全 文 ：核 农 学 报　 ２０１３ꎬ２７(６):０７８６ ~ ０７９１
Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｎｕｃｌｅａｒ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ
收稿日期:２０１２￣１０￣２６　 接受日期:２０１３￣０５￣０３
作者简介:姜鹏飞(１９８８￣)ꎬ男ꎬ辽宁辽阳人ꎬ硕士研究生ꎬ研究方向生物化工天然色素方向ꎮ Ｅ￣ｍａｉｌ:ｊｉａｎｇｐｆ＠ １２６. ｃｏｍ
通讯作者:韩静(１９６７￣)ꎬ女ꎬ辽宁省朝阳人ꎬ博士ꎬ教授ꎬ硕士生导师ꎬ研究方向为天然活性物质提取分离技术应用研究ꎬ纳米技术制药与工程研
究ꎮ Ｔｅｌ:１３６２４０７８７６８ꎻＥ￣ｍａｉｌ:ｈｊ￣８０８０＠ １６３. ｃｏｍ
文章编号:１０００￣８５５１(２０１３)６￣０７８６￣０６
超声辅助自乳化技术制备水溶性辣椒红色素
姜鹏飞　 程　 惠　 赵长东　 孙　 建　 王化冰　 韩　 静
(沈阳药科大学制药工程学院ꎬ辽宁 沈阳　 １１００１６)
摘　 要:通过对辣椒红色素性质的研究ꎬ本文探索一种新的改变其水溶性的方法ꎬ即自乳化法制备水溶性
的辣椒红色素ꎮ 对其加以超声震荡可得到小粒径稳定的水溶液ꎮ 通过正交试验、单因素试验等ꎬ确定了
最佳条件:自乳化的最佳 ＨＬＢ值为 １３􀆰 ６ꎻ复合乳化剂为吐温 ８０ 和司盘 ８０ꎻ反应条件为辣椒红色素质量
分数是 ３０％ ꎬ甘油质量分数为 １０％ ꎬ温度为 ５５℃ꎬ反应时间是 １􀆰 ５ｈꎬ超声功率为 ２００Ｗꎬ最终可得到较高
色价的水溶性辣椒红色素ꎮ 最后对其水溶液的稳定性进行了考察ꎮ
关键词:水溶性ꎻ辣椒红色素ꎻ自乳化
　 　 辣椒红素(Ｃａｐｓａｎｔｈｉｎ)又名椒红素、辣椒红ꎬ是从
辣椒中提取的一种天然色素ꎬ属于叶黄素类共扼多烯
烃含氧衍生物ꎬ主要成分为辣椒红素(Ｃ４０Ｈ５６Ｏ３ꎬ分子
量为 ５８４)和辣椒玉红素(Ｃ４０Ｈ５６Ｏ４ꎬ分子量为 ６００) [１]ꎮ
辣椒红色素是一种很有发展前途的天然色素ꎬ其色泽
鲜艳、着色力强、安全性高ꎬ并且已被现代科学证明具
有保健抗癌作用ꎬ被广泛应用在食品、医药、饲料、保健
品等行业当中ꎬ是目前国际上公认的最好的红色
素[２]ꎮ 辣椒红色素在防癌、抗癌、预防心血管疾病、增
强免疫力功能等方面有显著作用ꎬ还能防止低密度脂
蛋白被氧化成有害的脂类ꎬ所以辣椒、胡萝卜等蔬菜中
的强抗氧化剂 －类胡萝卜素能预防动脉粥样硬化[３]ꎮ
但是ꎬ天然辣椒红色素是油脂混合物ꎬ其脂溶性的特点
大大限制了它的应用ꎮ 本文针对其溶解性进行了研
究ꎬ探索出一种高效改变其溶解性的新方法ꎬ即超声辅
助自乳化法ꎮ 自乳化释药系统(ＳＥＤＤＳ)是由油相、表
面活性剂(ＳＡ)、助表面活性剂(ＣｏＳＡ)组成的固体或
液体制剂ꎬ其基本特征是可在胃肠道内或环境温度适
宜(通常指 ３７℃)及温和搅拌的情况下ꎬ自发乳化成粒
径为 ５μｍ左右的乳剂ꎮ 当含亲水性 ＳＡ(亲水亲油平
衡值 > １２)较高( > ４００％ )或同时使用 ＣｏＳＡ 时ꎬ在轻
微搅动下可制得精细的乳剂(粒径 < １００ ｎｍ)ꎬ这种精
细的乳剂被称为自微乳化释药系统 ＳＭＥＤＤＳ[４]ꎮ
与制备成乳剂[５]相比ꎬ自乳化系统属于热力学稳
定均一的剂型[６]ꎬ克服了乳化剂久置必分层的缺点ꎬ
其产品体积小ꎬ便于贮存和转移ꎮ 此外ꎬ自乳化制剂给
药方便ꎬ可以做成胶囊、片剂、微丸等多种给药形式ꎬ工
艺简单ꎬ适合工业大量生产ꎬ因此逐渐成为药剂学研究
的重要领域ꎮ 所以ꎬ选择该方法对其工艺进行深入研
究ꎬ并对其用料配方、反应条件、稳定性等方面进行了
考察与优化ꎮ
１　 材料与方法
１􀆰 １　 试验材料
辣椒红色素油(青岛赛特香料有限公司)ꎻ司盘 ８０
(分析纯ꎬ天津博迪化工有限公司)ꎻ司盘 ２０(分析纯ꎬ
天津博迪化工有限公司)ꎻ泊洛沙姆 １８８(分析纯ꎬ沈阳
药大药业)ꎻ脂肪酸蔗糖酯(分析纯ꎬ郑州世纪美添食
化贸易有限公司)ꎻ吐温 ８０(分析纯ꎬ天津博迪化工有
限公司)ꎻ蒸馏水ꎮ
１􀆰 ２　 试验仪器
ＤＦ￣１０１Ｓ集热式恒温加热磁力搅拌器(巩义市予
华仪器有限公司)ꎻＪＹ９２￣２Ｄ 超声波细胞粉碎机(宁波
新芝生物科技股份有限公司)ꎻＵＶ２８００ＰＣ 紫外可见分
光光度计(上海舜宇恒平科学仪器有限公司)ꎻＤＴ￣
５００Ａ电子天平(常熟市金阳砝码仪器有限公司)ꎮ
６８７
　 ６ 期 超声辅助自乳化技术制备水溶性辣椒红色素
１􀆰 ３　 试验路线
乳化剂混合—预加热—加入油状辣椒红色素—助
乳化剂—升温反应—产品ꎮ
工艺细节:(１)为了让复合乳化剂较好地混合ꎬ又
不至于变质ꎬ预加热保持 ３０℃ꎻ(２)搅拌速度保持 １００
ｒ􀅰ｍｉｎ － １左右ꎬ确保乳化剂自然混合ꎻ(３)加入油相时要
慢速滴加ꎬ确保与乳化剂混合充分ꎻ(４)反应过程转子
转速控制在 １００ ~ ２００ ｒ􀅰ｍｉｎ － １ꎬ确保可形成稳定产品ꎮ
１􀆰 ４　 试验方法
通过正交试验法ꎬ单因素试验法等方法筛选路线
中待确定的各个条件(包括:ＨＬＢ 值、复合乳化剂、助
乳化剂、辣椒红色素质量分数、助乳化剂质量分数、复
合乳化剂质量分数、反应温度、反应时间)ꎬ并检验产
品稳定性ꎮ
１􀆰 ４􀆰 １　 自乳化 ＨＬＢ值的筛选　 简易 ＨＬＢ 值筛选:选
取 ＨＬＢ值差值较大的两种乳化剂按照不同比例混合ꎬ
制得不同 ＨＬＢ 值的乳化剂混合物ꎮ 将此混合物滴于
载玻片表面ꎬ涂抹均匀后ꎬ再滴上待测 ＨＬＢ 值的药物ꎬ
观察该药物是否展开ꎮ 最佳 ＨＬＢ 值为待测药物刚好
展开时对应的 ＨＬＢ值ꎮ 其中复合乳化剂的 ＨＬＢ 值可
根据公式(１)计算[７]ꎮ
ＨＬＢ复合乳化剂 ＝
ＷＡＨＬＢＡ ＋ ＷＢＨＬＢＢ
ＷＡ ＋ ＷＢ
(１)
因辣椒红色素在常温条件下为油状液体ꎬ直接将辣椒
红色素作为油相ꎬ与乳化剂混合制备自乳化系统ꎬ通过
上述方法观察辣椒红色素的展开情况ꎬ初步确定 ＨＬＢ
值ꎮ
精密筛选 ＨＬＢ值:初步确定 ＨＬＢ 值后ꎬ在该数值
上下浮动 ０􀆰 ５ 范围内配制复合乳化剂ꎬ制备成水溶性
辣椒红色素产品ꎬ通过比较色价选择最优 ＨＬＢ值ꎮ
１􀆰 ４􀆰 ２　 自乳化系统复合乳化剂的筛选
选择司盘 ２０、司盘 ８０、泊洛沙姆 １８８、脂肪酸蔗糖
酯(ＳＥ１１ 即 ＨＬＢ值为 １１)、吐温 ８０５ 种不同乳化剂ꎬ分
别按照一定比例配成上述筛选出的 ＨＬＢ 值的不同复
合乳化剂ꎬ再依次加入适量辣椒红色素ꎬ制成辣椒红色
素质量百分含量为 ５％的乳剂ꎮ 分别称取 ５０ｍｇ 该混
合物ꎬ用丙酮定容至 １００ｍＬ 后ꎬ于超声波清洗器中超
声 ３０ｍｉｎ并不时震荡ꎬ冷却至室温后再次定容ꎮ 以丙
酮为空白溶液ꎬ在 ４６０ｎｍ测定其吸光度值ꎮ
１􀆰 ４􀆰 ３　 助乳化剂的筛选　 查阅资料可知ꎬ目前常用的
助乳化剂有:正丁醇、乙二醇、乙醇、丙二醇、甘油等ꎮ
除乙醇和甘油外ꎬ其他的助乳化剂都有一定的毒性ꎬ不
适用于食品工业ꎮ 而乙醇沸点较低ꎬ易挥发不稳定ꎬ而
且已广泛应用于食品行业ꎬ所以本研究选择了甘油作
为助乳化剂ꎮ
１􀆰 ４􀆰 ４　 正交试验设计方案　 正交试验筛选试验条件
与物料比例如表 １ 所示ꎮ
表 １　 ４ 因素 ３ 水平正交试验设计方案
Ｔａｂｌｅ １　 Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ ｔｅｓｔ ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ｍａｔｅｒｉａｌ ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎ
水平
Ｌｅｖｅｌ
辣椒红色素质量分数
Ｍａｓｓ ｆｒａｃｔｉｏｎ ｏｆ ｃａｐｓａｎｔｈｉｎ / ％
Ａ
甘油质量分数
Ｍａｓｓ ｆｒａｃｔｉｏｎ ｏｆ ｇｌｙｃｅｒｏｌ / ％
Ｂ
反应温度
Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ / ℃
Ｃ
反应时间
Ｔｉｍｅ / ｈ
Ｄ
１ １５ １０ ４５ ０􀆰 ５
２ ３０ ２０ ５５ １
３ ３５ ３０ ６５ １􀆰 ５
注:通过 Ａ与 Ｂ的含量即可确定复合乳化剂的质量分数ꎮ
Ｎｏｔｅ:Ｔｈｅ ｍａｓｓ ｆｒａｃｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｃｏｍｐｌｅｘ ｅｍｕｌｓｉｆｉｅｒ ｃａｎ ｂｅ ｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄ ｆｒｏｍ ｔｈｅ ｃｏｎｔｅｎｔ ｏｆ Ａ ａｎｄ Ｂ.
１􀆰 ４􀆰 ５　 超声条件的筛选　 为了制备小粒径、稳定的辣
椒红色素水溶性乳剂体系ꎬ超声振荡是一种简单便捷
的破碎方法ꎬ在此选用超声法来减小乳滴粒径ꎮ 将自
乳化后的产物溶于适量蒸馏水中ꎬ并置于超声波细胞
粉碎机中ꎬ选择 ５０Ｗ、２００Ｗ、４００Ｗ３ 个功率进行超声ꎬ
通过粒径检测ꎬ比较超声结果ꎮ
１􀆰 ４􀆰 ６　 自乳化后水溶性辣椒红色素色价的测定　 根
据 ＧＢ －１０７８３ 辣椒红国标[８]ꎬ辣椒红色素的色价测定
方法为:准确称取 ０􀆰 １ｇ 试样ꎬ精确至 ０􀆰 ０００２ｇꎬ用丙酮
稀释于 １００ｍＬ 容量瓶中ꎬ再精确吸取稀释后溶液
１０ｍＬꎬ稀释至 １００ｍＬꎬ用分光光度计在 ４６０ｎｍ波长处ꎬ
用丙酮作参比液ꎬ于 １ｃｍ 比色皿中测定其吸光度ꎮ 由
于该试验中的乳化剂易溶于水而不溶于有机溶剂ꎬ所
以在此以蒸馏水作溶剂和参比液ꎬ最大吸收波长经扫
描确定仍然是 ４６０ｎｍꎬ其他条件不改变测量吸光度ꎮ
１􀆰 ４􀆰 ７　 稳定性考察　 光照对辣椒红色素乳液稳定性
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核　 农　 学　 报 ２７ 卷
的影响:取适量乳化后产品溶于去离子水中稀释ꎬ分装
到 ２ 支试管中ꎬ一支放于窗台光照充分处ꎬ另一支放于
阴暗处ꎮ ５ｄ内每天测其吸光度ꎬ观察结果ꎮ
温度对辣椒红色素乳液稳定性的影响:取适量乳
化后产品溶于去离子水中稀释ꎬ分装到 ５ 个烧杯中ꎬ分
别在室温 ４０、６０、８０、１００℃恒温 １ｈꎮ 随后测量乳液的
吸光度ꎮ
２　 结果与分析
２􀆰 １　 自乳化 ＨＬＢ值的筛选
简易筛选 ＨＬＢ值:筛选方法为ꎬ选取吐温 ８０ 与司
盘 ８０ 按照不同比例混合ꎬ制得不同 ＨＬＢ 的混合物ꎮ
将此混合物滴于载玻片表面ꎬ涂抹均匀后ꎬ再滴上 １ 滴
辣椒红色素ꎬ观察辣椒红色素是否展开ꎮ 结果见表 ２ꎮ
表 ２　 不同 ＨＬＢ值辣椒红色素展开情况表
Ｔａｂｌｅ ２　 Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔ ｏｆ ｃａｐｓａｎｔｈｉｎ’ｓ ｅｘｔｅｎｄｉｎｇ
ｉｎ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ＨＬＢ
ＨＬＢ值
ＨＬＢ Ｖａｌｕｅ １１ １２ １３ １３􀆰 ２ １３􀆰 ３ １３􀆰 ４ １３􀆰 ５ １３􀆰 ６ １４
展开情况
Ｅｘｔｅｎｄｉｎｇ
Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ
× × × × × × √ √ √
　 　 注:表中 ×表示辣椒红色素不展开ꎬ√表示辣椒红色素展开ꎮ
Ｎｏｔｅ: Ｉｎ ｔｈｅ ｔａｂｌｅꎬ × ｉｓ ｉｎｄｉｃａｔｉｎｇ ｎｏｔ ｅｘｔｅｎｄｉｎｇꎬ √ ｉｓ ｉｎｄｉｃａｔｉｎｇ
ｅｘｔｅｎｄｉｎｇ.
　 　 由表 ２ 可知ꎬ辣椒红色素的最佳 ＨＬＢ 值可能在
１３􀆰 ５左右ꎬ仍需进一步测定ꎮ 精密筛选 ＨＬＢ 值:按照
３􀆰 １处理产品ꎬ在 ４６０ｎｍ处测量其吸光度ꎬ结果见图 １ꎮ
图 １　 不同 ＨＬＢ值乳剂的吸光度测定
Ｆｉｇ. １　 Ｔｈｅ ｏｐｔｉｃａｌ ｄｅｎｓｉｔｙ ｏｆ ｔｈｅ ｅｍｕｌｓｉｏｎ
ｗｉｔｈ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ＨＬＢ
由图 １ 可知ꎬ辣椒红色素自乳化系统的最佳 ＨＬＢ
值为 １３􀆰 ６ꎮ
２􀆰 ２　 筛选复合乳化剂
选择司盘 ２０、司盘 ８０、泊洛沙姆 １８８、脂肪酸蔗糖
酯(ＳＥ１１ 即 ＨＬＢ值为 １１)、吐温 ８０５ 种不同乳化剂ꎬ分
别按照一定比例配成 ＨＬＢ值为 １３􀆰 ６ 的不同复合乳化
剂ꎬ分别加入适量辣椒红色素ꎬ制成辣椒红色素含量为
５％的乳剂ꎮ 分别称取 ５０ｍｇ 该混合物ꎬ用丙酮定容至
１００ｍＬ后ꎬ测量其吸光度ꎮ 结果见图 ２ꎮ
注:１、泊洛沙姆 １８８ ｐｏｌｏｘａｍｅｒ１８８ 与脂肪酸蔗糖酯 ｓｕｃｒｏｓｅ ｆａｔｔｙ
ａｃｉｄ ｅｓｔｅｒꎻ ２、泊洛沙姆 １８８ ｐｏｌｏｘａｍｅｒ１８８ 与司盘 ８０ ｓｐａｎ８０ꎻ ３、
泊洛沙姆 １８８ ｐｏｌｏｘａｍｅｒ１８８ 与司盘 ２０ ｓｐａｎ２０ꎻ ４、吐温 ８０
ｔｗｅｅｎ８０ 与脂肪酸蔗糖酯 Ｓｕｃｒｏｓｅ ｆａｔｔｙ ａｃｉｄ ｅｓｔｅｒꎻ ５、吐温
８０ｔｗｅｅｎ８０ 与司盘 ８０ ｓｐａｎ８０ꎻ ６、吐温 ８０ｔｗｅｅｎ８０ 与　 　 　 　 　司盘 ２０ｓｐａｎ２０ꎮ
图 ２　 不同复合乳化剂制成乳剂的吸光度测定
Ｆｉｇ. ２　 Ｔｈｅ ｏｐｔｉｃａｌ ｄｅｎｓｉｔｙ ｏｆ ｔｈｅ ｅｍｕｌｓｉｏｎ
ｆｏｒｍｅｄ ｗｉｔｈ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｃｏｍｐｌｅｘ ｅｍｕｌｓｉｆｉｅｒ
由图 ２ 可知ꎬ吐温 ８０ 与司盘 ８０ 为复合乳化剂时ꎬ辣椒
红色素乳剂吸光度最高ꎬ表明吐温 ８０ 与司盘 ８０ 为最
适合辣椒红色素的复合乳化剂ꎮ
２􀆰 ３　 正交试验结果
由正交表可知ꎬ最佳乳化工艺条件为:辣椒红色素
质量分数是 ３０％ ꎬ甘油质量分数为 １０％ ꎬ复合乳化剂
质量分数为 ６０％ ꎬ反应温度为 ５５℃ꎬ反应时间是
１􀆰 ５ｈꎮ
２􀆰 ４　 超声条件的筛选
通过超声ꎬ辣椒红色素水溶液的澄清度得到了明显
的改善ꎬ当功率达到 ２００Ｗ 时ꎬ超声后的澄清度最大ꎮ
试验中也得知延长超声时间也可适当改善澄清度ꎮ
对于各组试验数据ꎬ进行了粒径分布的检测ꎬ并加
以分析ꎮ
图 ３ 是未经超声的辣椒红色素水溶液ꎬ可见其粒
径分布从 ５０ ~ ４５００ｎｍꎬ平均粒径为 ４５０ｎｍꎮ
图 ４ 是经过 ５０Ｗ功率超声 ５ｍｉｎꎬ可以看到粒径分
布范围明显减少为 ５０ ~ ２５００ｎｍꎬ其平均粒径却仍在
４５０ｎｍ左右ꎮ
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　 ６ 期 超声辅助自乳化技术制备水溶性辣椒红色素
图 ５ 是经过 ２００Ｗ 功率超声 ５ｍｉｎꎬ可看到粒径分
布在 ５０ ~ ２０００ｎｍꎬ平均粒径已经降低到 ３００ｎｍꎮ
表 ３　 ４ 因素 ３ 水平正交试验结果
Ｔａｂｌｅ ３　 Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ ｔｅｓｔ ｒｅｓｕｌｔ ｏｆ ｍａｔｅｒｉａｌ ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎ
试验编号
Ｔｅｓｔ ｃｏｄｅ
因素 Ｆａｃｔｏｒ
Ａ Ｂ Ｃ Ｄ
试验结果
(色价)
Ｒｅｓｕｌｔ
(ｃｏｌｏｒ ｖａｌｕｅ)
１ １ １ １ １ １２􀆰 ７
２ １ ２ ２ ２ ２３􀆰 ９
３ １ ３ ３ ３ ２６􀆰 ９
４ ２ １ ２ ３ ６０􀆰 ３
５ ２ ２ ３ １ ３３􀆰 ６
６ ２ ３ １ ２ ４９􀆰 ７
７ ３ １ ３ ２ ３３􀆰 ９
８ ３ ３ ２ １ ２０􀆰 ４
９ ３ ２ １ ３ ３８
Ｔ１ ６３􀆰 ５ １０６􀆰 ９ １００􀆰 ４ ６６􀆰 ７
Ｔ２ １４３􀆰 ６ ９５􀆰 ５ １０４􀆰 ６ １０７􀆰 ５
Ｔ３ ９２􀆰 ７ ９７ ９４􀆰 ４ １２５􀆰 ２
ｔ１ ２１􀆰 ２ ３５􀆰 ６ ３３􀆰 ５ ２２􀆰 ２
ｔ２ ４７􀆰 ９ ３１􀆰 ８ ３４􀆰 ９ ３５􀆰 ８
ｔ３ ３０􀆰 ９ ３２􀆰 ３ ３１􀆰 ５ ４１􀆰 ７
极差 Ｒ ２６􀆰 ７ ３􀆰 ８ ３􀆰 ４ １９􀆰 ５
较优水平 Ａ２ Ｂ１ Ｃ２ Ｄ３
主次因素 Ａ２Ｄ３Ｂ１Ｃ２
图 ３　 未超声辣椒红素水溶
液粒径分布图
Ｆｉｇ. ３　 Ｔｈｅ ｓｉｚｅ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏ ｏｆ ｔｈｅ ｃａｐｓａｎｔｈｉｎ
ｓｏｌｕｔｉｏｎ ｗｉｔｈｏｕｔ ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ
　 　 图 ６ 是经过 ４００Ｗ 功率超声 ５ｍｉｎꎬ发现其粒径分
布再次扩大ꎬ并且平均粒径也变大ꎬ分析其功率过大导
致破乳现象的出现ꎬ使其粒径扩散不均匀ꎮ
图 ４　 ５０Ｗ功率超声辣椒红素
水溶液粒径分布图
Ｆｉｇ. ４　 Ｔｈｅ ｓｉｚｅ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏ ｏｆ ｔｈｅ ｃａｐｓａｎｔｈｉｎ
ｓｏｌｕｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓｅｄ ｗｉｔｈ ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ ｕｎｄｅｒ ５０Ｗ
图 ５　 ２００Ｗ功率超声辣椒红素
水溶液粒径分布图
Ｆｉｇ. ５　 Ｔｈｅ ｓｉｚｅ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏ ｏｆ ｔｈｅ ｃａｐｓａｎｔｈｉｎ
ｓｏｌｕｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓｅｄ ｗｉｔｈ ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ ｕｎｄｅｒ ２００Ｗ
２􀆰 ５　 乳化辣椒红色素乳液色价的测定
按照上述正交表中的最佳工艺条件ꎬ制备成辣椒
红色素的水溶乳液ꎬ以水作参比液ꎬ通过 ２􀆰 ４ 所述方
法ꎬ测定其吸光度ꎬ按照公式(２)来计算各样品色价
(表 ３):
Ｅ１％ １ｃｍ４６０ｎｍ ＝
Ａｆ
ｍ ×
１
１００ (２)
Ｅ１％ １ｃｍ４６０ｎｍ———被测试样浓度为 １％ ꎬ用 １ｃｍ 比色
皿ꎬ在 ４６０ｎｍ 处的吸光度ꎻＡ—实测
试样的吸光度ꎻ
ｆ———稀释倍数ꎻ
ｍ———试样质量ꎬ单位为克(ｇ)ꎮ
２􀆰 ６　 稳定性的考察
光照对辣椒红色素乳液稳定性的影响的考察: 根
９８７
核　 农　 学　 报 ２７ 卷
图 ６　 ４００Ｗ功率超声 ５ 分钟辣椒红素
水溶液粒度分布图
Ｆｉｇ. ６　 Ｔｈｅ ｓｉｚｅ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏ ｏｆ ｔｈｅ ｃａｐｓａｎｔｈｉｎ
ｓｏｌｕｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓｅｄ ｗｉｔｈ ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ ｕｎｄｅｒ ４００Ｗ
图 ７　 光照对辣椒红色素乳液稳定性的影响
Ｆｉｇ. ７　 Ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｌｉｇｈｔ ｏｎ ｔｈｅ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ
ｃａｐｓａｎｔｈｉｎ ｅｍｕｌｓｉｏｎ
据辣椒红色素性质ꎬ对紫外线很不稳定ꎬ从图 ７ 中得到
验证ꎬ辣椒红色素乳液的光照组不稳定ꎬ易褪色ꎬ密闭
保存效果良好ꎬ所以应密闭避光保存ꎮ
２􀆰 ７　 温度对辣椒红色素乳液稳定性的影响的考察
由图 ８ 可知ꎬ在 ６０℃以下ꎬ温度对辣椒红色素乳
液几乎没有影响ꎬ高于 ６０℃以后ꎬ随温度的升高ꎬ吸光
度逐渐降低ꎮ 所以ꎬ应该避免高温和长时间加热ꎮ
３　 讨论
辣椒红色素目前已经成为广泛应用的天然色素ꎬ
工业上已出现几种改变其水溶性的方法[９]ꎮ 本文探
索出一种新的改变其溶解性的方法ꎬ即自乳化法制备
水溶性的辣椒红色素ꎬ并加以超声辅助ꎬ可得到高色价
高澄清度的乳液ꎮ 通过对其稳定性的简单考察ꎬ可知
自乳化制备的辣椒红色素乳液对强光敏感ꎬ应避光保
图 ８　 温度对辣椒红色素乳液稳定性的影响
Ｆｉｇ. ８　 Ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｏｎ ｔｈｅ
ｓｔａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｃａｐｓａｎｔｈｉｎ ｅｍｕｌｓｉｏｎ
存ꎬ不适宜高温长时间的加热ꎮ 以上对稳定性的考察
稍显单薄ꎬ如果试验条件具备ꎬ还应考察微观结构、表
观粘度、乳化活性等分析乳化特性的主要参数[１０]ꎮ 自
乳化技术具有安全、稳定、易贮藏、运输方便等多方面
优点ꎬ国内仍具有很大前景ꎬ而尚需解决的问题是筛选
具有高效乳化能力的乳化剂和复合乳化剂ꎬ既要符合
食品安全标准ꎬ又要以最小的剂量达到最理想的乳化
效果ꎮ
４　 结论
通过试验条件的筛选ꎬ确定了自乳化的最佳 ＨＬＢ
值为 １３􀆰 ６ꎻ最佳复合乳化剂为吐温 ８０ 和司盘 ８０ꎬ质量
分数为 ６０％ ꎻ辣椒红色素质量分数是 ３０％ ꎻ甘油质量
分数为 １０％ ꎻ反应温度为 ５５℃ꎻ反应时间是 １􀆰 ５ｈꎻ超
声功率为 ２００Ｗꎬ最后可得到最高色价为 ６０􀆰 ３ 的水溶
性辣椒红色素ꎮ
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０９７
Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｎｕｃｌｅａｒ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ
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Ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ ｏｆ Ｗａｔｅｒ￣Ｓｏｌｕｂｌｅ Ｃａｐｓａｎｔｈｉｎ ｂｙ Ｓｅｌｆ￣ｅｍｕｌｓｉｆｙｉｎｇ
ｗｉｔｈ Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ￣ａｓｓｉｓｔｅｄ
ＪＩＡＮＧ Ｐｅｎｇ￣ｆｅｉ　 ＣＨＥＮＧ Ｈｕｉ　 ＺＨＡＯ Ｃｈａｎｇ￣ｄｏｎｇ　 ＳＵＮ Ｊｉａｎ　 ＷＡＮＧ Ｈｕａ￣ｂｉｎｇ　 ＨＡＮ Ｊｉｎｇ
(Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ＩｎｓｉｔｕｔｅꎬＳｈｅｎｙａｎｇ Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ ＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙꎬＳｈｅｎｙａｎｇꎬ Ｌｉａｏｎｉｎｇ　 １１００１６)
Ａｂｓｔｒａｃｔ:Ｔｈｅ ｓｔｕｄｙ ｅｘｐｌｏｒｅｄ ａ ｎｅｗ ｗａｙ ꎬｗｈｉｃｈ ｗａｓ ｃａｌｌｅｄ ｓｅｌｆ￣ｅｍｕｌｓｉｆｙｉｎｇꎬ ｔｏ ｔｒａｎｓｆｏｒｍ ｔｈｅ ｓｏｌｕｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｃａｐｓａｎｔｈｉｎ ｂｙ
ｓｔｕｄｙｉｎｇ ｉｔｓ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓꎬ ａｎｄ ｇｅｔ ａ ｓｔａｂｌｅ ｓｏｌｕｔｉｏｎ ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ ｔｈｅ ｓｍａｌｌｅｒ ｓｉｚｅ ｏｆ ｓｏｌｕｔｅ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｈｅｌｐ ｏｆ ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ. Ｔｈｒｏｕｇｈ
ｔｈｅ ｈｅｌｐ ｏｆ Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ ａｎｄ Ｆａｃｔｏｒ Ｅｇｘｐｅｒｉｍｅｎｔ ｗｅ ｇｏｔ ｔｈｅ ｂｅｓｔ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ: ｔｈｅ ｍｏｓｔ ｓｕｉｔａｂｌｅ ＨＬＢ ｗａｓ １３􀆰 ６ꎻ
ｔｈｅ ｂｅｓｔ ｃｏｍｐｌｅｘ ｅｍｕｌｓｉｆｉｅｒ ｗｅｒｅ ｔｗｅｅｎ － ８０ ａｎｄ ｓｐａｎ － ８０ꎻ ｔｈｅ ｆｉｔｔｅｄ ｐｅｒｃｅｎｔａｇｅ ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ ｏｆ ｃａｐｓａｎｔｈｉｎ ｗａｓ ３０％ ꎬ
ａｎｄ ｔｈｅ ｇｌｙｃｅｒｏｌ ｗａｓ １０％ ꎻ ｔｈｅ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｏｆ ｒｅａｃｔｉｏｎ ｗａｓ ５５℃ꎻ ｔｈｅ ｔｉｍｅ ｏｆ ｒｅａｃｔｉｏｎ ｗａｓ １􀆰 ５ｈꎻ ｔｈｅ ｐｏｗｅｒ ｏｆ ｔｈｅ
ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ ｗａｓ ２００Ｗꎬ ａｎｄ ｗｅ ｃａｎ ｇｅｔ ｔｈｅ ｃａｐｓａｎｔｈｉｎ ｗｉｔｈ ａ ｈｉｇｈ ｃｏｌｏｒ ｖａｌｕｅ. Ａｔ ｌａｓｔꎬ ｔｈｅ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｔｈｅ ｃａｐｓａｎｔｈｉｎ’ｓ
ｗａｔｅｒ ｓｏｌｕｔｉｏｎ ｗａｓ ｔｅｓｔｅｄ.
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ:Ｗａｔｅｒ￣ｓｏｌｕｂｌｅꎻＣａｐｓａｎｔｈｉｎꎻＳｅｌｆ￣ｅｍｕｌｓｉｆｙｉｎｇ
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