《Food Research International》:Effects of maize starch with different amylose/amylopectin ratios on the multiscale structure and quality-related properties of high-moisture extruded textured surimi
编辑推荐:
•直链淀粉/支链淀粉组成塑造了纹理鱼糜的多尺度结构。•高直链淀粉提高了糊稳定性、白度和纤维取向。•蜡质玉米淀粉产生了类似鸡胸肉的质地特性。•富含支链淀粉的体系显示出更高的 WAC/OAC 和更低的表观密度。引言日益增长的环境和可持续性担忧正在推动对基于替代蛋白质的肉类类似物兴
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直链淀粉/支链淀粉组成塑造了纹理鱼糜的多尺度结构。
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高直链淀粉提高了糊稳定性、白度和纤维取向。
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蜡质玉米淀粉产生了类似鸡胸肉的质地特性。
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富含支链淀粉的体系显示出更高的 WAC/OAC 和更低的表观密度。
引言
日益增长的环境和可持续性担忧正在推动对基于替代蛋白质的肉类类似物兴趣的增加(McClements & Grossmann, 2021)。挤出物显示出作为肉类替代品的巨大潜力,主要是因为挤出促进了产生类似肉类质地的成分相互作用(Lee 等,2023)。高水分挤出(HME)技术特别适用于蛋白质重组和纤维结构形成,以开发纹理鱼糜产品。该过程使蛋白质受到热力和剪切力的联合作用,促进蛋白质排列和变性,产生最终产品具有致密、湿润、类似肉类的结构,无需再水化(Choi 等,2026)。该领域的一个持续挑战是准确复制令人愉悦的纤维纹理,更重要的是真实肉类的咀嚼性,这仍然是评估肉类替代品质量的关键基准;然而,普遍有效的解决方案仍然难以捉摸。我们之前的研究表明,多糖胶可以显著增强纹理鱼糜的纤维结构(Wang 等,2024)。然而,所得产品在手感柔软度、柔韧性和内聚性方面仍与真实肉类存在差异。
在此背景下,淀粉在调节 HME 过程中蛋白质 - 淀粉相互作用、水分分布和基质组织以及促进纤维结构形成方面的作用日益受到认可(Choi 等,2026)。玉米淀粉因其丰富的可用性、低成本和可调节的功能特性,在纹理鱼糜应用中特别有吸引力。在挤出过程中,糊化淀粉可以与肌原纤维蛋白相互作用并参与连续基质的形成,从而影响最终产品的持水性、机械性能和整体食用品质。因此,了解玉米淀粉的直链淀粉/支链淀粉比值如何调节这些结构变化,对于高质量纹理鱼糜产品的理性设计至关重要。淀粉赋予的质地和结构增强主要通过其糊化行为实现,这直接影响水分分布、蛋白质重排、聚集和空间构象(Zhang 等,2024)。特别值得注意的是,由直链淀粉/支链淀粉比值决定的淀粉功能特性显著影响最终产品的关键质量特征。例如,研究表明,直链淀粉由于其强大的氢键能力,与蛋白质争夺水分(Chen 等,2021)。这种竞争性水合诱导蛋白质自聚集和重折叠,可能有助于肉类类似物的致密基质(Chen 等,2022)。相反,支链淀粉的高度分支结构促进了 HME 过程中与蛋白质的非共价相互作用,增强了水合和分子流动性,并可能有助于更柔软的质地(Scott & Awika, 2023)。然而,同样的分支结构赋予了不规则的球形构象,在高温下结构脆弱,可能会损害挤出物的质地。此外,尽管直链淀粉和支链淀粉的个体效应已逐渐众所周知,但它们在挤出产品中的差异作用或相互作用尚未得到系统比较,构成了一个关键的知识空白。
由于纹理鱼糜的质量取决于多种结构、功能和感官相关属性,需要一种全面的评价策略来识别最具影响力的质量指标。TOPSIS 被广泛用于多标准评价,但其可靠性强烈依赖于指标权重的合理分配(Hedayati 等,2021;Xie 等,2024)。在此背景下,层次分析法(AHP)和基于标准间相关性的标准重要性(CRITIC)方法分别提供了互补的主观和客观加权方法(Wang 等,2024;Piasecki & Kostyrko, 2020)。因此,它们的集成提供了一个更平衡的产品评价框架,并在食品加工和产品开发研究中显示出相当大的潜力(Memduhoglu 等,2026;Li 等,2025)。
本研究旨在阐明不同直链淀粉/支链淀粉比值的玉米淀粉在常规 RVA 条件下的糊化行为、多尺度结构组织以及高水分挤出纹理鱼糜的质量相关特性。特别关注淀粉比值、纤维结构形成、质地、水合相关属性和纳米级结构特征之间的关系。此外,将 AHP-CRITIC 联合加权方法与 TOPSIS 结合作为辅助工具,用于识别所测变量中最具区分度的质量指标。本工作的研究结果预计将为配方优化和高质量纹理鱼糜产品的合理开发提供科学依据。
章节摘要
材料
冷冻阿拉斯加狭鳕鱼糜(水分含量:75 ± 0.56%)购自海龙王水产食品有限公司(中国荣成),并于 -20 °C 下储存直至使用。大豆分离蛋白(SPI,SD-100),组成为 91.9% 蛋白质(干基)和 6.26% 水分,由善松生物制品有限公司(中国临沂)提供。海藻酸钠(SA)购自明月海藻集团有限公司(中国青岛)。高直链玉米淀粉和蜡质玉米淀粉取自
玉米淀粉-SA 混合物的糊化特性
糊化行为是反映淀粉体系在热处理过程中粘度发展和结构稳定性的重要指标。因此,分析淀粉 - 多糖混合物的糊化特性提供了对其最终挤出物质量影响的初步见解。如图 1 所示,HSA 混合物在整个 RVA 加热过程中表现出相对较低的粘度和有限的粘度发展。这种行为可归因于
结论
本研究阐明了玉米淀粉的直链淀粉/支链淀粉比值如何调节常规 RVA 条件下的糊化行为、高水分挤出纹理鱼糜的结构组织和质量相关特性。在测试的 RVA 条件下,HMS 显示出有限的粘度发展和较低的崩塌值,并产生了具有更高白度和更明显纤维取向的挤出物。相反,增加支链淀粉含量与较低的硬度和咀嚼性相关,
CRediT 作者贡献声明
Jing Yu:写作 - 审阅与编辑,写作 - 原稿,软件,方法,调查,形式分析,数据管理,概念化。Jiayi Ren:软件,资源,调查,形式分析,数据管理。Lei Wang:方法,调查,形式分析。Jinxiu Shi:验证,软件,数据管理。Zengyan Yu:验证,数据管理。Shuaiqian Wang:软件,方法。Yong Xue:写作 - 审阅与编辑,监督,资金获取。Changhu Xue:
未引用参考文献
Li, Wu, Cheng, Dong and Shen, 2025
Li, Song, Zhang, Yu and Liu, 2025
Wang et al., 2024
Wang et al., 2024
利益冲突声明
作者声明他们不存在可能影响本文报告工作的已知竞争性经济利益或个人关系。
致谢
本研究得到中国国家自然科学基金(编号:32472371)的资助。作者感谢中国海洋大学食品科学与工程学院分析与测试中心的协助。
Jing Yu|Jiayi Ren|Lei Wang|Jinxiu Shi|Zengyan Yu|Shuaiqian Wang|Yong Xue|Changhu Xue