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纳米脂质体的制备以及在食品工业中的应用

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2021-05-17 来源:食品加工包装在线 作者:慕慕
随着科学技术的发展,纳米级物质由于具有小尺寸效应和表面效应等优点,越来越受到学者的青睐。纳米脂质体技术是一种利用具有磷脂双分子层生物膜结构的脂质体技术,通过对活性物质进行包埋,以此来提高生物利用度,保持其原有的性能。

        随着科学技术的发展,纳米级物质由于具有小尺寸效应和表面效应等优点,越来越受到学者的青睐。纳米脂质体技术是一种利用具有磷脂双分子层生物膜结构的脂质体技术,通过对活性物质进行包埋,以此来提高生物利用度,保持其原有的性能。纳米脂质体由于其具有靶向性强、无毒性、提高生物利用度和增强功能性等优点,正作为一种重要的缓释载体应用于医药和食品等领域中。

        纳米脂质体的制备

        近年来,纳米脂质体的制备方法逐渐成熟并不断更新,学者们对于各种方法的选择主要是根据壁材以及工艺流程来进行的,目前主要采用的制备方法有薄膜分散法,逆向蒸发法和有机溶剂注入法。

        薄膜分散法又叫干膜分散法,是最基本和应用最广泛的一种方法,它是将磷脂等膜材料和脂溶性物质溶解到一定量的有机溶剂(如氯仿)中,进行旋转蒸发,以除去有机溶剂,在瓶壁内侧形成一层薄膜,最后加入水相介质进行洗膜操作,经水化后,所得到的悬浊液即是纳米脂质体。薄膜分散法适用于脂溶性物质的包埋,该方法是目前所用方法中最简单的一种,为了使得到的纳米脂质体粒径更小,一般结合超声、高压均质等方法使用,对于部分纳米脂质体选择适合的复合物进行修饰,可在一定程度上提高其性能特点。但是薄膜分散法的重复性不好,不适合大批量生产。

        逆向蒸发法又叫反向蒸发法,是将磷脂等膜材料溶解到一定量的有机溶剂(如 乙 醚)中,芯材溶解至水相中,将两相混合,进行超声、旋蒸处理,除去有机溶剂,待凝胶快塌陷时,加入水相介质,所得到的悬浊液即纳米脂质体。逆向蒸发法是脂质体制备技术的一个极大突破,适用于水溶性物质的包埋,其制备的脂质体具有较高的内水相特性,包封率、包封容积较高,而且被包封的物质比较均匀,稳定性较好。但该法制备的脂质体易受到离子强度的影响,在一定条件下,当离子强度增高时,包封率会下降。

        有机溶剂注入法分为乙醇注入法和 乙 醚注入法两种,二者的原理和操作流程基本相似,将磷脂等膜材料以及芯材物质溶解到乙醇或 乙 醚中,用磁力搅拌器使其充分溶解,然后注入到水相中,旋蒸除去有机溶剂即可得到纳米脂质体。这两种方法不同之处在于,乙醇可与水以任意比例进行混溶,但是 乙 醚和水不能混溶,通常在60℃下将 乙 醚加入到水相中,以除掉 乙 醚,从而形成脂质体。

        除上述几种常用的制备方法外,还有冻融法、复乳法、冷冻干燥法等。目前,也开发了一些新的制备方法,有超临界流体逆相蒸发法、薄膜分散—动态高压微射流法、动态高压微射流—乙醇注入法等,新开发的制备方法不仅包封率高、稳定性好,而且操作也相对比较简单,适合规模化生产。

        纳米脂质体在食品工业中的应用

        1、纳米脂质体作为功能性食品的载体

        功能性食品是指具有特定功能、又不以治疗为目的的一类食品。研究发现,番茄红素纳米分散体具有较强的抗肝肿瘤作用,但是番茄红素不溶于水,体内吸收利用很低,通过使用纳米脂质体作为载体,可以促进其在体内的吸收,提高生物利用度。辅酶Q10 是细胞代谢的激活剂,可通过膳食得到补充,但是其分子量大,水溶性差,易受外界环境的影响而发生化学变化。采用纳米微胶囊技术制备辅酶Q10 纳米脂质体可提高稳定性。研究人员通过将辅酶Q10纳米脂质体添加到强化的运动型饮料中以研究其抗疲劳作用,结果发现其可以抑制蛋白质分解,降低血清中血乳酸的含量,具有一定的抗疲劳效果。

        2、纳米脂质体在食品添加剂中的应用

        近年来,纳米脂质体包容性等优点已经被研究人员应用于食品添加剂等方面。为了进一步确保做到色、香、味俱全以及营养,并且质量稳定和食用安全,科研人员研发了纳米脂质体智能控释系统,将食品添加剂等包裹起来降低外界环境的影响,以起到保护作用,延长其使用寿命。如以明胶为囊壁,辣椒素为囊芯,采用单凝聚法制备的辣椒素纳米微胶囊热稳定性得到了提高,在食品领域的应用进一步拓展。肉味香精被广泛应用于方便面、肉制品等食品中,采用离子凝胶化法,以壳聚糖和三聚磷酸钠为载体,制备出装载牛肉香精的壳聚糖—三聚磷酸钠纳米微粒,得到了香味稳定的纳米香精,克服了传统香精在加工和储存中易挥发和变味的缺点。利用纳米脂质体等运载技术对抗氧化剂进行包埋处理是目前食品工业生产中研究得最深入、应用最广泛的一个方向。采用这种方法可以有效地保护抗氧化剂不受到外界环境的影响,提高抗氧化剂的生物利用率,从而达到延长食品货架期的目的。脂类物质中含有许多不饱和脂肪酸,化学性质很不稳定,在热、光等条件下易被氧化或结构受到破坏,纳米脂质体既可以对其进行保护,还可以保留不饱和脂肪酸的风味和营养。

        目前,纳米脂质体在食品领域的研究仍处于萌芽阶段。虽然纳米脂质体技术具有靶向性强、提高生物利用度等优点,但仍存在容易泄漏以及大规模生产困难等问题,仍然需要进一步去探讨和解决。不过随着对纳米脂质体在食品工业领域研究的不断深入,相信将为传统食品工业带来新的发展。

        参考文献:

        [1]徐坚琪,马洁清,吴晓芳,卢伦.纳米脂质体在食品工业中的研究和制备[J].安徽科技,2016(05):31-32.

        [2]王倩,丁保淼.纳米脂质体制备方法及在食品工业中应用研究进展[J].食品与机械,2020,36(11):206-210.

        关键词:纳米脂质体  制备  食品工业  应用

        作者简介:小泥沙,食品科技工作者,现就职于国内某大型药物研发公司,从事营养食品及功能性食品的开发与研究。

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