论文部分内容阅读
过多食用油脂引发的高血脂、动脉硬化和癌症等疾病不容小觑,低热脂肪产品的开发备受关注。可可脂作为制备巧克力及其它糖果食品的主要原料之一,赋予了产品优良的口感和品质,但是不可避免的存在高热量的问题。由丁酸和硬脂酸组成的短长碳链结构脂作为一种低热结构脂,不仅热量低,而且与可可脂、代可可脂的特性相似,可作为低热可可脂代用品。本论文以丁酸甘三酯(TB)和硬脂酸甲酯(St-ME)为原料,对无溶剂体系下酶促酯交换合成短长碳链甘三酯的工艺进行了研究,进一步对产物进行分子蒸馏纯化得到产品,在此基础上将产品的熔化性能、结晶行为等理化性质与可可脂、可可脂代用品进行了比较,为短长碳链甘三酯的应用提供指导。论文采用1,3专一性固定化酶Lipozyme RM IM为催化剂,在无溶剂体系下,丁酸甘三酯(TB)和硬脂酸甲酯(St-ME)发生酯交换反应,合成短长碳链甘三酯,接着进行了反应器的筛选,选取低压旋转蒸发反应器,进一步考察了底物摩尔比、酶的添加量、反应温度和反应时间对指标St-ME转化率和三长碳链甘三酯含量(LLL-TAG)的影响。通过响应面方法优化使得St-ME转化率最高,LLL-TAG含量最低,得到最佳工艺条件:反应时间6.52 h,底物摩尔比(St-ME:TB)1.77:1,酶的添加量10.34%,反应温度65 oC,在此最优条件下,St-ME转化率和LLL-TAG含量实测值分别为78.47%和4.89%,与理论值吻合。通过短程分子蒸馏法纯化酯交换产物得到低热可可脂代用品。比较产品与可可脂、可可脂代用品的熔化性能,结果显示:产品的熔点为37.2 oC,与可可脂、可可脂代用品接近;SFC曲线与它们相似,具有优异的口融性;硬度与类可可脂接近,介与可可脂和可可脂替代品之间。比较其与可可脂替代品和可可脂取代品的晶型和等温、非等温结晶特性,结果表明:短长碳链甘三酯与可可脂替代品、可可脂取代品一样,同质多晶倾向小,稳定在β’晶型;短长碳链甘三酯与可可脂取代品均逐渐形成球晶,且前者较之于后者,晶体成核和聚集速度更快,但晶体偏小,而可可脂替代品较稳定,呈细腻颗粒状晶体;短长碳链甘三酯的分子间连接力相对较弱,晶体网络空间致密度低于可可脂替代品和可可脂取代品。等温结晶动力学研究结果表明:温度对短长碳链甘三酯晶体的成核与晶体生长的影响小,过程中几乎无诱导期,结晶速率高于可可脂替代品和可可脂取代品。非等温结晶特性研究显示:短长碳链甘三酯与可可脂替代品一样,在不同降温速率下,DSC图均出现双峰,而可可脂取代品始终为单峰。降温速率变化(1 oC /min-20 oC /min)过程中,n值变化小,说明降温速率对三种脂肪的成核与生长方式影响不大。可可脂取代品和短长碳链甘三酯峰I以及可可脂替代品峰II结晶速率随冷却速率的降低而减小,在1 oC/min时显著下降。但总体,在非等温条件下,三种脂肪晶体形成机理和结晶速率相近。采用等温曲线和?SFC曲线分析法,考察短长碳链甘三酯与可可脂、可可脂代用品的相容性,结果表明:本产品与可可脂、可可脂代用品的相容性有限,与可可脂取代品一样,适合完全取代可可脂用于巧克力、巧克力涂层或其他糖果产品中,且在这样的情况下需要用低脂的可可粉代替高脂的可可浆。