理论教育 稳定剂:优化乳剂稳定性的关键成分

稳定剂:优化乳剂稳定性的关键成分

时间:2023-06-25 理论教育 版权反馈
【摘要】:稳定剂是可以用于增强乳剂动力学稳定性的任何成分,并且可以根据作用方式分类为乳化剂、调质剂、增重剂或成熟抑制剂。乳化剂是乳剂的重要组成部分,在乳剂的形成、稳定性以及疗效等方面起重要作用。结果导致并非所有合适HLB的乳化剂混合物都能形成稳定的乳剂。在开发基于乳剂的产品时,根据系统中不稳定机理的知识确定最合适的稳定剂或稳定剂组合是非常重要的。

稳定剂:优化乳剂稳定性的关键成分

稳定剂是可以用于增强乳剂动力学稳定性的任何成分,并且可以根据作用方式分类为乳化剂、调质剂、增重剂或成熟抑制剂。

乳化剂是在均质过程中吸附到新形成的液滴表面,形成保护层,防止液滴靠得足够近而聚集的表面活性分子。乳化剂是乳剂的重要组成部分,在乳剂的形成、稳定性以及疗效等方面起重要作用。大多数乳化剂是两亲性分子,即它们在同一分子上具有极性和非极性区域。食品工业中最常用的乳化剂是小分子表面活性剂,如磷脂、蛋白质多糖

1.乳化剂的作用

(1)乳化剂可有效地降低表面张力,有利于形成乳滴,增加新生界面,使乳剂具备一定的分散度和稳定性。

(2)在乳剂的制备过程中,用简单的振摇或搅拌的方法就能制成稳定的乳剂,不必消耗更大的能量。

2.乳化剂应具备的条件

(1)乳化能力对乳剂的形成及其稳定性起着决定性的作用,故制备乳剂应选择那些具有较强乳化能力的乳化剂。

(2)乳化剂应有一定的生理适应能力,用于特医食品的乳剂一般经口服。不论哪种途径,乳化剂都不应对机体产生毒性。

(3)乳化剂受各种因素的影响小,乳剂处方中除主要成分外,还会添加许多其他成分,如酸、碱、电解质、辅助乳化剂等,乳化剂不应受这些成分的影响。

(4)乳化剂稳定性好,其对不同的pH及乳剂贮存时温度的变化应有一定的耐受能力。

3.乳化剂的种类

(1)表面活性剂类乳化剂 包括阴离子型乳化剂和非离子型乳化剂。非离子型乳化剂在分子中没有电荷,分别有一个极性官能团和非极性官能团,如聚氧乙烯型、多元醇脂肪酸酯、烷基醇酰胺、丙氧基化磺基琥珀酸二酯、聚氧乙烯山梨醇脂肪酸酯等。(www.daowen.com)

(2)天然高分子乳化剂 系指天然高分子材料,黏度较大,可制成O/W型乳剂,需添加防腐剂,如阿拉伯胶(由于阿拉伯胶内含有氧化酶,所以使用前应在80℃加热加以破坏。阿拉伯胶的乳化能力比较弱,常常与西黄蓍胶、琼脂等混合使用)、西黄蓍胶(可形成O/W型乳剂,其水溶液具有的黏度较高,溶液黏度在pH 5时最大,0.1%的溶液为稀胶浆,0.2%~2%的溶液呈凝胶状。西黄蓍胶的乳化能力一般较差)、明胶(O/W型乳化剂,用量为油量的1%~2%。易受溶液的pH及电解质的影响而产生凝聚作用。使用时须加防腐剂,一般与阿拉伯胶合并使用)和杏树胶(杏树分泌的胶汁凝结而成的棕色块状物,其用量为2%~4%。其乳化能力和黏度均超过阿拉伯胶,可作为阿拉伯胶的代用品)。

(3)固体微粒乳化剂 为不溶性的微细固体粉末,一般θ<90°易被水润湿,故形成O/W型乳剂;θ>90°易被油润涩,故形成W/O型乳剂。

(4)助乳化剂 主要是指与乳化剂合并使用能增加乳剂稳定性的乳化剂。它能提高乳剂的黏度,并能增强乳化膜的强度,防止乳滴合并。

4.乳化剂的选择

(1)乳剂的类型 乳化剂的HLB为这种选择提供了重要的依据。根据分子中亲水与疏水部分的相对比例,给每种表面活性剂分配了介于0~20的HLB。油包水型乳剂一般采用低HLB的油溶性表面活性剂。水包油型乳剂多采用高HLB的亲水性表面活性剂。对处方设计者而言,虽然HLB概念缩小了供选择的乳化剂范围,并提供了公式计算法,但HLB还是会受到单个表面活性剂的分子结构的严格限制。由于HLB没有考虑到整个乳剂,因此对乳剂中乳化剂成分间的相互作用、温度变化的影响或对附加成分的存在不敏感。结果导致并非所有合适HLB的乳化剂混合物都能形成稳定的乳剂。比如,当HLB差异很大的表面活性剂混合得到一个最合适的理论HLB时,油相和水相中高溶解度的表面活性剂改变了界面的分子平衡,从而产生不稳定的乳剂。同样地,如果加入的表面活性剂在界面形成分子间的结合,则结合的复合体不可能具有那些以任何一种简单方式和组分分子特性相关的性质。

(2)乳剂的服用途径 对于口服乳剂型特医食品,应选择无毒的天然乳化剂或某些亲水性高分子乳化剂等。

(3)混合乳化剂 乳化剂混合使用有以下特点:①改变HLB,以改变乳化剂的亲油性和亲水性,使其具有更大的适应性,例如混合比例为10:1时的磷脂与胆固醇可形成O/W型乳剂、比例为6:1时则形成W/O型乳剂;②与鲸蜡醇、胆固醇等亲油性乳化剂混合使用时会形成络合物,使乳化膜的牢固性增强,使乳剂的黏度及其稳定性增加;③非离子型乳化剂可以混合使用,如聚山梨酯和脂肪酸山梨酯等。

根据其操作模式和其溶液的流变特性,调质剂可分为增稠剂和胶凝剂两类。增稠剂是用于增加乳剂连续相黏度的成分,而胶凝剂是用于在乳剂的连续相中形成凝胶的成分。因此调质剂通过延缓液滴的运动来增强乳剂的稳定性。在食品工业中,最常用的增稠剂和胶凝剂通常是用于O/W乳剂的多糖或蛋白质和用于W/O乳剂中的脂肪晶体

增重剂是添加到分散相(液滴)中的物质,以降低液滴与周围液体之间的密度差,从而阻碍重力分离。增重剂通常用于饮料工业中以增加风味油滴的密度并因此提高其分层稳定性。

成熟抑制剂是高度非极性物质(极低的水溶性),通过熵混合效应将其添加到O/W乳剂的油相中以抑制奥氏熟化。

在开发基于乳剂的产品时,根据系统中不稳定机理的知识确定最合适的稳定剂或稳定剂组合是非常重要的。

免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。

我要反馈