卵磷脂的功能特性及其化学改性

垃 0 引言 垒 卵 的功能特性及其 卵磷脂是～种在动植物中广泛分布的磷脂，来源 广 、价格低 ，是 天然的乳化 荆和营养扑 品 具有 降血 脂、治疗脂肪肝和肝硬化、增强血管壁弹性等作用。在 食品工业中，卵磷脂具有乳化、抗溅散、催长及包埋等 作用，因而取得了广泛的应用。 l 卵磷腊的蛆威豆性质 按科学定义，卵磷脂是磷脂酰胆碱的通俗名称，但 · 32 · (甘油三酸百旨、固醇、游离脂 肪酸)、以及少量其它物质 如糖类和杂质所构 成的复杂棍台 物。其组成受地区、 气候、采收时闻、保存和加工等因素的影响(表一为大 豆卵磷脂的构成，图一为其化学结构)。卵磷脂的外观 为淡黄色至浅棕色粉末或半透明粘稠状液体 可溶于 醇、醚、苯、氯仿和石油醚等有机溶剂，难溶于丙酮，不 溶于水，在永中膨胀形成硬体溶液。 表一：大豆卵磷脂的构成 大豆卵磷脂的组成成分 磷脂 糖脂 中性脂 成分 含量(％] 成分 古量(％) 成分 古量(％) PC 9～l7 甘油三酸萄 35～40 醇化硬脂酸糖昔 3 十硬脂酸糖苷 固醇 l～2 P￡ 8～l5 H 8～ll 甘油二半乳糖酯 3 游离脂肪酸 2 PA 3～l0 脑苷脂类 微量 总中性脂 38—44 0凼 5—10 总糖脂 约6 注：Pc(磷庸酰胆碱) 腰(磷庸酰乙醇胺) H(磷脂砖肌醇) PA(磷脯酸) 维普资讯 http://www.cqvip.com X RI和 ： X =H ： C玷CH：N+(CH，) ： CH }b NH3： H(OH)5： 田一：卵磷脂的结构厦衄成 2 卵磷磨的功麓特性 2．1保健砟 甩 卵礴脂中的 Pc对肝脏功能、妇女怀孕期问的营养 和儿童的生长发育是十分重要的物质。研究亦表明 ． 卵磷脂能降低血清胆固醇、保持心脏健康、改善身体机 能、促进高半胱氨酸的新胨代谢、增强记忆、治疗脂肪 肝和肝硬化 、增强血管壁弹性和养活坏死现象等功能。 70年代美国就把卵礴脂用于保健食 品．美国国家科学 院食品和营养委员会已正式认定膻碱是一种必须营养 紊，卵磷脂则是 良好的胆碱谭口 】。 2．2润滑功效 卵礴脂是一种优 良的润滑荆 ，适用于油、水或调睐 混合料中。在油中添加卵礴脂，只需 0．1％一1．5％的 用量便可防止食品粘贴在焙烤箱链带、焙盘、烤模和煎 锅上 ，并可减少用油量、降低产 品损失、易于清理。添 加亲水性卵礴脂于水溶液中具 有同样 的功效 ．也不会 把油转移到冷冻食品中，用量约为 5％一10％ J。 2．3作为辅助挤 出介质 卵磷脂具有润湿救果．能协助挤出食品成型．并降 低机械损耗。采用脱油卵礴脂 ，可提高挤出时的巍畅 性、减少j霄理时间、提高生产效蓝⋯。 2．4发泡作用 卵磷脂是油炸食品的最佳乳化荆，能在较长时间 内保持所需要的发泡力 ．同时可防止食物粘连和焦化． 它只使油脂 舟质发 泡 而不发生 明显 的喷溅。另一方 面．发泡作用增加了传导介质的体积，从而减少了烹炸 食品所用油脂的量 J。 2．5减稠作用 大豆卵礴脂具 有减 稠作用是 Hame Male在 1930 年提 出的。当时 ，在巧克力物料中加 人 0．1％ 一0．3％ 的大豆卵礴 旨后．稠度明显降低．降低的稠度与巧克力 物料中少用 1％一3％的可可脂所造成的稠度下降相 仿 大豆卵礴脂碱稠作用的机理在商业上具有重大价 值，因而一直是人们关注的焦点，但直到现在尚来圆礴 解决。Harris(1968)认为：加人的大豆卵礴脂是复盖在 脂肪酸烃基链 PA PC PE PI 蔗糖顸粒表面 ，因而降低 了糖颗粒问的摩攘 ．造成 减稠 效果 】。B日蛐|ch(I9 )证实了大豆卵礴脂具有复宣糖 颗粒表面及降低摩擦的作用 。但用此观点不能解释 — 些 现 象：Fincke观 察 到，当大 豆 卵礴 脂 加人 量 为 0．1％ 一0 3％时物料 的 Cai n屈服值和塑性牯度都有 所陴低 ：当加人量为 0 3—0．5％时 ，物料的 Cas~m屈服 值反而增加 ．而塑性粘度变化不大” 。Min~ (1980)指 出 ，当巧克力物料中过量地加人 卵礴脂 ，或者加人 卵磷 脂后物料长时间处于高温下．都会降低其减稠效果 。 华聘聘(1999)指出．大豆卵磷脂肘油脂的结晶过程有 明显的延缓作用，因此认为减稠作用与延缓油脂结晶 过程息息相关 出现反常的原因则是卵磷脂延缓结晶 的能力是有限的 。 2．6乳 化作 用 卵礴脂是一种较好的乳化剂 ．可用于 W／O和 0，w 型乳状液 ，其 HI．B值为 2—12。当 HLB~g4时 ，卵磷脂 可作为 WlO型乳化荆 ，如人造奶油。食 品多以 0，w 的 形态出现，故 m卫值一般高于 6。 2．7速溶作用 亲水性粉末添加到水中会迅速地 悯湿 ．形成外湿 内干的小颗粒．在辊合时容易出现结块。添加极性低、 HI．,B值小 、亲膳性好 的卵礴膳 有助 于词低润温和分散 速度太快的粉末在溶液中的水合作用．抑{|I结块。对 疏水粉末 ．可添加极性高 、HI．B值 大、亲水性好的卵磷 脂 ．可消除脂与水之问的相互排斥 ．使产 品迅速地润湿 和分教于液体中 J。 2．8脱棰作 用 脱模荆是一种用来防止蛋糕和甜点粘贴在铁锅和 模子 上的加工 辅料。卵礴脂 可作 为表面 活性 剂 (s¨ )，在铁锯上形成一层均匀的脂肪膜，使产品更易 脱出。目前．市场上大多数脱模剂都采用喷嘴瓶来盛 载 ．产品中只要有很擞细和混浊的沉淀物 ．便可能堵塞 喷嘴。分馏卵礴脂比标准卵礴脂更有助于防止喷嘴的 堵塞。 2 9抗氧化作用 卵礴脂在油中含量 >0．2％，可显著地提高菜籽 · 33 · ● O 维普资讯 http://www.cqvip.com 油 、葵花油 、大豆油 等的抗氧化性，在 60℃贮 存可保存 约 8周 。人造卵磷脂 在有铜、铁 、锰等离子存在 时，抗 氧化作用更高．因这些 离子 可提高 油脂中的过氧化物 和过氧化氢的分解括性。在有氮参与下这种活性可进 一 步提高。对鱼油 的抗 氧化性实验表 明，古 丙酮不 溶 物达 65％的卵礴脂具有最大的抗氧化作用 。 2．10微腔囊化作用 卵磷脂可作为食用 香精 香料 的微胶囊化壁材 ，经 包埋后可形成稳定 的馓胶囊 ，常用于巧克力、饼干等食 品。在馓 胶囊制作 中，硬卵礴脂与软卵磷脂 的比例一 般为 l：l一4：9，这种比例使风 昧成分 的释放温度在 勰 ～ 40℃之间 ，可入 口即化，增加硬 卵磷脂 的 比例，释放 温度提高 。 2．1l作为脂质体 的成分 脂质体(Upo~ )技术在食品工业中是一个全新 的应用顿域．目前 国外 已对之进行大量研究。脂质体 可对酶、香精香料 、维生素、矿物 质等进行包埋。通过 改变尺寸和脂质体 的组成 ，可以控制脂质体的渗透性 、 稳定性、亲和性和表面括性等性质。此外．脂质体还具 有容纳性好、天然无毒、尺 寸小、生物可降解 和贮存稳 定等特点。 目前 ，脂 质体在 国外 已广 泛应用 于加速干 酪早熟、防止奶酪腐嗷、防止乳状食品氧化、作为酵反 应器、用 于 保健 饮料 、包 埋 香精 、维 生 素 和 矿物 质 等_1l' 。 2．12催长作用 使用脱油卵磷 脂可显 著提高发酵产物 的发 酵速 度，因而可用于发酵食品的生产。实验表明添加 0．3％ ～ 0 8％的卵磷脂 可太大增强面粉酵母 和乳球菌 的活 性，已在面包、糕点等的生产中取得 了广泛的应用 。 2 13附聚作 用 跗聚作用可以分 逐步 附聚和压力附聚两种，只有 逐步跗聚才能制造 出多孔颗粒附聚物 ，有助 于改进产 品的速溶性。逐步附聚工艺为：通过揉担处理，把独立 的细粉末颗粒紧紧地聚在一起 ，再将水、或古糖或其它 配料的水溶液喷向粉末颗粒 ，这样，粉末颗粒之何的接 触面便会产生粘附作用。最后对产 品进行干燥处理 ， 击除其中的水分 ，这 时溶解 的粉末物质或聩 液的结 晶 成分会在颗粒问形成固体桥 ，使产品具 有多孔结构 ，并 增加其表面积。当产 品进行 复原时 ，液体便会通 过毛 细管作用渗人空心的附聚内部空间，将固体桥溶解 ，使 原奉粘附着的颗粒分开 ，继 而均匀分散在液体 中。但 逐步跗聚对台有过多可形成水合物的成分和古有过多 鹿水成分和原料则不佳，加人卵磷脂处理便可取得最 佳效果 2．14延缓淀粉的老化 卵磷脂经过脱油及水解处理，可制得溶血卵礴脂 · 34 · ( 唧 8pl )。这种卵磷脂的三维空间结构，能容 许其赦包进直链淀粉的螺旋排列 中，阻止直链淀粉发 生重结 晶，故而有助于延缓焙烤食品中淀粉的老化 ，保 持制品的新鲜 、松软。 2．15其 它 卵磷脂还可作为食 品充填物用 于干酩、面 团和奶 粉中：可保护面 团中的酵母细胞 ，改 进面 团的物 理特 性 ．用作抗氧化剂增效剂等。 3 卵磷 的化学改性 卵磷脂的化学性质 主要表现在酯键 、脂 肪酸和磷 脂 的 X取代基上 ，故可在这些位置发生化学反应 ，使卵 磷脂改性 ，以进一步拓宽其作用与应用范围。 3．1通过酯键反应制备部分水解磷脂 利用酵催化 ，可制得部分 水解礴脂。特殊 的磷 脂 酵可分解不同的醋键 ，使磷脂 发生水解。如利用猪胰 脏分离的 Phosph~Imse A2，可将 卵礴脂转化 成 Lyso一 [echldn，这是一种良好的乳化剂。如用蛇卵礴脂酶，它 能专一作用于礴脂 的不饱和酸酯键 ，使其分解u4。 。 3．2利用幂饱和脂肪酸的不饱和性进行 改性 在有 M或 Bd等作催化剂 时．对 卵磷脂进行催化 加氢．可降低磷脂分子中不饱和脂肪酸的不饱和度 ．提 高卵磷脂 的氧化稳定性。在乳酸等有机酸存在下 ，大 豆卵礴脂与过氧化氢反应 ，可使礴脂分子中脂肪 酸的 不饱和键部分 羟基化。 由于在磷脂分 子中引入 了羟 基 ，从而增大了礴脂 的亲水性 ，提高了它在冷水 中的分 散性 向溶 于 已烷 的大 豆 卵礴脂 中加 入磷 脂 总 量 22 5％的Na口0，用乙酸调溶液酸度 ，保持温度为 印℃ ． 在不斯搅拌下反应 ⅡI可制得羟氯化大豆礴脂 ，它具 有 较高的乳化稳定性及 良好的润湿性和分散性 。 3．3利用太豆磷脂的 X取代基的活泼性政性 大豆卵磷脂中的磷脂酰肌醇和礴脂酰乙醇胺分子 中分别古有活性羟基 和胺基 ，它们能与环氧乙烷类 化 合物反应 ，生成醚键和碳氮键 ，具有类似非离子表面活 性剂的性质，可提高其在水中的溶解度，礴脂酰乙醇胺 分子中的胺基，可与袭氯、乙酸酐或乙酸乙酯等酰化试 剂反应，生成乙袭化改性磷脂，它具有较高的分散性。 将 100Kg的大 豆浓缩 卵磷 脂溶 于 2OOL已烷中，加 八 1．8Kg三聚甲醛和 2．7L甲酸 ，在回流条件下加热 4h，可 制得 N，N一甲基磷脂酰 乙醇胺 ，这是一种 良好的乳化 剂，可广泛应用于食品，医药及化妆品工业上 丁 。 4 小螭 卵磷脂具有多种功能特性，可用于多种食品并显 著改善食品的质量和风昧 经改性后的卵礴脂可进一 步改善其性能 、拓宽其作用与范围 ，但要加经对改性卵 礴脂的毒理学研究，以确保人类健康。卵磷脂原料丰 富、价格低廉，食品工作者应进一步加强对之的研究应 维普资讯 http://www.cqvip.com 用，开发出更多的古营养丰富的食品 参 考 文 t 1 汪秋安 叶 方圆。卵磷 麝的开璺 与应 甩。广西轻 工业 1999．(1)：9—12 岳喜 皮，李瓤芹，骆承 瘁。卵磷脂的开发置丧食 品工业 中 的应甩。备品工业．1995，(4)：55—57 美目中央走立蛋 白睾团，^、司。太豆咿磷脂在食 品中的加 工她益。中国食品工业。19孵，(7)：17一l8 半辟聘．卵磷庸诚租作甩的原由。食品抖学，1 ，(3)：8—11 H自ⅡiB．T．L s h^l0 ．1968．(3)10B一122 M ，B．W ．M帅 ·dm C．,mfe,etlaa，1嘲 ，riO：47一．50 F'mcke，A H d蛐 d竹 hk|班帆a留1i糟e． V I B~I／n 1968，357 B~-tuseh W ．IVu．stInt c叽 m Casm arc]Oa~AJte ． 一 dL．1974．153—162 9 美圉点士兰食品摹团。卵磷 庸在乳’j品 中的应用。中国 食品工业，1999，(1)：船 h^n．T．H．^ ll d丰吐 df∞t ofesnmerciol leci~u肿 心 ∞ 一 ~aive stability 0f ．Kcee~ J．ofFo。d ；咖oe and Teeh， 1991．器 【5)：5蔼 一锄 C．Ker ．MhmJe*psulati~ and时 由 edddi唧 0f￡耐 i - 脚 I 0d Teehnd。1991，s(2)；74—78 AIn日 ，J P Ⅱp0咖 瞄 inthe ir 曲 A目∞Food hII坤竹 hi岫 ，1995，6(5】：30一弘 ，S 10IT暇t in 廿∞ Id 帆 ∞ c~,eseI嘲 曲 d mIt．矗 ．凸畸 J，l辩 踊 一瞄 B呻由 deⅡk．Em'ope h e-It：EP'27500G C,nt M ．et ．．J．H哪 Sei．，J9孵，sz(4il：3醯 胨玉芳，十圃油赌 ，19孵、(1)：5了 蒋* 仁 。C● 诅P~era：CNIl0B2田 ^ R M． th tJr,aed StmedR岫It：US51661~9 (．t--R-第 12页) 羹田规定面粉的暮化标准是fl ∞g)； 维生素 A 0．29 维生索 0 维生絮 0 6I 烟酸 5．3 叶酸 0 066 铁 4 4 钙 211 锌 2．2 镁 44 4 其它营养强化；f薯 低聚糖 我们平对食用的葡萄糖、果糖为单糖、蔗糖、麦芽 糖为双糖．自然界还存在有三糖以上的低聚糖。如棉 子糖(低聚兰糖)、水苏糖(低聚四糖)。 低聚糖是一种功艟性食品配料，具有独特的生理 活性 ： ④难以被胃肠道摘化吸收、低甜度、低热量、食用 后血糖、血脂皆不会升高； @有的低取糖可以改善肺道生理功能，促进有益 细菌的繁殖 ，抑制有害苗的繁殖 ； ③提高人体的免疫功能； ④具有防龈齿的功能。 可用在米面制品中的低聚糖有；低聚果糖、低聚异 麦芽糖、低聚龙胆糖、低聚术糖、大豆低聚糖等等。 牛磺酸 牛磺酸不是蛋白质台成所需要的氨基酸．但它是 所必需的一种物质。它的主要生理功能；①维持人的 大脑正常生理功能，促进儿童的智力发育；②维护人的 正常的视觉功能；③促进脂粪物质的正常嗳收；④提高 人体的免疫功能。 牛磺酸可以添加在各种米面制品 中 (上接第l4页) 逐渐演变成丰富生活内容的享受性食品或者礼品。这 种产品的粹点是一次性消费数量不会很大，但消费者 的人效将会 日益扩大。 要使产品发展首先要提高保质期，在进一步诲汰 传统的无油蛋糕的前提下，推广应用乳化蛋糕油，生产 具有高保质期的重油蛋糕．使产品不会在短期内因淀 粉老化而干硬及掉屑。提高保康期的另一方面是使用 有效添加荆，防止产品迅速毒变。 其次是发展精细点心，为消费者喜爱的装饰(挂 花)蛋糕 ，为节 日及生 日的理想礼品。但 目前 的产品大 都是块形大，加工粗糙 ．受礼者无法娃理而成为负担． 如果能缩小体积和重量 ，然后改 良成精细产品 ，将更受 欢迎，其方向有以下几个方面： ci)增加装饰物 ；裱花虽美 ，但 口味变化不大 ，应使 表面增加诸如蜜饯、果仁、水果、豆抄、果拣、巧克力崩 成的饰物等，尽量饿到精致美味。 c目l丰富夹心层；过去有 的被花蛋糕也曾出现过 在 糕胚层中夹心奶油的馘法，但由于夹心层与表面装饰 层还是一样的口昧．不被消费者所重视，应当丰富夹心 层的内容物。可供挑选的有果酱、果浆、巧克力、芝麻 或花生酱等。 圳泼 展涂布层：目前 的榷花蛋糕表 面涂布物太同 小异．人们开始对表面的脂肪层感到难以接受，必需发 展新的涂布装饰物。可采用栗子羹、果冻、巧克力等新 的涂层，使产品更加丰富。 · 3S · l 2 3 4 5 6 7 8 2 3 4 5 6 7 8 维普资讯 http://www.cqvip.com