《Food Chemistry》：Binary oleogels of β-sitosterol and propyl gallate: Role of the ester group in gelation and stability
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•使用 β-谷甾醇（Sit）和没食子酸丙酯（PG）开发了二元油凝胶。•5:5 的摩尔比（Sit:PG）显示出最致密且最有序的晶体网络。•Sit 与 PG 之间的氢键驱动了油凝胶的自组装。•这些油凝胶表现出优异的热稳定性和冻融稳定性。引言油凝胶化已成为开发健康半固体脂肪的一种关
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使用 β-谷甾醇（Sit）和没食子酸丙酯（PG）开发了二元油凝胶。
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5:5 的摩尔比（Sit:PG）显示出最致密且最有序的晶体网络。
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Sit 与 PG 之间的氢键驱动了油凝胶的自组装。
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这些油凝胶表现出优异的热稳定性和冻融稳定性。
引言
油凝胶化已成为开发健康半固体脂肪的一种关键策略，引起了学术界和工业界的极大兴趣（Kavya 等，2022）。该技术利用凝胶剂将液态油结构化为类固态，保留了其固有的脂肪酸谱，同时消除了对有害的反式脂肪酸和饱和脂肪酸的需求（Chen 和 Zhang，2020）。然而，由单一成分凝胶剂形成的油凝胶往往表现出凝胶化能力有限、加工敏感性高，且缺乏天然固体脂肪中所具有的结构性层级。相比之下，二元凝胶剂系统通常通过协同的分子相互作用展现出更优异的流变学和结构特性，使其成为近期研究的焦点（Farooq 等，2025；Matheson 等，2018；Wang 等，2022）。
β-谷甾醇（Sit）是一种天然存在于植物油中的植物甾醇，已被发现具有多种潜在的健康益处，包括降低心脑血管疾病风险、调节胆固醇水平和有助于癌症预防（Bot 等，2011）。然而，当作为单一成分油凝胶剂使用时，Sit 在油体系中表现出快速相分离，阻碍了稳定油凝胶结构的形成（Bin Sintang 等，2017；Wang 和 Liu，2023）。为了克服这一局限性，研究人员转而研究基于 Sit 的二元油凝胶。Bot 等（2008）和 Martins 等（2019）报道，Sit 和 γ-谷维素可通过分子间氢键自组装成独特的纤维状网络。进一步的探索尝试了其他成分以创造新型双组分油凝胶。例如，Sit 与棕榈酸以特定比例组合，通过氢键和其他非共价相互作用形成油凝胶（Yang 等，2024）。Qiu 等（2023）发现，Sit 和卵磷脂可通过酰链介导的物理相互作用形成油凝胶。尽管取得了这些进展，但 Sit 的有效共凝胶剂数量仍然有限，且此类二元系统的分子多样性仍较窄。因此，需要更广泛地研究油凝胶剂以克服目前的局限性，实现更广的分子多样性和适用性。
据推测，芳香环、羟基和羧基等功能基团有助于新型基于植物甾醇的油凝胶的形成，可能是因为它们能与植物甾醇的羟基形成氢键（Wang、Zhang 等，2024）。与此一致，Jia 等（2023）使用带有芳香羧酸基团的天然酚类化合物与 Sit 一起作为共凝胶剂制备油凝胶，发现肉桂酸和乙基阿魏酸成功生成了由氢键和 π-π 堆积驱动的类凝胶网络。然而，该研究关注的是含有羧基（如肉桂酸）或酯基（如乙基阿魏酸）的酚类化合物。许多常见的食品级酚类化合物，如丁香酚（EU）、百里香酚（TH）、香芹酚（CA）和白藜芦醇（RE），仅具有芳香环和羟基，缺乏羧基和酯基。另一种酚类，即没食子酸丙酯（PG），同时含有羟基和酯基。这些仅含羟基的化合物（EU、TH、CA、RE）能否作为有效的共凝胶剂与 Sit 协同作用，以及酯基的存在（如在 PG 中）如何影响共组装，目前仍未知。
因此，假设酯基的存在与否会影响酚类化合物与 Sit 的共组装。为了验证这一假设，本研究开发并表征了基于 Sit 和上述五种酚类化合物的新型双组分油凝胶。分析了微观结构和凝胶化机制，并评估了机械性能和热稳定性。本研究为开发食品级凝胶剂以构建多功能油凝胶系统提供了新的见解。
章节片段
材料
山茶油（CO）购自江西甘之淳食品有限公司（中国吉安）。包含 75% β-谷甾醇、12.0% β-谷甾烷醇、8.5% 菜油甾醇和 4.5% 其他化合物的 Sit，购自上海源叶生物科技有限公司（中国上海）。EU（99%）、PG（98%）、TH（98%）、RE（99%）和 CA（99%）购自上海阿拉丁生化科技股份有限公司。所有其他化学试剂均为分析纯，购自国药集团化学试剂有限公司。
油凝胶形成与外观
如图 1 所示，当单独使用 Sit 时（比例为 10:0），未能形成机械稳定的油凝胶。晶体倾向于聚集和沉降，导致晶体相受压，随后在 24 小时内有液态油从体系中泄漏。同样，单独使用 PG 作为油凝胶剂也未能获得结构稳定的油凝胶。当 Sit 与五种酚类化合物（EU、TH、RE、CA、PG）中每一种的摩尔比从 10:0 变化到 0:10 时，未形成凝胶
结论
在本研究中，一种同时含有羟基和酯基的天然酚类化合物 PG 被鉴定为 Sit 的一种新型共凝胶剂。在 Sit:PG 摩尔比为 2:8、4:6、5:5 和 6:4 时形成了稳定的二元油凝胶。其中，5:5 的比例表现出最高的分形维数和有序度（Db = 1.7672），同时伴随着最高的硬度和较高的持油能力（98.21%）。凝胶网络主要由羟基和羰基之间的氢键驱动
CRediT 作者贡献声明
Jialing Long：撰写初稿、验证、方法学、调查、正式分析、概念化。Jin Liu：审阅与编辑、验证、调查、正式分析。Bowen Qin：可视化、调查。Rui Shi：验证。Mingming Zheng：验证。Yibin Zhou：审阅与编辑、可视化。Shiyi Li：审阅与编辑、监督、概念化。
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
本研究得到国家自然科学基金（编号：32302113）、安徽农业大学稳定支持人才引进基金（项目编号：rc352215 和 rc802502）、安徽省高校理工类教师企业培训计划（2024jsqygz09）以及安徽省重点研发计划（2023n06020039）的资助。
龙佳凌|刘金|秦博文|石瑞|郑明明|周一斌|李实一
