茶多酚對食品蛋白質乳化功能影響的研究進展

◎ 馬會杰，梁金波，戴居會

（恩施州農業科學院，湖北 恩施 445000）

茶是公認有益于人類健康的最佳飲料，茶多酚是茶葉中最主要的功能成分，約占茶葉干重的25%～30%。茶多酚是一系列化合物總稱，其中兒茶素占60%～80%，分為酯型兒茶索和游離型兒茶素，酯型兒茶素占兒茶素的70%左右。已有研究表明其具有較多生理、藥理等功能[1]。茶多酚由于具有特殊的結構特點及價值，現已廣泛應用在多個領域。近年來食品工業茶多酚的應用研究也越來越多，部分研究已表明茶多酚的添加對食品色、味的形成有重要影響[2-3]。

蛋白質是組成生物個體的主要元素，其具有發泡乳化、持水力、形成膠體等特點，對改善食物品質、質地構成產生較大影響[4]。隨著食品蛋白質結構及與之相關聯功能的發現以及對其營養功能的深入認識，如何在食品加工中進一步改善食品的性能和質地構成，改進食品營養成分及外觀構成成為研究者重點關注內容。研究表明茶多酚具有形成沉淀、產生澀味的特點，并且對蛋白質生物利用率也能產生影響[5]。為更好地提高人們的生活水平，改善食品品質及其營養成分特征，將茶多酚應用在食品蛋白質改進方面也成為食品工業重點探索發展方向。

1 茶多酚在食品中應用近況

茶多酚是一種來自茶葉的天然物質，其食用安全，近年來在食品領域中應用廣泛[6]。在食品中添加茶多酚，能延長食物保質期，維持食物中多種營養元素的穩定，茶多酚在食品領域中用途較廣，正逐漸成為研究熱點[7]。

1.1 糕點及乳制品

在糕點及乳制品中添加茶多酚可保持該食品原有的風味、形色、延長保質期[8]。此外，茶多酚還可抑制和殺滅食品中的細菌[9]，延長食品的安全保質時間。

1.2 飲料生產

茶多酚不僅可用于制作茶飲料、各種含茶飲品，還能防止豆奶、汽水、果汁等的維生素、胡蘿卜素等營養物質降解，維持飲料中各類營養元素的穩定。在飲料中添加茶多酚能對色素和維生素起到保護作用，既可防止飲品褪色，又可發揮純天然色素的效果。研究表明，在生產上使用茶多酚后可明顯增加食品穩 定性[10]。

1.3 油料和油制食品的抗氧化

茶多酚應用于食用油脂可起到抗氧化作用，其抗氧化能力比常規抗氧化劑高，低濃度（20～100 mg·L-1）同樣效果明顯，此外還對眾多食用油脂的過氧化值和酸價有明顯抑制作用，使用效果好于使用維生素[11]。另外，油脂中使用茶多酚能使酸敗延遲，防止油品在銷售期質量下降，增長商品銷售時間[12]。在方便面等速食加工中使用茶多酚有較好防腐變效果[13]。將茶多酚用在油炸馬鈴薯片中效果顯著，在室溫無密封貯藏環境下，添加茶多酚組3個月無異味，而無添加組在43 d即呈現酸敗味[14]。

1.4 果品和菜蔬保鮮

在鮮果和菜蔬上噴淋茶多酚溶液可有效抑制病菌滋生，保持果品、菜蔬原有的色澤，達到保鮮保效效果。例如用茶多酚處理草莓后放置6 d，維生素C保存率為62.35 mg/100 g，對照組的維生素C僅為35.12 mg/100 g。 使用茶多酚制作的保鮮劑保鮮的草莓，在4 ℃條件下保存12 d，鮮果完好率達到53.28%，外形和品質都得到了有效保障[15]。

1.5 肉類的保質和防壞

茶多酚對肉制品等有著良好的保質防變效果。實驗表明使用茶多酚對芽孢菌、金黃色葡萄球菌等具有明顯抑制和殺滅作用[11]，此外，還能防止肉類產生不良氣味，防止顏色加深。茶多酚由于具有眾多的藥理特性和功能價值，除了在上述食品加工中領域中的應用，也廣泛應用于食品蛋白質營養及質地構成改善方面[16]。

2 茶多酚對不同種類食品蛋白質乳化能力的影響

乳化是指將兩種及以上的彼此不相溶的分散系，例如油和水混合形成乳狀液的性能。乳化包含乳化的能力和乳化穩定性[17]。郭興鳳等[18]認為茶多酚（TP）是茶葉中一種重要的功能物質，茶多酚的乳化能力能改變大豆分離蛋白在多種食品食品系統的應用現狀，并為此開展實驗，在40 ℃、pH 6.5時，茶多酚溶液對于含有大豆分離蛋白起泡性及泡沫穩定性有顯著提升。胡思等[19]實驗表明，一定茶多酚質量分數濃度能改變面筋蛋白混合分散液乳化性，面筋蛋白可隨茶多酚濃度改變呈現乳化的功能、結構、穩定性改變。濃度為2%時，乳化穩定性最好。隨著加入茶多酚濃度的上升，面筋蛋白形成泡沫能力及穩定能力先變大后變小。

覃思[20]對蛋白質乳化性能研究表明，茶多酚對蛋白質乳化性能有一定程度的改善作用。不同種類蛋白質作用程度不同[21]。添加不同濃度的茶多酚對蛋清蛋白、大豆分離蛋白、乳清濃縮蛋白、牛血清蛋白等乳化能力均有明顯提升作用。但另一方面，茶多酚對所有蛋白質乳化穩定性能影響不明顯。王團結等[22]發現，茶多酚濃度變大對復合乳液乳化后的穩定性和抗氧化性加強，而乳化后活性影響不明顯。茶多酚使用量變大，復合乳液穩定性先上升后下降。隨著環境pH值上升，復合乳液活性和穩定性表現為pH大于7時相比pH小于7有所加強，抗氧化能力變化則與之相反。

此外，有研究發現[23]在一定環境條件下，茶多酚中的EGCG能夠與α-乳清蛋白結合使混合液體的渾濁度變小，同時在另一方面提高了α-乳清蛋白的乳化能力，從而使溶液穩定性增加。

王團結[24]通過結合多種光譜及電鏡等設備技術，研究茶多酚濃度對納米蛋白乳液的乳化活性、穩定性及功能特征性質的影響，發現隨著茶多酚濃度的增加，茶多酚同樣能對顆粒直徑更加微小的納米蛋白乳化起到明顯作用，同時其乳化能力呈現一定的先上升后下降的規律。

姜佳星[25]通過實驗證實添加茶多酚對冷凍魚肉蛋白有一定作用，而魚肉蛋白相對其他食品蛋白質具有更多的小分子氨基酸肽鏈等分支結構。因此區別于其他的種類食品蛋白質，這表明茶多酚對小分子蛋白質乳化同樣具有影響作用，相較于大分子食品蛋白質，其乳化影響作用更為明顯。深入研究表明，這是因為小分子肽鏈能擴散并吸附在界面上，但它們不會發生如大分子蛋白質結構類似的疊起改變，比起大分子肽鏈，其乳化后穩定能力要差得多。

眾多研究表明，茶多酚能對多種食品蛋白質乳化性能具有影響，但對不同類型食品蛋白質最佳作用條件有所不同，且乳化后蛋白質穩定能力效果表現不同。

3 不同濃度及條件下茶多酚對食品蛋白乳化性能的影響

石晶[26]研究表明，在一定濃度值內，隨著茶多酚（TP）含量的增大，大豆蛋白的乳化穩定性先升高而后降低，在茶多酚含量為0.08%時大豆蛋白的乳化穩定性最大，相比同樣濃度不含TP的大豆蛋白乳化性有顯著提升。而郭興鳳[27]等研究表明，在40 ℃、pH=6、添加0.08%茶多酚時，相較相同條件下未加入茶多酚的5%大豆蛋白溶液乳化性和乳化穩定性無明顯改變。有實驗表明加入0.03%以上茶多酚能保持草魚魚肉蛋白的乳化性能及提升穩定能力[28]。也有實驗證明，隨著茶多酚濃度的變大，復合蛋白穩定性提升而活性改變不明顯[22]。納米蛋白的乳化穩定性則表現為明顯得到提升，納米蛋白乳化活性先上升后下降。胡思等[19]實驗證明，面筋蛋白的乳化性能隨茶多酚添加明顯變小。茶多酚溶液濃度為2%時，乳化穩定性保持度最好。其后隨著茶多酚添加量的不斷增加，面筋蛋白的乳化能力和保持度性均先上升后下降。

池海波[29]研究表明添加不同濃度茶多酚對玉米醇溶蛋白存在明顯改變，隨著茶多酚濃度的變大，乳化穩定性先降后增，總體上看，茶多酚濃度變大對玉米醇溶蛋白乳化后的保持能力影響不變。

胡湘蜀[30]研究表明，在一定環境條件范圍內，茶多酚對大豆分離蛋白乳化效果呈現規律表現為，隨茶多酚（TP）濃度的增加先上升后稍下降再隨之上升，當0.8%（w/v）時達到最高。

田梅[31]等研究結果表明，大豆分離蛋白在實驗情況的幾個茶多酚使用量影響下其乳化能力和乳化穩定性均有明顯改變。從乳化能力來看，在不同的濃度情況下有著相似的變化趨勢。即乳化能力都是遵從先升高后降低而后再升高的規律，乳化能力在單獨同等濃度蛋白質條件下都能提高到3倍左右，而乳化穩定性則基本沒有什么變化，僅稍微增強。

4 茶多酚對蛋白質乳化性能影響的機理

蛋白質所含的氨基酸一般分為疏水性及親水性兩大類，在乳化時，蛋白質的部分氨基酸能構造成一種類似的表面層物質連接脂肪球表層，使脂肪球散開并分散于水溶液中，而不是使其互相連結成一團。蛋白質的乳化作用不僅能使得油和水形成乳狀液，而且起到維系保持乳化不變的作用。

茶多酚分子組成中具有許多活性鍵位結構，這些結構賦予了茶多酚獨特的化學性質，如活性羥基或其他活性部位改變蛋白質形成氫鍵的能力，從而構造出有部分強度的表面層，這種表面層的形成與活性羥基的數目構成有很大程度關聯。茶多酚與蛋白質主要是通過疏水作用、氫鍵、范德華力絡合[32]。這種構造出的表面層能降低兩種及以上互不相溶溶液的表面張力，加大了形成泡沫和維持泡沫持久的性能。而大豆分離蛋白與茶多酚形成不同于其他食品蛋白質乳化的原因，還需要更深入的研究和探討[33]。此外，環境條件如溶解度、pH、溫度等因素對茶多酚與蛋白質的相互作用也有較大影響。

茶多酚的結構構成中酚羥基能與醇羥基和羧基形成酚類反應，也能與醇、酸形成反應。此外吡喃環中的醚鍵也具有一定活性，在各種環境下均易發生改變。茶多酚擁有多個可以反應的活性基團及部位，使其可發生多種化學反應[34]。另外，一些其他的親核中心和親電中心結構形成的眾多活性鍵位也會對食品蛋白質的結構構成帶來改變。

5 結語

食品工業中，隨著研究者不斷對茶多酚結構成分及其相應功能研究加深，茶多酚將被應用于更多類型的食品蛋白質乳化方面。但茶多酚作為多酚物質還存在一定自身限制因素。如茶多酚屬于極性較強物質，在食品蛋白質乳化時溶解性差。另外，茶多酚本身不穩定，其脂溶性有待增強且自身也會存在氧化[35]。此外，食品蛋白質乳化性能還受到環境條件等因素影響。總之。茶多酚對食品蛋白質的乳化應用還需要更多深入的研究。