微乳液中番茄紅素穩(wěn)定性的影響因素研究

微乳液中番茄紅素穩(wěn)定性的影響因素研究

1875年，mirardt最初從番茄中獲得了番茄紅素的粗提物，并被稱為solanovin。1903年,Schundc發(fā)現(xiàn)番茄中提取的這種色素的吸收光譜與胡蘿卜素不同,將其命名為L(zhǎng)ycopene。番茄紅素(Lycopene)是由11個(gè)共軛及2個(gè)非共軛雙鍵組成的直鏈型碳?xì)浠衔?所有共軛和非共軛雙鍵都在同一平面上,分子式為C40H66,相對(duì)分子量為536.85。番茄紅素是目前自然界中被發(fā)現(xiàn)的最強(qiáng)抗氧化劑,具有預(yù)防心血管疾病、延緩衰老、增強(qiáng)人體免疫功能、抗癌抑癌等多種生物學(xué)活性,在食品工業(yè)中有廣闊的應(yīng)用前景。但由于番茄紅素是脂溶性色素,限制了其在水溶性體系中的應(yīng)用。微乳液是一種透明分散體系。微乳液(microemulsion)是Schulman于1943年首先提出的,定義為:兩種互不相溶的液體在表面活性劑界面膜的作用下形成的熱力學(xué)穩(wěn)定的、各相同性的、透明的均相分散體系。微乳液具有分散程度大而且均勻;是熱力學(xué)穩(wěn)定體系;增溶量大;具有超低界面張力;體系的流動(dòng)性大,黏度小等特點(diǎn)。水分散型番茄紅素微乳液具有非常好的水溶性?？勺鳛榫哂锌寡趸?、調(diào)節(jié)免疫力等作用的功能成分添加到各種飲料中;番茄紅素有保護(hù)皮膚、延緩衰老的作用可以用于美容產(chǎn)品,如各種洗劑以及化妝品中;此外番茄紅素具有抗癌、調(diào)節(jié)血脂等效果,還可以開發(fā)成治療前列腺癌、白內(nèi)障、心血管、糖尿病等疾病的藥品,如口服液、針劑等。水分散型番茄紅素微乳液擴(kuò)大了番茄紅素的應(yīng)用范圍。番茄紅素微乳液不僅可以應(yīng)用到食品,還可以應(yīng)用到醫(yī)藥和化妝品等行業(yè),為番茄紅素開拓了市場(chǎng)。1材料和方法1.1甲酸鈉、cmc鈉的生產(chǎn)構(gòu)成水分散型番茄紅素微乳液(自制);檸檬酸,蔗糖、Vc、苯甲酸鈉、CMC鈉均為食品級(jí)、蒸餾水、0.1mol/L鹽酸、0.1mol/L氫氧化鈉、氯化鈉、氯化鉀、氯化鎂、氯化鈣、氯化鋅、氯化鋁、氯化銅、三氯化鐵:國(guó)內(nèi)生產(chǎn)分析純。1.2設(shè)備和設(shè)備水浴鍋,紫外分光光度計(jì),pH計(jì),分析天平。1.3標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制精密稱取蘇丹I對(duì)照品0.025g,用少量無水乙醇溶解并定容至50mL,搖勻。準(zhǔn)確吸取上述溶液0.26、0.52、0.78、1.04、1.30mL分別注入一組50mL容量瓶中,用無水乙醇稀釋至刻度,搖勻,取上述溶液,照分光光度法在485nm波長(zhǎng)處測(cè)定吸光度(A),將濃度C對(duì)A進(jìn)行線性回歸,數(shù)據(jù)經(jīng)處理,得回歸方程為Y=18.024X+0.1864,r=0.9999,n=5,其濃度在0.5～2.5μg/mL范圍內(nèi)線性關(guān)系良好。由于在485nm處,番茄紅素和蘇丹Ι的吸光系數(shù)比是5.2,因而可以把在一定吸光度的蘇丹Ι色素的濃度轉(zhuǎn)化為番茄紅素的濃度進(jìn)而得到番茄紅素的標(biāo)準(zhǔn)曲線。Y=18.024X+0.1864,r=0.9999,n=5,其濃度在0.5～2.5μg/mL范圍內(nèi)線性關(guān)系良好。將番茄紅素微乳液稀釋至一定的倍數(shù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),番茄紅素含量的測(cè)定通過紫外分光光度計(jì)在480nm下測(cè)其吸光值表示,每個(gè)樣品測(cè)3次取平均值。1.3.1不含光的人分別將番茄紅素微乳液稀釋液進(jìn)行避光保存、室內(nèi)不避光放置和窗臺(tái)不避光放置。每隔1h用紫外分光光度計(jì)在480nm下分別測(cè)其吸光光度值。1.3.2溫度對(duì)微乳液中番茄紅素穩(wěn)定性的影響分別在4、10、20、30、40、50、60、70℃下進(jìn)行實(shí)驗(yàn),每隔一定的時(shí)間測(cè)其吸光值。1.3.3ph對(duì)微乳液中番茄紅素穩(wěn)定性的影響將番茄紅素微乳液稀釋液調(diào)制pH為3、4、5、6、7、8、9,每隔一段時(shí)間測(cè)其吸光值。1.3.4各種食品添加劑對(duì)微乳液中番茄紅素穩(wěn)定性的影響將番茄紅素微乳液稀釋至一定的倍數(shù),加入不同濃度的食品添加劑,比較其吸光值變化。1.3.4.調(diào)配溶液中檸檬酸的測(cè)定將番茄紅素微乳液稀釋后,加入不同量的檸檬酸,調(diào)配溶液中的檸檬酸濃度分別為0%、0.05%、0.1%、0.15%、0.2%每隔一段時(shí)間測(cè)其吸光值。1.3.4.調(diào)配溶液中vc的濃度將番茄紅素微乳液稀釋至一定倍數(shù),加入不同量的Vc,調(diào)配溶液中的Vc濃度分別為0%、0.05%、0.1%、0.15%、0.2%每隔一段時(shí)間測(cè)其吸光值。1.3.4.同量的苯甲酸鈉吸光值測(cè)定將番茄紅素微乳液稀釋至一定倍數(shù),加入不同量的苯甲酸鈉,調(diào)配溶液中的苯甲酸鈉濃度分別為0%、0.05%、0.1%、0.15%、0.2%每隔一段時(shí)間測(cè)其吸光值。1.3.4.調(diào)配液中蔗糖的吸光值測(cè)定將番茄紅素微乳液稀釋至一定倍數(shù),加入不同量的蔗糖,調(diào)配溶液中的蔗糖的濃度分別為0%、0.5%、1.0%、2%、4%、6%、8%、10%,每隔一段時(shí)間測(cè)其吸光值。1.3.4.調(diào)配溶液中vc含量的測(cè)定將番茄紅素微乳液稀釋后加入不同量的Vc,調(diào)配溶液中的Vc濃度分別為0%、0.05%、0.1%、0.15%、0.2%每隔一段時(shí)間測(cè)其吸光值。1.3.5不同的金屬離子對(duì)微乳液中番茄紅素穩(wěn)定性的影響配制5%的濃度的各種金屬離子溶液,加入一定量至番茄紅素微乳液稀釋液中,每擱置一段時(shí)間測(cè)一下吸光光度值。2結(jié)果與分析2.1光與含光保存的裝置的選擇微乳液中番茄紅素對(duì)光的敏感性比較強(qiáng),光照易分解番茄紅素。不避光保存和避光保存差異很大。避光放置的室溫下24h仍呈淺橙色,室內(nèi)不避光放置6h幾近無色,在窗臺(tái)經(jīng)直射光照射的的番茄紅素微乳液溶液不到4h就無色了。因此番茄紅素微乳液必須需避光保存。2.2紫外分光光度法將不同pH的番茄紅素微乳液溶液擱置4h,用紫外分光光度計(jì)在480nm的波長(zhǎng)下測(cè)其吸光光度值。從圖3可以看出番茄紅素微乳液在酸性條件下的穩(wěn)定性不好,在堿性條件下穩(wěn)定性較強(qiáng)。2.3光光度值的測(cè)定在不同溫度下,每隔0.5h用紫外分光光度計(jì)在480nm的波長(zhǎng)下測(cè)其吸光光度值?？梢钥闯?當(dāng)溫度高于50℃時(shí),番茄紅素破壞的速度快速增大,在70℃時(shí),0.5h就幾乎無色,可見在高溫下番茄紅素是很不穩(wěn)定的。但是在4～20℃的溫度下微乳液中番茄紅素穩(wěn)定性較強(qiáng),尤其在4℃下,3h內(nèi)損失都很小。2.4不同食品的添加會(huì)影響微乳液中番茄紅素的穩(wěn)定性分別研究了酸味劑、抗氧化劑、防腐劑及甜味劑對(duì)微乳液中番茄紅素穩(wěn)定性的影響。2.4.1檸檬酸對(duì)微乳液中番茄紅素穩(wěn)定性的影響在番茄紅素微乳液中加入檸檬酸,調(diào)整成不同濃度,每隔1h測(cè)1次吸光值。由圖5可以看出加少量的檸檬酸對(duì)微乳液中番茄紅素穩(wěn)定性的影響不大,而且還能起到一定的護(hù)色作用。但是當(dāng)檸檬酸的濃度逐漸增高時(shí)護(hù)色效果變?nèi)?筆者分析主要是因?yàn)槲⑷橐褐蟹鸭t素在酸性條件下穩(wěn)定性減弱,所以檸檬酸的添加量要適量。2.4.2吸光值的測(cè)定在番茄紅素微乳液的稀釋液中加入抗氧化劑Vc,分別調(diào)整Vc的濃度為0%、0.01%、0.05%、0.1%、0.2%,每隔1h測(cè)1次吸光值。由圖6可以看出Vc的添加量對(duì)微乳液中番茄紅素穩(wěn)定性是有影響的。當(dāng)Vc的量很少時(shí)如0.01%,會(huì)破壞微乳液中番茄紅素的穩(wěn)定性,當(dāng)隨著Vc量的增加時(shí),能起到護(hù)色的作用。當(dāng)Vc的量是0.10%時(shí),護(hù)色效果最強(qiáng),再增加護(hù)色效果反而下降。2.4.3每隔1h的次數(shù)吸光檢測(cè)在番茄紅素微乳液的稀釋液中加入防腐劑苯甲酸鈉,分別調(diào)整苯甲酸鈉的濃度為0%,0.01%,0.05%,0.1%,0.2%,每隔1h測(cè)1次吸光值。從圖7可以看出少量的防腐劑苯甲酸鈉不會(huì)破壞微乳液中番茄紅素的穩(wěn)定性。而且有稍微的護(hù)色作用。如圖表所示,當(dāng)苯甲酸鈉的量逐漸增大時(shí),護(hù)色效果在增強(qiáng);但是超過了0.10%的含量后,再增大苯甲酸鈉的量,護(hù)色效果減弱。因此防腐劑的添加要適量。2.4.4蔗糖濃度的影響在番茄紅素微乳液的稀釋液中加入甜味劑蔗糖,分別調(diào)整蔗糖濃度為0%、0.50%、1%、2%、4%、6%、8%、10%每隔1h測(cè)1次吸光值。2.5每隔2h的測(cè)定先配制同樣濃度的含金屬離子的番茄紅素微乳液稀釋液,放置10min,測(cè)其吸光值,然后再每隔1h測(cè)1次。鐵離子和銅離子對(duì)微乳液中番茄紅素破壞很厲害,剩下的5種金屬離子對(duì)微乳液中番茄紅素穩(wěn)定性的影響不大。有一定的護(hù)色作用,尤其是鈣離子,護(hù)色效果比較好。所以在保存番茄紅素微乳液的時(shí)候要避免用鐵器或者銅器盛裝。3微乳液中的番茄紅素穩(wěn)定性隨立地進(jìn)行的反應(yīng)總添加量的確定見表3.番茄紅素在微乳液中對(duì)光照也很敏感;微乳液中的番茄紅素對(duì)溫度也很敏感,溫度越高微乳液中番茄紅素越不穩(wěn)定;在酸性條件下微乳液中番茄紅素不穩(wěn)定,在堿性條件下微乳液中的番茄紅素較穩(wěn)定