油脂體的組成、結(jié)構(gòu)及氧化穩(wěn)定性研究進展

王廣婕，趙煥宇，蘇成成，韋 旋，吳夢果，單 迪，黃 萍，馬佳歌，侯俊財，姜瞻梅

（東北農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院，黑龍江 哈爾濱 150030）

油脂體（oil body，OB）是由磷脂膜包裹液態(tài)三酰基甘油（triacylglycerol，TAG）而形成的球體，磷脂膜是由單層磷脂分子及OB蛋白組成[1]。OB廣泛存在于大豆和花生等油料作物中，OB的形成發(fā)生在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中，是通過連續(xù)的蛋白質(zhì)與磷脂將不斷積累的TAG包裹的過程，TAG是種子萌發(fā)及早期生長中重要的能量與碳的來源[2]。種子萌發(fā)時，液泡與OB交互，液泡中的蛋白酶、磷脂酶、脂肪酶以及脂氧合酶（lipoxygenase，LOX）等酶與OB上各自的底物結(jié)合，釋放出TAG，進行分解代謝促進生長。OB除了含有磷脂、蛋白質(zhì)及脂質(zhì)，還含有生育酚、植物甾醇及碳水化合物等其他成分。為了獲得更高的OB提取率、穩(wěn)定性以及更完整的OB結(jié)構(gòu)，目前科研人員正在不斷優(yōu)化OB的提取方法。提取出的OB經(jīng)過稀釋可形成水包油乳液，相對于由蛋白質(zhì)和多糖等穩(wěn)定的水包油乳液，OB作為天然的預(yù)乳化油，不需再添加額外的乳化劑。OB乳液的氧化穩(wěn)定性與其自身的蛋白質(zhì)及生育酚有關(guān)。同時，OB的磷脂膜結(jié)構(gòu)可以保持其完整性以及抗壓性，使OB間具有較高的靜電斥力和空間位阻，從而使OB具有較高的穩(wěn)定性。然而在生產(chǎn)加工過程中，由于液滴特性、電解質(zhì)特性以及溶劑特性等，OB液滴會發(fā)生不同程度的聚集，導(dǎo)致絮凝及凝結(jié)，降低OB乳液的物理穩(wěn)定性。此外，OB中的不飽和脂肪酸易發(fā)生氧化，從而影響OB乳液的氧化穩(wěn)定性[3]。OB中的脂肪酸絕大部分為油酸與亞油酸，可以降低膽固醇以及預(yù)防動脈硬化，在滿足人們對天然營養(yǎng)食品需求的同時，能夠替代合成油滴應(yīng)用于食品中，如開發(fā)沙拉醬、蛋黃醬和冰淇淋等相關(guān)產(chǎn)品，具有較大的發(fā)展?jié)摿εc較好的應(yīng)用前景[4]。因此，為了更好地將OB應(yīng)用于食品、醫(yī)藥及畜牧等各個領(lǐng)域，對OB乳液氧化穩(wěn)定性機理的探究顯得尤為重要。本文綜述了OB的組成與結(jié)構(gòu)、OB的提取工藝、OB乳液氧化穩(wěn)定性的影響因素、提高乳液氧化穩(wěn)定性的方法及其應(yīng)用與發(fā)展前景，以期為OB的進一步研究提供理論參考。

1 OB的組成與結(jié)構(gòu)

1.1 OB的組成和結(jié)構(gòu)

1.1.1 OB的組成

OB由TAG、磷脂及蛋白質(zhì)等成分組成。OB中的蛋白質(zhì)可分為內(nèi)源性蛋白與外源性蛋白，由于提取OB時洗滌次數(shù)較少等原因，導(dǎo)致OB表面結(jié)合著一些外源蛋白，包括LOX與磷脂酶等。因此，根據(jù)OB純度的不同，可將其分為兩類：含有外源蛋白的為粗油脂體，不含有外源蛋白的為純油脂體[5]。OB內(nèi)部的TAG主要由不飽和的油酸及亞油酸等物質(zhì)組成，故容易被氧化生成脂質(zhì)氫過氧化物和二次氧化產(chǎn)物，這一過程會降低食品的質(zhì)量和風(fēng)味，縮短儲藏期限。來自不同油料作物種子的OB在結(jié)構(gòu)上高度相似，但OB各成分的含量可能因其來源的不同而有所差異，不同來源OB中的蛋白質(zhì)、水分和脂肪相對含量如表1所示。

表1 OB中蛋白質(zhì)、水分和脂肪的相對含量Table 1 Relative contents of protein, water and fat in OB

1.1.2 OB的結(jié)構(gòu)

OB是儲存脂肪的亞細(xì)胞顆粒，是種子內(nèi)部最小的細(xì)胞器之一，可以通過透射電子顯微鏡觀察到種子中OB的聚集狀態(tài)及粒徑大小[11]。激光掃描共聚焦顯微鏡可用于觀察OB的顯微結(jié)構(gòu)，掃描電子顯微鏡則用于觀察OB界面蛋白的微觀結(jié)構(gòu)[12]。OB是由蛋白質(zhì)-磷脂復(fù)合界面和其中包裹的TAG構(gòu)成。TAG的80%區(qū)域被磷脂酰基覆蓋，20%區(qū)域被OB蛋白質(zhì)覆蓋，油體蛋白的親水端留在OB表面，覆蓋在單層磷脂的親水區(qū)域，疏水端則被錨定在OB的TAG核心中[13]。OB的結(jié)構(gòu)模型如圖1所示，OB一般為粒徑0.2～2.5 μm的圓形球狀體，不同的OB來源、pH值、離子強度及油體蛋白等因素均會影響OB的粒徑[14]。在OB界面結(jié)構(gòu)中，OB間通過蛋白質(zhì)-磷脂提供的低界面張力來維持OB乳液的穩(wěn)定性[15]。油體蛋白通過提供空間位阻穩(wěn)定OB，被認(rèn)為是天然的保護OB免受物理和化學(xué)作用破壞的有機物[16]。若OB蛋白發(fā)生降解，則表現(xiàn)為OB的多分散性增強，液滴界面彈性降低，液滴之間的相互作用發(fā)生變化，最終導(dǎo)致OB乳液不穩(wěn)定。

圖1 OB的結(jié)構(gòu)模型Fig. 1 Structural model of OB

1.2 OB的組成成分

1.2.1 TAG及磷脂

TAG儲存在OB內(nèi)部，是由3 個羥基和3 個脂肪酸分子酯化生成的一種中性脂質(zhì)。磷脂的一端為親水的極性頭，另一端為疏水的長羥基鏈，磷脂主要包括卵磷脂、磷脂酰乙醇胺及磷脂酰膽堿等成分[17]。不同OB來源以及不同pH值提取出的OB的中性脂質(zhì)及磷脂相對含量不同，如表2所示。Sánchez-Albarrán等[18]發(fā)現(xiàn)不同種類牛油果OB的含油量與其粒徑?jīng)]有直接關(guān)系，美洲牛油果中果皮的含油量最低，并且其OB粒徑最小；旱生牛油果中果皮的含油量最高，但其OB粒徑卻比哈斯品種的OB粒徑小。磷脂在穩(wěn)定OB乳液穩(wěn)定性方面的作用是不可或缺的，帶負(fù)電的磷脂與OB蛋白的堿性氨基酸殘基通過靜電相互作用錨定，從而使OB乳液保持穩(wěn)定[19]。Deleu等[20]通過重組油菜籽OB中的蛋白質(zhì)與磷脂發(fā)現(xiàn)，只含有OB蛋白的OB乳液Zeta電勢絕對值較低，乳液絮凝但不凝結(jié)，若再加入磷脂，Zeta電勢絕對值增加，且不會發(fā)生絮凝，同時蛋白質(zhì)-磷脂混合體系穩(wěn)定乳狀液的效率比單獨添加蛋白質(zhì)或磷脂時更高，界面更具有剛性和抗塌陷能力。

表2 OB中中性脂質(zhì)、蛋白質(zhì)和磷脂的相對含量Table 2 Relative contents of neutral lipids, proteins and phospholipids in OB

1.2.2 內(nèi)源性蛋白

鑲嵌在OB蛋白質(zhì)-磷脂界面的低分子質(zhì)量堿性蛋白質(zhì)有3 種，分別為油體蛋白、油體鈣蛋白以及甾醇蛋白。油體蛋白占OB中蛋白質(zhì)總含量的80%～90%，是OB中最主要的蛋白質(zhì)。油體蛋白的分子質(zhì)量為15～26 kDa，含有3 個結(jié)構(gòu)域，分別為N端、C端和中間疏水區(qū)。兩親性的N端與C端共占油體蛋白的3/5，它們的末端結(jié)構(gòu)域以傘狀的結(jié)構(gòu)位于OB的表面，促進了油體蛋白與磷脂極性頭的結(jié)合，油體蛋白的結(jié)構(gòu)與表面活性劑類似，為油體蛋白提供了顯著的界面活性[26]。中心疏水結(jié)構(gòu)域占油體蛋白質(zhì)的2/5，通過脯氨酸結(jié)連接兩條反向平行的β-折疊/α-螺旋鏈（β-折疊/α-螺旋根據(jù)測定蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)時所用的處理液決定），以發(fā)夾結(jié)構(gòu)的形式插入到OB內(nèi)部的TAG中。磷脂膜表面的油體蛋白與磷脂通過空間相互作用和靜電排斥保持了OB間的穩(wěn)定[27]。油體蛋白可以從OB中提取出來并在食品及化妝品中充當(dāng)乳化劑。目前主要通過有機溶劑提取法提取油體蛋白，但此方法需要大量的有機溶劑，并且提取率較低。而通過聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)技術(shù)提取法和超聲輔助提取法可以提高油體蛋白的提取率，并且不會對蛋白質(zhì)的功能特性產(chǎn)生負(fù)面影響[28]。

油體鈣蛋白不僅存在于種子的OB中，也存在于植物的葉綠體內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和液泡中。油體鈣蛋白的分子質(zhì)量為25～35 kDa，含有兩親性的N端、C端和中間疏水區(qū)。油體鈣蛋白類似于油體蛋白的發(fā)夾結(jié)構(gòu)，C端有幾個潛在的磷酸化結(jié)合位點，N端包含1 個可以與鈣結(jié)合的手型EF結(jié)構(gòu)域，相對于油體蛋白具有更大的N端及更小的中間疏水區(qū)。甾醇蛋白的分子質(zhì)量為39～55 kDa，僅含有N端與C端。N端為α-螺旋結(jié)構(gòu)，含有1 個固醇脫氫酶結(jié)合域，C端含有還原型輔酶II結(jié)合域和甾醇結(jié)合域。甾醇蛋白A與甾醇蛋白B互為異構(gòu)體，具有不同的甾醇結(jié)合位點。

1.2.3 外源性蛋白

OB中除了具有內(nèi)源性蛋白，還有LOX、磷脂酶和蛋白酶等外源性蛋白。它們在種子研磨過程或脂肪動員過程中被釋放出來，圍繞在OB表面的最外層。在外源蛋白存在的條件下，OB粒徑較大，等電點較低，Zeta電勢的絕對值較低，增強了蛋白質(zhì)-磷脂在防止黏連方面的協(xié)同作用，并且通過增加液滴之間的斥力和空間位阻，在OB液滴表面提供第二層保護，提高了OB乳液的物理穩(wěn)定性[29]。但是外源性蛋白引起的橋連絮凝可能是造成OB聚集的一個重要因素，并且含有外源性蛋白的OB乳液氧化穩(wěn)定性較差。若想提高OB乳液的氧化穩(wěn)定性，可以通過調(diào)節(jié)pH值至堿性、離心及多次用9 mol/L尿素或蔗糖溶液洗滌等方法去除外源蛋白。

1.2.4 生育酚與植物甾醇

生育酚與植物甾醇存在于OB中，起到維持OB乳液氧化穩(wěn)定性的作用。有研究表明，植物甾醇在長時間低溫儲存過程中抑制脂肪氧化的效果較好[30]。OB中的生育酚主要包括α-、β-、γ-與δ-生育酚，不同OB中的主要生育酚不同，其中α-生育酚位于OB表面，對洗滌較為敏感，而δ-生育酚在OB內(nèi)部，在OB提取過程中不易被洗滌去除[31]。曾有研究通過調(diào)整提取花生OB時的pH值發(fā)現(xiàn)，隨著pH值的升高，OB中δ-生育酚的含量增加，α-生育酚與植物甾醇的含量降低[32]。

1.2.5 碳水化合物

有研究發(fā)現(xiàn)大豆OB中含有一定的碳水化合物，這些碳水化合物來源于糖蛋白、糖脂以及植物固醇，通過測定OB中的葡萄糖胺可以用來評價糖蛋白，半乳糖可以用來評價糖脂，葡萄糖可以用來評價植物甾醇。但是在大豆OB中，存在的是半乳糖胺而非半乳糖，一般認(rèn)為半乳糖胺是OB中主要的糖脂；同時，通過研究脫脂與非脫脂大豆OB中的碳水化合物含量，發(fā)現(xiàn)碳水化合物也是OB膜的一部分，隨著提取OB時pH值的升高，碳水化合物的含量降低[22]。

1.2.6 其他成分

OB中還含有異黃酮及多酚等成分，其含量極少，可忽略不計。異黃酮類化合物與OB間呈被動關(guān)聯(lián)，在OB洗滌與分離過程中，異黃酮類化合物損失較多，多酚類化合物則與OB間沒有關(guān)聯(lián)，所有的酚類化合物在OB洗滌與分離過程中都被洗脫。

2 OB的提取工藝及其影響因素

2.1 OB的提取方法

根據(jù)OB研究對象的不同，采用不同的提取方式獲得粗油脂體或純油脂體，粗油脂體可以通過反復(fù)洗滌離心等方式得到純油脂體。OB的一般提取工藝流程如圖2所示。水提取法是將種子浸泡在水介質(zhì)中，通過機械處理等方式破壞細(xì)胞壁并釋放出細(xì)胞內(nèi)的物質(zhì)，經(jīng)過洗滌和離心后就可以收集到富含OB的乳劑[33]，其中的萃取介質(zhì)通常選用去離子水或Tris-HCl緩沖液[34]。但是由于水提取法提取率較低，因此采用酶輔助提取法，以在更短的時間內(nèi)獲得更高的OB提取率以及更強的物理穩(wěn)定性[35]。酶輔助提取法是通過單種酶及多種酶的混合物破壞植物細(xì)胞壁。Kapchie等[36]混合使用Multifect果膠酶FE、纖維素酶A和β-葡聚糖酶復(fù)合物以及水提取大豆OB，發(fā)現(xiàn)酶輔助提取法得到的大豆OB提取率可達84.65%，而水提取法得到的大豆OB提取率僅為28.65%～34.28%。若在酶輔助提取法中采用蛋白酶，雖然可以提高OB的提取率，但可能導(dǎo)致OB的相關(guān)蛋白質(zhì)被水解為小肽[37]。選擇OB提取方法時應(yīng)從OB提取率、可操作性、生產(chǎn)成本及環(huán)保無污染等多方面考慮[1]。水提取法操作簡單且無化學(xué)污染，已被廣泛應(yīng)用于不同來源的OB的提取，但是需要消耗大量的溶劑。酶輔助提取法需要嚴(yán)格控制酶含量、酶解時間、溫度以及pH值，但OB提取率相對較高。因此，對于酶輔助提取法，需要尋找專一性酶，并且需要降低酶的用量以及成本，提高OB的提取效率與質(zhì)量。

圖2 OB的一般提取工藝流程Fig. 2 General flow chart of OB extraction process

2.2 影響OB提取工藝的因素

在OB的提取過程中，物理因素與化學(xué)因素都會對OB的提取率以及穩(wěn)定性產(chǎn)生不同的影響。物理因素主要包括浸泡、研磨以及預(yù)處理，這有利于破壞植物細(xì)胞結(jié)構(gòu)，獲得更高的提取率。浸泡可以使水分子滲透到細(xì)胞網(wǎng)絡(luò)中，從而更有效地提取OB。研磨則可以使OB暴露出來，并且減小OB的尺寸，減少OB的聚集[38]。預(yù)處理除了傳統(tǒng)的機械處理外，還有雙螺桿擠壓以及超聲波輔助處理等方式。雙螺桿擠壓法可以提高OB的提取率，但設(shè)備的制造及維修成本較高，超聲波輔助提取可以有效地促進蛋白-脂質(zhì)的分離、縮短提取時間、提高OB的提取純度[39-40]。化學(xué)因素主要包括蔗糖以及pH值。在水法提取中加入蔗糖可以在離心后使更多的OB位于清液上層，有利于OB的收集。由于OB來源及提取條件的不同，在不同pH值下提取OB可能導(dǎo)致OB組成成分的差異，進而表現(xiàn)出OB乳液穩(wěn)定性的不同。有研究在pH 8.0～11.0的條件下提取大豆OB，發(fā)現(xiàn)隨著提取pH值的升高，OB中脂肪含量增加，水分與蛋白質(zhì)含量下降，OB的粒徑變小，OB乳液的過氧化值（peroxide value，PV）與硫代巴比妥酸反應(yīng)物（thiobarbituric acid reactive substances，TBARS）值均降低[41]。Liu Chen等[21]則發(fā)現(xiàn)堿性pH值條件提取花生OB時，可以去除OB中的部分蛋白質(zhì)與磷脂，降低OB乳液的穩(wěn)定性。

3 OB乳液氧化穩(wěn)定性的研究

油脂的氧化是影響食品質(zhì)量的一個重要因素，油脂中的不飽和脂肪酸通過與氧發(fā)生加成反應(yīng)，使食品產(chǎn)生異味，同時也使食品的質(zhì)地發(fā)生改變，營養(yǎng)價值降低。OB內(nèi)部含有大量的不飽和脂肪酸，但是，OB的組成及其結(jié)構(gòu)等因素使OB乳液具有一定的氧化穩(wěn)定性。許多食品在加工過程中均會涉及酸堿處理和熱處理，為了提高口感與品質(zhì)而加入鹽離子和表面活性劑等物質(zhì)。這些條件的變化均會影響OB乳液的氧化穩(wěn)定性。因此，探究OB乳液氧化穩(wěn)定性的影響因素及提高乳液氧化穩(wěn)定性的方法對食品生產(chǎn)具有理論價值和現(xiàn)實意義，可以為OB的開發(fā)與利用提供更廣闊的應(yīng)用前景。

3.1 OB組成與結(jié)構(gòu)對其乳液氧化穩(wěn)定性的影響

3.1.1 蛋白質(zhì)對OB乳液氧化穩(wěn)定性的影響

蛋白質(zhì)在水包油乳液中不僅相當(dāng)于乳化劑，而且具有一定的抗氧化性能。OB的內(nèi)源性蛋白阻止了外界的磷脂酶與磷脂的結(jié)合，防止了OB間的聚集凝結(jié)，抑制了OB乳液的氧化，同時，蛋白質(zhì)還可通過螯合金屬離子以及清除自由基中的氨基酸，使OB免于被氧化。但是，OB蛋白在儲存時會被蛋白酶酶解，導(dǎo)致色氨酸基團的氧化降解與羰基化合物的形成[42]。蛋白酶降解OB蛋白發(fā)生在種子中的脂肪被脂肪酶水解前，隨著OB表面蛋白的氧化，蛋白質(zhì)被泛素化、磷酸化所修飾，OB的表面屏障被破壞，OB中的多不飽和脂肪酸被氧化，脂質(zhì)發(fā)生降解，與此同時，脂質(zhì)的氧化產(chǎn)物還會與蛋白質(zhì)的親核氨基酸殘基共價結(jié)合，反過來氧化蛋白質(zhì)。

外源性蛋白為OB的第二層保護，但這種保護并不是致密的，不能阻止促氧化劑的侵入。Zhou Xuan等[43]研究發(fā)現(xiàn)，去除外源性蛋白的OB乳液氧化穩(wěn)定性總是高于含有外源性蛋白的OB乳液。外源蛋白中還含有一種天冬氨酸蛋白酶，其通過水解OB中的內(nèi)源性蛋白與外源性蛋白，進而影響OB乳液的氧化穩(wěn)定性[44]。OB外源性蛋白中研究較多的為LOX。LOX是一種含鐵的氧化還原酶，可以催化TAG中的多不飽和脂肪酸發(fā)生反應(yīng)生成脂肪酸氫過氧化物，進而氧化OB[45]。有研究表明，提取OB時的pH值越高，OB表面的LOX越少[46]（圖3）。在豆制品加工過程中，LOX會使不飽和脂肪酸發(fā)生氧化，生成醛酮類化合物，產(chǎn)生豆腥味。但是，LOX對熱處理敏感性較高，因此，可以通過熱燙處理等方式使LOX失活，還可以通過高壓處理、微波脈沖電場以及添加LOX抑制劑等方式來抑制其活性，保證食品的質(zhì)量與風(fēng)味[47]。

圖3 提取OB時提高pH值對OB組成的影響Fig. 3 Effect of increasing pH during OB extraction on OB composition

3.1.2 生育酚對OB乳液氧化穩(wěn)定性的影響

絕大多數(shù)的生育酚與OB間存在緊密聯(lián)系，生育酚的濃度及其在OB中的分布可影響生育酚的抗氧化活性，一定濃度的生育酚可以對OB起到抗氧化作用。Itri等[48]研究了從橄欖膏中提取的OB，發(fā)現(xiàn)OB乳液中多酚及生育酚類化合物的含量與特級初榨橄欖油中的含量相當(dāng)，但是，OB乳液表現(xiàn)出更強的抗氧化能力。Gray等[49]對比了車前草OB乳液和具有相同生育酚特征的車前草油的氧化穩(wěn)定性，發(fā)現(xiàn)后者的抗氧化效果較弱，這是由于其表面積與體積比前者高，導(dǎo)致其生育酚的有效濃度被稀釋。

3.2 OB結(jié)構(gòu)對OB乳液氧化穩(wěn)定性的影響

García-Moreno等[50]在對水包魚油乳液的研究中發(fā)現(xiàn)，同時采用酪蛋白與卵磷脂作為乳化劑不僅可以獲得有利的界面結(jié)構(gòu)與厚度，還可以減少脂質(zhì)的氧化，這與OB的抗氧化方式相類似。油體蛋白的堿性氨基酸殘基與帶負(fù)電荷的磷脂結(jié)合，形成的致密薄膜覆蓋在OB的整個表面，可以阻擋氧氣和活性過氧化氫的侵入，減少OB乳液氧化反應(yīng)的發(fā)生。梁新婷等[51]對從高含油量與低含油量大豆中提取的OB乳液進行研究發(fā)現(xiàn)，可能是由于OB自身的蛋白質(zhì)-磷脂層保護了易氧化的不穩(wěn)定成分不受氫過氧化物的影響，降低了氧的滲透率，使得兩種OB乳液都具有較好的氧化穩(wěn)定性。在相同的食品加工條件下，由于OB的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性不同，不同來源的OB乳液會表現(xiàn)出不同的氧化穩(wěn)定性。Wu Lichun等[52]對5 種不同的OB乳液進行巴氏殺菌處理，發(fā)現(xiàn)巴氏殺菌可增強花生OB乳液及大豆OB乳液的氧化穩(wěn)定性，而對葵花、芝麻和核桃OB乳液會有促進氧化的作用。

3.3 提取方法對OB乳液氧化穩(wěn)定性的影響

OB的提取方法主要包括水提取法與酶輔助提取法，不同的提取方式會影響OB的提取率、OB組成、磷脂和生育酚的含量等，進而會影響OB乳液的氧化穩(wěn)定性。有研究對比了緩沖液法、水相法和酶法3 種提取方法對大豆OB乳液氧化穩(wěn)定性的影響，發(fā)現(xiàn)在60 ℃儲藏時，隨著儲藏時間的延長，用緩沖液提取得到的大豆OB乳液的PV顯著高于用去離子水與酶提取得到的OB乳液，酶與去離子水提取的大豆OB乳液的PV無顯著性差異，3 種提取方式的TBARS值均平穩(wěn)升高，但是酶法提取的OB乳液的TBARS值在第8天顯著下降，后又穩(wěn)定升高，對比發(fā)現(xiàn)酶法提取的OB乳液氧化穩(wěn)定性最好[53]。Wei Songli等[54]利用酶輔助提取法提取了高油酸含量花生中的粗油脂體與純油脂體，通過分析脂肪酸、氨基酸及生育酚的成分，發(fā)現(xiàn)純OB乳液的氧化穩(wěn)定性更強，并且具有更高的營養(yǎng)價值。Karkani等[55]采用超濾、離心以及等電點沉淀法獲得了玉米胚芽OB，發(fā)現(xiàn)提取方式的不同會影響OB乳液的氧化穩(wěn)定性與物理穩(wěn)定性，其中通過超濾處理得到的OB乳液氧化穩(wěn)定性最好。Zhao Luping等[56]通過水提取法提取了大豆OB，發(fā)現(xiàn)隨著提取OB時pH值的升高，OB中外源蛋白的數(shù)量逐漸減少，OB乳液的氧化穩(wěn)定性逐漸升高。

3.4 加工處理條件對OB乳液氧化穩(wěn)定性的影響

3.4.1 熱處理對OB乳液氧化穩(wěn)定性的影響

熱處理主要通過影響OB表面蛋白質(zhì)的活性來影響OB乳液的氧化穩(wěn)定性，隨著處理溫度的升高，蛋白酶、磷脂酶及LOX逐漸變性失活，測得OB乳液的PV和TBARS值變小，OB乳液抗氧化能力增強。有研究在60 ℃與70 ℃水浴條件下提取大豆OB，發(fā)現(xiàn)由于蛋白酶的部分失活，OB乳液的氧化穩(wěn)定性高于未加熱的對照組，并且乳液的氧化穩(wěn)定性隨著水浴溫度的升高而逐漸增強，當(dāng)溫度升高至100 ℃時，OB中的外源性蛋白發(fā)生變性，OB中的脂質(zhì)發(fā)生自動氧化而非酶氧化，此時的OB乳液氧化穩(wěn)定性最好[25]。Zaaboul等[57]研究了熱處理與儲藏溫度對摩洛哥堅果OB乳液氧化穩(wěn)定性的影響，結(jié)果表明，由于LOX的失活，經(jīng)過95 ℃熱處理的OB乳液比未加熱的OB乳液具有更強的抗氧化活性，此外，通過對比5、25 ℃及37 ℃溫度下儲藏乳液的PV及頂空乙醇的形成，發(fā)現(xiàn)低溫儲藏降低了內(nèi)源性蛋白酶的活性，從而阻止了OB蛋白的水解與OB表面膜被破壞，提高了OB乳液的氧化穩(wěn)定性。Zielbauer等[58]發(fā)現(xiàn)，90 ℃加熱條件下沒有觀察到大豆OB結(jié)構(gòu)的變化，證實了大豆OB的高溫穩(wěn)定性，可用于生產(chǎn)巴氏殺菌等相關(guān)產(chǎn)品。

3.4.2 pH值和過渡金屬對OB乳液氧化穩(wěn)定性的影響

OB表面有許多表面活性成分，如OB蛋白質(zhì)及磷脂等。因此，不同pH值下OB界面所帶的凈電荷不同，進而影響OB乳液的氧化穩(wěn)定性。與此同時，過渡金屬的吸引也會影響OB乳液的氧化穩(wěn)定性。過渡金屬主要是Fe2＋和Fe3＋，其作為油脂的促氧化劑，可以加速脂肪初級氧化產(chǎn)物的分解。當(dāng)pH值小于OB乳液等電點時，OB的高凈電荷導(dǎo)致OB液滴間產(chǎn)生強烈的靜電斥力，為過渡金屬與液滴的接觸提供了一個較大的表面積，進而促進OB乳液的氧化，在pH值大于OB乳液等電點的中性條件下，帶負(fù)電的OB液滴與帶正電的過渡金屬相互吸引，但OB液滴之間相對較低的靜電斥力則會限制OB乳液的氧化，pH值與過渡金屬對OB液滴的影響如圖4所示。Kapchie等[59]在不同pH值下將不同濃度的Fe3＋加入OB乳液中，發(fā)現(xiàn)Fe3＋通過促進脂質(zhì)氫過氧化物的分解，顯著影響OB乳液的氧化穩(wěn)定性，且Fe3＋濃度越高，OB乳液氧化穩(wěn)定性越差，其還發(fā)現(xiàn)pH值為2時OB乳液的氧化穩(wěn)定性高于pH值為7時的乳液氧化穩(wěn)定性。

圖4 pH值與過渡金屬對OB液滴的影響示意圖Fig. 4 Schematic diagram of the effect of pH and transition metal on OB droplets

3.4.3 NaCl對OB乳液氧化穩(wěn)定性的影響

NaCl可以在OB液滴間產(chǎn)生靜電屏蔽作用，隨著靜電斥力的降低，未吸附的外源性蛋白附著在OB表面，進而通過疏水相互作用改變液滴間的聚集狀態(tài)[60]。NaCl的存在一般會促進OB乳液的氧化，但可能由于OB的特殊結(jié)構(gòu)及成分減少了氧氣的滲透，或是因為蛋白質(zhì)殘基和磷脂殘基比OB優(yōu)先氧化，NaCl的添加量對OB乳液的氧化程度影響較小[58]。Zhou Xuan等[61]研究發(fā)現(xiàn)，NaCl抑制了促氧化劑對未吸附于OB上蛋白質(zhì)的氧化，加速了促氧化劑對OB的氧化。Hou Juncai等[62]在大豆、花生和葵花籽OB乳液中添加NaCl，發(fā)現(xiàn)當(dāng)NaCl濃度為150 mmol/L時，3 種OB乳液的PV均低于NaCl濃度為50 mmol/L和100 mmol/L時的PV，但是，對于同一種OB乳液，添加3 種不同NaCl濃度時乳液的TBARS值均相對較低，表明NaCl濃度對這3 種OB乳液氧化程度的影響不大。

3.4.4 表面活性劑對OB乳液氧化穩(wěn)定性的影響

表面活性劑可以增加OB液滴間的靜電斥力，破壞OB蛋白間的疏水相互作用，增強OB乳液的物理穩(wěn)定性，但是，加入某些表面活性劑會使OB的結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，從而影響OB乳液氧化穩(wěn)定性，吐溫80置換OB蛋白質(zhì)的過程如圖5所示。Sukhotu等[63]研究發(fā)現(xiàn)，陰離子表面活性劑十二烷基硫酸鈉可以與OB締合形成蛋白質(zhì)-十二烷基硫酸鈉復(fù)合物，破壞OB表面蛋白間的疏水相互作用，通過增強靜電斥力來提高OB乳液的物理穩(wěn)定性。Nikiforidis等[64]在玉米胚芽OB乳液中加入親水性表面活性劑吐溫80，發(fā)現(xiàn)吐溫80會主要置換出OB表面的甾醇蛋白與油體鈣蛋白，其次是油體蛋白。此時，金屬離子以及自由基會更容易地透過薄膜進入OB內(nèi)部，導(dǎo)致OB乳液氧化速度加快[65]。

圖5 吐溫80置換OB蛋白質(zhì)示意圖Fig. 5 Schematic diagram of Tween 80 displacement of OB proteins

3.5 提高OB乳液氧化穩(wěn)定性的方法

3.5.1 通過微膠囊化提高OB乳液氧化穩(wěn)定性

微膠囊化是通過將OB嵌入保護基質(zhì)中，將其與環(huán)境隔離。噴霧干燥是食品工業(yè)中常用的微膠囊化技術(shù)，被廣泛應(yīng)用于封裝含有不飽和脂肪酸的油脂，是提高油脂和生物活性物質(zhì)氧化穩(wěn)定性的有效方法，可以幫助OB抵抗由不良環(huán)境帶來的不利影響。Ding Jian等[66]分別采用麥芽糊精、麥芽糊精-殼聚糖偶聯(lián)物和麥芽糊精-殼聚糖-表沒食子兒茶素沒食子酸酯偶聯(lián)物作為封裝材料，對大豆OB進行噴霧干燥制備微膠囊，發(fā)現(xiàn)對照組的OB由于缺少封裝材料的保護，在儲藏7 d內(nèi)的PV與TBARS值分別顯著增加了6.5 倍與9.6 倍，但是添加封裝材料可以有效緩解OB的氧化，其中添加麥芽糊精-殼聚糖-表沒食子兒茶素沒食子酸酯偶聯(lián)物的微膠囊抗氧化效果最好，并且增強了OB的熱穩(wěn)定性，在消化過程中延遲了OB中脂質(zhì)的釋放。Zhu Jianyu等[67]研究發(fā)現(xiàn)，由麥芽糊精生產(chǎn)的葡萄糖當(dāng)量為10的大豆OB微膠囊表現(xiàn)出最佳的水活性、吸濕性及流動性，產(chǎn)生了更有效的界面屏障，具有更好的熱穩(wěn)定性以及氧化穩(wěn)定性。

3.5.2 通過添加多糖提高OB乳液氧化穩(wěn)定性

OB可以通過添加果膠、海藻酸鈉及阿拉伯膠等多糖來提高OB乳液的穩(wěn)定性，多糖分子可以覆蓋在OB表面，增加了OB間的靜電斥力和空間位阻，同時降低了范德華力，從而提高OB乳液的聚集穩(wěn)定性[68]。多糖包裹OB的示意圖如圖6所示。Wu Lichun等[69]在大豆和花生OB乳液中分別加入0.15 g/L蘋果果膠，與對照組相比，蘋果果膠的加入可以顯著增加液滴間的靜電斥力，減小兩種OB的平均粒徑，增加連續(xù)相的黏度和界面蛋白的含量，蘋果果膠通過螯合金屬離子，延緩OB中脂質(zhì)的氧化，顯著提高OB乳液在酸性條件下的氧化穩(wěn)定性。

圖6 多糖包裹OB示意圖Fig. 6 Schematic representation of polysaccharides encasing OB

3.5.3 通過添加多酚提高OB乳液氧化穩(wěn)定性

多酚通過螯合過渡金屬和清除乳液中的自由基，可達到提高OB乳液氧化穩(wěn)定性的目的[70]。Ding Jian等[71]研究了加入表沒食子兒茶素沒食子酸酯的大豆OB乳液在3 種不同pH值下的氧化穩(wěn)定性，發(fā)現(xiàn)當(dāng)pH值為5時，表沒食子兒茶素沒食子酸酯表現(xiàn)出促氧化活性，加速了OB乳液的氧化速率；當(dāng)pH值為7時，表沒食子兒茶素沒食子酸酯可以有效提高OB乳液的氧化穩(wěn)定性；而pH值為9時，由于表沒食子兒茶素沒食子酸酯被氧化為醌，實驗組與對照組測得的PV沒有觀察到顯著差異。Farooq等[72]通過將兒茶素、咖啡酸、綠原酸和單寧酸4 種不同的氧化多酚與山茶OB共價交聯(lián)，發(fā)現(xiàn)OB乳液的表面疏水性、熱穩(wěn)定性和抗氧化活性等功能特性都得到了一定程度的改善。

4 OB的應(yīng)用

4.1 作為脂質(zhì)替代物

植物種子中的油脂以O(shè)B的形式存在，OB中的生育酚和植物甾醇等成分以及蛋白質(zhì)-磷脂界面結(jié)構(gòu)使其具有一定的抗氧化性質(zhì)。因此，可作為天然的抗氧化成分以及脂質(zhì)替代物添加到食品產(chǎn)品中，提高食品在加工、運輸及儲存過程中的穩(wěn)定性。并且由于OB蛋白在乳液中充當(dāng)乳化劑，OB乳液相較于商業(yè)蛋白制備的普通乳液，不需添加額外的乳化劑即可應(yīng)用于奶油、蛋黃醬、冰淇淋、沙拉和飲料等食品的生產(chǎn)加工中。如今已有通過大豆OB代替乳脂來制備冰淇淋的工藝，不僅增加了冰淇淋中的不飽和脂肪酸含量以及消化過程中脂肪酸的釋放，而且簡化了工藝、降低了成本[73]。以蛋黃為原料的傳統(tǒng)蛋黃醬中的膽固醇含量較高，而大豆OB替代蛋黃制備的低膽固醇低脂蛋黃醬不僅品質(zhì)與傳統(tǒng)蛋黃醬相差不大，并且OB在消化過程中可以釋放更多的抗氧化活性成分，有益于健康[74]。在酸奶的生產(chǎn)過程中采用大豆OB替代乳脂可以增強酸奶的口感，改善酸奶的品質(zhì)[75]。用玉米胚芽OB通過超濾濃縮制成的酸奶，相比于由全牛乳制得的酸奶，OB酸奶在冷藏過程中具有更好的物理及氧化穩(wěn)定性，并且營養(yǎng)均衡，適合乳糖不耐及素食主義人群[76]。此外，由于OB乳液具有良好的氧化穩(wěn)定性，可以抑制肉制品中的脂質(zhì)氧化。Bibat等[77]用油菜籽OB替代豬肉脂肪生產(chǎn)的肉糜更柔軟，黏性更小，并且肉糜的乳化和氧化穩(wěn)定性得到提升。

4.2 作為可食性薄膜材料

可食用性薄膜具有較強的阻隔性能，更高的柔韌性以及更低的透水性，在食品的運輸與儲藏過程中有助于保障食品的質(zhì)量，并起到延長保質(zhì)期的作用，但是其普遍存在抗氧化性低等問題?？墒承员∧な怯啥嗵恰⒌鞍踪|(zhì)和脂類等為基礎(chǔ)制得的。因此，OB可作為可降解材料生產(chǎn)可食用性薄膜。相比于植物油，將OB添加到可降解材料中，可避免其在制備過程中的均質(zhì)化，獲得均勻分布的小液滴。并且OB可以通過改善膜成分之間的相容性狀態(tài)，進而提高可食性薄膜的抗氧化性，在食品包裝及抗氧化劑載體方面具有潛在用途[78]。Matsakidou等[79]制備了由玉米胚芽OB和酪蛋白酸鈉組成的復(fù)合薄膜，與不含OB的薄膜相比，玉米胚芽OB/酪蛋白酸鈉復(fù)合薄膜的透水性和硬度較低、表面疏水性及柔韌性較高。Matsakidou等[80]又研究了含有玉米胚芽OB/酪蛋白酸鈉-甘油的復(fù)合薄膜，與不含OB的復(fù)合薄膜相比，表現(xiàn)出更高的柔韌性和更低的拉伸強度。

5 結(jié) 語

OB以TAG為核心，被磷脂與蛋白質(zhì)所構(gòu)成的單層膜包裹，可以在水相中形成水包油型乳液。OB的組成與結(jié)構(gòu)、提取方法及加工處理條件都會對OB乳液的氧化穩(wěn)定性產(chǎn)生一定的影響，可通過微膠囊化、添加多糖和多酚來提高OB乳液的氧化穩(wěn)定性。OB可作為脂肪的替代物和抗氧化可食性薄膜應(yīng)用于食品領(lǐng)域，增強食品的抗氧化功效。OB將是未來的熱點研究對象，應(yīng)設(shè)計出一種成本更低、提取率更高以及結(jié)構(gòu)更完整的OB提取方式。應(yīng)加大力度探索食品加工工藝對OB乳液構(gòu)效關(guān)系的影響，更加深入地挖掘OB各組分和結(jié)構(gòu)的潛在功能，以及明晰OB的致敏性和毒性，以充分了解OB的應(yīng)用系統(tǒng)。應(yīng)充分利用OB中的不飽和脂肪酸、生育酚及植物甾醇等營養(yǎng)成分，開發(fā)新型營養(yǎng)健康食品，擴大OB的應(yīng)用領(lǐng)域。目前，OB作為膳食補充劑的研究較為有限，有待深入研究。隨著對OB分子間相互作用與OB乳液穩(wěn)定性等方面研究的不斷深入，OB可以逐步應(yīng)用到食品、醫(yī)藥及畜牧等相關(guān)領(lǐng)域，更廣泛地出現(xiàn)在人們的視野中。