基于食用油为连续相的茶多酚反相微乳液的制备

陈梦洁1,王道源1,李志勇1,杨 迎2,吴金鸿2,钟耀广1,*,王正武2,*

(1.上海海洋大学食品学院,上海 201306;2.上海交通大学农业与生物学院,上海 200240)

摘 要:制备油烯基聚氧乙烯(10)醚(polyoxyethylene (10) oleyl ether,Brij97)-单油酸甘油酯(glyceryl monooleate,GMO)-乙醇-食用油-水反相微乳液,成功将抗氧化剂茶多酚添加至食用油中。通过拟三元相图法、动态光散射法和差示扫描量热法研究微乳液的相行为、粒径和抗氧化能力。结果显示,微乳液的最佳配方条件为复合表面活性剂Brij97与GMO质量比2∶8、水相中水与乙醇质量比4∶1。微乳液中茶多酚质量浓度越高,微乳液粒径越小,但多分散指数越大。当水相中茶多酚质量浓度达到0.10 g/mL时,30 d内5 种微乳液粒径都稳定在8.00~12.00 nm范围内。差示扫描量热法显示空白大豆油微乳液的起始氧化温度为163.40 ℃,添加0.01 g/mL茶多酚后为175.77 ℃,添加0.10 g/mL茶多酚后为210.88 ℃。

关键词:反相微乳液;抗氧化剂;茶多酚;食用油;差示扫描量热法

作为人们日常生活中的必需品,食用油的营养品质和安全性越来越受到广大消费者的重视。由于食用油中含有多种不饱和脂肪酸,在加工、运输和贮藏过程中极易受到氧、热等作用而产生氢过氧化物、一级氧化产物和醛酮类的二级氧化产物等,这些氧化产物不仅有害于人类的身体健康,而且也会影响油脂的口感、风味和色泽,降低油脂的营养品质[1]。经常食用氧化酸败的油脂会导致人体缺乏油溶性维生素和必需脂肪酸,加快机体衰老,增加心血管疾病的发病率,甚至会诱发肿瘤等。目前油脂行业主要采用在食用油中添加人工合成抗氧化剂的方法来抑制油脂氧化[2],延长其保质期。随着人们生活水平的日益提高,人工合成抗氧化剂的安全性问题受到消费者的质疑。近年有研究表明,如2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚、没食子酸丙酯、丁基羟基茴香醚和特丁基对苯二酚等人工合成抗氧化剂具有一定的毒性及弱致病作用,很多国家已经对其使用进行了极其严格的规定,甚至禁止使用。天然抗氧化剂具有安全性高、抗氧化能力强等优点,其在食用油中的添加已经成为近年来的研究热点。

茶多酚是天然植物茶叶中多酚类物质的总称,包括黄烷醇(儿茶素)类、酚酸类、黄酮类、花色苷类等[3]。茶多酚的主要成分为黄烷醇(儿茶素)类化合物,约占其总量的80%,其中没食子儿茶素没食子酸酯约占儿茶素总量的50%~75%[4]。茶多酚是从植物中提取的天然活性化合物,具有消炎、杀菌、抗癌、抗病毒和免疫抑制等多种生理活性,研究表明这些生理活性与其抗氧化活性密切相关[5-7]。近年来的研究也证明了茶多酚在各种食品体系中都具有良好且稳定的抗氧化性[8-10],但在油脂行业,由于茶多酚亲水性较好脂溶性较差,其应用和发展受到了限制。

微乳液是由表面活性剂、助表面活性剂、水相和油相等组分混合后自发形成的热力学稳定体系,分为油包水体系(W/O,又称为反相微乳液)和水包油体系(O/W)[11-12]。因其毒性小、安全性高等优点被广泛应用于药物、化妆品、食品等行业中[13-16]。孙静静等[17]利用微乳液法将脂溶性差的茶多酚加入亚油酸,并成功制备出茶多酚亚油酸反相微乳液,但其未将此方法应用到食用油体系中,故本实验在其基础上,通过反相微乳液法,选取了生物相容性更好的食品级表面活性剂单油酸甘油酯(glyceryl monooleate,GMO)[18]和油烯基聚氧乙烯(10)醚(polyoxyethylene (10) oleyl ether,Brij97)复配,以乙醇为助表面活性剂,将抗氧化剂茶多酚包裹进食用油中,并对微乳液的最佳配方进行研究。同时,对微乳液体系进行表征并对比不同种类食用油微乳液的稳定性,并以大豆油为例,通过差示扫描量热(differential scanning calorimetry,DSC)法对茶多酚大豆油微乳液的抗氧化效果进行测定。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

茶多酚(茶多酚纯度>99%,儿茶素纯度>50%)西安一禾生物技术有限公司;Brij97(纯度>99%)阿拉丁试剂(上海)有限公司;单油酸甘油酯 济南东润精化科技有限公司;大豆油、菜籽油、玉米油、芥花油、葵花油 市售。

1.2 仪器与设备

204 F1 DSC仪 德国Netzsch公司;Zetasizer Nano S纳米粒度分析仪 马尔文仪器有限公司;DF-II集热式磁力加热搅拌器 上海比朗仪器有限公司;AL204电子天平 梅特勒-托利多仪器(上海)有限公司;DK-8D电热恒温水槽 上海精宏仪器设备有限公司;超纯水机重庆摩尔水处理设备有限公司。

1.3 方法

1.3.1 配方的选择

1.3.1.1 复合表面活性剂

选取大豆油、菜籽油、玉米油、芥花油、葵花油为油相。固定表面活性剂和油相的质量(质量比1∶1)总和为2.00 g,分别称取Brij97-GMO质量比为1∶9、2∶8、3∶7、4∶6、5∶5、6∶4、7∶3、8∶2、9∶1的混合物加入油相中,置于磁力搅拌器上,逐滴加入高纯水至每一组混合物中,当体系由澄清变浑浊时记录下加入高纯水的质量并绘图,得到复合活性剂最佳配比。

1.3.1.2 水相

分别称取高纯水-乙醇质量比为1∶3、1∶2、1∶1、2∶1、3∶1、4∶1、5∶1的混合物作为水相。固定表面活性剂和油相质量(质量比1∶1)总和为2.00 g,在最佳复合表面活性剂配比下,将不同配比的水相逐滴加入每一组混合物,当体系由澄清变浑浊时记录下加入水相的质量并绘图,得到最佳水与乙醇质量比条件。

在最佳水-乙醇质量比条件下,后续实验中茶多酚微乳液的水相为茶多酚质量浓度0.01 g/mL和0.10 g/mL的水-乙醇溶液。

1.3.2 三相图的绘制

在最佳活性剂配比和最佳水-乙醇质量比条件下,固定油相和活性剂的质量之和为2.00 g,分别称取油相与复合活性剂质量比为1∶9、2∶8、3∶7、4∶6、5∶5、6∶4、7∶3、8∶2、9∶1的混合物,将水相逐滴加入每一组混合物,当体系由澄清变浑浊时记录下加入的水相质量,分别计算油相、活性剂和水相在临界点的质量分数,并绘制出微乳液的拟三元相图[19-20]

1.3.3 微乳液粒径与多分散指数(polydispersity index,PDI)的测定

1.3.3.1 茶多酚质量浓度对不同油相微乳液粒径与PDI的测定

平均粒径及PDI是测量微乳液粒径大小、分布及均一性的常用方法[21]。本实验采用动态光散射法对微乳液粒径及PDI进行测定,条件为4.0 MW He-Ne激光器,波长为633 nm,设置参数连续相折射率为1.472,分散相折射率为1.33,在25 ℃条件下对每组样品平行测量3 次,取平均值。

在最佳配比条件下,配制具有相同三相比例的空白微乳液、0.01 g/mL茶多酚微乳液和0.10 g/mL茶多酚微乳液,静置24 h后在上述条件下测定空白和茶多酚微乳液的粒径和PDI变化。

1.3.3.2 不同油相微乳液粒径稳定性的测定

在上述测试条件下,配制茶多酚质量浓度为0.01 g/mL和0.10 g/mL的不同油相微乳液。研究包封同一质量浓度茶多酚的不同油相微乳液粒径及PDI在30 d内的变化,考察茶多酚的添加对不同油相的影响及微乳液随时间的变化趋势。

1.3.4 茶多酚对油样抗氧化效果的测定

油脂氧化是一个放热反应,油样在程序温度控制及氧气存在条件下发生氧化反应,放出热量,测定温度和时间对输入到样品和对照空白组的热流速率(热功率)差的关系。外推基线与放热峰起始端引出的最大斜率切线的交点即是油脂样品的起始氧化温度[22-23]

配制具有相同三相比例的新鲜空白微乳液、0.01 g/mL茶多酚微乳液和0.10 g/mL茶多酚微乳液,静置24 h后采取程序升温法考察和评定加入茶多酚后微乳液的起始氧化温度。准确称取(10±0.10)mg微乳液置于敞口的铝坩埚中,设置起始温度100 ℃,以10 ℃/min上升至300 ℃,空气流速为30 mL/min。

2 结果与分析

2.1 微乳液配方的确定

图1 增溶水量和Brij97-GMO质量比的关系
Fig. 1 Relationship between solubilization of water and Brij97-to-GMO ratio

如图1所示,25 ℃时,当复合表面活性剂与油相质量比固定为1∶1时,随着复合表面活性剂中Brij97比例的增加,所制得的微乳液体系增溶水的能力先大幅度增加后小范围浮动。当Brij97-GMO质量比在1∶9~2∶8范围时,微乳液体系增溶水的能力持续增加,当增加Brij97比例时,增溶水量在6.00%~7.00%间浮动,区别不大,当Brij97-GMO质量比为2∶8时,体系亲油亲水性达到平衡状态,获得最大增溶水量约为7.00%。因此,后续实验中表面活性剂Brij97-GMO质量比选择2∶8。

醇类助表面活性剂的分子表面活性较低,当其存在时可极大的降低油-水界面张力,降低表面活性剂的相互排斥力,同时它与表面活性剂结合形成的混合膜可提高界面柔性和流动性,更易弯曲形成微乳相[24]。本实验选择乙醇作为助表面活性剂,并将其与水一起作为微乳液的水相,固定复合表面活性剂和油相质量比和复合表面活性剂配比的情况下,微乳液体系增溶水量与水-乙醇质量比的关系如图2所示。

图2 增溶水量和水-乙醇质量比的关系
Fig. 2 Relationship between solubilization of water and water-toethanol ratio

由图2可知,随着水比例的增大,增溶水量逐渐减小,这是因为当体系中乙醇含量相对较低时,复合表面活性剂的亲水性也相对较低。在微乳体系中,乙醇作为助表面活性剂被吸附入表面活性剂极性端的一侧,随着乙醇用量的增加,混合界面膜的柔韧性和流动性也随之提高,体系增溶水量增大[25]。但由于乙醇作为助表面活性剂其添加量不应过高,结合实际实验需求,选取水-乙醇质量比4∶1。

2.2 不同油相微乳液相行为

在(25±1)℃条件下,5 个研究体系为大豆油-Brij97-GMO-水-乙醇、菜籽油-Brij97-GMO-水-乙醇、玉米油-Brij97-GMO-水-乙醇、芥花油-Brij97-GMO-水-乙醇、葵花油-Brij97-GMO-水-乙醇的相图如图3所示。

图3 25 ℃条件下食用油-Brij97-单油酸甘油酯-乙醇-水体系的三元相图
Fig. 3 Pseudo-ternary phase diagram for Brij97-GMO-ethanol-edible oil-water system at 25 ℃

由图3可知,5 个体系在Brij97-GMO-油二元轴附近均形成W/O反相微乳液单相区,当表面活性剂比例很低时,5 个体系微乳区域都很小,基本没有增溶水相的能力,当表面活性剂比例达到40%以上时开始显示出较好的增溶能力,且随着表面活性剂的增加,增溶水量逐渐增加。微乳液的油相与界面膜上表面活性剂分子间保持着渗透和联系,不同分子大小的油相影响着微乳相图。一般来说,大分子油相如大豆油的增溶能力小于丁酸乙酯等小分子油相。5 种食用油所形成的微乳区域差别不大,增溶能力相当,说明油相中食用油的种类对相行为影响不大。因此可以推测此方法适用于大部分食用油。

2.3 茶多酚对微乳液粒径与PDI影响及稳定性结果

2.3.1 茶多酚对不同油相微乳液粒径与PDI的影响

图4 茶多酚对微乳液粒经及PDI的影响(25 ℃)
Fig. 4 Mean particle size of microemulsions with different concentrations of tea polyphenol at 25 ℃

微乳液是热力学稳定体系,粒径一般在100 nm以下。平均粒径和PDI是考察微乳液稳定性的重要参数,也是判断粒子能否作为功能性成分载体的依据[26]。如图4所示,配制5 种新鲜油相微乳液的粒径均随着茶多酚的加入而显著降低,其中葵花油微乳液的粒径变化最为明显。配制的新鲜葵花油空白微乳液粒径为16.43 nm,PDI为0.11;包埋0.01 g/mL茶多酚的葵花油微乳液粒径为9.81 nm,PDI为0.21;当茶多酚质量浓度增加到0.10 g/mL,微乳液粒径降到9.51 nm,PDI为0.17。在菜籽油微乳体系中,当水相中加入的茶多酚质量浓度达到0.10 g/mL时粒径变化幅度最大,配制的新鲜菜籽油空白微乳液粒径为17.66 nm,包埋0.10 g/mL茶多酚的菜籽油微乳液粒径为10.06 nm,比空白样减小了7.60 nm,这是由于菜籽油中含有少量芥酸,芥酸主要用作精细化学品的中间体,可用来制取各种表面活性剂、乳化剂等。一方面,存在菜籽油微乳体系中的少量芥酸与复合表面活性剂结合,使极性作用和硬度降低;另一方面,茶多酚的加入增加了水相的极性。在双重作用下大大增加了菜籽油体系中油相分子和水相分子间的相互作用力,且随着茶多酚质量浓度的增加分子间距逐渐减小,故而茶多酚的加入对菜籽油体系粒径变化幅度影响较大。

不同油相空白微乳液粒径相差很大,但加入茶多酚后粒径都在8.00~12.00 nm范围内;菜籽油和葵花油微乳液粒径随着水相中茶多酚质量浓度的增大而减小;玉米油和芥花油粒径表现则相反,水相中茶多酚质量浓度的增加导致粒径的小幅度增加,但均小于未包埋茶多酚的空白微乳液。总体来看,在5 种油相微乳液水相中加入茶多酚,PDI均相对增加,但可有效降低微乳液粒径。这是因为茶多酚增加了水相的极性,使水和表面活性剂亲水基团间的相互作用增强,故而粒径变小。

2.3.2 不同油相微乳液的稳定性

通过测试平均粒径随时间的变化可以反映微乳液的物理稳定性[27]。当包埋茶多酚质量浓度为0.01 g/mL时,不同油相同种配比下微乳液粒径随时间的变化趋势如图5所示。玉米油、菜籽油和葵花油表现出良好的稳定性,平均粒径变化不大,在实验的30 d内玉米油微乳液粒径在8.00~10.00 nm范围,菜籽油在12.00~15.00 nm范围,葵花油在9.00~11.00 nm范围。大豆油和芥花油在第10天粒径达到高峰,分别为14.68 nm和23.71 nm,且PDI也随着粒径增大而增大,在之后的20 d内又降低且维持在11.00 nm左右,这是由于茶多酚是一种混合物,加入微乳液中导致组分复杂,分散相在连续相中的聚集和扩散导致了体系混乱程度增加,粒径与PDI先增加后减小,达到最佳水油平衡状态后稳定。

图6 0.10 g/mL茶多酚微乳液的粒径及PDI随时间的变化
Fig. 6 PDI and mean particle size of microemulsion with 0.10 g/mL tea polyphenols and their time-dependent changes over 30 days at 25 ℃

当包埋的水相中茶多酚质量浓度为0.10 g/mL时,不同油相微乳液粒径和PDI变化趋势见图6。5 种微乳液的粒径都很好的维持在8.00~12.00 nm间,不同油相的微乳液粒径相差很小,且在实验的30 d内基本无变化;PDI维持在0.10~0.30范围内。由图5、6可以看出,水相中包埋茶多酚质量浓度从0.01 g/mL增加到0.10 g/mL,可有效的减小微乳液粒径、稳定PDI。这是因为高质量浓度的茶多酚-水-乙醇溶液使微乳液中水相的极性大大增加,界面吸附能力增强,进而降低了界面膜刚性,提高了与表面活性剂亲水基团的引力,分散粒子的相互作用增大[28],故微乳液粒径减小并且体系更加稳定。

2.4 茶多酚对油样的抗氧化效果

图7 大豆油微乳液起始氧化温度
Fig. 7 Incipient oxidation temperature of soybean oil microemulsion

油脂氧化是一个放热反应,在氧气存在的条件下对其加热,DSC曲线上出现放热峰时则表示油脂开始氧化,且放热峰的峰值与氧化反应的速度有关。油脂的起始氧化温度越低,说明油脂氧化稳定性越差[29]。由图7可知,空白大豆油微乳液的起始氧化温度为163.40 ℃,添加0.01 g/mL茶多酚抗氧化剂的微乳液起始氧化温度达175.77 ℃,比空白样温度提高了12.37 ℃,这表明茶多酚的加入对油样的氧化起到了明显的抑制作用;而当茶多酚质量浓度达到0.10 g/mL时,油样的起始氧化温度高达210.88 ℃,随着抗氧化剂茶多酚质量浓度的增加,油样的抗氧化效果亦明显增加。

图8 0.10 g/mL茶多酚微乳液的起始氧化温度
Fig. 8 Incipient oxidation temperature of microemulsion with 0.10 g/mL tea polyphenols

当包裹茶多酚质量浓度为0.10 g/mL,具有相同三相比例的葵花油、芥花油、玉米油和菜籽油茶多酚微乳液的起始氧化温度检测结果见图8。菜籽油微乳液的起始氧化温度与玉米油微乳液的相差不大,分别为215.38 ℃和214.58 ℃,芥花油微乳液的起始氧化温度为218.02 ℃,起始氧化温度最高的是葵花油微乳液,高达223.87 ℃。由图7可知,当包裹茶多酚质量浓度为0.10 g/mL时,大豆油的起始氧化温度是210.88 ℃,是5 种油相微乳液中起始氧化温度最低的,比葵花油微乳液低了12.99 ℃,这是因为葵花油中亚油酸含量较高,亚麻酸含量很低,而大豆油、菜籽油和玉米油中的亚麻酸含量相对较高,因亚麻酸在高温下极易氧化变质[30],故而在DSC法测试油样的起始氧化温度实验中,葵花油微乳液在添加了茶多酚抗氧化剂后的起始氧化温度最高,达到的抗氧化效果最好。

茶多酚的加入对食用油的抗氧化酸败具有很好的效果,添加0.10 g/mL质量浓度的茶多酚就可以将微乳液的起始氧化温度提高50 ℃以上,因此,利用反相微乳液法将茶多酚包埋进常用食品油中对抑制食用油的氧化酸败具有良好效果。

3 结 论

通过三元相图法,以Brij97-GMO复配作为表面活性剂,以乙醇为助表面活性剂,制备了Brij97-GMO-乙醇-食用油-茶多酚抗氧化反相微乳液,结果显示,微乳液的最佳配方条件为复合表面活性剂Brij97-GMO质量比2∶8、水相中水-乙醇质量比4∶1。常温条件下5 种食用油所形成的微乳区域差别不大,说明油相中食用油的种类对相行为影响不大。因此可以推测此方法适用于大部分食用油。5 种油相微乳液水相中加入茶多酚,PDI均相对增加,但可有效降低微乳液粒径。茶多酚质量浓度越高,微乳液粒径越小。当茶多酚质量浓度为0.10 g/mL时,30 d内5 种微乳液粒径稳定在8~12 nm间。

DSC法结果表明微乳液中加入0.01 g/mL质量浓度的茶多酚就显示出了较好的抗氧化效果,当茶多酚质量浓度达到0.10 g/mL时,油样的起始氧化温度高达210.88 ℃,比空白样提高了47.48 ℃。实验证明通过反相微乳液法将茶多酚包裹进食用油中以防止食用油氧化酸败具有可行性。

参考文献:

[1] VITO V, FEDERICO F, YLENIA R, et al. Evaluation of lipid oxidation in spaghetti pasta enriched with long chain n-3 polyunsaturated fatty acids under different storage conditions[J].Food Chemistry, 2009, 114(2): 472-477. DOI:10.10016/j.foodchem.2008.09.074.

[2] SHI R, ZHANG Q, VRIESEKOOP F, et al. Preparation of organogel with tea polyphenols complex for enhancing the antioxidation properties of edible oil[J]. Journal of Agricultural & Food Chemistry,2014, 62(33): 8379-8384. DOI:10.10021/jf501512y.

[3] KUMAR N, SHIBATA D, HELM J, et al. Green tea polyphenols in the prevention of colon cancer[J]. Frontiers in Bioscience, 2007, 12(4):2309-2315. DOI:10.2741/2233.

[4] CHEN G, YUAN Q, SAEEDUDDIN M, et al. Recent advances in tea polysaccharides: extraction, purification, physicochemical characterization and bioactivities[J]. Carbohydrate Polymers, 2016,153: 663-678. DOI:10.10016/j.carbpol.2016.08.022.

[5] MAGEE P J, MCGLYNN H, ROWLAND I R. Differential effects of isotiavones and lignans on invasiveness of MDA-MB-231 breast cancer cells in vitro[J]. Cancer Letters, 2004, 208(1): 35-41.DOI:10.10016/j.canlet.2003.11.012.

[6] 李学鸣, 孟宪军, 彭杰. 茶多酚生物学功能及应用的研究进展[J]. 中国酿造, 2008, 27(24): 13-16.

[7] SALEEM M, KIM H J, ALI M S, et al. An update on bioactive plant lignans[J]. Natural Product Reports, 2005, 22(6): 696-716.DOI:10.10039/b514045.

[8] 姚波. 茶黄素和脂溶性茶多酚对加工肉制品的抗氧化护色作用[D].杭州: 浙江大学, 2016: 5-8.

[9] HUANG J, HUANG K, LIU S, et al. Adsorption properties of tea polyphenols onto three polymeric adsorbents with amide group[J].Journal of Colloid & Interface Science, 2007, 315(2): 407-414.DOI:10.10016/j.jcis.2007.07.005.

[10] BAO S, XU S, ZHANG W. Antioxidant activity and properties of gelatin films incorporated with tea polyphenol-loaded chitosan nanoparticles[J]. Journal of the Science of Food and Agriculture, 2009,89(15): 2692-2700. DOI:10.10002/jsfa.3775.

[11] WANG J L, WANG Z, LIU W F, et al. Preparation and in vitro release test of insulin loaded W/O microemulsion[J]. Journal of Dispersion Science and Technology, 2008, 29(5): 756-762.DOI:10.10080/01932690701758525.

[12] REN X, SVIRSKIS D, ALANY R G, et al. In-situ phase transition from microemulsion to liquid crystal with the potential of prolonged parenteral drug delivery[J]. International Journal of Pharmaceutics,2012, 431(1/2): 130-137. DOI:10.10016/j.ijpharm.2012.04.020.

[13] NARANG A S, DELMARRE D, GAO D. Stable drug encapsulation in micelles and microemulsions[J]. International Journal of Pharmaceutics, 2008, 345(1/2): 19-25. DOI:10.10016/j.ijpharm.2007.08.057.

[14] AMAR I, ASERIN A, GARTI N. Microstructure transitions derived from solubilization of lutein and lutein esters in food microemulsions[J]. Colloids & Surfaces B: Biointerfaces, 2004,33(3/4): 143-150. DOI:10.10016/j.colsurfb.2003.08.009.

[15] RAO J, DAVIDJULIAN M C. Food-grade microemulsions,nanoemulsions and emulsions: fabrication from sucrose monopalmitate &lemon oil[J]. Food Hydrocolloids, 2011, 25(6): 1413-1423.DOI:10.10016/j.foodhyd.2011.02.004.

[16] 涂志红, 文震, 刘佳欣, 等. 二十八烷醇微乳液的制备及其在运动饮料中的应用[J]. 中国食品学报, 2013, 13(9): 108-112.

[17] 孙静静, 刘建华, 王仲妮, 等. 抗氧化剂茶多酚反相微乳液的制备[J].食品科学, 2014, 35(13): 8-14. DOI:10.7506/spkx1002-6630-201413002.

[18] ZHANG H, FENG F Q, LI J, et al. Formulation of food-grade microemulsions with glycerol monolaurate: effects of short-chain alcohols, polyols, salts and nonionic surfactants[J]. European Food Research and Technology, 2008, 226(3): 613-619. DOI:10.10007/s00217-007-0606-z.

[19] SUN J J, LIU J H, WANG Z W. Application of tea polyphenols to edible oil as antioxidant by W/O microemulsion[J]. Journal of Dispersion Science and Technology, 2015, 36(11): 1539-1547.DOI:10.10080/01932691.2014.956363.

[20] LIU J H, WU J H, SUN J J, et al. Investigation of the phase behavior of food-grade microemulsions by mesoscopic simulation[J]. Colloids &Surfaces A: Physicochemical & Engineering Aspects, 2015, 487(1):75-83. DOI:10.10016/j.colsurfa.2015.09.008.

[21] ACHARYA D P, HARTLEY P G. Progress in microemulsion characterization[J]. Current Opinion in Colloid & Interface Science,2012, 17(5): 274-280. DOI:10.10016/j.cocis.2012.07.002.

[22] 杨国燕. DSC和Rancimat法测定亚麻籽油氧化稳定性研究[J]. 粮食与油脂, 2014(8): 29-32.

[23] JAIN S, SHARMA M P. Review of different test methods for the evaluation of stability of biodiesel[J]. Renewable & Sustainable Energy Reviews, 2010, 14(7): 1937-1947. DOI:10.10016/j.rser.2010.04.011.

[24] YUAN Y, LI S M, MO F K, et al. Investigation of microemulsion system for transdermal delivery of meloxicam[J]. International Journal of Pharmaceutics, 2006, 321(1/2): 117-123. DOI:10.10016/j.ijpharm.2006.06.021.

[25] MAGHRABY G M E. Transdermal delivery of hydrocortisone from eucalyptus oil microemulsion: effects of cosurfactants[J]. International Journal of Pharmaceutics, 2008, 355(1/2): 285-292. DOI:10.10016/j.ijpharm.2007.12.022.

[26] RAO J, MCCLEMENTS D J. Formation of flavor oil microemulsions,nanoemulsions and emulsions: influence of composition and preparation method[J]. Journal of Agricultural & Food Chemistry,2011, 59(9): 5026-5035. DOI:10.10021/jf200094m.

[27] GARTI N, YAGHMUR A, LESER M E, et al. Improved oil solubilization in oil/water food grade microemulsions in the presence of polyols and ethanol[J]. Journal of Agricultural & Food Chemistry,2001, 49(5): 2552-2562. DOI:10.10021/jf001390b.

[28] 徐胜男. 油包水微乳的制备及特性研究[D]. 无锡: 江南大学, 2011: 1-4.

[29] TAN C P, CHE M Y, SELAMAT J, et al. Comparative studies of oxidative stability of edible oils by differential scanning calorimetry and oxidative stability index methods[J]. Food Chemistry, 2002, 76(3):385-389. DOI:10.10016/S0308-8146(01)00272-2.

[30] 徐星. 植物油氧化过程中脂肪酸和挥发性成分变化的研究[D]. 杭州:浙江工商大学, 2013: 2-3.

Preparation of Tea Polyphenols-Loaded Inverse Microemulsion Using Edible Oil as Continuous Phase

CHEN Mengjie1, WANG Daoyuan1, LI Zhiyong1, YANG Ying2, WU Jinhong2, ZHONG Yaoguang1,*, WANG Zhengwu2,*
(1. College of Food Science and Technology, Shanghai Ocean University, Shanghai 201306, China;2. School of Agriculture and Biology, Shanghai Jiaotong University, Shanghai 200240, China)

Abstract:Tea polyphenols-loaded water-in-oil microemulsion (ME) of polyoxyethylene (10) oleyl ether (Brij97)-glyceryl monooleate (GMO)-ethanol-edible oil-water to envelop was prepared successfully in this paper. The phase behavior, particle size, and oxidative stability were investigated by pseudo-ternary phase diagram method, dynamic light scattering (DLS) and differential scanning calorimetry (DSC). The results showed that the optimal mass ratio of Brij97 to GMO was 2:8; the optimal mass ratio of water to ethanol was 4:1. Higher tea polyphenol (TP) concentration resulted in smaller mean particle size and higher polydispersity index of ME system. Moreover, the mean particle size of 5 kinds of ME systems with 0.10 g/mL TP in the aqueous phase remained between 8.00 and 12.00 nm for 30 days. The results of DSC showed that the incipient oxidation temperature of blank soybean oil ME was 163.40 ℃, while those of ME with 0.01 and 0.10 g/mL TP added were 175.77 and 210.88 ℃, respectively.

Keywords:inverse microemulsion; antioxidant; tea polyphenols; edible oil; differential scanning calorimetry

DOI:10.7506/spkx1002-6630-201806007

中图分类号:TS225.1;TS202.3

文献标志码:A

文章编号:1002-6630(2018)06-0039-06

引文格式:陈梦洁, 王道源, 李志勇, 等. 基于食用油为连续相的茶多酚反相微乳液的制备[J]. 食品科学, 2018, 39(6): 39-44.

DOI:10.7506/spkx1002-6630-201806007. http://www.spkx.net.cn

CHEN Mengjie, WANG Daoyuan, LI Zhiyong, et al. Preparation of tea polyphenols-loaded inverse microemulsion using edible oil as continuous phase[J]. Food Science, 2018, 39(6): 39-44. (in Chinese with English abstract) DOI:10.7506/spkx1002-6630-201806007. http://www.spkx.net.cn

收稿日期:2017-01-13

基金项目:“十三五”国家重点研发计划重点专项(2016YFD0400200);国家自然科学基金面上项目(31571763;31671923;31471623)

第一作者简介:陈梦洁(1991—),女,硕士研究生,研究方向为功能性食品。E-mail:chenmengjie912@163.com

*通信作者简介:钟耀广(1967—),男,教授,博士,研究方向为功能性食品。E-mail:ygzhong@shou.edu.cn王正武(1961—),男,教授,博士,研究方向为功能性食品。E-mail:zhengwuwang@sjtu.edu.cn