谷维素与甾醇结合交联固化植物油的规律研究

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油凝胶通过凝胶因子之间的交互作用形成空间三维网络结构,固定住液体油相,使其失去流动性而形成的—种具有类固脂特性的粘弹性物质。植物油凝胶作为—种新型健康脂质,而日益备受关注,广泛应用于食品、医药、日用化工等领域。本研究以常见植物油为基料油,以γ-谷维素与p-谷甾醇的混合物作为凝胶剂,在—定条件下经加热搅拌、静置冷却形成油凝胶,并对其—系列特性进行了初步探究。以12种常见植物油为基料油添加γ-谷维素与p-谷甾醇(3:2 w/w)的混合物,经加热搅拌、静置冷却形成有机凝胶。分析不同植物油对凝胶形成的影响及结构剂添加量与凝胶热力学特性之间的关系。结果表明,不同植物油的凝胶形成时间有很大差异(葵花油凝胶14 min,蓖麻油放置24 h未见凝胶形成)随着结构剂添加量的增加(8%、12%、16%)凝胶熔化温度也会成比例增加(50、60、70℃),分析比较发现,植物油粘度和不饱和度会对凝胶形成造成影响,即粘度越小不饱和度越大,越易于凝胶形成,反之较难。把不同植物油凝胶的等温结晶曲线与Avrami模型拟合,分析出植物油凝胶的晶体成核表现为均相瞬时成核(n=1)和非均相不定时成核(n=2)两种方式,都表现为一维线性生长。以一级压榨葵花籽油为原料,添加一定浓度的γ-谷维素+p-谷甾醇混合物制备出葵花油凝胶,探究不同制备工艺条件对葵花油凝胶硬度及微观结构的影响。在单因素试验的基础上,通过正交试验确定了6%γ-谷维素+β-谷甾醇混合物添加量葵花油凝胶的最优制备条件。试验表明,影响葵花油凝胶硬度因素的主次顺序为:冷却温度>γ-谷维素:p-谷甾醇添加比例>加热时间>加热温度;6%y-谷维素+β-谷甾醇添加量葵花油凝胶的最优制备工艺为:加热温度140℃,加热时间50min,冷却温度5℃,γ-谷维素:β-谷甾醇添加比例60:40重量比。在最优工艺条件下,6%γ-谷维素+β-谷甾醇添加量葵花油凝胶硬度为479.61±9.18g。以8%葵花油凝胶为研究对象,对不同制备工艺条件下的葵花油凝胶的硬度、粘弹性及微观结构进行分析,发现γ-谷维素与p-谷甾醇的添加比例、加热温度、加热时间和冷却温度都会对葵花油凝胶的这些性质造成影响。γ-谷维素与β-谷甾醇的重量比为60:40的葵花油凝胶相比于其他比例的凝胶具有较大的硬度、弹性模量(G’)和粘性模量(G”),具有更稳定的三维网络结构;随着加热温度的升高和加热时间的延长,葵花油凝胶硬度、弹性模量和粘性模量都是先增大而后基本保持不变,凝胶网络亦是逐渐形成并保持稳定;当冷却温度过低时(-5℃),凝胶硬度和粘弹性模量较低,随着冷却温度的升高,10℃时凝胶硬度、弹性模量和粘性模量达到最大,温度继续升高其值均降低,三维网络结构消失。对葵花油凝胶的流体性质进行分析,结果发现,随着剪切速率的增大,葵花油凝胶表观黏度逐渐减小表现出假塑性流体性质。对葵花油凝胶进行自组建热力学模型分析,得出凝胶三维网络结构形成过程是一个焓驱使过程,且作用力类型为氢键作用力。在两种储藏条件下(4℃和25℃),葵花油凝胶的持油率随着时间的延长均降低,9周内,凝胶网络对液体油的固定能力较强,均在90%以上,且4℃条件下的持油率较高,在96%以上;相比于室温储藏(25℃),低温储藏(4℃)条件下葵花油凝胶具有较大的硬度和粘度,且氧化稳定性较好。以不同制备工艺条件下的葵花油凝胶作为速冻专用油添加到汤圆馅料中考察不同条件下汤圆馅料的质构特性以及汤圆的抗冻性,并对其进行感官评价。结果发现,在不同工艺条件下,汤圆馅料表现出与葵花油凝胶相同的质构特性,但汤圆的抗冻性较差,且感官评价结果不佳。
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