化学酯交换法制备蛋挞专用油和类可可脂

摘要

随着人们生活水平的提高和受西方文化的影响，人们对油脂产品的要求也越来越高。原有的油脂加工工艺技术已经不能满足人们的生活需求。化学酯交换技术因其生产成本低，生产周期短，不涉及非水相催化，易于商业生产推广等原因而得到飞速发展。近些年来蛋挞和巧克力，在中国市场大放异彩，市场前景广阔。但因原料问题，远不能满足广大民众的需求。因此为了满足市场日益增加的消费需求，提高蛋挞营养价值，降低巧克力生产成本，本研究在国内外的研究基础之上以化学酯交换为主要技术制备蛋挞专用油和类可可脂。
　　 首先，据理化指标，将椰子油、大豆油、棕榈硬脂和棕榈油以不同比例混合。依据蛋挞油对延展性等性质的要求，选取其中一组较适宜的蛋挞油基进行化学酯交换反应。比较酯交换对反应前后混合油基固脂含量(SFC)、焓变曲线、晶型、熔点、脂肪酸和甘三酯组成的影响。结果表明，二饱和甘三酯(SSU)相对含量降低了29.7％，三不饱和甘三酯(UUU)、三饱和甘三酯(SSS)和二不饱和甘三酯(UUS)分别增加了170％、32.1％和47.5％，X晶型衍射发现酯交换前后β'晶型从42.8％增加到73.9％，在25℃时固脂含量达到17.1％，熔点从41.5℃降低到39.1;动脉硬化指数反应后也低于反应前。酯交换后的产物的理化性质和晶型结构更适宜作蛋挞专用油。
　　 类可可脂研究首先是对实验室常用油基进行甘三酯分析初步筛选。经高效液相色谱和蒸发光检测器联合应用分析，大豆油、棉籽油、橄榄油、菜籽油、玉米油和花生油UUU和UUS含量很高并且其所含不饱和脂肪酸主要为亚油酸，这与可可脂所含甘三酯和脂肪酸种类相差太远，故上述这些植物油不适合作为类可可脂酯交换的原料油。故初步选择24度棕榈油、52度棕榈油、牛油和羊油进行酯交换制备类可可脂。
　　 接着，选取了52度棕榈油和椰子油分别与羊油进行复配调和，以固脂含量为主要指标筛选与可可脂固脂含量曲线相近的配比油基。结果发现简单的复配调和无法得到与可可脂固脂含量曲线相近的配比油基。故进行酯交换制备类可可脂。
　　 分别进行羊油酯交换、羊油与牛油、羊油与52度棕榈油和羊油与24度棕榈油酯交换。发现羊油酯交换随催化剂量的增加，非目标甘三酯含量仍就很高。而52度棕榈油中主要含有1，3-二软脂酸-2-油酸甘油酯(POP)、1，2-二油酸-3-软脂酸甘油酯(OOP)和三软脂酸甘油酯(PPP)，当其比例增加时，目标甘三酯1-软脂酸-2-油酸-3-硬脂酸甘油酯(POS)和1，3-二硬脂酸-2-油酸甘油酯(SOS)都呈下降趋势，且高熔点的甘三酯PPP含量很高。牛油和羊油酯交换反应结果和羊油同等条件下比较，发现其POS和SOS含量均不如羊油单独酯交换好。24度棕榈油与羊油酯交换目标甘三酯POS随羊油的减少而降低，SOS增加不显著。因此羊油酯交换无法得到合适的类可可脂;52度棕榈油和牛油不适合作为和羊油进行酯交换制备类可可脂;24度棕榈油需要添加硬脂酸甲酯进行进一步研究。
　　 故选择羊油和24度棕榈油及硬脂酸甲酯进行进一步酯交换。经过对反应配比、反应催化剂量、反应温度和反应时间的研究，确定了羊油和硬脂酸甲酯酯交换反应制备类可可脂的合适反应条件为反应质量配比为90∶10，反应催化剂量为0.8％，反应温度为90℃，反应时间为15min。此时所得酯交换产物POS∶SOS∶POP为2.5∶1.5∶1，接近可可脂的2.7∶1.7∶1。羊油、24度棕榈油和硬脂酸甲酯酯交换反应制备类可可脂的合适反应条件为反应质量配比为45∶45∶10，反应催化剂量为0.5％，反应温度为90℃，反应时间为15min。此时所得酯交换产物较适宜做类可可脂。
　　 最后对上述两种类可可脂进行巧克力产品试验，对产品的起霜性、光泽度和硬度进行测定。起霜实验前后对比发现实验组和对照组差距不明显，都无起霜，只是光泽度降低。同时在实验中发现添加用羊油、24度棕榈油和硬脂酸甲酯酯交换的类可可脂含量高时，放置时间久也会起霜。硬度测定发现所自制的几种巧克力在硬度上不如纯巧克力，同时发现可可脂添加量越大硬度越小，而用羊油和硬脂酸甲酯进行酯交换所得的产品硬度要更接近于纯巧克力。
　　 综上所述，以棕榈油为主要油基化学酯交换后的蛋挞专用油品质优于酯交换前的;化学酯交换得到的类可可脂制备的巧克力产品也与纯可可脂的巧克力相近，适合作为可可脂的替代品。但两种专用油的商业化生产工艺和市场前景需进一步研究验证。

目录

声明

摘要

第一章 前言

1．1 油脂加工工艺技术

1．1．1 酶法酯交换

1．1．2 化学法酯交换

1．2 课题研究的意义和内容

1．2．1 蛋挞专用油课题研究意义

1．2．2 类可可脂课题研究意义

1．2．3 课题研究内容

参考文献

第二章 化学酯交换法制备蛋挞专用油

2．1 蛋挞专用油简介

2．2 蛋挞专用油研究进展

2．3 实验材料与设备

2．3．1 实验材料

2．3．2 实验仪器设备

2．4 实验方法

2．4．1 熔点测定

2．4．2 固脂含量(SFC)测定

2．4．3 脂肪酸组成相对含量测定

2．4．4 甘三酯组成相对含量测定

2．4．5 X晶体衍射

2．4．6 差示扫描量热法测定油基焓变

2．4．7 化学酯交换

2．5 结果与分析

2．5．1 油基基本参数

2．5．2 酯交换反应对油基热学性质的影响

2．5．3 酯交换反应对油基晶型的影响

2．5．4 酯交换反应对脂肪酸组成的影响

2．5．5 酯交换反应对甘三酯组成的影响

2．5．6 酯交换反应对固脂含量的影响

2．6 小结

参考文献

第三章 化学酯交换法制备类可可脂

3．1 可可脂简介

3．2 可可脂代用品简介

3．2．1 类可可脂

3．2．2 代可可脂

3．3 类可可脂原料油简介

3．3．1 乌桕脂简介

3．3．2 大豆油和菜籽油等不饱和油脂简介

3．3．3 棕榈油简介

3．3．4 羊油简介

3．4 可可脂和羊油对比

3．5 可可脂代用品生产技术研究进展

3．5．1 油脂分提技术

3．5．2 油脂复配调和技术

3．5．3 油脂氢化技术

3．5．4 油脂酯交换技术

3．6 实验材料与设备

3．6．1 实验材料

3．6．2 实验仪器设备

3．7 实验方法

3．7．1 熔点测定

3．7．2 固脂含量(SFC)测定

3．7．3 脂肪酸组成相对含量测定

3．7．4 甘三酯组成相对含量测定

3．7．5 化学酯交换

3．7．6 巧克力制备

3．7．7 巧克力起霜性测定

3．7．8 巧克力硬度测定

3．8 结果与分析

3．8．1 可可脂及各种基料油甘三酯组成分析及筛选

3．9 复配调和技术探究制备代可可脂

3．9．1 羊油与52度油复配调和

3．9．2 羊油与椰子油复配调和

3．10 酯交换原料油初步筛选

3．10．1 羊油酯交换

3．10．2 羊油和52度棕榈油酯交换

3．10．3 羊油和牛油酯交换

3．10．4 羊油和24度棕榈油酯交换

3．11 酯交换原料油反应条件确定

3．11．1 羊油和硬脂酸甲酯酯交换

3．11．2 羊油、24度棕榈油和硬脂酸甲酯酯交换

3．12 酯交换小结

3．13 巧克力产品性能比较

3．13．1 巧克力起霜实验

3．13．2 巧克力硬度实验

参考文献

第四章 主要结论

第五章 前景与展望

附录

致谢

攻读硕士学位期间取得的研究成果