大豆油和极度氢化棕榈油酯交换制备人造奶油油基料的研究-食品科学专业论文.docx

摘要 随着我国经济的发展，人造奶油等食品专用油脂在我国占据了很大的消费市 场。人造奶油最初是以动物油脂为油基料，随着人们对胆固醇危害的认识，植物 油脂取代动物油脂成为主要的油基料。由于天然油脂有限的脂肪酸组成和分布变 化，其性能不能满足不同的市场需求，因此采用不同技术对天然油脂进行改性以 满足多样化的食品加工需求，成为研究热点。本文以大豆油和极度氢化棕榈油为 原料，利用化学法和酶法催化酯交换反应改变油脂脂肪酸组成和分布制备零反式 脂肪酸人造奶油油基料。主要研究结果如下： （1）采用高温气相色谱法分析反应前后各种甘油三酯组成的变化，利用单因素 试验对 Lipozyme 435 脂肪酶催化大豆油与极度氢化棕榈油酯交换反应的参数进 行了研究，得到适合的反应条件为：反应温度 90 ℃、反应时间 4 h、加酶量 4 wt% （占油脂总质量）、大豆油与极度氢化棕榈油质量比 4:3。在此条件下反应随机酯 交换率为 98.3%。 （2）在单因素试验基础上，采用响应面法分析各因素对酯交换反应影响的显著 性并优化酶促酯交换反应条件，发现对酯交换率的影响顺序依次为：温度酶添 加量反应时间；以酯交换率为响应值，得到适合的反应条件如下：反应温度 95 ℃，反应时间为 245 min，酶添加量为 4.29 wt%。 （3）通过分析酶促酯交换前后油脂的熔点、固体脂肪含量、晶型、晶体微观结 构，发现酶促酯交换后，高熔点的 SSS 型减少，U2S 和 S2U 型甘油三酯增加， 熔点降低为 29.1~48.8 ℃；酯交换产品的晶体以 β′晶型为主；晶体直径减小，为 10~25 μm；酯交换产品的固体脂肪含量降低，SFC40℃值为 9.6%，在 45 ℃已经 基本熔化，表明该油基料可以作为焙烤型人造奶油油基料。 (4) 利用 DSC 研究酯交换油脂产品在 30 ℃，35 ℃，38 ℃时的等温结晶过 程并用 Avrami 方程分析结晶动力学，结果表明酯交换样品的结晶常数 n 为 2， 表明结晶形式为盘状生长方式，是油脂产品的理想晶体；结晶速率常数 k 随温度 的升高则越来越小。 (5) 氢氧化钠催化大豆油与极度氢化棕榈油甘油解制备单甘酯与人造奶油油 基料，在优化条件下，单甘酯含量为 23.9%，甘油二酯和甘油三酯含量为 72.7%。 关键词：大豆油；极度氢化棕榈油；酯交换；人造奶油；零反式脂肪酸 I Abstract Special oil such as margarine had occupied a large market with the development of economy in China. The first margarines were made from animal fats, but today most margarines are formulated from vegetable oils. Most native fats and oils have limited applications due to their regio-chemical and stereo-chemical structures. So several technologies have been developed to modify them. Interesterification changes the position of the fatty acids and rearrangement the fatty acids on the glycerol backbone. This rearrangement modifies solid-to-liquid ratio of the fats to produce various kinds of plastic fats free of trans fatty acids. Soybean oil has gained an excellent reputation for its nutritional qualities, permanent supply, considerable economic value and high functionality. This research studied the chemical and enzymatic interesterification of soybean oil with fully hydrogenated palm oil for trans-free margarine fat analogs. The results are as follows. （1） High temperature gas ch