武汉轻工大学食品科学与工程学院的韩立娟、陈浩、刘胜等人选取β-谷甾醇和卵磷脂作为复合凝胶剂制备凝胶油基人造奶油,从安全性和营养性方面分析,选取的这2 种凝胶剂均为可食用性的。β-谷甾醇具有预防动脉粥样硬化和降低血清胆固醇的作用,卵磷脂也可以有效的降低胆固醇、血脂和冠心病的发病率。因此,以β-谷甾醇和卵磷脂制备得到的凝胶油基人造奶油具有低饱和脂肪酸和零TFA的特点,对人体健康有利,具有非常广阔的市场发展和应用前景。
1、人造奶油的硬度分析
水分体积分数为32%和40%时,形成人造奶油所需的复合凝胶剂临界质量分数均为4%,而水分体积分数为24%时复合凝胶剂临界质量分数为5%,复合凝胶剂质量分数4%样品出现了油-水两相分层。
2、人造奶油的流变学行为研究
凝胶剂质量分数和水分体积分数的变化对样品人造奶油的线性黏弹区(LVR)无显着影响,LVR大约在0.001%~0.100%。选取应变值为0.01%进行后续样品的频率扫描。频率扫描测试得到的G’和G”的相对大小关系可以反映样品的弹性特征和黏性特征:当G’>G”时,样品表现为胶体(固体状态);当G’<G”,样品表现为流体。
3、人造奶油微观网络结构分析
在人造奶油样品中存在双连续相结构,即油-水两相分布相对均匀。β-谷甾醇和卵磷脂通过自组装结合而逐渐形成纤维网络结构并聚集延伸。
在图6A1、B1中,晶体细小且分布无规则;图6A2、B2中是以一点为中心向四周扩散的纤维状结晶体,如同一个球形;图6A3、B3中晶体变为无定向延伸的纤维状结晶体。相比于相应的图6A系列,图6B系列人造奶油样品具有更加完整的三维网络结构,且油-水两相分布更加均匀,具有更大的油-水两相接触面积。
4、人造奶油X射线衍射(XRD)图谱分析
原料β-谷甾醇的强衍射峰比较多,其中15°(5.90 ?)为无水β-谷甾醇的结晶峰,而17.5°(5.07 ?)、18°(4.86 ?)可能为水合或半水合β-谷甾醇的结晶峰;卵磷脂和基料油在扫描范围内仅在20°附近出现一个非晶峰,所以凝胶油基人造奶油所形成的结晶都来自β-谷甾醇以及β-谷甾醇与卵磷脂自组装体。样品人造奶油几个比较强的衍射峰分别出现在2θ为15°、17.5°、18°和19°处。
结 论
以大豆油为基料油,采用β-谷甾醇和卵磷脂可成功制备凝胶油基人造奶油,其中低饱和脂肪酸和零TFA都对消费者健康具有积极的作用。当体系的水分体积分数提高时,形成均相人造奶油体系所需要的凝胶剂质量分数降低。人造奶油样品的硬度和弹性均受到凝胶剂质量分数和水分体积分数的影响,凝胶剂质量分数和水分体积分数越高硬度越大,体系结构也越稳定。微观网络结构分析结果表明,β-谷甾醇通过结晶或与卵磷脂进行自组装的形式与油脂共同形成了三维网络结构,并且凝胶剂质量分数和水分体积分数越高,网状结构将油-水两相固定得越牢固,最终形成均匀稳定的体系。通过XRD图谱分析可知,人造奶油样品的结晶度随着凝胶剂质量分数和水分体积分数的提高而增大。