酶促酯交换法制备低热量乌桕类可可脂的研究

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巧克力及其制品在我国拥有巨大的消费市场,可可脂是加工制作巧克力的重要原料,但天然可可脂昂贵的价格成为困扰巧克力制品的重要因素,类可可脂是最接近天然可可脂理化特性的替代品,所以类可可脂的制备和研发有着重要的工业意义。随着肥胖问题的凸显,巧克力制品因其高热量的特点越来越被消费者所摒弃,降低巧克力制品的热量成为新的研究热点。乌桕脂是我国特有的富含POP型甘油三酯的油脂,被认为是制备类可可脂的理想原料,故本文研究了以乌桕脂为原料酶促酯交换制备低热量乌桕类可可脂(L-CTCBE)的工艺,并对产品特性进行了分析。本文优化了在固定化脂肪酶Lipozyme TL IM的催化下以乌桕脂、硬脂酸、山嵛酸为原料制备L-CTCBE的工艺。借助气相色谱法、TLC和中心旋转组合设计实验法,以酯交换率和硬脂酸指数为因变量,并辅助以产物熔点,确定了最佳工艺参数。在水分活度0.06,酶添加量19.70U/g,底物质量比1.86(硬脂酸+山嵛酸∶乌桕脂,其中硬脂酸∶山嵛酸=1∶1),在反应温度65℃下,反应15.5h后,酯交换率可达34.9%,SI值为0.52,脱酸后的L-CTCBE熔点为37.0℃。由于采用酯交换法制备的粗L-CTCBE含有大量的游离脂肪酸,因此选用液-液萃取脱酸工艺对酯交换产物进行脱酸处理,采用中心旋转组合设计对该脱酸工艺进行了优化。确定了在35℃实验条件下,最佳萃取溶剂为75%异丙醇溶液,物料比(萃取溶液/L-CTCBE粗油)1.50,在错流萃取级数5次后,可使脱酸率达到97%,L-CTCBE得率在95%以上。由于在加工中L-CTCBE内源抗氧化成分遭到破坏,使其抗氧化能力较弱,故本文研究了L-CTCBE的复配抗氧化剂。利用抗氧化剂间的协同增效作用,采用Schaal烘箱加速氧化法筛选出复配抗氧化剂最优配方:BHT(二丁基羟基甲苯)0.11‰,PA(植酸)0.11‰,VE(维生素E)0.13‰。比较了L-CTCBE和天然可可脂的基本理化性质、脂肪酸和甘三酯组成。在酸值、碘值、过氧化值、皂化值、水分及挥发物含量上二者无明显差别,二者在油酸、硬脂酸、棕榈酸的含量上相似度也极高,L-CTCBE的山嵛酸含量达到9.41%,但L-CTCBE的熔点偏高,且在甘三酯的组成上差别明显。
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