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。     

甘油二酯油凝胶和甘油三酯油凝胶物理性质的差异比较及其机制初探

过量摄入传统塑性脂肪(含大量饱和脂肪酸和一定的反式脂肪酸)会增加患慢性疾病的风险,而油凝胶因其反式脂肪酸和饱和脂肪酸低等优点备受瞩目。该研究首次以大豆二酯食用油为连续相,乙基纤维素为凝胶因子制备了油凝胶,并以甘油三酯型大豆油作为对比,以实验与理论计算相结合的方法研究了油种类对油凝胶的物理性质及其组分间相互作用的影响。当乙基纤维素添加10%(质量分数)时,大豆二酯油凝胶的油结合能力(99.84%)和硬度(152.81 g)显著高于大豆油凝胶的油结合能力(70.44%)和硬度(15.10 g)。此外,采用密度泛函理论分析了凝胶组分间的相互作用,结果显示甘油三酯-乙基纤维素复合物的结合能(-61.70 kJ/mol)显著低于甘油二酯-乙基纤维素复合物的结合能(-55.32 kJ/mol);基于分子力场的能量分解结果表明,在总相互作用中,范德华相互作用占主要贡献。综上,甘油三酯与乙基纤维素的相互作用较强,这可能降低了凝胶因子-凝胶因子间的相互作用,使大豆油凝胶的强度偏低。研究结果为新型健康油凝胶食品的开发提供了理论基础。     

利用紫虫胶制备亚麻籽油凝胶油

以亚麻籽油为油基、紫虫胶为凝胶因子,用加热搅拌和冷却的方法制备亚麻籽油凝胶油,研究不同工艺条件对亚麻籽油凝胶油持油性、结晶形成时间、硬度的影响。将虫胶添加量、加热时间和加热温度作为自变量,凝胶油的持油性作为响应值,进行响应面优化试验。通过试验得到亚麻籽油凝胶油的最佳工艺:虫胶添加量8%、加热温度79℃、加热时间25 min。此工艺条件下的亚麻籽油凝胶油持油性为84.92%。对比分析亚麻籽油凝胶油和市售黄油的热力学性质、晶体形态,发现该凝胶油和市售黄油的熔点相近,且凝胶油具有一定塑性。     

基于作用力探究凝胶因子与油凝胶之间的构效关系研究进展

近10年来,随着消费者对膳食中减少饱和脂肪酸和消除反式脂肪酸需求的提高以及相关部门要求取缔反式脂肪酸规定的制定,利用凝胶因子结构化植物油形成油凝胶的研究日益增多。诸多研究表明,植物油性质和凝胶因子种类对油凝胶理化性质有显著影响。本文概述了植物油对油凝胶的影响,从诱导形成油凝胶的3 个主要作用力：范德华力、氢键、π-π堆积的角度综述了凝胶因子与油凝胶之间的构效关系,为选择与合成一系列高效、价廉的食品级凝胶因子提供思路。     

凝胶油及其在食品工业中的应用研究进展

本文系统地综述凝胶油的定义、形成和结构以及凝胶油体系中凝胶因子种类、凝胶油研究技术、凝胶油对血浆中游离脂肪酸和甘油三酯影响的研究进展。简要阐述凝胶油的主要优势及其在食品行业的应用。在此基础上,提出未来凝胶油研究中应注意的有关问题。     

米糠蜡对稻米油基凝胶油形成的影响及动力学

以三级稻米油为基料油,研究了米糠蜡(rice bran wax,RBW)添加量对凝胶油形成特性的影响及凝胶油结晶形成的动力学参数。结果表明:在25℃时,RBW添加量为4%时便可形成凝胶油。随着RBW添加量的增加,凝胶油的硬度明显增加,贮藏30 d后凝胶油硬度变化不显著。凝胶油的固体脂肪含量也随RBW添加量的增加呈增多趋势,凝胶油主要为β′晶体。4%和7%RBW添加量凝胶油晶体为絮状,添加量为10%时凝胶油晶体转变为长枝晶状且密度增大。该凝胶油仅有一个结晶峰,采用Avrami方程模型拟合出的直线具有良好的线性关系(R~2=0.934 31),说明Avrami方程能较好地适用于稻米油基凝胶油结晶过程的研究,得到Avrami指数n为1.396 83,表明该凝胶油的晶体成核为均相瞬时成核并按照一维与二维混合结晶方式生长。     

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。     

凝胶剂种类对凝胶油物性及结晶形态的影响研究*

以精炼低芥酸菜籽油为基料油,通过添加不同种类凝胶剂制备出两种模式凝胶油,并探讨了凝胶剂种类、搅拌等加工方式对凝胶油物化性质及结晶形态的影响,并使用低场脉冲核磁共振仪、质构仪、流变仪、差示量热扫描仪、粉末X-射线衍射仪、偏振光显微镜等手段对其固体脂肪含量、质构流变性质、熔化性质、晶型及晶体形态做了初步评价,为凝胶油在食品专用油脂中大规模应用奠定理论研究基础.     

大豆油基甘油二酯凝胶油的制备与表征研究

以酶法酯化所制的甘油二酯作为凝胶因子,制备大豆油基甘油二酯凝胶油。利用差示扫描量热仪、脉冲核磁共振仪和旋转流变仪等对甘油二酯凝胶油的熔化、结晶特性和流变特性进行评价,并考察了甘油二酯的添加量对凝胶油性质的影响。结果表明:高熔点甘油二酯加入到大豆油中可以形成涂抹性好、稳定性高且晶体结构致密的有机凝胶油,其中凝胶油不饱和脂肪酸含量大于70.0%,晶体形态以稳定的β和β'型为主;此外,甘油二酯的添加量对凝胶油的机械稳定性、持油性、黏弹性有较大影响,这些性质参数随甘油二酯添加量的增加而增大,但同时体系饱和脂肪酸含量也提高。综合饱和脂肪酸含量,固体脂肪含量,熔化、结晶特性以及流变特性等因素,凝胶油适宜的高熔点甘油二酯的添加量为20%。     

漆蜡对漆油基凝胶油流变学特性和结晶特性的影响研究

选择以漆油为基料油,漆蜡为凝胶剂制备漆油基有机凝胶油,采用旋转流变仪、X-射线粉末衍射仪、偏光显微镜等研究不同漆蜡添加量对凝胶油流变特性及结晶特性的影响。结果表明:25℃条件下,漆蜡添加量为5%时便可形成有机凝胶油。随着漆蜡添加量的增大,凝胶油硬度明显增加,凝胶油表现出剪切变稀的假塑性特征越强,经过幂律模型拟合得到其流动指数n在0.12～0.48之间。在频率扫描范围内,凝胶油体系的储能模量(G′)明显大于损耗模量(G″),样品形成较为紧密的凝胶结构,且随着漆蜡添加量的增大,凝胶油网络结构越稳定。通过对凝胶油结晶特性分析发现,凝胶油中的结晶结构成球状且随着漆蜡添加量的增加,结晶形态单元分布变得相对致密,主要为β′型晶体。     

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。     

Influence of wax type on characteristics of oleogels from camellia oil and medium chain triglycerides

Camellia oil (CO) and medium chain triglycerides (MCTs), characterised by different carbon chain lengths, were gelled using beeswax (BW), candelilla wax (CLW) and carnauba wax (CRW). Critical concentrations, oil-binding capacity (OBC), textural parameters, thermal properties, microscopic properties and infrared spectra were used to evaluate their differences. The carbon chain length of oil sources showed different results for the critical concentration of the three wax-based gel oils at 25 °C, and the oleogel of MCT and CLW exhibited a minimum value (1%). The oleogels formed from CO and waxes with wax esters as the main components (BW and CRW) exhibit significantly lower OBC and textural value than the oleogels made from MCT with BW and CRW. Meanwhile, this is corroborated with the thermal behaviour and crystal morphology, and distribution of the oleogels. However, no differences in crystal types and generation of new functional groups were observed by X-ray diffraction and Fourier-transform infrared spectrometer, suggesting that the differences in the properties of wax-based oleogels with different carbon chain lengths are attributed to the interactions between the waxes and the oil sources (physical interaction).     

油脂品种对肉桂酸基油脂凝胶形成及性质的影响

菜籽油、玉米油和亚麻籽油为基料油添加肉桂酸,经加热搅拌、冷却静置后形成油脂凝胶。研究油脂品种对油脂凝胶临界成胶质量分数、持油性（oil binding capacity,OBC）、硬度、固体脂肪含量（solid fat content,SFC）、凝胶晶型及微观结构的影响。结果表明,油脂品种对油脂凝胶临界成胶质量分数无影响,临界成胶质量分数均为4%;对OBC有一定的影响,且随肉桂酸质量分数的增加油脂凝胶OBC明显增强;菜籽油油脂凝胶硬度最小,亚麻籽油油脂凝胶硬度最大;对SFC的影响为菜籽油油脂凝胶＜玉米油油脂凝胶＜亚麻籽油油脂凝胶。同时,晶型分析表明3?种油脂凝胶主要晶型均为β和β′。通过偏光显微镜观察出3?种油脂凝胶的晶体结构及晶体分布差异明显,说明油脂品种对油脂凝胶的微观结构有显著影响。     

肉桂酸基油凝胶及其乳液的制备及理化性质表征

选择玉米油为溶剂,肉桂酸为凝胶剂制备油凝胶,探究其流变学、质构、持油性、热力学特性及凝胶剂晶体形态;以油凝胶为分散相,制备油凝胶乳液（O/W型）,分析其粒径、流变学、稳定性等物理性质。结果表明：肉桂酸临界成胶质量分数为4%,4?℃条件下存放的油凝胶持油性较常温条件下更好;肉桂酸质量分数越大的油凝胶硬度越大,热稳定性越好;肉桂酸在油凝胶中呈现随机分布的长纤维状聚集体;油相质量分数为10%～20%时,油相含量越低,其乳液粒径越小、黏度越低、物理稳定性越好。油凝胶在常温下稳定性较差,而油凝胶乳液在常温下能保持良好的稳定性,有益于其在食品工业领域的研发与应用。     

Characterization of Hazelnut Oil Oleogels Prepared with Sunflower and Carnauba Waxes

In this study, hazelnut oil oleogels prepared with sunflower wax and carnauba wax were analyzed and compared with a commercial shortening. Oil binding capacities of sunflower wax oleogels were higher than 99%, while carnauba wax had a maximum value of 97.6% for 10% addition level. At 3% addition level of carnauba wax, no gel developed. The crystal formation time of sunflower wax was shorter. Although the highest (8.5%) solid fat content was observed in the 10% carnauba wax containing oleogel (HC10) sample, it was 30.4% in the commercial shortening sample at 20°C. The peak melting temperature of commercial shortening was 52.3°C, and among all organogels, sunflower wax oleogel at 3% addition level had the closest value (58.4°C). The melting enthalpies of the oleogels ranged from 4.3 to 20.3 J/g, while it was 10.9 J/g for the commercial shortening sample. The firmness and stickiness values in the oleogel samples were lower than that of commercial shortening sample. On the other hand, there was no significant change of firmness and stickiness during storage, indicating good stability (p ≤ 0.001). Especially the sunflower wax oleogels were very homogenous and smooth in structure. The polarized light microscopy pictures revealed needle-like crystals for sunflower wax and aggregate-like crystals for carnauba wax oleogels. The x-ray diffraction measurements of the crystals showed the β´ types of the polymorphic structures. Furthermore, the oleogels were very stable against oxidation during the storage period. Hazelnut oil organogels prepared with sunflower wax can be good source material for shortening or margarine-like products.     

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。     

乙基纤维素对油脂流变性质和凝胶特性的影响

将不同黏度和质量分数的乙基纤维素(EC)添加到大豆油中,研究EC凝胶剂在油相中的流变性能、凝胶网络结构稳定性、硬度和液态油脂损失率。结果显示,EC油相溶液属于假塑性流体,当EC黏度为7~100 m Pa·s,溶液表观黏度呈现增大趋势,当EC黏度为200 m Pa·s时,溶液表观黏度下降;随着EC质量分数增加,溶液表观黏度逐渐增大,并出现凝胶化。其中,当EC质量分数为8%时,EC100凝胶网络对振荡频率的稳定性最好。质构分析显示,凝胶硬度的变化趋势与其网络结构稳定性相一致,EC100凝胶的硬度达到最大175.94 g,同时EC100凝胶的油相损失率最低,仅为3.14%,表明稳定的凝胶网络结构有利于更好地截留液态油。     

Vegetable organogels incorporation in cream cheese products

Edible oleogels made from rice bran wax (RBW) or ethylcellulose (EC) organogelators in combination with vegetable oils and other non-fat ingredients were used to produce oleogel cream cheese products. Four oleogel cream cheese products, two containing RBW and two with EC, were prepared and compared to control samples including full-fat and fat-free commercial cream cheese samples. Upon compositional analysis, all the oleogel cream cheese (OCC) samples showed approximately a 25% reduction in total fat content in comparison to the full-fat commercial control. More specifically by the replacement of saturated fat with healthier unsaturated fat alternatives, an improved fatty acid profile of cream cheese products was documented. Similar compositional analysis was also performed on a cream cheese sample made with non-gelled vegetable oil. Using a single penetration test and a strain sweep test, oleogel cream cheese samples prepared with RBW displayed comparable hardness, spreadability, and stickiness values to the full-fat commercial control sample. EC OCC samples also showed comparable hardness, spreadability and stickiness values but exhibited reduced adhesiveness values compared to the full-fat control. The successful microstructural incorporation of oleogels into a cream cheese, along with similarities in fat globule size, between OCC samples and commercial controls was confirmed with Confocal Laser Scanning Microscopy. The similarity in microstructure can be accounted for the similarities in textural properties between the OCC samples and the full-fat control. These results provide a thorough characterization of the use of RBW and EC in oleogels and their potential as a healthy alternative to saturated fat in cream cheese applications.     

基于蜂蜡油凝胶的植物奶油制备与性质表征

考察影响蜂蜡油凝胶和基于蜂蜡油凝胶的植物奶油的理化性质的关键因素。以玉米油为油相,蜂蜡为凝胶剂,添加不同的小分子乳化剂（失水山梨醇脂肪酸酯、卵磷脂）制成油凝胶;油凝胶与水混合,通过乳化法制得植物奶油。理化性质表征发现,蜂蜡-卵磷脂油凝胶和蜂蜡-司盘40油凝胶的持油力均能达95%以上,持油效果较好;而乳化剂的质量分数和贮藏温度均会对油凝胶的硬度产生影响：乳化剂质量分数越高,贮藏温度越低,油凝胶的硬度越低;综合考虑蜂蜡油凝胶的质构特性以及持油力,冷藏条件下,乳化剂质量分数为1%的蜂蜡油凝胶综合性能较好。同时,乳化剂的质量分数和贮藏温度也会对植物奶油的流变特性产生影响：乳化剂质量分数越高,贮藏温度越低,植物奶油的黏弹性和稳定性越好;乳化剂的加入还可以大大改善植物奶油的持水力;整体而言,冷藏条件下,乳化剂质量分数为2%的植物奶油综合性能较好。本课题制备的植物奶油具有成为黄油及奶油替代品的潜力,可以为消费者提供更加健康的食品原料。