覃小丽副教授在油脂中胆固醇脱除和油脂稳态化过程中组分相互作用方面取得重要进展

牛油作为川渝味红汤锅底料的主要组成部分，对火锅的感官品质起着至关重要的作用。由于火锅底料制作与食用的特殊性，在加工及涮煮过程中需要使用大量牛油，但牛油中胆固醇含量较高，长期过多摄入会增加动脉粥样硬化、肥胖、冠心病和高血压等心血管疾病的发病风险。随着人民消费水平逐渐提高，消费者对健康饮食的需求越来越高。研究牛油胆固醇的脱除及机理尤为重要。为此，川渝共建特色食品重庆市重点实验室成员，西南大学食品科学学院覃小丽副教授在以β-环糊精为脱除剂与胆固醇的包合相互作用方面进行了系统研究，相关成果发表在食品知名国际期刊Food Hydrocolloids。

这项研究采用实验手段和理论计算相结合的方法定量研究胆固醇-β-环糊精包合物的形成及其相互作用机制。结果表明，β-环糊精与胆固醇以1:1的摩尔比形成包合物，通过红外光谱和理论光谱证实了包合物的形成。热重分析结果表明该包合物的热稳定性有所提高（包合物327.3°C vs. 物理混合物321.6 °C）。其次，通过理论计算定量分析了β-环糊精与胆固醇之间的相互作用，结果表明范德华力中的色散能（−283.31 kJ/mol）对总相互作用能（−204.72 kJ/mol）的贡献最大，β-环糊精与胆固醇之间形成了2个氢键，这意味着范德华和氢键是驱动包合物自发形成和保持包合物稳定性所必需的。该研究通过计算和实验方法深入揭示了胆固醇-β-环糊精包合物的形成机制，为从食品体系中去除胆固醇提供了理论依据。

图1  β-环糊精、胆固醇、物理混合物和胆固醇-β-环糊精包合物的TG/DTG曲线(A)和DSC曲线(B) 

图2 β-环糊精(a)、胆固醇(b)、物理混合物(c)、包合物(d)、最稳定构象的理论红外光谱(e)

图3 胆固醇-β-环糊精包合物的等值面图 (IRI = 0.8)

此外，富含不饱和脂肪酸的油脂存在水溶性差、生物利用率缺点，通过纳米技术获得功能性油脂纳米乳液是提高油脂生物利用度的有效途径之一。通过理论计算研究组分之间的相互作用，为从分子水平阐明乳液的形成与稳定机理提供理论支撑，相关成果发表在国际期刊LWT-Food Science and Technology。结果表明，当纤维素纳米晶与淀粉酯（质量比为2∶8）和亚麻籽油的浓度分别为1.5 wt%和10 wt%时，形成相对稳定的Pickering乳液。较强的分子间相互作用（静电作用）有利于形成更稳定的纤维素纳米晶-淀粉酯复合物。这种相互作用可能对以纤维素纳米晶为稳定剂和淀粉酯为乳化剂制备的Pickering乳液的稳定性有一定贡献。 

（覃小丽 供稿；孙康 审稿；曾亮、吴俊平审稿）