《Food Research International》：Engineering hydrogel-in-oleogel bigels for reduced-fat and egg-free mayonnaise: relating phase architecture to functional performance
编辑推荐：
•油凝胶比例的变化调节了HG-in-OG双凝胶的相结构。•相结构的变化与微观结构、分子流动性和结构恢复的协同变化相关。•结构稳定性与整体网络约束的关联更为紧密，而非界面效应。•油凝胶比例的变化与双凝胶相结构和蛋黄酱功能的协同变化相关。•HG-in-OG双凝胶为设计更健康的蛋黄
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油凝胶比例的变化调节了HG-in-OG双凝胶的相结构。
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相结构的变化与微观结构、分子流动性和结构恢复的协同变化相关。
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结构稳定性与整体网络约束的关联更为紧密，而非界面效应。
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油凝胶比例的变化与双凝胶相结构和蛋黄酱功能的协同变化相关。
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HG-in-OG双凝胶为设计更健康的蛋黄酱配方提供了食品级平台。
引言
固体脂肪在许多食品中发挥着不可或缺的作用，提供理想的质地、口感、涂抹性和结构稳定性。然而，传统固体脂肪通常富含饱和脂肪酸，并可能含有反式脂肪酸，两者均与心血管疾病和代谢性疾病的风险增加相关（Norazlina等，2021）。因此，在保持产品质量的同时，用更健康的脂质结构替代传统固体脂肪已成为当代食品配方设计中的主要挑战之一（Silva等，2022）。
在各种富含脂肪的食品中，蛋黄酱因其极高的脂质含量而代表了一个特别具有挑战性的体系。传统蛋黄酱是一种高油含量的水包油乳液，其质地、流变学和感官特性在很大程度上取决于分散的油滴和蛋黄的协同功能（Ma & Boye, 2013）。近年来，大量研究工作致力于利用淀粉、蛋白质、亲水胶体和乳液凝胶作为脂肪替代品来开发低脂蛋黄酱（Li, Gong等，2020；Park等，2020）。尽管这些方法有效地降低了脂肪含量，但它们通常会损害奶香感、涂抹性、乳液稳定性或消费者接受度，因为原本由密集排列的油滴提供的结构功能无法被完全复制（Arshad等，2025）。因此，开发能够替代传统脂肪同时保持蛋黄酱功能的更健康的结构化脂质体系仍然是一个重要的研究目标。
油凝胶化通过低分子量凝胶剂的自组装形成三维结晶网络，将液态食用油脂转化为半固态材料（Singh等，2017）。在食用油凝胶剂中，植物甾醇（Phy）和γ-谷维素（Ory）尤其具有吸引力，因为它们形成的纤维管状网络能够有效固定液态油脂，同时提供潜在的降胆固醇益处（Katan等，2003；Sawalha等，2015）。然而，油凝胶本质上是油连续体系，容纳水相组分的能力有限，限制了其在蛋黄酱等复杂多相食品中的应用，在这些体系中必须同时调控油相和水相。为克服这些局限性，水凝胶-油凝胶（HG-in-OG）双凝胶作为一种具有吸引力的结构化脂质体系应运而生，因为它们在单一双相网络中结合了油凝胶和水凝胶的互补特性，从而为调节相组织和材料性能提供了更大的灵活性。
双凝胶由单一双相材料中相互连接的油凝胶相和水凝胶相组成，提供了一种克服这一局限性的有吸引力的策略。类似的脂质-亲水胶体复合体系也已被探索用于可食用薄膜，以改善结构和功能性能（Khoshdouni Farahani等，2025）。通过整合亲水性和亲脂性凝胶网络，双凝胶表现出高度可调的流变行为、机械性能、持水能力和结构稳定性，可通过操纵配方变量（如油凝胶比例、水凝胶组成和凝胶剂浓度）来实现（Karimidastjerd等，2024；Martins等，2023；Sinha等，2024；Zheng等，2020）。最近，几项研究表明，食品级双凝胶可以作为蛋黄酱配方的结构化脂质体系，通过部分替代液态油脂来提高乳液稳定性和流变性能（Alkabaa等，2024；Sun等，2025）。然而，这些研究主要强调了配方优化和产品性能，而对双凝胶结构变化如何与材料性能和食品功能相关的系统性理解仍然有限（Khoshdouni Farahani, 2026）。更重要的是，尽管消费者对低胆固醇、无过敏原和清洁标签蛋黄酱产品的需求日益增长，但几乎所有报道的配方仍然保留蛋黄作为主要乳化剂和结构构建成分（Urugo等，2026；Wang等，2022）。HG-in-OG双凝胶是否能在不额外添加乳化剂的情况下同时替代基质油和蛋黄，尚未进行系统性研究。
海藻酸钠（SA）是一种食品级多糖，因其优异的凝胶形成能力、持水能力以及与食品乳液的相容性而被广泛使用（Nezamdoost-Sani等，2023）。最近的研究进一步强调了生物聚合物相互作用在调节混合凝胶体系形成和结构稳定性中的重要性（Khoshdouni Farahani, 2026）。我们假设，将SA水凝胶与Phy-Ory油凝胶整合将产生具有可调相结构的HG-in-OG双凝胶，从而实现对多尺度结构组织的精确调控，并最终决定蛋黄酱体系的物理化学和功能特性。
因此，本研究利用Phy-Ory油凝胶和SA水凝胶开发了不同油凝胶比例的双凝胶，以阐明食品级双凝胶体系中相结构、结构组织、流变行为和分子流动性之间的关系。所得双凝胶随后作为结构化脂质体系被整合，以配制含蛋黄的双凝胶基蛋黄酱（BGYM）和无蛋黄的双凝胶基蛋黄酱（BGYFM），从而评估这些结构差异如何反映在蛋黄酱功能中。本研究的设计不仅旨在评估HG-in-OG双凝胶作为蛋黄酱结构化脂质体系的可行性，还旨在考察油凝胶比例作为一个结构设计变量，如何将相结构和整体材料性能与所得蛋黄酱体系的功能联系起来，并在单一实验框架内实现。因此，研究分为两个部分：第一部分聚焦于油凝胶比例、相结构和HG-in-OG双凝胶整体材料性能之间的关系，第二部分评估这些结构差异如何反映在BG基蛋黄酱体系的功能中。研究结果提供了对油凝胶比例、相结构、整体材料性能和蛋黄酱功能之间关系的更全面理解，从而支持潜在更健康结构化脂质体系的理性设计。
章节摘要
材料
茶油（食品级）由益海嘉里集团（上海，中国）提供，未经进一步纯化即使用。植物甾醇（Phy，纯度>99%）和γ-谷维素（Ory，纯度>99%）购自西安亮源生物科技有限公司（西安，中国）。食品级海藻酸钠（SA）购自博德制药科技有限公司（上海，中国）。尼罗红（纯度>95%）购自J&K Scientific（北京，中国）。市售低脂蛋黄酱（CLFM；脂肪含量：26%，
共聚焦激光扫描显微镜观察相结构
采用共聚焦激光扫描显微镜（CLSM）（图2a-e）对制备的不同油凝胶比例双凝胶的相结构进行可视化。在所有配方中，CLSM图像显示离散的水凝胶域（绿色）分散在连续的油凝胶区域（红色）中，在观测的光学截面中呈现出HG-in-OG形态。由于CLSM提供的是二维光学截面，这些观察描述的是成像平面内的相组织，不应被解释为直接证据。
结论
利用Phy-Ory油凝胶和SA水凝胶成功制备了不同油凝胶比例的HG-in-OG双凝胶，为调节相结构和双凝胶功能提供了可控平台。增加油凝胶比例可逐步细化分散的水凝胶域，增强网络刚性并限制分子流动性。这些结构变化与观测到的所得双凝胶的流变行为和功能性能密切相关。
CRediT作者贡献声明
XU Yiling：撰写–初稿，软件。XIE Mengyuan：软件，数据管理。HAN Lijuan：撰写–审阅与编辑，项目管理，经费获取，概念化。LIU Mengjie：调查。WANG Li：方法学。ZHANG Hailong：监督，方法学。DU Jing：监督，方法学。HE Junbo：资源，形式分析。
利益冲突声明
作者声明他们没有任何已知的可能影响本文所述工作的竞争性经济利益或个人关系。
致谢
本研究得到了湖北省重点研发计划（CN，2025BBB037）和中国国家自然科学基金（CN，32072134）的支持。
XU Yiling | XIE Mengyuan | HAN Lijuan | LIU Mengjie | WANG Li | ZHANG Hailong | DU Jing | HE Junbo
