復(fù)合魚油乳劑制備工藝及其穩(wěn)定性研究

◎ 袁 誠，李 益，武林賀，黃樂堅(jiān)，許文東

（中藥提取分離過程現(xiàn)代化國家工程研究中心，廣州白云山漢方現(xiàn)代藥業(yè)有限公司，廣東省藥用脂質(zhì)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣東 廣州 510240）

生酮飲食（Ketogenic Diet，KD）配方原則為高脂肪、低或極低碳水化合物以及適量蛋白質(zhì)，但是不限制熱卡攝入，因此不會(huì)產(chǎn)生體重下降、生長停滯等副作用，而且可以通過手指血或尿酮體濃度監(jiān)測(cè)患者依從性[1]。脂肪酸在線粒體內(nèi)氧化生成大量乙酰CoA合成酮體供應(yīng)能量，目前用于抗腫瘤與抗癲癇[2]。生酮飲食根據(jù)脂肪來源不同分為3類：長鏈甘油三酯（Long Chain Triglyceride，LCT）為傳統(tǒng)類型也是最常用類型；中鏈三酰甘油（Medium Chain Triglyceride，MCT）為脂肪含量的60%，口味較好，但易引起胃腸脹氣以及腹部不適等消化道癥狀；還有一種為改良型飲食，同時(shí)含有30% MCT、40% LCT。3種飲食產(chǎn)生酮體效果雖有差別，但臨床療效相似[3]。隨著國內(nèi)特殊醫(yī)學(xué)用途配方食品配套法規(guī)的頒布，臨床上對(duì)腸內(nèi)營養(yǎng)制劑需求也越來越大[4]。而目前市場(chǎng)上能為需要生酮飲食的人群提供的脂肪營養(yǎng)乳劑產(chǎn)品并不多，因此研制開發(fā)口服脂肪營養(yǎng)乳劑產(chǎn)品對(duì)促進(jìn)需要生酮飲食病人的身體康復(fù)具有非常重要的意義?？诜緺I養(yǎng)乳劑是一種水包油型乳化體系，其主要成分（包含脂肪、乳化劑等）以及加工工藝都會(huì)對(duì)水包油乳化體系的穩(wěn)定性造成影響。為此，筆者對(duì)乳劑的配方和制備工藝進(jìn)行研究，探討影響口服脂肪營養(yǎng)乳劑穩(wěn)定性的因素，對(duì)其配方及工藝進(jìn)行優(yōu)化。

1 材料與方法

1.1 材料

（1）原料。辛癸酸甘油酯（廣州永易食品原料有限公司）、大豆油（九三糧油）、魚油（挪威諾亞圣諾有限公司）、橄欖油（廣元市榮生源食品有限公司）。

（2）輔料。乳化劑：大豆磷脂（北京美亞斯磷脂技術(shù)有限公司）、蔗糖脂肪酸酯SE-11(杭州金鶴來食品添加劑有限公司）、聚甘油脂肪酸酯(廣州永易食品原料有限公司)、蛋黃卵磷脂pc80（廣州白云山漢方現(xiàn)代藥業(yè)有限公司）；香精：甜橙（Taste Master）。

（3）pH調(diào)節(jié)劑。食品級(jí)氫氧化鈉（分析純，廣東光華科技股份有限公司）；甜味劑：三氯蔗糖（鹽城捷康三氯蔗糖制造有限公司）。

1.2 設(shè)備

電熱恒溫水浴鍋（IKA HB10BASIC）、電子分析天平（德國sartorius BS200s型號(hào)）、高速剪切乳化機(jī)（FM25型弗魯克FLUKO）、高壓均質(zhì)機(jī)（Microfluidizer M-110EH-30型號(hào)）、uv-2550紫外可見光分光光度計(jì)（SHIMADZU UV-2250）、低速臺(tái)式離心機(jī)（上海安亭科學(xué)儀器TDL-80-2B）。

1.3 工藝流程

原料、輔料→加熱→混合乳化（先按水相、油相分開溶解）→均質(zhì)→灌裝→滅菌。

1.4 實(shí)驗(yàn)方法

1.4.1 HLB值的確定

復(fù)合乳化劑的HLB值（親水親油平衡值）計(jì)算按質(zhì)量分?jǐn)?shù)的加和性計(jì)算[5-6]。參考文獻(xiàn)[7]將油相和水相混合，然后選擇阿特拉斯體系中兩種標(biāo)準(zhǔn)乳化劑Span80和Tween80，取HLB值5～14，設(shè)計(jì)系列配方，再將各種HLB值的混合乳化劑分別加入上述油-水兩相體系中，剪切乳化10 min，高壓均質(zhì)后，計(jì)算Ke穩(wěn)定系數(shù)。

1.4.2 乳化劑種類的確定

選擇大豆磷脂、蔗糖酯、聚甘油酯、Tween 80和Span 60等乳化劑以不同的比例配成乳化劑，制作復(fù)合魚油乳劑，根據(jù)樣品的穩(wěn)定性和感官評(píng)定結(jié)果選擇乳化劑種類及其用量。

1.4.3 樣品穩(wěn)定性測(cè)定

（1）初乳穩(wěn)定性考察。使用目測(cè)法觀察乳劑顏色、分層及漂油情況。

（2）①分層情況考察。離心法采用：直徑為10 mm離心管在3 750 r·min-1轉(zhuǎn)速下離心15 min，觀察乳劑分層情況[8]。②Ke穩(wěn)定系數(shù)。在分光光度計(jì)500 nm處測(cè)定乳液吸光值OD離心前。然后于3 750 r·min-1轉(zhuǎn)速下離心15 min，取下層液體，在分光光度計(jì)500 nm處測(cè)定吸光值OD離心后，計(jì)算Ke穩(wěn)定系數(shù)。Ke系數(shù)越小，乳劑越穩(wěn)定。Ke穩(wěn)定系數(shù)計(jì)算公式參照《藥劑學(xué)》[9]，如式（1）。③粒徑大小、分布及Zeta電位的測(cè)定。將乳液稀釋150倍后，通過馬爾文激光粒度儀測(cè)量乳劑的粒徑大小和粒徑分布，以及Zeta電位，電位越高，靜電斥力越大，乳劑越穩(wěn)定。

1.4.4 樣品感官評(píng)定

由于乳劑中添加有魚油，工藝不合理易導(dǎo)致魚油氧化變腥，影響感官，復(fù)合魚油乳劑的感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)見表1。

表1 復(fù)合魚油乳劑的感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)表

1.4.5 pH值調(diào)節(jié)

使用0.05 g·mL-1氫氧化鈉溶液，將脂肪乳pH分別調(diào)節(jié)至不同范圍?？疾祠~油乳劑離心后的外觀性狀，確定最佳pH值范圍。

1.4.6 均質(zhì)參數(shù)研究

微射流均質(zhì)壓力和均質(zhì)次數(shù)是決定脂肪乳劑粒徑及分布的主要因素，選用4種均質(zhì)壓力將按1.3所述工藝方法制備的初乳均質(zhì)4次，檢測(cè)樣品的粒徑及分布。選擇適宜的均質(zhì)壓力后通過不同均質(zhì)次數(shù)，1～4次，檢測(cè)樣品粒徑及分布，通過樣品粒徑及分布選擇最佳均質(zhì)次數(shù)。

2 結(jié)果與分析

2.1 乳劑適宜HLB值的確定

從圖1可以看出，乳液的Ke穩(wěn)定系數(shù)隨著乳化劑HLB值的變化而變化乳液的Ke穩(wěn)定系數(shù)與乳化劑的HLB值并不是簡(jiǎn)單正相關(guān)或反相關(guān)，HLB值為12時(shí)，穩(wěn)定系數(shù)最低，復(fù)合油脂乳劑穩(wěn)定性最好，這主要是因?yàn)榇巳橐簩儆赪/O型，當(dāng)HLB值高時(shí)，親水性較強(qiáng)，乳液穩(wěn)定性好。

圖1 不同HLB值復(fù)合乳化劑的乳化效果圖

2.2 乳化劑種類的確定

為了考察乳化劑的乳化效果，本實(shí)驗(yàn)分別使用單一品種的乳化劑以及復(fù)合乳化劑考察其對(duì)復(fù)合油脂乳劑的穩(wěn)定性影響。根據(jù)已確定的復(fù)合油脂乳劑乳化所需的HLB值，選擇6種不同乳化劑按一定比例復(fù)配不同的復(fù)合乳化劑，并觀察分層、測(cè)定離心15 min后的Ke穩(wěn)定系數(shù)，評(píng)價(jià)其乳化效果，結(jié)果見表2。

表2 不同乳化劑的乳化效果表

滅菌后只有乳化劑序號(hào)2（聚甘油酯+大豆磷脂）、序號(hào)4（大豆磷脂）、序號(hào)5（蛋黃卵磷脂）的乳劑在3 750 r·min-1轉(zhuǎn)速下離心15 min后不分層。而穩(wěn)定系數(shù)最低的乳化劑為大豆磷脂，結(jié)合感官評(píng)分，優(yōu)選大豆磷脂作為復(fù)合魚油乳劑的乳化劑。

2.3 乳化劑用量的確定

采用乳化劑大豆磷脂的配方以不同的添加量0.8 g/100 mL、1.0 g/100 mL、1.5 g/100 mL、1.8 g/100 mL和2.0 g/100 mL加入待復(fù)合油脂乳劑中，乳化效果見圖2。由圖2可知，乳化劑用量為1.5 g/100 mL時(shí)，復(fù)合油脂乳劑穩(wěn)定性最好。

圖2 不同乳化劑的乳化效果圖

2.4 pH值調(diào)節(jié)

根據(jù)表3結(jié)果分析得出，當(dāng)復(fù)合魚油乳劑pH低于7.0時(shí)，穩(wěn)定性較差，而pH值在7.0～8.0，樣品最穩(wěn)定。因此，均質(zhì)后乳劑pH控制在7.0～8.0。

表3 不同pH值乳劑穩(wěn)定效果表

（續(xù)表3）

2.5 均質(zhì)壓力研究

根據(jù)圖3結(jié)果分析得出，隨著均質(zhì)壓力加大，制劑的粒徑變小，PDI變小。但均質(zhì)壓力過大，會(huì)增加乳劑粒徑分布寬度。因此，選擇的均質(zhì)壓力為103.4 Mpa，樣品平均粒徑為160.8 nm。

圖3 不同均質(zhì)壓力樣品的粒徑及粒徑分布圖

2.6 均質(zhì)次數(shù)研究

根據(jù)圖4結(jié)果分析得出，隨著均質(zhì)次數(shù)的增加，樣品的平均粒徑變小，多分散系數(shù)（polydispersity index，PDI）值小，但變化趨勢(shì)變緩，均質(zhì)4次與均質(zhì)3次樣品平均粒徑及PDI無顯著性差異，且均質(zhì)次數(shù)多，能耗消耗大，成本高，因此綜合考慮，選擇均質(zhì)次數(shù)為3次，測(cè)定脂肪乳粒徑為183.3 nm，PDI為0.104。

圖4 不同均質(zhì)次數(shù)樣品的粒徑及粒徑分布圖

3 討論與結(jié)論

結(jié)合上述試驗(yàn)結(jié)果，最終確定制備穩(wěn)定的復(fù)合魚油乳劑的工藝為：①充分溶解油相和水相，參考相關(guān)文獻(xiàn)來看[10]，均質(zhì)前進(jìn)行pH調(diào)節(jié)，對(duì)脂肪乳劑的穩(wěn)定性較好，操作簡(jiǎn)單方便。因此在水相配制過程用氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)乳劑pH值至7左右，將油相成滴地緩慢加入水相，趁熱將分散液高速剪切。②將初乳轉(zhuǎn)移至微射流均質(zhì)機(jī)中，在103.4 MPa壓力下均質(zhì)3次。③裝瓶，濕熱滅菌后，采用冰水浴迅速降溫。最終制劑穩(wěn)定效果見表4和圖5。

表4 按最終制備工藝制備復(fù)合魚油乳劑的穩(wěn)定性結(jié)果表

圖5 復(fù)合魚油乳劑的粒徑及粒徑分布圖