楊建榮，吳越，焦涵，劉嘉涵，呂建浩，李鑫*

（1.煙臺(tái)大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，山東煙臺(tái) 264005）（2.安徽榮達(dá)食品有限公司，安徽廣德 242200）

蛋黃結(jié)構(gòu)復(fù)雜且致密，不易分離。研究者們?cè)鴩L試多種方法對(duì)其進(jìn)行分離，例如分餾法、加熱法、超臨界流體萃取法[1-3]。但這種方式分離得到的蛋黃組分，其安全性有待考證。分餾法存在的弊端顯而易見(jiàn)，即有機(jī)溶劑殘留問(wèn)題；加熱會(huì)導(dǎo)致蛋黃中高濃度的蛋白質(zhì)發(fā)生變性；超臨界流體萃取法由于成本較高，在制備蛋黃組分時(shí)也不宜采用[4]。因此，從工業(yè)化角度出發(fā)，考慮操作難易程度及成本高低，蛋黃顆粒和蛋黃漿質(zhì)是目前蛋黃經(jīng)過(guò)分離后最易獲得的兩種組分，且稀釋離心法是最佳的分離方法[5,6]，制備流程如圖1所示。

圖1 蛋黃顆粒的制備方法[8]Fig.1 Preparation of egg yolk granules

通過(guò)稀釋離心法可將蛋黃分成兩部分[7]-漿質(zhì)（上清部分）和顆粒（沉淀部分）。蛋黃顆粒中的蛋白質(zhì)未被破壞，仍保持著天然屬性。顆粒主要由70%的高密度脂蛋白（high-density lipoprotein，HDL）、16%的卵黃高磷蛋白（phosvitin，PV）和12%的低密度脂蛋白（low-density lipoprotein，LDL）組成[8,9]。乳化性是指油相和水相結(jié)合在一起形成乳狀液的能力[10]。研究發(fā)現(xiàn)，經(jīng)適宜的方法處理后，顆粒具有比蛋黃和漿質(zhì)更優(yōu)越的乳化性，因此有望成為食品中的乳化劑[11]。由于乳化劑具有一端親水，另一端親油的性質(zhì)，因此可以在界面定向排列，從而阻止液滴的聚集并降低界面張力，使乳狀液趨于穩(wěn)定[12-14]。之前的研究一直認(rèn)為蛋黃顆粒的乳化性能較差[15,16]，直到有研究人員從Pickering 乳狀液的角度考慮，發(fā)現(xiàn)與傳統(tǒng)的化學(xué)乳化劑相比，這種食品級(jí)的生物大分子顆粒具有更好的生物降解性、更高的安全性和良好的乳化性[17]。

此外，傳統(tǒng)的乳化劑在其穩(wěn)定的界面上吸附能力差，具有可逆性，而對(duì)于Pickering 乳液來(lái)說(shuō)，顆?？梢栽诮缑嫔闲纬晌锢砥琳?，從而阻止界面的相互作用和液滴聚集。這種吸附是不可逆的，因此具有更高的穩(wěn)定性[18-20]。在蛋黃中，起主要乳化作用的是脂蛋白，尤其是LDL[21]。它對(duì)于乳狀液的形成和穩(wěn)定發(fā)揮了重要作用[22]。通常認(rèn)為L(zhǎng)DL 在與油-水界面接觸時(shí)會(huì)分解，脂質(zhì)核心會(huì)與油相發(fā)生結(jié)合[23]，載脂蛋白和磷脂在界面上擴(kuò)散并快速吸附形成一層薄膜[24,25]，從而使乳液保持穩(wěn)定。蛋黃顆粒的乳化性能取決于其到達(dá)油-水界面的速度和覆蓋界面的能力。在這方面，天然蛋黃顆粒的乳化性能不如蛋黃漿質(zhì)，首先是因?yàn)槠銵DL含量低于漿質(zhì)部分，其次它的主要成分是由PV 連接的球狀蛋白質(zhì)形成的相對(duì)較大的聚集體，所以表面活性較低，很大程度上限制了它的應(yīng)用。因此，許多研究人員嘗試通過(guò)不同的方法對(duì)蛋黃顆粒進(jìn)行處理來(lái)改善其乳化性能[25,26]?；诖?，本綜述的目的旨在比較不同處理方式對(duì)蛋黃顆粒結(jié)構(gòu)和乳化性能的影響，并挖掘蛋黃顆粒在食品中的潛在應(yīng)用價(jià)值。具體改善方法如下。

1 機(jī)械處理法

目前機(jī)械處理法改善蛋黃顆粒乳化性能主要是指高強(qiáng)度超聲處理。謝云霄[27]研究發(fā)現(xiàn)在一定強(qiáng)度的超聲處理下，蛋黃顆粒會(huì)發(fā)生解離，從而破壞蛋白質(zhì)分子中的二硫鍵并釋放游離巰基。同時(shí)，超聲過(guò)程中產(chǎn)生的自由基會(huì)與巰基發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生新的二硫鍵或?qū)€基氧化，最終導(dǎo)致游離巰基含量減少[28,29]。蛋黃顆粒也由最初緊密的聚集體變?yōu)榱艘?guī)則的小型的聚集體。另外，磷酸鈣橋[30]的部分解離和顆粒的粒徑降低都可以使顆粒更快、更穩(wěn)地吸附于油-水界面，因此乳化性也比未處理前提高了9.54%。高強(qiáng)度超聲處理一方面可以降低蛋黃顆粒粒徑大小，另一方面可以促使顆粒中少量的LDL 得到釋放，所以顆粒乳化性增強(qiáng)，但乳化穩(wěn)定性未得到明顯改善[31]。

除了單獨(dú)的超聲處理方式，唐世濤[32]采用了超聲聯(lián)合枯草桿菌蛋白酶的方法對(duì)處理前/后的蛋黃顆粒（Natural Granules/Ultrosonic Enzymatic Granules，NG/UEG）所穩(wěn)定的乳液乳化穩(wěn)定性的變化進(jìn)行了比較分析。通過(guò)掃描電鏡（Scanning Electron Microscope，SEM）的觀察發(fā)現(xiàn)，蛋黃顆粒內(nèi)部含有大量的HDL，因此NG 和UEG 均表現(xiàn)為密集的球形結(jié)構(gòu)[33]，但NG的整體結(jié)構(gòu)緊緊相連，組成了一個(gè)大聚集體。經(jīng)過(guò)超聲聯(lián)合酶解處理后，NG 的顆粒間相互作用發(fā)生改變，導(dǎo)致UEG 的結(jié)構(gòu)較為松散，顆粒間的積聚使得整體呈現(xiàn)簇狀結(jié)構(gòu)。此外，在顆粒蛋白濃度相同時(shí)，與NG相比，UEG 的乳化穩(wěn)定性更高，這說(shuō)明超聲聯(lián)合酶解顯著增強(qiáng)了蛋黃顆粒的乳化穩(wěn)定性。但當(dāng)顆粒蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)0.4%后，由于超過(guò)了乳液的乳化穩(wěn)定性的變化濃度，即超過(guò)了蛋黃顆粒的臨界乳化濃度，受乳滴界面面積或粒徑的穩(wěn)定性以及乳滴間的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的影響，多余的顆粒在水相中分散，從而使乳液的粘度發(fā)生增加，并減慢了液滴的移動(dòng)速度，因此乳液的重力不穩(wěn)定現(xiàn)象發(fā)生減少[34,35]，最終導(dǎo)致UEG 的乳化穩(wěn)定性不再發(fā)生改變。乳化穩(wěn)定性指數(shù)（Emulsification Stability Index，ESI）是乳液抵抗不穩(wěn)定性變化（如沉積或凝結(jié)等）并保持分散的能力，是衡量乳狀液穩(wěn)定狀態(tài)的指標(biāo)之一[36]?？傮w上看，UEG 的乳化穩(wěn)定性受顆粒蛋白濃度的影響更大，隨著顆粒蛋白濃度的升高，NG 穩(wěn)定的乳液的ESI 值始終處于穩(wěn)定；而UEG 穩(wěn)定乳液的ESI 值增長(zhǎng)了近9.3 倍。這表明超聲聯(lián)合酶解處理對(duì)于蛋黃顆粒乳化穩(wěn)定性具有明顯的改善作用。

此外，畢雅雯[37]以超聲輔助大豆分離蛋白（Soy Protein Isolate，SPI）對(duì)蛋黃顆粒結(jié)構(gòu)變化和乳化性能的改善作用進(jìn)行了分析研究。從顯微鏡中觀察到，經(jīng)超聲處理后，蛋黃顆粒-SPI 復(fù)合乳液具有更小的球形液滴尺寸且分布更均勻，基本沒(méi)有聚集。這表明超聲處理誘導(dǎo)蛋黃顆粒發(fā)生部分解離，減小了顆粒的粒徑，因此顆粒能快速吸附于油-水界面[38]。同時(shí)，蛋黃顆粒-SPI復(fù)合乳液的Zeta電位絕對(duì)值和表面疏水性增加也使保持界面穩(wěn)定的能力得到提高[39]。乳化活力指數(shù)（Emulsification Activity Index，EAI）指蛋白質(zhì)吸附在油-水界面并促進(jìn)乳液形成的能力[40,41]。超聲處理誘導(dǎo)的解離過(guò)程中釋放少量LDL 與SPI 發(fā)生了相互作用，使界面的蛋白質(zhì)發(fā)生重排[42]，最終蛋黃顆粒-SPI 復(fù)合物的EAI值和ESI值約提高了0.43 mg/mL和246 min，這表明SPI 輔以超聲處理可以有效改善蛋黃顆粒的乳化性和乳化穩(wěn)定性。

因此，可以通過(guò)超聲處理、超聲結(jié)合酶解協(xié)同作用或超聲輔助大豆分離蛋白來(lái)改善蛋黃顆粒的乳化性能。

2 加熱處理法

巴氏殺菌是蛋品生產(chǎn)中最常用的熱處理手段，因此，巴氏殺菌處理后蛋黃顆粒乳化性能的變化情況也是多數(shù)研究人員關(guān)注的熱點(diǎn)。例如Denmat 等[11]將巴氏殺菌處理前后的蛋黃顆粒的乳化性能進(jìn)行了詳細(xì)研究。發(fā)現(xiàn)在未經(jīng)處理前，用顆粒制備的乳狀液粒徑（d50）、乳液析出的油量與加入的油量之比[43]，即乳析率和最終油體積在乳液中的占比均較低，因此顆粒具有更好的乳化性和乳化穩(wěn)定性。當(dāng)熱處理溫度在55 ℃～76 ℃，加熱時(shí)間為150 s 時(shí)，顆粒穩(wěn)定的樣品的d50值、乳析率和最終油體積在乳液中的占比均未發(fā)生明顯改變，因此加熱未對(duì)其乳化性能產(chǎn)生影響?？傊?，在此溫度區(qū)間，顆粒具有更高的耐熱性，且乳化性和乳化穩(wěn)定性均沒(méi)有發(fā)生顯著變化。因此，顆粒有望在食品乳狀液方面成為蛋黃的良好替代品。

此外，Anton 等[44]比較了 NG 與破碎顆粒（Disrupted Granules，DG）的乳化穩(wěn)定性在熱處理前后的變化。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，用NG 和DG 制備的兩種乳液在55 ℃～79 ℃區(qū)間進(jìn)行加熱150 s 時(shí)，乳液的乳析率和最終油體積在乳液中的占比均未發(fā)生變化。這說(shuō)明在此加熱溫度和時(shí)間條件下，二者穩(wěn)定的乳液的乳化穩(wěn)定性未受到熱處理的影響。但當(dāng)溫度達(dá)到82 ℃，加熱150 s 時(shí)，起著決定性作用的蛋白質(zhì)發(fā)生了變性，用DG 制備的乳液乳化率有明顯的上升趨勢(shì)，乳液產(chǎn)生了大量的分層。Kiosseoglou 等[45]證明蛋白質(zhì)變性數(shù)量與乳化性穩(wěn)定性呈反比關(guān)系，因此其乳化穩(wěn)定性發(fā)生了降低[46]。但是采用巴氏殺菌對(duì)蛋黃顆粒進(jìn)行加熱時(shí)，無(wú)論是NG 還是DG，經(jīng)過(guò)聚丙烯酰胺凝膠電泳結(jié)果顯示，LDL 和α-HDL 均發(fā)生相同程度地變性，而PV 和β-HDL 則均不發(fā)生變性，這說(shuō)明蛋黃顆粒的天然結(jié)構(gòu)在巴氏殺菌條件下并不會(huì)直接引起所有蛋白質(zhì)變性。因此，可將熱處理后DG 乳化性的變化歸因于顆粒中蛋白組分LDL 和α-HDL 的變性。

蘇宇杰等[47]關(guān)于熱處理強(qiáng)度對(duì)蛋黃顆粒乳化性及結(jié)構(gòu)的影響也進(jìn)行了詳細(xì)研究。結(jié)果表明，短時(shí)間的熱處理對(duì)蛋黃顆粒乳化性幾乎沒(méi)有影響，但持續(xù)的升溫使HDL 發(fā)生部分變性，降低了蛋白在油-水界面的吸附能力，從而降低了顆粒的乳化性。而當(dāng)顆粒中蛋白質(zhì)的二級(jí)結(jié)構(gòu)被破壞，蛋白質(zhì)分子由原來(lái)有序的緊密結(jié)構(gòu)變成無(wú)序的松散結(jié)構(gòu)時(shí)，蛋白在油-水界面的吸附能力增強(qiáng)，顆粒的乳化性及乳化穩(wěn)定性也得到了相應(yīng)增強(qiáng)[21]。隨著時(shí)間的延續(xù)，當(dāng)溫度達(dá)到65 ℃時(shí)，因?yàn)镠DL 變性引起的乳化性下降與蛋白質(zhì)無(wú)序排列而造成的乳化性增強(qiáng)處于平衡狀態(tài)，所以顆粒的乳化性趨于穩(wěn)定。而當(dāng)加熱溫度為68 ℃，加熱時(shí)間為8 min時(shí)，蛋白質(zhì)的無(wú)序排列大幅增強(qiáng)，顆粒的EAI 值約提高了0.06。但隨著時(shí)間的持續(xù)，HDL 變性引起的乳化性下降超過(guò)了蛋白質(zhì)無(wú)序排列而造成的乳化性增強(qiáng)，導(dǎo)致EAI 值約降低0.04，但產(chǎn)生的蛋白質(zhì)聚集體增強(qiáng)了蛋白的表面疏水性，使顆粒在油-水界面上的吸附能力提高[48]，因此具有穩(wěn)定乳液的作用，最終ESI 值增加了2.1。因此，短時(shí)間的相對(duì)低溫處理對(duì)蛋黃顆粒的乳化性和乳化穩(wěn)定性影響不大，但持續(xù)的高溫處理會(huì)使顆粒乳化性降低，乳化穩(wěn)定性提高。

總體而言，蛋黃顆粒具有較高的耐熱性，較溫和的處理溫度和短時(shí)間的加熱環(huán)境對(duì)顆粒的乳化性和乳化穩(wěn)定性影響不大，但加熱溫度為68 ℃且長(zhǎng)時(shí)間加熱時(shí)，顆粒的乳化性會(huì)先升高后降低，乳化穩(wěn)定性增強(qiáng)；而當(dāng)溫度達(dá)到82 ℃時(shí)，即使是短時(shí)間的加熱，也會(huì)使顆粒的乳化穩(wěn)定性發(fā)生明顯降低。

3 外源添加處理

外源添加對(duì)蛋黃顆粒乳化性能的改善效果也較為顯著[49,50]。目前研究中主要使用的外源添加物包括親水膠體、卵磷脂、植酸和SPI 四類(lèi)，但它們對(duì)顆粒乳化性能的改善作用機(jī)制并不相同。

3.1 添加親水膠體

Ibanoglu 等[51]對(duì)加入親水膠體（離子型果膠和非離子型瓜爾膠）后蛋黃顆粒的乳化性進(jìn)行了觀察。研究發(fā)現(xiàn)，加入果膠后的顆粒，其乳化性和穩(wěn)定性未發(fā)生明顯改變；而加入瓜爾膠后，水相粘度的增加使液滴保持分散的狀態(tài)并防止乳狀液分層，且由于瓜爾膠具有更高的增稠能力，因此對(duì)乳狀液的穩(wěn)定作用更顯著。

3.2 添加卵磷脂

卵磷脂是非常重要的表面活性物質(zhì)[52]。Shen 等[53]利用大豆卵磷脂去探索其對(duì)NG 和DG 所造成的影響。試驗(yàn)觀察到，NG 的聚集狀態(tài)不規(guī)則，輪廓尺寸較大，加入卵磷脂后尺寸逐漸減小，有大顆粒的存在，分散系數(shù)增加，而DG 的尺寸較小，沒(méi)有觀察到大顆粒，而且NG 和DG 的溶解度均隨著卵磷脂濃度的增加而增大。乳析指數(shù)（Creaming Index，CI）是下層清液的高度與乳液總高度的比值，CI 值越小，乳化性穩(wěn)定性越好[54,55]。加入卵磷脂后，DG 和NG 的乳化穩(wěn)定性由于顆粒和卵磷脂的協(xié)同作用均得到了增強(qiáng)，但用NG制得的乳液的CI 值明顯更高，說(shuō)明NG 的乳化穩(wěn)定性不如DG 的。而隨著卵磷脂濃度的增加，大量蛋白質(zhì)通過(guò)競(jìng)爭(zhēng)吸附[56]從液滴表面轉(zhuǎn)移，導(dǎo)致乳液因表面活性劑誘導(dǎo)的耗竭絮凝而不穩(wěn)定，DG 和NG 的乳化穩(wěn)定性都呈現(xiàn)出降低的趨勢(shì)，因此過(guò)量的卵磷脂會(huì)導(dǎo)致乳化穩(wěn)定性降低。另外，由于DG 制得的乳液的d50值更小，所以其乳化性更好。因此，添加卵磷脂可以顯著增強(qiáng)蛋黃顆粒的乳化性能，但要注意劑量的使用。

3.3 添加植酸

另外，植酸也會(huì)增強(qiáng)蛋黃顆粒的乳化穩(wěn)定性[57]。植酸改性后的顆粒呈緊密連結(jié)的片狀結(jié)構(gòu)，且不再聚集。植酸的加入，不僅破壞了NG 的鈣橋結(jié)構(gòu)使其更易溶，而且還會(huì)與釋放出的可溶性物質(zhì)發(fā)生靜電結(jié)合，形成難溶的復(fù)合物。隨著植酸濃度的增加，顆粒穩(wěn)定的乳液的CI 值不斷下降，在植酸濃度為0.2%時(shí)，顆粒的CI 值約降低11.3。而且，由于植酸和乳液粘度的增加削弱了液滴的移動(dòng)和聚合，使液滴的d50值變小，從而有效地提高了乳液的穩(wěn)定性。

3.4 添加SPI

向蛋黃顆粒中添加SPI 后[37]，顯微鏡下觀察蛋黃顆粒-SPI 復(fù)合乳液具有更小的液滴尺寸，且液滴的聚集情況減慢。此外，蛋黃顆粒-SPI 復(fù)合物具有比顆粒更小的粒徑，因此在界面上具有更強(qiáng)的吸附能力，EAI值增加了近0.11 mg/mL。SPI 和蛋黃顆粒蛋白共同吸附于油-水界面[58]，增大了油滴的表面電荷,使液滴間的排斥力增加并阻止了液滴的聚集[59]，形成界面膜穩(wěn)定乳液[60]，改善了乳液的穩(wěn)定性[61]，其ESI 值約增加6%，這說(shuō)明加入SPI 后，顆粒的乳化活性和乳化穩(wěn)定性均得到提高。

4 化學(xué)處理法

4.1 鹽處理

由于蛋黃顆粒中磷酸鈣橋的存在，在低離子強(qiáng)度下，顆粒的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，不易溶解[15,33]；而當(dāng)NaCl 的濃度超過(guò)一定數(shù)值后，磷酸鈣橋中的Ca2+被Na+取代，HDL 和PV 溶解[15]，鈣橋發(fā)生分裂，從而使顆粒的溶解度增強(qiáng)，起到改善顆粒乳化性能的作用。

Anton 等[62]通過(guò)NaCl 處理蛋黃顆粒，對(duì)處理前后的NG 和DG 乳化性能進(jìn)行了比較。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，鹽處理破壞了顆粒中的不溶性聚集體，解離出的可溶性物質(zhì)（如HDL 和PV 等），使顆粒在油-水界面上的吸附能力和蛋白溶解度[63]得到增強(qiáng)。當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)從0.15%增加到1.5%時(shí)，用NG 制備的乳液的乳化率始終高于60%，而DG 制備的乳液的乳化率降低了23%。

同時(shí)，DG 穩(wěn)定的液滴的d50值很小，且鹽離子對(duì)界面膜上的電荷具有屏蔽作用，會(huì)降低電荷間的排斥力并增強(qiáng)表面活性劑分子間的相互作用[64]，由于表面活性劑之間的相互作用通常會(huì)增強(qiáng)乳液液滴的穩(wěn)定性，因?yàn)楦鼊傂院徒Y(jié)構(gòu)化的層往往會(huì)抑制聚結(jié)，因此DG 的乳液比NG 的更能抵抗聚結(jié)。所以，除了0.15%的蛋白質(zhì)濃度外，DG 的乳化性和乳化穩(wěn)定性更強(qiáng)。

用NaCl 將蛋黃顆粒中的PV 進(jìn)行提取后[65]，剩余顆粒由原來(lái)的緊密堆積結(jié)構(gòu)變?yōu)榱怂缮⒌膯吻蛐谓Y(jié)構(gòu)[21,63]。因此，剩余顆粒與NG 之間的性質(zhì)存在很多差異。在低蛋白濃度下，由于HDL-PV 復(fù)合物解離后的結(jié)構(gòu)增強(qiáng)了剩余顆粒在油-水界面的吸附能力，所以剩余顆粒的EAI 值高于全顆粒約5.9 m2/g，甚至在0.5%濃度下，其EAI 值與蛋黃的相近，因此剩余顆粒具有更高的乳化性。一段時(shí)間后在500 nm 處的吸光度（A）反映了樣品的乳化穩(wěn)定性，吸光度越高，穩(wěn)定性越強(qiáng)。在高蛋白濃度下，由于界面處樣品的組成、表面活性和結(jié)構(gòu)性質(zhì)的不同[66]，剩余顆粒的A 值高于NG 約0.18。同時(shí)，剩余顆粒中的HDL 由于解離的發(fā)生而具有優(yōu)越的延展性，可更好地鋪開(kāi)穩(wěn)定乳液，所以在此濃度下，剩余顆粒具有更高的乳化穩(wěn)定性。

Mi 等[67]發(fā)現(xiàn)NG 是高度聚集的，隨著NaCl 濃度的增加，顆粒逐漸瓦解成小而均勻的聚集體。在低離子強(qiáng)度下，由蛋黃顆粒穩(wěn)定的高內(nèi)相乳液呈現(xiàn)出液體狀濃縮乳液。液體形式的高內(nèi)相乳液在實(shí)際應(yīng)用中被認(rèn)為是不穩(wěn)定的[68]。而在NaCl 濃度超過(guò)0.1 mol/L 時(shí)，由顆粒穩(wěn)定的高內(nèi)相乳液表現(xiàn)為凝膠狀乳液，可以倒掛在瓶底而不會(huì)滑落。同時(shí)，顆粒穩(wěn)定的高內(nèi)相乳液的d50值也發(fā)生了減小，這說(shuō)明由于離子強(qiáng)度的增加，蛋黃顆粒逐漸從不溶性聚集體解離成更小的可溶性膠束，即相對(duì)的增加NaCl 的濃度，可以使蛋黃顆粒的乳化穩(wěn)定性增強(qiáng)[69]。此外，解離后得到的LDL 和HDL更容易被油水界面吸附[63]。這也驗(yàn)證了Laca 等[8]報(bào)道的鹽處理后的顆粒在形成和穩(wěn)定水包油乳液方面比NG 更有效。

另外，Gmach 等[70]也發(fā)現(xiàn)，鹽處理會(huì)造成顆粒的解離，使其獲得更高的溶解度[15,71]，并且顆粒穩(wěn)定的乳液的d50值顯著降低，從而增強(qiáng)乳化性。此外，NaCl濃度的增加會(huì)加大溶液中離子的數(shù)量，導(dǎo)致活性組分的表面電荷被屏蔽，使表面活性劑之間的吸引力和膜的厚度增強(qiáng)。因此，粒徑的減小也進(jìn)一步證明了在合理范圍內(nèi)升高鹽濃度有助于乳化穩(wěn)定性的增強(qiáng)。

因此，在一定的濃度和時(shí)間范圍內(nèi)，鹽處理可有效改善蛋黃顆粒的乳化性能。

4.2 酸堿處理

在不同的pH 值條件下，蛋黃顆粒乳化性能的表現(xiàn)也會(huì)不同[72]。例如Shen 等[53]研究發(fā)現(xiàn)，在堿的作用下，NG 的致密結(jié)構(gòu)[73]發(fā)生解離，其蛋白質(zhì)間的離子鍵和二硫鍵被破壞，顆粒間的靜電斥力和解離性由于負(fù)電荷數(shù)量的增加也得以增強(qiáng)[15]，最終顆粒的溶解度會(huì)得到明顯提高。另外，堿處理后的顆粒的平均粒徑也變得更小，其穩(wěn)定的乳液抗分層能力更強(qiáng)。所以適當(dāng)?shù)卦鰪?qiáng)pH 值可以使顆粒解聚、增加顆粒的溶解度和表面電荷，并且減小粒徑，從而增強(qiáng)乳化性能。

Wang 等[74]報(bào)告指出，蛋黃顆粒穩(wěn)定的液滴在強(qiáng)酸環(huán)境下呈非球形且大小不均，調(diào)節(jié)酸堿度后，液滴具有明顯的厚層，這證明了蛋黃顆粒具有Pickering 型穩(wěn)定劑的特性。蛋黃顆粒主要是由LDL 膠束和HDL顆粒組成的，LDL 和HDL 之間的結(jié)合狀態(tài)隨著pH值的變化而改變。在弱酸性條件下，顆粒呈球形且形成了大的聚集體；當(dāng)pH 值處于顆粒的等電點(diǎn)時(shí)，LDL由于低電力而與HDL 顆粒緊密結(jié)合[75]，所以顆粒的體積和尺寸均較大，但排斥力的減弱使少數(shù)顆粒分散在聚集體表面，導(dǎo)致其更加聚集。同時(shí)，最低濃度的顆粒可以穩(wěn)定高內(nèi)相乳狀液，等濃度的蛋黃卻不能。乳液較小的d50值也決定了其良好的乳化性[76]。當(dāng)pH值進(jìn)一步增加，顆粒聚集狀態(tài)變得更松散且乳化性也變差?？傊琾H 值的變化不會(huì)破壞蛋黃顆粒結(jié)構(gòu)，但會(huì)改變顆粒的聚集狀態(tài)，而且只要條件適宜，蛋黃顆粒會(huì)具有比全蛋黃更高的乳化穩(wěn)定性。

另外，Gmach 等[70]發(fā)現(xiàn)，NG 的乳化能力較差[77]，但其所制備的乳液樣品的粒徑隨著pH 值的增加而減小，顆粒蛋白的溶解度也大幅增加[78]。正如Mi 等[67]觀察到的，pH 值的增加使顆粒從大聚集體中解離出更小的顆粒和膠束[30]，最終可以在油-水界面更快地附著[79]，并在油滴周?chē)纬杀∑琳弦苑乐咕劢Y(jié)。因此，pH 值的改變對(duì)顆粒的影響很大，其數(shù)值的升高使顆粒的乳化性能得到了明顯增強(qiáng)。

總之，適當(dāng)?shù)卦黾觩H 值可以通過(guò)降低蛋黃顆粒穩(wěn)定的乳液的d50值和增加溶解度來(lái)顯著提高顆粒的乳化性能。

5 酶法處理

除機(jī)械處理、加熱處理、外源添加處理和化學(xué)處理等方法外，酶法處理也是研究人員常用來(lái)改性蛋黃的手段之一，可以起到改善蛋黃顆粒乳化性能的效果，通常采用較多的有磷脂酶和枯草桿菌酶兩種[77,80,81]。

5.1 磷脂酶處理

采用磷脂酶處理蛋黃顆粒時(shí)，研究者們多傾向用磷脂酶A1（PLA1）來(lái)改善蛋黃顆粒的乳化性能[82,83]。這主要是因?yàn)镻LA1可以催化磷脂底物水解，切斷甘油三酯Sn-1 位置的酯鍵，并將縮醛磷脂轉(zhuǎn)化為溶血磷脂。因此，PLA1是一種羧酸酯水解酶[84,85]。對(duì)于PLA1水解蛋黃顆粒改善其乳化性的研究，大多研究者表示這與其顆粒結(jié)構(gòu)變化有關(guān)。例如Jin 等[86]利用PLA1對(duì)蛋黃顆粒進(jìn)行改性后，從SEM 圖像中觀察到PLA1改性后的顆粒具有接近球狀蛋白的良好結(jié)構(gòu)[33]，這與未改性前的顆粒相比具有更加規(guī)則的結(jié)構(gòu)。乳液形成后，在500 nm 處立即測(cè)量出的吸光度為乳液的乳化活性。試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)PLA1處理后的蛋黃顆粒所穩(wěn)定的乳液的吸光度增加了0.08。其乳化性能的提高也是源于蛋黃顆粒結(jié)構(gòu)的細(xì)微變化。首先，由于PLA1處理后蛋黃顆粒中的脂蛋白被大量破壞，帶負(fù)電荷的脂肪酸被釋放出來(lái)，導(dǎo)致蛋白分子極性特征增加、對(duì)蛋白質(zhì)組分的親和力降低；其次，酶解破壞了LDL 的微觀結(jié)構(gòu)，使溶液中產(chǎn)生了大量的溶血卵磷脂，從而導(dǎo)致了界面張力的降低。

此外，黃丹[83]也對(duì)PLA1處理后的蛋黃顆粒結(jié)構(gòu)與乳化性的關(guān)系進(jìn)行了相應(yīng)研究。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，PLA1處理前后蛋黃顆粒粒子從均勻趨向散亂，且粒徑出現(xiàn)增大的現(xiàn)象。這是因?yàn)镻LA1破壞了顆粒結(jié)構(gòu)中的磷鈣橋結(jié)構(gòu)，使其更加松散，導(dǎo)致粒徑分布范圍更加廣泛、粒徑大小增加。同時(shí)，改性后的顆粒分散液中蛋白質(zhì)溶解度也相應(yīng)增加，促進(jìn)了其乳化性的提高。蛋黃顆粒中HDL 含量較高，因此能夠提供更多的脫輔基蛋白，PLA1酶解后，隨著溶血磷脂的生成，酶解改變了其結(jié)構(gòu)，從而增加了脫輔基蛋白的分子靈活性，使其更加有效地形成更厚的多層膜圍繞在油滴附近，將最終油體積在乳液中的占比約降低了0.03，增加蛋黃顆粒溶液的乳化穩(wěn)定性[66,87]。由此可見(jiàn)，PLA1處理蛋黃顆粒可一定程度地破壞其微觀結(jié)構(gòu)、增強(qiáng)蛋黃顆粒在油-水界面的吸附能力，也可形成多層穩(wěn)定的界面膜，顯著增強(qiáng)蛋黃顆粒的乳化性和乳化穩(wěn)定性。

5.2 枯草桿菌酶處理

枯草桿菌酶是學(xué)術(shù)界常用來(lái)改善蛋黃顆粒乳化性能的另一種酶，Li 等[88]發(fā)現(xiàn)，蛋黃顆粒為直徑約2 μm的球狀顆粒[33]，且聚集緊密。酶解后，單個(gè)顆粒的大小并未發(fā)生明顯改變，但聚集相對(duì)松散，這與Jin 等[86]所觀察到的現(xiàn)象一致。另外，酶解后親水和疏水基團(tuán)的暴露，加上肽鏈之間的弱空間位阻，使得疏水相互作用進(jìn)一步發(fā)生[89]。枯草桿菌酶在芳香族氨基酸殘基處與色氨酸（Trp）、酪氨酸（Tyr）和苯丙氨酸（Phe）的優(yōu)選切割位點(diǎn)相連[90]，水解后，極性基團(tuán)的產(chǎn)生增加了電荷密度，親水性較好的小分子肽數(shù)量也發(fā)生增加，最終增強(qiáng)了顆粒的親水性，上述組合效應(yīng)導(dǎo)致顆粒的表面疏水性降低。同時(shí)，電荷密度由于磷鈣橋的暴露和極性基團(tuán)的產(chǎn)生而增加，這使靜電斥力得到了提高，從而限制了水中顆粒聚集體的產(chǎn)生[76]，所以酶解顆粒（the Enzymatically Hydrolyzed Granules，EG）擁有更強(qiáng)的親水性。親水性的增強(qiáng)，提高了蛋白質(zhì)在油-水界面的吸附，因此蛋黃顆粒的乳化性得到了明顯改善[91,92]。隨著蛋白質(zhì)濃度的增加，未處理顆粒穩(wěn)定的乳液的CI 值下降了39%，ESI 值始終為50；而EG穩(wěn)定的乳液的CI 值一直處于1.5%左右且抗乳液分層的能力更高，同時(shí)EG 的ESI 值增加了392，這都說(shuō)明EG 的乳化穩(wěn)定性更高。酶解處理不僅使顆粒的結(jié)構(gòu)發(fā)生了改變，影響顆粒在乳液等中的聚集狀態(tài)，使顆粒在界面上的吸附能力增強(qiáng)，同時(shí)還增強(qiáng)表面電荷，提高了表面潤(rùn)濕性等。因此，枯草桿菌酶處理過(guò)的蛋黃顆粒擁有更高的乳化性和乳化穩(wěn)定性。酶法處理可以改變蛋黃顆粒的結(jié)構(gòu)，使其聚集狀態(tài)發(fā)生改變，并顯著增強(qiáng)蛋黃顆粒的乳化性能。

綜上所述，表1 匯總了本文中所涉及到的機(jī)械處理、加熱處理、外源添加處理、化學(xué)處理和酶法處理等處理方式對(duì)蛋黃顆粒乳化性能的改善效果的總結(jié)，從而可以更直觀的看出不同處理方式的具體條件對(duì)乳化性能的影響。

表1 不同處理對(duì)蛋黃顆粒乳化性能的影響Table 1 Different treatments on egg yolk granulesemulsification properties

6 結(jié)語(yǔ)

由于內(nèi)部結(jié)構(gòu)的影響，天然顆粒的乳化特性與其它人工合成的小分子乳化劑相比乳化性能較差。但通過(guò)不同的處理方式，如適當(dāng)?shù)臋C(jī)械處理、加熱處理、酶法處理、化學(xué)處理和添加外源物質(zhì)等都會(huì)不同程度地影響顆粒的理化性質(zhì)，使其結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，并降低其粒徑和增強(qiáng)溶解度等，進(jìn)而改善其乳化性能。但要注意處理方法的具體參數(shù)。例如通過(guò)控制加熱的溫度和時(shí)間不同會(huì)使顆粒乳化性發(fā)生增加或降低的相反變化。因此，根據(jù)具體情況去選擇適宜的處理?xiàng)l件對(duì)蛋黃顆粒乳化性能的發(fā)揮至關(guān)重要。此外，由于蛋黃顆粒內(nèi)大量HDL 的存在，顆粒表現(xiàn)為緊密的球形結(jié)構(gòu)，一般的處理方式只會(huì)對(duì)顆粒的聚集狀態(tài)產(chǎn)生影響，并不會(huì)改變其結(jié)構(gòu)；但一定程度的鹽處理會(huì)破壞顆粒使其結(jié)構(gòu)松散、粒徑變小。雖然蛋黃顆粒潛在的乳化性能已被挖掘，但就目前的研究而言，蛋黃顆粒在食品領(lǐng)域還未能進(jìn)行廣泛的應(yīng)用。這是鑒于蛋黃顆粒結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性和改善的高難度，研究者們很難對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行完全、透徹的解析，只能不斷探索、深入研究。同時(shí)，如何克服工業(yè)上大規(guī)模的生產(chǎn)及有效利用率等問(wèn)題仍是未來(lái)需要研究并解決的目標(biāo)。而本文綜述表明，采用多種處理方法對(duì)蛋黃顆粒理化性質(zhì)及結(jié)構(gòu)進(jìn)行修飾和改善，能夠有效提高其乳化性能。因此，基于研究的不斷深入和科技的持續(xù)進(jìn)步，相信改性后的蛋黃顆粒這種高安全性和強(qiáng)乳化性乳化劑會(huì)在未來(lái)食品領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用。