搅打稀奶油品质及其影响因素的研究进展

李 扬，李 妍，李 栋，王诗然，张列兵,*

（1.中国农业大学工学院，北京 100083；2.北京工商大学食品与健康学院，北京 100048；3.中国农业大学食品科学与营养工程学院，北京 100083）

奶油是一种重要的食品工业原料，可作为呈味物质广泛应用于烘焙及茶饮等领域。伴随国内烘焙及茶饮行业的快速发展，奶油消费市场迅速壮大，但目前我国奶油产品仍很大程度上依赖于进口，据统计，2019年我国奶油进口量为8.6万 t，出口量仅为0.24万 t，相差30多倍。现阶段国内市场上植脂奶油产品仍占主导，这与消费者对天然食品的追求相悖。与植脂奶油相比，乳脂奶油具有自然浓郁的香气，更符合消费者的需求。虽然国内乳脂奶油行业的起步较晚，但市场的成长速度非常迅猛。从2010年开始，乳脂奶油产品的市场年增长率达到30%以上，截至2016年底，乳脂奶油在国内的市场份额达到40%。

搅打稀奶油是国内消费者最为熟悉的一类奶油产品，其乳脂质量分数在30%～40%之间。搅打稀奶油具有两个相矛盾的特性，即稳定性和搅打特性。一方面，搅打稀奶油是一种水包油乳液，热力学上不稳定，常需加入乳化剂、蛋白和胶体等改善其稳定性，以延长其货架期；另一方面，搅打稀奶油应用时需在剪切作用下迅速发生失稳，由水包油的乳液结构转变为泡沫结构，以用于装饰蛋糕、咖啡及奶茶等食品或作为夹心馅料赋予烘焙食品浓郁的风味。研究发现，乳液稳定性越好，搅打时越难以发生部分聚结等失稳作用，继而难以形成稳定的泡沫结构。国外已有成熟的搅打稀奶油制备工艺和加工技术，且产品品牌众多，如新西兰的安佳、法国的总统和铁塔等。我国搅打稀奶油的研究起步较晚，且主要集中在植脂稀奶油方面，关于乳脂稀奶油的研究较为缺乏。此外，乳脂稀奶油的品质对乳源较为敏感，原料乳随季节的波动易导致稀奶油品质变化，且乳脂稀奶油熔点较低，产品的可塑性低于植脂稀奶油，因而此类产品的工业化生产需要更多的理论和技术支撑。巨大的市场空间和搅打稀奶油品质的特殊性使其成为乳品工业研究的热点和难点之一，如何提升搅打稀奶油的品质是乳品从业者亟待解决的问题。本文以搅打稀奶油的稳定性和搅打特性为出发点，探究影响其品质的因素及机制，以期为搅打稀奶油的工业化生产提供一定的技术指导。

1 稀奶油乳液的失稳作用

搅打稀奶油体系热力学性质不稳定，易发生乳析、聚集（絮凝）、聚结、部分聚结及奥氏熟化等失稳作用（图1），从而减小体系的吉布斯自由能，如时间足够长，体系的油相和水相会趋于完全分离。研究表明，不同的失稳作用间存在交互作用，如聚集、聚结或奥氏熟化引起的脂肪球粒径增大会增加乳析的可能性，而乳析发生后，上层油相中脂肪球发生聚集、聚结和部分聚结的概率也相应增加，因此稀奶油体系呈现的不稳定性现象不一定是由最初的失稳作用引起的。分析引起稀奶油失稳的主要原因至关重要，可根据失稳原因有针对性地提高稀奶油的稳定性。

图1 稀奶油乳液常见的失稳机制示意图[8]Fig. 1 Schematic representation of the common mechanisms for cream emulsion destabilization[8]

1.1 乳析

静态条件下，乳析是稀奶油乳液最易发生的失稳作用之一，其是由脂肪球和连续相的密度差引起的。乳析易导致油相析出，严重影响稀奶油产品的品质。乳析速率对脂肪球粒径极为敏感，对于油相密度在0.9 g/mL左右的乳液，脂肪球直径超过1 µm时，就易发生乳析。由Stokes定律可知，乳析速率与脂肪球粒径呈正相关，与体系黏度呈负相关。因此通过改变乳化剂或蛋白的浓度及种类从而调节脂肪球粒径和体系黏度，可以降低乳析速率，改善稳定性。Loi等报道，不饱和单,双甘油酯的添加可减小脂肪球的粒径，降低乳析速率，增加体系稳定性，而饱和单,双甘油酯减小粒径的能力较弱，对稳定性的影响不显著。Zhou Xilong等研究发现，随着乳清蛋白添加量的增加，脂肪球粒径和体系黏度分别呈下降和增加趋势，乳析速率下降，稳定性相应增加。也有研究报道，根据加速实验中脂肪球粒径和体系黏度的变化趋势可建立预测乳液长期稳定性的方法。需要注意的是，乳液常具有一定的黏弹性，表明体系的脂肪球间存在交互作用，脂肪球的运动会受到相邻脂肪球的影响，因而体系的乳析速率除与粒径和黏度有关外，还与体系黏弹性有关。高晓星发现卡拉胶可增加乳液体系的弹性，增强脂肪球间的交互作用，降低稀奶油的乳析速率。

1.2 聚集（絮凝）、聚结和部分聚结

聚集（絮凝）、聚结和部分聚结是3 种由脂肪球碰撞导致的失稳作用。其中，聚集（絮凝）也是稀奶油贮藏过程中常见的失稳作用，是指两个或多个脂肪球黏附在一起形成较大的脂肪球簇，其中每个脂肪球仍保持原有结构，界面膜未破裂的现象。当脂肪球间的黏附不可逆时用聚集表示，黏附可逆时用絮凝表示。通常在实际应用中，二者可互相替代。金燕等研究发现，乳化剂的亲水亲油平衡（hydrophilic lipophilic balance，HLB）值在3.8～10.0时，HLB值的变化对脂肪球的聚集无显著影响，HLB值进一步增加时，脂肪球聚集程度增加，稳定性下降。聚结（完全聚结）是乳液制备过程中最主要的失稳作用。两个脂肪球接触时，脂肪球间形成液桥，油相通过液桥融合，乳化剂在脂肪球界面重新组装，形成一个新的脂肪球。一般情况下，聚结常发生在聚集或浓缩的乳液中以及有外力作用的情况下。部分聚结与聚结相似，但因为脂肪球内结晶脂肪的存在，脂肪球无法完全融合，此时两个脂肪球形成一个新的不规则的脂肪球。部分聚结会导致稀奶油乳液稳定性下降，但其对搅打特性至关重要，是决定稀奶油能否形成稳定泡沫结构的关键因素。

脂肪球发生聚集、聚结和部分聚结的概率与脂肪球间的碰撞频率和碰撞效率有关。碰撞频率为单位时间、单位体积内脂肪球的碰撞次数，与体系内脂肪球的布朗运动、外加应力或重力有关。脂肪球粒径较小时，静态贮藏过程中引起脂肪球碰撞的主要作用力为布朗运动。脂肪球粒径较大且分布范围较宽时，若脂肪球和连续相密度差较大，则引起脂肪球碰撞的主要驱动力为重力。罗洁对比了粒径为1.907 μm的小脂肪球和粒径为4.277 μm的大脂肪球发生碰撞失稳的概率，结果表明小脂肪球发生此类失稳作用的可能性较低，可能是因为小脂肪球的移动速率较慢，碰撞频率较低。碰撞效率即引起聚集、聚结和部分聚结的碰撞次数占总碰撞次数的百分比，其与脂肪球界面膜性质有关。Hinderink等报道，蛋白质量浓度为0.1～1.0 g/L时，氧化24 h大豆蛋白所制备乳液的聚结程度较低，而未氧化或仅氧化3 h大豆蛋白所制备乳液的聚结程度较高，进一步分析认为长时间氧化蛋白形成的界面膜较为均匀，碰撞过程破裂的概率较低。此外，对于搅打稀奶油而言，脂肪球的碰撞效率还与脂肪的结晶特性有关，结晶特性的改变也会引起部分聚结程度的变化。

1.3 奥氏熟化

奥氏熟化是指较小脂肪球的体积不断减小直至消失，较大脂肪球的体积不断增加的过程。水包油乳液中脂质的溶解度随着脂肪球粒径的下降而增加，因此小粒径脂肪球中脂质的浓度大于大粒径脂肪球，这种浓度梯度会促进小分子由较小的脂肪球向较大的脂肪球扩散，从而导致大粒径脂肪球体积进一步增加，小粒径脂肪球体积进一步减小。一般来说，当油相为水溶性脂质（如香精、精油）时，乳液的奥氏熟化现象较为明显。甘油三酯在水相中的溶解度极低，因而以甘油三酯为油相的乳液贮藏过程发生此失稳作用的概率较低。

2 影响稀奶油乳液稳定性的因素

2.1 界面特性

2.1.1 界面张力

油-水界面特性质对乳液的稳定性有重要的影响。可通过界面张力反映乳液的粒径，界面张力越小，乳液的粒径也越小，理论上乳析速率越低。界面张力随时间的动态变化可反映乳化剂分子的吸附过程，为界面膜结构的分析提供一定的信息，还可一定程度上反映脂肪球发生聚结和聚集的概率。测定界面张力的方法包括力学法（如Wilhelmy吊板法）和光学法（如悬滴法）。其中Wilhelmy吊板法（图2A）是将与微量天平相连的Wilhelmy吊板直接放置于油-水界面处，利用微量天平记录界面张力的变化。图2B为悬滴法原理示意图，其通过周期性地采集液滴外形图像，根据Young-Laplace方程计算界面张力。O’Sullivan等利用Wilhelmy吊板法分析超声波处理对酪蛋白酸钠、乳清蛋白分离物（whey protein isolation，WPI）、牛奶蛋白分离物（milk protein isolation，MPI）制备乳液稳定性的影响，结果发现，超声波处理可增加MPI乳液的稳定性。Amine等利用悬滴法分析两种植物蛋白（豌豆蛋白、土豆蛋白）与乳蛋白（酪蛋白酸钠）界面特性随蛋白浓度和pH值的变化，结果发现，界面张力随蛋白浓度的增加呈现先增加后保持不变的趋势，与乳液粒径的变化趋势一致，证实界面张力与乳液粒径及稳定性间存在明显的相关性。其他研究也报道过相似的结果。

图2 两种常见的界面张力测定方法的原理示意图[28]Fig. 2 Schematic diagrams for the principles of two common analytical approaches used for the determination of interfacial tension[28]

2.1.2 界面流变

界面流变可反映界面膜的黏弹性，与界面张力相比，界面流变对界面上蛋白构象的变化更为敏感。界面流变的测定方法包括界面剪切流变和界面扩张流变。其中，界面剪切流变采用剪切流变仪测定，此法对界面上生物大分子间的侧向相互作用敏感，可反映乳液的长期稳定性。界面扩张流变利用接触角测量仪搭配振荡模块进行测定，对蛋白或乳化剂的吸附和脱附动力学更为敏感，可反映乳化过程中脂肪球的稳定性。Maldonado-Valderrama等报道-酪蛋白形成的油-水界面膜黏弹性与乳液稳定性有一定关联，其研究发现，随着油相含量的增加，脂肪球粒径增加，乳液的乳析稳定性也有所增加，这与Stokes定律相悖。该学者推测可能是因为此时界面膜弹性增加使脂肪球聚结率下降，因而乳析稳定性有所增加。Dickinson等研究发现，-乳球蛋白热变性后所形成界面膜的黏弹性增加，乳液的聚结率下降，表明界面膜弹性与乳液的聚结稳定性呈正相关。而Amine等报道乳液的稳定性与界面弹性间的相关性并不明确。Bos等的研究也表明，较高的界面膜弹性并不是保证乳液稳定的唯一条件，界面膜还应具有一定的黏性（流动性）。Zhou Xilong等研究发现，天然乳清蛋白（WPI）所形成的界面膜的弹性低于热变性的乳清蛋白，但WPI乳液的聚结率较低。该学者认为在高速剪切力的作用下，WPI形成的界面膜发生软化并具有一定的黏度，可能像小分子乳化剂一样通过马兰戈尼机制稳定乳液，即界面上的WPI分子可迅速迁移至新形成的油-水界面上防止脂肪球膜破裂。

除界面张力和界面流变外，界面膜厚度会决定脂肪球间空间位阻及界面膜破裂所需的吉布斯自由能，因而也对脂肪球的聚集和聚结有较大的影响。有研究发现，可通过增加界面膜厚度抑制由疏水作用及范德华力引起的脂肪球聚集和聚结。Tcholakova等报道，脂肪质量分数为30%的乳液中，-乳球蛋白浓度高于其刚好完全覆盖油-水界面的浓度时，脂肪球表面可形成多层界面膜结构，从而增加脂肪球间的空间位阻，降低聚结程度。虽然乳液的界面特性对乳液的稳定性有较大影响，但关于二者的相关性，尤其是在食品乳液中相关性的研究仍不充分，二者的相关性尚不明确。

2.2 脂肪球间的交互作用

稀奶油乳液中脂肪球发生聚集、聚结和部分聚结的概率与脂肪球间相互作用力有关。以相互作用势能（（））表征两个相邻脂肪球间的相互作用力，即两个脂肪球由无限远移动到表面距离为时所需要消耗的自由能。在没有外力的作用下，相互作用势能是范德华作用力、空间位阻、排斥絮凝、疏水作用、静电作用等多种作用力的综合结果。（）与脂肪球间距的关系如图3所示，脂肪球间主要吸引力为范德华力；主要排斥力包括长程斥力（静电斥力）和短程斥力（空间位阻）。当两个脂肪球间距足够远时，二者间无明显的作用力，此时乳液稳定性良好。脂肪球间距减小，二者间的作用力主要为范德华力。在第二最小值（2°Min）处，若相互作用势能大于热能，则两个脂肪球发生聚集；反之则不发生聚集。脂肪球间距进一步减小，相互作用力以静电斥力为主。当能量障（）被克服时，两个脂肪球才可近一步靠近，相互作用力转化为以范德华力为主。在第一最小值（1°Min）处，若相互作用势能（|（）|）＞20 kT，则可阻止两个脂肪球的进一步靠近；反之脂肪球会发生严重聚集现象，此时两个脂肪球界面膜有重叠部分。此后脂肪球间的相互作用力主要为空间位阻，较大的空间位阻可阻止脂肪球进一步靠近，避免聚结的发生，而空间位阻较小时聚集的脂肪球会发生聚结。

图3 脂肪球相互作用势能与间距的相互关系示意图[19]Fig. 3 Schematic representation of the relationship of the interaction potential and the distance between two emulsion droplets[19]

可以看出，阻止相邻脂肪球靠近的主要作用力为静电斥力及界面膜的空间位阻。这两种作用力对乳液稳定性的贡献与界面蛋白或其他生物大分子的性质密切相关。分子质量较小的蛋白（如-乳球蛋白）所形成的油-水界面膜的厚度较小，因而静电斥力对乳液稳定性的影响占主导；而对于酪蛋白酸钠或大豆蛋白等分子质量较大的蛋白，静电斥力和空间位阻对乳液的稳定性都有重要的影响。研究还发现，对于蛋白稳定的乳液，离子强度增加可屏蔽脂肪球间的静电斥力，引起脂肪球聚集，且高价态离子对脂肪球聚集程度的影响更显著。例如，引起脂肪球聚集的KCl和CaCl的临界浓度分别为250～300 mmol/L和3～4 mmol/L。此外，需要注意的是，球蛋白稳定的乳液中，因为加热造成疏水基团或巯基暴露，可引起不同脂肪球界面蛋白间的交联或连续相蛋白与界面蛋白间的交联，导致常见的热诱导絮凝现象。Cheng Jinju等报道，在巴氏杀菌过程中，大豆分离蛋白的添加可显著增加脂肪球的聚集程度。

3 稀奶油的搅打特性

搅打特性是搅打稀奶油的另一个重要品质，在外源剪切力的作用下，脂肪球迅速失稳形成网络结构包裹气泡。评价搅打特性的指标包括起泡率、硬度和乳清泄漏率，其中起泡率表征体系包裹气泡的能力，一般起泡率在100%～300%，硬度和乳清泄漏率表征泡沫的稳定性。研究发现，搅打过程分为3 个阶段：1）“蛋白泡沫阶段”，即引入体系的气泡由液相蛋白包裹的快速充气阶段，此时少量剪切诱导的部分聚结脂肪球也可能会吸附到气泡表面。2）“中间阶段”，体系中气体总量（起泡率）增加幅度降低，气泡处于形成-破裂-聚结的动态变化中。此阶段不断增加的气泡表面积为脂肪球的吸附提供了必要的界面环境。吸附于气泡表面的脂肪球释放液体脂肪，随之液体脂肪在气泡表面铺展，诱导相邻脂肪球部分聚结（即界面诱导部分聚结）。3）“网络结构形成阶段”，部分聚结的脂肪球形成网络结构稳定气泡，并赋予泡沫一定的硬度。可以看出，脂肪球的部分聚结对泡沫结构的形成及稳定至关重要。调节搅打稀奶油体系组成及工艺参数可通过影响结晶特性和界面特性进而影响部分聚结程度，从而使搅打特性改变。

近年来有研究发现，搅打后稀奶油的泡沫也可由聚集的微粒或脂肪球稳定。Cao Zhenyu等研究发现，玉米蛋白颗粒及脂肪球共同形成的网络结构可稳定搅打稀奶油的泡沫。也有研究提出酪蛋白聚集体也可稳定泡沫，因此推测可引起酪蛋白聚集的因素（如Ca、pH值或-葡萄糖内酯）均可用于调节稀奶油泡沫的稳定性。但微粒或酪蛋白聚集体形成的网络结构与部分聚结脂肪球形成的网络结构有明显的不同，此方面的研究尚未推广至搅打稀奶油的工业化生产中。

4 影响稀奶油搅打特性的因素

4.1 脂肪结晶特性

4.1.1 脂肪结晶形成

适量的结晶脂肪是搅打过程中脂肪球发生部分聚结形成稳定泡沫结构的前提条件，其形成方式包括均相成核、异相成核和二次成核。均相成核是指当体系中无杂质催化时，通过冷却导致相过饱和并克服自由能势垒从而形成稳定的结晶核，这种成核方式在天然乳脂中较少见。天然乳脂在达到均相成核所需过冷度前，体系中存在的杂质或较小的甘油三酯可作为成核位点从而诱导异相成核，这种方式主要发生在油-水界面上。二次成核是以生长中的晶体由于碰撞或剪切形成的碎片充当结晶核，这种成核方式可促进较小结晶体的形成。当乳液脂肪含量相同时，脂肪球粒径越小，数量越多，其异相成核的概率越低，界面结晶的含量越低，搅打过程中发生部分聚结的概率也有所降低。也有研究表明，快速降温有利于结晶成核而不是结晶生长，因而可形成较多的小晶体，这有利于稀奶油的贮藏，但对其搅打特性有不利影响。

4.1.2 脂肪结晶在体系中的分布

脂肪晶体在稀奶油体系中的分布与其黏附张力有关，可用结晶的润湿性表征，通过测定结晶与油相及液体表面间的接触角确定。通过式（1）计算黏附张力。

式中：、、分别为油-水、油-结晶、结晶-水的界面张力；为接触角。

黏附张力与油-水界面张力关系如图4所示，其中油相为无水乳脂，乳化剂为十二烷基硫酸钠。为0°时，脂肪结晶完全不被油相润湿；0°＜＜90°时，脂肪结晶没有被油相润湿的倾向，优先被水相润湿，位于油-水界面外侧，此时相邻脂肪球间可能发生桥连絮凝，而并不形成部分聚结；90°＜＜180°时，脂肪结晶有被油相润湿的倾向，根据界面的弯曲程度和结晶尺寸，晶体的边缘可能较界面凸出几十纳米，此时相邻脂肪球碰撞则可发生部分聚结；为180°时，结晶脂肪完全被油相润湿。研究报道，稀奶油乳液中脂肪结晶的在120°～160°之间。脂肪结晶的黏附张力也与结晶速率有关，因而通过调整冷却速率或复配不同熔点油相调整结晶速率可改变脂肪结晶的黏附张力，从而改变搅打特性。Ergun研究发现降温速率为5 ℃/min或10 ℃/min时，脂肪结晶可被油相完全润湿；结晶速率为3 ℃/min或1 ℃/min时，脂肪结晶被油相和水相两相润湿；结晶速率为0.1 ℃/min时，结晶主要被水相润湿。

图4 黏附张力与界面张力间的相关性[62]Fig. 4 Relationship between adhesion tension and interfacial tension[62]

4.1.3 脂肪结晶形态

脂肪结晶的晶形对脂肪球部分聚结效率的影响较为显著。脂肪球中可能存在O、N（N1、N2）、L、M、K型5 种结晶类型（图5）。其中，O型中无脂肪结晶或脂肪结晶较小无法观察。N型为细长的“针状”结晶形成的层状结晶聚集体，其均匀地分布于脂肪球界面内侧。N型结晶对部分聚结效率的影响与高出界面脂肪结晶的数量有关；N1型中仅有一个脂肪结晶高出界面，部分聚结概率为1×10，而N2型中部分聚结概率因为结晶数量的增加而增加，在1×10～1之间。L型为“片状”结晶，脂肪球的部分聚结效率与结晶的润湿性有关。当＞90°时，脂肪结晶优先被油相浸润，但晶体边缘可能会位于界面外侧，较界面膜突出几十纳米，此时碰撞效率为1×10；＜90°时，结晶优先被水相浸润，位于油-水界面外侧，此时结晶可诱导脂肪球间桥联絮凝的发生，但引起部分聚结的概率较低。M型为L型和N型的综合体。当体系中存在水溶性乳化剂时，脂肪球内常形成K型结晶，此时碰撞后引起部分聚结的概率为1。

图5 不同结晶类型脂肪球的示意图[23]Fig. 5 Schematic representation of semi-crystalline globules with different types of crystal clusters[23]

脂肪球内结晶类型与脂肪种类、乳化剂类型、结晶历史及结晶温度有关。Moens等发现相同条件下，无水乳脂形成密集的针状晶体网络，而棕榈油和棕榈仁油形成较大的结晶簇。Davies等的研究表明，不同饱和度的单甘酯对质量分数40%花生油乳液结晶特性的影响不同。添加单油酸甘油酯后体系可形成少量的针状结晶，单硬脂酸甘油酯和单棕榈酸甘油酯的添加诱导体系形成较大的结晶，这些脂肪结晶虽位于油-水界面，但无明显的针状结晶，剪切后无法形成部分聚结。Liu Chunhuan等研究发现，贮藏温度（4、20 ℃）对晶形及结晶片状结构的影响较小，但对结晶动力学的影响较大，4 ℃和20 ℃时，脂肪结晶分别呈现出N型和L型结晶簇。目前尚无能清晰观测微米级脂肪球内结晶形态的成像技术，一般研究中主要通过结晶动力学拟合或同步辐射X射线技术推测脂肪球内部的结晶形态。

4.1.4 固体（结晶）脂肪含量

固体脂肪可阻止脂肪球完全聚结形成新的脂肪球，液体脂肪可降低界面膜空间位阻或降低脂肪球间斥力从而促进脂肪球间的黏附，因此仅当稀奶油体系的固体脂肪含量在一定范围内时脂肪球才可发生部分聚结。Pawar等发现固体脂肪质量分数（）为15%时，脂肪球刚性较小，与相邻脂肪球接触过程中在拉普拉斯压力的作用下易完全聚结形成新的脂肪球。固体脂肪质量分数为30%～45%时，脂肪球刚性的增加可部分抵消拉普拉斯压力诱导的形变，脂肪球发生部分聚结，在此范围内，脂肪球形变程度随固体脂肪含量的增加而下降。固体脂肪质量分数为50%时，脂肪球的刚性可完全抑制形变，因而不会发生部分聚结（图6）。

图6 固体脂肪含量对脂肪球部分聚结程度的影响[19]Fig. 6 Effect of solid fat content on the partial coalescence degree of two fat droplets[19]

4.2 界面特性

界面特性是影响搅打特性的另一关键因素，因为界面特性决定了脂肪球发生聚集和部分聚结的概率。在2.1.2节中已探讨过体系无脂肪结晶时脂肪球界面特性与乳液稳定性间的相关性，本节不再赘述。除此之外，研究还发现，低温条件下界面特性还可通过影响界面结晶特性进而对稀奶油的搅打特性产生影响，界面特性对结晶特性的影响主要与小分子乳化剂种类及其与蛋白的竞争吸附有关。小分子乳化剂可通过疏水作用诱导界面异相成核，使脂肪晶体平行于油-水界面，改变界面形态。Goibier等研究发现单甘酯可在油-水界面结晶，却并未增加体系的部分聚结程度。Kim等发现单甘酯在油-水界面的结晶可增加稀奶油泡沫的硬度及起泡率，这可能与界面结晶会增加界面膜刚性及降低界面膜密度波动和排水速率有关。Davies等报道不饱和单甘酯可促进油相在油-水界面结晶，增加脂肪球的部分聚结概率。Munk等报道单不饱和单甘酯可引起脂肪球聚集，增加脂肪球部分聚结概率。也有研究表明，界面特性与固体脂肪含量的交互作用也会对搅打特性产生影响。Fuller等报道油-水界面以酪蛋白吸附为主时，固体脂肪含量增加会降低部分聚结速率；界面以吐温-20吸附为主时，固体脂肪含量的增加可提高部分聚结的速率。总之，脂肪球的界面膜既需对贮藏过程中的应力具有稳定性，搅打时又可与气泡表面及脂肪结晶发生相互作用，如此搅打稀奶油才能具有良好的品质。

4.3 液相蛋白特性

搅打起始阶段气泡首先由液相蛋白包裹，因而液相蛋白特性对搅打特性也有一定的影响。有研究报道，液相蛋白浓度增加，起泡率也相应增加。随后脂肪球在气泡表面吸附，气泡表面蛋白膜的破裂为脂肪球在气泡表面的黏附提供必要的界面条件。研究认为，气泡界面蛋白膜的破裂与液相蛋白特性有关。Hotrum等报道，与-酪蛋白相比，-乳球蛋白和大豆球蛋白所形成的气泡界面膜刚性更大，更易破裂。另一方面，脂肪球在气泡表面的黏附也与液体油相在气泡表面的润湿铺展有关，可根据式（2）计算铺展系数（spreading coefficient，），当＞0时，液体油相可以在气泡表面铺展，此时脂肪球可黏附于气泡表面。液相蛋白在气泡表面的过量吸附可降低，抑制液体油相在气泡表面铺展，最终影响稀奶油泡沫的形成。

式中：、和分别为气-水、油-水及油-气界面张力。

此外，液相蛋白可影响连续相黏度。研究发现，液相蛋白浓度越高，连续相黏度越大，搅打稀奶油泡沫抵抗脱水收缩的能力也越强，因而泡沫稳定性有所增加。

5 结 语

我国搅打稀奶油的消费量增加迅猛，如何在保障其货架期内品质稳定的同时最大限度地改善其搅打特性是当前乳品行业迫切需要解决的问题之一。搅打稀奶油体系组成复杂，不同成分间常存在交互作用，且其品质对乳源和加工工艺敏感，因此不同研究中的结论不尽相同，不能很好地指导搅打稀奶油的工业化生产。本文介绍了影响搅打稀奶油稳定性和搅打特性的因素，从机制层面阐述这些因素如何影响搅打稀奶油的品质，可为解决搅打稀奶油生产过程中遇到的实际问题提供一定的技术指导。