大豆磷脂的功能特性及应用现状
2017-12-09李景
李景
摘 要:我国大豆资源丰富,副产品中得到的大豆磷脂具有良好的乳化性、分散性、湿润性、渗透性,大豆磷脂的开发和利用可提高大豆利用附加值,变资源优势为经济优势。该文主要介绍了大豆磷脂的性质,其营养、乳化、抗氧化和延缓衰老、调节血脂保护肝脏和增强机体免疫力的功能特性,分析了其在食品加工、饲料、化妆品和制药行业的应用现状。
关键词:大豆磷脂;功能;应用
中图分类号 TS201.2 文献标识码 A 文章编号 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
大豆油是世界上产量最多的油脂,根据美国农业部数据,2015—2016年度全球植物油消费中,大豆油消费量达到5198t,占全球食用植物油消费总量的29%[1]。我国盛产大豆,原料资源丰富,同时也是油脂生产和消费大国,而在豆油精炼过程中产生的大量油脚中含有丰富的磷脂,可将油脚进一步脱水、纯化得到大豆磷脂,其主要成分为磷脂酰胆碱(卵磷脂)、磷脂酸乙醇胺(脑磷脂)、磷脂酰肌醇、溶血磷脂酰胆碱与磷脂酸等天然脂类。大豆磷脂分子含有亲水的极性头和疏水的非极性头,具有亲水和亲油的性质,使得油相和水相互溶,是一种性能优良的表面活性剂,具有很好的乳化性、分散性、湿润性、渗透性等多种特性,广泛用于食品、药品、保健品、饲料、工业助剂等行业[2-4]。
随着对大豆磷脂研究和利用的深入,发现其各组分物理性质和功能性质差异较大,因此对其精制和改性,获得了高附加值磷脂产品,如浓缩磷脂、粉末磷脂、混合磷脂、高透明度磷脂、各种改性磷脂[5-7]、高纯磷脂酰胆碱,也能以磷脂复合物或脂质体的形式应用于制药行业[8-9],进一步扩大了磷脂的应用范围,提高了磷脂的应用和研究价值。
1 大豆磷脂
大豆磷脂依脱色和漂白成都不同是一种淡黄色至棕色、无臭或略有气味的粘稠状或粉末状物质,其不溶于水,可溶于醇、乙醚、石油醚、氯仿、苯或油脂等非极性溶剂,难溶于丙酮。大豆磷脂分子结构中具有疏水脂端和亲水的磷酸及有机胺一端,在水中可形成双层结构,具吸潮性,吸潮后其体积增大,并形成磷脂水合物变为极性化合物而不溶于油,因此在磷脂的制备过程中常采用水化法脱胶将大豆磷脂从油中沉淀分离出来。大豆磷脂由于分子中存在大量不饱和脂肪酸,易被氧化,不耐高温,80℃时开始变色,120℃时就开始分解。大豆磷脂的化学性质主要表现在它的脂链、脂肪酸和磷脂的X取代基上,可发生水解、氢化、卤化、乙酰化等化学反应[10]。
2 大豆磷脂的功能特性
2.1 营养功能 磷脂是动植物细胞细胞膜的主要构成成分,是生命基础物质,对维持生物膜的生理活性和机体的正常代谢起重要作用,与人类健康、疾病密切相关。大豆磷脂中含有丰富的不饱和脂肪酸亚油酸、亚麻酸、胆碱、肌醇和维生素等多种营养物质,都是机体生长所需。磷脂参与脂类代谢,促进脂肪的乳化分散,增加脂肪与肠粘膜的接触面积,促进脂类的消化、吸收、转运和合成,有利于机体吸收脂类及脂溶性维生素等营养物质[11]。
2.2 乳化功能 大豆磷脂是含有极性基团和非极性基团的两性表面性剂,极性端即亲水端可使其溶解在水中,非极性端是亲油的,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。当油在过量的水中摇匀时,形成小油微滴,接着,磷脂分子的非极性部分在脂肪中排成行,极性端在水相表面排成行,这些油微滴相互排斥而分解在两相里,这样就形成了稳定的乳状液,因此卵磷脂具有很好的乳化性、分散性、湿润性,是天然的乳化剂[12]。
2.3 抗氧化和延缓衰老 有研究将大豆磷脂单独加入油脂中考量其抗氧化性,认为其对维生素E含量高的棕榈油具有一定的抗氧化作用[13]。大豆磷脂可与其他物质复合,提高其抗氧化性[14],作为天然抗氧化剂应用于加工业中。大豆磷脂可与体内产生自由基结合,增强SOD活性,降低体内脂质氧化终产物心肌丙二醛含量,可以增强血清酚氧化酶的活力,提高机体抗氧化功能,延缓衰老,改善机体免疫功能[15-16]。
2.4 调节血脂,保护肝脏 高脂血症是诱发动脉粥样硬化及心脑血管疾病的重要因素,大豆磷脂通过对血清总胆固醇和甘油三脂的乳化、转运及清除来调控脂质在机体内的沉积及分布。有研究表明,大豆磷脂具有辅助降血脂的功能,其中的磷脂酰胆碱是调节血脂的主要有效成分[17],磷脂酰胆碱通过增加胆固醇的流出,降低脂肪酸的合成,提高胆固醇的氧化,降低了血清中总胆固醇和甘油三酯的水平,增加了高密度脂蛋白,减轻了高脂饮食,引起的肥胖和肥胖相关并发症,如引起心血管疾病的高脂血癥[18]。万明勇等的研究表明,在基础治疗上联合大豆磷脂,可明显改善急性缺血性脑卒中患者的血脂水平[19]。肝脏与脂类的消化、吸收、运输、分解代谢和合成代谢关系密切,但肝脏不能储存脂肪,否则会引起肝脏病变,脂肪需与蛋白质、磷脂结合,卵磷脂对脂肪具有较强亲和力,可结合动物体内的脂肪以磷脂的形式输出肝脏,进入血液循环代谢,保护肝脏技机能。此外,胆碱胆碱缺乏时,肝脏会增加甘油三酯的的合成,从而导致其在肝脏中累积,加剧了脂肪肝的发生,大豆磷脂中的卵磷脂作为胆碱的前体物质,可补充胆碱,促进脂肪代谢[20]。endprint
2.5 增强机体免疫力 磷脂是细胞膜的重要组成部分,细胞膜除了可稳定细胞内环境,还维持细胞与外界环境的物质能量交换以及信息传递,磷脂通过控制与免疫相关的酶活性与酶含量,促进免疫应答,增强机体的免疫力。大豆磷脂可提高吞噬细胞的吞噬功能[21],使巨噬细胞的应激性增加[22],促进淋巴细胞的增殖能力,提高淋巴细胞的数量和转化率,减轻炎症反应,提高机体的免疫功能。磷脂组成的脂质体可包容水溶性物质,一些抗原可通过共价或非共价键与脂质体结合,卵磷脂本身抗原性较弱,结合抗原和半抗原后可增加调节免疫响应的性能[23]。
3 大豆磷脂的應用现状
3.1 大豆磷脂在食品加工业中的应用 由于大豆磷脂的乳化性、分散性、湿润性、渗透性等多种特性,大豆磷脂作为食品添加剂在食品加工业中应用广泛。在焙烤制品加工过程中,由于磷脂可作为表面活性剂,与面粉中蛋白质(面筋)结合,增加面团吸水率和面筋筋力,改善面筋网络结构,调节面团质量,改善面团加工性能[24-25];也可与淀粉结合,发挥保鲜剂的作用,使淀粉间更有效的相互作用,防止淀粉的老化,改善面团的质构[26];磷脂可与其他成分复配,发挥乳化性能,作为焙烤专用脱模剂的原料,提升焙烤专用脱模剂的品质[27]。在乳制品加工工业中,磷脂对乳及乳制品的稳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稳定的状态;也可改善速溶奶粉的溶解性;在干酪加工中可使其质构细腻,延长货架期;在冰淇淋加工中,可作为人造奶油的乳化剂,使冰淇淋油而不腻、滑润爽口,可与冰淇淋配料中的增稠剂相互作用,防止冰淇淋起砂[28]。
3.2 大豆磷脂在饲料行业中的应用 大豆磷脂作为特殊的营养添加剂和饲料加工助剂广泛应用于饲料行业。大豆磷脂营养丰富,添加大豆磷脂的饲料可为牲畜或鱼类提供不饱和脂肪酸、胆碱、肌醇和其他促生长物质,大豆磷脂是一种乳化剂,在饲料中添加磷脂可促进脂肪在早期断奶牲畜小肠中的乳化作用,提高脂肪酶的消化能力,调节脂肪的代谢、吸收,提高脂肪的利用率,改善断奶牲畜对饲料的转化率,也能提高牲畜的日增重和瘦肉率,降低幼仔死亡率[29]。大豆磷脂可调控脂肪在动物机体的分布以及机体脂肪酸的组成,提高畜肉不饱和脂肪的含量,改善胴体品质,从而满足人们口味上的要求和健康消费需求,间接促进人类健康。大豆磷脂可作为颗粒料、粘结剂和润滑剂,减少饲料混合粉末。
3.3 大豆磷脂在化妆品中的应用 大豆磷脂一方面具有多种生理功能的天然营养素,是性能良好的天然表面活性剂,并且具有胶体性质,具有抗氧化、抗静电、稳定、乳化、分散、润湿、渗透、保湿、软化肌肤等多种功能,另一方面磷脂本身即是皮肤的组成成分,在细胞代谢和细胞膜渗透调节方面起着重要作用,对人体肌肤有很好的保湿性和渗透作用,可改善皮肤营养,减少皮肤皱纹,增加皮肤光泽,使皮肤细嫩,并能消除皮肤色素沉积,减少和去除老年斑,延缓皮肤衰老,所以大豆磷脂是一种十分理想的天然优质化妆品原料[30]。
3.4 大豆磷脂在制药行业中的应用 有些药物口服生物利用度低,大豆磷脂除了可作为药物制剂的乳化剂和辅料外,在一定条件下还与各种活性物质结合,形成磷脂复合物,利用其两亲特性,作为活性物质的载体,增强其亲脂性,改善活性物质的溶解性,促进活性物质和药物的透膜转运,提高渗透和吸收,提高对活性物质的利用度[31]。大豆磷脂还可与药物及其他助剂制成自微乳释药系统,是在胃肠蠕动或环境温度及温和搅拌下能自发形成微小乳滴高度分散体系,增加了药物与胃肠道的接触面积,同时促进了药物经淋巴吸收的增加,减少药物的不良反应[32]。
4 展望
大豆磷脂是大豆加工过程中的副产物,含有机体所需各种营养,性价极高,我国磷脂加工技术已经趋于成熟,可通过水化、精炼等方法和工艺,获得高质量品质的大豆磷脂。大豆磷脂属于天然类脂混合物,进一步深化其应用主要集中在:(1)各天然类脂成分的分离纯化工艺、检测及生理活性研究;(2)通过羟化、氢化、酰化及酶水解进行化学、酶法改性,改善其性质,拓宽其应用范围;(3)作为脂质体和微乳制备原料应用于医药行业。可见,大豆磷脂具有广泛的应用前景。虽然我国对于大豆磷脂在改性、生物活性的研究以及脂质体的制备方面与国外还有一定的差距,但相信随着科学技术的不断发展,在国家和企业的积极参与以及科技工作者的共同努力下,一定能使大豆磷脂这一宝贵的资源得到合理的开发利用,提高其经济附加值,变资源优势为经济优势。
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(责编:张宏民)endprint