近期，加工所糧油加工團隊先後在食品領域頂級期刊《Food Chemistry》（中科院一區，TOP，IF=8.5）和《Food Hydrocolloids》（中科院一區，TOP，IF=11.0）上發表題為“Texture characterization of 3D printed fibrous whey protein-starch composite emulsion gels as dysphagia food: A comparative study on starch type”和“Regulating heat-induced fibrous whey protein-wheat starch composite emulsion gels as dysphagia food by preheating temperature: Insights from protein-starch interactions”的研究性論文。加工所博士研究生王智明為論文第一作者，張名位研究員和劉光副研究員為共同通訊作者。

隨著老年人年齡的增長，其吞咽功能逐漸衰退，由此引發的吞咽障礙已成為製約老年人群營養攝取與健康維護的關鍵因素，開發營養均衡、適合吞咽障礙老年人群的質構改良食品尤為重要。目前，蛋白質-澱粉-油脂複合凝膠食品作為針對此群體的營養食品，其開發設計尚處於發展初期，存在專用原料缺乏、多組分複合凝膠體係營養素分布不均勻、組分結構及其互作對凝膠質地影響不明確等突出問題。

項目團隊在前期構建的纖維化乳清蛋白O/W乳液凝膠基礎上，係統探討8種常見澱粉原料對蛋白質-澱粉-油脂複合凝膠質構特性的影響。研究發現，澱粉的加入可顯著增強其凝膠硬度和咀嚼性，在所選澱粉中，大米澱粉和木薯澱粉都更適合於構建高能量密度的軟質複合凝膠。進一步通過3D打印使蛋白質-澱粉-油脂複合凝膠塑型，發現3D打印可降低複合凝膠體係中的氫鍵含量、分形維度和特征長度，從而弱化了凝膠網絡結構，這一變化促使複合凝膠食品從軟質型（Level 6）轉變為更易咀嚼的細餡型（Level 5），顯著降低了吞咽難度，提高了其場景適用性。研究結果探明了澱粉類型對多營養組分複合凝膠質地的影響規律，建立食品組分結構特性及其互作與複合凝膠質地參數之間的映射關係，為老年人群專用易吞咽質構改良食品開發提供理論參考，該成果發表於《Food Chemistry》期刊上。

在此基礎上，進一步以纖維化乳清蛋白-小麥澱粉-大豆油複合凝膠為研究對象，聚焦於傳統的預加熱-熱誘導凝膠兩步法製備工藝，探究預加熱溫度對複合凝膠的質構和澱粉消化特性的影響。結果表明，調整預熱溫度可同步降低熱誘導複合凝膠的凝膠硬度及其抗性澱粉的含量；當預熱溫度高於60℃時，預熱處理促進蛋白自聚集或與澱粉相互作用形成團聚體，從而弱化了蛋白質-澱粉雙連續凝膠網絡結構，降低了複合凝膠的硬度，同時這一變化促進了抗性澱粉向慢消化澱粉的轉變。本研究從蛋白-澱粉相互作用的視角，揭示了傳統熱誘導凝膠預處理溫度影響複合凝膠特性的相關機製，為不同程度吞咽障礙老年人群專用複合營養凝膠食品的開發提供了技術參考，成果發表於《Food Hydrocolloids》期刊上。

研究得到了國家自然科學基金聯合基金項目（U22A20539），廣東省重點研發計劃（2022B0202020003），廣東省特支計劃（2019BT02N112），必威betways 農業優勢產業學科團隊建設項目（202108TD）等項目的資助。

原文鏈接：

https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2024.140302

https://doi.org/10.1016/j.foodhyd.2024.110621