武汉轻工大学食品科学与工程学院的齐 创、秦乐蓉、李志超、韩立娟*等人选取全氢化棕榈油(FHPO)作为高熔点脂肪源,以不同比例分别与葵花籽油(SFO)进行调配作为基料油,在安全添加量范围内,考察其对卵磷脂-菊粉基人造奶油硬度和可塑性的影响,同时观察其对人造奶油微观结构的影响,并与市售的植物淡奶油和喷射奶油进行部分性能比较,探究凝胶油基人造奶油商业化应用的可能性。
1、基料油的脂肪酸组成
SFO主要成分是油酸(C18:1)和亚油酸(C18:2),而FHPO的主要成分是棕榈酸(C16:0),硬脂酸(C18:0)和花生酸(C20:0)。添加少量FHPO以后,既保留了SFO的必需脂肪酸,未改变其原有营养价值,又使得几种饱和脂肪酸比重略有增加。
2、高熔点脂肪对人造奶油外观和稳定性的影响
未添加FHPO 的空白对照样品(0.0% FHPO)呈现均一的可自由流动状态,黏度较小;添加0.5% FHPO时,人造奶油依旧可以流动,但黏度较空白对照有所提升;添加0.5%~1.5%时,人造奶油硬度提升,倒置时不再流动;添加2.0%时,人造奶油体系开始出现裂纹,虽能够固化但品质已经发生劣变;添加2.5%时,体系崩坏,已不能够保持形状。因此,从外观上,1%~1.5% FHPO的添加可使体系均一和发生固化,实现可塑性的提升。
3、人造奶油质构性质
未添加FHPO空白对照的硬度、可塑性和黏度非常低,而随着FHPO添加量的增加,三者逐渐增大,尤其是可塑性和黏度在FHPO添加量超过2%时增幅显着。由此可见,高熔点脂肪在低温下结晶,与体系中凝胶剂协同作用形成支撑人造奶油的骨架结构,起到提升硬度和可塑性的作用;但其添加量达到2%时,甘三酯结晶发挥的作用更加凸显,已影响到人造奶油的稳定性,同时硬度过大的人造奶油会出现颗粒感,黏度过大则会黏牙。
4、人造奶油熔点分析
2 种市售人造奶油熔点分别为28.4 ℃和39.4 ℃,涂抹性人造奶油的熔点在1~23 ℃时可塑性范围较大;在27~42 ℃之间,既能在室温下保持形状,又具有较好的可熔性。FHPO的熔点为59.1 ℃,远高于0.0% FHPO的11.0 ℃。随着FHPO添加量的增加,人造奶油的熔点随之增大。
5、人造奶油流变性质分析
LVR与频率扫描
FHPO添加量从0%增加到1.5%,人造奶油LVR范围有微弱的缩小,从10%降到4%左右。与0.0% FHPO样品相比,FHPO的添加有利于G’和G’’的提高;且FHPO添加量越多,样品的G’和G’’值提高也越多,添加量1.5%的样品则介于淡奶油和喷射奶油之间。
表观黏度
不同人造奶油的n值均小于1,说明这些人造奶油均为假塑性流体。随着FHPO添加量的逐渐增大,样品体系的K值逐渐增大,稠度不断增强,说明样品体系内甘三酯结晶与凝胶剂之间的相互作用逐渐增强,进一步佐证了黏弹性的分析结果。
6、人造奶油微观结构分析
0.0% FHPO样品中油水两相呈现双连续紧密网状结构,大量细小球状油滴分散在连续水相中,油水两相分界面明显。而添加了FHPO之后,人造奶油中网络结构连接变得松散,油相和水相均出现聚结,油滴由球状变为不规则形状。
7、人造奶油晶型分析
100% FHPO在2θ分别为19.2°、20.8°、21.4°和23.0°,即短间距d值为4.6、4.2、4.15 ?和3.8 ?处有强衍射峰出现,表明100% FHPO内存在大量的甘三酯晶体,4.6 ?和3.8 ?为甘三酯的β晶型,4.2 ?和4.15 ?为甘三酯的β’晶型。
结 论
高熔点脂肪FHPO在凝胶油基人造奶油制备过程中形成甘三酯晶体,从而提升了卵磷脂-菊粉凝胶油基人造奶油的熔点、质构性质和流变性质,使其固化。但与此同时,甘三酯晶体的存在会对卵磷脂-菊粉形成的网络结构有一定的破坏作用,当FHPO添加量过高时,人造奶油的稳定性降低,产品结构和品质发生劣变。因此FHPO添加量为1.5%时人造奶油的品质达到较为理想的状态,可部分替代塑性商品人造奶油。