引言
近几十年来，油凝胶化作为一种新兴策略，引起了广泛的研究兴趣，旨在减少传统固体脂肪中常见的反式和不饱和脂肪酸，同时在食品系统中保持理想的口感、适口性、功能、质构和流变学特性 (Gao et al., 2023; Jiang & Qi, 2025; Li, Yin, Zhang, & Li, 2025; G.-S. Wang et al., 2024)。毛细悬浮液方法最近作为一种简单、稳健且绿色的油凝胶形成策略而出现，解决了与传统方法相关的许多局限性。这种油结构化技术基于在分散于连续主相（如油）中的固体颗粒悬浮液中引入少量次要不混溶液体（如水），导致通过毛细桥接形成颗粒网络 (Cheng, Lin, Xu, Li, & Li, 2024; Ding et al., 2025)。在此系统中，次要流体优先润湿颗粒表面，在相邻颗粒之间形成液桥 (Han et al., 2024)。这种润湿状态与低于 90°的三相接触角相关，这些毛细桥产生吸引力将颗粒连接成渗流三维网络，使系统从类流体或弱弹性状态转变为具有增强弹性的类凝胶结构 (Ding et al., 2025; Han, Wang, Yin, et al., 2024)。根据次要液体的润湿行为，毛细悬浮液被分为悬滴态或毛细态，两者均由毛细力控制。悬滴态 (θ < 90°) 的特征是通过凹形液桥直接连接颗粒 - 颗粒，而毛细态 (θ > 90°) 的特征是颗粒团簇围绕少量次要流体 (Feichtinger et al., 2025; Pirozzi, Posocco, & Donsi, 2023)。悬滴状态是指次要流体含量较低的状态，其中颗粒通过离散的毛细桥连接，形成松散互连的网络。随着次要流体含量的增加，系统转变为悬链（完全悬滴）状态，其中扩大且部分合并的毛细桥增强了颗粒间连接性并产生更紧密堆积的结构。在高的次要流体含量下，系统达到毛细聚集态，其特征是完全合并的毛细桥和被次要流体封装的颗粒 (Xu et al., 2025)。这些颗粒间相互作用的强度主要由颗粒分数和半径、次要流体含量、润湿角、界面张力以及两种不混溶液体之间的毛细压差控制，而重力效应可忽略不计 (Gao et al., 2023; Han et al., 2024)。该方法具有多个优势，包括使用固有健康的成分（液体油、食用颗粒和少量水）、无需热处理以及消除耗时的步骤。此外，它促成了低热量脂肪替代品的开发，因为水和不可消化固体颗粒可以部分替代系统中的油相 (Mustafa, Pataro, Ferrari, & Donsì, 2018)。以前的研究已经证明了这种方法的有效性。例如，可可颗粒和玉米淀粉颗粒分散在本体油中，通过毛细力形成油凝胶，其中加水后观察到屈服应力增加了几个数量级 (Hoffmann, Koos, & Willenbacher, 2014)。作者进一步表明，流变学特性，如屈服应力和粘度，可以通过调整次要流体的分数和三元颗粒/流体/流体系统的润湿特性来调节。类似地，农副食品残留物，如咖啡渣和番茄皮，已通过高压均质化和高剪切混合处理，以评估颗粒大小对毛细油凝胶形成的影响。含有较小颗粒的悬浮液（通过 70 MPa、3 次通过的高压均质化获得）比用高剪切混合器处理的（颗粒较大）显示出更高的屈服应力值（超过一个数量级） (Mustafa et al., 2018)。已经探索了各种天然颗粒用于构建基于毛细悬浮液的油凝胶，包括蛋白质（如玉米蛋白和小 Whey 蛋白分离物）(de Vries, Jansen, van der Linden, & Scholten, 2018; Wang et al., 2022; G.-S. Wang et al., 2024; G.-S. Wang et al., 2025) 植物纤维（如纤维素、纤维素纳米晶体、大豆纤维和瓜尔胶）(Cheng et al., 2024; Gao et al., 2023; Li et al., 2023; Li et al., 2025; Xu et al., 2025)，淀粉颗粒 (Han, Wang, Feng, et al., 2024; Miao et al., 2024; Ouyang, Chen, & Lu, 2025; Xiong, Han, Wu, Jia, & Cai, 2025)，和多糖 (Ding et al., 2025)。其中，植物源性副产物，包括膳食纤维，由于其可持续性和有效的健康益处（减少炎症和改善消化紊乱）而具有重要意义 (Hassan et al., 2023)。在这种情况下，不溶性膳食纤维 (IDFs) 已成为特别有希望的候选者。富含纤维素的 IDFs 具有稳定的晶体结构，由于广泛的氢键和其分级组织，它们不溶于水、油或大多数常见溶剂 (Cheng et al., 2024; Moradabbasi & Goli, 2026)。这些特性赋予其优异的生物相容性和有利的润湿性，使其能够作为胶体颗粒均匀分散在油中。加入次要流体后，这些颗粒通过毛细桥接形成跨越样品的网络，从而产生稳定的油凝胶系统 (Xu et al., 2025)。正如我们在最近的研究中所获得的，PSMF 显示出由纤维素、半纤维素和木质素组成的天然异质木质纤维素表面，以及粗糙和不规则的形态。其在基于毛细悬浮液的油凝胶中优越的结构化性能可归因于其独特的表面特性。含羟基多糖的存在提高了 PSMF 对次要水相的亲和力，促进了将相邻颗粒互连成跨空间网络的毛细桥的形成。同时，粗糙的表面和相对较大的比表面积提供了更多可用的丰富位点供次要流体使用，并增加了有效颗粒 - 颗粒接触点的数量，导致加强的毛细相互作用和改进的界面液体保持能力。此外，亲水性纤维素和半纤维素与相对疏水性木质素的共存赋予了平衡的润湿性，这有助于稳定连续油相内的毛细桥。通常，这些表面特性可以帮助生产具有增强粘弹性、机械强度和结构稳定性的油凝胶 (Moradabbasi & Goli, 2026)。除了 PSMF 之外，石榴籽油 (PSO) 作为食品工业的另一副产物，具有独特的脂肪酸 (FA) 组成，引起了人们的关注。这种油以其高含量的不饱和脂肪酸和共轭脂肪酸而闻名。α-亚麻酸的异构体或石榴酸 (9-cis, 11-trans, 13-cis 十八碳三烯酸) 是 PSO 中最重要的 FA。石榴酸以其多种生物活性而闻名，包括抗癌、抗炎、抗动脉粥样硬化、抗糖尿病、肠道微生物群调节及其肝脏保护作用 (Siol, Piasecka, Mańko-Jurkowska, Górska, & Bry?, 2025)。
尽管基于毛细悬浮液的油凝胶近期取得了进展，但合适的颗粒来源范围仍然有限，特别是关于富含不溶性膳食纤维的可持续农业工业残留物。在这方面，PSMF 作为天然木质纤维素材料的应用，通过将其转化为功能性食品成分，有助于石榴加工残留物的增值。此外，PSMF 和 PSO 的组合不仅代表了制备基于毛细悬浮液的油凝胶的独特系统，而且代表了一个具有广阔营养和健康促进潜力的系统。此外，次要流体含量和颗粒分数对结构 - 功能关系的综合影响，以及它们对消化行为和氧化稳定性的影响，尚未完全了解。在这种情况下，本研究侧重于开发一种基于毛细驱动网络形成的新型环保油凝胶系统，使用石榴籽油提取的可持续、增值副产物石榴籽饼不溶性膳食纤维 (PSMF)。研究了次要流体含量 (S) 和颗粒质量分数 (φ) 对油凝胶形成及结构、流变学和质构特性的影响。随后，评估了优化后的油凝胶在热处理和冻融循环下的稳定性，以及它们的 体外 消化行为。最后，评估了 40 天储存期间的理化特性和氧化稳定性，并对氧化动力学进行了建模以预测随时间的质量变化。
Maryam Moradabbasi|Sayed Amir Hossein Goli|Yasamin Soleimanian|Empar Llorca|Isabel Hernando
