溫 馨 李 茉 ERAN Sevcan 胡 銳 耿 娜 倪元穎

(1.中國農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與營養(yǎng)工程學(xué)院， 北京 100083； 2.霍恩海姆大學(xué)食品科學(xué)與生物技術(shù)所， 斯圖加特 70599； 3.北京市西城區(qū)食品藥品監(jiān)督管理局， 北京 100033)

0 引言

玉米黃素(Zeaxanthin)，又名玉米黃質(zhì)，與葉黃素(Lutein)為同分異構(gòu)體，屬于含氧類胡蘿卜素(Xanthophyll)[1]。玉米黃素、葉黃素和內(nèi)消旋玉米黃素(meso-Zeaxanthin)被稱作黃斑色素[2]。研究表明玉米黃素具有抗氧化，預(yù)防和治療老年黃斑變性，減小白內(nèi)障患病風(fēng)險(xiǎn)，預(yù)防癌癥、心血管疾病和糖脂代謝疾病等生理功能[3-4]。人體自身不能合成玉米黃素，主要通過膳食獲得。目前已知的富含玉米黃素的食物主要包括枸杞、酸漿、玉米、蛋黃和深綠色蔬菜等[4]，其中枸杞和酸漿中玉米黃素的含量最高，是玉米和蛋黃中含量的10倍多，且主要以玉米黃素雙棕櫚酸酯(ZDP)的形式存在[5-6]。ZDP為游離態(tài)玉米黃素的兩側(cè)羥基分別與棕櫚酸結(jié)合而形成的天然類胡蘿卜素酯。研究表明類胡蘿卜素酯比其對應(yīng)的游離態(tài)含氧類胡蘿卜素具有更好的熱穩(wěn)定性、加工穩(wěn)定性和貯藏穩(wěn)定性[7-9]，因此ZDP比其游離態(tài)玉米黃素更適宜作為膳食營養(yǎng)補(bǔ)充劑。另外，ZDP以酯類形式存在，不像游離態(tài)含氧胡蘿卜素因有游離羥基而存在一定的助氧化活性，因此比其游離態(tài)類胡蘿卜素更適合作為天然色素用于含脂食品的著色[10]。然而，由于ZDP來源于游離態(tài)玉米黃素的雙側(cè)羥基被棕櫚酸酯化，導(dǎo)致其擁有比游離態(tài)玉米黃素更低的極性，更強(qiáng)的疏水性和脂溶性，從而限制了其在水溶體系中作為天然色素的廣泛應(yīng)用，并且影響其生物利用率。

研究表明通過制備類胡蘿卜素乳液可以有效地提高其水溶性及加工過程和貯藏過程中的化學(xué)穩(wěn)定性，并且通過調(diào)節(jié)其在運(yùn)載體系中的釋放、溶解和界面性質(zhì)來提高其生物利用率[11]。目前，關(guān)于類胡蘿卜素乳液的研究主要集中于β-類胡蘿卜素乳液和番茄紅素乳液，研究人員通過優(yōu)化乳化方法、配方和條件等來制備穩(wěn)定性好和生物利用率高的乳液[11-12]。目前有少量文獻(xiàn)報(bào)道了關(guān)于葉黃素乳液的制備[13-17]，且主要使用游離態(tài)的葉黃素制備乳液，僅有一篇文獻(xiàn)涉及葉黃素酯制備乳液[14]，尚未發(fā)現(xiàn)有玉米黃素乳液制備相關(guān)的研究，僅有一篇文獻(xiàn)關(guān)于ZDP脂質(zhì)體制備的研究[18]。

因此，本文采用幾種不同的天然和合成乳化劑通過高壓均質(zhì)制備ZDP乳液，并考察乳化劑種類和濃度、油相種類以及ZDP添加量對乳液穩(wěn)定性的影響，以期為玉米黃素在作為天然安全的植物色素或者作為具有多種生物學(xué)活性的膳食營養(yǎng)補(bǔ)充劑產(chǎn)品上的應(yīng)用提供理論支持和技術(shù)參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料與試劑

ZDP，法國Extrasynthése公司；大豆卵磷脂(SL)和蔗糖酯(SE15)，武漢遠(yuǎn)成共創(chuàng)科技有限公司；十聚甘油單油酸酯(PGE18)和十聚甘油單月桂酸酯(PGE12)，濟(jì)南東潤精化科技有限公司；吐溫80(T80)，德國三顆星食品物料公司；乳清分離蛋白(WPI)，河南萬邦實(shí)業(yè)有限公司；大豆油(SO)，益海嘉里有限公司；中鏈甘油三酯(MCT)，印度尼西亞Musim MAS公司。

試驗(yàn)試劑：磷酸二氫鈉和磷酸氫二鈉(食品級)，連云港科德化工有限公司；尼羅紅，北京索萊寶科技有限公司；石油醚、正己烷、無水乙醇均為分析純(北京化工廠)。

1.2 試驗(yàn)儀器與設(shè)備

T6型新世紀(jì)紫外可見分光光度計(jì)，北京普析通用儀器有限公司；T25型高速分散機(jī)，德國IKA公司；FB-110Q型超高壓均質(zhì)機(jī)，上海勵(lì)途機(jī)械設(shè)備工程有限公司；Zetasizer Nano-ZS型粒徑電位儀，英國Malvern公司；LUMiFuge型全功能穩(wěn)定分析儀，德國LUM公司；LSM 880型激光共聚焦顯微鏡，德國卡爾蔡司公司；SC-80型全自動(dòng)色差儀，美國HunterLab公司；Sartorious BP221S型電子天平，德國Sartorious公司；pHS-3C型精密pH計(jì)，德國Sartorious公司；Hitachi Himac CR22g型高速冷凍離心機(jī)，日本日立株式會社；KQ-500DE型超聲波清洗器，昆山市超聲儀器有限公司。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1ZDP乳液的制備

取定量ZDP標(biāo)準(zhǔn)品溶解于石油醚中，超聲處理至完全溶解，于棕色瓶中充氮保存。在449 nm下測定ZDP溶液的吸光度，并通過其在石油醚中的摩爾吸光系數(shù)(ε449 nm=133 400 L/(mol·cm)，確定其物質(zhì)的量濃度[19]。取定量ZDP溶液，將其加入SO或MCT中，超聲處理至混合均勻，氮吹至質(zhì)量恒定，即為油相(質(zhì)量分?jǐn)?shù)2%)；稱取定量乳化劑于燒杯中，加入配制好的10 mmol/L磷酸鹽緩沖溶液(pH值 7.0)，攪拌至完全溶解，即得到水相(質(zhì)量分?jǐn)?shù)98%)。通過高速分散機(jī)制備粗乳液，在10 000 r/min下將油相緩慢加入到水相中，剪切2 min。將制得的粗乳液通過高壓均質(zhì)機(jī)制備乳液，均質(zhì)壓力60 MPa，循環(huán)3次，即得ZDP乳液，分裝于小瓶中，4℃充氮避光保存。

1.3.2ZDP乳液制備參數(shù)的優(yōu)化

(1)乳化劑種類：分別以SL、PGE18、PGE12、SE15、T80和WPI為乳化劑，以0.5%添加量，加入磷酸鹽緩沖溶液為水相；在SO或MCT中添加400 nmol ZDP為油相，按照1.3.1節(jié)所述乳液制備方法制備ZDP乳液，測定不同乳化劑制備的ZDP乳液理化指標(biāo)，選擇適宜制備ZDP乳液的乳化劑。

(2)乳化劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)：以PGE18為乳化劑，質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為0.2%、0.4%、0.6%、0.8%、1.0%、1.2%，加入磷酸鹽緩沖溶液制備水相，油相制備同上，測定不同乳化劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)制備的ZDP乳液理化指標(biāo)。

(3)ZDP添加量：以PGE18為乳化劑，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.8%，加入磷酸鹽緩沖溶液制備水相；在MCT中分別添加4、8、16、24、32、40 nmol/g的ZDP為油相，制備乳液并測定不同ZDP添加量制備的ZDP乳液理化指標(biāo)。

1.3.3ZDP乳液的評價(jià)指標(biāo)

(1)粒徑、多分散系數(shù)(Polydispersity index，PdI)和zeta電位：采用Zetasizer Nano-ZS型粒徑電位儀測定，基于動(dòng)態(tài)光散射檢測乳液粒徑，基于電泳光散射檢測zeta電位。PdI用以表征乳液粒徑光強(qiáng)分布，PdI小于0.7時(shí)適宜于采用此法分析粒徑。樣品于測定前用10 mmol/L磷酸鹽緩沖溶液稀釋100倍，以減少多重光散射引起的測量誤差。

(2)激光共聚焦顯微鏡觀察：量取2 mL乳液，加入0.1 mL尼羅紅染液(用無水乙醇配制質(zhì)量濃度為1 mg/mL)用于脂肪染色，充分混勻。取適量染色后的乳液于干凈的載玻片上，蓋上蓋玻片，觀察并于60倍油鏡下采集圖像。

(3)穩(wěn)定性分析：采用LUMiFuge型全功能穩(wěn)定分析儀，通過離心加速的同時(shí)用近紅外檢測乳液透光率變化來快速測定乳液穩(wěn)定性。將約0.8 mL乳液注入試管底部，設(shè)定溫度25℃，轉(zhuǎn)速4 000 r/min，每10 s采集一次樣品透光率的特征曲線，共采集400次。

(4)ZDP保留率測定：取乳液3 mL，加入3 mL提取液(乙醇與正己烷體積比1∶2)提取3次，合并上層有機(jī)相，氮吹至干。將干提取物溶于3 mL石油醚中，振蕩混勻，于449 nm下測定吸光度，通過摩爾吸光系數(shù)計(jì)算其含量。結(jié)果以ZDP保留率表示，即貯藏一段時(shí)間后乳液中ZDP含量占其原始含量百分比。

(5)顏色測定：采用全自動(dòng)色差儀測定乳液顏色。將乳液盛于樣品皿中，以標(biāo)準(zhǔn)白板為對照，在反射模式下測定其CIELAB三色值，即L*、a*、b*值。其中，L*表示亮度，L*=0表示黑色，L*=100表示白色；a*>0表示紅色，a*<0表示綠色；b*>0表示黃色，b*<0表示藍(lán)色。

1.3.4數(shù)據(jù)處理與分析

2 結(jié)果與分析

2.1 乳化劑種類對ZDP乳液的影響

選取4種合成乳化劑(PGE18、PGE12、SE15、T80)和2種天然乳化劑(SL和WPI)通過高壓均質(zhì)機(jī)制備ZDP乳液。圖1為不同乳化劑制備的ZDP乳液的平均粒徑和多分散系數(shù)。由圖可知，天然乳化劑SL和WPI制備的ZDP乳液平均粒徑(297.7～388.7 nm)顯著大于合成乳化劑所制備的ZDP乳液平均粒徑(184.8～306.3 nm)。在合成乳化劑中，PGE18和T80制備的ZDP乳液平均粒徑(184.8～243.2 nm)顯著(P<0.05)小于其他2種乳化劑PGE12和SE15(235.6～306.3 nm)。采用天然大分子乳化劑，如蛋白，制備的乳液粒徑大，是由于其相對于小分子的非離子型乳化劑吸附速率低，在快速的高壓均質(zhì)時(shí)間內(nèi)無法迅速吸附到油水界面起到快速乳化作用，同時(shí)，大分子乳化劑表面活性低，不能有效地降低界面張力[20-21]。MAO等[22]也發(fā)現(xiàn)使用小分子乳化劑(吐溫20和PGE12)通過高壓均質(zhì)在不同均質(zhì)壓力下(20、80、140 MPa)制備的β-胡蘿卜素乳液粒徑(121.8～279.8 nm)均顯著小于大分子乳化劑(辛烯基琥珀酸淀粉和WPI)制備的乳液(194.3～673.8 nm)。而SL雖然也是小分子乳化劑，但在本試驗(yàn)中乳化能力仍較差，可能是由于其較低的親水親油平衡(HLB)值，通常在7左右[23]，明顯低于其他4種小分子乳化劑HLB值13～15。

圖1 乳化劑種類對ZDP乳液粒徑和PdI的影響Fig.1 Effect of different emulsifiers on size and PdI of ZDP emulsions注：不同小寫字母表示粒徑(SO)差異顯著；不同大寫字母表示粒徑(MCT)差異顯著。

同時(shí)，不同的油脂來源(SO或MCT)對以不同乳化劑制備的ZDP乳液平均粒徑影響不一致。對于PGE18和WPI制備的ZDP乳液，SO為油相的乳液平均粒徑顯著大于MCT為油相的乳液(P<0.05)，而對于SL、PGE12和T80制備的乳液，SO為油相的乳液平均粒徑則顯著小于MCT為油相的乳液(P<0.05)。對于SE15乳化制備的ZDP乳液，油相為SO或MCT對其平均粒徑無顯著影響(P>0.05)。SALVIA-TRUJILLO等[24]發(fā)現(xiàn)采用不同比例長鏈甘油三酯(LCT)(玉米油)和MCT為油相制備β-胡蘿卜素乳液時(shí)，隨著LCT質(zhì)量分?jǐn)?shù)由0增加至100%，乳液平均粒徑由146 nm增加至415 nm，并認(rèn)為可能是由于LCT比MCT有更高的黏度，在高壓均質(zhì)時(shí)液滴不易被分散，從而形成了更大的粒徑。上述研究中采用的乳化劑是吐溫20，這與本試驗(yàn)中采用PGE18和WPI為乳化劑時(shí)得到的結(jié)果一致，與其他4種乳化劑結(jié)果不同。這可能是因?yàn)椋擞椭N類的影響外，乳化劑種類對乳液粒徑也有較大的影響。乳液粒徑是由乳化劑種類和濃度、油相種類和比例、乳化方法和條件(比如高壓均質(zhì)的壓力和循環(huán)次數(shù))等多種因素共同決定的。

不同乳化劑制備的ZDP乳液多分散系數(shù)(PdI)介于0.191～0.477之間，均小于0.7，顆粒分布均勻(圖1)。其中，不論油相為SO或MCT，十聚甘油單脂肪酸酯(PGE18和PGE12)制備的ZDP乳液PdI均顯著低于其他乳液(P<0.05)。

圖3 不同乳化劑制備的ZDP乳液激光共聚焦顯微鏡圖像Fig.3 Confocal laser scanning microscopy images of ZDP emulsions prepared by different emulsifiers

圖2 乳化劑種類對ZDP乳液zeta電位的影響Fig.2 Effect of different emulsifiers on zeta-potential of ZDP emulsions注：不同小寫字母表示zeta電位(SO)差異顯著；不同大寫字母表示zeta電位(MCT)差異顯著。

zeta電位反映了膠體體系中的界面動(dòng)電勢，zeta電位的絕對值越高，表明體系穩(wěn)定性越高，這是由于液滴間的強(qiáng)靜電斥力能阻止其聚集[25]。圖2為不同乳化劑制備的ZDP乳液zeta電位。SL和SE15乳化的ZDP乳液液滴帶有較高的負(fù)電荷(-28.4～-25.4 mV)，PGE18、PGE12和WPI居中(-17.3～-9.6 mV)，而T80乳化的液滴帶有最少的負(fù)電荷(-5.0 mV)。SL為陰離子型乳化劑因而乳液液滴帶負(fù)電荷，WPI制備的乳液因體系pH值大于其蛋白等電點(diǎn)而帶負(fù)電荷，但是，其他4種乳化劑均為非離子型乳化劑，理論上應(yīng)不帶電荷。YIN等[26]也發(fā)現(xiàn)吐溫20、PGE12和蔗糖酯制備的β-胡蘿卜素納米分散體液滴帶有負(fù)電荷，其zeta電位分別為-8.2、-17.6、-30.9 mV。ANARJAN等[27]的研究也表明吐溫系列和蔗糖酯系列乳化劑制備的蝦青素納米分散體zeta電位為負(fù)值(-30.0～-14.1 mV)。這可能是由于在中性條件下水中的OH-選擇性吸附到油水界面上，或者是在乳化劑產(chǎn)品或油相中存在一些陰離子雜質(zhì)，比如游離脂肪酸[28]。

圖3為不同乳化劑制備的ZDP乳液微觀結(jié)構(gòu)，使用尼羅紅對脂滴染色，并通過激光共聚焦觀察采集圖像。由圖可以看出，不同乳化劑制備的乳液粒徑與Zetasizer Nano-ZS型粒徑電位儀測得的乳液平均粒徑和粒徑分布結(jié)果基本一致。SL和SE15乳化的乳液粒徑較大，且粒徑大小分布不均勻，這與其PdI較大(SO: 0.477、0.419；MCT：0.296、0.369)的結(jié)果也相符，并且在乳液觀察過程中出現(xiàn)了一定的聚結(jié)或絮凝現(xiàn)象。WPI乳化的乳液雖然粒徑較大，但是顆粒大小分布均勻，其PdI(SO: 0.385; MCT: 0.262)也小于SL和SE15。從激光共聚焦圖像上看WPI乳化的乳液顆粒粒徑較小可能是因?yàn)槿橐侯w粒外層為大分子蛋白，核心為脂滴，而本試驗(yàn)中只使用尼羅紅給脂滴染色，外層蛋白質(zhì)不可見。PGE18、PGE12和T80制備的ZDP乳液平均粒徑較小，但T80制備的乳液顆粒分布大小不一，也驗(yàn)證了其較高的PdI值(SO: 0.388; MCT: 0.392)，高于PGE18和PGE12(SO: 0.298、0.247；MCT：0.191、0.211)。

本試驗(yàn)應(yīng)用LUMiFuge型全功能穩(wěn)定分析儀來測定不同乳液的物理穩(wěn)定性，結(jié)果如圖4所示，縱坐標(biāo)為乳液離心過程中特定位置在不同時(shí)間的透光率，橫坐標(biāo)為樣品與離心軸的距離。透光率變化越小，說明乳液越穩(wěn)定。對于以SO為油相制備的ZDP乳液，PGE18和PGE12為乳化劑的乳液具有較好的物理穩(wěn)定性，在圖中表現(xiàn)為離心過程中透光率變化較小。對于以MCT為油相制備的ZDP乳液，所有乳化劑均表現(xiàn)出了較SO為油相時(shí)更好的物理穩(wěn)定性。其中，PGE18和PGE12較其他幾種乳化劑又呈現(xiàn)顯著較小的透光率變化。因此，PGE18和PGE12為乳化劑時(shí)，不論油相為SO或MCT，ZDP乳液均呈現(xiàn)出較好的物理穩(wěn)定性。

圖4 不同乳化劑制備的ZDP乳液LUMiFuge分析圖Fig.4 Transmission profiles of ZDP emulsions prepared by different emulsifiers

為考察不同乳化劑制備的ZDP乳液化學(xué)穩(wěn)定性，分別測定了不同乳液在4℃避光貯藏14 d和28 d后ZDP保留率的變化，結(jié)果如圖5所示。貯藏14 d后，不同乳化劑制備的乳液中仍保留84.4%～93.3%的ZDP，而當(dāng)貯藏28 d后，不同乳化劑制備的乳液中ZDP保留率出現(xiàn)顯著差別(58.5%～90.8%)。相比于以SO為油相(圖5a)，以MCT為油相時(shí)(圖5b)乳液中ZDP降解較慢，除T80為乳化劑外(61.4%)，28 d后乳液中仍保留80%以上的ZDP。然而，以SO為油相制備的ZDP乳液中，SL、PGE18和PGE12為乳化劑制備的乳液仍保留80%以上的ZDP，而SE15、T80和WPI只分別保留64.4%、71.2%和58.5%的ZDP。肉眼觀察貯藏28 d后的不同ZDP乳液，可以發(fā)現(xiàn)MCT制備的不同乳液中，除SL、SE15和WPI乳化制備的乳液有輕微上浮現(xiàn)象和T80乳化的乳液液面有些許油滴析出外，其余未見明顯變化。然而，以SO為油相制備的各不同乳液均出現(xiàn)上浮現(xiàn)象，其中SE15和WPI乳化制備的乳液出現(xiàn)明顯分層，SL和T80制備的乳液出現(xiàn)輕微分層和少量油滴析出，而PGE18和PGE12制備的乳液僅出現(xiàn)些許油滴析出，表現(xiàn)出了較好的貯藏穩(wěn)定性。

游學(xué)產(chǎn)業(yè)鏈初步形成，管理日趨規(guī)范。游學(xué)產(chǎn)業(yè)屬于教育和旅游的交叉行業(yè)，主要通過校外教育、教育旅游、戶外活動(dòng)、親子體驗(yàn)、研學(xué)修學(xué)、人文旅行、社會實(shí)踐、營地教育等形式，有針對性地向?qū)W生群體提供教育服務(wù)產(chǎn)品。從現(xiàn)有市場數(shù)據(jù)分析，60%～70%的份額由國內(nèi)外合作學(xué)校直接對接而形成，20%被中介機(jī)構(gòu)及教育培訓(xùn)機(jī)構(gòu)的假期游學(xué)項(xiàng)目占據(jù)，通過旅行社組織的占15%，另外，這幾年純游學(xué)產(chǎn)品網(wǎng)絡(luò)平臺正在興起。

綜上所述，不管是以SO還是MCT為油相，小分子乳化劑PGE18乳化制備的ZDP乳液均具有較小的平均粒徑(184.8～219.1 nm)，且粒徑分布均勻，以及具有較好的物理穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性。因此，本試驗(yàn)選用PGE18作為乳化劑制備ZDP乳液。

圖5 ZDP乳液在貯藏過程中ZDP保留率的變化Fig.5 Degradation of ZDP in different emulsions during storage at 4℃

2.2 乳化劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)對ZDP乳液的影響

乳化劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)是乳液制備中需要考慮的一個(gè)重要因素。當(dāng)乳化劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)過低時(shí)，乳化劑無法充分覆蓋液滴表面，容易引起液滴聚集或分層現(xiàn)象，而乳化劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)過高時(shí)又會造成浪費(fèi)，提高成本，且不利于乳液的穩(wěn)定[29]。因此，采用不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的PGE18為乳化劑，分別以SO或MCT為油相，高壓均質(zhì)制備ZDP乳液，以找到適宜的乳化劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)。由圖6可以看出，隨著乳化劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加，ZDP乳液的平均粒徑和PdI逐漸減小，且在質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.8%時(shí)達(dá)到最小值(SO：200.2 nm；MCT：177.7 nm)。進(jìn)一步增加乳化劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)至1.0%，以SO為油相的乳液粒徑大小和分布無顯著變化。繼續(xù)增加乳化劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)至1.2%，ZDP乳液粒徑大小顯著增加，粒徑分布不均勻(PdI增加)。

圖6 乳化劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)對ZDP乳液粒徑和PdI的影響Fig.6 Effect of different PGE18 concentrations on size and PdI of ZDP emulsions注：不同小寫字母表示粒徑(SO)差異顯著；不同大寫字母表示粒徑(MCT)差異顯著。

圖7 乳化劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)對ZDP乳液zeta電位的影響Fig.7 Effect of different PGE18 concentrations on zeta-potential of ZDP emulsions注：以SO為油相制備的不同乳化劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)的ZDP乳液zeta電位無顯著差異；不同大寫字母表示zeta電位(MCT)差異顯著。

對于zeta電位的變化，乳化劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)對SO為油相的ZDP乳液無明顯影響，對于以MCT為油相的ZDP乳液，隨著乳化劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加，zeta電位絕對值逐漸增加，在乳化劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.6%時(shí)達(dá)到最高值，之后再增加乳化劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)無顯著變化(圖7)。因此，本試驗(yàn)選用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.8%的PGE18作為乳化劑，MCT為油相來制備ZDP乳液，貯藏試驗(yàn)結(jié)果表明4℃貯藏28 d ZDP保留率高達(dá)90%。

2.3 ZDP添加量對ZDP乳液的影響

ZDP在人體消化系統(tǒng)內(nèi)可水解為玉米黃素單體和兩分子棕櫚酸，玉米黃素在小腸上皮細(xì)胞吸收進(jìn)入血液循環(huán)系統(tǒng)并發(fā)揮其在人體視覺和大腦中的重要作用[30]。盡管大量研究表明每天定量攝入玉米黃素和葉黃素的益處，但至今仍未有機(jī)構(gòu)給出玉米黃素的可耐受最高攝入量。歐洲食品安全局(EFSA)根據(jù)大鼠試驗(yàn)結(jié)果除以200倍安全因子給出的日允許攝入量(Acceptable daily intake，ADI)為0.75 mg/(kg·d)或53 mg/d(70 kg成人)[31]?；赩AN DE KRAATS等[32]進(jìn)行的人體試驗(yàn)研究表明連續(xù)6個(gè)月攝入玉米黃素20 mg/d對人體無副作用，因此本試驗(yàn)在4 nmol/g乳液的基礎(chǔ)上，逐步增加ZDP在乳液中的添加量(摩爾質(zhì)量濃度)至40 nmol/g，即每500 mL乳液中含約20 mg ZDP。

以質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.8%的PGE18為乳化劑，以MCT為油相，添加不同量的ZDP制備乳液，試驗(yàn)結(jié)果如表1所示?？梢钥闯觯S著ZDP添加量的增加，乳液平均粒徑逐漸增大，但除ZDP添加量4 nmol/g和40 nmol/g時(shí)有顯著差異(P<0.05)，其余各添加量并無顯著差異。并且，不同ZDP添加量的乳液zeta電位并無顯著差異(P>0.05)。

表1 不同ZDP添加量乳液的粒徑、PdI和zeta電位Tab.1 Size, PdI, and zeta-potential of emulsions with different concentrations of ZDP

圖8為不同ZDP添加量的乳液的顏色變化圖像(從左到右ZDP添加量增大)和CIELAB三色值。由圖像可以看出，隨著ZDP添加量的增加，乳液的顏色由淡黃色逐漸變深至橙黃色。與圖像一致，隨著ZDP添加量的增加，乳液的亮度值L*逐漸降低，而紅綠值a*和黃藍(lán)值b*逐漸顯著增加(P<0.05)。因此，ZDP乳液除了作為功能乳飲料外，還有作為天然的食用色素使用的潛力。

3 結(jié)論

(1)選用不同乳化劑通過高壓均質(zhì)制備ZDP乳液，結(jié)果表明乳化劑種類對ZDP乳液粒徑、電位、物理穩(wěn)定性和貯藏穩(wěn)定性有顯著影響。天然乳化劑SL和WPI制備的ZDP乳液平均粒徑大，且穩(wěn)定性一般。小分子乳化劑中T80制備的乳液雖然平均粒徑小，但貯藏穩(wěn)定性較差。PGE18制備的ZDP乳液平均粒徑小，分布均勻，且物理穩(wěn)定性和貯藏穩(wěn)定性好，為制備ZDP乳液的較佳乳化劑。

(2)油相種類(SO和MCT)對ZDP乳液粒徑、PdI和穩(wěn)定性均有影響，對乳液電位無明顯影響。以MCT為油相制備的ZDP乳液，相比以SO為油相制備的乳液在快速穩(wěn)定性和貯藏穩(wěn)定性上有顯著優(yōu)勢，但以T80為乳化劑時(shí)例外。

(3)乳化劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)對ZDP乳液粒徑、PdI和電位有顯著影響。以PGE18為乳化劑，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.8%時(shí)，制得的乳液粒徑小，分布均勻，zeta電位絕對值高。

(4)以質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.8%的PGE18為乳化劑，以MCT為油相，所制得的ZDP乳液平均粒徑小，分布均勻，物理穩(wěn)定性和貯藏穩(wěn)定性好。并且，增加ZDP添加量至40 nmol/g乳液仍能制得粒徑小于200 nm、分布均勻和較為穩(wěn)定的ZDP乳液。

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