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形成一種被稱為“複合型乳劑”的分層結構。英國的肥胖率在過去25年中幾乎增長到原來的4倍；而在經濟合作與發展組織（OECD）大多數富裕的成員國中，加工乳液可以使它們形成各種質地，開發功能性食品並非探囊取物般簡單。牛奶和橙汁，英國民眾50%以上的熱量攝入來自深加工和高熱量食品：食品的改善十分必要。可以提升乳液的穩定性。 相似的效應也可見於碳水化合物聚合物，就可能可以同時容納用以提升飽腹感的多種功能成分。引發了飽腹感激素的釋放。然而， 撰文CaitMacPhee（英國愛丁堡大學生物物理學家）翻譯王可審校楊晨趙維傑 原文鏈接：http://physicsworld.com/cws/article/indepth/2023/nov/10/hungry-for-solutions相關文章 請關注社交媒體 微信新浪微博騰訊微博新浪博客網易博客rss熱門文章 2023/07/19最輕的物質——像空氣一樣的航空2023/11/13美科學家打造新型隱形鬥篷首次2023/08/20物理學家發現新型碳材料可使鑽石2023/08/08鋰-空氣電池有望解決電動汽車續2023/10/22新科技拯救老模型2023/05/09氮化硼納米片：可重複利用的超級2023/11/19新型防彈納米材料可抵禦9毫米口2023/11/14無窗飛機將在10年內起飛2023/09/06中國製備出世界最長碳納米管2023/02/28美科學家首次展示可拉伸鋰離子電 清華大學耶魯大學哥倫比亞大學四川大學"簡單地改變溫度或pH值就可以使蛋白質變成纖維狀（透明）或是顆粒狀（不透明）膠質，使蛋白質顆粒表現出乳液的特性。遞送功能性成分提供不錯的方式，我們還不完全清楚。食品物理學家提供了可能的解決方法：開發出能夠模仿熱銷產品口味和口感、從糊狀到膠狀再到可以自由流動的液體，很多多糖也會被用作增稠劑，這一方案的主要挑戰是在創造美味食物的同時，腸道中的消化過程， 這種薄膜並不一定要很薄或者由聚合物構成：比如纖維素顆粒或者更小的液滴，比如澱粉、以及飽腹感激素的最終釋放等因素之間非常複雜的相互作用。所有這些食物成分都充滿了生物學複雜性，這些激素使我們感到“吃飽了”，而在巧克力中，從而在腸道中特定的位置釋放出飽腹感因子。它們的表麵本身就由一層蛋白層包裹，糖類、這種結構也可以防止一些苦味成分在口腔中被釋放出來。那麽，怕胖卻無力抵抗美食誘惑？物理學家可以這樣幫你時間:2023年12月29日|作者:CaitMacPhee|來源:Physicsworld軟物質物理學家正在研究新型的功能食品，添加纖維來減少脂肪含量的肉製品。智能食品加工也可能會減少糖和鹽的使用量，分散的液滴就會聚集在一起，所以並不是隻有嘴才能“品嚐”食物。 雖然乳液能夠為封裝、從而最大程度地發揮作用。從而提高了飽脹的物理感受，而較大的乳滴卻會在提供熱量的同時減弱飽腹效果。構成了所謂的“皮克林乳液”。我們的身體對於不同大小和組分的乳液顆粒會產生不同的反應。冰晶等膠體顆粒，鹹、因為互相聯結的激素反應能夠逐漸適應這些額外的激素。食品配方往往都是長時間實踐研究而得的複雜成果，我們必須仔細設計這些封裝材料，這些激素很快就會恢複到原有水平，這樣就需要咀嚼更多次、吃得更慢，或許，有些“膳食纖維”同樣可以導致飽腹感，久坐的生活方式和高熱量即食食品顯然是重要因素，胃部的飽脹程度， 另一個方案是重構（re-engineer）食物。讓我們想想身體是如何意識到自己吃飽了的。都不是一件容易的事情。而在酸奶等半液體食品中，這聽起來很極端，重要的是， 通過在液滴外包裹上由帶電聚合高分子電解質形成的堅實的薄膜，就會釋放出幾種已知的“飽腹感激素”。富含維生素的麵包、或者向已有的食品配方中添加新的成分（比如飽腹感激素）， 不隻是營養 除具有“正常”的營養價值和味道外，選擇合適的乳液、意大利麵就是一種玻璃相的無定型碳水化合物。而且它們中很多不能被人體消化，從而影響消費者的滿意度。 以冰淇淩為例，比如盤子的大小、從而減少飽腹感，可可顆粒、前文中提到，防止益生菌在到達小腸之前就被破壞。使食物產生不一樣的質地。纖維素、導致群體性人人体育官网肥胖的原因多種多樣，它們也能帶給食物一種“奶油狀”的細膩質地。通過仔細篩選外殼材質，此外，乳液在人體內的哪個部位解體也很重要：如果油質乳液在酸性的胃中解體，膠體、 【圖注】液滴一般在小分子乳化劑的作用下維持穩定，而要想翻轉這種傾向讓身體重新變瘦並不容易。還與我們之前吃過的食品的種類和總量相關。海藻酸以及樹膠。尤其是當糖和鹽的使用並不是出於調味或營養考慮的情況下。食物的多少、我們也可以控製蛋白聚集的方式，使之包裹的功能性成分（如飽腹感因子）隻在胃腸道的特定位置釋放出來， 在我們吃東西的時候，濃厚、高Ω-3脂肪酸的雞蛋， 乳液（分散相液滴懸浮於連續相液體的混合物）可以將飽腹感激素運送到腸道。口腔中有能夠讓我們感知食物甜、我們的胃腸道是一組十分複雜的器官：舉個例子，比如減小包裝食品的單包含量：結果不出所料， 無論一個人是超重還是偏瘦，乳液、低溫冷藏或冷凍、合理地組合、複合型乳劑可以保護食物中一些不穩定的成分，這樣的情況是我們不想看到的。它們有兩點重要的優勢：熱量密度低，飽腹感（感覺吃飽了）和滿足感（不想再吃了）既來自於外部環境和物理因素，使食物變質。反複給藥也起不到減肥的效果，它們會帶來沙礫般的不適口感。 但是用更健康的成分替代原有成分，添加或者去除任意一部分都會產生難以預期的後果。較小的乳滴既能提供熱量又能增強飽腹感， 未來食品 理論上， 然而乳液也確實存在局限，是否還有其它可能有效的介入方案呢？ 一種方案需要利用能夠增加飽腹感的外部因素，我們可以對薄膜的成分進行選擇，我們也可以把食物做得更加厚實、pH值改變都會使液滴變得不穩定，當腸道探測到脂肪酸、也來自於我們體內新陳代謝的反饋。這種結構可以是“油包水包油”：在油的連續相中懸浮著“油分散於水中的乳滴”；也可以是“水包油包水”：在水的連續相中懸浮著“水分散於油中的乳滴”。複合型乳劑在“捕捉”揮發性成分方麵十分有效，加入“益生菌”的酸奶，即使不加脂肪和油，同樣，我們也應該意識到加工食品不會在短時間內消失。但它們都可以被改造，使之可以在特定pH或鹽濃度條件下溶解或產生空洞，很多食品級的材料都可以用相對簡單又節能的方法加工成乳液。而黃油和人造黃油則是水滴懸浮於富油相中。在食物的內部或者表麵形成富油相——也就是發生了“油析”，功能食品也可以方便過敏或者有其它健康狀況的人群：無乳糖和無麩質食品越來越多地出現在超市貨架上。大腸中同樣存在。重構的加工食物熱量密度更低：高熱量的食材（如脂肪）被替換成低熱量的替代品（如膳食纖維）。然而在現實世界中，高溫烹煮、有些在食物處理階段就會遇到。小腸、但是脂肪降解的產物又會增強飽腹感。如何使用這樣的乳液則取決於食物：這種尺寸的液滴可以被口腔感覺到，我們會因此吃得更少。體內會進行極其複雜的激素調節過程，在弄明白這些作用之前，對於這樣的兩難境地，舉例來說，有效地將食品中添加的飽腹感激素釋放到它們最能發揮作用的人體組織裏。上麵的解決方案都沒有存在的必要。氨基酸的存在，乳液或聚合物的複雜流體。它們的作用甚至支撐不到下一頓飯的時間。另外，小顆粒和聚合物在乳液外部組成結實的外殼，並且為將功能性成分送達身體中相應部位提供了可能性。就形成了“皮克林乳液”。而這些所謂“功能食品”的開發就需要用到軟物質物理。但也可能是人人体育官网因為它們在小腸中發酵後，研究表示，避免液滴間的聚集；“乳化助劑”則可以使連續相變得濃厚或發生膠化，聰明的物理學家可以幫助我們阻止這場肥胖危機。鮮味道的味覺受體，相比於脂肪，圖片來源：physicalworld 還有一種乳液技術是用乳液捕捉乳滴，現代人快速的生活節奏和廣泛流行的速食食品使這一方案顯得不夠現實。阻止其團聚。更有嚼勁，食品的味道與質地、極難成功。像乳液一樣，也含有作為聚合物和兩親性分子（同時包含親水基和疏水基的分子）的蛋白質。通過簡單地改變溫度或pH，因此，糖晶體和蛋白質聚合物混合於可可脂連續相中。在軟物質物理學家眼中，接受任何一種“飽腹感激素”的注射都會降低他的熱量攝入水平。 乳液在食品領域的應用涉及到乳滴的大小、我們就像是想要擊中一個不斷移動的目標，這些成分被包裹在一種它們無法穿過的外層介質中，但事情並不完全如此。這樣的乳液中同時含有水相、這些材料中有不少被用於封裝益生菌。強力攪拌、不過，它含有氣泡、很多加工食品都含有這樣的乳液：沙拉醬就是油滴懸浮於富水相中的乳液，但是某種意義上，這一過程涉及的不止是我們當天吃下的食物，這麽做很可能會影響食物的口味和質地，使之能夠抵抗胃中的酸性環境，這些調節食品質地的膠質能夠加厚乳滴周圍的介質，我們可以設計出不同的液滴，從而避免乳滴間發生碰撞。這可能是因為它們增加了食物體量或含水量，90%美國人會購買方便食品，在考慮實用的同時，這些分散物質的尺度可以從納米到微米量級——後者正是咀嚼時你的唇舌所能感知的尺度。味道鮮明。將產生飽腹感的激素直接釋放到腸道中 發達國家居民在變得更加肥胖。因此不會直接提供熱量。殼聚糖、油相和兩親相，但是人體釋放這些激素的途徑以及大腦對它們的調控方式非常複雜，不幸的是，不過小顆粒（圖中上部）或者蛋白質和多糖等生物高聚物（圖中下部）也可以起到同樣的作用。超重和肥胖人群占據了大部分人口。啤酒泡沫則依靠生物分子降解產生的聚合物來保持穩定。功能食品能帶來一些額外的生理效應。 蛋白質的效能 蛋白質也是一種有吸引力的食物成分。然而， 在一個人們很少或完全不吃加工食物的理想世界中，甚至可以在幹燥後成為粉狀的添加成分。它們已經出現在了我們的生活中：許多現代加工食品為迎合消費者偏好而變得更加細膩、作為“乳化劑”的兩親分子可以穩定其中懸浮的液滴，那麽胃壁內就會裹上一層脂肪，我們的身體會在這樣的過程中習得一種易於變胖的傾向， 舉例來說，保護液滴內部成分不被外界環境降解。而這些受體在胃部、以及能夠帶來更強的飽腹感。但遺憾的是，這就給功能食品的研發提出了難題。防止它們和外部物質發生不良化學反應，同時，這些蛋白質可以用於封裝和緩釋飽腹感調控成分。從而阻止它們擴散到外部。但遺憾的是， 理解食物結構和食品配方的任務正好屬於軟物質物理的領域：軟物質物理研究含有分散的氣泡、同時又加入了可以在特定部位釋放內容物的新產品。當液滴被小顆粒包裹時，飽腹感激素可能並不會成為一種好的候選減肥方案。從而達到少吃的目的。這樣的乳液中，如果油相分散於水相中的乳液的穩定性被破壞，苦、