CN113796402B - 一种基于中长链结构酯凝胶油的低热烘焙产品的制备方法 - Google Patents
一种基于中长链结构酯凝胶油的低热烘焙产品的制备方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明采用以中长碳链结构酯作为基料油，通过添加少量的凝胶因子将液态油脂凝胶化的方法，制备了烘焙用固体/半固体油脂，并优化了反应底物的比例，提高了中长碳链结构酯，及中长链结构酯凝胶油的产率。本发明制备中长链结构酯凝胶油能够完全代替普通油脂的使用，有效的降低了油脂的热量，提高油中的不饱和脂肪酸含量，有益于健康。其赋予烘焙产品较低的热量，同时能够赋予烘焙产品柔软的质构和油脂的香味，以及良好的烘焙产品表面色泽。
Description
技术领域
本发明属于功能性食品领域，具体涉及一种基于中长链结构酯凝胶油的低热烘焙产品的制备方法。
背景技术
从饮食结构占比来看，面包、蛋糕、曲奇等烘焙食品是我国休闲食品行业第一大品类，占比达24％，逐渐成为我国居民的日常消费食品。油脂是烘焙产品制作的重要原料，在曲奇，面包，蛋糕中的添加量占其总质量的10％～50％。油脂在烘焙产品制作过程中发挥起酥和酪化作用，可改善质构、适口性、风味及色泽。
目前，烘焙产品应用油脂主要是起酥油、棕榈油等固体或半固体脂肪。固体或半固体脂肪的主要原料油脂包括动物脂肪或热带植物脂肪(棕榈油、棕榈仁油、椰子油等)的直接使用、分提或酯交换改性，植物油脂的氢化。这些固体或半固体脂肪不可避免的带来反式脂肪酸和饱和脂肪的危害。研究表明，反式脂肪酸可降低胰岛素受体敏感性，导致Ⅱ型糖尿病；还会增加心血管疾病、代谢综合症的发病率。其次，饱和脂肪酸摄入过高容易导致血胆固醇、低密度脂蛋白胆固醇升高，增加患冠心病的风险；同时饱和脂肪热量较高，易引起肥胖。肥胖已日益成为一种影响人类健康的全球性疾病，而肥胖尤其与以油脂为首的高热量膳食过量摄取有关。因此，随着消费者对健康的食品需求，生产零反式脂肪酸，低热量的健康烘焙产品是一种发展趋势。
中长链结构酯是天然油脂改性制备的产品，是一类新型的功能性结构酯，由中碳链脂肪酸(C8～C12)和长碳链脂肪酸结合于同一甘油分子上而生成的甘油三酯。中长链结构酯兼具中碳链甘油三酯和长碳链甘油三酯的优点，可快速提供机体代谢所需的能量，提供生物活性物质代谢所需的中碳链脂肪酸、多不饱和脂肪酸类，防止机体必需脂肪酸的缺乏。同时，中长链结构酯是一种很好的低热量结构酯，中长链结构酯的热量约为普通食用油脂(约10kcal/g)的一半，约5kcal/g，对控制体重和体脂肪有重要的作用。此外，中长碳链结构酯与普通甘三酯的代谢途径不同，含有中链脂肪酸的中长链结构酯的代谢过程中，在甘三酯重新合成阶段，甘三酯合成因缺少脂肪酸底物而减少，因此中长链结构酯可以有效降低血脂和胆固醇水平，防治血栓等血管疾病，在食品及医药行业有重要的应用价值。将中长链结构酯用于烘焙油脂的构建具有重要理论和实际意义。
发明内容
本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。
鉴于上述及现有技术中存在的问题，提出了本发明。
因此，本发明的目的在于提供一种基于中长链结构酯凝胶油的低热烘焙产品的制备方法。
为解决上述技术问题，根据本发明的一个方面，本发明提供了如下技术方案：一种基于中长链结构酯凝胶油的低热烘焙产品的制备方法，包括，
称取凝胶因子和中长链结构酯倒入干净且干燥的玻璃容器中，得到混合物，通过加热搅拌使凝胶因子完全溶于中长链结构酯中，在室温下静置48h得到中长链结构酯凝胶油基油脂。
将中长链结构酯凝胶油基油脂完全代替普通油脂使用，制备得到低热烘焙产品。
作为本发明所述基于中长链结构酯凝胶油的低热烘焙产品的制备方法的一种优选方案，其中：所述凝胶因子，包括但不限于蜂蜡、单甘酯、聚甘油酯中的一种或两种。
作为本发明所述基于中长链结构酯凝胶油的低热烘焙产品的制备方法的一种优选方案，其中：所述中长链结构酯，由酶法或化学法合成，其中酶法的制备方法包括，
将天然植物油与中链甘油三酯真空干燥后，称取植物油和中链甘油三酯加入分批式夹套加热搅拌罐反应釜中，再加入脂肪酶进行间歇式酶反应。反应结束后，离心除去脂肪酶，过滤，得到中长链结构酯的粗产物。
经分子蒸馏法纯化后得到纯的中长链结构酯。
作为本发明所述中长链结构酯的制备方法的一种优选方案，其中：所述植物油包括但不限于大豆油、菜籽油、玉米油、橄榄油中的一种或多种；所述中链甘油三酯包括但不限于辛癸酸甘油酯。
作为本发明所述中长链结构酯的制备方法的一种优选方案，其中：所述植物油和中链甘油三酯的添加分数为50～70：30～50。
作为本发明所述中长链结构酯的制备方法的一种优选方案，其中：所述植物油和中链甘油三酯的添加分数为60：40。
作为本发明所述中长链结构酯的制备方法的一种优选方案，其中：所述间歇式酶反应，包括，
所添加脂肪酶包括但不限于商业用固定化脂肪酶Lipozyme RM IM、Lipozyme435、Novozym 435、Lipozyme TL IM中的一种或几种，脂肪酶添加量为10％w/w，在常压、75℃温度下600rpm磁力搅拌反应7h。
作为本发明所述基于中长链结构酯凝胶油的低热烘焙产品的制备方法的一种优选方案，其中：所述分子蒸馏纯化的条件为，蒸馏压力1pa，蒸发面温度175℃，刮膜电机转速250r/min，进料速度5kg/h。
作为本发明所述基于中长链结构酯凝胶油的低热烘焙产品的制备方法的一种优选方案，其中：所述凝胶因子的添加量为凝胶油基油脂质量的3～5wt％。
作为本发明所述基于中长链结构酯凝胶油的低热烘焙产品的制备方法的一种优选方案，其中：所述加热搅拌为水浴加热并搅拌桨分散，分散速度为300～600rpm，分散时间为20～30min，分散温度为70～90℃。
本发明的有益效果：
本发明采用以中长碳链结构酯作为基料油，通过添加少量的凝胶因子将液态油脂凝胶化的方法，制备了烘焙用固体/半固体油脂，并优化了反应底物的比例，提高了中长碳链结构酯，及中长链结构酯凝胶油的产率。
本发明制备中长链结构酯凝胶油能够完全代替普通油脂的使用，有效的降低了油脂的热量，提高油中的不饱和脂肪酸含量，有益于健康。其赋予烘焙产品较低的热量，同时能够赋予烘焙产品柔软的质构和油脂的香味，以及良好的烘焙产品表面色泽。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合具体实施例对本发明的具体实施方式做详细的说明。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。
本发明实施例中所使用中链甘油三酯为辛癸酸甘油酯，C8:C10(60：40)，食品级，购于上海佑创实业有限公司；本发明实施例中中长链结构酯由酶法制备，所使用固定化脂肪酶为商业用固定化脂肪酶Lipozyme RM IM，购于诺维信(中国)生物技术有限公司。
实施例中其他所用到的各原料，若无特殊说明，均为市售产品。
本发明采取以下步骤制备中长链结构酯：
将植物油与中链甘油三酯真空干燥后，按质量比例称取植物油和中链甘油三酯加入分批式夹套加热搅拌罐反应釜中，再加入商业用固定化脂肪酶Lipozyme RM IM，进行间歇式酶反应。在常压设定温度下，磁力搅拌反应。反应结束后，离心除去脂肪酶，过滤，得到中长链结构酯的粗产物。
经分子蒸馏法纯化后得到纯的中长链结构酯。
称取凝胶因子和中长链结构酯倒入干净且干燥的玻璃容器中，得到混合物，通过搅拌使凝胶因子完全溶于中长链结构酯中，在室温下静置48h得到凝胶油基油脂。
实施例1：
不同底物质量比对中长链结构酯产率的影响：
将大豆油和中链甘油三酯在85℃下真空干燥60min后，按不同质量比例称取大豆油和中链甘油三酯加入分批式夹套加热搅拌罐反应釜中，再按相对于反应物总质量10％w/w，加入商业用固定化脂肪酶Lipozyme RM IM，进行间歇式酶反应。在常压下设定温度75℃，600rpm磁力搅拌反应7h。反应结束后，4000r/min条件下离心10min除去脂肪酶，过滤，得到中长链结构酯的粗产物。
经分子蒸馏法纯化后得到纯的中长链结构酯。蒸馏条件为：蒸馏压力1pa，蒸发面温度175℃，刮膜电机转速250r/min，进料速度5kg/h。
表1不同底物质量比对中长链结构酯产率的影响
由表1的结果可得，在大豆油和中链甘三酯比例为60：40时，中长链结构酯的合成产率最高，为61.4％。从理论上讲，高的底物比应该使反应向产物方向移动，中长链结构酯合成率也相应提高，但事实并非如此。高的底物比可能导致底物抑制及酶的饱和效应发生，过量的辛癸酸甘油酯可能会包围脂肪酶作用中心，阻碍其催化大豆油与辛癸酸甘油酯发生酯交换反应，导致反应程度降低。
实施例2：
底物油的种类对中长链结构酯产率的影响：
将不同植物油和中链甘油三酯在85℃下真空干燥60min后，按质量比60：40分别称取不同植物油和中链甘油三酯加入分批式夹套加热搅拌罐反应釜中，再按相对于反应物总质量10％w/w，加入商业用固定化脂肪酶Lipozyme RM IM，进行间歇式酶反应。在常压下设定温度75℃，600rpm磁力搅拌反应7h。反应结束后，4000r/min条件下离心10min除去脂肪酶，过滤，得到中长链结构酯的粗产物。
经分子蒸馏法纯化后得到纯的中长链结构酯。蒸馏条件为：蒸馏压力1pa，蒸发面温度175℃，刮膜电机转速250r/min，进料速度5kg/h。
表2不同种类的植物油对中长链结构酯产率的影响
由表2的结果可得，茶油，大豆油，亚麻籽油均可用于制备中长链结构酯，且中长链结构酯的产率较高，均在55％及以上。
实施例3：
蜂蜡中长链结构酯基凝胶油脂的制备：
取实施例中大豆油和中链甘油三酯质量比60：40所制备的中长链结构酯进行如下实验步骤：
准确称取4g的蜂蜡和96g中长链结构酯倒入干净且干燥的玻璃容器中，得到混合物，将混合物在85℃下通过水浴加热并400rpm搅拌30min，使蜂蜡完全溶于中长链结构酯中，在20℃下静置48h得到蜂蜡凝胶油基油脂。
实施例4：
单甘酯中长链结构酯基凝胶油脂的制备：
取实施例中大豆油和中链甘油三酯质量比60：40所制备的中长链结构酯进行如下实验步骤：
准确称取5g的蜂蜡和95g中长链结构酯倒入干净且干燥的玻璃容器中，得到混合物，将混合物在85℃下通过水浴加热并300rpm搅拌30min，使蜂蜡完全溶于中长链结构酯中，在20℃下静置48h得到单甘酯凝胶油基油脂。
实施例5
结构酯基凝胶油曲奇的制备：
曲奇的配方：低筋面粉200g，糖粉90g，凝胶油基油脂80g，奶粉3g，盐3g，碳酸氢钠3g，水22g。
准确称取糖粉90g，盐3g，碳酸氢钠3g，充分混合均匀后分别加入80g实施例4或5中制备得到的凝胶油基油脂，继续搅拌至乳化状态，得到混合物；加入22g的水混匀，之后将200g低筋面粉加入上述混合物中，搅拌均匀后揉搓形成面团。
将面团压成薄饼，过压面机至7mm厚，用模具压出形状；之后入炉在上火180℃，下火170℃条件下焙烤12min，冷却后即可得到蜂蜡凝胶油基曲奇和单甘酯凝胶油基曲奇。
实施例6
凝胶油基油脂蛋糕配方为：低筋面粉900g；凝胶油基油脂800g；蛋液800g；细砂糖750g；盐5g；酒石酸氢钾2.5g；泡打粉5g。
将上述制备得到的800g凝胶油基油脂、750g细砂糖放入和面机的搅拌缸中，快速打发；加入800g蛋液，慢速搅匀；将900g低筋粉、2.5g酒石酸氢钾、5g泡打粉依次过筛，加入搅拌缸，慢速搅匀；取200g蛋糕面糊装入蛋糕模具，烤箱上火、下火温度均为165℃；至蛋糕发起后，取出，用力在其正中表面上划一刀使之开裂，继续烘烤40min。得到凝胶油基油脂蛋糕。
实施例7
结构酯基凝胶油曲奇的脂肪酸组成分析：
以实施例1得到的中长链结构酯按照实施例3～5的步骤制备得到的结构酯基凝胶油曲奇与同制备方法制备的普通曲奇进行脂肪酸组成分析。
用两倍体积的正己烷萃取三次精细研磨的饼干。用无水硫酸钠覆盖的漏斗过滤，去除不溶物和水。用旋转蒸发仪在温度60℃、真空度32.6Kpa、蒸馏瓶转速60r/min条件下蒸馏，直到没有溶剂蒸发。旋转蒸发后，用氮气去除可能残留的溶剂，分析从饼干中提取的油脂的脂肪酸组成。
取50mg油脂放入5mL塑料离心管中，用2mL正己烷溶解，加入500μL 2mol L-1的KOH-CH3OH溶液。涡旋混合仪振荡30s，静置两分钟，取上清，上清中加入适量无水硫酸钠固体，再取上清，0.22um有机滤膜过滤后，用Agilent7820A气相色谱检测。结果如表3所示：
表3曲奇饼干的脂肪酸组成分析
注：结构酯凝胶油曲奇1为以茶油作为长链甘油三酯制备中长碳链结构酯，凝胶因子为5％的单甘酯所制备的曲奇；结构酯凝胶油曲奇2为以大豆油为长链甘油三酯制备的中长碳链结构酯，凝胶因子为5％的蜂蜡所制备的曲奇；ND表示未检出。
由表3的结果可得，与起酥油制备的曲奇的脂肪酸组成相比，中长碳链结构酯凝胶油制备的饼干中饱和脂肪酸含量显著降低，不饱和脂肪酸含量显著提高。
实施例8
结构酯基凝胶油曲奇的质构和色泽分析：
用数字游标卡尺测量饼干的宽度和厚度，饼干的平均厚度是通过将4个饼干重新堆叠6次来确定的。延展性为饼干的平均宽度和厚度的比值。饼干的颜色测量使用高精度分光光度计测定，颜色参数L*(亮度值)、a*(红度值)和b*(黄度值)。
配备三点弯曲附件的质构分析仪(TA-XT Plus)被用于测定饼干的硬度，以2mm s-1的速度压缩饼干，直到饼干被打断。将破坏饼干时所显示的最大力作为硬度参数。
表4曲奇饼干的质构和色泽分析
注：结构酯凝胶油曲奇1为以茶油作为长链甘油三酯制备中长碳链结构酯，凝胶因子为5％的单甘酯所制备的曲奇；结构酯凝胶油曲奇2为以大豆油为长链甘油三酯制备的中长碳链结构酯，凝胶因子为5％的蜂蜡所制备的曲奇。
由表4的结果可得，以中长链结构酯作为基料油，单甘酯和蜂蜡作为凝胶因子制备的曲奇的质构，延展性和色泽均与起酥油曲奇相当。
实施例9
曲奇饼干的感官评价：
表5曲奇感官评价标准
对曲奇样品进行感官评价。招募的感官评价员为食品专业在校学生，具有较好的食品专业素养。根据GB/T 16291.1-2012对感官候选人的观察能力和气味识别能力进行培训，最终确定20位感官评定员，男女比例1：1。对曲奇的外观、色泽、风味、脆性以及整体可接受度进行描述性打分。总分1分为非常不喜欢，9分为非常喜欢。
实施例8中不同曲奇的描述性感官评定如表6所示。
表6制备得到的曲奇感官评价分析
注：结构酯凝胶油曲奇1为以茶油作为长链制备中长碳链结构酯，凝胶因子为5％的单甘酯所制备的曲奇；结构酯凝胶油曲奇2为以大豆油为长链制备的中长碳链结构酯，凝胶因子为5％的蜂蜡所制备的曲奇。
由表6的结果可得，以中长链结构酯作为基料油，单甘酯和蜂蜡作为凝胶因子制备的曲奇具有良好的外观，脆性，风味和整体可接受度。
本发明采用以中长碳链结构酯作为基料油，通过添加少量的凝胶因子将液态油脂凝胶化的方法，制备了烘焙用固体/半固体油脂，并优化了反应底物的比例，提高了中长碳链结构酯，及中长链结构酯凝胶油的产率。
本发明制备中长链结构酯凝胶油能够完全代替普通油脂的使用，有效的降低了油脂的热量，提高油中的不饱和脂肪酸含量，有益于健康。其赋予烘焙产品较低的热量，同时能够赋予烘焙产品柔软的质构和油脂的香味，以及良好的烘焙产品表面色泽。
应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (5)
1.一种基于中长链结构酯凝胶油的低热曲奇的制备方法，其特征在于：包括，
称取凝胶因子和中长链结构酯倒入干净且干燥的玻璃容器中，得到混合物，通过加热搅拌使凝胶因子完全溶于中长链结构酯中，在室温下静置48h得到中长链结构酯凝胶油基油脂；
将中长链结构酯凝胶油基油脂完全代替普通油脂使用，制备得到低热曲奇；
所述中长链结构酯，由酶法合成，其中酶法包括，
将天然植物油与中链甘油三酯真空干燥后，称取植物油和中链甘油三酯加入分批式夹套加热搅拌罐反应釜中，再加入脂肪酶进行间歇式酶反应，反应结束后，离心除去脂肪酶，过滤，得到中长链结构酯的粗产物；
经分子蒸馏法纯化后得到纯的中长链结构酯；
所述植物油和中链甘油三酯的添加分数为60：40；
所述凝胶因子为蜂蜡、单甘酯中的一种或两种；
所述植物油为大豆油、茶油、亚麻籽油中的一种或多种；
所述凝胶因子的添加量为凝胶油基油脂质量的3~5wt％。
2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述中链甘油三酯包括但不限于辛癸酸甘油酯。
3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述间歇式酶反应，包括，
所添加脂肪酶包括但不限于商业用固定化脂肪酶Lipozyme RM IM、Lipozyme 435、Novozym 435、Lipozyme TL IM中的一种或几种，脂肪酶添加量为10% w/w，在常压、75℃温度下600 rpm磁力搅拌反应7 h。
4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述分子蒸馏法纯化的条件为，蒸馏压力1 pa，蒸发面温度175 ℃，刮膜电机转速250 r/min，进料速度5 kg/h。
5.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述通过加热搅拌使凝胶因子完全溶于中长链结构酯中，加热搅拌为水浴加热并搅拌桨分散，分散速度为300~600 rpm，分散时间为20~30 min，分散温度为70~90℃。
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