南京农业大学王鹏教授团队:基于肌原纤维蛋白的乳液凝胶脂肪替代品中的口腔润滑与风味释放:精氨酸调控的界面结构

基于肌原纤维蛋白的乳液凝胶脂肪替代品中的口腔润滑与风味释放：精氨酸调控的界面结构

近日，南京农业大学的研究团队在食品权威期刊《Current Research in Food Science》（IF=7.0）发表题为“Oral lubrication and flavor release in myofibrillar protein-based emulsion gel fat substitutes: Arginine-regulated interfacial architecture”的研究性论文。该论文由南京农业大学食品科学技术学院与福建农林大学食品科学学院完成，王鹏教授为该论文的通讯作者。

随着对健康食品需求的日益增长，在保持理想感官特性的同时降低脂肪含量已成为食品配方设计中的核心挑战。在乳化肉制品中，单纯的减脂往往会导致质地粗糙、润滑性差以及风味感知不足，从而影响消费者的接受度。因此，开发能在低脂条件下提供类脂肪口腔润滑感和风味释放的脂肪替代品，已受到越来越多的关注。

为了解决过量摄入传统脂肪带来的健康问题，以及减脂导致产品质地和风味变差的难题，本研究通过改变 L-精氨酸 (Arg) 浓度（0–15 mmol/L）和油相含量（20% 和 40%，w/w），调节了以肌原纤维蛋白 (MP) 为基础的乳化凝胶的结构组织和口腔功能。从胶体学的角度出发，系统阐明了界面分布、口腔润滑性和风味释放之间的内在联系。首先，L-精氨酸优化了肌原纤维蛋白在油水界面上的吸附和铺展行为，提高了乳液的物理稳定性，并实现了微小油滴的均匀分散。其次，精氨酸促进了均匀分散的小油滴形成连续且致密的三维网络，从而增强了凝胶强度。这使得凝胶在咀嚼过程中能够均匀碎裂，从而促进油分的稳定释放和风味化合物的充分释放。相比之下，过量的精氨酸或过高的油相含量会破坏连续相的完整性和界面稳定性，导致油滴聚集并降低感官性能。总体而言，确定了最佳配方为5 mmol/L精氨酸配合20%油相：该配方在降低油相含量的同时，实现了优异的界面性能和致密的凝胶结构，并在口腔润滑性与风味释放能力之间达到了平衡。本研究为基于MP的脂肪模拟系统的精准设计以及产品品质与风味的协同优化提供了重要的理论依据和技术支持。

本研究旨在构建一种界面与连续相均稳定的多功能乳液凝胶。具体而言，MP作为核心基质，构成凝胶网络的基本骨架；CUR作为连续相增强剂，通过与MP的相互作用增强连续相的致密性和机械强度，从而提高凝胶网络的液滴包封能力。此外，精蛋白作为小分子调节剂，通过界面吸附和蛋白质构象调控，优化乳液液滴的界面状态和分散特性。这三种组分的协同作用实现了液滴的均匀分散和凝胶网络的优化。因此，本研究采用以MP为基底、含4% CUR增强的连续相乳液凝胶作为研究体系，并引入精蛋白作为分子调节剂。本研究系统性地探讨了精氨酸浓度和油相含量对水包油（O/W）界面行为、凝胶网络结构以及口服加工性能的影响。研究目标在于阐明精氨酸对MP基乳液凝胶多尺度结构的调控机制，揭示乳液凝胶结构与口服加工/风味释放之间的结构-活性关系，并为低脂肉制品中脂肪替代品的配方优化和品质升级提供理论依据和技术支持。