茶多酚对食品蛋白质乳化功能影响的研究进展

◎ 马会杰，梁金波，戴居会

（恩施州农业科学院，湖北 恩施 445000）

茶是公认有益于人类健康的最佳饮料，茶多酚是茶叶中最主要的功能成分，约占茶叶干重的25%～30%。茶多酚是一系列化合物总称，其中儿茶素占60%～80%，分为酯型儿茶索和游离型儿茶素，酯型儿茶素占儿茶素的70%左右。已有研究表明其具有较多生理、药理等功能[1]。茶多酚由于具有特殊的结构特点及价值，现已广泛应用在多个领域。近年来食品工业茶多酚的应用研究也越来越多，部分研究已表明茶多酚的添加对食品色、味的形成有重要影响[2-3]。

蛋白质是组成生物个体的主要元素，其具有发泡乳化、持水力、形成胶体等特点，对改善食物品质、质地构成产生较大影响[4]。随着食品蛋白质结构及与之相关联功能的发现以及对其营养功能的深入认识，如何在食品加工中进一步改善食品的性能和质地构成，改进食品营养成分及外观构成成为研究者重点关注内容。研究表明茶多酚具有形成沉淀、产生涩味的特点，并且对蛋白质生物利用率也能产生影响[5]。为更好地提高人们的生活水平，改善食品品质及其营养成分特征，将茶多酚应用在食品蛋白质改进方面也成为食品工业重点探索发展方向。

1 茶多酚在食品中应用近况

茶多酚是一种来自茶叶的天然物质，其食用安全，近年来在食品领域中应用广泛[6]。在食品中添加茶多酚，能延长食物保质期，维持食物中多种营养元素的稳定，茶多酚在食品领域中用途较广，正逐渐成为研究热点[7]。

1.1 糕点及乳制品

在糕点及乳制品中添加茶多酚可保持该食品原有的风味、形色、延长保质期[8]。此外，茶多酚还可抑制和杀灭食品中的细菌[9]，延长食品的安全保质时间。

1.2 饮料生产

茶多酚不仅可用于制作茶饮料、各种含茶饮品，还能防止豆奶、汽水、果汁等的维生素、胡萝卜素等营养物质降解，维持饮料中各类营养元素的稳定。在饮料中添加茶多酚能对色素和维生素起到保护作用，既可防止饮品褪色，又可发挥纯天然色素的效果。研究表明，在生产上使用茶多酚后可明显增加食品稳 定性[10]。

1.3 油料和油制食品的抗氧化

茶多酚应用于食用油脂可起到抗氧化作用，其抗氧化能力比常规抗氧化剂高，低浓度（20～100 mg·L-1）同样效果明显，此外还对众多食用油脂的过氧化值和酸价有明显抑制作用，使用效果好于使用维生素[11]。另外，油脂中使用茶多酚能使酸败延迟，防止油品在销售期质量下降，增长商品销售时间[12]。在方便面等速食加工中使用茶多酚有较好防腐变效果[13]。将茶多酚用在油炸马铃薯片中效果显著，在室温无密封贮藏环境下，添加茶多酚组3个月无异味，而无添加组在43 d即呈现酸败味[14]。

1.4 果品和菜蔬保鲜

在鲜果和菜蔬上喷淋茶多酚溶液可有效抑制病菌滋生，保持果品、菜蔬原有的色泽，达到保鲜保效效果。例如用茶多酚处理草莓后放置6 d，维生素C保存率为62.35 mg/100 g，对照组的维生素C仅为35.12 mg/100 g。 使用茶多酚制作的保鲜剂保鲜的草莓，在4 ℃条件下保存12 d，鲜果完好率达到53.28%，外形和品质都得到了有效保障[15]。

1.5 肉类的保质和防坏

茶多酚对肉制品等有着良好的保质防变效果。实验表明使用茶多酚对芽孢菌、金黄色葡萄球菌等具有明显抑制和杀灭作用[11]，此外，还能防止肉类产生不良气味，防止颜色加深。茶多酚由于具有众多的药理特性和功能价值，除了在上述食品加工中领域中的应用，也广泛应用于食品蛋白质营养及质地构成改善方面[16]。

2 茶多酚对不同种类食品蛋白质乳化能力的影响

乳化是指将两种及以上的彼此不相溶的分散系，例如油和水混合形成乳状液的性能。乳化包含乳化的能力和乳化稳定性[17]。郭兴凤等[18]认为茶多酚（TP）是茶叶中一种重要的功能物质，茶多酚的乳化能力能改变大豆分离蛋白在多种食品食品系统的应用现状，并为此开展实验，在40 ℃、pH 6.5时，茶多酚溶液对于含有大豆分离蛋白起泡性及泡沫稳定性有显著提升。胡思等[19]实验表明，一定茶多酚质量分数浓度能改变面筋蛋白混合分散液乳化性，面筋蛋白可随茶多酚浓度改变呈现乳化的功能、结构、稳定性改变。浓度为2%时，乳化稳定性最好。随着加入茶多酚浓度的上升，面筋蛋白形成泡沫能力及稳定能力先变大后变小。

覃思[20]对蛋白质乳化性能研究表明，茶多酚对蛋白质乳化性能有一定程度的改善作用。不同种类蛋白质作用程度不同[21]。添加不同浓度的茶多酚对蛋清蛋白、大豆分离蛋白、乳清浓缩蛋白、牛血清蛋白等乳化能力均有明显提升作用。但另一方面，茶多酚对所有蛋白质乳化稳定性能影响不明显。王团结等[22]发现，茶多酚浓度变大对复合乳液乳化后的稳定性和抗氧化性加强，而乳化后活性影响不明显。茶多酚使用量变大，复合乳液稳定性先上升后下降。随着环境pH值上升，复合乳液活性和稳定性表现为pH大于7时相比pH小于7有所加强，抗氧化能力变化则与之相反。

此外，有研究发现[23]在一定环境条件下，茶多酚中的EGCG能够与α-乳清蛋白结合使混合液体的浑浊度变小，同时在另一方面提高了α-乳清蛋白的乳化能力，从而使溶液稳定性增加。

王团结[24]通过结合多种光谱及电镜等设备技术，研究茶多酚浓度对纳米蛋白乳液的乳化活性、稳定性及功能特征性质的影响，发现随着茶多酚浓度的增加，茶多酚同样能对颗粒直径更加微小的纳米蛋白乳化起到明显作用，同时其乳化能力呈现一定的先上升后下降的规律。

姜佳星[25]通过实验证实添加茶多酚对冷冻鱼肉蛋白有一定作用，而鱼肉蛋白相对其他食品蛋白质具有更多的小分子氨基酸肽链等分支结构。因此区别于其他的种类食品蛋白质，这表明茶多酚对小分子蛋白质乳化同样具有影响作用，相较于大分子食品蛋白质，其乳化影响作用更为明显。深入研究表明，这是因为小分子肽链能扩散并吸附在界面上，但它们不会发生如大分子蛋白质结构类似的叠起改变，比起大分子肽链，其乳化后稳定能力要差得多。

众多研究表明，茶多酚能对多种食品蛋白质乳化性能具有影响，但对不同类型食品蛋白质最佳作用条件有所不同，且乳化后蛋白质稳定能力效果表现不同。

3 不同浓度及条件下茶多酚对食品蛋白乳化性能的影响

石晶[26]研究表明，在一定浓度值内，随着茶多酚（TP）含量的增大，大豆蛋白的乳化稳定性先升高而后降低，在茶多酚含量为0.08%时大豆蛋白的乳化稳定性最大，相比同样浓度不含TP的大豆蛋白乳化性有显著提升。而郭兴凤[27]等研究表明，在40 ℃、pH=6、添加0.08%茶多酚时，相较相同条件下未加入茶多酚的5%大豆蛋白溶液乳化性和乳化稳定性无明显改变。有实验表明加入0.03%以上茶多酚能保持草鱼鱼肉蛋白的乳化性能及提升稳定能力[28]。也有实验证明，随着茶多酚浓度的变大，复合蛋白稳定性提升而活性改变不明显[22]。纳米蛋白的乳化稳定性则表现为明显得到提升，纳米蛋白乳化活性先上升后下降。胡思等[19]实验证明，面筋蛋白的乳化性能随茶多酚添加明显变小。茶多酚溶液浓度为2%时，乳化稳定性保持度最好。其后随着茶多酚添加量的不断增加，面筋蛋白的乳化能力和保持度性均先上升后下降。

池海波[29]研究表明添加不同浓度茶多酚对玉米醇溶蛋白存在明显改变，随着茶多酚浓度的变大，乳化稳定性先降后增，总体上看，茶多酚浓度变大对玉米醇溶蛋白乳化后的保持能力影响不变。

胡湘蜀[30]研究表明，在一定环境条件范围内，茶多酚对大豆分离蛋白乳化效果呈现规律表现为，随茶多酚（TP）浓度的增加先上升后稍下降再随之上升，当0.8%（w/v）时达到最高。

田梅[31]等研究结果表明，大豆分离蛋白在实验情况的几个茶多酚使用量影响下其乳化能力和乳化稳定性均有明显改变。从乳化能力来看，在不同的浓度情况下有着相似的变化趋势。即乳化能力都是遵从先升高后降低而后再升高的规律，乳化能力在单独同等浓度蛋白质条件下都能提高到3倍左右，而乳化稳定性则基本没有什么变化，仅稍微增强。

4 茶多酚对蛋白质乳化性能影响的机理

蛋白质所含的氨基酸一般分为疏水性及亲水性两大类，在乳化时，蛋白质的部分氨基酸能构造成一种类似的表面层物质连接脂肪球表层，使脂肪球散开并分散于水溶液中，而不是使其互相连结成一团。蛋白质的乳化作用不仅能使得油和水形成乳状液，而且起到维系保持乳化不变的作用。

茶多酚分子组成中具有许多活性键位结构，这些结构赋予了茶多酚独特的化学性质，如活性羟基或其他活性部位改变蛋白质形成氢键的能力，从而构造出有部分强度的表面层，这种表面层的形成与活性羟基的数目构成有很大程度关联。茶多酚与蛋白质主要是通过疏水作用、氢键、范德华力络合[32]。这种构造出的表面层能降低两种及以上互不相溶溶液的表面张力，加大了形成泡沫和维持泡沫持久的性能。而大豆分离蛋白与茶多酚形成不同于其他食品蛋白质乳化的原因，还需要更深入的研究和探讨[33]。此外，环境条件如溶解度、pH、温度等因素对茶多酚与蛋白质的相互作用也有较大影响。

茶多酚的结构构成中酚羟基能与醇羟基和羧基形成酚类反应，也能与醇、酸形成反应。此外吡喃环中的醚键也具有一定活性，在各种环境下均易发生改变。茶多酚拥有多个可以反应的活性基团及部位，使其可发生多种化学反应[34]。另外，一些其他的亲核中心和亲电中心结构形成的众多活性键位也会对食品蛋白质的结构构成带来改变。

5 结语

食品工业中，随着研究者不断对茶多酚结构成分及其相应功能研究加深，茶多酚将被应用于更多类型的食品蛋白质乳化方面。但茶多酚作为多酚物质还存在一定自身限制因素。如茶多酚属于极性较强物质，在食品蛋白质乳化时溶解性差。另外，茶多酚本身不稳定，其脂溶性有待增强且自身也会存在氧化[35]。此外，食品蛋白质乳化性能还受到环境条件等因素影响。总之。茶多酚对食品蛋白质的乳化应用还需要更多深入的研究。