高温热处理制备蛋黄油研究

杜俊民，张朔生，庞维荣，李慧峰，韩毅丽（山西中医学院，山西太原030024）

高温热处理制备蛋黄油研究

杜俊民，张朔生*，庞维荣，李慧峰，韩毅丽（山西中医学院，山西太原030024）

摘要：以蛋黄粉为原料，利用高温热处理方法进行了蛋黄油制备研究，主要考察了加热温度和加热时间对出油率、哈尔满碱含量和磷脂含量的影响，并在单因素研究的基础上，采用综合评分手段进行了最佳工艺优化。结果表明，加热温度对蛋黄油的综合评分影响比加热时间大；最优工艺组合条件是蛋黄在280℃加热1h，在此条件下，蛋黄油的最高综合评分值可达74.4，蛋黄出油率为52.1%，油脂中富含哈尔满碱和磷脂活性成分，哈尔满碱含量为0.03%，磷脂含量为7.0%，磷脂中不饱和酸含量上升。

关键词：蛋黄油；高温；哈尔满碱；磷脂

鸡蛋蛋黄含有丰富的营养成分，主要包括蛋白质、中性甘油三酯和磷脂等化学成分，通常可作为乳化剂应用于蛋黄酱、沙拉酱、焙烤等食品的生产中[1]。由于对温度等因素比较敏感，通常蛋黄的加工温度不是很高，即使的巴氏杀菌条件也不会超过100℃，否则会影响蛋黄体系的理化特性[2]。然而，高温（通常大于200℃）却是获得具有较高的医药应用价值的蛋黄油的必不可少的条件。研究发现，近300℃的高温条件下，有抗菌活性的生物碱成分如哈尔满和去甲哈尔满等含氮杂环化合物可主要由蛋黄中蛋白质形成所得[3]；油脂中生理活性高的磷脂酰乙醇胺（phosphatidyl ethanolamines，PE）、磷脂酸（phosphatidic acid，PA）的含量明显高于低温法提取的蛋黄油[4]。此油可作为传统中药，其外用或内服可治疗皮肤创面、消化道疾病、五官科疾病等[5]，已有1400年历史。我国蛋黄资源丰富，研究蛋黄粉的高温热处理对发展传统中药和利用资源具有重要意义。

高温热处理蛋黄粉制备蛋黄油有多种方法。传统干馏法分为文火加热及武火炒熬两过程[6]，为提高出油率，用微波取代了文火加热[7]，或者减压蒸馏法[8]皆能获得蛋黄油，但这些方法多只关注出油率，尚缺乏其中有关化学成分的研究。高温可以使蛋黄粉中蛋白分解产生哈尔满碱，还可以使其中磷脂分解[9]，变黑[10-13]。磷脂是细胞膜的主要成分，在细胞代谢中起着十分重要的生理作用，因此，在研究蛋黄油的过程中，不仅要考察出油率、哈尔满碱还有必要将磷脂列为一项重要指标来考察。

本研究以鸡蛋蛋黄粉为原料，利用热处理方法对其进行高温干馏，选择加热温度、加热时间2个影响因素，考察对出油率、哈尔满碱和磷脂含量的影响，找出高温所得蛋黄油的最佳热处理工艺。在此过程中，研究哈尔满碱和磷脂含量在高温范围热处理中的变化，探索高温热处理条件下蛋黄油活性成分的形成。

1　材料与方法

1.1材料与试剂

新鲜鸡蛋黄粉：鸡蛋由太原美特好超市所购，煮熟后剥取蛋黄粉碎所得。

哈尔满碱对照品（纯度98%，产品编号：H105000）：上海远慕生物科技有限公司；蛋黄磷脂（纯度95%）：由本实验室提取制备；脂肪酸混合标准品（纯度95%）：中国轻工业部日用化学工业研究院；其它化学试剂均为分析纯。

1.2仪器与设备

UltiMate3000液相色谱仪：美国戴安公司；气相色谱仪（岛津14B）：日本岛津公司；FA2004A型分析天平：上海精天电子仪器有限公司；SKM型数显恒温电热套：山东省菏泽市祥龙电子科技有限公司。

1.3方法

1.3.1蛋黄粉出油率测定

准确称取40 g蛋黄粉放入安装有回流装置的三颈瓶中，再将其放置在电热套中加热，在设定条件下进行高温加热处理。试验完成后，倾倒收集黑褐色油状液体，计算出油率。

1.3.2蛋黄油哈尔满碱含量测定

1.3.2.1哈尔满碱供试品溶液的制备

准确称取蛋黄油2.5 g，称定后放入具有塞盖的锥形瓶中，加入25 mL的乙醚溶解，加入5%的盐酸溶液25 mL用分液漏斗萃取3次，合并酸水层后用恒温水浴锅蒸干，用少量的甲醇溶解后移至50 mL容量瓶中，最后甲醇定容，放入冰箱保存备用。

1.3.2.2色谱条件

色谱柱：依利特C18柱（4.6 mm×250 mm，5 μm）；流动相：0.025 mol磷酸三乙胺-甲醇（80∶20）；检测波长：280nm；流速：1mL/min；进样量：10μL；柱温：40℃。

1.3.3蛋黄油磷脂含量测定

参照文献[14]准确称定一定量的蛋黄油于小烧杯中，加入30 mL的0℃～5℃的饱和丙酮液，静置30 min后倒入漏斗抽滤，再用20 mL饱和丙酮液洗小烧杯和漏斗，至丙酮没有油迹。至100℃～102℃烘干，30 min后冷却到室温，称重，去皮计算后得丙酮不溶物质量。再将丙酮不溶物连同滤纸放入小烧杯，加入乙醚溶解，依照丙酮不溶物法洗涤、抽滤、烘干、称重，去皮计算后得乙醚不溶物质量。

式中：A1为丙酮不溶物的质量，g；A2为乙醚不溶物质量，g；A3为蛋黄油样品质量，g。

1.3.4蛋黄油磷脂脂肪酸组成的测定

1.3.4.1磷脂的甲酯化

取约50 mg左右的蛋黄油磷脂（由1.3.3中含磷脂乙醚溶液挥发乙醚后所得）和原始蛋黄磷脂样品，置于具塞试管中，加入2%的甲醇钠溶液0.5 mL，室温反应30 min，加入10%乙酸水溶液，摇匀，再加入1 mL正己烷提取，取正己烷层1 μL进样。

1.3.4.2色谱条件

色谱柱为不锈钢20%DEGS填充柱（1.2m×3mm），Chromosorb.WAW 80/100目担体，汽化室250℃，柱温室190℃，FID检测室250℃，氢气流量35 mL/min，氮气流量45 mL/min，空气流量400 mL/min。色谱工作站：N3000。脂肪酸甲酯定性以标准峰保留时间确定，脂肪酸组成以其峰面积归一法测定。

1.3.5高温热处理制备蛋黄油析因试验设计

1.3.5.1单因素试验

对于温度和时间2个影响因素，分别固定其中一个影响因素，改变另一个影响因素，考察二者对哈尔满碱含量、蛋黄油出油率、磷脂含量的影响。

1.3.5.2完全随机试验

式中：A为蛋黄油样品哈尔满碱百分含量；B为蛋黄出油率；C为蛋黄油样品磷脂百分含量。

表1 试验因素水平表Table 1　Factors and levels used in design

2　结果与分析

2.1蛋黄油高温热处理单因素试验结果

2.1.1加热温度对蛋黄油出油率的影响

准确称取一定量蛋黄粉，固定加热时间为1 h，改变加热温度分别为220、240、260、280、300、320℃进行试验。加热温度对出油率的影响见图1。

图1　加热温度对出油率的影响Fig.1　Effect of temperature on oil yield of egg tar

如图1所示，当加热温度小于240℃时，蛋黄出油率上升较快，之后继续增加温度，出油率增加，但当加热温度超过280℃时，增加温度出油率反而下降。增加温度可使蛋黄油由固态粉末中游离出来。一方面蛋黄中原来处于游离状态的脂肪受热后与蛋白吸附力减弱，在受热初期很快游离出来，所以上升较快，另一方面处于结合状态的油脂需要较高的温度才能从蛋黄中分离出来。达到最高点后，由于部分油脂分解、聚合加剧，出油率呈现下降趋势。超过300℃有机物在高温下碳化加剧，可能对油脂重新具有一定的吸附力，出油率不升反而下降更快。因此，加热温度过高并不适宜。

2.1.2加热时间对蛋黄油出油率的影响

准确称取一定量蛋黄粉，固定加热时间为280℃，改变加热时间分别为0.5、1.0、1.5、2.0、2.5 h进行试验。加热时间对蛋黄油出油率的影响如图2所示。

图2显示，加热时间对蛋黄油出油率的影响相当明显，在所设定的0.5 h～2.5 h的参数范围内以1.5 h为转折点，蛋黄油的的出油率呈现先升后降的趋势。在一定时间范围内，出油率随着加热时间的增长呈上升趋势，这可能是因为脂肪的析出具有一定的速度，适当延长加热时间对蛋黄馏油出油率的提高是有利的；然而加热时间过长又会导致出油率的下降，这可能是加热时间的延长蛋黄粉碳化加剧，一部分粘附在瓶底不动，析出速度下降所致。

2.1.3加热温度对蛋黄油哈尔满碱含量的影响

图2　加热时间对蛋黄出油率的影响Fig.2　Effect of time on oil yield of egg tar

准确称取一定量蛋黄粉，固定加热时间为1 h，改变加热温度分别为220、240、260、280、300、320℃进行试验。加热温度对蛋黄油哈尔满碱含量的影响如图3所示。

图3　加热温度对蛋黄油哈尔满碱含量的影响Fig.3　Effect of temperature on harman alkaloid in egg tar

如图3所示，蛋黄油中哈尔满碱含量随着加热温度的升高而升高，在280℃达到最大值，继续增加温度，含量下降。结果说明，较低的温度（低于240℃）范围内哈尔满碱含量较少，而增加温度有利于哈尔满碱的形成，从260℃到280℃的高温范围增加明显，但是过高的温度可能会分解掉哈尔满碱活性成分，在达到280℃后含量开始下降，因此，在正交试验中应该选择220℃～320℃作为优化的参考范围。

2.1.4加热时间对蛋黄油哈尔满碱含量的影响

准确称取一定量蛋黄粉，固定加热温度为280℃，改变加热时间分别为0.5、1.0、1.5、2.0、2.5 h进行试验。加热时间对蛋黄油哈尔满碱含量的影响如图4所示。

图4　加热时间对蛋黄油哈尔满碱含量的影响Fig.4　Effect of time on harman alkaloid content in egg tar

如图4所示，在0.5 h～1.0 h的加热时间初期区间内，蛋黄油哈尔满碱含量随着时间增加而增加，且增幅明显，在1.0 h时，哈尔满碱含量达到0.031%。当继续延长加热时间，哈尔满碱含量变化不大。因此，考虑到能耗和经济成本，加热时间不宜过长。

2.1. 5加热温度对蛋黄油磷脂含量的影响

准确称取一定量蛋黄粉，固定加热时间为1 h，改变加热温度分别为220、240、260、280、300、320℃进行试验。加热温度对蛋黄油磷脂含量的影响如图5所示。

图5　加热温度对蛋黄油磷脂含量的影响Fig.5　Effect of temperature on phosphalipids content in egg tar

如图5所示，蛋黄油磷脂含量随着加热温度的升高呈现先高后低的形态，在280℃达到最高点。蛋黄脂肪中甘油三酯与磷脂的比例在2∶1左右，但磷脂属于极性脂肪，与中性的甘油三酯较难混合，容易从油脂中析出来，所以油脂中通常含量较低。从溶解度角度看，随着温度的增加，磷脂在油脂中的溶解度增加，并在280℃达到最大值。磷脂差热分析（DTA）表明[11]，磷脂在160℃融化，分子热稳定性最大可以维持在320℃左右。因此，从稳定性的角度来看，可以选择220℃～320℃作为进一步优化的范围。

2.1.6加热时间对蛋黄油磷脂含量的影响

准确称取一定量蛋黄粉，固定加热温度为280℃，改变加热时间分别为0.5、1.0、1.5、2.0、2.5 h进行试验。加热时间对蛋黄油磷脂含量的影响如图6所示。

图6　加热时间对蛋黄油磷脂含量的影响Fig.6　Effect of time on phosphalipids content in egg tar

如图6所示，在0.5 h～2.5 h的加热时间区间内，以1.5 h为转折点，蛋黄油磷脂含量随着加热时间的增加呈呈现先降后升的趋势。这可能是因为磷脂在油脂中的饱和溶解度变化所致。初期所得蛋黄油极性小，随着时间延长油脂中极性物增多，而磷脂初期以饱和磷脂形式为主，其饱和溶解度随着甘油三酯极性增大而减小，后期极性的不饱和磷脂增多，其饱和溶解度随之增加，因此，在1.5 h达到最低点后蛋黄油中磷脂含量随之上升。

2.2蛋黄油高温热处理完全随机试验结果

综合考虑蛋黄油出油率、哈尔满碱含量、磷脂含量的单因素试验结果，本试验采用综合评分法对试验结果进行分析。结果及极差分析见表2。

表2　试验设计及结果分析Table 2　Completely random design and range analysis of experimental results

如表2所示，二因素不同水平试验组合对蛋黄油的综合评分影响程度不同。对此结果采用极差分析，则X1＞X2，即加热温度对蛋黄油的综合评分影响比加热时间大。由于试验结果要求较大的评分值，根据完全随机试验组合后所具有最大的评分值，可知最优工艺组合是加热温度为280℃和加热时间为1 h，最高综合评分值可达74.4。在此条件下，蛋黄出油率为52.1%，油脂中富含哈尔满碱和磷脂活性成分，其中哈尔满碱含量为0.03%，磷脂含量为7.0%

2.3蛋黄油磷脂脂肪酸分布组成试验结果

本试验对蛋黄油磷脂的主要脂肪酸组成进行了研究，结果见表3。

表3 蛋黄卵磷脂主要脂肪酸组成Table 3　Fatty acid composition and contents of phosphalipids in egg tar

由表3可知，蛋黄油磷脂的主要脂肪酸组成和原始蛋黄磷脂组成种类基本相同，但在含量大小上存在差异，脂肪酸主要包括饱和脂肪酸棕榈酸（C16∶0）和硬脂酸（C18∶0）和不饱和的油酸（C18∶1）、亚油酸（C18∶2）、花生四烯酸（C20∶4）。从含量来看，加热前原始蛋黄磷脂饱和酸含量比加热后的高温蛋黄油磷脂的都高（棕榈酸：31.3%＞28.8%；硬脂酸：16.3%＞12.9%），而加热后高温蛋黄油磷脂的不饱和酸成分明显增加，尤其是油酸含量变化增加较大，从28.6%增加到33.9%。磷脂饱和酸总下降了5.9%，不饱和酸油酸上升了5.3%，推测这可能是蛋黄高温过程中油脂发生了酯酯交换反应。蛋黄中含量较高的饱和酸磷脂与含量较高的不饱和酸如油酸、亚油酸等的甘油三酯发生了酯交换，进而生成了较多的不饱和磷脂。由于富含不饱和酸的磷脂[15-16]具有不饱和酸和磷脂的双重功效，因此有可能是高温蛋黄油的药理作用的物质基础。

3　结论

本试验以鸡蛋蛋黄粉为原料，采用高温热处理的方法，对蛋黄粉制备蛋黄油进行了研究。单因素试验表明，高温过程中加热温度和时间对蛋黄油出油率、哈尔满碱含量、磷脂含量有一定的影响。采用综合评分的方法对加热温度和加热时间进行了优化试验。结果表明，高温过程中加热温度对蛋黄油的综合评分影响比加热时间大；最优工艺条件是蛋黄在280℃加热1 h，在此条件下，蛋黄油的最高综合评分值可达74.4。蛋黄出油率为52.1%，油脂中富含哈尔满碱和磷脂活性成分，其中哈尔满碱含量为0.03%，磷脂含量为7.0%。

高温热处理蛋黄后磷脂脂肪酸组成种类基本不变，但脂肪酸相对含量改变。其中饱和酸含量下降，不饱和酸含量上升，形成较多的不饱和磷脂。

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DOI：10.3969/j.issn.1005-6521.2015.23.008

收稿日期：2015-10-19

基金项目：山西中医学院博士科研启动基金

作者简介：杜俊民（1968—），男（汉），副研究员，博士，研究方向：天然产物萃取与分离。

Study on the Preparation of Egg Tar with High Temperature Processing Methods

DU Jun-min，ZHANG Shuo-sheng*，PANG Wei-rong，LI Hui-feng，HAN Yi-li
（Shanxi University of Traditional Chinese Medicine，Taiyuan 030024，Shanxi，China）

Abstract：Using egg yolk as material，the preparation of egg tar was studied by high temperature processing methods.The effects of heating temperature and time on oil yield，harman alkaloid content and phosphalipids content in egg tar were investigated.Based on experiment of single factor，comprehensive score method was used to optimize the process of egg tar.The results showed that the temperature has bigger effect on the score of egg tar than the heating time.The optimum process conditions were as follows：heating temperature 280℃in 1 h.Under these conditions，the highest score of egg tar was 74.4，in which the oil yield of egg tar was 52.1%，harman alkaloid content was 0.03%and phosphalipids content was 7.0%.Moreover，unsaturated fatty acids were increased in the phosphalipids.

Key words：egg tar；high temperature；harman alkaloid；phosphalipids