γ-谷维素/β-谷甾醇与单硬脂酸甘油酯复合凝胶油的制备及性能研究

以食用棕榈油为基料油,添加分子蒸馏单硬脂酸甘油酯与γ-谷维素/β-谷甾醇制备复合凝胶油。在单因素试验的基础上,应用响应面法优化复合凝胶油的制备条件。探讨凝胶剂比例对凝胶油性能及微观结构的影响,分析γ-谷维素/β-谷甾醇在复合凝胶油形成过程中的作用。结果表明:最优制备条件为复合凝胶剂添加量9.89%、复合凝胶剂中γ-谷维素/β-谷甾醇占比52.3%、γ-谷维素与β-谷甾醇质量比3∶2、加热时间41.7 min,在此条件下复合凝胶油持油性可达94.6%。γ-谷维素/β-谷甾醇的添加对复合凝胶油热力学性质、流变学性质和红外光谱特征均产生了较大影响。在复合凝胶油中γ-谷维素/β-谷甾醇与单硬脂酸甘油酯存在范德华力等弱的非氢键作用,使得单硬脂酸甘油酯和γ-谷维素/β-谷甾醇协同形成复合凝胶油。随着单硬脂酸甘油酯含量的增加,系统内氢键作用逐渐减小直至消失,微观结构由纤维网状先转换为球状结晶,最后为针状结晶。复合凝胶油的熔点和结晶点低于单一凝胶油,黏性和刚性较小。     

不同玉米油凝胶作为火腿肠中脂肪替代品

在火腿肠中分别以不同油凝胶部分替代动物脂肪,对其质构、保水性、流变特性、色泽、pH、乳化稳定性以及感官品质进行测定,评价油凝胶对火腿肠品质的影响,以得到更适合添加在火腿肠中的油凝胶。结果表明:在50%的脂肪替代量下,火腿肠硬度值显著下降,其中乙基纤维素油凝胶处理组具有最高的硬度值,但与对照组相比,其硬度下降49.60%;单甘酯油凝胶处理组保水性最弱,除单甘酯、单甘酯/β-谷甾醇油凝胶处理组外,其他油凝胶处理组保水性与对照组无显著差异;单甘酯/β-谷甾醇油凝胶处理组降低了样品的黄度值,其他油凝胶处理组提高了火腿肠的亮度值及黄度值,降低了红度值及pH;动态流变过程中,部分油凝胶处理组减小了肉糜加热过程中的储能模量,到最终加热温度时,单甘酯、β-谷甾醇/γ-谷维素、单甘酯+β-谷甾醇/γ-谷维素油凝胶处理组具有与对照组相似的储能模量;蜂蜡油凝胶处理组乳化稳定性最差,总汁液损失率为428%,水分损失率为3.51%;感官评价方面,蜂蜡、乙基纤维素、β-谷甾醇/γ-谷维素、单甘酯＋β-谷甾醇/γ-谷维素油凝胶处理组具有总体相对较高的感官得分。在实验条件下,β-谷甾醇/γ-谷维素、单甘酯＋β-谷甾醇/γ-谷维素油凝胶更适合作为火腿肠中脂肪替代品。     

植物甾醇+γ-谷维素型凝胶油的制备及其影响因素的研究

以米糠油为油溶剂制备植物甾醇+γ-谷维素型凝胶油,采用流变仪、质构仪、X-射线衍射仪和偏振光显微镜分别研究了凝胶油的流变性、硬度、脆性、晶型、晶体形态等。结果表明:植物甾醇与γ-谷维素质量比为40∶60时所形成的凝胶油硬度最大,熔点最高,脆性最小;随着植物甾醇与γ-谷维素添加量的增大,凝胶油硬度和熔点随之增大,脆性随之减小;甾醇酯和植物甾醇不能使体系凝胶化,甾醇酯的存在会表现出拮抗性,阻碍凝胶的形成,凝胶油的硬度、黏度随着甾醇酯添加量的增加而减小,脆性和熔点则随着甾醇酯添加量的增加而增大,其次,凝胶形成的时间随着甾醇酯添加量的增加而延长;冷却过程中施加一定的剪切会降低凝胶体系的硬度、黏度和熔点,脆性增大;植物甾醇+γ-谷维素型凝胶油为β-晶型,随着储藏时间的延长,其中的纤维网络结构逐渐形成并聚集延伸。     

β-谷甾醇与γ-谷维素键合特征的红外光谱分析

建立了傅里叶红外光谱法表征β-谷甾醇与γ-谷维素键合特征的方法.在红外图谱中可以看出,β-谷甾醇的羟基伸缩振动峰明显向低波数移动,并导致谱带变宽,γ-谷维素的羰基吸收峰也出现向低波数位移,说明β-谷甾醇与γ-谷维素之间产生了分子间的氢键效应.当β-谷甾醇与γ-谷维素质量比为2∶3时氢键效应最强,并且质构和锥入度分析表明其硬度也最大.β-谷甾醇与γ-谷维素的油脂样品在偏振 光显微镜下呈现四瓣形的自组装新晶体.     

利用Sn-2位富含多不饱和脂肪酸的改性椰子油制备低热量型有机凝胶及其特性研究

采用富含月桂酸的椰子油与富含多不饱和脂肪酸的鱼油为原料,对椰子油进行酶法改性,通过酯交换反应合成Sn-2位富含长链多不饱和脂肪酸(EPA,DHA)的结构脂。以此结构脂为基料油,γ-谷维素与β-谷甾醇的混合物作为凝胶剂制备油脂凝胶。以熔点和机械稳定性为指标,确定了γ-谷维素和β-谷甾醇制备结构脂凝胶油的最优工艺条件,并研究了油脂凝胶的质构、流变性质及微观形态。结果表明:改性椰子油Sn-2位的不饱和脂肪酸含量达到66. 62%;制备油脂凝胶的最优工艺条件为γ-谷维素与β-谷甾醇质量比6∶4、凝胶剂含量8%、加热温度90℃、冷却温度5℃。在最优工艺条件下,油脂凝胶的熔点为35℃,机械稳定性达到95. 3%,硬度为60. 61 g,固体脂肪含量为1. 33%。该油脂凝胶表现出假塑性流体特性,样品的表观黏度-剪切速率的关系符合幂律方程关系,在频率扫描范围内,油脂凝胶体系的G'明显大于G″,样品形成较为紧密的凝胶结构,具有较好的涂抹性和可塑性。样品微观网络结构分析表明,晶体呈现玫瑰状形态,形成了完整致密的三维超分子网络结构。     

利用初榨大豆毛油制备β-谷甾醇油脂凝胶

利用初榨大豆毛油中天然磷脂,通过添加β-谷甾醇,使其与天然磷脂形成复合凝胶剂制备油脂凝胶,研究β-谷甾醇添加量对油脂凝胶硬度、热力学性质、固体脂肪含量（solid fat content,SFC）、凝胶晶型和微观结构的影响。结果表明：在20 ℃条件下,油脂凝胶中β-谷甾醇添加量不小于12%时,即可出现凝胶行为。油脂凝胶的硬度和SFC都随着β-谷甾醇添加量的增加而增加,且在不同贮藏温度下硬度变化显著。β-谷甾醇添加量对热力学特性影响较大,熔化结晶均为单峰。油脂凝胶主要为β型晶体,晶体为长针状并均匀分布,随β-谷甾醇添加量的增多,油脂凝胶晶体密度增大,尺寸变小,形成的三维网状结构更加紧密,截留植物油的能力不断提高,表明β-谷甾醇可以与初榨大豆毛油中的天然磷脂结合形成油脂凝胶,该油脂凝胶中无反式脂肪酸,富含天然营养成分,具有适宜油脂凝胶硬度及良好的结构稳定性等优势。     

米糠油酸法脱胶工艺及对γ-谷维素、β-谷甾醇损失的影响研究

采用磷酸脱胶法对米糠毛油进行脱胶,考察了磷酸添加量、水添加量、脱胶温度、脱胶时间对米糠毛油脱胶率、γ-谷维素和β-谷甾醇损失率的影响。结果表明:在磷酸添加量0.15%、水添加量5.0%、脱胶温度65℃、脱胶时间40 min的条件下,米糠毛油脱胶率最高,为91.13%,γ-谷维素和β-谷甾醇损失率相对较小,分别为12.22%、5.99%;脱胶后油中磷含量为22.07 mg/kg,脱胶油中饱和脂肪酸含量比脱胶前提高了1.6个百分点,不饱和脂肪酸含量比脱胶前降低了1.6个百分点,而油酸与亚油酸含量比例约1.09∶1,变化微小。     

基于植物甾醇与γ-谷维素的牡丹/葵花籽油凝胶的制备及其物理特性研究

凝胶剂的含量和比例、植物油基质是影响油凝胶结晶特性和加工功能的重要因素。该研究以植物甾醇和γ-谷维素为凝胶剂,牡丹籽油和葵花籽油为基质油制备高含量α-亚麻酸油凝胶,探讨了植物甾醇与γ-谷维素的质量比以及基质油对油凝胶外观、硬度、黏度、微观结构、流变和热力学性质的影响。结果表明,在4℃下,当m(植物甾醇)∶m(γ-谷维素)=40∶60,添加量为8%(质量分数)时,油凝胶形成的速度最快,硬度和黏度最大,熔点也最高;与葵花籽油凝胶相比,此条件下牡丹籽油凝胶的硬度更大(210.70 N),凝胶时间更短(0.5 h),熔点更高(55.22℃)。油凝胶制备时,可通过调整植物甾醇与γ-谷维素的比例来获得所需的晶型和凝胶网络结构,并由此获得理想的硬度、黏度、熔点和透明度等,以适应特定食品加工的需求。该研究为后续基于油凝胶的新型功能黄油和功能奶油的制备提供了理论基础。     

β-谷甾醇和γ-谷维素的键合物对油脂特性的影响

采用质构仪、X-射线衍射仪(XRD)、差示扫描量热仪(DSC)及原子力显微镜(AFM)分别研究了β-谷甾醇和γ-谷维素键合物对液态油脂的硬度、油脂晶型、融化性质和表面形貌的影响。结果表明,当油脂中饱和脂肪质量分数为30%~50%时,β-谷甾醇和γ-谷维素的键合物提供的硬度相当于2.2~2.8倍三硬脂酸甘油酯所提供的硬度;棕榈油含有8%的键合物时,出现了少量β晶型;25 d储存期内,β'晶型向β晶型的日平均转变速率增加了0.11%;DSC结果表明,添加键合物后,油相Tpeak升高7.37℃,Tend不变,ΔH降低了4.12 J/g;原子力显微镜图片显示棕榈油的晶体形态变得更加均匀细小,网络结构得以增强。     

利用γ-谷维素与β-谷甾醇制备葵花油凝胶研究

以一级压榨葵花籽油为原料,添加一定浓度的γ–谷维素与β–谷甾醇混合物制备出葵花油凝胶,探究不同制备工艺条件对葵花油凝胶硬度及微观结构的影响。在单因素试验的基础上,通过正交试验确定了6%γ–谷维素与β–谷甾醇混合物添加量葵花油凝胶的最优制备条件。试验表明,影响葵花油凝胶硬度因素的主次顺序为:冷却温度>γ–谷维素:β–谷甾醇添加比例>加热时间>加热温度;6%γ–谷维素与β–谷甾混合物醇添加量葵花油凝胶的最优制备工艺为:加热温度140℃,加热时间50 min,冷却温度5℃,γ–谷维素∶β–谷甾醇添加质量比例60∶40。在最优工艺条件下,6%γ–谷维素与β–谷甾醇添加量葵花油凝胶硬度为479.61±9.18 g。     

葵花籽油凝胶油的制备及其在冰淇淋中的应用

以葵花籽油为原料,添加一定量的蜂蜡或蜂蜡与谷维素混合物制备葵花籽油凝胶油,研究不同添加量的凝胶因子对葵花籽油凝胶油的硬度值、黏度值、持油性和微观形态的影响;将得到的凝胶油代替黄油制备冰淇淋,研究其在冰淇淋中的应用。结果表明:蜂蜡添加量对凝胶油的质构特性、持油性和微观形态影响较为显著,并确定5%蜂蜡添加量为凝胶油制备的最优条件;添加5%复合凝胶油(5%蜂蜡+1%谷维素)和5%黄油制备的冰淇淋营养丰富、抗融性好、色泽均匀、组织细腻、滑润爽口,与添加10%黄油制备的冰淇淋较为相近,表明可以通过进一步的优化代替饱和脂肪在冰淇淋中应用。     

分子蒸馏单甘酯与谷维素-谷甾醇复合葵花籽油凝胶的制备

以一级压榨葵花籽油为基料油,添加分子蒸馏单甘酯与谷维素-谷甾醇制备复合凝胶。探讨了凝胶剂添加量、凝胶剂比例、加热温度、加热时间和冷却温度对复合凝胶析油率的影响。结果表明:在谷维素-谷甾醇与分子蒸馏单甘酯质量比为6∶4,添加量为9%,加热温度为90℃,加热时间为20 min,冷却温度为10℃条件下,复合凝胶析油率为0.61%,具有较好的油结合能力、较低的熔点和合适的硬度,且不含反式脂肪酸,饱和脂肪酸含量仅为14.27%,低于传统专用油脂中饱和脂肪酸含量。     

植物蜡及液态植物油构建油凝胶的物性研究

以米糠蜡、棕榈蜡、蜂蜡3种食品级植物蜡为凝胶剂,葵花籽油、油茶籽油、亚麻籽油、棉籽油为基料油,构建了植物油基油凝胶,系统分析了油凝胶的外观形态、持油能力、微观结构、硬度、晶型及熔化结晶行为。结果发现,棕榈蜡基油凝胶涂抹性能优良,蜂蜡基油凝胶在三者中具有最高的持油能力。微观分析表明,米糠蜡形成的油凝胶晶体结构较为清晰,呈细长的针状;蜂蜡形成的油凝胶晶体结构最为细小,呈细小的针状;棕榈蜡形成的油凝胶,针型细密,并呈絮状结晶。晶体密度及样品硬度均随凝胶剂质量分数增加而增加。油凝胶的晶型与凝胶剂质量分数、基料油的种类无太大关系,主要取决于凝胶剂的种类。熔化结晶行为表明,凝胶剂种类相同时,随着其质量分数的增加,油凝胶的结晶/熔化峰值温度均升高。     

蜂蜡添加量对鱼油凝胶宏观性质及微观结构的影响

鱼油富含高营养价值的 山-3型多不饱和脂肪酸,由于其容易氧化,因此不利于产品的生产和加工。油凝胶具有良好的氧化稳定性、保油性、低脂肪的特点,既满足了降低动物脂肪的需求,又提高了产品品质和营养价值,是高营养、低热量的脂肪替代物。以蜂蜡为凝胶剂,沙丁鱼油作为基础油料制备油凝胶,分析蜂蜡添加量对沙丁鱼鱼油凝胶的外观形态、保油率、质构特性、流变性质及微观结构的影响。结果表明:峰蜡基鱼油凝胶为β''晶型,添加蜂蜡促使晶体结构的形成,也提高了蜂蜡基鱼油凝胶的保油率.硬度、凝胶强度,且蜂蜡添加量为8%及以上时保油率达到99%。G''不随频率的变化而发生改变,说明蜂蜡基鱼油凝胶是一种强凝胶,静态流变学图像显示该凝胶出现剪切稀化现象。蜂蜡添加量在6%-10%时。 蜂蜡基鱼油凝胶与猪油的质构特性与流变行为相似,研究结果为鱼油凝胶替代猪油提供了理论支持。.     

不同植物油对γ-谷维素与β-谷甾醇有机凝胶的影响

以植物油为基料油添加γ-谷维素与β-谷甾醇(3∶2,W/W)的混合物,经加热搅拌、静置冷却形成有机凝胶。分析不同植物油对凝胶形成的影响及结构剂添加量与凝胶热力学特性之间的关系。结果表明,不同植物油的凝胶形成时间有很大差异(葵花油凝胶14 min,蓖麻油放置24 h未见凝胶形成),随着结构剂添加量的增加(8%、12%、16%)凝胶熔化温度也会成比例增加(50、60、70℃)。把不同植物油凝胶的等温结晶曲线与Avrami模型拟合,分析出植物油凝胶的晶体成核表现为均相瞬时成核(n=1)和非均相不定时成核(n=2)2种方式,都表现为一维线性生长。     

β-谷甾醇和γ-谷维素的甾醇凝胶化油脂对大鼠营养生理功能的影响

有机凝胶剂可以为液体油提供类似于固体流变学特性的功能,因此近年来在食用油脂的结构化中的研究日益广泛。本文通过大鼠喂养试验,研究和评价β-谷甾醇和γ-谷维素键合物的植物甾醇凝胶剂对包括心血管疾病高风险因子在内的动物营养生理功能的影响。试验结果表明,有机凝胶剂β-谷甾醇和γ-谷维素键合物人造奶油产品对动物机体不会产生不良影响;当饲料中含有β-谷甾醇和γ-谷维素键合物的植物甾醇型凝胶化特种油脂产品时,实验组大鼠的体重均低于对照组,且高剂量组大鼠体重最低,同时数据显示甾醇型有机凝胶剂量的增加使大鼠睾肾部位容易产生脂类堆积;大鼠的血清总胆固醇、甘油三酯和低密度脂蛋白水平均随着有机凝胶添加量的增加而呈现降低的剂量效应,显示其具有较好的抗动脉硬化风险作用。     

基于代谢调控优化高产γ-谷维素的苦荞发酵体系

该研究采用紫红曲霉发酵苦荞,在前期研究的基础上,从细胞膜通透性、金属离子浓度与底物诱导三个方面调控其代谢过程,通过响应面法优化高产γ-谷维素的发酵体系。单因素试验表明,超声处理不能促进发酵产物中γ-谷维素的积累,添加表面活性剂(Triton X-100、Tween-80、SDS)、Ca2+离子、Mg2+离子、谷甾醇均对γ-谷维素的富集有正向调节的作用。通过响应面分析得到的调控参数为:Triton X-100添加量3.2‰,Ca2+添加量4.2‰,阿魏酸与谷甾醇配比(阿魏酸:谷甾醇=1:1,W:W)添加0.5‰,此条件下γ-谷维素含量达到2.61 mg/mL,提高至未发酵前的31.62倍、调控前的1.64倍。红曲发酵苦荞产物呈浅红色,具有浓郁的红曲香味,并且通过代谢调控后发酵产物中含有丰富的γ-谷维素,其具有较好的工业开发前景。     

油茶籽油基复合油凝胶的制备工艺研究

以油茶籽油为基料油,通过添加单甘酯与蜂蜡制备复合油凝胶,探讨复合凝胶剂添加量、单甘酯与蜂蜡质量比、加热温度以及加热时间对油茶籽油基复合油凝胶持油性的影响。在单因素试验的基础上,采用Box-Behnken试验设计方法优化试验条件,并对复合油凝胶体系的性质进行分析。结果表明,油茶籽油基复合油凝胶的最优制备工艺条件为:复合凝胶剂添加量9.9%,单甘酯与蜂蜡质量比4∶6,加热温度71℃,加热时间47 min。在最优工艺条件下,复合油凝胶持油性为98.70%,体系中存在α、β、β'3种晶型,并且与单一凝胶剂油凝胶相比,油茶籽油基复合油凝胶具有较好的持油性和适中的硬度。     

利用蜂蜡-米糠蜡制备大豆油凝胶油

利用蜂蜡、米糠蜡及其混合物作为凝胶剂,开发大豆油基凝胶油,并将制备的凝胶油与起酥油的物理性质进行比较。通过对2 种添加量下（5%、8%）蜂蜡和米糠蜡（蜂蜡与米糠蜡质量比10∶0、9∶1、8∶2、7∶3、6∶4、5∶5、3∶7、1∶9、0∶10）制备凝胶油的性质测定,结果发现随着米糠蜡比例的增加,凝胶油的硬度（11.9～140.4 g）呈先增加后减小再略有增加的趋势,当蜂蜡与米糠蜡比例为8∶2时,凝胶油的硬度最大,表明蜂蜡和米糠蜡混合后有协同作用;同时析油率采用离心的方法评价,结果发现米糠蜡比例较低（蜂蜡∶米糠蜡＞5∶5）时,凝胶油稳定,析油率为0%,且添加量8%条件下凝胶油的析油率低于普通起酥油。同时固体脂肪曲线、差示扫描量热法结果显示,在10～40 ℃条件下凝胶油的固体脂肪质量分数（8.5%～4%）显著低于起酥油（65%～20%）;融化峰值温度（50.2 ℃）高于起酥油（43.1 ℃）;X射线衍射结果显示8%蜂蜡-米糠蜡（8∶2）凝胶油样品的晶体形态（β’）与起酥油接近,都是细小的结晶。应用发现,蜂蜡与米糠蜡比例为8∶2,添加比例为8%的凝胶油具有较好的烘焙效果,使最终产品的固体脂肪含量大大降低,或许能为消费者拥有更健康的产品提供一条可行途径。     

急冷温度及凝胶剂添加量对植物甾醇/谷维素油凝胶物理特性的影响

为促进植物甾醇/谷维素油凝胶在零反式、低饱和的营养型塑性脂肪中的应用,以大豆油为基料油,植物甾醇/谷维素为凝胶剂,在不同急冷温度(5、20℃)及凝胶剂添加量下制备油凝胶,测定不同急冷温度及凝胶剂添加量下植物甾醇/谷维素油凝胶的晶型、晶体形态、物理稳定性、质构和热力学特性的变化。结果表明：随着凝胶剂添加量的升高,油凝胶中晶体排列逐渐致密,硬度增大,熔点升高;尽管急冷温度对油凝胶的晶型(β晶型)没有明显影响,但相对于5℃急冷,20℃急冷得到的油凝胶晶体组装更为致密,物理稳定性增强;在与传统甘三酯固脂对比SFC与硬度和熔点的关系中发现,在油凝胶体系中熔点随SFC的增加呈现非线性关系增长,但低固体脂肪含量(4.85%)即可赋予植物甾醇/谷维素油凝胶较高的硬度。综上,急冷温度及凝胶剂添加量对植物甾醇/谷维素油凝胶的物理特性具有显著的影响。