脂肪球乳化劑種類和粒徑大小對乳液體外消化特性的影響

2021-02-23 江南大學油脂園地

隨著對乳脂研究的深入，其結構日益受到學者和業界的關注。天然狀態下，乳脂以大粒徑脂肪球形式存在於哺乳動物乳汁中，這些脂肪球由稱為乳脂肪球膜的複雜界面層包覆。在工業化生產乳製品過程中，均質和熱殺菌處理均可以改變乳脂肪球的粒徑大小和界面組成，通過前期研究我們發現均質和加熱兩種加工方式對脂肪酸釋放動力學作用相反。已有研究證明均質會減小乳脂肪球粒徑並引起酪蛋白吸附，而隨後的加熱過程引起乳清蛋白吸附，所以推測相較於初始乳脂肪球膜而言，乳中的酪蛋白和乳清蛋白對脂質消化特性的影響不同。

本文採用玉米油作為芯材，構建乳源磷脂（MPL）穩定且粒徑不同的乳液，研究初始粒徑大小對脂肪球消化（口→胃→小腸）特性的影響；然後，構建單一乳化劑穩定的乳液（包括乳鐵蛋白LF、酪蛋白酸鈉CASE、乳清蛋白WPI和MPL），對比研究乳源乳化劑類型對脂肪球消化特性的影響。

以MPL穩定的乳液為研究對象，不同初始粒徑大小乳液在消化過程中，粒徑變化隨消化階段有所變化，但一直維持初始順序。在小腸階段，游離脂肪酸的初始釋放速率和程度都隨著粒徑的減小而增大，且初始大粒徑和初始中等粒徑最終水解程度的差異不顯著，說明：（1）初始粒徑只在一定粒徑範圍內對最終水解程度產生影響；（2）粒徑減小使得表面積增大，進而增加了脂肪酶的作用機會，促進初始水解速率增加。

初始粒徑對模型乳液在胃腸道消化過程中的影響（a）粒徑；（b）粒徑分布；（c）微觀結構；（d）消化曲線

四種不同乳化劑穩定的乳液在2h的消化過程中，最終水解程度無顯著性差異，但初始水解速率差別顯著。其中，乳源蛋白穩定的乳液存在初始消化延滯期，以CASE最為明顯，延滯期為3.5 min，而MPL穩定的乳液在小腸初始階段持續線性地釋放游離脂肪酸，這主要是源於不同乳化劑所穩定乳液的結構在口腔和胃消化後變化顯著，進而影響到它們在小腸階段酶解速率。

乳化劑類型對模型乳液在胃腸道消化過程中的影響（a）粒徑；（b）微觀結構；（c）消化曲線；（d）前10min內的消化曲線

乳製品的工業化加工易改變乳脂肪球的天然組成結構，進而影響其在體內的消化、吸收和代謝。本文在簡化體系下分別研究初始粒徑大小和不同乳化劑種類對脂肪球消化的影響，有助於了解脂肪球界面特性對其消化（口→胃→小腸）特性的作用，為揭示乳脂肪球消化行為機理和乳源乳化劑在功能食品（特別是嬰幼兒配方乳）中的應用提供理論基礎，為乳脂肪球類似物的設計提供依據。

本文得到美國農業部國家食品與農業研究所麻州農業實驗站項目（MAS00491）、美國農業部食品研究計劃項目（2016-08782）、國家一流學科規劃項目（JUFSTR20180202）和國家留學基金委（201506790027）的資助。

 稿件來源：食用油營養與安全科技創新團隊

 編輯：陸燕婷 碩士研究生

 撰稿：梁   麗 博士

 校稿：金   俊 博士

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