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复合界面对食品乳液中脂肪消化的影响

放大字体  缩小字体 发布日期:2018-03-20
核心提示:人体对脂质的吸收高达95%,脂质吸收过量是导致肥胖、心血管疾病、Ⅱ型糖尿病、动脉粥样硬化等营养代谢性疾病的主要原因。脂质消化主要是由小肠肠液中的胆汁酸盐、胰脂肪酶和矿物质离子等在乳滴界面共同作用的结果。
   人体对脂质的吸收高达95%,脂质吸收过量是导致肥胖、心血管疾病、Ⅱ型糖尿病、动脉粥样硬化等营养代谢性疾病的主要原因。脂质消化主要是由小肠肠液中的胆汁酸盐、胰脂肪酶和矿物质离子等在乳滴界面共同作用的结果。目前,国内外研究热点主要集中在设计乳液的精细界面结构,来调控在模拟小肠环境中乳液脂肪的消化过程。食品胶体是一类动植物及微生物由来的多糖和蛋白质等天然高分子。由于其高安全性、生物体相容性、生理功效性等优点,可作为食品原料和添加剂广泛应用于各类食品,在食品结构设计中发挥重要作用。
 
  来自湖北工业大学生物工程与食品学院的姚晓琳、聂珂和陈玉等人拟将天然高分子与小分子表面活性剂复配,构建阿拉伯胶(GA)/吐温80(T80)或乳清分离蛋白(WPI)/T80复合乳滴界面。采用逐层添加或混合添加的方式,调控界面组分的吸附次序,构建相同界面组分但不同界面结构的乳液体系。采用模拟体外小肠消化模型和界面流变技术等手段来剖析乳液界面结构对脂肪消化速率的影响,为设计降脂食品结构和脂溶性营养素递送体系提供理论依据。此外,依据食物吞咽流变学原理,随着液体稠度的增加,吞咽障碍患者误吸风险明显降低。因此可采用食品乳液复合界面调控技术设计具有不同流体力学特性的模型食品体系,为开发适宜吞咽障碍人群的功能食品提供理论参考。
 
  单一乳液特性结果
 
  单一乳液的粒径分布
 
  10%GA、1%WPI和0.2%T80制备乳液的粒径分布基本一致,可保证乳液液滴的比表面积一致,消除乳液粒径对脂肪消化速率造成的影响。后续实验均采用此乳化剂质量分数。
 
  单一乳液的消化动力学
 
  GA乳液的脂肪消化速率最大,其次为WPI,T80乳液的脂肪消化速率最低。
 
  单一乳液的界面流变特性
 
  GA和WPI界面的弹性模量值基本一致,比T80界面的弹性模量值高很多。说明此质量分数条件下GA和WPI形成的界面相对T80有更好的界面黏弹性。
 
  在加入胆盐后,GA界面的界面张力降低值ΔT为8.42 mN/m,T80界面的界面张力基本不变,WPI界面的界面张力降低值ΔT为1.09 mN/m,由此证明T80的抗胆盐取代能力最优,其次为WPI和GA。
 
  复合乳液特性结果
 
  复合乳液的粒径分布
 
  前期研究表明,采用逐层添加的方法制备乳液,二次添加的乳化剂为原位吸附,不会影响到初始乳液的粒径。因此,采用具有相同粒径分布的单一乳化剂质量分数制备逐层吸附或混合吸附乳液,其粒径分布可保持一致。
 
  GA和T80复合乳液
 
  采用T80乳化均质再添加GA吸附的乳液(T80-GA)以及将GA和T80混合后乳化均质制备的乳液(GA+T80),其乳液消化动力学曲线与GA-T80乳液消化曲线中的延滞期速率相重合,乳液的FFA释放程度依次为GA-T80>GA+T80>T80-GA。
 
  GA-T80体系的界面弹性模量值在加入T80后明显下降,但略高于GA+T80和T80-GA两种体系条件下的界面弹性模量值。T80-GA体系的界面弹性模量在加入GA后未发生任何变化,与GA+T80体系的界面弹性模量值基本一致。GA-T80体系条件下的界面张力值在加入T80后大幅度降低,加入胆盐后也有一定程度的降低(ΔT约为0.91 mN/m)。T80-GA体系的界面张力值在加入GA后未发生变化,与GA+T80体系的界面张力值几乎完全重合,2 种体系在加入胆盐后界面张力值下降程度一致(ΔT约为0.74 mN/m)。
 
  WPI和T80复合乳液
 
  采用WPI乳化均质再添加T80吸附的乳液(WPI-T80),其消化速率和FFA释放程度最大,其次是将WPI和T80混合后乳化均质制备的乳液(WPI+T80),T80乳化均质再添加WPI吸附的乳液(T80-WPI)消化速率最慢。
 
  WPI-T80体系中的界面弹性模量在加入T80后大幅度降低,但远高于WPI+T80和T80-WPI体系的界面弹性模量值。T80-WPI体系的界面弹性模量在加入WPI后未发生变化,与WPI+T80体系的界面弹性模量值基本重合。
 
  WPI-T80体系在12 000 s时加入T80后界面张力值显着降低,在24 000 s时加入胆盐后界面张力值降低值ΔT为0.65 mN/m。而T80-WPI体系在加入WPI后界面张力无任何变化,与WPI+T80体系界面张力曲线完全重合。胆盐的加入对二体系的界面张力值也无任何影响。
 
  结 论
 
  对于GA、WPI和T80形成的单一乳液体系,GA和WPI的界面弹性模量高于T80界面,黏弹性好。三者抗胆盐取代和延缓脂肪消化能力依次为GA<WPI<T80。在大分子GA或WPI与小分子T80形成的复合乳液体系中,由T80吸附占主导的界面,其延缓脂肪消化和界面抗胆盐取代的能力优于GA或WPI与T80共同吸附的界面结构。
 
 
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