短链与长链酰基甘油三酯构建功能性油凝胶的表征及体外模拟消化研究

【字体: 时间:2025年05月19日 来源:Food Chemistry 8.5

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  为解决传统塑性脂肪含反式脂肪酸(TFAs)危害健康、油凝胶(LCT)高热量问题,研究人员开展短链与长链酰基甘油三酯(SLCTs)油凝胶研究。发现其热稳定性、机械强度降低,脂解度更高,为开发功能性塑性脂肪提供理论支持。

  
在食品与健康领域,人们对高脂肪饮食的担忧与日俱增。传统塑性脂肪如起酥油和人造黄油中含有的反式脂肪酸(TFAs)被世界卫生组织明确列为健康隐患,其全球淘汰计划促使科研人员寻找更安全的替代物。油凝胶作为一种零反式脂肪、具有类固体性质的特殊油脂体系,虽已成为研究热点,但其主要成分长链甘油三酯(LCT)带来的高热量问题,又与肥胖、高血脂等代谢性疾病紧密相关。如何在保证油脂功能特性的同时降低热量,提升营养附加值,成为特殊油脂开发的关键挑战。

为突破这一困境,安徽农业大学的研究人员将目光投向结构脂质 —— 短链与长链酰基甘油三酯(SLCTs)。这类由短链脂肪酸(SCFAs)和长链脂肪酸(LCFAs)在甘油骨架上有序排列的新型脂质,兼具低热量、高消化吸收效率的特点,且被证实能调节肠道菌群、改善肝脏代谢。研究团队旨在探究将 SCFA 引入甘油骨架后,对油凝胶自组装机制、结构特性及体外消化行为的影响,相关成果发表在《Food Chemistry》。

研究采用了多种关键技术方法:通过酶法酯交换反应合成 SLCTs,利用差示扫描量热法(DSC)测定油凝胶热稳定性,借助质构仪分析机械强度(硬度),运用 X 射线衍射(XRD)和傅里叶变换红外光谱(FTIR)解析晶体结构与分子间作用力,同时采用体外模拟消化模型评估脂质水解程度。实验以山茶油(CO)油凝胶为对照,使用巴西棕榈蜡(CW)、单甘酯(MAG)及 β- 谷甾醇与单甘酯混合物(SM)三种凝胶剂构建 SLCTs 油凝胶体系。

FA 组成分析


实验结果显示,SLCTs 与山茶油的脂肪酸组成差异显著(p<0.05)。山茶油主要含油酸(C18:1,80.76%)和亚油酸(C18:2,10.47%),而 SLCTs 中 C18:1 占比 52.05%,乙酸(C2:0)达 39.85%,不饱和脂肪酸(UFAs)含量(56.78%)显著低于山茶油(91.24%),体现了 SCFA 引入后的结构特征。

油凝胶特性对比


与山茶油凝胶相比,SLCTs 油凝胶的热稳定性降低 1.17–1.37 J/g?1,机械强度(硬度)下降 0.27–0.39 N,表观黏度介于 1.25×10?–1.54×10? Pa?s。结构分析表明,SLCTs 凝胶的晶体尺寸、分子间距及最终亚晶胞尺寸增大,氢键和范德华力减弱,形成较弱的晶体网络结构,这解释了其力学与热学性能的下降。

体外消化行为


在体外模拟消化实验中,SLCTs 油凝胶的游离脂肪酸释放率(28.83%–64.91%)高于山茶油凝胶(21.01%–55.99%),表明其更高的脂解度可能促进脂肪酸吸收。

综合研究结论,SLCTs 油凝胶因 SCFA 的引入呈现独特的自组装机制,虽结构强度弱于传统 LCT 油凝胶,但展现出更高的脂质消化效率,为低热量、功能性塑性脂肪的开发提供了理论依据。这一成果不仅拓展了油凝胶在减脂食品中的应用潜力,也为解决传统油脂的健康隐患开辟了新路径,对推动食品工业向营养化、功能化转型具有重要意义。

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