摘要:利用超聲處理制備香榧油(Torreya oil)與表沒(méi)食子兒茶素沒(méi)食子酸酯(Epigallocatechin gallate,EGCG)復(fù)合納米乳液,分析不同油水比、EGCG添加量在不同儲(chǔ)存溫度和時(shí)間下的乳液穩(wěn)定性,并進(jìn)一步研究添加該納米乳液對(duì)沙拉醬和月餅的品質(zhì)影響。結(jié)果表明,制備的香榧油復(fù)合EGCG納米乳液性質(zhì)穩(wěn)定(粒徑分布在160~180 nm、多分散性指數(shù)小于0.2、Zeta電位接近﹣60 mV),油水比和EGCG對(duì)納米乳液穩(wěn)定性影響不顯著;冷藏、復(fù)合2.0% EGCG的納米乳液有利于減少EGCG的損失從而抑制其褐變;添加1/10香榧油復(fù)合EGCG納米乳液、0.2%新甲基橙皮苷二氫(New methyl hesperidin dihydrogen,NHDC)的沙拉醬感官風(fēng)味提升,顯著增強(qiáng)抑菌和抗氧化活性,提高其品質(zhì)穩(wěn)定性;添加香榧油復(fù)合EGCG乳液能夠減緩月餅烘制中的丙烯酰胺累積、減少代表性不飽和脂肪酸的損失。以上結(jié)果表明,EGCG納米乳液在提升食品品質(zhì)方面有著重要意義和開(kāi)發(fā)利用前景。
關(guān)鍵詞:香榧油;EGCG;納米乳液;品質(zhì);沙拉醬;月餅
中圖分類號(hào):S571.1;TS205 " " " " " " " "文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A " " " " " " "文章編號(hào):1000-369X(2024)02-269-14
Preparation of Torreya Seed Oil-EGCG Nanoemulsion and Its Effect on the Quality of Salad Dressing and
Moon Cakes
WANG Yu'an1, DU Wenkai2, WAN Jinghong3, XIE Dongchao1,3, ZHANG Haihua1,
JIN Peng1*, DU Qizhen1*
1. School of Food and Health, Zhejiang Aamp;F University, Hangzhou 311300, China; 2. Zhejiang Provincial Grain and Oil Product Quality Inspection Center, Hangzhou 310012, China; 3. Zhejiang Senbinyuan Biotechnology Co., Ltd., Shaoxing 312035, China
Abstract: The composite nanoemulsion of torreya oil and epigallocatechin gallate (EGCG) was successfully prepared by ultrasonic emulsification method. The stability of the emulsion with different oil/water ratio and EGCG content was analyzed under different storage temperature and time, and the effect of the nanoemulsion on the quality of salad dressing and moon cake was further studied. The results show that the prepared torreya oil-EGCG nanoemulsion had stable properties (particle size=160-180 nm, PDIlt;0.2, Zeta potential≈﹣60 "mV), and the oil/water ratio and EGCG had no significant effects on stability (Pgt;0.05). Refrigeration and 2.0% EGCG nanoemulsion could reduce the loss of EGCG and inhibit its browning. The sensory quality of salad dressing with 1/10 torreya oil-EGCG nanoemulsion and 0.2% NHDC was improved. The antibacterial and antioxidant activity was significantly increased for prolonged quality stability. The addition of torreya oil-EGCG nanoemulsion can slow down the accumulation of acrylamide and reduce the loss of representative unsaturated fatty acids in moon cake baking. The above results indicate that nanoemulsion has great significance and prospects for development and use in improving food quality.
Keywords: torreya oil, EGCG, nanoemulsion, quality, salad dressing, moon cake
香榧(Torreya grandis Fortune ex Lindl)是紅豆杉科榧樹(shù)屬植物,主要分布在我國(guó)的浙江、安徽、江蘇等地,由含油率40%~50%的香榧籽壓榨生產(chǎn)的香榧油一直被視為高端食用油的代表。已有研究表明,香榧油具有提高免疫力、預(yù)防動(dòng)脈粥樣硬化、降血脂和抗氧化等功效[1]。香榧油富含人體必需的不飽和脂肪酸,其含量可達(dá)80%以上,主要由油酸和亞油酸等組成。不飽和脂肪酸在高溫加熱時(shí)易發(fā)生氧化聚合反應(yīng),產(chǎn)生對(duì)人體健康有害的氫過(guò)氧化物和醛類物質(zhì)[2]。納米乳液技術(shù)可以將油、水、表面活性劑和助表面活性劑等混合形成納米級(jí)的均相分散體系,利用納米乳液技術(shù)可以很好地提升香榧油的熱穩(wěn)定性從而保護(hù)不飽和脂肪酸,有效改善香榧油在食物的溶解性、生物可及性和生物利用度[3-4]。Mina等[5]采用響應(yīng)面法研究了超聲時(shí)間、核桃油含量等對(duì)核桃油納米乳液的影響。Anayanti等[6]采用自發(fā)乳化法,以3種配方制備了葵花油納米乳液。表沒(méi)食子兒茶素沒(méi)食子酸酯(Epigallocatechin gallate,EGCG)作為茶葉中主要功能性成分的一種新食品原料,具有強(qiáng)抗氧化、抗癌、抗肥胖和保護(hù)心腦血管等生理保健作用,可作為益生元在低濃度時(shí)促進(jìn)腸道有益菌的生長(zhǎng)[7]。Tian等[8]將EGCG加入大豆分離蛋白并通過(guò)超高壓均化制備納米乳液,表現(xiàn)出良好的乳化能力和DPPH清除能力。此外,EGCG越來(lái)越多地應(yīng)用到新型保健食品的開(kāi)發(fā)、藥物研發(fā)、保鮮防腐等領(lǐng)域[9],其多羥基結(jié)構(gòu)可以很好地參與納米乳液體系,從而更好地保護(hù)香榧油的有益成分。
高油食物因其誘人的風(fēng)味深受大眾歡迎,而油脂在貯藏和熱加工等環(huán)節(jié)會(huì)發(fā)生一系列的氧化反應(yīng),導(dǎo)致食品品質(zhì)發(fā)生劣變[10-11]。納米乳液能提高油脂穩(wěn)定性,復(fù)合高抗氧化的EGCG能減緩氧化反應(yīng),抑制有害成分生成,進(jìn)而有效減緩食品品質(zhì)變化[12]。本研究以香榧油復(fù)合EGCG的納米乳液為研究對(duì)象,分析其基本表征及EGCG含量變化對(duì)納米乳液穩(wěn)定性的影響等,進(jìn)而優(yōu)化原料配比,制備高穩(wěn)定性復(fù)合納米乳液。利用制備的香榧油復(fù)合EGCG納米乳液制作高油食品沙拉醬和月餅,采用感官評(píng)價(jià)、品質(zhì)成分分析等方法綜合考察納米乳液對(duì)沙拉醬和月餅品質(zhì)的作用。通過(guò)DPPH+(1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl,DPPH)、ABTS+[Diammonium 2,2'-azino-bis(3- ethylbenzothiazoline-6-sulfonate) ABTS]自由基清除和抑菌試驗(yàn)研究納米乳液對(duì)沙拉醬貯藏品質(zhì)的影響。利用液質(zhì)(High performance liquid chromatography mass spectrometry,HPLC-MS)和氣質(zhì)(Gas chromatography mass spectrometry,GC-MS)分析添加納米乳液對(duì)月餅中有害成分丙烯酰胺累積和代表性不飽和脂肪酸降解的影響。研究結(jié)果將為拓展高營(yíng)養(yǎng)香榧油的食品應(yīng)用提供新方法、新思路,并可對(duì)納米乳液的實(shí)際開(kāi)發(fā)利用提供理論支持和應(yīng)用指導(dǎo)。
1 材料和方法
1.1 材料與儀器
香榧油(一級(jí))購(gòu)自浙江立勤林業(yè)開(kāi)發(fā)有限公司,EGCG(純度98%)購(gòu)自江蘇德和生物科技有限公司,大豆卵磷脂(食品級(jí),95%)購(gòu)自合肥千盛生物科技有限公司,棕櫚酸鈉(99%)購(gòu)自上海伊卡生物技術(shù)有限公司,蔗糖脂肪酸酯(Sucrose fatty acid esters,SE-13,食品級(jí))購(gòu)自杭州金鶴來(lái)食品添加劑有限公司,檸檬酸(99.5%)購(gòu)自天津市永大化學(xué)試劑有限公司,新甲基橙皮苷二氫(New methyl hesperidin dihydrogen,NHDC,純度98%)購(gòu)自上海興隆生物科技有限公司;無(wú)水乙醇、DPPH、ABTS、二氯甲烷購(gòu)自國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司;金黃色葡萄球菌、大腸桿菌、沙門(mén)氏菌由實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)。色譜級(jí)甲醇購(gòu)自德國(guó)默克;濃硫酸購(gòu)自永華化學(xué)股份有限公司;正己烷購(gòu)自上海麥克林生化科技股份有限公司;氫氧化鉀購(gòu)自國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。純凈水購(gòu)自杭州娃哈哈集團(tuán),去離子水通過(guò)milli-Q純水系統(tǒng)制備。
Hws-80恒溫恒濕培養(yǎng)箱,天津市宏諾要儀器有限公司;Nano series馬爾文激光粒徑分析儀,英國(guó)馬爾文儀器有限公司;650W,JY92-IIN超聲波細(xì)胞粉碎機(jī),上海凈信實(shí)業(yè)發(fā)展有限公司;IMS-40全自動(dòng)雪花制冰機(jī),常熟市雷利電機(jī)有限公司;SN-MS-6D磁力攪拌器,上海尚普要儀器設(shè)備有限公司;UV1990A紫外分光光度計(jì),上海赫爾普國(guó)際貿(mào)易有限公司;PHS-920 pH計(jì),計(jì)騁克儀器(上海)有限公司;ME104E/02電子天平,梅特勒-托利多儀器有限公司;ACQUIT UPLC-XEVO TQ液質(zhì)聯(lián)用儀,美國(guó)Waters公司;XW-80A渦旋混合器,上海馳唐電子有限公司;EGK150L電動(dòng)打蛋機(jī),合肥榮事達(dá)小家電有限公司;SMD-3-3D商用烤箱,世麥烤箱有限公司;5975B氣質(zhì)聯(lián)用儀,安捷倫科技有限公司。
1.2 方法
1.2.1 納米乳液制備
參照Shigehiko等[13]的方法并稍作修改,將檸檬酸(0.4%)、棕櫚酸鈉(0.9%)、大豆卵磷脂(0.9%)和蔗糖脂肪酸酯(4.5%)用水分散,加入EGCG用磁力攪拌器1 000 r·min-1攪拌30 min,然后超聲3 min至分散均勻,得到水相。將水相和香榧油按一定比例混合,在冰浴條件下超聲20 min,間隔10 min更新冰浴條件,超聲完畢后待恢復(fù)至室溫即得到香榧油復(fù)合EGCG納米乳液。
制備油水比1∶9(V∶V)、含EGCG 0、0.5%、1.0%、2.0%(m∶V)的4種納米乳液考察EGCG的添加對(duì)納米乳液穩(wěn)定性的影響;制備油水比1∶9、2∶8、3∶7(V∶V)、含EGCG 1.0%(m∶V)的納米乳液考察油水比對(duì)納米乳液穩(wěn)定性的影響。
1.2.2 納米乳液表征測(cè)定
利用馬爾文激光粒徑儀測(cè)定樣品的粒徑、多分散性指數(shù)(Polydispersity index,PDI)以及Zeta電位。將0.1 mL的納米乳液用去離子水稀釋20倍,設(shè)定檢測(cè)溫度為25 ℃、水相的分散系數(shù)為1.33、背射角度為173°[14],測(cè)定粒徑、PDI、Zeta電位。
1.2.3 納米乳液穩(wěn)定性研究
根據(jù)納米乳液的表征變化、色澤變化以及EGCG降解的變化判斷納米乳液的穩(wěn)定性。將納米乳液避光冷藏(4 ℃)保存和常溫(25 ℃)保存,分別在貯藏0、2、4、6、8、10個(gè)月時(shí)測(cè)量納米乳液的粒徑、Zeta電位和EGCG的含量,拍照記錄形態(tài)色澤變化。
1.2.4 納米乳液中EGCG含量測(cè)定
參考鄒運(yùn)河[15]的方法,采用液質(zhì)聯(lián)用儀測(cè)定納米乳液中的EGCG含量變化。準(zhǔn)確稱取0.5 g納米乳液;加入3.0 mL二氯甲烷和1.0 mL純凈水,渦旋2~3 min,分層后棄去下層液體,以上步驟重復(fù)3次以除去香榧油等脂溶性物質(zhì)。將上層溶液以10 000 r·min-1離心30 min,取上清液過(guò)0.45 μm濾膜后HPLC-MS進(jìn)樣分析。測(cè)定條件:Hypersil ODS2色譜柱(5 μm×4.6 mm×250 mm),流速1.0 mL·min-1,進(jìn)樣量20 μL,檢測(cè)波長(zhǎng)278 nm,柱溫25 ℃,流動(dòng)相28%甲醇(含0.1%磷酸)。
1.2.5 復(fù)合沙拉醬制作
參照羅曉莉等[16]的方法并作適當(dāng)修改。取雞蛋黃(300.0 g)、白砂糖(40.0 g)、食用鹽(3.0 g)用打蛋器攪拌混合。加入玉米油(50.0 g)繼續(xù)攪打至濃稠狀,加入白醋(8.0 g)攪拌降低濃稠度,上述步驟重復(fù)4次。再加入玉米油(50.0 g)繼續(xù)攪打制得基礎(chǔ)沙拉醬,放置于4 ℃冰箱保存。
選用EGCG添加量1.0%、油水比1∶9的香榧油納米乳液制備復(fù)合沙拉醬,加入NHDC以緩和EGCG的苦澀味。參考EGCG的每日適宜攝入量(300.0 mg·d-1)和沙拉醬的每餐攝入量(20.0 g),添加0、1.0、2.0、3.0 g的納米乳液以及質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0、0.1%、0.2%、0.3%的NHDC,混合均勻制作復(fù)合沙拉醬。
1.2.6 沙拉醬感官評(píng)價(jià)
由15名培訓(xùn)后的品評(píng)人員(男8名、女7名)獨(dú)立品嘗沙拉醬,對(duì)色澤、氣味、滋味和組織狀態(tài)進(jìn)行打分。各項(xiàng)指標(biāo)的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表1,以15名品評(píng)人感官評(píng)分的平均值作為綜合評(píng)分。
1.2.7 沙拉醬基本指標(biāo)分析
稱取沙拉醬5.0 g,攪拌均勻。按照SB/T 10753—2012中的方法對(duì)沙拉醬樣品定期測(cè)定pH。將沙拉醬存于六孔板中置于避光冷藏(4 ℃)和室溫(25 ℃)條件下貯藏。定期拍照記錄沙拉醬的形態(tài)色澤變化。
1.2.8 抗菌活性分析
采用牛津杯法測(cè)定不同樣品對(duì)金黃色葡萄球菌、枯草芽孢桿菌、李斯特菌、大腸桿菌的抑制效果。根據(jù)蘇巧玲等[17]的方法稍作修改,在無(wú)菌條件下,向LB培養(yǎng)基制備平板中加入菌懸液100 μL,涂布均勻后放置牛津杯,加入稀釋待測(cè)樣品20 μL置于37 ℃恒溫培養(yǎng)箱培養(yǎng)12 h后,用電子數(shù)顯卡尺測(cè)定抑菌圈直徑。
1.2.9 抗氧化活性分析
取1 g樣品用10 mL去離子水稀釋,超聲離心10 min,取上清液待測(cè)。分析參照鄔剛等[18]的方法測(cè)定體外抗氧化活性。將2 mL樣品分別與2 mL的DPPH溶液(0.025 mg·mL-1)、ABTS乙醇溶液(吸光值=0.7)混勻,室溫下避光反應(yīng)30 min,分別測(cè)定反應(yīng)溶液在517 nm和743 nm處的吸光度值,無(wú)水乙醇作空白對(duì)照。
自由基清除率=[A0-(A1-A2)]/A0×100%
式中,A0為空白對(duì)照液的吸光度值;A1為樣品測(cè)定的吸光度值;A2為無(wú)水乙醇對(duì)照組。
1.2.10 月餅制作
參考張俊祥等[19]的方法并選用EGCG添加量1.0%、油水比1∶9的納米乳液制備功能性月餅。取低筋面粉(552.0 g)、糖漿(369.0 g)、玉米油(111.0 g)、枧水(9.0 g)、香榧油乳液66.0 g(或6.6 g香榧油或10 mL 6.6% EGCG溶液)攪打均勻,揉捏成團(tuán)后覆蓋保鮮膜25 ℃醒發(fā)1 h。按照皮料(面粉團(tuán))30.0 g和餡料(紅豆沙)10.0 g包埋成團(tuán)經(jīng)月餅?zāi)>甙磯撼尚?。表層刷油后上?00 ℃、下層170 ℃或上層180 ℃、下層150 ℃或上層160 ℃、下層130 ℃烘制,月餅成品置于﹣4℃冰柜保存。
1.2.11 月餅中丙烯酰胺測(cè)定
采用溶劑萃取法提取丙烯酰胺:參考文獻(xiàn)[20-21]的方法并稍作修改。準(zhǔn)確稱取磨碎月餅外層面皮2.5 g,10 mL 50%甲醇溶液渦旋振蕩提取10 min,5 000 r·min-1離心10 min取上層清液,重復(fù)提取3次合并上清液后用正己烷洗脫去除脂溶性成分,50%甲醇溶液定容水相至30 mL,保存于﹣18 ℃冰箱內(nèi)待分析。
HPLC-MS條件:流動(dòng)相為含5%乙腈水溶液,柱溫25 ℃,流速0.8 mL·min-1,色譜柱為Hypersil ODS C18色譜柱(4.6 mm×250 mm×25 μm),進(jìn)樣量20 μL,檢測(cè)波長(zhǎng)210 nm。MS分析條件:電噴霧電離設(shè)置為正模式(ESI+),噴霧器氣體(99.9% N2)以10 L·min-1速率輸送。接口電壓為4.5 kV,撇油器電壓為40.0 V,干燥溫度365 ℃,采用選擇離子監(jiān)測(cè)(Selected Ion Monitoring,SIM)模式記錄質(zhì)量,丙烯酰胺分子離子峰[M+H]+ m/z 72。
1.2.12 月餅中代表性不飽和脂肪酸的測(cè)定
甲酯化:參照周樑波[22]的方法將制備好的月餅取出,在月餅表層均勻取樣,倒入研缽研磨成粉末狀,準(zhǔn)確稱取0.5 g月餅表層粉末于具塞試管中,加入20 mL正己烷進(jìn)行溶解,隨后加入20 mL 0.5 mol·L-1的氫氧化鉀-甲醇溶液。使用渦旋振蕩器渦旋1 min,放入70 ℃水浴鍋內(nèi)恒溫水浴20 min。水浴完成后加入40 mL 0.5 mol·L-1的硫酸-甲醇溶液,渦旋1 min,放入70 ℃水浴鍋10 min使其完全甲酯化。冷卻后加入20 mL正己烷、10 mL純凈水、2.0 g氯化鈉,分層后取上層溶液,過(guò)0.22 μm濾膜,﹣18 ℃保存待進(jìn)樣分析。
GC-MS(5975B)測(cè)定條件:色譜柱為HP-INNOWAX(30 m×0.25 mm×0.25 μm)。升溫程序?yàn)橹鶞?00 ℃保持1 min,以3 ℃·min-1速度升至230 ℃,維持12 min。載氣為高純度氦氣(99.99%),載氣速度為恒流模式,1 mL·min-1,進(jìn)樣量1.0 μL,分流比60∶1,進(jìn)樣口溫度250 ℃。質(zhì)譜條件:接口溫度250 ℃,電子轟擊離子源(EI),離子源溫度200 ℃,質(zhì)量掃描范圍45~500。
1.3 數(shù)據(jù)處理
數(shù)據(jù)以平均值±標(biāo)準(zhǔn)偏差表示(n=3),采用Excel 2021及Origin 2021進(jìn)行制表及繪圖,并用SPSS 16.0軟件進(jìn)行方差分析(ANVOA-Turkey),Plt;0.05視為在統(tǒng)計(jì)學(xué)上存在顯著差異。
2 結(jié)果與分析
2.1 香榧油納米乳液的制備與表征
利用超聲法制備EGCG含量為1.0%(m∶V)、油水比(V∶V)分別為1∶9、2∶8、3∶7的香榧油復(fù)合EGCG納米乳液。納米乳液的理化特性是衡量其制備效果的關(guān)鍵指標(biāo),平均粒徑代表乳液液滴的組成形態(tài),PDI表示液滴分布均勻性,其值越小表明乳液納米體系越穩(wěn)定[23-25]。Zeta電位表征乳液液滴間的相互作用力,其絕對(duì)值gt;30表明抗聚集能力強(qiáng)。所制備的香榧油復(fù)合EGCG納米乳液平均粒徑分布在160~180 nm(圖1A);PDI值均小于0.2(圖1B),表明制備的乳液體系能有效抑制納米粒子的聚集;Zeta電位絕對(duì)值均接近60(圖1C),油水比為1∶9具有最佳的乳滴表征。進(jìn)一步研究油水比為1∶9的不同含量EGCG納米乳液的表征,結(jié)果顯示其乳滴平均粒徑維持在150~200 nm(圖1D);PDI均小于0.18(圖1E);Zeta電位絕對(duì)值均接近60(圖1F),這表明EGCG的添加量的變化對(duì)乳液液滴的形成和基本性狀沒(méi)有顯著的影響。產(chǎn)生這一結(jié)果的原因可能是棕櫚酸鈉的加入幫助大豆軟磷脂減少納米乳液的平均粒徑,使得乳液顆粒表面帶負(fù)電,產(chǎn)生靜電斥力從而保持乳液整體性狀穩(wěn)定[13]。
2.2 香榧油納米乳液的存儲(chǔ)穩(wěn)定性
納米乳液在儲(chǔ)存期間易受環(huán)境溫度影響,內(nèi)部會(huì)發(fā)生某些物理和化學(xué)變化導(dǎo)致乳液體系失穩(wěn)[3,26]。圖2所示的是不同EGCG添加量和不同油水比的香榧油納米乳液在冷藏(4 ℃)和常溫(25 ℃)條件下儲(chǔ)存10個(gè)月的差異變化。冷藏條件下EGCG含量過(guò)高(2.0%),保存10個(gè)月后納米乳液粒徑增大至350 nm,高于其他樣品。Zeta電位的絕對(duì)值雖也隨著儲(chǔ)存時(shí)間逐漸變小,但10個(gè)月后仍然小于﹣40 mV,表明乳液依舊較穩(wěn)定。隨著儲(chǔ)存時(shí)間的延長(zhǎng),EGCG含量為0時(shí)乳液粒徑總體上升較小,變化介于17.6%~23.4%,當(dāng)添加EGCG為0.5%~2%時(shí),粒徑上升41.5%~53.9%(圖2A~圖2B)。這表明EGCG含量越高儲(chǔ)存10個(gè)月的納米乳液粒徑整體上升幅度越大,EGCG含量對(duì)于納米乳液的粒徑存在顯著性影響(Plt;0.05)??赡苁荅GCG含量過(guò)高,過(guò)多的羥基導(dǎo)致更大聚集體的形成[27]。制備的納米乳液液滴帶負(fù)電,隨著儲(chǔ)存時(shí)間的延長(zhǎng)液滴所帶負(fù)電逐漸減弱,由﹣60 mV變?yōu)椹?5 mV(圖2C~圖2D)。此外,相同的納米乳液在儲(chǔ)存間隔時(shí)間相同的情況下,大部分4 ℃冷藏條件下保存的納米乳液Zeta電位絕對(duì)值下降率低于25 ℃常溫下保存的納米乳液。這是由于低溫條件延緩了分子間的運(yùn)動(dòng),阻止了乳液液滴凝結(jié),使乳液長(zhǎng)時(shí)間維持強(qiáng)負(fù)電狀態(tài)[28]。整體來(lái)看,EGCG添加量對(duì)于納米乳液Zeta電位的變化沒(méi)有顯著性影響。隨著油相占比從1∶9增加至3∶7,納米乳液的粒徑也隨之增加(圖2E~圖2F)。儲(chǔ)存10個(gè)月后粒徑最大的是冷藏儲(chǔ)存、油水比為3∶7的納米乳液(346 nm),最小的是常溫儲(chǔ)存、油水比為1∶9的納米乳液(289 nm)。油水比對(duì)納米乳液液滴的粒徑存在顯著影響(Plt;0.05)。乳液中的油相越多,液滴之間發(fā)生碰撞的可能性越大,促使乳液聚集導(dǎo)致乳滴顆粒尺寸增大[29]。同時(shí),不同油水比乳液的Zeta電位的絕對(duì)值隨著時(shí)間延長(zhǎng)逐步下降(圖2G~圖2H),但油水比和儲(chǔ)存溫度對(duì)于Zeta電位無(wú)顯著影響。
EGCG作為兒茶素類物質(zhì),可以增加乳液的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值但穩(wěn)定性較差[30]。不同儲(chǔ)存溫度下(4 ℃和25 ℃)、不同EGCG添加量(0、0.5%、1.0%、2.0%)和不同油水比(1∶9、2∶8和3∶7)的乳液中EGCG含量變化如圖3A和圖3B所示,前2個(gè)月和第6個(gè)月至第8個(gè)月乳液中EGCG含量下降最為明顯且存在顯著差異(Plt;0.05)。EGCG添加量對(duì)損失率影響顯著(Plt;0.05),其中25 ℃常溫儲(chǔ)存10個(gè)月1.0%添加量的EGCG損失最高,達(dá)到了74.6%。不同油水比(1∶9、2∶8和3∶7)的乳液4 ℃冷藏保存10個(gè)月下EGCG的損失率相差較小,維持在66.8%~73.6%。油水比為2∶8的EGCG的損失率在25 ℃常溫儲(chǔ)存10個(gè)月略高。這可能是因?yàn)橛拖嗟脑黾?,液滴之間發(fā)生碰撞的可能性增加,不利于乳液穩(wěn)定,EGCG更容易損失;但油相比例在3∶7時(shí),油相含量偏多導(dǎo)致體系的黏度偏大,不利于分子運(yùn)動(dòng),減少水相中氧氣的溶解,減緩EGCG的氧化[31]。綜上所述,儲(chǔ)存溫度對(duì)乳液中EGCG含量的影響大于油水比。初始制備的香榧油納米乳液色澤呈現(xiàn)乳白色,表現(xiàn)為乳化包埋程度好和無(wú)析出油脂等穩(wěn)定現(xiàn)象。儲(chǔ)存8個(gè)月后添加EGCG的乳液的顏色呈現(xiàn)褐色,25 ℃常溫條件下儲(chǔ)存的乳液褐變程度顯著高于4 ℃冷藏條件下的乳液(圖3C)。乳液中添加的EGCG越多其褐變?cè)缴?,這可能是由于EGCG的不同氧化程度導(dǎo)致。油相比例的改變對(duì)色澤的影響較小,但較高油相會(huì)發(fā)生析油現(xiàn)象(圖3C),這可能和長(zhǎng)時(shí)間儲(chǔ)存乳液穩(wěn)定性下降有關(guān)。
2.3 添加香榧油復(fù)合EGCG納米乳液的復(fù)合沙拉醬
將一定量的香榧油復(fù)合EGCG納米乳液加入基礎(chǔ)沙拉醬制備兼具高營(yíng)養(yǎng)香榧油和強(qiáng)抗氧化EGCG的復(fù)合沙拉醬,但因EGCG具有明顯的苦澀味,本研究通過(guò)添加甜味劑NHDC進(jìn)行掩蓋。結(jié)果表明,在基礎(chǔ)沙拉醬中添加1/10香榧油復(fù)合EGCG納米乳液、0.2% NHDC可以獲得甜苦均衡、色澤適宜、香氣協(xié)調(diào)、組織細(xì)膩穩(wěn)定的高評(píng)分沙拉醬(表2)。添加過(guò)多的NHDC會(huì)導(dǎo)致味道偏甜,過(guò)少則難以掩蓋EGCG的苦澀味。色澤是食品評(píng)價(jià)中重要的一項(xiàng),溫度是影響沙拉醬色澤的重要因素。基礎(chǔ)沙拉醬和添加制備乳液的復(fù)合沙拉醬的色澤都隨著儲(chǔ)存時(shí)間延長(zhǎng)逐漸加深,并且復(fù)合沙拉醬的色澤明顯淺于基礎(chǔ)沙拉醬(圖4A)。25 ℃常溫條件下,基礎(chǔ)沙拉醬色澤變化發(fā)生在儲(chǔ)存3周后,第4周外觀色澤顯著變化,相同儲(chǔ)存溫度下復(fù)合沙拉醬的外觀色澤變化程度小于基礎(chǔ)沙拉,在儲(chǔ)藏5周后發(fā)生明顯變化。低溫存儲(chǔ)下的復(fù)合沙拉醬的品質(zhì)穩(wěn)定,儲(chǔ)存8周色澤變化不明顯。SB/T 10753—2012中規(guī)定沙拉醬的pH應(yīng)≤4.3?;A(chǔ)沙拉醬和復(fù)合沙拉醬的pH值都隨著儲(chǔ)存時(shí)間的增加呈現(xiàn)上升趨勢(shì)?;A(chǔ)沙拉醬和復(fù)合沙拉醬在25℃常溫儲(chǔ)存6周和7周時(shí)pH會(huì)超標(biāo),而4 ℃的低溫儲(chǔ)存提高了沙拉醬pH的穩(wěn)定性,儲(chǔ)存9周兩種沙拉醬pH仍符合品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)(圖4B)。添加了香榧油復(fù)合EGCG納米乳液的復(fù)合沙
拉醬在抗菌活性表現(xiàn)出顯著增強(qiáng),對(duì)金黃色葡萄球菌、枯草芽孢桿菌、李斯特菌和大腸桿菌表現(xiàn)出抑制,抑菌圈直徑介于23.3~29.4 mm,而基礎(chǔ)沙拉醬并未表現(xiàn)出抑菌活性(圖4C)。EGCG具有強(qiáng)抗氧化性,復(fù)合沙拉醬的抗氧化活性得到提升,DPPH和ABTS自由基清除率為46.6%和38.2%,顯著高于基礎(chǔ)沙拉醬的6.7%和5.1%(圖4D)。
2.4 添加香榧油復(fù)合EGCG納米乳液月餅
月餅富含油脂和糖類,高溫烘制過(guò)程中其內(nèi)含的游離天冬氨酸和還原糖會(huì)發(fā)生美拉德反應(yīng)生成IIA級(jí)致癌物丙烯酰胺[32]。制備的納米乳液中高含量EGCG所具有的強(qiáng)抗氧化性可以抑制月餅中丙烯酰胺生成。結(jié)果表明,烘烤時(shí)間相同時(shí),上下層溫度越高,生成的丙烯酰胺含量越高,且烘烤溫度間存在顯著性差異(Plt;0.05)。這可能是因?yàn)榧訜徇^(guò)程中丙烯酰胺是在月餅表面溫度最高的部分集中生成(圖5A),較高烘制溫度(200 ℃/170 ℃)加速月餅表面水分蒸發(fā),面皮溫度上升導(dǎo)致丙烯酰胺更易生成[33]。同時(shí),強(qiáng)抗氧化性的EGCG添加減緩了丙烯酰胺的累積,EGCG可以捕獲丙烯酰胺生成的活性前體物質(zhì)或中間產(chǎn)物,從而抑制其生成。月餅中添加香榧油會(huì)顯著增加丙烯酰胺的生成(Plt;0.05),這可能是因?yàn)楦邷睾嬷七^(guò)程香榧油中不飽和脂肪酸會(huì)形成過(guò)氧化物和自由基,利于丙烯酰胺的生成[14,34]。香榧油復(fù)合EGCG乳液形式添加到月餅中可以有效減少丙烯酰胺的生成,這可能是因?yàn)镋GCG與香榧油中的脂肪酸接觸更均勻緊密,EGCG的強(qiáng)氧化性能有效抑制其不飽和脂肪酸氧化和自由基生成。
不飽和脂肪酸作為人體不可或缺的脂肪酸,對(duì)于健康有著重要意義,必須從膳食中補(bǔ)充。亞油酸、油酸和亞麻酸是食品中代表性的不飽和脂肪酸,3種不飽和脂肪酸含量最高的是160 ℃/130 ℃添加香榧油乳液的月餅,含量最低的是200 ℃/170 ℃的基礎(chǔ)月餅(圖5A~圖5C)。在添加物相同的情況下,焙烤溫度越高不飽和脂肪酸含量越少。其中,油酸在焙烤溫度為160 ℃/130 ℃和200 ℃/170 ℃間存在顯著差異(Plt;0.05),3個(gè)焙烤溫度下的亞麻酸存在顯著差異(Plt;0.05),這可能是因?yàn)椴伙柡椭舅嵩诟邷睾嬷茥l件下與空氣和食品中的氧氣、水分反應(yīng)降低了自身的不飽和度[35]。添加EGCG或以乳液形式添加香榧油都能減少不飽和脂肪酸的損耗,這表明EGCG作為強(qiáng)抗氧化劑可以通過(guò)提供氫離子、捕獲自由基等方式阻止氧化[36]。香榧油復(fù)合EGCG乳液不僅具有抗氧化的優(yōu)點(diǎn),乳液本身作為物理屏障可以阻止不飽和脂肪酸與促氧化物質(zhì)接觸從而延緩氧化,保持較高含量的不飽和脂肪酸[37]。
3 結(jié)論
本研究利用超聲法制備具有優(yōu)異穩(wěn)定性能的香榧油復(fù)合EGCG納米乳液,通過(guò)表征和穩(wěn)定性研究發(fā)現(xiàn),不同油水比和EGCG添加量對(duì)香榧油復(fù)合EGCG納米乳液的粒徑、PDI和Zeta電位無(wú)顯著影響;在儲(chǔ)存過(guò)程中油相占比、EGCG含量越大,顆粒粒徑、PDI越大,但對(duì)Zeta電位無(wú)顯著影響。相同時(shí)間下25 ℃常溫儲(chǔ)存,油水比為2∶8、EGCG添加量為1.0%的EGCG損失率最大,冷藏有利
于EGCG保持穩(wěn)定。EGCG添加量會(huì)影響乳液的褐變程度,油相比影響??;1/10香榧油復(fù)合EGCG納米乳液、0.2% NHDC制備的復(fù)合沙拉醬耐儲(chǔ)存,相較基礎(chǔ)沙拉醬具有更好的感官風(fēng)味評(píng)價(jià);香榧油復(fù)合EGCG納米乳液月餅可以有效減緩其丙烯酰胺的累積和不飽和脂肪酸的損耗。具有高含量不飽和脂肪酸和強(qiáng)抗氧化性的香榧油復(fù)合EGCG納米乳液在提升食品品質(zhì)上具有廣闊前景,本研究可為今后相關(guān)食品的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用提供理論參考。
參考文獻(xiàn)
[1] 李哲斌. 香榧仁油的營(yíng)養(yǎng)特性研究進(jìn)展[J]. 中國(guó)油料作物學(xué)報(bào), 2022, 44(6): 1166-1172.
Li Z B. Progress in nutritional property of Torreya grandis kernel oil [J]. Chinese Journal of Oil Crops Sciences, 2022, 44(6): 1166-1172.
[2] 夏季亮, 陳玎玎, 吳晶. 煎炸時(shí)間與煎炸溫度對(duì)花生油脂肪酸組成的影響[J]. 中國(guó)油脂, 2013, 38(7): 76-81.
Xia J L, Chen D D, Wu J. Influences of frying time and frying temperature on the fatty acids composition of peanut oil [J]. China Oils and Fat, 2013, 38(7): 76-81.
[3] Mcclements D J, Rao J. Food-grade nanoemulsions: formulation, fabrication, properties, performance, biological fate, and potential toxicity [J]. Informa UK Limited, 2011, 51(4): 285-330.
[4] 祁潔, 徐穎磊, 梁文怡, 等. EGCG納米載體制備技術(shù)及其對(duì)EGCG活性影響的研究進(jìn)展[J]. 茶葉科學(xué), 2017, 37(2): 119-129.
Qi J, Xu Y L, Liang W Y, et al. Progress on the preparation technologies and the active improvement of ECG nano-carriers [J]. Journal of Tea Science, 2017, 37(2): 119-129.
[5] Mina H, Faramarz K, Seyed M M. Optimization of walnut oil nanoemulsions prepared using ultrasonic emulsification: a response surface method [J]. Journal of Dispersion Science and Technology, 2014, 35(5): 685-694.
[6] Anayanti A, Cindy C. Preparation and evaluation of sunflower oil nanoemulsion as a sunscreen [J]. Open Access Macedonian Journal of Medical Sciences, 2019, 7(22): 3757-3761.
[7] Lai W, Baig M M F A, Wong W, et al. Epigallocatechin-3-gallate in functional food development: from concept to reality [J]. Trends in Food Science amp; Technology, 2020, 102: 271-279.
[8] Tian B, Wang Y X, Wang T J, et al. Structure and functional properties of antioxidant nanoemulsions prepared with tea polyphenols and soybean protein isolate [J]. Journal of Oleo Science, 2019, 68(7): 689-697.
[9] 俞蓉欣, 鄭芹芹, 陳紅平, 等. 兒茶素生物醫(yī)用納米材料研究進(jìn)展[J]. 茶葉科學(xué), 2022, 42(4): 447-462.
Yu R X, Zheng Q Q, Chen H P, et al. Recent advances in catechin biomedical nanomaterials [J]. Journal of Tea Science, 2022, 42(4): 447-462.
[10] 史國(guó)安, 郭香鳳, 張改娜, 等. 油用牡丹籽粒長(zhǎng)期貯藏劣變對(duì)其油脂品質(zhì)的影響[J]. 食品工業(yè)科技, 2017, 38(13): 277-280.
Shi G N, Guo X F, Zhang G N, et al. Effects of natural deterioration of oil tree peony seed with long-term storage on oil quality [J]. Science and Technology of Food Industry, 2017, 38(13): 277-280.
[11] 羅凡, 王龍祥, 許曉君, 等. 熱預(yù)處理對(duì)香榧?jí)赫ビ臀⒘砍煞旨把趸€(wěn)定性的影響[J]. 中國(guó)糧油學(xué)報(bào), 2022, 37(11): 150-157.
Luo F, Wang L X, Xu X J, et al. Effects of thermal-pretreatment on change of trace components and in antioxidant activity quality of Torreya grandis kernel oil [J]. Journal of the Chinese Cereals and Oils Association, 2022, 37(11): 150-157.
[12] Ma C L, Xie Y F, Huang X, et al. Encapsulation of (-)-epigallocatechin gallate (EGCG) within phospholipid-based nanovesicles using W/O emulsion-transfer methods: masking bitterness and delaying release of EGCG [J]. Food Chemistry, 2024, 437: 137913. doi: 10.1016/j.foodchem.2023.137913.
[13] Shigehiko T, Keisuke K, Hiroto K, et al. Preparation and characterization of a new lipid nano-emulsion containing two cosurfactants, sodium palmitate for droplet size reduction and sucrose palmitate for stability enhancement [J]. Chemical and Pharmaceutical Bulletin, 2008, 56(8): 1097-1102.
[14] Sadeghian S F, Majdinasab M, Nejadmansouri M, et al. Effects of natural antioxidants and high-energy fabrication methods on physical properties and oxidative stability of flaxseed oil-in-water nanoemulsions [J]. Ultrasonics Sonochemistry, 2022, 92: 106277. doi: 10.1016/j.ultsonch.2022.106277.
[15] 鄒運(yùn)河. EGCG-麥谷蛋白納米復(fù)合物的制備、表征及應(yīng)用[D]. 廣州: 華南農(nóng)業(yè)大學(xué), 2018.
Zou Y H. Preparation, characterization, and application in the nanocomposites of the epigallocatechin gallatte loaded in glutetnin [D]. Guangzhou: South China Agricultural University, 2018.
[16] 羅曉莉, 張沙沙, 曹晶晶, 等. 美味牛肝菌風(fēng)味沙拉醬的研制[J]. 食品工業(yè)科技, 2017, 38(3): 206-210.
Luo X L, Zhang S S, Cao J J, et al. Study on the technique of Boletus edulis Bull. flavor salad dressing [J]. Science and Technology of Food Industry, 2017, 38(3): 206-210.
[17] 蘇巧玲, 葉有明, 朱甜甜. 茶酒糟提取茶皂素的工藝優(yōu)化及其抑菌研究[J]. 飼料研究, 2022, 45(13): 83-87.
Su Q L, Ye Y M, Zhu T T. Optimization of extraction technology of tea saponin from tea lees and study on its antibacterial activity. [J]. Feed Research. 2022, 45(13): 83-87.
[18] 鄔剛, 馬云龍, 徐銘辰. 不同品種抹茶營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和抗氧化活性的測(cè)定及主成分分析[J]. 食品與發(fā)酵工業(yè), 2024, 50(2): 239-246.
Wu G, Ma Y L, Xu M C. Determination of nutrients, antioxidant activities, and quality evaluation using principal component analysis of different varieties of matcha [J]. Food and Fermentation Industries, 2024, 50(2): 239-246.
[19] 張俊祥, 陸王惟, 崔芮, 等. 馬鈴薯云腿月餅加工工藝的響應(yīng)面法優(yōu)化[J]. 農(nóng)產(chǎn)品加工, 2020(9): 27-30, 35.
Zhang J X, Lu W W, Cui R, et al. Optimization of baking technology of potato ham cake by response surface methodology [J]. Farm Products Processing, 2020(9): 27-30, 35.
[20] 羅佳, 吳春霞, 周曉龍. 同位素內(nèi)標(biāo)超高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法測(cè)定膨化食品中丙烯酰胺[J]. 中國(guó)衛(wèi)生檢驗(yàn)雜志, 2022, 32(14): 1695-1698.
Luo J, Wu C X, Zhou X L. Determination of acrylamide residue in puffed food by isotope dilution-ultra-high chromatography-tandem mass spectrometry [J]. Chinese Journal of Health Laboratory Technology, 2022, 32(14): 1695-1698.
[21] 劉剛, 王毅, 王鑫, 等. 液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法測(cè)定加工食品中丙烯酰胺的含量[J]. 西華大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版), 2021, 40(2): 97-102.
Liu G, Wang Y, Wang X, et al. Determination of acrylamide in processed foods by liquid chromatography tandem mass spectrometry [J]. Journal of Xihua University (Natural Science Edition), 2021, 40(2): 97-102.
[22] 周樑波. 貯藏條件及加工工藝對(duì)山核桃品質(zhì)的影響[D]. 杭州: 浙江農(nóng)林大學(xué), 2018.
Zhou L B. The effects of storage conditions and processing methods on the quality of walnuts [D]. Hangzhou: Zhejiang A amp; F University, 2018.
[23] Tao H, Zong-cai T, Xinchen S, et al. Rheological behavior, emulsifying properties and structural characterization of phosphorylated fish gelatin [J]. Food Chemistry, 2018, 246: 428-436.
[24] Neha S, Gurkirat K, Sunil K K. Optimization of emulsification conditions for designing ultrasound assisted curcumin loaded nanoemulsion: characterization, antioxidant assay and release kinetics [J]. LWT, 2021, 141: 110962. doi: 10.1016/j.lwt.2021.110962.
[25] Campolo O, Giunti G, Laigle M, et al. Essential oil-based nano-emulsions: effect of different surfactants, sonication and plant species on physicochemical characteristics [J]. Industrial Crops amp; Products, 2020, 157: 112935. doi: 10.1016/j.indcrop.2020.112935.
[26] Walker R, Decker E A, Mcclements D J. Development of food-grade nanoemulsions and emulsions for delivery of omega-3 fatty acids: opportunities and obstacles in the food industry [J]. Food amp; Function, 2015, 6(1): 42-55.
[27] Yang W, Xu C Q, Liu F G, et al. Native and thermally modified protein-polyphenol coassemblies: lactoferrin-
based nanoparticles and submicrometer particles as protective vehicles for (-)-epigallocatechin-3-gallate [J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2014, (44): 10816-10827.
[28] 盧嘉欣. 環(huán)糊精-殼聚糖基Pickering乳液制備及應(yīng)用研究[D]. 無(wú)錫: 江南大學(xué), 2022.
Lu J X. The preparation and application of cyclodextrin/chitosan based Pickering emulsion [D]. Wuxi: Jiangnan University, 2022.
[29] 屈艷玲. 亞微米Pickering乳液的制備和生物應(yīng)用研究[D]. 北京: 中國(guó)科學(xué)院大學(xué), 2020.
Qu Y L. Preparation and biological application of submicron Pickering emulsion [D]. Beijing: University of Chinese Academy of Sciences, 2020.
[30] 黃美蓉, 應(yīng)浩, 江用文, 等. EGCG納米粒的制備及其抗腫瘤活性研究[J]. 茶葉科學(xué), 2015, 35(6): 605-612.
Huang M R, Ying H, Jiang Y W, et al. Research on preparation and antitumor activity of EGCG naonparticles [J]. Journal of Tea Science, 2015, 35(6): 605-612.
[31] 王雅娟. 水包亞麻籽油乳液的制備及穩(wěn)定性研究[D]. 鄭州: 河南工業(yè)大學(xué), 2022.
Wang Y J. Study on preparation and stability of flaxseed oil-in-water emulsion [D]. Zhengzhou: Henan University of Technology, 2022.
[32] Abedi E, Hashemi S, Ghiasi F. Effective mitigation in the amount of acrylamide through enzymatic approaches [J]. Food Research International, 2023, 172: 113177. doi: 10.1016/j.foodres.2023.113177.
[33] Van Koerten K N, Schutyser M A I, Somsen D, et al. A pore inactivation model for describing oil uptake of French fries during pre-frying [J]. Journal of Food Engineering, 2015, 146: 92-98.
[34] Sylwia M, Maria R, Paulina P, et al. Effects of polyphenols on volatile profile and acrylamide formation in a model wheat bread system [J]. Food Chemistry, 2019, 297: 125008. doi: 10.1016/j.foodchem.2019.125008.
[35] 于文秀, 劉玉蘭, 曲宗喬, 等. 不同抗氧化劑對(duì)調(diào)和油煎炸性能影響研究[J]. 中國(guó)油脂, 2018, 43(8): 89-93.
Yu W X, Liu Y L, Qu Z Q, et al. Effect of different antioxidants on frying performance of blended oil [J]. China Oils and Fat, 2018, 43(8): 89-93.
[36] Wang Q, Cao J, Yu H, et al. The effects of EGCG on the mechanical, bioactivities, cross-linking and release properties of gelatin film [J]. Food Chemistry, 2019, 271: 204-210.
[37] Schr?der A, Sprakel J, Boerkamp W, et al. Can we prevent lipid oxidation in emulsions by using fat-based Pickering particles? [J]. Food Research International, 2019, 120: 352-363.