李慧靈，孟 宗，劉元法

(江南大學食品學院，食品科學與技術國家重點實驗室，食品安全與營養(yǎng)協同創(chuàng)新中心，江蘇 無錫214122)

零反式脂肪酸酥皮油基料油的理化性質研究

李慧靈，孟 宗，劉元法

(江南大學食品學院，食品科學與技術國家重點實驗室，食品安全與營養(yǎng)協同創(chuàng)新中心，江蘇 無錫214122)

以豬油、42℃棕櫚油、51℃棕櫚油和大豆油為基料油復配制備零反式脂肪酸酥皮油，評價了豬油與棕櫚油的相容性，以及各復配油脂的甘油三酯組成、晶型、硬度。結果表明：豬油與棕櫚油的相容性較差，所以將豬油含量控制在10%。在確保SFC曲線與商業(yè)油趨勢一致的基礎上進行油脂的復配，復配油脂的主要甘油三酯種類相似，且晶型以β′型為主，配方b、c、e在20℃時的硬度約為250 g，適宜于工業(yè)上操作，符合零反式脂肪酸酥皮油基料油的性能要求。

零反式脂肪酸；酥皮油；豬油；棕櫚油；相容性；晶型

酥皮油在制作酥類點心、牛角包和蛋撻等具有層次感的烘焙產品上有很重要的應用。酥皮油的主要特性為具備良好的延展性(硬度)及較寬的塑性范圍(適宜的固體脂肪含量(SFC))[1]。然而市場上有些產品存在塑性范圍較窄、低溫較硬、高溫較軟以及延展性差的問題，導致其在使用中操作性較差，油層易折斷，烘焙產品的口感欠佳[2]。

黃油是目前使用比較多的酥皮油用基料油，但由于價格過高以及適用性不高使得后續(xù)出現了很多替代油脂，如起酥油、人造奶油等[3]，這些油脂在高溫時具有合適的SFC，經過氫化改性來達到所需要的SFC曲線及氧化穩(wěn)定性。氫化油含有大量反式脂肪酸，增加了人體患心血管疾病、糖尿病等風險。

動物油與一般植物油相比具有更多的飽和脂肪酸，常溫下為固態(tài)，具有一定的塑性，同時還有著不可替代的特殊香味，國內外目前主要采用牛油作為高級酥皮油的基料油，而國內牛油原料長期依賴于進口，價格較高，具有一定限制性。豬油是我國傳統(tǒng)的食用油脂，具有豐富的來源。植物油常溫下為液態(tài)，和固態(tài)油混合后不僅能降低油脂硬度、增加塑性，在油脂搟壓折疊的過程中還能起到潤滑的作用。本文主要采用豬油、42℃棕櫚油、51℃棕櫚油和大豆油復配制備酥皮油，并采用粉末X-射線衍射儀、質構儀等分別對不同復配油脂進行系統(tǒng)的理化性質分析。

1 材料與方法

1.1 實驗材料

1.1.1 原料與試劑

精煉豬油、51℃棕櫚油(熔點50.8℃)、42℃棕櫚油(熔點42.1℃)，益海嘉里上海研發(fā)中心提供；其他試劑為分析純或色譜純。

1.1.2 儀器與設備

1260 Infinity高效液相色譜儀：美國安捷倫公司；Alltech 3300 ELSD檢測器：美國 Grace公司；低場脈沖式核磁共振儀：英國Oxford儀器公司；D8-Advance X-射線衍射儀：德國Bruker公司；Q2000差示掃描量熱儀、TA.XTPlus質構分析儀：美國TA儀器公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 甘油三酯組成的測定

采用高效液相色譜法(HPLC)測定甘油三酯組成。稱取5 mg樣品溶于1 mL正己烷中。HPLC條件：Waters Novpark C18柱(150 mm×4.6 mm, 4 μm)；流動相A為乙腈，流動相B為異丙醇-正己烷(體積比1∶1)，洗脫程序見表1；流速1.0 mL/min；柱溫30℃；蒸發(fā)光散射檢測器(ELSD)；漂移管溫度75℃；高純氮氣壓力206 kPa；進樣量10 μL。根據文獻[4]及甘油三酯的出峰順序對其進行定性，采用面積歸一化法定量。

表1 洗脫程序[5]

1.2.2SFC的測定

采用脈沖式核磁共振儀(pNMR) 測定。將油脂樣品放入pNMR專用玻璃管中，于80℃熔化保持30 min以消除結晶記憶，然后轉移至恒溫器中，在0℃保持90 min，測得其SFC，再依次升溫至5、10、15、20、25、30、35、40℃分別保持30 min后測定其SFC。

1.2.3 相容性分析

不同的甘油三酯之間相容程度有很大的差異，兩種油脂的相容性可以用等溫曲線來描述，等溫曲線是以兩種油脂的混合比例為橫坐標，以SFC為縱坐標來繪制的。完全相容的二元混合物其等溫曲線表現為一條直線，若二元混合物相容性差則等溫曲線出現彎曲，且相容性越差彎曲越嚴重[6]。

1.2.4 晶型分析

采用粉末X-射線衍射儀進行晶型分析。將20℃放置24 h的樣品分別平鋪于儀器專用的帶圓孔槽內。X-射線衍射儀測定條件為：銅靶Cu-Kα(λ=0.154 06 nm)，功率1 600 W，采用NaI晶體閃爍計數器測量X射線的強度，掃描范圍1°～35°，掃描速度2(°)/min，掃描得到的圖譜經MDI Jade 6.0進行處理。樣品中β、β′型晶體的含量可通過對衍射峰面積歸一化法計算[7]。

1.2.5 硬度測定

將樣品在80℃熔化30 min，然后置于小燒杯中在4℃及20℃恒溫箱中儲存24 h待測。質構儀測定條件設定為：探針P5，測前速度2 mm/s，測試中的速度1 mm/s，測后速度2 mm/s，下壓深度12 mm。

2 結果與討論

2.1 相容性分析

2.1.1 豬油與42℃棕櫚油的二元混合

將熔化的豬油和42℃棕櫚油按比例混合，測定混合油SFC并作等溫曲線，如圖1所示。

圖1 豬油與42℃棕櫚油二元混合物的等溫曲線

從圖1中可以看出，豬油和42℃棕櫚油混合物的相容性較差，等溫曲線彎曲部分較多，特別是0～25℃范圍內線性關系較差，而豬油含量在30%～90%之間時，等溫曲線較為接近直線，說明此時的相容性較好。

除了等溫曲線，還可以用實測SFC與理論SFC間的差值ΔSFC評價相容性，即ΔSFC=SFC實測-SFC理論，其中SFC理論=XASFCA+XBSFCB。式中XA、XB分別代表在混合體系中A、B組分的質量分數，SFCA、SFCB分別代表在測定溫度下A、B組分的SFC。以溫度為橫坐標，以ΔSFC為縱坐標繪制曲線。若ΔSFC為正值即出現偏晶現象；反之即為共晶現象，一般認為ΔSFC在±1.5%以內為完全相容。ΔSFC偏離X坐標軸的程度越大，相容性越差。豬油與42℃棕櫚油二元混合物的ΔSFC曲線如圖2所示。

圖2豬油與42℃棕櫚油二元混合物的ΔSFC曲線

從圖2中可以看出，在豬油含量大于30%的混合體系中，在 0～25℃，偏晶比較嚴重，溫度高于25℃以后，ΔSFC較為接近零，說明相容性較好，但是也存在偏晶和共晶現象；從整個溫度范圍0～40℃看，豬油含量為10%的混合體系相容性最好，溫度高于10℃時，豬油含量為90%的混合體系相容性也較好。

2.1.2 豬油與51℃棕櫚油的二元混合

將熔化的豬油和51℃棕櫚油按比例混合，測定混合油SFC并作等溫曲線，如圖3所示。

圖3 豬油與51℃棕櫚油二元混合物的等溫曲線

從圖3中可以看出，豬油含量在30%～90%之間時等溫曲線較為接近直線，說明此時的相容性較好；溫度高于30℃時等溫曲線為直線，說明溫度高于30℃時相容性較好。但是總體來看，51℃棕櫚油和豬油混合物的相容性較差。

為了進一步分析51℃棕櫚油與豬油混合物的相容性，計算ΔSFC，并繪制偏差曲線，如圖4所示。

圖4 豬油與51℃棕櫚油二元混合物的ΔSFC曲線

從圖4中可以看出，豬油含量在20%～90%之間時，偏晶比較嚴重；溫度高于25℃以后，ΔSFC的值較為接近零，說明相容性較好，但同時也存在偏晶和共晶現象；從整個溫度范圍0～40℃看，豬油含量為10%的混合油體系相容性最好。

2.1.3 豬油、42℃棕櫚油與51℃棕櫚油的三元混合

根據混料回歸實驗設計三元混合物的7個混合配方，三元混合體系用A-B-C(42℃棕櫚油-51℃棕櫚油-豬油)表示，其含量分別用XA、XB、XC表示；設每種組分的含量都不小于10%，即XA≥0.1，XB≥0.1，XC≥0.1，XA+XB+XC=1，XA=0.7ZA+0.1，XB=0.7ZB+0.1，XC=0.7ZC+0.1，具體配比見表2。繪制三元混合物的ΔSFC曲線，如圖5所示。

表2 基料油的混料回歸設計實驗

圖5 豬油、42℃棕櫚油與51℃棕櫚油三元混合物的ΔSFC曲線

從圖5中可以看出，配方1、2、4的相容性較好，能滿足工藝要求，其他配方的偏晶較為嚴重，這是由于豬油與另外兩種油的SFC差別較大所致。

2.2 不同配方的SFC曲線變化

從相容性分析可看出，僅豬油添加量為10%時，豬油與42℃棕櫚油及51℃棕櫚油的相容性較好，其他復配比例相容性都不是很好，所以將豬油含量控制在10%，然后參照不同固體油與大豆油的SFC趨勢確定配比，如表3所示。

測定上述不同配方的SFC曲線并與商業(yè)酥皮用油進行比較，如圖6所示。

圖6 不同配方的SFC曲線變化

從圖6中可以看出，其中配方d在0～25℃的SFC均較其他配方的低，可能是大豆油含量較高，為20%，其余配方的大豆油含量均小于等于10%，當溫度高于25℃時融化趨勢和商業(yè)酥皮用油較為一致。配方c中51℃棕櫚油含量最高，為35%，可能導致曲線在各溫度段時的SFC都較高。配方a、b、e的SFC曲線與商業(yè)酥皮用油的融化趨勢大致相同， 25℃時SFC約為35%，此時工業(yè)上操作性較好，40℃時SFC約為15%，與Stauffer[8]的研究相一致。豬油的添加能拓寬配方油脂的塑性范圍，能夠部分替代現有商業(yè)配方中的大豆油和牛油，同時賦予產品豬油特有的濃郁香味。

2.3 甘油三酯的組成分析(見表4)

由表4可以看出，5種配方的主要甘油三酯組成相同，只是在含量上略有差異。各配方中的主要甘油三酯種類有PLO/LPO、PPL/PLP、POO/OPO、POP/POO、PPP。PPP、PPS等三飽和甘油三酯的熔點范圍為45～65℃，有較強的結晶驅動力，室溫下以固態(tài)形式存在，在結晶網絡結構中起到骨架的作用，配方c中硬脂酸含量較高，所以三飽和甘油三酯較其余配方高，可能會導致硬度增加，形成β型結晶；單不飽和的甘油三酯，如POP熔點范圍在27～42℃，在室溫下為固態(tài)，但其結晶驅動力較弱，在37℃左右能迅速融化，所以既能賦予產品良好的口感，又具有構建結晶網絡骨架的作用，但是結晶緩慢，容易形成不均勻的球形結晶[9]；二不飽和的甘油三酯，如POO、PLO、PLL等，由于脂肪酸碳鏈上雙鍵數目分布差異較大等因素的影響，熔點范圍在1～23℃；三不飽和甘油三酯則是大豆油的主要組成部分。d配方中大豆油的含量較高，所以三不飽和型甘油三酯LLL、OLL、OOL的含量較其他配方稍高。

表4 各配方的主要甘油三酯組成 %

注：P,棕櫚酸；L,亞油酸；O,油酸；St,硬脂酸；U,不飽和甘油三酯；S,飽和甘油三酯。

2.4 晶型分析

對5種復配油脂和商業(yè)酥皮用油的晶型進行了測定，如圖7所示，其晶型分析結果如表5所示。據文獻[10]報道，如果X-射線圖上只出現1個4.15 ?左右強信號峰，則是α型；短間距在4.20 ?附近出現1個強信號峰，同時在3.80 ?出現1個弱信號峰，則是β′型；只在短間距4.60 ?附近出現1個強信號峰的為β型。

從圖7中可以看出,5種配方在3.80、4.20 ?和4.60 ?的位置都有出峰，其中4.60 ? 處的峰較弱，3.80、4.20 ?的峰較強，說明復配油脂的主要結晶晶型為β′型。β′型是起酥油及人造奶油最期望得到的晶體類型，β′型晶體細小、均一，呈現出一種細膩的結構，比表面積較大，可以束縛住大量液油，從而使起酥油在儲存時不易發(fā)生相分離，具有較好的穩(wěn)定性、持氣性、酪化性等性質[11]，而β型晶體則粗大緊密，并且隨著時間的延長晶體尺寸增大，包裹液油的能力也比β′差。Persmark 等[12]研究發(fā)現體系中添加棕櫚油可以延緩或阻止β′晶型向β晶型的轉變，棕櫚硬脂具有β′結晶傾向能夠使體系形成穩(wěn)定的β′結晶，因此選擇棕櫚油及其分提產物作為固相的主要油脂組分。

圖7 不同復配油脂的晶型表5 不同復配油脂的晶體類型和含量

樣品短間距/?β型含量/%β′型含量/%a4．57，4．23，3．826．793．3b4．50，4．18，3．845．994．1c4．54，4．21，3．846．893．2d4．30，4．19，3．844．995．1e4．30，4．16，3．835．594．5商業(yè)油4．35，4．21，3．8512．287．8

2.5 硬度分析

酥皮油的操作性能及SFC曲線與硬度有很大的關聯，硬度過大則容易出現斷裂，硬度過小則會在室溫下出現滲油熔化的情況。測定不同復配油脂分別在4℃和20℃下儲存時的硬度，如圖8所示。

圖8 不同復配油脂分別在4℃和20℃下儲存時的硬度

從圖8中可以看出，4℃儲存時配方油脂的硬度從大到小為a、c、b、e、d。其中a的硬度大約為商業(yè)酥皮用油的4倍，硬度過高，可能由于棕櫚油的含量高達90%，有著后變硬的趨勢。20℃時，除了a和d的硬度過低以外，其余都在250 g左右，比較適于工業(yè)生產。

3 結 論

本文以豬油、42℃棕櫚油、51℃棕櫚油和大豆油為基料油復配制備零反式脂肪酸酥皮油，主要研究了豬油與棕櫚油之間的相容性，以及各復配油脂的晶型、硬度。由于豬油與棕櫚油之間的相容性較差，所以將豬油含量控制在10%。在SFC曲線與商業(yè)油趨勢一致的基礎上進行油脂的復配，復配油脂的主要甘油三酯種類相同，并且晶型以β′型為主，配方b、c、e在20℃時的硬度為250 g左右，比較適于工業(yè)上操作，符合零反式脂肪酸酥皮油基料油脂的性能要求。

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Physicochemicalpropertyofzerotransfattyacidpuff-pastrymargarinebaseoil

LI Huiling, MENG Zong, LIU Yuanfa

(Synergetic Innovation Center of Food Safety and Nutrition, State Key Laboratory of Food Science and Technology, School of Food Science and Technology, Jiangnan University, Wuxi 214122, Jiangsu, China)

The blend of lard, two kinds of palm oils (42℃and 51℃) and soybean oil was used to prepare zerotransfatty acid puff-pastry margarine base oil. The compatibility between palm oil and lard, and the crystal type, triglyceride composition and hardness of compound oils were evaluated. The results showed that the compatibility between lard and palm oil was poor, so the lard content was 10%. On the basis ofSFCcurve to be consistent with commercial oil, above oils were conducted to blend. The main kinds of triglycerides of these blends were nearly the same, and primary crystals wereβ′type. The hardness of blends of b, c, and e were about 250 g at 20℃, which was suitable for industrial operation, and was in accord with the requirements of zerotransfatty acid puff-pastry margarine base oil.

zerotransfatty acid; puff-pastry margarine; lard; palm oil; compatibility; crystal type

2016-10-12；

：2017-02-27

國家重點研發(fā)計劃課題(2016YFD0401404)；國家自然科學基金(31471678，31201382)

李慧靈(1991)，女，碩士研究生，研究方向為食品專用油(E-mail)huilingli91@163.com。

劉元法，教授，博士生導師(E-mail)foodscilyf@163.com。

TS225.6；TQ641

：A

1003-7969(2017)08-0017-05

油脂化學