霍霍巴油在食品中的應(yīng)用前景

郭瑞華

豐益(上海)生物技術(shù)研發(fā)中心有限公司 (上海 200137)

霍霍巴(Jojoba)，又名荷荷巴，主要生長(zhǎng)在美墨交界處的沙漠，能耐大風(fēng)和高溫，在惡劣環(huán)境中，數(shù)月無(wú)水也不枯萎。它沒有天敵，也沒有寄生蟲，只需少量給養(yǎng)即可生長(zhǎng)?；艋舭偷闹仓陦勖话銥?0～50年，有的高達(dá)100甚至200年，自古就拿來作保養(yǎng)與治療[1]。霍霍巴是種子內(nèi)含有大量蠟質(zhì)的唯一珍奇植物, 其油有“液體黃金”之稱，應(yīng)用非常廣泛。霍霍巴籽冷榨后，可以保留霍霍巴中最珍貴的原始組分，得到非常純凈的金黃色霍霍巴油，精煉后得到無(wú)色霍霍巴油，顏色清澈且無(wú)味[2]。

霍霍巴油結(jié)構(gòu)特殊，與普通動(dòng)植物油脂不同，并非甘三酯結(jié)構(gòu)，而是長(zhǎng)鏈單不飽和脂肪酸和長(zhǎng)鏈單不飽和脂肪醇結(jié)合在一起的脂肪酸酯混合物，即蠟脂，其含量約占98%，其分子中碳數(shù)由34～48個(gè)不等，以40碳和42碳成份最多，約占80%。組成霍霍巴油的脂肪酸主要為18碳烯酸、20碳烯酸及22碳烯酸，脂肪醇主要為20碳烯醇和22碳烯醇。除卻蠟脂，霍霍巴油中還含有少量甘油三酯、植物甾醇、維生素、黃酮類化合物、酚類化合物等[2]。盡管霍霍巴油中單不飽和脂肪酸和脂肪醇的含量很高，但其最卓越的特性之一是抗氧化和抗酸敗。在不飽和甘三酯中，雙鍵靠近羰基，一旦生成游離基，便會(huì)誘發(fā)一系列復(fù)雜反應(yīng)，進(jìn)而生成游離化合物并進(jìn)一步水解。而霍霍巴油中，雙鍵離羰基很遠(yuǎn)，即使形成游離基，也不會(huì)誘發(fā)一系列復(fù)雜反應(yīng)，因而其穩(wěn)定性很好[3]。SavitaKaul等[4]對(duì)霍霍巴油的各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)在儲(chǔ)存18個(gè)月后，其酸價(jià)、碘值、過氧化值、皂化值等幾乎保持不變。

霍霍巴油還具有高黏度、高閃點(diǎn)、高燃點(diǎn)、高介電常數(shù)、低揮發(fā)性等特點(diǎn)，已經(jīng)廣泛應(yīng)用在各種領(lǐng)域[5]，且其結(jié)構(gòu)與抹香鯨油(主要由抹香鯨腦部提取)十分接近，只是碳鏈長(zhǎng)度有所不同，抹香鯨油中的醇和酸主要為14碳、16碳和18碳，而霍霍巴油主要為20碳和22碳，所以很多用到抹香鯨油的地方，完全可以用霍霍巴油替代。

1 霍霍巴油應(yīng)用現(xiàn)狀

霍霍巴油除了通過精制、脫色等得到純霍霍巴油、精制霍霍巴油、霍霍巴白脫油之外，還可通過氫化、硫/氯化、烷氧化、異構(gòu)化、臭氧化、水解等得到一系列衍生物：加氫霍霍巴油、硫/氯化霍霍巴油、烷氧化霍霍巴油、異構(gòu)化霍霍巴油以及霍霍巴油水解物等?；艋舭陀途哂械碾p鍵和酯基團(tuán)使它對(duì)以上各種化學(xué)反應(yīng)非?；钴S，所有這些反應(yīng)都能使霍霍巴油生成具有工業(yè)價(jià)值的新的化學(xué)物?；艋舭陀图捌浠瘜W(xué)改性后的衍生物具有特有性能，目前主要應(yīng)用于化妝品、藥品、潤(rùn)滑劑等領(lǐng)域。

霍霍巴油作為高級(jí)化妝品的原料或添加劑[6-7]，可以與皮脂完全混合，在皮膚上形成一層無(wú)油膜，促進(jìn)皮膚表層呼吸，調(diào)節(jié)皮膚濕度。霍霍巴油作為潤(rùn)滑劑或潤(rùn)滑油的添加劑，具有許多優(yōu)點(diǎn)：譬如降低磨擦系數(shù)、降低運(yùn)轉(zhuǎn)溫度、阻止氧化、防銹等?；艋舭陀图捌溲苌铮€可用于消炎抗菌，促進(jìn)傷口愈合、治療脫發(fā)以及作為藥物載體等[8-11]。此外，霍霍巴油在塑料及橡膠助劑、乳化劑、生物柴油、高級(jí)蠟燭等方面也得到廣泛應(yīng)用[12]。作為一種特殊結(jié)構(gòu)的液體蠟，霍霍巴油應(yīng)用在食品中具有很多優(yōu)勢(shì)，并且已經(jīng)有諸多研究。

1.1 低熱量

霍霍巴油由于其特殊直鏈結(jié)構(gòu)，人體內(nèi)的胰脂酶無(wú)法將其水解，因此，其大部分熱量不被人體吸收，因此，它在減少脂肪相關(guān)的能量攝入方面具有潛在好處[13]。

Jaime Wisniak[14]給斷奶大鼠喂食9%的霍霍巴油，發(fā)現(xiàn)大鼠體質(zhì)并未變化，但其體脂含量明顯下降。這也得出霍霍巴油具有低能量特點(diǎn)。Verschuren等[13]在大鼠的短期喂養(yǎng)中加入荷荷巴油，并研究其對(duì)胃排空和腸道傳遞時(shí)間的影響，發(fā)現(xiàn)霍霍巴油的水解比甘三酯形式的油脂慢很多，但并不影響其他常規(guī)脂肪的吸收。

由此可得，霍霍巴油是一種低熱量食用油脂，可以作為傳統(tǒng)脂肪和油脂的替代品，用于食品工業(yè)，用來制做保健食品、減肥食品，如色拉調(diào)味劑、蛋黃醬、涼拌菜，以及烹飪煎炸等。

1.2 降低膽固醇含量，改善動(dòng)脈硬化

霍霍巴油對(duì)動(dòng)脈硬化的改善作用，在很多年前已有研究，Clarke等[15]針對(duì)新西蘭大白兔做了相關(guān)研究，他們?cè)诖蟀淄煤?%膽固醇致動(dòng)脈粥樣硬化飲食中加入2%的荷荷巴油，與對(duì)照組相比，大白兔血液中的膽固醇含量降低40%，而在同樣條件下，添加2%的紅花油，并不能有效降低大白兔血液中的膽固醇含量，但荷荷巴油降低膽固醇水平的機(jī)制仍需進(jìn)一步研究。

1.3 抗炎、抗菌、防腐

霍霍巴油的抗炎作用早已得到證實(shí)[16]，Botzi等[17]在多個(gè)模型中，對(duì)霍霍巴油的抗炎作用進(jìn)行評(píng)估，證實(shí)其在對(duì)抗炎癥方面具有明顯效果。Heba A.Gad等[18]也指出，霍霍巴油對(duì)結(jié)核桿菌、麻風(fēng)桿菌和布魯氏桿菌的生長(zhǎng)具有強(qiáng)烈抑制作用。

此外，霍霍巴油還能明顯提高殼聚糖的抗菌活性，Guirguis等[19]采用流延技術(shù)制備了摻入不同濃度荷荷巴油(JLW)的殼聚糖薄膜，且采用瓊脂盤擴(kuò)散法研究薄膜對(duì)金黃色葡萄球菌和枯草芽孢桿菌兩種不同微生物的抗菌活性。結(jié)果表明，隨著霍霍巴油濃度的增加，其對(duì)金黃色葡萄球菌和枯草芽孢桿菌的抗菌活性增加。此外，兩種系統(tǒng)的最低抑菌濃度也會(huì)隨著荷荷巴油和殼聚糖的用量增加而降低，這也說明，霍霍巴油與殼聚糖結(jié)合，可以明顯提高其抗菌活性。

殼聚糖作為唯一天然陽(yáng)離子多糖，因其優(yōu)異的生物相容性、抗菌性、生物降解性、安全性、成膜性和來源廣泛等特點(diǎn)，已被廣泛應(yīng)用于食品領(lǐng)域[20]?；艋舭陀偷囊?，可以明顯增強(qiáng)殼聚糖的抗菌防腐作用、改善其成膜性，進(jìn)而推動(dòng)其在食品中的應(yīng)用[21]。

1.4 鎮(zhèn)痛解熱

霍霍巴油由于其鎮(zhèn)痛、解熱等功效，很久之前，就被美國(guó)原住居使用，并作為咖啡替代品[22-23]。Abdel-Wareth等[24]，在炎熱氣候條件下，在肉雞日糧中添加霍霍巴油，能促進(jìn)肉雞生長(zhǎng)，提升雞肉肉質(zhì)和調(diào)味率，并降低其腹部脂肪。猜測(cè)可能由于霍霍巴本身生長(zhǎng)在炎熱的沙漠地帶，由于其自然選擇的原因，霍霍巴油結(jié)構(gòu)或其中的某些組分具有抗熱效果，進(jìn)而促進(jìn)炎熱條件下肉雞的生長(zhǎng)，但其具體鎮(zhèn)痛抗熱的機(jī)理，仍需進(jìn)一步研究，這些機(jī)制可用于指導(dǎo)某些功能食品的開發(fā)。

1.5 乳化作用

霍霍巴油的HLB值(即親水親油平衡值)約為 6，可以與幾乎所有陽(yáng)離子、陰離子、兩性以及非離子表面活性劑組分相容，可以用于各種乳液的制備[25]，譬如常規(guī)乳液、Pickering乳液、高內(nèi)相乳液、多層乳液、納米乳液等。

霍霍巴油可以浸潤(rùn)脂質(zhì)顆粒，且能影響其他植物蠟，如巴西棕櫚蠟的結(jié)晶，進(jìn)而影響乳化體系的穩(wěn)定性[26]。除此之外，霍霍巴油在空氣-水界面也可形成穩(wěn)定且可重復(fù)的單分子層[27]，進(jìn)而用作攪打奶油的穩(wěn)定劑[28]。

霍霍巴油還可用作各種營(yíng)養(yǎng)素的載體，并有增溶效果[29]，并且由于其本身不被胰脂酶水解，因此在乳液制備時(shí)，可以對(duì)功能性組分進(jìn)行包制，進(jìn)而控制某些組分的釋放，譬如，Giroux等[30]用霍霍巴油對(duì)β-乳球蛋白水解物進(jìn)行包埋，并與礦物油和亞麻籽油進(jìn)行對(duì)比，發(fā)現(xiàn)霍霍巴油同礦物油一樣，不被水解，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)β-乳球蛋白水解物的有效保護(hù)，通過不同條件的控制，還可調(diào)節(jié)β-乳球蛋白水解肽的釋放。

1.6 用于煎炸

目前也有研究，將霍霍巴油用于炸薯?xiàng)l，并與棉籽油進(jìn)行對(duì)比，發(fā)現(xiàn)霍霍巴油炸制的薯?xiàng)l，其色澤、酸價(jià)、過氧化值、黏度等指標(biāo)均優(yōu)于棉籽油，且能明顯延長(zhǎng)煎炸薯?xiàng)l的貨架，雖然吸油率稍有提升，但由于其本身能量低，不被人體吸收，不會(huì)造成身體的能量負(fù)擔(dān)[31]。

1.7 凝膠調(diào)節(jié)劑

借助植物蠟等凝膠劑所形成的結(jié)晶簇、包埋層或網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，可以固化液態(tài)油脂，形成油凝膠體系[32]，這種體系具有低脂低飽和特點(diǎn)，符合消費(fèi)者對(duì)健康飲食的需求?；艋舭陀妥鳛橐环N液態(tài)植物蠟，其與其他植物蠟的相容性更好，且會(huì)影響植物蠟如巴西棕櫚蠟的結(jié)晶行為[26]，進(jìn)而影響其在油脂體系中的結(jié)晶、凝膠等性能，進(jìn)而更好運(yùn)用到不同需求的食品體系。

1.8 用作食品級(jí)潤(rùn)滑劑或添加劑

由于霍霍巴油能降低磨擦系數(shù)、降低運(yùn)轉(zhuǎn)溫度，并具有阻止氧化、防銹等性能，已經(jīng)作為潤(rùn)滑劑及潤(rùn)滑油添加劑廣泛應(yīng)用于各種精密儀器的潤(rùn)滑[33]。在食品級(jí)潤(rùn)滑劑急劇增長(zhǎng)的形勢(shì)下，作為植物來源、可再生可降解的綠色資源，霍霍巴油完全可以作為食品級(jí)潤(rùn)滑劑[34]，用于各種食品加工，且不必?fù)?dān)心其在食品中的殘留問題。

1.9 毒理性

臨床實(shí)驗(yàn)顯示，霍霍巴油是安全的，將其喂給小鼠，并未發(fā)現(xiàn)急性毒性，即LD 50超過160 g/kg[2]。

2 檢測(cè)分析

由于其廣泛的功能作用，很多年前已有對(duì)霍霍巴油的分析檢測(cè)[35-36]，Miwa等[37]對(duì)200個(gè)霍霍巴油產(chǎn)品進(jìn)行分析，得到其主要分子結(jié)構(gòu)為順-13-二十二碳烯基順-11-二十碳烯酸酯，其比例高達(dá)31%～45%，且某些樣品中的甘三酯含量遠(yuǎn)高于1%。Boven等[38]還開發(fā)了一種分離和鑒定荷荷巴油中植物甾醇和脂肪醇的方法，并能定量檢測(cè)霍霍巴油中游離甾醇含量。DréauN等[39]還建立簡(jiǎn)便、連續(xù)和快速的檢測(cè)方法，用來監(jiān)測(cè)霍霍巴油的氧化降解情況。

Bovena等[40]認(rèn)為霍霍巴油的很多功能性質(zhì)，可能與其含有的少量甘三酯有關(guān)，于是將霍霍巴油中少量的甘三酯進(jìn)行分離，并對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析鑒定，發(fā)現(xiàn)其脂肪酸組成不同于常規(guī)甘三酯，主要為24碳和22碳一烯酸，此法也可用于霍霍巴油摻偽鑒定，以及用于合成霍霍巴油與天然霍霍巴油的鑒別。

3 結(jié)束語(yǔ)

基于其營(yíng)養(yǎng)及功能特性，霍霍巴油確實(shí)是一種優(yōu)異的食品資源，但其在食品中尚未得到很好應(yīng)用，究其原因主要為：霍霍巴油的種植和產(chǎn)量有限，其價(jià)格高達(dá)10萬(wàn)元/t，所以目前主要應(yīng)用在附加值較高的化妝品、醫(yī)藥及高級(jí)潤(rùn)滑劑領(lǐng)域；霍霍巴油在食品中的應(yīng)用研究相對(duì)較少，其功能優(yōu)勢(shì)及生理作用并未被消費(fèi)者充分認(rèn)知；極個(gè)別研究，如Verschuren指出[14]，霍霍巴油可能會(huì)引起大鼠細(xì)胞一定程度的損傷，但其具體原因，或者是否由霍霍巴油中某一組分引起，尚未可知。但這僅有的負(fù)面作用，并不能掩蓋霍霍巴油在食品中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。

作為一種特殊結(jié)構(gòu)的液體植物蠟，霍霍巴油在食品中的功能優(yōu)勢(shì)非常突出，且具有低熱量特點(diǎn)，滿足當(dāng)今食品發(fā)展趨勢(shì)。當(dāng)務(wù)之急應(yīng)擴(kuò)大霍霍巴種植，提高霍霍巴油產(chǎn)量。我國(guó)干旱和沙漠區(qū)域占據(jù)國(guó)土面積的很大比例，若能成功引種耐旱固沙的常綠油料植物霍霍巴，其效益將不可估量。20世紀(jì)70年代，我國(guó)已經(jīng)開始在云南、廣東、福建等地引種霍霍巴，但并未形成大規(guī)模生產(chǎn)[41-42]，后續(xù)研究也未跟上，因此我們應(yīng)加大霍霍巴種植，采用胚培養(yǎng)、基因工程、分子生物學(xué)等技術(shù)[43-45]，開發(fā)新品種，提高霍霍巴油產(chǎn)量，同時(shí)加大霍霍巴油在食品中的應(yīng)用研究，使更多學(xué)者和消費(fèi)者了解霍霍巴油在食品中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。

霍霍巴油是一個(gè)神奇且不可多得的寶藏資源，世界上每年都有關(guān)于霍霍巴油新領(lǐng)域、新用途的發(fā)現(xiàn)，這些作用機(jī)制更值得我們食品行業(yè)深入研究，從而清晰認(rèn)知霍霍巴油的作用和特點(diǎn)，使其在不同類別的食品體系發(fā)揮最大的功能作用。此外，霍霍巴油還可通過氫化、硫化、氯化、烷氧化、異構(gòu)化、臭氧化、水解等，制備得到一系列不同功能特性的衍生物[46-47]，進(jìn)而滿足各類食品的制備需要?？傊?，霍霍巴油具有廣闊的市場(chǎng)前景，隨著消費(fèi)者對(duì)食品健康和功能性的追求，其在食品中的應(yīng)用也必將越來越多。