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传统的塑性油脂等油脂制品在生产加工过程中需要用到高熔点饱和脂肪形成结晶网络来包裹液态油，所含的大量饱和脂肪及可能存在反式脂肪会引起心血管疾病、肥胖等对人体健康不利的问题，因此寻求传统塑性油脂的替代物显得十分必要。采用结构剂包裹液态植物油的方式形成结构化油脂作为传统塑性油脂的替代物逐渐受到关注，然而，目前常用的结构剂存在需要加热处理不利于食品营养的保存等明显的问题，这限制了结构化油脂在食品工业的广泛应用。蛋白质是优质的食品营养成分，也是天然的油脂结构剂，在非热条件下以蛋白作为结构剂包裹液态油制备的结构化油脂具有塑性油脂制品所具备的加工性能，为寻找营养健康的功能性油脂制品的替代物提供了新的研究思路。因此，本研究以大豆分离蛋白(SPI)、大豆7S蛋白(SP7S)、大豆11S蛋白(SP11S)为研究对象，采用Ca2+诱导大豆蛋白形成网络从而包裹核桃油(Walnut oil，WO)，获得一系列不饱和程度高且具有一定机械性质的SPI-WO、SP7S-WO、SP11S-WO结构化油脂，同时对其微观结构、宏观物理性质与贮藏稳定性进行研究，获得了Ca2+诱导形成SPI-WO、SP7S-WO、SP11S-WO结构化油脂的最优工艺，明晰了其微观结构及宏观性质之间的内在关系，为蛋白结构化油脂替代传统塑性油脂提供理论与技术参考。
主要研究内容及结果如下：
(1)Ca2+诱导SPI-WO结构化油脂的制备及性质研究
采用质构仪、流变仪、激光共聚焦显微镜研究了SPI含量、Ca2+浓度对钙离子诱导SPI-WO结构化油脂的物理性质、流变性质和微观结构。研究发现，当SPI浓度大于9%，Ca2+浓度低于0.15%时，可以形成SPI-WO结构化油脂，且与传统塑性油脂相比，构建的SPI-WO结构化油脂饱和脂肪酸含量显著降低，具有满足传统塑性油脂中软性酥油的硬度、相似的触变性及较高的温度稳定性。随着Ca2+浓度的升高，SPI-WO结构化油脂的硬度减小，触变性回复能力降低，温度稳定性增强。随着SPI含量的升高，SPI-WO结构化油脂的硬度增大，触变性回复能力增强，α-螺旋减少，β-折叠与β-转角结构则增加；在SPI浓度为10%时，SPI会形成致密的蛋白网络结构，液态油被分散成较小的液滴包裹在网络结构中。
(2)不同种类蛋白对Ca2+诱导的蛋白结构化油脂宏观性质的影响
采用质构仪、流变仪、傅里叶红外变换光谱仪研究了SPI、SP7S和SP11S蛋白对钙离子诱导SPI-WO、SP7S-WO、SP11S-WO结构化油脂的物理性质、流变性质和微观结构的影响。结果表明，SP7S和SP11S蛋白在Ca2+诱导下，能形成强度更大的蛋白网络结构，导致其硬度大于SPI-WO结构化油脂，但仍满足传统塑性油脂中软性酥油的硬度，而其触变性回复能力与传统塑性油脂相似且呈现以下顺序：SP11S-WO>SPI-WO>SP7S-WO。三者的温度稳定性均良好，且均好于传统塑性油脂。二级结构的研究结果发现，SP7S-WO结构化油脂的α-螺旋、β-折叠结构比SP11S-WO结构化油脂多，β-转角结构则少于SP11S-WO结构化油脂。
(3)变温贮藏条件下Ca2+诱导SPI-WO结构化油脂的性质变化
采用水分仪、质构仪、流变仪、傅里叶红外光谱变换仪等研究SPI添加量为10%(SPI10)、11%(SPI11)及15%(SPI15)的三种SPI-WO结构化油脂在变温贮藏(5o C/12 h-25℃/12 h)过程中宏观性质和结构的变化。研究发现，在贮藏28个周期后结构油脂中β-转角结构消失；随着贮藏期的延长，SPI10和SPI15两种SPI-WO结构化油脂的硬度均显著增加，触变性回复能力先增强后变弱，而SPI11的硬度则是呈现波动变化趋势，触变性回复能力逐渐增强，且温度稳定性好于其他两种结构化油脂。
(4)变温贮藏条件下Ca2+诱导SPI-WO、SP7S-WO、SP11S-WO结构化油脂的性能变化
采用水分仪、质构仪、流变仪、傅里叶红外光谱变换仪等研究不同分子量大豆蛋白(SPI、SP7S、SP11S)结构化油脂在变温贮藏(5℃/12 h-25℃/12 h)过程中的宏观性质和结构变化。研究表明，在变温贮藏过程中，三种结构化油脂硬度大小顺序为：SP11S-WO>SP7S-WO>SPI-WO，在贮藏后期(>14个周期)，随着贮藏期的延长，SP11S-WO结构化油脂的硬度度逐渐变小，而SPI-WO和SP7S-WO结构化油脂的硬度先减小后回升；在贮藏时，SP7S-WO和SP11S-WO结构化油脂的触变性回复能力变差，SPI-WO结构化油脂的触变性回复能力增强。在贮藏14周期后，只有SP11S-WO结构化油脂仍能保持较好的温度稳定性，SP7S-WO的温度稳定性显著变差；随着贮藏时间继续延长至28周期，三种结构化油脂的温度稳定性均显著变差。变温贮藏会引起SPI-WO、SP7S-WO及SP-WO11S结构化油脂的二级结构变化，随周期的延长，SPI-WO、SP7S-WO及SP-WO11S的α-螺旋、β-折叠均逐渐减少，SPI-WO结构化油脂的β-转角含量无显著差异(p<0.5)，而SP7S-WO及SP-WO11S结构化油脂的β-转角减少。
主要研究内容及结果如下：
(1)Ca2+诱导SPI-WO结构化油脂的制备及性质研究
采用质构仪、流变仪、激光共聚焦显微镜研究了SPI含量、Ca2+浓度对钙离子诱导SPI-WO结构化油脂的物理性质、流变性质和微观结构。研究发现，当SPI浓度大于9%，Ca2+浓度低于0.15%时，可以形成SPI-WO结构化油脂，且与传统塑性油脂相比，构建的SPI-WO结构化油脂饱和脂肪酸含量显著降低，具有满足传统塑性油脂中软性酥油的硬度、相似的触变性及较高的温度稳定性。随着Ca2+浓度的升高，SPI-WO结构化油脂的硬度减小，触变性回复能力降低，温度稳定性增强。随着SPI含量的升高，SPI-WO结构化油脂的硬度增大，触变性回复能力增强，α-螺旋减少，β-折叠与β-转角结构则增加；在SPI浓度为10%时，SPI会形成致密的蛋白网络结构，液态油被分散成较小的液滴包裹在网络结构中。
(2)不同种类蛋白对Ca2+诱导的蛋白结构化油脂宏观性质的影响
采用质构仪、流变仪、傅里叶红外变换光谱仪研究了SPI、SP7S和SP11S蛋白对钙离子诱导SPI-WO、SP7S-WO、SP11S-WO结构化油脂的物理性质、流变性质和微观结构的影响。结果表明，SP7S和SP11S蛋白在Ca2+诱导下，能形成强度更大的蛋白网络结构，导致其硬度大于SPI-WO结构化油脂，但仍满足传统塑性油脂中软性酥油的硬度，而其触变性回复能力与传统塑性油脂相似且呈现以下顺序：SP11S-WO>SPI-WO>SP7S-WO。三者的温度稳定性均良好，且均好于传统塑性油脂。二级结构的研究结果发现，SP7S-WO结构化油脂的α-螺旋、β-折叠结构比SP11S-WO结构化油脂多，β-转角结构则少于SP11S-WO结构化油脂。
(3)变温贮藏条件下Ca2+诱导SPI-WO结构化油脂的性质变化
采用水分仪、质构仪、流变仪、傅里叶红外光谱变换仪等研究SPI添加量为10%(SPI10)、11%(SPI11)及15%(SPI15)的三种SPI-WO结构化油脂在变温贮藏(5o C/12 h-25℃/12 h)过程中宏观性质和结构的变化。研究发现，在贮藏28个周期后结构油脂中β-转角结构消失；随着贮藏期的延长，SPI10和SPI15两种SPI-WO结构化油脂的硬度均显著增加，触变性回复能力先增强后变弱，而SPI11的硬度则是呈现波动变化趋势，触变性回复能力逐渐增强，且温度稳定性好于其他两种结构化油脂。
(4)变温贮藏条件下Ca2+诱导SPI-WO、SP7S-WO、SP11S-WO结构化油脂的性能变化
采用水分仪、质构仪、流变仪、傅里叶红外光谱变换仪等研究不同分子量大豆蛋白(SPI、SP7S、SP11S)结构化油脂在变温贮藏(5℃/12 h-25℃/12 h)过程中的宏观性质和结构变化。研究表明，在变温贮藏过程中，三种结构化油脂硬度大小顺序为：SP11S-WO>SP7S-WO>SPI-WO，在贮藏后期(>14个周期)，随着贮藏期的延长，SP11S-WO结构化油脂的硬度度逐渐变小，而SPI-WO和SP7S-WO结构化油脂的硬度先减小后回升；在贮藏时，SP7S-WO和SP11S-WO结构化油脂的触变性回复能力变差，SPI-WO结构化油脂的触变性回复能力增强。在贮藏14周期后，只有SP11S-WO结构化油脂仍能保持较好的温度稳定性，SP7S-WO的温度稳定性显著变差；随着贮藏时间继续延长至28周期，三种结构化油脂的温度稳定性均显著变差。变温贮藏会引起SPI-WO、SP7S-WO及SP-WO11S结构化油脂的二级结构变化，随周期的延长，SPI-WO、SP7S-WO及SP-WO11S的α-螺旋、β-折叠均逐渐减少，SPI-WO结构化油脂的β-转角含量无显著差异(p<0.5)，而SP7S-WO及SP-WO11S结构化油脂的β-转角减少。