牛骨蛋白协同甘蔗蜡基油凝胶的构建及其在饼干中替代人造奶油的应用研究

本研究针对人造奶油(MG)中饱和/反式脂肪酸(TFAs)引发的健康风险，开发了以牛骨蛋白(BBP)和甘蔗蜡(SW)为复合凝胶剂、葡萄籽油(GSO)为基油的二元油凝胶体系。通过流变学、X射线衍射等技术证实2% BBP添加可优化凝胶网络结构，实现100%持油率；在饼干中以25%比例替代MG时，既能保持产品质构又提升健康价值，为零反式/低饱和脂肪烘焙食品开发提供新策略。

　　

随着生活水平提高，饼干等烘焙食品广受欢迎，但其关键成分人造奶油(MG)富含饱和/反式脂肪酸(TFAs)，长期摄入可能增加心血管疾病和肥胖风险。开发零反式/低饱和脂肪的固体脂肪替代品成为食品科学领域的重要课题。油凝胶技术通过凝胶剂结构化液态植物油，既能保留不饱和脂肪酸营养，又能模拟传统固体脂肪的物理特性，为此提供了创新解决方案。

石河子大学的研究团队在《International Journal of Biological Macromolecules》发表研究，创新性地利用肉类加工副产物牛骨蛋白(BBP)与天然甘蔗蜡(SW)复合，构建了新型二元油凝胶体系。研究采用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、流变学扫描、X射线衍射(XRD)等技术，系统分析了不同BBP添加量(0%-5%)对油凝胶结构的影响，并将优化后的油凝胶以不同比例(0%-100%)替代MG制备饼干，评估其对产品品质的影响。

关键实验方法

1. 从牛骨中提取BBP并复合SW制备油凝胶，以葡萄籽油(GSO)为基油
2. 通过倒置实验、持油率测定评估物理稳定性
3. 采用流变仪分析温度扫描下的凝胶强度(G'>G")
4. XRD表征晶体结构(β'-晶型)
5. 差示扫描量热法(DSC)测定热稳定性
6. 加速氧化实验比较不同MG替代比例的氧化稳定性

研究结果
Apparent stability analysis of BBP-SW oleogel
当BBP替代比例达2%时(BBP:SW=2:8)，油凝胶持油率达100%，且微观结构显示均匀致密的晶体网络。流变学证实所有样品均呈现典型凝胶特性(G'>G")，2% BBP添加使储能模量(G')提升约30%。

XRD analysis
XRD图谱显示2% BBP促进β'-晶型形成，这种晶体排列更有利于三维网络构建。DSC证实该比例下熔融温度提高5°C，表明热稳定性增强。

Cookie application
在饼干应用中，25% MG替代组获得最佳感官接受度，硬度较纯MG组降低15%但仍在可接受范围。100%替代虽显著降低TFAs含量，但导致产品过脆。氧化稳定性测试显示，1:3(MG:油凝胶)复合组的过氧化值较纯油凝胶低40%，接近纯MG水平。

结论与意义
该研究首次将动物副产物蛋白BBP与植物蜡SW复合，构建了性能优化的油凝胶体系。2% BBP通过促进β'-晶型形成和物理交联作用，显著提升凝胶强度和热稳定性。在饼干中以25%比例替代MG，既保留了产品的质构特性，又将TFAs含量降低至安全范围，为健康烘焙食品开发提供了新思路。

技术层面，研究证实了动物蛋白与植物蜡的协同凝胶效应，拓展了肉类加工副产物的高值化利用途径；应用层面，提出的部分替代策略更符合工业化生产实际，避免了全替代导致的产品品质下降问题。该成果为开发功能性脂肪替代品提供了理论依据和技术参考，对促进食品行业可持续发展具有重要价值。