復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，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)重點實驗室，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)學用途配方食品配套法規(guī)的頒布，臨床上對腸內(nèi)營養(yǎng)制劑需求也越來越大[4]。而目前市場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)品對促進需要生酮飲食病人的身體康復具有非常重要的意義。口服脂肪營養(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）以及加工工藝都會對水包油乳化體系的穩(wěn)定性造成影響。為此，筆者對乳劑的配方和制備工藝進行研究，探討影響口服脂肪營養(yǎng)乳劑穩(wěn)定性的因素，對其配方及工藝進行優(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 設備

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

1.4.1 HLB值的確定

復合乳化劑的HLB值（親水親油平衡值）計算按質(zhì)量分數(shù)的加和性計算[5-6]。參考文獻[7]將油相和水相混合，然后選擇阿特拉斯體系中兩種標準乳化劑Span80和Tween80，取HLB值5～14，設計系列配方，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，制作復合魚油乳劑，根據(jù)樣品的穩(wěn)定性和感官評定結果選擇乳化劑種類及其用量。

1.4.3 樣品穩(wěn)定性測定

（1）初乳穩(wěn)定性考察。使用目測法觀察乳劑顏色、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500 nm處測定乳液吸光值OD離心前。然后于3 750 r·min-1轉速下離心15 min，取下層液體，在分光光度計500 nm處測定吸光值OD離心后，計算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)計算公式參照《藥劑學》[9]，如式（1）。③粒徑大小、分布及Zeta電位的測定。將乳液稀釋150倍后，通過馬爾文激光粒度儀測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 樣品感官評定

由于乳劑中添加有魚油，工藝不合理易導致魚油氧化變腥，影響感官，復合魚油乳劑的感官評分標準見表1。

表1 復合魚油乳劑的感官評分標準表

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值并不是簡單正相關或反相關，HLB值為12時，穩(wěn)定系數(shù)最低，復合油脂乳劑穩(wěn)定性最好，這主要是因為此乳液屬于W/O型，當HLB值高時，親水性較強，乳液穩(wěn)定性好。

圖1 不同HLB值復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，本實驗分別使用單一品種的乳化劑以及復合乳化劑考察其對復合油脂乳劑的穩(wěn)定性影響。根據(jù)已確定的復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配不同的復合乳化劑，并觀察分層、測定離心15 min后的Ke穩(wěn)定系數(shù)，評價其乳化效果，結果見表2。

表2 不同乳化劑的乳化效果表

滅菌后只有乳化劑序號2（聚甘油酯+大豆磷脂）、序號4（大豆磷脂）、序號5（蛋黃卵磷脂）的乳劑在3 750 r·min-1轉速下離心15 min后不分層。而穩(wěn)定系數(shù)最低的乳化劑為大豆磷脂，結合感官評分，優(yōu)選大豆磷脂作為復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，復合油脂乳劑穩(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結果分析得出，當復合魚油乳劑pH低于7.0時，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 討論與結論

結合上述試驗結果，最終確定制備穩(wěn)定的復合魚油乳劑的工藝為：①充分溶解油相和水相，參考相關文獻來看[10]，均質(zhì)前進行pH調(diào)節(jié)，對脂肪乳劑的穩(wěn)定性較好，操作簡單方便。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將初乳轉移至微射流均質(zhì)機中，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合魚油乳劑的穩(wěn)定性結果表

圖5 復合魚油乳劑的粒徑及粒徑分布圖