酸性條件下大黃魚魚卵水解蛋白-大豆卵磷脂復合體系物理穩定性分析

葉 銳，吳曼鈴，時 瑞，胡錦鵬，程文健

（福建農林大學食品科學學院，福建福州 350002）

大黃魚魚卵營養價值極高，是一種優質的蛋白質資源，魚卵在經過脫脂處理后蛋白質含量約為83.86%[1]。但是在加工過程中蛋白質容易受冷熱加工、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合乳液體系物理穩定性的影響，采用不同質量比的魚卵水解蛋白與大豆卵磷脂復配，經過高壓均質（60 MPa）制得乳狀液[3-4]，對復合體系的乳化性能和物理穩定性進行分析，以期通過魚卵水解蛋白與卵磷脂的復配，提高魚卵水解蛋白制備的乳液在酸性條件下的穩定性，為其作為乳化穩定劑在酸性含油脂飲品生產中的應用提供一定的參考。

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 儀器與設備

TU-1810 型紫外可見分光光度計，北京普析通用儀器有限責任公司產品；PRACTUM224-1CN 型電子天平，賽多利斯科學儀器（北京） 有限公司產品；ST2100 型實驗室pH 計，奧豪斯儀器（常州） 有限公司產品；HK-30K 型手持式均質儀，上海漢諾儀器有限公司產品；HJ-4A 型恒力磁力加熱攪拌器，江蘇金壇市宏華儀器廠產品；TGL-20M 型臺式高速冷凍離心機，湖南湘儀實驗室儀器開發有限公司產品；SCILOGEX 型賽洛捷克混均儀MX-S，上海輔澤商貿有限公司產品；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品；FV1200 型激光掃描共聚焦顯微鏡，Olympus 公司產品；LUMiSizer 型全功能穩定性分析儀，亞諾（北京） 科技有限公司產品；FB-110X 型納米均質機，上海勵途機械設備工程有限公司產品。

1.3 試驗方法

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 調節蛋白液的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，制備質量分數為1%（W/V)的蛋白質-磷脂復合液，再次調節pH 值至3，攪拌1 h，使蛋白質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，用手持均質器以轉速22 000 r/min 乳化6 min，制備粗乳液。然后采用高壓均質機60 MPa，循環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1.330，油相折射系數1.476（玉米油），每個樣品測定3 次。

1.3.3 快速穩定性分析

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

1.3.4 乳化活性與乳化穩定性

參照Li C 等人[6]測定方法，測定蛋白質-磷脂復合物的乳化活性和乳化穩定性。將2 mL 玉米油分別與6 mL 不同比例的蛋白質-磷脂復合物混合，魚卵水解蛋白∶大豆卵磷脂復合比例分別為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 調節pH 值至3，經高速均質器以轉速14 000 r/min 均質1 min，分別于均質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 的分光光度計下測定其吸光度。乳化后0 min 時刻測定的吸光度記作A0，放置10 min 后測定的吸光值記作A10。用以下公式分別計算乳化活性指數（EAI） 及乳化穩定性指數（ESI）：

式中：T——2.303；

稀釋因子——100；

C——單位體積蛋白質質量濃度，g/mL；

Φ——乳濁液中油的體積分數，%。

1.3.5 微觀結構觀察

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行觀察。

1.4 數據分析

所有試驗均進行3 次重復的結果，使用Origin 9.0處理數據，采用SPSS 19.0 對數據進行顯著性分析。

2 結果與分析

2.1 乳化活性及穩定性分析

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定性的影響。

不同配比的乳液的乳化活性與乳化穩定性見圖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定性；且在復合體系中隨著磷脂添加比例的增加，二者均呈現上升趨勢，在0.2∶0.8 時出現最大值，且顯著高于魚卵水解蛋白和大豆卵磷脂的乳化活性及穩定性，即乳化活性值為42.6 m2/g，乳化穩定性值為48.3 min，其乳化性能顯著優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，由魚卵水解蛋白制得的乳液粒徑達到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到0.2∶0.8 時，乳液平均粒徑最?。?6.8 nm），而單純大豆卵磷脂穩定的乳液的平均粒徑為75 nm。

2.3 快速穩定性分析

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

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隨時間變化情況見圖4。

加入磷脂后，配比0.8∶0.2 的乳液不穩定系數比1.0∶0 的略微上升，隨著磷脂添加比例的增加，不穩定系數逐漸降低；配比為0.2∶0.8 與0∶1.0 乳液的不穩定系數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定性，且穩定性隨磷脂在該復合體系中所占的比例增加而增加。

2.4 微觀結構觀察

不同配比乳狀液微觀結構圖見圖5。

由圖5 可知，當魚卵水解蛋白與大豆卵磷脂的比例為1.0∶0 時，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，液滴粒徑明顯降低且液滴呈現規則球狀，無聚集現象。微觀觀察結果與乳液粒徑分析測定結果基本一致，表明魚卵水解蛋白與一定比例的大豆卵磷脂復配，由于磷脂自身的負電荷增強了顆粒間的靜電斥力，從而有效阻止了液滴聚集。

3 結論

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，其物理穩定性也顯著提高，是當魚卵水解蛋白與大豆卵磷脂的配比為0.2∶0.8 時，該復合體系的乳化性能最佳，制備的乳液粒徑最小，分布范圍窄，而且無聚集現象，因此具有良好的物理穩定性。試驗結果可為大黃魚魚卵水解蛋白作為乳化穩定劑在酸性含油脂飲品生產中的應用提供一定的參考。