蘇麗娜，陳 嵐，岳程程，蘇 爽，崔曉彤，肖志剛,

（1.沈陽師范大學(xué)糧食學(xué)院，遼寧 沈陽 110034；2.沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院，遼寧 沈陽 110866）

我國是世界上最大的食品專用油脂（如焙烤專用油脂、冰激凌專用油脂等塑性脂肪）消費(fèi)國[1]。目前，國內(nèi)市場上的傳統(tǒng)塑性脂肪多通過氫化工藝制備，氫化過程中產(chǎn)生的反式脂肪酸（transfatty acid，TFA）和大量飽和脂肪酸（saturated fatty acid，SFA）會帶來健康隱患，目前已引起廣泛關(guān)注。歐洲食品安全局（European Food Safety Authority，EFSA）的報(bào)道指出，TFA的高攝入量與冠心病風(fēng)險(xiǎn)的增加之間存在一定關(guān)聯(lián)[2]，TFA攝入過多也是高脂血癥、動脈粥樣硬化等血脂代謝異常相關(guān)疾病重要誘發(fā)因素[3]，對人體健康造成極大的威脅，而這類塑性脂肪目前廣泛應(yīng)用于人造奶油、烘焙食品、肉制品以及巧克力制品中[4]，因此尋找傳統(tǒng)塑性脂肪替代品成為當(dāng)前的研究熱點(diǎn)，可食用油脂凝膠技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。

油脂凝膠化從技術(shù)上實(shí)現(xiàn)了“零反式、低飽和”塑性脂肪替代品的制備，避免了TFA的產(chǎn)生，有效提高了食品的安全性，成為食品專用油脂研究的熱點(diǎn)。油脂凝膠是一種以液態(tài)植物油為連續(xù)相，加入少量凝膠劑加熱攪拌至完全溶解，再經(jīng)冷卻凝固形成的有機(jī)凝膠體系[5]。高效的凝膠劑在低濃度下即可使非極性液態(tài)油形成凝膠，凝膠劑通過特定的加工條件在晶體、膠束、聚集體或纖維中自組裝成三維網(wǎng)絡(luò)并將液態(tài)油固定于其中，最終形成熱可逆、半固體、可束縛液態(tài)油流動的凝膠體系[6]。凝膠結(jié)構(gòu)的形成主要靠分子間非共價(jià)鍵作用，如氫鍵、π-π共軛、疏水相互作用、范德華力等[7]。

在所研究的結(jié)晶型凝膠劑中天然蠟備受關(guān)注，天然蠟多為農(nóng)業(yè)加工的副產(chǎn)品，且多為食品級，具有較高的商業(yè)價(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。常見的天然蠟如米糠蠟[8]、蜂蠟[9]、巴西棕櫚蠟[10]、小燭樹蠟[11]、葵花籽蠟[12]以及甘蔗蠟等[13]能在低至1%～4%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）條件下使液態(tài)植物油凝膠化，是較為優(yōu)良的凝膠劑，天然蠟基油脂凝膠因其高持油性和良好的凝膠性而得到廣泛關(guān)注[12]。并且天然蠟基油脂凝膠可以通過改變制備條件如加熱和冷卻過程中的溫度和時(shí)間來調(diào)節(jié)凝膠行為，使其適用于不同功能特性的塑性脂肪產(chǎn)品中。

本文綜述油脂凝膠常見的制備工藝及凝膠劑的種類，重點(diǎn)討論影響天然蠟基油脂凝膠結(jié)晶特性的因素，這些因素對天然蠟基油脂凝膠的理化性質(zhì)和貯存穩(wěn)定性具有較大影響，還詳細(xì)介紹天然蠟基油脂凝膠的食品應(yīng)用進(jìn)展，以期為進(jìn)一步擴(kuò)大和完善天然蠟基油脂凝膠在食品工業(yè)中的應(yīng)用提供參考。

1 油脂凝膠概述

1.1 油脂凝膠制備方法

油脂凝膠的制備方法通?？梢苑譃橹苯臃椒ê烷g接方法[14]，油脂凝膠的制備方法及常見的凝膠劑種類如圖1所示。

圖1 油脂凝膠的制備方法及常見凝膠劑[15]Fig. 1 Preparation methods for oleogels and common oleogelators[15]

1.1.1 直接方法

直接方法即一步成膠法，如圖2所示，將凝膠劑直接分散在液態(tài)油脂中，在攪拌條件下加熱使凝膠劑完全溶解，最后冷卻至冷藏溫度/室溫（5 ℃/25 ℃）形成油脂凝膠體系，適用于直接方法的凝膠劑通常為低分子質(zhì)量的凝膠劑，如天然蠟[16]、單甘油酯[17]、植物甾醇[18]、神經(jīng)酰胺和卵磷脂[19]。

圖2 直接分散法制備油脂凝膠Fig. 2 Preparation of oleogel by direct dispersion

1.1.2 間接方法

間接方法通常是利用親水性生物聚合物凝膠劑如蛋白質(zhì)和改性多糖來實(shí)現(xiàn)液態(tài)油的凝膠化。首先將親水性生物聚合物凝膠劑分散在水中并吸附在空氣-水或油-水界面形成親水膠體，隨后去除水相以構(gòu)建三維網(wǎng)絡(luò)，該網(wǎng)絡(luò)可以將液態(tài)油束縛并限制其流動，最終形成以油相為連續(xù)相的油脂凝膠體系[20-21]。間接方法主要包括乳液模板法、泡沫模板法和溶劑交換法[22]。

乳液模板法制備油脂凝膠的流程如圖3所示。首先制備由親水性生物聚合物（如蛋白質(zhì)和改性多糖）穩(wěn)定的水包油乳液，以水包油乳液為模板，利用冷凍干燥或烘干干燥去除水相得到高內(nèi)相乳液（high internal phase emulsion，HIPE）。以HIPE為模板進(jìn)行剪切，即可獲得以油相為連續(xù)相的油脂凝膠體系[23]。

圖3 乳液模板法間接制備油脂凝膠Fig. 3 Indirect preparation of oleogel using emulsion template

與乳液模板法類似，泡沫模板法通常是先制備水相泡沫，然后將水相泡沫干燥制備多孔泡沫，并將其作為模板吸附大量的液態(tài)油，最后經(jīng)過剪切以獲得油脂凝膠[24]。氣凝膠狀干泡沫可以單獨(dú)制備和運(yùn)輸，無需提前與液態(tài)油混合，因此泡沫模板法更具靈活性和可控性[25]。

溶劑交換法是以有機(jī)溶劑作為中間溶劑，將聚合物網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)構(gòu)建的水凝膠的內(nèi)部水相交換為液體油相，實(shí)現(xiàn)油脂凝膠的制備[26]。溶劑交換法制備油脂凝膠涉及獨(dú)特的動力學(xué)過程，且中間溶劑具有廣泛的極性范圍，故溶劑交換法可能成為制備油脂凝膠的一種通用方法[27]。

1.2 凝膠劑的種類

液態(tài)油是在凝膠劑形成的三維網(wǎng)絡(luò)的束縛下而實(shí)現(xiàn)凝膠化的，不同的凝膠劑在液態(tài)油中有不同的凝膠行為，目前常見的凝膠劑有以下4 類：形成結(jié)晶顆粒空間網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的油脂凝膠劑、形成自組裝空間網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的低分子質(zhì)量凝膠劑、形成自組裝空間網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的聚合物凝膠劑以及生物聚合物類的高分子凝膠劑。

1.2.1 形成結(jié)晶顆?？臻g網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的油脂凝膠劑

形成結(jié)晶顆粒空間網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的油脂凝膠劑包括天然蠟[16]、單甘油酯[17]、甘油二酯[28]、脂肪酸[29]和脂肪醇等[30]。

Borriello等[31]利用蜂蠟和巴西棕櫚蠟制備了新型南瓜籽油基油脂凝膠；Yilmaz等[32]用葵花籽蠟制備了富含百里香和孜然香料的初榨橄欖油基油脂凝膠；楊國龍等[33]制備了蜂蠟-葵花籽油基油脂凝膠。以上研究均表明利用天然蠟制備的油脂凝膠具有較高的液態(tài)油結(jié)合能力，并且都有較好的在食品中應(yīng)用的潛力。Giacomozzi[34]和Li Jiaxi[17]等都利用單甘油酯類凝膠劑制備了高油酸葵花籽油基油脂凝膠；研究發(fā)現(xiàn)隨著貯存時(shí)間的延長，單甘油酯油脂凝膠的持油性會明顯下降，推測單甘油酯油脂凝膠在貯存過程中發(fā)生了多晶型轉(zhuǎn)變，造成了體系穩(wěn)定性的降低[35]；Palla等[36]也制備了單甘油酯油脂凝膠并將其作為焙烤食品夾心醬中的脂肪替代品。除了研究較為廣泛的天然蠟和單甘油酯凝膠劑外，王曉晨等[37]以甘油二酯作為凝膠劑制備了大豆油基油脂凝膠，高熔點(diǎn)甘油二酯加入到大豆油中可以形成涂抹性好、穩(wěn)定性高且晶體結(jié)構(gòu)致密的油脂凝膠體系；Li Xue[38]和欒慧琳[39]等先后將肉桂酸作為凝膠劑制備了米糠油基油脂凝膠以及玉米油基油脂凝膠，結(jié)果表明，肉桂酸制備的油脂凝膠具有較好的貯藏穩(wěn)定性；Yang Shu等[40]將硬脂酸與β-谷甾醇進(jìn)行復(fù)配作為凝膠劑制備了葵花籽油基油脂凝膠；Xia Tianhang等[30]將質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的正二十二烷醇添加到玉米油中制備出荷載蝦青素的玉米油基油脂凝膠。

1.2.2 形成自組裝空間網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的低分子質(zhì)量凝膠劑

形成自組裝空間網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的低分子質(zhì)量凝膠劑包括植物甾醇和谷維素混合物[41]、羥基化脂肪酸如12-羥基硬脂酸（12-hydroxystearic acid，12-HSA）[42]、神經(jīng)酰胺和卵磷脂[19]、卵磷脂和生育酚等[43]。

Ashkar等[41]以β-谷甾醇與γ-谷維素混合物作為凝膠劑制備了菜籽油基油脂凝膠；Sun Ping等[18]則以玉米油為基料油，將β-谷甾醇與γ-谷維素同硬脂酸、卵磷脂復(fù)配使用，制備了功能性油脂凝膠巧克力；牟逸凡等[44]以食用棕櫚油為基料油，添加分子蒸餾單硬脂酸甘油酯和γ-谷維素/β-谷甾醇的復(fù)合凝膠劑，制備了棕櫚油基油脂凝膠；12-HSA是一種蓖麻籽油的衍生物，也是一種高效的低分子質(zhì)量油脂凝膠劑，羅晶等[42]和Hughes[45]等利用12-HSA分別制備了大豆油和菜籽油的油脂凝膠；Guo Shenglan等[19]將神經(jīng)酰胺與卵磷脂復(fù)配制備了葵花籽油基油脂凝膠；Nikiforidis等[43]將卵磷脂與α-生育酚的自組裝體系作為脂質(zhì)材料的凝膠劑。

1.2.3 形成自組裝空間網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的聚合物凝膠劑

形成自組裝空間網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的聚合物凝膠劑主要是疏水性纖維素聚合物如EC[46]、HPMC[47]、此外還有甲殼素和殼聚糖等[48]。

EC是唯一可以直接溶解到油相中的聚合物凝膠劑，Gravelle等[49]將EC添加到蓖麻油與大豆油的混合基質(zhì)中，得到了膠凝性較強(qiáng)、乳化性較好且溶解度較高的油脂凝膠體系，EC可以單獨(dú)作為凝膠劑也可以與其他類型的凝膠劑復(fù)配使用；Aguilar-Zárate等[50]將EC與卵磷脂復(fù)配制備了高油酸菜籽油基油脂凝膠；姜宗伯等[47]在最近的研究中將EC與黃原膠復(fù)配制備了初榨椰子油基油脂凝膠；張翠平等[51]還利用新型熱壓法制備了EC油脂凝膠。

1.2.4 其他

除上述幾種類型的凝膠劑外，還有生物聚合物類的高分子凝膠劑如明膠[52]、乳清分離蛋白等[53]。

Silva-Avellaneda等[53]以乳清分離蛋白作為凝膠劑，利用乳液模板法制備了棕櫚油基油脂凝膠，并將其應(yīng)用于冰淇淋的制備中；類似地，Gong Wei等[54]以乳清分離蛋白作為凝膠劑，利用乳液模板法制備了含有百里香精油的油脂凝膠，有序多孔的油脂凝膠結(jié)構(gòu)有助于百里香精油的有效滲入，從而使油脂凝膠具有良好的抗大腸桿菌活性；與上述制備方法不同，Meissner等[55]以乳清分離蛋白作為凝膠劑，利用溶劑交換法制備了紅花油基油脂凝膠；da Silva等[52]利用明膠制備了葵花籽油基油脂凝膠，并將其應(yīng)用于香腸的制作中。

2 天然蠟基油脂凝膠的凝膠機(jī)制

2.1 天然蠟的組成

天然蠟在自然界中來源廣泛，其中植物來源的天然蠟包括小燭樹蠟[11]、葵花籽蠟[12]、巴西棕櫚蠟[13]、米糠蠟[8]以及漿果蠟等[56]，動物來源的天然蠟有蜂蠟[9]、蟲膠蠟[57]等。Emin等[58]的報(bào)道中提及幾種新型的天然蠟質(zhì)，包括茶蠟、菜籽蠟、橙皮蠟、玫瑰蠟、啤酒蠟，其中橙皮蠟和菜籽蠟苦味較重不適于食品應(yīng)用，而玫瑰蠟和啤酒蠟有較大的食品應(yīng)用潛力。常見的天然蠟是由烴類、長鏈脂肪酸、脂肪醇、蠟酯等組成[59-60]，此外還含有甘油酯、糖類、胡蘿卜素、維生素A以及醛、酮等一些芳香族物質(zhì)[61]，具有較強(qiáng)的液態(tài)植物油固化能力及低廉的價(jià)格[12]。

此外，Doan等[62]還對天然蠟的化學(xué)成分及其在液態(tài)油結(jié)構(gòu)化中的作用進(jìn)行了系統(tǒng)的研究和綜述，研究表明，米糠蠟、葵花籽蠟以及漿果蠟是單組分天然蠟，其中米糠蠟和葵花籽蠟含有93%～96%（相對含量，下同）的蠟酯，而漿果蠟含有95%以上的游離脂肪酸。值得注意的是，小燭樹蠟是唯一以正構(gòu)烷烴為主要成分的天然蠟，正構(gòu)烷烴C31是小燭樹蠟的主要組成部分，具有很強(qiáng)的網(wǎng)絡(luò)形成能力[63]。蜂蠟和巴西棕櫚蠟則被認(rèn)為是多組分的天然蠟，蜂蠟含有50%～70%的蠟酯、約25%的烷烴以及少量的脂肪酸和極少量的脂肪醇，巴西棕櫚蠟含有約60%的蠟酯、約30%的脂肪醇、少量的脂肪酸和極少量的烷烴[62]。天然蠟化學(xué)成分在液態(tài)油凝膠化中的作用主要表現(xiàn)為：長烷基鏈的蠟酯相對含量越大，蠟基油脂凝膠的強(qiáng)度越大[64]，長鏈脂肪酸和脂肪醇烴鏈可形成強(qiáng)大的分子間相互作用和晶體網(wǎng)絡(luò)，具有良好的凝膠性能[65]，而超長鏈脂肪醇因相互間的強(qiáng)氫鍵作用而阻礙蠟基與油相之間氫鍵的形成，從而阻礙油脂凝膠的形成[62]。

2.2 天然蠟基油脂凝膠的凝膠機(jī)理

不同化學(xué)成分的天然蠟具有不同的熔點(diǎn)，在液態(tài)油中也會有不同的結(jié)晶和凝膠化行為。如圖4所示，在冷卻過程中，天然蠟晶體顆粒聚集形成的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)將液態(tài)油（甘油三酯分子）束縛，限制液態(tài)油的流動，最終形成凝膠體系，天然蠟在液態(tài)油中有3 種常見的晶體形態(tài)，即球狀晶體、針狀晶體和片狀晶體。垂直于烷基鏈方向的分子間氫鍵是纖維生長以及凝膠形成的主要驅(qū)動力[7]，在結(jié)晶過程中，當(dāng)片層狀蠟晶體在垂直方向上的生長速率慢于水平方向上的生長速率，就會形成較薄的晶片，呈線性的蠟酯分子與非線性的甘油三酯分子使晶體發(fā)生聚集，最終導(dǎo)致凝膠的形成[65-66]。

圖4 天然蠟基油脂凝膠的凝膠化機(jī)理Fig. 4 Gelation mechanism of wax-based oleogel

2.3 天然蠟基油脂凝膠的研究進(jìn)展

用作油脂凝膠劑的物質(zhì)必須保證來源安全、凝膠功能優(yōu)良以及成本低廉，并且應(yīng)具有熱可逆性，能在較低的溫度和濃度下形成凝膠結(jié)構(gòu)。天然蠟是有效的結(jié)晶型油脂凝膠劑，因?yàn)槠洳粌H能在很低的濃度下誘導(dǎo)油脂凝膠化，同時(shí)由其得到的油脂凝膠還具有良好的質(zhì)構(gòu)特性和持油能力。此外，大多數(shù)天然蠟都是食品級的，且價(jià)格低廉[67]。常見天然蠟基/復(fù)配蠟基油脂凝膠的基料油和蠟基添加量（質(zhì)量分?jǐn)?shù)，下同）如表1所示。

表1 天然蠟基/復(fù)配蠟基油脂凝膠的基料油和蠟基質(zhì)量分?jǐn)?shù)Table 1 Base oil and wax concentration of natural wax-based compounds and wax-based oleogel

2.3.1 單一蠟基油脂凝膠

大量研究表明，單獨(dú)使用某一種蠟與液態(tài)植物油混合，加熱攪拌至完全溶解后再經(jīng)冷卻即可形成蠟基油脂凝膠。Jung等[90]利用小燭樹蠟制備了米糠油基油脂凝膠，并用此凝膠成功替代人造黃油。李文輝等[10]利用巴西棕櫚蠟制備了山茶油基油脂凝膠，發(fā)現(xiàn)凝膠結(jié)構(gòu)可以抑制次級氧化產(chǎn)物的產(chǎn)生，提升脂質(zhì)的氧化穩(wěn)定性。王偉寧等[13]利用甘蔗蠟制備稻米油基油脂凝膠。在Hwang等[64]對日本木蠟的凝膠機(jī)理進(jìn)行了簡單的研究后，史逸飛等[11]研究了日本木蠟的凝膠性質(zhì)，發(fā)現(xiàn)日本木蠟添加量為5%時(shí)，可與高油酸葵花籽油形成低頻率依賴的強(qiáng)凝膠體系，具有較高的觸變回復(fù)性。Yilmaz等[32]制備并研究富含百里香和孜然香料的葵花籽蠟-初榨橄欖油基油脂凝膠，結(jié)果表明，添加香料不會影響凝膠的形成、穩(wěn)定性和凝膠時(shí)間，游離脂肪酸和過氧化值均在可接受范圍內(nèi)。

2.3.2 復(fù)配蠟基油脂凝膠

單一的蠟可以與液態(tài)植物油形成結(jié)構(gòu)良好的凝膠體系，但單一凝膠劑制備的油脂凝膠往往難以充分發(fā)揮傳統(tǒng)塑性脂肪在復(fù)雜食品系統(tǒng)中的各種作用，研究表明，不同凝膠劑的組合可能改善單一凝膠劑的缺陷，同時(shí)可提供與傳統(tǒng)塑性脂肪性能相當(dāng)?shù)挠椭a(chǎn)品[91]。因?yàn)樘烊幌灥娜埸c(diǎn)相對較高，較高溫度的制備過程會影響蠟基油脂凝膠的質(zhì)構(gòu)性質(zhì)，進(jìn)而影響其作為塑性脂肪替代品的功能性質(zhì)，而使用復(fù)配凝膠劑可以有效改善蠟基油脂凝膠的性質(zhì)，從而調(diào)節(jié)油脂凝膠的結(jié)晶動力學(xué)特性與凝膠的結(jié)構(gòu)、形態(tài)及特性[92]。

Shi Yifei等[12]將米糠蠟和蜂蠟分別與中國木蠟進(jìn)行復(fù)配，制備了高油酸葵花籽油基油脂凝膠，觀察到了二元蠟基油脂凝膠的偏晶行為，得到的油脂凝膠具有更強(qiáng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。丁利杰等[84]利用蜂蠟、米糠蠟及其混合物作為凝膠劑，制備大豆油基油脂凝膠，結(jié)果表明蜂蠟和米糠蠟混合后有協(xié)同作用，并且蜂蠟與米糠蠟質(zhì)量比為8∶2，復(fù)合凝膠劑添加8%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）的油脂凝膠具有較好的烘焙效果。楊帥帥等[85]利用棕櫚酸單甘油酯-巴西棕櫚蠟作為復(fù)合凝膠劑制備了大豆油基油脂凝膠，復(fù)合凝膠劑對油脂凝膠的熱力學(xué)性質(zhì)和結(jié)晶過程的影響不是二者單個(gè)作用的簡單疊加，而是二者在凝膠形成過程中相互作用的結(jié)果。Okuro等[86]研究了卵磷脂-果蠟復(fù)配凝膠劑對葵花籽油結(jié)晶和凝膠化的影響，發(fā)現(xiàn)卵磷脂的加入降低了果蠟最低凝膠濃度的同時(shí)改善了蠟質(zhì)口感，提高了油結(jié)合能力和觸變回復(fù)性，這些改善效果歸因于果蠟和卵磷脂之間的氫鍵作用。Gao Yuan等[89]以馬鈴薯淀粉、小燭樹蠟、油和蒸餾水為原料研制了一種新型油脂凝膠體系，制備出低成本、低脂、低硬度的油脂凝膠產(chǎn)品，淀粉-蠟基復(fù)配油脂凝膠是一種典型的脂質(zhì)體系，可以降低油脂凝膠體系中蠟和油的含量，形成低硬度的油脂凝膠產(chǎn)品，在低脂食品和低成本食品工業(yè)領(lǐng)域具有巨大應(yīng)用潛力。

3 天然蠟基油脂凝膠的結(jié)晶行為

3.1 天然蠟的晶體

3.1.1 天然蠟的晶體形態(tài)

在天然蠟中，主要的化學(xué)成分、極性、鏈長和熔點(diǎn)決定了蠟的晶體形態(tài)和晶體結(jié)構(gòu)。天然蠟在油脂凝膠中形成的晶體顆粒相互連接成晶體鏈，晶體鏈纏結(jié)成更多的結(jié)晶區(qū)，增強(qiáng)了凝膠的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)[1]。如圖5所示，葵花籽蠟、小燭樹蠟、蜂蠟以及漿果蠟都在米糠油中呈現(xiàn)出細(xì)小的針狀晶體，這是因?yàn)榫w在載玻片和蓋玻片間的狹窄空間被加熱，在冷卻條件下發(fā)生重結(jié)晶，細(xì)小的片狀晶體沿單方向生長而呈現(xiàn)針狀形態(tài)[62]；甘蔗蠟油脂凝膠結(jié)晶形態(tài)成絮狀，分布均勻且致密，具有較強(qiáng)的凝膠能力[13]；米糠蠟油脂凝膠呈現(xiàn)出尺寸較大的樹枝狀晶體，構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)空隙較大，導(dǎo)致米糠蠟?zāi)z能力較弱[93]。值得注意的是，米糠蠟和葵花籽蠟具有相似的化學(xué)組成，但其晶體形態(tài)卻不完全一致，這是因?yàn)槊卓废炏烏コ煞种蠧24-COOH脂肪酸含量明顯高于葵花籽蠟[62]。巴西棕櫚蠟在油脂凝膠體系呈現(xiàn)球狀晶體和羽毛狀晶體，并且網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)空隙較大，所以形成的凝膠結(jié)構(gòu)強(qiáng)度較弱。研究發(fā)現(xiàn)，葵花籽蠟總是表現(xiàn)出片狀晶體并形成致密的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，而米糠蠟總是表現(xiàn)出大的樹枝狀晶體，形成弱的油脂凝膠，這是由于米糠蠟中少量游離脂肪酸形成的樹枝狀分子干擾了片狀晶體網(wǎng)絡(luò)的發(fā)育，從而形成了較弱的凝膠結(jié)構(gòu)[62]。綜上，天然蠟在液態(tài)油中不同的結(jié)晶形態(tài)和結(jié)構(gòu)很大程度是由成分上的差異造成的，從而使其具有不同的凝膠能力。此外，有研究指出球狀晶體具有掩飾苦味、可壓縮的性質(zhì)，因此以巴西棕櫚蠟形成的油脂凝膠具有更為優(yōu)良的彈性，可應(yīng)用于制藥[94]。

圖5 天然蠟在油脂凝膠中的晶體形態(tài)[13,62]Fig. 5 Crystal morphology of natural wax in oleogel[13,62]

3.1.2 天然蠟的晶型

塑性脂肪的機(jī)械特性和感官特性取決于它的晶體網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，作為傳統(tǒng)塑性脂肪的替代品，油脂凝膠的功能性質(zhì)也在極大程度上受晶體網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的影響。脂肪結(jié)晶網(wǎng)絡(luò)在分子結(jié)構(gòu)水平上表現(xiàn)為脂肪酸烴基鏈的乙烯基排列堆積形成的多種亞晶胞結(jié)構(gòu)，即為同質(zhì)多晶現(xiàn)象[95]。六方晶系的α晶型、三斜晶系的β晶型、正交晶系的β’晶型是3 種常見的脂肪晶體晶型，3 種晶型的穩(wěn)定性和熔點(diǎn)依次升高。β’型為α和β晶型間的介穩(wěn)態(tài)，熔點(diǎn)高于α型，通常呈細(xì)針狀，晶粒細(xì)膩，可使產(chǎn)品表面光潔，有較好的可塑性、涂抹性及口感，是生產(chǎn)塑性脂肪的理想晶型[96]。在脂肪結(jié)晶的過程中，控制不同的結(jié)晶條件可以使油脂表現(xiàn)出不同的晶型，從而調(diào)控脂肪結(jié)晶網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，獲得理想的塑性脂肪。

小燭樹蠟在低芥酸菜籽油基油脂凝膠中出現(xiàn)β、β’晶型[97]，其中β’型晶體傾向于形成能夠束縛大量液態(tài)油脂的三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。蜂蠟、米糠蠟以及棕櫚蠟在葵花籽油基油脂凝膠中均含有α、β、β’ 3 種晶型[61]，張華丹等[94]也得到相同的結(jié)論，即蜂蠟、米糠蠟以及棕櫚蠟在大黃魚魚油脂凝膠中均含有α、β、β’ 3 種晶型，并進(jìn)一步指出3 種天然蠟基油脂凝膠的晶型以α和β’型為主，且β’晶型具有較小的晶體顆粒，可形成更細(xì)微的晶體，并且天然蠟基油脂凝膠的晶型與凝膠劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)、基料油的種類（葵花籽油、油茶籽油、亞麻籽油、棉籽油）無明顯關(guān)系。

3.2 影響天然蠟基油脂凝膠結(jié)晶和凝膠行為的因素

3.2.1 蠟基類型和組成

天然蠟的種類和化學(xué)成分及其鏈長會影響該蠟基油脂凝膠的結(jié)晶和凝膠化行為。蠟酯含量較高的天然蠟基油脂凝膠具有較強(qiáng)的脆性，表現(xiàn)為較高的儲能模量和流動屈服應(yīng)力，而烷烴和脂肪酸有助于提高天然蠟基油脂凝膠的稠度和穩(wěn)定性，此外，短鏈脂肪酸會使天然蠟在較低溫度下結(jié)晶，可能會限制蠟基油脂凝膠在食品中的應(yīng)用，因此脂肪酸的鏈長也是影響蠟基油脂凝膠結(jié)晶和凝膠化的因素[62]。以葵花籽蠟為例，因其具有大量的長鏈蠟酯而成為優(yōu)良的油脂凝膠劑，這是因?yàn)橄烏ブ鲗?dǎo)片狀晶體的形成，而片狀晶體是形成強(qiáng)凝膠結(jié)構(gòu)的理想結(jié)晶形態(tài)[98]。

值得注意的是，在偏光顯微鏡下觀察到的葵花籽蠟晶體呈針狀，然而，這種針狀結(jié)構(gòu)實(shí)際上是片狀晶體的邊緣。與葵花籽蠟的成分相似，米糠蠟也含有大量的長鏈蠟酯，能夠主導(dǎo)片狀晶體的形成，但米糠蠟還出現(xiàn)了較長的樹枝狀晶體，這是因?yàn)槊卓废炛休^多的脂肪酸最后形成了孔隙較多的結(jié)晶網(wǎng)絡(luò)，導(dǎo)致米糠蠟的凝膠化能力較弱[62]。小燭樹蠟是常見的以正構(gòu)烷烴為主要成分的天然蠟，Morales-Rueda等[99]對小燭樹蠟的凝膠化進(jìn)行了研究，結(jié)果表明小燭樹蠟中的次要組分游離脂肪醇會對油脂凝膠中正構(gòu)烷烴的結(jié)晶行為產(chǎn)生顯著的影響，形成結(jié)晶度較低、晶體較小的混合自組裝結(jié)構(gòu)，脂肪醇烷烴鏈越長，油脂凝膠的抗變形能力越強(qiáng)。

3.2.2 油相極性

油相的極性可以影響相應(yīng)油脂凝膠的結(jié)構(gòu)和機(jī)械強(qiáng)度。在天然蠟基油脂凝膠中，油相極性受不飽和脂肪酸比例、脂肪酸鏈長、甘油三酯鏈構(gòu)象以及相關(guān)極性官能團(tuán)的影響。不同液態(tài)油組成存在差異，相應(yīng)的油脂凝膠會形成致密程度不同的自組裝結(jié)構(gòu)，同時(shí)，植物油微量成分的改變會導(dǎo)致油相極性的改變，進(jìn)而影響凝膠劑在油相中的溶解程度[100]，宏觀上表現(xiàn)為油脂凝膠質(zhì)地的不同。此外，油脂的極性以及凝膠劑-油脂兼容性都會影響油脂凝膠的質(zhì)構(gòu)特性[101]?？偟貋碚f，極性油相含量越多，天然蠟基油脂凝膠硬度越大。

Li Letian等[102]研究了小燭樹蠟在3 種不同堅(jiān)果油（花生油、核桃油、松仁油）中的結(jié)晶性質(zhì)，發(fā)現(xiàn)小燭樹蠟在3 種堅(jiān)果油中都形成了片狀晶體，說明堅(jiān)果油的種類并不會影響油脂凝膠的結(jié)晶形態(tài)。但也有研究指出小燭樹蠟在奇亞籽油中呈現(xiàn)出針狀晶體[68]，在高油酸葵花籽油中呈現(xiàn)出簇狀晶體[11]，說明不同極性的甘油三酯溶劑會導(dǎo)致相應(yīng)的蠟基油脂凝膠產(chǎn)生不同的結(jié)晶形態(tài)。

巴西棕櫚蠟在油脂凝膠中的晶體形態(tài)也因基料油的不同而不同。巴西棕櫚蠟在山茶油中呈球狀和樹突狀的晶體形態(tài)[10]，在大黃魚魚油中呈放射狀聚集的小球狀晶體[94]，在大豆油中呈簇狀晶體[103]。同樣的，葵花籽蠟也在不同的基料油中呈現(xiàn)出不同的晶體形態(tài)，如在葵花籽油[59]、大豆油[98]形成薄片狀晶體，而Gravelle等[92]在米糠油中發(fā)現(xiàn)了葵花籽蠟呈球狀晶體。根據(jù)Hwang等[98]的推測，甘油三酯、甲酯和長鏈脂肪酸是產(chǎn)生片狀晶體的溶劑。米糠蠟在橄欖油和米糠油中的結(jié)晶形態(tài)和凝膠作用也有不同，橄欖油中細(xì)長的米糠蠟晶體有利于凝膠體系的構(gòu)建，而米糠油中呈樹枝狀的米糠蠟晶體則不利于形成強(qiáng)的凝膠系統(tǒng)。由此可見，油相極性對天然蠟基油脂凝膠的凝膠化有著重要影響。

3.2.3 降溫速率

當(dāng)類似液體狀態(tài)的熔融凝膠體系溫度降低到蠟基熔點(diǎn)以下時(shí)，蠟在液態(tài)油中的溶解度降低，發(fā)生微觀相分離，進(jìn)一步過冷導(dǎo)致成核[104]。冷卻速率會直接影響結(jié)晶網(wǎng)絡(luò)的成核和結(jié)晶動力學(xué)性質(zhì)。較快的冷卻速率會加快成核速率，最終形成的纖維網(wǎng)絡(luò)具有更多的結(jié)晶學(xué)錯(cuò)配和分支，從而形成了小晶體比例較高的球晶網(wǎng)絡(luò)，如果采用較慢的冷卻速率，就會形成更大、分支更少的晶體網(wǎng)絡(luò)[105]。

不同的降溫速率會引起晶體結(jié)構(gòu)差異，造成宏觀性質(zhì)的不同。Trujillo-Ramírez等[106]對單甘油酯油脂凝膠的研究表明，單甘油酯油脂凝膠的硬度會隨著冷卻速率的增加而升高。與單甘油酯油脂凝膠相似，天然蠟基油脂凝膠的結(jié)晶和凝膠化性質(zhì)也會受冷卻速率的顯著影響。研究表明，隨著冷卻速率的增加，小燭樹蠟油脂凝膠的儲能模量顯著降低，這與分子堆積的無序性以及主要存在于正構(gòu)烷烴中旋轉(zhuǎn)相的結(jié)合有關(guān)[99]。史逸飛[107]的研究表明，不同的降溫速率會造成蜂蠟晶體的差異，快速冷卻的蜂蠟晶體更加細(xì)小，結(jié)晶網(wǎng)絡(luò)更加穩(wěn)定，后續(xù)制備的人造奶油也更加均勻細(xì)膩，即降溫速率越快，形成的晶體網(wǎng)絡(luò)越均勻，從而形成更強(qiáng)的油脂凝膠體系。這是因?yàn)榭焖俚睦鋮s降低了蠟的晶體長度，減少了晶體網(wǎng)絡(luò)的孔隙數(shù)量，增加了蠟晶體網(wǎng)絡(luò)的分形維數(shù)，進(jìn)一步提高了天然蠟基油脂凝膠的油結(jié)合能力。而較慢速的結(jié)晶會導(dǎo)致液態(tài)油中蜂蠟晶體的相分離和沉淀，這可以通過應(yīng)用高強(qiáng)度超聲波[108]或者退火處理[68]來延緩和改善，超聲可以將球狀晶體轉(zhuǎn)變成針狀晶體，具有更強(qiáng)的相互作用，從而更好地捕獲液態(tài)油，而退火過程可引起凝膠結(jié)構(gòu)的顯著變化。

3.2.4 剪切速率

剪切速率也會影響天然蠟基油脂凝膠的結(jié)晶和凝膠性能。剪切過程增加了分子碰撞，打破了凝膠劑和凝膠劑的相互作用，破壞了晶體連接，改變了晶體顆粒的尺寸。

在冷卻過程中，剪切速率過低或持續(xù)剪切過度會對凝膠分子的排列產(chǎn)生影響，形成強(qiáng)度不同的連接區(qū)。然而，較高的剪切速率會影響晶核的形成數(shù)量和生長方向，導(dǎo)致晶體的尺寸、分布、生長方向發(fā)生變化，無法形成牢固的連接區(qū)，隨之凝膠強(qiáng)度將會改變[109]。司昀靈等[110]在研究中指出，加快剪切速率后，蜂蠟基油脂凝膠的結(jié)構(gòu)被加速破壞，體系黏度急劇下降，而在較高剪切速率下產(chǎn)生的凝膠比低剪切速率下產(chǎn)生的凝膠彈性更大，表明油脂凝膠內(nèi)部的網(wǎng)絡(luò)是由非共價(jià)“物理”交聯(lián)組成[111]。研究表明，在小燭樹蠟油脂凝膠冷卻成膠過程中，不同的剪切條件會形成不同強(qiáng)度的油脂凝膠，并且與靜態(tài)條件或恒定剪切條件下形成的油脂凝膠相比，剪切至成核后在靜態(tài)條件下冷卻形成的油脂凝膠具有更大的凝膠強(qiáng)度[112-113]。

3.2.5 貯藏條件

天然蠟基油脂凝膠在貯藏過程中的條件如溫度和時(shí)間等都會影響其理化性質(zhì)，在貯存過程中，蠟基晶體可能還會發(fā)生不同的復(fù)雜變化，從而改變晶體網(wǎng)絡(luò)，影響蠟基油脂凝膠的質(zhì)構(gòu)特性、熱力學(xué)性質(zhì)以及微觀結(jié)構(gòu)等。

在質(zhì)構(gòu)特性方面，甘蔗蠟稻米油基油脂凝膠的研究表明，在5～30 ℃的貯藏溫度范圍內(nèi)，較低溫度下貯存的油脂凝膠，其硬度高于在較高溫度下貯存的油脂凝膠，這是由于非共價(jià)作用力是誘導(dǎo)凝膠因子自組裝形成三維結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵，隨著溫度的升高，分子間作用力會下降[13]。

在熱力學(xué)性質(zhì)方面，楊帥帥等[85]在研究中發(fā)現(xiàn)，20 ℃下貯藏24 h的巴西棕櫚蠟大豆油基油脂凝膠的熔化焓變大于短時(shí)間內(nèi)形成油脂凝膠的熔化焓變，說明油脂凝膠形成后在貯存過程中形成了更為完整且堅(jiān)固的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。

在微觀結(jié)構(gòu)方面，Doan等[56]的研究表明，添加量5%的蠟基油脂凝膠在5 ℃下貯存，不同蠟基油脂凝膠在不同的貯存時(shí)間內(nèi)，除了初始晶體聚集體之外，還會出現(xiàn)大的球晶。漿果蠟油脂凝膠在貯存1 周后開始出現(xiàn)球狀結(jié)晶聚集體，之后依次是蜂蠟油脂凝膠（第2周）、葵花籽蠟油脂凝膠、小燭樹蠟油脂凝膠（第3周）和巴西棕櫚蠟油脂凝膠（第4周）出現(xiàn)該變化。在貯存4 周后，米糠蠟油脂凝膠中沒有觀察到大的球晶。

蠟基油脂凝膠在貯存過程中還會發(fā)生多晶型轉(zhuǎn)變，X射線衍射結(jié)果表明，在5 ℃下貯藏4 周，所有蠟基油脂凝膠中均存在α（米糠油的共結(jié)晶）、β’（蠟基油脂凝膠的初晶）、γ和β（某些β’晶體的多晶型轉(zhuǎn)變）晶型，其中低熔點(diǎn)的漿果蠟油脂凝膠轉(zhuǎn)變最早，其次是棕櫚蠟油脂凝膠-1、米糠蠟油脂凝膠、棕櫚蠟油脂凝膠-2（與棕櫚蠟油脂凝膠-1的棕櫚蠟來源不同）、小燭樹蠟油脂凝膠和葵花籽蠟油脂凝膠，其中γ晶型的出現(xiàn)可能與米糠油中不同類型的甘油三酯有關(guān)[114]。

此外，貯藏條件對天然蠟基油脂凝膠的影響還與蠟基的濃度有關(guān)，在Doan等[78]的研究中，米糠蠟添加量為5%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）時(shí)，盡管在顯微鏡下觀察到晶體結(jié)構(gòu)，但在5 ℃下貯存48 h依然沒有凝膠化，這表明此時(shí)的晶體結(jié)構(gòu)還不足以使液態(tài)油保持凝膠狀網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。米糠蠟實(shí)際上是米糠油的副產(chǎn)物，在米糠油中具有一定的溶解度，因此具有相對較高的最低凝膠濃度。

4 蠟基油脂凝膠的產(chǎn)品應(yīng)用

油脂凝膠的持油能力使其在化妝品、制藥和食品行業(yè)得到廣泛應(yīng)用。在化妝品和制藥行業(yè)，油脂凝膠常用作“遞送系統(tǒng)”，可以荷載功能性保濕劑以及彩妝成分用于化妝品的生產(chǎn)[115]，還可以通過包埋控制生物活性化合物的釋放。食品工業(yè)中的大量研究表明，利用油脂凝膠可以減少或避免油脂遷移，同時(shí)可以完全或部分替代脂肪基食品中的起酥油和人造黃油，以減少食品體系中SFA的含量。油脂凝膠系統(tǒng)的其他功能還包括遞送并控制生物活性物質(zhì)的緩慢釋放，多應(yīng)用于保健食品[116]，還可以作為不飽和脂肪酸的穩(wěn)定劑來提高產(chǎn)品的營養(yǎng)價(jià)值[117]，最新的研究發(fā)現(xiàn)油脂凝膠還具有保留風(fēng)味物質(zhì)的功能[70]。

目前，油脂凝膠在食品領(lǐng)域的應(yīng)用主要集中于三大類：烘焙類占34%，肉制品占24%，涂抹制品占22%，其他應(yīng)用如乳脂制品糖果餡料等占20%[118]。盡管油脂凝膠具有極大的應(yīng)用價(jià)值，但天然蠟基油脂凝膠在食品領(lǐng)域的應(yīng)用還很少，這是因?yàn)閷⑾炠|(zhì)添加到食品中還具有一定的爭議，同時(shí)蠟質(zhì)的口感也也增加了天然蠟基油脂凝膠在食品中應(yīng)用的阻礙。目前天然蠟基油脂凝膠在食品領(lǐng)域的應(yīng)用如表2和圖6所示。

表2 蠟基油脂凝膠在食品領(lǐng)域的應(yīng)用Table 2 Applications of wax-based oleogel in food field

圖6 蠟基油脂凝膠在食品中的應(yīng)用[76,82,87-88,132,145]Fig. 6 Applications of wax-based oleogel in food products[76,82,87-88,132,145]

4.1 焙烤食品

脂肪為烘焙食品提供了獨(dú)特的口感和質(zhì)地，還能起到防止面筋凝聚的作用[146]，但常用的人造黃油、起酥油等焙烤油脂產(chǎn)品具有大量的飽和脂肪容易引起健康問題。Li Shiyi等[77]用米糠蠟和蜂蠟制備的油脂凝膠代替起酥油制備的餅干與市售餅干品質(zhì)相當(dāng)，并且指出對蠟基油脂凝膠而言，β’晶體和固體脂肪含量越高，餅干的硬度越低；Hwang等[98]也用葵花籽蠟、米糠蠟、蜂蠟和小燭樹蠟制備的油脂凝膠替代普通人造黃油制作餅干，所得餅干的硬度、脆性不受蠟基和基料油類型的影響，顯示出與市售人造黃油制備的餅干相當(dāng)?shù)钠焚|(zhì)，表明蠟基油脂凝膠在用高度不飽和脂肪取代傳統(tǒng)餅干中的反式脂肪和飽和脂肪方面具有很高的應(yīng)用潛力。

Oh等[74]利用3 種天然蠟：米糠蠟、蜂蠟和小燭樹蠟制備葵花籽油基油脂凝膠，并比較其在烘焙蛋糕中作為起酥油替代品的理化特性。用油脂凝膠代替起酥油制備的面糊黏度更低，剪切變稀特性也更弱，在添加油脂凝膠的蛋糕中，蜂蠟油脂凝膠樣品的硬度最低，而含有小燭樹蠟和米糠蠟油脂凝膠的蛋糕質(zhì)地則更硬。此外，添加油脂凝膠的蛋糕中SFA質(zhì)量分?jǐn)?shù)顯著降低至17%以下，蜂蠟油脂凝膠代替起酥油制作的烘焙蛋糕更加健康并且與市售樣品品質(zhì)相當(dāng)。

4.2 肉制品

油脂凝膠應(yīng)用于肉制品主要是作為動物脂肪的替代品，多應(yīng)用于牛肉餅、牛肉漢堡、濃縮肉湯、以及發(fā)酵香腸等產(chǎn)品。Gao Yanlei等[79]用蜂蠟基油脂凝膠代替牛肉脂肪制備牛肉餅，其SFA含量顯著降低，肉餅中多不飽和脂肪酸含量從8.88 g/100 g提高至34.37 g/100 g。在冷藏過程中，與牛肉脂肪肉餅相比，生的天然蠟基油脂凝膠肉餅具有較高的水分含量和較低的脂肪含量，而熟制后的肉餅隨著時(shí)間的延長硬度降低，肉餅的質(zhì)構(gòu)特性和氧化穩(wěn)定性仍需進(jìn)一步改善。Valentina等[82]用葵花籽蠟油脂凝膠制備的濃縮肉湯具有穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)體系，可在6 個(gè)月的貨架期內(nèi)保持良好的質(zhì)構(gòu)特性，在濃縮肉湯的制備中具有極高的應(yīng)用潛力。Pintado等[132]以蜂蠟為凝膠劑、橄欖油和芥子油為基料油制備的油脂凝膠作為豬肉脂肪替代品開發(fā)干發(fā)酵肉制品，顯著降低了發(fā)酵肉制品的SFA含量，并且制備的產(chǎn)品具有良好的氧化穩(wěn)定性。

4.3 乳制品

Kyungwon等[127]將巴西棕櫚蠟和菜籽油制備的油脂凝膠應(yīng)用于奶酪的制備中，結(jié)果發(fā)現(xiàn)用蠟基油脂凝膠代替棕櫚油生產(chǎn)的奶酪樣品硬度更大，咀嚼性更好，有效地提高了奶酪的彈性，蠟基油脂凝膠制備的奶酪飽和脂肪質(zhì)量分?jǐn)?shù)從45.70%顯著降低到5.20%。值得注意的是，盡管油脂凝膠奶酪樣品的脂肪含量明顯較低，但它們的質(zhì)構(gòu)特性與全脂樣品相似，油脂凝膠的加入提高了奶酪的氧化穩(wěn)定性。類似地，在Bemer等[128]的研究中，米糠蠟和高油酸大豆油制成的油脂凝膠也應(yīng)用于奶酪的制備中。如表2所示，不同種類的蠟基油脂凝膠都在奶酪的制備中有所應(yīng)用。

冰淇淋通常需要大量的飽和脂肪，如乳脂或棕櫚仁油來保持其結(jié)構(gòu)的完整性。油脂凝膠的出現(xiàn)為冰淇淋的生產(chǎn)提供了更多的選擇。孟宗等[130]研究了蠟基油脂凝膠在冰淇淋制備中的應(yīng)用，以葵花籽油為基料油，食品級天然蠟包括米糠蠟、蜂蠟、棕櫚蠟作為凝膠劑構(gòu)建油脂凝膠，并以黃油、淡奶油作對照制備冰淇淋，研究發(fā)現(xiàn)，添加兩種蠟基油脂凝膠的冰淇淋抗融化性能優(yōu)于黃油冰淇淋，但油脂凝膠冰淇淋膨脹率較低，不利于冰淇淋形成疏松綿軟結(jié)構(gòu)，且有少許蠟質(zhì)口感，還需進(jìn)一步改進(jìn)。

4.4 新型應(yīng)用

天然蠟基油脂凝膠除了在以上所述的焙烤食品、肉制品以及乳制品中有著較為廣泛的研究外，近年來還開發(fā)出一些新型的食品應(yīng)用，有著特殊的功能特性，主要包括荷載生物活性物質(zhì)，改善食品體系的營養(yǎng)價(jià)值以及保留香油等專用油脂中的香氣成分等。

Xia Tianhang等[30]在最近的研究中首次探索了棕櫚蠟和1-二十二烷醇二元體系對油脂凝膠性能的改善作用，當(dāng)棕櫚蠟和1-二十二烷醇質(zhì)量比為1∶4時(shí)，二者表現(xiàn)出協(xié)同效應(yīng)，形成的油脂凝膠具有最大的硬度和持油性，在此比例下制備的油脂凝膠納米乳液的液滴尺寸最大。油脂凝膠納米乳液雖然沒有改善脂解程度，但可以顯著提高蝦青素的生物有效性。這種新的蠟基油脂凝膠的配方設(shè)計(jì)可能也適用于其他脂溶性生物活性物質(zhì)，例如單甘油酯和蜂蠟復(fù)配制備的葵花籽油基油脂凝膠可以用來遞送番茄紅素[147]、蜂蠟大豆油基油脂凝膠可以用來包埋β-胡蘿卜素[116]、米糠蠟葵花籽油基油脂凝膠可以用來遞送姜黃素[144]。Naktinien?等[143]開發(fā)了食品級微膠囊油脂凝膠乳液體系作為鐵元素的遞送載體，研究了巴西棕櫚蠟和蜂蠟含量（30、50、100、150 g/kg）對油脂凝膠乳液體系的理化性質(zhì)和對鐵元素包埋率的影響，與巴西棕櫚蠟構(gòu)建的凝膠體系相比，蜂蠟構(gòu)建的油脂凝膠表現(xiàn)出更大的硬度和包埋率，還具有延緩油脂氧化的作用。類似地，采用小燭樹蠟制備的紅花油基油脂凝膠荷載磷元素，使磷元素在機(jī)體中緩慢釋放，該項(xiàng)研究應(yīng)用于山羊中得到了預(yù)期的效果，在人體中的應(yīng)用還有待商榷和進(jìn)一步的研究[71]。Shang Junge等[80]制備了裝載茶多酚的蜂蠟大豆油基油脂凝膠，在不改變油脂凝膠結(jié)構(gòu)的情況下，將茶多酚成功嵌入油脂凝膠中，不僅解決了茶多酚在油脂中分散性差的問題，而且對脂質(zhì)氧化有明顯的抑制作用。Yasamin等對[148]蠟基遞送體系進(jìn)行了詳細(xì)的綜述，介紹了以蠟為主要成分的固體脂質(zhì)納米粒、納米脂質(zhì)載體、油脂凝膠和Pickering乳劑等主要載體的研究進(jìn)展，以及它們在食品中的應(yīng)用。

在對風(fēng)味物質(zhì)的控釋方面，Pang Min等[70]用天然蠟包括小燭樹蠟、米糠蠟、巴西棕櫚蠟、蜂蠟與單甘油酯復(fù)配制備芝麻油基油脂凝膠，研究凝膠作用對芝麻油中風(fēng)味物質(zhì)釋放的影響，結(jié)果表明，油脂凝膠具有較高的飽和蒸汽壓和較低的疏水常數(shù)，對揮發(fā)物的釋放有一定的抑制作用，2-甲基噠嗪在蜂蠟油脂凝膠中的釋放速率常數(shù)k為0.002 2，保留效果最好。相反，膠凝劑的加入對低飽和蒸汽壓或高疏水常數(shù)揮發(fā)物的釋放沒有明顯的控釋效果，甚至在一定程度上促進(jìn)了這些化合物的釋放，這可能是由于凝膠劑自組裝形成的親水性結(jié)構(gòu)域降低了芝麻油的疏水性，油脂凝膠化為保留調(diào)味植物油中的揮發(fā)性化合物提供了一種新的方法。

5 結(jié) 語

油脂凝膠作為新興的傳統(tǒng)塑性脂肪替代品具有廣闊的應(yīng)用前景，尋找一種來源豐富、成本低廉、效果顯著的可食用凝膠因子尤為重要，而天然蠟就具備以上特點(diǎn)。目前天然蠟基油脂凝膠在食品中的應(yīng)用仍停留在實(shí)驗(yàn)室階段，在工業(yè)化生產(chǎn)方面還面臨巨大挑戰(zhàn)。在技術(shù)方面，天然蠟的加入往往會對產(chǎn)品的感官特性（味道、顏色與質(zhì)地）產(chǎn)生負(fù)面影響，因此應(yīng)加強(qiáng)不同天然蠟復(fù)配及不同種類凝膠因子間協(xié)同作用的研究；在安全性方面，盡管蜂蠟、小燭樹蠟、棕櫚蠟和米糠蠟可作為食品級成分加入到食品中，但天然蠟基油脂凝膠在細(xì)胞模型、動物模型及人類模型中的安全性及對健康的有益性方面的研究較少。

本綜述總結(jié)了不同化學(xué)成分天然蠟的特性及其在油脂凝膠體系構(gòu)建中的成膠機(jī)制、影響因素以及天然蠟基油脂凝膠在肉制品、乳制品、烘焙食品等產(chǎn)品中的應(yīng)用。未來對天然蠟基油脂凝膠的研究應(yīng)著眼于改善蠟質(zhì)口感、剪切敏感性以及氧化穩(wěn)定性等問題。天然蠟基油脂凝膠在食品工業(yè)規(guī)?；a(chǎn)中還面臨諸多挑戰(zhàn)，因此開發(fā)一種能夠降低油脂凝膠濃度、降低生產(chǎn)成本、提高油脂凝膠性能并符合食品安全標(biāo)準(zhǔn)的天然蠟基油脂凝膠具有重要意義。