我院低熱量脂肪模擬物研究取得新進(jìn)展
脂肪作為人體三大營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)之一，不僅具有很多生理功能。同時(shí)對(duì)食品的質(zhì)地、口感和風(fēng)味均起著重要作用。但是，過(guò)量攝入脂肪不僅會(huì)導(dǎo)致肥胖，還會(huì)增加心腦血管、糖尿病等的發(fā)病幾率。因此，低脂食品得到越來(lái)越多的關(guān)注，如何在降低脂肪攝入量的同時(shí)保持食品的質(zhì)地和口感成為亟待解決的研究熱點(diǎn)，脂肪模擬物能很好的同時(shí)滿足這一需求。其中淀粉基質(zhì)脂肪模擬物來(lái)源廣泛，食用安全，但是對(duì)淀粉基質(zhì)脂肪模擬物中直鏈淀粉分子相關(guān)作用的研究甚少，其對(duì)脂肪模擬物宏觀特性以及微觀結(jié)構(gòu)等的影響仍不清楚。因此，本研究旨在探明直鏈淀粉分子對(duì)淀粉基質(zhì)脂肪模擬物的凝膠特性、流變學(xué)性質(zhì)、水分分布等理化特性以及微觀結(jié)構(gòu)的影響，進(jìn)一步推進(jìn)其模擬機(jī)制的研究，為低脂低熱量食品的開(kāi)發(fā)提供理論基礎(chǔ)。
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Scanning electron microscopy (SEM) of PAFRs at the amylose ratios of 22.82%, 60.23% and 97.64% (a: × 1000, b: × 3000).
??? 研究成員采用高溫過(guò)熱-淬火處理的方法，以不同含量的馬鈴薯直鏈淀粉為原料，通過(guò)175℃高溫過(guò)熱處理，以及液氮淬火的方法，制備得到淀粉基質(zhì)脂肪模擬物。測(cè)定其質(zhì)構(gòu)特性、流變學(xué)性質(zhì)、色差等，利用低場(chǎng)核磁共振儀探測(cè)其水分子的變化情況，X衍射以及掃描電子顯微鏡觀察脂肪模擬物結(jié)晶結(jié)構(gòu)以及微觀網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的變化。結(jié)果顯示，直鏈淀粉對(duì)淀粉基質(zhì)脂肪模擬物的凝膠特性以及微觀結(jié)構(gòu)等均產(chǎn)生了較大影響。測(cè)試結(jié)果顯示當(dāng)直鏈淀粉含量在85%時(shí)，脂肪模擬物顯示出較好的凝膠強(qiáng)度、咀嚼性、粘彈性等凝膠特性。流變學(xué)研究顯示脂肪模擬物顯示典型的非牛頓流體性質(zhì)，貯存模量G’和損耗模量G’’均與直鏈淀粉含量呈正相關(guān)。低場(chǎng)核磁共振和掃描電子顯微鏡結(jié)果顯示，高直鏈淀粉含量的脂肪模擬物具有更好的持水能力，同時(shí)凝膠三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)開(kāi)始向片層狀結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變。隨著直鏈淀粉含量增加，微觀結(jié)構(gòu)內(nèi)部開(kāi)始出現(xiàn)2–10 μm的淀粉球晶，顯示典型的B型結(jié)晶結(jié)構(gòu)。此球晶類似于脂肪球顆粒大小，有助于模擬類似脂肪的顆粒感。研究結(jié)果顯示，直鏈淀粉含量對(duì)淀粉基質(zhì)脂肪模擬物的宏觀特性具有重要作用，85%直鏈淀粉含量的脂肪模擬物凝膠特性最佳。并且隨著直鏈淀粉含量增加，凝膠三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)開(kāi)始向片層狀結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變，同時(shí)產(chǎn)生類似脂肪顆粒的球晶，更有利于模擬脂肪的口感。
該論文由國(guó)家自然科學(xué)基金（Grant No. 31601504）“基于非共價(jià)鍵和水分布特征的直鏈淀粉體系模擬脂肪的機(jī)制研究”資助。
論文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2019.115020.
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第一作者：胡煜瑩，華中農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科技學(xué)院2017級(jí)博士生，導(dǎo)師為李春美教授和王魯峰副教授，研究方向?yàn)橹灸M物和低脂食品研究。現(xiàn)于美國(guó)馬薩諸塞大學(xué)阿默斯特分校食品科技學(xué)院 Distinguished Professor：David Julian McClements 訪學(xué)，通訊作者：王魯峰
審核人：劉石林 撰稿人：王魯峰
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