大豆油与极度氢化棕榈油中试填充床酯交换法制备人造奶油基料油及其应用研究

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随着经济社会的进步发展,人造奶油等专用油脂在我国的市场消费量逐渐增大,通过不同的生产工艺利用人造奶油可以制作成丰富多样的产品满足广大群众的消费需求,深受消费者喜爱。同时,人们对油脂的安全营养也越来越重视,传统的加工过程中可能伴随着反式脂肪酸的生成,威胁人们的身体健康,而通过中试填充床进行酶催化反应,具有工艺操作简单、反应时间短、反应速率快、固定化酶可重复利用等优势被广泛的应用于工业,进行大规模生产。本研究采用固定化脂肪酶Liozyme TL IM催化大豆油与极度氢化棕榈油进行酯交换制备人造奶油基料油主要研究成果如下:(1)利用固定化脂肪酶Lipozyme TL IM中试填充床酶法催化大豆油和极度氢化棕榈油酯交换,通过调节不同流速,得到多种保留时间的酯交换产品,分析原料油混合物、酯交换产品的物理化学性质及结晶特性。结果表明,通过酶法酯交换,产品中的S3,U3的甘油三酯大幅度减少,SU2,S2U的甘油三酯增多,使酯交换产品熔点降低。酯交换产品呈β′晶型且尺寸较小为10-15μm,适合作为人造奶油基料油。酯交换产品SFC45℃均低于10%,酯交换产品基本完全熔化,表示酯交换产品适用于烘焙型人造奶油基料油。(2)通过DSC研究了不同保留时间酯交换产品的等温结晶与非等温结晶的相关特性。研究表明:等温结晶过程,五种酯交换产品的成核方式均为异相成核,Arvami常数n介于2附近,表面晶体呈二维盘装生长机制。不同保留时间酯交换产品非等温结晶曲线类似,产品的结晶起始点随着降温速率提高,向左侧低温方向移动,表示结晶推迟,且焓值呈增大的趋势。(3)通过将最佳保留时间的EIP与BT、PBO在不同贮藏温度下(20℃,25℃,30℃)贮藏8周,研究贮藏温度、贮藏时间对EIP、BT、PBO的质构特性、熔融特性、晶型、晶体微观结构影响。结果表明:BT与PBO的硬度随着贮藏温度的升高而降低,EIP20℃与EIP25℃硬度变化不明显,当贮藏温度上升为30℃,硬度降低。EIP中主要晶体是β′晶体,虽然有β晶体生长,但是含量很少。BT在贮藏期间,主要晶体是β′晶体,贮藏温度升高促使了BT中部分β′晶体向β晶体。PBO中含有β′晶体及β晶体,含量相当,随着贮藏温度升高,造成了3.8?的衍射峰强度减弱,4.44?峰强度增强,产生了β′晶体向β晶体的转变。偏光显微镜所观察到的EIP、BT、PBO在不同温度下都发生了晶体的聚集,其中30℃下,PBO晶体聚集时间更早,晶体尺寸变大,EIP与BT晶体尺寸变化不明显。(4)通过不同种基料油制备烘焙型人造奶油,分析了热力学性质、固体脂肪含量、晶型、晶体微观形态等性质,结果表明:添加的乳化剂(单双硬脂酸酯)对晶核形成,晶体成长起到了不同类型的作用。其中单双硬脂酸酯抑制了EM的结晶,促进了BM与PM的结晶,从而对物理化学性质产生了影响。EM与BM中主要是β′晶体,PM含有大量β晶体,EM与BM口感优于PM。将不同种基料油制备的烘焙型人造奶油分别制成羊角包,通过对羊角包的性质分析,评价人造奶油的相关品质。结果表明:EM与BM的蓬松性与起酥性优于PM,EM与PM无断层现象优于BM。
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