Reduced fat content of fried batter-breaded fish nuggets by adding dietary fibers: Insight into wheat starch and gluten conformations, fiber properties and anti-fat absorption capacities
添加膳食纤维降低油炸外裹糊鱼块的脂肪含量：基于小麦淀粉和面筋构象、纤维特性和抗脂肪吸收能力
Abstract：
Dietary fibers with excellent processing characteristics and water-holding capacity garnered significant attention in low-fat fried products manufacturing, but further research is lacking to elucidate fat reduction mechanisms. Three dietary fibers were added to the batter of fried batter-breaded fish nuggets, the increased maximum wavelength, fluorescence intensity, surface hydrophobicity value, and S-S/free-SH ratio revealed the enhanced exposure and interaction of hydrophobic groups within gluten. Conversion from both -SH into S-S bonds, and α-helix into β-turn confirmed the establishment of the gluten gel network and a substantially increased gel strength. X-ray diffraction demonstrated the inhibition of amylose-lipid complex formation due to the competitive amylose binding to dietary fiber. Finally, reduced oil effects were evident in surface and penetrated oil contents and oil distribution fluorescence diagram. The work clarified the interactions among dietary fiber, wheat starch and gluten, indicating the composite gel network formation and the crust characteristics alterations, ultimately inhibiting oil penetration.
中文摘要：
具有优良加工特性和保水能力的膳食纤维在低脂油炸产品制造中受到广泛关注，但缺乏进一步的研究来阐明减脂机制。在裹浆炸面包屑鱼块的面糊中添加了三种膳食纤维，增加的最大波长、荧光强度、表面疏水性值以及二硫键（S-S）/游离巯基（free-SH）比值表明麸蛋白中疏水基团的暴露和相互作用增强。从巯基（-SH）向二硫键（S-S）的转化以及从α-螺旋向β-转角的转变证实了麸蛋白凝胶网络的形成以及凝胶强度的显著增加。X射线衍射表明，由于膳食纤维与直链淀粉竞争性结合，抑制了直链淀粉 - 脂质复合物的形成。最后，在表面和渗透油含量以及油分布荧光图中明显减少了油炸效果。该研究阐明了膳食纤维、小麦淀粉和麸蛋白之间的相互作用，表明了复合凝胶网络的形成以及外壳特性变化，最终抑制了油的渗透。
论文简介：
年轻人裹浆油炸食品的极端喜爱源于其独特的美味、酥脆的口感和快速的加工方式。然而裹浆食品的油炸过程中会发生大量的脂肪吸收，导致消费者过量摄入脂肪，从而增加相关的健康风险。随着对低脂日常饮食重要性的日益认识，对油炸食品的减脂和营养增强提出了迫切的需求，进一步旨在使其更广泛地被接受和普及。油炸食品的脂肪吸收过程有三个广泛认可的理论：
水分置换理论：外壳中孔隙的形成是由水分蒸发引起的，脂肪吸收是水和油之间交换的过程；
冷却阶段效应：在冷却阶段，大气压促进表面油从孔隙迁移到油炸食品的内部；
表面活性剂理论：油和外壳之间的界面张力因形成的极性化合物而降低，从而促进脂肪吸收。
外壳作为油的运输介质，是抑制水分蒸发和油脂渗透关键。本研究提出了一种分子层面的策略，以确定油炸裹浆鱼块（BBFNs）外壳中膳食纤维所引起的麸蛋白和小麦淀粉的构象变化。此外，还评估了复合凝胶的强度和密度，并分析了膳食纤维作为添加的功能性成分抑制油炸BBFNs脂肪吸收的机制。随着膳食纤维的添加，麸蛋白的二级结构构象发生了变化，促进了麸蛋白的变性和凝胶的形成，从而增强了麸蛋白凝胶的持水能力。同时，由于三级结构的构象变化，促进了麸蛋白内部疏水基团的释放，导致了麸蛋白 - 膳食纤维复合凝胶的形成。此外，直链淀粉会与不溶性膳食纤维结合，形成相应的复合凝胶，这一过程不仅减少了外壳内脂肪酸的供应，还竞争性地剥夺了直链淀粉上的疏水位点，减少了直链淀粉 - 脂质复合物的形成及其所携带的吸脂效果。在实际的油炸过程中，倡导使用富含不溶性成分的纤维类型，因为它有助于复合凝胶的形成，并能有效抑制脂肪的吸收。本研究在食品工业中具有重要的应用潜力，不仅为降低油炸食品的脂肪含量提供了理论支持，还为提高食品加工中与膳食纤维相关的食品质量属性提供了参考。
该研究成果于2025年1月15日发表于国际学术期刊“Food Chemistry”。食品学院2020级硕士研究生冯佳奇为第一作者，陈季旺老师为唯一通讯作者。该研究得到国家自然科学基金面上项目（32072249、31471612）的资助。
论文原文：
