2018年5月14日，世界衛(wèi)生組織（WHO）宣布：2023年前，將在全球范圍內(nèi)停用人工反式脂肪。目前，膳食中反式脂肪主要來源之一就是部分氫化植物油（PHOs）。毋庸置疑，以PHOs為原料的人造奶油的應(yīng)用將會(huì)日趨減少。然而，從目前來看，人造奶油早已滲透于烘焙食品、冰淇淋等食品的應(yīng)用中。在這種背景下，開發(fā)高品質(zhì)、低成本的人造奶油替代品，成為現(xiàn)代食品產(chǎn)業(yè)亟待解決的難點(diǎn)。
　　精準(zhǔn)發(fā)力
　　高品質(zhì)人造奶油助力食業(yè)向健康轉(zhuǎn)型
　　近日，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所副所長、“國家花生產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系”加工研究室主任、中國糧油學(xué)會(huì)花生食品分會(huì)會(huì)長王強(qiáng)研究員領(lǐng)銜的油料加工與品質(zhì)調(diào)控創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)與英國赫爾大學(xué)合作，利用花生蛋白研發(fā)出一種新型食品高內(nèi)相Pickering乳液。無論從食品安全還是功能性質(zhì)上來考量，這種具有“營養(yǎng)、健康”基因，以花生蛋白微凝膠顆粒穩(wěn)定的高內(nèi)相Pickering乳液，都是人造奶油極具潛力的替代物之一，可助力我國食品產(chǎn)業(yè)向營養(yǎng)、健康轉(zhuǎn)型。相關(guān)研究成果已在線發(fā)表于國際著名學(xué)術(shù)期刊《德國應(yīng)用化學(xué)（AngewandteChemie International Edition）》上。
　　目前，已經(jīng)有足夠的證據(jù)表明，反式脂肪具有引發(fā)心血管疾病、糖尿病、癌癥等疾病的風(fēng)險(xiǎn)。人造奶油的主要成分氫化植物油中含有反式脂肪。但人造奶油在食品領(lǐng)域的實(shí)際消費(fèi)量和產(chǎn)量呈逐年上升之勢(shì)。相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，2010－2014年，全球人造奶油年均產(chǎn)量約1400萬噸，其中美國的產(chǎn)量最高，為400萬噸。
　　高內(nèi)相Pickering乳液，是以固體納米或微米顆粒代替?zhèn)鹘y(tǒng)乳化劑、內(nèi)相分?jǐn)?shù)不低于74%的一類高度濃縮乳液。近年來，以蛋白質(zhì)等天然原料制備高內(nèi)相Pickering乳液，并探索其在食品領(lǐng)域的潛在應(yīng)用是本領(lǐng)域研究的前沿，但其難點(diǎn)是如何突破天然材料結(jié)構(gòu)復(fù)雜、可修飾性差的問題，使制備的乳液功能性質(zhì)與合成材料相媲美。
　　思路新穎
　　以資源豐富的花生蛋白為原料
　　記者了解到，自2016年7月開始研發(fā)至今的這一項(xiàng)目，是國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目之一。該研究基于團(tuán)隊(duì)在花生蛋白多尺度結(jié)構(gòu)變化與修飾改性方面的基礎(chǔ)上，以親水性花生蛋白微凝膠顆粒為乳化劑，成功研發(fā)出一種新型食品高內(nèi)相Pickering乳液。冷凍掃描電鏡（Cryo-SEM）和激光共聚焦顯微鏡（CLSM）結(jié)果表明，其主要穩(wěn)定機(jī)制為吸附在液滴周圍的顆粒形成“彈性界面膜”，與外相中顆粒構(gòu)建3-D網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)共同阻止了液滴的聚結(jié)失穩(wěn)。
　　談及此項(xiàng)目的研發(fā)思路，王強(qiáng)告訴記者，其核心是一種新的反式脂肪替代物的研發(fā)，主要是基于高內(nèi)相Pickering乳液。從傳統(tǒng)上來看，這種乳液都是以無機(jī)或有機(jī)合成的微納米顆粒為乳化劑來制備的。在設(shè)計(jì)研發(fā)時(shí)，我們另辟蹊徑——因?yàn)槿橐鹤罱K是要應(yīng)用到食品中，所以就考慮能不能用花生蛋白來制備pickering乳液。“通過大量實(shí)驗(yàn)，通過改性，先制備花生蛋白微凝膠顆粒，然后加入油相，通過高壓均質(zhì)，最終得到高內(nèi)相Pickering乳液。”王強(qiáng)說。
　　那么，為什么選用花生蛋白而非其他蛋白為原料，來制備pickering乳液呢？王強(qiáng)解釋說，我國花生蛋白資源豐富，但是利用還很不充分，單純從具體蛋白結(jié)構(gòu)上來看，和別的蛋白差別不大，沒有完全顛覆的特點(diǎn)。但嘗試過其他蛋白，沒法達(dá)到如此高的內(nèi)相。該項(xiàng)目的主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)在于工藝更簡單、不適應(yīng)有機(jī)試劑。
　　創(chuàng)新特點(diǎn)
　　流變特性等功能性質(zhì)與人造奶油相近
　　研發(fā)團(tuán)隊(duì)首次以花生蛋白為原料，通過酶交聯(lián)-凝膠破碎法制備得到花生蛋白微凝膠顆粒，并利用pH調(diào)節(jié)顆粒的聚集形態(tài)，以特定聚集態(tài)的微凝膠顆粒穩(wěn)定了結(jié)構(gòu)可調(diào)的高內(nèi)相Pickering乳液，其內(nèi)相質(zhì)量分?jǐn)?shù)在已知食品級(jí)Pickering乳液中達(dá)到最高。研究顯示，該項(xiàng)目制備的Pickering乳液內(nèi)相質(zhì)量分?jǐn)?shù)高達(dá)87%，在所有已報(bào)道的食品級(jí)Pickering乳液中是最高的，其外部形態(tài)、流變特性等功能性質(zhì)與人造奶油相近。
　　王強(qiáng)多年來從事糧油原料特性與評(píng)價(jià)、加工過程品質(zhì)形成機(jī)理與調(diào)控機(jī)制等基礎(chǔ)與應(yīng)用研究。他告訴記者，我國花生是世界花生第一生產(chǎn)大國，2017年我國花生產(chǎn)量1740萬噸，占全球的40.7%，居世界首位。相較于大豆蛋白等植物蛋白，花生蛋白的實(shí)際應(yīng)用領(lǐng)域有待拓寬?！皩⒒ㄉ鞍讘?yīng)用于制備人造奶油替代品——高內(nèi)相Pickering乳液，也屬首次。今后，還將繼續(xù)加大研究力度?！蓖鯊?qiáng)說。
　　據(jù)了解，該研究得到了“十三五”國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目和國家農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新工程的資助。中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所博士研究生焦博與石愛民副研究員為本文的共同第一作者，王強(qiáng)研究員與英國赫爾大學(xué)Binks P. Bernard教授為本文的共同通訊作者。
　　相關(guān)鏈接
　　《德國應(yīng)用化學(xué)》期刊
　　該期刊由德國化學(xué)學(xué)會(huì)（German Chemical Society）主辦、Wiley-VCH出版，是化學(xué)及其相關(guān)領(lǐng)域的國際頂尖期刊，位列JCR一區(qū)，影響因子（2017年）為11.994，主要刊登創(chuàng)新性極強(qiáng)的通訊類文章。
　　pickering乳液
　　國外科學(xué)家pickering首次發(fā)現(xiàn)了固體顆粒也能起到乳化劑的作用，形成穩(wěn)定乳液。之后，這類乳液就被稱之為pickering乳液。