一种香榧蜡油凝胶及其制备与作为人造奶油替代

(一)本发明涉及一种香榧蜡油凝胶及其制备与作为人造奶油替代物的应用。背景技术：0、(二)背景技术1、人造奶油是烘焙食品中必不可少的成分，它可以赋予产品良好的口感和理想的感官属性。由于经济因素和天然奶油(如黄油)的高饱和脂肪含量，科学家们提出了将液态植物油转化为人造奶油的方法，从而生产低成本且具有理想特性的脂肪，并对健康有益。将液态植物油转化为人造奶油的方法有氢化、酯化和分馏等。氢化技术在商业领域的应用最广，产品具有更高的熔点、稳定性和保质期，但产生的反式脂肪酸(tfa)与心血管疾病、ii型糖尿病和癌症等有关。除了tfa外，来自酯化和分馏的饱和脂肪(sfa)摄入过量也会对健康造成有害影响，并可能与肥胖、心血管疾病、代谢综合征和糖尿病等健康问题有关。2、香榧蜡(tgw)作为一种天然植物蜡，是一种易于制备、油结合力高、热可逆性、低临界胶凝浓度和低成本的有机结构剂。其形成的三维网络结构将液态植物油物理结合，形成半固体混合物。这种蜡基油凝胶的半固体混合物，既具有传统固体脂肪的功能，又保留了植物油的营养成分。甘油二酯(dag)是一种新型的低热量结构脂，对脂质代谢具有多种有益作用，可抑制体脂积累，降低血清甘油三酯水平。dag属gras物质，食用安全，并于2009年获批为新食品原料。3、现有人造奶油含反式脂肪酸和高饱和脂肪酸，需要寻求一种利用天然原料制备零反式脂肪和低饱和脂肪的人造奶油替代品，同时传递高不饱和脂肪酸、赋予产品健康功能。技术实现思路0、(三)技术实现要素：1、本发明目的是提供一种香榧蜡油凝胶及其制备与作为人造奶油替代物的应用，该油凝胶不仅可增强产品的营养、质构、口感和风味，提高了产品安全性，同时避免了液体油使用时泄漏和终产品的质地弱等缺点，解决了消费者对反式脂肪酸和高饱和脂肪酸的担忧，可广泛应用于制备零反式脂肪酸和低饱和脂肪酸的焙烤食品。2、本发明采用的技术方案是：3、本发明提供一种香榧蜡油凝胶，所述香榧蜡油凝胶由如下质量组分制成：香榧蜡3-5％、凝胶因子0-2％(0是指不添加)，余量甘油二酯；所述凝胶因子包括植物甾醇、甾醇酯、薯蓣皂素、单硬脂酸甘油酯、司盘80、吐温80、卵磷脂。4、进一步，所述香榧蜡油凝胶由如下质量组分制成：香榧蜡1-5％，余量甘油二酯。5、进一步，所述香榧蜡油凝胶由如下质量组分制成：香榧蜡3.2％、凝胶因子0.5-2％，余量甘油二酯；所述凝胶因子为甾醇酯、薯蓣皂素、单硬脂酸甘油酯、司盘80、吐温80、卵磷脂中的一种。6、进一步，所述香榧蜡油凝胶由如下质量组分制成：香榧蜡3.2％、薯蓣皂素1％，余量甘油二酯。7、进一步，所述甘油二酯包括大豆油甘油二酯、山茶油甘油二酯或香榧油甘油二酯。8、本发明还提供一种所述香榧蜡油凝胶的制备方法，所述方法为：按配方量，将各原料混合，在80℃下，300rpm磁力搅拌至样品澄清透明，冷却至25℃，得到香榧蜡油凝胶。9、本发明还提供一种所述香榧蜡油凝胶作为人工奶油替代物的应用。10、本发明还提供一种由所述香榧蜡油凝胶制作的零反式脂肪酸和低饱和脂肪酸的面包，所述面包每1000质量份包含542质量份高筋面粉，63质量份蔗糖，42质量份香榧蜡油凝胶，6质量份干酵母，8质量份食盐，余量为蒸馏水。11、进一步，所述面包按如下步骤制备：按配方量，将除香榧蜡油凝胶外的所有材料使用搅拌机低速混合至形成光滑的面团；再将香榧蜡油凝胶加入搅拌机中进行高速混合至面筋网络全部形成；随后，将面团在温度为38℃、湿度为70％的醒发机中醒发30min；取出面团，将其切成等质量的小块(50g)，然后将面团揉成圆形；再在温度为38℃、湿度为70％的醒发机中对面团进行二次醒发，醒发时间为1h，然后将面团放在预热的烤箱中，200℃烘烤8min，220℃烘烤4min，获得所述的面包。12、与现有技术相比，本发明有益效果主要体现在：13、本发明提供一种香榧蜡油凝胶，能够作为人造奶油替代物，100％替代面包中的市售人造奶油制备零反式脂肪酸和低饱和脂肪酸的面包，所制备的面包具有水分较高、比容适中、口感柔软且紧致等特点。此外，它减少了41.88％的饱和脂肪酸，为面包提供了健康的功能。本发明香榧蜡油凝胶作为人造奶油替代物，在消除了反式脂肪、降低了饱和脂肪含量的同时，实现了面包等食品口感的复原和营养的强化。14、(四)具体实施方式15、下面结合具体实施例对本发明进行进一步描述，但本发明的保护范围并不仅限于此：16、薯蓣皂素购自武汉拉那白医药化工有限公司；植物甾醇、薯蓣皂素、单甘油酯、司盘80、吐温80、大豆卵磷脂，均购自国药集团化学试剂有限公司；大豆油甘油二酯，山茶油甘油二酯购自广东粤膳特医营养科技有限公司；香榧油甘油二酯，诸暨立勤生态农业开发有限公司提供。市售人造奶油、高筋面粉、蔗糖、食盐和干酵母，均购自当地超市(杭州，浙江)。17、甾醇酯，购自西安海斯夫生物科技有限公司；香榧蜡购自浙江立勤农业开发有限公司。18、实施例1-4dag油凝胶中香榧蜡浓度的确定19、实施例1、人造奶油替代品——香榧蜡1％+大豆油甘油二酯99％20、准确称取1.8克香榧蜡和176.4克大豆油甘油二酯于马克瓶中，在80℃下，300rpm磁力搅拌至样品澄清透明。然后将混合物冷却至25℃，获得香榧蜡油凝胶，即人造奶油替代物，测定油凝胶的硬度为48.01g、粘附性-24.76g·s和持油率为85.83％，结果见表1。21、油凝胶的硬度、粘附性测定方法：将上述制备的香榧蜡油凝胶加热融化后加入圆柱形容器中，在室温下平衡24h，油凝胶直径为20毫米。使用质构分析仪(ta)测定硬度和粘附性。质构分析仪条件：压缩直径为10mm的圆柱形探针(p-0.5)，压缩速度为1.0mm/s，压缩深度为10mm，测试温度为25℃。22、油凝胶持油率测定方法：取1克油凝胶样品于2ml离心管(无样品的离心管质量记为m1)，10000r/min，离心15min，倒置2h，倾倒出液体油，对此时离心管进行称重m2。持油率(％)＝(m2-m1)/1ⅹ100。23、油凝胶涂抹性测定方法:采用配备了ttc涂抹性rig的质构分析仪测定涂抹性质，融化的油凝胶样品装入母锥中，避免空气进入，在25℃下保存24小时后，使用相应的公锥将样品移位到距母锥基部0.5mm以内的位置，迫使其在精确匹配的公锥和母锥之间流动。预测速度为1mm/s，测试速度为5mm/s，后测速度为5mm/s。测试重复三次，以平均值计。24、实施例2、人造奶油替代物——香榧蜡3.2％+大豆油甘油二酯96.8％25、准确称取5.7克香榧蜡和174.2克大豆油甘油二酯于马克瓶中，在80℃下，300rpm磁力搅拌至样品澄清透明。然后将混合物冷却至25℃，获得香榧蜡油凝胶，即人造奶油替代物。采用实施例1方法检测人造奶油替代物的硬度241.15克、粘附性-817.47g·s和持油率99.28％，结果见表1。26、实施例3、人造奶油替代物——香榧蜡4％+大豆油甘油二酯96％27、准确称取0.72克香榧蜡和17.28克大豆油甘油二酯于马克瓶中，在80℃下，300rpm磁力搅拌至样品澄清透明。然后将混合物冷却至25℃，获得香榧蜡油凝胶，即人造奶油替代物。采用实施例1方法检测人造奶油替代物的硬度324.94g、粘附性-1051.16g·s和持油率99.58％，结果见表1。28、实施例4、人造奶油替代物——香榧蜡5％+大豆油甘油二酯95％29、准确称取0.9克香榧蜡和17.1克大豆油甘油二酯于马克瓶中，在80℃下，300rpm磁力搅拌至样品澄清透明。然后将混合物冷却至25℃，获得香榧蜡油凝胶，即人造奶油替代物。采用实施例1方法检测人造奶油替代物的硬度458.81g、粘附性-1460.82g·s和持油率99.66％，结果见表1。30、实施例5-11dag油凝胶中二元凝胶因子的确定31、实施例5、人造奶油替代物——香榧蜡3.2％+植物甾醇0.8％+大豆油甘油二酯96％准确称取5.8克香榧蜡、1.4克植物甾醇和172.8g大豆油甘油二酯于马克瓶中，在80℃下，300rpm磁力搅拌至样品澄清透明。然后将混合物冷却至25℃，获得香榧蜡油凝胶，即人造奶油替代物。采用实施例1方法分析人造奶油替代物的硬度260.53g、粘附性-948.83g·s和持油率99.50％，涂抹性1002.11g·s，结果见表1。32、实施例6、人造奶油替代物——香榧蜡3.2％+甾醇酯0.8％+大豆油甘油二酯96％33、将实施例5中的植物甾醇改为甾醇酯，其他步骤不变。测定制得的人造奶油替代物的硬度205.23g、粘附性-784.49g·s、涂抹性1392.69g·s和持油率99.82％，结果见表1。34、实施例7、人造奶油替代物——香榧蜡3.2％+薯蓣皂素0.8％+大豆油甘油二酯96％将实施例5中的植物甾醇改为薯蓣皂素，其他步骤不变。测定制得的人造奶油替代物的硬度为196.44g、粘附性-595.26g·s、涂抹性1163.97g·s和持油率99.80％，结果见表1。35、实施例8、人造奶油替代物——香榧蜡3.2％+单硬脂酸甘油酯0.8％+大豆油甘油二酯96％36、将实施例5中的植物甾醇改为单硬脂酸甘油酯，其他步骤不变。测定制得的人造奶油替代物的的硬度191.51g、粘附性-350.90g·s、涂抹性1368.09克·秒和持油率99.35％，结果见表1。37、实施例9、人造奶油替代物——香榧蜡3.2％+0.8％司盘80+大豆油甘油二酯96％将实施例5中的植物甾醇改为司盘80，其他步骤不变。测定制得的人造奶油替代物的硬度为217.37g、粘附性-722.82g·s、涂抹性1650.56g·s和持油率99.63％，结果见表1。38、实施例10、人造奶油替代物——香榧蜡3.2％+0.8％吐温80+大豆油甘油二酯96％将实施例5中的植物甾醇改为吐温80，其他步骤不变。测定人造奶油替代物的硬度207.36g、粘附性-699.85g·s、涂抹性1868.19g·s和持油率99.33％，结果见表1。39、实施例11、人造奶油替代物——香榧蜡3.2％+0.8％大豆卵磷脂+大豆油甘油二酯96％40、将实施例5中的植物甾醇改为大豆卵磷脂，其他步骤不变。测定人造奶油替代物的硬度302.68g、粘附性-687.47g·s、涂抹性1463.4g·s和持油率99.65％，结果见表1。41、实施例12-17dag油凝胶中香榧蜡、薯蓣皂素比例的确定42、实施例12、人造奶油替代物——香榧蜡3.2％+0.5％薯蓣皂素+大豆油甘油二酯96.3％43、将实施例5中1.4克植物甾醇改为0.9克薯蓣皂素，其他步骤不变。测定人造奶油替代物的硬度217.33g、粘附性-762.03g·s、涂抹性1341.06g·s和持油率99.86％，结果见表1。44、实施例13、人造奶油替代物——香榧蜡3.2％+1％薯蓣皂素+大豆油甘油二酯95.8％45、将实施例5中1.4克植物甾醇改为1.8克薯蓣皂素，其他步骤不变。测定人造奶油替代物的硬度177.77g、粘附性-520.69g·s、涂抹性976.72g·s和持油率99.52％，结果见表1。46、实施例14、人造奶油替代物——香榧蜡3.2％+1.5％薯蓣皂素+大豆油甘油二酯95.3％47、将实施例5中1.4克植物甾醇改为2.7克薯蓣皂素，其他步骤不变。测定人造奶油替代物的硬度187.22g、粘附性-668.78g·s、涂抹性1296.75g·s和持油率99.53％，结果见表1。48、实施例15、人造奶油替代物——香榧蜡3.2％+2.0％薯蓣皂素+大豆油甘油二酯94.8％49、将实施例5中1.4克植物甾醇改为3.6克薯蓣皂素，其他步骤不变。测定人造奶油替代物的硬度185.97g、粘附性-681.13g·s、涂抹性1314.91g·s和持油率99.61％，结果见表1。50、实施例16、人造奶油替代物——香榧蜡3.2％+1.0％薯蓣皂素+山茶油甘油二酯95.8％51、将实施例5中1.4克植物甾醇改为1.8克薯蓣皂素，172.8g大豆油甘油二酯改为172.8g山茶油甘油二酯，其他步骤不变。油替代物的硬度175.82g、粘附性-510.18g·s、涂抹性915.6g·s和持油率99.68％，结果见表1。52、实施例17、人造奶油替代物——香榧蜡3.2％+1.0％薯蓣皂素+香榧油甘油二酯95.8％53、将实施例5中1.4克植物甾醇改为1.8克薯蓣皂素，172.8g大豆油甘油二酯改为172.8g香榧油甘油二酯，其他步骤不变。油替代物的硬度180.37g、粘附性-549.64g·s、涂抹性956.42g·s和持油率99.88％，结果见表1。54、对照例1、市售人造奶油的硬度、粘附性和涂抹性55、采用实施例1方法检测市售人造奶油的硬度245.07g、粘附性-382.67g·s和涂抹性1420.16g·s，结果见表1。56、表1凝胶因子种类及添加量对人造奶油替代物的硬度、粘附性、涂抹性和持油率的影响57、58、59、注，表1中香榧蜡或其他凝胶因子添加量均是以占人造奶油替代物总质量的百分比计。60、从表1可以看出，相对于对照例1(市售人造奶油组)和实施例1(1％香榧蜡)，实施例2-4(不同香榧蜡浓度)表现出理想的持油率(>95％)和合适的硬度。然而其黏附性明显高于市售人造奶油，表明其涂抹性不理想。61、因此，我们以3.2％香榧蜡-96％大豆油甘油二酯为基础，研究了香榧蜡与植物甾醇、甾醇酯、薯蓣皂苷元、单硬脂酸甘油酯、司盘80、吐温80、大豆卵磷脂以4比1的质量比组合成人造奶油替代物的物理性能。如表1所示，所有香榧蜡+凝胶因子混合结构剂制备的人造奶油替代物(实施例5-11)依然保持理想的持油率(>99％)。在粘附性方面，除香榧蜡-植物甾醇组(实施例5)外，实施例6-11均有显著改善。此外，香榧蜡-单硬脂酸甘油酯组(实施例8)的粘附性与市售人造奶油(对照例1)最接近，其次是香榧蜡-薯蓣皂素组(实施例7)。就涂抹性而言，香榧蜡-植物甾醇组(实施例5)是最好的，其次是香榧蜡-薯蓣皂素组(实施例7)。综合考虑单硬脂酸甘油酯中饱和脂肪酸含量较高，植物甾醇黏附性高，使用不方便等缺点，选择薯蓣皂素与香榧蜡结合构建人造奶油替代物。此外，大豆油甘油二酯更换为山茶油甘油二酯(实施例16)或香榧油甘油二酯(实施例17)，香榧蜡/薯蓣皂素油凝胶的强度、粘附性、涂抹性及持有率没有明显变化。62、我们之前的研究发现，薯蓣皂素-甘油二酯油凝胶具有良好的抗脂解活性，这表明由香榧蜡、薯蓣皂素和甘油二酯制备的人造奶油替代物在未来的工业应用中可能是一种潜在的多功能脂质。进一步的优化研究(实施例12-15)发现，由3.2％香榧蜡与1.0％薯蓣皂素组合而成的人造奶油替代物(实施例13)在硬度、黏附性和涂抹性方面表现出与市售人造奶油最相似的凝胶行为。因此，选择实施例13制备的人造奶油替代物用于后续的试验研究。63、实施例18、大豆油甘油二酯替代人造奶油制备面包的特性64、面包的制备方法：准确称取524克高筋面粉、357克水、63克糖、6克干酵母和8克盐放入搅拌机中，低速混合至形成光滑的面团。再将84克大豆油甘油二酯加入搅拌机中进行高速混合至面筋网络全部形成。随后，将面团在温度为38℃、湿度为70％的醒发机中醒发30min。取出面团，将其切成等质量的小块(50克)，然后将面团揉成圆形。随后，再在温度为38℃、湿度为70％的醒发机中对面团进行二次醒发，醒发时间为1h。然后将面团放在在预热的烤箱中，200℃烘烤8min，220℃烘烤4min。冷却至室温后，将面包切成15mm厚的面包片，分析面包含水量、比容、质构及饱和脂肪酸含量和不饱和脂肪酸含量，结果见表2。65、面包性含水量和比容的测定：将面包样品于105℃的烘箱中干燥，并定期精确称重，直至达到恒重，测定面包的含水量。比容采用芝麻置换法测定面包体积。取一个待测面包样品，称量后放入一定容积的容器中，将芝麻作为填充剂加入容器中，完全覆盖面包样品并摇实填满，用直尺将填充剂刮平，取出面包，将芝麻倒入量筒中测量体积，容器体积减去填充剂体积得到面包体积。比容即单位质量体积的大小。以平均值计。66、面包的质构特性测定：通过使用质构分析仪(ta)分析面包的质构性能。使用两个压缩周期以5.0mm/s的速度将面包压缩至其原始高度的70％，测定硬度(g)、弹性(mm)、内聚性(-)、胶粘性(g)、咀嚼性(g)。67、面包中油脂的提取及其脂肪酸组成的测定：10g面包屑样品加入100ml石油醚中，在30℃搅拌提取，离心，取上清液旋转蒸发脱除溶剂即为粗脂肪，然后对粗脂肪进行甲酯化处理。采用agilent 7890a气相色谱仪(配备hp88毛细管柱)分析脂肪酸组成。气相分析条件：安捷伦agilent 7890a气相色谱仪(agilent technologies,santa clara,ca,usa)配备hp-88毛细管柱(60m×0.25mm×0.25μm)。注射温度为250℃，检测器温度为260℃。烘箱温度设为120℃，保持1min；10℃/min加热至175℃，保持10min；然后以5℃/min加热至210℃，保持5分钟，最后以5℃/min加热至230℃，保持8.5min。通过混合标准品保留时间来鉴定脂肪酸。所有实验均重复三次，以平均值计。68、实施例19、香榧蜡/薯蓣皂素-大豆油甘油二酯油凝胶替代人造奶油制备面包的特性69、将实施例18面包制备方法中大豆油甘油二酯替换为实施例13制备的人造奶油替代物(香榧蜡3.2％+2.0％薯蓣皂素+大豆油甘油二酯94.8％)，其他操作完全相同。面包冷却平衡后，测定其含水量、比容、质构特性(包括硬度(g)、弹性(mm)、内聚性(-)、胶粘性(g)、咀嚼性(g))以及脂肪酸组成，计算饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸含量，结果见表2。70、实施例20、香榧蜡/薯蓣皂素-山茶油甘油二酯油凝胶替代人造奶油制备面包的特性71、将实施例18面包制备方法中大豆油甘油二酯替换为实施例16制备的人造奶油替代物(香榧蜡3.2％+1.0％薯蓣皂素+山茶油甘油二酯95.8％)，其他操作完全相同。面包冷却平衡后，测定其含水量、比容、质构特性(包括硬度(g)、弹性(mm)、内聚性(-)、胶粘性(g)、咀嚼性(g))以及脂肪酸组成，计算饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸含量，结果见表2。72、实施例21、香榧蜡/薯蓣皂素-香榧油甘油二酯油凝胶替代人造奶油制备面包的特性73、将实施例18面包制备方法中大豆油甘油二酯替换为实施例17制备的人造奶油替代物(香榧蜡3.2％+1.0％薯蓣皂素+香榧油甘油二酯95.8％)，其他操作完全相同。面包冷却平衡后，测定其含水量、比容、质构特性(包括硬度(g)、弹性(mm)、内聚性(-)、胶粘性(g)、咀嚼性(g))以及脂肪酸组成，计算饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸含量，结果见表2。74、对照例2、市售人造奶油生产面包的特性75、将实施例18面包制备方法中大豆油甘油二酯替换为市售人造奶油，其他步骤不变；制得的面包分析其含水量、比容、质构及饱和脂肪酸含量和不饱和脂肪酸含量，结果如表2表示。76、表2不同脂质种类对面包含水量、比容、质构及脂肪酸组成的影响77、78、注，ufa为不饱和脂肪酸，sfa为饱和脂肪酸79、如表2所示，用市售人造奶油(对照例2)制作的面包具有最高的比容(3.18ml/g)和最低的水分，因此在质地上具有最低的咀嚼性、粘性和硬度。油凝胶替代物组(实施例19,20,21(香榧蜡3.2％+1.0％薯蓣皂素+大豆油/山茶油/香榧油甘油二酯95.8％)面包的比容适中，保湿性能最好，具有较好的咀嚼性、胶性和硬度，以及最适的黏结性和弹性，口感柔软、紧实。液态大豆油甘油二酯油替代组(实施例18)在比容、水分、胶度、咀嚼度、硬度等方面也能达到适中的面包品质，这应归功于其良好的乳化性能。80、同样条件下制备面包并进行检测，实施例1-17制备的油凝胶作为人造奶油替代物具有液体甘油二酯的大部分特性，在室温下呈固体状，类似于起酥油，使用方便。此外，它还具有减少饱和脂肪、消除反式脂肪和输送功能性多不饱和脂肪酸的特点，体现了保健功能。在我们的研究中，用油凝胶100％代替市售人造奶油制备的面包，饱和脂肪酸含量从61.18％降低到23.33％、12.45％、3.51％，而ufa含量从38.82％提高到76.67％、87.55、96.49％同时传递了功能性甘油二酯，健康功效得到显著增强。