固体油脂因其良好的风味口感与稳定性能,在食品制造中应用广泛。然而,其含有大量饱和脂肪酸与反式脂肪酸,过量摄入可能引发多种疾病。为满足人们对健康食品的追求,寻找固体脂肪替代品的需求日益迫切,油凝胶技术因此逐渐受到研究者的关注。油凝胶是一种高含油量(通常大于90%)的粘弹性固体,由少量凝胶因子与液态油脂构成。该体系稳定性高,且能显著降低产品中饱和脂肪酸与反式脂肪酸的含量。
目前制备油凝胶最常用的方法是直接将凝胶因子分散于液态油脂中形成凝胶体系。通常通过向油脂中添加蜡类、植物甾醇、单硬脂酸甘油酯等凝胶剂快速形成油凝胶,但此类方法仍存在用量偏高或成分本身不够健康等局限。另一类基于亲水性生物大分子的凝胶剂具有原料丰富、成本低且安全性高的优势,然而此类两亲性或亲水性聚合物大多无法像小分子凝胶剂那样直接分散于油脂中形成凝胶,通常需通过间接法制备。在乳液脱水过程中,液滴的稳定性至关重要,因此需要构建具有足够稳定界面层的乳液体系。
蛋白质分子通常同时具有亲水端与疏水端,可分别锚定于水相和油相中,从而稳定油水界面,具备作为乳化剂的潜力。多糖作为高亲水性物质,具有高黏度特性,常作为增稠剂辅助蛋白质形成稳定乳液,因此蛋白质-多糖复合物可作为新型乳化剂用于制备乳液。植物油富含大量不饱和脂肪酸,使其比固体油脂更健康,但这也意味着植物油更易发生氧化劣变。
多酚作为天然植物提取的天然抗氧化剂,具备安全性和强抗氧化能力。通过共价或非共价相互作用形成的蛋白质-多酚复合物能显著增强其抗氧化性能。例如,Pan, Xu等人发现,油凝胶-明胶-原花青素体系中的氧化产物含量远低于油凝胶-明胶体系,表现出良好的抗氧化活性。Yan等人研究指出,基于牛血清白蛋白-绿原酸-葡聚糖三元共价复合物制备的乳液,比单独使用蛋白质制备的乳液具有更好的稳定性和抗氧化活性。因此推测,通过三元共价复合物制备的油凝胶也可能具备良好的凝胶网络结构和氧化稳定性。
蛋清蛋白是食品工业中常用的混合蛋白质,包含卵白蛋白、伴白蛋白、卵类粘蛋白及卵粘蛋白等成分,含有人体所需全部必需氨基酸。Alavi和Chen利用纳米原纤维化蛋清蛋白-果胶复合物制备的乳液表现出良好的流变特性与稳定性。黄原胶是一种由假黄单胞菌发酵产生的多糖,可与带正电荷的蛋白质相互作用并修饰其性质。黄原胶较其他多糖具有更优的增稠效果,与蛋白质相互作用时能显著提升乳化性与稳定性。Xie和Hettiarachchy制备的大豆分离蛋白-黄原胶复合物中,大豆分离蛋白的溶解度显著提高,其乳化指数约为单独使用时的4倍。没食子酸作为一种多酚类物质,具有较强的抗氧化活性,广泛用于抑制油脂、油性食品及肉类的氧化。此外,有研究表明没食子酸与乳清蛋白结合能显著增强乳液的稳定性与抗氧化性能。