荷载茶多酚油凝胶的构建及其在烘焙产品中的应用

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油凝胶化是一种健康的油脂固化方法,在不进行化学改性的前提下将液体油转化为固体状凝胶并具备一定的可塑性和机械强度。油凝胶可以作为传统塑性脂肪的新型代替品改善其脂肪酸组成。但是,油凝胶作为一种具有高不饱和脂肪酸的脂制品,与传统固体脂肪相比氧化稳定性较差。茶多酚(Tea polyphenols,TP)是一种有效的天然抗氧化剂,能够抑制油脂氧化进程,但由于其亲水性,在油脂中的溶解性较差。本论文采用乳化的方法制备了包埋TP的复合凝胶剂(本论文中均简称TP凝胶剂)用于构建荷载TP的油凝胶体系,研究了TP凝胶剂的结构特性和形成机制,分析了荷载TP油凝胶的理化性质及荷载机理,并且考察了荷载TP油凝胶作为起酥油的代替品在曲奇中的应用可行性。旨在开发氧化稳定性高的油凝胶体系,为其作为水溶性营养素载体以及在烘焙产品中的应用提供理论基础。主要研究内容和结果如下:首先,将大豆磷脂加入熔融态的蜂蜡中作为油相,将TP水溶液乳化分散在其中形成油包水乳状液,经过冻干除去水分后得到TP凝胶剂。通过单因素优化实验确定工艺参数,然后对TP凝胶剂进行结构表征,探究TP凝胶剂的形成机理。结果表明:添加6%的大豆磷脂,14500 r/min的分散速度和30 mg/m L的TP水溶液浓度,能够制备出包埋率较高且分散性较好的TP凝胶剂。蜂蜡与大豆磷脂和TP通过分子间相互作用形成稳定的复合物,大豆磷脂的极性头部与TP的酚羟基相结合,两条疏水链端与蜂蜡相连。TP分散在蜂蜡的结晶网络中,不改变其熔化特性和结晶结构。然后,将TP凝胶剂分散在大豆油中形成荷载TP油凝胶,与蜂蜡制备的油凝胶和不含TP的空白凝胶剂制备的空载油凝胶的性质进行对比研究TP的荷载机理,并以起酥油和人造奶油为参照研究荷载TP油凝胶作为塑性脂肪的理化特性。结果表明:随着TP凝胶剂浓度的增加,油凝胶内部的针状晶体数量增多,形成更致密的结晶网络,宏观上形成更坚固的结构。制备TP凝胶剂的乳化过程轻微降低了蜂蜡的凝胶能力,但是TP并不参与油凝胶内部三维网络结构的构建,只是以无定形的形态分散于其中。凝胶剂浓度为8%荷载TP油凝胶在贮藏过程中的持油率始终保持在99%以上,贮藏末期的过氧化值相比大豆油和空载油凝胶分别降低了60.6%和54.7%,同时具备良好的物理与氧化稳定性。浓度为8%的荷载TP油凝胶的晶体结构与熔融特性与起酥油相似,具备作为代替品在烘焙产品中的应用潜力。最后,将荷载TP油凝胶代替起酥油应用于烘焙产品中,研究荷载TP油凝胶与不同比例的油凝胶/起酥油共混物的结构特性及其在曲奇中的焙烤性能。结果表明:荷载TP油凝胶和共混物在剪切后仍保持固体结构,与起酥油的流变特性相似。荷载TP油凝胶代替起酥油可以显著提高曲奇中不饱和脂肪酸的含量,同时增强植物油基曲奇的氧化稳定性,过氧化值相较于大豆油曲奇降低了33.5%。荷载TP油凝胶曲奇的理化性质(如外观、质构、油脂迁移率)优于大豆油曲奇,但与起酥油曲奇仍有差异;而50%油凝胶替代比例的共混物制备的曲奇与起酥油曲奇的品质无明显差异,也更容易被消费者接受。
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