纳米乳化技术

纳米乳化技术NANO-EMULSIFICATIONTECHNOLOGY食品学院中英1503班汇报人：尹政清食品科学新技术之——纳米乳化技术的概念01目录CONTENTS纳米乳液的制备技术02纳米乳液的研究进展03纳米乳化技术的应用04纳米乳化技术的概念CONCEPT&MECHANISM01PART纳米乳化技术的产生背景溶解性不满足要求稳定性差、易分解人体吸收速度过快活性成分不充分释放油水两相、改善溶解性包裹性好、保护作用强缓释作用、延长作用期功能强化、作用面积大纳米乳液的概念纳米乳液（Nano-emulsion）是一个由油-水-表面活性剂-助表面活性剂组成的，具有良好的动力学稳定型和各向同性的多分散体系纳米乳液的粒径不大于500nm，从表观上看来是透明或半透明状，呈浅蓝色或乳白色纳米乳液是热力学不稳定体系，最终会发生分层、聚结和沉淀现象纳米乳液的概念表面活性剂表面活性剂(surfactant)，是指加入少量即能显著降低水的表面张力，改变体系界面状态，从而产生润湿、乳化、发泡、增溶等作用的一类物质01助表面活性剂助表面活性剂通过降低界面张力、增加界面膜的流动性、调节表面活性剂的亲水亲油平衡值(HLB)来辅助纳米乳液的形成021955年，Schulman和Bowcott提出了双层膜理论：表面活性剂和助表面活性剂吸附单层作为第三相，其混合膜具有两个界面，分别与油和水相接触。正是两个面分别与水、油的相互作用的强度（即表面张力的大小）决定了界面的弯曲及其方向，从而决定了纳米乳液体系的类型到底是W/O型还是O/W型纳米乳液的形成机理纳米乳液的制备技术PREPARATIONTECHNOLOGY02PARTHLB值（Hydrophile-LipophileBalanceValue）是指乳化剂分子中亲水基团与亲油基团的平衡关系HLB值越大代表亲水性越强，反之表示亲油性越强HLB值乳化剂在水中的分布状态应用领域0-4不分散消泡剂W/O乳化剂6弱分散润湿剂8不稳定乳状分散体系铺展剂10稳定乳状分散体系——12半透明至透明分散体系洗涤剂O/W乳化剂14-16透明溶液≥18增溶剂HLB值的概念纳米乳液的制备技术乳化剂的复配使用对同一种油的乳化效果不同；同时用同一种乳化剂去乳化不同的类型油是乳化效果相差很大。不同种类的油需要一定的HLB值的乳化剂去乳化，才能得到最稳定的纳米乳液纳米乳液的制备方法高能乳化法①微射流乳化法均质操作，搅拌、超声波、静态混合器、胶体磨、高压均质机②超声波法利用声场作用于液体介质产生界面波，从而导致油相“喷发”进入水相形成纳米级的液滴低能乳化法低能乳化法即利用组分化学能，通过表面活性剂和助表面活性剂形成W/O或O/W型纳米乳液纳米乳液的研究进展RESEARCHPROGRESS03PART1姜黄素是从药用植物姜黄根茎中提取得到的一种天然活性多酚类物质2姜黄素及其衍生物除了可以作为天然黄色素，在医药上还具有抗炎、抗氧化和抗肿瘤等药理活性3姜黄素具有天然的杀菌功效，在食品领域中可用作食品保鲜剂、杀菌剂使用，是食药同源型物质4姜黄素水溶性差、体内代谢快、在小肠中的吸收率低，导致其生物利用度不高姜黄素介绍纳米乳液的研究进展这里以姜黄素纳米乳液的制备和表征的研究为例来说明纳米乳液的研究进展：一、实验流程：纳米乳液的研究进展纳米乳液的研究进展二、姜黄素纳米乳液的制备：本实验使用吐温80作为表面活性剂，无水乙醇为助表面活性剂，大豆油为油相。三、纳米乳液表征的研究：应用纳米乳化技术制备了一系列含不同食品基质的姜黄素纳米乳液，在水相中添加下列物质：矿物质（氯化钙）碳水化合物（淀粉）蛋白质（酪蛋白酸钠）从而模拟食品基质环境，并对其结构进行表征，从而反映姜黄素纳米乳液在不同食品基质中的稳定性。纳米乳液的研究进展四、姜黄素纳米乳液表征结果：①姜黄素纳米乳液粒径测定：纳米乳液的研究进展②姜黄素纳米乳液Zeta电位测定：纳米乳化技术的应用MULTI-DOMAINAPPLICATION04PART功能材料是指具有优良的电学、磁学、光学、热学、声学、力学、化学、生物医学功能，特殊的物理、化学、生物学效应，能完成功能相互转化，主要用来制造各种功能元器件而被广泛应用于各种高科技领域的高新技术材料多孔材料纳米材料利用司盘与吐温在乳化过程中的的起泡性可用于制备多孔材料，利用乳化液作为模板，通过控制乳液颗粒的粒径及分布规律，创造符合人们需要的固定孔径的、有序排列的多孔材料采用基于司盘和吐温为基质的乳化法制备纳米材料，可实现在原子或分子水平上的组装，从而在合成中实现对粒子尺寸、形状和晶型等方面的控制，并可灵活地选择表面活性剂对粒子表面经行改性，使它们具有更加优异的性能纳米乳化技术在功能材料制备中的应用建立在乳化剂基础上的乳化技术凭借其特有的优势，近年来在生物医药方面的应用引发了众多研究者的关注，乳状液和微乳液体系形成的微乳类合成药物制剂、中药制剂、纳米胶囊及固体脂质纳米粒等都将有更广阔的发展前景生物工程领域医药技术领域利用乳状液和微乳液膜良好的选择透过性和传质通量大等特点，可视乳状液或微乳液中的内水相为一个微反应器，这样的微反应器具有很大的界面，是非常好的生化反应介质，其单分散性和界面性好，且具有操作简单、粒径大小可控、易于修饰等优势利用乳化剂制造的乳化颗粒或微乳化颗粒的良好包裹性，可改善某些药物的溶解性，使其在难溶的另一介质中溶解，且与包裹在内的药物形成自动化缓释系统，在对药物起到保护作用的同时，兼有缓释的作用，是药物极好的载体媒介纳米乳化技术在生物医药中的应用乳化技术广泛应用于萃取分离和色谱技术领域，已成为现代理化检测特别是食品分析领域的重要手段，基于乳化原理产生的胶团微乳萃取技术、超临界CO2微萃取技术、薄层色谱技术、液相色谱技术及毛细管电动色谱技术等已得到了广泛的应用超临界CO2微萃取技术毛细管微乳液电动色谱技术超临界CO2微乳是将乳化剂分子溶于scCO2相自发形成的纳米级自聚体，通过将要萃取的物质溶解进超临界CO2微乳中，整个微乳体系分散度大，比表面积极大，作为分离介质具有非常高的分离能力毛细管微乳液电动色谱（MEEKC）是在胶束电动毛细管色谱（MEKC）基础上发展起来的一种电动色谱技术，MEEKC可同时分离水溶性、脂溶性、带电或不带电的物质，使得分离的样品物质的极性范围很宽，近年来在食品、环境分析上呈现出强势的发展趋势纳米乳化技术在食品分析中的应用食品微乳液，主要是将水溶性物质融入三甘醇中，油为食用油脂，表面活性剂即乳化剂，按GB2760-2014食品添加剂国家标准的规定使用即可保证安全，而助表面活性剂，则应注意其生理毒性，严格筛选纳米乳化技术在食品领域中的应用①除浊纳米乳化技术最早应用于解决如饮料、啤酒、低度白酒等产品的后浑浊问题，乳化处理后可使产品清澈透明，且不影响产品的理化卫生指标和感官指标②杀菌防腐由于微生物只有在水相中才能生长繁殖，因此杀菌防腐剂必须溶解且均匀分散于水相中，才能作用于菌体，从而起到抑菌和杀菌作用③食品载体对于如维生素、多酚类等天然食品成分一般易被各种理化因素破坏，使用纳米乳液起到包裹保护作用，起到营养强化的作用THANKS