CN108531290A - 抑制鱼油中脂质氧化的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种抑制鱼油中脂质氧化的方法，包括以下步骤：1)、在浒苔粗多糖溶液中加入由果胶酶和糖化酶组成的混合酶后形成反应体系，于45～46℃水解3±0.1小时，水解结束后进行灭酶，离心后取上清液，将所述上清液依次进行透析、浓缩、干燥，得浒苔酶解多糖；2)、0.25～3g浒苔酶解多糖与1g的乳化剂用缓冲液定量至95g，均匀搅拌，得水相；3)、乳液的制备：在上述水相中于搅拌条件下加入5g鱼油，均匀搅拌后，利用高速剪切乳化机预乳化；预乳化后所得的初级乳液通过高压微射流机进行均质。采用本发明的方法不但能抑制鱼油氧化，还能增强其稳定性。

Description

抑制鱼油中脂质氧化的方法

技术领域

本发明属于化学化工技术领域，涉及一种将浒苔酶解多糖添加到鱼油乳液中从而延缓鱼油中脂质氧化的方法。

背景技术

水包油乳状液广泛存在于许多食品药品化妆品中，但由于乳液中油脂的存在,脂质氧化成了这些消费品普遍存在的问题。脂质氧化导致许多食品的质量和营养价值发生变化，尤其是含有不饱和脂肪酸的食品。虽然一定程度的脂质氧化可以帮助一些食品产生理想的风味，如油炸食品，但是脂质氧化会伴随不利的变化，包括食品变味，脂质物质营养特性减弱，和有害自由基的生成。工业上通常通过添加化学合成抗氧化剂如BHT、BHA和TBHQ或天然抗氧化剂生育酚等来抑制体系中油脂的氧化。天然植物多糖由于其较好的抗氧化性，也被用来作为油脂的抗氧化剂。在用多糖制备的水包油乳状液中，多糖不仅可以作为氧化剂，因有些多糖高粘度，具有优良的凝胶性质，在一定程度上还可以作为乳液的稳定剂，增稠剂。浒苔酶解多糖是一种含有硫酸基的酸性多糖，具有一定的粘度，在前期的研究中已被证明，具有良好的抗氧化性，具有作为一种新型食品胶体的潜力。

随着老龄化社会的到来，对于老年痴呆症、心血管疾病等老年病，我们将面临更大的风险。鱼油中含有的ω-3多不饱和脂肪酸包括丰富的二十二碳六烯酸(DHA，C22:6n-3)和二十碳五烯酸(EPA，C20:5n-3)，能起到预防老年疾病，对人的身体健康有很大的好处。虽然鱼油有这么高的生物效益，但是鱼油本身水溶性差，并且在食品加工和贮藏过程，极易被氧化导致不良的腐臭异味。此外，鱼油氧化产生的次级产物，可能会降低食品的营养价值，导致了鱼油在食品中的应用受到了很大的限制。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种抑制鱼油中脂质氧化的方法，采用本发明的方法不但能抑制鱼油氧化，还能增强其稳定性。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种能抑制鱼油中脂质氧化的方法，包括以下步骤：

1)、浒苔酶解多糖(即，降解浒苔多糖)的制备：

在浒苔粗多糖溶液中加入由果胶酶和糖化酶组成的混合酶后形成反应体系，所述浒苔粗多糖与混合酶的用量比为：40mg/400～500U酶活(总酶活)；

所述反应体系于45～46℃水解3±0.1小时，水解结束后进行灭酶，离心后取上清液，将所述上清液依次进行透析、浓缩、干燥，得浒苔酶解多糖(EEP)；

2)、水相的制备：

0.25～3g浒苔酶解多糖(EEP)与1g的乳化剂(吐温系列)用缓冲液定量至95g，均匀搅拌(搅拌时间约为3h)，直至浒苔酶解多糖(EEP)和乳化剂均溶解，得水相；

3)、乳液的制备：

在上述水相中于搅拌条件下加入5g鱼油，均匀搅拌后(搅拌1h)，利用高速剪切乳化机于20000±5000rpm下预乳化2±0.5min；

预乳化后所得的初级乳液通过高压微射流机进行均质。

作为本发明的抑制鱼油中脂质氧化的方法的改进：所述步骤1)中，果胶酶与糖化酶的酶活比为1～5:1(较佳为3.4：1：)。

作为本发明的抑制鱼油中脂质氧化的方法的进一步改进：所述步骤1)中，反应体系中浒苔粗多糖的浓度为40±5mg/10mL；以0.25mol/L(pH 4.5)的乙酸-乙酸钠缓冲液为溶剂。

作为本发明的抑制鱼油中脂质氧化的方法的进一步改进：所述步骤1)中，采用截留分子量为1000的透析袋透析。

作为本发明的抑制鱼油中脂质氧化的方法的进一步改进：所述步骤2)中的缓冲液为pH7.0、10mM磷酸盐缓冲液。

作为本发明的抑制鱼油中脂质氧化的方法的进一步改进：所述步骤2)中乳化剂为吐温80。

作为本发明的抑制鱼油中脂质氧化的方法的进一步改进：所述步骤3)中，于300～400rpm均匀搅拌0.8～1.2h；所述均质为15000psi，3次循环。

在本发明中，0.25mol/L(pH 4.5)的乙酸-乙酸钠缓冲液的配制方法为：取醋酸钠18g，加冰醋酸9.8mL,再加水定容至1000mL。

pH 7.0、10mM磷酸盐缓冲液的配制方法为：取磷酸二氢钾0.68g，加0.1mol/L氢氧化钠溶液29.1mL，用蒸馏水定容至100mL。

本发明的步骤(1)具体可为：

取4mL 10mg/mL浒苔粗多糖溶液(用0.25M乙酸-乙酸钠缓冲液溶解)，加入果胶酶(2.42-4.05mL,100U/mL)和糖化酶(0.80-2.42ml,100U/mL)，加乙酸-乙酸钠缓冲液(0.25M,pH 4.5)使反应液的总体积为10mL，在45.2℃下水解3小时。将反应液升温灭酶，离心后取上清液。得到的上层清液，透析24h，旋蒸浓缩，真空冷冻干燥24h，得到浒苔酶解多糖(EEP)。

本发明所得到的浒苔酶解多糖酶解率为12.10％，分子量为309KDa，总糖含量65.60±1.18％，糖醛酸含量14.70±0.53％，蛋白质含量0.95±0.15％，硫酸根含量10.75±0.34％。浒苔酶解多糖主要是由鼠李糖(57.59％)、葡萄糖(17.97％)、木糖(17.41％)组成，还含有少量的甘露糖(4.60％)和半乳糖(2.42％)。

本发明最终得到的乳液中，乳化剂含量为1％，浒苔酶解多糖含量为0.25％～3％，鱼油含量为5％；上述％均为质量％。

备注说明：本发明浒苔粗多糖按文献报道方法制备(Jie Xu,Li-Li Xu,Qin-WeiZhou,Shu-Xian Hao,Tao Zhou,Hu-Jun Xie.Enhanced in vitro antioxidant activityof polysaccharides from Enteromorpha Prolifera by enzymaticdegradation.Journal of Food Biochemistry，2016，40(3),275-283.

本发明具有如下技术效果：

(1)以浒苔酶解多糖作为抗氧化剂制成鱼油乳液，不仅能抑制鱼油中脂质的氧化，而且能增强乳液的稳定性，而添加传统的抗氧化剂V_E和TBHQ则使乳液的稳定性降低。

(2)相同添加量的浒苔酶解多糖抑制鱼油中脂质的氧化的效果优于TBHQ。

本发明的添加1％浒苔酶解多糖制得的鱼油乳液的氧化速度得到显著延缓(图1、2、3)。同时乳液的稳定性也得以大大提高。

多糖鱼油乳液可用作功能性食品基料，按照鱼油的常规用量添加到各种食品中。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。

图1是由添加不同抗氧化剂的鱼油乳液在45℃贮存过程中过氧化物测定结果。

图2是由添加不同抗氧化剂的鱼油乳液在45℃贮存过程中TBARS含量测定结果。

图3是由添加不同抗氧化剂的鱼油乳液在45℃环境下不饱和脂肪酸含量(DHA+EPA)的变化测定结果。

具体实施方式

实施例1-1、一种抑制鱼油中脂质氧化的方法(1％酶解多糖含量的乳液制备)，依次进行以下步骤：

1)、降解浒苔多糖的制备(即，浒苔酶解多糖制备)，果胶酶和糖化酶的酶活比为3.4：1：

取4mL 10mg/mL浒苔粗多糖溶液(用0.25M，pH 4.5乙酸-乙酸钠缓冲液溶解)，加入果胶酶(3.75mL,100U/mL)和糖化酶(1.1ml,100U/ml)，加乙酸-乙酸钠缓冲液(0.25M,pH4.5)使反应液的总体积为10mL，在45.2℃下水解3小时。将反应液升温至100℃保温15分钟灭酶，离心后取上清液。得到的上层清液，透析24h(截留分子量为1000的透析袋)，旋蒸浓缩(60℃旋蒸浓缩至为原体积的50％)，真空冷冻(-40℃的冷冻温度)干燥24h，得到浒苔酶解多糖(EEP)。

2)、水相：先用少量缓冲液(10mM磷酸盐缓冲液，pH 7.0，用量只需确保浒苔酶解多糖被溶解即可)溶解1g的浒苔酶解多糖，加入1g的乳化剂(吐温80)，加入缓冲液使水相总质量为95g，在室温下用转子搅拌3h直至浒苔酶解多糖和吐温80完全溶解，形成水相。

3)、乳液的制备(机械混合)：

取上述混合好的水相，边搅边缓缓加入(约1分钟完成加入)5g鱼油，最终乳液质量为100g，室温下用转子(转速300-400rmp)搅拌1h，利用高速剪切乳化机20000rpm下预乳化2min，预乳化后的初级乳液通过高压微射流机进行均质，均质条件为15000psi，3次循环，每次循环的均质时间为3分钟。

实施例1-2、0.25％酶解多糖含量：

将步骤2)中浒苔酶解多糖的用量由1g改成0.25g，其余等同于实施例1-1。

实施例1-3、3％酶解多糖含量的乳液制备：

将步骤2)中浒苔酶解多糖的用量由1g改成3g，其余等同于实施例1-1。

实施例2-1、用果胶酶和糖化酶酶比为1：1制得的降解浒苔多糖制备鱼油乳液。

即，在步骤1)中加入果胶酶(2.43mL,100U/mL)和糖化酶(2.43ml,100U/ml)；其余等同于实施例1-1。

实施例2-2、用果胶酶和糖化酶酶比为3：1制得的降解浒苔多糖制备鱼油乳液。

即，在步骤1)中加入果胶酶(3.64mL,100U/mL)和糖化酶(1.21ml,100U/ml)，其余等同于实施例1-1。

实施例2-3、用果胶酶和糖化酶酶比为5：1制得的降解浒苔多糖制备鱼油乳液。

即，在步骤1)中加入果胶酶(4.04mL,100U/mL)和糖化酶(0.81ml,100U/ml)，其余等同于实施例1-1。

对比例1：

取消实施例1-1步骤2)中浒苔酶解多糖的使用，即，浒苔酶解多糖的用量为0；其余等同于实施例1-1；以此作为空白对照。

将实施例1-1步骤2)中的抗氧化剂由浒苔酶解多糖分别改成V_E、TBHQ，重量不变；其余等同于实施例1-1。

实验1、鱼油乳液中过氧化值测定

采用文献(Matalanis A,Decker E A,Mcclements D J.Inhibition of lipidoxidation byencapsulation of emulsion droplets within hydrogel microspheres[J].Food Chemistry,2012,132(2):766-772.)报道方法，将上述实施例1-1、实施例2-1～实施例2-3、对比例1得到的多糖鱼油乳液进行乳状液过氧化值的测定。由图1可见，随着贮存时间的延长，不含抗氧化剂的乳液氧化速度明显快于其它乳液。浒苔酶解多糖对鱼油乳液的氧化稳定性有一定的提高，并且抗氧化性略高于TBHQ，但低于V_E。不同果胶酶/糖化酶酶比酶解后的浒苔多糖作为抗氧化剂添加到鱼油乳液中，酶比为3.4制得的酶解多糖的过氧化值增加速度明显慢于其它酶比制得的酶解多糖。

实验2、鱼油乳液中TBARS值测定

采用文献(Matalanis A,Decker E A,Mcclements D J.Inhibition of lipidoxidation by encapsulation of emulsion droplets within hydrogel microspheres[J].Food Chemistry,2012,132(2):766-772.)报道方法，将上述实施例1-1、实施例2-1～实施例2-3、对比例1得到的多糖鱼油乳液进行乳状液TBARS值的测定，并与添加V_E和TBHQ的鱼油乳液进行比较。由图2可见，丙二醛前期增加较慢，后期增加加快，与过氧化值的结果相符，前期迅速产生的初级产物转化为二级产物，使得后期二级产物产生丙二醛的速度加快。多糖明显减缓了二级氧化产物的增加，抗氧化性略高于TBHQ，但低于V_E。不同果胶酶/糖化酶酶比酶解后的浒苔多糖作为抗氧化剂添加到鱼油乳液中，酶比为1：1、3：1、5：1酶解多糖二级氧化产物增加速度明显快于酶比为3.4:1下制得的酶解多糖，并且酶比为1：1和5：1的酶解多糖抗氧化性低于TBHQ。

实验3、鱼油乳液中DHA、EPA含量测定

采用文献(Sophie Kindleysides,Siew-Young Quek,Matthew RMiller.Inhibition of fish oil oxidation and the radical scavenging activityof New Zealand seaweed extracts[J].Food Chemistry,133(2012):1624-1631.)报道方法，将上述实施例1-1、实施例2-1～实施例2-3、对比例1得到的多糖鱼油乳液进行乳状液脂肪酸含量分析，并与添加VE和TBHQ的鱼油乳液进行比较。由图3可见，在45℃下贮存15天，添加V_E的鱼油乳液DHA+EPA含量由10.50mg/mL下降到6.76mg/mL，添加EEP的鱼油乳液由10.48mg/mL下降到5.88mg/mL，添加TBHQ的鱼油乳液由10.47mg/mL下降到5.39mg/mL，抑制效果：VE>EEP>TBHQ。添加不同果胶酶/糖化酶酶比酶解的浒苔多糖鱼油乳液脂肪酸含量下降速度，酶比为1:1的下降最快，其次是酶比为5:1，酶比为3:1的下降速度略快于酶比3.4:1。酶比为3.4:1下的酶解多糖抑制鱼油中脂质氧化的效果最好。

实验4、采用文献(吴娜娜，大豆油体及大豆油体卡拉胶稳定性研究，华南理工大学，2012)报道方法，对上述所有的案例通过比较乳液粒径，ζ电位测量，乳液观察来考察乳液的稳定性：

实施例1-1、1％浒苔酶解多糖含量的乳液粒径随贮存时间的增长，变化幅度较小，在贮藏期间，乳液的电位相对较稳定，并都保持着低电位。常温贮存15天，未出现乳析分层，30天后出现小比例(仅为约5％)的乳清层。多糖浓度为1％时，乳液表现出良好的特性。添加1％多糖的鱼油乳液在冻融多次后，粒径和电位都只有小幅度的变化。冻融多次后常温下贮存7天，未出现乳析分层；在不同温度热处理后，仍然保持乳液稳定，显微镜观察未出现液滴聚集的现象，未加多糖的鱼油乳液出现了液滴聚集的现象；添加1％多糖的鱼油乳液在不同盐离子浓度下，粒径和电位都很稳定，不因盐离子浓度的变化而出现浮动，贮存7天后，未出现乳析分层，而未加多糖的鱼油乳液出现了明显的分层。

备注说明：不同盐离子浓度具体是指浓度为0～400mmol/L的氯化钠溶液。

实施例1-2、0.25％浒苔酶解多糖含量的乳液随贮存时间的增长，粒径和电位变化幅度较小。该乳液粘度较小，常温贮存5天未出现乳析层，贮存15天出现10％的乳清层，贮存30天出现20％的乳析层。

实施例1-3、3％多糖浓度的乳液粒径分布出现双峰，粒径在贮存期间有变大的趋势，电位也有变大的趋势。常温下贮存三天出现乳析层。常温贮存5天出现60％乳析层，贮存15天出现80％的乳清层，贮存20天完全分层，稳定性较差。

实施例2-1、添加果胶酶和糖化酶酶比为1：1制得的浒苔酶解多糖乳液常温下贮存15天，粒径分布出现双峰，电位也有变大的趋势。常温下贮存15天出现50％的乳清层，贮存30天后出现70％的乳清层，稳定性欠佳。

实施例2-2、添加果胶酶和糖化酶酶比为3：1的浒苔酶解多糖乳液粒径随贮存时间的增长，变化幅度较小，在贮藏期间，乳液的电位相对较稳定，有小范围的波动。常温贮存15天，未出现乳析分层，30天后出现20％的乳清层。

实施例2-3、添加果胶酶和糖化酶酶比为5：1的浒苔酶解多糖乳液贮存过程中，粒径出现增大到现象，电位也有变大的趋势。观察显微图，液滴有聚集的趋势。常温下贮存15天出现30％的乳清层，贮存30天后出现50％的乳清层，稳定性欠佳。

对比实验1：

将实施例1-1中的乳化剂由吐温80分别改成阿拉伯胶、卵磷脂，重量不变；其余等同于实施例1-1。

采用文献(吴娜娜，大豆油体及大豆油体卡拉胶稳定性研究，华南理工大学，2012)报道方法，通过乳液粒径，ζ电位测量，乳液观察来确定最适合的乳化剂。

表1、添加不同抗氧化剂鱼油乳液的粒径和电位

根据表1，选用吐温80作为最佳乳化剂。

对比实验2：将实施例1-1和对比例1所得产物进行粒径、电位和乳液稳定性观察，所得结果如表2和表3所述。

表2、添加不同抗氧化剂鱼油乳液的粒径、电位和乳液稳定性观察

表3添加不同抗氧化剂鱼油乳液的贮存稳定性

由上表可见，本发明的EEP可增强乳液的稳定性，V_E和TBHQ削弱乳液的稳定性。

最后，还需要注意的是，以上列举的仅是本发明的若干个具体实施例。显然，本发明不限于以上实施例，还可以有许多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。

Claims (7)

1.抑制鱼油中脂质氧化的方法，其特征是包括以下步骤：

1)、浒苔酶解多糖的制备：

在浒苔粗多糖溶液中加入由果胶酶和糖化酶组成的混合酶后形成反应体系，所述浒苔粗多糖与混合酶的用量比为：40mg/400～500U酶活；

所述反应体系于45～46℃水解3±0.1小时，水解结束后进行灭酶，离心后取上清液，将所述上清液依次进行透析、浓缩、干燥，得浒苔酶解多糖；

2)、水相的制备：

0.25～3g浒苔酶解多糖与1g的乳化剂用缓冲液定量至95g，均匀搅拌，直至浒苔酶解多糖和乳化剂均溶解，得水相；

3)、乳液的制备：

在上述水相中于搅拌条件下加入5g鱼油，均匀搅拌后，利用高速剪切乳化机于20000±5000rpm下预乳化2±0.5min；

预乳化后所得的初级乳液通过高压微射流机进行均质。

2.根据权利要求1所述的抑制鱼油中脂质氧化的方法，其特征是：

所述步骤1)中，果胶酶与糖化酶的酶活比为1～5:1。

3.根据权利要求2所述的抑制鱼油中脂质氧化的方法，其特征是：

所述步骤1)中，反应体系中浒苔粗多糖的浓度为40±5mg/10mL；以0.25mol/L(pH 4.5)的乙酸-乙酸钠缓冲液为溶剂。

4.根据权利要求1～3任一所述的抑制鱼油中脂质氧化的方法，其特征是：

所述步骤1)中，采用截留分子量为1000的透析袋透析。

5.根据权利要求1所述的抑制鱼油中脂质氧化的方法，其特征是：

所述步骤2)中的缓冲液为pH 7.0、10mM磷酸盐缓冲液。

6.根据权利要求5所述的抑制鱼油中脂质氧化的方法，其特征是：

所述步骤2)中乳化剂为吐温80。

7.根据权利要求6所述的抑制鱼油中脂质氧化的方法，其特征是：

所述步骤3)中，于300～400rpm均匀搅拌0.8～1.2h；所述均质为15000psi，3次循环。