Получение стабилизованных эмульсий Пикеринга посредством сшивки модифицированного соевого белка: внимание стратегиям замены жира

Почему важен новый тип сливок

Взбитые сливки и густые соусы вкусны, но содержат много жира и калорий. Пищевые ученые ищут способы сохранить желанную текстуру, уменьшая долю жира и опираясь на более полезные ингредиенты, такие как белки растительного и молочного происхождения. В этом исследовании рассматривается новый подход к созданию стабильных кремовых смесей, которые можно использовать даже как «чернила» для 3D-печати продуктов, открывая путь к десертам и топпингам, которые одновременно интересны и более полезны для здоровья.

Преобразование белков в мелкие строительные блоки крема

Исследователи сосредоточились на двух распространенных пищевых белках: изолята соевого белка из растений и изолята сывороточного белка из молока. По отдельности соевые частицы не образуют очень стабильных эмульсий — смесей масла и воды, лежащих в основе кремов, заправок и соусов. Чтобы улучшить это, команда сначала мягко «раскрыла» соевые белки с помощью ультразвука и фермента, чтобы они легче связывались друг с другом. Затем эти обработанные соевые белки смешали с сывороточными в равных долях, получив новые композитные белковые частицы. При соотношении 1:1 частицы становились мельче, более однородными и несли больший электрический заряд — все признаки того, что они хорошо поведут себя в жидких смесях.

Как новые частицы «хватают» масляные капли

Эти белковые частицы были разработаны так, чтобы действовать как твердые «спасатели» на границе между маслом и водой, создавая так называемую эмульсию Пикеринга. С помощью набора тестов, включая световую, электронную и флуоресцентную микроскопию, исследователи показали, что соево-сывороточные частицы мигрируют к границе масло–вода и формируют плотную оболочку вокруг каждой масляной капли. Особое внимание привлекла обработка, обозначенная SW3, при которой соевые белки подвергались ультразвуку на 300 ватт перед связыванием с сывороткой. Частицы SW3 имели оптимальный размер, прочные внутренние связи и равномерно распределялись по поверхности масла, снижая межфазное натяжение и образуя толстую, мягкую, но упругую пленку вокруг капель.

Сохраняют гладкость при нагреве, соли и хранении

Чтобы проверить, выдержат ли эти эмульсии реальные условия, команда протестировала их реакцию на нагрев, соль, центрифугирование и хранение в холодильнике. Эмульсии, стабилизованные частицами SW3, сохраняли очень мелкие, равномерные капли даже при кипячении или воздействии соли. Они практически не расслаивались при холодном хранении в течение девяти дней и устойчиво переносили центрифугирование. Детальные измерения с помощью кварцевого кристаллического датчика подтвердили, что SW3 формируют относительно толстый вязкоупругий слой вокруг масляных капель, который действует как амортизирующая прослойка и препятствует слипанию и расслоению крема.

От лабораторной склянки к взбитым сливкам и 3D‑формам

Далее ученые заменили большую часть жира в стандартном рецепте взбитых сливок новой эмульсией Пикеринга. Получившиеся низкожирные кремы вели себя очень похожим образом на привычные взбитые сливки, но с меньшей энергетической плотностью. В реологических тестах они демонстрировали сдвиговое разжижение (shear-thinning): их можно было продавить через сопло, и они быстро восстанавливали структуру. Крем на основе SW3 имел наибольшую вязкость, оптимальное предельное напряжение для сохранения формы и прочную упругую сеть. Он взбивался быстрее, захватывал больше воздуха и образовывал меньшие, более стабильные пузырьки, чем кремы на одном белке или коммерческие растительные кремы. При использовании в виде чернил в экструзионном 3D-принтере крем SW3 позволял получить четко очерченные модели (например, в форме дельфина) с ровными краями и без обрушения.

Что это значит для повседневных продуктов

Проще говоря, исследование показывает, что тщательно спроектированные смеси соевого и сывороточного белков могут заменить значительную часть жира в кремах, одновременно сохраняя густую, стабильную текстуру, которой ожидают потребители. Формируя защитную белковую оболочку вокруг масляных капель, частицы SW3 делают низкожирные кремы гладкими, стабильными при хранении в холодильнике и достаточно прочными для 3D‑печати забавных форм. Этот подход может помочь производителям создавать новые низкокалорийные кремы, топпинги и персонализированные печатные десерты, которые кажутся роскошными, но менее вредят здоровью.

Цитирование: Sun, Y., Guo, W., Li, X. et al. Fabrication of stabilized pickering emulsions via crosslinking modified soy protein: focused on fat substitution strategies. npj Sci Food 10, 60 (2026). https://doi.org/10.1038/s41538-026-00710-0

Ключевые слова: низкожирные сливки, эмульсия Пикеринга, соевый и сывороточный белок, 3D-печать продуктов, замена жира