油茶籽油凝胶的制备与性质研究

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油凝胶是一种新型固态脂肪。在液体油中添加凝胶剂,凝胶剂自发组装形成晶体网络结构,固定液态油,形成具有结构特性的塑性脂肪。油凝胶基本不含反式脂肪酸和饱和脂肪酸,而且在形成油凝胶的过程中没有经过其他复杂的处理,所以对油脂的营养成分基本不会造成损失。所以,将凝胶剂添加到食用油脂中并进行开发利用是油脂研究的新趋势。以油茶籽油为基料油,探讨三种凝胶剂对其凝胶化的影响;在此基础上,将两种凝胶剂复合使用,优化油茶籽油凝胶的制备条件,并对其性质和应用进行研究,旨在为油茶籽油凝胶产品的加工与应用提供数据参考。主要研究内容与结果如下:(1)凝胶剂对油茶籽油凝胶化的影响将单甘酯、蜂蜡、硬脂酸分别添加到油茶籽油中形成凝胶,研究油凝胶的凝胶性能和氧化性能。结果表明:单甘酯的临界成胶浓度最低,仅2%的添加量就能使油茶籽油凝胶化;随着凝胶剂添加量的增加,三种油凝胶的持油性和硬度均增加,持油性能力和硬度强度均为蜂蜡>单甘酯>硬脂酸;单甘酯和蜂蜡油凝胶的氧化性能比较稳定。(2)油茶籽油凝胶制备条件的优化由于单甘酯油凝胶的持油能力不及蜂蜡油凝胶,而蜂蜡添加量达到11%时,其油凝胶的硬度超过1 N,难以涂抹,所以将两者结合构建油茶籽油凝胶体系。在单因素的基础上,以持油性为响应指标,通过响应面试验进一步优化工艺条件,得出最佳的制备条件为:混合凝胶剂添加量9.9%,单甘酯与蜂蜡比例4∶6,加热温度71℃,加热时间47min,在此条件下复合油凝胶的持油性为98.70%。(3)复合油茶籽油凝胶的性质探究测定原料油和复合油茶籽油凝胶的理化指标和营养成分,发现凝胶前后油茶籽油的理化性质基本不变,营养成分大部分保留,说明油凝胶是安全健康的固体脂肪替代品。与单一单甘酯和蜂蜡油凝胶相比,复合油凝胶改善了品质,持油能力强且硬度适中,从微观结构来看,复合油凝胶呈现针状网络,可以很好地使晶体之间交联形成三维网络结构,截留更多的液态油;从晶型分析,复合油凝胶体系中含有α和β′晶型,α晶型的存在以及α晶型向β、β′晶型的转变是油脂凝胶形成的必要条件。对复合油凝胶和单一油凝胶进行热力学分析,分别得到三者的结晶熔化曲线,发现复合油凝胶的结晶点和熔点都低于单一油凝胶,所以复合油凝胶更易于加工和处理。(4)复合油茶籽油凝胶的储藏稳定性将复合油凝胶分别放在4℃和25℃储藏9周,测定凝胶性能变化和氧化性能变化,结果表明:在4℃储藏9周,复合油茶籽油凝胶的持油性和硬度随着储藏时间的延长而增加,而在25℃的呈现下降的趋势;在4℃和25℃两种温度下储藏9周的复合油凝胶的过氧化值和酸价均显著上升,但是在4℃和25℃储藏9周后的油凝胶之间酸价有显著性差异,所以4℃更适合油凝胶储藏。(5)油茶籽油凝胶的应用考察了复合油茶籽油凝胶代替黄油制作面包的应用潜质。研究发现,从外观和感官,油凝胶面包可以代替黄油面包;储藏7天后,油凝胶面包的水分损失比黄油面包的少,硬度也没有黄油面包增加的显著,说明油凝胶面包可以延缓面包老化。
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