拉曼共聚焦显微技术优化及其在模型乳液体系结晶度与微结构研究中的应用

本文推荐研究者利用拉曼共聚焦显微技术（Raman confocal microscopy）对菜籽油-脱色无水乳脂（AMF）模型乳液体系进行原位结晶度分析，通过K-means聚类算法成功区分界面相、连续相和液滴内部相，并建立拉曼特征峰（如顺式3007 cm–1）与固体脂肪含量（SFC）的相关性模型，为乳制品与非乳制品脂肪混合体系的微观结晶行为研究提供新方法。

　　

Highlight

材料与样品制备

基于含10%脂肪（菜籽油与脱色AMF混合）和0.1%乳化剂Sorb 60的模型乳液体系，制备了从100%菜籽油到100% AMF的梯度样本（见表1）。首先采集各成分的拉曼特征光谱作为参照，用于后续微区分析的比对基准。

结果

通过K-means算法成功分离出三相结构：红色标注的界面区、绿色连续相和蓝色液滴内核（图2B）。值得注意的是，该技术对膜关联区域的识别能力与Andersen等(2024)最新发现相呼应。在验证聚类算法的可靠性后，我们重点分析了液滴内部区域的结晶度特征谱。

讨论

菜籽油富含顺式构型不饱和脂肪酸（如62%油酸、19%亚油酸），其碳碳双键的空间位阻导致常温下难以结晶；而AMF作为浓缩乳脂，其饱和脂肪酸（如棕榈酸、硬脂酸）在低温易形成晶体网络。通过建立3007 cm^–1顺式特征峰与c-trans方程的相关模型，证实拉曼光谱可精准反映脂肪多态性转变。

结论

本研究开创性地将拉曼共聚焦显微技术应用于混合脂肪乳液体系，不仅能可视化三相微结构，更通过3007 cm^–1特征峰与固体脂肪含量（SFC）的定量关联，建立了原位检测脂肪结晶度的新范式，为食品工业中脂肪晶体网络调控提供重要技术支撑。