油相特性对大豆分离蛋白 - 可溶性大豆多糖复合物稳定的高内相乳液特性、3D 可打印性及吞咽困难适宜性的影响

《Food Chemistry》:Effects of oil phase properties on the characteristics, 3D printability and dysphagia suitability of high internal phase emulsions stabilized by soy protein isolate-soluble soybean polysaccharide complex

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年08月20日 来源:Food Chemistry 10.4

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   •阐明油相性质对 HIPE 性能的影响。•油相性质调节 SPI-SSPS 复合物界面吸附行为。•DAG HIPEs 表现出优异的长期物理稳定性和 3D 打印性。•DAG 和 MCT HIPEs 被归类为 IDDSI 4 级食物。引言随着全球健康意识的增强和消费者偏好的演变,减

  
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    阐明油相性质对 HIPE 性能的影响。
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    油相性质调节 SPI-SSPS 复合物界面吸附行为。
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    DAG HIPEs 表现出优异的长期物理稳定性和 3D 打印性。
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    DAG 和 MCT HIPEs 被归类为 IDDSI 4 级食物。

引言

随着全球健康意识的增强和消费者偏好的演变,减少饱和脂肪摄入以及合理设计具有定制结构和质构特性的更健康食品,已在食品行业引起广泛关注 (Yang, Yang, Fang, Hou, & Zhao, 2026)。在此背景下,高内相乳液 (HIPEs) 作为一种结构脂肪的有前景的替代品,已引起广泛关注。HIPEs 指分散相体积分数 (Φ) 超过 74% 的乳液,具有半固体特性和高粘弹性 (Gao et al., 2021)。最近,HIPEs 在个性化营养和特殊饮食方面显示出独特价值 (Wang et al., 2026)。特别是,作为理想的 3D 打印食用墨水,它们可以逐层沉积,以精确控制食品的形状、结构、质构和营养成分,这被视为开发个性化且视觉上吸引人的吞咽障碍饮食的重要策略 (Molimi, Egan, & Adebo, 2025; Xing et al., 2022)。然而,HIPEs 往往容易受到长期不稳定的影响,表现为絮凝、聚结、奥斯特瓦尔德熟化和分层 (Zhang, Fan, Liu, & Li, 2022)。HIPEs 的稳定性主要受乳化剂和油相的共同控制 (Gomes, Costa, & Cunha, 2018)。虽然现有研究主要关注乳化剂选择对乳液稳定性的影响 (Liu, Wu, Zhang, Yan, & Mao, 2024),但油相的作用受到的关注相对较少。作为水包油 (O/W) HIPEs 中的分散相,油相的脂肪酸链长、不饱和度、粘度和密度等性质显著影响乳液系统的稳定性和流变特性 (Cournarie et al., 2004)。油相中脂肪酸的链长和不饱和度在很大程度上决定了其粘度 (Feng et al., 2023),而粘度直接影响乳化过程中液滴破碎效率,从而调节所得液滴大小和稳定性 (Jafari, Assadpoor, He, & Bhandari, 2008)。同时,油相和水相之间的密度差引起的重力效应也严重影响乳液稳定性 (Robins, Watson, & Wilde, 2002)。此外,油相性质的变化导致油水界面行为的明显差异 (Dopierala et al., 2011)。
除了脂肪酸组成外,甘油酯类型也对 HIPE 特性产生深远影响。玉米油、花生油和亚麻籽油等商业植物油主要由富含长链单不饱和和多不饱和脂肪酸的三酰甘油 (TAG) 组成 (Zhao et al., 2026)。然而,过量摄入 TAG 与肥胖和心血管疾病发病率增加密切相关,推动了寻找更健康油脂以替代传统 TAG 的积极行动 (Badar et al., 2024; Wang et al., 2026)。中链甘油三酯 (MCT) 是甘油和含 6 到 12 个碳原子的脂肪酸形成的酯 (Jadhav & Annapure, 2023)。与长链 TAG (LCT) 不同,MCT 吸收迅速,通过门静脉直接运输到肝脏,并优先氧化供能而不是储存为脂肪 (Lee et al., 2022)。与 TAG 相比,二酰甘油 (DAG)(尤其是 1,3-DAG)已被证明主要储存于小肠上皮细胞中以供能和调节脂质代谢,导致血脂升高不那么明显 (Wang et al., 2026)。此外,DAG 的分子结构既包含亲水性羟基又包含疏水性脂肪酸链 (Hol?apek, Jandera, Zderadicka, & Hrubá, 2003),赋予了增强的表面活性和优异的乳化性能。作为两亲性分子,DAG 可以有效地作为乳化剂,促进稳定乳液的形成 (Xue et al., 2021)。鉴于这些独特的代谢和结构优势,MCT 和 DAG 作为 HIPE 系统中传统 TAG 的替代油相具有相当大的潜力。
尽管对 HIPE 稳定化的乳化剂设计和油相选择越来越感兴趣 (Taha et al., 2018; Tao et al., 2024),但系统比较同时具有不同甘油酯类型、脂肪酸链长和不饱和度的油脂制备的 HIPEs 性能的研究仍然明显缺失。大多数现有研究要么专注于单一油相,要么仅改变一个参数而保持其他参数恒定,这提供了有价值的机制见解,但不能反映市售食用油脂在多个相互关联的性质上固有差异的现实。因此,这些组合的油相特性如何共同控制 HIPE 的形成和稳定性,以及具有公认代谢优势的油脂是否能提供与传统 TAG 油脂相当甚至更优的技术性能,仍然不清楚。为了解决这一差距,本研究系统地调查了由五种食用油制备的 HIPEs,即玉米油、花生油、亚麻籽油(所有具有不同程度不饱和度的 LCTs)、MCT(一种富含 C8 和 C10 脂肪酸的中链 TAG)以及源自亚麻籽的 DAG,后者具有与亚麻籽油相当的脂肪酸谱但明显不同的甘油酯组成。使用大豆蛋白隔离物 - 可溶性大豆多糖 (SPI-SSPS) 复合物作为乳化剂。进行了多种稳定性评估(离心、储存、冻融、热稳定性和 Turbiscan 稳定性指数),并结合 3D 打印测试和 IDDSI 分类,以评估其在健康半固体食品和吞咽障碍友好饮食中的潜力。这项工作提供了油相性质如何调节 HIPE 性能的系统比较,并为设计具有理想质构特性且更适合 3D 打印吞咽障碍饮食的健康半固体食品提供了参考。

章节摘要

材料

亚麻籽油来源的 DAG(纯度≥99%)购自欣露生物科技有限公司(中国西安)。MCT 购自源叶生物科技有限公司(中国上海)。玉米油、花生油和亚麻籽油购自益海嘉里金龙鱼粮油食品股份有限公司(中国上海)。大豆蛋白隔离物 (SPI, 蛋白质含量≥98%) 采购自豫王生物科技有限公司(中国德州)。可溶性大豆多糖 (SSPS, 多糖含量≥75%) 购自

不同油相的粘度和密度

不同油相的粘度和密度总结在表 1 中。花生油表现出最高的粘度,其次是玉米油和亚麻籽油,而 MCT 和 DAG 的值最低 (P?

结论

本研究通过制备五种油相(玉米油、花生油、亚麻籽油、DAG 和 MCT)的 SPI-SSPS 非共价复合物稳定的 HIPEs,系统地调查了油相性质对 HIPEs 稳定性的影响。所有 HIPEs 都表现出较差的冻融稳定性。虽然 DAG HIPEs 表现出最佳的储存稳定性、离心稳定性和 TSI,其次是 MCT,而花生油 HIPEs 的表现最差,但较差的冻融稳定性仍然是一个主要

CRediT 作者贡献声明

周亚飞:撰写 – 初稿,可视化,调查,形式分析,构思。王紫怡:调查,形式分析,数据整理。刘昊天:验证,调查,形式分析。陈倩:调查,形式分析。孙方达:可视化,调查。孔宝华:撰写 – 审阅与编辑,指导,项目管理,调查,资金获取。

未引用参考文献

李等,2025
林,李和郑,2025
张等,2022

竞争利益声明

作者声明没有已知的竞争性财务利益或个人关系可能影响本文报告的工作。

致谢

本研究受中国“十四五”规划期间的国家重点研发计划支持 (2024YFF1106604)。我们要感谢内蒙古农业大学食品科学与工程学院的徐进博博士对 3D 打印实验提供的宝贵帮助和指导。
周亚飞 | 王紫怡 | 刘昊天 | 陈倩 | 孙方达 | 孔宝华
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