复合鱼油乳剂制备工艺及其稳定性研究

◎ 袁 诚，李 益，武林贺，黄乐坚，许文东

（中药提取分离过程现代化国家工程研究中心，广州白云山汉方现代药业有限公司，广东省药用脂质重点实验室，广东 广州 510240）

生酮饮食（Ketogenic Diet，KD）配方原则为高脂肪、低或极低碳水化合物以及适量蛋白质，但是不限制热卡摄入，因此不会产生体重下降、生长停滞等副作用，而且可以通过手指血或尿酮体浓度监测患者依从性[1]。脂肪酸在线粒体内氧化生成大量乙酰CoA合成酮体供应能量，目前用于抗肿瘤与抗癫痫[2]。生酮饮食根据脂肪来源不同分为3类：长链甘油三酯（Long Chain Triglyceride，LCT）为传统类型也是最常用类型；中链三酰甘油（Medium Chain Triglyceride，MCT）为脂肪含量的60%，口味较好，但易引起胃肠胀气以及腹部不适等消化道症状；还有一种为改良型饮食，同时含有30% MCT、40% LCT。3种饮食产生酮体效果虽有差别，但临床疗效相似[3]。随着国内特殊医学用途配方食品配套法规的颁布，临床上对肠内营养制剂需求也越来越大[4]。而目前市场上能为需要生酮饮食的人群提供的脂肪营养乳剂产品并不多，因此研制开发口服脂肪营养乳剂产品对促进需要生酮饮食病人的身体康复具有非常重要的意义。口服脂肪营养乳剂是一种水包油型乳化体系，其主要成分（包含脂肪、乳化剂等）以及加工工艺都会对水包油乳化体系的稳定性造成影响。为此，笔者对乳剂的配方和制备工艺进行研究，探讨影响口服脂肪营养乳剂稳定性的因素，对其配方及工艺进行优化。

1 材料与方法

1.1 材料

（1）原料。辛癸酸甘油酯（广州永易食品原料有限公司）、大豆油（九三粮油）、鱼油（挪威诺亚圣诺有限公司）、橄榄油（广元市荣生源食品有限公司）。

（2）辅料。乳化剂：大豆磷脂（北京美亚斯磷脂技术有限公司）、蔗糖脂肪酸酯SE-11(杭州金鹤来食品添加剂有限公司）、聚甘油脂肪酸酯(广州永易食品原料有限公司)、蛋黄卵磷脂pc80（广州白云山汉方现代药业有限公司）；香精：甜橙（Taste Master）。

（3）pH调节剂。食品级氢氧化钠（分析纯，广东光华科技股份有限公司）；甜味剂：三氯蔗糖（盐城捷康三氯蔗糖制造有限公司）。

1.2 设备

电热恒温水浴锅（IKA HB10BASIC）、电子分析天平（德国sartorius BS200s型号）、高速剪切乳化机（FM25型弗鲁克FLUKO）、高压均质机（Microfluidizer M-110EH-30型号）、uv-2550紫外可见光分光光度计（SHIMADZU UV-2250）、低速台式离心机（上海安亭科学仪器TDL-80-2B）。

1.3 工艺流程

原料、辅料→加热→混合乳化（先按水相、油相分开溶解）→均质→灌装→灭菌。

1.4 实验方法

1.4.1 HLB值的确定

复合乳化剂的HLB值（亲水亲油平衡值）计算按质量分数的加和性计算[5-6]。参考文献[7]将油相和水相混合，然后选择阿特拉斯体系中两种标准乳化剂Span80和Tween80，取HLB值5～14，设计系列配方，再将各种HLB值的混合乳化剂分别加入上述油-水两相体系中，剪切乳化10 min，高压均质后，计算Ke稳定系数。

1.4.2 乳化剂种类的确定

选择大豆磷脂、蔗糖酯、聚甘油酯、Tween 80和Span 60等乳化剂以不同的比例配成乳化剂，制作复合鱼油乳剂，根据样品的稳定性和感官评定结果选择乳化剂种类及其用量。

1.4.3 样品稳定性测定

（1）初乳稳定性考察。使用目测法观察乳剂颜色、分层及漂油情况。

（2）①分层情况考察。离心法采用：直径为10 mm离心管在3 750 r·min-1转速下离心15 min，观察乳剂分层情况[8]。②Ke稳定系数。在分光光度计500 nm处测定乳液吸光值OD离心前。然后于3 750 r·min-1转速下离心15 min，取下层液体，在分光光度计500 nm处测定吸光值OD离心后，计算Ke稳定系数。Ke系数越小，乳剂越稳定。Ke稳定系数计算公式参照《药剂学》[9]，如式（1）。③粒径大小、分布及Zeta电位的测定。将乳液稀释150倍后，通过马尔文激光粒度仪测量乳剂的粒径大小和粒径分布，以及Zeta电位，电位越高，静电斥力越大，乳剂越稳定。

1.4.4 样品感官评定

由于乳剂中添加有鱼油，工艺不合理易导致鱼油氧化变腥，影响感官，复合鱼油乳剂的感官评分标准见表1。

表1 复合鱼油乳剂的感官评分标准表

1.4.5 pH值调节

使用0.05 g·mL-1氢氧化钠溶液，将脂肪乳pH分别调节至不同范围。考察鱼油乳剂离心后的外观性状，确定最佳pH值范围。

1.4.6 均质参数研究

微射流均质压力和均质次数是决定脂肪乳剂粒径及分布的主要因素，选用4种均质压力将按1.3所述工艺方法制备的初乳均质4次，检测样品的粒径及分布。选择适宜的均质压力后通过不同均质次数，1～4次，检测样品粒径及分布，通过样品粒径及分布选择最佳均质次数。

2 结果与分析

2.1 乳剂适宜HLB值的确定

从图1可以看出，乳液的Ke稳定系数随着乳化剂HLB值的变化而变化乳液的Ke稳定系数与乳化剂的HLB值并不是简单正相关或反相关，HLB值为12时，稳定系数最低，复合油脂乳剂稳定性最好，这主要是因为此乳液属于W/O型，当HLB值高时，亲水性较强，乳液稳定性好。

图1 不同HLB值复合乳化剂的乳化效果图

2.2 乳化剂种类的确定

为了考察乳化剂的乳化效果，本实验分别使用单一品种的乳化剂以及复合乳化剂考察其对复合油脂乳剂的稳定性影响。根据已确定的复合油脂乳剂乳化所需的HLB值，选择6种不同乳化剂按一定比例复配不同的复合乳化剂，并观察分层、测定离心15 min后的Ke稳定系数，评价其乳化效果，结果见表2。

表2 不同乳化剂的乳化效果表

灭菌后只有乳化剂序号2（聚甘油酯+大豆磷脂）、序号4（大豆磷脂）、序号5（蛋黄卵磷脂）的乳剂在3 750 r·min-1转速下离心15 min后不分层。而稳定系数最低的乳化剂为大豆磷脂，结合感官评分，优选大豆磷脂作为复合鱼油乳剂的乳化剂。

2.3 乳化剂用量的确定

采用乳化剂大豆磷脂的配方以不同的添加量0.8 g/100 mL、1.0 g/100 mL、1.5 g/100 mL、1.8 g/100 mL和2.0 g/100 mL加入待复合油脂乳剂中，乳化效果见图2。由图2可知，乳化剂用量为1.5 g/100 mL时，复合油脂乳剂稳定性最好。

图2 不同乳化剂的乳化效果图

2.4 pH值调节

根据表3结果分析得出，当复合鱼油乳剂pH低于7.0时，稳定性较差，而pH值在7.0～8.0，样品最稳定。因此，均质后乳剂pH控制在7.0～8.0。

表3 不同pH值乳剂稳定效果表

（续表3）

2.5 均质压力研究

根据图3结果分析得出，随着均质压力加大，制剂的粒径变小，PDI变小。但均质压力过大，会增加乳剂粒径分布宽度。因此，选择的均质压力为103.4 Mpa，样品平均粒径为160.8 nm。

图3 不同均质压力样品的粒径及粒径分布图

2.6 均质次数研究

根据图4结果分析得出，随着均质次数的增加，样品的平均粒径变小，多分散系数（polydispersity index，PDI）值小，但变化趋势变缓，均质4次与均质3次样品平均粒径及PDI无显著性差异，且均质次数多，能耗消耗大，成本高，因此综合考虑，选择均质次数为3次，测定脂肪乳粒径为183.3 nm，PDI为0.104。

图4 不同均质次数样品的粒径及粒径分布图

3 讨论与结论

结合上述试验结果，最终确定制备稳定的复合鱼油乳剂的工艺为：①充分溶解油相和水相，参考相关文献来看[10]，均质前进行pH调节，对脂肪乳剂的稳定性较好，操作简单方便。因此在水相配制过程用氢氧化钠溶液调节乳剂pH值至7左右，将油相成滴地缓慢加入水相，趁热将分散液高速剪切。②将初乳转移至微射流均质机中，在103.4 MPa压力下均质3次。③装瓶，湿热灭菌后，采用冰水浴迅速降温。最终制剂稳定效果见表4和图5。

表4 按最终制备工艺制备复合鱼油乳剂的稳定性结果表

图5 复合鱼油乳剂的粒径及粒径分布图