《Food Chemistry》:Characterization of grape seed polyphenol-loaded Rice bran oil emulsion and its effects on the quality and digestibility of Rice cake
编辑推荐:
•扫描电镜/透射电镜观察显示,液滴表面覆盖着致密的麦胶蛋白-果胶壳。•傅里叶变换红外光谱分析表明,GSP、麦胶蛋白与果胶之间存在氢键连接。•当GSP含量为0.1%时,液滴尺寸减小,且ζ电位达到最大值。•流变学测试结果显示,该体系形成了凝胶网络(G′?>?G″),且具有剪切变稀的特
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扫描电镜/透射电镜观察显示,液滴表面覆盖着致密的麦胶蛋白-果胶壳。
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傅里叶变换红外光谱分析表明,GSP、麦胶蛋白与果胶之间存在氢键连接。
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当GSP含量为0.1%时,液滴尺寸减小,且ζ电位达到最大值。
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流变学测试结果显示,该体系形成了凝胶网络(G′?>?G″),且具有剪切变稀的特性。
引言
以大米为原料的食物在中国有着悠久的食用历史。其中,米糕作为一种典型的发酵米制点心,因其柔软的口感和独特的风味而深受消费者喜爱。然而,在储存过程中,米糕容易发生淀粉回生和质地硬化,这会严重降低其食用品质并缩短保质期(Wang等,2015)。此外,传统米糕的营养功能较为有限,且缺乏生物活性成分的添加,难以满足现代消费者对功能性食品日益增长的需求。
为了提升食品的品质和功能,人们通常会将脂类引入以淀粉为基质的食品中(Liu,2025)。先前的研究已经证明,脂类可以与淀粉和蛋白质形成复合物,从而干扰淀粉分子的重新排列,延缓其回生现象(Du等,2024)。不过需要指出的是,直接添加传统油脂会存在分散不均、稳定性差以及易氧化变质等问题,这些都会影响产品的质量(McClements & Jafari,2018)。我们提出的解决方案是制备以米糠油为基质的乳液。将这种乳液应用于米糕中,有望实现脂类的均匀分布以及多酚的稳定释放,进而提升产品的感官品质和消化率,同时为消费者带来更健康的餐后血糖反应。
近年来,由固体胶体颗粒稳定的新型乳液系统在食品和制药领域受到了广泛关注(Albert等,2019)。与传统依赖低分子量表面活性剂的乳液不同,这类乳液是由吸附在油水界面的微粒或纳米粒(如蛋白质、多糖或不溶性复合物)所稳定,它们能够形成物理屏障,从而具备出色的界面稳定性、较强的抗聚结能力以及环境友好性(Xiao等,2016)。研究表明,通过静电作用或复凝聚作用由小麦麦胶蛋白和多糖(如果胶)形成的生物聚合物颗粒,是食品级乳液的理想稳定剂。这类颗粒能够形成致密的界面膜,而且由于其天然的生物相容性和可降解性,非常适合当前追求“清洁标签”的趋势(Wei等,2020;Zhu等,2018)。富含不饱和脂肪酸的米糠油,若以乳液形式应用于食品中,有望实现脂类的均匀分布,提升产品的物理稳定性及抗氧化性能(Zhang等,2022)。
与此同时,天然植物多酚因其出色的抗氧化活性而被视为极具前景的食品添加剂。葡萄籽原花青素就是一类代表性的多酚,其清除自由基的能力远远超过维生素C和维生素E等常用抗氧化剂(Shi等,2003)。除了直接的保健作用外,多酚还能与食品中的主要成分——包括淀粉和蛋白质——发生相互作用,从而影响淀粉的消化率和回生行为,以及蛋白质的构象和功能特性(Jakobek,2015)。例如,多酚可以通过氢键和疏水作用进入淀粉的螺旋腔内形成复合物,这类复合物会阻碍酶的作用,降低淀粉的消化速度,增加抗性淀粉的含量(Zhu,2015)。同时,多酚与面筋蛋白的相互作用还可能改变面团的流变特性以及最终产品的质地。将这类有益的多酚负载到乳液滴中,不仅可以解决其氧化不稳定和在水中的分散性差的问题,还能增加其在油水界面以及乳液连续相中的含量。这样一来,该体系既能增强脂类的保护作用,又能促进多酚与淀粉/蛋白质之间的相互作用,进而综合提升产品的抗氧化能力、血糖反应调控能力以及流变/质地性能。
因此,本研究旨在构建一种以米糠油为基质、负载葡萄籽原花青素的乳液,该乳液由小麦麦胶蛋白和果胶形成的复合颗粒作为稳定剂。首先,通过微观结构观察(光学显微镜、扫描电镜、透射电镜)、粒径与ζ电位分析、傅里叶变换红外光谱分析、流变性能检测、界面张力与接触角分析等方法,系统研究了该乳液体系的理化稳定性;同时还考察了GSP添加量对其包封效率、热性能(差示扫描量热法)、水分分布(核磁共振波谱法)、持油能力、离心稳定性以及抗氧化活性(DPPH/ABTS法)的影响。在此基础上,将该功能性乳液添加到米糕中,全面评估了其对米糕的质地特征(质地分析仪检测)、感官品质、颜色属性、淀粉回生动力学(Avrami模型)、晶体结构(X射线衍射)、挥发性风味物质(气相色谱-质谱法)、脂质氧化程度(丙二醛含量测定)、微生物引起的保质期限制,以及体外消化特性(RDS、SDS、RS、pGI测定)的影响,以此判断其实际应用价值并确定最佳配方。本研究旨在为开发具有延缓变质和提升营养价值的新型米制食品提供理论依据和实践指导,同时也为将天然生物活性成分高效引入传统食品中提供了一种新的技术途径。
章节摘要
材料
葡萄籽原花青素(原花青素含量≥95%)购自中国天津的天津健峰天然产物研发有限公司,以下简称GSP。小麦麦胶蛋白(纯度99%,略具水溶性)来自中国上海的兴业生物技术有限公司。果胶则由中国浙江的浙江银诺生物技术有限公司提供。米糠油购自中国上海的上海凯瑞食品工业有限公司,以下简称
乳化指数分析
如图1a和2a所示,所有蛋白质组类的分层指数都随着储存时间的增加而上升,这说明相分离现象不可避免。含有2%小麦麦胶蛋白的乳液,其分层指数明显低于其他浓度下的乳液,这一结果与Huang等(2024)的研究一致,他们认为存在一个最佳的蛋白质浓度,既能完全覆盖界面又不会引发蛋白质聚集。而在1%的浓度下,颗粒密度不足,无法形成连续的膜层,从而导致液滴
结论
在本研究中,成功制备了一种负载葡萄籽原花青素、并由麦胶蛋白-果胶复合颗粒稳定的乳液,并将其应用于米糕中。扫描电镜观察清楚地显示出,油滴呈规则的球形且分布均匀,而在油水界面处,麦胶蛋白-果胶复合颗粒形成了致密的界面颗粒层,这直接证明了该乳液的稳定机制。测得的接触角为67.25°,这一数值表明
作者贡献说明
李航:原文撰写、可视化处理、资金获取、数据整理、审稿与编辑工作。李文超:数据整理、定量分析、审稿与编辑工作。高志扬:原文撰写、数据整理、可视化处理。何新毅:审稿与编辑工作、项目监督、定量分析。牛浩文:数据整理、定量分析、审稿与编辑工作。刘兆凡:审稿与编辑工作、可视化处理。刘凯悦:可视化处理。杨本旭:项目管理工作。
未引用参考文献
Arredondo-Ochoa和Gaytán-Martínez,2025
詹、戴、马和张,2025
冯、张、王、周和王,2021
李等人,2024
刘等人,2025
马、Habibi和Sagis,2025
Montes、Santamaria、Garzon、Rosell和Moreira,2024
Perumalla和Hettiarachchy,2011
邵、王、韩和刘,2026
徐、刘、肖、曹和孙,2018
张、李和冯,2013
利益冲突声明
作者声明,他们不存在任何可能影响本文研究结果的已知利益冲突或个人关系。
致谢
本研究得到了甘肃省平凉市2025年度重大科技专项——“亚麻籽油适度加工关键技术及系列产品开发”(项目编号:PL-STK-2025?A-012)的支持。
李航|李文超|高志扬|何新毅|牛浩文|刘兆凡|刘凯悦|杨本旭