制备条件对甾醇/谷维素凝胶油基人造奶油模拟体系微观结构和稳定性的影响

2023-09-05苏凌志韩立娟常梦迪齐玉堂张诗琪刘孟洁贺军波

现代食品 2023年13期

◎ 苏凌志，韩立娟，常梦迪，齐玉堂，张诗琪，刘孟洁，贺军波

（1.大宗粮油精深加工教育部重点实验室，湖北武汉 430023；2.湖北省油脂精细化工工程技术研究中心，湖北武汉 430023；3.武汉轻工大学食品科学与工程学院，湖北武汉 430023）

有研究发现甾醇（Sitosterols，Sit）和谷维素（Oryzanol，Ory）是具有较大潜力的食品级凝胶剂，具有抗氧化、清除自由基、降低血脂与胆固醇等生理功能，可预防心血管疾病和癌症的发生[1]。BOT 等[2]以甾醇/谷维素混合物作为凝胶剂制得了葵花籽油凝胶油，兼有固体脂和液体油两方面的性质。它具有固体的形状和固体脂肪的延展性、塑性、咀嚼性和易储藏性；又有植物油脂的芳香，具有不饱和脂肪酸含量高等特性。

本研究拟采用甾醇和谷维素混合物作为混合凝胶剂制备凝胶油，再向其中引入水相制备双凝胶基人造奶油模拟体系，通过微观形态和稳定性（恒温储藏稳定性、冻融稳定性）研究凝胶剂浓度和甾醇与谷维素质量比对人造奶油模拟体系的影响。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

米糠油[益海嘉里（武汉）粮油工业有限公司]；谷维素和植物甾醇（纯度≥95%，西安明朗生物技术有限公司）；亚麻籽胶（纯度≥99%，安徽大唐生物工程有限公司）；Olympus激光共聚焦显微镜（FV1200）。

1.2 实验方法

1.2.1 人造奶油模拟体系的制备

称取一定量的甾醇/谷维素混合物加入稻米油中，110 ℃下加热搅拌30 min。配制0.1%（质量百分数）的亚麻籽胶溶液，放入80 ℃水浴锅搅拌2 h。将加热后的凝胶油冷却至混合温度，边搅拌边滴加亚麻籽胶水溶液，混合3 min 后均质1 min。

分别在Sit ∶Ory 质量比为2 ∶3 时探究凝胶剂浓度（油重的5%、7%、9%、11%和13%）以及当凝胶剂浓度为9%时，Sit∶Ory质量比（0∶5、1∶4、2∶3、3 ∶2、4 ∶1 和5 ∶0）对体系结构和性能的影响。

1.2.2 激光共聚焦观察

以1 g 油相/水相中分别加入10 µL 尼罗红和10 µL异硫氰胺荧光素，将已染色的样品立刻制片。激发波长分别为488 nm 和543 nm，放大倍数为100×。

1.2.3 稳定性分析

（1）恒温储藏稳定性。将制备好的样品在25 ℃进行恒温贮藏，于第1 天、第7 天和第15 天拍照记录体系的状态。

（2）冻融稳定性[3]。称取约25.0 g 样品以10 000 r·min-1离心15 min，取出样品用滤纸吸取上层析出的油与下层析出的水，称量并记录。持油率（Oil Binding Capacity，OBC）和持水率（Water Binding Capacity，WBC）的计算公式[4]分别为

式中：Wio为离心前样品的质量，g；Wfo为离心后除去上层油后的质量，g；Wfw为离心后除去下层水后的质量，g。

2 结果与分析

2.1 复合凝胶剂浓度对奶油模拟体系微观形态的影响

凝胶剂浓度为5%时，人造奶油模拟体系为双连续相型，当凝胶剂浓度≥7%后转变为W/O 型（图1）。随着体系中凝胶剂浓度的增加，液滴粒径先减小后增大。当凝胶剂浓度为11%时，液滴粒径最小。说明随着体系中凝胶剂浓度的增高，液滴粒径减小，体系稳定性增加；凝胶剂浓度过大（13%）时容易发生凝胶油先凝结而使液滴变大的情况。综合来说，在5%～11%，体系中凝胶剂浓度越大，体系越稳定。

图1 不同凝胶剂浓度人造奶油模拟体系的激光共聚焦图

2.2 复合凝胶剂浓度对奶油模拟体系稳定性的影响

图2（a）表明随着时间推移，凝胶剂浓度为5%和7%时，奶油模拟体系逐渐失稳而发生析油，而凝胶剂浓度在9%～13%，奶油模拟体系都有良好的储藏稳定性。图2（b）显示在5%～9%，随着凝胶剂浓度的增加，冻融后的OBC 及WBC 都有明显增加，而浓度超过9%以后，OBC 及WBC 再无明显增加，说明此时奶油模拟体系可保持优良的冻融稳定性。综合稳定性分析结果，选择复合凝胶剂浓度为9%进行后续试验。