棕榈硬脂与大豆油相容性分析

2.1.1 SFC 测定由于大豆油熔点不到0℃，设置温度过高后其固体脂肪含量为0。本实验将温度设定至18℃，间隔3℃。棕榈硬脂与大豆油的SFC 测定结果见表1。棕榈硬脂的SFC 一直维持在64% 以上，其在常温下以固态存在，表现为硬、脆的质地。和棕榈硬脂相比，大豆油的SFC 要小很多。在0～9℃条件下，大豆油有少量固脂; 温度高于15℃ 后其SFC 已降至0%。SFC 在3、6、9℃均比0℃高，这可能是由于在急剧降温至0℃时，有部分馏分以非稳态的α 晶型存在，温度上升给晶型转变提供了能量，α 晶型向更稳定的β＇晶型转化，表现为SFC 的升高。棕榈硬脂与大豆油之间巨大的SFC 差异源于脂肪酸组成的差别［11］，不饱和脂肪酸的低熔点使其以液体油存在，而饱和脂肪酸的高熔点使其以固体脂形式存在。大豆油中不饱和脂肪酸含量高达84.4%，棕榈硬脂的不饱和脂肪酸含量为18.5～47.2%［12］。

2.1.2 ΔSFC 分析由于大豆油在15℃以上SFC 为0%，不出现结晶，可认为，在该温度以上混合油脂中的结晶脂量不受其影响，高于15℃后不需要进行相容性分析。故将整个相容性分析的温度设定到15℃。棕榈硬脂与大豆油按1∶9、2∶8、3∶7、4∶6、5∶5、6∶4、7∶3、8∶2、9∶1比例混合，用核磁共振仪测定混合油样在不同温度下的SFC( 实测SFC) 。绘制棕榈硬脂与大豆油实测SFC 与理论SFC 偏差曲线图，如图1 所示ΔSFC 越接近零，混合油脂的相容性越好; ΔSFC为正值，则出现偏晶现象; ΔSFC 为负值，则出现共晶现象。从ΔSFC 曲线中发现，棕榈硬脂和大豆油在设定温度下多以共晶状态存在。在整个考察的温度区间内，棕榈硬脂比例为10% 时，其相容性最好，集中在－3 ～－1.5%。从趋势来看，棕榈硬脂比例为50%

时，共晶现象将最严重，相容性最差。油脂的相容性与其甘三酯类型有密切关系［13］。大豆油富含三亚油酸甘三酯( LLL) ，棕榈硬脂含较多三棕榈酸甘三酯( PPP) ，而PPP /LLL 易以共晶状态存在［14］。因此，在考虑该两种油调和使用时，应尽量避免平均使用。

2.2 调和技术研究

2.2.1 基料油比例与熔点关系高熔点的棕榈硬脂与其他油脂混合时，常温下易呈固态。食品加工业生产的自动化、连续化要求食品配料具有良好的流动性，能自动计量用泵输送。配制不同比例的棕榈硬脂与大豆油的混合油，测定混合油样的熔点，结果见图2结果表明，棕榈硬脂的添加对混合油脂的熔点影响很大。随着棕榈硬脂添加量的增加，熔点先快速上升后上升缓慢。棕榈硬脂比例为10%，混合油脂的熔点为30.4℃，常温呈流态; 当棕榈硬脂比例为30%，熔点到达了42.3℃，此时的混合油脂常温下基本以固态形式出现。根据两者相容性分析的结果，以及流动态的熔点限制，本实验最终确定基料油中棕榈硬脂、大豆油的比例为1∶9。

2.2.2 调和剂单因素及正交实验卵磷脂、斯潘60和分子蒸馏单甘酯是常用的油脂乳化剂。棕榈硬脂、大豆油在常温下为固液两相体系，通过实验发现上述乳化剂具有调和作用，故此作为调和剂。对三种调和剂的用量进行单因素实验。以离心分离率为指标，考察三种调和剂不同添加量对调和油样稳定性的影响，结果见图3。

离心分离率越高，油脂稳定性越差。从图中可以发现，斯潘60 在调和油脂中的稳定效果最好，当其添加量为0.4g /kg 时，离心分离率为4.8%; 添加量再增加时，离心分离率降低，油脂稳定性更好。要达到较好的调和稳定效果，单甘酯的添加量需超过4g /kg，是斯潘60 添加量的十倍左右。卵磷脂的调和效果不佳，5g /kg 的添加量与1g /kg 的稳定效果相当。调和剂的种类和添加量的不同皆影响着调和油样的稳定性。

食品添加剂多存在交互作用，可以达到协同增效的结果，有利于改善食品品质［15］。在单因素实验基础上，选择卵磷脂、斯潘60 和单甘酯3 个因素进行有交互作用的L8( 27 ) 正交实验，以油脂的离心分离率来衡量调和效果，正交实验设计及结果见表2。利用SPSS.20 进行方差分析，结果见表3。正交实验极差值及方差分析可知，对调和油样的稳定性影响顺序为: B ＞ C ＞ A ＞ B × C ＞ A × B ＞ A× C，前五个因素存在显著影响( p ＜ 0.05) ，A × C 对实验结果影响不大( p ＞ 0.1) 。足见，调和剂之间存在交互作用，斯潘60 与单甘酯的交互作用强烈，而卵磷脂与单甘酯的交互作用可判断为不显著。通过正交实验确定调和剂的最佳配方为卵磷脂1.0g /kg、斯潘60 为0.3g /kg 和分子蒸馏单甘酯3.0g /kg。但考虑

到离心分离率结果及经济因素，选用斯潘60 添加0.6g /kg 作为调和剂，在此条件下作验证实验，得到的调和油样离心分离率为1.7%。

2.2.3 调和温度与时间的研究调和温度、调和时间对固态油脂的熔化和调和剂溶解等有影响，是调和油样体系稳定性的重要因素。斯潘60 添加0.6g /kg，时间15min，搅拌速度300～500r /min，考察温度对调和油样稳定性的影响，结果见图4; 温度65℃，搅拌速度300～500r /min，考察时间对调和油样稳定性的影响，结果见图5。调和工艺影响油样的品质，充分的搅拌过程有利于调和油样的稳定性。从图4 可看出，调和温度的升高离心分离率呈降低趋势，稳定性逐渐增加。当调和温度为60℃时离心分离率仅为1.8%，调和油样稳定性较好; 温度超过60℃后，调和油样的定性变化不大。初步确定调和温度为60℃。如图5 所示，随着时间的延长，调和油样体系的离心分离率先降低后增加。当调和时间为20min时，其稳定性最好，此时的离心分离率仅为1.4%; 调和时间超过20min 后，离心分离率上升。调和时间控制在20min 即可。

2.2.4 调和效果按照调和剂斯潘60 添加量为0.6g /kg，调和时间为20min，调和温度为60℃，进行验证实验，得到的调和油样的离心分离率1.3%，图5 调和时间对离心分离率的影响Fig.5 Effect of blending time on separation rate稳定性较好。

2.2.5 油脂氧化稳定性比较利用油脂氧化稳定测试仪，采用Ｒancimat 法对调和油样及大豆油的氧化稳定性进行测定，结果见图6。油脂的诱导时间随温度的增加逐渐减小，诱导时间长氧化稳定性好。油脂的氧化稳定性强弱: 调和油样＞ 大豆油。调和油样因加入了饱和脂肪酸含量较高的棕榈硬脂，其在各个温度下的诱导时间较大豆油增加了13.4% ～ 20.3%，氧化稳定性优于大豆油。

3 结论

3.1 相容性分析表明，棕榈硬脂与大豆油体系在考察温度范围内有共晶现象，相容性较差。棕榈硬脂所占比例为50% 时，ΔSFC 达到－6.8%，共晶现象严重。在考虑该两种油脂调和使用时，应尽量避免平均使用。

3.2 卵磷脂、斯潘60 和单甘酯作为调和剂，能改善棕榈硬脂与大豆油调和油样体系的稳定性。不同调和剂不同用量对油样的调和改善效果不同，调和剂之间有存在显著交互作用。

3.3 选用斯潘60 添加量0.6g /kg 作为调和剂; 单因素实验确定最佳调和工艺条件为: 调和时间20min，调和温度60℃。

3.4 本研究所制备的调和油样品，离心分离率为1.3%，在各个测定温度下较大豆油的氧化诱导时间延长了13.4%～20.3%，稳定性较好。