吴克刚;罗辑;柴向华;唐忠盛
【摘 要】[目的]比较几种常见食用蜡制备的W/O型乳化液对水分蒸发的抑制效果.[方法]在乳化温度80℃,乳化时间25 min,搅拌速度1 000 r/min条件下,探讨了不同蜡种类、乳化水含量、乳化剂的用量以及亲水亲油平衡值(HLB)等工艺条件对乳液的稳定性、抑制水分蒸发率以及水分蒸发损失率的影响.[结果]几种常见的食用蜡制备W/O型乳液均能不同程度地抑制水分蒸发,以蜂蜡的效果最好.对蜂蜡为油相制成的乳液,当乳化水含量为40％、乳化剂HLB值为7、乳化剂用量为5％时,抑制水分蒸发效果最好,且乳液稳定,外观均匀.[结论]为获得稳定性好的W/O型蜂蜡乳液,严格控制乳化工艺条件是关键,搅拌速度和乳化方法也不容忽视,尤其是W/O的搅拌速度不宜过快,否则会影响乳状液的形成及稳定.%[Objective] The study aimed to compared the inhibition effects of several common W/O
emulsions prepared with the edible waxes on water evaporation. [ Method ] The influence of the technology conditions such as different kinds of wax, dosage of emulsified water and the amount of emulsifiers as well as HLB value on the stability of the emulsion, inhibition of the water evaporation rate and water evaporation loss rate were discussed under the conditions as the emulsifying temperature of 80 ℃ , emulsifying time of 25 min and stirring speed of 1 000 r/min. [ Result ] The several common W/O emulsions prepared with the edible waxes could inhibit the water
evaporation to different degree, in which, the beeswax got the best effect. When the dosage of the emulsified water was 40% , HLB value of emulsifier was 7 and the dosage of the emulsifier was 5% , the emulsion
prepared with the beeswax as the oil phase had the optimum effect of inhibiting the water evaporation, with stable emulsion and uniform appearance. [Conclusion] To obtain W/O beeswax emulsion with good stability, strictly controlling the e-mulsification process condition was crucial, the stirring speed and emulsification method also couldn' t be ignored, especially, the stirring speed of W/O shouldn't be too fast, otherwise, it would influence the formation and stability of the emulsion. 【期刊名称】《安徽农业科学》 【年(卷),期】2012(040)004 【总页数】3页(P2307-2309)
【关键词】油包水;乳化液;抑制水分蒸发 【作 者】吴克刚;罗辑;柴向华;唐忠盛
【作者单位】广东工业大学轻工化工学院,广东广州510006;广东工业大学轻工化工学院,广东广州510006;广东工业大学轻工化工学院,广东广州510006;广东工业大学轻工化工学院,广东广州510006 【正文语种】中 文 【中图分类】TQ658
油包水(W/O)乳化体系比水包油(O/W)乳化体系具有更为优越的保湿性能，在日用化妆品、食品、药品等方面具有广泛的用途，在国外许多国家如以色列、美国、日本已广泛应用。油包水乳化体系存在配方设计复杂、生产工艺调控难度大、产品感
官差等不足。随着新型乳化剂的出现，油包水乳化体系的感观有了极大的提升，甚至也有部分可以和传统水包油产品相媲美［1］。制备W/O乳化液选择合理的油相是极为关键的，特别是具有较高熔点的蜡类在控制乳化体系水分蒸发方面具有优势。蜂蜡是由蜜蜂(工蜂)腹部4对蜡腺分泌出来的蜡［2］，熔点高，具有耐酸碱，耐水性强，乳液稳定，保质期长，固含量高，分散性好的特性［3］。笔者研究比较了几种常见食用蜡制备的W/O型乳化液对水分蒸发的抑制效果，重点探讨了制备蜂蜡乳液工艺条件对水分蒸发抑制效果的影响。 1 材料与方法
1.1 材料 食用蜡:蜂蜡、石蜡58#、石蜡70#、棕榈蜡、米糠蜡、木蜡，广州市和明贸易股份有限公司;分子蒸馏单甘脂，广州食品添加剂有限公司;聚甘油脂P-110，广州至友添加剂有限公司。
1.2 W/O型蜡乳液的制备方法 将分子蒸馏单甘脂加入到食用蜡中，在80℃下水浴磁力搅拌溶解均匀;将聚甘油酯
1.3 蜡乳液抑制水分蒸发率和水分蒸发损失率的测定 采用称重法，取相同重量的样品30～50 g，均匀倒入直径12 cm、高2 cm的培养皿中，自然存放于室内，每24 h称重记录重量变化。用抑制水分蒸发率和水分蒸发损失率作为评价所研究体系抑制效能的指标，计算结果保留2位有效数字。计算公式如下:
式中，W1为纯水蒸发损失的重量(g);W2为乳液水分蒸发损失的重量(g)。
式中，W为样品水分蒸发量(g);W0为样品原含水量(g)。
1.4 乳液稳定性的测定［5］ 在50 ml的具塞试管中倒入50 ml蜡乳液，冷却凝固12 h，放入80℃恒温水浴锅中，恒温12 h后观察分层情况，若乳液不发生相分离即为稳定。
2 结果与分析
2.1 蜡种类对W/O型乳化液水分蒸发的影响 蜡乳液能抑制水分蒸发，但是不同种类的蜡制备的W/O型乳化液，抑制水分蒸发率不同。试验在乳化条件相同的情况下，研究不同蜡乳液抑制水分蒸发效果，结果见图1和表1。
由图1、表1可知，几种蜡乳液均能显著地抑制水分蒸发。从抑制率来看，抑制效果大小依次是蜂蜡、棕榈蜡、石蜡58#、石蜡70#、木蜡、米糠蜡，且抑制率随着时间的延长逐渐升高。从水分蒸发损失率来看，木蜡、米糠蜡、石蜡70#制备的乳液分别在96、120、144 h蒸发损失全部水分，石蜡58#蒸发损失86.75%水分，棕榈蜡乳液蒸发损失58.06%水分，蜂蜡乳液仅损失46.63%水分。可见，蜂蜡乳液抑制水分蒸发率明显高于其他种类的蜡，且水分损失量也最少。稳定性试验比较结果，也是蜂蜡乳液的稳定性最好，静置12 h后仍不分层，其他蜡乳液均有不同程度的分层，故后续试验选用蜂蜡作为油相。 图1 不同蜡乳液的抑制水分蒸发率
表1 不同蜡乳液的水分蒸发损失率 %蜡时间∥h 0 24 48 72 96 120 144蜂蜡0 13.75 21.56 29.19 36.19 41.56 46.63石蜡 58# 0 35.31 58.13 70.38 77.00 82.19 86.75石蜡 70# 0 39.54 62.91 79.82 90.55 96.24 99.33棕榈蜡 0 21.29 30.06 37.50 45.88 52.44 58.06米糠蜡 0 53.56 83.29 92.38 99.81 100 100木蜡0 47.09 74.28 93.14 100 100 100
2.2 乳液水分含量对W/O型乳化液水分蒸发的影响 不同乳化水含量的蜂蜡乳液抑制水分效果不同，水分含量过多会转变成O/W型。为了得到合适的含水量，试验选取水分含量为10%～60%的范围，采用水分多次且连续加入方式，考察含水量对蜂蜡乳液水分蒸发的影响，见图2和表2。 图2 不同水分含量乳液的抑制水分蒸发率
由图2、表2可知，不同水分含量的蜂蜡乳液抑制水分蒸发效果相差很大，水分含
量越少时抑制水分蒸发效果越好，但当水分含量低于30%时出现分层，主要是乳液黏度过低，不利于稳定。关于O/W或W/O的简单乳状液的流变性质的文献资料表明［6－7］，通常乳液的分散相体积分数在20% ～50%比较适宜，分散相体积分数达到50%时，因为接近疏堆积的相体积分数(52%)，乳液比较稳定。综合考虑，水分含量定为40%较为适宜。
表2 不同水分含量乳液的水分蒸发损失率 %时间∥h 0 24 48 72 96 120 144 168 192 10 0 33.10 50.70 55.70 61.80 63.70 64.60 69.307水分含量∥%5.80 20 0 24.85 31.20 46.85 56.30 59.50 61.20 64.7068.20 30 0 21.43 33.37 37.93 41.77 43.10 44.07 46.5348.57 40 0 23.90 41.80 54.68 66.35 74.00 76.95 78.2084.70 50 0 23.20 41.80 55.54 67.54 76.28 79.18 79.5279.96 60 0 20.45 37.70 50.43 61.43 68.93 73.23 74.8276.10
2.3 乳化剂(亲水亲油平衡值)HLB值对W/O型乳化液水分蒸发的影响 HLB值是影响乳化剂质量的重要因素之一。使用单一组分的乳化剂往往不如混合乳化剂形成的乳状液稳定，因为空间构型互配的乳化液可在相界面上形成分子紧密排列的复合膜，复合膜的强度越高，乳状液的稳定性也越强［8］。乳化剂通过复配可以发挥其表面活性剂的协同作用，达到良好的乳化效果［4］。通常HLB值为3～6的作为W/O的乳化剂［9］。试验采用复合乳化剂HLB范围在3～8，考察HLB值对蜂蜡乳液水分蒸发的影响，见图3和表3。 图3 不同HLB值乳液的抑制水分蒸发率
表3 不同HLB值乳液的水分蒸发损失率 %HLB 值 0 24 48 72 96 120 144 168 3 0 0.39 3.50 5.33 6.05 7.44 8.00 9.33 4 0 1.28 1.78 2.83 3.33 4.33 4.72 5.78 5 0 6.56 9.44 17.28 20.33 28.00 31.00 39.17 6 0 0.22 0.28 0.44 0.56 0.67 0.78 1.11 7 0 0.11 0.22 0.39 0.56 0.72 0.78 1.06 8 0 0.61 0.83 1.56 1.89 3.11 3.61 5.39时间∥h
由图3、表3可知，HLB值为6和7时乳液的抑制水分蒸发率最好，且乳液水分损失量最低，此时乳液不分层，但HLB为6乳液冷却后有气泡产生且稳定性没有7好，故选取HLB值为7的乳化剂。
2.4 乳化剂用量对W/O型乳化液水分蒸发性的影响 体系中足够量的乳化剂是乳状液保持稳定的重要条件，当乳化剂的质量分数达到一定值时，继续增加反而对其造成负面影响。乳化剂用量越多产品成本越高，用量太少，乳化效果差［10］。因此，只有加入适量的乳化剂才能达到最佳乳化效果。在HLB确定情况下，试验选取乳化剂含量在0～10%范围内进行比较，考察乳化剂用量对蜂蜡乳液水分蒸发的影响，结果见图4和表4。
图4 不同乳化剂用量乳液的抑制水分蒸发率
表4 不同乳化剂用量的乳液的水分蒸发损失率 %乳化剂用量∥%0 24 48 72 96 120 144 168 0 0 3.27 13.00 26.26 38.13 48.73 56.6 63.40 2 0 0.13 0.33 0.80 0.93 1.20 1.33 1.40 4 0 0.07 0.33 0.73 0.93 1.27 1.47 1.67 5 0 0.02 0.13 0.33 0.40 0.47 0.53 0.06 6 0 1.13 5.13 10.13 15.47 22.73 23.27 35.47 8 0 1.07 4.73 10.60 17.73 27.53 35.00 43.60 10 0 4.53 13.13 24.20 35.00 46.53 55.27 62.87时间∥h
由试验结果可知，当乳化剂用量为2% ～5%时抑制水分蒸发率最高、水分蒸发损失最少。通过稳定性试验，含量为4%和5%的乳化液均不分层。乳化剂用量的增加可以帮助稳定更大的相界面积，使微乳乳滴粒径减小，溶剂化效应增强，黏度增大，有利于稳定乳液［11］。但大于5%时乳化液会产生气泡，因此综合考虑，选择乳化剂含量为5%。 3 结论
以几种常见食用蜡制备的W/O型乳液均能不同程度地抑制水分蒸发，以蜂蜡的效果最好。为获得稳定性好的W/O型蜂蜡乳液，严格控制乳化工艺条件是极为关键
的。试验结果表明，当乳化水含量为40%、乳化剂HLB值为7、乳化剂用量为5%时，制备的W/O型蜂蜡乳液抑制水分蒸发效果较好，乳液稳定性高。另外，搅拌速度和乳化方法也是不容忽视的，特别是W/O的搅拌速度不宜过快，否则会影响乳状液的形成及稳定。 参考文献
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