k8凯发(中国)FSHW 以红烧肉为模型探讨口腔加工程度对唾液参食物油脂的乳化规律
红烧肉是中国传统特色美食的典型代表,肥而不腻,瘦而不柴,深受消费者喜爱。其肥瘦纹理分明,是最适合研究肉类食品口腔加工的模型载体。而口腔加工,是食物进入人体消化的第一步。食物入口后,在咀嚼作用下其形态改变,从大颗粒变为小碎片(毫米级及以下),在舌头的搅拌作用下与唾液充分混合,形成粘性食团,触发吞咽。
作为一种人体口腔中自然分泌的流体,唾液中含有大量的唾液蛋白,可以作为天然乳化剂,有效地乳化食物油脂,促进黏性食团的形成,减小食物的口腔摩擦力,促进吞咽。近年来,越来越多的研究学者开始关注唾液在口腔加工过程中的重要作用。由于真实唾液存在个体差异,不易储存,大部分研究人员采用人工唾液进行体外模拟实验进行研究,而关于真实口腔加工过程中唾液与油脂之间相互作用的研究较少。
渤海大学食品科学与工程学院刘登勇教授团队,以红烧肉为研究对象,将口腔加工过程按照整体口腔加工时间分为5 个阶段(20%,40%,60%,80%,100%),通过考察其乳液成分、粒径、微观结构、Zeta电位、表面张力及乳化稳定性,探讨真实口腔加工过程中唾液对食物油脂的乳化规律。
如图1所示,随着口腔加工的进行,乳液中的水分含量逐渐增加,在吞咽点(100%)时达到最大(12.96%)。这与乳液含量的变化趋势一致。值得注意的是,乳液中的水分含量在60%阶段显著增加(P0.05),与20%的口腔加工阶段相比,增加了423.08%。此后,水分含量增势变缓。这可能是因为在口腔加工初始阶段(20%~40%),主要以机械破碎为主,红烧肉被牙齿分割成小颗粒,释放出油脂。同时,食物颗粒刺激唾液腺分泌大量唾液,并不断地与油脂混合形成食团,导致60%口腔加工阶段的水分含量和乳液含量急剧增加。而随着乳化作用的进行,食团逐渐增多,食物颗粒与口腔之间的摩檫力减小,导致唾液分泌量减少,并最终触发吞咽。因此,口腔加工后期(80%~100%),以唾液乳化油脂为主。
如图2a所示,乳液的粒径分布呈典型的双峰型,且随着口腔加工的进行,粒径分布曲线逐渐向粒径更小的方向偏移。在60%口腔加工阶段时,两个峰的峰宽明显变窄,峰形更加尖锐。而在80%~100%口腔加工阶段,峰形变化不明显。类似的,在初始阶段(20%),d32和d43分别为102.77 μm和7.37 μm(图2b-c)。随着口腔加工的进行,达到吞咽点时(100%)d32和d43分别减小到32.34 μm和3.64 μm。乳液粒径在60%口腔加工阶段变化显著,表明此阶段可能是口腔加工过程中油脂乳化的关键阶段。
(a)乳液体积百分比变化图 (b)乳液长度表面积平均径变化图 (c)乳液表面积体积平均径变化图。
微观结构可以直观的显示乳液液滴的分布情况。如图3所示,在口腔加工初始阶段(图3a),乳液颗粒较大。随着口腔加工的进行,乳液颗粒逐渐减小,在60%口腔加工阶段变化最显著。而图3中CSLM显微照片显示的脂肪滴变化趋势与此一致。这些结果表明,60%口腔加工阶段是口腔加工过程中的过渡阶段。
由图4可以看出,随着口腔加工的进行,乳液的绝对电位值逐渐增加。其中,60%阶段增幅最明显,与40%口腔加工阶段相比,60%电位绝对值增加了55.76%。而液滴之间较高的Zeta电位值可使液滴之间产生强烈的静电排斥作用,防止乳液液滴聚集,进而提高乳液稳定性。
如图5所示,随着口腔加工的进行,乳液表面张力逐渐降低。与初始口腔加工阶段(20%)相比,40%、60%、80%、100%口腔加工阶段的表面张力分别下降了8.99%、46.37%、52.24%和52.58%。这一结果表明随着口腔加工的进行,乳液体系的内能降低,增强亲水性和疏水性氨基酸及其多肽链在脂肪滴表面的吸附作用,增加乳化层的厚度,进而提高乳化稳定性。也就是说,表面张力降低有利于提高乳液稳定性。因此,在80%~100%阶段,乳液体系的表面张力最小,表明此时的乳液体系最稳定。
如图6所示,在相同的静置时间下,乳液的口腔加工时间越长,乳液稳定性越高,表明口腔加工时间显著影响乳液稳定性。这可能是因为唾液在口腔加工过程中作为乳化剂乳化脂肪,而长时间的口腔加工可以使唾液与脂肪充分混合,并为脂肪的乳化提供了充足的反应时间。因此,在80%~100%阶段,脂肪滴分布更均匀,乳液稳定性更高。
随着口腔加工的进行,唾液与红烧肉中释放的脂肪结合量增多,口腔中产生的乳液含量显著增加。在不断的咀嚼循环下,乳液粒径逐渐减小,液滴分布更均匀。此外,乳液组成成分、乳液电位、表面张力及粒径均在口腔加工第三阶段发生显著变化,推测60%口腔加工阶段是口腔中形成稳定乳液的关键阶段。在此阶段,乳液电位迅速增加,有效的阻止了液滴的聚集。
张明成,博士,渤海大学食品科学与工程学院硕士生导师,主要从事肉品风味、感官及冷冻保鲜研究,参与国家自然科学基金2项,“十三五”国家重点研发计划1项,主持辽宁省自然科学基金1项,辽宁省教育厅项目1项,发表SCI、中文核心论文20篇。
赵小草,渤海大学食品科学与工程学院在读硕士,主要研究方向为风味口感品质形成与感知机理。
刘登勇,博士,教授,渤海大学食品科学与工程学院副院长、肉品科学与技术研究所所长,南京农业大学食品行业校友会会长,中国畜产品加工研究会青年工作委员会召集人,全国感官分析标准化技术委员会委员,辽宁省食品质量与安全学会副理事长,辽宁省畜牧兽医学会无公害肉类学分会副会长,《肉类工业》副主编、《肉类研究》科学副主编、《食品科学》青年编委。主要围绕肉品加工与质量安全控制、食品风味与感知科学,研究畜禽福利屠宰与肉类品质提升、肉品加工技术与配料应用方案、风味口感品质形成与感知机理、肉类消费市场分析与产品设计、肉类加工装备智能化与工程化,为肉类食品加工及其关联产业提供全面技术支撑。主持国家级课题4项、省部级项目10项、企业委托研发项目20余项;以第1/通讯作者发表论文130余篇;出版著作/教材13部;获得授权专利30项。
Food Science of Animal Products(ISSN: 2958-4124, e-ISSN : 2958-3780)是一本国际同行评议、开放获取的期刊,由北京食品科学研究院、中国肉类食品综合研究中心主办,中国食品杂志社《食品科学》编辑团队运营,属于食品科学与技术学科,旨在报道动物源食品领域最新研究成果,涉及肉、水产、乳、蛋、动物内脏、食用昆虫等原料,研究内容包括食物原料品质、加工特性,营养成分、活性物质与人类健康的关系,产品风味及感官特性,加工或烹饪中有害物质的控制,产品保鲜、贮藏与包装,微生物及发酵,非法药物残留及食品安全检测,真实性鉴别,细胞培育肉,法规标准等。
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