基于小烛树蜡构建的植物基O/W乳液氧化稳定性与物理特性研究及其在室温储存中的应用

为解决动物源产品引发的健康与环境问题，研究人员开展植物基O/W乳液研究，通过小烛树蜡(CW)结构化脂质相(3-7%)，对比棕榈油乳液，发现5% CW乳液兼具物理稳定性与可控氧化水平，为开发营养型植物奶油提供新思路。

　　

随着乳糖不耐受和心血管疾病风险增加，传统乳制品面临严峻挑战。更棘手的是，棕榈油等固体植物脂肪虽能提供理想质地，却含有50%饱和脂肪酸(SFAs)，而富含多不饱和脂肪酸(PUFAs)的植物油又存在氧化稳定性差的问题。这种"健康与稳定不可兼得"的困境，促使科研人员探索新型食品结构化技术。

华沙生命科学大学的研究团队在《NFS Journal》发表重要成果，创新性地采用小烛树蜡(CW)对菜籽油-亚麻籽油(1:1)混合物进行物理改性，制备3-7%不同CW浓度的油凝胶，并构建30/70油水比(O/W)的植物基奶油模型。通过28天20°C储存实验，首次系统揭示了CW浓度对乳液氧化动力学与物理稳定性的双重调控机制。

研究采用多尺度技术：通过PN-EN ISO标准方法测定过氧化值(PV)和p-茴香胺值(p-AV)，计算总氧化指数(TOTOX=2PV+p-AV)；光学显微镜分析粒径分布；Rheolaser? Master微流变仪测定弹性指数(EI)和宏观粘度指数(MVI)；Turbiscan和LUMiSizer联用评估物理稳定性。

【氧化稳定性】研究发现乳化过程本身会加速脂质氧化，非乳化脂质的PV始终低于乳液脂质相。但有趣的是，5% CW乳液(EC5')的TOTOX值(17.51)与未结构化乳液(EC0':18.03)无显著差异，且显著低于6-7% CW乳液(>20)。这表明存在"5%浓度阈值"，超过此值CW反而会促进氧化。棕榈油乳液(EP')始终表现最优(PV<5 mEq.O₂
/kg)，印证了SFAs的抗氧化优势。

【微观结构】激光散射显示3-5% CW乳液保持单峰分布，而6-7% CW及EC0在21天后出现3-4μm第二峰，提示部分 coalescence(聚结)发生。EC5的粒径多分散指数(PDI)最低(0.80)，其1.75μm平均粒径也小于EC0(2.09μm)。偏振光显微镜证实CW晶体能有效阻隔氧气渗透，但过量(≥6%)会导致界面膜破裂。

【流变特性】微流变学揭示所有样品均呈现剪切稀化行为。5% CW乳液(EC5)的弹性指数(EI)变化最小(205.7→243.8 nm^-2
)，而7% CW样品(EC7)增幅达3倍。旋转流变仪测得EC5的K值(205.7 mPa·s)降幅<20%，显著优于棕榈油乳液(51.4→71.2 mPa·s)，表明结构化脂质能延缓粘度衰退。

【物理稳定性】Turbiscan稳定性指数(TSI)显示，EC7在第28天达5.0，而EC5仅2.8。离心稳定性分析(CSA)中，EC5的失稳指数(IN)增速最缓，证实其抗相分离能力。多变量分析将EC3-EC5归为同一簇，其TSI与IN值比EC0低15-20%。

该研究突破性地证明：适度CW结构化(3-5%)可平衡营养与质构需求，其中5%浓度在氧化控制与物理稳定性间达到最佳平衡。虽然棕榈油乳液表现最优，但其高SFAs含量不符合膳食指南建议。研究提出的"冷藏+5% CW上限"方案，为开发ω-3富集型植物奶油提供了关键技术参数。未来研究将聚焦于挥发性氧化产物的检测及终产品开发，这对推进心血管健康食品创新具有重要指导意义。