毛细悬浮液基质调味酱的研制

一序言1.1毛细悬浮液及其应用1.1.1毛细悬浮液毛细悬浮液，即首先把颗粒分散在连续的一次流体中，再加入少量不混相二次流体，使悬浮液稳定的一种体系，二次流体的加入可使颗粒间形成毛细管桥，从而形成颗粒网络，导致悬浮液的稳定性和流变特性发生很大改变，基于流体与颗粒间的优先润湿差异，毛细悬浮液存在两种分类，第一阶段为流体优先润湿颗粒所形成的毛细态,颗粒受二次流体优先润湿的钟摆形态REF_Ref27503\r\h[1-REF_Ref27522\r\h6]，当颗粒相均匀分布于连续流体体系内，悬浮状态的流动特性及其流变学变化由多种力决定，如范德华作用、静电斥力与空间位阻，流体动力耦合微粒无序运动等REF_Ref27650\r\h[7-REF_Ref14215\r\h10]。通过改变毛细悬浮液二次流体比例，调节黏稠度。毛细悬浮液基质允许不同风味的颗粒在同一体系中独立存在又相互融合，而且毛细悬浮液本身具有较好的稳定性，其特殊的结构可以防止颗粒沉降和相的分离。毛细悬浮液作为界面科学和软物质物理交叉产生的新体系，其研究深化了人们对微观界面现象的理解，同时推动着工程技术的革新。随着表征技术的进步，这一领域正在从基础研究向产业化应用快速迈进，有望在多个行业引发技术变革。如何实现从实验室到实际生产的跨越，将成为未来研究的重点攻关方向。1.1.2毛细悬浮液的国内外研究情况在国内外的相关研究中，对于毛细悬浮液食品的应用探索较为有限。国内对毛细悬浮液应用于食品有了初步的探索。段萌欣等REF_Ref14966\r\h[11]解析了芥子碱在蛋白基毛细悬浮油凝胶结构形成中的功能特性,与此凝胶的显微结构,整体流变表现与稳定维持的关联机制,为健康食品领域开发新型蛋白质原料,为蛋白质/多酚协同构建液态油凝胶体系给予方法学支持,为蛋白质基油凝胶从实验室走向实际生产提供了可行性依据。王高尚REF_Ref31053\r\h[12]设计了基于球磨的蛋白质基油凝胶制备方案，阐明了蛋白质颗粒属性与油凝胶特性的关联规律，形成蛋白颗粒属性与油凝胶微观构造、流变学性质及功能特性的定性映射模型，达成油凝胶性质的定性调控，国外文献中可见毛细悬浮液的相关研究。Das等将甲基纤维素和低熔点琼脂糖配制成水溶液以替代纯水次级流体，结合甲基纤维素和琼脂糖的熔凝特性研制温度响应型毛细管悬浮液，温度变化会直接改变该毛细管体系的流变响应REF_Ref28179\r\h[13]，Hoffmann等采用植物油为介质，选取玉米淀粉与可可颗粒构建两种食品模型体系，以水作为这两种外加组分的第二液体，综合探讨了二次相黏度及接触角对悬浮系统强度的作用效果，同时阐释了颗粒吸水特性与体系流动性的关系REF_Ref28277\r\h[14]。就巧克力而言，Killianu采用对应制备方法进行了实验，解析了润湿性梯度对流变行为的影响规律，针对多相流体共存体系，不同二次流体对颗粒的润湿程度不一，既涉及毛细桥的强度变化，也将对颗粒接触频次和网络结构中颗粒的排列方式产生影响REF_Ref28309\r\h[15]。国内外在毛细悬浮液的研究中，毛细悬浮液多应用于化工产品。在未来的研究中，加强对天然材料在毛细悬浮液中的应用研究，将有助于拓展毛细悬浮液的应用范围和发展方向。1.2壳聚糖及其应用1.2.1壳聚糖甲壳素经脱乙酰化处理后形成的壳聚糖(CS)是天然阳离子多糖，普遍分布于节肢类外骨骼、真菌细胞壁及昆虫表皮等生物基质中，作为自然界第二大储量的生物聚合物，其主链由β-1糖苷键4糖苷键结合的葡糖胺单体及其N-乙酰化形式组成，主链中单体的交替频率与脱乙酰化工艺参数相关。脱乙酰化程度（DD）作为一项关键质量指标，表明了分子链内游离氨基的含量水平，直接影响到材料溶解性、电荷密度这类理化性质，若DD值超过50%，质子化氨基基团给予该聚合物在弱酸性介质中可溶解的能力，使该聚合物成为天然多糖里唯一具备明显阳离子特性的品种，值得留意的是，除呈现独特电荷特性外，该生物材料还具备低免疫原性、可进行调控的生物降解速率以及跟生物组织良好的相容性等优势特点，这些特性为其在生物医学、食品工程等领域的应用打下了分子基础REF_Ref18114\r\h[16]。1.2.2壳聚糖的应用现状壳聚糖(CS)作为两性聚电解质，其分子结构中同时存在的亲水与疏水基团可产生立体排斥效应，从而赋予体系良好的抗聚集能力，在乳液稳定性调控领域，CS的分子量参数和脱乙酰程度是决定乳化体系性能的两个关键指标REF_Ref18675\r\h[17]。研究表明，当采用较高分子量且适度保留乙酰基的CS时，可在油水界面形成致密的吸附层，这不仅能有效减小乳液液滴的平均粒径（D50<500nm），还可显著提升乳状液的动力学稳定性REF_Ref18754\r\h[18]。因反应可以使乳液与两种或更多种生物聚合物组合形成有益的性质，实验采用溶液共混工艺成功获得壳聚糖-明胶共混膜材料,采用红外光谱分析,X射线衍射实验,采用吸水率测试和力学性能评估表征共混膜，红外等分析表明共混膜中壳聚糖与明胶分子间存在强相互作用和优良相容性,添加壳聚糖可有效降低明胶的吸水性,强化其结构稳定性REF_Ref21275\r\h[19]。1.3玉米醇溶蛋白及其应用1.3.1玉米醇溶蛋白玉米醇溶蛋白（Zein）作为玉米籽粒里关键的贮藏蛋白组分，纳入醇溶谷蛋白家族范畴，依照分子量体现出的差异及溶解特性，能把其区分成α、β、γ、δ四种亚型，而在工业应用中，α型的占比是所有类型里最高的，就结构特征展开分析，该蛋白二级结构以α-螺旋作为主要构象，其占比在50%-60%左右，配合β-折叠以及无规卷曲结构一同稳定分子构型。其氨基酸组成呈现出明显的疏水特征，富含约20%的亮氨酸、约10%的脯氨酸以及丙氨酸，而带电氨基酸（像天冬氨酸、赖氨酸）的含量低至谷底，同时含硫氨基酸（如蛋氨酸）所占比例较高REF_Ref20253\r\h[20]，该特有的组成特性赋予其两亲性的表现：在水相里不易溶，但可溶入乙醇-水等极性-非极性相结合的复合溶剂体系，该性质是其实现分离纯化的理论支撑点。工业化生产主要把玉米麸质粉当作原料，通过溶剂梯度萃取（乙醇体系为主体）、酸碱度的调整（pH12.0溶解进而pH4.5等电点沉淀）、酶定向水解或超临界CO₂萃取等技术实现高效提取，而乙醇法由于具备成本优势，成了主流工艺。得益于显著的疏水性能跟自组装成膜能力，该蛋白在功能材料领域体现出广阔的前景空间，尤其在活性成分进行包埋、可食性膜开展制备以及药物控释系统里，常被用作天然载体基质，玉米醇溶蛋白有着多种特有的物理化学性质，好比具有成膜性，可造就透明柔韧的薄膜，用作食品包装或实现药物缓释；疏水性可在脂溶性成分的包埋与递送中发挥作用；生物相容性可在医药及化妆品领域进行应用；热稳定性可运用到热加工食品里，玉米醇溶蛋白在高温条件下结构依然稳定REF_Ref22147\r\h[21]，玉米醇溶蛋白也面临着类似挑战，其机械性能表现不佳，亲水性也弱，要进行改性处理才行，伴随绿色化学与生物材料的进步，玉米醇溶蛋白有潜力在食品、医药和环保材料领域发挥更大功用，成为对可持续发展起关键作用的生物资源之一。1.3.2玉米醇溶蛋白的应用现状国内外关于玉米醇溶蛋白的应用已经很广泛。王丽娟采用玉米醇溶蛋白结合多糖的方法，制备了多种复合颗粒，依托玉米醇溶蛋白开展营养素封装、乳液稳定化及可降解包装研发REF_Ref20253\r\h[20]。李文慧REF_Ref22627\r\h[22]等利用抗溶剂沉淀技术，实验人员制得了玉米醇溶蛋白与各类甲氧基果胶的复合纳米颗粒，继而分析了复合颗粒对Pickering乳液的稳定机制。仝滨菲REF_Ref22725\r\h[23]等研究通过优化玉米醇溶蛋白与阿拉伯胶复合工艺，成功制备出成囊率95%且缓释性能符合药典的植物胶囊，未开发环保性药物载体提供了新方式。Garcia等报道了玉米醇溶蛋白纳米颗粒复合生物聚合物涂层处理提升鳄梨贮藏期的效果REF_Ref22807\r\h[24]。Dai团队通过溶剂蒸发法制备玉米醇溶蛋白-季铵盐壳聚糖复合物，深入解析β-胡萝卜素的包埋机理与体外释放行为，推动其在靶向递送机制的研究REF_Ref22895\r\h[25]。当前研究多聚焦于材料改性与符合技术，需要进一步探索玉米醇溶蛋白的分子作用机制。玉米醇溶蛋白的发展将依赖于技术创新、政策支持与市场需求的三重驱动，其未来有望在多个领域实现规模化应用，成为可持续材料体系的重要组成部分。1.3研究内容及意义1.3.1研究目的及意义传统固态脂肪制品（如氢化油脂及高饱和度脂质）含有反式异构脂肪酸，长期食用易诱发代谢综合征及心血管系统病变，已成为全球食品健康领域的重大挑战，我国作为全球最大的固态脂肪消费市场，青少年群体摄入量占比显著，亟需开发新型健康替代性产品REF_Ref19482\r\h[26-REF_Ref20341\r\h27]。本课题聚焦毛细悬浮液技术体系，以富含必需脂肪酸的低饱和度植物液态油（如玉米胚芽油）为基质，构建调味酱创新体系。基于毛细网络自组装原理，替代传统固态脂肪的黏弹特性，规避氢化工艺产生的反式脂肪酸风险，同步降低饱和脂肪酸占比，满足现代消费者对低胆固醇、清洁标签食品的迫切需求。依靠对二次流体添加比例和颗粒分散状态的精准把控，完善酱体的延展能力、涂抹的适口体验及长期存放稳定性，破除液态植物油在固态食品加工里的应用瓶颈，完好维持基材的天然风味及生物活性成分，实施国民营养改善政策，采用食品基质创新举措降低慢性病发病率，关键保障青少年的膳食安全；助力调味品产业技术迭代升级，催生低加工度、高附加值的健康产品集群，增进油脂深加工产业在国际健康食品市场的核心竞争水平。研制毛细悬浮液基质的调味酱，不仅旨在攻克传统产品的技术难题，而且利用跨学科创新推动食品工业往功能化、健康化与可持续化方向前行。1.3.2主要研究内容1.蛋白颗粒及毛细悬浮液的制备利用反溶剂法制备以壳聚糖修饰表面的玉米醇溶蛋白颗粒和未修饰的玉米蛋白颗粒，对玉米醇溶蛋白颗粒进行粉碎和过筛处理作为对照，然后在相同条件下制备毛细悬浮液，制备不同颗粒质量分数和二次流体质量分数情况下的毛细悬浮液，研究颗粒质量分数及二次流体质量分数对毛细悬浮液外观及微观结构的影响。2.毛细悬浮液的质构性能及稳定性表征以修饰过的玉米醇溶蛋白颗粒制备不同颗粒质量分数和二次流体质量分数条件下的毛细悬浮液。研究颗粒质量分数及二次流体的质量分数对毛细悬浮液的质构特性及储藏稳定性的影响。3.毛细悬浮液在调味酱中的应用经过上述实验结果进行筛选最优颗粒质量分数和二次流体的质量分数的比例的毛细悬浮液。用该毛细悬浮液制备调味酱样品，并进行感官评定分析。二修饰玉米醇溶蛋白和毛细悬浮液的制备及基础性质的研究2.1实验材料与试剂2.1.1实验材料与试剂表2-1材料与试剂Table2-1Materialsandreagents名称级别/型号生产厂家玉米醇溶蛋白食品级Sigma公司壳聚糖其他等级上海阿拉丁生化科技有限公司冰醋酸分析纯国药集团无水乙醇分析纯国药集团玉米胚芽油食品级当地超市去离子水-实验室自制2.1.2实验仪器与设备表2-2实验仪器Table2-2Experimentalinstruments名称级别/型号生产厂家磁力搅拌器ETS-D4德国IKA公司分析天平ESJ120-4B沈阳龙腾电子有限公司旋转蒸发仪N-1001上海爱朗仪器有限公司离心分离机H1850上海湘仪仪器有限公司冷冻干燥机Scientz-12N宁波新芝生物科技仪器小搅拌机-网上购置电子显微镜OLYMPUSBX51北京中显恒业仪器仪表有限公司-80℃冰箱-青岛海尔股份有限公司剪切均质机ULTRA-TVRRAXT25广州艾卡仪器设备有限公司2.2实验方法2.2.1修饰玉米醇溶蛋白的制备1.玉米醇溶蛋白颗粒的制备初始阶段需制备玉米醇溶蛋白溶液，在磁力搅拌状态下，将5g玉米醇溶蛋白颗粒逐滴加入200mL80%乙醇-水混合液，磁力搅拌直至获得澄清透明的溶液，待玉米醇溶蛋白充分溶解后，采用梯度加入方式将溶液混入500mL搅拌中的去离子水，磁力搅拌10min后完成，采取旋转蒸发技术负压脱除乙醇，以4000rpm的离心速度处理10分钟，得到1%颗粒分散液。最后将溶液平铺在培养皿中，用保鲜膜封口，在冰箱中冷冻24h后扎孔放入冻干机中冻干，得到修饰的玉米醇溶蛋白颗粒，储存到密封袋中备用。2.Cs-Zein复合胶体颗粒的制备在40mL1%冰醋酸介质中逐步分散0.2g壳聚糖，经12小时磁力搅拌至完全溶解后留存待用，再配制玉米醇溶蛋白溶液，借助磁力搅拌，将2g玉米醇溶蛋白颗粒分批次引入60mL80%乙醇水混合液，持续搅拌至溶液呈现澄澈外观，待玉米醇溶蛋白全部溶解后备用。采用加注法，将玉米醇溶蛋白溶液掺入搅拌中的壳聚糖溶液，完成10分钟搅拌后，加入120mL1%冰醋酸的持续搅拌溶液，持续磁力搅拌10min，随后在培养皿内铺平，保鲜膜封口处理，经24h深度冷冻，保鲜膜扎孔后放入冻干机实现冷冻干燥，得到Cs-Zein复合胶体颗粒，装袋密封后留存。2.2.2毛细悬浮液的制备方法分别以制备的两种固体颗粒玉米醇溶蛋白颗粒和Cs-Zein复合胶体颗粒制备毛细悬浮液，玉米胚芽油作为一次流体，去离子水为二次流体，首先将一定量的冻干颗粒分散到玉米胚芽油中，用小搅拌机搅拌10min,然后用滴管逐滴缓慢加入去离子水，再用小搅拌机继续搅拌10min,使毛细悬浮液呈现均匀粘性质地。以20%质量分数的蛋白颗粒，0%、3%、5%、7.5%、质量分数的二次流体按上述步骤制备二次流体备用。以10%质量分数的蛋白颗粒，5%质量分数的二次流体按上述步骤制备二次流体备用。2.2.3毛细悬浮液的外观形貌图将毛细悬浮液样品装在瓶中，并取适量毛细悬浮液置于培养皿上，后放置黑色背景中进行拍照，观察毛细悬浮液外观形貌并加以分析。2.2.4毛细悬浮液的显微镜观察取适量毛细悬浮液放置于载玻片上，盖上盖玻片，用电子显微镜观察，采集图片并加以分析。2.2.5毛细悬浮液的储藏稳定性采用颗粒质量占比10%，选取5%质量分数的二次流体构建毛细悬浮液，保持20%的颗粒质量分数不变，按梯度设置二次流体质量分数（0%/3%/5%/7.5%/10%）制备毛细悬浮液，将不同配比悬浮液注入20mL透明玻璃瓶，密封处理后室温存放，定期检查试样外观改变，采集图像并分析。2.2.6毛细悬浮液的质构性能向20mL玻璃瓶内移入定量毛细悬浮液，采用TPA模式进行质构测定，质构仪TA11/1000探头，实验采用以下参数：采用0.5mm/s的恒速将毛细悬浮液样品压入；测试前速度：2.0mm/s;测试后速度：0.5mm/s的速率；第一阶段下压量：5.0mm；第二阶段下压量：5.0mm处；触发力：1g。三结果与分析3.1外观形态及微结构蛋白固形物占比与毛细悬浮液性质存在显著关联，其与毛细管桥的生成数量呈正相关性。如REF_Ref10252\h图1-1a为含20%质量分数玉米醇溶蛋白颗粒，二次相流体占比5%，b组采用质量分数10%的玉米醇溶蛋白颗粒，以5%质量分数添加的二次流体，c组采用质量分数为20%的Cs-Zein复合胶体颗粒，质量占比5%的二次流体，d组采用质量分数10%的Cs-Zein复合胶体颗粒，质量占比5%的二次流体。固定二次流体添加量，分析颗粒质量分数梯度变化的悬浮液特性，毛细悬浮液的黏度随颗粒含量增至20%而明显上升，流动阻力增大；此外采用相同质量分数的蛋白颗粒，若二次流体的质量分数一致，采用Cs-Zein复合胶体颗粒制得的毛细悬浮液粘性更强且结构更致密。作为桥接介质，二次流体浓度深刻影响悬浮液性质，作为桥接介质，二次流体连接毛细悬浮液中的颗粒，对毛细管桥及毛细网络的组装数量起关键作用。如REF_Ref14582\h图1-2中的A为玉米醇溶蛋白颗粒质量分数为20%，二次流体质量分数从左至右为0%、3%、5%、7%的毛细悬浮液的外观形貌图；图2中的B为Cs-Zein复合胶体颗粒质量分数为20%，二次流体质量分数从左至右为0%、3%、5%、7%的毛细悬浮液的外观形貌图。颗粒占比20%、二次流体占比0%的混合浮液体系，呈现流体相似的外观形貌，随着二次流体添加比例增加，毛细悬浮液呈现明显增稠现象，流动性变差。而且在颗粒质量分数一定时二次流体的添加量越多，其流动性越差。二次流体质量分数越多，毛细悬浮液中形成的毛细管桥和毛细网络的数量相应增多，粘性更大。如REF_Ref14654\h图1-3实验组采用20%的玉米醇溶蛋白颗粒，二次流体添加量为零，7.5%二次流体体系毛细悬浮液的光学显微分析图，A组采用20%颗粒质量分数，未添加二次流体的悬浮体系，B组采用20%颗粒质量分数，添加3%二次流体，C组中颗粒占比为20%，含5%质量分数二次流体，D样品中颗粒占比20%，7.5%的二次流体添加量。如图，若不添加二次流体，未形成毛细管桥网络结构，若颗粒质量分数相同，毛细管桥网络结构的密度与二次流体添加量呈正相关。当二次流体的质量分数为7.5%有相应的颗粒聚集现象，这与观察到的形态有一致的规律。如REF_Ref14693\h图1-4为Cs-Zein复合胶体颗粒质量分数为20%，二次流体的质量分数分别为0%，3%，5%，7.5%的毛细悬浮液的光学显微图，A为Cs-Zein复合胶体颗粒质量分数为20%，不添加二次流体的悬浮液，B为Cs-Zein复合胶体颗粒质量分数为20%，二次流体质量分数为3%，C为Cs-Zein复合胶体颗粒质量分数为20%，二次流体质量分数为5%，D为20%质量分数的Cs-Zein复合胶体颗粒，二次流体质量分数为5%。如图，不添加二次流体，未形成毛细管桥网络结构，若颗粒质量分数相同，毛细管桥网络结构的密度与二次流体添加量呈正相关。如REF_Ref14739\h图1-5a呈现的是含20%玉米醇溶蛋白颗粒的悬浮液，5%二次流体添加量的毛细悬浮液光学显微表征,b对应的样品含10%玉米醇溶蛋白颗粒，二次流体添加量为5%的毛细悬浮液光学显微结果。若二次流体质量分数维持不变，20%颗粒负载的悬浮液对比10%负载，形成的毛细桥更密集，毛细构造紧凑度提升，其塑性响应更为显著，稳定性也更高，该现象在宏观形貌上同样有所显现，20%玉米醇溶蛋白颗粒与5%二次流体配比的毛细悬浮液，其毛细管桥数量达到最佳水平，毛细互联结构密实，该体系具有恰当的塑性表现，结构不易破坏，不易产生蛋白颗粒聚集，其外观呈现理想的均相分布状态，上述形态参数符合调味酱加工工艺要求，由Cs-Zein复合胶体构成的毛细悬浮液表现出均一的形态特征，该结构参数完全适配调味酱的工艺要求。图1-SEQ图1-\*ARABIC1a为20%质量分数的玉米醇溶蛋颗粒，5%质量分数的二次流体，b为10%质量分数的玉米醇溶蛋颗粒，5%质量分数的二次流体，c为20%质量分数的Cs-Zein复合胶体颗粒，5%质量分数的二次流体，d为10%质量分数的Cs-Zein复合胶体颗粒，5%质量分数的二次流体。Figure1-1ais20%qualityfractionofcornalcoholsolubleeggcompositeparticles,5%qualityfractionofsecondaryfluid,bis10%qualityfractionofcornalcohol-solubleeggcompositeparticles,5%qualityfractionofsecondaryfluid,cis20%qualityfractionCs-Zeincompositecolloidalparticles,5%qualityfractionsecondaryfluid,dis10%qualityfractionCs-ZeIncompositecolloidalparticles,5%qualityfractionsecondaryfluid.图1-SEQ图1-\*ARABIC2A为玉米醇溶蛋白颗粒制备的颗粒质量分数为20%，二次流体质量分数从左至右为0%、3%、5%、7%的毛细悬浮液的外观形貌图；B为Cs-Zein复合胶体颗粒制备的颗粒质量分数为20%，二次流体质量分数从左至右为0%、3%、5%、7%的毛细悬浮液的外观形貌图。Figure1-2Aisanappearancemorphologicaldiagramofcapillarysuspensionpreparedfromcornzeincompositeparticleswithaparticlemassfractionof20%,andsecondaryfluidmassfractionsfromlefttorightof0%,3%,5%,and7%;BisanappearancemorphologicaldiagramofcapillarysuspensionpreparedfromCs-Zeincompositecolloidalparticleswithaparticlemassfractionof20%,andsecondaryliquidmassfractionsfromlefttorightof0%,3%,5%,and7%.图1-SEQ图1-\*ARABIC3为玉米醇溶蛋白颗粒质量分数为20%，二次流体的质量分数分别为0%，3%，5%，7.5%的毛细悬浮液的光学显微图。A为颗粒质量分数为20%，不添加二次流体的悬浮液，B为颗粒质量分数为20%，二次流体质量分数为3%，C为颗粒质量分数为20%，二次流体质量分数为5%，D为20%质量分数的颗粒，二次流体质量分数为7.5%。Figure1-3isanopticalmicroscopicimageofcapillarysuspensionswith20%qualityfractionofcornalcoholsolubleproteincompositeparticlesand0%,3%,5%,and7.5%qualityfractionsofsecondaryfluid,respectively.Aisasuspensionwith20%qualityfractionandnosecondaryfluid,Bisasuspensionwith20%,3%qualityfractionofsecondaryfluid,Cisasuspensionwith20,5%qualityfractionofsecondaryfluid,andDisasuspensionwith20qualityfractionofparticlesand7.5%qualityfractionofsecondaryfluid.图1-SEQ图1-\*ARABIC4为Cs-Zein复合胶体颗粒质量分数为20%，二次流体的质量分数分别为0%，3%，5%，7.5%的毛细悬浮液的光学显微图，A为Cs-Zein复合胶体颗粒质量分数为20%，不添加二次流体的悬浮液，B为Cs-Zein复合胶体颗粒质量分数为20%，二次流体质量分数为3%，C为Cs-Zein复合胶体颗粒质量分数为20%，二次流体质量分数为5%，D为20%质量分数的Cs-Zein复合胶体颗粒，二次流体质量分数为5%。Figure1-4isanopticalmicroscopicimageofcapillarysuspensionswithCs-Zeincompositecolloidalparticlesof20%massfractionandsecondaryfluidmassfractionsof0%,3%,5%,and7.5%,respectively.AisasuspensionwithCs-Zeincompositecolloidsof20%massfractionwithoutsecondaryfluid,BisasuspensionwithCs-Ze-incompositecolloidsof20%,secondaryfluidmassfractionof3%,CisasuspensionwithCs-Zeincompositecolloidsof20,secondaryfluidmassfractionof5%,andDisasuspensionwithCs-Zecompositecolloidsof20massfractionandsecondaryfluidmassfractionof5%.图1-SEQ图1-\*ARABIC5中的a为玉米醇溶蛋白颗粒质量分数为20%，二次流体的质量分数为5%的毛细悬浮液的光学显微图,b为玉米醇溶蛋白颗粒质量分数为10%，二次流体的质量分数为5%的毛细悬浮液的光学显微图。Figure1-5ashowstheopticalmicroscopicimageofthecapillarysuspensionwith20%qualityfractionofcornalcoholsolubleproteincompositeparticlesand5%qualityfractionofsecondaryfluid,andbshowstheopticalmicroscopicimageofthesamecapillarysuspensionwith10%qualityfractionofcornalcohol-solubleproteincompositeparticlesand5%qualityfractionofsecondaryfluid.3.2毛细悬浮液的储藏稳定性毛细悬浮液随时间变化的形貌观察结果见REF_Ref14846\h图1-6，实验采用玉米醇溶蛋白颗粒，以20%蛋白颗粒为基础，逐步添加0%、3%、5%、7.5%二次流体，a即原始制备的样品批次，b样品为贮存7天的样本，c组为30天老化样品。从图中可见，实验制得的样品其外观形貌整体分布均匀且状态稳定；完成一周静置后，20%颗粒组分，未添加二次流体的悬浮液已发生明显分层，剩余样品在静置后上层有微量油脂分离，颗粒占比20%且二次流体达7.5%的样品显现出沉积颗粒，若颗粒质量分数为20%，二次流体占比3%与5%的试样，无明显相分离。经过30天静置，20%的颗粒质量分数，3%、5%质量分数的流体样品存在轻微油分析离，相比其余组别其均匀稳定表现最为突出，本实验体系中，存在较密集的毛细管桥及毛细网络结构，由此形成的毛细悬浮液稳定性良好，保存效果相对理想，针对7.5%和10%这两种二次流体质量分数，由于毛细管桥的富集，结构密度增大，从而影响毛细悬浮液的稳定贮存，损害了其长期储存稳定性。毛细悬浮液各时间段的形貌对比见REF_Ref14928\h图1-7，实验采用Cs-Zein复合胶体颗粒作为固体颗粒，Cs-Zein复合胶体以20%的质量比存在，采用0%、3%、5%、7.5%的二次流体质量分数，a为未经历老化的样品，b组为7天静置后的样本，c为30天贮存后的样本。从图中可见，所有制备完成的样品其外观形貌均符合均匀稳定的要求；经过7天存放，含20%颗粒组分，二次流体添加量为5%的体系未出现分层，剩余样品液面有微量油脂析离，颗粒占比20%、二次流体7.5%的样品中观察到明显的颗粒沉积，针对颗粒浓度为20%的样本，3%与5%二次流体添加量的样品，无明显聚集现象，待30天静置结束，混合物中颗粒占20%，流体占比3%与5%的样品呈现少量油相分离，不同比例对比下该样品稳定性最为突出。如REF_Ref15173\h图1-8中a为Cs-Zein复合胶体颗粒质量分数为20%，二次流体质量分数为5%的毛细悬浮液；b为玉米醇溶蛋白复合颗粒质量分数为20%二次流体质量分数为5%放置四十天表面外观形貌图。如图可见，玉米醇溶蛋白颗粒制备的毛细悬浮液长出霉斑，而Cs-Zein复合胶体颗粒制备的毛细悬浮液表面完好，未出现霉坏现象。壳聚糖具有抗氧化和抗炎症作用，放置一段时间后，Cs-Zein复合胶体颗粒制备的毛细展现出出色的储存稳定性。图1-SEQ图1-\*ARABIC6为毛细悬浮液在不同时间的外观形貌图，固体颗粒为玉米醇溶蛋白复合颗粒，图中，从左到右，蛋白颗粒质量分数为20%二次流体质量分数依次为0%、3%、5%、7.5%。a为现制备的样品，b为放置7天的样品，c为放置30天的样品。Figure1-6showstheappearancemorphologyofthecapillarysuspensionatdifferenttimes.Thesolidparticlesarecornalcoholsolubleproteincompositeparticles.Inthefigure,fromlefttoright,themassfractionofproteinparticlesis20%,andthemassfractionofsecondaryfluidis0%,3%,5%,and7.5%,respectively.aisthesamplepreparednow,bisthesampleplacedfor7days,andcisthesampleplacedfor30days.图1-SEQ图1-\*ARABIC7为毛细悬浮液在不同时间的外观形貌图，固体颗粒为Cs-Zein复合胶体颗粒，图中，从左到右，Cs-Zein复合胶体颗粒质量分数为20%，二次流体质量分数依次为0%、3%、5%、7.5%。a为现制备的样品，b为放置7天的样品，c为放置30天的样品。Figure1-7showstheappearancemorphologyofthecapillarysuspensionatdifferenttimes.ThesolidparticlesareCs-Zeincompositecolloidalparticles.Inthefigure,fromlefttoright,themassfractionofCs-Zeincompositecolloidalparticleis20%,andthemassfractionofsecondaryfluidis0%,3%,5%,and7.5%,respectively.aisthesamplepreparednow,bisthesampleplacedfor7days,andcisthesampleplacedfor30days.图1-SEQ图1-\*ARABIC8a为Cs-Zein复合胶体颗粒质量分数为20%，二次流体质量分数为5%的毛细悬浮液；b为玉米醇溶蛋白复合颗粒质量分数为20%二次流体质量分数为5%放置四十天表面外观形貌图Figure1-8ashowsacapillarysuspensionwithamassfractionof20%forCs-Zeincompositecolloidalparticlesandamassfractionof5%forsecondaryfluid;bshowsthesurfaceappearanceandmorphologyofcornproteincompositeparticleswithamassfractionof20%,secondaryfluidmassfractionof5%,after40days.3.3毛细悬浮液的硬度分析如REF_Ref15761\h表1-1可以看出，二次流体占比直接影响毛细悬浮液的硬度表现，颗粒质量分数固定不变的条件下，其他变量维持原状，若二次流体加入量增多，刚性特性愈发明显，二次流体掺入量与毛细悬浮液内部网络结构的构建密切相关，直接关系到硬度值，二次流体质量分数与毛细管桥数量呈正相关增长关系，引发悬浮液硬化现象。针对二次流体占比5%的体系，见REF_Ref15823\h表1-2对比了10%与20%颗粒含量的硬度差异，实验表明颗粒占比直接影响毛细体系硬度，若二次流体质量分数维持原状，固定其余变量，蛋白颗粒的掺入量提升，其硬度出现显著上升，鉴于蛋白颗粒是形成毛细网络的主要驱动力，质量分数增大直接引起毛细管桥数量上升，促成悬浮液硬化状态，颗粒及二次流体的质量分数同步上升，引起毛细悬浮液硬度增长。表1-SEQ表1-\*ARABIC1不同质量分数的二次流体形成的毛细悬浮液的硬度（颗粒质量分数为20%）Table1-1Hardnessofcapillarysuspensionsformedbysecondaryfluidwithdifferentmassfractions(particlemassfractionis20%)表1-SEQ表1-\*ARABIC2不同质量分数的蛋白颗粒形成的毛细悬浮液的硬度(二次流体质量分数为5%）Table1-2Hardnessofcapillarysuspensionsformedbyproteinparticleswithdifferentmassfractions(secondaryfluidmassfractionis5%)四毛细悬浮液基质在调味酱中的应用研究4.1引言食品健康化趋势的快速推进，让传统调味酱原料安全性争议丛生，以氢化植物油与高饱和度脂质为核心构成的塑性脂肪基质，缘于含有反式异构脂肪酸与过量的饱和脂肪酸，已确认和代谢紊乱、心血管疾病等慢性病症存在显著的关联REF_Ref20491\r\h[28]。流行病学考察显示，我国青少年摄入含此类成分加工食品的量一直维持在高位，进一步使公共健康负担加剧了REF_Ref19844\r\h[29]，即便液态植物油（像玉米胚芽油）凭借自身低饱和脂肪的特性和必需脂肪酸的组分展现营养优势，然而它具有流动性太过、缺少半固态黏弹性的缺陷，严重妨碍了其在固态调味酱体系里对传统基质的替换运用。现在调味酱工业化生产普遍依靠合成乳化剂与增稠剂保障质构稳定性，这不仅让产品的天然属性受损，更难以契合消费者对清洁标签食品的迫切要求，传统工艺针对功能性活性物质的递送效率差，降低了产品的营养附加价值，针对上面说到的问题，本研究开创性地用玉米醇溶蛋白修饰颗粒作为界面稳定单元，把玉米胚芽油作为连续相介质，构建全新的毛细悬浮液基质体系。系统搞清楚颗粒浓度、二次流体比例与基质黏弹性的构效关系，建立针对多样化消费场景（如可涂抹、可泵送类型）的质构设计标准；创立常温低压条件下的绿色制备工艺模式，减少能源消耗，降低化学副产物的生成，带动调味酱产业可持续发展的步伐。综合实验筛选情况，采用高塑性且质地均一的，稳定性强的毛细悬浮分散液，故采用20%质量分数的Cs-Zein复合胶体颗粒，以5%二次流体配比的毛细悬浮液生产调味酱后，采用标准感官程序测试调味酱性能。4.2实验材料与仪器设备4.2.1实验材料与试剂表4-1实验材料与试剂Table2-1Materialsandreagents名称级别/型号生产厂家醋食品级当地超市盐食品级当地超市糖食品级当地超市4.2.2实验仪器与设备表4-2实验仪器与设备Table2-2Experimentalinstruments名称级别/型号生产厂家分析天平ESJ120-4B沈阳龙腾电子有限公司磁力搅拌器ETS-D4德国IKA公司4.3实验方法4.3.1毛细悬浮液基质调味酱的制备方法1.根据上述实验制备出Cs-Zein复合胶体颗粒质量分数为20%二次流体质量分数为5%的毛细悬浮液备用。2.将毛细悬浮液与醋、盐、糖混合，搅拌至均匀（转速：500-1000rpm，时间：2-3分钟）。3.调整pH至3.8-4.2（醋酸调节），抑制微生物生长。5.继续混合均匀，磁力搅拌5min。4.4毛细悬浮液基质调味酱的感官评定分析由10位测评人员组成的感官小组，预先对本次评定的目标、考察项及评分标准达成共识，从色泽、组织结构、口感、风味及整体接受度五个维度开展评分，实验在符合标准的感官实验室内实施，各成员在评估阶段不得与其他组员交换意见，评分明细见下列表格。指标分值评分标准分数色泽20色泽光亮，能勾起食欲14~20颜色一般，食欲尚可7~13颜色发黑或无光泽0~6组织状态20流动性强，质地均匀14~12流动性一般，质地粗糙7~13流动性差，较粘性0~6口感20口感细腻，咸甜适中14~12口感一般，偏咸或偏甜7~13口感较差，毫无滋味0~6风味20无明显异味14~20有少许异味7~13有异味0~6总体接受性20总体感觉较好14~20总体感觉一般7~13总体感觉较差0~6经过感官评定，依据产品表面光泽度、颜色均匀性及视觉吸引力评分，优质产品需具备自然鲜亮的金黄色的外观，无氧化变色或浑浊现象，无颗粒沉淀的均一结构。数据验证了毛细悬浮液基质的调味酱被大众的接受程度较高，感官评定不仅验证了毛细悬浮液基质在调味酱应用中的可行性，更为健康食品开发提供了量化评价模型。未来可通过扩大样本量、纳入地域化风味偏好分析，进一步优化产品适配性，推动调味酱行业向科学化、精准化方向升级。五结论与展望5.1结论通过对于玉米醇溶蛋白的修饰，发现经过处理后的Cs-Zein复合胶体颗粒可以作为稳定毛细悬浮液的固体蛋白颗粒，制备出颗粒和二次流体质量分数最合适的粘性，例如Cs-Zein复合胶体颗粒制备的毛细悬浮液，该毛细悬浮液中的玉米醇溶颗粒在壳聚糖的修饰下具有抑菌性并且当颗粒质量分数为20%，二次流体的质量分数为5%的毛细体系呈现最优流变特性、网络结构完整性和优质的储藏物理稳定性。毛细悬浮液基质的调味酱较为稳定、均一、黏度合适的毛细悬浮液基质的调味酱。可推广性强，不需要化学助剂的添加制备简单适合工业化生产。更符合清洁标签食品的规范要求，为健康油脂基调味酱的大规模生产开辟了环境友好型技术路径。5.2展望本研究成功用修饰过的玉米醇溶蛋白颗粒Cs-Zein复合胶体颗粒作为固体稳定剂，制备了均一的、粘性合适，储藏稳定的毛细悬浮液，并应用在调味酱中，未来还可以在利用玉米醇溶蛋白荷载营养物质，在保持调味酱美味风味的同时，增加其营养含量。经由控制颗粒的大小和分布情形，达成酱体里果蔬颗粒的悬浮状态，提升产品外观美感，可创建低脂/低糖配方，契合清洁标规格，该毛细悬浮液体系借助可定制的流变特性、不错的包容性及健康化可能，该毛细悬浮液借由其可调控的流变特性以及多尺度结构设计水平，为功能导向型调味酱的开发供应了理论模型与技术样本，未来可实现酱体质构的针对性定制，进一步延伸其在特膳食品、老年营养等细分领域的应用范畴，为创新调味酱的开发构建了理想平台。参考文献GögeleinC,BrinkmannM,SchröterM&HerminghausS.Controllingtheformationofcapillarybridgesinbinaryliquidmixtures[J].Langmuir,2010.26(22):17184-17189.KaoSV,NielsenLE,HillCT.Rheologyofconcentratedsuspensionsofspheres.I1Suspensionsagglomeratedbyanimmisciblesecondliquid!I.JoumalofColloid&InterfaceScience,1975,53(3):367-373.KoosE,DittmannJ,WillenbacherP.KapillarkrfteinSuspensionen:RheologischeEigenschaftenundpotenzielleAnvendungen[J].ChemieIngenieurTechnik,2011,83(8):1305-1309KoosE,JohannsmeierJ,SchweblerL,etal.Tuningsuspensionrheologyusingcapillaryforces].SoftMatter,2012,8(24):6620-6628.KoosE,WillenbacherN.Capillaryforcesinsuspensionrheology.J1.Science,2011,331(6019):897-900.王丽娟,李宏漫,李慧,等.毛细管悬浮液的研究进展[J].沈阳师范大学学报（自然科学版）,2021,39(6):561-565.DOI:10.3969/j.issn.1673-5862.2021.06.017.DunstanTS,DasA,StarckP,etal.CapillaryStructuredSuspensionsfromInSituHydrophobizedCalciumCarbonateParticlesSuspendedinaPolarLiquidMedia[J].Langmuir:TheACSJournalofSurfacesandColloids,2018.KoosE.Capillarysuspensions:Particlenetworksformedthroughthecapillaryforce[J].CurrOpinColloidInterface,2014,19(6):57584.AllainC,CloitreM,WafraM.AggregationandSedimentationinColloidalSuspensions[J].PhysicalReviewLetters,1995,74(8):1478-1481.段萌欣.(2024).芥子碱构建蛋白基毛细悬浮油凝胶及其应用研究.(Doctoraldissertation,扬州大学).Wang,G.S.,Chen,H.Y.,Wang,L.J.,Zou,Y.,Wan,Z.L.,&Yang,X.Q..(2022).Formationofproteinoleogelsviacapillaryattractionofengineeredproteinparticles.Foodhydrocolloids.DAsAAK，DuNsTANTs，sTOYANOVsD，eta1．Thermauyresponsivecapiuarysuspensions[J]．AcsApplMaterInter，2017，9(50)，44152—44160．HOFFMANNs，K00sE，wILLENBAcHERN．usingcapillarybridgestotunestabilityandflowbehavioroffoodsuspensions[J]．FoodHydrocolloids，2014，40(1)：44—52．KILLIANLA，couPLANDJN．Manufactureandapplicationofwater—in—oilemulsionstoinducetheaggregationofsucrosecrystalsinoil：Amodelformelt—resistantchocolateJ1．FoodBiophys，2012，7(2)，124—131．IiïinaAV,VarlamovVP.Chitosan-basedpolyelectrolytecomplexes:Areview[lJ].AppliedBiochemistryandMicrobiology,2005,41(1),5-11.MunS,DeckerEA,MeClementsDJ.Effectofmolecularweightanddegreeofdeacetylationofchitosanontheformationofoil-in-wateremulsionsstabilizedbysurfactant-chitosanmembranest],JournalofColloidandInterfaceScience,2006,296(2):581-590.RaoMS,ChawlaSP.Cha