鄭華明，王江麗，田宇航，周明鈺，游 峰，蔡子青

(武漢工程大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院，湖北 武漢 430205)

精油(EOs) 是從食用和藥用植物的不同部位提取的揮發(fā)性油成分，包括芽、樹皮、花、葉、果實(shí)和種子[1]。多項(xiàng)研究結(jié)果表明，香芹酚(Car) 精油具有優(yōu)異的抗氧化性能和抗菌性能，是公認(rèn)的安全食品添加劑[2]，受到眾多的研究者們關(guān)注。由于香芹酚是親脂性物質(zhì)，并且存在刺激性氣味，導(dǎo)致其無(wú)法直接應(yīng)用于食品保鮮領(lǐng)域[3]。為了克服這些缺陷，研究者們通過制備不同類型的負(fù)載體系[4]或?qū)⑾闱鄯油ㄟ^一定的方式直接添加到薄膜中[5]等方法來(lái)提高香芹酚的穩(wěn)定性和利用率。玉米醇溶蛋白(Zein)是玉米的主要貯藏蛋白，來(lái)源廣，成本低，可以應(yīng)用于各種領(lǐng)域。玉米醇溶蛋白的結(jié)構(gòu)組成中，有超過50%的疏水性氨基酸殘基，導(dǎo)致其無(wú)法溶于水溶液中，但可溶于60%～90% 的乙醇水溶液和pH 值11.3～12.7 的堿性溶液[6]。研究發(fā)現(xiàn)，玉米醇溶蛋白具有自組裝特性，可用于微膠囊或納米顆粒的制備[7]，因此，可以作為生物活性成分的裝載系統(tǒng)。然而，在實(shí)際應(yīng)用中玉米醇溶蛋白卻存在自身缺陷；一方面，玉米醇溶蛋白的等電點(diǎn)在6.2 左右，即在中性條件下納米粒子間的靜電斥力弱，使形成的納米粒子(NPs) 容易在疏水力驅(qū)動(dòng)下發(fā)生團(tuán)聚[8]；另一方面，玉米醇溶蛋白疏水的外表面使形成的納米粒子干燥后在水中無(wú)法再次分散，因此在實(shí)際應(yīng)用中受到了很大的限制。

酪蛋白酸鈉(SC) 是一種安全無(wú)害的乳化劑，具有良好的表面活性，與玉米醇溶蛋白形成配合物后，可以提高由冷凍或噴霧干燥制備的納米粒子在水中的再分散性[9]。Yuan 等[10]發(fā)現(xiàn)玉米醇溶蛋白和酪蛋白酸鈉可以溶于強(qiáng)堿性溶液，并且在溶液酸化至中性過程中SC 和Zein 會(huì)發(fā)生重組，從而形成共組裝的SC/Zein NPs，該制備方法被稱為pH 驅(qū)動(dòng)法。另外，在堿性條件下，某些含有羥基的EOs 會(huì)發(fā)生去質(zhì)子化反應(yīng)，使其水溶性增加；在酸化至中性過程中，其又可以再次質(zhì)子化，并且可以在氫鍵和疏水力作用下被封裝到生物聚合物基質(zhì)中[11]。

相較于傳統(tǒng)的反溶劑沉淀法[12]，pH 驅(qū)動(dòng)法具有明顯的優(yōu)勢(shì)。首先，實(shí)驗(yàn)過程中無(wú)需添加大量的乙醇，制備過程更加綠色、環(huán)保；其次，pH 驅(qū)動(dòng)法所制備的載香芹酚納米粒子粒徑更小，在水中分散后的穩(wěn)定性更強(qiáng)；而且，其抗氧化性能和抗菌性能較前者分別提高了14.69%和12%左右。因此，本文采用pH 驅(qū)動(dòng)法，制備出了負(fù)載香芹酚的玉米醇溶蛋白/酪蛋白酸鈉納米顆粒，將其應(yīng)用于食品包裝時(shí)，可有效地抑制食品腐敗變質(zhì)和延長(zhǎng)食品的貨架壽命。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 試劑與儀器

傅里葉變換紅外光譜儀（FT-IR）：Nicolet 6700；紫外分光光度計(jì)：Lambda35；激光粒度儀：Zetasizer Nano-ZS90，英國(guó)Malvern；恒溫培養(yǎng)振蕩器：ZWY-2102C，上海智城分析儀器制造有限公司。

1.2 負(fù)載香芹酚納米顆粒的制備

將2.5 g 的香芹酚與3 mol/L 的NaOH (25 mL) 混合后在120 ℃油浴中加熱10 min，得到透明的去質(zhì)子化香芹酚堿溶液。取1 mL 去質(zhì)子化香芹酚堿溶液與19 mL 去離子水完全混合，然后將0.1 g 玉米醇溶蛋白溶于上述溶液中，以800 r/min 攪拌30 min，直至無(wú)可見顆粒。將0.025 g，0.05 g，0.1 g 和0.2 g的酪蛋白酸鈉分別溶于玉米醇溶蛋白/香芹酚堿水溶液中，相應(yīng)的Zein 和SC 質(zhì)量比為4:1，2:1，1:1 和1:2，在磁性攪拌器上以800 r/min 攪拌30 min。最后，在Zein/SC/Car 堿性混合溶液中加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)20%的葡萄糖-δ-內(nèi)酯(GDL) 調(diào)節(jié)pH 為7.0，最終獲得復(fù)合納米粒子分散液。所有分散液經(jīng)冷凍干燥并充分研磨后，低溫密封儲(chǔ)存，備用。

1.3 測(cè)試與表征

1.3.1 納米粒子的FT-IR 分析：樣品的紅外光譜圖采用溴化鉀壓片法來(lái)測(cè)定。將干燥后的樣品與溴化鉀以1:100 的質(zhì)量比進(jìn)行混合，然后充分研磨后壓制成片。光譜的掃描范圍為500～4000 cm-1，分辨率4 cm-1，掃描64 次。其中，純溴化鉀壓片為空白組。

1.3.2 納米粒子的包封率的測(cè)定：根據(jù)Wang 等[13]的測(cè)定方法，并適當(dāng)修改。香芹酚-乙醇溶液標(biāo)準(zhǔn)曲線Y= 0.01439X+ 0.0061 (R2= 0.9996) 的建立：配制一定濃度(10μg/mL、20μg/mL、30μg/mL、40 μg/mL 和50 μg/mL) 的香芹酚-乙醇標(biāo)準(zhǔn)溶液，其中香芹酚的質(zhì)量濃度為自變量，吸光度值為因變量，經(jīng)擬合后即為標(biāo)準(zhǔn)曲線的函數(shù)方程式。

取4 mL 新鮮制備的納米粒子分散液和16 mL石油醚于離心管中，充分振蕩5 min 后，取0.5 mL 的石油醚相轉(zhuǎn)移到10 mL 的試劑瓶中，并在通風(fēng)柜中靜置50 min，使石油醚完全揮發(fā)。然后在試劑瓶中加入4 mL 無(wú)水乙醇。利用紫外分光光度計(jì)測(cè)定樣品在276 nm 處的吸光度值，乙醇為空白對(duì)照組。用式（1）計(jì)算包封率(Encapsulation efficiency,EE)

式中：λ0——投入香芹酚的總含量；λ1——游離香芹酚量。

1.3.3 納米粒子的粒徑分布和Zeta 電位測(cè)試：在室溫條件下，通過激光粒度儀來(lái)檢測(cè)負(fù)載香芹酚納米顆粒的粒徑分布、平均電位和PDI 值。所有樣品均用去離子水稀釋至適當(dāng)濃度，每組樣品均重復(fù)測(cè)試三次，結(jié)果取平均值。

1.3.4 納米粒子的復(fù)溶性分析：分別取20 mg 凍干后的Zein/Car 納米粒子、Zein/SC 納米粒子、Zein/SC/Car 納米粒子溶于10 mL 去離子水中攪拌使其分散均勻。將樣品靜置1 d 后，觀察不同復(fù)合納米粒子的分散情況。

1.3.5 納米粒子復(fù)溶后的存儲(chǔ)穩(wěn)定性分析：取不同Zein/SC 質(zhì)量比的納米粒子溶于去離子水中，配制成濃度為2 mg/mL 的分散液，通過觀察新鮮復(fù)溶和靜置15 d 后的分散液的粒徑、電位和PDI 值的變化，用于研究不同Zein/SC 質(zhì)量比的復(fù)合納米粒子分散液的儲(chǔ)存穩(wěn)定性。

1.3.6 納米粒子的表觀形貌表征(FE-SEM)：將納米粒子分散液滴在樣品臺(tái)上，風(fēng)干后進(jìn)行噴金。采用德國(guó)Zeiss SIGMA 300 場(chǎng)發(fā)射電子顯微鏡，在加速電壓為3 kV 條件下觀察負(fù)載香芹酚納米顆粒的微觀形貌。

1.3.7 納米粒子的熱性能分析：采用差示掃描量熱儀(DSC-60，日本島津) 分析樣品的熱穩(wěn)定性。將5 mg 左右的樣品放入坩堝中，密封。測(cè)試條件：在流速為20 mL/min 的N2氛圍中，樣品從室溫以10 ℃/min 升溫速率加熱到100 ℃，10 min 后以20 ℃/min降溫速率冷卻至30 ℃，隨后以10 ℃/min 升溫速率加熱到270 ℃。

1.3.8 納米粒子的抗氧化性能分析：采用自由基DPPH 清除法[14]測(cè)定香芹酚納米粒子(m(Zein)/m(SC) = 1:2) 的抗氧化活性。向20 mL 試劑瓶中依次添加3 mL 質(zhì)量濃度為40 mg/mL 的DPPH-乙醇溶液和3 mL 不同質(zhì)量濃度(0g/mL，60g/mL，80g/mL，100g/mL，120g/mL 和140g/mL) 的復(fù)合納米粒子分散液，混勻后在室溫、避光條件下靜置1 h。然后通過紫外分光光度計(jì)來(lái)檢測(cè)樣品在λ=525 nm 處的吸光度值。以DPPH-乙醇溶液加3 mL去離子水作為空白對(duì)照?？寡趸钚砸訢PPH 清除率（R）為指標(biāo)，計(jì)算公式如式（2）

式中：A0——空白對(duì)照的吸光度值；A1——不同質(zhì)量濃度的復(fù)合納米粒子溶液的吸光度值。

1.3.9 納米粒子的抗菌性能分析：用平板計(jì)數(shù)法研究負(fù)載香芹酚的納米粒子（m(Zein)/m(SC) = 1:2）對(duì)大腸桿菌和金黃色葡萄球菌的抗菌效果。將負(fù)載香芹酚的納米粒子溶于生理鹽水中，配制成不同質(zhì)量濃度(0 mg/mL，2 mg/mL，6 mg/mL，10 mg/mL) 的分散液，并通過紫外燈照射30 min 來(lái)實(shí)現(xiàn)樣品的無(wú)菌環(huán)境。

將金黃色葡萄球菌和大腸桿菌分別接種于固體培養(yǎng)基中，在37 ℃的恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)24 h，實(shí)現(xiàn)細(xì)菌的純化。取純化后的大腸桿菌和金黃色葡萄球菌單菌落分別于10 mL 液體培養(yǎng)基中活化培養(yǎng)24 h。用生理鹽水稀釋菌液，使其濃度大約在108CFU/mL，然后在8.9 mL 的液體培養(yǎng)基中加0.1 mL稀釋好的菌液和1 mL 不同質(zhì)量濃度的復(fù)合納米粒子分散液。振蕩培養(yǎng)24 h 后，稀釋菌液至合適的濃度，涂平板，培養(yǎng)24 h 后拍照記錄細(xì)菌菌落數(shù)。最后，利用菌落數(shù)計(jì)算抑菌率（I）。計(jì)算公式如式(3)

式中：B0——空白對(duì)照組的菌落數(shù)；B1——不同質(zhì)量濃度樣品的菌落數(shù)。

2 結(jié)果與分析

2.1 納米粒子的FT-IR 分析

紅外光譜分析圖可以鑒別物質(zhì)間的氫鍵相互作用。紅外吸收峰的頻率變化越大，表明氫鍵相互作用越強(qiáng)。各組分及復(fù)合納米顆粒的FT-IR 光譜如Fig.1 所示。在SC 和Zein 的光譜中可以觀察到幾個(gè)蛋白質(zhì)的特征峰，3200～3500 cm-1和2800～3000 cm-1處分別代表親水性O(shè)—H 吸收峰和疏水性C—H 的伸縮振動(dòng)峰，表明蛋白質(zhì)具有較好的兩親性；另外，2 種蛋白質(zhì)的光譜在1400～1600 cm-1區(qū)域的酰胺基的紅外特征峰分布也相似[15]，1630 cm-l左右為酰胺Ⅰ帶，1540 cm-l左右為酰胺Ⅱ帶。香芹酚的光譜在1400～1650 cm-1由于苯環(huán)的骨架振動(dòng)有4 個(gè)吸收峰，在2700 ～2960 cm-1處的吸收峰為烷基C—H峰，其中2960 cm-1處的峰強(qiáng)度大較尖銳，表明香芹酚的疏水性較強(qiáng)。在Zein/SC NPs 的光譜中出現(xiàn)了2 個(gè)新的吸收峰，是調(diào)節(jié)pH 過程中加入的葡萄糖-δ-內(nèi)酯中酯基的C—O 峰和端基的C—H 彎曲振動(dòng)峰，分別在1261 cm-1和801 cm-1處，另外，光譜中—OH 特征峰值移動(dòng)到3435 cm-1，在包覆香芹酚后，峰值進(jìn)一步移動(dòng)到3431 cm-l。該峰值的變化表明，由于zein 結(jié)構(gòu)中的酰胺鍵與SC 中的酰胺鍵、Car 中的羥基相互作用，使三者物質(zhì)間形成了強(qiáng)烈的 氫 鍵[16]。Zein/SC/Car NPs 在800～1450 cm-l處 的 光譜 與Zein/SC NPs 在800～1450 cm-l處 的 光 譜 有 明 顯區(qū)別，并且在1450 cm-l處觀察到1 個(gè)振動(dòng)峰，這是由于香芹酚結(jié)構(gòu)中的苯環(huán)振動(dòng)引起的，進(jìn)一步證實(shí)了香芹酚被成功包埋在納米粒子中。通過比較香芹酚與Zein/SC/Car NPs 在2960 cm-l處的吸收峰，可以發(fā)現(xiàn)后者的峰強(qiáng)度減小，沒有出現(xiàn)C—H 強(qiáng)尖峰，即在三元納米粒子中香芹酚與玉米醇溶蛋白間存在相互作用力，使其疏水性減弱。綜上可知，復(fù)合納米粒子的形成主要依賴于氫鍵和疏水驅(qū)動(dòng)力。

Fig.1 FT-IR spectra of zein，Car，SC，zein/SC and zein/SC/Car

2.2 納米粒子包封率分析

包封率是指某種活性物質(zhì)實(shí)際包裹量與理論投入量的比值。在香芹酚的添加量恒定的條件下，納米粒子的EE 受Zein/SC 比例的影響如Fig.2 所示。從圖中可以發(fā)現(xiàn)，m(Zein)/m(SC) = 1:2 時(shí)，納米粒子的EE最高達(dá)到82.19%，相較于Liu 等[17]最大包封率(74.2%) 提高了8%左右。當(dāng)m(Zein)/m(SC)小于4:1 時(shí)，隨著酪蛋白酸鈉質(zhì)量的進(jìn)一步增加，負(fù)載香芹酚的納米粒子的EE 也在逐漸增加。實(shí)驗(yàn)中所制備的Zein/SC 納米粒子的包封率都較高，但適量的酪蛋白酸鈉可作為Zein/Car NPs 表面的靜電穩(wěn)定劑，能防止納米粒子在疏水力驅(qū)動(dòng)下聚集形成大顆粒[11]。

Fig.2 Effect of zein and SC mass ratio on encapsulation efficiency of zein/SC nanoparticles

2.3 粒徑分布及其電位、多分散系數(shù)

從Fig.3 可以發(fā)現(xiàn)，不同Zein/SC 質(zhì)量比的Zein/SC/Car NPs 的粒徑分布呈單峰狀，并且分布曲線的峰都比較尖銳，多分散系數(shù)(PDI)值也都小于0.4，該現(xiàn)象表明在同一質(zhì)量比下的復(fù)合納米粒子的尺寸分布均勻，粒徑大小集中。隨著SC 含量的增加納米粒子的粒徑在逐漸減少，當(dāng)Zein/SC 的質(zhì)量比為4:1，2:1，1:1 和1:2 時(shí)，形成的納米粒子的平均粒徑分別大約在200 nm，140 nm，100 nm 和70 nm。由于Zein 和SC 分子間容易形成氫鍵[18]，隨著SC 含量的增加，兩者結(jié)構(gòu)中形成的氫鍵越致密，導(dǎo)致生成的納米粒子的粒徑減小且分散性提高。不同Zein/SC質(zhì)量比對(duì)納米粒子電位的影響與粒徑變化有相似的趨勢(shì)，隨著納米粒子中SC 含量的增加，納米粒子的電位值在逐漸減小。當(dāng)m(Zein)/m(SC) = 4:1 時(shí)，粒子的電位值最小為－32.7 mV；當(dāng)m(Zein)/m(SC)= 1:2時(shí)，粒子的電位值最大為－29.4 mV。隨著Zein/SC/Car NPs 粒徑的減小，其表面的電荷密度增加，但是粒子表面的凈電荷卻減少，導(dǎo)致粒徑較小的納米粒子的表面電位也減小。

Fig.3 Effect of zein and SC mass ratio on particle size, potential and polymer dispersity index(PDI) of zein/SC nanoparticles

2.4 復(fù)溶性

在實(shí)際應(yīng)用中，固體的納米粒子有利于儲(chǔ)存和運(yùn)輸。因此，復(fù)溶性是凍干粉末在實(shí)際應(yīng)用中的一個(gè)重要性能。Fig.4 分別是Zein/SC NPs，Zein/SC/Car NPs 和Zein/Car NPs 在相同濃度下，在去離子水中的不同溶解分散圖。從Fig.4 可以發(fā)現(xiàn)，未添加SC 的Zein/Car NPs 分散液在靜置后表現(xiàn)出明顯的分層現(xiàn)象，并且分散液中的Zein/Car NPs 快速沉降于試劑瓶底部，上層的水溶液依然澄清透明；而添加了SC的復(fù)合納米粒子都有較好的復(fù)溶性，都能在水中分散并形成了均一的分散液。此外，Zein/SC NPs 分散液呈乳白色、Zein/SC/Car NPs 分散液呈淡藍(lán)色，該現(xiàn)象是因?yàn)橄闱鄯优c玉米醇溶蛋白的非極性氨基酸間生成氫鍵，使形成的復(fù)合納米粒子粒徑變小，分散液更澄清所致。

Fig.4 Redispersibility of zein/SC NPs, zein/SC/Car NPs and zein/Car NPs

2.5 納米粒子的存儲(chǔ)穩(wěn)定性

Fig.5 分別是Zein/SC/Car NPs 在儲(chǔ)存0 d 和15 d時(shí)其粒徑、電位、PDI 值的變化圖。實(shí)驗(yàn)中所制備的Zein/SC/Car NPs 都能溶于水中，但穩(wěn)定性不同。當(dāng)m(Zein)/m(SC) = 1:2 時(shí)，Zein/SC/Car NPs 在靜置15 d后，粒徑大小及分布幾乎沒有變化。而其它樣品的粒徑都出現(xiàn)了不同程度的變化，主要表現(xiàn)為粒徑變小、分布更加集中。該結(jié)果表明，在靜置過程中由于部分不穩(wěn)定的復(fù)合納米粒子會(huì)逐漸沉降，致使上層分散液中粒子的粒徑更小、分布更加集中。通過比較納米粒子的電位可以發(fā)現(xiàn)，當(dāng)m(Zein)/m(SC)=4:1 和2:1 時(shí)，靜 置15 d 后Zein/SC/Car NPs 的 電 位 有所減小；當(dāng)m(Zein)/m(SC)= 1:1 和1:2 時(shí)，Zein/SC/Car NPs 的電位有所增大，其中m(Zein)/m(SC)= 1:2 的電位值變化最大，從－29 mV 增加到－37 mV。由此可見，SC 作為穩(wěn)定劑，有利于提高分散液的穩(wěn)定性。PDI 越小，表明粒徑分布得更均勻。不同Zein/SC 質(zhì) 量 比 的 分 散 液 經(jīng) 靜 置0 d 和15 d 后，PDI 值 均會(huì)出現(xiàn)不同程度的降低，即表明在靜置過程中分散液中的納米粒子的分布均勻性都會(huì)變好。綜上所述，m(Zein)/m(SC)= 1:2 的復(fù)合納米粒子的存儲(chǔ)穩(wěn)定性最好，其在放置過程中粒徑幾乎不會(huì)發(fā)生變化，并且其分散液的穩(wěn)定性和分散情況都趨于最好。

Fig.5 (a～d)Size, (e)potential and (f)PDI of zein/SC/Car nanoparticles with different mass ratios of zein and SC after storage dfor 0 d and 15 d

2.6 納米粒子的表觀形貌

通過FE-SEM 分析復(fù)合納米粒子的微觀形貌。如Fig.6 所示，負(fù)載香芹酚的復(fù)合納米顆粒都具有較好的球形結(jié)構(gòu)。通過Fig.6(a～c)可以發(fā)現(xiàn)，Zein 和SC質(zhì)量比為1:2 時(shí)，復(fù)合納米粒子的粒徑多數(shù)為50～90 nm，并且分布較均勻；極少數(shù)納米粒子尺寸小于50 nm，這是Zein 自組裝形成了中空的顆粒；少量的復(fù)合納米粒子的粒徑為160 nm 左右，是因?yàn)椴糠謴?fù)合納米粒子表面缺乏帶電荷數(shù)少、斥力小，導(dǎo)致其團(tuán)聚成大顆粒。通過Fig.6(d～f)可以發(fā)現(xiàn)，Zein 和SC 的質(zhì)量比為4:1 時(shí)，復(fù)合納米粒子粒徑在100～200 nm，并且粒子間相互粘連，團(tuán)聚在一起，該結(jié)果表明，少量SC 無(wú)法使納米粒子穩(wěn)定存在。由此可見，適量的SC 可以與玉米醇溶蛋白納米粒子相互作用，使粒子表面形成負(fù)電荷的COO—，促使粒子間相互排斥，從而提高其穩(wěn)定性；而缺乏SC 的復(fù)合納米粒子由于表面電荷數(shù)少，導(dǎo)致其穩(wěn)定性較差，容易發(fā)生團(tuán)聚，從而形成大顆粒。

Fig.6 FE-SEM images of carvacrol-loaded nanoparticles

2.7 納米粒子的DSC 分析

DSC 可以用來(lái)研究高分子聚合物的熱性能。Zein，SC，Zein/SC NPs 和Zein/SC/Car NPs 的DSC 如Fig.7 所示，從曲線a，b 的變化可以看出，Zein 和SC的Tg分別約為160 ℃和208 ℃[19]。SC 在120 ℃左右出現(xiàn)了較為寬闊吸熱峰，這主要是因?yàn)闃悠分兴终舭l(fā)引起的。Zein/SC NPs (曲線c)的DSC 曲線上在197 ℃出現(xiàn)了1 個(gè)Tg，表明Zein 與SC 完全混合。香芹酚的沸點(diǎn)在237 ℃，從曲線d 可以明顯看出包覆香芹酚的納米粒子在210 ℃左右出現(xiàn)1 個(gè)強(qiáng)的吸熱峰，這主要是因?yàn)橄闱鄯拥恼舭l(fā)和沸騰共同所致。與曲線a 和b 相比較，曲線d 中出現(xiàn)的明顯吸熱峰也再次驗(yàn)證了香芹酚被成功負(fù)載到玉米醇溶蛋白/酪蛋白酸鈉的納米粒子之中。

Fig.7 DSC curves of (a) zein, (b)SC, (c)zein/SC NPs and (d)zein/SC/Car NPs

2.8 抗氧化性能

香芹酚結(jié)構(gòu)上的酚羥基使香芹酚具有較好的抗氧化和抗菌性能，以空白組為對(duì)照，DPPH 自由基清除率為指標(biāo)，來(lái)研究負(fù)載香芹酚納米粒子的抗氧化活性。由Fig.8 可知，隨著負(fù)載香芹酚納米粒子質(zhì)量濃度從60μg/mL 增加到140μg/mL 時(shí)，抗氧化能力也在隨之提高，從開始的27%提高到了68.69%，并且DPPH 清除率的變化率也一直在增大，說明復(fù)合納米粒子的質(zhì)量濃度越大，其抗氧化性能也越強(qiáng)。該結(jié)果表明，適量濃度的香芹酚可以表現(xiàn)出優(yōu)異的抗氧化性能，被包覆于納米粒子中時(shí)，其抗氧化活性不會(huì)被封裝體系所影響。

Fig.8 DPPH scavenging rate of zein/SC/Car nanoparticles with different mass concentrations (60 μg/mL, 80 μg/mL, 100 μg/mL, 120 μg/mL, 140 μg/mL)

2.9 抗菌性能

復(fù)合納米粒子具有優(yōu)異的抗菌性能是其應(yīng)用于食品保鮮的重要基礎(chǔ)。包覆香芹酚納米粒子對(duì)大腸桿菌和金黃色葡萄球菌的抗菌效果如Fig.9 所示。隨著復(fù)合納米粒子的質(zhì)量濃度的增加，平板上存活的菌落數(shù)逐漸減小，表明包覆香芹酚的復(fù)合納米粒子對(duì)大腸桿菌和金黃色葡萄球菌具有優(yōu)異的抗菌效果。對(duì)金黃色葡萄球菌的抗菌結(jié)果：當(dāng)納米粒子的質(zhì)量濃度為2 mg/mL，6 mg/mL 和10 mg/mL時(shí)，抑菌率分別為69%，76%和91%；對(duì)大腸桿菌的抗菌結(jié)果：當(dāng)納米粒子的質(zhì)量濃度為2 mg/mL，6 mg/mL 和10 mg/mL 時(shí)，抑菌率分別為54%，72%和85%。從抑菌結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)，包覆香芹酚的玉米醇溶蛋白納米粒子對(duì)金黃色葡萄球菌和大腸桿菌都具有的良好的抑菌效果，并且納米粒子質(zhì)量濃度越高時(shí)，抗菌效果越明顯。該結(jié)果表明將香芹酚包覆于玉米醇溶蛋白納米粒子中時(shí)，既可以提高其穩(wěn)定性也不影響其抗菌性能。

Fig.9 Antibacterial effect of zein/SC/Car nanoparticles with different mass concentrations(0 mg/mL, 2 mg/mL, 6 mg/mL, 10 mg/mL)

3 結(jié)論

本研究采用pH 驅(qū)動(dòng)法制備了負(fù)載香芹酚的玉米醇溶蛋白納米粒子，通過添加酪蛋白酸鈉提高了復(fù)合納米粒子的儲(chǔ)存穩(wěn)定性和復(fù)溶性，使香芹酚的抗菌和抗氧化性能更好地得到應(yīng)用。通過紅外光譜和DSC 分析證實(shí)香芹酚被成功包埋在復(fù)合納米顆粒中，復(fù)合納米粒子的形成主要是由于3 種物質(zhì)間形成了氫鍵和疏水力驅(qū)動(dòng)。Zein/SC 質(zhì)量比為1:2時(shí)的復(fù)合納米粒子，其粒徑小、包封率高且具有更好的復(fù)溶性和儲(chǔ)存穩(wěn)定性，同時(shí)也表現(xiàn)出較好的抗氧化性能和抗菌性能。Zein/SC/Car 納米粒子在食品保鮮和延長(zhǎng)食品貨架壽命方面中具有廣闊的應(yīng)用前景。