棕榈硬脂颗粒结晶结构及其稳定的Pickering乳液稳定性之间的关系分析

固体脂质颗粒(solid lipid particles,SLPs)的结晶结构变化会直接影响其稳定的Pickering乳液稳定性,棕榈硬脂(palm stearin,PS)作为理想的SLPs原材料,其结晶结构变化对Pickering乳液的影响机制尚不清楚。采用0.5%~5%的吐温40(Tween 40,T40)和酪蛋白酸钠(sodium caseinate,SC)制备具有不同结晶结构(大小、晶型、形态)的PS基SLPs(T40-PS-SLPs和SC-PS-SLPs),并成功构建由其稳定的O/W型Pickering乳液,考察PS基固体脂质颗粒(solid lipid particles,SLPs)结晶结构与其制备的O/W型Pickering乳液稳定性之间的关系。结果表明:T40-PS-SLPs粒径介于124.1~370.1 nm,颗粒形态大多为板条状,晶型大多以β’型晶体为主;SC-PS-SLPs的粒径介于309.7~346.2 nm,为β’型不规则球形颗粒。经超声处理后,T40-PS-SLPs和SC-PS-SLPs均可包裹10%玉米油形成稳定的O/W型Pickering乳液,T40-PS-SLPs制备的乳液液滴平均粒径介于0.76~2.23μm,其中脂质晶体以β型为主,而SC-PS-SLPs制备的乳液液滴平均粒径介于0.81~1.27μm,其中脂质晶体以β’型为主,并发现在Pickering乳液制备过程中,T40-PS-SLPs晶型会发生从亚稳态β’型向稳定β型的转变,而SC-PS-SLPs在形成乳液过程中晶体晶型无明显变化。经过60 d贮藏稳定性实验发现当SLPs中T40和SC添加量大于1.0%时,T40-PS-SLPs和SCPS-SLPs制备的Pickering乳液均呈现至少30 d贮藏稳定性,整体来说由较小粒径的β’型为主不规则板条状T40-PSSLPs所制备的乳液表现出更好的贮藏稳定性。本研究明确了PS基SLPs结晶结构对其Pickering乳液稳定性的影响,为脂质基固体颗粒稳定的O/W型Pickering乳液的开发提供了一定的数据依据。

猪油与棕榈硬脂酶法酯交换制备零反式脂肪酸起酥油的研究

研究了固定化脂肪酶Lipozyme RM IM催化猪油和棕榈硬脂酯交换制备起酥油的工艺,考察了反应温度、酶添加量、反应时间对酯交换反应的影响。并以反应后体系在20℃下的固体脂肪含量(SFC)为指标,确定了理想的工艺条件:反应温度60℃,酶添加量8%,反应时间1 h。利用等温曲线和X-射线衍射技术研究了混合体系酯交换前后的相容性和晶体形态,结果表明:经酯交换后,混合体系的相容性得到显著改善,晶型由β型转变为β'型,适宜用作焙烤起酥油。

猪油与棕榈硬脂酶法酯交换制备零反式脂肪酸起酥油的性质研究

研究了以猪油和棕榈硬脂为原料经酶法酯交换制备的零反式脂肪酸起酥油的性质。相同质量的猪油和棕榈硬脂在反应温度60℃、固定化酶用量8%(以底物质量计)、反应时间1 h的条件下进行酯交换反应。通过对混合油酯交换前后的晶体形态、熔化性质、甘油三酯组成、脂肪酸组成分析发现:经酯交换后混合油结晶更加均匀细腻;混合油甘油三酯组成发生显著变化,不对称甘油三酯含量显著增加;混合油脂肪酸组成基本无变化,无反式脂肪酸生成;酪化性显著变好。

酶促酯交换对棕榈硬脂基塑性脂肪甘三酯组成及物理性能的影响

利用脂肪酶Lipozyme TLIM催化棕榈硬脂(PS)与大豆油(SO)(PS∶SO分别为9∶1,8∶2,7∶3,6∶4,5∶5,wt%)酯交换反应,研究酯交换反应前后混合油脂体系中甘三酯组成的变化及其与油脂物理性能的关系。结果发现,酯交换后油脂中PPP、LLL、POP、PPL、PLL、PLO六种甘三酯含量发生明显变化,其中PPP、LLL含量下降,PPL、PLL、PLO含量增加,而POP除9∶1外,其含量均下降;SSS(S代表饱和脂肪酸)和UUU(U代表饱和脂肪酸)型甘三酯含量下降,而SUU和SUS含量增大,导致油脂熔点和固体脂肪含量(SFC)均不同程度下降,从而可制备不同SFC要求的塑性脂肪。PS∶SO为7∶3、6∶4、5∶5时,酯交换后油脂β'晶型增多,可为人造奶油、速冻专用油脂等塑性脂肪提供理想晶型。

单甘酯对棉籽油和棕榈硬脂酯交换体系结晶性质的影响

研究不同油酸单甘酯添加量对棉籽油和棕榈硬脂(质量比50:50)酶催化酯交换产物结晶性质的影响。结果表明:添加2%和5%的油酸甘油酯,酯交换产物的固体脂肪含量(SFC)与熔点基本不发生变化,添加量增大到10%,体系的SFC与熔点略有下降;添加不同量的油酸甘油酯,均使酯交换产物结晶温度发生变化,其中低熔点组分对应的峰温度随添加量增加而增大,高熔点组分对应的峰温度随添加量增大而下降;添加2%的油酸单甘酯对酯交换产物的成核速率和结晶速率不存在影响;添加不同量的油酸单甘酯后,酯交换产物中β′晶形比例下降,下降程度与添加量成负相关。

棕榈硬脂大豆油相容性分析及调和性研究

以棕榈硬脂和大豆油为研究对象,采用ΔSFC分析两者的相容性,利用单因素实验和正交实验优化调和技术参数。结果表明,在考察的温度范围内棕榈硬脂和大豆油存在共晶现象,相容性较差,而使用卵磷脂、斯潘60和分子蒸馏单甘酯作为调和剂,能达到稳定的调和效果。调和剂的种类和添加量对调和油样的稳定性有显著影响,调和剂之间存有交互作用。在斯潘60添加量0.6g/kg、调和温度60℃、时间20min条件下,按照棕榈硬脂和大豆油1∶9的比例制备的调和油,常温存储稳定性较好,离心分离率为1.3%,氧化稳定性优于大豆油。

微波熔样在棕榈硬脂品质检验中的应用

研究了微波熔样对棕榈硬脂理化指标和脂肪酸成分的影响。结果表明,在微波处理条件下棕榈硬脂的理化指标和脂肪酸成分变化较小,在标准允许范围内,可以将微波熔样应用于日常检测工作中。

米糠固脂与棕榈硬脂混合应用于起酥油的研究

米糠固脂是米糠油冬化或分提获得的副产物。以3种具有不同固体脂肪含量(SFC)曲线的米糠固脂(RBS1、RBS2及RBS3)、棕榈硬脂(PS)为原料,按照米糠固脂与棕榈硬脂质量比40∶60进行二元混合制备起酥油,并以市售起酥油为参考,对混合体系的SFC、晶型、脂肪酸组成、微量营养素含量进行了分析。结果表明:由不同米糠固脂组成的二元混合体系差异不大,且与市售起酥油具有相似的SFC曲线;其棕榈酸、亚油酸含量较市售起酥油高,硬脂酸含量较市售起酥油低;体系表现为β'晶型;此外,二元混合体系中含有丰富的谷维素、植物甾醇,可丰富起酥油的营养特性。

氢化棕榈硬脂结晶特性及其对蜡烛外观的影响

为解决分提棕榈硬脂用作蜡材时渗油的问题，对其进行了不同程度的氢化。利用差示扫描量热仪、脉冲核磁共振仪、偏振光显微镜和X-射线衍射仪等手段对其结晶行为进行研究，并比较了氢化前后化学组成的变化。结果表明：棕榈硬脂氢化的第一个阶段，部分油酸和亚油酸迅速转变为反式油酸，它促进了α型晶体的形成及其向β′型的转变，虽然45℃以下时固体脂肪含量高于原料油，但其熔点却降低；氢化的第二个阶段，大量油酸和反式油酸转变为硬脂酸，高熔点组分增加，虽然晶型仍处于β′型，但此时熔点及各温度下的固体脂肪含量均高于原料油。氢化15 min后低熔点峰基本消失，蜡烛渗油现象也消失；继续氢化至20 min后样品结晶峰狭窄、尖锐，蜡烛容易断裂。因此，适度氢化样品（氢化15~20 min）较适合用作蜡材。

猪油基单甘酯对棕榈硬脂结晶行为的影响

为控制脂肪晶体网络结构的形成,优化最终产品的质量,以本实验室自制的猪油基单甘酯(lard-based monoacylglycerol,L-MAG)作为结晶改良剂加入到棕榈硬脂(palmstearin,PS)中并与之充分混合,研究不同结晶温度(4、15、20℃)下L-MAG对PS的等温结晶动力学、微观结构、热性质、晶型以及硬度的影响。结果表明,L-MAG与PS的脂肪酸组成种类相同,含量有所不同。L-MAG的添加可以降低PS的结晶速率和结晶程度,但是,这一作用受结晶温度和L-MAG质量分数的影响。结晶温度越高,L-MAG降低PS的结晶速率和平衡时固体脂肪含量越明显。当L-MAG质量分数在1%~4%范围内,L-MAG对PS结晶程度的降低作用与浓度呈正比。差示扫描量热仪和X射线衍射结果表明L-MAG可以促进PS中低熔点组分的结晶,而不会引起晶型的改变(为β’型)。此外,L-MAG可以促使PS形成更加紧密有序、空间填充度大的结晶网络,从而增加样品的硬度。通过调控结晶温度和L-MAG的浓度,可以调控PS的结晶行为,从而调控其相关食品体系的品质。

月桂酸酸解棕榈硬脂合成中长链脂肪酸甘油三酯的工艺优化及其理化性质分析

为制得富含月桂酸的MLM型中长链脂肪酸甘油三酯(MLCT),以月桂酸酸解棕榈硬脂合成富含1,3-二月桂酸-2-棕榈酸甘油三酯(LaPLa)的MLCT。以LaPLa含量为指标,比较了固定化脂肪酶AO IM、RM IM、TL IM的催化性能,同时对反应温度、酶载量、底物摩尔比、反应时间进行优化,对合成的MLCT的理化性质进行了测定。结果表明,固定化脂肪酶AO IM具有良好的催化性能,在反应温度65℃、底物(棕榈硬脂与月桂酸)摩尔比1∶10、酶载量10%、反应时间2.5 h的条件下,LaPLa含量可达到40.59%。与棕榈硬脂相比,纯化后的MLCT酸价(KOH)(0.19 mg/g)降低,过氧化值(4.85 mmol/kg)升高,碘值(I)(37.35 g/100 g)降低,结晶起始温度(17.58℃)和熔融起始温度(23.97℃)都有所降低。该MLCT具有潜在的结构和功能优势,为开发新型MLCT提供了研究思路。

Lipozyme RM IM催化大豆卵磷脂与棕榈硬脂酯交换

为了得到富含棕榈酸的卵磷脂,研究了正己烷溶剂体系下Lipozyme RM IM催化大豆卵磷脂与棕榈硬脂的酯交换反应。通过单因素实验,探讨了大豆卵磷脂质量浓度、底物摩尔比、加水量、加酶量和温度等对酯交换过程中酯交换量和卵磷脂回收率的影响,并采用响应面法对该酯交换反应的条件进行了优化。得到的最佳工艺条件为大豆卵磷脂质量浓度0.3 g/m L(大豆卵磷脂在加入的正己烷中的质量浓度),加酶量25%(以底物总质量计),加水量4%(以大豆卵磷脂质量计),底物摩尔比1∶2(大豆卵磷脂中脂肪酰基与棕榈硬脂中脂肪酰基摩尔比),温度46.7℃,时间27.4 h;在最佳工艺条件下,酯交换量可达19.8%,卵磷脂回收率为50.6%。

酶促油酸与棕榈硬脂反应制备OPO工艺条件优化

为优化Novozym 40086酶在无溶剂体系下催化油酸与棕榈硬脂酯交换制备OPO工艺条件,以OPO含量、PPP含量以及sn-2位棕榈酸占所有棕榈酸含量作为指标,通过单因素实验考察加酶量、底物摩尔比、反应时间和反应温度对反应效果的影响,在考察加酶量时对脂肪酶重复利用次数进行了研究,并通过对酶成本的核算确定了加酶量。在单因素实验的基础上,采用响应面实验对OPO制备工艺条件进行了优化。结果表明:单因素实验确定最佳加酶量为6%(以总底物质量计),酶可重复利用6次;响应面实验得到制备OPO的最佳工艺条件为加酶量6.3%、油酸与棕榈硬脂摩尔比5.7∶1、反应时间5.2 h、反应温度60℃,在此条件下,制备的产品中OPO含量为43.13%,PPP含量为7.65%,sn-2位棕榈酸占所有棕榈酸含量为61.28%,产品符合GB 30604—2015要求。

酶促油酸乙酯与棕榈硬脂酯交换合成OPO工艺研究

1,3-二油酸-2-棕榈酸甘油三酯(OPO)是人乳脂中重要组成部分,能促进婴儿对脂肪酸的吸收利用。以高油酸花生油脂肪酸乙酯(以下简称油酸乙酯)和棕榈硬脂为原料,在Novozym40086脂肪酶的催化作用下酯交换合成OPO。在单因素实验的基础上采用响应面法对酶法合成OPO的工艺条件进行优化。结果表明:酶法合成OPO的最佳反应条件为油酸乙酯与棕榈硬脂摩尔比6∶1、反应时间1 h、反应温度60℃、加酶量8%(以底物总质量计),在该条件下合成的产物甘三酯中OPO含量、2位棕榈酸占所有棕榈酸含量以及PPP含量分别为(46.30±0.03)%、(60.70±0.23)%、(5.67±0.30)%。产品指标均满足GB 30604—2015的规定。

单硬脂酸甘油酯对棕榈硬脂固体脂肪含量及硬度的影响

食品工业中通常利用乳化剂调控塑型脂肪的物理性质及加工性能,其中,单硬脂酸甘油酯(GMS)是应用较为广泛的乳化剂。通过考察质量分数1%,2%,4%的GMS对棕榈硬脂在不同温度下的固体脂肪含量(SFC)、硬度及微观结构的影响,发现:棕榈硬脂及其与质量分数1%,2%,4%的GMS混合物的SFC和硬度随着温度的升高而降低。GMS的添加量对棕榈硬脂SFC的影响在较高温度(21.1~33.3℃)下更显著,当GMS添加量高于1%时,棕榈硬脂的SFC随GMS质量分数的增加而增加。而在15~30℃时,4%GMS的棕榈硬脂的硬度显著高于其它质量分数,且结晶颗粒细小,结晶网络结构致密。结果表明,在温度高于30℃时,添加GMS可以增加棕榈硬脂的SFC及硬度,且减小其结晶颗粒粒度,赋予更为致密的结构,这对棕榈硬脂基塑性脂肪在温度较高季节的储运及品质改善提供了理论依据。

基于体积温度系数法测量进口精炼棕榈硬脂体积

为了估算拟卸液油到罐体积,使储油罐区有效配置罐容,避免加热液油卸入岸罐时发生溢冒事故,以进口精炼棕榈硬脂(熔点52.6℃)为例,研究了其在液态下温度变化和体积相对变化的关系,并基于体积温度系数对其在60~75℃范围内的体积进行了估算,同时实测液位和液温,求取体积和密度,计算液货质量,并采用常规密度推算法对精炼棕榈硬脂在60~75℃范围内的体积进行估算,对两种方法估算的体积进行t检验。结果表明:在60~75℃范围内,运用体积温度系数法求得的体积与常规密度推算法求得的体积没有显著差异。因此,可以采用体积温度系数法估算精炼棕榈硬脂的体积。

响应曲面法优化棕榈硬脂与牛油复合火锅底料工艺参数

采用响应曲面分析法对棕榈硬脂与牛油复合火锅底料的工艺参数进行优化。在单因素试验的基础上,以复合火锅底料的组织形态、浑汤度、色泽、香气、滋味5个因素计算的感官综合评分为响应值,进行了用油量、棕榈硬脂与牛油的油配比、熬制时间3个因素的显著性和交互作用分析,优化得到其最佳工艺参数条件为:用油量为51%(质量比)、熬制时间26 min,油配比为1∶2(体积比)(棕榈硬脂与牛油)。在此条件下棕榈硬脂与牛油复合火锅底料的组织形态88.95分、色泽89.25分、香味90.84分、浑汤度88.81分、滋味88.52分,感官综合评分为89.35分。

核桃油与棕榈硬脂复配体系在涂抹脂基料油中的应用

对棕榈硬脂与核桃油复配体系的相容性及结晶性质变化进行探究,考察复配体系在涂抹脂基料油中的应用。结果表明,当核桃油含量达到20%以上时,复配体系的固体脂肪含量(Solid Fat Content,SFC)变化趋势符合涂抹脂的最佳SFC曲线特征,适合用作涂抹脂基料油;在温度高于33.3℃时,核桃油与棕榈硬脂在复配比例(1∶9、2∶8、3∶7、4∶6)下可以完全相容;在核桃油比例达到3∶7以上时,复配体系的屈服值符合涂抹脂的最佳屈服值范围;在温度低于30℃时,棕榈硬脂及复配体系具有较强的晶体网络结构,能在运输和贮藏过程中维持稳定的形态,在接近体温时也能快速熔化,产生涂抹脂类似的口感,复配体系中晶体以β′晶型为主。该结果为棕榈硬脂及核桃油复配体系在涂抹脂中的应用奠定基础。

酶催化棕榈硬脂分子内重排制备sn-2位富含棕榈酸甘油三酯的研究

以棕榈硬脂为原料,在脂肪酶Lipozyme TL IM催化作用下,通过分子内重排的形式制备sn-2位富含棕榈酸的甘油三酯,用于后期制备人乳脂替代品的原料。以酯交换产物中sn-2位棕榈酸含量为响应值,考察各反应因素对工艺条件的影响。结果表明:当反应温度为79℃,反应时间为13 h,加酶量为6%(以总底物质量计)时,sn-2位棕榈酸含量可达58.01%,可满足制备人乳脂替代品的原料要求。

使用棕榈硬脂制造肥皂

制造肥皂的原料中90%是油脂,故油脂的种类和特性决定了肥皂的成本和物化特性。制皂用油脂有椰油、棕榈仁油(凝固点为27℃)、动物油、棕榈硬脂或者棕榈油。