暨南大学油料生物炼制与营养创新团队博士研究生谢朋凯在Food Chemistry期刊（中科院农林科学1区TOP，影响因子8.5）发表了题为“Effects of liquid oils on partial coalescence and whipping capabilities of aerated emulsions: Differences between diacylglycerol and triacylglycerol”的研究论文，由张震副教授指导并作为通讯作者。

一、研究背景

部分聚结行为在充气乳液中泡沫系统的形成中起着至关重要的作用。部分聚结是指当两个或两个以上脂肪球靠近时，在剪切力的作用下促使脂肪晶体相互连接形成不规则聚集体的过程，由于此时的脂肪晶体结构具有一定的刚性，限制了脂肪球之间的进一步融合，使各球体仍部分保留了原来的形状。部分聚结的形成需要满足四个条件：（1）脂肪球内存在一定数量的脂肪晶体，并形成一定刚性的晶体网络结构；（2）球膜的粘弹性适宜，可被脂肪晶体刺破；（3）两个脂肪球之间的距离小于脂肪晶体的长度；（4）当部分聚结发生后，脂肪晶体进入另一个脂肪球受阻，从而维持部分聚结的状态。

过去，许多研究工作致力于研究脂肪晶体对部分聚结行为发生和发展的影响机制。通过调节不同的液体油占比，可以调整脂肪球内结晶脂质的固体脂肪含量，从而满足各种应用环境。然而，固体脂肪含量并不是决定脂肪球部分聚结的唯一因素，还必须注意所使用的基料油的脂肪晶体排列、晶体形态和熔融结晶性质。一个公认的事实是，脂肪酸甘油酯组成的改变会导致油的结晶特性发生变化。甘油二酯 （DAG） 是一种与甘油三酯 （TAG） 相比多出一个羟基结构，导致相对于 TAG的分子极性发生增强。那么DAG或 TAG是否仅表现出固体脂质的结晶稀释作用？面对这一问题，使用 TAG和 DAG这两类液体油来调节不同的SFC模型乳液，并探索液体油在部分聚结行为发生和发展中的作用机制。采用多尺度研究方法，研究了TAG和DAG调控下脂肪结晶的分子组装机制，以及宏观结晶性能与热力学性质之间的关系。本文重点探究液体DAG对脂肪结晶影响的理论基础，并在应用端研究DAG和TAG在调节充气乳液搅打能力方面的异同。

二、研究方法

本文首先系统研究不同含量的DAG和TAG对脂肪晶体结晶性质的影响：（1）研究不同含量液体油脂对脂肪晶体的热力学性质的影响；（2）通过广角衍射和小角衍射分别测定液态甘油二酯和甘油三酯对脂肪晶体横向和纵向的排列信息。其次，测定脂肪球的表面张力、流变性质和气-液界面吸附性质。最后，通过搅打测定脂肪球部分聚结行为以及测定不同类型液态油脂泡沫的质量影响。

三、研究结果

结果表明，尽管花生油甘油二酯（PO-DAG）和花生油（PO）之间脂肪晶体的热力学性质没有显著性差异，但小角衍射数据表明它们显著影响了脂肪晶体的纵向排列，导致PO-DAG介导的脂肪晶体的微观结构与PO介导的微观结构相比更致密，即使液体油添加量高达80%。随后，PO-DAG的活性羟基赋予的界面活性促进了脂肪球在气-液界面处的高效吸附，为气泡形成和表面诱导的部分聚结创造了理想的条件。PO-DAG介导的充气乳液在搅打过程中通过增强脂肪晶体和气-液界面处膜之间的相互作用，显著降低气-液界面诱导部分聚结的能垒，从而形成搅打后优于PO生产的泡沫质量。本研究为未来充气乳液的新型配方设计开辟了新的路径。

 图1（a） 短间距基料油的WAXD谱图;（b） 长间距基料油的WAXD谱图;（c） 基料油的d₀₀₁和ξ;（d） 基料油的每个纳米片晶中的层数;（e）纵向排列的片晶结构和纳米片晶结构示意图

 图2（a） 充气乳液的动态表面张力;（b） 充气乳液的界面膨胀储能模量 （E′），损耗模量 （E′′）

 图3 空气/液相界面处脂肪球的吸附光学显微图像

 图5 （a） 泡沫的偏振光显微图像；（b） 泡沫的冷冻扫描电镜图像

四、研究结论

液体油通常用于稀释充气乳液中的基料油的固体脂肪含量，但甘油酯的分子结构决定了它们的功能特性。本研究探讨了液体DAG和TAG对充气乳液搅打能力的影响机制。与TAG相比，随着液态油脂含量的升高，DAG显著延迟了脂肪晶体纳米片晶中片层数量的减少，从而有利于维持脂肪晶体网络。此外，与TAG相比，DAG分子结构中的羟基使富含DAG的脂肪球能够更快地占据气-液界面，从而显着增强搅打过程中表面诱导的部分聚结的发生和发展。最终，富含DAG的充气乳液的搅打性能大大提高。这项研究拓宽了对充气乳液配方设计中使用结构脂质DAG的理解，并为提高搅打能力的路径提供了新的见解。

本研究工作得到国家重点研发计划项目（2024YFE0214900），国家自然科学基金（32472249），国家重点研发计划项目（2023YFD2100401），以及湖北省油脂化学与营养重点实验室（202401）的支持。

原文文献：

Xie Pengkai, Xie Rui, Lai Junqi, Zou Shuo, Lee Yee-Ying, Tan Chin-Ping, Zhang Yufei, Wang Yong, Zhang Zhen. (2025). Effects of liquid oils on partial coalescence and whipping capabilities of aerated emulsions: Differences between diacylglycerol and triacylglycerol. Food Chemistry, 1443385.

作者简介：

谢朋凯，暨南大学2023级生物与医药博士研究生，研究方向为油脂生物炼制与营养。目前已在油脂酶法改性、特种油脂研发与稀奶油质量控制等方面开展研究。在研究领域发表文章20余篇，其中以第一作者在Food Hydrocolloids，Food Chemistry，Food Bioscience，Journal of Food Engineering等期刊上发表SCI收录论文10篇，CSCD收录论文1篇，申请国家发明专利1项。

张震，博士/副教授，暨南大学食品科学与工程系副主任，入选“暨南英才计划”暨南杰青（第一层次），《中国油脂》， 《Journal of Future Foods》和《Grain & Oil Science and Technology》青年编委，长期从事油脂改性加工与应用基础及其产业化研究。在 Bioresource Technology、Critical Reviews in Food Science and Nutrition、Journal of Agricultural and Food Chemistry、Food Chemistry 和 Industrial Crops and Products 等期刊以第一/通讯作者发表论文50余篇；申请发明专利30余件，授权10余件；主持国家自然科学基金项目2项，省部级科研项目6项，承担校企横向课题8项；起草(排名第二)团体标准2项；主编或参编出版包括《甘油二酯油与人体健康》、《食品脂类学》 等在内的编著3部。