大豆卵磷脂的制備方法及其應用前景

馬雙雁

摘要對大豆卵磷脂的理化性質和功能特性進行了介紹，綜述了目前比較常用的大豆卵磷脂的制備工藝，闡述了大豆卵磷脂在食品工業中的應用，對大豆卵磷脂功能的開發利用作了展望。

關鍵詞大豆卵磷脂；制備工藝；食品工業；應用

中圖分類號TS201.2文獻標識碼A文章編號 1007-5739(2009)01-0225-03

卵磷脂是一種具有重要的生理功能和乳化性能的天然物質，在動植物中分布很廣，特別是在蛋黃和大豆中。大豆卵磷脂是和腦磷脂、肌磷脂、磷脂酸等構成磷脂類混合物大豆磷脂的一種甘油醇磷脂，又稱磷脂酰膽堿。據報道，高純度的卵磷脂有利于生成水包油型(O/W)的乳狀液而被用作高檔乳化劑[1]，同時卵磷脂因具有降低膽固醇，提高血清中膽堿水平，抑制乙醇引起的肝纖維化和肝硬化，促進膠原的瓦解并增強大腦記憶力的作用而引起醫藥、食品等領域的廣泛重視。隨著大豆磷脂生產加工技術的進步以及對大豆磷脂生物活性成分研究的深入，研制高純度單一成分磷脂產品并拓展其應用空間已成為大豆磷脂開發的新趨勢。筆者對目前制備高純度大豆卵磷脂的常用方法進行了概述，并對其在食品加工領域的應用作了描述，對大豆卵磷脂的開發前景作了展望。

1大豆卵磷脂的制備工藝研究現狀

大豆加工豆油的油腳中含有40％～50％的磷脂，其中大豆卵磷脂含量為16％～20％。通過分離提純可將大豆加工豆油的油腳中的油脂等雜質萃出，從而得到含丙酮不溶物含量達95％以上的純凈的粉末狀磷脂，這是多種磷脂的混合物。目前從中提取出大豆卵磷脂即磷脂酰膽堿的制備方法有有機溶劑法、柱層析法、制備薄層色譜法、高效液相法、膜分離法、無機鹽復合沉淀技術、超臨界萃取技術、乙醇分餾法等。

1.1溶劑法

傳統的卵磷脂生產多采用有機溶劑進行提取，它具有生產能力大、周期短、便于連續操作、容易實現自動化、溶劑價格相對比較便宜、便于回收利用等優點。其原理是利用各磷脂組分在某些溶劑中溶解度的不同，將卵磷脂與其他組分進行分離，所用溶劑一般為C1～C4的低碳醇、正己烷、石油醚、乙醚、乙酸乙酯等。卵磷脂在低碳醇中的溶解度較大，腦磷脂和鞘磷脂在低碳醇中溶解度較小。卵磷脂不溶于丙酮。一般的工藝流程為先用丙酮溶解油的性質把大豆油腳中的油先除去，得到粗磷脂，再用低級醇，最常用的是乙醇把卵磷脂從幾種磷脂的混合物中提取出來。溶劑提取法的關鍵在于找到一種好的溶劑或溶劑系統，它對于被提取的目標產物應具有良好的溶解性和選擇性。在提取時必須控制好溫度、溶劑用量、溶劑濃度等。肇立春[2]總結出在卵磷脂的生產工藝中，濃縮前進行毛油過濾與油腳離心分離的操作，濃縮后浸洗前進行1次烘干除水，萃取時用濃度為85％的乙醇，控制丙酮液的pH值在8.5左右，吸附劑選擇粉狀活性碳，可得到較高產率的卵磷脂。關潤伶等[3]用丙酮和乙醇對油腳進行提取，確定最佳提取條件為：用丙酮對油腳脫油的溫度在45℃為宜，脫油時間60min，得到粗磷脂后，再用乙醇對其進行純化提取，溫度為70℃，提取時間在60min以內，吸附劑選擇粉狀活性碳，得到了純度為82％的卵磷脂。

1.2柱層析法

柱層析是以吸附劑為固定相，移動相中的溶質在通過固定相時，由于它們的吸附和解吸能力的不同從而達到分離的目的，常用的吸附劑為硅膠、氧化鋁、硅藻土等。洗脫液常選用氯仿、低碳醇等幾種溶劑的混合物。曹棟等[4]用A12O3裝柱，用單一的無毒溶劑95％乙醇作洗脫劑，制得的卵磷脂純度和得率均大于90％產品，為高純度卵磷脂產品的制取提供了一定的試驗基礎。這一方法最大的特點是避免使用CH3OH及CHCl3這類有一定毒性的溶劑。李衛等[5]以硅膠為吸附劑，用梯度差為1∶2至2∶1的甲醇和氯仿的混合液對卵磷脂進行梯度洗脫，洗脫劑用量僅為柱體積的5～6倍，洗脫時間僅為6h。柱層析雖然可以得到含量90％左右的高純度卵磷脂，但是處理量十分有限，而且其具有使用許多有一定毒性的有機溶劑、溶劑的蒸發消耗大量能源以及產品中的溶劑殘留等缺點。

1.3制備薄層色譜法

經典的TLC法用于分離磷脂中各組分，彭一鳴等[6]用制備薄層色譜(PTLC)法對市售級大豆卵磷脂進行純化，可得到純度較高的卵磷脂，能作為薄層掃描試驗中的標準樣品。該提純方法簡單、快速、效果好，在科研過程中較為實用。

1.4膜分離法

此法是根據磷脂中不同組分分子量的大小，它們通過半透膜的難易程度不同，可將卵磷脂從混合物中分離出來。例如，用己烷-異丙酮混合溶劑溶解的粗卵磷脂溶液通過聚丙烯半透膜，收集流過膜的溶液并蒸發，可大大提高純度。有人提出將膜技術跟其他工藝合作，能有效分離磷脂，如李衛等[7]提出了用吸附劑、微濾膜去色、除雜，用金屬鹽沉淀劑除去腦磷脂的新工藝。膜技術由于沒有使用化學試劑、節能，吸引了很多化學工程師的研究。膜抗污染的能力已經得到了很好的改善，但滲透量和膜的壽命仍制約著膜工藝的工業化。

1.5無機鹽復合沉淀技術

該法是利用卵磷脂可和某些無機鹽生成沉淀的性質，把卵磷脂從磷脂中提取出來，從而達到與其他磷脂分離、除去蛋白質和脂肪的目的。這樣可大大提高卵磷脂純度，為工業生產提供了一種方法。如徐晨[8]對幾種無機鹽，CdCl2、MgCl2、CaCl2、ZnCl2提取大豆磷脂進行比較試驗后認為MgCl2、CaCl2的提純卵磷脂純度不高、卵磷脂的回收率很低。CdCl2、ZnCl2的提純效果好，但CdCl2的毒性較大，不宜使用，ZnCl2是較為理想的沉淀劑。李衛[7]通過對5種離子Zn2+、Mg2+、Ba2+、Fe2+、Ca2+進行沉淀試驗，從試驗數據看出Mg2+、Ba2+、Zn2+對卵磷脂和腦磷脂的沉淀率相當，達不到分離的目的。Zn2+對卵磷脂的沉淀效果較好，但同時對腦膦脂也產生較多的沉淀。Fe2+對腦磷脂的沉淀率較高，但同時對卵磷脂也產生較大的沉淀，造成了卵磷脂的浪費。5種離子中Ca2+是最佳的腦磷脂沉淀劑，幾乎可以將乙醇浸提液中的腦磷脂全部沉淀下來，而對卵磷脂的沉淀很小。有機溶劑無機鹽復合沉淀法，實質上也屬于有機溶劑法，只是在提取的過程中選擇一種無機離子與卵磷脂或是腦磷脂形成沉淀而與另一種磷脂能混溶，從而達到2種磷脂相分離的目的。該法可制得高純度的卵磷脂，同時也得到了其他磷脂組分，實現物盡其用，減少三廢污染。

1.6其他方法

其他制備卵磷脂的方法還有高效液相法、乙醇分蒸餾法、乙酰化法等。

2大豆卵磷脂在食品工業中的應用

卵磷脂理化特性及其在食品加工上的應用試驗研究證實，卵磷脂具有多種功能特性，如乳化、防濺、速溶、潤濕、分散、脫膜、改善黏度、發泡、晶化控制、結合蛋白質及營養源等，在食品加工領域有著廣泛的用途。同時因卵磷脂具有降低膽固醇、防止動脈硬化、保肝健腦的作用，可應用于新型保健食品的研制[9，10]。

2.1人造奶油與起酥油

卵磷脂是人造奶油和起酥油生產最常用的防濺劑和乳化劑，其用量一般為脂肪的0.1％～0.5％，通常與單甘酯或二甘酯混合使用，它能防止滲水與防濺，促進烘干過程的褐變，增強起酥效果，強化奶油中VA的抗氧化性。

2.2巧克力、焦糖、涂覆層

卵磷脂具有再乳化性、防黏結、釋放性和黏度調節能力，對糖果產品性能產生重要影響，可以控制黏度、降低發黏及控制結晶。卵磷脂用于巧克力中可以提高巧克力的柔脆性，降低黏性并阻止表面起霜。

2.3速溶食品

卵磷脂是良好的乳化劑、潤濕劑和促溶劑。卵磷脂可以增加固液界面間的親和性，使粉末食品顆粒迅速水合。在可可粉、早餐飲品、咖啡、代乳品、布丁等生產制作過程中加入適量的卵磷脂可有效地提高產品的速溶性。

2.4烘焙食品

在面包、卷餅、炸面包圈、蛋糕、小甜餅、面制糕點等食品中，卵磷脂是必不可少的乳化劑、潤濕劑和脫膜劑。其促進面團中起酥油均勻分布，有利于發酵與水分吸收，改善面團加工過程，增加產品的營養性能，使產品質地更加柔順細膩。此外，磷脂的三維空間結構容易被包進直鏈淀粉的螺旋結構中，從而阻止直鏈淀粉發生重結晶，有助于延緩淀粉老化，保持淀粉新鮮、松軟。卵磷脂亦能與面筋形成脂蛋白復合物，增加面筋的彈性和柔韌性，改善面團持氣性，使焙烤產品獲得更大的體積。

2.5面點食品

由于卵磷脂是一種可提高水和油脂親合性的物質，因此在使用油脂加工食品中適用度很高。就面品而言，使用油脂的代表性面制品就是快餐面，加工快餐面時，為改善原料對油脂的親合度可使用卵磷脂。吳正達[11]研究發現在不需使用油脂的切面和熟面添加卵磷脂后，能改變面的食感。具體來說，即使面潤滑、柔軟且彈性增加，對面加工過程中的“作業性”產生良好的影響。此外，在炒面及中國湯面(湯中有油)中加入卵磷脂可使面味更加鮮美。

2.6乳制品

在嬰兒奶粉、代乳品、代蛋品、冰淇淋及調味品等乳制品中，卵磷脂可用作乳化劑、潤濕劑、防濺劑和脫膜劑，在天然乳酪和人造乳酪中還可用作有效的乳化劑和切片分離劑。

2.7肉與家禽凍膠層、寵物食品

卵磷脂是肉和家禽凍膠層、玩賞動物食品的棕色劑、乳化劑、磷酸鹽分散劑及膳食補充劑，可防止脂肪分離。當配方設計合理時，磷脂可以大大降低甚至完全消除辣椒罐頭、流質咖啡、肉汁及其他高含量動物脂肪產品的“脂肪覆蓋現象”。

2.8食品涂層與色拉

卵磷脂在食品涂層和色拉中用作乳化劑，可以控制結晶。

2.9包裝輔料

卵磷脂添加于包裝輔料中用作密封劑和脫膜劑，可提高食品包裝材料的密封性，并可防止食品與外包裝相黏。

2.10用于操作裝置

如用于煎炸成型機、擠壓機、輸送設備、烘焙用具、干燥器、混合機等，卵磷脂可作為有效的潤滑劑、內外脫膜劑。防止食品黏在烘烤工具上，從而減少用油量，降低產品損失，提高擠出食品的擠出流暢性，并協助食品成型，從而減少清理時間，提高生產效益。

2.11營養保健食品

將卵磷脂與維生素E、植物油脂、維生素等混合封入明膠軟膠囊內制成滋補品，其營養價值很高；在嬰兒食品中添加卵磷脂，有助于嬰兒大腦的發育，也可將卵磷脂制成糖尿病患者的營養品。劉麗影等[12]以卵磷脂、刺五加為原料，佐以其他成分，研制開發出一種營養豐富、口感較好的營養保健治療口服液，長期服用對冠心病、腦動脈硬化、哮喘、失眠等病癥能起到綜合治療加保健的雙重作用。

3展望

我國是一個大豆生產國，擁有豐富的大豆磷脂資源。但目前我國市場上的卵磷脂產品80％以上為濃縮磷脂，由于其乳化性能不好、異味大，應用受到很大限制。同時，醫藥、保健品、化妝品等行業需要大量的高純度卵磷脂。因而高純度卵磷脂的生產已是當前國家重點支持的技術開發領域之一。目前最具發展前景的還屬超臨界CO2提取法，但其工藝復雜，成本較高，對規模化生產有難度，還需進一步研究優化工藝，實現工業化，降低成本，以滿足不斷增長的需求。隨著更先進技術的研發，相信大豆卵磷脂在今后會有更廣闊的發展前景。

4參考文獻

[1] 王墨林，安紅，陳志強，等.大豆磷脂的系統研究與開發[J].精細化工，2001，l8(1)：7-l3.

[2] 肇立春.大豆卵磷脂生產工藝探討[J].糧油加工與食品機械，2003(3)：40-41.

[3] 關潤伶，朱紅.大豆磷脂的純化研究[J].中國食品添加劑，2006(4)：45-47.

[4] 曹棟，裘愛泳，王興國，等.三氧化二鋁柱層析法分離大豆磷脂中磷脂酰膽堿的研究[J].中國油脂，2001，26(6)：5l-53.

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[11] 吳正達.卵磷脂在面條中的應用[J].糧油加工，2003(1)：19-20.

[12] 劉麗影，劉國華，張士英，等.大豆卵磷脂口服液的研制[J].食品加工，2002，6(23)：91-92.