分子蒸馏单甘酯橄榄凝胶油工艺优化及性能研究_郭明遗.pdf

收稿日期：基金项目：四川省自然科学基金项目（）；肉类加工四川省重点实验室开放基金项目（）；烹饪科学四川省高等学校重点实验室资助项目（）；国家级大学生创新训练项目（）作者简介：郭明遗（），男，博士，研究方向为食品加工。通信作者：邓艳（），女，硕士，研究方向为食品加工。分子蒸馏单甘酯橄榄凝胶油工艺优化及性能研究郭明遗，邓 艳，戢得蓉，吴华昌（四川旅游学院食品学院，四川成都；成都大学肉类加工四川省重点实验室，四川成都；四川旅游学院烹饪科学四川省高等学校重点实验室，四川成都）摘 要：在单因素基础上结合响应面试验，对凝胶油制备工艺进行优化，并对理化指标进行分析，探究凝胶油对曲奇质构、风味的影响。结果表明：最佳制备工艺参数为分子蒸馏单甘酯（）添加量%、磁力搅拌温度 、搅拌时间 ，在此条件下制得的凝胶油硬度为 ，持油率为%，采用此凝胶油制备的曲奇饼干固体脂肪含量%，水分含量%，且感官评分、质构检测分析结果与起酥油曲奇饼干相当，说明凝胶油可替代传统专用油脂在曲奇饼干中的应用，为食品烘焙用油提供新思路。关键词：凝胶油；分子蒸馏单甘酯；质构分析；曲奇 ，（，；，；，）：,:()%,%,%,:;中图分类号：文献标志码：文章编号：（）目前大多数涂抹烘焙用油脂通过改性技术生产，含大量的反式脂肪酸，而反式脂肪酸与心血 年第 卷第 期 粮食与油脂管疾病、糖尿病的诱发有一定相关性。凝胶油以脂性液体与凝胶因子形成，为固液两相共存体系，具备黏弹性和机械强度，因其存在特殊的三维网状结构，可增强油脂的感官特性。分子蒸馏单甘酯（）是理想的凝胶因子之一，使用安全且没有限制性规定。橄榄油具有丰富的不饱和脂肪酸，对人体抗氧化、抗突变、改善心血管系统、预防癌症等有着重要作用。针对曲奇饼干应用油脂含反式脂肪酸及大量饱和脂肪酸现象，本试验旨在研究一款零反式脂肪酸、饱和脂肪酸含量低、高持油率、健康的橄榄油基凝胶油，并探究其在曲奇饼干应用中对其品质的影响，为食品烘焙凝胶油提供更多可能性，以提高食品安全与健康性。材料与方法 材料与试剂橄榄油、小麦粉、脱脂型奶粉、白砂糖、起酥油、鸡蛋，市售；，食品级；石油醚，分析纯。仪器与设备 万分之一电子天平，上海舜宇恒科学仪器有限公司；集热恒温式磁力搅拌器，巩义市予华仪器责任有限公司；台式高速冷冻离心机，长沙湘仪离心机仪器有限公司；质构仪，北京盈盛恒泰科技有限责任公司；烤箱，美的集团股份有限公司。试验方法 凝胶油的制备称取 橄榄油于试管中，添加一定量的，于恒温水浴锅中加热，不断搅拌使 溶解在橄榄油中，随后在一定的温度下冷却，再于常温下静置 后备用。曲奇饼干制备 基本配方低筋小麦粉 、油脂 、糖粉 、蛋液、奶粉 。工艺流程根据配方称取制备好的凝胶油（油脂）于不锈钢容器中，加入糖粉翻拌均匀；另取一容器将蛋液和奶粉搅拌均匀；将上述两容器的所得材料混合，然后加入底筋小麦面粉再次搅拌均匀，转移至裱花袋，裱花挤出适宜的饼干形状，置于 烘烤，随后取于常温下静置 ，冷却至室温，制得试验所需曲奇饼干。单因素试验在 添加量%、磁力搅拌温度、搅拌时间 的基础上进行单因素试验，分别考察 添加量、磁力搅拌温度、搅拌时间对凝胶油硬度及持油率的影响。响应面试验设计在单因素试验的基础上，以持油率为响应值（），设计三因素三水平响应面试验。因素水平见表。表 响应面试验因素水平表水平因素 添加量%磁力搅拌温度 搅拌时间 性能指标的测定 质构测定将烘焙后的曲奇饼干于室温下冷却后，选取中间片采用质构仪分析曲奇饼干的全质构。采用直径 的圆柱形探头 进行测定，参数设定：测前速度 ，测中速度 ，测后速度 ，穿刺深度 ，触发类型，触发力 。持油率测定用持油率来表征橄榄油与凝胶因子的结合能力，准确称取 （精确到 ）样品于离心管中，在 下以 离心 ，随后将离心管倒置 ，确保油脂能完全从凝胶油中分离出。按式（）计算持油率。持油率%（）式中：为离心管与凝胶质量之和，；为析出油脂质量，；为离心管质量，。固体脂肪含量测定根据 食品安全国家标准 食品中脂肪的测定中索氏抽提法测定。曲奇饼干的水分含量测定根据 食品安全国家标准 食品中水分的测定中直接干燥法测定。感官评价方法由 名受过专业感官评价培训的人员组成评粮食与油脂 年第 卷第 期价小组。感官评价标准见表。表 感官评价表项目评价标准分值形态外形很完整，花纹很清楚，大小及厚薄很均匀，不收缩及变形外形较完整，花纹基本清楚，大小及厚薄基本均匀，收缩及变形少外形不完整，花纹不清楚，大小及厚薄不均匀，收缩及变形多口感口感酥松，不粘牙口感较为松脆，基本不粘牙口感不松脆，粘牙香味有明显的香味，无异味基本无异味或有轻微异味香味弱，有异味色泽表面明显呈金黄色或棕黄色，色泽很均匀（花纹与饼体边缘允许有较深的颜色），无过焦、过白现象基本呈金黄色或棕黄色，色泽基本均匀，有少量过焦、过白现象金黄色或棕黄色不明显或色泽差，不均匀，有大量过焦、过白现象断面结构断面结构呈细密的多孔状，基本无孔洞断面结构呈较细密的多孔状，有小孔洞断面结构呈多孔状，不细密，有大孔洞整体接受度总体感觉较好总体感觉一般总体感觉较差 数据分析每组数据由 次平行样品取平均值后获得，试验数据通过 软件对响应面及模型数据进行处理及分析，检验进行显著性分析（）。结果与分析 单因素试验结果 添加量对凝胶油硬度及持油率的影响由图 可知：当 添加量为%时，硬度为，持油率低，无法形成凝胶油。随着 添加量增加，凝胶油的硬度及持油率逐渐升高，原因是由于 在新的半固体状态体系中形成网状结构，凝胶网络随着 添加量的增加更加紧密，骨架作用随之增大，对液体的固化作用更明显。当 添加量大于%后，持油率升高的趋势减缓，可能是因为当 添加量增加达到一定时，凝胶油中形成的结晶物质增多达到饱和状态，其中构造的三维空间结构不再增加，逐渐稳定。因此，选择 添加量%、%、%进行后续试验。图 添加量对凝胶油硬度及持油率的影响 磁力搅拌温度对凝胶油硬度及持油率的影响由图 可知：随着磁力搅拌温度的升高，凝胶油的持油率和硬度均先升高再降低。其中，硬度和持油率在 熔点温度之上（），上升趋势明显，原因可能为高温使 溶解更充分，使凝胶分子能形成更加均匀、致密的网络结构。硬度与持油率在磁力搅拌温度为 时均较高，分别为 、%。因此，选择磁力搅拌温度、进行后续试验。图 磁力搅拌温度对凝胶油硬度及持油率的影响 搅拌时间对凝胶油硬度及持油率的影响由图 可知：随着搅拌时间的增加，硬度和持油率均呈上升趋势，因为 和橄榄油随搅拌时间的增加，混合更加充分，能更稳定地参与凝胶网络结构的形成。在搅拌 后，凝胶油硬度下降，这可能是搅拌时间过长导致凝胶油网状结构被破坏，持油率也随之下降。因此，选择搅拌时间、进行后续试验。年第 卷第 期 粮食与油脂图 搅拌时间对凝胶油硬度及持油率的影响 响应面优化试验响应面试验设计及结果见表，方差分析见表。采用 软件对表 数据多元回归拟合，得到二次多元回归方程：。表 响应面试验设计及结果试验号持油率%由表 可知：凝胶油持油率模型 、，建立的模型极显著（），失拟项 、，失拟项不显著（），表明因变量与所有自变量之间的线性关系显著，所选用的二次多项模型的拟合程度良好，该模型可靠。各因素对凝胶油持油率的影响大小依次为 添加量（）磁力搅拌温度（）搅拌时间（）。一次项、，二次项、和 的影响均达到极显著水平。一次项 与交互项 达到显著水平。表 回归模型及方差分析表方差来源平方和自由度均方差 值 值显著性模型 总残差失拟项 纯误差总和注：为极显著；为显著。根据响应面方程拟合，得到最佳工艺参数为 添加量%、磁力搅拌温度 、搅拌时间 ，在此条件下预测凝胶油持油率为%。为方便实际操作，将工艺条件修正为 添加量%、磁力搅拌温度 、搅拌时间，在此条件下进行 次验证实验，得到持油率平均为%，与预测值接近，值为%，硬度为 ，说明优化方案具有可行性。曲奇指标结果分析 感官评分结果以起酥油代替橄榄油基凝胶油，采用相同制作工艺制作试验对照组起酥油曲奇，感官评分结果见表。凝胶油曲奇各项感官评分与起酥油曲奇差异较小，且形态、色泽 项稍优于起酥油曲奇，表明凝胶油可作为专用油脂起酥油的代替品用于曲奇饼干制作。表 曲奇饼干的感官评分结果项目起酥油曲奇凝胶油曲奇形态 口感 色泽 香味 断面结构 整体接受度 粮食与油脂 年第 卷第 期 质构、脂肪含量及水分含量由表 可知：起酥油曲奇与凝胶油曲奇的硬度、弹性、咀嚼性相差不大，且脂肪和水分含量皆符合 曲奇饼干 中脂肪含量%、水分含量%的要求，但二者脂肪含量差距较大可能是因为凝胶油热可逆，有部分油脂析出，故凝胶油曲奇脂肪含量更低。采用凝胶油替代起酥油制作的曲奇饼干在感官和主要理化指标均较接近，达到了市售曲奇饼干产品质量。表 曲奇饼干的测定结果项目起酥油曲奇凝胶油曲奇硬度 弹性 咀嚼性 胶黏性 脂肪含量%水分含量%结论本研究以硬度及持油率为指标，利用响应面法对橄榄油基凝胶油制备工艺进行了优化分析，得到最佳的凝胶油制备工艺条件：添加量%、磁力搅拌温度、搅拌时间，在此条件下，凝胶油的持油率为%，制得的凝胶油曲奇感官与起酥油曲奇接近，且脂肪和水分含量符合国家相关标准。该橄榄油基凝胶油能够有效地应对烘焙油脂高反式 饱和脂肪酸的问题，且具有良好的可塑性，能够替代起酥油在曲奇饼干中应用，并为植物油基凝胶油在烘焙产品中应用提供新的理论支撑。参考文献 张群 零反式脂肪酸烘焙油脂加工关键技术研究 食品与生物技术学报,():,:,():陈雪,石爱民,刘红芝,等 植物油中反式脂肪酸的研究进展 食品科学,():钟金锋,覃小丽,刘雄 凝胶油及其在食品工业中的应用研究进展 食品科学,():,:庞敏,雷正,曹璐璐,等 芝麻油凝胶化对其风味物质的控释研究 粮食与油脂,():,:,:,():,:,:李胜,马传国,王英丹,等 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 中国油脂,():年第 卷第 期 粮食与油脂