CN115720938B - 一种室温下乳化结构可调的充气型类脂肪及其制备方法和应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种室温下乳化结构可调的充气型类脂肪及其制备方法和应用。本发明利用结晶型乳化剂和多糖分别结构化油水两相，实现了由同一稳定剂形成的零反式、低饱和脂肪酸稳态化油泡沫、W/O充气型类脂肪和O/W充气型类脂肪，得到的充气型类脂肪不含反式脂肪酸、加工过程无需低温条件、室温下储存和搅打、充气效果好、结构稳定、质地柔软细腻、具有良好的可塑性和裱花性，可适用于搅打充气体系不同应用场景。本发明得到的乳化结构可调的充气型类脂肪具有良好的口腔加工应用性能，进一步明确及优化了具有不同口感属性和口腔润滑特性充气型类脂肪的加工应用，为新型低脂充气脂肪基食品的定制化和产品优化提供了新的方向。

Description

一种室温下乳化结构可调的充气型类脂肪及其制备方法和 应用

技术领域

本发明属于油脂和乳化脂肪制品技术领域，具体涉及到一种室温下乳化结构可调的充气型类脂肪及其制备方法和应用。

背景技术

植脂奶油制品由于口感细腻，塑性优良，已经在多种加工制品（冰淇淋、蛋糕、咖啡、等）中得到广泛的应用。但目前植脂奶油制品也存在一些饱和脂肪酸含量较高，添加剂含量高以及其打发性能、塑性及结构多样性低等问题。因此，目前关于新型奶油制品的研究得到广泛的关注。

植物油或其乳液的超分子凝胶化组装，使其形成类似固态/半固态脂肪流变学特性的油凝胶或乳液凝胶(W/O和O/W型)是构造非氢化、零反式及低饱和脂肪酸固态脂肪以替代传统脂肪的新策略，若同时将微米或毫米级空气泡引入油凝胶或乳液凝胶形成稳定的油泡沫或乳液泡沫，可用于低热量多相态食品开发。因此，通过不同策略构建不同结构功能特性的充气型低热量脂肪产品，可满足食品工业和现代消费需求。可食用的油泡沫为健康充气食品发展提供了新颖的方向，使人们可以在饱腹的过程中减少卡路里的摄入。此外，目前的食品行业致力于将多相设计成同一体系，使其具备叠加的功能特征。乳液泡沫作为另一种先进的充气食品设计，油、水和气三相的共存为其提供了丰富的应用性能。由于既能稳定气泡又能稳定油水界面的稳定剂很少，目前只有少数稳定剂被开发用于配制食品级的充气型乳液胶，且得到的乳液泡沫很难达到商业要求。目前大部分可在室温下保存的植物奶油，为获得良好的膨胀，都必须在通常低于10℃的低温下搅打。如果产品在较高的温度下搅打，其密度较高，且打发体积较小。由于该额外的冷却步骤，工业上正面临着物流限制和额外支出。

因此，开发不仅可以在低温下搅打，而且可以在超过10℃，如23℃的温度下搅打的植脂奶油产品，将有利于操作和工艺应用。同时，设计更健康、功能丰富、美味的脂肪类食品是目前面临的主要问题，改善产品的质地和感官是一个不断增长的研究领域。

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。

鉴于上述和/或现有技术中存在的问题，提出了本发明。

本发明的其中一个目的是提供一种室温下乳化结构可调的充气型类脂肪的制备方法，得到的不同结构及功能特性的充气型类脂肪不含反式脂肪酸、制备全程无需低温条件、室温下可搅打、充气效果好、结构稳定、质地柔软细腻、具有良好的可塑性和裱花性，可适用于搅打充气体系不同应用场景。

为解决上述技术问题，本发明提供了如下技术方案：一种室温下乳化结构可调的充气型类脂肪制备方法，包括，

将结晶型乳化剂加入食用植物油中，加热搅拌使其完全溶解，冷却形成油凝胶相；

将多糖加入水中，使其完全溶解形成水凝胶相；

将水凝胶相与油凝胶相混合，剪切乳化形成凝胶化乳液；

将所述凝胶化乳液在室温下经搅打充气，得到充气型类脂肪。

作为本发明室温下乳化结构可调的充气型类脂肪的制备方法的一种优选方案，其中：所述结晶型乳化剂为单甘油酯、甘油二酯、单双甘油脂肪酸酯、聚甘油脂肪酸酯、硬脂酰乳酸钠、蔗糖脂肪酸酯、乳酸脂肪酸甘油酯、柠檬酸脂肪酸甘油酯、丙二醇脂肪酸酯、双乙酰酒石酸单甘油酯、双乙酰酒石酸双甘油酯、乙酰化单甘油脂肪酸酯、乙酰化双甘油脂肪酸酯中的一种或多种；

所述结晶型乳化剂的添加量为油凝胶相质量的3~11wt%。

作为本发明室温下乳化结构可调的充气型类脂肪的制备方法的一种优选方案，其中：所述食用植物油包括大豆油、菜籽油、花生油、葵花籽油、米糠油、玉米油、亚麻籽油、橄榄油、小麦胚芽油、棉籽油、杏仁油、茶籽油、芝麻油、棕榈液油中的一种或多种。

作为本发明室温下乳化结构可调的充气型类脂肪的制备方法的一种优选方案，其中：所述加热搅拌，加热温度为75~90℃，搅拌时间为20~50min。

作为本发明室温下乳化结构可调的充气型类脂肪的制备方法的一种优选方案，其中：所述冷却，冷却温度为20±2℃，冷却时间为12~48h。

作为本发明室温下乳化结构可调的充气型类脂肪的制备方法的一种优选方案，其中：所述多糖为黄原胶、果胶、卡拉胶、海藻酸钠、瓜尔胶、刺槐豆胶、结冷胶、阿拉伯胶、壳聚糖、甲基纤维素、羧甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素中的一种或多种；

所述多糖的添加量为水凝胶相质量的0.3~3wt%。

作为本发明室温下乳化结构可调的充气型类脂肪的制备方法的一种优选方案，其中：所述将水凝胶相与油凝胶相混合，所述水凝胶相的添加量为油凝胶相总质量的5~40wt%，得到W/O型充气型类脂肪；

所述水凝胶相的添加量为油凝胶相总质量的40~80 wt%，得到O/W型充气型类脂肪。

作为本发明室温下乳化结构可调的充气型类脂肪的制备方法的一种优选方案，其中：所述剪切乳化，转速为3000~6000 rpm，时间为1~4 min。

本发明的另一个目的是提供如上述任一项所述的制备方法得到的室温下乳化结构可调的充气型类脂肪。

本发明的另一个目的是提供如上述所述的室温下乳化结构可调的充气型类脂肪在流变学结合摩擦学的口腔加工中的应用。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

本发明利用结晶型乳化剂和多糖分别结构化油水两相，通过改变乳化方式和油相含量，实现了由同一稳定剂形成稳态化充气型类脂肪，包括油泡沫、W/O型充气型类脂肪和O/W型充气型类脂肪，得到的不同结构及功能特性的充气型类脂肪不含反式脂肪酸、制备全程无需低温条件、室温下可搅打、充气效果好、结构稳定、质地柔软细腻、具有良好的可塑性和裱花性，可适用于搅打充气体系不同应用场景。本发明进一步将得到的乳化结构可调充气型类脂肪进行口腔加工应用，明确及完善具有不同口感属性和口腔润滑特性充气型类脂肪的应用特性，为新型充气稳态化乳液食品的定制化和产品优化提供了新的方向，具有重要的指导作用。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：

图1为实施例1~7得到的不同结构类型的充气型类脂肪的裱花外观实物图。

图2为实施例1~7得到的油泡沫、W/O型充气型类脂肪和O/W型充气型类脂肪的微观图，其中，（A）为充气前乳液胶普通光学图（20×10），（B）为充气型类脂肪普通光学图（20×10），（C）充气型类脂肪偏光图（20×10）；

图3为实施例1~7得到的油泡沫、W/O型充气型类脂肪和O/W型充气型类脂肪的DSC熔化曲线；

图4为实施例1~7得到的油泡沫、W/O型充气型类脂肪和O/W型充气型类脂肪的小变形流变行为曲线，其中，（A）、（B）为频率扫描图，（C）为剪切速率扫描图，（D）为触变扫描图；

图5为实施例8~10得到的油泡沫、W/O型充气型类脂肪和O/W型充气型类脂肪的实物图和微观结构图；

图6为实施例11~13到的油泡沫、W/O型充气型类脂肪和O/W型充气型类脂肪的实物图；

图7为对比例1得到的O/W型充气型类脂肪的实物图和微观结构图，其中，（A）为裱花外观实物图，（B）为充气前乳液胶普通光学图（20×10），（C）为充气型类脂肪普通光学图（20×10），（D）充气型类脂肪偏光图（20×10）；

图8为对比例2~4所得产物的实物外观图；

图9为实施例14~15中产物口腔加工应用中大变形流变结果，其中，（A）为弹性利萨如曲线，（B）为粘性利萨如曲线；

图10为实施例14~15中产物口腔加工应用中口腔摩擦测试结果；

图11为产物经实施例14口腔加工应用前后的微观结构变化图；

图12为实施例16中产物口腔加工应用测试结果，其中，（A）为弹性利萨如曲线，（B）为口腔加工应用前后的微观结构变化图，（C）为口腔摩擦测试结果；

图13为对比例6中产物口腔加工应用测试结果，其中，（A）为弹性利萨如曲线，（B）为口腔加工应用前后的微观结构变化图；

图14为对比例7中产物口腔摩擦加工应用测试结果，其中，（A）为口腔摩擦测试结果，（B）为口腔加工应用前后的微观结构变化图；

图15为对比例8中产物口腔摩擦加工应用测试结果。

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，下面结合说明书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。

如无特别说明，实施例中所采用的原料均为商业购买。

实施例1

本实施例提供一种油泡沫的制备，具体步骤为：

准确称取15g的硬脂酰乳酸钠于300g大豆油中，用磁力搅拌器将混合物加热（75℃）至硬脂酰乳酸钠完全溶解，后置于20℃恒温箱冷却10h，制备得到凝胶化油脂，23℃下用厨房式搅拌器搅打（8000rpm）凝胶化油脂8min，制备得到硬脂酰乳酸钠基充气油泡沫。

实施例2

本实施例提供一种W/O乳液胶的制备，具体步骤为：

准确称取15g的硬脂酰乳酸钠于300g大豆油中，用磁力搅拌器将混合物加热（75℃）至硬脂酰乳酸钠完全溶解，置于20℃恒温箱冷却24h得到油凝胶，将0.09g的黄原胶加入30g水中，使其完全溶解作为水凝胶相；将水凝胶相加至油凝胶相中，采用剪切分散机3000rpm下乳化2 min得到凝胶化W/O乳液，最终体系中水凝胶相占油凝胶相比例为10%；将所得凝胶化W/O乳液在23℃下用厨房式搅拌器搅打（8000 rpm）充气8min，得到硬脂酰乳酸钠基W/O型充气型类脂肪。

实施例3

将实施例2中水的用量改为60g，得到硬脂酰乳酸钠基W/O型充气型类脂肪，最终体系中水凝胶相占油凝胶相比例为20%。

实施例4

调整实施例2中硬脂酰乳酸钠用量改为25g，黄原胶用量改为0.5g，水的用量改为90g，得到硬脂酰乳酸钠基W/O型充气型类脂肪，最终体系中水凝胶相占油凝胶相比例为30%。

实施例5

本实施例提供一种O/W乳液胶的制备，具体步骤为：

准确称取10g的硬脂酰乳酸钠加至100g大豆油中，采用磁力搅拌器将混合物加热（75℃）至硬脂酰乳酸钠完全溶解，置于20℃恒温箱冷却24h得到油凝胶，将0.2g的黄原胶加入40g水中，使其完全溶解作为水凝胶相，将油凝胶相加入至水凝胶相中，采用剪切分散机8000 rpm下乳化2 min得到凝胶化O/W乳液，最终体系中水凝胶相占油凝胶相比例为40%；将所得的凝胶化O/W乳液在23℃下用厨房式搅拌器搅打（6000 rpm）充气5 min，得到硬脂酰乳酸钠基O/W型充气型类脂肪。

实施例6

将实施例5中黄原胶的用量改为0.5g，水的用量改为50g，得到硬脂酰乳酸钠基O/W型充气型类脂肪，最终体系中水凝胶相占油凝胶相比例为50%。

实施例7

将实施例5中黄原胶的用量改为1.02g，水的用量改为60g，得到硬脂酰乳酸钠基O/W型充气型类脂肪，最终体系中水凝胶相占油凝胶相比例为60%。

将实施例1~7得到的充气型类脂肪进行起泡率测试，起泡率的计算公式如下：

起泡率的测试结果如表1所示。

表1

由表1可以看出，硬脂酰乳酸钠稳定形成的油泡沫和充气型类脂肪表现出良好的搅打充气性，其中油泡沫和W/O型充气型类脂肪具有更好的打发率，最高可达124%。

采用了1cm的裱花嘴于裱花袋中对实施例1~7得到的充气型类脂肪进行裱花，裱花的实物图如图1所示。

由图1发现，油泡沫、不同油相含量下的W/O和O/W型充气型类脂肪均边缘锋利，呈软尖峰，呈柔和的乳白色，外观均匀，成型性能良好。此外，作为油连续型泡沫，油泡沫和W/O型充气型类脂肪的外观较相似。相比之下，O/W型充气型类脂肪由于水作为体系的外相而显得更加细腻。

实施例1~7得到的充气型类脂肪的微观结构图如图2所示，其中，图2A为类脂肪普通光学图（20×10），图2B为充气型类脂肪普通光学图（20×10），图2C为充气型类脂肪偏光图（20×10）。

从图2可以看出，分散在油泡沫中的气泡呈规则的圆形。界面上包围着大量的硬脂酰乳酸钠晶体，通过皮克林作用实现界面稳定。连续油相中剩余的晶体聚集在一起，提高了体相的粘度，有效地减缓了泡沫结构的破裂。对于W/O型充气型类脂肪，水和空气同时分散在油连续相中，气泡均匀分布，密集的气泡在界面处引发了晶体的部分聚结，形成了较强的泡沫结构。O/W型充气型类脂肪中油和空气分散在水连续相中。水相比例为40%和50%时，乳状液滴填充程度高且足够小，结合多糖提供的增稠作用，O/W乳液变得具有粘弹性，分布着小而均匀的气泡，其周围被密集的乳液滴包围堵塞。硬脂酰乳酸钠晶体在O-W界面的吸附也促进了气泡周围液滴的稳定和聚集，通过体相粘弹性效应和界面液滴膜的结合获得了非常好的稳定性。

实施例1~7得到的充气型类脂肪加热过程中的DSC曲线如图3所示。表2为加热过程中的具体热参数值。

表2

可以看出，加热熔化行为方面，无论类脂肪的结构和含水量如何，在47 ~ 49℃的温度范围内都有一个吸热峰。W/O型充气型类脂肪熔化温度比油泡沫的更低，而且熔化范围也更大，这可能与晶体间相互作用力的变化和稀释效应有关。在油-气界面处的硬脂乳酸钠晶体熔化意味着稳定效果的丧失。焓值的显著降低与体系中硬脂酰乳酸钠的含量成正比。此外，O/W型充气型类脂肪的熔化速度比W/O型快（峰较窄），这也与晶体间相互作用的强度有关。聚集在油-气界面的坚固晶体融化的时间比O/W型油-水界面的小而松散的晶体更长。表明硬脂酰乳酸钠晶体主要为不同乳化结构类型的充气型类脂肪提供热稳定性。

实施例1~7得到的充气型类脂肪的小变形流变行为如图4所示。

可以看出，所有样品的储存模量（G'）始终远远大于损耗模量（G''），这证实了不同乳化结构的充气型类脂肪均表现出弹性固体样行为，且施加的变形不影响体系的响应，均表现出典型的脂肪行为。油泡沫和W/O型充气型类脂肪的模量比其凝胶大得多，大量气泡的引入大大提高了凝胶体系的强度。触变回复性扫描中可以看出，不同乳化结构的充气型类脂肪均表现出良好的结构恢复性能，恢复率高至85~90%。

实施例1、2、5得到的充气型类脂肪的硬度值如表3所示。

表3

由表3发现，实施例1、2、5得到的充气型类脂肪均具有一定的硬度。

实施例8

本实施例提供一种油泡沫的制备，具体步骤为：

准确称取24g的单甘油酯于300g花生油中，用磁力搅拌器将混合物加热（75℃）至单甘油酯完全溶解，后置于20℃恒温箱冷却48 h，制备得到凝胶化油脂，23℃下用厨房式搅拌器搅打（8000rpm）凝胶化油脂6min，制备得到单甘油酯基充气油泡沫。

实施例9

本实施例提供一种W/O乳液胶的制备，具体步骤为：

准确称取12g的单甘油酯于300g花生油中，用磁力搅拌器将混合物加热（75℃）至单甘油酯完全溶解，置于20℃恒温箱冷却24h得到油凝胶，将0.1g的结冷胶加入30g水中，使其完全溶解作为水相；将水相加至油凝胶相中，采用剪切分散机3000 rpm下乳化2 min得到凝胶化W/O乳液，最终体系中水凝胶相占油凝胶相比例为20%；将所得的凝胶化W/O乳液在23℃下用厨房式搅拌器搅打（8000 rpm）充气8min，得到单甘油酯基W/O型充气型类脂肪。

实施例10

本实施例提供一种O/W乳液胶的制备，具体步骤为：

准确称取4g的单甘油酯于100g花生油中，采用磁力搅拌器将混合物加热（75℃）至单甘油酯完全溶解，置于20℃恒温箱冷却24h得到油凝胶，将0.4g （0.6%）的结冷胶加入40g水中，使其完全溶解作为水凝胶相，将油凝胶相加入至水相中，采用剪切分散机8000 rpm下乳化2 min，得到凝胶化O/W乳液，最终体系中水凝胶相占油凝胶相比例为40%；将所得的凝胶化O/W乳液，在23℃下用厨房式搅拌器搅打（6000 rpm）充气5 min，得到单甘油酯基O/W型充气型类脂肪。

将实施例8~10得到的充气型类脂肪的起泡率测试结果如表4所示。

表4

通过表4发现，本发明制得的单甘油酯油泡沫、W/O和O/W型充气型类脂肪表现出良好的搅打充气性，其油泡沫和W/O型充气型类脂肪起泡率分别可达137%和132%。高于实施例1~7的硬脂酰乳酸钠基充气型类脂肪。

实施例8~10得到的充气型类脂肪裱花的实物图如图5A所示，微观结构图如图5B所示。通过图5发现实施例8~10得到的充气型类脂肪均具有良好的塑性，形成可见的软尖峰。

实施例8~10得到的充气型类脂肪的硬度值如表5所示。

表5

由表5发现，实施例8~10得到的充气型类脂肪均具有一定的硬度，高于实施例1~7的硬脂酰乳酸钠基充气型类脂肪。

采用气相色谱仪测试实施例8~10得到的充气型类脂肪所含反式脂肪和饱和脂肪的含量，参数设定如下，升温程序：0~3 min为130 ℃，再以5 ℃/min的速率升温到200 ℃，再以2 ℃/min升温至220 ℃保持3 min，分流比为20，色谱柱流量为1.8 mL/min。测试结果如表6所示。

表6

从表6可以看出，室温下可搅打单甘油酯基油泡沫、W/O型和O/W型充气型类脂肪反式脂肪酸含量均为0，不含反式脂肪酸，饱和脂肪酸含量低，满足消费者健康饮食的要求。

实施例11

将实施例8中单甘油酯改为聚甘油脂肪酸酯，其他与实施例8保持一致，制备得到聚甘油脂肪酸酯基充气油泡沫。

实施例12

将实施例9中单甘油酯改为聚甘油脂肪酸酯，其他与实施例9保持一致，制备得到聚甘油脂肪酸酯基W/O型充气型类脂肪。

实施例13

将实施例10中单甘油酯改为聚甘油脂肪酸酯，其他与实施例10保持一致，制备得到聚甘油脂肪酸酯基O/W型充气型类脂肪。

将实施例11~13得到的充气型类脂肪的起泡率测试结果如表7所示。

表7

通过表7发现，本发明制得的聚甘油脂肪酸酯基油泡沫、W/O和O/W型充气型类脂肪搅打充气性一般，明显低于硬脂酰乳酸钠基充气型类脂肪和单甘油酯基充气型类脂肪。

实施例11~13得到的充气型类脂肪裱花的实物图如图6所示，通过图6发现实施例11~13得到的充气型类脂肪均呈细腻质地，有良好塑性。

实施例11~13得到的充气型类脂肪的硬度值如表8所示。

表8

由表8发现，实施例11~13得到的充气型类脂肪均具有一定的硬度，但硬度值低于实施例1~7的硬脂酰乳酸钠基充气型类脂肪。

实施例11~13得到的充气型类脂肪的结构回复率如表9所示。

表9

由表9可以看出，所得产物均具有85%以上的结构回复率，表现优异的结构强度和结构恢复性。

对比例1

将实施例5中黄原胶的用量调整为0.35g，水的用量调整为70g，其余步骤同实施例5保持一致，得到产物。最终体系中水凝胶相占油凝胶相比例为70%。

将得到的产物进行测试，测试结果如下：

如图7所示，当水相含量增至70%时，若多糖浓度保持不变，O/W型乳液液滴的尺寸和分散性都有所增加。因此，搅打过程中气泡很难稳定，只存在少量大气泡，O/W型充气型类脂肪很难形成，且不具备裱花塑性。其储存模量值为10¹Pa，远低于实施例1中O/W型充气型类脂肪模量值（10²~10³Pa），因而O/W型充气型类脂肪的性质与其乳液胶的形成有着紧密的联系。

对比例2

将实施例2中硬脂酰乳酸钠用量调整为8g，其他和实施例2保持一致，得到产物。

将得到的产物进行测试，如图8所示，由于硬脂酰乳酸钠含量太低，晶体量不足无法形成油凝胶相，所得W/O型乳液胶具有流动性，不具备良好的成型能力，不能够成为塑性半固体，无法用于有效充气。

对比例3

将实施例2中剪切条件调整为：采用剪切分散机10000 rpm下乳化2 min；其他和实施例2保持一致，得到产物。

将得到的产物进行测试，如图8所示，发现在制备W/O型充气型类脂肪的过程中，在水相所占比例偏高时，若剪切均质速率过大，则均质过程中晶体颗粒会迅速吸附至界面，持续造成界面晶体穿刺，最终导致界面和体系的崩塌，无法形成W/O型乳液胶体系。

对比例4

将实施例10中稳定剂单甘油酯改为蜂蜡，其余步骤同实施例10保持一致，得到产物。

将得到的产物进行测试，如图8所示，由于蜂蜡可形成结晶颗粒，但不具备乳化作用，无法有效稳定油水界面，无法形成W/O和O/W型乳液胶。且其稳定的油泡沫打发率低，仅为35%。因此仅形成结晶颗粒而不具有乳化性的稳定剂不具备形成乳化结构可调的充气型类脂肪的特性。

对比例5

将实施例1、2、5中“将所得的油凝胶、凝胶化W/O乳液和凝胶化O/W乳液在23℃下用厨房式搅拌器搅打充气”改为“将所得的油凝胶、凝胶化W/O乳液和凝胶化O/W乳液在4℃储存24h后，取出立即用厨房式搅拌器搅打充气”，其余步骤同实施例1、2、5保持一致，得到产物。

将得到的产物进行测试发现，油泡沫、W/O和O/W充气型类脂肪打发率分别为120%，129%，89%， 在低温储存和常温储存后搅打乳液胶时，打发率无明显差别。

实施例14

（1）将实施例1、2、5得到的不同油水比例和不同乳化结构类型的充气型类脂肪，分别取50g装至清洗干净的MTM2型摩擦仪的样品腔中，使其均匀覆盖铺满整个平板，选用19mm的3/4的软硅胶球与一个46 mm的硅胶平板，设置1 N的正负荷来模拟口腔内的加工力，滚滑比为50%，夹带速度范围为1~1000 mm s-1，测试温度为37℃，提供口腔应用和摩擦数据之间的强相关性。

（2）将步骤（1）中经历摩擦测试后的样品取出，取1g样品加入2mL塑料离心管中，加入0.1wt%尼罗红20μL，充分混合均匀，采用激光共聚焦显微镜于488nm激发光下观察样品并采集荧光图像，与其口腔应用前结构进行对比，进一步明确其应用特性。

（3）将实施例1、2、5得到的不同油水比例和不同乳化结构类型的充气型类脂肪采用DHR-3旋转式流变仪进行大变形流变学实验应用分析，选用40mm的平板，gap值设为5000nm，将充气型类脂肪均匀平铺至流变仪的样品台上，实验温度为20℃，进行大振幅振荡剪切应用测试，在瞬态模式下以每周期418个点的采样率获得应变-应力信号的原始数据，在1 Hz的频率下，应变在0.1-1000%的范围内变化，利用MITlaos Beta 2.2运行MATLABR2021分析数据，得到利萨如曲线，根据利萨如曲线的形状得到产品的口腔应用信息。

实施例15

将实施例14中步骤（1）（2）（3）中应用测试的实施例1、2、5产物改为实施例3、4、6、7产物，其他步骤同实施例14保持一致。

实施例14~15中乳化结构可调的充气型类脂肪在口腔中的加工应用结果如下：

口腔加工涉及一系列复杂的加工过程，在早期阶段，食用感知受大变形应变行为控制。相反，咀嚼后期的质地特性与口腔表面的摩擦学行为有关，因而大变形流变和口腔摩擦为口腔加工应用的结合。

图9为实施例14~15中模拟口腔咀嚼中导致的充气体系的结构变化结果。其中，图9A为弹性利萨如曲线，图9B为粘性利萨如曲线。可以看出，在高变形的非线性区域，可以看出，当应变在0.1~10%范围内时，不同含水量下不同乳化结构的充气型类脂肪的弹性曲线较小，其弹性环均为椭圆形状，且弹性环小于粘性环，表现为弹性为主的行为。当应变超过100%时，弹性利萨如曲线变为圆形，封闭形态面积更大，比粘环面积更大，表明材料逐渐软化，能量耗散更高，由弹性为主向粘滞为主转变。应变超过一定范围时，试样会发生屈服，并伴随由弹性材料向类流体材料的转变。尽管油连续相泡沫的弹性模量和粘度不同，其非线性区域的整体行为保持不变。对于O/W型充气型类脂肪来说，粘性利萨如曲线显示，应变在一定变化区域内呈椭圆形，表明存储能量较高。因此，在口腔加工应用中，产物可在较高的应变下保持良好的结构，依旧呈类固体行为，提供类脂肪粘弹性和咀嚼触感。

图10为实施例14~15中口腔摩擦应用测试结果。三种类型的充气型类脂肪由于为非牛顿流体，所有产物的摩擦对滚动速度的依赖关系都不完全符合显示不同体系的经典Stribeck曲线。不同结构的充气型类脂肪摩擦力值普遍较低，表现出良好的润滑性能。对于油泡沫和W/O型充气型类脂肪，摩擦行为由外油凝胶相主导，水凝胶相的黏度比对摩擦效果无影响。在口腔摩擦初期，摩擦值变化相当复杂，因为油相中大量的晶体在撞击摩擦表面时会产生不规则的数据点。分散在油相中的晶体颗粒的大小和刚度都会影响润滑膜的形成。众多气泡的存在可以限制进入界面的油量并形成润滑膜，泡沫更容易扩散到摩擦表面提供润滑，提供乳脂感。对于O/W型充气型类脂肪，其摩擦行为由外水凝胶相主导。多糖的存在增加了水的粘度，增强了油滴的稳定性，导致混合摩擦状态下脂膜形成较晚。水相含量越高，有限的油滴进入摩擦表面，导致润滑不足，从而较大的摩擦力。气泡的界面弹性使其在一定程度上可抵抗变形，防止更多的油滴被夹带到摩擦表面，延迟油滴的释放。

图11为产物经口腔加工应用前后微观结构变化图，可以看出，经口腔加工中的大变形和摩擦后，实施例1的油泡沫、实施例2的W/O充气型类脂肪和实施例5的O/W充气型类脂肪气泡数量无明显减少，乳滴结构无明显破裂和聚结，保留了乳化结构，由部分油膜形成提供良好的润滑能力，表现出良好的口腔加工应用性。

实施例16

（1）调整实施例1、2、5中所用大豆油改为葵花籽油，其他步骤与实施例1、2、5保持一致，得到产物；

（2）将实施例14中所应用的产物改为步骤（1）中所得产物。

测试结果如图12所示，图12A为弹性利萨如曲线，图12B为口腔加工应用前后的微观结构变化图，图12C为口腔摩擦测试结果。可以看出，采用葵花籽油作为油相后，在口腔加工应用中表现依旧良好，摩擦系数低，且保留了乳化结构。

对比例6

将实施例14中应用的产物改为对比例1产物，其他步骤同实施例14保持一致。

得到对比例在口腔加工应用中的测试结果：

如图13所示，可以看出，在口腔大变形加工条件下，应变在1%时，产物的弹性环即呈椭圆形状，表现为粘性为主的行为，表明材料已经逐渐软化。当应变超过10%时，弹性利萨如曲线变为圆形，封闭形态面积更大，此时结构已经被破坏崩塌，表现出差的口腔加工应用性。经历口腔加工后，水凝胶相凝胶不足导致的塑性差的O/W型充气型类脂肪乳滴发生严重聚结和合并，观察到明显的大而分散的油滴，气泡数量减少，结构破坏严重，产物丧失原有的结构功能特性。

对比例7

（1）调整实施例10中所用结冷胶改为卡拉胶，其他步骤与实施例10保持一致，得到产物；

（2）将实施例14中所应用的产物改为步骤（1）中所得O/W型充气型类脂肪产物。

测试结果如图14所示，可以看出，不同于黄原胶和结冷胶等偏质地粘稠的多糖，采用卡拉胶作为外水相凝胶剂后，O/W型充气型类脂肪的口腔摩擦行为表现出较差的润滑性。由于卡拉胶质地偏弹性，表面粗糙度较大，影响口感，摩擦系数变化复杂，导致与脂肪细腻乳化口感存在较大差异，作为充气类脂肪替代存在口气口腔应用上的不足。

对比例8

（1）调整实施例2中所用硬脂酰乳酸钠质量15g（占油相5%）改为45g（占油相15%），其他步骤与实施例2保持一致，得到W/O型产物；

（2）将实施例14中所应用的产物改为步骤（1）中所得W/O型充气型类脂肪产物。

经应用测试结果可知，如图15，若在制备W/O型充气型类脂肪过程中，油凝胶相中结晶乳化剂浓度过高时，外油相中晶体颗粒大量聚集且尺寸较大，导致口腔摩擦中润滑能力降低，且摩擦系数变化不稳定，颗粒感较重，极大影响食用口感应用。

本发明利用结晶型乳化剂、多糖和植物油脂，在稳定剂类型不变的情况下实现油泡沫、O/W及W/O型充气型类脂肪三种乳化结构不同的充气型类脂肪的制备，其中油-气和油-水界面仅由乳化剂结晶颗粒稳定，水相仅由低浓度多糖稳定，不同结构单元和相的存在可允许实现产品更好的精准性能控制，且产品制备全程无需低温环境，可实现常温下储存和搅打充气。

本发明制得的零反式脂肪酸油泡沫、O/W及W/O型充气型类脂肪体系均为柔和的乳白色，结构稳定、打发率高，具有优异的可塑性、裱花性，且不含反式脂肪酸，接近脂肪具有的性状，可作为良好的低脂型健康脂肪替代物，在零反式、低饱和脂肪酸的植脂奶油产品的开发制造中具备良好的应用潜力。

本发明将制备的三种乳化结构的充气型类脂肪进行大变形流变结合摩擦学的口腔加工应用，明确及优化具有不同口感属性和口腔润滑特性的充气型类脂肪制备，所得产品质地轻柔顺滑，口感轻，对人体负担轻，可满足不同的应用场景，为新型充气稳态化乳液食品的定制化和产品优化提供了新的方向，具有重要的指导作用。

本产品所用的结晶型乳化剂、多糖产量大，种类多，产品常温下即可制备，稳定性好，可常温储存数天，且总体加工工艺简单、成本低、易操作、容易推广。

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 (6)

1.一种室温下乳化结构可调的充气型类脂肪的制备方法，其特征在于：包括，

（1）将结晶型乳化剂加入食用植物油中，加热搅拌使其完全溶解，冷却形成油凝胶相；所述结晶型乳化剂为硬脂酰乳酸钠，所述植物油为大豆油；所述加热搅拌，加热温度为75～90℃，搅拌时间为20～50min；所述冷却，冷却温度为20±2℃，冷却时间为12～48h；所述结晶型乳化剂的添加量为油凝胶相质量的5～11wt％；

（2）将多糖加入水中，使其完全溶解形成水凝胶相；所述多糖为黄原胶，所述多糖的添加量为水凝胶相质量的0 .3～3wt％；

（3）将水凝胶相与油凝胶相混合，剪切乳化形成凝胶化乳液；所述水凝胶相的添加量为凝胶化乳液总质量的10～30wt％，或所述水凝胶相的添加量为凝胶化乳液总质量的40～60wt％；所述剪切乳化，转速为3000～6000rpm，时间为1～4min；

（4）将所述凝胶化乳液在室温下经搅打充气，当所述水凝胶相的添加量为凝胶化乳液总质量的10～30wt％，得到W/O型充气型类脂肪；当所述水凝胶相的添加量为凝胶化乳液总质量的40～60wt％，得到O/W型充气型类脂肪。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤（4）中搅打充气的参数为6000rpm充气5min。

3.一种室温下乳化结构可调的充气型类脂肪的制备方法，其特征在于：包括，

（1）将结晶型乳化剂加入食用植物油中，加热搅拌使其完全溶解，冷却形成油凝胶相；所述结晶型乳化剂为单甘油酯，所述植物油为花生油；所述加热搅拌，加热温度为75～90℃，搅拌时间为20～50min；所述冷却，冷却温度为20±2℃，冷却时间为12～48h；所述结晶型乳化剂的添加量为油凝胶相质量的5～11wt％；

（2）将多糖加入水中，使其完全溶解形成水凝胶相；所述多糖为结冷胶，所述多糖的添加量为水凝胶相质量的0 .3～3wt％；

（3）将水凝胶相与油凝胶相混合，剪切乳化形成凝胶化乳液；所述水凝胶相的添加量为凝胶化乳液总质量的10～30wt％，或所述水凝胶相的添加量为凝胶化乳液总质量的40～60wt％；所述剪切乳化，转速为3000～6000rpm，时间为1～4min；

（4）将所述凝胶化乳液在室温下经搅打充气，当所述水凝胶相的添加量为凝胶化乳液总质量的10～30wt％，得到W/O型充气型类脂肪；当所述水凝胶相的添加量为凝胶化乳液总质量的40～60wt％，得到O/W型充气型类脂肪。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：步骤（4）中搅打充气的参数为6000rpm充气5min。

5.权利要求1-4 任一项所述的制备方法制备得到的室温下乳化结构可调的充气型类脂肪。

6.如权利要求5所述的室温下乳化结构可调的充气型类脂肪在流变学结合摩擦学的口腔加工中的应用。