一种基于界面规整策略的高稳定环糊精乳液及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种基于界面规整策略的高稳定环糊精乳液及其制备方法，通过将环糊精溶解于水中，配制成的水溶液作为水相，植物油作为油相，经混合、高速剪切乳化、高压均质成初乳液；然后加入一定浓度和体积的纳米纤维素作为界面规整剂，经混合、高速剪切和高压均质后得到高稳定的环糊精乳液。本发明专利技术有如下优点：(1)环糊精与植物油能在油水界面自发形成包合物，并进一步组装成界面膜；(2)纳米纤维素通过排空作用来规整油水界面膜，使其由疏松变得紧实，从而提高界面膜的粘弹性和抵抗变形能力；(3)改变纳米纤维素的种类、浓度、长径比可有效调控环糊精乳液的液滴粒径和絮凝行为。

A highly stable cyclodextrin emulsion based on interface regularization strategy and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种基于界面规整策略的高稳定环糊精乳液及其制备方法
本专利技术属于乳状液制备
，具体涉及一种基于界面规整策略的高稳定环糊精乳液及其制备方法。
技术介绍
环糊精(Cyclodextrin，CD)是由葡萄糖单元通过1,4-α-糖苷键连接形成的环状低聚糖。由6、7或8个吡喃葡聚糖单元组成的分别称为α-CD、β-CD或γ-CD。CD空腔由C-3，C-5的氢原子和C-4的氧原子组成，空腔内部具有疏水特性，而外壳具有亲水特性。环糊精可通过空腔结构与客体分子形成包合物，包括极性化合物(如醇，酸，胺和小的无机阴离子)和非极性化合物(如芳族和脂族烃)。研究表明：环糊精能够与甘油三酯中的脂肪酸链包合形成包合物，而包合物可进一步自组装成胶体粒子，并吸附在油水界面形成界面膜(ShimadaK,KawanoK,IshiiJ,etal.Structureofinclusioncomplexesofcyclodextrinswithtriglycerideatvegetableoil-waterinterface.JournalofFoodScience,1992,57(3):655-656)。与传统胶体粒子相比，环糊精的界面包合属于自发过程，所以容易突破界面吸附势垒。但目前环糊精乳液还存在较多的缺点和不足，例如环糊精表面含有大量的羟基，其乳液存在液滴快速聚集和短程吸引诱发相分离等缺陷。为了改善环糊精乳液的絮凝稳定性，通常采用的方法是对环糊精表面进行酯化反应，从而引入包括辛烯基琥珀酸和十八烯基琥珀酸等疏水基团(XiY,LuoZ,LuX,etal.ModulationofCyclodextrinParticleAmphiphilicPropertiestoStabilizePickeringEmulsion.JournalofAgriculturalandFoodChemistry,2018,66(1):228-237)。上述酯化反应通常所需条件比较苛刻：使用的溶剂多为有机溶剂，或者反应时间长，步骤繁琐。鉴于此，需要开发一种新方法制备界面膜致密、稳定性高的环糊精乳液。
技术实现思路
为了克服现有技术的缺点与不足，本专利技术提供了一种基于界面规整策略的高稳定环糊精乳液及其制备方法。本专利技术引入的界面规整剂纳米纤维素，能通过排空作用使环糊精包合物的界面膜由疏松变得紧实，从而明显提高界面膜的粘弹性和有效抑制乳液的絮凝。本专利技术目的不仅在于提供一种油水界面膜的规整策略，而且提供上述方法制备的高稳定环糊精乳液。为实现上述目的，本专利技术所采取的技术方案为：一种基于界面规整策略的高稳定环糊精乳液，所述乳液由下述质量份的原料制成：水100份，环糊精0.5～0.9份，纳米纤维素0.01～0.3份，植物油11.1～66.7份。本专利技术基于界面规整策略来提高环糊精乳液的稳定性，采用的纳米纤维素规整剂能使油水界面由疏松变紧实，从而提高界面膜粘弹性和抑制乳液的絮凝行为。作为优选，所述环糊精为α-环糊精、β-环糊精、γ-环糊精中的至少一种。作为优选，所述纳米纤维素为木浆纳米纤维素、棉花纳米纤维素、细菌纳米纤维素中的至少一种。作为优选，所述油相为大豆油、花生油、菜籽油、亚麻籽油、橄榄油、牡丹籽油、元宝枫籽油中的至少一种。作为优选，所述木浆纳米纤维素的直径为3～10nm，长度为1～3μm；棉花纳米纤维素的直径为3～10nm，长度为1～3μm；细菌纳米纤维素的直径为50～100nm，长度为15～25μm。本专利技术还提供了上述基于界面规整策略的高稳定环糊精乳液的制备方法，包括下述步骤：将环糊精溶解于水中，配制成的水溶液作为水相，植物油作为油相，通过混合、高速剪切乳化、高压均质成初乳液；然后加入一定浓度和体积的纳米纤维素作为界面规整剂，经混合、高速剪切和高压均质后得到环糊精乳液。作为优选，所述的乳化条件为高速剪切速率为10000～18000rpm，剪切时间为2～4min；高压均质压力为200～400bar，均质时间为5～10min。作为优选，所述的基于界面规整策略的高稳定环糊精乳液的制备方法，具体包括下述步骤：(1)环糊精水溶液的制备：把0.72质量份β-环糊精加入到45质量份水中，磁力搅拌至完全溶解；(2)初乳液的制备：首先把步骤(1)制备的环糊精水溶液作为水相，10质量份大豆油作为油相；然后把油相和水相混合，使用高速剪切乳化机在10000rpm下进行乳化处理4min，然后300bar高压均质5min，得到环糊精初乳液；(3)最终乳液的制备：在上述初乳液中加入45质量份浓度为0～1％棉花纳米纤维素悬浮液，使用高速剪切乳化机在10000rpm下进行乳化处理4min，然后300bar高压均质5min，得到最终环糊精乳液。相对于现有技术，本专利技术的有益效果在于：1、纳米纤维素规整剂通过排空力能够有效调控环糊精包合物在油水界面的吸附，使得界面膜由疏松变紧实，从而显著提高界面膜的机械强度；2、纳米纤维素的规整能力与其种类、浓度、长径比等有关，因此其性能的调节参数范围广，从而有利于扩大环糊精乳液的应用范围；3、环糊精与植物油能在油水界面自发形成包合物，并进一步组装成界面膜；本专利技术制备工艺简单，条件温和，获得的乳液絮凝稳定性高；同时环糊精和纳米纤维素作为制备乳液的主要原料，具有环境友好、生物相容性高的优点。附图说明图1为实施例1制备的环糊精乳液的宏观小瓶图；图2为实施例1制备的环糊精乳液的分层指数图；图3为实施例1制备的环糊精乳液的平均粒径图；图4为实施例1制备的环糊精乳液的倒置荧光显微镜的观察图；图5为实施例1制备的环糊精乳液的激光共聚焦显微镜的观察图；图6为实施例1中油水界面膜的界面剪切流变应变扫描图；图7为实施例1中油水界面膜的界面剪切流变频率扫描图。具体实施方式下面通过实施例，对本专利技术的技术方案作进一步具体的说明，这些实施例是对本专利技术的说明而作，不是对本专利技术的限制。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。下列实施例中涉及的物料均可从商业渠道获得。各组分用量均以质量份计。实施例1(1)环糊精水溶液的制备：把0.72质量份β-环糊精加入到45质量份水中，磁力搅拌60min至完全溶解；(2)初乳液的制备：首先把步骤(1)制备的环糊精水溶液作为水相，10质量份大豆油作为油相；然后把油相和水相混合，使用高速剪切乳化机在10000rpm下进行乳化处理4min，然后300bar高压均质5min，得到环糊精初乳液；(3)最终乳液的制备：在上述初乳液中加入45质量份浓度为0～1％棉花纳米纤维素(CNF-C)悬浮液，使用高速剪切乳化机在10000rpm下进行乳化处理4min，然后300bar高压均质5min，得到最终高稳定的环糊精乳液。上述制备得到的环糊精乳液的技术效果可本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于界面规整策略的高稳定环糊精乳液，其特征在于：所述乳液由下述质量份的原料制成：水100份，环糊精0.5～0.9份，纳米纤维素0.01～0.3份，植物油11.1～66.7份。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于界面规整策略的高稳定环糊精乳液，其特征在于：所述乳液由下述质量份的原料制成：水100份，环糊精0.5～0.9份，纳米纤维素0.01～0.3份，植物油11.1～66.7份。


2.根据权利要求1所述的基于界面规整策略的高稳定环糊精乳液，其特征在于：所述环糊精为α-环糊精、β-环糊精、γ-环糊精中的至少一种。


3.根据权利要求1所述的基于界面规整策略的高稳定环糊精乳液，其特征在于：所述纳米纤维素为木浆纳米纤维素、棉花纳米纤维素、细菌纳米纤维素中的至少一种。


4.根据权利要求1所述的基于界面规整策略的高稳定环糊精乳液，其特征在于：所述油相为大豆油、花生油、菜籽油、亚麻籽油、橄榄油、牡丹籽油、元宝枫籽油中的至少一种。


5.根据权利要求3所述的基于界面规整策略的高稳定环糊精乳液，其特征在于：所述木浆纳米纤维素的直径为3～10nm，长度为1～3μm；棉花纳米纤维素的直径为3～10nm，长度为1～3μm；细菌纳米纤维素的直径为50～100nm，长度为15～25μm。


6.一种权利要求1所述基于界面规整策略的高稳定环糊精乳液的制备方法，其特征在于包括下述步骤：将环糊精溶解于水...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐化能，褚彩玲，张连富，
申请(专利权)人：江南大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32