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2023年动物源食品科学国际研讨会:朱秋劲教授—肌原纤维蛋白-魔芋葡甘聚糖高内相Pickering
2023-09-07作者:来源:责任编辑:食品界 字体A+AA-
报告标题:
肌原纤维蛋白-魔芋葡甘聚糖高内相Pickering乳液的制备、表征与应用
乳化肉制品中含有大量动物脂肪,摄入过多会增加人体患心血管疾病的风险,但直接减少脂肪容易导致乳化肠脱水脱油。高内相Pickering乳液(high internal phase Pickering emulsions,Pickering HIPEs)具有固体凝胶的状态,是作为脂肪替代品的绝佳选择。肌原纤维蛋白(myofibrillar protein,MP)是肉制品中天然的乳化剂,在乳化肉制品形成的过程中,一部分MP参与乳化作用包裹脂肪颗粒,另一部分则在加热过程中形成凝胶网络结构。魔芋葡甘聚糖(konjac glucomannan,KGM)被证实可以改善MP的凝胶性,但其对MP特有的乳化性的影响还未见报道。因此,本报告以KGM-MP混合物为乳化剂制备Pickering HIPEs,探索KGM与MP的相互作用及其对乳液性质的影响机制,然后用Pickering HIPEs替代动物脂肪用于乳化肠加工,以期为KGM/MP协同乳液机制提供理论支撑,为脂肪替代品提供新策略。主要研究结果如下:
1)本研究探讨了不同质量浓度(0、0.25、0.5、1.0、1.5 g/100 mL)的KGM对MP的结构和界面吸附的影响,以及KGM和MP在Pickering HIPEs中的共乳化机理。对于界面MP而言,KGM的添加促进了MP结构的展开,改善了MP的润湿性,三相接触角从73.69°(对照组)增加到89.41°(0.5% KGM),从而降低了MP在界面上渗透和重新排列的能量壁垒。此外,吸附动力学和蛋白质吸附率表明,KGM(≤1.0 g/100 mL)促进了水相中的MP在油水界面上的吸附。对于水相中的MP,KGM通过促进MP的“浓缩”和通过氢键将MP连接起来,从而诱导了更致密的MP网络结构,形成了更强的空间位阻,阻碍了油滴的聚集。KGM(≤1.0 g/100 mL,尤其是0.5 g/100 mL)可减小液滴尺寸、弛豫时间(T2)、脂质氧化,提高Pickering HIPE的贮存稳定性和储能模量。然而,KGM的竞争性吸附(>1.0 g/100 mL)显著降低了界面MP,连续的KGM水凝胶阻碍了MP网络结构的聚集,进一步降低了乳液的性能。总之,KGM可以通过改变界面吸附和网络结构来调节MP稳定的Pickering HIPE的物理性质。
2)以鸡肉蛋白-0.5 g/100 mL KGM稳定的Pickering HIPEs作为猪肥膘的替代品加工乳化肠,研究不同脂肪替代率对乳化肠的化学组成、颜色、pH值、乳化稳定性、质构、流变特性、水分分布、脂肪酸组成和味觉的影响。脂肪替代组具有低脂肪、高水分含量和高蛋白的特点。随着替代比例增加,乳化肠的L*值、b*值,乳化稳定性、质构特性、流变特性、显著增加,a*值显著下降(P<0.05),pH值无显著差异(P>0.05)。扫描电镜显示,随着Pickering HIPEs添加量增加,乳化肠中的空腔变小甚至消失,凝胶网络变得致密平整。低场核磁共振和磁共振成像表明,添加Pickering HIPEs降低了乳化肠的水分迁移率(P<0.05),并且随着替代比例增加,水分分布变得更均匀。Pickering HIPEs替代动物脂肪使乳化肠的α-亚麻酸、γ-亚麻酸含量显著增加,降低了饱和脂肪酸与不饱和脂肪酸的比例、致动脉粥样硬化指数和血栓形成指数,同时还增加了乳化肠的咸味和丰富度(P<0.05)。在替代率达到75%和100%时,乳化肠的质构参数、微观结构显著优于全脂对照组。由于替代比例为100%时制得的乳化肠的乳化稳定性、质构、营养质量等方面综合评价最好,因此最终确定Pickering HIPEs替代100%猪肥膘最适合。
朱秋劲 教授
贵州大学酿酒与食品工程学院 副院长