
-
生物通官微
陪你抓住生命科技
跳动的脉搏
低盐干腌火腿皮中抗氧化肽的分子对接与分子动力学模拟鉴定及其在健康食品中的应用
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年08月10日 来源:LWT 6.0
编辑推荐:
为解决植物基脂肪替代品开发中的结构稳定性与功能性难题,武汉轻工大学食品科学与工程学院的研究团队创新性地将β-谷甾醇/γ-谷维素油凝胶(OG)与天然油体(OB)结合,构建了具有可调相变行为的结构化乳液凝胶(EGs)。通过系统调控OG:OB质量比(0:10至10:0)和油凝胶剂浓度(6-10 wt%),研究发现50-70% OG比例可诱导双连续相向水包油(W/O)形态转变,显著提升弹性模量(G′)和硬度(2.540 N),并实现98.7%冻融稳定性。该研究为开发清洁标签、3D打印兼容的植物基人造黄油替代品提供了新策略,相关成果发表于《LWT》。
随着全球肥胖和饮食相关慢性疾病的激增,开发健康可持续的脂肪替代品成为食品科学领域的热点。传统人造黄油依赖高饱和脂肪,而天然油体(OB)虽富含营养却存在提取复杂、易聚结等问题。如何利用植物源成分构建兼具理想质构和功能性的结构化油脂,成为当前研究的核心挑战。
武汉轻工大学食品科学与工程学院的研究人员创新性地将粗提花生油体(OB)与β-谷甾醇/γ-谷维素油凝胶(OG)复合,通过分子对接和动力学模拟揭示了界面相互作用机制。研究发现,当OG比例提升至50-70%时,体系发生从双连续相到水包油(W/O)的相转变,伴随弹性模量(G′)从初始的46.45%提升至99.85%。这种结构演化使材料硬度达到2.540 N,同时保持65.69%的触变恢复率,成功实现了3D打印金字塔模型的高度偏差小于5%的精确成型。该成果为设计清洁标签的植物基脂肪提供了新范式,论文发表于《LWT》。
研究采用简化离心法提取花生OB(含67.7%脂质),通过共聚焦显微镜(CLSM)结合FITC/Nile Red双荧光标记追踪界面重组过程。流变学测试采用三区间触变扫描(0.1-10 Pa)评估恢复率,3D打印通过空心圆柱体(OD 30 mm)的尺寸偏差量化成型精度。
3.1 不同OG:OB比例的EGs挤花性能
8EG-7:3样品形成锐利的奶油花纹,而纯OB体系(8EG-0:10)因G′不足(0.075 N)导致塌陷。CLSM显示OG比例增加会压缩OB界面膜,释放内源脂质参与形成连续相。
3.3 流变学特性
当OG占比达70%时,G′和屈服应力(σy)达到峰值,但8EG-3:7因相分离出现G′异常降低(54.43%恢复率)。频率扫描中6EG-4:6在10 Hz出现G′/G″交叉点,揭示剪切敏感特性。
3.5 冻融稳定性
10EG-7:3经4次冻融循环后仍保持99.75%油结合能力(OBC),显著优于低OG比例的64.21%(8EG-4:6)。这归因于β-谷甾醇晶体网络对冰晶生长的抑制作用。
3.10 3D打印适性
采用7:3 OG:OB比例的10EG墨水打印金字塔模型时,高度偏差仅1.2%,而6EG样品因弹性不足(G′<10 Pa)产生层间开裂。
该研究首次阐明OB膜碎片在OG基质中的自组装规律,证实70% OG与8% OGL浓度可协同构建兼具打印精度(<5%尺寸偏差)和营养保留的W/O凝胶体系。这一发现为开发无需合成乳化剂的植物基脂肪提供了理论依据,其冻融稳定性(99.85% OBC)和精确的挤出成型性能(15 mm/s打印速度)尤其适用于个性化营养食品的智能制造。研究同时揭示了油凝胶剂浓度对相变阈值的调控作用,为食品胶体科学的多尺度结构设计建立了新模型。
生物通微信公众号
知名企业招聘