균질화 기술이 영양급 나노지질체 포장 고유산 팜오일의 물리적 안정성에 대한 영향 연구

1. 소개

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요약

이 연구 시스템은 고올레산 팜 오일(HOPO) 나노 지질체의 물리적 안정성에 대한 미세 사류 균질, 초음파 및 로터-정자 세 가지 제조 기술의 영향을 비교했습니다.그 결과 미사류 균질 기술로 제조된 나노지질체는 평균 입경이 가장 작고(100.3±1.7nm), 다분산지수가 낮고(0.13±0.01) 우수한 물리적 안정성을 보였다.초음파 기술로 제조된 샘플은 최적의 콜로이드 안정성 (Zeta 전위 -55.9 ± 0.8 mV) 을 보였다.연구에서는 또 HOPO의 가입으로 나노지질체의 저장안정성이 뚜렷이 제고되였고 4 ℃ 조건에서 35일간 저장한후 HOPO 견본을 함유한 립경의 증가폭이 대조군보다 40% 낮아졌음을 발견하였다.본 연구는 식품 공업에서 기능성 유지의 효율적인 배달에 중요한 기술적 참고를 제공하였다.

키워드:

나노 지질체;미사류 균질;고유산 팜 오일;물리적 안정성Zeta 전위;입경 분포;응답면 최적화 식품 배달 시스템

2. 전체 프레임

이 기사의 전체적인 구성은 다음과 같습니다.

3. 인용문

바이오활성 성분이 풍부한 기능성 유지인 고유산팜유(HOPO)는 베타카로틴(500~700mg/kg까지)과 비타민E 등 천연 항산화제가 많이 함유돼 있어 중요한 영양기능은 물론 인지 분자와의 시너지를 통해 지질체막의 안정성을 강화한다.

현재 나노 지질체의 주요 제조 기술은미사류 균질, 초음파 처리와 로터-정자 분산 등.여기서,미사류 균질 기술은 효율적인 입경 제어 능력과 양호한 공정 중복성을 바탕으로 공업화 생산에서 우위를 나타낸다; 초음파 기술은 설비가 간단하고 원가가 저렴하다는 것이 장점이다;로터-정자 기술은 고점도 체계를 처리할 때 뚜렷한 장점을 가진다.그러나 이 세 가지 기술은 에너지 소비 효율, 제품 안정성 및 활성 성분 보호 등에 대한 비교 연구가 여전히 부족합니다.

이에 근거하여 본 연구는 응답면법시스템을 채용하여 제조공정매개변수를 최적화하고 미사류균질, 초음파와 로터-정자 등 세가지 기술이 HOPO 나노지질체의 물리적안정성에 미치는 영향법칙을 중점적으로 고찰하였다.입경 분포, 제타 전위와 다분산성 지수 등 핵심 지표를 표징하고 저장 안정성 실험과 결합하여 공정-구조-성능의 효능 관계를 구축하여 기능성 유지 나노 담체의 공업화 응용에 이론적 근거와 기술 지원을 제공한다.

4. 기본 절차

저지질 체제

원료 혼합

• 대두란 인지질(인지아세틸콜린 16%, 인지아세틸에탄올아민 14%, 인지아세틸알코올 10%, 글리세린 34%) 및 고유산팜유(HOPO)를 실험설계비율로 혼합한다.

수합 과정

• 온도 제어: 35 ℃ 항온 믹서 (1000 rpm, 10 min)

• 수상 첨가: 천천히 Milli-Q 순수한 물 첨가

• 기본 균질: 고속 균질기(Ultra-Turrax T25, 20000rpm, 12min)

• 산물 특징: 다층 낭포(MLV) 형성, 입경 범위 1-5μm

미사류 균질 처리

저지질체 샘플을 미사류 균질기에서 75μm Z형 인터랙티브 챔버로 처리한다.압력(500~1500bar)과 순환 횟수(2~6회)를 변경하여 입경을 조정합니다.전체 과정 중 빙수욕을 사용하여 부유액의 온도를 < 35 ° C로 조절한다。

초음파 처리

80mL의 저지질체 부유액을 취하여 100mL의 비커에 놓고 초음파 (1/2〃프로브, 20kHz) 를 사용하여 표2로 설계된"시간 (min)"과"진폭 (%)"을 초음파 처리한다.빙수욕 온도조절<35°C.

로터 - 고정자 처리

조지질체 부유액을 로터-정자 시스템을 통해 연속적으로 순환시켜 표 2의 설계에 따라 회전속도(15000~25000rpm)와 처리시간(0.5~4min)을 조절한다.2 ° C 물 순환 시스템 온도 제어 < 35 ° C.

5. 결과와 토론

1. 균질기술이 나노지질체의 특성에 미치는 영향

세 가지 기술 모두 입경 ≤ 200nm의 나노 지질체를 제조할 수 있다.

• 미세 사류(MF)는 입경이 가장 작고 분포가 가장 집중(낮은 100.3nm, PdI = 0.13)되어 압력과 순환 횟수를 조절하여 정확하게 제어할 수 있다.

• 초음파(US)는 입자의 지름을 149.2nm로 낮출 수 있지만, PdI는 초음파 시간과 진폭의 영향을 주로 받는 0.20) 약간 높다.

• 로터-로터(RS)는 입자 지름이 가장 크고 최소 163.6nm이며 PdI는 0.25에 달하며 회전 속도와 처리 시간에 의해 주도됩니다.

제타 전위 안정성: US(-55.9 mV)> RS(-51.6 mV)> MF(-46.6 mV).

모든 기술에 대해 RSM 모델을 만들고 방차 분석(ANOVA)을 수행합니다.p < 0.05의 주요 모델만 유지합니다.모든 모델의 R²는 > 0.90이고 p> 0.05로 모델의 적합성이 양호하며 예측에 사용될 수 있음을 나타냅니다.

미사류 균질이 나노지질체 안정성에 미치는 영향

• 입경: 압력과 순환 횟수의 증가에 따라 현저하게 감소한다.최고 압력(1500bar) + 6회 순환으로 100.3nm를 얻을 수 있다. 기름 농도가 높아지면 입경(긴 체인 오일산은 인지를 이중으로 삽입), 난인지 농도가 높아지면 입경이 줄어든다(더 많은 낭포 형성).
• Zeta 전위: 범위는 -32.1 ~ -46.6 mV로 높은 안정 구간입니다.압력과 순환 횟수의 증가는 전위를 약화시켜 산화나 공기가 혼입될 수 있다.기름 농도를 높이면 더 음의 전위를 유지할 수 있어 항산화 성분과 난린지가 협동하는 것과 관련이 있을 것으로 추정된다.
• PdI：0.13–0.28，균<0.3은 체계의 높이가 균일하다는 것을 나타낸다.순환 횟수가 증가하면 PdI가 현저히 감소합니다.

초음파가 나노지질체 안정성에 미치는 영향

• 입경: 초음파 시간의 연장과 진폭의 증가에 따라 감소한다.10 min、100% 진폭에서 149.2nm를 얻을 수 있다. 기름 농도가 높아지면 입경이 커지는 것과 같다.
• 제타 전위: 전체적으로 -32.4 ~ -55.9 mV 사이이며 높은 안정권에 있습니다.장시간 초음파가 전위의 절대치를 감소시키는 것은 공화로 인한 자유기가 인지의 수해/산화를 촉진하는 것과 관련이 있을 수 있다.
• PdI: 초음파 시간과 진폭이 증가함에 따라 감소합니다.더 긴 처리 시간과 더 높은 진폭으로 인한 강한 공중화 작용은 입경 균등화에 도움이 된다.

로터-정자인자가 나노지질체 안정성에 미치는 영향

• 입경: 회전 속도와 처리 시간이 증가함에 따라 감소합니다.최고 회전속도(25000rpm)+4min로 입경을 163.6nm까지 낮출 수 있다. 기름 농도와 난린지 농도가 입경에 미치는 영향 추이는 위의 두 기술과 일치한다.
• Zeta 전위: 범위 -27.3 ~ -51.6 mV, 전체적으로 여전히 높은 안정입니다.
• PdI：0.25–0.56，앞의 두 가지 기술보다 현저히 높으며, 입경의 분포가 비교적 넓다는 것을 설명한다;회전 속도와 시간을 높이면 어느 정도 균일성을 개선할 수 있다.

나노 지질체의 최적화 및 저장 물리적 안정성

RSM을 통해 세 가지 기술에 대한 2차 최적화:

• 입경, 제타 전위 절대값, PdI 최소화를 목표로 한다.
• 이 기초에서 HOPO 적재량을 한층 더 확대하여 안정성에 대한 영향을 고찰한다.

얻은 우수한 레시피를 4°C에서 35d를 저장하고 7d마다 샘플을 추출하여 입경, 제타 전위 및 PdI(표 6)를 측정한다.

입경 변화:

• MF와 US가 제조한 샘플은 전체 저장 기간 동안 입경이 < 200nm이다.
• 고유 적재량 US 샘플의 입경 증가폭이 가장 작았지만 (2.7%) RS 고유 샘플의 증가폭이 가장 컸다 (15.2%)

Zeta 전위 변화:

• 고유 적재량 MF 샘플 전위 절대치 하락이 비교적 크다(18.9%),US와 RS 샘플의 감소 폭이 더 작음 (≤ 26%) 은 높은 오일 농도가 전위 안정성을 어느 정도 향상시킬 수 있음을 나타냅니다.

PdI 변경사항:

• MF와 US 샘플의 PdI는 여전히 <0.3, 높이를 균일하게 유지합니다.RS 샘플은 고유 적재량이 높을 때 PdI가 0.35로 상승하여 분포가 고르지 않다.

렌즈(TEM) 관찰

우수한 조건에서 제조된 나노지질체는 구형의 단층낭포구조로서 립경이 DLS결과와 일치하며 세가지 기술을 한층 더 검증하면 모두 나노급지질체를 얻을수 있다.

MF 및 US 유지질체의 베타카로틴 함량

베타카로틴은 열에 의해 쉽게 분해된다.

HPLC 결과 저지질체 부유액의 베타카로틴 함량은 6.49×10⁻³mg mL ⁻¹로 나타났다. 미사류 처리 후 보존율은 92.9%(7.09% 감소)였다.초음파 처리 후 보존율은 61.2% (38.83% 감소) 입니다.

미사류 기술이 베타카로틴에 대한 파괴가 가장 적으며 초음파 국부 순간 고온과 관련이 있을 수 있음을 보여준다.

6. 결론

응답면법(RSM)을 적용해 세 가지 균질 기술인 마이크로사류(MF), 초음파(US), 로터-정자(RS)-고유산팜유(HOPO) 나노지질 제조에 포함된 공정과 레시피를 체계적으로 최적화했다.

• 미세사류기술은 고찰한 범위내에서 종합적으로 우수하여 최소립경(100nm)과 저다분산지수(PdI <0.15)를 얻을수 있어 체계균일성이 가장 좋다.
• 세 가지 기술은 모두 입경 < 200nm의 나노지질체를 제조할 수 있으며, 모두"나노지질체"의 정의에 부합한다.

HOPO 적재량을 최적화함으로써 기름 함량을 높이면 4 ° C, 35 d 저장 과정에서 지질체의 물리적 안정성을 크게 향상시킬 수 있습니다.

• 미사류와 초음파 조건에서 고유 샘플의 입경 증가, Zeta 전위 절대치 하락 및 PdI 증가폭은 모두 저유 샘플보다 낮다.

• 그 결과 HOPO의 항산화 성분 (예: 베타카로틴) 이 인지 이중 분자층과 협동 항산화 작용을 하여 지질체 집합과 산화 강하를 지연시키는 것으로 나타났다.

마이크로 송신 균질 처리 전체 솔루션

참고 문헌

[1]Juan David Beltrán, Ricaurte L, Estrada K B, et al. 고올레이크 [J [J] [J [J] [J [J] [J [J]LWT, 118[2025-08-09].DOI: 10.1016/j.lwt.2019.108801.