猪脂肪液化工艺及其流变学特性研究

来源 :华中农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:w_wangjing
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油脂的熔点与其本身脂肪酸组成、饱和度以及碳链的长短有关,降低猪油的熔点,主要是去除长链饱和脂肪酸,这对于提高其食用性、开发高附加值产品和应用于食品工业具有重要意义。本研究以市售精炼猪油为对象,采用不同的催化剂,通过酶促酸解、化学酯交换的方法和流变学、热力学等的手段,开展甲醇钠催化猪油与大豆油的研究、甲醇钠催化干分固脂与辛酸甲酯的研究、固定化脂肪酶Lipozyme TL IM催化干分固脂与辛酸的研究、改性油脂流变学特性的研究、改性油脂理化性质和热力学性质的评价。具体结果如下:以甲醇钠为催化剂,采用化学酯交换技术考察了温度、酯交换时间、催化剂添加量对猪油与大豆油酯交换产物熔点、酸值等指标的影响,通过单因素实验和正交试验得出的最佳工艺条件为:酯交换温度70℃,酯交换时间2h,催化剂添加量为底物质量的0.5%,在此条件下,酯交换产物的熔点为27.9℃,得率为62%;以甲醇钠为催化剂,采用化学酯交换技术考察了温度、酯交换时间和催化剂添加量对干法分提后的固体猪油脂部分与辛酸甲酯酯交换产物熔点和得率的影响,通过单因素实验和正交试验得出的最佳工艺条件为:酯交换温度80℃,酯交换时间2h,催化剂添加量1%,在此条件下,产物的熔点为22.4℃,得率为82%;以干分猪固脂与辛酸为底物,在脂肪酶(Lipozyme TL IM)的催化作用下,以熔点为指标,通过单因素实验确定了脂肪酶、水分、底物比例、反应温度、反应时间等单因素范围,并确定了酶促酸解反应的最佳工艺为:酶添加量15%,底物比率1:5,酯交换时间24h,酯交换温度50℃,水分添加量6%,在此条件下,酯交换产物的熔点为15.9℃,得率为85%。对化学酯交换和酶促酸解改性前后的油脂进行感官评价,结果显示,所得油脂均无异味,有猪油滋味,酶促酸解反应所得油脂颜色透明;对改性油脂的酸值、碘值、过氧化值、反式脂肪酸等理化指标进行测定,两种油脂的酸值分别为:0.52和0.84,与干分猪固脂相比,两种油脂的碘值分别降低到44.0和37.5,测定结果显示不存在反式脂肪酸;对改性油脂的脂肪酸研究表明,化学酯交换和酶促酸解反应后辛酸的插入率分别为26.36%和39.45%。改性后油脂棕榈酸的含量最多降低7%,硬脂酸的含量最多降低8%,其他脂肪酸含量均有不同程度的改变。热力学特性的研究表明酶促酸解反应熔化曲线上的两个吸热峰分别为-22℃和11℃,其中11℃吸热峰较大;化学酯交换的吸热峰分别为-25.6℃和15.4℃,15.4℃的吸热峰较大;酶促酸解反应结晶曲线上的两个放热峰分别为11.4℃和-28.1℃,其中11.4℃放热峰较大;化学酯交换反应的放热峰分别出现在0.5℃和14.5℃。与干分猪固脂相比,化学酯交换反应和酶促酸解反应的熔化吸热峰和结晶放热峰均向低温方向发生移动。流变学特性的研究表明改性后油脂粘度有所降低,在低剪切速率下,四种油脂样品均表现出明显的剪切稀化式的非牛顿流体流变行为,而在较高的剪切速率范围内,表现为牛顿流体性能,其流体特性符合Herschel-Bulkley方程,酶促酸解和化学酯交换反应的相关系数分别达到了0.8847和0.8909。
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