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本研究旨在探究以富含天然色素的向日葵油制备着色油凝胶，并评估其作为饼干配方中脂肪替代物的潜力。研究人员以番茄、胡萝卜和菠菜为天然色素源，获得红、橙、绿色油，随后以 Candelilla wax（小烛树蜡）结构化制备着色油凝胶。研究人员对油与油凝胶的理化、结构、
本研究旨在探究以富含天然色素的向日葵油制备着色油凝胶，并评估其作为饼干配方中脂肪替代物的潜力。研究人员以番茄、胡萝卜和菠菜为天然色素源，获得红、橙、绿色油，随后以 Candelilla wax（小烛树蜡）结构化制备着色油凝胶。研究人员对油与油凝胶的理化、结构、氧化、质构及色泽特性进行表征，并在饼干体系中与基于人造黄油（margarine）的对照配方比较。结果显示所有油凝胶持油能力（oil-binding capacity, OBC）达 99.44–99.84%，凝胶行为稳定；氧化稳定性分析表明过氧化值（peroxide value, PV）、游离脂肪酸（free fatty acid, FFA）与 p-茴香胺值（p-anisidine value, p-AV）在贮藏中呈上升趋势；傅里叶变换红外光谱（Fourier transform infrared spectroscopy, FTIR）确认脂质结构无化学修饰，油凝胶形成由物理相互作用主导；色泽分析显示色素显著改变 L、a、b*，菠菜油凝胶 90 天内色泽最稳。油凝胶饼干硬度普遍低于人造黄油对照（展延比 spread ratio 4.71–5.38 对 3.04），膨胀比（expansion ratio）137.50–162.50% 低于对照 212.50%，但焙烤失重无差异。该研究证明天然色素富集油凝胶可作为清洁标签烘焙开发中健康脂肪替代物。
研究背景方面，过量摄入饱和与反式脂肪酸关联心血管病、2 型糖尿病与高胆固醇血症，WHO 建议其供能占比不超 10%，多国已立法限用，但脂肪在食品体系中承担结构、感官与技术功能，直接删减难度大。油凝胶（oleogel）是以非共价作用将液态油 immobilize 于三维网络的半固态脂质系统，其中蜡类凝胶剂因低浓度高持油备受关注，Candelilla wax（小烛树蜡，取自 Euphorbia cerifera 与 Euphorbia antisyphilitica 叶）具优异结构化能力。天然脂溶性色素（番茄红素、类胡萝卜素、叶绿素）兼具抗氧化与着色功能，但易受热光氧降解；油凝胶网络可限制氧扩散、包埋生物活性物质，此前尚无研究将天然色素富集油凝胶用于饼干并考察色素与产品货架期稳定性。因此研究人员以向日葵油为绿色溶剂提取番茄/胡萝卜/菠菜色素，以小烛树蜡（2.5% w/w）结构化，系统评价油、油凝胶及饼干特性，论文发表于《Foods》。
主要关键技术方法上，研究人员从本地市场采购成熟番茄（Lycopersicon esculentum）、胡萝卜（Daucus carota L.）、菠菜（Spinacia oleracea），55 ℃热风干燥 8 h 后以 2.5% w/v 生物质比、80 ℃、400 rpm 磁搅 45 min 浸提得着色油（COil/ROil/OOil/GOil）；取小烛树蜡于 80 ℃ 分散于向日葵油，200 rpm 均质 3 min 后室温静置 24 h 成凝胶（CO/RO/OO/GO）。饼干配方为 100 g 小麦粉、1 g 泡打粉、1 g 盐、30 g 糖粉、30 g 油凝胶（对照换等量人造黄油）、25 mL 水，60×8 mm 模具塑形，180 ℃ 焙 15 min，聚乙烯袋避光 50% RH 常温贮 90 天。表征涵盖 OBC 离心法、凝胶时间试管倒倾法、软化/澄清点熔点（AOCS CC 1–25）、CIE Lab* 色差（ΔE*）、质构分析仪压缩/穿刺、PV/FFA/p-AV 滴定与紫外法、FTIR 400–4000 cm?1、ANOVA+Tuckey（p≤0.05）。
研究结果部分，持油能力与凝胶特性中 OBC 各样均超 99%（99.44–99.84%），凝胶时间无显著差异，熔点受色素影响不显著（p>0.05），说明天然色素不破坏小烛树蜡网络。氧化稳定性中 PV 前期缓升，45 天后 RO 与 GO 显著低于对应油相，证实油凝胶网络限氧；但 OO 的 PV 偏高，提示 β-胡萝卜素无抗氧化甚至促氧化，叶绿素衍生物可作光敏剂；FFA 全程上升，GO 第 45 天后最高，仍低于欧标 0.9–2.5%；p-AV 各油凝胶高于对应油，归因子 80 ℃ 热处理促氢过氧化物裂解成次级氧化产物，但 90 天均 <10 可接受。色泽性质中油与油凝胶 ΔE* 均 >3 肉眼可辨（RO 对 CO 为 35.23，OO 25.81，GO 15.68）；贮 90 天 GO 的 a* 负向稳定，叶绿素在油凝胶基质中抗热氧酶解，RO 的 a* 60 天后陡降示番茄红素降解，货架红色维持约 45 天。质构与 FTIR 中硬度贮期 CO 降、着色样微升，无组间显著差；FTIR 1742 cm?1 C=O、2921/2852 cm?1 C–H、1090–1240 cm?1 C–O 均无位移与新峰，证伪共价反应，成胶纯属范德华与疏水物理作用。饼干应用中面团 L* 以人造黄油最高、GO 最低，a* 以 RO 面团 6.28 最高、GO ?2.13 最低；焙后饼干展延比油凝胶 4.71–5.38 显著高于人造黄油 3.04，膨胀比 137.50–162.50% 显著低于对照 212.50%，失重无差；RO 饼干 a* 0–15 天显著降，GO 饼干 L* 30 天后最低，人造黄油亮度最稳。
讨论与结论翻译部分，研究人员指出浸提与 80 ℃ 熔蜡的热处理是初级与次级氧化值上升主因，油凝胶网络虽限氧却无法抵消热损伤；番茄红素长期贮期呈促氧化，β-胡萝卜素单用不延稳，叶绿素在 Candelilla wax 网络中获意外保护。质地上油凝胶熔程与低气室致饼干横向展延优于纵向膨胀。结论为：以向日葵油浸提番茄/胡萝卜/菠菜色素结合 2.5% 小烛树蜡可制持油 >99%、FTIR 证实物理成胶的红橙绿油凝胶；其 90 天氧化指标合规，菠菜样色泽最稳；作饼干脂肪替代时硬度更低、展延比更高、膨胀比更低而失重不变，证明天然色素负载油凝胶是清洁标签烘焙中可行的健康固体脂替代方案。
