環(huán)境因素對(duì)β-胡蘿卜素復(fù)合納米粒子穩(wěn)定性的影響

郭 靜，孫曉琳，潘思軼

（華中農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)技術(shù)學(xué)院，湖北 武漢 430070）

-胡蘿卜素是一類重要的類胡蘿卜素，是一種親脂性天然色素，廣泛存在于自然界并具有抗氧化、抗癌、提高免疫力等生理功能。但-胡蘿卜素的穩(wěn)定性較差，在加工貯藏時(shí)極易受到光照、高溫、pH值等因素影響導(dǎo)致其發(fā)生化學(xué)降解，同時(shí)，由于-胡蘿卜素具有高度親脂性，在水溶液中溶解度較低，這都限制了其在食品、醫(yī)藥工業(yè)中的應(yīng)用。

克服這些限制的有效方法之一是通過(guò)遞送載體包封-胡蘿卜素。近年來(lái)，生物聚合物納米顆粒因其良好的生物相容性、低免疫原性、無(wú)毒性和生物可降解性的優(yōu)點(diǎn)，受到了人們的關(guān)注。天然存在的蛋白質(zhì)和多糖是包封親脂性活性物質(zhì)的重要材料。蛋白質(zhì)-多糖復(fù)合物可以提高親脂性活性物質(zhì)的穩(wěn)定性和溶解性。但蛋白質(zhì)-多糖復(fù)合物在遞送活性物質(zhì)時(shí)仍存在一定的局限性，例如穩(wěn)定性較差、生物利用率較低等問(wèn)題。之前的研究表明，食品級(jí)表面活性劑如吐溫80、鼠李糖脂、茶皂素等，可以通過(guò)靜電作用、疏水相互作用與生物聚合物結(jié)合形成保護(hù)涂層，從而提高親脂性活性物質(zhì)的化學(xué)穩(wěn)定性，延緩其在體外消化過(guò)程中的釋放。Guo Qing等的研究結(jié)果表明，加入表面活性劑后，豌豆分離蛋白-高甲氧基果膠-表面活性劑（鼠李糖脂、茶皂素和月桂酰精氨酸乙酯）可以包封白藜蘆醇，在體外消化過(guò)程中可以延緩白藜蘆醇的光降解和熱降解，且三元復(fù)合物中白藜蘆醇的釋放率低于二元復(fù)合物。

玉米醇溶蛋白獨(dú)特的氨基酸組成使其成為兩親性蛋白質(zhì)，并具有良好的成膜性和阻隔性，因此在活性物質(zhì)和風(fēng)味物質(zhì)的包埋遞送中應(yīng)用廣泛。海藻酸丙二醇酯（propylene glycol alginate，PGA）是海藻酸和環(huán)氧丙烷通過(guò)酯化反應(yīng)生成的海藻酸衍生物，是一種可以與蛋白質(zhì)結(jié)合的、具有表面活性的食品級(jí)多糖。卵磷脂是一種天然小分子表面活性劑，由脂肪酸和磷酸酯基酯化的甘油骨架組成，具有兩親性，因此具有良好的乳化性能，可以用作食品乳化劑。

因此，本研究采用反溶劑沉淀法制備玉米醇溶蛋白-卵磷脂-PGA三元復(fù)合物實(shí)現(xiàn)對(duì)-胡蘿卜素的包埋，并重點(diǎn)考察環(huán)境因素（溫度、pH值、光照）對(duì)-胡蘿卜素納米粒子分散體系穩(wěn)定性的影響，以期為-胡蘿卜素的進(jìn)一步加工及長(zhǎng)期貯存提供幫助。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

-胡蘿卜素（生物試劑，97%）、玉米醇溶蛋白、大豆卵磷脂（≥90%） 上海源葉生物科技有限公司；PGA 河南萬(wàn)邦化工科技有限公司；無(wú)水乙醇、正己烷、氫氧化鈉、鹽酸（均為分析純） 國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

Malvern Nano ZS納米粒度電位分析儀 英國(guó)馬爾文公司；UV-1800紫外分光光度計(jì) 日本島津公司；UltraScan VIS色差儀 美國(guó)HunterLab公司。

1.3 方法

1.3.1-胡蘿卜素納米顆粒的制備

根據(jù)Wei Yang和Dai Lei等的方法制備-胡蘿卜素復(fù)合納米顆粒，并進(jìn)行修改。稱取25 mg玉米醇溶蛋白、50 mg卵磷脂和12.5 mg PGA置于燒杯中，加入20 mL 90%乙醇溶液，在室溫下密封避光磁力攪拌2 h至完全溶解，再稱取一定量的-胡蘿卜素置于燒杯中，分別達(dá)到1∶1、1∶3、1∶5、1∶10和1∶25的質(zhì)量比（-胡蘿卜素比玉米醇溶蛋白），加入20 mL 90%乙醇溶液，在室溫下密封避光磁力攪拌2 h至完全溶解。使用注射器將40 mL上述混合物緩慢注入60 mL蒸餾水中，將所得體系在室溫下連續(xù)攪拌30 min。制得的溶液在35 ℃下旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)除去體系中的乙醇。制得的溶液在2 000 r/min離心10 min以去除不溶性雜質(zhì)。將部分最終分散液貯存在4 ℃下進(jìn)行進(jìn)一步分析，并將另一部分冷凍干燥以獲得粉末。為進(jìn)行比較，使用與上述相同的方法制備玉米醇溶蛋白/-胡蘿卜素納米顆粒、玉米醇溶蛋白-卵磷脂/-胡蘿卜素和玉米醇溶蛋白-卵磷脂-PGA/-胡蘿卜素納米顆粒。

1.3.2 納米顆粒粒徑及電位的測(cè)定

取一定量樣品用去離子水稀釋10 倍后用納米粒度電位分析儀測(cè)定樣品的粒徑及電位。測(cè)定條件：材料折射率1.590，分散介質(zhì)水折射率1.330，溫度25 ℃。實(shí)驗(yàn)平行測(cè)定3 次。

1.3.3 包封率的測(cè)定

標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制：配制不同質(zhì)量濃度梯度的-胡蘿卜素標(biāo)準(zhǔn)液，使用紫外分光光度計(jì)在波長(zhǎng)456 nm處測(cè)定吸光度，制定-胡蘿卜素標(biāo)準(zhǔn)曲線。采用吸光度-質(zhì)量濃度繪制線性關(guān)系圖，得出校正曲線=0.217 9－0.047，相關(guān)系數(shù)大于0.99。

包封率的測(cè)定：參考吳曉琳等的方法并加以修改。取1 mL樣品和3 mL正己烷渦旋60 s，在5 000 r/min離心10 min，取上清液于10 mL棕色容量瓶中，重復(fù)3 次合并上清液后定容，使用紫外分光光度計(jì)在波長(zhǎng)456 nm處測(cè)定吸光度。包封率按式（1）計(jì)算：

式中：為-胡蘿卜素總質(zhì)量/mg；為游離的-胡蘿卜素質(zhì)量/mg。

1.3.4 透射電鏡觀察

利用透射電鏡觀察-胡蘿卜素納米粒的顯微形態(tài)，吸取少量樣品滴加至銅網(wǎng)上，于通風(fēng)處自然干燥，滴加少量磷鎢酸負(fù)染，自然干燥后置于透射電鏡下觀察微觀形態(tài)并拍照，加速電壓為100 kV。

1.3.5 分散體系凍干后的溶解性

稱取2 mg凍干樣品于燒杯中，加入20 mL去離子水，測(cè)定樣品在波長(zhǎng)456 nm處吸光度。之后每10 min測(cè)定一次樣品在波長(zhǎng)456 nm處吸光度，直至吸光度達(dá)到最大且不再上升。實(shí)驗(yàn)平行測(cè)定3 次。

1.3.6 分散體系凍干后的重分散性

稱取5 mg的凍干樣品于燒杯中，加入15 mL去離子水，在室溫下磁力攪拌2 h至完全溶解，測(cè)定樣品的粒徑、電位及多分散指數(shù)（polydispersity index，PDI）。實(shí)驗(yàn)平行測(cè)定3 次。

1.3.7 色差的測(cè)定

取一定量樣品裝入石英比色皿中，用色差儀測(cè)定樣品的亮度*、紅值*、黃值*，色差儀使用前用白色校正板進(jìn)行校正。實(shí)驗(yàn)平行測(cè)定3 次。通過(guò)計(jì)算總體色差（Δ*）作為評(píng)價(jià)體系顏色變化的指標(biāo)，而色差中的黃值（*）可以定性表示-胡蘿卜素的降解程度?？傮w色差按式（2）計(jì)算：

1.3.8 溫度在貯藏過(guò)程中對(duì)體系穩(wěn)定性的影響

將新制備的玉米醇溶蛋白/-胡蘿卜素納米顆粒、玉米醇溶蛋白-卵磷脂/-胡蘿卜素納米顆粒、玉米醇溶蛋白-卵磷脂-PGA/-胡蘿卜素納米顆粒分裝與試劑瓶中，分別置于4、25、37 ℃下避光貯藏7 d，每天定時(shí)取樣，測(cè)定樣品的平均粒徑、Zeta電位、色度和吸光度。實(shí)驗(yàn)平行測(cè)定3 次。

1.3.9 pH值對(duì)體系穩(wěn)定性的影響

將新制備的玉米醇溶蛋白/-胡蘿卜素納米顆粒、玉米醇溶蛋白-卵磷脂/-胡蘿卜素納米顆粒、玉米醇溶蛋白-卵磷脂-PGA/-胡蘿卜素納米顆粒分裝與試劑瓶中，用NaOH溶液和HCl溶液將體系pH值分別調(diào)節(jié)為3、4、5、6、7、8，室溫下避光放置24 h，測(cè)定樣品的平均粒徑、Zeta電位、色度和吸光度。實(shí)驗(yàn)平行測(cè)定3 次。

1.3.10 光照對(duì)體系穩(wěn)定性的影響

將新制備的玉米醇溶蛋白/-胡蘿卜素納米顆粒、玉米醇溶蛋白-卵磷脂/-胡蘿卜素納米顆粒、玉米醇溶蛋白-卵磷脂-PGA/-胡蘿卜素納米顆粒分裝與試劑瓶中，用紫外燈在室溫下照射4 h，每隔1 h取樣，測(cè)定樣品的平均粒徑、Zeta電位、色度和吸光度。實(shí)驗(yàn)平行測(cè)定3 次。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

為保證實(shí)驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確，減小誤差，所有實(shí)驗(yàn)均進(jìn)行3 次平行并采用平均值，使用SPSS進(jìn)行方差分析，＜0.05，差異顯著，并使用Origin 8.5作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 玉米醇溶蛋白對(duì)β-胡蘿卜素包封性能

包封率是評(píng)價(jià)生物活性物質(zhì)包埋效果的重要指標(biāo)。如圖1所示，當(dāng)-胡蘿卜素和玉米醇溶蛋白的比例為1∶1時(shí)，玉米醇溶蛋白無(wú)法負(fù)載過(guò)量的-胡蘿卜素，此時(shí)大量-胡蘿卜素游離在分散體系外。當(dāng)-胡蘿卜素與玉米醇溶蛋白的質(zhì)量比從1∶1變?yōu)?∶3時(shí)，包封率從84.62%顯著增加到93.64%（＜0.05）。結(jié)果表明，當(dāng)-胡蘿卜素與玉米醇溶蛋白的質(zhì)量比為1∶3時(shí)，包封效果最好。包封率高是因?yàn)橛衩状既艿鞍卓梢园馐杷?胡蘿卜素，加入表面活性劑卵磷脂可以與游離-胡蘿卜素形成復(fù)合物，從而改善其包封率。PGA也可以促進(jìn)-胡蘿卜素在復(fù)合物中的滲入。這與Sun Cuixia等的結(jié)果一致，PGA還可以改善玉米醇溶蛋白納米顆粒中槲皮素的包封率。隨著-胡蘿卜素和玉米醇溶蛋白比例逐漸減小，包封率降到82.87%，這是因?yàn)樯倭康?胡蘿卜素與過(guò)量的玉米醇溶蛋白中豐富的脯氨酸結(jié)合不完全。因此選擇-胡蘿卜素和玉米醇溶蛋白的比例為1∶3進(jìn)行后續(xù)實(shí)驗(yàn)。

圖1 β-胡蘿卜素與玉米醇溶蛋白比例對(duì)納米顆粒分散體系包封率的影響Fig. 1 Effect of the ratio of β-carotene to zein on the encapsulation efficiency of nanoparticle dispersion systems

2.2 β-胡蘿卜素納米顆粒分析結(jié)果

表1 載β-胡蘿卜素納米顆粒的基本指標(biāo)Table 1 Properties of nanoparticles loaded with β-carotene

平均粒徑是評(píng)價(jià)納米顆粒包埋的一個(gè)重要指標(biāo)，與納米顆粒的分布、包埋物質(zhì)的黏度、表面積和其他物理化學(xué)性質(zhì)的變化有關(guān)。Zeta電位是評(píng)價(jià)納米顆粒表面帶電荷的常用指標(biāo)，它可以決定懸浮液、大分子或材料表面的粒子穩(wěn)定性，與膠體系統(tǒng)中的電勢(shì)相對(duì)應(yīng)。一般情況下，納米顆粒電位的絕對(duì)值越大，其相同電荷之間的斥力越大，納米顆粒越不容易發(fā)生聚集沉淀，納米體系越穩(wěn)定。如表1所示，與玉米醇溶蛋白納米顆粒、玉米醇溶蛋白-卵磷脂二元復(fù)合納米顆粒相比，三元復(fù)合物具有更高的-胡蘿卜素包封率，包封率可達(dá)93.63%。玉米醇溶蛋白-卵磷脂/-胡蘿卜素納米顆粒粒徑為134.1 nm，顯著低于玉米醇溶蛋白/-胡蘿卜素納米顆粒的粒徑（406.1 nm），這可能因?yàn)橛衩状既艿鞍缀吐蚜字谝欢ㄋ较驴梢孕纬删o湊的結(jié)構(gòu)，從而減小納米顆粒的尺寸，這結(jié)果與Jiao Yan等的研究結(jié)果一樣。玉米醇溶蛋白-卵磷脂-PGA/-胡蘿卜素納米顆粒粒徑為113.5 nm低于玉米醇溶蛋白-卵磷脂/-胡蘿卜素納米顆粒的粒徑，推測(cè)是因?yàn)镻GA與玉米醇溶蛋白之間的靜電吸引能促進(jìn)三元復(fù)合物的形成。玉米醇溶蛋白-卵磷脂-PGA/-胡蘿卜素納米顆粒（－27.47 mV）和玉米醇溶蛋白-卵磷脂/-胡蘿卜素納米顆粒（－26.87 mV）帶的負(fù)電荷顯著多于玉米醇溶蛋白/-胡蘿卜素納米顆粒（－12.30 mV），表明前兩者具有更好的穩(wěn)定性。

2.3 透射電鏡結(jié)果

如圖2所示，玉米醇溶蛋白/-胡蘿卜素納米顆粒分布不均勻，有一些顆粒聚集；玉米醇溶蛋白-卵磷脂/-胡蘿卜素納米顆粒和玉米醇溶蛋白-卵磷脂-PGA/-胡蘿卜素納米顆粒粒徑分布較勻稱，在水中的分散性較好。另外，從透射電鏡圖中所觀察到的納米粒子粒徑明顯小于使用納米粒度電位分析儀測(cè)得的樣品粒徑。這可能是因?yàn)榱絻x測(cè)定的是納米粒子的水合粒徑，透射電鏡觀察的是水分蒸發(fā)后樣品的粒徑。

圖2 玉米醇溶蛋白/β-胡蘿卜素（a）、玉米醇溶蛋白-卵磷脂/β-胡蘿卜素（b）和玉米醇溶蛋白-卵磷脂-PGA/β-胡蘿卜素（c）的透射電鏡圖Fig. 2 TEM images of zein/β-carotene (a), zein-lecithin/β-carotene (b)and zein-lecithin-PGA/β-carotene (c)

2.4 分散體系凍干后的溶解性

將納米顆粒制成凍干粉末可以較好提升樣品的貯藏期和穩(wěn)定性，便于食品的長(zhǎng)期貯藏和運(yùn)輸，因此凍干粉末的溶解性和重分散性也是評(píng)價(jià)包埋體系的一個(gè)重要指標(biāo)。本實(shí)驗(yàn)通過(guò)測(cè)定吸光度考察凍干粉末的溶解性，凍干粉末的溶解量隨時(shí)間的延長(zhǎng)而增加，溶液濃度不斷增大，吸光度也不斷增大。由圖3可知，納米顆粒在30～50 min內(nèi)溶解最快，60 min后溶解度基本不變，吸光度達(dá)到最大。玉米醇溶蛋白-卵磷脂-PGA/-胡蘿卜素凍干粉末吸光度最大，溶解性最好，玉米醇溶蛋白/-胡蘿卜素凍干粉末的溶解性最差，可能是由于玉米醇溶蛋白表面沒(méi)有包覆層導(dǎo)致其疏水基團(tuán)暴露，玉米醇溶蛋白的強(qiáng)疏水性導(dǎo)致其凍干后重分散性較差，這與Ma Mengjie等的研究結(jié)果一致。

圖3 3 種納米顆粒凍干后的復(fù)溶性Fig. 3 Solubility of freeze-dried samples of three kinds of nanoparticles

2.5 貯藏過(guò)程中溫度對(duì)體系穩(wěn)定性的影響

2.5.1 溫度在貯藏過(guò)程中對(duì)納米粒子粒徑的影響

-胡蘿卜素的熱穩(wěn)定性較差，在加工貯藏時(shí)容易受到環(huán)境穩(wěn)定影響發(fā)生異構(gòu)化生產(chǎn)同分異構(gòu)體，因此考察納米顆粒在不同溫度下貯藏過(guò)程中粒徑等指標(biāo)的變化十分重要。如圖4所示，在4 ℃下貯藏7 d的玉米醇溶蛋白-卵磷脂/-胡蘿卜素和玉米醇溶蛋白-卵磷脂-PGA/-胡蘿卜素納米顆粒平均粒徑變化較小，37 ℃下貯藏的納米顆粒平均粒徑變化較大，玉米醇溶蛋白/-胡蘿卜素納米顆粒的平均粒徑從406.1 nm增加到677.9 nm，增加了271 nm，玉米醇溶蛋白-卵磷脂/-胡蘿卜素納米顆粒的平均粒徑從134.1 nm增加到212.0 nm，玉米醇溶蛋白-卵磷脂-PGA/-胡蘿卜素納米顆粒的平均粒徑從113.5 nm增加到186.3 nm，玉米醇溶蛋白/-胡蘿卜素納米顆粒的平均粒徑比玉米醇溶蛋白-卵磷脂/-胡蘿卜素和玉米醇溶蛋白-卵磷脂-PGA/-胡蘿卜素納米顆粒的平均粒徑增大的多。這可能是由于玉米醇溶蛋白包埋-胡蘿卜素時(shí)，玉米醇溶蛋白表面缺少穩(wěn)定劑，疏水作用增強(qiáng)，導(dǎo)致納米顆粒易于聚集沉淀。如圖4可以看出，卵磷脂和PGA的存在使復(fù)合納米顆粒的結(jié)構(gòu)更加緊密，并在25 ℃和37 ℃條件下對(duì)-胡蘿卜素提供了更好保護(hù)，這與Dai Lei和Wei Yang等的結(jié)果一致。

圖4 溫度在貯藏過(guò)程中對(duì)玉米醇溶蛋白/β-胡蘿卜素（a）、玉米醇溶蛋白-卵磷脂/β-胡蘿卜素（b）和玉米醇溶蛋白-卵磷脂-PGA/β-胡蘿卜素（c）分散體系粒徑的影響Fig. 4 Effects of temperature on particle size of zein/β-carotene nanoparticles (a), zein-lecithin/β-carotene nanoparticles (b) and zeinlecithin-PGA/β-carotene nanoparticles (c) dispersion systems during storage

2.5.2 貯藏過(guò)程中溫度對(duì)體系顏色的影響

在貯藏過(guò)程中，產(chǎn)品應(yīng)在一段時(shí)間內(nèi)保持顏色穩(wěn)定，因此顏色也是判斷納米顆粒體系穩(wěn)定性的一個(gè)重要指標(biāo)。在貯藏過(guò)程中，樣品顏色逐漸褪去，顏色的降解在一定程度上可以反映-胡蘿卜素的降解。在大多數(shù)情況下，隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，樣品的*值和Δ*值逐漸變大，*值和*值逐漸變小。由圖5可知，在貯藏過(guò)程中3 種納米顆粒的Δ*值均隨時(shí)間延長(zhǎng)不斷增大，*值不斷減小，變化速率隨溫度的升高而增大。且玉米醇溶蛋白-卵磷脂-PGA/-胡蘿卜素的分散體系的*值減少最小，說(shuō)明三元復(fù)合物使/-胡蘿卜素降解的最少，體系更加穩(wěn)定。

圖5 溫度在貯藏過(guò)程中對(duì)納米顆粒分散體系總體的影響Fig. 5 Effects of different temperatures on color parameters of nanoparticle dispersion systems during storage

2.6 pH值對(duì)體系穩(wěn)定性的影響

在食品加工領(lǐng)域中，pH值可以調(diào)節(jié)食品飲料的口感，因此pH值對(duì)體系的影響程度也是考察納米顆粒體系穩(wěn)定性的一個(gè)重要指標(biāo)。本研究通過(guò)平均粒徑和Zeta電位的變化評(píng)估體系穩(wěn)定性。由圖6a、b可知，玉米醇溶蛋白/-胡蘿卜素在pH 5時(shí)粒徑較大，電位絕對(duì)值低，這可能是因?yàn)樵摋l件與玉米醇溶蛋白的等電點(diǎn)（pH 6.2）接近，此時(shí)體系的凈電荷少，蛋白質(zhì)易發(fā)生聚集沉淀導(dǎo)致平均粒徑較大，這一結(jié)果與Ba Chujie等之前的研究結(jié)果一致。玉米醇溶蛋白-卵磷脂/-胡蘿卜素納米顆粒在pH 5和pH 6時(shí)粒徑較大，電位絕對(duì)值較低，但是粒徑仍維持在200 nm以下。玉米醇溶蛋白-卵磷脂/-胡蘿卜素納米顆粒和玉米醇溶蛋白-卵磷脂-PGA/-胡蘿卜素納米顆粒的粒徑在pH 3～8之間變化不大，初步判斷具有較好的pH值穩(wěn)定性，但是2 種分散體系分別在pH 6時(shí)電位絕對(duì)值較低，因此在該pH值條件下長(zhǎng)期貯藏時(shí)的穩(wěn)定性還有待進(jìn)一步考察。

由圖6c可知，3 種包埋體系顏色的變化規(guī)律與平均粒徑及Zeta電位的變化規(guī)律基本一致，玉米醇溶蛋白/-胡蘿卜素在pH 5時(shí)黃值明顯減小，這可能是因?yàn)榈入婞c(diǎn)附近時(shí)體系的凈電荷少，導(dǎo)致蛋白質(zhì)沉淀和-胡蘿卜素的降解。在pH 3～5時(shí)，由于體系處于酸性環(huán)境中，-胡蘿卜素易發(fā)生異構(gòu)化降解，導(dǎo)致*值降低，這與Qian Cheng等的研究結(jié)果一致。

圖6 pH值對(duì)3 種分散體系平均粒徑（a）、Zeta電位（b）和b*值（c）的影響Fig. 6 Effect of pH on average particle size (a), zeta potential (b) and b* value (c) of three nanoparticle dispersion systems

2.7 光照對(duì)體系穩(wěn)定性的影響

-胡蘿卜素的光穩(wěn)定性較差，在加工貯藏過(guò)程中極易因?yàn)楣庹瞻l(fā)生降解，因此體系的光穩(wěn)定性是考察納米顆粒穩(wěn)定性的一個(gè)重要指標(biāo)。如圖7a、b所示，在經(jīng)過(guò)4 h紫外照射后，3 種包埋體系的粒徑均稍有增加，玉米醇溶蛋白/-胡蘿卜素分散體系的PDI明顯增大，而玉米醇溶蛋白-卵磷脂/-胡蘿卜素和玉米醇溶蛋白-卵磷脂-PGA/-胡蘿卜素分散體系的PDI略微增大。這可能是因?yàn)閮H使用玉米醇溶蛋白對(duì)-胡蘿卜素進(jìn)行包埋時(shí)，由于玉米醇溶蛋白表面沒(méi)有包覆層，難以形成空間位阻，在紫外照射后較易發(fā)生分子重組。同時(shí)，在沒(méi)有卵磷脂和PGA作為穩(wěn)定劑和活性劑時(shí)，玉米醇溶蛋白的疏水基團(tuán)暴露，在疏水作用下納米顆粒極易聚集沉淀，導(dǎo)致平均粒徑和PDI較大。PGA的存在可以進(jìn)一步保護(hù)-胡蘿卜素免受紫外線照射而引起降解，玉米醇溶蛋白-卵磷脂-PGA/-胡蘿卜素分散體系的粒徑較小且紫外照射前后PDI均較小。

由圖7c可知，隨著紫外照射時(shí)間增加，3 種包埋體系的*值均逐漸減小，說(shuō)明三者都受到了光照的影響，玉米醇溶蛋白-卵磷脂/-胡蘿卜素分散體系的黃值減小最多，玉米醇溶蛋白/-胡蘿卜素和玉米醇溶蛋白-卵磷脂-PGA/-胡蘿卜素分散體系的黃值減小相差不大。這是因?yàn)橛衩状既艿鞍追肿又械姆枷慊鶊F(tuán)和雙鍵具有紫外吸收能力，可以一定程度上的保護(hù)-胡蘿卜素。玉米醇溶蛋白-卵磷脂/-胡蘿卜素分散體系保護(hù)效果較差的原因可能是因?yàn)槁蚜字谧贤庹丈湎乱装l(fā)生酸敗變質(zhì)，對(duì)紫外線更加敏感，影響了分散體系的穩(wěn)定性。

圖7 紫外照射對(duì)3 種分散體系粒徑（a）、PDI（b）及b*值（c）的影響Fig. 7 Effect of UV irradiation on particle size (a), PDI (b) and b*value (c) of three nanoparticle dispersion systems

3 結(jié) 論

制備玉米醇溶蛋白-卵磷脂-PGA納米顆粒，并研究-胡蘿卜素與玉米醇溶蛋白的質(zhì)量比對(duì)其包封率的影響，得到玉米醇溶蛋白-卵磷脂-PGA納米顆粒的最佳包封率為（93.63±0.14）%，平均粒徑為（113.53±1.3） nm，Zeta電位為（－27.47±0.87） mV。還探究玉米醇溶蛋白/-胡蘿卜素納米顆粒、玉米醇溶蛋白-卵磷脂/-胡蘿卜素和玉米醇溶蛋白-卵磷脂-PGA/-胡蘿卜素納米顆粒在溫度、時(shí)間、pH值和紫外光照等貯藏環(huán)境下的穩(wěn)定性，玉米醇溶蛋白-卵磷脂-PGA/-胡蘿卜素納米顆粒在37 ℃下貯藏7 d后及在紫外燈照射4 h后均具有較好的理化性質(zhì)，平均粒徑在波長(zhǎng)250 nm以下，PDI小于0.2，凍干后的納米顆粒具有良好的復(fù)溶性和重分散性。這些結(jié)果表明，玉米醇溶蛋白-卵磷脂-PGA復(fù)合納米顆?？梢宰鳛橐环N有效的遞送系統(tǒng)改善-胡蘿卜素的物理穩(wěn)定性。