不同的多酚通过改变短链和长链酰基三酰甘油油凝胶的晶体密度来改善其凝胶性能

《Food Chemistry》:Different polyphenols improve the gel properties by altering the crystal density of short- and long-chain acyl triacylglycerols oleogels

【字体: 时间:2025年12月23日 来源:Food Chemistry 9.8

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  oleogels中添加不同多酚对SLCT结构及性能的影响研究表明,黄酮类(如芦丁)和黄酮醇类(如槲皮素)通过增强结晶网络密度(Db达1.478-1.519)和氢键作用,显著提高油结合能力(99.59%)和硬度(1.25-1.23 N),且所有多酚均有效提升氧化稳定性。

  
Fang Hu|Yingying Zhang|Jialing Long|Dayang Zhu|Zhenyu Yu|Mingming Zheng|Yibin Zhou|Shiyi Li
农业农村部江淮农产品精深加工与资源化利用重点实验室,安徽农业大学特色农产品高值化利用工程技术研究中心,食品与营养学院,合肥230036,中国

摘要

本研究旨在探讨负载天然多酚对短链和长链酰基三酰甘油油凝胶结构的影响。选择了五种具有代表性的多酚化合物:没食子酸(羟基肉桂酸)、单宁酸(单宁)、二氢杨梅素(二氢黄酮醇)、山柰酚(黄酮醇)和木犀草素(黄酮)。通过偏光显微镜、红外光谱、X射线衍射和流变仪研究了不同多酚对油凝胶的微观和宏观影响。负载黄酮醇或黄酮的油凝胶表现出更高的油结合能力(分别为2.12%和2.3%)和硬度(分别为0.23 N和0.25 N),这对应于形成最强晶体网络结构、最高晶体密度和最佳热稳定性。此外,所有五种多酚均显著提高了油凝胶的抗氧化稳定性。总体而言,黄酮或黄酮醇通过增加晶体密度和增强氢键力,最有效地改善了SLCT油凝胶的性能。

引言

在食品工业中,需要使用塑性脂肪(固态脂肪)来为产品提供特定的感官质量和质地特性(Palla等人,2022年)。然而,由于含有反式脂肪和饱和脂肪,高摄入量的塑性脂肪与不良健康后果相关。油凝胶被认为是替代塑性脂肪的一种有前景的策略(Wang等人,2023年)。
短链和长链酰基三酰甘油(SLCT)是通过酶催化合成的新型脂质,引起了相当多的研究兴趣。与传统脂质相比,SLCT可以通过调节肝脏代谢、炎症和肠道微生物群来减轻肥胖并降低血液脂质水平(Yue等人,2024年)。在最近的一项研究中,Hu、Zhang、Ding等人(2025年)开发了具有更高脂肪分解程度的SLCT油凝胶。以SLCT作为油相的油凝胶是传统塑性脂肪的有希望的替代品。然而,我们之前的研究表明,基于SLCT的油凝胶的网络强度明显低于传统植物油油凝胶(Hu、Zhang、Zhu等人,2025年)。在许多食品制造过程中,如面团混合和巧克力加工中,需要较高的网络强度(Cui等人,2023年),因此有必要增强网络强度。
在制备油凝胶的过程中,高温会加速脂质氧化(Shang等人,2021年)。为了减少或延缓氧化,在凝胶结构中添加天然抗氧化剂是一种简单且容易获得的方法(Tanislav等人,2024年)。天然抗氧化剂(如多酚和类胡萝卜素)具有安全性和强抗氧化能力的特点(Lee等人,2025年)。大量文献记录了姜黄素、维生素E和β-胡萝卜素等化合物在油凝胶系统中的强抗氧化效果(Keramat & Golmakani,2024年)。有趣的是,在最近的一项研究中,Liu等人(2025年)制备了负载(?)-表没食子儿茶素-3-没食子酸酯(EGCG)的山茶油基油凝胶,显著提高了油凝胶的持油能力和质地强度。有报道称,将番茄红素加入油凝胶可以降低油损失百分比并增强网络结构(Wang等人,2025年)。这些作者强调了多酚在调控所得凝胶网络的结构和机械性能方面的关键作用。多酚通过范德华力在网络中形成了额外的连接点,从而增强了晶体之间的相互作用(Ciuffarin等人,2023年)。然而,不同结构的多酚化合物对凝胶性能的影响尚未完全阐明,需要进行系统的研究。
本研究的目的是探讨负载天然多酚对SLCT油凝胶结构的影响。假设具有一个或多个特定芳香环羟基团的天然多酚可以增强油凝胶的网络结构。本研究选择了五种具有代表性的多酚化合物:没食子酸、单宁酸、二氢杨梅素、山柰酚和木犀草素,即羟基肉桂酸、单宁、二氢黄酮醇和黄酮。它们具有不同的结构和分子量,并且在食品中广泛使用。研究了不同多酚对油凝胶的微观结构、分子间力、流变性能、硬度、热稳定性和抗氧化稳定性的影响。由于某些多酚的脂肪和水溶性较低,因此选择乙醇进行溶解。本研究为合理选择和定制应用多酚于SLCT油凝胶提供了基础。

材料

没食子酸(GA,≥98%)、单宁酸(TA,≥98%)、二氢杨梅素(DHM,≥98%)、山柰酚(KAE,≥98%)和木犀草素(LUT,≥98%)购自ChemFaces有限公司(中国武汉)。卡纳乌巴蜡(CW,烷基和芳香酯84–85%;游离脂肪酸3–3.5%;醇2–3%;内酯2–3%;碳氢化合物1–3%;树脂4–6%;水分和无机残留物0.5–1%)购自山东玉索化工科技有限公司(中国临沂)。三醋酸甘油酯(短链三酰甘油)

油凝胶的外观和PLM

图1A展示了负载多酚的油凝胶的视觉外观。成功制备了负载不同多酚的油凝胶,呈现出明亮的黄色。在本研究中,油凝胶的形成归因于通过CW的晶体颗粒形成自组装结构,从而限制了三酰甘油的移动(Sivakanthan等人,2022年)。
进一步使用PLM研究了油凝胶的微观结构。在偏光下,光学...

结论

总体而言,所有五种多酚都增强了凝胶网络。其中,添加了黄酮(LUT)和黄酮醇(KAE)的SLCT油凝胶表现出最高的油结合能力(99.59%和99.41%)和硬度(1.25 N和1.23 N)。负载黄酮或黄酮醇的多酚油凝胶具有最高的晶体密度,Db值分别为1.478和1.519,形成了最强的晶体网络结构。这是因为负载这些多酚的油凝胶的分子间距离减小了

CRediT作者贡献声明

Fang Hu:撰写——原始草稿,验证,方法学,研究,正式分析,概念化。Yingying Zhang:撰写——审阅与编辑,验证,研究,正式分析。Jialing Long:可视化,研究。Dayang Zhu:验证。Zhenyu Yu:撰写——审阅与编辑,可视化。Mingming Zheng:撰写——审阅与编辑,可视化。Yibin Zhou:撰写——审阅与编辑,可视化。Shiyi Li:撰写——审阅与编辑,监督,

未引用参考文献

da Silva等人,2023年

利益冲突声明

作者声明他们没有已知的可能会影响本文所述工作的财务利益或个人关系。

致谢

本研究得到了国家自然科学基金(编号:32302113)、安徽农业大学稳定与人才引进基金会(授权号:rc352215)、安徽省高等学校科学与工程教师企业培训计划(2024jsqygz09)和安徽省重点研发计划(2023n06020039)的财政支持。
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