稳定剂对可可脂水包油乳液中部分聚结效应的影响：向日葵卵磷脂、酪乳粉与酪蛋白酸钠的对比研究

本研究针对可可脂水包油(O/W)乳液在结晶过程中部分聚结(partial coalescence)的调控难题，通过对比向日葵卵磷脂(L)、酪乳粉(BP)和酪蛋白酸钠(P)三种稳定剂的作用机制，揭示了界面特性与晶体形态对乳液凝胶质构的关键影响。研究发现BP因兼具蛋白质与磷脂的协同效应，可形成可涂抹凝胶，为食品工业中植物基乳脂替代品开发提供新思路。

　　

在食品工业中，乳脂制品的质地调控始终是技术难点。当可可脂(CB)等结晶性油脂作为分散相形成水包油(O/W)乳液时，其冷却结晶会引发部分聚结(partial coalescence)——这种介于完全聚结与单纯聚集之间的特殊现象，既能赋予产品细腻质地，又易导致体系失稳。传统动物源稳定剂(如酪蛋白酸钠P)虽能有效抑制聚结，却可能过度阻碍凝胶形成；而纯植物源乳化剂(如向日葵卵磷脂L)又往往保护不足。如何精准调控这一过程，成为开发新型植物基乳脂替代品的关键。

法国VALRHONA公司的研究人员在《Food Hydrocolloids》发表的研究中，通过多尺度分析手段揭示了稳定剂分子结构与乳液性能的构效关系。研究采用激光共聚焦显微镜观察乳液微观结构，原子力显微镜(AFM)解析界面拓扑特征，结合广角/小角X射线散射(WAXS/SAXS)追踪CB晶体多晶型转变，并辅以界面张力测定阐释稳定剂吸附行为。

材料与方法
实验选用7μm粒径的CB乳液模型，固定脂肪含量(30wt%)和老化条件(4°C/7天)，对比L、P、BP三种稳定剂体系。通过加热验证法区分部分聚结与单纯聚集(jamming)，采用MCT(中链甘油三酯)替代CB进行室温界面张力测定。

研究结果

1. 宏观表现差异：P体系保持流动性，L体系出现油析，BP体系形成均匀凝胶。加热实验证实BP样品存在真实的部分聚结。
2. 界面特性：AFM显示BP界面存在突出晶体(高度50-100nm)，为形成液桥提供支点；P形成致密蛋白膜(厚度约10nm)，L界面则呈现碎片化特征。
3. 晶体多晶型：WAXS证实所有体系均以β'晶型为主(4.2?和3.8?特征峰)，但BP体系的SAXS显示更显著的3L堆积(72?层间距)，表明磷脂促进纵向有序排列。
4. 协同机制：BP中乳清蛋白与磷脂的复合界面既允许晶体穿透(磷脂降低界面强度)，又维持足够空间位阻(蛋白防止完全聚结)，实现可控凝胶化。

结论与意义
该研究首次阐明酪乳粉(BP)通过"刚性晶体-柔性界面"的协同作用，在可可脂乳液中实现理想的部分聚结调控：磷脂组分促进β'晶体的界面穿透，而乳蛋白维持网络稳定性。这一发现为开发兼具良好质地与清洁标签的食品体系提供理论依据，特别对植物基巧克力、涂抹酱等产品创新具有指导价值。研究建立的多尺度表征方法(从纳米级晶体排列到宏观流变)也为复杂乳液体系研究提供范式。