山核桃与奇亚籽油基水凝胶替代牛肉饼脂肪的营养与风味组学研究

为解决红肉制品中高饱和脂肪酸(SFA)带来的健康风险，西班牙穆尔西亚大学团队创新性地采用山核桃(Carya illinoinensis)与奇亚籽(Salvia hispanica)油基水凝胶(3:1)部分(HG50)或完全(HG100)替代牛肉饼脂肪。研究发现，HG50配方显著降低SFA含量(降幅7.37%)，提升单不饱和脂肪酸(MUFA)比例，同时通过DPPH/FRAP/ABTS检测证实抗氧化活性提升4-16倍。代谢组学分析显示HG50在6天冷藏中仅产生2种差异代谢物(DAMs)，显著优于对照组(28种)和全替代组(33种)。该研究为开发兼具健康属性与感官品质的肉类产品提供了新思路。

　　

随着公众健康意识提升，红肉制品中的高饱和脂肪酸(SFA)含量日益引发关注。牛肉中SFA占比高达40.9-51.5 g/100g，与心血管疾病(CVD)风险显著相关。世界粮农组织(FAO)建议将SFA摄入量控制在每日能量10%以下，但完全去除脂肪又会影响肉制品的多汁性和风味接受度。如何在保证感官品质的前提下改善肉类产品的脂肪酸组成，成为食品科学领域的重要挑战。

西班牙穆尔西亚大学(University of Murcia, Spain)食品科技与营养学系的研究团队提出创新解决方案：采用源自美洲的特色油料——山核桃(Carya illinoinensis)和奇亚籽(Salvia hispanica)油(3:1比例)制备水凝胶，通过钙盐-海藻酸钠体系构建三维网络结构模拟动物脂肪的物理特性。研究设置对照组(CP)、50%替代组(HG50)和100%替代组(HG100)，系统评估了6天冷藏期间(4°C)的营养特性、氧化稳定性和挥发性物质演变规律。

关键技术方法包括：(1)采用气相色谱(GC-FID)分析脂肪酸组成；(2)通过DPPH/FRAP/ABTS三种方法测定抗氧化活性；(3)顶空固相微萃取-气质联用(HS-SPME-GC-MS)结合MetaboAnalyst 6.0平台进行代谢组学分析；(4)ISO 8586标准下的感官评价。

3.1 营养成分与抗氧化活性

HG100展现出最优营养指标：SFA含量降低19.2%，MUFA(主要是油酸C18:1n-9c)提升至66.44 g/100g，致动脉粥样硬化指数(AI)和血栓形成指数(TI)分别降低58%和53%。抗氧化能力呈现剂量效应，HG100的FRAP值达16.72 μM TE/g，是对照组的46倍。

3.2 氧化稳定性

TBARS测定显示HG50在冷藏第3天的氧化程度最低(0.59 mg MDA/kg)，显著优于CP(1.09)和HG100(1.89)。CIELab色度分析发现所有组别的a^*值(红度)均随时间下降，但HG50的降幅最小，表明水凝胶可能延缓肌红蛋白氧化。

3.3 代谢组学特征

挥发性物质分析鉴定出136种化合物。火山图分析显示：CP和HG100在6天冷藏后分别产生28和33个差异代谢物(DAMs)，而HG50仅出现2个。值得注意的是，己醛(hexanal)和2-壬烯醛(2-nonenal)等脂质氧化标志物在HG50中的积累量最低，印证了其优异的氧化稳定性。

3.4 感官接受度

尽管仪器检测显示L/a/b^*值无组间差异，感官评价却显示CP生肉饼色泽评分更高(5.51 vs HG100的4.59)。但关键指标如多汁性(4.21)和特征风味(5.12)在各组间无统计学差异，证明脂肪替代未影响核心食用品质。

这项发表于《LWT》的研究证实，山核桃-奇亚籽油水凝胶可有效重构肉类产品的脂肪酸谱，其中50%替代方案(HG50)在氧化稳定性方面表现尤为突出。该成果的创新性体现在：(1)首次将这两种美洲特色油料组合应用于肉制品改良；(2)通过多组学方法揭示了脂肪替代率与挥发性物质演变的非线性关系；(3)为平衡健康诉求与感官体验提供了量化依据。未来研究可进一步优化凝胶基质中抗氧化成分的协同作用，并探索在香肠、肉丸等更多产品中的应用潜力。