钠盐浓度调控的米糠蛋白纤维/甲壳素纳米纤维乳液及乳液凝胶体系构建：脂肪-盐双功能替代新视角

《Food Chemistry》：Construction of rice bran protein fibril/chitin nanofiber emulsion and emulsion gel system regulated by sodium chloride concentrations: a new perspective of fat-salt dual-function substitution

本文创新性地利用米糠蛋白纤维（RBPF）与甲壳素纳米纤维（CNF）复合物构建乳液及乳液凝胶（EG）体系，系统探究了不同浓度氯化钠（NaCl，0–5%）对体系结构（如Zeta电位、粒径分布、持水性WHC）及功能（脂肪模拟特性、咸味感知增强）的调控作用。研究发现，含5% NaCl的乳液凝胶具备最均匀的微观结构、高效的钠离子释放及异质分布特性，其质构最接近人造黄油，咸味增强倍数达3.78倍，显著优于乳液体系（2.59倍），证实了EGs在协同实现脂肪与盐替代方面的巨大潜力，为健康食品设计提供了新策略。

　　

Zeta电位和粒径

更高的Zeta电位绝对值通常意味着更强的颗粒间排斥力和更好的体系稳定性（Wang, Qiao, et al., 2025）。如图1(A)所示，在不同NaCl浓度下，RBPF-CNF乳液和RBPF-CNF乳液凝胶的Zeta电位值均为负值。随着NaCl浓度的增加，两种体系的Zeta电位绝对值呈现出一致的非单调变化趋势：先是升高，在3% NaCl时达到峰值（乳液为-16.9 mV，乳液凝胶为-17.8 mV），随后在5% NaCl时略有下降。这种初始的增加可归因于NaCl对双电层的压缩效应，增强了界面电荷密度；而后续的下降则可能是由于高离子强度下反离子（抗衡离子）的屏蔽效应占主导地位所致。值得注意的是，在所有测试的NaCl浓度下，乳液凝胶的Zeta电位绝对值始终高于相应的乳液体系，这表明凝胶网络结构可能通过限制颗粒运动，从而赋予了体系更优越的稳定性。

粒径分布结果（图1(B)）显示，乳液的粒径随着NaCl浓度从0%增加到3%而减小，但在5% NaCl时又显著增大。相反，乳液凝胶的粒径在0%到3% NaCl范围内保持相对稳定，仅在5% NaCl时观察到轻微增加。乳液在5% NaCl时粒径的显著增大表明可能发生了液滴的聚集或絮凝。而乳液凝胶粒径的稳定性则归功于其坚固的三维网络结构，该结构能有效防止液滴的聚集，即使在较高的离子强度下也是如此。

持水性（WHC）

持水性是衡量乳液凝胶截留水分和抵抗相分离能力的关键指标。如图1(C)所示，所有乳液凝胶样品均表现出高持水性（WHC > 95%），这表明RBPF-CNF网络结构能有效地将水相固定在其基质中。随着NaCl浓度从0%增加到5%，WHC呈现出先略微增加后趋于稳定的趋势。WHC的初始提高可能与NaCl诱导的蛋白质纤维展开和分子间相互作用（如氢键和疏水相互作用）的增强有关，这有助于形成更致密、持水能力更强的凝胶网络。在5% NaCl时，WHC达到峰值（97.5%），进一步证实了该乳液凝胶体系卓越的结构完整性。

结论

本研究通过Zeta电位、粒径分布和持水性（WHC）分析，证明了RBPF-CNF乳液凝胶（EGs）相较于乳液具有更优越的结构特性。含有3% NaCl的乳液在颜色、质构、流变学和摩擦学特性上与液态脂肪（米糠油，RBO）高度相似，显示出其在酱汁等液态应用中的巨大潜力。相比之下，乳液凝胶表现出更高的表观粘度、储能模量（G′）、损耗模量（G″）以及更低的摩擦系数（COF），并且在5% NaCl浓度下性能最优，其质地与人造黄油最为接近，同时咸味感知增强了3.78倍。NaCl通过调节氢键和疏水相互作用，影响了界面稳定性和网络密度，进而协同调控了体系的质构和风味。研究还发现脂肪模拟特性与咸味感知之间存在强烈的正相关关系。这些发现凸显了乳液凝胶作为一种实现脂肪和盐双重减控的有前景的体系，为设计更健康的食品提供了支持。