米糠蠟與單甘酯復(fù)配制備菜籽油基凝膠油

牛麗亞，楊志杰，肖建輝

(江西農(nóng)業(yè)大學(xué) 食品科學(xué)與工程學(xué)院，南昌330045)

油脂深加工

米糠蠟與單甘酯復(fù)配制備菜籽油基凝膠油

牛麗亞，楊志杰，肖建輝

(江西農(nóng)業(yè)大學(xué) 食品科學(xué)與工程學(xué)院，南昌330045)

以菜籽油為基料油，添加米糠蠟與單甘酯制備凝膠油?？疾觳煌卓废炁c單甘酯配比、加熱時(shí)間、加熱溫度和靜置時(shí)間對(duì)凝膠油硬度及漏油率的影響。結(jié)果表明：在米糠蠟與單甘酯配比 1∶4、加熱時(shí)間30～60 min時(shí)，凝膠油性質(zhì)基本穩(wěn)定，硬度較大，漏油率較低；凝膠油硬度總體隨著靜置時(shí)間的延長(zhǎng)呈上升趨勢(shì)；加熱溫度80～90℃時(shí)，隨著加熱溫度升高，凝膠油硬度總體呈上升趨勢(shì)。

米糠蠟；單甘酯；菜籽油；凝膠油

近年來(lái)，植物油的凝膠固態(tài)化及其技術(shù)成為國(guó)內(nèi)外研究熱點(diǎn)之一。添加小分子有機(jī)凝膠因子到植物油中并在一定的加工條件(如加熱、冷卻)下可使植物油形成類(lèi)似凝膠狀物，這種凝膠狀油稱(chēng)為凝膠油。凝膠油具有半固態(tài)油脂黏彈性、低反式脂肪酸和低飽和脂肪酸等優(yōu)點(diǎn)，可被廣泛應(yīng)用于食品、醫(yī)藥、日化用品等領(lǐng)域[1-3]。目前常用的凝膠劑有高熔點(diǎn)的甘三酯、甘二酯、單甘酯[4]、食品級(jí)蠟[5]、甾醇和谷維素復(fù)配物[6-7]、脂肪酸和脂肪醇復(fù)配物等。

菜籽油是我國(guó)主要食用油之一，產(chǎn)量約占植物油產(chǎn)量的1/3以上。如果能將菜籽油成功轉(zhuǎn)變?yōu)楣腆w脂肪，那么原料來(lái)源將是非常廣泛的。此外，文獻(xiàn)中也多以菜籽油為基料油進(jìn)行實(shí)驗(yàn)[3]。米糠蠟是米糠毛油在精煉過(guò)程脫蠟步驟中分離出來(lái)的一種天然植物蠟。因其廉價(jià)在化妝品、醫(yī)藥、食品等行業(yè)具有潛在應(yīng)用。但單一米糠蠟與菜籽油制備凝膠油的效果很差。單甘酯是目前世界上消耗量最大的食用乳化劑，也是常用凝膠劑。本研究將米糠蠟和分子蒸餾單甘酯按照一定比例添加到菜籽油中，通過(guò)一定的加工過(guò)程使菜籽油形成具有一定塑性的凝膠油，考察不同米糠蠟與單甘酯配比、加熱時(shí)間、加熱溫度、靜置時(shí)間對(duì)菜籽油基凝膠油硬度和漏油率的影響，以期為擴(kuò)大菜籽油的使用范圍，轉(zhuǎn)變菜籽油的固有形態(tài)提供參考。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)材料

壓榨菜籽油，山東魯花集團(tuán)有限公司；分子蒸餾單甘酯，河南喜萊客化工產(chǎn)品有限公司；米糠蠟，高安市清河油脂有限公司。

數(shù)顯恒溫水浴箱，金壇市科析儀器有限公司；電子天平，賽多利斯科學(xué)儀器有限公司；TEE32型TA-XT plus物性測(cè)定儀，英國(guó)Stable Micro Systems公司。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 菜籽油基凝膠油的制備

取20 g菜籽油于錐形瓶中，加入一定配比的米糠蠟和單甘酯(其中米糠蠟和單甘酯總量占菜籽油質(zhì)量的10%)，置于水浴鍋中，加熱振蕩一定時(shí)間至完全溶解后，置于4℃冰箱中，靜置冷藏不同時(shí)間之后，取出，測(cè)定其硬度及漏油率。

1.2.2 硬度測(cè)定

將不同條件下制備的凝膠油保持測(cè)試體系的均勻性及測(cè)試表面的平整度，用物性測(cè)定儀測(cè)定其硬度。測(cè)定條件為：探頭P36，測(cè)前速度2 mm/s，測(cè)中速度1 mm/s，測(cè)后速度2 mm/s，壓縮比例50%。每個(gè)樣品測(cè)定3次，取平均值。

1.2.3 漏油率測(cè)定

稱(chēng)量濾紙的質(zhì)量，記為W1。取一定量樣品于濾紙上，稱(chēng)量其質(zhì)量，記為W2。將上述濾紙放置在小培養(yǎng)皿上懸空，置于4℃冰箱中保存24 h后，刮去濾紙上的沒(méi)有被吸附的凝膠油后，稱(chēng)量此時(shí)的濾紙質(zhì)量，記為W3。每個(gè)樣品測(cè)定3次，取平均值。根據(jù)下式計(jì)算漏油率：

2 結(jié)果與討論

2.1 不同米糠蠟與單甘酯配比對(duì)凝膠油硬度及漏油率的影響(見(jiàn)表1)

從液體油到固體脂肪，首先要做到狀態(tài)的成功

轉(zhuǎn)變，其中最直接的指標(biāo)就是不流動(dòng)性和硬度，所以選擇硬度為考察指標(biāo)。但只有硬度也不行，凝膠劑必須要把油包裹進(jìn)去，不然就失去了基料油的意義。因此，漏油率也是一個(gè)重要的考察指標(biāo)。由表1可以看出，在凝膠劑添加量10%的條件下，隨著米糠蠟添加比例的增多，單甘酯添加比例的減少，凝膠油硬度呈先上升后不斷下降的趨勢(shì)，在蠟酯配比大于1∶1時(shí)，所制備凝膠油已成流質(zhì)狀。此外，隨著米糠蠟添加比例的增多，單甘酯添加比例的減少，漏油率呈先下降后不斷上升的趨勢(shì)。在蠟酯配比為1∶4時(shí)，制備的凝膠油硬度最大，漏油率最低。

研究發(fā)現(xiàn)，凝膠油依據(jù)形成機(jī)理的不同，可以劃分為兩種模式：結(jié)晶模式和分子自組裝模式。米糠蠟屬于結(jié)晶模式，單甘酯屬于分子自組裝模式。將兩者復(fù)配后的凝膠機(jī)理課題組還在研究中。由于不同凝膠劑制備凝膠油的結(jié)晶機(jī)理及微觀結(jié)構(gòu)不同，其制備的凝膠油硬度和漏油率相差較大。綜合考慮，選取米糠蠟與單甘酯配比為1∶9、1∶4、3∶7進(jìn)行后續(xù)研究。

表1 不同米糠蠟與單甘酯配比對(duì)硬度及漏油率的影響

2.2 不同加熱時(shí)間對(duì)凝膠油硬度及漏油率的影響(見(jiàn)表2、表3)

表2 不同加熱時(shí)間對(duì)硬度的影響 g

表3 不同加熱時(shí)間對(duì)漏油率的影響 %

由表2、表3可以看出，在不同溫度下，無(wú)論加熱多長(zhǎng)時(shí)間，1∶4蠟酯配比所制備的凝膠油的硬度在同條件下都是最大的，漏油率都是最低的(除85℃加熱90 min外)。在80℃下，隨加熱時(shí)間的延長(zhǎng)，1∶9 蠟酯配比所制備凝膠油的硬度先上升后下降，漏油率則呈下降趨勢(shì)，1∶4、3∶7蠟酯配比隨加熱時(shí)間的延長(zhǎng)硬度呈上升趨勢(shì)，漏油率在30～60 min升高后，在60～90 min又下降。在85℃下，3種蠟酯配比制備的凝膠油硬度均隨著加熱時(shí)間延長(zhǎng)而上升，1∶9、1∶4蠟酯配比制備的凝膠油漏油率隨加熱時(shí)間延長(zhǎng)先上升后下降，3∶7蠟酯配比制備的凝膠油漏油率隨加熱時(shí)間延長(zhǎng)呈下降趨勢(shì)。在90℃下，1∶9蠟酯配比制備的凝膠油硬度隨著加熱時(shí)間延長(zhǎng)而降低，1∶4和3∶7蠟酯配比制備的凝膠油硬度先下降后上升，1∶4蠟酯配比制備的凝膠油漏油率在30～60 min 升高后，在60～90 min又下降，1∶9、3∶7蠟酯配比制備的凝膠油漏油率隨加熱時(shí)間延長(zhǎng)呈上升趨勢(shì)。表明凝膠油的最大硬度和最低漏油率與加熱時(shí)間并不成正比。在一定條件下，隨著加熱時(shí)間的繼續(xù)延長(zhǎng)，凝膠油硬度反而降低，漏油率上升，而且在不同溫度下的變化趨勢(shì)不同。綜合分析，各加熱溫度下，凝膠油要達(dá)到硬度較大和漏油率較低的要求，加熱30～60 min較為適宜。

2.3 不同靜置時(shí)間對(duì)凝膠油硬度及漏油率的影響(見(jiàn)表4、表5)

表4 不同靜置時(shí)間對(duì)硬度的影響 g

表5 不同靜置時(shí)間對(duì)漏油率的影響 %

由表4、表5可以看出，在各溫度下，不同蠟酯配比所制備的凝膠油硬度總體隨著靜置時(shí)間的延長(zhǎng)呈上升趨勢(shì)，而對(duì)漏油率的影響趨勢(shì)卻不明顯。在不同溫度下，無(wú)論靜置多長(zhǎng)時(shí)間，1∶4蠟酯配比所制備的凝膠油硬度在同條件下都是最高的，其漏油率都是最低的。80℃時(shí)除3∶7蠟酯配比制備的凝膠油漏油率隨著靜置時(shí)間延長(zhǎng)總體呈上升趨勢(shì)外，1∶9、1∶4蠟酯配比制備的凝膠油漏油率均總體呈現(xiàn)下降趨勢(shì)；85℃時(shí)1∶9配比制備的凝膠油漏油率隨靜置時(shí)間的延長(zhǎng)呈上升趨勢(shì)，1∶4蠟酯配比制備的凝膠油漏油率變化不大，3∶7蠟酯配比制備的凝膠油漏油率呈下降趨勢(shì)；90℃時(shí)，制備的凝膠油漏油率隨靜置時(shí)間的延長(zhǎng)均呈現(xiàn)先上升后下降趨勢(shì)。這可能是由米糠蠟與單甘酯配比、米糠蠟熔點(diǎn)(78～81℃)以及溫度過(guò)高可能影響菜籽油性質(zhì)等原因造成的。

2.4 不同加熱溫度對(duì)凝膠油硬度及漏油率的影響(見(jiàn)表6、表7)

考慮到米糠蠟熔點(diǎn)(78～81℃)，加熱溫度不宜過(guò)低，但加熱溫度過(guò)高可能影響菜籽油性質(zhì)[8-9]，因此加熱溫度選擇80～90℃。由表6、表7可以看出，凝膠油硬度隨著加熱溫度的升高總體呈上升趨勢(shì)，除3∶7蠟酯配比制備的凝膠油可能因性質(zhì)不穩(wěn)定漏油率先上升后下降外，1∶9、1∶4蠟酯配比制備的凝膠油漏油率均呈下降趨勢(shì)。

表6 不同加熱溫度對(duì)硬度的影響 g

注：加熱時(shí)間30 min，靜置時(shí)間24 h。

表7 不同加熱溫度對(duì)漏油率的影響 %

注：加熱時(shí)間30 min，靜置時(shí)間24 h。

3 結(jié) 論

通過(guò)向菜籽油中添加米糠蠟和單甘酯制備菜籽油基凝膠油，研究發(fā)現(xiàn)米糠蠟與單甘酯配比、加熱溫度、加熱時(shí)間、靜置時(shí)間對(duì)凝膠油的硬度和漏油率有較大影響。在米糠蠟與單甘酯配比1∶4，加熱時(shí)間30～60 min時(shí)，凝膠油性質(zhì)基本穩(wěn)定，硬度較大，漏油率較低。凝膠油硬度隨著靜置時(shí)間的延長(zhǎng)總體呈上升趨勢(shì)；考慮到米糠蠟熔點(diǎn)(78～81℃)和溫度過(guò)高可能影響菜籽油性質(zhì)，加熱溫度選擇80～90℃，在此溫度區(qū)間內(nèi)，隨著加熱溫度的升高，凝膠油硬度總體呈上升趨勢(shì)。

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Preparation of rapeseed oil based organogel by mixing of rice bran wax and monoglycerides

NIU Liya, YANG Zhijie, XIAO Jianhui

(School of Food Science and Engineering, Jiangxi Agricultural University, Nanchang 330045, China)

With rapeseed oil as base oil, the organogel was prepared by rice bran wax and monoglycerides. The effects of ratio of rice bran wax to monoglycerides, heating time, heating temperature and standing time on hardness and rate of oil leakage of organogel were studied. The results showed that under the conditions of ratio of rice bran wax to monoglycerides 1∶4 and heating time 30-60 min, the property of organogel was stable with high hardness and low rate of oil leakage. The hardness of organogel increased with standing time prolonging. The hardness of organogel also increased with heating temperature increasing at 80-90℃.

rice bran wax; monoglycerides; rapeseed oil; organogel

2016-08-27；

2017-01-16

江西省科技支撐計(jì)劃(20151BBF60043；20151BBF60045)

牛麗亞(1984)，女，講師，博士，研究方向?yàn)榧Z油加工(E-mail)nly8483@163.com。

肖建輝，講師，博士(E-mail)xiaojh666666@126.com。

TS246.57;TS202.3

A

1003-7969(2017)05-0020-04