《Current Research in Food Science》：Bamboo shoot insoluble dietary fiber remodels myofibrillar protein gels to improve water retention and digestive peptide release
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研究人员系统地调查了竹笋不溶性膳食纤维（IDF）如何重塑鸡肌原纤维蛋白（MP）凝胶并调节保水性、消化性和肽释放。结果表明，IDF降低了浊度和粒度，修饰了zeta电位，并提高了热稳定性。傅里叶变换红外光谱（FTIR）和微观结构分析表明，IDF主要通过物理填充和非
研究人员系统地调查了竹笋不溶性膳食纤维（IDF）如何重塑鸡肌原纤维蛋白（MP）凝胶并调节保水性、消化性和肽释放。结果表明，IDF降低了浊度和粒度，修饰了zeta电位，并提高了热稳定性。傅里叶变换红外光谱（FTIR）和微观结构分析表明，IDF主要通过物理填充和非共价相互作用而非新共价键形成来重塑MP凝胶基质。IDF的添加减少了空隙和水通道，促进了自由水向固定水的转化，从而提高了蒸煮率和保水性，分别达到最大值91.67%和83.37%。IDF还削弱了疏水相互作用，同时增强了离子键和氢键，导致凝胶强度和硬度降低，同时保持了弹性，从而形成了更柔软但具有弹性和保水性的凝胶网络。这种结构重塑提高了消化可及性，胃消化阶段的干物质消化率达到19.70%，而蛋白质消化率在胃消化阶段达到36.86%，在胃肠消化后达到80.58%。肽组学表明，0.3% IDF促进了更短和更低分子量肽的释放，鉴定了913个差异肽。这项研究为IDF如何调节MP凝胶化和消化提供了新的见解，并为开发高质量、易消化和更健康的肉凝胶产品提供了理论基础。
肉制品是人类饮食的重要组成部分，其凝胶类制品如香肠和肉丸因其营养价值和独特质地而广受欢迎。肌原纤维蛋白（MP）是肉类蛋白质的主要成分，在加热过程中发生变性、膨胀和聚集，形成凝胶网络，对产品结构和质量起关键作用。近年来，添加膳食纤维等外部成分以改善MP凝胶特性和肉制品营养品质受到广泛关注。竹笋作为一种经济实惠的膳食纤维来源，主要以不溶性膳食纤维（IDF）形式存在，但其在肉类加工中的应用有限，且IDF诱导的凝胶网络重塑、消化可及性和肽释放之间的关系尚未明确。因此，研究人员开展此项研究，旨在澄清竹笋IDF如何调节MP凝胶特性和消化行为，为竹笋资源增值利用和开发更优质的肉凝胶产品提供科学依据。该论文发表于《Current Research in Food Science》。
研究人员采用了多种关键技术方法。竹笋IDF通过酶法从竹笋粉中制备，包括α-淀粉酶、葡萄糖淀粉酶和胰蛋白酶水解。MP从新鲜鸡胸肉中提取，通过均质化、离心和洗涤获得。将IDF以0.1%、0.2%和0.3%的比例添加到MP溶液中，制备热诱导凝胶。研究表征包括浊度、粒度、zeta电位、UV吸收光谱、流变学性质、热性质、颜色参数、质构分析（TPA）、低场核磁共振（LF-NMR）水分分布、分子间力测定、微观结构观察（H&E染色和扫描电子显微镜（SEM））、FTIR光谱、体外模拟消化、十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳（SDS-PAGE）以及肽组学分析。样本队列来源于云南省西双版纳的竹笋和昆明沃尔玛超市的鸡胸肉。统计分析采用单因素方差分析和Duncan多重范围检验。
研究结果部分首先分析了IDF-MP复合物的物理化学和结构性质。通过浊度、粒度和zeta电位分析，IDF降低了MP的聚集程度，增强了静电排斥，改善了溶解性。UV吸收光谱显示IDF影响了MP芳香氨基酸的微环境，但未形成新结构。流变学分析表明IDF改变了体系的粘弹性行为，削弱了凝胶网络强度。热性质分析显示IDF提高了MP的变性温度，增强了热稳定性。
其次，颜色分析表明IDF添加导致凝胶L*值降低、b*值升高，白度下降，主要归因于IDF的黄棕色本色。保水性和蒸煮率分析显示，IDF显著提高了凝胶的保水性和蒸煮率，分别达到83.37%和91.67%，这是因为IDF通过物理吸附和填充作用增强了水分保留。凝胶强度和质构分析表明，IDF降低了凝胶强度和硬度，但保持了弹性，形成了更柔软但弹性的凝胶基质。
水分分布分析基于LF-NMR，显示IDF促进了自由水向固定水的转化，从而改善了水分保留。分子间力分析表明，IDF削弱了疏水相互作用，但增强了离子键和氢键，这有助于形成更保水的凝胶网络。微观结构观察通过H&E染色和SEM显示，IDF通过物理填充和吸附减少了凝胶中的空隙和水通道，形成了更致密均匀的结构。FTIR分析证实IDF主要通过物理填充和非共价相互作用整合到凝胶中，未显著改变MP的二级结构。
消化性差异分析包括干物质和蛋白质消化率。IDF提高了胃消化阶段的干物质消化率（19.70%）和蛋白质消化率（36.86%），并在胃肠消化后达到80.58%，表明IDF增强了消化酶的可及性。SDS-PAGE分析显示IDF促进了MP降解为低分子量片段，与消化性结果一致。肽组学分析基于液相色谱-串联质谱（LC-MS/MS），比较了0%和0.3% IDF组在胃和胃肠消化后的肽谱。IDF增加了胃消化中肽的数量，促进了更短和更低分子量肽的释放，鉴定了913个差异肽，重塑了消化衍生的肽谱。
讨论部分总结认为，竹笋IDF通过物理填充、吸附和调节非共价相互作用重塑MP凝胶基质，改变了MP聚集行为，平衡了分子间力，促进了自由水向固定水的转化，从而改善了保水性和蒸煮率。同时，IDF降低了凝胶强度但保持了弹性，形成了更柔软但弹性和保水的凝胶网络。这种结构重塑提高了消化酶的可及性，改善了体外消化性，并促进了更小肽段的释放。研究结论如下：结果表明，竹笋IDF通过物理填充、吸附和调节非共价相互作用重塑了MP凝胶。IDF改变了MP的聚集行为，重新平衡了分子间力，促进了自由水向固定水的转化，从而提高了保水性（WHC）和蒸煮率。同时，IDF降低了凝胶强度但保持了弹性，表明形成了更柔软但弹性和保水的IDF-MP凝胶基质。这种结构重塑可能增加了消化酶的可及性，导致体外干物质和蛋白质消化率提高。肽组学分析进一步显示，IDF促进了更短和更低分子量肽的释放，并重塑了消化衍生的肽谱。竹笋IDF的添加显示出开发更柔软和更易消化的凝胶型肉制品的潜力，并为竹笋资源的增值利用提供了科学基础。
