《Food Hydrocolloids》：High-moisture extrusion of Alaska pollock surimi-based meat analogues: The effect of starch with different amylose and amylopectin contents on fibrous structure formation
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•利用高水分挤出技术制备了基于鱼糜的肉类替代品。•淀粉中的直链淀粉和支链淀粉含量影响挤出产物的纤维结构。•含有蜡质玉米淀粉的挤出产物具有最明显的纤维结构。•支链淀粉通过增加二硫键和β-折叠结构促进了蛋白质的交联。•直链淀粉发生回缩形成凝胶结构，阻碍了蛋白质的重排。引言由于全球人口
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利用高水分挤出技术制备了基于鱼糜的肉类替代品。
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淀粉中的直链淀粉和支链淀粉含量影响挤出产物的纤维结构。
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含有蜡质玉米淀粉的挤出产物具有最明显的纤维结构。
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支链淀粉通过增加二硫键和β-折叠结构促进了蛋白质的交联。
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直链淀粉发生回缩形成凝胶结构，阻碍了蛋白质的重排。
引言
由于全球人口增长、经济发展以及饮食结构的升级，对高质量蛋白质的需求持续增长。然而，传统畜牧业的大规模扩张带来了严重的环境问题，包括温室气体排放增加、土地使用增加和大量水资源消耗（Mundhe等人，2025年；Tang、Pan、He和Liu，2025年）。与陆地动物蛋白相比，海洋蛋白资源因其较低的环境影响、高消化率和平衡的氨基酸组成而受到广泛关注（Raja、Suresh、Anbalagan、Ragini和Kadirvel，2024年；Surasani等人，2026年）。此外，海洋蛋白富含陆地蛋白中常缺乏的营养素，如Omega-3多不饱和脂肪酸、维生素D和硒。因此，有效利用海洋蛋白资源对于解决全球高质量蛋白质短缺问题及其减少食品生产系统的环境影响至关重要。
在海洋蛋白资源中，阿拉斯加狭鳕鱼糜因其充足的全球供应、成熟的鱼糜加工产业以及出色的凝胶形成性能而受到越来越多的关注（Hou、Xia、Ma、Xue和Jiang，2023年）。由于直链鱼糜含有较高的蛋白质、较低的脂肪和胆固醇，传统上被用于模仿蟹条和鱼饼等海产品。然而，其作为模拟畜肉的肉类替代品原材料的潜力尚未得到充分利用。最近的研究表明，在挤出过程中将鱼糜与植物蛋白结合成为一种有效策略，可以增强产品的结构和营养价值，从而扩大鱼糜在替代蛋白系统中的应用范围并促进其可持续利用（Ye等人，2024年）。
高水分挤出（HME）已成为生产纤维状肉类替代品的主要技术，因其清洁、高效且适合连续加工（Gulzar、Hosseini、Martín-Belloso、Soliva-Fortuny和Rizvi，2025年）。在HME过程中，热力和剪切力使蛋白质分子排列整齐，促进各向异性纤维结构的形成（Su等人，2024年）。在鱼糜中，加热后肌纤维蛋白会形成三维（3-D）凝胶网络，主要通过肌球蛋白尾部的交联实现（Xue Liu等人，2025年）。这种有利的热诱导凝胶化行为与HME的热机械环境高度兼容，使鱼糜成为开发水生肉类替代品的有希望的原材料。尽管之前的研究通过调整鱼糜和大豆蛋白的比例制备了肉类替代品，但这些产品尚未达到与传统畜肉相当的纤维结构（Y. Zhang、Zhang、Chen、He和Wang，2022年）。
淀粉因其理想的凝胶化、增稠和保水特性而在食品配方中得到广泛应用。它由直链淀粉和支链淀粉组成，两者在吸水能力、糊化温度、膨胀行为、热降解敏感性和粘度及回缩特性方面存在差异（Sorita、Chacon、Rajchman和Leonarski，2025年）。在HME系统中，淀粉的水合和糊化可能会改变基质的流变行为，并通过影响水分分布和蛋白质变性来调节蛋白质-淀粉相互作用。一般来说，由于其主要的线性结构，直链淀粉容易吸水并发生回缩，这可能会与蛋白质竞争水分并阻碍蛋白质-蛋白质相互作用（Chen、Zhang、Zhang、Meng和Wang，2021年）。相比之下，支链淀粉由于其高度分支的结构，表现出更强的颗粒膨胀和糊化能力，可能有助于填充蛋白质网络中的空隙，促进更连续的网络结构形成（Rashwan等人，2024年）。因此，直链淀粉和支链淀粉的相对含量在很大程度上决定了淀粉在挤出系统中的功能性能。
以往关于蛋白质-淀粉相互作用的研究主要集中在传统植物蛋白系统上，如大豆蛋白和豌豆蛋白（Chen、Zhang、Zhang、Kaplan和Wang，2022年；Rolandelli、Ozturk、Velasquez Giraldo、Hamaker和Campanella，2025年），而淀粉分子组成对海洋蛋白挤出产物纤维结构的影响仍了解不足。在HME过程中，淀粉的结构变化可能会改变蛋白质-淀粉相互作用的性质，从而影响系统内的结构重组和网络形成。鉴于鱼糜蛋白和植物蛋白在组成和热加工行为上的根本差异，阐明不同直链淀粉/支链淀粉比例如何影响基于阿拉斯加狭鳕鱼糜的挤出产物的纤维形成对于结构优化和配方设计至关重要。
本研究探讨了不同直链淀粉和支链淀粉含量的淀粉如何影响基于阿拉斯加狭鳕鱼糜的肉类替代品的纤维结构形成。我们首先测量了几种选定的淀粉中的直链淀粉和支链淀粉含量，包括高直链淀粉玉米淀粉（HMS）、蜡质玉米淀粉（WMS）、马铃薯淀粉（PS）和绿豆淀粉（MS），然后系统地评估了它们对所得挤出产物的颜色、质地特性和纤维程度的影响。为了进一步阐明挤出过程中蛋白质和淀粉之间的相互作用，我们结合了微观结构表征、蛋白质构象分析和多尺度分子相互作用分析。通过将分子层面的变化与宏观 texture 特性相关联，我们阐明了不同淀粉在纤维结构形成中的调节作用，并揭示了潜在的分子机制。这些发现为开发和应用高质量、可持续的基于鱼糜的肉类替代品提供了理论基础。
部分片段
材料
冷冻阿拉斯加狭鳕鱼糜购自中国威海的荣成海龙王水产品有限公司，豌豆蛋白分离物（PPI）购自中国临沂的豫旺植物蛋白有限公司。PPI 的蛋白质含量为79.1 g/100 g，水分含量为7.5 g/100 g。大豆蛋白分离物（SPI）购自中国临沂的山东生物制品有限公司，其蛋白质含量为91.9 g/100 g，水分含量为6.26 g/100 g。
不同淀粉中的直链淀粉和支链淀粉含量
这五种淀粉的直链淀粉和支链淀粉含量存在显著差异（P < 0.05），这主要是由于它们不同的植物来源和品种特性。例如，支链淀粉的含量顺序为 WMS > CS > PS > MS > HMS，而直链淀粉的含量则相反（表1）。其中，MS和PS的直链淀粉含量略低，这可能与品种、来源和生长条件等因素有关（Shi、Li、Lin、Bian等）
结论
本研究系统地研究了不同直链淀粉和支链淀粉含量的淀粉对高水分挤出鱼糜基肉类替代品纤维结构形成的影响。添加淀粉显著增强了挤出产物的纤维性。在本研究中特定的挤出条件和4%的淀粉添加量下，支链淀粉含量最高的WMS产生了最明确的纤维结构。
CRediT 作者贡献声明
Yong Xue: 写作 – 审稿与编辑，监督，资金争取。Zengyan Yu: 写作 – 审稿与编辑。Jing Yu: 方法论，研究。Jian Wang: 写作 – 初稿，方法论，研究，数据分析。Tianyu Gu: 写作 – 审稿与编辑
未引用参考文献
Liu等人，2025年；Liu等人，2024年；Wang等人，2024年；Wang等人，2022年；Wang等人，2025年；Xia等人，2023年。
利益冲突声明
作者声明他们没有已知的可能会影响本文报告工作的财务利益或个人关系。
致谢
本研究得到了中国国家自然科学基金（编号：32472371）的财政支持。
Jian Wang|Zengyan Yu|Jing Yu|Tianyu Gu|Yong Xue
