W/O/W双重乳液的制备及其对葡萄籽原花青素负载作用的研究

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葡萄籽原花青素(Grape seed proanthocyanidins,GSP)是一种具有广谱生物活性的天然多酚类物质,由于GSP的结构中存在大量不稳定的酚羟基,导致其在高温、碱性pH、金属离子、光照等作用下容易降解,限制了其应用范围。本文通过制备甜菜碱溶性多糖(ASP)和乳清分离蛋白(WPI)交联复合物,并以此为乳化剂构建W/O/W双重乳液体系对GSP进行负载,以提高GSP的稳定性和生物利用度。主要研究内容如下:(1)利用京尼平对ASP和WPI进行交联,成功制备了ASP-WPI京尼平交联复合物(G-AWC)。与ASP和WPI相比,G-AWC的分子量和流体力学半径更大,且在596nm处出现新的吸收峰。同时,ASP与WPI交联后总糖含量从84.2%下降至70.9%,蛋白含量从4.5%显著增加至18.1%。此外,G-AWC的电位比ASP更低,在pH 3-12较宽的范围内表现出较好的胶体稳定性,且其表面疏水性指数与反应前相比大幅下降。G-AWC对油水界面张力的降低程度高于ASP,说明交联后ASP的乳化活性提高。原子力显微镜观察结果表明,ASP与WPI共价交联后呈球状的蛋白分子与一条或多条多糖长链相连,且与交联前相比具有更紧密的分子构象。(2)利用聚甘油蓖麻油酸醇酯(PGPR)和G-AWC通过两步乳化法制备W1/O/W2双重乳液,通过乳液外观形貌、微观结构、粒径以及流变特性分析,确定了乳液制备的最佳参数:PGPR浓度为5%(v/v),W1:O为2:8,G-AWC浓度(c)为0.5%(w/v),W1/O初乳的体积分数((37))为80%(v/v)。其中c值为2%时能制备(37)为75%-90%的凝胶状高内相双重乳液,且乳液粒径随着(37)的提高而呈现减小的趋势。c值低至0.5%时能制备(37)值为80%的凝胶状双重乳液。利用该条件制备的双重乳液负载GSP,包埋率(EE)和负载率(LE)分别为95.86%和0.192%,室温下储藏7天内表现出良好的包埋稳定性,包埋率降幅在10%左右。(3)探究负载GSP的双重乳液在不同pH、离子强度、体外消化、温度、紫外照射等因素下的稳定性及抗氧化性。当外水相pH为7-11时,乳液表现出较好的稳定性,但在pH为3时出现破乳。乳液在pH为7-9时对GSP有较好的保护作用,储藏7天后的GSP保留率在83%-85%之间。同时,Na Cl的添加对G-AWC产生静电屏蔽效应,乳液粒径随着离子强度的增加而增大。当Na Cl浓度为10 m M时,可有效提高乳液的稳定性及其对GSP的保护作用。体外消化结果表明,与游离GSP和W/O乳液中GSP的生物利用度(分别为13.11%和27.15%)相比,W/O/W乳液中GSP的生物利用度明显更高(40.72%)。在不同温度(4℃、25℃、60℃)下储存7天期间,乳液中GSP的保留率、抗氧化性均显著高于游离GSP。其中4℃低温储存对GSP的保护效果最好。此外,在紫外照射下,游离的GSP迅速降解,而W/O/W乳液的包封能有效保护GSP,显著提高其保留率,延缓其抗氧化性的下降。
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