液芯球作为具有独特口感的一类食品和有潜力的营养风味物质载体,在多个领域中已逐渐被广泛关注。随着近些年人们对饮品热爱程度和感官享受期望的增加,在饮品配料中,具有独特食用体验的毫米级海藻酸钙基液芯球——爆爆珠的生产规模也逐年增大。在实际生产与应用中,出于对感官体验、生产控制、产品稳定性和储藏性等方面的要求,理想液芯球必须具备球形度良好、机械性能稳定和渗漏性能低的特征,但还未有针对于此的相关系统性研究报道。因此,本文旨在探讨影响毫米级液芯球球形度、机械性能和渗漏性能的制备因素及其机理,具体研究内容如下:影响液芯球球形度的因素分析。采用反滴法制备毫米级液芯球,即将含有Ca²⁺的芯料液滴入海藻酸钠凝固浴中,Ca²⁺向外扩散,在两液体界面处形成凝胶膜层。固定滴落高度、滴头直径、流速和凝固浴转速,研究芯料液粘度、芯料液种类、凝固浴粘度、凝固浴表面张力和海藻酸钠与Ca2+浓度等变量对毫米级液芯球球形度的影响规律。结果表明,随着凝固浴粘度的升高,芯料液粘度也需要相应增大才可得到球形度理想的液芯球;以两液体粘度为数值点呈现球形度结果,理想球形度条件边界类似线性,且此线性范围适用于不同种类芯料液以及不同种类和浓度凝固浴的情况。而随着凝固浴表面张力的降低,对于相同粘度的凝固浴,形成理想球形度所需的芯料液最低粘度也降低。芯料液液滴在刺穿液面后受到凝固浴施加的曳力是使其形变发生的原因,当两液体间表面张力差和密度差可忽略不计时,曳力主要由与两液体粘度相关的粘滞曳力组成;而当凝固浴表面张力显著低于芯料液的表面张力时,与表面张力相关的毛细曳力也会使促使液芯球维持在球形状态,使成球边界条件范围变大。除曳力外,新生成凝胶膜层的强弱也会对最终液芯球的球形度产生影响,相较于含2%（w/v）CaCl₂的芯料液,1%（w/v）CaCl₂浓度的芯料液滴入凝固浴后形成的凝胶膜层强度更弱,因此对于粘度为163.3 mPa·s的凝固浴,前者粘度≥341.5 mPa·s可达到理想球形度,而后者需≥563.0 mPa·s才能达到理想球形度。影响液芯球机械性能的因素分析。基于液芯球“爆感”和“弹性”的特性,分析了各制备因素对液芯球爆破力、爆破应变、弹性模量和膜层厚度等机械性能的影响。结果表明,芯料液种类、海藻酸钠浓度和结构、Ca²⁺浓度、反应时间、反应温度和储藏环境pH均会影响液芯球的机械性能。以壳聚糖为芯料液的液芯球在成型过程中会与凝固浴中的海藻酸钠发生静电相互作用,因此其形成的凝胶膜层薄、疏松、强度弱,呈现脆性大和不耐挤压的特点。低浓度Ca²⁺和海藻酸钠形成的凝胶膜层薄且不紧密,制得的液芯球强度和弹性不佳;Ca²⁺和海藻酸钠的反应具有一定限度,如对0.6%（w/v）海藻酸钠溶液来说,芯料液中的Ca Cl₂浓度若>2.5%（w/v）,过量的Ca²⁺会使新生膜层的凝胶结构过于致密,影响Ca²⁺向外扩散,阻碍膜层增厚,使爆破力下降;Ca²⁺和海藻酸钠间的反应限度与其两者的浓度均有关。当凝胶反应时间≤5 min时,膜层致密程度不会发生显著变化,若反应继续,液芯球凝胶膜层结构会变疏松,强度和弹性发生下降。根据本研究得出的机械性能影响规律,可获得具有良好的储藏稳定性的液芯球:以含2.5%（w/v）CaCl₂浓度的1.8%（w/v）CMC为芯料液,以0.8%（w/v）海藻酸钠溶液为凝固浴,反应4 min的制备的液芯球凝胶膜层具备理想致密程度,杀菌后30 d其爆破力从2257.06g仅降至2238.61 g,其爆破应变仅从89.46%降至88.38%。液芯球渗漏性能的改善研究。改变制备条件、疏水接枝改性、表面疏水改性和乳化复配涂层等手段对液芯球的阻水性能无显著改善效果,其凝胶膜层的亲水性和高渗透性本质未得到改善。通过对不同粒径包含物释放性能的研究,发现海藻酸钙凝胶膜层的排阻极限大小范围约为6.7-10.0 nm;而采用具有柔性、粘合性和均一性的疏水高分子材料,在合适的喷涂温度与时间下涂覆,可使液芯球阻水性能得到改善,不会出现由于水分散失造成的瘪塌。液芯球对于合成色素等小分子物质的释放规律符合一级释放动力学,均在10 h左右达到释放平衡（释放率>90%）;利用反溶剂沉降法,经玉米醇溶蛋白溶液浸洗,可使具有羧基和酚羟基官能团的合成色素的释放率降低。通过ζ电位、粒径、圆二色光谱、荧光光谱和红外等测定表征手段,证实了色素与zein粒子间的相互作用包括静电相互作用、氢键和疏水相互作用,反溶剂化的玉米醇溶蛋白包覆着色素沉积到凝胶膜层上,阻碍了色素向外渗出。储藏48 h后,含赤藓红的液芯球释放率仅为2.76%,胭脂虫红的释放率仅为5.11%。