利用黄原胶-瓜尔胶协同作用构建稳定牛油果油乳液的动力学与流变学研究

针对低油含量牛油果油乳液易分层、絮凝的难题，研究人员通过调控黄原胶(XG)与瓜尔胶(GG)比例(0.5:0.5最优)，结合多阶段动力学模型(kf/kd)和流变学分析，发现该比例能平衡弹性模量与零剪切粘度，有效抑制耗尽絮凝(≥103 kBT)，为清洁标签低脂食品开发提供新策略。

　　

牛油果油因其富含单不饱和脂肪酸和维生素E等活性成分，在功能性食品领域备受关注。然而，低油含量(<10%)乳液面临两大挑战：缺乏内源性表面活性物质导致界面稳定性差，以及高不饱和度带来的氧化风险。传统解决方案依赖合成乳化剂，与当前清洁标签趋势相悖。在此背景下，巴西ADICEL公司的研究团队在《Journal of Food Engineering》发表研究，系统探究了黄原胶(xanthan gum, XG)与瓜尔胶(guar gum, GG)复配体系对牛油果油乳液的稳定机制。

研究采用三因素实验设计：油含量(1%/5%/10%)、存储温度(5/25/45°C)和XG:GG比例(1:0至0:1)。通过紫外分光光度法监测浊度变化，建立包含絮凝速率常数(k_f)和聚结速率常数(k_d)的动力学模型；借助流变仪测定零剪切粘度(η₀)和弹性模量；采用对数正态分布分析显微图像中的液滴尺寸分布。

材料与方法
冷压牛油果油作为分散相，XG和GG(巴西ADICEL)作为唯一稳定剂。通过高速剪切制备乳液，添加0.02%叠氮钠抑菌。

浊度测量
双因素方差分析显示胶体比例和油胶比对稳定性影响显著(p<0.05)。XG占比≥0.75时因高η₀延迟絮凝启动，但在高温(45°C)和高油含量(≥5%)下易发生聚结。

流变学特性
0.5:0.5比例形成互穿网络结构，弹性模量提升3倍，屈服应力增加使液滴空间固定，相比单一胶体体系聚结率降低62%。

液滴尺寸分析
GG占比高时(≥0.75)因深度负耗尽势(<-10³ k_BT)引发快速絮凝，而XG主导体系则通过刚性网络维持单分散性(D₃₂变化<15%)。

结论与意义
该研究首次阐明XG-GG在0.5:0.5比例下产生协同效应：GG的柔性链填补XG螺旋结构间隙，形成兼具高弹性(储能模量>50Pa)和适度η₀(≈2Pa·s)的连续相。这种结构既避免GG单独使用时的强耗尽絮凝，又克服XG体系在高温下的网络解体风险。研究提出的"耗尽势-界面膜强度"双参数模型，为清洁标签乳液设计提供量化工具，尤其适用于富含不饱和油脂的低脂体系。成果对开发货架稳定的牛油果酱、低脂蛋黄酱等产品具有直接指导价值。