《Food Research International》：Preparation and application of soy protein isolate-filled sucrose composite particles in sugar-reduced chocolate via protein-mediated morphological modulation
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•通过冷冻干燥介导组装制备了 SUC-SPI 复合物颗粒。•较高的 SPI 浓度呈剂量依赖性降低了蔗糖的熔点和焓。•SUC-SPI 复合物颗粒从相对致密结构变为多孔结构。•18.4% 的 SPI 在减少蔗糖的同时保持了巧克力的甜味。•在 SPI 含量低于 23.2% 时，巧克
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通过冷冻干燥介导组装制备了 SUC-SPI 复合物颗粒。
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较高的 SPI 浓度呈剂量依赖性降低了蔗糖的熔点和焓。
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SUC-SPI 复合物颗粒从相对致密结构变为多孔结构。
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18.4% 的 SPI 在减少蔗糖的同时保持了巧克力的甜味。
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在 SPI 含量低于 23.2% 时，巧克力的流变学和摩擦学特性保持在接近对照组的水平。
引言
近年来，随着全球公众健康意识的增强，过量摄入添加糖相关的不良健康影响引起了学术界和社会的广泛关注。广泛的流行病学证据表明，长期高糖饮食与慢性代谢疾病（包括肥胖、2 型糖尿病和心血管疾病）风险增加显著正相关 (Kelly et al., 2023; Malik & Hu, 2022)。在此背景下，应对高糖饮食带来的健康挑战以及减少食品中添加糖的含量（即“减糖”）已成为全球食品行业和公共营养领域紧迫且核心的任务。
针对减糖趋势，食品行业主要采用人工甜味剂（如非营养性高倍甜味剂 (Benucci et al., 2025; Mu?oz-Labrador et al., 2024) 和糖醇 (Yan et al., 2023)）作为主要替代品。然而，这一策略在实际应用中遇到了一些局限性。一方面，现有的甜味剂经常存在甜味轮廓不纯、甜味起始延迟以及不良后味（如苦味 (Yu et al., 2025) 或金属味 (Riera et al., 2007)）的问题，难以完全复制蔗糖带来的感官愉悦。另一方面，越来越多的文献报道指出，长期消费某些人工甜味剂可能会破坏肠道菌群的稳态 (Suez et al., 2022)，甚至诱发异常的葡萄糖代谢 (Witkowski et al., 2023)，从而对其长期健康和安全引发了相当大的争议。
相比之下，天然蔗糖不仅能提供最真实、最浓郁的甜味，还是食品系统中不可或缺的功能性成分。它在食品香气的释放 (Yeo et al., 2023)、整体风味的协调 (Karl et al., 2022) 以及特定质构的形成 (Ni et al., 2022; Oluwatosin et al., 2022) 中起着关键作用。对蔗糖甜味感知生理机制的深入分析表明，对于固体或半固体食品中的蔗糖晶体，甜味的感知高度依赖于其在口腔中的溶解和扩散行为 (Javi et al., 2024)。具体来说，当含糖食品与舌面接触时，只有位于晶体外表面的蔗糖分子能快速溶于唾液中。这些分子随后扩散通过唾液黏蛋白层并与味蕾上的甜味受体结合，从而引发甜味刺激 (Juen et al., 2025; Yoshida & Ninomiya, 2024)。相反，大部分封装在晶体内部的蔗糖分子在咀嚼和吞咽的短暂期间内未能有效释放 (Dawes, 1983)。因此，它们被口腔受体捕获和感知的效率极低。这些内部蔗糖分子最终绕过风味感知过程，仅作为多余热量进入消化系统 (Shi et al., 2024; Tan et al., 2020)。
基于上述甜味感知的生理特征，本章提出了一种新颖的减糖策略，旨在通过重塑蔗糖的空间胶体结构来提高感知效率。本研究将一种大分子物质——大豆蛋白（具有高营养价值且相对风味惰性）纳入蔗糖基质。通过调节大豆分离蛋白（SPI）存在下蔗糖的固态组织，制备了大豆分离蛋白填充蔗糖（SUC-SPI）复合物颗粒，并研究了其理化特性和微结构特征。随后将这些颗粒用作模型巧克力系统中的部分蔗糖替代品。巧克力应用通过外观观察、熔融状态流变学、口腔摩擦学和时间强度（TI）甜味感知进行评估，这些信息共同提供了配方稳定性、加工性、与口感相关的润滑行为以及时间甜味响应的信息。本工作的目的是确定改性蔗糖颗粒是否能在保持模型系统中测量的主要加工相关和甜味相关属性的同时提供部分蔗糖替代，最终在不损害原始食品加工质量或消费者愉悦感官体验的情况下实现科学有效的糖含量减少。
章节摘要
材料
低温脱脂大豆粕由山东裕欣生物科技有限公司（中国山东）提供。食品级蔗糖（SUC，纯度 >99.8%）购自广州福正东海食品有限公司（中国广州）。黑巧克力（蔗糖含量：0%）购自杭州巧诺凡食品有限公司（中国杭州）。可可脂购自无锡惠德食品有限公司（中国无锡）。猪胃黏蛋白购自 Sigma-Aldrich（美国密苏里州圣路易斯）。尼罗蓝
SUC-SPI 复合物颗粒的制备与视觉特性
在本研究中，SUC-SPI 复合物颗粒采用结构调控方法制备。具体而言，将蔗糖掺入 SPI 分散液中，随后的加热、冷冻、干燥、研磨和筛分步骤促进了含有不同水平 SPI 的基于蔗糖的颗粒的形成。在颗粒形成过程中，预期 SPI 会与蔗糖相互作用并参与颗粒表面和多孔微结构的发育，从而部分
结论
本工作通过冷冻干燥介导的 SPI–蔗糖组装制备了大豆分离蛋白（SPI）填充蔗糖复合物颗粒，并评估了它们在模型巧克力系统中作为部分蔗糖替代品的应用。DSC、XRD、FT-IR、CLSM 和 SEM-EDS 结果共同表明，SPI 改变了基于蔗糖颗粒的热行为、结构组织和形态。保留的 XRD 峰位表明蔗糖结晶相得以保存，而降低的
声明
感官评估已获华南理工大学伦理委员会批准，批准号为 K-2023-101-01。作者确保感官评估的评估程序符合《赫尔辛基宣言》的原则。所有小组成员在充分了解实验目的和程序后提供了知情同意，而他们的评论将保持保密。
CRediT 作者贡献声明
王艳科：写作 – 初稿，方法论，调查，形式分析，数据整理，概念化。 董思哲：写作 – 审查与编辑，可视化，软件，形式分析，数据整理。 王金美：可视化，验证，监督。 郭健：写作 – 审查与编辑，方法论，资金获取，形式分析，数据整理，概念化。 杨晓全：验证，监督，概念化。
知情同意与患者细节
已获得所有参与者或其法定代表人的书面知情同意，同意参与本研究并发表文章。已遵守参与者的隐私权。
人体研究
本研究在研究所在地的相关法律、监管框架和指南的合规下进行。
本研究已获华南理工大学伦理委员会批准（批准号 K-2023-101-01）
竞争利益声明
作者声明，他们没有已知的竞争财务利益或个人关系可能影响本文报告的工作。
致谢
本研究得到了 国家重点研发计划（编号 2022YFD2101302）的支持。
王艳科 | 董思哲 | 王金美 | 郭健 | 杨晓全
