蜡质调控乳液凝胶微结构：冻融稳定性与花青素保留的协同增强机制

为解决蛋白基乳液凝胶冻融稳定性差、花青素易降解等问题，广东海洋大学团队通过引入烛果蜡（CW）调控PPP-CS复合物稳定乳液凝胶的界面强化与油相凝胶化，发现6%-8% CW可显著提升冻融稳定性（降低冰晶损伤）并增强花青素保护能力，为功能性冷冻食品开发提供新策略。

　　

冷冻食品的普及使得冻融稳定性成为乳液凝胶技术的关键瓶颈。传统蛋白基乳液凝胶在反复冻融过程中易出现液滴聚结、油析和相分离，严重限制其在功能性食品中的应用。更棘手的是，具有心血管保护作用的花青素（anthocyanin）等活性成分，在冻融过程中会因冰晶机械损伤和氧化作用快速降解。如何通过材料创新实现"结构-功能"双重保护，成为食品工程领域的重要挑战。

广东海洋大学食品科技团队在《Journal of Food Engineering》发表的研究中，创新性地将烛果蜡（candelilla wax, CW）引入磷酸化紫苏蛋白-壳聚糖（phosphorylated perilla protein-chitosan, PPP-CS）复合物稳定的乳液凝胶体系。通过系统调控CW浓度（2%-8%），揭示了蜡质介导的"界面-油相"双重调控机制：低浓度（2%）CW会破坏PPP-CS形成的紧密液滴网络导致相转变，而高浓度（4%-8%）则通过形成油凝胶（oleogel）增强界面层致密性和连续相晶体网络，最终使乳液凝胶获得优异的冻融稳定性和花青素包埋保护能力。

研究采用油相流变学分析、激光共聚焦显微成像（CLSM）结合界面张力测定等技术，构建了CW浓度-微观结构-宏观性能的关联模型。通过模拟冻融循环（-18°C/25°C交替）和加速氧化实验，评估了不同配方对花青素保留率的影响。

【Visual appearance of oleogels】
通过倒置瓶实验证实：2% CW时油相保持流动状态，4%开始形成弱凝胶，6%-8%则形成自支撑固体。微观显示CW晶体（>50 μm）随浓度增加形成三维网络，为后续乳液凝胶提供结构模板。

【Droplet size distribution】
激光粒度分析显示：2% CW组液滴平均粒径（d₃₂
）增大至35.2 μm（对照组28.6 μm），而6% CW组降至18.4 μm。CLSM证实高浓度CW促进小液滴均匀分散，界面吸附蛋白（RhB染色）覆盖率提升27%。

【Rheological properties】
流变学测试表明：8% CW组储能模量（G'）达1520 Pa（对照组620 Pa），触变恢复率提高至91%。冻融循环后，6%-8% CW组G'保留率>85%，显著优于对照组（<50%）。

【Anthocyanin retention】
经过6次冻融后，8% CW组花青素保留率达78.3%（对照组41.2%）。加速氧化实验显示CW组丙二醛（MDA）含量降低62%，证实蜡质晶体网络可有效阻隔氧渗透。

该研究首次阐明CW通过"油相固化-界面强化"双途径协同作用：在分子层面，CW长链烷烃与PPP-CS的疏水区域结合增强界面膜强度；在介观层面，油凝胶网络通过物理限域作用抑制冰晶生长。这种结构调控策略突破了传统糖类冷冻保护剂（cryoprotectant）的局限性，为开发耐冻融的功能性食品提供了新思路。特别值得注意的是，CW的天然属性使其在清洁标签（clean label）食品开发中具有独特优势。研究团队建议后续可探索CW与其他生物蜡（如蜂蜡、米糠蜡）的协同效应，并拓展到3D打印食品等新兴领域。