花生蛋白分离物-姜黄素复合油凝胶通过油依赖性调节改善鸭肉乳化香肠的质量特性

《Food Bioscience》:Peanut protein isolate oleogel with curcumin complexation improves the quality characteristics of duck meat emulsified sausages through oil-dependent modulation

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年10月25日 来源:Food Bioscience 6.2

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   •花生蛋白分离物 - 姜黄素界面络合赋予基于油的油脂凝胶性能•通过姜黄素进行的界面络合提高了香肠的氧化稳定性•油的类型决定了姜黄素在平衡香肠营养和风味方面的功效•设计质量改进的健康脂肪替代物的新型界面策略引言乳化香肠因其独特的质地和风味而深受消费者喜爱,这些特性源于乳化体系中

  
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    花生蛋白分离物 - 姜黄素界面络合赋予基于油的油脂凝胶性能
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    通过姜黄素进行的界面络合提高了香肠的氧化稳定性
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    油的类型决定了姜黄素在平衡香肠营养和风味方面的功效
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    设计质量改进的健康脂肪替代物的新型界面策略

引言

乳化香肠因其独特的质地和风味而深受消费者喜爱,这些特性源于乳化体系中的物理化学反应,其中肉和油的基质发生复杂的相互作用(Paglarini, Furtado, Honório, Mokarze, Vidal, Ribeiro, Cunha, & Pollonio, 2019)。随着消费者对更健康食品的需求增长,低脂、富含营养和风味特定的肉肠开发已成为关键的研究焦点(Zhang, M. L., Liu, & Wang, 2022),这促使了肉基质多样化和油替代的研究,例如使用富含 ω-3 和 ω-6 的植物 oils(Shao, M., Li, Huang, Junejo, Jiang, Zhang, & Huang, 2023)。鸭肉拥有丰富的蛋白质谱和高消化率,其脂肪具有高不饱和度,赋予其促进健康的特性(Biswas, Banerjee, Bhattacharyya, Patra, Das, & Das, 2019)。特别是,这些内在特性不仅强调了鸭肉对脂质的天然亲和力,还促进了乳化肉体系的形成和稳定,使其成为开发更健康的乳化香肠的理想基质。然而,传统配方中过多的动物脂肪仍与慢性疾病有关,并损害产品稳定性,强调了有效脂肪替代策略的必要性(Grasso, Brunton, Lyng, Lalor, & Monahan, 2014)。尽管高度不饱和植物油为乳化鸭肠中的脂肪替代提供了营养优势,但早期研究表明直接掺入可能会影响质地、乳化稳定性以及持水性和持油性(Choi, Choi, Han, Kim, Lee, Kim, Jeong, & Kim, 2009; Lee, Jung, Lee, Kim, Lee, & Choi, 2015)。这些技术限制与植物油液态特性及其提供动物脂肪结构功能能力的有限有关,而其高度不饱和度可能进一步增加脂质氧化的易感性(Lee, Han, Keum, Kothuri, Shin, & Han, 2025)。这些限制共同削弱了直接植物油的替代可行性。
为了克服这一点,油脂凝胶技术通过将液态油结构化为固体状网络(通过生物聚合物(例如,蛋白质、多糖和酯)介导的凝胶化)出现为一种变革性解决方案(Shao, L. L., Bi, Li, & Dai, 2023)。借助这些生物聚合物,植物油得到良好分散和包埋(Li, Y., Zhang, Liu, Zhang, Blank, Feng, Zhang, Liu, Ding, Li, Xu, Tang, Zhou, & Liu, 2025),从而既稳定了油滴又减缓了油氧化。同时,使用生物聚合物结构化的油被引入后,肉基质与油之间的相互作用可能会增强,提供模仿动物脂肪功能的定制流变特性。制备油脂凝胶的主要方法基于乳液模板(Miao, Mcclements, Zhang, Lin, Ji, Wang, Jin, Li, Jiang, Wen, Sang, & Qiu, 2024),首先制备水包油(O/W)乳液,然后冻干,在这些过程中,油滴首先被稳定,然后通过生物聚合物的构象转变进行结构化,例如蛋白质(Miao et al., 2024)。花生蛋白分离物(PPI)是广泛使用的商业蛋白类型,具有高乳化活性、生物可及性且成本低(Sun, X., Zhang, Zhang, Tian, & Chen, 2021)。然而,当乳液经历恶劣的后处理时(例如干燥水分以形成油脂凝胶),PPI 的乳液稳定能力仍然不足。因此,探索调节界面展开和暴露疏水基团以与油的烷基相互作用,这些措施主要在于水相参数(pH、温度)和理化修饰(微波、糖基化、磷酸化)。相比之下,对油相的关注要少得多。乳清蛋白(Moghadam, Tabibiazar, Masoumi, Ahmadi, & Azar, 2025)、豆类蛋白(Shen, Twilt, Deng, Peng, Schroen, Sagis, & Landman, 2025)和油籽蛋白(Yang, J., Shen, de Groot, Mocking-Boded, Nikiforidis, & Sagis, 2024)的证据证实,蛋白界面亲和力和自解离功效本质上由油相性质(例如,类型、极性、粘度、不饱和度、甘油三酯链长)决定,而不需要额外的蛋白质修饰。这些油驱动的参数直接决定乳液稳定性和油脂凝胶产率,强调了油相调节在简化鸭肠脂肪替代中乳液 - 油脂凝胶转化方面的战略潜力。
界面工程的最新进展表明,油相调节(特别是通过疏水性小分子,例如多酚(Cheng, Yu, Geng, Wang, Yang, Huang, & Deng, 2022)和磷脂脂肪酸(Andersson, Masbernat, & Roger, 2024))提供了一种简便的策略来增强乳液稳定性,相比于复杂繁琐的蛋白质修饰程序。使用姜黄素(Cur)和槲皮素作为油分散剂的研究(Huang, X., Xia, Liu, & Wang, 2024)表明,通过界面处的非共价相互作用(例如,疏水相互作用和氢键),这些协同稳定剂诱导了更紧张的蛋白质重排,有利于侧向蛋白 - 蛋白结合和轴向蛋白 - 油相互作用。当使用其他蛋白质和酚类时也是如此,这可以使乳液稳定,即使油相体积高达 80%。进一步的证据表明,通过这种蛋白质 - 多酚络合稳定的乳液体系表现出增强的耐加工应力性,包括高剪切和高温(Zhang, M. L. et al., 2022)。这种稳健性突出了界面络合在苛刻乳液加工应用中的潜力,特别是在涉及乳液 - 油脂凝胶转化的路线中(Li, B. R., Dou, Li, Yue, Zong, Du, & Xu, 2025)。然而,将界面蛋白 - 多酚络合与油脂凝胶成功合成联系起来的直接证据仍然有限,特别是在脂肪替代系统的背景下。界面络合赋予乳液稳定性并促进其转化为油脂凝胶基质的基本机制尚未完全阐明。此外,有必要进一步探索以了解此类基于 PPI 的油脂凝胶如何作为脂肪替代物发挥作用,以及它们如何影响鸭肠等复杂肉产品的尺寸和质地特性。
为了弥补这些空白,本研究采用姜黄素,这是一种具有多种有益特性的天然多酚(Meng, Wu, Xie, Cheng, & Zhang, 2021)。为了规避其疏水性(Zheng, Y. Z., Yao, & Chen, 2022),姜黄素直接分散在油相中。使用具有不同脂肪酸谱的植物油(如富含 ω-6 PUFAs 的葵花籽油、富含 ω-3 PUFAs 的亚麻籽油和脂肪酸组成平衡的玉米油),我们制备了复合油脂凝胶。通过比较复合油脂凝胶、普通植物油油脂凝胶和传统动物脂肪配制的香肠的质地、风味谱、氧化稳定性和感官特性,本工作系统地评估了复合油脂凝胶作为鸭肠脂肪替代物的功效。研究结果有望阐明 PPI-Cur 复合油脂凝胶在提高质量方面的具体作用。本工作旨在为开发具有优异加工性能和营养效益的低脂肉类产品提供具体的理论和技术支持。

章节摘要

材料

新鲜鸭胸肉(1000 ± 48 克)来自北京番鸭,由华营农业发展公司(中国信阳)提供。猪背膘购自绿宝食品公司(中国广西)。香肠衣购自顺平县新联肠衣公司(中国河北)。花生蛋白分离物(PPI,蛋白含量≥80%)购自上海远业生物科技公司(中国上海)。葵花籽油、亚麻籽油和玉米油购自益海

PPI 油脂凝胶体系中姜黄素的界面络合与协同稳定机制

为了获得对姜黄素介导的 PPI-油界面行为的机制见解,进行了界面张力和界面流变测量。如图 1A 所示,姜黄素的添加诱导了所有油系统界面张力随时间更显著的下降,意味着蛋白 - 姜黄素组装体在油水界面的界面吸附加速。界面弹性(图 1B)进一步证明,含姜黄素体系

结论

本研究证明,姜黄素介导的界面络合调节了基于 PPI 的油脂凝胶作为乳化香肠中动物脂肪替代物的功能,且这种功能结果强烈取决于植物油基质特性,而不是在所有系统中带来统一的改善。姜黄素 -PPI 界面络合可以在选定的油基质中强化界面组装,但竞争性效应包括蛋白质氧化修饰和网络

CRediT 作者贡献声明

潘道东:写作 - 审阅和编辑,监督,方法论,资金获取,概念化。胡洋洋:写作 - 审阅和编辑,监督,方法论,正式分析,概念化。曾晓群:正式分析,数据整理,概念化。唐 lima:写作 - 原稿撰写,调查,数据整理。余辉:写作 - 审阅和编辑,正式分析,数据整理。孙杨影:监督,正式分析,数据整理,概念化

未引用参考文献

Li et al., 2025; Shao et al., 2023; Sun et al., 2021.

利益冲突声明

作者声明没有利益冲突。

致谢

本研究由国家重点研发计划(2024YFD2100401)、国家农业科技创新体系(财政部和农业农村部)(CARS-42-25)、三区九方向科技合作计划(2025SNJF086)以及国家自然科学基金委员会(32402132 和 32672980)支持。
唐 lima|曾晓群|孙杨影|余辉|胡洋洋|潘道东
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