一种双网络菊粉/KGM-鱼源蛋白凝胶及其制备方法
- 国知局
- 2024-08-22 14:28:07
本发明属于食品加工,尤其涉及一种双网络菊粉/kgm-鱼源蛋白凝胶及其制备方法。
背景技术:
1、吞咽是人类基本的生理行为,是指经咀嚼加工的食团,通过舌头运输到口腔后部,最后到达食道的过程。老年人健康老化过程中,口腔、咽喉、食道等器官结构或功能不可避免地会出现退化现象,引起吞咽障碍。吞咽障碍会对患者的日常饮食带来极大的负面影响,降低其生活质量和健康。随着老龄化的加剧,老年吞咽障碍人群的特需食物具有广阔的市场前景,吞咽障碍饮食的研究也成为个性化膳食设计的研究热点之一。吞咽障碍饮食形式有增稠流体、糊状食品以及凝胶等,增稠流体和糊状食品在吞咽饮食中应用广泛,但并不能有效满足消费者的营养和感官需求,且缺乏便捷性。凝胶食品具有湿润、柔软、外观诱人、食用便捷等优点,更能吸引吞咽障碍人群的食欲,也被认为是吞咽障碍食品发展的主流方向。目前,有部分文献公开了对吞咽障碍食品的相应研究,例如,chen等(chen,g.,hu,j.,liang,y.,huang,x.,seah,g.l.,li,j.,liu,d.,tan,c.,2023.protein gel withdesigned network and texture regulated via building blocks to study dysphagiadiet classifications.food hydrocolloids 140,108640.)通过生姜蛋白酶和钙离子调控酪蛋白凝胶的凝胶网络结构以适应吞咽障碍人群的饮食需要。min等(min,c.,yang,q.,pu,h.,cao,y.,ma,w.,kuang,j.,huang,j.,xiong,y.l.,2023a.texturalcharacterization of calcium salts-induced mung bean starch-flaxseed proteincomposite gels as dysphagia food.food research international 164,112355.)探究了绿豆淀粉-亚麻籽蛋白复合凝胶作用吞咽障碍食品的可行性。足量的蛋白质摄入有利于老年人抵御年龄衰老引起的免疫功能衰退和慢性疾病,然而,老年人体内的胃蛋白酶水平较低且伴随胃酸缺乏症,对蛋白质消化能力较弱。
2、与植物蛋白相比,鱼源肌原纤维蛋白富含必需氨基酸,且消化特性受胃部环境(ph)影响更小,被认为是老年人理想的蛋白质摄入来源。但鱼肉多刺以及烹煮后肌原纤维蛋白聚集凝固,限制老年吞咽障碍人群高质量的鱼源蛋白摄入。此外,鱼源肌原纤维蛋白在低盐条件下呈现聚集状态,不能形成凝胶;而高盐水平下会增加中风和高血压的发病率,不利于老年人群的健康。所以,开发低盐鱼蛋白凝胶产品对改善吞咽障碍人群的膳食营养和促进其营养健康至关重要。
3、多糖(如黄原胶、瓜尔胶、魔芋葡甘露聚糖等)通常具有良好的增稠性、胶凝性、持水性和稳定性,常被用作增稠剂和质构改良剂。近年来,蛋白-多糖凝胶体系应用于吞咽障碍膳食管理的研究越来越广泛。但当前吞咽障碍饮食的蛋白-多糖凝胶体系的研究主要聚焦于植物蛋白与多糖的相互作用和特性,对动物蛋白-多糖凝胶体系的研究仍较少。大量研究表明,多糖与肌原肌纤维蛋白间的氢键和静电相互作用会促进蛋白-多糖三维凝胶结构,改善肌原纤维蛋白凝胶的流变和质构特性。菊粉和魔芋葡甘露聚糖(kgm)为具有健康益处的多糖,常被用作膳食添加剂、脂肪替代物和质构改良。菊粉诱导低盐条件下的鸡肉肌原纤维蛋白中疏水基团暴露,促进肌原纤维蛋白分子间的疏水相互作用、氢键及二硫键的形成,改善其凝胶特性。魔芋葡甘露聚糖是以β-(1-4)糖苷键连接的d-葡萄糖和d-甘露糖的水溶性多糖,能调控肠道微生物结构和肠组织修复,改善高鱼蛋白饮食的老年小鼠的消化和代谢。目前,大多数研究主要聚焦单一多糖对肌原纤维结构、凝胶网络结构和质构特性的影响,而复合多糖能有效克服单一多糖的缺点并获得独特的凝胶特性,是食品工业备受关注的领域之一。但菊粉和kgm复合多糖如何通过组分相互作用影响网络结构和特性尚未明晰,且缺乏对最终复合凝胶产品质构和风味特性的考察,阻碍新型产品开发到市场推广应用的跨越。
4、因此,如何利用菊粉和kgm复合多糖提供一种面向吞咽障碍人群的蛋白凝胶是本领域技术人员亟需解决的技术问题。
技术实现思路
1、为解决上述技术问题,本发明提出了一种面向吞咽障碍人群的双网络菊粉/kgm-鱼源蛋白凝胶及其制备方法与应用。多糖-蛋白凝胶体系中的宏微观结构特性与食品组分及各组分含量密切相关,基于此本发明探讨菊粉和kgm与肌原纤维蛋白间的分子交互性,以及菊粉/kgm-蛋白相互作用与吞咽凝胶功能的关系。联合saos和laos测试模拟凝胶在咀嚼吞咽过程中的非线性流变特性演化,对凝胶的吞咽特性进行深入分析。最后,从质构和风味特性对通过iddsi测试验证的凝胶产品进行综合分析,为吞咽障碍凝胶产品的开发和应用提供理论基础。
2、为实现上述目的,本发明提供了以下技术方案:
3、一种双网络菊粉/kgm-鱼源蛋白凝胶的制备方法,包括以下步骤:
4、利用鱼肉为原料制备得到肌原纤维蛋白,再将肌原纤维蛋白溶液、菊粉/kgm复合多糖溶液与葵花籽油混合均质,于水浴条件下进行凝胶化反应,反应结束后即得双网络菊粉/kgm-鱼源蛋白凝胶。
5、优选的,所述双网络菊粉/kgm-鱼源蛋白凝胶中,肌原纤维蛋白的质量浓度为20%;
6、菊粉/kgm复合多糖的质量浓度为4-8%;
7、葵花籽油的质量浓度为10%。
8、优选的,所述肌原纤维蛋白溶液的制备方法包括以下步骤:
9、将肌原纤维蛋白分散于预冷的缓冲溶液中均质10s,并重复3次均质过程,即得到所述肌原纤维蛋白溶液。
10、优选的,所述缓冲溶液为浓度为0.2mol/l的氯化钠溶液。
11、优选的,所述肌原纤维蛋白的制备方法包括以下步骤:
12、将金鲳鱼鱼肉在冰浴条件下搅碎,然后在低磷酸盐缓冲液中重复离心三次,再将所得沉淀在高磷酸盐缓冲溶液中重复离心3次,将所得上清液在4℃冰箱中保存24h,然后在4℃下再次离心,将所得上清液与4℃蒸馏水混合并沉淀30min,再继续于4℃下离心两次,收集沉淀,即得所述肌原纤维蛋白。
13、优选的,所述低磷酸盐缓冲液的ph为7.5,其中包括0.005mol/l的nacl,3.38mmol/l的nah2po4·2h2o,15.5mmol/l的na2hpo4·12h2o;
14、所述高磷酸盐缓冲液的ph为7.0,其中包括0.6mol/l的nacl,3.38mmol/l的nah2po4·2h2o,15.5mmol/lna2hpo4·12h2o。
15、优选的,菊粉/kgm复合多糖溶液的制备方法包括以下步骤:
16、将菊粉和魔芋葡聚糖混合后加入水搅拌均匀,即得到所述菊粉/kgm复合多糖溶液。
17、优选的,所述菊粉和魔芋葡聚糖的质量比为(1-2):(1-2)。
18、优选的,所述水浴条件的温度为90℃,时间为30min。
19、有益效果:本发明中的菊粉/kgm混合物通过占据肌原纤维蛋白的空间结构,抑制疏水基团的暴露和二硫键的生成。在热诱导过程中,通过疏水性相互作用和氢键相互作用,维持肌原纤维蛋白α螺旋结构,促进菊粉/kgm-蛋白凝胶网络结构的形成。菊粉/kgm-蛋白凝胶表现出剪切稀化行为和类固态弹性行为,黏弹性模量下降,降低咀嚼及吞咽的难度。在蠕变恢复测试结果显示,菊粉/kgm-蛋白凝胶抗形变能力较低,既能保证吞咽的顺利进行,又能避免吞咽过程中凝胶破碎,具有吞咽安全性。此外,符合iddsi的菊粉/kgm-蛋白凝胶的硬度和咀嚼性低,增加了乙醇和2-辛烯-醇等风味物质,己醛和壬醛等鱼腥味物质含量减少,使吞咽障碍患者获得良好的感官体验。
20、一种双网络菊粉/kgm-鱼源蛋白凝胶的制备方法制备得到的双网络菊粉/kgm-鱼源蛋白凝胶。
21、一种双网络菊粉/kgm-鱼源蛋白凝胶在功能性食品中的应用。
22、与现有技术相比,本发明具有如下优点和技术效果:
23、本发明中的菊粉/kgm-蛋白凝胶的结构和特性可通过菊粉/kgm比例进行调控,控制油滴和蛋白质聚集体的大小和分布,促进多糖与肌原纤维蛋白间的相互作用,形成完整致密的网络结构。肌原纤维蛋白的构象、凝胶的水分状态及分布、黏弹性、蠕变恢复能力、laos行为及最终产品的感官风味均与菊粉/kgm比例相关,通过上述技术效果的分析得知,本发明提供的菊粉/kgm凝胶能克服肌原纤维蛋白乳液凝胶弹性行为,抗变形能力高、内聚性差等吞咽难点,具有易吞咽和吞咽安全性高等特点。此外,本发明提供的凝胶具有高鱼源蛋白的营养性,又规避了鱼腥味带来的不良感官体验。本发明为新型和便捷的吞咽障碍食品的开发提供理论基础和参考。
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