Подготовка и стабильность нагруженной ресвератрол эмульсии, стабилизированной белком орехового ореха/ полисахаридных наночастиц орехового ореха.

2 результаты и анализ

2.1 Характеристика композитных наночастиц WP/CDPS

На рисунке 1а показан средний размер частиц WPN и все композитные наночастицы WP/CDPS. PDI всех наночастиц ниже, чем 0. 2, указывая, что наночастицы равномерно распределены [21]. На рисунке 1b показано распределение размеров капель наночастиц WP/CDPS и WPN. Все наночастицы показывают унимодальное распределение. Размер капель WPN составляет около 17,20 мкм, а размер капли наночастиц WP/CDPS значительно меньше, чем у WPN, что указывает на то, что CDP изменяют поверхность и форму WP, среди которых C4W1 имеет наибольший размер капель (8,891 мкм). Размеры C1W4, C3W2 и C2W3 составляют 7,063, 7. 868 и 8,631 мкм соответственно. Композитные наночастицы WP/CDPS, образованные путем объединения CDP и WP, имеют более компактную структуру. Полисахариды и белки комплексны для образования гибридных частиц. Частицы могут быть необратимо адсорбированы на поверхности масляной воды, образуя прочную и упорядоченную структуру интерфейса. Полисахариды и белки комплексны. Взаимодействие между частицами, между эмульгированными капли масла и между эмульгированными капли масла и частицами может значительно стабилизировать систему [22].

Когда содержание WP больше, чем CDP (C1W4, C2W3) или меньше, чем CDP (C3W2, C4W1), размер капли WP/CDPS показывает тенденцию к увеличению при уменьшении WP. Размер капли наночастиц C1W1 является наименьшим на 5,927 мкм, что значительно меньше, чем другие композитные наночастицы WP/CDPS. Частицы WP и CDP образуют наилучшую комбинацию, чтобы покрыть поверхность капли и образовать стабильную структуру вокруг капли, что может эффективно предотвратить агрегацию капель и еще больше повысить стабильность. Следовательно, оптимальное соотношение массы наночастиц WP/CDPS составляет 1: 1.
Дзета -потенциал различных дисперсий наночастиц показан на рисунке 1C. Подвеска WPN показывает положительный заряд, в то время как суспензия CDP показывает отрицательный заряд. Это указывает на то, что WP и CDP образуют составные наночастицы ядро-оболочки WP/CDPS в основном посредством электростатического взаимодействия. По мере увеличения соотношения CDPS комплекс WP/CDPS
Дзета -потенциал комбинированных наночастиц постепенно уменьшался от -22 MV до -37 MV.
Низкое количество включения CDP может нейтрализовать положительные заряды на WP и ослабить электростатическое отталкивание частиц. По мере увеличения содержания CDPS потенциал составных наночастиц WP/CDPS уменьшается, что может обеспечить достаточное электростатическое отталкивание между частицами для предотвращения их агрегации.

Травяной экстракт Cistanch с высоким активным ингредиентом

2.2 Межфазное натяжение эмульсии пикеринга

Межфазное натяжение, как показатель поверхностных свойств, играет решающую роль в характеристиках эмульсий [23]. На рисунке 2 показаны межфазные изменения натяжения со временем для различных эмульсий пикринг. Со временем межфазное натяжение всех эмульсий пикеринг постепенно уменьшалось, а затем стабилизировалось. Сравнивая межфазное натяжение в стабильных условиях, межфазное натяжение этих эмульсий пикринг показала тенденцию к снижению первого уменьшения, а затем увеличение с увеличением содержания WP в составных наночастицах.
C1W1R имеет самое низкое межфазное натяжение и наивысшую поверхностную активность. Более высокая поверхностная активность повышает эффективность адсорбции на границе раздела, что приводит к наименьшему межфазному натяжению при равновесии адсорбции (11,88 мн/м). Таким образом, в соответствии с соответствующим массовым соотношением WP/CDPS можно сформировать составные наночастицы WP/CDPS с низким межфазным натяжением. Эта тенденция согласуется с результатами исследований межфазного натяжения наночастиц целлюлозного целлюлозы с помощью Zein Weili et al. [8]. Зейн/карбоксилированные нанокристаллические наночастицы целлюлозы стабилизировали эмульсии Zein Zein с более высоким содержанием белковых или карбоксилированных нанокристаллов целлюлозы.

Рис. 2 Межфазное натяжение эмульсии пикринг, стабилизированной наночастицами WP/ CDPS

2.3 Эффективность внедрения эмульсии пикеринг

Как показано на рисунке 3, эффективность внедрения RT в WPR после хранения в течение 35 дней составила 65,6%, что указывает на то, что отдельный WP в качестве эмульгатора также оказывает определенное защитное воздействие на RT. Эффективность внедрения эмульсии пикеринг, стабилизированной композитными наночастицами WP/CDPS на RT, превысила 85%, что было выше, чем у WPR. Когда соотношение WP/CDPS составило 4: 1 и 3: 2, эффективность внедрения RT после хранения в течение 35 дней составила 89,2% и 88,6%, а когда отношение WP/CDPS составляло 1: 4 и 2: 3: эффективность встраивания после хранения в течение 35 дней составляло {19}}. 2% и 87,6% соответственно. По сравнению с другими соотношениями WP/CDP эффективность встраивания 1: 1 была самой высокой при 92,9% после хранения в течение 35 дней. Zhang Yali et al. [24] использовали эмульсию пикринг -эмульсии, стабилизированную пикринг -эмульсией, стабилизировали пикринг -эмульсию для встраивания. Эксперимент доказал, что стабильность и устойчивое высвобождение RT в этой эмульсионной системе были лучше, чем у RT, встроенных в наноэмульсию в том же исследовании. В этом эксперименте, когда коэффициент добавления WP/CDPS составлял 1: 1, в эмульсии пикринг была инкапсулирована RT, которая имела лучшую активность по удалению свободных радикалов, нагрузочную способность и стабильность. Можно считать, что когда коэффициент добавления WP/CDPS составлял 1: 1, это была эффективная система доставки для биоактивных соединений.

Рис. 3 Влияние времени хранения на эффективность инкапсуляции RT в эмульсии

2.4 Стабильность хранения эмульсий Пикеринг

На рисунке 4 показаны изменения в стабильности хранения WPR и WP/CDPS композитных наночастиц, стабилизированных эмульсиями пикеринг в течение 20 дней. Свежие эмульсии, стабилизированные различными наночастицами, были однородными и молочно -белыми. Небольшое количество слоя воды появилось в WPR через 12 часов, что постепенно увеличивалось с продолжением времени хранения. Наконец, равновесие было достигнуто через 240 часов, а доля эмульсионного слоя составляла 63,8%.

В основном это связано с тем, что WP содержит большое количество неполярных аминокислот, что заставляет WP агрегировать в эмульсии [25]. Для стабилизированных наночастиц WP/CDPS эмульсии C1W1R показали наилучшую стабильность хранения через 480 часов, с долю эмульсионного слоя 95,6%. Это согласуется с результатами межфазного натяжения, наблюдаемых при эмульсиях пикеринг. Чем ниже межфазное натяжение, тем выше поверхностная активность композитных наночастиц. Усиление поверхностной активности играет ключевую роль в стабилизации эмульсии. Композитные наночастицы эффективно адсорбируются на границе раздела нефтяной воды, образуя защитный слой, уменьшая агрегацию и улучшая стабильность эмульсии пикеринг [26-27]. Когда содержание CDP в составных наночастицах высокое, стабильность эмульсии уменьшается. Через 240 ч эмульсивный слой C3W2R достиг стабильного уровня 72,5%. Через 300 ч эмульсивный слой C4W1R достиг стабильного уровня 75,7%. Это происходит в основном из -за высокой гидрофобности композитных наночастиц, содержащих более высокие CDP. В эмульсии наблюдается сильное электростатическое отталкивание, и структурная стабильность композитных наночастиц плохая, что приводит к нестабильности эмульсии. Со временем композитные наночастицы фалькулируют и погружаются под действием силы тяжести. Стабильность хранения C1W4R и C2W3R лучше, чем у C4W1R и C3W2R, и оба остаются в равномерном и стабильном состоянии до 96 часов. Они достигают стабильного состояния через 300 часов и 252 ч соответственно, а коэффициент окончательного эмульсионного слоя составляет около 92,6%. Следовательно, более стабильная эмульсия может быть сформирована в C1W1R. Wu Bi et al. [28] подготовили новую эмульсию на основе крахмала путем модификации крахмала с гладковым ангидридом окрак-сукцинатом для инкапсуляции RT. Эта система может иметь хороший эффект устойчивого высвобождения на RT и может оставаться стабильной в течение 60 дней при 4 ° C и 25 ° C, с хорошим центрифугированием и стабильностью разбавления.

Рис. 4 Появления (а) и доля эмульгированного слоя (b) эмульсии пикринг, стабилизированной наночастицами WP/CDPS на 25 градусов

2.5 Термическая стабильность эмульсии пикеринга

Тепловая стабильность эмульсий пикаринг, стабилизированных с помощью композитных наночастиц WPR и WP/CDPS, показана на рисунке 5. Начальный размер частиц WPR составляет 45,6 мкм.
Начальный размер частиц эмульсии пикерирования, стабилизированной композитными наночастицами WP/CDPS, немного увеличился. C1W1R имеет наименьший размер частиц (53,8 мкм). Когда содержание WP или CDP увеличивается, начальный размер частиц эмульсии увеличивается, что может быть связано с их соответствующими составными наночастицами. Во время процесса термообработки при разных температурах, когда массовое соотношение WP/CDPS составляет 1: 1, полисахариды и белковые комплекс для образования гибридных частиц, а частицы необратимо адсорбируются на поверхности масляной воды с образованием сильной и упорядоченной структуры интерфейса. WP Взаимодействие между /CDP образует значительно стабильную систему. Размер частиц C1W1R изменяет наименьшую температуру, что указывает на то, что она имеет наилучшую термостабильность. Он показывает, что композитные частицы C1W1R образуют самую сильную оберточную структуру за пределами капель масла. Чем выше содержание WP, размер частиц C1W4R и C2W3R также увеличивается с повышением температуры. Основная причина может заключаться в том, что термическая обработка вызывает денатурацию белка, подвергает гидрофобные группы, способствует агрегации между наночастицами и вызывает агломерацию капель. [29]. После термической обработки различные эмульсии пикаринг демонстрируют различные степени флокуляции, а степень флокуляции увеличивается с повышением температуры нагрева. Среди стабильных эмульсий различных составных наночастиц C1W1R имеет наименьшее кажущееся изменение и лучшую тепловую стабильность.

В соответствии с этими результатами Lu Siyi et al. [30] использовали эмульсию белкового белка пектин-вальнута для изучения ее стабильности и обнаружили, что после 14 дней хранения размер частиц эмульсии белкового белка пектинового вальната (D4, 3). Существует небольшое увеличение фазового разделения. Эмульсия с эмульсией альбумина орехового ореха с куркумином показала хорошую стабильность с обработкой NaCl (до 300 ммоль/л) и термообработку (до 90 градусов), что указывает на то, что комплекс является эффективной системой доставки для биоактивных соединений и может широко использоваться в функциональных продуктах питания.

Рис. 5 Изменение размера частиц эмульсии, стабилизированной композитными наночастицами WP/ CDPS

2.6 Стабильность окисления липидов эмульсии пикеринг

Основные продукты окисления липидов являются одним из показателей для определения окислительной стабильности эмульсии [31]. Как показано на рисунке 6, с расширением времени хранения, POV эмульсий пикеринг, стабилизированных композитными наночастицами WP/CDPS в различных пропорциях постепенно увеличивался, что вызвало автоокислением масла.
По мере увеличения доли CDP POV эмульсии вначале значительно снижается, что указывает на то, что CDP влияет на задержку окисления масла. Однако, поскольку доля CDP продолжает увеличиваться, POV эмульсии постепенно увеличивается; Когда соотношение WP/CDPS составляет 1: 1 (C1W1R), производство POV наименьшее в эмульсиях. Ван управлял [32], использовал наночастицы чайного полифенол-крахнового крахата для стабилизации эмульсий пикерирования. Исследование показало, что чайные полифенолы могут значительно уменьшить POV в эмульсии и эффективно задержать окисление масла, что согласуется с выводом этого исследования.

Рис. 6 POV эмульсий пикеринг, стабилизированных различными наночастицами WP/CDPS в зависимости от времени хранения до 30 дней

2.7 Микроструктура эмульсии пикеринга

Микроструктура эмульсии пикеринг, приготовленной с WP/CDP, при массовом соотношении 1: 1, и распределение RT в эмульсионной системе наблюдалось с помощью CLSM. Рисунок 7A представляет собой изображение состояния укладки под одновременным возбуждением при 488 нм и 633 нм, которое отображается желтым (наложенные цвета зеленого и красного). Наблюдается сетевая структура WP/CDP вокруг обернутых капель масла, что может быть связано с сильным электростатическим взаимодействием между WP/CDP. На рисунке 7b показано зеленое изображение WPN, окрашенное лазерным возбуждением FITC, при 488 нм -волновом лазерном возбуждении, что указывает на то, что за пределами масляных каплей есть оберточный слой WPN. На рисунке 7C показано красное изображение RT, окрашенное нилом красным, под лазерным возбуждением 633 нм.
На изображении CLSM можно наблюдать, что сферические капли масла эмульсии пикеринг WP/CDPS рассеиваются. Перекрывающиеся флуоресцентные микрофотографии показывают, что RT (красная часть) плотно инкапсулируется WP/CDP (зеленая часть), что указывает на то, что WP/CDP с массовым соотношением 1: 1 могут быть адсорбированы на границе раздела масляной воды для эффективной стабилизации эмульсии пикатировки. Yang Tang et al. [15] исследовали новый тип пищевого эмульсионного геля с высокой внутренней фазой, который был эффективно стабилизирован уникальными гибридными наночастицами полисахаридов-белка и наблюдалась сферическая дисперсия, сходная с эмульсией в исследовании.

Рис. 7 Конфокальные микрофотографии пикеринг -эмульсии, стабилизированные композитными наночастицами C1W1

3 Заключение

Композитные наночастицы WP/CDPS были построены с использованием WP и CDP, а эмульсии пикеринг готовили с ними в качестве стабилизаторов, а их стабильность и скорость инкапсуляции RT были дополнительно исследованы. Размер капель составных наночастиц WP/CDPS был значительно меньше, чем у WPN. CDP изменяли поверхность и форму WP и в сочетании с WP с образованием более компактной структуры составных наночастиц WP/CDPS, которые могут эффективно предотвратить агрегацию капель и еще больше повысить стабильность. Среди них, когда массовое соотношение WP и CDP составляло 1: 1, средний размер частиц эмульсии пикеринг был наименьшим (5,927 мкм), межфазное натяжение было самым низким (11,88 мн/м), и оно имело хорошее стабильность хранения и термостабильность. Через 480 ч хранения скорость стратификации эмульсии составила 95,6%. Во время термообработки при разных температурах размер эмульсионной частицы C1W1R изменился наименьшее с температурой. Результаты теста CLSM показывают, что WP/CDP могут эффективно инкапсулировать RT. Эффективность встраивания RT эмульсии пикринг, стабилизированную с помощью наночастиц WP/CDPS, превышала 85%, что было выше, чем у эмульсии WPR. Эффективность встраивания RT была до 92,9% после хранения в течение 35 дней.

Ссылки:

[1] Tian BR, Liu J Y. Resveratrol: обзор источников растений, синтеза, стабильности, модификации и применения продуктов питания [J]. Журнал науки
еды и сельского хозяйства, 2020, 100 (4): 1392-1404. Doi: 10.1002/jsfa.10152.
[2] Tian Yanjie, Shi Aimin, Liu Hongzhi, et al. Исследование прогресса в области биологической активности ресвератрола и его системы доставки [J]. Food Science, 2023, 44 (1): 371-379. Doi: 10.7506/spkx 1002-6630-20220308-104.
[3] Xie ZF, Chen X. Здоровые преимущества и съедобные системы доставки Resveratrol: обзор [J]. Food Reviews International, 2023, 39 (7): 3879-3905. Doi: 10.1080/87559129.2021.2013873. [4] Кумар С., Чанг Ю.К., Лай К.Х. и др. Ресвератрол, молекула с противовоспалительной и противораковой активностью: натуральный продукт с химическим синтезом [J]. Текущая лекарственная химия, 2021, 28 (19): 3773-3786. Doi: 10.2174/0929867327999200918100746. [5] Huang XL, Liu Y, Zou Y, et al. Инкапсуляция ресвератрола в наночастицах сердечника Zein/Pectin Core-Shell: стабильность, биологичность и антиоксидантная способность после моделируемой желудочно-кишечной части [J]. Пищевые гидроколлоиды, 2019, 93: 261-269. Doi: 10.1016/j.foodhyd.2019.02.039.
[6] Meng Lingli, Zhang Han, Hou Huijing, et al. Влияние сополимера с овальбумино-галлиновой кислотой-декстраном Стабильность и антиоксидантная активность ресвератрола [j]. Food Science, 2022, 43 (16): 135-144. Doi: 10.7506/spkx 1002-6630-20220320-235.
[7] Chen FP, Li BS, Tang C H. Нано -комплексообразование между изолятом куркумина и соевого белка: влияние на стабильность/биоактериальность куркумина и перевариваемость белка in vitro [J]. Журнал сельскохозяйственной и пищевой химии, 2015, 63 (13): 3559-3569. Doi: 10.1021/acs.jafc.5b00448.

[8] Цинь В.Л., Тан С.Т., Чен К.В. и соавт. Приготовление и характеристика эмульсии эфирного масла корицы, стабилизированной с помощью нанокристаллов целлюлозы наночастиц целлюлозы. Композитные наночастицы [J]. Пищевые гидроколлоиды, 2024, 147: 109321. DOI: 10.1016/j.foodhyd.2023.109321.