《食品科学》：河南农业大学李梦琴教授等：淀粉-乳清蛋白复合条件对体系润滑特性的影响

食品的质感是影响消费者对食品的偏爱和接受程度最重要的品质属性之一。现代人类更倾向于从食物消费中获得最大程度的感官愉悦，对润滑度的感官感知通常是享乐性食物备受喜好的主要因素，即使牛奶这样处于可吞咽状态的食品，在饮食过程中也需要经过复杂的口腔加工。口腔润滑感是口腔加工的重要组成部分。

淀粉和蛋白质是人类膳食的主要营养成分和能量来源。食物在加工和烹饪时，蛋白质和淀粉进行相互作用，如淀粉与蛋白质进行交缠，形成凝胶体系改变食品的质地和口感；另外，蛋白质可覆盖于淀粉表面，限制淀粉酶降解淀粉，从而减缓进餐之后血糖上升的速率。因此，控制蛋白质和淀粉这2 种大分子的相互作用是开发新型、高潜力的脂肪替代品的关键。

河南农业大学食品科学技术学院的赵 杰、林顺顺*、李梦琴*等采用3 种不同植物源的淀粉（小麦淀粉、马铃薯淀粉、豌豆淀粉）与浓缩乳清蛋白（WPC）通过2 种不同的糊化方式制备复合物体系，分析不同淀粉种类、相互作用方式、蛋白的质量分数等因素对淀粉-WPC复合体系摩擦学特性的影响。该研究为提升淀粉蛋白质基质食品的质地口感提供理论参考。

1、3 种原淀粉结构参数及凝胶体系润滑特性分析

对3 种来源淀粉的结构组分分析结果（表1）显示，淀粉粒径：小麦淀粉粒径最小，马铃薯淀粉粒径最大，从数据上分析其粒径值大约是小麦淀粉粒径的3.5 倍，豌豆淀粉粒径的2.5 倍，3 种淀粉的粒径存在显著差异（P＜0.05）。淀粉组成方面：小麦淀粉与马铃薯淀粉中直链淀粉质量分数分别为23.93%和22.79%，显著低于豌豆淀粉中直链淀粉质量分数48.97%（P＜0.05）。

对3 种来源淀粉凝胶体系进行模拟口腔摩擦学分析，其润滑性能的分析结果（图1）显示，随着摩擦时间的延长，3 种淀粉凝胶体系的摩擦系数在5 s内迅速升高并趋于稳定，说明3 种体系润滑性能均比较稳定；豌豆淀粉体系的摩擦系数最大，马铃薯淀粉体系次之，小麦淀粉体系摩擦系数最小，其差异显著，说明3 种淀粉凝胶体系的润滑性能为小麦淀粉体系＞马铃薯淀粉体系＞豌豆淀粉体系，差异均达到显著水平（P＜0.05），即小麦淀粉体系润滑性能最好，豌豆淀粉体系润滑性能最差。结合3 种原淀粉结构上的差异，分析淀粉凝胶体系润滑性能的差异，与淀粉的粒径、直链淀粉含量等因素都有关系。

2、淀粉来源对淀粉-WPC复合体系润滑特性的影响

由图2可知，随着摩擦的进行，小麦和马铃薯淀粉-WPC复合体系的摩擦系数在5 s内迅速升高并趋于稳定。但发现，豌豆淀粉-WPC复合体系的摩擦系数随摩擦时间延长有缓慢增加的趋势，而豌豆原淀粉凝胶体系（图1）的摩擦系数并无缓慢增加趋势，说明豌豆复合体系的润滑特性与单独淀粉凝胶体系存在差异，分析这种差异很可能源于乳清蛋白与淀粉分子形成了不稳定的凝胶，之后蛋白质分子聚集与淀粉分子间发生相分离，致使在口腔加工过程中摩擦系数有增大趋势。

3、淀粉与WPC复合方式对复合体系润滑特性的影响

由图3a可知，对于小麦-WPC（3%）复合体系，2 种复合体系的摩擦系数差异很小。另外，研究发现，WPC分别以质量分数1%、5%和7%与小麦淀粉复合时，对所得到的复合体系进行模拟口腔摩擦学分析，结果发现，参与淀粉糊化得到的复合体系，其摩擦系数均显著小于未参与糊化的复合体系（P＜0.05），这一结果说明：对于小麦-WPC复合体系，制备过程中WPC是否参与淀粉糊化，对所得到的小麦淀粉-WPC复合体系的润滑性能具有显著影响（P＜0.05），且WPC参与淀粉糊化的复合体系，其润滑性能更好，更有利于润滑口感质地的产生。

对于豌豆-WPC复合体系（图3b），体系摩擦系数均随摩擦时间延长而缓慢增大，其中相比于WPC参与淀粉糊化得到的复合体系，未参与糊化的复合体系其摩擦系数随时间延长而增大的趋势较为迅速，因而使在口腔加工的前段时间（0～30 s），WPC参与和不参与淀粉糊化得到的2 种复合体系的润滑性能差异显著（P＜0.05）；而随着口腔加工的进行（30～60 s），其差异逐渐减小。另外，研究发现，WPC分别以其他质量分数（1%、5%、7%）与淀粉复合时，所得到的结果与之一致。总体来讲，在口腔加工的（0～60 s）时间段内，WPC参与豌豆淀粉糊化得到的复合体系其润滑性能小于WPC未参与糊化的复合体系。

对于马铃薯-WPC复合体系（图3c），WPC参与糊化的复合体系的摩擦系数10 s后趋于稳定，而未参与糊化体系的摩擦系数（在0～60 s内）随着口腔加工时间的延长而增大，这与豌豆-WPC（未参与糊化）复合体系的变化趋势一致。另外，WPC分别以其他质量分数（1%、5%、7%）与马铃薯淀粉复合时，所得到的结果与之一致。总之，在口腔加工的（0～60 s）时间段内，WPC参与马铃薯淀粉糊化得到的复合体系其润滑性能显著小于WPC未参与糊化的复合体系（P＜0.05）。

综合以上分析可知，在口腔加工的0～60 s时间范围，WPC是否参与淀粉糊化，对所得到的淀粉-WPC复合体系润滑性能具有显著影响（P＜0.05）；对于小麦淀粉，WPC参与淀粉糊化的复合体系，其润滑性能更好；而豌豆和马铃薯淀粉与之相反，WPC未参与淀粉糊化的复合体系，其润滑性能更好，更有利于润滑口感质地的产生。

4、WPC质量分数对淀粉-WPC复合体系润滑特性的影响

由表2可知，对于小麦淀粉-WPC复合体系，对于WPC参与淀粉糊化的体系，不同WPC复合质量分数体系摩擦系数显著性差异表现为：1% WPC体系＞3% WPC体系＞5% WPC体系＞7% WPC，即随着WPC复合质量分数的增加，复合体系的摩擦系数显著降低，说明体系润滑性能显著提升（P＜0.05）。当WPC复合质量分数为1%和3%时，复合体系润滑特性变化分别提升了10.4%和13.8%，当WPC复合质量分数为5%和7%时，体系润滑性能分别提升了20.6%和21.1%，以上结果说明，WPC复合质量分数对体系的润滑性能提升具有正的显著影响（P＜0.05），且WPC以较高质量分数范围复合时，体系润滑性能提升极显著（P＜0.01）。对于WPC未参与淀粉糊化的复合体系，在WPC复合质量分数1%～7%范围内，其润滑性能变化趋势与参与糊化体系一致，对应体系的润滑性能提升了6.80%～16.33%，且随着WPC质量分数的增大，体系润滑特性均显著提升（P＜0.05）。

综合以上结果可知，不论WPC是否参与淀粉糊化过程，WPC的复合可显著提升淀粉-WPC复合体系的润滑特性，且其复合质量分数对复合体系润滑特性提升具有显著正影响（P＜0.05），同时WPC复合质量分数与润滑性能变化呈非线性关系；对于不同来源淀粉体系，其润滑性能提升幅度存在显著差异（P＜0.05）。

结 论

3 种植物源淀粉凝胶体系的润滑性能进行比较发现，小麦凝胶体系＞＞马铃薯凝胶体系＞豌豆凝胶体系。与原淀粉凝胶体系润滑性能结果相比发现，与WPC复合后的复合体系润滑性能发生了显著变化，即小麦-WPC体系＞＞豌豆-WPC体系＞马铃薯-WPC体系，WPC 2 种不同的复合方式，对应复合体系表现出显著差异的摩擦学行为。

有研究表明，人们对食物的选择和对食物的看法实际上和社会经济的发展息息相关。未来人类追求食物所带来的享受性口感。因此，关于食品润滑口感的研究也是未来食品必须面对的挑战。目前，很多方法都在研究中。本研究为提升淀粉蛋白质基质食品的润滑口感提供理论参考。

本文《淀粉-乳清蛋白复合条件对体系润滑特性的影响》来源于《食品科学》2022年43卷14期22-27页，作者：赵杰，宋晓燕，马兵团，金钰，马常云，陈慧，孙晓薇，林顺顺，李梦琴。DOI:10.7506/spkx1002-6630-20211019-204。点击下方阅读原文即可查看文章相关信息。

修改/编辑：袁艺；责任编辑：张睿梅

图片来源于文章原文及摄图网。

为进一步促进动物源食品科学的发展，带动产业的技术创新，更好的保障人类身体健康和提高生活品质，北京食品科学研究院和中国食品杂志社在宁波和西宁成功召开前两届“动物源食品科学与人类健康国际研讨会”的基础上，将与郑州轻工业大学、河南农业大学、河南工业大学、河南科技学院、许昌学院于 2022年12月3-4日 在河南郑州共同举办“2022年动物源食品科学与人类健康国际研讨会”。欢迎相关专家、学者、企业家参加此次国际研讨会。