《Food Research International》:Plant-based oil composition modulates saltiness and bitterness in sodium-reduced double emulsions
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本研究分析了亚麻籽油、芝麻油、菜籽油、橄榄油在钠减少乳液中的理化性质及感官特性。结果表明,富含多不饱和脂肪酸(PUFAs)的油能形成更小液滴、更低粘度及负ζ电位,增强咸味并抑制苦味,尤其在HIPDE系统中表现更优,且具有更好的结构稳定性和苦味控制能力。
Jiwon Kwon|Jaehyun Jeong|Mi-Jung Choi
韩国首尔05029,建国大学动物资源食品科学与生物技术系
摘要
本研究探讨了植物油成分对低钠乳液物理化学性质、感官感知和消化稳定性的影响。四种可食用油(紫苏油、芝麻油、菜籽油和橄榄油)在油包水(O/W)和高内相双乳液(HIPDE)系统中进行了评估。O/W乳液中含有NaCl或KCl,而HIPDE则将KCl包裹在内水相(W1)中,将NaCl包裹在外水相(W2)中。在O/W乳液中,富含多不饱和脂肪酸(PUFAs)的油(如紫苏油和芝麻油)产生的液滴较小,粘度较低,ζ电位更负。这些特性与更强的咸味和降低的苦味相关。在HIPDE中,这种效应更为明显,油类型影响了KCl的包裹效率(EE)和释放行为。菜籽油的包裹效率最高,而芝麻油的KCl释放速度较快,从而调节了感知的咸味和苦味。顶空固相微萃取-气相色谱-质谱(HS-SPME–GC–MS)鉴定出挥发性化合物,包括吡嗪,这些化合物与增强咸味的跨模态气味-味道相互作用一致。体外消化实验表明,含有PUFA富集油的HIPDE在模拟胃肠道条件下保持了结构完整性,并表现出可控的液滴分解。这些发现突显了富含PUFA的植物油在低钠乳液中的功能和感官优势,为开发口感更好、结构更稳定的低钠食品提供了依据。
引言
过量摄入钠是导致血压升高和心血管疾病的主要饮食因素,这两者每年全球导致约1070万人死亡(Cogswell等人,2016年;He & MacGregor,2018年;Lu等人,2022年;Qian等人,2025年)。为了降低这些健康风险,由于氯化钾(KCl)具有类似的咸味和降低血压的潜力,已被广泛研究作为氯化钠(NaCl)的部分替代品(Carey等人,2018年;Jeong, Kwon等人,2025b年;Neal等人,2021年)。然而,KCl固有的苦味和金属异味限制了其在食品中的广泛应用(Ajenikoko等人,2021年;Lu等人,2022年)。
水包油包水(W1/O2)双乳液是一种有前景的策略,可以克服与KCl替代相关的感官限制。通过将KCl包裹在内水相(W1)中,将NaCl放置在外水相(W2)中,这些系统能够实现盐的分离,有效掩盖KCl的苦味,同时保持咸味的感知(Jeong, Kwon等人,2025b年;Lee等人,2025年)。此外,高内相乳液(HIPEs)通过密集的液滴网络限制离子移动,从而抑制苦味(Gao, Wang等人,2022年)。界面结构和基质流变学显著影响含NaCl/KCl系统的离子传输、风味释放和感官特性(Jeong, Kwon等人,2025b年;Lee等人,2025年)。基于这一理解,本研究探讨了油相作为味道调节的结构和成分决定因素的作用。特别是,油相作为扩散屏障,限制了KCl向外水相的迁移,从而减轻了钾引起的苦味(Hwang等人,2024年;Jeong, Kwon等人,2025b年)。
尽管双乳液中水相的物理化学和感官性质已得到广泛研究,但油相在味道调节中的作用仍待探索。先前的研究表明,油的性质(如脂肪酸链长度、极性和氧化稳定性)可以影响双乳液的稳定性、界面行为、粘度和风味释放(Ghiasi等人,2022年;Herzi & Essafi,2018年;Jeong, Lee等人,2025年;Lee等人,2023年)。然而,脂肪酸不饱和度对低钠双乳液中盐释放动力学和感官感知的具体影响尚未系统研究。
富含单不饱和(MUFA)和多不饱和(PUFA)脂肪酸的油可能在口腔加工过程中改变乳液的微观结构和内部扩散特性(Jeong, Lee等人,2025年;Lee等人,2023年)。乳液网络的结构变化可能会影响离子移动和感官感知(Feng等人,2025年)。然而,阐明油相不饱和度对低钠双乳液物理化学和感官性能影响的定量研究仍然有限。
为填补这一空白,使用含有NaCl或KCl的简单油包水(O/W)乳液,对四种植物油(紫苏油、芝麻油、菜籽油和橄榄油)进行了比较评估。初步筛选发现了油类型对乳液结构和盐相关味道感知的差异。基于这些发现,开发了低钠W1/O2高内相双乳液(HIPDE),以研究油成分如何调节物理化学稳定性、离子释放动力学和感官特性。本研究旨在识别能够同时改善结构完整性和感官性能的油系统,为开发具有优越感官品质的低钠乳化食品提供基础。
材料
在单相和双相乳液中使用的油相包括:韩国首尔的Sajo Haepyo公司生产的菜籽油、CJ CheilJedang公司生产的橄榄油、CJ CheilJedang公司生产的紫苏油以及韩国庆畿道的Ottugi公司生产的芝麻油。作为亲油乳化剂使用了聚甘油聚蓖麻油酸酯(PGPR;PT. Musim Mas,新加坡),作为亲水乳化剂使用了Tween 80(Daejung,首尔)。作为氯化钾(KCl;ESfood公司,首尔)和氯化钠(NaCl;Hanju公司)。
脂肪酸组成
为了阐明油成分在乳液行为中的作用,分析了四种植物油(紫苏油、芝麻油、菜籽油和橄榄油)的脂肪酸组成(表1)。所有油中都以C18脂肪酸为主,包括硬脂酸(C18:0)、油酸(C18:1)、亚油酸(C18:2)和亚麻酸(C18:3)。紫苏油主要由亚麻酸组成(57.31±0.01%),而芝麻油中的亚油酸比例最高(42.19±0.05%)。橄榄油中...
结论
本研究表明,油相的组成在调节低钠乳液的物理化学和感官性能方面起着关键作用。在简单的O/W乳液和W1/O2高内相双乳液(HIPDE)中,富含多不饱和脂肪酸(PUFAs)的紫苏油和芝麻油通常优于富含单不饱和脂肪酸(MUFA)的油(如橄榄油和菜籽油)。
在O/W系统中,富含PUFA的油产生的液滴较小,粘度较低,ζ电位更负...
CRediT作者贡献声明
Jiwon Kwon:撰写 – 审稿与编辑,撰写 – 原稿,可视化,验证,方法学,研究,正式分析,数据管理。Jaehyun Jeong:可视化,方法学,正式分析。Mi-Jung Choi:撰写 – 审稿与编辑,监督,项目管理,概念化。
利益冲突声明
作者声明他们没有已知的竞争性财务利益或个人关系可能影响本文所述的工作。
致谢
本文是在建国大学研究导向教授支持计划的支持下完成的。