酸性條件下大黃魚魚卵水解蛋白-大豆卵磷脂復(fù)合體系物理穩(wěn)定性分析

葉 銳，吳曼鈴，時(shí) 瑞，胡錦鵬，程文健

（福建農(nóng)林大學(xué)食品科學(xué)學(xué)院，福建福州 350002）

大黃魚魚卵營養(yǎng)價(jià)值極高，是一種優(yōu)質(zhì)的蛋白質(zhì)資源，魚卵在經(jīng)過脫脂處理后蛋白質(zhì)含量約為83.86%[1]。但是在加工過程中蛋白質(zhì)容易受冷熱加工、金屬元素、pH 值等因素的影響[2]。為探究在酸性條件下魚卵水解蛋白與大豆卵磷脂的配比對復(fù)合乳液體系物理穩(wěn)定性的影響，采用不同質(zhì)量比的魚卵水解蛋白與大豆卵磷脂復(fù)配，經(jīng)過高壓均質(zhì)（60 MPa）制得乳狀液[3-4]，對復(fù)合體系的乳化性能和物理穩(wěn)定性進(jìn)行分析，以期通過魚卵水解蛋白與卵磷脂的復(fù)配，提高魚卵水解蛋白制備的乳液在酸性條件下的穩(wěn)定性，為其作為乳化穩(wěn)定劑在酸性含油脂飲品生產(chǎn)中的應(yīng)用提供一定的參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

大黃魚魚卵水解蛋白、大豆卵磷脂，索萊寶科技有限公司提供；金龍魚玉米油，購于永輝超市；磷酸氫二鈉、十二烷基硫酸鈉、濃鹽酸、氫氧化鈉等試劑，均為分析純。

1.2 儀器與設(shè)備

TU-1810 型紫外可見分光光度計(jì)，北京普析通用儀器有限責(zé)任公司產(chǎn)品；PRACTUM224-1CN 型電子天平，賽多利斯科學(xué)儀器（北京） 有限公司產(chǎn)品；ST2100 型實(shí)驗(yàn)室pH 計(jì)，奧豪斯儀器（常州） 有限公司產(chǎn)品；HK-30K 型手持式均質(zhì)儀，上海漢諾儀器有限公司產(chǎn)品；HJ-4A 型恒力磁力加熱攪拌器，江蘇金壇市宏華儀器廠產(chǎn)品；TGL-20M 型臺(tái)式高速冷凍離心機(jī)，湖南湘儀實(shí)驗(yàn)室儀器開發(fā)有限公司產(chǎn)品；SCILOGEX 型賽洛捷克混均儀MX-S，上海輔澤商貿(mào)有限公司產(chǎn)品；OmNi 型多角度粒度分析儀及高靈敏Zeta 電位儀，美國布魯克海文儀器公司產(chǎn)品；FV1200 型激光掃描共聚焦顯微鏡，Olympus 公司產(chǎn)品；LUMiSizer 型全功能穩(wěn)定性分析儀，亞諾（北京） 科技有限公司產(chǎn)品；FB-110X 型納米均質(zhì)機(jī)，上海勵(lì)途機(jī)械設(shè)備工程有限公司產(chǎn)品。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 磷脂-水解蛋白乳狀液制備

稱取一定量的魚卵水解蛋白溶于10 mmol/L 的磷酸鹽緩沖溶液中，添加0.02%（V/V） 疊氮化鈉作為防腐劑，充分溶解后制備一定濃度的蛋白液，采用1 mol/L HCl 調(diào)節(jié)蛋白液的pH 值至3，于室溫下磁力攪拌1 h。按照魚卵水解蛋白-大豆卵磷脂為1.0∶0，0.8∶0.2，0.6∶0.4，0.5∶0.5，0.4∶0.6，0.2∶0.8，0∶1.0（m/m） 的比例添加磷脂，制備質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%（W/V)的蛋白質(zhì)-磷脂復(fù)合液，再次調(diào)節(jié)pH 值至3，攪拌1 h，使蛋白質(zhì)和磷脂充分溶解并相互作用，并配制1%（W/V） 的大豆卵磷脂溶液及1%（W/V） 的魚卵水解蛋白液作為對照組。取10%（V/V） 玉米油和90% （V/V） 蛋白液混合，用手持均質(zhì)器以轉(zhuǎn)速22 000 r/min 乳化6 min，制備粗乳液。然后采用高壓均質(zhì)機(jī)60 MPa，循環(huán)3 次制得最終的乳液。

1.3.2 乳液粒徑測量

將新鮮乳液用去離子水稀釋10 倍，采用OmNi多角度粒度分析儀，在25 ℃下測定乳狀液平均表面積粒徑、粒徑分布，水相折射系數(shù)1.330，油相折射系數(shù)1.476（玉米油），每個(gè)樣品測定3 次。

1.3.3 快速穩(wěn)定性分析

參照金紅[5]的測定方法。采用穩(wěn)定性測試儀測試乳狀液穩(wěn)定性，取470 μL 新鮮乳液于離心管中，以轉(zhuǎn)速3 000 r/min 離心8 min，輪廓線50，溫度20 ℃。

1.3.4 乳化活性與乳化穩(wěn)定性

參照Li C 等人[6]測定方法，測定蛋白質(zhì)-磷脂復(fù)合物的乳化活性和乳化穩(wěn)定性。將2 mL 玉米油分別與6 mL 不同比例的蛋白質(zhì)-磷脂復(fù)合物混合，魚卵水解蛋白∶大豆卵磷脂復(fù)合比例分別為1.0∶0，0.8∶0.2，0.6∶0.4，0.5∶0.5，0.4∶0.6，0.2∶0.8，0∶1.0。然后用1 mol/L HCl 調(diào)節(jié)pH 值至3，經(jīng)高速均質(zhì)器以轉(zhuǎn)速14 000 r/min 均質(zhì)1 min，分別于均質(zhì)0，10 min，從容器底部吸取50 μL 樣品置于試管中，加入5 mL 0.1%SDS 溶液稀釋，于波長500 nm 的分光光度計(jì)下測定其吸光度。乳化后0 min 時(shí)刻測定的吸光度記作A0，放置10 min 后測定的吸光值記作A10。用以下公式分別計(jì)算乳化活性指數(shù)（EAI） 及乳化穩(wěn)定性指數(shù)（ESI）：

式中：T——2.303；

稀釋因子——100；

C——單位體積蛋白質(zhì)質(zhì)量濃度，g/mL；

Φ——乳濁液中油的體積分?jǐn)?shù)，%。

1.3.5 微觀結(jié)構(gòu)觀察

將新鮮乳液用去離子水稀釋10 倍后，采用激光掃描共聚焦顯微鏡對乳液液滴分布情況進(jìn)行觀察。

1.4 數(shù)據(jù)分析

所有試驗(yàn)均進(jìn)行3 次重復(fù)的結(jié)果，使用Origin 9.0處理數(shù)據(jù)，采用SPSS 19.0 對數(shù)據(jù)進(jìn)行顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 乳化活性及穩(wěn)定性分析

在大豆卵磷脂的添加對酸性條件下（pH 值為3）魚卵水解蛋白的乳化活性和乳化穩(wěn)定性的影響。

不同配比的乳液的乳化活性與乳化穩(wěn)定性見圖1。

由圖1 可知，大豆卵磷脂的添加可以明顯提高魚卵水解蛋白在酸性條件下的乳化活性及乳化穩(wěn)定性；且在復(fù)合體系中隨著磷脂添加比例的增加，二者均呈現(xiàn)上升趨勢，在0.2∶0.8 時(shí)出現(xiàn)最大值，且顯著高于魚卵水解蛋白和大豆卵磷脂的乳化活性及穩(wěn)定性，即乳化活性值為42.6 m2/g，乳化穩(wěn)定性值為48.3 min，其乳化性能顯著優(yōu)于單純的魚卵水解蛋白或大豆卵磷脂。

2.2 乳液粒徑分析

在酸性條件（pH 值為3） 下，大豆卵磷脂的添加對蛋白-磷脂復(fù)合體系乳液粒徑的影響。

不同配比乳液的粒徑大小見圖2。

由圖2 可知，在未加入大豆卵磷脂時(shí)，由魚卵水解蛋白制得的乳液粒徑達(dá)到2 880.1 nm；添加大豆卵磷脂后，乳液粒徑顯著（p＜0.01） 下降。在魚卵水解蛋白與大豆卵磷脂的比例達(dá)到0.2∶0.8 時(shí)，乳液平均粒徑最小（56.8 nm），而單純大豆卵磷脂穩(wěn)定的乳液的平均粒徑為75 nm。

2.3 快速穩(wěn)定性分析

采用LUMiFuge116 穩(wěn)定性分析儀對pH 值為3條件下不同配比的魚卵水解蛋白與磷脂復(fù)合物制備的復(fù)合乳液體系進(jìn)行穩(wěn)定性分析。

不同配比乳狀液積分透光率的變化見圖3，不同配比的乳液的澄清指數(shù)隨時(shí)間變化情況見圖4。

加入磷脂后，配比0.8∶0.2 的乳液不穩(wěn)定系數(shù)比1.0∶0 的略微上升，隨著磷脂添加比例的增加，不穩(wěn)定系數(shù)逐漸降低；配比為0.2∶0.8 與0∶1.0 乳液的不穩(wěn)定系數(shù)最低且兩者基本重合，表明大豆卵磷脂可以與魚卵水解蛋白相互作用，提高乳液在酸性條件下的穩(wěn)定性，且穩(wěn)定性隨磷脂在該復(fù)合體系中所占的比例增加而增加。

2.4 微觀結(jié)構(gòu)觀察

不同配比乳狀液微觀結(jié)構(gòu)圖見圖5。

由圖5 可知，當(dāng)魚卵水解蛋白與大豆卵磷脂的比例為1.0∶0 時(shí)，乳液中可以觀察到粒徑大小不一的油相液滴，液滴尺寸分布范圍很寬，表明單純由魚卵水解蛋白穩(wěn)定的乳液中油相液滴易聚集形成大液滴；添加大豆卵磷脂后乳液粒徑顯著降低，隨著添加比例的增加乳液油相液滴尺寸分布更窄，液滴間的粒徑大小差異也逐漸變小，在二者配比為0.2∶0.8 時(shí)，液滴粒徑明顯降低且液滴呈現(xiàn)規(guī)則球狀，無聚集現(xiàn)象。微觀觀察結(jié)果與乳液粒徑分析測定結(jié)果基本一致，表明魚卵水解蛋白與一定比例的大豆卵磷脂復(fù)配，由于磷脂自身的負(fù)電荷增強(qiáng)了顆粒間的靜電斥力，從而有效阻止了液滴聚集。

3 結(jié)論

在酸性條件下，與單純魚卵水解蛋白或單純大豆卵磷脂制備的乳狀液相比，魚卵水解蛋白-大豆卵磷脂以一定配比組成的復(fù)合體系其乳化性能均有不同程度的提高，以此制備的乳液，其物理穩(wěn)定性也顯著提高，是當(dāng)魚卵水解蛋白與大豆卵磷脂的配比為0.2∶0.8 時(shí)，該復(fù)合體系的乳化性能最佳，制備的乳液粒徑最小，分布范圍窄，而且無聚集現(xiàn)象，因此具有良好的物理穩(wěn)定性。試驗(yàn)結(jié)果可為大黃魚魚卵水解蛋白作為乳化穩(wěn)定劑在酸性含油脂飲品生產(chǎn)中的應(yīng)用提供一定的參考。