半结晶脂质体系的润滑特性及其在食品感官品质调控中的机制研究

本研究针对脂质连续相食品在口腔加工过程中晶体网络作用机制不明的科学问题，通过调控棕榈油(PO)/菜籽油(CO)混合体系的冷却速率诱导微观结构变异，系统考察35°C下固体脂肪含量(SFC)与流变学/摩擦学行为的关联。研究发现SFC通过调控非牛顿行为影响边界润滑和混合润滑区域摩擦系数，提出基于幂函数拟合的摩擦学数据分析新方法，为食品质构设计与感官属性优化提供理论依据。

　　

在巧克力、人造黄油等脂质连续相食品中，脂肪晶体网络是支撑产品质构的核心框架。然而这些晶体在口腔温度(约35°C)下的行为机制长期未被阐明，这直接制约着食品感官品质的精准调控。消费者对"入口即化""细腻顺滑"等感官体验的追求，促使研究者必须揭示脂肪晶体在口腔加工过程中的动态作用规律。

比利时根特大学Lennaert Sanders团队在《Food Structure》发表的研究中，创新性地将流变学测试与摩擦学分析相结合，通过设计不同冷却速率(慢/中/快)的PO-CO混合体系，首次建立了固体脂肪含量(SFC)与口腔润滑行为的定量关系。研究采用差示扫描量热法(DSC)测定相变行为，偏振光显微镜和冷冻扫描电镜(Cryo-SEM)表征晶体形貌，旋转流变仪分析黏弹性，并开发新型摩擦学数据分析模型。

【Microstructural development】
通过温度控制结晶过程发现，PO的高熔点甘油三酯(TAG)在35°C仍保持晶体状态，形成粒径1-100μm的多形态悬浮颗粒。快速冷却产生细小针状晶体(10-20μm)，慢速冷却则形成50μm以上的块状聚集体。

【Rheological behavior】
所有样品均呈现剪切稀化非牛顿特性，其屈服应力和表观粘度与SFC呈指数关系。含30%PO的样品在10s^-1剪切速率下粘度达2.5Pa·s，是纯CO的15倍，证实晶体网络对流动行为的决定性影响。

【Tribological analysis】
Stribeck曲线显示边界润滑区(膜厚比λ<1)摩擦系数差异最显著：高SFC样品因晶体颗粒的"微轴承"效应使摩擦系数降低40%。提出的幂函数拟合模型成功量化各润滑区域的摩擦演变，其中边界润滑区指数n与晶体粒径呈负相关(r=-0.89)。

该研究开创性地证实：脂肪晶体通过三重机制影响感官体验——SFC调控整体流变特性，晶体形态决定边界润滑效率，而冷却工艺可精确调控上述参数。这不仅为"无脂"食品开发提供新思路，其建立的摩擦学分析方法更可推广至药品胶囊、化妆品等脂基体系的设计。研究特别指出，含25-30%PO的中速冷却体系能平衡"顺滑感"与"速熔性"，这一发现可直接指导低饱和脂肪产品的配方优化。

值得注意的是，作者声明使用ChatGPT辅助语言润色但保持数据真实性，且所有实验材料均通过商业渠道采购确保可重复性。该工作得到比利时弗兰德研究基金会(FWO)资助，其跨学科研究方法为食品口腔加工机理研究树立了新范式。