CN109287770B - 一种富含多酚的固态状茶油及制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种富含多酚的固态状茶油及制备方法。富含多酚的固态状茶油为乳白色的块状固体，含油量大于90%、硬度为160‑350g、过氧化值不高于3.50 mmol/kg、DPPH自由基清除率不低于92%。本发明以茶多酚棕榈酸酯和单棕榈酸甘油酯为粒子乳化剂，以果胶为稳定剂及凝胶剂，以茶油为油相，制备固态状茶油。工艺简便，易于实施，拓宽了茶多酚棕榈酸酯及果胶的应用领域，提高了固态油脂的安全性及营养价值。本发明的固态状茶油可直接添加于蛋糕、冰淇淋等产品的制作中，在减少这些产品中反式脂肪酸含量的同时，赋予它们独特的风味及保健功效，从而提高它们的品质。本发明的固态状茶油常温下可维持良好的固体状态，便于贮藏及运输，它们经过搅拌破碎便可直接使用。

Description

一种富含多酚的固态状茶油及制备方法

技术领域

本发明属于食用油加工领域，具体地说，涉及一种富含多酚的固态状茶油的制备方法。

背景技术

脂肪是指常温下成固体状态的油脂，它对食品制作过程中的混合，成型，发酵，最终产品的感官品质及货架期有着决定性的影响。通常我们所说的固态油脂一般包括两类：一类是包含大量饱和脂肪酸的天然动物脂肪或热带植物脂肪，如棕榈油、可可脂、椰子油等等；另一类是通过动、植物油的分提、氢化、酯交换或混合等技术所获得的一种固态或半固体具有一定塑性的油脂产品，如市面上所出售的起酥油、人造奶油、低温专用油，等等。天然动植物脂肪包含大量饱和脂肪并且来源有限，越来越难以满足市场需求。因而，近年来将液态植物油转化成固态状脂肪的研究广受关注。然而，通过动、植物油的分提、氢化、酯交换或混合等技术所获得的固态或半固体的油脂产品中必然包含大量的饱和脂肪酸及反式脂肪酸。众所周知，已有的研究表明，过量摄入饱和脂肪酸或反式脂肪酸会增加心血管疾病、代谢综合征的发病率，严重危害人体健康。因此，寻求一种新的方法来制备零反式、低饱和脂肪酸的健康绿色的塑性脂肪代替固态油脂是势在必行。

油凝胶是指通过向液态油中加入凝胶剂以使液态植物油转化而成的结构化的固态油脂。油凝胶因其常温下具有良好的可塑性及黏弹特性等优点，近年来在学术界和公众中引起了广泛的关注。目前，主要是通过直接在液体油中添加亲脂性凝胶剂例如植物蜡、单甘油酯、脂肪酸酯、磷脂和植物甾醇等，使其形成凝胶网格来束缚液态油滴从而形成稳定的固态油凝胶。然而，这些亲脂性的凝胶剂在食品加工过程中存在许多缺陷，比如植物甾醇的凝胶性受水分影响较大，长链饱和脂肪酸酯形成的油凝胶包含较多的饱和脂肪酸会对人体健康产生负面影响，由羟基脂肪酸形成的油凝胶在搅拌后结构破坏严重会发生大量液体油流失，由此可见，寻求更为合适的凝胶剂及凝胶化方法是获得优质固态油凝胶的关键。目前，油凝胶制备多以蛋白质结合纤维素衍生物或双亲多糖等大分子来稳定乳液的乳液模板法。然而，虽然蛋白质具有极佳的乳化能力，但它对离子浓度及pH都非常敏感，在离子强度超过一定水平、或pH接近蛋白质等电点时就极易发生絮凝等现象，这使得由蛋白质制备乳液的酸碱稳定性及离子稳定性均较差。此外，长期放置过程中，蛋白质容易受环境及温度的影响而变性产生异味，从而极大的缩短了整个油凝胶的货架期。

借助高效乳化技术，以乳液为模板选取各种不同性质的凝胶粒子、通过调控模板乳液的性质来制备不同结构和性能的油凝胶是近年来悄然新起的一种新型油凝胶制备方法。通过乳液模板法，自然界中大量优质廉价的亲水性凝胶剂可以在油凝胶制作过程中发挥巨大潜力，它弥补了直接凝胶化过程中的缺陷，最大限度地拓宽了油凝胶中凝胶剂的选择范围，充分发挥了亲水性凝胶剂的重要作用。果胶是自然界中大量存在的一种由半乳糖醛酸组成的大分子多糖，广泛分布于高等植物的根、茎和果实中。果胶不仅具有较好的凝胶化和乳化稳定作用，而且具有调节血脂、抗肿瘤、抗氧化等多种特殊生理功效，因为已被广泛应用于食品、日化、纺织及医药行业。然而，将果胶作为凝胶剂和乳化稳定剂以形成油凝胶值得关注。

茶多酚棕榈酸酯是茶多酚的一种重要衍生物，它不仅保留了茶多酚良好的抗氧化性，而且极大地提高了茶多酚的脂溶效果，拓宽了茶多酚在油脂中的使用范围。实际上，茶多酚棕榈酸酯作为一种新型的油脂抗氧化剂早在2014年6月被国家卫计委收录进GB2760--2014《食品安全国家标准食品添加剂使用标准》。目前，大量的发明研究依然关注于茶多酚棕榈酸酯的良好的抗氧化作用，鲜有研究关注茶多酚棕榈酸天然两亲性的乳化性质。单棕榈酸甘油酯是一种多元醇型非离子型表面活性剂，具有良好的表面活性，能够起良好的乳化、起泡、分散作用，是食品和化妆品中应用广泛的一种乳化剂。

茶油是世界范围内被广泛认可的一种优质食用油，其不饱和脂肪酸含量高达90%。因其化学组成及比例与橄榄油相似，故茶油又有“东方橄榄油”与“油中珍品”之称。除此之外，茶油还具有重要的药用价值，因此，作为一种健康食用油，茶油已被国际粮农组织在世界范围内重点推广。目前市售液态茶油常被用于凉拌及烹调食品中，因其凝固点较低使得茶油难以在烘焙食品及冰淇淋等食品中得以应用。

本发明以茶多酚棕榈酸酯和单棕榈酸甘油酯粒子为乳化剂，结合果胶的凝胶化和乳化稳定的重要作用，以茶油为油相，通过高效乳化剂及冷冻干燥技术制备固态状茶油，并用于蛋糕和冰淇淋的制作，以减少这些食品中反式脂肪酸的用量，并赋予它们特殊风味、营养价值及保健功效，进而提高它们的食用品质。目前尚未见相关报道。

发明内容

为了有效地发挥茶油特有的营养价值及保健功能，进一步拓宽茶油的应用领域；同时为了降低食品中反式脂肪酸的含量，提高固态油脂的安全性，针对现有固态油脂加工技术中存在的不足，本发明提供一种富含多酚的固态状茶油的制备方法。

本发明以茶多酚棕榈酸酯和单棕榈酸甘油酯为粒子乳化剂、果胶为凝胶剂、茶油为油相，运用高效乳化及冷冻干燥技术，研制出富含多酚、无反式脂肪酸的固态状茶油。

一种富含多酚的固态状茶油为乳白色的块状固体，含油量大于90%、硬度为160-350g、过氧化值不高于3.50 mmol/kg、DPPH自由基清除率不低于92%；在600-800 r/min条件下剪切破碎6-8 min，成油凝胶状即可以使用。

制备富含多酚的固态状茶油的具体操作步骤如下：

（1）制备粒子分散相

在茶油中按15-25g/L的量加入复合乳化剂，所述复合乳化剂为茶多酚棕榈酸酯和单棕榈酸甘油酯；边加热边搅拌混合，得到含茶多酚棕榈酸酯和单棕榈酸甘油酯的茶油溶液；将茶油溶液超声处理，并在液氮条件下冷冻，得到完全冻结的冻结茶油；将冻结茶油在室温下缓慢融化成液态，得到含茶多酚棕榈酸酯和单棕榈酸甘油酯的粒子分散相；

所述粒子分散相中粒子的粒径为350-560 nm；

（2）制备水包油（O/W）乳液模板

在粒子分散相中按25-55g/L的量加入果胶，边加入边搅拌以使果胶均匀分散；再按粒子分散相与去离子水体积比1:0.4-1.0的比例加入去离子水，剪切乳化，得到水包油（O/W） 乳液模板；所述水包油（O/W）乳液模板为乳白色，内油相中油滴粒径10-65 μm；

（3）制备固态状茶油

将水包油（O/W）乳液模板在压力20-30 pa、温度-40℃—-45℃条件下，冷冻干燥18-22h，即得到固态状茶油。

进一步限定的技术方案如下：

步骤（1）中，所述茶多酚棕榈酸酯与单棕榈酸甘油酯的质量比为1:2-4。

步骤（1）中，加热搅拌条件：温度95-100 ℃、转速800-1200 r/min。

步骤（1）中，超声处理条件：频率40-60 KHz、功率300-500W、温度50-55℃、超声处理20-25 min。

步骤（1）中，液氮快速冷冻8-12 min。

步骤（2）中，所述粒子分散相的搅拌条件：转速800-1000 r/min。

步骤（2）中，剪切乳化条件：转速8000-10000 r/min、温度4-8 ℃条件下，剪切乳化处理3-5 min。

步骤（2）中，所述果胶为高甲氧基果胶。

与现有技术相比，本发明的有益技术效果体现在以下方面：

（1）本发明选用具有抗氧化特性的茶多酚棕榈酸酯粒子作为粒子乳化剂重要成分之一，大大提高了固态状茶油的氧化稳定性；

（2）本发明有别于传统的油脂氢化及酯交换技术，本发明没有改变液态茶油的脂肪酸组成，最大限度的保存了茶油的营养价值，得到富含多酚的固态状茶油；

（3）本发明所制备的固态状茶油有望代替起酥油及低温专用油脂直接加入蛋糕、冰激凌等的制作中，减少了这些食品中反式脂肪酸的含量，同时赋予了它们茶油的营养价值及保健功效，大大提高该类食品的品质质量，使消费者和生产者的受益率都有所提升，也拓宽了茶油的应用领域；

（4）本发明提供的固态状茶油的制作工艺简便，易于实施与推广。

本发明中使用的茶油选自金龙鱼100%纯正山茶油，食品级茶多酚棕榈酸酯购于杭州普丽美地生物技术有限公司，单棕榈酸甘油酯及果胶购于上海叶源生物科技有限公司。使用的冷冻干燥机为北京博医康实验仪器有限公司，T10basic型高速剪切机为德国IKA公司，

固态状茶油微观结构的激光共聚焦显微镜观察参考Patel等（Patel A R,Rajarethinem P S, Cludts N, et al. Biopolymer-based structuring of liquid oilinto soft solids and oleogels using water-continuous emulsions as templates.[J]. Langmuir, 2014, 31(7):2065-2073.）提出的方法进行，硬度参考许笑男（许笑男.不同水分含量的乳清蛋白乳化猪油性质及应用的研究[D]. 江南大学, 2017.）提出的方法测定，自由基清除率参考陈萨萨（陈萨萨. 茶多酚及花青素增强茶油氧化稳定性研究与应用[D]. 合肥工业大学, 2017.）提出的方法；固态状茶油过氧化值的测定参考国家标准GB5009.227-2016进行测定。半固体状茶油凝胶的流变学特性参考罗淑玲等（罗淑玲, 傅红,张虹,等. 乙基纤维素对油脂流变性质和凝胶特性的影响[J]. 中国粮油学报, 2015(12):70-75.）提出的方法进行测定。海绵蛋糕的制备及TPA质构测定参考许笑男[许笑男. 不同水分含量的乳清蛋白乳化猪油性质及应用的研究[D]. 江南大学, 2017.]提出的方法进行；冰淇淋的制备及性质的测定参考刘日斌等[刘日斌, 朱建华, 叶俊,等. 葵花籽油凝胶油的制备及其在冰淇淋中的应用[J]. 中国油脂, 2018, 43(1):107-111.]提出的方法进行。

附图说明

图1 为实施例1固态状茶油的外观图。

图2 为实施例3固态状茶油的激光共聚焦显微镜图。

具体实施方式

下面结合实施例，对本发明作进一步地描述。

实施例1

一种富含多酚的固态状茶油的具体制备操作步骤如下：

步骤1制备粒子分散相

首先，量取100 ml的茶油置于烧杯中，加热至95 ℃，一边以1200 r/min的转速搅拌茶油一边加入0.5g的茶多酚棕榈酸酯和1g的单棕榈酸甘油酯，直至茶多酚棕榈酸酯和单棕榈酸甘油酯完全溶解，得到含茶多酚棕榈酸酯和单棕榈酸甘油酯的茶油溶液；然后，将该茶油溶液在超声频率为40 KHz、超声功率为500W、温度为50℃条件下，超声处理25 min；接着，将超声处理后的茶油溶液置于液氮中快速冷冻8 min，得到完全冻结的茶油；最后，将冻结的茶油在25 ℃下缓慢融化成液态，得到94 ml含茶多酚棕榈酸酯和单棕榈酸甘油酯的粒子分散相；

所得粒子分散相中粒子的粒径平均值为359.47 nm。

步骤2制备水包油（O/W）乳液模板

首先，取94 ml粒子分散相置于烧杯中；然后，加入2.34g果胶，在800 r/min的转速下搅拌至果胶完全均匀分散；接着，加入94 ml去离子水，同时在8000 r/min、4 ℃条件下剪切乳化处理3 min，得到141.5 ml 水包油乳液模板；

所得O/W乳液模板呈乳白色，内油相中油滴粒径平均为62 μm。

步骤3制备固态状茶油

将141.5 ml O/W乳液模板在20 pa、-45 ℃条件下冷冻干燥18h，得75.3g固态状茶油。

所得固态状茶油外观成乳白色块状，外观见附图1，硬度为160.32g，在激光共聚焦显微镜下可见2.1 μm至7.0 μm的油相液滴且液滴大小分布均匀；含油量约为93%，半年内没有出现明显油相析出，过氧化值和DPPH自由基清除率分别为2.91 mmol/kg和92.2%，而对照组液体茶油的过氧化值和DPPH自由基清除率分别为3.93 mmol/kg和77.3%。

实施例2

一种富含多酚的固态状茶油的具体制备操作步骤如下：

步骤1制备粒子分散相

首先，量取2000 ml的茶油置于搅拌罐中，加热至98 ℃，一边以1000 r/min的转速搅拌茶油一边加入12g的茶多酚棕榈酸酯和26g的单棕榈酸甘油酯，直至茶多酚棕榈酸酯和单棕榈酸甘油酯完全溶解，得到含茶多酚棕榈酸酯和单棕榈酸甘油酯的茶油溶液；然后，将该茶油溶液在超声频率为50 KHz、超声功率为400W、温度为53℃条件下，超声处理22min；接着，将超声处理后的茶油溶液置于液氮中快速冷冻10 min，得到完全冻结的茶油；最后，将冻结的茶油在22℃下缓慢融化成液态，得到1875 ml茶多酚棕榈酸酯和单棕榈酸甘油酯的粒子分散相。

所得粒子分散相中粒子的粒径平均值为467.25 nm。

步骤2制备水包油（O/W）乳液模板

首先，取1875 ml粒子分散相置于搅拌罐中；然后，加入56.5g果胶，在900 r/min的转速下搅拌至果胶完全均匀分散；接着，加入1500ml去离子水，同时在9000 r/min、6 ℃条件下剪切乳化处理5 min，得到3275 ml 水包油乳液模板；

所得O/W乳液模板呈乳白色，内油相中油滴粒径平均为33.5 μm。

步骤3 制备固态状茶油

将3275 ml O/W乳液模板在25pa、-40℃条件下冷冻干燥20h，得1652g固态状茶油；

所得固态状茶油外观成乳白色块状，硬度为287.32g，在激光共聚焦显微镜下可见1.3 μm至6.0 μm的油相液滴且液滴大小分布均匀；含油量约为92%，半年内没有出现明显油相析出，过氧化值和DPPH自由基清除率分别为3.21 mmol/kg和93.0%，而对照组液体茶油的过氧化值和DPPH自由基清除率分别为4.36 mmol/kg和77.5%。

实施例3

一种富含多酚的固态状茶油的具体制备操作步骤如下：

步骤1制备粒子分散相

首先，量取6000 ml的茶油置于搅拌罐中，加热至100℃，一边以800 r/min的转速搅拌茶油一边加入30g的茶多酚棕榈酸酯和120g单棕榈酸甘油酯，直至茶多酚棕榈酸酯和单棕榈酸甘油酯完全溶解，得到含茶多酚棕榈酸酯和单棕榈酸甘油酯的茶油溶液；然后，将该茶油溶液在超声频率为60 KHz、超声功率为300W、温度为55℃条件下，超声处理20 min；接着，将超声处理后的茶油溶液置于液氮中快速冷冻12 min，得到完全冻结的茶油；最后，将冻结的茶油在20 ℃下缓慢融化成液态，得到5580 ml茶多酚棕榈酸酯和单棕榈酸甘油酯的粒子分散相；

所得粒子分散相中粒子的粒径平均值为545.89 nm。

步骤2 制备水包油（O/W）乳液模板

首先，取5580 ml粒子分散相置于搅拌罐中；然后，加入305g果胶，在1 000r/min的转速下搅拌至果胶完全均匀分散；接着，加入2335 ml去离子水，同时在10000 r/min、8 ℃条件下剪切乳化处理4 min，得到7865 ml 水包油乳液模板；

所得O/W乳液模板呈乳白色，内油相中油滴粒径平均为12.4 μm。

步骤3 制备固态状茶油

将7865 ml O/W乳液模板在30 pa、-43℃条件下冷冻干燥22 h，得5207g固态状茶油；

所得固态状茶油外观成乳白色块状，硬度为347.32g，在激光共聚焦显微镜下可见1.1 μm至5.0 μm的油相液滴且液滴大小分布均匀，见附图2；含油量约为91%，半年内没有出现明显油相析出，过氧化值和DPPH自由基清除率分别为3.49 mmol/kg和93.0%，而对照组液体茶油的过氧化值和DPPH自由基清除率分别为4.36 mmol/kg和78.6%。

实施例4

用富含多酚的固态状茶油制作蛋糕的操作步骤如下：

步骤1 取实施例3中所制得的固态状茶油1500g在800 r/min条件下剪切破碎6min，得到约1450g半固体状的茶油凝胶；

步骤2参考许笑男提出的海绵蛋糕的制备方法制作蛋糕，蛋糕制作时分别用步骤1所得的半固体状茶油凝胶按0%、25%、50%、75%、100%比例的替代人造黄油，结果见表1；

结果发现，步骤1所得的半固态状的茶油凝胶外观成透明状，表面湿润，其弹性模量为10000-13300 Pa，粘性模量为1200-2000 Pa，表现出明显的机械强度，显示是一种良好的固态脂肪替代物；表1结果表明，蛋糕的硬度随着固态状茶油替代比例的增加而增大，但粘度、弹性、咀嚼度和恢复力与添加人造黄油的样品没有显著差异。

实施例5

用富含多酚的固态状茶油制作冰淇淋的操作步骤如下：

步骤1 取实施例2中所制得的固态状茶油1000g在600 r/min条件下剪切破碎8min，得到3800g半固体状茶油凝胶；

步骤2参考刘日斌等提出的冰淇淋的制备方法制作冰淇淋，冰淇淋制作时分别用步骤1中的半固体状茶油凝胶按0%、25%、50%、75%、100%的比例替代黄油，结果见表2；

结果发现，步骤1所得的半固态状的茶油凝胶外观成透明状，表面湿润，弹性模量为10600-15300 Pa，粘性模量为1500-2200 Pa，表现出明显的机械强度，显示是一种良好的固态脂肪替代物；表2结果表明，冰淇淋的融化率、膨胀率均随着固态状茶油替代比例的增加而降低，但综合感官评分与添加人造黄油的样品没有显著差异。

Claims (1)

1.一种富含多酚的固态状茶油，其特征在于：所述固态状茶油为乳白色的块状固体，含油量大于90%、硬度为160-350g、过氧化值不高于3.50 mmol/kg、DPPH自由基清除率不低于92%；在600-800 r/min条件下剪切破碎6-8 min，成油凝胶状即可以使用；

以茶多酚棕榈酸酯、单棕榈酸甘油酯为粒子乳化剂、果胶为凝胶剂、茶油为油相，运用高效乳化及冷冻干燥方法，制得富含多酚、无反式脂肪酸的固态状茶油；具体操作步骤如下：

（1）制备粒子分散相

在茶油中按15-25g/L的量加入复合乳化剂，所述复合乳化剂为茶多酚棕榈酸酯和单棕榈酸甘油酯；边加热边搅拌混合，得到含茶多酚棕榈酸酯和单棕榈酸甘油酯的茶油溶液；将茶油溶液超声处理，并在液氮条件下冷冻，得到完全冻结的冻结茶油；将冻结茶油在室温下缓慢融化成液态，得到含茶多酚棕榈酸酯和单棕榈酸甘油酯的粒子分散相；

所述粒子分散相中粒子的粒径为350-560 nm；

所述茶多酚棕榈酸酯与单棕榈酸甘油酯的质量比为1:2-4；

加热搅拌条件：温度95-100 ℃、转速800-1200 r/min；

超声处理条件：频率40-60 kHz 、功率300-500W、温度50-55℃、超声处理20-25 min；

液氮快速冷冻8-12 min；

（2）制备水包油（O/W）乳液模板

在粒子分散相中按25-55g/L的量加入果胶，边加入边搅拌以使果胶均匀分散；再按粒子分散相与去离子水体积比1:0.4-1.0的比例加入去离子水，剪切乳化，得到水包油乳液模板；所述水包油乳液模板为乳白色，内油相中油滴粒径10-65 μm；

所述粒子分散相的搅拌条件：转速800-1000 r/min；

剪切乳化条件：转速8000-10000 r/min、温度4-8 ℃条件下，剪切乳化处理3-5 min；

所述果胶为高甲氧基果胶；

（3）制备固态状茶油

将水包油乳液模板在压力20-30 Pa 、温度-40℃—-45℃条件下，冷冻干燥18-22h，即得到固态状茶油。

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