油脂种类对植脂鲜奶油搅打性能的影响

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1、油脂种类对植脂鲜奶油搅打性能的影响油脂种类对植脂鲜奶油搅打性能的影响 赵强忠赵谋明范瑞 (华南理工大学轻工与食品学院,广州,510640) 摘要通过研究不同种类的油脂在植脂鲜奶油搅打过程中脂肪球的部分附聚,搅打时间,搅打起泡率和泡沫 稳定性之间的关系.结果表明:不同种类的油脂对搅打性能的影响与其熔点有着密切的关系,其实质是油脂在 常温下的固体脂肪指数决定了脂肪球能否发生部分聚结与聚结的程度,熔点为3543的部分氢化植物油的 聚结率接近60%,可以达到最佳的部分聚结率,能够形成稳定的泡沫结构;熔点为4753的部分氢化植物油 的聚结率超过70%,容易产生过度的部分聚结,形成结构粗糙的泡沫;天然奶油

2、的部分聚结率低于l0%;大豆油 或者极度氢化油不能发生脂肪球的部分聚结,不能形成稳定的泡沫结构. 关键词油脂,植脂鲜奶油,搅打性能 油脂是搅打充气乳状液的重要组成成分,天然搅 打奶油的油脂含量一般超过40%,植脂鲜奶油中则 仅为18%20%.研究油脂种类对部分聚结和搅打 性能的影响在实际生产控制和产品开发具有重要的 意义,一方面它对于低脂肪含量的搅打充气产品的研 制开发提供理论上的指导,这些产品在操作性能和风 味口感等方面可以替代高脂肪含量的天然奶油,黄 油,满足人们的口感,风味需求和健康的要求;另一方 面,此项研究为特种植物油脂,主要是各种氢化程度 的氢化植物油脂的开发和应用提供了理论依据.

3、 本文以植脂鲜奶油作为研究对象,使用不同种类 的油脂制备植脂鲜奶油,研究油脂种类对脂肪球部分 聚结和搅打性能的影响,为植脂鲜奶油脂的选择及科 学组方提供理论和方法的指导. l材料与仪器设备 1.1材料与试剂 BM一200代可可脂(滑动熔点3537),南海油 脂工业有限公司;BL一41金鹂代可可脂(滑动熔点39 43),南海油脂工业有限公司;HP一51金鹂专用油 脂(滑动熔点4753),南海油脂工业有限公司;金 鹂极度氢化油(滑动熔点最低58),南海油脂工业 有限公司;酪朊酸钠,新西兰乳品原料公司;油红一o (分析纯),上海生工(AMREsCO分装);分子蒸馏单 甘酯,丹尼斯克公司;Tween一

4、60,Span一60,广州汇科精 细化学公司;白砂糖,淀粉糖浆,甲基纤维素,瓜尔豆 胶,大豆油,粟米油,食品级(市售). 第一作者:博士研究生. *国家自然科学基金资助项目(No.20276022) 收稿El期:20050728,改回E1期:20050930 1.2仪器设备 721型分光光度计,上海第三分析仪器厂;LG10 2.4A型高速离心机,北京医用离心机厂;TAXT2 TextureAnalyser质构分析仪,英国StableMicroSys tern公司;高压均质机,丹麦APV一1000;无级调速搅 打器,英国KEwOOD. 2方法 2.1植脂鲜奶油乳状液的制备 2.1.1基本配方 去

5、离子水48%,甲基纤维素0.10%,Tween一60 2.0%,油脂20.0%,Span一603.0%,酪酝酸钠 1.0%,瓜尔豆胶0.10%,淀粉糖浆6.0%,蔗糖 13.0%. 2.1.2基本工艺流程 油,-,一乳状液的制备一巴氏杀水,白砂糖,淀粉糖浆J.一 菌一高压均质一快速冷却一老化一速冻一冷冻贮藏 2.2脂肪球部分聚结率的测定 采用油性色素法(油红一O法):精确称取油红O 色素0.015g,加入1000g粟米油中,在室温(25) 的条件下慢速搅拌约12h使油红一O充分溶解,制备 的油红O油溶液需避光保存,其吸光度值可以保持 恒定1周以上.准确称取已搅打过的植脂鲜奶油样 品20g,与制

6、备好的油红一O溶液10g混合均匀,取样 约20g在8800g的离心力下离心30rain,离心后静 置约10rain,移取上层澄清透明的红色油液倒入比 色皿中,在520nm波长下测定吸光度值.在离心力 的作用下,乳状液中游离的脂肪(部分聚结)会溶入红 色的油红一O油液中,稀释了原来的油红一O油液,导 至蔓鲞曼塑!璺蔓塑!I9 蓄譬豳图雷霉一! 致油液吸光度值的改变;而乳化态的脂肪不能溶于油 红一O油液中,不会稀释原来的油红一O油溶液,也就 不会引起吸光度值的改变.因此,通过测定油红一0 溶液吸光度值的变化就可以测定出乳状液中游离态 脂肪的含量,也就可以测定脂肪在搅打乳状液中部分 聚结的程度,由于

7、吸光度值与浓度呈理想的线性关 系,容易推得: d=*no(n一1)/n=A1 :部分聚结率,即游离态脂肪占总脂肪的比例;: 乳状液中脂肪的质量分数;rn:加入的油红一O油液 的质量,g;rn:乳状液的质量,g;A1:离心前油红一O溶 液的吸光度值;A2:离心后油红一O溶液的吸光度值. 2.3植脂鲜奶油泡沫质构的测定 TA-XT2TextureAnalyser质构分析仪是一个通 过模拟人的咀嚼动作对食品的各种机械特性进行定 量测定的仪器.对植脂鲜奶油泡沫结构的质构分析 主要是测定乳状液搅打后形成泡沫的硬度,同时通过 对测量过程中压力一时问曲线的分析,可以判断泡沫 组织结构的细腻和均匀程度. 测定

8、方法:使用英国SMS公司的TAXT2型质 构仪.取150mL已搅打的植脂鲜奶油置于一带有 直径3mm圆柱孔的圆柱杯中,用配套的探头下压, 以1mm/s挤出奶油,测量压力一时问曲线,其中压力 为探头挤出奶油所需施加的下压力,反映的是泡沫结 构的硬度,以曲线平坦部分的平均值作为泡沫硬度. :().1ll 25.【l( 20IW 差15.ill 1 1ll0ll 5.1lI l1.(1( 一 5llll 时日J/s 1一典型测室曲线:2一植脂鲜奶油测毫曲线 图1标准的泡沫硬度.挤压时间质构分析曲线 从图1可以看出,植脂鲜奶油在初始的测量阶段 (约持续5s)压力快速上升,曲线陡峭;随后进入一个 压力相

9、对稳定的阶段(持续时间约15s),曲线平坦, 在此过程中压力值有小幅度的波动,基本稳定在一个 较高的数值.理想的泡沫结构是完全均一的,在测定 的第二阶段压力值是恒定的,但是实际的泡沫结构总 是存在着不均匀的气泡,由于挤压过程中不断遇到较 10J!:!l2 大的空气泡,压力值会在挤出气泡前有所上升而在挤 出气泡后有所下降,如果在此阶段曲线保持水平的趋 势好且波动的幅度小,说明泡沫结构中的气泡很小而 且分布比较均匀,泡沫结构细腻;如果在此阶段曲线 不能保持水平的趋势且压力值有大幅度的升降,说明 泡沫结构中气泡分布不均匀且存在很大的空气泡,泡 沫结构比较粗糙. 2.4搅打时间和搅打起泡率的测定 将9

10、00g未搅打的植脂鲜奶油置于冷藏柜内(2 5)解冻12h后取出用冷水再升温至34C.将 呈液体的奶油倒入冷却过的搅拌缸内,使用Ken wood搅打器5档(约160r/min)进行搅打并开始计 时,搅打至形成坚挺的泡沫,此时表面光泽开始变暗 淡,并有软尖峰形成,达到最佳的泡沫结构,停止搅打 并记录整个搅打过程所用的时间. 搅打起泡率(O)=同体积水的质量/同体积搅 打好的植脂鲜奶油的质量_2J. 3结果与讨论 3.1油脂种类对植脂鲜奶油搅打过程的脂肪球部分 聚结率的影响 ll12345 搅打时问/min 图2油脂种类对脂肪球部分聚结率的影响 图2可以看出,不同种类油脂制备的乳状液,在 搅打过程中

11、脂肪球部分聚结的情况有很大的差异. 在整个搅打过程中,大豆油和极度氢化油制备的乳状 液的不稳定脂肪含量均为0,说明大豆油和极度氢化 油在搅打过程中没有发生部分聚结.在搅打的过程 中,乳状液的温度由5上升到20,在此温度范围 内,大豆油的固体脂肪含量低于10%,极度氢化油的 固体脂肪含量高于90%,这说明纯液体和纯固体的 油脂具有很强对抗剪切诱导脂肪球部分聚结的性能, 这是由于完全液态的脂肪在搅打过程中完全聚结在 一 起,并不存在单个的脂肪球结构,因而不会发生脂 肪球部分聚结,而完全固态的脂肪在搅打过程中脂肪 球并不会流动,不能形成聚结的脂肪球团,也不能发 8642 生部分聚结.3.天然奶油制备

12、的乳状液的部分聚 结率低于10%,说明在较低油相比例的天然奶油形 成的乳状液中,脂肪球部分聚结的速度慢,部分聚结 的程度低. 部分氢化植物油BM一200,BL一41,HP一51制备的 乳状液均可以达到较高的部分聚结率,在搅打过程 中,初始阶段HP一51部分聚结的速度最快,搅打5 rain后部分聚结率超过70%.BM一200和BL一41的 曲线很接近,随搅打过程脂肪部分聚结呈稳步上升趋 势,搅打5min后部分聚结率接近60%. 从脂肪熔点的角度来分析,熔点接近的BM一200 和BL一41的脂肪球部分聚结率和部分聚结的过程相 似,都可以获得足够的部分聚结率,比较平缓光滑的 曲线也说明部分聚结的过程

13、比较均匀,有助于形成良 好的泡沫结构.天然奶油的熔点与BM一200,BL一41 接近,但是在比较低的油相比例下,脂肪球部分聚结 程度低.而熔点较高的HP一51脂肪球部分聚结十分 迅速,容易发生过度的部分聚结,不利于形成良好的 泡沫结构.熔点低于0的色拉油和熔点高于58 的极度氢化油不发生脂肪球的部分聚结,不能形成稳 定的泡沫结构. 3.2油脂种类对植脂鲜奶油搅打性能的影响 3.2.1油脂种类对植脂鲜奶油搅打时间的影响 图3油脂种类对搅于时同的影响 由图3可以看出,油脂种类对植脂鲜奶油搅打时 间的影响也是很大的.不同油脂形成的乳状液其搅 打形成稳定泡沫结构的时间相差较大,熔点最低的色 拉油和熔点

14、最高的极度氢化油需要比较长的搅打时 间,超过6min,从搅动后形成的结构上看,具有比较 强的流动性,泡沫结构发展还不完善,说明色拉油和 极度氢化油难以形成稳定的泡沫结构.熔点接近的 BM一200,BL一41,天然奶油的搅打时间非常接近,为 4.55min.天然奶油的稍长一些.HP一51的搅打时 墨圆 间最短.由于搅打时间与脂肪球部分聚结率和部分 聚结速度有关,这也说明搅打过程中脂肪球部分聚结 的速度以HP一51最快,部分聚结率最高,BM一200, BL一41,天然奶油其次,色拉油和极度氢化油的部分 聚结速度慢,部分聚结率最低. 3.2.2油脂种类对植脂鲜奶油搅打起泡率的影响 苷4 3 晕 邂2

15、 1 12:4 搅打时/min 图4油脂种类对搅打起泡率的影响 由图4可以看出,不同油脂形成的乳状液的搅打 起泡率差异较大.大豆油形成的乳状液的搅打起泡 率随搅打时间的延长增长比较慢,按增长趋势分析, 其最高搅打起泡率低于3.0,达不到理想的搅打起泡 率.其余5种油脂形成的乳状液基本能达到理想的 搅打起泡率,HP一51形成的乳状液在搅打3min后达 到最高的搅打起泡率4.2,继续搅打其搅打起泡率显 着下降;熔点接近的BM一200和BL一41的搅打起泡率 曲线最为接近,在搅打5min后达到>4.0的最高搅 打起泡率;无水奶油形成的乳状液在搅打4rain后即 达到最高搅打起泡率4.5,其搅打起泡率的增长幅度 和最高搅打起泡率比BM一200和BL一41都要大;极度 氢化油形成的乳状液在开始搅打阶段搅打起泡率升 高较快,搅打2rain后搅打起泡率增长变缓慢.从乳 状液所达到的最高搅打起泡率来分析,无水奶油> HP一51>BL一41>BM一200>极度氢化油>色拉油. 分析图2,图3,搅打起泡率与部分聚结率,搅打 时间有很强的关联性.一般搅打起泡率升高,部分聚 结率也增加;搅打起泡率升高的速度