香腸制品作為一種典型的加工肉制品，深受廣大消費者喜愛。在香腸制品加工中，動物脂肪具有改善產(chǎn)品質(zhì)構(gòu)和風味及提供營養(yǎng)的作用。動物脂肪的組織結(jié)構(gòu)是指含有脂質(zhì)晶體的脂肪細胞嵌入由膠原蛋白構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中。凝膠通常是由至少一種凝膠劑和各種分散介質(zhì)經(jīng)過一系列工藝過程制備而成的一種具有三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的半固體。在低脂肉制品的生產(chǎn)加工中，添加食品凝膠以替代動物脂肪不僅可以增加產(chǎn)品的保水性，降低產(chǎn)品飽和脂肪酸的含量，還可以賦予產(chǎn)品良好的口感，并達到改善肉制品品質(zhì)的目的。因此，食品凝膠被認為是用于替代肉制品中動物脂肪的較好選擇。

水包油（O/W）型蛋白基乳液凝膠是一種以O(shè)/W型蛋白基乳液為基礎(chǔ)所形成的凝膠狀半固體。其中，蛋白質(zhì)凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)作為連續(xù)相，油滴作為分散相進行填充。O/W型蛋白基雙凝膠是一種由蛋白基水凝膠和油凝膠混合制備而成的半固體，其中蛋白質(zhì)凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)同樣作為連續(xù)相，而油凝膠顆粒作為分散相。O/W型蛋白基乳液凝膠和O/W型蛋白基雙凝膠均具有與動物脂肪類似的結(jié)構(gòu)和理化性質(zhì)，能夠解決傳統(tǒng)脂肪模擬物在應(yīng)用時出現(xiàn)的多種問題。

東北農(nóng)業(yè)大學食品學院的李昕、李悅欣、孔保華*等人主要以O(shè)/W型蛋白基乳液凝膠和O/W型蛋白基雙凝膠為核心，對二者在制備、結(jié)構(gòu)、機械特性以及作為香腸制品脂肪模擬物的應(yīng)用方面進行比較，以期為利用O/W型蛋白基乳液凝膠和O/W型蛋白基雙凝膠替代動物脂肪進而應(yīng)用于香腸制品的生產(chǎn)加工提供一定的理論依據(jù)和技術(shù)指導(dǎo)。

1 O/W型蛋白基乳液凝膠和O/W型蛋白基雙凝膠在制備方面的比較

O/W型蛋白基乳液凝膠的制備過程主要由乳液的制備、乳液與凝膠基質(zhì)溶液的混合及混合溶液的凝膠化3 個部分組成（圖1）。Wang Yusheng等利用均質(zhì)機制備亞麻籽蛋白-殼聚糖基乳液，并將該乳液在40 ℃條件下水浴4 h后冷卻至室溫完成凝膠化。Jiang Qinbo等利用均質(zhì)機將經(jīng)加熱熔化后的液態(tài)蛋白核小球藻蛋白基水凝膠和蜂蠟油凝膠乳化制備油凝膠乳液，并將該油凝膠乳液在90 ℃條件下水浴30 min后冷卻至室溫完成凝膠化。

與O/W型蛋白基乳液凝膠相比，O/W型蛋白基雙凝膠的制備方法具有多樣性，如圖1所示，其制備通常有兩種方法。第1種是熱乳化法，是指液態(tài)油相（液態(tài)油和油凝膠劑）與液態(tài)水相（水和水凝膠劑）混合后進行均質(zhì)化處理，形成液態(tài)的乳化體系。隨后，對該乳化體系進行凝膠化處理以制備雙凝膠。由此可見，該方法與O/W型蛋白基乳液凝膠的制備方法具有異曲同工之妙，并均可概述為液態(tài)的油相和水相預(yù)先均質(zhì)乳化，隨后凝膠化的過程。值得注意的是，在該方法的混合階段，油相和水相雖然呈現(xiàn)溶液狀態(tài)，但可能由于其原本就是液態(tài)，或是凝膠在加熱后熔化而成的溶液狀態(tài)。Zhang Lixian等利用熱乳化法制備肌原纖維蛋白-單甘酯雙凝膠，在其制備過程中混合時所用的液態(tài)水相和油相是經(jīng)水凝膠和油凝膠加熱熔化所形成的。第2種是冷乳化法，其制備過程通常包含以下兩步：首先，分別完成水凝膠和油凝膠的制備；接著，將二者在25 ℃的室溫條件下以一定的剪切速率直接混合制備雙凝膠。通過對上述兩種雙凝膠制備方法進行比較，發(fā)現(xiàn)二者的不同體現(xiàn)在雙凝膠的熱乳化法中，乳化過程先于凝膠化過程發(fā)生。然而，在雙凝膠的冷乳化法中，乳化過程和凝膠化過程的發(fā)生順序卻相反，這主要是由于參與混合的油相和水相是以凝膠形式出現(xiàn)。這種差異意味著利用冷乳化法制備雙凝膠時，往往不需要表面活性劑的參與，甚至所采用的蛋白質(zhì)并不需要優(yōu)異的乳化性。也正因如此，利用該方法制備的O/W型蛋白基雙凝膠結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性較差。

通常，O/W型蛋白基乳液凝膠和O/W型蛋白基雙凝膠的制備均需要植物油、水、小分子表面活性劑、蛋白質(zhì)及其他生物大分子的參與。其中，蛋白質(zhì)利用其凝膠性將水相凝膠化，得到這兩種凝膠的連續(xù)相。除凝膠性外，蛋白質(zhì)還具有乳化性，能夠降低油-水間的界面張力，從而在分散的油相周圍形成界面膜以穩(wěn)定油-水雙相體系。因此，當利用蛋白質(zhì)充當表面活性劑時，這兩種凝膠制備往往不需要額外添加其他的小分子表面活性劑。Ban Qingfeng等將乳清分離蛋白同時作為凝膠劑和乳化劑制備乳液凝膠；Jiang Qinbo等將小球藻蛋白同時作為凝膠劑和乳化劑用于雙凝膠的制備。雖然O/W型蛋白基乳液凝膠和O/W型蛋白基雙凝膠在制備原料方面具有相同點，但與乳液凝膠相比，雙凝膠的制備還需要油凝膠劑的參與，從而使分散油相凝膠化。根據(jù)分子質(zhì)量大小，可將油凝膠劑分為低分子質(zhì)量油凝膠劑和高分子質(zhì)量油凝膠劑。其中，利用蜂蠟等低分子質(zhì)量油凝膠劑和蛋白質(zhì)聚集體等部分高分子質(zhì)量油凝膠劑生產(chǎn)雙凝膠時，往往只需要將油凝膠劑與植物油直接混合即可。但是，若利用蛋白質(zhì)等高分子質(zhì)量油凝膠劑時，往往需要采用乳液模版法、氣凝膠模版法等間接方法制備。

以上是對兩種凝膠在制備時的方法選擇和原料種類方面的比較，但兩種凝膠的制備仍存在其他差異。比如在清潔標簽方面，由于O/W型蛋白基雙凝膠的制備需要油凝膠劑的參與，因此O/W型蛋白基乳液凝膠比O/W型蛋白基雙凝膠更具優(yōu)勢。此外，在制備總耗時和難易程度方面，與O/W型蛋白基雙凝膠相比，O/W型蛋白基乳液凝膠的制備往往需要更短的時間和更簡單的工藝流程。這主要是由于在制備O/W型蛋白基乳液之前，不需要對油相做任何處理。與O/W型蛋白基乳液凝膠相比，O/W型蛋白基雙凝膠雖然制備耗時更長、難度更大，但由于其油凝膠的制備，使得該雙凝膠的制備受更多因素影響，這也使其制備過程具有更高的靈活性。

2 O/W型蛋白基乳液凝膠和O/W型蛋白基雙凝膠在結(jié)構(gòu)方面的比較

O/W型蛋白基乳液凝膠的微觀結(jié)構(gòu)大體表現(xiàn)為液態(tài)油滴分散在蛋白凝膠基質(zhì)中，而O/W型蛋白基雙凝膠卻表現(xiàn)出固態(tài)油凝膠顆粒分散在蛋白凝膠基質(zhì)中。由此可見，兩種凝膠在結(jié)構(gòu)上既具有相似性，又具有差異性。以下從宏觀結(jié)構(gòu)、微觀結(jié)構(gòu)及結(jié)構(gòu)的影響因素3 個方面對這兩種凝膠進行比較。

O/W型蛋白基乳液凝膠和O/W型蛋白基雙凝膠的宏觀結(jié)構(gòu)通常采用移動攝像機進行視覺記錄和分析。根據(jù)倒置實驗的結(jié)果，這兩種材料均展現(xiàn)出自支撐結(jié)構(gòu)，且該結(jié)構(gòu)的形成主要與凝膠基質(zhì)有關(guān)。其中，O/W型蛋白基乳液凝膠的自支撐結(jié)構(gòu)主要是由水凝膠產(chǎn)生的，而O/W型蛋白基雙凝膠的自支撐結(jié)構(gòu)則主要歸因于水凝膠和油凝膠的交織結(jié)構(gòu)。此外，隨著油相比例的增加，O/W型蛋白基雙凝膠的顏色從白色逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)辄S色。Bollom等在探究乳清濃縮蛋白-大豆卵磷脂/硬脂酸雙凝膠的相關(guān)性質(zhì)時，發(fā)現(xiàn)大豆卵磷脂/硬脂酸油凝膠的含量越多，雙凝膠顏色越黃，而乳清濃縮蛋白水凝膠的含量越多，則雙凝膠顏色越白。這一現(xiàn)象也普遍發(fā)生在乳液凝膠中。然而，與O/W型蛋白基乳液凝膠不同的是，油相比例增加往往能夠使O/W型蛋白基雙凝膠表現(xiàn)出結(jié)塊并黏附在攪拌器上，這種差異可能與兩種凝膠中油相的存在形式有關(guān)。其中，O/W型蛋白基雙凝膠的油相以油凝膠形式存在，而O/W型蛋白基乳液凝膠的油相則以油滴形式存在。由此可見，兩種凝膠的宏觀結(jié)構(gòu)既相似又不同，且與二者的微觀結(jié)構(gòu)密切相關(guān)。

O/W型蛋白基乳液凝膠和O/W型蛋白基雙凝膠的微觀結(jié)構(gòu)通常采用激光共聚焦顯微鏡、掃描電子顯微鏡、冷凍掃描電鏡及偏振光顯微鏡等進行觀測。根據(jù)上述觀察結(jié)果，這兩種凝膠微觀結(jié)構(gòu)的差異主要與結(jié)構(gòu)形成時的凝膠化機制有關(guān)。與O/W型蛋白基乳液凝膠相比，除了形成蛋白基水凝膠網(wǎng)絡(luò)外，O/W型蛋白基雙凝膠結(jié)構(gòu)的形成還涉及另一種凝膠化機制，即油凝膠劑在油相中自組裝形成晶體網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。并且在雙凝膠的形成過程中，這兩種凝膠化機制相互影響。Hou Wenbo等利用β-谷甾醇的自組裝性，對豌豆分離蛋白-卡拉膠乳液凝膠的油相進行改造以制備雙凝膠，發(fā)現(xiàn)過大的β-谷甾醇晶體會破壞豌豆分離蛋白的凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，從而造成相分離和油滴聚集?；陔p凝膠油相中所存在的這一特殊凝膠化機制，導(dǎo)致兩種凝膠中分散油相的結(jié)構(gòu)存在顯著差異（圖2）。其中，O/W型蛋白基乳液凝膠的分散油相表現(xiàn)為液態(tài)油滴，而O/W型蛋白基雙凝膠的分散油相卻表現(xiàn)為固態(tài)油凝膠顆粒。盡管兩種凝膠在微觀結(jié)構(gòu)上具有顯著差異，但也具有部分相似性。比如二者的分散油相，即分散的液態(tài)油滴和固態(tài)的油凝膠顆粒，對蛋白凝膠基質(zhì)所造成的影響相似（圖2）。二者均可根據(jù)分散油相與蛋白凝膠基質(zhì)間的相互作用，將分散油相進一步分為兩種，即活性填料和非活性填料。其中，活性填料與蛋白凝膠網(wǎng)絡(luò)相連，而非活性填料不與蛋白凝膠基質(zhì)相互作用或僅發(fā)生有限地相互作用。雖然上述分類依據(jù)均適用于兩種凝膠的分散油相，但造成分類情況的原因卻存在差異。即與乳液凝膠相比，除了乳化劑所形成的油-水界面膜外，油凝膠劑所形成的晶體網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)也可能部分處于雙凝膠的水相中。綜合來看，兩種凝膠的微觀結(jié)構(gòu)既相似又不同，且其差異性主要與O/W型蛋白基雙凝膠制備時油凝膠劑的參與有關(guān)。

相較于O/W型蛋白基乳液凝膠，油-水兩相比對O/W型蛋白基雙凝膠結(jié)構(gòu)的調(diào)控機制已獲得更加廣泛的關(guān)注。這主要是由于雙凝膠的結(jié)構(gòu)中同時存在水凝膠和油凝膠，因此一旦增加油-水兩相比，由于固態(tài)油凝膠顆粒的聚集，O/W型蛋白基雙凝膠很容易就會向雙連續(xù)型和油包水型結(jié)構(gòu)的雙凝膠過渡。然而，由于O/W型蛋白基乳液凝膠的制備不需要油凝膠劑參與，從而無法達到上述相轉(zhuǎn)變的要求。因此，即使增加油-水兩相比，油滴聚集形成乳滴聚集結(jié)構(gòu)或大尺寸乳滴，并表現(xiàn)為分散油相的有效體積分數(shù)更高，并沒有發(fā)生相轉(zhuǎn)變。由此可見，油凝膠劑是造成兩種凝膠結(jié)構(gòu)差異的主要原因。此外，與乳液凝膠相比，油凝膠劑本身也被認為是僅對雙凝膠微觀結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響的特殊因素。當前已有文獻對基于多糖基水凝膠的O/W型雙凝膠進行報道，但缺乏油凝膠劑對基于蛋白水凝膠的O/W型雙凝膠微觀結(jié)構(gòu)的研究。除油-水兩相比、油凝膠劑等雙凝膠特有的影響因素外，O/W型蛋白基乳液凝膠和O/W型蛋白基雙凝膠結(jié)構(gòu)的影響因素也具有相似性，甚至部分因素對這兩種凝膠結(jié)構(gòu)的影響可能呈現(xiàn)相似的變化趨勢，這主要是由于二者具有相似的制備過程。然而，與O/W型蛋白基雙凝膠相比，當前對O/W型蛋白基乳液凝膠影響因素的研究更加廣泛，這可能是由于對乳液凝膠展開研究較早。因此，在未來應(yīng)該參考乳液凝膠，對O/W型蛋白基雙凝膠結(jié)構(gòu)可能涉及的影響因素進行更為廣泛深入的研究。

3 O/W型蛋白基乳液凝膠和O/W型蛋白基雙凝膠在機械特性方面的比較

根據(jù)測定時凝膠的形變條件，凝膠的機械特性通常需要采用以下兩種方法進行測定，即低形變條件下的流變分析法和高形變條件下的質(zhì)構(gòu)分析法。其中，流變分析法是采用小應(yīng)力評估凝膠的黏彈性，如儲能模量（G’）和損耗模量（G”），從而深入了解其分子結(jié)構(gòu)和穩(wěn)定性。然而，質(zhì)構(gòu)分析法需要施加較大的力評估凝膠的抗變形能力，從而得到凝膠質(zhì)構(gòu)特性的相關(guān)信息。當前，已有部分研究通過采用流變分析法和質(zhì)構(gòu)分析法探究O/W型蛋白基乳液凝膠和O/W型蛋白基雙凝膠的機械特性，如表1、2所示。

當采用流變分析法測試時，一般通過剪切掃描測定O/W型蛋白基乳液凝膠和O/W型蛋白基雙凝膠的表觀黏度。根據(jù)黏性測試結(jié)果，發(fā)現(xiàn)隨著剪切速率的增加，這兩種凝膠的黏度降低，均表現(xiàn)出剪切稀化行為。在完成黏度測試后，通常先后采用應(yīng)變掃描和頻率掃描兩種方式對兩種凝膠的黏彈性進行測定。應(yīng)變掃描揭示了二者的LVR和非線性黏彈區(qū)域。其中，LVR的G’不具有應(yīng)變依賴性。當應(yīng)變一旦超過某臨界值時，材料就會進入非線性黏彈區(qū)域。此時，G’會隨應(yīng)變的增加而呈現(xiàn)出下降趨勢，此臨界值稱為臨界應(yīng)變，表明出現(xiàn)不可逆結(jié)構(gòu)變化，即可塑性行為的開始。根據(jù)應(yīng)變掃描結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在LVR域范圍內(nèi)，這兩種凝膠的G’遠高于G”，這意味著二者LVR內(nèi)均表現(xiàn)出典型的彈性特征。此外，當應(yīng)變超過臨界應(yīng)變并進入非線性黏彈區(qū)域時，隨著應(yīng)變的增加，G’均呈顯著下降的趨勢，而G”的變化趨勢卻存在部分差異。其中，隨著應(yīng)變的增加，O/W型蛋白基雙凝膠的G”呈顯著下降趨勢，而O/W型蛋白基乳液凝膠的G”卻在顯著下降前上升，即表現(xiàn)為III型非線性行為，又稱弱應(yīng)變超調(diào)現(xiàn)象。為了進一步深入探索這兩種凝膠的黏彈性行為，通常在LVR范圍內(nèi)的某應(yīng)變條件下進行頻率掃描。根據(jù)頻率掃描結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在整個頻率掃描范圍內(nèi)，二者均表現(xiàn)出G”/G’＜1或G’＞G”的結(jié)果，這與上述應(yīng)變掃描結(jié)果一致。然而，在整個頻率范圍內(nèi)，O/W型蛋白基雙凝膠的G’高于O/W型蛋白基乳液凝膠。這意味著與O/W型蛋白基乳液凝膠相比，O/W型蛋白基雙凝膠的彈性形變回復(fù)能力更強。造成該現(xiàn)象的主要原因可能是與O/W型蛋白基乳液凝膠相比，除了蛋白凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，油凝膠劑所形成的晶體網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)也具有儲存彈性勢能的能力。此外，在G’的頻率依賴性方面，O/W型蛋白基乳液凝膠和O/W型蛋白基雙凝膠均表現(xiàn)出頻率依賴性，并隨著水凝膠含量的增加，兩種凝膠均表現(xiàn)出更明顯的頻率依賴性，這意味著兩種凝膠的頻率掃描流變響應(yīng)均主要受水凝膠含量的影響。然而，O/W型蛋白基雙凝膠的頻率依賴性通常小于O/W型蛋白基乳液凝膠。由于G’的頻率依賴性主要取決于凝膠系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。因此，這一頻率依賴性的結(jié)果可能是由于油凝膠的自支撐能力增強了O/W型蛋白基雙凝膠結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性并形成了亞穩(wěn)動態(tài)結(jié)構(gòu)。

上述內(nèi)容主要是小應(yīng)變條件下兩種凝膠機械性能的比較結(jié)果。此外，通過采用質(zhì)構(gòu)分析法比較兩種凝膠在大應(yīng)變條件下的機械特性，能更加全面且準確地分析二者的機械性能。首先，隨著油相比例的增加，二者均表現(xiàn)出凝膠強度顯著增加。此外，乳化劑的添加也顯著改善了二者的硬度及凝膠強度等凝膠特性。然而，與O/W型蛋白基乳液凝膠相比，O/W型蛋白基雙凝膠的硬度通常更大。這一結(jié)果可能是由于與蛋白質(zhì)水凝膠的完整性相比，油凝膠的晶體網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)對雙凝膠產(chǎn)生了更明顯的影響，從而使雙凝膠體系硬度更大。然而，與硬度的比較結(jié)果相反，O/W型蛋白基雙凝膠的彈性小于O/W型蛋白基乳液凝膠，這一結(jié)果可能是由于油凝膠晶體網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)過大，從而破壞了蛋白凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。綜上所述，無論在何種應(yīng)變條件下測量機械特性，O/W型蛋白基乳液凝膠和O/W型蛋白基雙凝膠均同時存在相同點和不同點，這與兩種凝膠的結(jié)構(gòu)密切相關(guān)，且油凝膠晶體網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)是造成這兩種凝膠機械特性存在差異的主要原因。此外，由于O/W型蛋白基乳液凝膠的油相缺乏凝膠化能力，因此阻礙了對其機械特性影響機制的深入解析。通常O/W型蛋白基乳液凝膠和O/W型蛋白基雙凝膠的機械特性均受油-水兩相比例、表面活性劑類型及濃度、水凝膠劑類型及濃度等的影響。Lin Jiaru等探究了多糖對山茶籽蛋白基乳液凝膠機械特性的影響，結(jié)果表明添加多糖能夠改善乳液凝膠的黏彈性和凝膠強度。Su Lingzhi等的研究中也得到了類似結(jié)果。然而，與O/W型蛋白基乳液凝膠相比，O/W型蛋白基雙凝膠的機械特性還會受到油凝膠劑的種類及濃度的影響，如受油-水兩相比例影響時，由于兩種凝膠的油相存在形式不同，最終可能也會對二者造成不同影響。

4 O/W型蛋白基乳液凝膠和O/W型蛋白基雙凝膠替代香腸制品中動物脂肪的潛力

在香腸制品的加工過程中，通常需要添加動物脂肪才能形成香腸制品優(yōu)良的質(zhì)地和風味。然而，已有大量研究表明香腸制品中脂肪添加量的降低往往會對其保水性、質(zhì)地及風味等品質(zhì)特性造成不利影響。O/W型蛋白基乳液凝膠和O/W型蛋白基雙凝膠因具有與動物脂肪類似的結(jié)構(gòu)特征而受到廣泛關(guān)注。Choi等研究了油的種類和濃度對O/W型大豆分離蛋白乳液凝膠的影響，并將該乳液凝膠與動物脂肪組織進行比較。Zhou Mengjing等利用明膠、米糠蠟和蜂蠟制備O/W型蛋白基雙凝膠，并探究了水凝膠與油凝膠的比例對雙凝膠流變性等機械特性的影響，從而探討O/W型蛋白基雙凝膠在脂肪替代中的可能性。Gao Yanlei等采用兩步冷固化法制備蜂蠟-明膠雙凝膠，并將其用于替代魚丸中的脂肪。由此可見，O/W型蛋白基乳液凝膠和O/W型蛋白基雙凝膠在替代動物脂肪方面具有巨大潛力。

O/W型蛋白基乳液凝膠和O/W型蛋白基雙凝膠在模擬香腸制品動物脂肪方面的應(yīng)用見表3、4。二者對香腸制品各種品質(zhì)指標的調(diào)控機制及影響如圖3所示。這兩種凝膠均為柔軟的含油半固體材料，能夠較好地模擬香腸制品中的動物脂肪，從而最大程度保留香腸制品原有的風味和質(zhì)地，且二者在應(yīng)用中展現(xiàn)出多方面的共性特征。從風味特性來看，當采用O/W型蛋白基乳液凝膠替代乳化香腸中的動物脂肪時，其風味與減脂樣品高度接近。Siachou等也證實了當O/W型蛋白基雙凝膠被應(yīng)用于發(fā)酵香腸時同樣不能顯著改變其風味特性。這一相似性特征產(chǎn)生的原因可能是兩者均能通過凝膠基質(zhì)對植物油的異味成分進行有效封裝。就色澤而言，兩種凝膠的作用效果也同樣具有相似性。Zhao Shengming等采用乳液凝膠替代博洛尼亞香腸中的動物脂肪，發(fā)現(xiàn)替代后產(chǎn)品的亮度L*值提升，但紅度a*值卻下降。Kibler等研究發(fā)現(xiàn)，添加米糠蠟-明膠雙凝膠的煙熏香腸也呈現(xiàn)L*值升高及a*值下降的趨勢，說明兩種凝膠的凝膠體系對色澤的影響相近。另外，兩種體系在營養(yǎng)改進方面也具有相似性，其中O/W型蛋白基乳液凝膠能夠減少總脂肪、飽和脂肪酸與膽固醇的含量，而O/W型蛋白基雙凝膠也同樣能夠?qū)崿F(xiàn)能量、脂肪、飽和脂肪酸及膽固醇的多維度優(yōu)化。在脂肪氧化方面，已有研究表明，將O/W型蛋白基乳液凝膠應(yīng)用于法蘭克福香腸的脂肪替代時，其硫代巴比妥酸反應(yīng)物（TBARS）值低于 1.0 mg/kg，即達到食品的酸敗極限。Kibler等對米糠蠟-明膠雙凝膠替代煙熏香腸動物脂肪時脂質(zhì)氧化情況進行分析，結(jié)果表明所有處理組的脂質(zhì)氧化水平同樣很低，并也出現(xiàn)TBARS值小于酸敗極限值的現(xiàn)象。在加工特性方面，Zampouni等發(fā)現(xiàn)O/W型蛋白基雙凝膠替代半干香腸中動物脂肪可顯著降低其蒸煮損失，這與O/W型蛋白基乳液凝膠替代法蘭克福香腸中動物脂肪的研究結(jié)果相吻合，其共性機制可能在于凝膠網(wǎng)絡(luò)致密結(jié)構(gòu)對水分和油脂的物理截留作用。需要指出的是，這些相似性和差異性并不是絕對的，可能會受原料特性與工藝參數(shù)等條件的變化而變化，例如具有較高雙凝膠脂肪替代率的低脂漢堡，由于含有較高含量的不飽和脂肪酸，加熱后會導(dǎo)致風味的降低，這與上述無異味的結(jié)論形成矛盾，表明脂肪替代比例等工藝參數(shù)對產(chǎn)品的最終品質(zhì)具有關(guān)鍵影響。

O/W型蛋白基乳液凝膠因其單一網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)特性，往往無法應(yīng)對復(fù)雜多變的加工環(huán)境。因此，通常需要添加鹽離子等或?qū)Φ鞍踪|(zhì)等原料進行改性以提高產(chǎn)品的加工穩(wěn)定性。然而，與O/W型蛋白基乳液凝膠相比，O/W型蛋白基雙凝膠因其具備水凝膠和油凝膠的雙相凝膠結(jié)構(gòu)，往往不會出現(xiàn)該問題。此外，O/W型蛋白基乳液凝膠的油相因以油滴形式存在，缺乏與動物脂肪類似的晶體網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。對此，Hou Wenbo等利用β-谷甾醇對豌豆分離蛋白-卡拉膠乳液凝膠的油相進行改造，并制備出具有晶體網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的雙凝膠。根據(jù)其研究結(jié)果，與O/W型蛋白基乳液凝膠相比，添加β-谷甾醇的O/W型蛋白基雙凝膠表現(xiàn)出與豬背部脂肪相似的質(zhì)構(gòu)特性和熔化行為。

5 結(jié) 語

香腸制品因具有高的營養(yǎng)價值、特有的質(zhì)地和風味而深受消費者喜愛。然而，由于香腸制品含有大量動物脂肪，可能造成消費者對飽和脂肪酸和膽固醇的攝入超標，從而增加心血管疾病的發(fā)生風險。因此，尋找一種動物脂肪模擬物以減少消費者對飽和脂肪酸和膽固醇的攝入越來越受到人們的關(guān)注。近年來，人們探索了利用O/W型蛋白基乳液凝膠和O/W型蛋白基雙凝膠替代動物脂肪的可能性，并認為這兩種凝膠在替代香腸制品動物脂肪的應(yīng)用中具有巨大潛力。根據(jù)對二者的比較研究發(fā)現(xiàn)，O/W型蛋白基乳液凝膠和O/W型蛋白基雙凝膠在制備、結(jié)構(gòu)、機械特性以及在香腸制品脂肪替代的應(yīng)用方面既有相似之處，又存在差異。除此之外，目前關(guān)于O/W型蛋白基乳液凝膠和O/W型蛋白基雙凝膠在香腸制品中的應(yīng)用研究均相對較少，因此在未來研究中可以更多地聚焦于這兩種凝膠對各種香腸制品感官特性和營養(yǎng)價值等方面的影響。

作者簡介

通信作者：

孔保華，二級教授, 國務(wù)院特殊級帖獲得者。為黑龍江省"龍江學者"和"龍江科技英才"，省級教學名師，省杰出青年基金獲得者。任中國畜產(chǎn)品加工學會常務(wù)理事，中國農(nóng)業(yè)機械學會農(nóng)副產(chǎn)品加工機械分會副理事長，黑龍江省天然產(chǎn)物學會副理事長，主要研究方向為肉品加工和蛋白質(zhì)功能特性。為農(nóng)業(yè)部國家牛肉加工分中心主任。主持和參加的科研項目50余項，包括國家十二五科技支撐，國家836課題，國家自然科學基金，國家“十三五”和“十四五”重點研發(fā)，省重大項目，省重點基金等。獲國家科技進步二等獎1 項，黑龍江省科學技術(shù)一等獎3 項、二等獎3 項、三等獎3 項，國家教育部高?？萍歼M步二等獎1項，中國輕工業(yè)聯(lián)合會科技進步一等獎，中國商業(yè)總會科技進步一等獎2項。連續(xù)多年為愛思唯爾高被引學者，科睿唯安“全球高被引科學家”，全球前2%科學家，H-index 79。獲中國肉品加工業(yè)“十大杰出科技人物”，中國食品產(chǎn)業(yè)產(chǎn)學研創(chuàng)新發(fā)展中做出突出貢獻的“杰出科研人才獎”，“中國肉類科技30年功勛獎-科技工作者獎”，“中國肉類產(chǎn)業(yè)科技領(lǐng)軍人物”等。發(fā)表學術(shù)論文670余篇，其中發(fā)表SCI論文392 篇，EI論文105 篇, 25 篇SCI為ESI高引論文 (top 1%)。編寫教材和專著25 部。獲得授權(quán)專利60余項。指導(dǎo)博士研究生52 人，碩士研究生158 人。

第一作者：

李昕，2024級碩士研究生，東北農(nóng)業(yè)大學食品學院畜產(chǎn)品加工工程專業(yè)，研究方向為畜產(chǎn)品加工。本人曾多次獲得校級獎學金，也曾多次參加杜邦、“食客杯”等創(chuàng)新食品大賽。

引文格式：

李昕, 李悅欣, 李敏, 等. 乳液凝膠和雙凝膠制備、性質(zhì)及其在香腸制品中替代脂肪的研究進展[J]. 食品科學, 2025, 46(22): 353-362. DOI:10.7506/spkx1002-6630-20250428-242.

LI Xin, LI Yuexin, LI Min, et al. Research progress on preparation and properties of emulsion gels and bigels and their application as fat substitutes in sausage products[J]. Food Science, 2025, 46(22): 353-362. (in Chinese with English abstract) DOI:10.7506/spkx1002-6630-20250428-242.

實習編輯：劉芯；責任編輯：張睿梅。點擊下方閱讀原文即可查看全文。圖片來源于文章原文及攝圖網(wǎng)

為匯聚全球智慧共探產(chǎn)業(yè)變革方向，搭建跨學科、跨國界的協(xié)同創(chuàng)新平臺，由北京食品科學研究院、中國肉類食品綜合研究中心、國家市場監(jiān)督管理總局技術(shù)創(chuàng)新中心（動物替代蛋白）、中國食品雜志社《食品科學》雜志（EI收錄）、中國食品雜志社《Food Science and Human Wellness》雜志（SCI收錄）、中國食品雜志社《Journal of Future Foods》雜志（ESCI收錄）主辦，西南大學、 重慶市農(nóng)業(yè)科學院、 重慶市農(nóng)產(chǎn)品加工業(yè)技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟、重慶工商大學、重慶三峽學院、西華大學、成都大學、四川旅游學院、西昌學院、北京聯(lián)合大學協(xié)辦的“ 第三屆大食物觀·未來食品科技創(chuàng)新國際研討會 ”， 將于2026年4月25-26日 （4月24日全天報到） 在中國 重慶召開。

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為系統(tǒng)提升我國食品營養(yǎng)與安全的科技創(chuàng)新策源能力，加速科技成果向現(xiàn)實生產(chǎn)力轉(zhuǎn)化，推動食品產(chǎn)業(yè)向綠色化、智能化、高端化轉(zhuǎn)型升級，由北京食品科學研究院、中國食品雜志社《食品科學》雜志（EI收錄）、中國食品雜志社《Food Science and Human Wellness》雜志（SCI收錄）、中國食品雜志社《Journal of Future Foods》雜志（ESCI收錄）主辦，合肥工業(yè)大學、安徽農(nóng)業(yè)大學、安徽省食品行業(yè)協(xié)會、安徽大學、合肥大學、合肥師范學院、北京工商大學、中國科技大學附屬第一醫(yī)院臨床營養(yǎng)科、安徽糧食工程職業(yè)學院、安徽省農(nóng)科院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所、安徽科技學院、皖西學院、黃山學院、滁州學院、蚌埠學院共同主辦的“第六屆食品科學與人類健康國際研討會”，將于 2026年8月15-16日（8月14日全天報到）在中國 安徽 合肥召開。

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