膳食纤维作为亲水胶体在加工奶酪酱体系中的应用：基于表面纹理与流变特性的调控机制研究

本研究针对高脂乳制品质构调控难题，创新性地将甜菜根/胡萝卜膳食纤维作为亲水胶体替代物，系统考察了不同脂肪体系（AMF/OCO/RO）下纤维浓度（1-4%）对奶酪酱表面粗糙度（Ra/Rq/Rt）、流变特性（G′/G″）及乳化稳定性（TSI）的影响，发现4%纤维浓度可显著改善OCO体系表面均质化程度，AMF体系则展现出最优弹性模量，为功能性乳制品开发提供新思路。

　　

在当今健康饮食浪潮下，乳制品行业面临双重挑战：既要满足消费者对低脂高纤产品的需求，又要维持传统乳制品特有的细腻口感。加工奶酪酱作为典型的多相乳化体系，其质地稳定性与流变特性高度依赖脂肪网络结构，而常规使用的合成亲水胶体往往与"清洁标签"趋势相悖。这一矛盾促使科研人员将目光投向植物膳食纤维——这类天然大分子不仅具有优异的持水性和凝胶特性，还能赋予产品额外的膳食纤维营养价值。

Milkiland EU Ltd等机构的研究人员创新性地选取甜菜根纤维（BeF）和胡萝卜纤维（CeF）作为生物亲水胶体，在《Innovative Food Science》发表的研究中构建了三种脂肪体系（乳脂AMF、椰子油OCO、菜籽油RO）的模型奶酪酱。通过光学轮廓术定量表面纹理参数（R_a/R_q/R_t），结合Turbiscan稳定性指数（TSI）评估乳化行为，并采用流变仪测定储能模量（G′）、损耗模量（G″）等粘弹性指标，同步完成质构剖面分析（TPA）。

【表面纹理分析】显示：1%BeF使OCO体系产生最高粗糙度（R_a=12.3μm），但4%浓度时显著降低至7.8μm，表明纤维网络重构改善了脂肪球分布。CeF在AMF体系中呈现浓度依赖性平滑效应，4%添加量使R_q降低34%。

【流变特性】数据表明：AMF体系G′值最高（852Pa），BeF的增弹效果优于CeF，这与纤维中阿拉伯聚糖的网状结构相关。所有体系均表现剪切稀化行为，4%BeF-AMF组合的零剪切粘度达最大（48.7Pa·s）。

【乳化稳定性】TSI检测发现：3%CeF-AMF体系稳定性最差（TSI=8.2），但4%纤维可提升所有体系稳定性，证实表面粗糙度与TSI存在显著相关性（r=0.82）。

该研究突破性地证实：膳食纤维可通过物理缠结与脂肪球形成复合网络，其效果取决于纤维类型（BeF的果胶含量vs CeF的纤维素结晶度）、浓度阈值（3-4%转折点）及脂肪特性（AMF的饱和脂肪酸优势）。特别值得注意的是，OCO体系在4%纤维添加时表现出与AMF相当的质地参数，为开发植物基功能性奶酪产品提供了理论依据。这些发现不仅拓宽了膳食纤维在乳品中的应用场景，更建立了"纤维-脂肪-水"三相相互作用的定量评价模型，对清洁标签食品开发具有重要指导价值。