乳清蛋白冷冻凝胶颗粒调控多相体系设计：从油凝胶到结构化乳液的创新研究

推荐：为解决食品中饱和脂肪替代难题，研究人员探索乳清蛋白(WP)冷冻凝胶颗粒在油-水体系中的结构调控机制。通过调控水含量(0-45% w/w)，成功构建从油凝胶到结构化乳液的连续相变体系，证实WP冷冻凝胶可作为多功能食品结构化成分，为健康食品开发提供新思路。

　　

随着全球肥胖和心血管疾病负担加剧，食品工业亟需开发替代饱和脂肪的新技术。乳清蛋白(WP)冷冻凝胶颗粒因其独特的多孔结构和界面活性，成为构建低脂食品的理想原料。然而，现有研究多聚焦于无水油凝胶体系，对含水质地调控机制的认识仍存在重大空白。意大利乌迪内大学团队在《Food Hydrocolloids》发表的研究，系统揭示了WP冷冻凝胶颗粒在油-水多相体系中的结构演变规律。

研究采用冷冻干燥法制备WP冷冻凝胶粉末，通过高速混合构建含不同水含量(0-45% w/w)的复合体系。结合流变学测试、激光共聚焦显微镜等技术，系统分析样品的物理稳定性、微观结构和力学性能。

水含量对表观形态的影响

无水体系形成具有塑性特征的油凝胶，持油能力达99.5%。添加20%水时产生易碎结构，30%水时形成均匀塑性固体。当水含量升至35-40%时，体系转变为奶油状结构；45%水含量则形成流动性乳液，且保持97.6%的相稳定性。

流变与力学性能调控

振幅扫描显示所有体系均呈现典型粘弹性固体特征。30%水含量样品表现出最强的抗形变能力，临界应力达523.15 Pa，是基础油凝胶的3.5倍。频率扫描中β_G’参数从无水时的0.015增至40%水时的0.220，表明体系从强凝胶向弱凝胶转变。

结构-功能关系解析

激光共聚焦显示：无水体系中WP颗粒(红色)均匀分散于连续油相(绿色)；30%水时形成由毛细管桥连接的颗粒网络；40%水以上出现明显相分离，油滴分散于连续水相。粒径分析证实水添加使颗粒平均尺寸从>100 μm降至<20 μm。

该研究创新性证明：WP冷冻凝胶可通过"毛细管悬浮液"机制构建油连续相结构，在30%水含量时获得最优力学性能；更高水含量下则通过界面稳定作用形成O/W乳液。这一发现为精准设计不同质构特性的功能食品提供了理论依据，从无水涂抹脂到乳化酱料均可实现配方优化。研究不仅拓展了蛋白质基材料在食品结构化中的应用场景，更为开发清洁标签的健康食品提供了新思路。