施 參,常 明,劉睿杰, 金青哲, 王興國
(1.江南大學 食品學院,食品科學與技術(shù)國家工程實驗室,食品營養(yǎng)與安全協(xié)同創(chuàng)新中心,江蘇 無錫214122;2.三全食品股份有限公司,鄭州 450000)
油脂化學
巴沙硬脂與6種油脂相容性的研究
施 參1,2,常 明1,劉睿杰1, 金青哲1, 王興國1
(1.江南大學 食品學院,食品科學與技術(shù)國家工程實驗室,食品營養(yǎng)與安全協(xié)同創(chuàng)新中心,江蘇 無錫214122;2.三全食品股份有限公司,鄭州 450000)
利用固體脂肪含量等溫曲線(SFC-T)和固體脂肪含量偏差曲線(ΔSFC-T),研究了幾種常見的起酥油及人造奶油基料油——巴沙魚油(BO)、棕櫚仁油(PKO)、棕櫚油中間分提物(PMF)、豬油(LO)、牛油及棕櫚硬脂(PS)與巴沙硬脂之間的二元相容性。結(jié)果表明:熔點為53.1℃的棕櫚硬脂及熔點為46.8℃的牛油與巴沙硬脂的相容性最好;其他油脂與巴沙硬脂混合時相容性較好的含量范圍為棕櫚仁油含量10%,棕櫚油中間分提物含量10%~40%,豬油含量10%~20%及50%,巴沙魚油含量10%~20%及50%。
巴沙硬脂;二元混合;相容性
巴沙魚(Pangasiusbocourti)是產(chǎn)于湄公河流域的一種優(yōu)質(zhì)淡水魚類,具有產(chǎn)量高、肉質(zhì)鮮美、營養(yǎng)豐富、利于加工等特點[1-2]。巴沙魚生長過程中,腹腔可積累3塊較大的脂肪組織,占體重的5%~8%,其脂肪含量高達80%,是提取魚油的良好原料[3]。目前,巴沙魚也已在我國湖北英山縣繁殖成功[4],產(chǎn)量遠高于羅非魚,巴沙魚或?qū)⑷〈_非魚成為淡水養(yǎng)殖新品。
目前關(guān)于巴沙魚油的應用研究較少。Thammapat等[5]研究了巴沙魚內(nèi)臟中的各部分組織的組成,其中P7組織中含有將近90%的油脂。張偉等[6]研究了輕度氫化工藝對精煉巴沙魚油品質(zhì)的影響,輕度氫化后,精煉巴沙魚油的氧化穩(wěn)定性及風味穩(wěn)定性得到提高,可用于專用油脂。豐益研發(fā)中心提供了一種包含巴沙魚油和非巴沙魚油的油脂組合物,并將其應用于人造奶油中,制得的產(chǎn)品具有塑性溫度范圍寬、回硬性快、耐熱性好等優(yōu)點[7]。
單一油脂的性質(zhì)很難滿足起酥油及人造奶油對塑性的要求,因此油脂復配在專用油脂生產(chǎn)中應用廣泛。不同油脂復配可導致結(jié)晶特性發(fā)生改變,發(fā)生油脂遷移、相分離、起砂、析油等不相容現(xiàn)象[8]。巴沙硬脂可作為專用油脂基料油中的高熔點油脂使用,與其他油脂的相容性未被研究。本實驗選擇棕櫚仁油、棕櫚硬脂、棕櫚油中間分提物、豬油、牛油,巴沙魚油分別與巴沙硬脂進行二元混合,對體系的相容性進行評價,以期為巴沙硬脂在專用油脂中的應用研究提供依據(jù)。
1.1 實驗材料
1.1.1 原料與試劑
巴沙魚油(BO)、巴沙硬脂(BS),由重慶禾瑞康油脂工業(yè)有限公司提供;棕櫚硬脂(PS),由豐益全球研發(fā)中心提供;棕櫚油中間分提物(PMF),由天津龍威糧油工業(yè)有限公司提供;棕櫚仁油(PKO),由中糧集團有限公司提供;豬油(LO),實驗室自提;牛油(Tallow),由東海糧油工業(yè)有限公司提供。
1.1.2 儀器與設備
AR2140電子分析天平,磁力攪拌器,恒溫水浴鍋,烘箱,7820A氣相色譜儀,MQC-23低場核磁共振儀。
1.2 實驗方法
1.2.1 熔點的測定
按照GB/T 24892—2010 《動植物油脂 在開口毛細管中熔點(滑點)的測定》進行測定。
1.2.2 脂肪酸組成分析
采用氣相色譜法進行測定。樣品采用簡易堿式甲酯化[9]。色譜條件:色譜柱TRACE TR-FAME(60 m×0.25 mm×0.25 μm);氫火焰離子化檢測器(FID);載氣為氮氣,燃燒氣為氫氣及空氣;進樣口溫度250℃,壓力2.235 6 MPa;檢測器溫度250℃;進樣量1 μL;分流比100∶1;氫氣流速30 mL/min;空氣流速400 mL/min;氮氣流速25 mL/min;升溫程序為初始溫度60℃保持3 min,以5℃/min升溫至175℃保持15 min,以2℃/min升溫至220℃并保持10 min。
1.2.3 固體脂肪含量(SFC)的測定
按照AOCS Cd 16b-93采用核磁共振法測定樣品結(jié)晶過程中的SFC。
1.2.4 相容性分析
兩種油脂混合體系的相容性可以采用等溫曲線(SFC-T)及實測SFC與理論SFC之間的偏差曲線(ΔSFC-T)來評價。完全相容的二元混合物的等溫曲線為直線,相容性不好則等溫曲線出現(xiàn)彎曲,且相容性越差曲線彎曲越嚴重。
ΔSFC=SFC實測-SFC理論
其中SFC理論=xSFCX-ySFCY
式中:x、y分別代表在混合油脂中X和Y組分的體積分數(shù);SFCX、SFCY分別代表在某溫度下X和Y組分的實測SFC。ΔSFC為正值時出現(xiàn)偏晶現(xiàn)象,反之出現(xiàn)共晶,越接近零相容性越好,一般認為ΔSFC在±1.5%以內(nèi)為完全相容[10]。
2.1 原料油脂的性質(zhì)
2.1.1 原料油脂的脂肪酸組成及熔點
各原料油脂的脂肪酸組成見表1,各原料油脂熔點見表2。
表1 各原料油脂的主要脂肪酸組成 %
由表1可以看出,巴沙硬脂中棕櫚酸的含量與棕櫚油中間分提物最為接近,其硬脂酸含量與豬油相當。此外,巴沙硬脂中還含有33.07%的油酸(C18∶1),7.87%的亞油酸(C18∶2)。所有油脂中的亞麻酸含量均較低。棕櫚仁油中主要以碳鏈長度小于16的中碳鏈脂肪酸為主,而在其他油脂中中碳鏈脂肪酸含量很低。
表2 各原料油脂的熔點 ℃
2.1.2 原料油脂的SFC
各原料油脂在不同溫度下的SFC見表3。
表3 各原料油脂的SFC
續(xù)表3
溫度/℃SFC/%BSBOPMFPKOPSLOTallow2056.05.528.645.872.819.741.62546.00.616.421.262.112.630.33035.00 8.60 50.23.920.13526.30 4.70 41.11.912.84017.60 1.00 33.91.26.5
由表3可以看出,棕櫚仁油的變化最為明顯,10℃時SFC為70.8%,30℃時則下降為0;而豬油的SFC變化最為平緩;巴沙魚油與棕櫚油中間分提物的SFC變化趨勢相差不大。巴沙硬脂及棕櫚硬脂因飽和度較高,使得其含有最高的SFC。
2.2 巴沙硬脂與棕櫚仁油混合體系相容性
不同含量的棕櫚仁油與巴沙硬脂二元等溫曲線如圖1所示。根據(jù)圖1中的SFC,計算出棕櫚仁油與巴沙硬脂混合體系ΔSFC,并繪制混合體系的偏差曲線,如圖2所示。
圖1 巴沙硬脂與棕櫚仁油的等溫曲線
圖2 巴沙硬脂與棕櫚仁油的偏差曲線
利用等溫曲線可快速地對兩種油脂的相容性進行分析。完全相容的二元混合物的等溫曲線為直線。結(jié)合圖1和圖2可以看出,棕櫚仁油與巴沙硬脂混合體系的相容性較差。由圖2可以看出,體系的共晶現(xiàn)象明顯,尤其是在25℃,棕櫚仁油含量在40%~80%時,共晶現(xiàn)象尤為嚴重,ΔSFC可達到-12.92%~-10.48%,不相容性尤為嚴重。這可能是由于棕櫚仁油的主要脂肪酸是月桂酸(C12∶0),巴沙硬脂的主要脂肪酸是棕櫚酸(C16∶0),兩者的脂肪酸的組成存在很大的差異,導致結(jié)晶時發(fā)生各自結(jié)晶的情況[11],在結(jié)晶過程中導致共晶。
2.3 巴沙硬脂與棕櫚油中間分提物混合體系的相容性
不同含量的棕櫚油中間分提物與巴沙硬脂二元等溫曲線如圖3所示。根據(jù)圖3中的SFC,計算出棕櫚油中間分提物與巴沙硬脂混合體系ΔSFC,并繪制混合體系的偏差曲線,如圖4所示。
圖3 巴沙硬脂與棕櫚油中間分提物的等溫曲線
圖4 巴沙硬脂與棕櫚油中間分提物的偏差曲線
由圖3可以看出,棕櫚油中間分提物含量為60%~90%的混合體系在0~5℃時彎曲較嚴重,其他溫度下等溫曲線彎曲程度較小,相容性較好。結(jié)合圖4可以清晰地看出這一混合體系在低溫區(qū)(0~5℃)內(nèi),體系呈現(xiàn)明顯共晶現(xiàn)象,而在10~40℃范圍內(nèi)的共晶現(xiàn)象逐漸減弱,偏晶現(xiàn)象逐漸增強,ΔSFC在0~4%之間,相容性較好。張婷等[11]認為這種低溫區(qū)共晶,而在中高溫區(qū)間內(nèi)表現(xiàn)出良好的相容性的特點,可以很好地應用于某些特殊用途的油脂產(chǎn)品的生產(chǎn)配方中,如軟脂人造奶油。在0~40℃范圍內(nèi),棕櫚油中間分提物含量在10%~40%時相容性最好。
2.4 巴沙硬脂與巴沙魚油混合體系的相容性
不同含量的巴沙魚油與巴沙硬脂二元等溫曲線如圖5所示。根據(jù)圖5中的SFC,計算出巴沙魚油與巴沙硬脂混合體系ΔSFC,并繪制混合體系的偏差曲線,如圖6所示。
圖5 巴沙硬脂與巴沙魚油的等溫曲線
圖6 巴沙硬脂與巴沙魚油的偏差曲線
由圖5可以看出,巴沙硬脂與巴沙魚油混合體系的等溫曲線較為接近直線,特別是溫度高于15℃以后。由圖6可以看出,各溫度下混合體系的ΔSFC偏離零的程度不大,體系的相容性良好。在0~40℃范圍內(nèi),巴沙魚油含量10%、20%、50%時ΔSFC接近零,相容性更好。
2.5 巴沙硬脂與豬油混合體系的相容性
不同含量的豬油與巴沙硬脂二元等溫曲線如圖7所示。根據(jù)圖7中的SFC,計算出豬油與巴沙硬脂混合體系ΔSFC,并繪制混合體系的偏差曲線,如圖8所示。
圖7 巴沙硬脂與豬油的等溫曲線
圖8 巴沙硬脂與豬油的偏差曲線
由圖7可以看出,巴沙硬脂與豬油二元混合體系在0、5、10℃及40℃的等溫曲線彎曲程度較大,其他溫度下的等溫曲線彎曲程度較低,相容性較好。由圖8可以看出,二元混合體系在低溫區(qū)表現(xiàn)出較強的偏晶現(xiàn)象,相容性較差,隨著溫度的升高,體系的相容性逐漸改善。在20~35℃高溫區(qū)主要表現(xiàn)為共晶,ΔSFC在-3%~2%之間,相容性較好。高溫區(qū)相容性好的體系可很好地應用到某些特殊用途的油脂產(chǎn)品的配方中。
2.6 巴沙硬脂與牛油混合體系的相容性
不同含量的牛油與巴沙硬脂二元等溫曲線如圖9所示。根據(jù)圖9中的SFC,計算出牛油與巴沙硬脂混合體系ΔSFC,并繪制混合體系的偏差曲線,如圖10所示。
圖9 巴沙硬脂與牛油的等溫曲線
圖10 巴沙硬脂與牛油的偏差曲線
由圖9可以看出,牛油與巴沙硬脂的等溫曲線在各個溫度點表現(xiàn)為直線,彎曲程度較微弱,說明此二元混合物體系的相容性較好。由圖10可以看出,牛油與巴沙硬脂二元混合體系在0~5℃范圍內(nèi),體系表現(xiàn)出一定的偏晶現(xiàn)象,尤其是當牛油含量為60%時,出現(xiàn)偏晶現(xiàn)象最嚴重,ΔSFC達4.7%。在10~40℃內(nèi),體系的ΔSFC在-1.5%~2%之間,可認為兩者完全互溶。
2.7 巴沙硬脂與棕櫚硬脂混合體系的相容性
不同含量的棕櫚硬脂與巴沙硬脂二元等溫曲線如圖11所示。根據(jù)圖11中的SFC,計算出棕櫚硬脂與巴沙硬脂混合體系ΔSFC,并繪制混合體系的偏差曲線,如圖12所示。
圖11 巴沙硬脂與棕櫚硬脂的等溫曲線
圖12 巴沙硬脂與棕櫚硬脂的偏差曲線
由圖11可以看出,巴沙硬脂與棕櫚硬脂混合體系的相容性較好,其等溫曲線表現(xiàn)為直線,僅在0℃時發(fā)生微弱的彎曲。結(jié)合圖12可以看出,混合體系中棕櫚硬脂含量為50%時,體系在高溫區(qū)表現(xiàn)為一定的偏晶現(xiàn)象,而其他各比例下,兩者的相容性較好,大部分體系的ΔSFC在-1.5%~2%之間,可認為兩者為互溶。相容性較好的體系應用于起酥油及人造奶油中可具有良好的加工性能,能夠避免因不相容出現(xiàn)的析油、酪化性下降、起霜等問題。
不同油脂表現(xiàn)出不同的相容性特性??傮w而言,棕櫚硬脂、牛油與巴沙硬脂的相容性較好,其他油脂與巴沙硬脂混合也能找到相容性較好的含量范圍:將棕櫚仁油與巴沙硬脂混合,相容性最好的是棕櫚仁油含量為10%;將棕櫚油中間分提物與巴沙硬脂混合,相容性最好的是棕櫚油中間分提物含量為10%~40%;將豬油與巴沙硬脂混合,相容性最好的是豬油含量為10%~20%及50%;將巴沙魚油與巴沙硬脂混合,相容性最好的是巴沙魚油含量為10%~20%及50%。
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Compatibility of baasha stearin with six kinds of oils and fats
SHI Can1,2,CHANG Ming1,LIU Ruijie1,JIN Qingzhe1,WANG Xingguo1
(1. 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;2.Sanquan Food Co.,Ltd., Zhengzhou 450000,China)
Binary compatibilities of baasha stearin (BS) with six kinds of oils and fats (baasha oil (BO), palm kernel oil(PKO), palm mid fractionation(PMF), lard oil(LO), tallow and palm stearin(PS)) were studied by solid fat content isothermal curve (SFC-T) and deviation curve (ΔSFC-T). The results showed that PS with melting point 53.1℃ and tallow with melting point 46.8℃ had the best compatibility with BS. PKO, PMF, LO and BO had good compatibility with BS when the contents of them in the binary mixture were 10%,10%-40%, 10%-20% and 50%, 10%-20% and 50%, respectively.
baasha stearin; binary blend; compatibility
2016-03-01;
2016-11-09
施 參(1988),男,碩士,主要從事專用油脂方面的研究工作(E-mail)shc1510@163.com。
劉睿杰,副教授(E-mail)liuruijie@163.com。
TS225.2;TQ641
A
1003-7969(2017)02-0021-05