茶多酚与大豆分离蛋白对复合乳化体系性质的影响

王团结，冯志彪，岳莹，王一潇，田波

（东北农业大学食品学院，哈尔滨 150030）

茶多酚与大豆分离蛋白对复合乳化体系性质的影响

王团结，冯志彪，岳莹，王一潇，田波＊

（东北农业大学食品学院，哈尔滨 150030）

采用单因素试验研究了茶多酚（TP）添加量、pH值、油添加量、大豆分离蛋白（SPI）浓度对TP－SPI复合乳液的乳化活性、稳定性和抗氧化性等性质的影响，为制备不同需求的复合乳化体系条件选择提供理论依据。研究表明：随着TP添加量的增加，复合乳液的乳化稳定性和抗氧化性增强，对乳化活性影响不显著；随着油量的增加，复合乳液的乳化活性和抗氧化性降低，乳化稳定性先增强后降低；随着pH值的增加，复合乳液的乳化活性和稳定性先降低后增强，其乳化活性和乳化稳定性在碱性条件下比在酸性条件下强，抗氧化能力变化则与之相反；随着SPI的浓度增大，复合乳液的乳化活性和乳化稳定性增强，对抗氧化性的影响不显著。

茶多酚；大豆分离蛋白；复合乳液；性质

茶多酚（TP）是茶叶中主要的生物活性成分，其主要成分为黄烷醇类（儿茶素类）、花色素类（花白素和花青素）、花黄素类（黄酮及黄酮醇类）、缩酸及缩酚酸类组成，儿茶素类是它的主要成分，占茶多酚总量的70%～80%，精制的儿茶素具有抗病毒活性，有利于生殖器疣的治疗，有抗肥胖、抗代谢综合征、抗糖尿病、改善心脏健康、降低血液中胆固醇水平和预防动脉粥样硬化的功效；TP还可以作为免疫系统调节剂和抗肿瘤剂；茶多酚有利于促进肠道微生物菌群的代谢作用；尤其是它的抗氧化性、清除自由基活性、抑制脂质过氧化和抗炎活性得到了广泛的重视［1－5］。

大豆分离蛋白（SPI）是一种天然的、广泛存在的植物性蛋白，其能为人体提供必需氨基酸及蛋白质，不含胆固醇，尤其对血管病患者有益，摄入大豆分离蛋白能降低心血管疾病等慢性疾病的发病率［6］，SPI同时具有乳化作用、吸水与吸油性、组织化作用、黏弹性、成膜性与起泡性等多种功能性质，因此，它被广泛应用到食品加工的各个领域［7］。

近些年，研究多酚与蛋白质的相互作用成为了热点，Staszewski M V等［8］研究了不同pH值和TP添加量对乳清蛋白浓缩物（WPC）的胶体稳定性和凝胶化特性的影响。Nie X等［9］研究了葡萄籽原花青素（GSPC）、绿茶多酚（GTP）和肌原纤维蛋白膜的制备及对膜物理性能、机械性能、防水性和热性能的影响。Haratifar S等［10］研究了儿茶素与酪蛋白相互作用及络合物对脱脂乳凝乳性的影响。Wan Z L等［11］研究了添加白藜芦醇来提高SPI玉米油乳液的抗氧化稳定性及加热对乳液功能性质的影响。本文以TP与SPI为原料制备具有易氧化且为脂溶性物质载体潜力的复合乳化体系，本文采用单因素试验研究了TP添加量、pH值、油添加量、SPI浓度对TP－SPI复合乳液的乳化活性、稳定性和抗氧化性等性质的影响，为制备不同需求的复合乳化体系条件选择提供理论依据。

1 材料

大豆分离蛋白 临沂山松生物制品有限公司；茶多酚 中成化工有限公司；菜籽油 益海嘉里（武汉）粮油工业有限公司；UV－24C1PC型紫外可见分光光度计 日本岛津公司；GLH－220型高速乳化均质机美国Omni公司；Delta320pH计 瑞士梅特勒－托利多有限公司；其他所用的试剂均为分析纯。

2 方法

2.1 TP与SPI复合物乳化体系的制备

2.1.1 不同浓度的TP复合物乳化体系的制备

配制1.0g／dL浓度的SPI溶液，室温匀速搅拌3h，调节pH至7.0。添加多酚的量为0.00，0.05，0.10，0.15，0.20，0.25，0.30，0.35g／dL（TP／蛋白溶液），按照SPI液与油3.0∶1（V／V）的比例加入菜籽油，高速分散机均质（10000r／min，5min），制成乳液，做3组平行试验。

2.1.2 不同油量复合物乳化体系的制备

TP的量为0.05g／dL，按照SPI液与油（V／V）5.0∶1，4.0∶1，3.5∶1，3.0∶1，2.0∶1，1.0∶1的比例加入菜籽油，其他条件同2.1.1。

2.1.3 不同pH值复合物乳化体系的制备

配制1g／dL浓度的SPI溶液，室温匀速搅拌3h，分别调节pH至3.0，4.0，5.0，6.0，7.0，8.0，9.0，10.0。添加TP的量为0.05g／dL，按照SPI液与油3.0∶1（V／V）的比例加入菜籽油，高速分散机均质（10000r／min，5min），制成乳液，做三组平行试验。

2.1.4 不同浓度的SPI复合乳化体系的制备

配制0.5，1.0，1.5，2.0，2.5g／dL（蛋白／去离子水）浓度的SPI溶液，室温匀速搅拌3h，调节pH至7.0，其他条件同2.1.3。

2.2 复合乳化体系抗氧化性的测定

复合乳化体系的抗氧化性用其还原能力的大小来表示。复合乳化体系还原力的测定［12］：0.1mL样品溶液与0.4mL 0.2mol／L磷酸缓冲液（pH 6.6）和0.5mL的1%（W／V）铁氰化钾溶液混合均匀，将混合物放在50℃下20min。然后将0.5mL 10%（W／V）TCA（三氯乙酸）添加到混合物中，并以3000r／min离心10min。取下层溶液0.5mL与0.5mL的去离子水和0.1mL 0.1%（W／V）氯化铁，在700nm处测吸光度，相同体积的蒸馏水代替使用的样品作空白对照。吸光度越大表示还原力越强。

2.3 复合乳化体系的乳化活性与稳定性测定

取适量的乳液，分别于0，60min在烧杯底部取样10μL与6mL 0.1%SDS溶液均匀混合，在500nm处测定其吸光值，以十二烷基磺酸钠（SDS）0.1%作为空白样。由公式（1）可知，乳化活性与A0值成正比关系，可以用A0值表示乳液的乳化活性大小，吸光度值越大，乳化活性就越强。

式中：T为2.303；N为稀释倍数；C为乳化液形成前蛋白质水溶液中蛋白质浓度，g／mL；φ为乳化液中油相体积分数；A0为0min时的吸光值；A1为60min时的吸光值；t为间隔时间

3 结果与分析

3.1 不同浓度的TP对复合乳化体系影响

3.1.1 不同浓度的TP对复合乳化体系乳化性与乳化稳定性的影响

不同浓度的TP对复合乳液乳化性与乳化稳定性的影响结果见图1。

图1 TP添加量对复合乳液乳化性和乳化稳定性的影响Fig.1 The effect of TP additive amount on composite emulsion emulsibility and emulsion stability

由图1可知，在不高于0.10g／dL时，随着TP添加量的增加，复合乳液的乳化活性表现出先增加后降低的变化趋势，在0.05g／dL时达到最大值，但对复合乳液的乳化活性影响不显著；在0.1.0～0.15g／dL之间，随着TP添加量的增加，复合乳液的乳化性基本不变；在0.15～0.30g／dL之间，随着TP添加量的增加，复合乳液的乳化活性表现出先增加后降低的变化趋势，添加量为0.20g／dL时达到最大值。TP的量为0.05，0.20g／dL时两者的OD值无显著差异，TP的量为0.1，0.15，0.25g／dL时的OD值无显著差异，因此，选择0.05～0.25g／dL的添加量比较合适。随着TP添加量的增加，复合乳液的乳化稳定性显著性提高，TP的量在0.05～0.10g／dL之间时，复合乳液的乳化稳定性变化不显著。在0.05g／dL以下时，复合乳液的乳化稳定性随着TP添加量的增加显著性增大；在大于0.10g／dL以上时；乳化活性先增大后降低；在0.25g／dL时达到最大值；在0.25～0.30g／dL之间变化不显著，因此，TP添加量应在0.25～0.30g／dL之间。

TP与蛋白质是通过疏水作用、氢键、范德华力络合，使SPI的疏水性降低，亲水性相对增强，肽链伸展开［13］。因此，使复合乳液中油滴表面吸附的SPI的亲水性增强，形成厚的电层使油滴稳定存在于水相中不易聚集成大颗粒，进而使复合乳液的乳化稳定性增强。随着茶多酚添加量不断增大，达到一定的量，茶多酚与蛋白质会结合形成少量的不溶性络合物［14］，使吸附在油滴表面的SPI层变薄，所以，复合乳液的乳化活性和乳化稳定性降低。

3.1.2 不同浓度的TP对复合乳化体系抗氧化性的影响不同浓度的TP对复合乳液抗氧化性的影响结果见图2。

图2 TP添加量对复合乳液抗氧化性的影响Fig.2 The effect of TP additive amount on composite emulsion inoxidizability

由图2可知，随着TP添加量的增加，复合乳液抗氧化性显著性增强。在TP添加量小于0.15g／dL时，增大速率快；当TP添加量大于0.15g／dL时，复合乳液抗氧化性增加缓慢。因为，TP－SPI络合物吸附在油滴表面，使TP－SPI复合乳液具有抗氧化能力，这与Tapal A等［15］研究的通过姜黄素与SPI络合提高其抗氧化能力一致；与薛瑾研究的TP与酪蛋白结合进而提高酪蛋白的抗氧化性一致［16］。因此，从复合乳液的抗氧化性来看，添加TP的量在0.15g／dL比较合适。综合考虑3.1.1的结果，TP添加量应该在0.20～0.25g／dL之间。

3.2 不同油量对复合乳化体系的影响

3.2.1 不同油量对复合乳化体系乳化性与乳化稳定性的影响

不同油量对复合乳液乳化性与乳化稳定性的影响结果见图3。

图3 油添加量对复合乳液乳化性和乳化稳定性的影响Fig.3 The effect of oil additive amount on composite emulsion emulsibility and emulsion stability

由图3可知，随着油量的增加，复合乳液的乳化活性显著性降低，当油量小于4.0∶1时，复合乳液的乳化活性降低速率比较缓慢，大于4.0∶1时，复合乳液的乳化活性降低速率较快。考虑到要用此复合乳液来包裹或作为脂溶性以及容易氧化的物质的载体，油的添加量为3.5∶1比较合适。随着油量的不断增加，复合乳液的乳化稳定性先显著性地增加，到4.0∶1时达到最大值，之后随着油量的增加，其乳化稳定性显著性地降低。因为，油的添加量不断增加，使分散相增加、连续相降低，油滴表面吸附的SPI的量逐渐减少，所以，复合乳液的乳化能力降低；油水界面表面张力变大，使油滴不能稳定存在水相中，使小油滴容易聚集成大油滴，进而使复合乳液不能稳定存在；然而，油量过低，过多的SPI存在溶液中，可能通过SPI分子之间的作用形成大的乳化颗粒，而使其不稳定。因此，从复合乳液的乳化稳定性来看，油的添加量应该以4.0∶1比较合适。3.2.2 不同油量对复合乳化体系抗氧化性的影响

不同油量对复合乳液抗氧化性的影响结果见图4。

图4 油添加量对复合乳液抗氧化性的影响Fig.4 The effect of oiladditive amount on composite emulsion inoxidizability

由图4可知，随着油量的增加，复合乳液抗氧化性逐渐降低，起初降低速率比较缓慢，随后降低速率不断增加。当油量为3.5∶1，4.0∶1，5.0∶1时抗氧化性无显著性差异。因此，从抗氧化性来看，油的添加量为3.5∶1时比较合适。综合考虑3.2.1的结果，油的添加量以3.5∶1比较合适。

3.3 不同pH值对复合乳化体系的影响

3.3.1 不同pH值对复合乳液乳化性与乳化稳定性的影响

不同pH值对复合乳液乳化性与乳化稳定性的影响结果见图5。

图5 pH值对复合乳液乳化性、抗氧化性和乳化稳定性的影响Fig.5 The effect of pH on composite emulsion emulsibility，inoxidizability and emulsion stability

由图5可知，随着pH值增大，复合乳液的乳化活性显著性降低，在pH值为5时达到最低，然后随着pH值的增大，乳化活性显著性增加，在pH为9时几乎达到最大值，之后pH值再增大，乳化活性变化不显著。随着pH值的增大，复合乳液的乳化稳定性呈现显著性先降低后增大的趋势。在pH为4～6之间时，复合乳液的乳化稳定性变化缓慢；pH值为9时复合乳液的稳定性达到最大值，之后pH值再增大，乳化活性变化不显著。因此，复合乳液的乳化活性和乳化稳定性在碱性条件下比较好。

pH值的变化对复合乳液的性质影响显著，因为随着pH值的不断增大，SPI的溶解性先降低后变大，由于SPI的等电点接近5，在碱性条件下比在酸性条件下溶解度大［17］。在接近SPI的等电点时，乳液的静电荷接近于零，排斥力很小；当远离等电点时，乳液带电荷排斥力大。因此，复合乳液的乳化活性与乳化稳定性表现为先降低后增大，在碱性条件下比在酸性条件下强。

3.3.2 不同pH值对复合乳液抗氧化性的影响

由图5可知，随着pH值增大，复合乳液抗氧化性呈现先增加后降低的变化趋势，在酸性条件下，复合乳液的抗氧化性比在碱性条件下强。因为TP在酸性条件下的稳定性好，而在碱性条件下不稳定［18］。所以，复合乳液的抗氧化性在酸性条件下比在碱性条件下强。

3.4 不同浓度的SPI对复合乳化体系的影响

3.4.1 不同浓度的SPI对复合乳化体系乳化性与乳化稳定性的影响

不同浓度的SPI对复合乳液乳化活性、乳化稳定性和抗氧化性的影响结果见图6。

图6 SPI添加量对复合乳液乳化性、抗氧化性和乳化稳定性的影响Fig.6 The effect of SPI additive amount on composite emulsion emulsibility，inoxidizability and emulsion stability

由图6可知，随着SPI的增加，复合乳液的乳化性逐渐增强。起始增加速率比较快，之后增加速率缓慢。在60min时测定其OD值，当SPI的量小于1.5g／dL时，OD值显著降低；而在大于或等于1.5g／dL时，OD值不变或者略微大于0min时的OD值。表明当SPI的量小于1.5g／dL时，复合乳液的乳化活性和乳化稳定性都比较低；而在大于或等于1.5g／dL时，复合乳液的乳化活性和乳化稳定性比较强。因为SPI添加量不断增加，相当于不断地增加乳化剂，使油滴表面形成的SPI膜变厚，不易聚集成大颗粒，所以复合乳液的乳化活性与乳化稳定性不断增强。综合考虑，选择SPI的添加量为1.5g／dL比较合适。

3.4.2 不同浓度的SPI对复合乳化体系抗氧化性的影响

由图6可知，随着SPI添加量的增加，复合乳液的抗氧化性略有降低，但变化不显著。在制备复合乳液时，可以不考虑蛋白质添加量对复合乳液抗氧化性的影响。

4 结论

本研究通过研究TP添加量、油添加量、pH值、SPI添加量对TP－SPI复合乳液的乳化活性、乳化稳定性和抗氧化能力的影响，为制备不同复合乳液的条件选择提供理论基础。研究结果表明：随着TP的增加，复合乳液的乳化稳定性和抗氧化性显著性增强，而对复合乳液的乳化活性影响不显著；随着油量的增加，复合乳液的乳化活性和抗氧化性显著性降低，而乳化稳定性先增强而后显著性降低；随着pH值的增加，复合乳液的乳化活性和乳化稳定性显著性先降低而后增强，在pH为5时达到最小，其乳化活性和乳化稳定性在碱性条件下比在酸性条件下强，抗氧化性变化则与之相反；随着SPI的浓度变大，复合乳液的乳化活性和乳化稳定性都显著性增强，SPI的浓度对复合乳液的抗氧化性影响不显著。因此，可以根据不同的需求选择不同的条件来制备所需的复合乳化体系。

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Effect of Tea Polyphenols and Soy Protein Isolate on Property of the Composite Emulsion System

WANG Tuan－jie，FENG Zhi－biao，YUE Ying，WANG Yi－xiao，TIAN Bo＊
（College of Food Science，Northeast Agricultural University，Harbin 150030，China）

The effect of additiue amount of tea polyphenols（TP），oil and soy protein isolate（SPI）and pH value on emulsion additive，emulsion stability and oxidation resistance of TP－SPI composite emulsion are studied with the single factor experiment.This study provides a theoretical basis for choosing the preparation of different needs＇composite emulsion system conditions.This study shows that with the increase of TP additive amount，the emulsion stability and oxidation resistance are enhanced with no significant impact on the emulsion activity；with the increase of oil mass，the emulsion activity and oxidation resistance of composite emulsion are reduced and the emulsion stability decreases after enhancement；with the increase of pH value，the composite emulsion activity and emulsion stability reduce after enhancement，and the emulsion activity and emulsion stability are better in alkaline conditions than under acid condition，while the oxidation resistance changes conversely；with the increase of SPI concentration，the emulsion activity and emulsion stability are enhanced with no significant impact on the oxidation resistance.

tea polyphenols；soy protein isolate；composite emulsion；property

TS201.4

A

10.3969／j.issn.1000－9973.2017.04.007

1000－9973（2017）04－0026－06

2016－10－15 ＊通讯作者

王团结（1988－），男，河南开封人，硕士，研究方向：食品营养。