对防腐剂甲基对羟基苯甲酸在15种有机溶剂中的溶解行为进行研究:包括溶解度测定、模型相关性分析以及分子动力学模拟

《Food and Bioproducts Processing》:Investigation of the solubility behavior of preservative methyl paraben in 15 organic solvents: Solubility determination, model correlation, and molecular dynamics simulation

【字体: 时间:2025年11月23日 来源:Food and Bioproducts Processing 3.4

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  该研究通过溶剂辅助法从废弃 Crucian carp(方头鳙)鱼卵中提取卵磷脂,并评估其理化性质(过氧化值8.2 meq KOH/g,酸值4.97 mg KOH/g)、抗氧化活性(12%)及抗糖尿病潜力(抑制α-淀粉酶59%,促进酵母细胞葡萄糖摄取16%),证实其作为功能性食品添加剂和乳化剂的可行性,成功开发应用于松饼配方。

  
Prajwala Allu|Nagaveni Shivshetty|Zenia Alameen|Venkata Giridhar Poosarla|Baliram Gurunath Rathod
生命科学系,GITAM科学学院,GITAM(被认定为大学),维沙卡帕特南,安得拉邦 530045,印度

摘要

本研究提出了一种可持续的方法,通过提取卵磷脂并将其作为功能性食品成分来利用被丢弃的鲫鱼(Carassius carassius)鱼卵。卵磷脂采用溶剂辅助法提取,并对其物理化学性质进行了全面表征(过氧化值(8.2?meq KOH/g)、酸值(4.97?mg KOH/g)、皂化值(122?mg KOH/g)、碘值(2.9?g碘/100?g脂肪)和磷脂含量(146?μg/mL)。结构与组成特征通过核磁共振光谱、傅里叶变换红外光谱和气相色谱法进行评估。进一步的功能性研究表明,该卵磷脂具有中等抗氧化活性(12?%),并通过抑制α-淀粉酶(59?%)和促进酵母细胞对葡萄糖的吸收(50?μg/mL时增加16?%)表现出显著的抗糖尿病潜力。流变学评估显示,在水基(5?cP.s)和溶剂基(3.5?cP.s)乳液中其粘度稳定性良好,证明了其乳化潜力。最终,提取的卵磷脂成功应用于松饼配方中,在面糊稳定性和感官属性方面与对照组(蛋黄和豆卵磷脂)相当。这是首次报道鱼卵衍生卵磷脂在食品中的应用。研究结果突显了鲫鱼卵磷脂(CCEL)的功能性、营养价值和工业潜力,同时促进了废弃物的再利用。

引言

卵磷脂是一种重要的副产品,来源于植物和动物。它是由甘油脂、溶血磷脂、磷脂(PL)、碳水化合物和甘油三酯组成的天然混合物,因此在食品、制药、化妆品和纺织等多个行业中作为有价值的乳化剂、稳定剂和润湿剂(Belayneh等人,2018年;Nguyen等人,2014年;Xie和Dunford,2016年)。卵磷脂有助于通过降低胆固醇、保护肝脏免受有害物质侵害以及增强记忆力来促进健康(Onaolapo等人,2024年)。由于其多功能性,卵磷脂常被用作防溅剂、增溶剂、结晶控制剂、烹饪喷雾和填充剂(Topuz等人,2021年)。卵磷脂来源于油菜籽、葵花籽、大豆、 camelina籽和花生等油籽(Belayneh等人,2018年;Xie和Dunford,2017年)。除了植物来源外,海洋物种、乳制品和蛋黄中也含有卵磷脂(Alhajj等人,2020年)。卵磷脂的组成和功能性质因来源不同而异,因为不同的原材料会产生具有不同脂肪酸(FA)和PL组成的卵磷脂(Topuz等人,2021年)。
海洋卵磷脂特别富含多不饱和脂肪酸(PUFAs),尤其是二十二碳六烯酸(DHA)和二十碳五烯酸(EPA)(Belhaj等人,2010年)。PUFAs因其对高血压、炎症性疾病和心血管疾病的保护作用而广受认可(Topuz等人,2021年)。与基于甘油三酯的PUFAs相比,与PL结合的PUFAs具有更好的生物利用度和氧化稳定性,使其在营养应用中更有效(Lu等人,2017年)。
鱼类副产品,包括内脏、鱼卵和头部,是磷脂的丰富来源(Mahmoud等人,2008年)。对海洋来源卵磷脂作为功能性食品成分的需求不断增加,这归因于其高含量的PUFAs,尤其是EPA和DHA。海洋卵磷脂不仅用于食品强化,还作为乳液的天然表面活性剂和富含Omega-3油脂的有效载体,便于将其加入水基和乳化食品系统中(Topuz等人,2021年)。多种鱼类,包括鱿鱼(Uddin等人,2011年)、 boal(Molla等人,2015年)和虹鳟鱼(Topuz等人,2021年),已被用于卵磷脂的提取。特别是溶剂辅助提取方法因其在高产率和纯度方面表现出的高效性而被广泛采用。如氯仿-乙醇混合物等溶剂系统可以有效破坏生物膜,溶解磷脂,并将其与中性脂质和蛋白质分离(Mwaurah等人,2020年;Zhao等人,2022年)。与酶法或水基提取方法相比,溶剂辅助方法更具可扩展性和成本效益,在工业卵磷脂加工中得到广泛应用(Merroune等人,2024年;Zhao等人,2022年)。
在印度鱼类市场和加工中心,由于消费者需求低,大量鱼类副产品(包括鱼卵)被常规丢弃(Klomklao等人,2024年;Santhanam等人,2022年)。安得拉邦常被称为“印度的鱼仓”,是淡水鱼的主要生产地,在收获高峰期,这些废弃物的产生量达到公斤到吨级(Hambrey等人,2008年)。鲫鱼(Carassius carassius)是一种富含蛋白质、必需氨基酸、低脂肪、Omega-3、维生素B12以及硒和磷等矿物质的淡水鱼(Hailu,2022年;Wang等人,2024年)。在维沙卡帕特南,鲫鱼在农村地区被传统食用。虽然鲫鱼的研究不如Labeo rohita(rohu)和Catla catla等主要鲤鱼种类广泛,但其口感受到重视。然而,目前尚无关于利用鲫鱼(Carassius carassius)提取卵磷脂的研究。这种持续稳定的供应突显了将废弃鲫鱼卵转化为高附加值产品(如卵磷脂)的潜力。
因此,本研究重点关注从废弃鲫鱼卵中提取卵磷脂、对其进行表征并评估其功能特性,强调其在乳化和食品配方中的应用潜力。这是首次报道专门从鲫鱼卵中提取的卵磷脂在食品中的应用,为可持续食品技术做出了贡献,并展示了鱼类副产品再利用的可行性。

部分摘要

样品收集

鲫鱼卵从当地市场(印度维沙卡帕特南)收集,并彻底清洗以去除杂质。仅选择无变质或污染的鱼卵,确保符合后续卵磷脂提取的食品级安全要求。此外,鱼卵被包装在聚乙烯袋中,并存放在4 ℃的冰箱中以保持质量。

卵磷脂提取

卵磷脂的提取分为三个主要步骤:均质化和洗涤、溶剂提取

卵磷脂的物理化学表征

三种卵磷脂样品(即CCEL、EYL和SL)的物理化学特性见表1。评估的参数包括AV、PV、IV、SV和PL含量,这些参数共同决定了卵磷脂的纯度、稳定性和在食品及营养保健品中的适用性。
CCEL的AV明显较低(4.97?mg KOH/g),而EYL(14.8?mg KOH/g)和SL(22.6?mg KOH/g)较高,表明其游离脂肪酸含量较低,从而具有更好的稳定性和较低的水解倾向

结论

本研究成功展示了通过提取卵磷脂并发挥其功能作用,实现了废弃鲫鱼卵的可持续再利用。CCEL表现出良好的物理化学和结构特性,具有丰富的PL组成和平衡的脂肪酸组成。功能性测试证实了其良好的抗糖尿病效果(首次报道)和中等抗氧化潜力,而流变学评估显示其在乳化系统中的稳定性。尤为值得注意的是,CCEL在

CRediT作者贡献声明

Prajwala Allu:撰写——初稿、研究、数据分析。Nagaveni Shivshetty:撰写——审稿与编辑、监督、资源管理、数据分析、概念构思。Zenia Alameen:撰写——初稿、方法设计、数据分析。Venkata Giridhar Poosarla:撰写——审稿与编辑、软件应用。Baliram Gurunath Rathod:撰写——审稿与编辑、软件应用、数据分析。

资助

本研究得到了Gandhi Institute of Technology and Management: Research Seed Grants(RSG)项目(参考编号:F. No 2021/0086)的支持。

利益冲突声明

作者声明不存在利益冲突。
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