油脂结晶特性影响植脂奶油品质的作用机制研究

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植脂奶油是典型的泡沫型产品,由脂肪球部分聚结形成的三维网络结构包裹充入的气体,广泛应用于奶油蛋糕、甜点等食品。本文阐明了油脂结晶性质与植脂奶油品质之间的内在联系,通过油脂物理混合优化出生产植脂奶油的最佳油脂,为植脂奶油专用油脂的开发与生产提供理论和实际指导。本文首先系统分析了植脂奶油生产中常用的12种植物油脂的熔融结晶特性。在此基础上,根据脂肪酸组成与结晶性质选取5种油脂制备植脂奶油,着重探讨了脂肪晶体网络结构对植脂奶油品质特性的影响机理。最后,通过油脂混合优化植脂奶油的原料油脂配比,改善植脂奶油的品质。主要研究内容如下:(1)研究不同类型油脂熔融结晶性质,结果表明:以月桂酸和肉豆蔻酸为主的油脂形成β’混合晶型,结晶速度快,晶体细小且结构致密;在0-20℃内的固体脂肪含量(SFC)较高且几乎无变化,而在25-35℃内SFC迅速降低。以月桂酸和硬脂酸为主的油脂主要形成β’2晶型,呈粗大的球状结晶。以棕榈酸为主的油脂,结晶速度慢,晶体结构稀疏,油酸和亚油酸等不饱和脂肪酸会降低油脂在常温下的SFC,促进β型晶体生长。(2)根据脂肪酸组成与结晶性质选取了两种氢化棕榈仁油(HPKO-A和HPKO-F)、两种精炼植物油(RVO-A和RVO-B)与一种酯交换油(TO-A)分别制备植脂奶油,测定了搅打前乳浊液的理化性质与搅打后奶油的品质。发现由于HPKO-A与RVO-A形成细小晶体和致密的晶体网络结构,可以提高脂肪球在搅打作用下的碰撞频率,促进脂肪部分聚结,因此其制备的植脂奶油具有较高的搅打起泡率和硬度,泡沫稳定性好;SFC在25-35℃内迅速降低,植脂奶油的入口即化感较好;但易出现过度聚结,耐搅打性能差,导致操作性能不好。由HPKO-F制备的植脂奶油脂肪部分聚结速率适中,稳定性较好,但搅打时间较长,而油脂在35℃时仍含有一定的SFC,导致植脂奶油油腻感较重。由于RVO-B与TO-A形成的晶体网络结构稀疏,脂肪球在碰撞过程中易于完全融合,降低部分聚结的敏感性,由其制备的植脂奶油搅打起泡率、硬度和粘弹性均较低,储藏稳定性差。(3)将HPKO-A与HPKO-F、RVO-B分别按一定比例混合,测定混合油脂的结晶性质。发现混合油脂的结晶温度与结晶形态不受油脂相容性的影响,结晶温度与晶体形态主要由脂肪酸组成决定,高熔点脂肪酸含量越多结晶温度越高;月桂酸与肉豆蔻酸含量越高,混合油脂的晶体更细小,而硬脂酸与棕榈酸含量越高,混合油脂的晶体更粗大,晶体结构更稀疏。通过油脂混合优化植脂奶油原料油脂配比,结果表明:对于HPKO-A:HPKO-F体系,与由HPKO-A制备的植脂奶油(Cream-HA)相比,由HPKO-A:HPKO-F(7:3)制备的植脂奶油硬度减小至182.28 g(Cream-HA:215.00 g),且具有较高的挺立度,泡沫耐搅打性能增强;与由HPKO-F制备的植脂奶油(Cream-HF)相比,由HPKO-A:HPKO-F(7:3)制备的植脂奶油搅打时间缩短至294 s(Cream-HF:320 s),硬度增至182.28g(Cream-HF:145.09 g),入口即化感较好且油腻感较轻。对于HPKO-A:RVO-B体系,与由RVO-B制备的植脂奶油(Cream-RB)相比,由HPKO-A:RVO-B(7:3)与HPKO-A:RVO-B(5:5)制备的植脂奶油搅打时间分别缩短至295 s和304 s(Cream-RB:378s),硬度分别达到160.59 g和156.78 g(Cream-RB:86.38 g),储藏稳定性增强,感官品质提高。
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