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高内相乳液在改善淀粉凝胶性能中的作用

发布时间：2026-07-07文字：汪红浏览量：

2026年5月，7790必发集团汤晓智、高成成（通讯作者）在国际期刊Food Hydrocolloids（Q1，IF: 13.8）发表题为“The role of high internal phase emulsions in the enhancement of starch gel properties”的研究性论文。

淀粉的糊化、回生与凝胶化过程，直接决定着淀粉基食品的质地、口感与货架期。如何有效调控这些过程，是食品工业长期关注的课题。向淀粉凝胶中引入乳液，已被证实是一种可改变食品结构、调节感官特性的有效策略。

近年来，高内相乳液（HIPEs）因其极高的内相比例、优异的稳定性及载运生物活性物的潜力，在食品领域备受瞩目。然而，传统HIPEs依赖合成表面活性剂，限制了其在食品中的安全应用，促使研究者转向食品级颗粒（如多糖、蛋白质）稳定的HIPEs。尽管已有研究探讨了常规乳液与淀粉的相互作用，但HIPEs因其独特的网络结构和流变行为，对淀粉凝胶性质的影响机制至今尚不明确——而现有认知大多建立在低内相乳液（LIPEs）基础上。

为此，本研究利用壳聚糖-阿拉伯胶复合颗粒协同肉桂醛，构建了高稳定性的食品级HIPEs。通过系统比较HIPEs与LIPEs对玉米淀粉凝胶的作用差异，我们旨在揭示HIPEs在淀粉凝胶结构调控中的独特优势，为淀粉基食品的质构设计与功能提升提供新的理论依据和策略参考。

研究亮点

本研究系统比较HIPEs与LIPEs对玉米淀粉凝胶的作用差异，揭示了HIPEs与LIPEs对淀粉凝胶性质截然相反的调控效应。HIPEs因高热稳定性在凝胶中均匀分布，形成致密多孔网络，使硬度和穿刺力提升；而LIPEs因热稳定性不足发生大尺度絮凝，导致凝胶网络结构劣化、抗变形能力下降。

研究结论

本研究揭示了一条全新的调控淀粉凝胶质构的路径：利用HIPEs作为活性填充物，可精准强化淀粉凝胶的机械性能。研究发现，HIPEs与LIPEs对淀粉凝胶表现出截然相反的调控效应。HIPEs凭借其高稳定性和紧密堆积的网络结构，均匀分散于淀粉基质中，对淀粉分子链运动形成物理约束，使凝胶硬度提升31%、穿刺力提升72%，并改善了水分动态分布。而LIPEs因液滴聚集和相分离，反而导致凝胶结构劣化。值得注意的是，两类乳液均未改变淀粉的短程有序与结晶结构——这意味着HIPEs的增强作用完全来源于物理机制，而非化学修饰。本文揭示的调控原理为淀粉基食品的质构定向设计提供了新思路。