2021年1月第42卷第1期
基础研究
!-—
D01：10.12161/j.issn.l005-6521.2021.01.001
蛋"质-多糖自组装对"藜芦醇乳液
性质的影响
闫晓佳，刘美辰，刘夫国1
基金项目：国家自然科学基金青年科学基金项目（21808187）；中国博 士后科学基金第64批面上项目（2018M641027）
作者简介：闫晓佳（1995—），女（汉），硕士研究生，研究方向：功能因
子稳态化技术与食品营养。
o
通信作者：刘夫国（1987—），男，副教授，博士，研究方向：功能因子
稳态化技术与食品营养。
（西北农林科技大学食品科学与工程学院，陕西杨凌712100）
摘 要：以不同蛋白质和（甲基壳聚糖（carboxymethyl chitosan ,CMCS ）为原料制备白藜芦醇乳液，考察不同界面组成
对乳液理化性质的影响首先分别利用玉米醇溶蛋白（z-M ）纳米颗粒与乳铁蛋白（皿喷-世血,LF ）分子作为乳化剂制
备负载白藜芦醇的单层乳液，然后采用层层自组装技术在蛋白质稳定的乳滴表面包覆CMCS 以形成蛋白质-多糖稳
定的双层乳液。结果表明，制备蛋白质-多糖双层乳液的最优配方为1.0g/100mLzein/LF 和0.@g/100mLCMCS 。在
LF-CMCS 稳定的双层乳液中，白藜芦醇的包埋率高达94.81%。与游离白藜芦醇相比，经过双层乳液包埋，白藜芦醇
的生物可给率从（21.65±0.71）%分别增加到（62.87±0.34）%和（70.97±0.@4）%。该研究证实蛋白质-多糖双层乳液的设 计能提高白藜芦醇的生物可给率。
关键词：白藜芦醇；玉米醇溶蛋白；乳铁蛋白；（甲基壳聚糖；乳液
Effect of Protein-Polysaccharide Self-asmbly on the Properties of Resveratrol Emulsions
YAN Xiao-jia , LIU Mei-chen , LIU Fu-guo °
(College of Food Science and Engineering , Northwest A&F University , Yangling 712100, Shaanxi , China ))
Abstract : Resveratrol emulsions were prepared from different proteins and carboxymethyl chitosan (CMCS ) to investigate the effects of different interfacial layers composition on the physicochemical properties of emulsions. Firstly , the resveratrol loaded monolayer emulsions were prepared by using zein nanoparticles or lactoferrin (LF )as emulsifiers , then CMCS was coated on the surface of droplets stabilized by protein using layer by layer
lf-asmbly technology to form the protein -polysaccharide stabilized bilayer emulsions. The results showed
that the optimal formulation of the protein-polysaccharide stabilized bilayer emulsion was 1.0 g?100 mL zein?LF and 0.@ g?100 mL CMCS. The encapsulation efficiency of resveratrol in LF-CMCS stabilized bilayer emulsions was up to 94.81%. Compared with free resveratrol , the bioaccessibility of resveratrol encapsulated in bilayer
emulsion incread from (21.65±0.71)% to (62.87±0.34)% and (70.97±0.84)%. The study confirmed that the
design of protein-polysaccharide double-layer emulsion could improve the bioaccessibility of resveratrol.
Keywords ： resveratrol ; zein ; lactoferrin ; carboxymethyl ch i t osan ; emulsion
引文格式：
闫晓佳，刘美辰，刘夫国.蛋白质-多糖自组装对白藜芦醇乳液性质的影响[J].食品研究与开发，2021； 42(1)： 1-8.YAN Xiaojia ； LIU Meichen ； LIU Fuguo. Effect of Protein and Polysaccharide Self-asmbly on the Properties of Resveratrol
Emulsions[J].Food Rearch and Development ； 2021 ； 42( 1) : 1-8.
白藜芦醇是一种多酚类化合物，多存在于花生、
物中叫因
生物和药
，如抗炎、抗氧化、减肥、预防糖
,
汽然，
于白藜芦醇存在 生物利用
基础研究2
问题，在食品中的应用受到了极大的限制叫胶体递送系统的开发可以有效提高活性成分的理化稳定性和生物利用率，尤其是水包油乳液特别适合用于疏水性活性成分封装递送嘔传统的水包油乳液由小分子表面活性剂通过降低界面自由能制备而成。然而，由于小分子表面活性剂在水油界面处的热运动，其吸附、解吸处于一个动态平衡，稳定的乳液很发生、化和分叫同时，大量表面活性剂的使用会带来一定的，由表面活性剂稳定的乳液适用于食品和
为提高乳液的稳定性和应用，生物性的和乳化剂受的，有的乳化性，同时能够有效提高乳液的稳定性
表，乳液的递送体系能
的水分性、化学稳定性和生物利用率冏。用生物大分子在油水界面可能是乳液稳定性和的合适策略％，油滴表面包覆的界面和成是乳液理化稳定性的一阴，利用同的食物［玉米醇溶蛋白（zein）和乳铁蛋白（lactoferrin,LF）和口
基壳聚糖（carboxymethyl chitosan,CMCS）来制备具有同界面成和的水包油乳液，其中
的的生物可给率进行探究3
1材料与方法
1.1剂
乳海普洛钦国际贸有限公司；甲浙江澳兴生物科技有限公司；玉
白、黏蛋白（！）、猪胃酶（！250units/mg固体）、胰脂肪酶（来自猪胰腺,8x USP）：西格玛奥德里奇贸有限公司；猪胆盐（胆酸含量＞60%）、中链甘油三酯（medium chain triglyceride，MCT）：
上海源叶生物科技有限公司；吐温-20：天津市致远化剂有限公司；漠化钾（纯度＞99.9%）：天津市科密欧化剂有限公司；2,2-联苯基-1-苦基耕基（2，2-diphenyl-l-picryl-hydrazyl,DPPU，纯度〉97%）：阿拉丁公司；其他化
剂均分析纯。
1.2仪器设备
AUW120D电子天平、UVmini-1240紫外可见分光光度计：日本岛津公司;LGJ-25C真空冷冻干燥机：北京四环仪器厂;84-1A头磁力搅拌器：浙江金坛区西城新瑞仪器厂；101-00AB电热干燥天津市赛利分析仪器制造厂;T25高分散机：德国IKA公司；AU-BASIC高压均质机：苏州安拓思纳米技术有限公司；UC-3O18R高速冷冻心机徽中中佳科学仪器有限公司；LS55-荧光分光光度计国PE 公司；MPA-傅里叶光德国仪器有限公司；DZKW-4电子恒温水北京市中兴伟业仪器有限公司；DUR-1仪国TA仪器公司；ZEN3600纳度仪：英国仪器有限公司；ST300pH计国奥豪斯仪器有限公司。
1.3
1.3.1纳米颗粒的制备
利用剂制备纳
粒冋一定质量的解于75%（体分水溶液中，磁力搅拌使其分
然同体的分液分
含有0.2%（体积分数）吐温-20的子水中。通过旋发分液中的，形成含
浓度为0.1、0.2、0.5、0.8、1.0、1.2g/100mL和1.5g/100mL 的分液
132乳液的制备
油相的组成一定质量的白藜芦醇溶解于无水乙醇（0.04g/mL）后，分散于MCT，涡旋2min以获得含有0.25g/100mL的油其中，无水乙醇作剂在MCT中的解。
通过高能乳化制备乳液
同度的分液乳水溶液（0.1、0.2、0.5、0.8、1.0、1.2g/100mL和1.5g/100mL）与油相混合，高速剪切2min（10000r/min成粗乳液，然通过高均机在50MPa环5以同稳定的水包油乳液。其中，油
水的体5:95。
133乳液的制备
通过度仪定乳液液的和表面电，定乳化剂的度在，用不同度的0.1、0.2、0.5、0.8、1.0g/100mL在稳定的液滴表面，即
乳液和同度水液合，在10000rEmin的2min，然通过高均
机在50MPa环5，-稳定的乳液其中，油、水和
溶液的体5:47.5:47.5。
1.3.4乳液液滴的粒径和电位的测定
通过度仪定液的分和电
利用去离子水将新制备的乳液稀释100
量，所有量均在25% ，重复3，测定结
2021年1月
第42卷第1期基础研究
果取其平均值。
1.3.5流变学性质分析
为了探究3甲基壳聚糖浓度对乳液流变学性质
的影响，采用流变仪确定新鲜制备的双层乳液的流变
参数，包括储能模量(G')、损耗模量(G〃)和剪切黏度
(!)。由固定应力下(1Pa)的频率扫描确定乳液的模
量，其角频率范围设置为0.1rad/s~100rad/s o根据流动
扫描确定乳液表面黏度随剪切速率的变化，剪切速率
设置为0.1s o1"100s01q
1.3.6傅里叶变换红外光谱(Fourier transform infrared
spectroscopy,FTIR［分析
用FTIR分析乳液界面处蛋白质与多糖之间的
用。采用化钾压片法，对冻干样进行扫描以
红。化钾，置箱中
-冻干的样化钾1:100的质量，
合，用。扫描设置
为：光谱范围为400cm°'~4000cm01，分辨率为4cm"。
采用化钾为对，样的采
下3次。
1.3.7包率的测定
用分度定乳液
芦醇的包率问。,3.6mL甲0.4mL新鲜
乳液混合，涡旋1min，然后在10000r/min的条件下
离心10min，取上清液，在307nm处测其吸光度值
Abs。根据的V y=0.1739"+
0.0033,R D=0.9991)乳液的质量
浓度(mg/L)。
包率计算公式：包埋率/%=#1/#2x100。
#1为乳液的质量浓度,mg/L;
C2为的质量浓度,mg/L。
1.3.8的率
由的糖浓度制备双
层乳液其应用化模。
行模制人造口腔原液
(artificial saliva stock solution,ASSS)。将1.594g NaCl、
0.328g NH4NO3&0.636g KH2PO4&0.202g KCl、0.308g
©C i V s O b-V d O、0.021g C$H3N4O3Na、0.198g H2NCONH2、
0.146g C3H$O3Na加入少量去子水中，待其充分溶解
用去子水定容至1L，即制得ASSS，该溶液可长期
存放于4%冰箱中。取20mLASSS0.6g黏蛋白混
磁力搅拌器作用下搅拌过夜制卩得模口腔工
作溶液(artificial saliva work solution,ASWS)。
月球旅行口腔消化：取15mL新鲜制备的双层乳液与15mL
的ASWS磁力搅拌用下，使用0.1mol/L %------
NaOH或HCl将pH值调节至7.0，保持10min"〕。
化：反应的溶液转移至100mL烧杯中，与30mL含有0.0032g/mL酶的模液(simulated gastric fluid SGF)使用0.1molGL的HCl pH值调节至1.5磁力搅拌用下处理1h网。
小化：20mL化液转移至另一100mL烧杯pH值调节至7.0。此持续搅拌下将40mL含有10mg/mL胆汁盐和0.4mg/mL胰酶的模拟肠液(simulated intestinal fluid,SIF)加入到反应容器。再调节pH值至7.0并将样磁力搅拌用下处理2疋4〕。
小肠消低的液体转移至离心管中，在15%、10000r/min的条件下离心30min，收集上清液(胶束相)。用80%的乙适当稀释，使定度数值在0.2&0.8之间。在307nm定吸光度值，根据芦
胶束含量。用下
可率问较两种不同界面结构组对可给率的影响。
可率/%=胶束含量/添加量X100
1.3.9数据分析
试的所有数据为3定的平值。使用SPSS18.0软件对试验结果数据的差行统计分析。通过Duncan检验的单因素方差分析(ANOVA)确定统学差异，对数据行显性分析,p<0.05表差异显著。
2结果与分析
2.1质浓度对乳液液小和的影响
1为浓度的溶和乳定的乳液液的小和!。
对溶定的乳液来说，随
5万元存一年多少利息白质的浓度从0.1g/100mL增加到1.5g/100mL，乳滴小表现为降低趋于—定(1A)。0.1g/100mL的低质浓度下，乳平达846.5nm，这可能由表面有溶
液间反的从
液的平较两。随溶浓度的增加溶表面通间的力和间持乳液的定性其平保持210nm~240nm。乳分子定的统水包乳液表现的变化趋势(图1C)。 此溶和乳定的单层乳液的多分散指数(polydispersity index,PdI)维持在0.1~
—4
2021年"月
第42卷第1期
食品硏究与基础研究
0.7
0.6
0.5
0.4壬
0.3
本溪红尖
0.2
0.1
滴电，0.1g/100mL的
浓度，液滴电荷(-8.8m?)，认为：醇
纳颗粒没有完全覆盖油滴表面。该
浓度稳定的乳液粒径较大一。*
，乳稳定的乳液液滴浓度范围
内(0.1g/100mL〜1.5g/100mL)均带正电，且电位值逐
大。差异能是于不同的分子
量 面处不同的分的。乳，8
6
O.
4
O.
.2
不要问丧钟为谁而鸣O0
.2.6
4
浓度于0.5g/100mL，液滴表面的电位值趋于稳
定，表明滴表面已完全乳分子覆。
稳定的乳液液滴的平均粒
径和!电位， 1.0g/100mL的浓度后
-乳液的制备。
2.2浓度对乳液液滴大小和电位
的
zein浓度/(g/100mL)
0.7
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
0.0
E
LF浓度/(g/100mL)
0.00.20.40.60.8 1.0 1.2 1.4 1.6
LF浓度/(g/100mL)
图中不同小写字母代表具有显著性差异，卩＜0.05。
图1不同浓度的玉米醇溶蛋白、乳铁蛋白(LF)对单层乳液液滴平均粒径(A、C)和!电位(B、D啲影响
Fig.1Influence of different concentrations of zein,LF on the
是一，静电
稳定的液滴表面。
浓度对双层乳液液滴大小和电位的图2。
如图2A和图2C所示，随着多糖浓度从0.1g/100mL
m
u
KH y
e
s
H-
A
2
撩妹E
莊
7
average particle size(A,C)and!potential(B,D)of the monolayer
emulsion droplets
0.35之间，表明粒径分布较为均匀。
表面电荷能反映液滴之间的静电斥力大小，是衡
量乳液物理稳定性的重要参数之一。根据文献报道,
依靠静电斥力稳定的体系!电位绝对值应至少为30)?，依靠空间排阻稳定的体系!电位绝对值应大于20)?，才能获得较为稳定的悬浮液卩役如图1B和图1D所示,
一平均粒径
亠P3I CMCS浓度/(g/100mL
)
基础研究食品硏究与&'
图中不同小写字母代表具有显著性差异，卩＜0.05=
图2不同浓度的竣甲基壳聚糖(CMCS)对玉米醇溶蛋白(zein)6
层乳液和乳铁蛋白(LF)双层乳液液滴的平均粒径(A、C)和
!电位(B、D啲影响
Fig.2Influence of different concentrations of CMCS on the
average particle size(A,C)and!potential(B,D)of zein-bilayer
emulsion droplets and LF-bilayer emulsion droplets
增加到1.0g/100mL，两种双层乳液的液滴粒径在
200nm-280nm的范围内变化。同时，随多糖浓度增
加，玉米醇溶蛋白-竣甲基壳聚糖稳定的双层乳液液
滴表面的电位值逐渐增大(图2B)，这表明越来越多的
竣甲基壳聚糖分子吸附到了玉米醇溶蛋白包覆的液
滴表面。而在乳铁蛋白-竣甲基壳聚糖稳定的双层乳
液中，当竣甲基壳聚糖的浓度为0.5g/100mL时，液滴詹云超
表面所吸附的多糖已经接近饱和(图2D)，这
蛋白浓度为1.0g/100mL所稳定的层乳液的液
滴大小不同的。的竣甲基壳聚糖分子增加
的黏度，液滴的移动，降低液滴之间碰
聚集的性，从而乳液的稳定性。
2.3多糖浓度双层乳液变性的影响
黏度乳液稳定性的 ，的黏
度越大，中分粒子的降速度越，乳液
越稳定。了不同双层乳液黏度剪切速率的，图3=
图3A和图3C所示，所有乳液的黏度随剪切速率的增加降低，表剪切化为。这为内的粒子为分，剪切大，表为黏度大随剪切速率增大，粒子在剪切的
，位，定，内，表为黏度降低而随剪切速率增大，动变小，到稳定冏。随着多糖的浓度增加，
黏度增大小的。玉米醇溶蛋白-竣甲基壳聚糖双层乳液和乳铁蛋白-竣甲基壳聚糖双层乳液分别在0.8g/100mL和0.5g/100mL的多糖浓度表大的黏度。然而，与1.0g/100mL竣甲基壳聚糖稳定的双层乳液的黏度，明显差异。油烟机清洗剂配方
图3B和图3D了竣甲基壳聚糖浓度对乳液
*0.1g/100mL CMCS
-*-0.2g/100mLCMCS
亠0.5g/100mL CMCS
十0.8g/100mL CMCS
*1.0g/100mL CMCS
不同浓度的竣甲基壳聚糖(CMCS)对玉米醇溶蛋白(zein)双城市设计案例
频率/Hz
图3
层乳液和乳铁蛋白(LF)双层乳液黏度(A b C)和G〃/G'(B、D啲影响Fig.3Effect of different concentrations of CMCS on viscosity (A,C)and G'7G(B,D)of the bilayer emulsion stabilized by
zein nanoparticles and LF
损耗角正切值(t*n"i G〃/G!)随频率变化的影响。损耗切值间接反映乳液的动性，切值越大，动性差。乳液的tan"
黏度变
