《Gels》：Fabrication of Beeswax–Soapwort Root Powder–Gelatin Bigel-Based Foamed Emulsions for Use as a Fat Replacer in Mousse
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在该研究中，研究人员采用蜂蜡（beeswax, BW）与明胶（gelatin）、肥皂草根粉（soapwort root powder, SRP）分别构建油凝胶（oleogel, OG）与水凝胶（hydrogel, HG），进而制备双凝胶（bigel, BG）。
在该研究中，研究人员采用蜂蜡（beeswax, BW）与明胶（gelatin）、肥皂草根粉（soapwort root powder, SRP）分别构建油凝胶（oleogel, OG）与水凝胶（hydrogel, HG），进而制备双凝胶（bigel, BG）。研究旨在明确SRP在双凝胶体系中的潜在利用价值，以构建一种新型脂肪替代物（双凝胶基泡沫乳液，bigel-based foamed emulsion, BFE）用于慕斯生产。含2% SRP的双凝胶呈现双连续乳液结构。所有双凝胶的傅里叶变换红外光谱（FTIR）均未出现新峰。双凝胶具有类固体特性，因无交叉点且储能模量（G′）始终大于损耗模量（G″）。提高双凝胶中明胶与SRP浓度可改善硬度、胶黏性与咀嚼性。提升SRP比例与明胶含量使BFE的打发膨胀率（overrun）增高。除9% G-2外，SRP比例升高增强了热稳定性，且G′高于G″，表明慕斯样品具类固体特征。在制备样品中，6% G-2 M在硬度、弹性、内聚性与胶黏性上与控制慕斯最接近（p > 0.05）。6% G-2 M样品的色差（ΔE*）最低，且最接近控制慕斯（CM）。
研究背景与立项依据
固态与半固态脂肪因高饱和脂肪酸含量易诱发肥胖与糖尿病等慢性病，且传统固体脂肪在结构与质构上的不可替代性与健康、可持续性问题形成矛盾。单纯以液体油替代固体脂肪存在技术障碍，油凝胶虽能结构化不饱和油但存在氧化不稳定与脂吸收过高缺陷。双凝胶通过油凝胶的油结合能力与机械强度同水凝胶的柔性与持水性互补，可模拟全脂食品口感，但其在充气体系中的应用及稳定空气相的能力研究有限。双凝胶基泡沫乳液（BFE）兼具双相结构化优势，可作为低脂充气食品（如慕斯、奶油、冰淇淋）的脂肪替代物。蜂蜡作油凝胶剂、明胶作水凝胶剂已有基础，肥皂草根粉（SRP）富含三萜皂苷（约21%），具天然表面活性与稳泡能力，但尚未见SRP–明胶–蜂蜡双凝胶BFE用于慕斯的研究。该文发表于《Gels》，旨在以慕斯为模型，评价SRP增强BFE作为奶油脂肪替代物的流变、质构与色彩适应性。
主要技术方法概括
研究人员以牛油果油、奶油（35%脂肪）、蔗糖、脱脂乳、SRP（Gypsophila sp.提取粉）、蜂蜡、明胶（260–280 Bloom）为材料，构建50:50油凝胶–水凝胶双凝胶，设明胶6%/9%（w/w）与SRP 1%/2%（w/w）交叉配方。关键技术包括：FTIR（ATR，4000–600 cm?1）分析组分相互作用；旋转流变仪（平行板，25 °C）振幅扫描定线性黏弹区后经频率扫描（0.628–62.8 rad/s）获G′、G″及幂律模型参数K′、K″、n′、n″；质构分析仪（TPA，双循环压缩）测硬度、弹性、内聚性、胶黏性、咀嚼性；40 °C冰浴高速打发（700 W，10 min）制BFE，以离心管法算overrun，60 °C水浴10 min算热稳定性，室温21天观察贮藏稳定性；慕斯以8 g脱脂乳+2 g糖+1 g明胶+20 g奶油或BFE折叠混合，4 °C过夜成型；慕斯流变、TPA（20 °C，50%应变）、色差计（L、a、b、ΔE）评价；数据三次重复，JMP 19做双因素ANOVA与Tukey–Kramer HSD，Dunnett法比对照。
研究结果
3.1 视觉观察与微观结构：试管倒置无流动，所有双凝胶自支撑、不透明黄本色；光学显微（40×）显示6%G、6%G-1、9%G、9%G-1为水凝胶颗粒散于油凝胶连续相，2% SRP样品液滴变小、两相界面模糊呈双连续，证实SRP促界面协同。
3.2 FTIR光谱：各峰归属CH2振动（719–727 cm?1）、酰胺I（1638 cm?1）、酯C=O（1737–1745 cm?1）、O–H/N–H宽峰（3330–3382 cm?1）；加SRP后1710 cm?1皂苷C=O吸光度增强并与酯峰重叠，但全谱无新峰，表明组分间仅氢键与疏水作用等非共价交互，无共价键生成。
3.3 双凝胶流变：全频率段G′ > G″无交点，类固体；9%G的G′最高，6%G-1最低；升频时除6%G-2外增SRP使G′降，因皂苷–蛋白界面复合削弱界面黏弹；明胶9%较6%提G′，幂律K′ > K″印证黏弹固体。
3.4 双凝胶质构：明胶与SRP浓度升，硬度、胶黏性、咀嚼性显著升（p<0.05），9%G-2最硬；内聚性0.476–0.569，明胶浓度主效应显著；弹性除9%G-1外均高，SRP作“活性填充体”强化网络。
3.5 BFE表征：overrun随明胶、SRP升而升，9%G-2最高、6%G最低，皂苷稳泡+明胶骨架+双凝胶G′包埋气泡；热稳定性除9%G-2外随SRP升而升，9%G-1与6%G-2最优（均>75%），皂苷界面膜弹态与明胶网络协同；贮藏21天，含SRP者7天内无离析，9%G系列7天后沉底析油，6%G-1至14天沉底，高overrun大泡Laplace变形致贮稳略降。
3.6 慕斯流变：所有慕斯G′ > G″类固体；经打发折叠稀释与剪切破坏，慕斯G′、G″、K′、K″均低于对应双凝胶；明胶升则G′升，SRP升则G′降；6%G-1 M与9%G-1 M的K′最接近CM（p>0.05），6%G M与9%G M的K″最接近CM。
3.7 慕斯质构：明胶与SRP（1%→2%）升，硬度、胶黏性、咀嚼性升（p<0.05），9%G-2 M最硬最黏最嚼；弹性0.921–0.987，6%G-2 M弹性最高且与CM无差；6%G-2 M在硬度、弹性、内聚性、胶黏性上整体最接近CM（p>0.05）。
3.8 慕斯色泽：L* 76.78–88.38，CM最高（88.38）；b* 6.10–11.34，6%G-1 M最黄；a全负（-0.68至-2.32）偏绿，明胶与SRP升使a趋零（减绿）；ΔE* 5.95–11.93，6%G-2 M最低最似CM，6%G M与9%G-2 M最高。
讨论与结论浓缩
讨论指出，SRP皂苷与明胶在双凝胶中通过非共价作用构筑界面与体相双重网络，使BFE在打发时获高overrun与热稳，慕斯中因机械剪切致模量稀释但仍保类固体与高弹性；6%G-2配方在质构与色差上等价对照，证实双凝胶BFE可替奶油。结论部分原文译述：该研究证明明胶–SRP–蜂蜡双凝胶及BFE可提升黏弹性、overrun、热稳定性与充气结构成型能力；6%G-2 M在所选理化性质上最接近控制慕斯，表明SRP增强BFE是降低慕斯脂肪量同时保留功能特性的有效策略，双凝胶基泡沫乳液适作慕斯中奶油替代物；研究局限为缺营养组成、感官评价与终产品贮藏评估，未来需评优化BFE慕斯的感官接受度、营养成分、氧化稳定性与贮藏表现。
