微乳液中番茄红素稳定性的影响因素研究

微乳液中番茄红素稳定性的影响因素研究

1875年，mirardt最初从番茄中获得了番茄红素的粗提物，并被称为solanovin。1903年,Schundc发现番茄中提取的这种色素的吸收光谱与胡萝卜素不同,将其命名为Lycopene。番茄红素(Lycopene)是由11个共轭及2个非共轭双键组成的直链型碳氢化合物,所有共轭和非共轭双键都在同一平面上,分子式为C40H66,相对分子量为536.85。番茄红素是目前自然界中被发现的最强抗氧化剂,具有预防心血管疾病、延缓衰老、增强人体免疫功能、抗癌抑癌等多种生物学活性,在食品工业中有广阔的应用前景。但由于番茄红素是脂溶性色素,限制了其在水溶性体系中的应用。微乳液是一种透明分散体系。微乳液(microemulsion)是Schulman于1943年首先提出的,定义为:两种互不相溶的液体在表面活性剂界面膜的作用下形成的热力学稳定的、各相同性的、透明的均相分散体系。微乳液具有分散程度大而且均匀;是热力学稳定体系;增溶量大;具有超低界面张力;体系的流动性大,黏度小等特点。水分散型番茄红素微乳液具有非常好的水溶性。可作为具有抗氧化、调节免疫力等作用的功能成分添加到各种饮料中;番茄红素有保护皮肤、延缓衰老的作用可以用于美容产品,如各种洗剂以及化妆品中;此外番茄红素具有抗癌、调节血脂等效果,还可以开发成治疗前列腺癌、白内障、心血管、糖尿病等疾病的药品,如口服液、针剂等。水分散型番茄红素微乳液扩大了番茄红素的应用范围。番茄红素微乳液不仅可以应用到食品,还可以应用到医药和化妆品等行业,为番茄红素开拓了市场。1材料和方法1.1甲酸钠、cmc钠的生产构成水分散型番茄红素微乳液(自制);柠檬酸,蔗糖、Vc、苯甲酸钠、CMC钠均为食品级、蒸馏水、0.1mol/L盐酸、0.1mol/L氢氧化钠、氯化钠、氯化钾、氯化镁、氯化钙、氯化锌、氯化铝、氯化铜、三氯化铁:国内生产分析纯。1.2设备和设备水浴锅,紫外分光光度计,pH计,分析天平。1.3标准曲线的绘制精密称取苏丹I对照品0.025g,用少量无水乙醇溶解并定容至50mL,摇匀。准确吸取上述溶液0.26、0.52、0.78、1.04、1.30mL分别注入一组50mL容量瓶中,用无水乙醇稀释至刻度,摇匀,取上述溶液,照分光光度法在485nm波长处测定吸光度(A),将浓度C对A进行线性回归,数据经处理,得回归方程为Y=18.024X+0.1864,r=0.9999,n=5,其浓度在0.5～2.5μg/mL范围内线性关系良好。由于在485nm处,番茄红素和苏丹Ι的吸光系数比是5.2,因而可以把在一定吸光度的苏丹Ι色素的浓度转化为番茄红素的浓度进而得到番茄红素的标准曲线。Y=18.024X+0.1864,r=0.9999,n=5,其浓度在0.5～2.5μg/mL范围内线性关系良好。将番茄红素微乳液稀释至一定的倍数进行实验,番茄红素含量的测定通过紫外分光光度计在480nm下测其吸光值表示,每个样品测3次取平均值。1.3.1不含光的人分别将番茄红素微乳液稀释液进行避光保存、室内不避光放置和窗台不避光放置。每隔1h用紫外分光光度计在480nm下分别测其吸光光度值。1.3.2温度对微乳液中番茄红素稳定性的影响分别在4、10、20、30、40、50、60、70℃下进行实验,每隔一定的时间测其吸光值。1.3.3ph对微乳液中番茄红素稳定性的影响将番茄红素微乳液稀释液调制pH为3、4、5、6、7、8、9,每隔一段时间测其吸光值。1.3.4各种食品添加剂对微乳液中番茄红素稳定性的影响将番茄红素微乳液稀释至一定的倍数,加入不同浓度的食品添加剂,比较其吸光值变化。1.3.4.调配溶液中柠檬酸的测定将番茄红素微乳液稀释后,加入不同量的柠檬酸,调配溶液中的柠檬酸浓度分别为0%、0.05%、0.1%、0.15%、0.2%每隔一段时间测其吸光值。1.3.4.调配溶液中vc的浓度将番茄红素微乳液稀释至一定倍数,加入不同量的Vc,调配溶液中的Vc浓度分别为0%、0.05%、0.1%、0.15%、0.2%每隔一段时间测其吸光值。1.3.4.同量的苯甲酸钠吸光值测定将番茄红素微乳液稀释至一定倍数,加入不同量的苯甲酸钠,调配溶液中的苯甲酸钠浓度分别为0%、0.05%、0.1%、0.15%、0.2%每隔一段时间测其吸光值。1.3.4.调配液中蔗糖的吸光值测定将番茄红素微乳液稀释至一定倍数,加入不同量的蔗糖,调配溶液中的蔗糖的浓度分别为0%、0.5%、1.0%、2%、4%、6%、8%、10%,每隔一段时间测其吸光值。1.3.4.调配溶液中vc含量的测定将番茄红素微乳液稀释后加入不同量的Vc,调配溶液中的Vc浓度分别为0%、0.05%、0.1%、0.15%、0.2%每隔一段时间测其吸光值。1.3.5不同的金属离子对微乳液中番茄红素稳定性的影响配制5%的浓度的各种金属离子溶液,加入一定量至番茄红素微乳液稀释液中,每搁置一段时间测一下吸光光度值。2结果与分析2.1光与含光保存的装置的选择微乳液中番茄红素对光的敏感性比较强,光照易分解番茄红素。不避光保存和避光保存差异很大。避光放置的室温下24h仍呈浅橙色,室内不避光放置6h几近无色,在窗台经直射光照射的的番茄红素微乳液溶液不到4h就无色了。因此番茄红素微乳液必须需避光保存。2.2紫外分光光度法将不同pH的番茄红素微乳液溶液搁置4h,用紫外分光光度计在480nm的波长下测其吸光光度值。从图3可以看出番茄红素微乳液在酸性条件下的稳定性不好,在碱性条件下稳定性较强。2.3光光度值的测定在不同温度下,每隔0.5h用紫外分光光度计在480nm的波长下测其吸光光度值。可以看出,当温度高于50℃时,番茄红素破坏的速度快速增大,在70℃时,0.5h就几乎无色,可见在高温下番茄红素是很不稳定的。但是在4～20℃的温度下微乳液中番茄红素稳定性较强,尤其在4℃下,3h内损失都很小。2.4不同食品的添加会影响微乳液中番茄红素的稳定性分别研究了酸味剂、抗氧化剂、防腐剂及甜味剂对微乳液中番茄红素稳定性的影响。2.4.1柠檬酸对微乳液中番茄红素稳定性的影响在番茄红素微乳液中加入柠檬酸,调整成不同浓度,每隔1h测1次吸光值。由图5可以看出加少量的柠檬酸对微乳液中番茄红素稳定性的影响不大,而且还能起到一定的护色作用。但是当柠檬酸的浓度逐渐增高时护色效果变弱,笔者分析主要是因为微乳液中番茄红素在酸性条件下稳定性减弱,所以柠檬酸的添加量要适量。2.4.2吸光值的测定在番茄红素微乳液的稀释液中加入抗氧化剂Vc,分别调整Vc的浓度为0%、0.01%、0.05%、0.1%、0.2%,每隔1h测1次吸光值。由图6可以看出Vc的添加量对微乳液中番茄红素稳定性是有影响的。当Vc的量很少时如0.01%,会破坏微乳液中番茄红素的稳定性,当随着Vc量的增加时,能起到护色的作用。当Vc的量是0.10%时,护色效果最强,再增加护色效果反而下降。2.4.3每隔1h的次数吸光检测在番茄红素微乳液的稀释液中加入防腐剂苯甲酸钠,分别调整苯甲酸钠的浓度为0%,0.01%,0.05%,0.1%,0.2%,每隔1h测1次吸光值。从图7可以看出少量的防腐剂苯甲酸钠不会破坏微乳液中番茄红素的稳定性。而且有稍微的护色作用。如图表所示,当苯甲酸钠的量逐渐增大时,护色效果在增强;但是超过了0.10%的含量后,再增大苯甲酸钠的量,护色效果减弱。因此防腐剂的添加要适量。2.4.4蔗糖浓度的影响在番茄红素微乳液的稀释液中加入甜味剂蔗糖,分别调整蔗糖浓度为0%、0.50%、1%、2%、4%、6%、8%、10%每隔1h测1次吸光值。2.5每隔2h的测定先配制同样浓度的含金属离子的番茄红素微乳液稀释液,放置10min,测其吸光值,然后再每隔1h测1次。铁离子和铜离子对微乳液中番茄红素破坏很厉害,剩下的5种金属离子对微乳液中番茄红素稳定性的影响不大。有一定的护色作用,尤其是钙离子,护色效果比较好。所以在保存番茄红素微乳液的时候要避免用铁器或者铜器盛装。3微乳液中的番茄红素稳定性随立地进行的反应总添加量的确定见表3.番茄红素在微乳液中对光照也很敏感;微乳液中的番茄红素对温度也很敏感,温度越高微乳液中番茄红素越不稳定;在酸性条件下微乳液中番茄红素不稳定,在碱性条件下微乳液中的番茄红素较稳定