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不同質量濃度、pH、鹽度對三七根提取物水溶液表面張力的影響（三）
來源：日用化學工業(yè) 瀏覽 985 次 發(fā)布時間:2025-01-23
2.3.3復配體系的乳化性能
乳化劑的乳化能力（EC），又稱乳化活性，是指乳化劑的乳化能力形成乳劑。乳狀液穩(wěn)定性（ES）是指乳狀液的穩(wěn)定性隨著時間的推移會發(fā)生變化。乳液狀態(tài)與水和油脂的結合強度相關，結合強度越大，乳化體的穩(wěn)定性越強，因此高速離心法是快速評價體系穩(wěn)定性最快速的方法之一。由圖5可知，配方Ⅱ的乳化層比例稍低于配方Ⅰ，表明三七根提取物與Tween 20復配后的乳化能力稍低于Tween 20單一乳化劑的乳化能力，但相差不大。從圖5中可以看出，配方Ⅰ的水層仍為乳白色，而配方Ⅱ的水層幾乎澄清透明，表明Tween 20單一乳化劑與水相的結合能力優(yōu)于三七根提取物與Tween 20復配體系。
圖5配方Ⅰ和配方Ⅱ的乳化能力
由圖6可知，升溫后離心發(fā)現(xiàn)，配方Ⅱ的乳化層比例低于配方Ⅰ，表明三七根提取物與Tween 20復配后的乳化穩(wěn)定性略低于Tween 20單一表面活性劑。二者所形成的配方長期乳化穩(wěn)定性仍有待進一步考察。
圖6配方Ⅰ和配方Ⅱ的乳化穩(wěn)定性
通過配方Ⅰ和配方Ⅱ的乳化能力實驗和乳化穩(wěn)定性實驗可以看出，復配體系的乳化性能較Tween 20單一表面活性劑弱一些。對此，本文進行了初步的探究。實驗結果表明，25℃條件下，Tween 20質量分數(shù)為0.2%的水溶液，與辛酸/癸酸甘油三酯的界面張力為5.0 mN/m，而復配體系水溶液（三七根提取物和Tween 20的質量分數(shù)分別為0.16%和0.04%）與辛酸/癸酸甘油三酯的界面張力為8.4 mN/m。三七根提取物中并非單一成分，而是包含了多種皂苷成分和其他微量成分，因此復配體系中的表面活性劑分子在界面排布可能不如單一表面活性劑緊密，從而導致界面膜不夠堅固，這可能也是導致復配體系的乳化能力較弱的原因之一。同時，不同復配比例也會導致表面活性劑分子在界面膜的排列不同，因此這可能也是表2中不同的復配體系所實現(xiàn)的增效作用各異的原因之一。
2.4三七根提取物與其他非離子表面活性劑二元復配體系
為了更好地探究三七根提取物的表面活性，選擇多元醇型非離子表面活性劑中的Tween 60進行實驗。將三七根提取物與Tween 60復配，并探究其復配體系的表面活性。
2.4.1 Tween 60水溶液的表面張力和臨界膠束濃度
測量不同質量濃度的Tween 60水溶液的表面張力，并繪制表面張力（γ）對質量濃度（ρ）的對數(shù)曲線如圖7所示。將轉折點兩側的擬合直線外延，相交點為cmc，其質量濃度約為0.1 g/L，對應的表面張力γcmc為41.52 mN/m。
圖7不同質量濃度Tween 60的表面張力曲線
2.4.2 Tween 60與三七根提取物二元復配體系
由前文實驗結果可知，三七根提取物與Tween 60的cmc均為0.1 g/L。根據(jù)2.3.2中方法，確定了三七根提取物與Tween 60復配質量比為1∶1。在25℃下，復配體系理論值和表觀值如表3所示。三七根提取物與Tween 60的復配體系形成膠束的能力減效100%，降低溶液表面張力的能力減效0.51%。結果表明，三七根提取物與Tween 60按1∶1質量比復配后，并不能對體系產(chǎn)生明顯的協(xié)同增效作用，這可能與三七根提取物和Tween 60的含量、結構有關。
表3復配體系的表面活性（25℃）
3結論
1）三七根提取物具有較高的表面活性，cmc為0.1 g/L，對應的γcmc為43.67 mN/m，并且其表面活性優(yōu)于三七葉莖提取物。三七根提取物的水溶液呈弱酸性至中性，在pH 4.0~8.0范圍內(nèi)，其表面張力隨pH的降低而降低，在0~1.0%NaCl質量分數(shù)范圍，其表面活性隨鹽度的增加而變大，這可能與無機鹽壓縮表面活性劑親水頭基有關。
2）通過Rosen理論對三七根提取物和常用的非離子表面活性劑Tween 20進行復配。通過測量二者的cmc和γcmc，計算出最佳復配質量比為m（三七根提取物）∶m（Tween 20）=4∶1。在此復配比例下，測量復配體系的表面活性與乳化性能。結果顯示，三七根提取物與Tween 20的復配體系具有協(xié)同增效作用，但其乳化能力和乳化穩(wěn)定性都略低于單一使用Tween 20體系，這可能與復配體系表面活性劑在界面膜的排列有關。
3）三七根提取物與Tween 60復配后無協(xié)同增效作用。這可能與二者的成分、含量和結構有關，具體原因仍有待于進一步研究。
三七根提取物不僅可以用作活性成分，也可以發(fā)揮助乳化的作用。將三七根提取物與Tween 20復配使用后，具有協(xié)同增效的作用，同時也將提升產(chǎn)品的天然概念。但是，三七根提取物中皂苷成分的量受多種因素的影響，干燥技術、病蟲害等因素都會導致三七的品質不穩(wěn)定。并且，在化學成分方面，目前對于皂苷類成分中的黃酮類、多糖類、酚酸類等成分研究還不夠深入；在生物活性方面，皂苷類成分可能會引起細胞膜通透性的改變，從而導致溶血作用。因此，三七根提取物的質量控制、批次間差異及添加比例等問題仍有待更深入的研究。