《Journal of Food Engineering》：Linking fat structure and rheology to laminated pastry performance
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•多尺度分析阐明了用于糕点层压的脂肪结构。•卷层起酥人造黄油在大变形条件下表现出优异的完整性和延展性。•LAOS响应与层压糕点性能相关。•层压性能反映了抗变形性与可塑性之间的平衡。引言层压烘焙产品，包括丹麦糕点、牛角面包和千层酥饼，以其通常轻盈酥脆的口感而闻名，这种口感基于独
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多尺度分析阐明了用于糕点层压的脂肪结构。
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卷层起酥人造黄油在大变形条件下表现出优异的完整性和延展性。
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LAOS响应与层压糕点性能相关。
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层压性能反映了抗变形性与可塑性之间的平衡。
引言
层压烘焙产品，包括丹麦糕点、牛角面包和千层酥饼，以其通常轻盈酥脆的口感而闻名，这种口感基于独特的蜂窝状结构（Lucas等，2018）。反复折叠和压片形成交替的面团层和脂肪层，脂肪层在变形过程中保持连续的能力对于成功的层压至关重要（Ooms等，2017；Macias-Rodriguez等，2017）。在烘烤过程中，脂肪层允许每个面团部分独立膨胀，并作为不渗透屏障困住气体，促进膨胀，并促进明显气泡结构的形成。尽管结构化油脂和类凝胶乳液在制备具有改善营养概况和可接受感官特性的烘焙产品方面显示出潜力，但在层压产品中替代脂肪仍然是一个长期存在的挑战。近期研究使用油凝胶生产含较少起酥油的牛角面包；然而，未能获得层压糕点特有的蜂窝状结构（Espert等，2023，2024）。卷层用脂在层压过程中的性能与其结构和力学性能密切相关。
从材料角度来看，卷层用脂（如黄油、起酥油和起酥人造黄油）是由结晶纳米片状晶体和液态油组成的胶体凝胶（Marangoni等，2020）。其分子组成影响熔融行为、固态脂肪含量（SFC）、多晶型和结晶网络结构。通常，合适的层压用脂与β′多晶型、适当的熔融行为、SFC和屈服特性相关。然而，这些理化特性也可能被其他烘焙用脂所共有，但层压性能并不令人满意（Ooms等，2016；Macias-Rodriguez & Marangoni，2018）。例如，使用与黄油具有相当SFC的棕榈油混合物制备的千层酥饼显示出较低的比容和高度，表明即使SFC相当，多晶型形式和晶体尺寸的变化也可能导致不同的烘焙特性（Garcia-Macias等，2011；Jiao等，2022）。此外，以β晶体为主、零反式、低饱和度的卷层用脂仍表现出令人满意的塑性和涂展性（Acevedo & Marangoni，2014）。这些发现表明，仅SFC或多晶型形式都无法充分描述层压所需的纳米和微观结构。有效的层压需要在塑性和抗变形性之间取得适当平衡，因为硬度不足和过硬都可能损害层压结构和烘焙性能（Renzetti等，2016；Silow等，2016；de la Horra等，2017）。这些力学特性在层压过程中尤为重要，此时脂肪受到1–100 s-1的剪切速率和高达50 kPa的压力，使其力学响应远远超出线性粘弹性区域（Macias-Rodriguez等，2018；Chakraborty等，2025）。因此，大振幅振荡剪切（LAOS）已被越来越多地用于表征塑性脂肪的非线性流变行为（Kamkar等，2022；Wang & Selomulya，2022）。
先前的研究表明，非线性流变行为有助于区分塑性脂肪的层压性能，卷层起酥油耗散的粘性能量多于通用起酥油（Macias-Rodriguez等，2017，2018）。然而，这些研究主要关注散装脂肪，而水包油（W/O）乳液的非线性流变行为尚未受到系统的关注。水相液滴可以改变脂肪晶体网络的排列及其对剪切的响应（Shiota等，2011）。此外，分散相也可能作为活性填料与周围晶体网络发生相互作用，从而改变乳液的力学性能（Wijarnprecha等，2019）。此外，黄油或起酥人造黄油中的水可能有助于烘烤过程中蒸汽驱动的面团膨胀，但具体贡献尚不清楚（Ooms等，2016；Chakraborty等，2025）。更重要的是，很少有研究直接将散装脂肪和水包油乳液进行比较，同时将其结构和流变特性与压片后的层压面团结构及最终糕点的性能联系起来。在本研究中，利用色谱法、X射线衍射、差示扫描量热法和流变学测试对散装脂肪和水包油乳液的分子组成、结晶特性和力学性能进行了表征。同时评估了层压面团和相应烘焙糕点的结构特性。这种多尺度分析旨在将不同脂肪体系的结构和流变特性与层压面团结构和随后的糕点性能联系起来。
章节摘要
材料
起酥油和棕榈油分提物（PMF）由益海嘉里有限公司（上海，中国）提供。一种市售植物油涂抹脂（VFS；含脂77.8%）从当地市场购买。无水乳脂肪（AMF）和黄油（含脂82.9%）由内蒙古蒙牛乳品有限公司提供。卷层起酥人造黄油（含脂82.1%）由天津南海食品集团有限公司提供。低筋小麦粉（水分14.1%，蛋白质8.8%，脂肪1.6%）和干酵母从……
塑性脂肪的化学组成
如表1所示，棕榈酸和油酸是主要脂肪酸，分别占35.51%和24.33%以上。动物源性脂肪，如黄油和AMF，表现出多样化的脂肪酸组成，碳链长度从C4到C20，导致复杂的甘油三酯（TAGs）组成，具有从-40到40°C的宽熔融范围（Queirós等，2023）。相比之下，植物源性脂肪富含长于C16的脂肪酸。此外，卷层起酥人造黄油含有更多的……
结论
本研究系统地比较了散装脂肪和水包油乳液的化学组成、晶体结构、热特性和流变行为，并结合层压面团结构和糕点性能进行了评估。尽管它们的饱和脂肪含量超过60%，但由于碳链分布广泛，黄油和AMF仍表现出较低的熔点（<35°C）和较弱的结晶网络。相比之下，植物源性脂肪表现出增强的热稳定性……
CRediT作者贡献声明
朱凌：数据整理。张辉：资金获取、数据整理、概念构思。金俊：资金获取、数据整理。陈小雨：方法论。陈宇杭：原稿撰写、调查研究、概念构思
利益冲突声明
作者声明，他们没有已知的可能影响本文所报告工作的竞争性经济利益或个人关系。
致谢
本研究由山东省重点研发计划（2025CXGC010805，2024CXGC010918）、山东省食品资源与健康食品开发重点实验室开放基金（ZY202502）以及中国乳品工业协会乳业科技创新基金——蒙牛专项研究支持项目（CDIAKCJJ-MN-2025-001）资助。
陈宇杭|金俊|陈小雨|张辉|朱凌
