大豆磷脂是大豆油精练过程中脱胶产生的一种产物,其主要成份有:磷脂酰胆碱(PC )、磷脂酰乙醇胺(PE )、磷脂酰肌醇(P 工)、磷脂丝氨酸(PS )等,通常商业称大豆磷脂为“卵磷脂”( Lecithin ) , 实质是以上各种磷脂棍合物的统称。
磷脂是动植物的细胞膜、核膜、质体膜等生物膜的重要组成部分。参与细胞的代谢和神经细胞之间的信息传递,并是某些膜系酶的辅酶或激活剂,对生物膜的生物活性和机体l ] ’常代谢有重要的调节功能。被称为“大脑的食物”, “血管的洁道夫”。
磷脂含有丰富的不饱和脂肪酸、胆碱、肌醇等营养成分,是一种纯天然的高营养强化剂,对脂肪代谢、肌肉生长、神经系统发育和体内抗氧伤害等方面发挥相当重要的作用。大豆磷脂同时也是一种天然的表而活性剂,具有乳化、润湿、分散、抗氧化、增溶等特性。被广泛应用于食品、医药、皮苹、饲料、纺织、化妆品等许多领域。
磷脂虽然是良好的人然表而活性剂,但因其亲水亲油平衡值HLB 值低,应用范围受到很大限制,如在速溶豆粉、大豆浓缩蛋白、分离蛋白中添加磷脂时,直接添加浓缩磷脂较难,需用油溶后,方可在造粒喷涂中使用;粉状磷脂的HLB 值虽较浓缩磷脂有所提高,但因其生产技术复杂,生产成本高,市场销售价格昂贵,除少数高新技术行业及医药生产少量需求之外,其他行业应用很少,市场容量很小。因此,要想深度开发应用大豆磷脂,除要降低大豆磷脂产品的生产成本外还要进一步研制和开发广谱HLB 值的磷脂改性产品。进行改性产品的改性方法的研究就成了目前国内外诸多学者十分关注的热门问题。
磷脂改性方法
磷脂的改性方法概括起来有三种:物理改性、化学改性、酶改性。
物理改性就是利用某些分离溶剂和分离技术将混合磷脂中的某些具有特定功能的部分纯化、富集的过程。在此过程中磷脂本身组分的化学结构并未发生变化,不影响磷脂应用的安全性,但同时存在人为无法改变磷脂功能性质的缺点。目前,常用于或正在研究的磷脂物理改性的方法有以下几干中。
4.超临界萃取法:超临界萃取是利用流体(溶剂)在临界点附近与植物油中的磷脂油异常相平衡行为和传递性能,其随压力和温度的改变使磷脂的溶解能力在很大范围内变动,进而达到分离磷脂的一种新型分离技术。Manohar 等人采用二氧化碳(CO2 )超临界萃取技术,萃取脱脂大豆磷脂中的磷脂酰胆碱,获得了最佳提取参数。国内也有人尝试用超临界进行分提,但限于该法萃取装置昂贵,生产成本偏高,日得率尚不如溶剂法高,故仍处于实验阶段。
2 化学改性
磷脂的化学改性是利用一些化学试剂与磷脂中的官能团进行反应,使磷脂分子发生化学变化。国内目前完成工业化生产研究的品种有乙酰化、羟基化、酰基化、酶水解改性磷脂产品。现将已经产业化的和正在科学研究的磷脂化学改性方法介绍如卜:
2.羟化:羟基化是在乳酸或其他酸的作用下,磷脂与过氧化氢反应,使脂肪酸的不饱和键接上轻基的改性方法。羟基化磷脂提高了磷脂的亲水性,流动性好、颜色浅,HLB 值可提高到10 --12 。羟基改性的方法是在夹层加热罐内将浓缩磷脂以80 转/分搅拌加热到50--
4. 羟氯化:向溶于己烷的大豆磷脂溶液中,加入磷脂总量22 . 5% 的次氯酸钠,用乙酸调节溶液的酸度,保持温度为
7. 水解:在强酸和碱存在条件下,脂肪酸被羟基所取代,亲水性增强,分子的反应活性提高,可为其它改性方法准备条件。但水解反应条件难以控制,若水解过长时间,易导致生成脂肪酸、甘油磷脂和肌醇磷酸或它们的欲、氨基酸和糖类混合物,甚至于进一步水解成甘油、磷酸和肌醇。
3 酶改性
天然磷脂的HLB 值小,亲水性差,在水相中不易分散。以乙酰化、轻基化等化学方法改性可以改善磷脂的乳化性,提高其亲水性,但化学改性破坏了磷脂的天然结构,安全性不好,不符合有些国家的食品法标准,故应用受限。酶改性则具有反应物不需纯化、反应条件温和、速度快、进行完全、.副产物少、酶制剂作用部位准确、来源方便等特点。近年来酶改性成为学者研究的热点。用于磷脂改性的酶有专一性较宽的酯酶和磷酸酯酶,但最有意义的是专一性较强的磷脂酶,包括磷脂酶A1、A2 、C 、D 等。磷脂酶能催化磷脂的各种水解反应,并在一定酰基的受体和供体存在下催化醋化反应和醋交换反应,对磷脂的结构进行各种改变或修饰,得到不同结构和同途的磷脂。目前工业上应用的磷脂酶主要有磷脂酶A2 和磷脂酶D ,其它酶的应用尚处于实验阶段。
3. 磷脂酶C :作用于磷脂酰胆碱,生成甘油二醋和磷酸胆碱,由于磷脂酶C 的水解作用是对磷脂结构的破坏,酶解产物已不属磷脂,故应用研究的较少。
4. 磷脂酶D :磷脂酶D水解磷脂酰胆碱生成磷脂酸和胆碱。在醇存在的微水体系中化转酰基反应,使多种含有伯、仲位羟基的分子与磷脂上的乙醇胺或胆碱基团进行交换形成新的磷脂,这一特性称为磷脂酶D 的磷脂转移特性或碱基交换反应。为制备单一磷脂和稀有磷脂提供了条件。【郑州四维磷脂技术公司研究总结】