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为解决脂肪替代品难以兼具动物脂肪质地与低摄入负担的难题，研究人员以刷涂法开发含脂滴与修饰多糖的人造块状脂肪。发现 60 g/L 羧基修饰魔芋葡甘聚糖（CAKGM）等配方可模拟猪背脂质地，该替代品脂肪含量 7.54%（w/w），具抗消化性并能调节肠道菌群，为健康植物基肉制品提供新方向。
研究背景与意义
在食品工业领域，研发兼具动物脂肪质地、加工特性和感官属性，又不增加脂肪摄入负担的替代品始终是一项重大挑战。传统高脂肪饮食会导致肠道菌群失衡、肥胖等问题，进而增加高血压、糖尿病等慢性疾病风险。尽管以多糖、蛋白质等为基质的乳状液凝胶型脂肪替代品已应用于低脂肉制品，但这类研究往往忽视动物脂肪的结构特性，导致替代品在质地、加工性能和感官体验上与真实脂肪存在差异。例如，基于凝胶的替代品因缺乏脂肪细胞结构，难以模拟动物脂肪组织的塑性行为，还可能出现表面孔洞、口感脆硬等问题。
为突破这些瓶颈，国内研究团队开展了一项旨在开发高质量人造块状脂肪的研究。该研究成果发表在《Food Research International》，通过模拟真实脂肪组织结构，构建出一种兼具营养健康与功能特性的新型脂肪替代品，为植物基肉制品的发展提供了关键技术支撑。
主要研究方法
研究人员采用以下关键技术方法：
- 脂滴乳液制备：以磷脂（如 L-α- 磷脂酰胆碱）为表面活性剂，通过优化磷脂种类、植物基猪油替代物含量及超声时间，制备稳定的水包油型脂滴乳液，评估参数对脂滴产率和粒径的影响。
- 羧基修饰魔芋葡甘聚糖（CAKGM）制备：对魔芋葡甘聚糖（KGM）进行化学修饰，引入羧基基团，提升其金属离子螯合能力及凝胶性能。
- 多层喷涂与固化成型：将 CAKGM、淀粉辛烯基琥珀酸酯（SSOS）、海藻酸钠与脂滴乳液通过刷涂法复合，构建类似猪背脂结构的人造块状脂肪。
- 体外消化与发酵模型：利用模拟唾液、胃液、肠液评估替代品的抗消化性，并通过健康人粪便菌群体外发酵实验分析其对肠道菌群的影响。
研究结果
脂滴乳液的制备与优化
通过筛选磷脂种类和植物基油脂配方（大豆油、棕榈油、乳木果油等复配），发现 L-α- 磷脂酰胆碱是构建人造脂滴的理想磷脂单分子层材料。在适宜功率下，延长超声时间可提高脂滴产率，优化后的脂滴乳液具有高分散性和稳定性，模拟了真实脂肪细胞中占比超 90% 体积的 “脂滴” 结构。
羧基修饰魔芋葡甘聚糖的特性
与天然 KGM 相比，CAKGM 因引入大量羧基基团，显著增强了金属离子（如 Ca2+）螯合能力，改善了凝胶硬度和内聚性。研究表明，羧基修饰减弱了 KGM 分子间氢键作用，提升亲水性和溶胀度，解决了天然 KGM 质地过软、溶液易聚集及热处理后表面孔洞等加工难题。
多糖配方对脂肪替代品质地的影响
通过正交实验确定最优多糖基质配方：60 g/L CAKGM、70 g/L SSOS、50 g/L 海藻酸钠及 50 g/L CaCl2。该配方制备的块状脂肪替代品在质地特性（如弹性、塑性）上与猪背脂高度一致，且脂肪含量仅 7.54%（w/w），远低于天然动物脂肪。
加工稳定性与抗消化性
经煮沸和油炸处理后，该替代品仍保持优异的结构稳定性和热性能，展现出良好的加工适应性。体外消化模型显示，其在唾液、胃液和肠液中均表现出抗消化性，避免了油脂在消化道内的快速释放。
对肠道菌群的调节作用
体外发酵实验表明，人造块状脂肪可促进健康人粪便菌群中乳杆菌目（Lactobacillales）、肠球菌科（Enterococcaceae）和双歧杆菌目（Bifidobacteriales）等有益菌增殖，并产生短链脂肪酸（SCFA），有助于维持肠道健康，调节代谢平衡。
研究结论与讨论
本研究成功开发了一种基于脂滴 - 修饰多糖复合结构的人造块状脂肪，通过模拟天然脂肪细胞结构与基质网络，解决了传统替代品质地不匹配、加工性能差的问题。关键创新点包括：
- 利用植物基油脂（富含不饱和脂肪酸）构建脂滴，替代猪油等动物脂肪，降低饱和脂肪酸和胆固醇摄入风险，提升营养价值。
- 羧基修饰 KGM 的应用显著改善了凝胶基质的机械性能和加工稳定性，结合 SSOS 与海藻酸钠的协同作用，实现了对猪背脂质地的精准模拟。
- 该替代品兼具抗消化性与益生菌功能，通过调节肠道菌群和产短链脂肪酸，为功能性食品开发提供了新路径。
研究结果表明，这种人造块状脂肪在健康植物基肉制品（如素肉、仿生肉馅）中具有广阔应用前景，有望推动食品工业向低脂肪、高营养、功能化方向发展，为应对肥胖及相关慢性疾病提供饮食解决方案。未来可进一步探索其在不同肉制品中的适用性，优化生产成本，促进产业化转化。
