目前发现的具有较大潜力的食品级凝胶剂是谷维素/谷甾醇以及单甘酯,然而这两种小分子形成的凝胶油都有一些缺陷,其中用谷维素和谷甾醇形成凝胶油不仅成本较高,而且即使在其临界凝胶浓度下,形成的凝胶油硬度也很大,不利于加工。还有研究表明这种凝胶对水敏感,结构中小管的形成依赖于分子间氢键,谷甾醇能和水形成甾醇一水化合物结晶,干扰分子间氢键的形成。单甘酯形成的凝胶油硬度较小,结合油的能力不强。针对这两种凝胶油的特性,一种可行的途径是结合谷维素/谷甾醇和单甘酯形成复合凝胶油以综合两者的优点。目前未见对于混合两种能单独形成凝胶油的凝胶剂的研究的相关报道。本文研究这种更复杂的体系中,两种形成机理不同的凝胶剂分子间的相互影响,探讨不同机理形成凝胶油的规律。同时,根据目前市场上固体油脂产品的性质,研发功能更加完善的凝胶油作为固体油脂替代品。从凝胶剂分子结构角度以及营养性角度出发,选择谷维素/谷甾醇与单甘酯作为小分子凝胶剂,在单因素试验基础上利用响应面优化制备葵花籽油凝胶油的最佳工艺,得到析油率较低的凝胶油,研究了凝胶化前后性质的变化以及复合凝胶油与单一凝胶油性质差异。形成的复合凝胶油基本理化指标能达到国标要求,相对于单一凝胶油熔点更低,线性粘弹区更宽。在获得最佳的工艺条件后,分析了最主要影响因素凝胶剂间比例对凝胶油性质的影响,基于不同比例的凝胶剂间比例会影响凝胶剂彼此间的相互作用,从而得到不同的组装体结构,并最终反映在宏观性能的差异上。结果表明,单甘酯与谷甾醇存在协同作用使得在低于各自临界凝胶化浓度下形成凝胶油,而且,凝胶油粘弹性模量随单甘酯的增加而降低,使凝胶剂分子在油脂中的运动能力提高,体系中凝胶剂分子沿单轴向组装的趋势越来越强,引起了组装体聚集态结构形貌以及超分子网络拓扑结构的改变,网络结构中构筑单元之间的相互作用增强,凝胶油的贮藏稳定性增加。运用现代分析技术深入研究凝胶化机制、结晶结构、凝聚态结构变化规律以及由此导致的宏观性能的改变。随着凝胶剂中单甘酯比例的减少,体系达到过冷状态会变得逐渐困难,而且一般说来形成凝胶油结构的时间也会滞后,但在谷维素/谷甾醇与单甘酯比例为6:4的复合凝胶油中这种滞后现象更显著。同时,单甘酯可以增加谷维素/谷甾醇在植物油中的溶解度,降低谷甾醇分子的结晶错配成核能垒,促进晶体沿一维方向生长,引起凝胶剂超分子网络拓扑结构的改变,增加了凝胶油中结晶结构,加速了凝胶油网络结构的形成,而这种排列组装结构和网络拓扑结构上的变化使凝胶油宏观性能(例如质地、弹性、热塑性)得到改善。此外,还考察了凝胶油作为基料油制备人造奶油的应用潜质。研究发现,在含水的体系下,凝胶油的凝胶化能力受到较大影响,含水量越少形成的人造奶油硬度越大,约含水7%的凝胶油基人造奶油在在很多特性上与市售人造奶油最为相似,但在结晶特性上与市售人造奶油中饱和脂肪有较大区别。本论文构建了基于凝胶剂堆积几何结构的改变而引起凝胶化的机制模型,提出了凝胶油的自组装生长模型,掌握了在不同凝胶剂比例及凝胶油多尺度结构变化以及由此带来的宏观性能的变化规律,为更合理设计油脂凝胶剂以及可食性凝胶油的加工与应用提供了有价值的基础数据和理论参考。