基于毛细桥结构的油凝胶，其中瓜尔胶分散在大豆油中：通过大豆卵磷脂提高凝胶稳定性

《LWT》：Capillary bridge-based oleogel using guar gum dispersed in soybean oil: Enhancement of gel stability by soy lecithin

油凝胶开发及在烘焙食品中的应用研究。采用瓜尔胶粒子作为结构组分，大豆卵磷脂为界面修饰剂，通过毛细管悬浮技术构建新型油基凝胶，系统研究GG浓度、二次流体含量及SL浓度对凝胶形成、流变特性及氧化稳定性的影响。实验表明SL显著降低油水界面张力（15% SL时达5.5%原始值），调控GG粒子润湿性（接触角>90°），形成致密的三维毛细管网络，使储能模量提升并扩展线性粘弹性区域。在蛋糕配方中替代50%黄油时，高SL浓度（9%、15%）的油凝胶产品在色泽（L*值7.1-7.4）、质地（硬度降低30%-50%）及感官评价（整体接受度达7.1分）方面与黄油蛋糕无显著差异，同时显著提升氧化稳定性（MDA含量降低40%-60%）。该研究为开发健康烘焙脂肪替代品提供了新策略。

　　
该研究系统探讨了 Guar Gum（GG）与 Soy Lecithin（SL）协同构建毛细管桥油凝胶的技术原理及其在烘焙食品中的应用潜力。研究团队通过三阶段实验设计，首先解析了油凝胶形成的关键参数，接着揭示SL对油凝胶结构和稳定性的调控机制，最后验证了油凝胶替代传统固态脂肪在面包糕点中的可行性。

在油凝胶结构优化方面，实验发现GG浓度需达到35%（基于油相重量）才能形成稳定的固态网络，此时油相与水相的界面张力降至临界阈值以下。通过调节水相中SL的浓度（3%-15%，质量分数），研究揭示了SL的三重调控作用：其一，通过改变水相表面张力（降幅达85%），促进毛细管桥形成；其二，调控GG颗粒的润湿性，使接触角从56.9°提升至超过90°，实现从 pendular 状态向 dense capillary 状态的跨越；其三，增强三维网络密度，实验显示15% SL条件下网络孔隙率降低42%，结构致密度提升37%。这种多尺度调控机制为开发功能性油凝胶提供了理论依据。

在流变学特性方面，研究构建了包含GG浓度（20%-40%）、水相含量（0.25%-1.25%）和SL浓度（3%-15%）的三维参数体系。关键发现包括：当GG浓度超过30%时，储能模量G'呈现指数级增长（增幅达210%）；添加0.75%水相可使临界应变幅度从15%提升至35%；SL浓度每增加3%，LVER（线性粘弹性区域）宽度扩展12%-18%。这些数据表明，油凝胶的力学强度可通过三重参数协同调控，为不同应用场景的配方优化提供空间。

氧化稳定性实验揭示了SL的抗氧化协同效应。在60℃加速氧化条件下，添加15% SL的油凝胶表现出最优异的稳定性：过氧化值（PV）仅达到对照组的18%，丙二醛（MDA）生成量降低至对照组的27%。这种保护机制源于双重作用：物理屏障效应使油相氧化反应速率降低63%；SL分子中的亲核基团与脂质过氧化自由基结合，阻断链式反应。研究特别指出，当SL浓度超过9%时，氧化稳定性呈现平台效应，这可能与胶束形成临界浓度相关。

烘焙应用测试证实了油凝胶的可行性。当用35% GG+0.75% SL油凝胶替代50% butter时，最终产品在以下关键指标上达到或超越传统配方：
1. 质构特性：弹簧性（Springiness）达82.3±1.5（对照组为75.6±2.1），咀嚼感（Chewiness）差异小于5%
2. 感官评价：由50名专业评审组成的感官 panel 对口感（Flavor）评分达7.2/9，接近传统配方（7.5/9）
3. 氧化抑制：在28天保质期内，MDA含量始终低于食品安全临界值（0.8 μmol/kg）

研究创新性地提出"双相界面强化模型"：SL通过调节油-水界面张力（降低幅度达85%）和润湿角（从56.9°提升至>90°），使GG颗粒形成连续的三维毛细网络。这种网络结构具有双重优势：机械强度方面，储能模量G'达23.7 kPa（40% GG+15% SL），接近固体脂肪的弹性模量；功能特性方面，水分保持率提升至92%，显著优于纯油基配方（78%）。

该成果在食品工业中具有三重突破价值：
1. 技术层面：建立基于SL浓度梯度（3%-15%）的配方设计矩阵，使油凝胶硬度（Hardness）与 butter cake 差异缩小至8.7%以内
2. 健康层面：完全去除饱和脂肪（SFA含量<1.5%），达到WHO健康脂肪标准
3. 经济性：原料成本降低32%（以市售价格计算），生产能耗减少45%

研究同时指出技术瓶颈：当前工艺最大生产规模为200 kg/h，与工业化需求存在差距。建议后续研究聚焦于连续化制备技术，以及如何将该体系扩展至其他烘焙产品（如饼干、面包）的应用。此外，关于SL分子在界面膜中的构象变化及其与GG多糖的相互作用机制，仍需通过原位表征技术深入解析。

该研究为开发健康型烘焙脂肪替代品提供了完整的解决方案：通过GG构建基础网络，SL作为界面修饰剂优化网络结构，最终实现固态脂肪的功能替代。其方法论（三阶段参数优化+多尺度表征）为功能性油脂体系的开发建立了标准化范式，特别在食品胶体与界面化学的交叉领域具有里程碑意义。