李景
摘 要:我國大豆資源豐富,副產品中得到的大豆磷脂具有良好的乳化性、分散性、濕潤性、滲透性,大豆磷脂的開發和利用可提高大豆利用附加值,變資源優勢為經濟優勢。該文主要介紹了大豆磷脂的性質,其營養、乳化、抗氧化和延緩衰老、調節血脂保護肝臟和增強機體免疫力的功能特性,分析了其在食品加工、飼料、化妝品和制藥行業的應用現狀。
關鍵詞:大豆磷脂;功能;應用
中圖分類號 TS201.2 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731(2017)22-0102-03
Abstract:Soybean resources are rich in our country,soybean phospholipids as the by-product of soybean has good emulsification,dispersivity,wettability and permeability,the development and utilization of soybean phospholipids can improve the resource advantage of soybean into economic advantage.In this paper,highlights of the soybean phospholipid were its speciality,functional and its applications in food industry,feed industry,cosmetics industry and pharmaceutical industry.Its functional properties were nutrition,emulsification,anti-oxidant and anti-aging,regulating blood lipids to protect the liver ,and enhancing the body's immune system.
Key words:Soybean phospholipid;Function;Application
大豆油是世界上產量最多的油脂,根據美國農業部數據,2015—2016年度全球植物油消費中,大豆油消費量達到5198t,占全球食用植物油消費總量的29%[1]。我國盛產大豆,原料資源豐富,同時也是油脂生產和消費大國,而在豆油精煉過程中產生的大量油腳中含有豐富的磷脂,可將油腳進一步脫水、純化得到大豆磷脂,其主要成分為磷脂酰膽堿(卵磷脂)、磷脂酸乙醇胺(腦磷脂)、磷脂酰肌醇、溶血磷脂酰膽堿與磷脂酸等天然脂類。大豆磷脂分子含有親水的極性頭和疏水的非極性頭,具有親水和親油的性質,使得油相和水相互溶,是一種性能優良的表面活性劑,具有很好的乳化性、分散性、濕潤性、滲透性等多種特性,廣泛用于食品、藥品、保健品、飼料、工業助劑等行業[2-4]。
隨著對大豆磷脂研究和利用的深入,發現其各組分物理性質和功能性質差異較大,因此對其精制和改性,獲得了高附加值磷脂產品,如濃縮磷脂、粉末磷脂、混合磷脂、高透明度磷脂、各種改性磷脂[5-7]、高純磷脂酰膽堿,也能以磷脂復合物或脂質體的形式應用于制藥行業[8-9],進一步擴大了磷脂的應用范圍,提高了磷脂的應用和研究價值。
1 大豆磷脂
大豆磷脂依脫色和漂白成都不同是一種淡黃色至棕色、無臭或略有氣味的粘稠狀或粉末狀物質,其不溶于水,可溶于醇、乙醚、石油醚、氯仿、苯或油脂等非極性溶劑,難溶于丙酮。大豆磷脂分子結構中具有疏水脂端和親水的磷酸及有機胺一端,在水中可形成雙層結構,具吸潮性,吸潮后其體積增大,并形成磷脂水合物變為極性化合物而不溶于油,因此在磷脂的制備過程中常采用水化法脫膠將大豆磷脂從油中沉淀分離出來。大豆磷脂由于分子中存在大量不飽和脂肪酸,易被氧化,不耐高溫,80℃時開始變色,120℃時就開始分解。大豆磷脂的化學性質主要表現在它的脂鏈、脂肪酸和磷脂的X取代基上,可發生水解、氫化、鹵化、乙酰化等化學反應[10]。
2 大豆磷脂的功能特性
2.1 營養功能 磷脂是動植物細胞細胞膜的主要構成成分,是生命基礎物質,對維持生物膜的生理活性和機體的正常代謝起重要作用,與人類健康、疾病密切相關。大豆磷脂中含有豐富的不飽和脂肪酸亞油酸、亞麻酸、膽堿、肌醇和維生素等多種營養物質,都是機體生長所需。磷脂參與脂類代謝,促進脂肪的乳化分散,增加脂肪與腸粘膜的接觸面積,促進脂類的消化、吸收、轉運和合成,有利于機體吸收脂類及脂溶性維生素等營養物質[11]。
2.2 乳化功能 大豆磷脂是含有極性基團和非極性基團的兩性表面性劑,極性端即親水端可使其溶解在水中,非極性端是親油的,可使其溶解在油或脂肪中,形成油包水(w/o)的混合物,卵磷脂部分溶解在水中,另一部分溶解在油中。當油在過量的水中搖勻時,形成小油微滴,接著,磷脂分子的非極性部分在脂肪中排成行,極性端在水相表面排成行,這些油微滴相互排斥而分解在兩相里,這樣就形成了穩定的乳狀液,因此卵磷脂具有很好的乳化性、分散性、濕潤性,是天然的乳化劑[12]。
2.3 抗氧化和延緩衰老 有研究將大豆磷脂單獨加入油脂中考量其抗氧化性,認為其對維生素E含量高的棕櫚油具有一定的抗氧化作用[13]。大豆磷脂可與其他物質復合,提高其抗氧化性[14],作為天然抗氧化劑應用于加工業中。大豆磷脂可與體內產生自由基結合,增強SOD活性,降低體內脂質氧化終產物心肌丙二醛含量,可以增強血清酚氧化酶的活力,提高機體抗氧化功能,延緩衰老,改善機體免疫功能[15-16]。
2.4 調節血脂,保護肝臟 高脂血癥是誘發動脈粥樣硬化及心腦血管疾病的重要因素,大豆磷脂通過對血清總膽固醇和甘油三脂的乳化、轉運及清除來調控脂質在機體內的沉積及分布。有研究表明,大豆磷脂具有輔助降血脂的功能,其中的磷脂酰膽堿是調節血脂的主要有效成分[17],磷脂酰膽堿通過增加膽固醇的流出,降低脂肪酸的合成,提高膽固醇的氧化,降低了血清中總膽固醇和甘油三酯的水平,增加了高密度脂蛋白,減輕了高脂飲食,引起的肥胖和肥胖相關并發癥,如引起心血管疾病的高脂血癥[18]。萬明勇等的研究表明,在基礎治療上聯合大豆磷脂,可明顯改善急性缺血性腦卒中患者的血脂水平[19]。肝臟與脂類的消化、吸收、運輸、分解代謝和合成代謝關系密切,但肝臟不能儲存脂肪,否則會引起肝臟病變,脂肪需與蛋白質、磷脂結合,卵磷脂對脂肪具有較強親和力,可結合動物體內的脂肪以磷脂的形式輸出肝臟,進入血液循環代謝,保護肝臟技機能。此外,膽堿膽堿缺乏時,肝臟會增加甘油三酯的的合成,從而導致其在肝臟中累積,加劇了脂肪肝的發生,大豆磷脂中的卵磷脂作為膽堿的前體物質,可補充膽堿,促進脂肪代謝[20]。endprint
2.5 增強機體免疫力 磷脂是細胞膜的重要組成部分,細胞膜除了可穩定細胞內環境,還維持細胞與外界環境的物質能量交換以及信息傳遞,磷脂通過控制與免疫相關的酶活性與酶含量,促進免疫應答,增強機體的免疫力。大豆磷脂可提高吞噬細胞的吞噬功能[21],使巨噬細胞的應激性增加[22],促進淋巴細胞的增殖能力,提高淋巴細胞的數量和轉化率,減輕炎癥反應,提高機體的免疫功能。磷脂組成的脂質體可包容水溶性物質,一些抗原可通過共價或非共價鍵與脂質體結合,卵磷脂本身抗原性較弱,結合抗原和半抗原后可增加調節免疫響應的性能[23]。
3 大豆磷脂的應用現狀
3.1 大豆磷脂在食品加工業中的應用 由于大豆磷脂的乳化性、分散性、濕潤性、滲透性等多種特性,大豆磷脂作為食品添加劑在食品加工業中應用廣泛。在焙烤制品加工過程中,由于磷脂可作為表面活性劑,與面粉中蛋白質(面筋)結合,增加面團吸水率和面筋筋力,改善面筋網絡結構,調節面團質量,改善面團加工性能[24-25];也可與淀粉結合,發揮保鮮劑的作用,使淀粉間更有效的相互作用,防止淀粉的老化,改善面團的質構[26];磷脂可與其他成分復配,發揮乳化性能,作為焙烤專用脫模劑的原料,提升焙烤專用脫模劑的品質[27]。在乳制品加工工業中,磷脂對乳及乳制品的穩定性起到不可缺少的作用,可在脂肪球表面起到屏障作用,防止脂肪微粒聚集,使乳脂肪在乳中保持穩定的狀態;也可改善速溶奶粉的溶解性;在干酪加工中可使其質構細膩,延長貨架期;在冰淇淋加工中,可作為人造奶油的乳化劑,使冰淇淋油而不膩、滑潤爽口,可與冰淇淋配料中的增稠劑相互作用,防止冰淇淋起砂[28]。
3.2 大豆磷脂在飼料行業中的應用 大豆磷脂作為特殊的營養添加劑和飼料加工助劑廣泛應用于飼料行業。大豆磷脂營養豐富,添加大豆磷脂的飼料可為牲畜或魚類提供不飽和脂肪酸、膽堿、肌醇和其他促生長物質,大豆磷脂是一種乳化劑,在飼料中添加磷脂可促進脂肪在早期斷奶牲畜小腸中的乳化作用,提高脂肪酶的消化能力,調節脂肪的代謝、吸收,提高脂肪的利用率,改善斷奶牲畜對飼料的轉化率,也能提高牲畜的日增重和瘦肉率,降低幼仔死亡率[29]。大豆磷脂可調控脂肪在動物機體的分布以及機體脂肪酸的組成,提高畜肉不飽和脂肪的含量,改善胴體品質,從而滿足人們口味上的要求和健康消費需求,間接促進人類健康。大豆磷脂可作為顆粒料、粘結劑和潤滑劑,減少飼料混合粉末。
3.3 大豆磷脂在化妝品中的應用 大豆磷脂一方面具有多種生理功能的天然營養素,是性能良好的天然表面活性劑,并且具有膠體性質,具有抗氧化、抗靜電、穩定、乳化、分散、潤濕、滲透、保濕、軟化肌膚等多種功能,另一方面磷脂本身即是皮膚的組成成分,在細胞代謝和細胞膜滲透調節方面起著重要作用,對人體肌膚有很好的保濕性和滲透作用,可改善皮膚營養,減少皮膚皺紋,增加皮膚光澤,使皮膚細嫩,并能消除皮膚色素沉積,減少和去除老年斑,延緩皮膚衰老,所以大豆磷脂是一種十分理想的天然優質化妝品原料[30]。
3.4 大豆磷脂在制藥行業中的應用 有些藥物口服生物利用度低,大豆磷脂除了可作為藥物制劑的乳化劑和輔料外,在一定條件下還與各種活性物質結合,形成磷脂復合物,利用其兩親特性,作為活性物質的載體,增強其親脂性,改善活性物質的溶解性,促進活性物質和藥物的透膜轉運,提高滲透和吸收,提高對活性物質的利用度[31]。大豆磷脂還可與藥物及其他助劑制成自微乳釋藥系統,是在胃腸蠕動或環境溫度及溫和攪拌下能自發形成微小乳滴高度分散體系,增加了藥物與胃腸道的接觸面積,同時促進了藥物經淋巴吸收的增加,減少藥物的不良反應[32]。
4 展望
大豆磷脂是大豆加工過程中的副產物,含有機體所需各種營養,性價極高,我國磷脂加工技術已經趨于成熟,可通過水化、精煉等方法和工藝,獲得高質量品質的大豆磷脂。大豆磷脂屬于天然類脂混合物,進一步深化其應用主要集中在:(1)各天然類脂成分的分離純化工藝、檢測及生理活性研究;(2)通過羥化、氫化、酰化及酶水解進行化學、酶法改性,改善其性質,拓寬其應用范圍;(3)作為脂質體和微乳制備原料應用于醫藥行業。可見,大豆磷脂具有廣泛的應用前景。雖然我國對于大豆磷脂在改性、生物活性的研究以及脂質體的制備方面與國外還有一定的差距,但相信隨著科學技術的不斷發展,在國家和企業的積極參與以及科技工作者的共同努力下,一定能使大豆磷脂這一寶貴的資源得到合理的開發利用,提高其經濟附加值,變資源優勢為經濟優勢。
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(責編:張宏民)endprint