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基于大豆蛋白颗粒/细菌纤维素模拟脂肪组织构建HIPPEs体系的稳定机制

批准号:
32101995
项目类别:
青年科学基金项目(C类)
资助金额:
30.0 万元
负责人:
丁俭
依托单位:
学科分类:
食品加工与制造
结题年份:
2024
批准年份:
2021
项目状态:
已结题
项目参与者:
丁俭

项目摘要

结项摘要

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中文摘要
脂肪模拟物是食品加工中动物脂肪的替代品。目前有关构建类似脂肪组织结构的高内相Pickering乳液(HIPPEs)体系形成与稳定机制还不清晰。本项目在前期对大豆蛋白颗粒(SPP)形成高内相乳液凝胶研究基础上,拟围绕“组装构建-稳定解析-加工评价”思路,明确SPP与细菌纤维素(BC)不同结合模式构建类似脂肪组织结构的稳定型HIPPEs体系形成过程,分析其对乳化油滴大小调节作用;利用共聚焦-荧光标记和冷冻电镜等技术从界面解析乳化颗粒吸附行为并探究界面微观结构与流变、稳定性关系;借助溶剂干扰法等技术从体相分析BC自组装缠绕形成不同层面纤维网状结构的分子间作用力及对体系桥联稳定影响。全面揭示HIPPEs形成过程和对油滴聚结稳定调控机制,并评价其作为模拟脂肪组织的加工适宜性。研究结果为精准调控类似脂肪组织的HIPPEs体系构建提供理论依据,也为HIPPEs作为脂肪组织理想替代物的稳定设计提供新思路。
英文摘要
Fat mimetics are ideal replacers for animal fats in food processing. Currently, the formation and stabilization mechanism of high internal phase Pickering emulsion (HIPPEs) systems by simulating adipose tissue is not clear. Based on the results of previous studies that the high internal phase emulsion gels were fabricated by soybean protein particles (SPP), the concept of "assembly construction-stabilization analysis-processing evaluation" is proposed in this project. The formation process of a stable HIPPEs system similar to adipose tissue structure by different modes of SPP and bacterial cellulose (BC) are determined and the regulation effect of emulsifiers on the size of oil droplets are analyzed. The adsorption behavior of emulsifiers will be illuminated by confocal-fluorescent labeling and Cryo-SEM techniques. The relationship between emulsion microstructures and rheological, stabilization properties are investigated. By means of solvent-perturbation method and other techniques, the intermolecular forces of BC self-assembled network structure are analyzed and their effects on the bridging stability of system is studied. The purpose of study is to reveal the formation of HIPPEs and the regulation mechanism of oil droplet coalescence stability from the interface and volume phase. Subsequently, its macroscopic processing suitability of HIPPEs will be evaluated. Overall, the present project could provide a theoretical basis for further understanding of the precise and effective the fabrication of HIPPEs system similar to adipose tissue, as well as provide a new idea for the design of HIPPEs as ideal adipose tissue replacers.
随着消费者健康观念转变和对高脂饮食的高度关注,植物基脂肪替代物研发备受期待,成为油脂科学领域研究热点。目前我国动物脂肪替代物产业仍处起步阶段,产品市场需求大、前景广,产业亟需基础研究和技术支撑。研发基于植物油脂构建乳液凝胶被认为是解决动物脂肪替代最有效途径之一,其中高内相Pickering乳液因高含油、结构特殊和稳定性好等优势成为新型乳液凝胶开发脂肪替代物的新选择。.本项目围绕“组装构建-稳定解析-加工评价”思路,明晰了以大豆蛋白凝胶颗粒与卡拉胶(CA)和细菌纤维素(BC)构建的“刚-柔”双网络稳定型HIPPEs形成过程和对油滴聚结稳定的调控机制,获得了具有类似脂肪组织结构的HIPPEs凝胶;研究了不同油相HIPPEs凝胶作为脂肪组织模拟物的加工适宜性与口腔感官。结果表明,大豆蛋白凝胶颗粒浓度为1.6%,CA/BC比例为8:1协同钾离子强化构建的HIPPEs凝胶(HIPPEs-CA/BC 8:1 & K+)稳定性更好,凝胶的流变学特性、质构特性、持油能力、感官评价和热软化行为与猪肥肉更为相似。微观结构表明,HIPPEs-CA/BC 8:1 & K+具有蜂窝状孔隙和网状壁包裹互穿的双网结构,相比于未添加BC和无K+交联的乳液凝胶显示出超高应力、杨氏模量和良好的压缩循环性能。研究证实了稳定CA/BC“刚-柔”双网络结构的主要分子间作用力为氢键和K+交联。 .不同油相的脂肪酸组成和油脂黏度影响了乳液凝胶相关特性,结果表明HIPPEs gel-MCT相比于HIPPEs gel-SO、HIPPEs gel-OO凝胶的硬度、弹性、触变恢复能力和抗破坏力更好,主要是由于乳液凝胶形成时乳滴堆积紧密程度和油脂分子晶型与尺寸的不同;结果显示HIPPEs gel-MCT的油脂热释放行为与猪肥肉较为相似,而且热稳定性和氧化稳定性在乳液凝胶中表现最好,这与油脂所含的脂肪酸组成相关,MCT主要含有黏度低的中链饱和脂肪酸,因此热加工油脂释放多汁性和氧化稳定性好;HIPPEs gel-MCT展现出较低的口腔摩擦系数,表现较好的口腔质构感知与润滑口感。研究结果为HIPPEs作为理想的脂肪组织替代物配料设计提供理论依据,对推进新型脂肪替代物产业化进程具有意义。
脂肪组织模拟物HIPPEs凝胶组分结构演化抑制口腔油腻感知的生理学机制
  • 批准号:
    32572613
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    50.00万元
  • 批准年份:
    2025
  • 负责人:
    丁俭
  • 依托单位:
国内基金
海外基金