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为解决单一淀粉凝胶功能局限、易回生等问题,研究人员开展不同脂肪酸(LA、MA、PA、SA)与大豆分离蛋白(SPI)对绿豆淀粉凝胶结构和抗回生特性影响的研究。结果表明其可协同保水等,该研究利于脂肪酸在凝胶系统精准应用。
在美食的世界里,淀粉基凝胶食品凭借着广泛的原料来源、简单的制作过程和独特的口感,深受消费者的喜爱。想象一下,爽滑的果冻、Q 弹的米糕,这些美味都离不开淀粉凝胶的功劳。然而,随着人们对食物的要求越来越高,健康饮食的理念也日益深入人心,单一淀粉凝胶的缺点逐渐暴露出来。它不仅功能特性有限,在消化方面也存在一些问题,而且营养不够均衡。就拿绿豆淀粉来说,虽然绿豆营养丰富,富含矿物质和低聚糖,对血糖高和肥胖的患者可能有潜在的益处,其淀粉的直链淀粉含量高,制成的凝胶稳定、透明又好吃,但和其他淀粉凝胶一样,在储存过程中容易发生回生现象。这就好比一个美丽的 “魔法” 逐渐失效,回生会让凝胶的质地变差,影响口感和品质,大大限制了凝胶食品的精细加工。
为了攻克这个难题,来自国内的研究人员开启了一场探索之旅。他们想要弄清楚不同脂肪酸与大豆分离蛋白(SPI)对绿豆淀粉凝胶结构和抗回生特性到底有怎样的影响。经过一系列严谨的研究,他们发现脂肪酸和 SPI 在淀粉糊化过程中会与淀粉相互作用,打乱原本的网络结构,还会降低系统的有序性和粘弹性,而这些变化和脂肪酸的碳链长度密切相关。在储存的 30 天里,SPI 和脂肪酸协同作用,让凝胶更好地保持水分,减少了色差和硬度的变化。这一研究成果意义非凡,它为脂肪酸在凝胶系统中的精准应用提供了依据,就像是为食品科学家们提供了一把精准调控凝胶品质的 “钥匙”,也为构建绿色、新型、多功能且抗回生的配方凝胶食品提供了参考模型。该研究成果发表在《Carbohydrate Polymers》上。
研究人员在开展这项研究时,运用了多种关键技术方法。首先,采用水提取法获取绿豆淀粉。接着,通过测定糊化特性,观察不同样品在糊化过程中的粘度变化,以此来分析脂肪酸与淀粉的相互作用情况。此外,还利用了差示扫描量热法(DSC)、傅里叶变换红外光谱法(FT - IR)、色度计、质构分析仪、低场核磁共振(LF - NMR)、扫描电子显微镜(SEM)和共聚焦激光扫描显微镜(CLSM)等技术,从不同角度对凝胶的结构、理化特性等进行深入研究。
下面来详细看看研究结果:
- 糊化特性(Pasting properties):在糊化 10 分钟后,含有脂肪酸的样品出现不规则粘度峰,这表明形成了淀粉 - 脂肪酸复合物。而且随着脂肪酸碳链长度增加,峰强度逐渐降低甚至消失,说明短链脂肪酸与淀粉反应对粘度影响更大,这是因为其溶解度更高、疏水相互作用更强。
- 结构特性:脂肪酸的加入轻微破坏了凝胶结构的完整性,不同碳链长度带来的空间位阻效应影响了其与淀粉的络合能力,增加了体系的无序性。长链脂肪酸在 SPI 的乳化作用下,能与淀粉形成复合物,显著限制其释放。
- 抗回生特性:在 30 天的储存期内,SPI 和脂肪酸协同作用,有效保留了凝胶中的水分。比如,三元凝胶的析水率比对照淀粉凝胶低 18%。同时,还降低了色差(ΔE < 5.7)和硬度(282.06 g - 388.07 g),这对于维持凝胶食品在保质期内的品质十分有利。
综合来看,这项研究系统评估了四种中长链脂肪酸(LA、MA、PA 和 SA)与 SPI 对绿豆淀粉凝胶结构、理化特性和抗回生特性的影响。研究结果不仅揭示了脂肪酸和 SPI 在绿豆淀粉凝胶体系中的作用机制,还为食品行业在凝胶食品的配方优化和品质提升方面提供了重要的理论依据。它让我们更加清楚地认识到如何通过调控脂肪酸和蛋白质等成分,来改善淀粉凝胶的性能,这对于推动凝胶食品的创新发展、满足消费者对高品质食品的需求具有重要的现实意义。未来,基于这些研究成果,食品科学家们有望开发出更多美味又健康的凝胶食品,让我们的餐桌更加丰富多彩。