銀耳粗多糖對桉葉油的乳化性研究

黃曉德，錢 驊， 趙伯濤 ，朱羽堯，陳 斌

(南京野生植物綜合利用研究院，江蘇 南京 210042)

水溶性植物精油是日化和食品工業(yè)中常用的調(diào)香添加劑，當(dāng)前市場上的水溶性植物精油一般是通過向植物精油中添加吐溫、Span、OP、烷基苯磺酸鈉、脂肪酸單甘油脂等化學(xué)合成或半合成的乳化劑，經(jīng)高壓均質(zhì)制成O/W型乳液。近年來隨著人們對質(zhì)量安全要求的不斷提高，研究開發(fā)植物精油天然乳化劑，成為當(dāng)前食品及日化領(lǐng)域乳化劑研究開發(fā)的主要趨勢。

銀耳多糖是從銀耳子實體或液體深層發(fā)酵的銀耳孢子中提取出來的一種活性雜多糖，現(xiàn)代研究表明銀耳多糖具有不僅具有極強的保濕作用，而且對植物精油一定的乳化作用，銀耳多糖的乳化作用源于3個方面：一是銀耳多糖是多羥基天然大分子，具有一定的分子極性，與油微滴表面能夠以范德華力的形式相互結(jié)合，在微滴表面形成良好的親水膠體膜，防止微滴之間的聚合，從而增加體系的乳化能力和穩(wěn)定性[1]；二是銀耳多糖在水溶液中具有一定的黏度，削弱了油滴分子之間由于分子布朗運動而造成的自動聚合，Eri Akiyama等人[2]對改性纖維素的增稠和乳化性研究也得到類似的結(jié)果；三是降低了界面水分子冰點，顯著提高乳液的抗凍融性[3-4]。本文研究了不同條件下，銀耳粗多糖對桉葉油的乳化性以及乳化體系的穩(wěn)定性，為銀耳多糖在日化產(chǎn)品中的應(yīng)用提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與儀器

1.1 材料和試劑

桉葉油，市售。

銀耳粗多糖(總糖含量86.3%)，自行提取制備。

十二烷基苯磺酸鈉(SDS)等試劑均為國產(chǎn)分析純。

1.2 儀器

FJ-200 高速分散均質(zhì)機，上海標(biāo)本模型廠；

LD4-2 離心機，北京醫(yī)用離心機廠；

752紫外可見分光光度計，上海菁華科技儀器有限公司；

HH-S 電熱恒溫水浴鍋，江蘇省醫(yī)療器械廠；

電子天平LEVER，凱豐集團(tuán)有限公司。

2 試驗方法

2.1 乳化性測定

取銀耳粗多糖溶液10 mL，邊攪邊緩緩加入桉葉油1 mL，以10 000 r/min 高速均漿1 min制成乳狀液， 用200μL移液槍從中部抽取乳狀液100 μL，立即與 5 mL 0.1% SDS 溶液混合，于500 nm測定吸光值OD500以反映銀耳粗多糖對桉葉油的乳化性EAI[1]。

2.2 乳化穩(wěn)定性測定

參照Pearce[5]等人的測定方法并做適當(dāng)修改， 具體操作如下: 準(zhǔn)確量取1%多糖溶液10 mL，邊攪邊緩緩加人300 μL的桉葉油使其濃度為3%左右，然后以10 000 r/min 高速均漿制成乳狀液， 用200 μL移液槍從底部抽取乳狀液100 μL，立即與 5 mL 0.1% SDS 溶液混合，然后在分光光度計上500 nm 處測定初始吸光值E0，10 min后測定500 nm處吸光值Et， 乳化穩(wěn)定性ESI由下式計算得出:

E0:0 min時的吸光值

t:10 min

3 結(jié)果與分析

3.1 銀耳粗多糖乳化性及乳化穩(wěn)定性分析

分別配制濃度為0.2%、0.4%、0.6%、0.8%、1.0%、1.2%、1.4%、1.6%的銀耳粗多糖液10 mL，加入桉葉油1 mL，測定乳化性及乳化穩(wěn)定性結(jié)果如圖1。

圖1 濃度對乳化性及乳化穩(wěn)定性的影響

由圖1可知，在實驗濃度范圍內(nèi)，隨著銀耳糖濃度的增大，銀耳粗多糖對桉葉油的乳化能力和乳化穩(wěn)定性呈上升趨勢，在濃度達(dá)到1.0%時，銀耳粗多糖對桉葉油乳化性和乳化穩(wěn)定性達(dá)到最佳，此后，隨著銀耳粗多糖濃度的繼續(xù)上升，對桉葉油乳化性仍呈緩慢上升趨勢，但乳化體系的穩(wěn)定性迅速下降。分析可能是由于銀耳粗多糖具有極強的吸水保水性，濃度達(dá)到1.4%以后，溶液過于粘稠呈凝膠狀，不利于桉葉油的分散，難以形成穩(wěn)定的乳化體系。

3.2 溫度乳化性和乳化穩(wěn)定性的影響

分別取1%多糖溶液10 mL于4 ℃,10 ℃，20 ℃，40 ℃，60 ℃、80 ℃條件下，加入桉葉油1 mL，按上述方法測定乳化性和乳化穩(wěn)定性，結(jié)果如圖2。

圖2 溫度對乳化性及穩(wěn)定性影響

由圖2可知，在實驗設(shè)定條件下，銀耳粗多糖對桉葉油的乳化性在40 ℃以下，隨銀耳粗多糖溶液濃度的增大呈上升趨勢，在40 ℃乳化性達(dá)到最大，40 ℃以上，乳化性和乳化穩(wěn)定性，呈急速下降趨勢；乳化體系在40～60 ℃之間有較好的穩(wěn)定性，溫度超過60 ℃，乳化穩(wěn)定性急劇下降。這可能是由于，隨著溫度的升高，達(dá)到或超過桉葉油的沸點，桉葉油分子處于劇烈運動狀態(tài)，同時高溫下銀耳粗多糖的分子結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化，分子聚合度降低，溶液粘度減小，造成乳化體系難以形成和維持。

3.3 不同pH對銀耳多糖乳化性及其穩(wěn)定性的影響

配制不同pH的緩沖液，溶解多糖至最終濃度為1%，加入1 mL桉葉油，迅速均質(zhì)，按如上方法測定。

圖3 pH乳化性及乳化穩(wěn)定性的影響

由圖3可知，銀耳粗多糖的對桉葉油的乳化性和乳化穩(wěn)定性，隨溶液pH值大增大呈降低趨勢，這是由于，銀耳多糖為含有的中性多糖、酸性多糖、糖醛酸等成分的雜多糖，在堿性條件下雖更易溶解，但容易造成多糖分子結(jié)構(gòu)和蛋白結(jié)構(gòu)的破壞，而在酸性條件下結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，更利于乳化體系的形成和維持，說明多糖樣品乳化劑適宜酸性條件下。

3.4 NaCl濃度對乳化性影響

配制不同濃度的NaCl溶液，溶解多糖至最終濃度為1%，加入1 mL桉葉油，按如上方法測定乳化性及乳化穩(wěn)定性，結(jié)果如圖4。

圖4 NaCl濃度對乳化性及穩(wěn)定性的影響

由圖4可知，隨著NaCl濃度增大，銀耳多糖乳化性和乳化穩(wěn)定性均降低，這是因為NaCl在溶液中提高了溶液離子濃度，造成了乳化體系中乳化界面膜的破壞，使多糖的乳化能力變小，乳化體系穩(wěn)定性降低。

4 結(jié) 論

由實驗結(jié)果可知，銀耳粗多糖對桉葉油的乳化性隨濃度增大上升，在濃度1%時達(dá)到最大，隨后呈下降趨勢；在pH 4.0～8.0之間；有較好的乳化性及乳化穩(wěn)定性，在此范圍以外，隨pH的升高、降低，銀耳粗多糖的乳化和乳化性均呈降低趨勢；隨著溫度度升高，銀耳粗多糖的乳化活性和乳化穩(wěn)定性有所降低，但在20～40 ℃范圍內(nèi)有較好乳化性和乳化穩(wěn)定性，溶液中NaCl的存在會降低銀耳多糖對桉葉油的乳化性和乳化穩(wěn)定性。

在常規(guī)的溫度、pH、離子濃度下，銀耳粗多對桉葉精油具有良好的乳化活性和乳化穩(wěn)定性。日化產(chǎn)品常用的植物精油與桉葉油具有相似的性質(zhì)，因此利用銀耳粗多糖的乳化性和保濕性開發(fā)植物精油產(chǎn)品，既可以提高產(chǎn)品的安全性，也可以改進(jìn)產(chǎn)品保濕性能、潤滑性，具有良好應(yīng)用的前景。

參考文獻(xiàn)：

[1] 呂巧枝,黃彥芳,王曉梅,等.甘薯葉可溶性蛋白乳化性及其德定性研究[J].食品工業(yè)科技,2010,31(1):138-140.

[2] Akiyama E,Yamamoto T,Yago Y, et al.Thickeningpropertiesandemulsification mechanisms of new derivatives of polysaccharide in aqueous solution[J].Journal of Colloid and interface Science,2007,311(2):438-446.

[3] 宋江峰.多糖對蛋白質(zhì)乳濁液穩(wěn)定性影響機理研究[J].糧食與油脂,2008,21(9):1-3.

[4] 劉禹.桑椹籽蛋白質(zhì)的乳化性及其穩(wěn)定研究[J].陜西農(nóng)業(yè)科學(xué),2011,57(5):43-45.

[5] Pearce K.N, KinsellaJ.E.Emulsifying properties of proteins: Evaluation of a turbidimetric technique.Journal of Agricultural Food Chemistry,1978,26(3):716-723.