《Food Chemistry》：Ratio-dependent co-encapsulation of heptanal and 1-octen-3-ol by V-type starch: Structural characterization and molecular dynamics insights
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•V型淀粉对二元异味化合物表现出比例依赖性的共包埋行为。•3:1的庚醛/1-辛烯-3-醇比例增强了庚醛的包埋效果。•二元包合物表现出更低的结晶度和更高的解离焓。•分子动力学模拟提示可能存在局部空腔适应和更高的氢键占有率。引言风味通常被认为是决定食品感官属性的关键因素，在消费者
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V型淀粉对二元异味化合物表现出比例依赖性的共包埋行为。
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3:1的庚醛/1-辛烯-3-醇比例增强了庚醛的包埋效果。
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二元包合物表现出更低的结晶度和更高的解离焓。
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分子动力学模拟提示可能存在局部空腔适应和更高的氢键占有率。
引言
风味通常被认为是决定食品感官属性的关键因素，在消费者接受度和消费量方面起着至关重要的作用。水产品因其细腻的风味而备受推崇，深受广大消费者喜爱。然而，这些产品往往含有令人不快的异味化合物，从而降低了其感官吸引力。此类异味主要与醛类、醇类、酮类、烷烃类等有关（Cheng et al., 2023）。其中，庚醛和1-辛烯-3-醇已被鉴定为牡蛎酶解物（OEH）中主要的异味挥发性化合物，并主要导致其特有的鱼腥味（Dai et al., 2024）。
吸附是去除水产品异味的一种常用方法，近年的研究也对此提供了支持（Li et al., 2022; Shi et al., 2024）。天然来源的淀粉具有环保、廉价且可食用的特点。当应用于包装材料时，它能够有效去除水产品中的异味或调节风味的释放，从而提升风味质量和消费者接受度（Shi et al., 2024; Wulff et al., 2005）。在包埋过程中，直链淀粉分子在与客体化合物相互作用时会发生结构重排，从而形成具有左手性单螺旋结构的复合物（Putseys et al., 2010）。这种螺旋结构具有疏水性的内腔和亲水性的外表面，可组装成结晶性V型结构，通常称为V型淀粉（Gao et al., 2023）。
近年来，V型淀粉作为一种挥发性风味化合物的包埋材料被广泛研究（Chen, Weng, et al., 2025; Di Marco et al., 2022）。由于二元或多组分客体系统可能表现出与单客体系统不同的包埋行为，挥发性风味化合物的复合包埋已获得科学界的广泛关注。例如，抗菌性风味化合物（如百里香酚、枯茗醛和肉桂醛）可与常用的芳香化合物（如香草醛）结合，制备出既具有靶向风味又具有抗菌性能的风味包埋材料（Gutierrez, Escudero, Batlle, & Nerin, 2009）。风味化合物之间的相互作用（协同、拮抗和竞争）既复杂又引人入胜。例如，尽管柠檬烯不能直接与淀粉形成复合物，但当与薄荷醇或百里香酚以二元混合物形式结合时，它可以被包埋（Yeo et al., 2016）。类似地，在淀粉与己醛/(E)-2-壬醛（Wulff et al., 2005）或癸醛/百里香酚（Gao et al., 2021）等二元复合物的结合中也观察到协同和竞争相互作用。这些行为主要与疏水效应、空腔尺寸相容性和氢键等物理化学相互作用有关，而非严格的分子识别。尽管已有这些认识，淀粉与异味化合物之间的相互作用仍然知之甚少。了解淀粉-异味关联的机制——无论是单一化合物还是二元混合物——都可能为模型系统中异味共包埋提供机理见解。
基于我们先前对OEH基质和单客体系统的研究，选择庚醛和1-辛烯-3-醇作为代表性异味化合物来构建二元模型系统（Chen, Dai, et al., 2025; Shi et al., 2025）。设计了五种不同的V型淀粉与两种异味的质量比，即庚醛/1-辛烯-3-醇（H/O）= 4:0、3:1、2:2、1:3和0:4，以考察这些化合物与淀粉的相互作用方式。采用气相色谱（GC）测定淀粉-风味包合物（ICs）中异味的浓度，同时利用X射线光电子能谱（XPS）、差示扫描量热法（DSC）、傅里叶变换红外光谱（FTIR）和X射线衍射（XRD）表征包合物的结构。最后，采用分子动力学（MD）模拟阐明风味分子与淀粉之间的结合机制。本研究旨在阐明庚醛和1-辛烯-3-醇在V型淀粉中的比例依赖性共包埋行为。研究结果揭示了淀粉包埋过程中醛类/醇类异味相互作用的机理，可为未来开发用于水产品除味的淀粉基材料提供支持。
章节摘要
材料
高直链淀粉玉米淀粉（Hylon-7），含30.3%支链淀粉和69.7%直链淀粉，购自易瑞安（上海，中国）。二甲基亚砜（DMSO，分析纯）、甲醇（HPLC级）、乙酸乙酯（HPLC级，纯度≥99.8%）、庚醛（纯度97%）和1-辛烯-3-醇（纯度98%）购自麦克林生化科技有限公司（上海，中国）。无水乙醇（分析纯）由西陇化学试剂有限公司供应。
V型淀粉的制备
将Hylon-7（5 g）溶解于95%的v
GC分析
H/O比例分别设置为4:0、3:1、2:2、1:3和0:4。包合物的包埋效率（EE）和负载效率（LE）见图1。对于V-庚醛包合物，EE的顺序为3:1 > 4:0 ≈ 2:2 > 1:3，而LE的顺序为3:1 > 4:0 > 2:2 > 1:3。相比之下，V-1-辛烯-3-醇包合物的EE和LE均随化合物比例的增加而增加，呈现0:4 > 1:3 > 2:2 > 3:1的规律。在单一异味系统（H/O = 4:0和0:4）中观察到两种异味与淀粉之间存在复杂相互作用。
结论
本研究表明，二元异味与V型淀粉的络合表现出比例依赖性的共包埋行为，而非普遍的协同结合。庚醛包合物的EE和LE分别从2.86%和2.53%（H/O = 4:0）增加到3.14%和3.51%（H/O = 3:1），表明适当比例的1-辛烯-3-醇增强了庚醛的包埋效果。此外，1-辛烯-3-醇包合物（H/O = 0:4）的EE和LE高于庚醛包合物
CRediT作者贡献声明
Da Yaolin：写作——审阅与编辑，写作——初稿，调查研究，数据管理。Zhang Yinghui：写作——审阅与编辑，数据管理。Weng Wuyin：写作——审阅与编辑，方法学，数据管理。Ren Zhongyang：写作——审阅与编辑，基金获取。Shi Linfan：写作——审阅与编辑，方法学，基金获取，数据管理，概念化。
未引用参考文献
Gunenc, Kong, Elias and Ziegler, 2018
Gutiérrez, Escudero, Batlle and Nerin, 2009
利益冲突声明
作者声明不存在可能影响本文所述工作的已知竞争性经济利益或个人关系。
致谢
作者感谢以下机构的资金支持：国家自然科学基金委（32302141/32272266/32572649）、国家重点研发计划（2021YFD210020202/2021YFD210020404）以及福建省自然科学基金委（2024 J09042/2025 J01864）。
Da Yaolin|Zhang Yinghui|Weng Wuyin|Ren Zhongyang|Shi Linfan
