一种用于替代猪油的结构脂质及其制备方法
阅读说明：本技术 一种用于替代猪油的结构脂质及其制备方法 (Structural lipid for replacing lard oil and preparation method thereof ) 是由 夏小乐 潘梦玉 王颖妤 高玲 于 2021-09-09 设计创作，主要内容包括：本发明属于食品油脂加工领域,具体涉及一种用于替代猪油的结构脂质及其制备方法,该结构脂质按质量份数计,由以下组分制得：棕榈油或其分提物20-40份、乳木果油或其分提物20-40份、液态植物油35-60份、脂溶性凝胶因子0.1-5.0份和食用香精0.1-0.5份。本发明结构脂质不仅含有丰富的脂溶性生物活性物质、具有与猪油相似的质地和口感；还通过添加脂溶性的凝胶因子增强脂质蛋白之间的相互作用,使其具有良好的蛋白相容性；将其添加到植物蛋白挤压组织化加工中,可以提高蛋白组织化结构的稳定性,改善产品的口感和风味。(The invention belongs to the field of food oil processing, and particularly relates to a structural lipid for replacing lard and a preparation method thereof, wherein the structural lipid is prepared from the following components in parts by mass: 20-40 parts of palm oil or its fraction, 20-40 parts of shea butter or its fraction, 35-60 parts of liquid vegetable oil, 0.1-5.0 parts of fat-soluble gel factor and 0.1-0.5 parts of edible essence. The structured lipid of the invention not only contains rich fat-soluble bioactive substances, but also has texture and mouthfeel similar to lard oil; the interaction between the lipid proteins is enhanced by adding a fat-soluble gel factor, so that the lipid proteins have good protein compatibility; the protein is added into vegetable protein extrusion and texturization processing, so that the stability of a protein texturization structure can be improved, and the taste and flavor of the product are improved.)
技术领域
本发明属于食品油脂加工领域，具体涉及一种用于替代猪油的结构脂质及其制备方法。
背景技术
猪油因其独特的风味和细滑的质地，是我国家庭烹饪和食品加工的常用原料油。它具有诸如《本草纲目》中所述的“利肠胃，通小便，除五疸水肿，生毛发；破冷结，散宿血；利血脉，散风热，润肺。”等功效。但于猪油而言，其长链饱和脂肪酸和胆固醇含量过高，还存在反式脂肪酸，过多摄入会增加心血管疾病的发病率，对于人体健康存在潜在威胁。同时，猪油储藏期间易氧化酸败、操作性能会发生改变，因此传统的猪油日益不能满足食品加工对油脂营养和操作特性的要求。
随着人们健康意识的提高和对清淡饮食的选择倾向，猪油在食品加工上的应用已逐渐被植物油产品所取代。直接添加富含不饱和脂肪酸的液态植物油作为脂肪替代物，虽然能够很大限度地改善食品中的脂肪酸组成，但由于液态植物油的不可塑性，其粘聚力很低，在肉制品等产品加工过程中容易产生漏油现象，无法模拟出与动物脂肪相似的固态结构和质地，严重影响了食品的品质。因此，对脂肪替代物的研究越来越多，也取得了一些进展，它们以一定比例替代动物脂肪添加到肉制品中，可以在不影响肉制品风味、质地及口感的情况下达到减脂的目的。
张帅等人(不同胶凝剂对块状脂肪模拟物物理化学特性的影响[J].食品研究与开发,2018,39(16):12-18.)利用魔芋粉和卡拉胶为基质制备的块状脂肪模拟物，具有传统动物脂肪的物理感官性状，且产生较低的能量。但其制备的产品缺乏油质感，在营养价值和肉类特征风味方面有很大的不足，消费者可接受度很低。王晓娟(酪蛋白酸钠—葵花籽油预乳化液替代背膘对香肠品质及营养特性影响研究[D].南京农业大学,2015.)利用植物油预乳化液替代猪脂应用到发酵香肠的制备中，能够显著降低饱和脂肪酸的含量，但乳化液被认为是热力学不稳定的，会发生絮凝、分层等现象，因此无法达到块状动物脂肪在消费者视觉感官方面所发挥的作用。
而目前，以烘焙专用油脂、冰淇淋用油脂、冷冻食品专用油脂为主的食品用油脂，常以氢化植物油为基料油，经过融化、混合、预冷、充气、急冷、捏合、熟化等加工工艺，制备成具有功能特性的塑性脂肪应用到食品生产中。但高含量的饱和脂肪酸和反式脂肪酸以及过高的硬度成为了氢化植物油广泛应用的限制因素，同时繁琐的制备过程和严格的设备要求增加了整体的加工成本。因此有必要提供一种营养价值更丰富、产品品质更稳定、操作性能更优异的脂肪替代物，替代猪油应用到食品加工中，以满足广大消费者以及食品生产商对于油脂使用特性的需求。
发明内容
本发明旨在解决上述问题，提供了一种用于替代猪油的结构脂质及其制备防范，以不含胆固醇和反式脂肪酸的植物油及其分提物作为原料，通过对基料油的配方和塑性脂肪的加工工艺进行改良，制备出与猪油在组成、质地、风味等方面均高度相似的结构脂质，并获得良好的蛋白相容性。
按照本发明的技术方案，所述用于替代猪油的结构脂质，的制备方法，包括以下步骤，
S1：按质量份数计，将棕榈油或其分提物20-40份、乳木果油或其分提物20-40份和液态植物油35-65份分别融化为均相液态后混匀，加入0.3份甲醇钠进行化学酯交换，得到酯交换油料，所述棕榈油或其分提物、乳木果油或其分提物和液态植物油的总质量份数为100份；
S2：向所述酯交换油料中加入0.1-5.0份的脂溶性凝胶因子和0.1-0.5份食用香精，加热搅拌，得到混合油料，预冷到45-50℃；
S3：对预冷后的混合油料进行冰冻急冷，搅拌得到温度为20-28℃的膏状油料；
S4：对所述膏状油料均质得到乳白色膏状油料；
S5：将所述乳白色膏状油料静置在25-30℃的恒温环境中1-3天进行熟化养晶，得到所述用于替代猪油的结构脂质。
进一步的，所述棕榈油或其分提物的熔点为18-58℃，优选熔点为52-58℃的棕榈硬脂。
进一步的，所述乳木果油或其分提物的熔点为18-48℃，优选熔点为28-32℃的乳木果油。
进一步的，所述液态植物油选自大豆油、葵花籽油、花生油、菜籽油、玉米油和橄榄油中的一种或多种，优选为大豆油、葵花籽油等富含不饱和脂肪酸的植物油。
进一步的，所述脂溶性凝胶因子选自植物蜡酯、分子蒸馏单甘脂、大豆卵磷脂、蔗糖脂肪酸酯、甾醇酯和山梨醇酯中的一种或多种，优选为植物蜡酯、分子蒸馏单甘脂和大豆卵磷脂。
进一步的，所述植物蜡酯为棕榈蜡、米糠蜡和小烛树蜡中的一种或多种，优选为棕榈蜡。
进一步的，所述分子蒸馏单甘脂选自单硬脂酸甘油酯、单油酸甘油酯和单棕榈酸甘油酯中的一种或多种。
进一步的，所述食用香精为天然香精香料和/或人工合成的风味香精，优选为纯调配型猪油香精。
进一步的，所述步骤S2中，加热搅拌的温度为70-90℃，时间为15-40min。
进一步的，所述步骤S3中，搅拌的转速为100-150rpm，时间为1-3min；所述步骤S4中，均质的转速为5000-8000rpm，时间为1-10min。
本发明的另一方面提供了上述制备方法制得的用于替代猪油的结构脂质。
具体的，按质量份数计，由以下组分制得：棕榈油或其分提物20-40份、乳木果油或其分提物20-40份、液态植物油35-60份、脂溶性凝胶因子0.1-5.0份和食用香精0.1-0.5份；所述棕榈油或其分提物、乳木果油或其分提物和液态植物油的总质量份数为100份。
本发明以精炼、分提后的植物油作为基料油，主要成分是不同脂肪酸组成的甘油三酯，还含有少量的甘油一酯、甘油二酯、游离脂肪酸和磷脂甾醇等非甘油三脂成分，其营养性能、操作特性不尽相同；添加其他一些辅料，经过原料配方设计、油脂乳化技术、急冷捏合技术、产品熟成技术等工艺就可以形成具有特定晶型的固态或半固态油脂，模拟出与猪脂相似的物理性状，并获得有利于加工的物理特性。脂溶性凝胶因子(小分子乳化剂)的亲油基团与油脂结构中长链烷烃相似，所以可与油脂互溶后并入油脂结晶网络提升油脂的品质。
脂溶性的凝胶因子具有与高熔点甘油三酯相似的结晶性质，可以通过结晶粒子的聚集形成网络结构来包埋油脂，还具有良好的两亲性质、酸碱稳定性和协同相互作用等。由于具有与甘油三酯相似的结构，单甘脂、蜡酯、磷脂的羟基基团与蛋白质的羟基之间的氢键存在相互作用，尤其是当酰基链长度和双键数目相近时，高相似度可以确保脂溶性凝胶因子分子吸附于结晶位点，加强这种相互作用，很好地维持脂-蛋白质复合物的结构组织。
其中，在油脂混合物中添加大豆磷脂，还可以让非极性的憎水油滴转变成带有电荷的胶粒，增大油脂的表面活性和极性，使得油脂可以与蛋白质上的带电基团发生静电相互作用。如磷脂上带正电的基团(如胆碱)可以与蛋白质上带负电的基团(如天冬氨酰基和谷氨酰基)发生作用，而带负电的磷酸基团又可以与蛋白质中带正电的赖氨酰基、胍基和戊基等基团发生作用，从而减少油滴自身之间的相互碰撞。再者，植物蜡酯富含长链脂肪酸，可以植物油中的高熔点物质(如三棕榈酸甘油酯)在冷却过程中共结晶，将油滴包埋在凝胶基质中，增加油脂胶凝特性，促进脂质和蛋白的相容。
因此，通过在油脂中添加与其结构相似的凝胶因子并高度混匀后，由于相互作用的增强，油脂可以与蛋白质很好地相容，并且能稳定地分散在蛋白质体系中，促进蛋白质的交联、聚集和形成致密的油脂-蛋白复合物。酯交换、冰浴、均质、熟化等操作还能够赋予结构脂质与猪脂相似的柔软细滑的质地，使其具有良好的可塑性、乳化性和延展性等功能特性。将其添加到植物蛋白挤压组织化加工中，可以起到塑化剂、乳化剂和胶凝剂的作用，对产品的质地和黏性产生影响，从而改善植物蛋白的风味和口感。
本发明的技术方案相比现有技术具有以下优点：
1)营养价值方面：
以植物油为原料，所得油脂不含胆固醇和反式脂肪酸，且饱和脂肪酸含量较低；脂肪酸比例均衡，在减少饱和脂肪酸的同时，还可以弥补亚油酸、亚麻酸这两个必需多不饱和脂肪酸摄入不足的缺陷；乳木果油的添加使油脂获得了较多生育酚、甾醇等天然微量营养元素，提高了结构脂质的抗氧化能力。
2)产品性能方面：
有稳定的β'晶体结构，具有与猪油相似的柔软细滑的质地；具有良好的可塑性、延展性、乳化性等功能特性，可以替代猪油应用到食品加工中，赋予产品良好的口感和外观；具有优异的蛋白质相容性，其脂液滴在蛋白质中分散性良好，添加到植物蛋白的挤压组织化加工中可以提升植物蛋白肉的口感和风味。
3)加工工艺方面：
采用天然植物油作为基料油，能够很好地降低操作成本；对繁琐的塑性脂肪加工工艺进行了简化改良，将油脂在急冷后进行均质操作，使油脂迅速微粒化，使用设备要求低，操作过程简便。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。
下述实施例中，除非另有说明，结构脂质的制备都是在常温常压条件下进行的；
所使用的原料油：棕榈油及其分提物购自广州幕之时实业有限公司；乳木果油购自江西鑫森天然植物油有限公司；猪油、大豆油、葵花籽油、橄榄油等均自市场购得；
所采用的检测方法：
油脂熔点测定：参考GB/T 24892-2010《动植物油脂在开口毛细管中熔点(滑点)的测定》；
酸价测定：参考GB 5009.229-2016《食品中酸价的测定》；
碘值测定：参考GB/T 5532-2008《动植物油脂碘值的测定》；
过氧化值测定：参考GB 5009.227-2016《食品中过氧化值的测定》；
脂肪酸组成的测定：参考GB 5009.168-2016《食品安全国家标准食品中脂肪酸的测定》，甲酯化方法参考标准《动植物油脂：制备脂肪酸甲酯》进行；
质构测定：利用TA-XT Plus质构仪进行TPA分析，每个样品测定5次，结果取5次平均值。测试条件：室温22℃，P/50型探针，测试前速度2mm/sec，测试速度1mm/sec，测试后速度2mm/sec，下压力5g，下压距离10mm。
实施例1
一种结构脂质，由以下质量份数的组分构成：52℃棕榈硬脂28份、28℃乳木果油分提物30份、大豆油42份、棕榈蜡0.05份、单硬脂酸甘油酯0.8份、大豆卵磷脂0.3份、蔗糖脂肪酸酯0.2份和猪油香精0.2份。
其制备过程如下：
1)分别将52℃棕榈硬脂、28℃乳木果油分提物和大豆油全部融化为均相液态，并按照52℃棕榈硬脂28份、28℃棕榈油30份、大豆油42份的比例混合，然后加入0.3份甲醇钠进行化学酯交换，得到酯交换油料；
2)向所得酯交换油料中加入0.05份棕榈蜡、0.8份单硬脂酸甘油酯、0.3份大豆卵磷脂、0.2份蔗糖脂肪酸酯和0.2份猪油香精，在80℃下加热搅拌20min得到混合油料，并预冷到45℃；
3)将所得混合油料置于冰浴中进行急冷操作，并以100rpm左右的转速手动搅拌3min，得到温度约为25℃的膏状油料；
4)将所得的膏状油料立即置于高速均质机下，以6000rpm的速度间歇均质5min得到乳白色膏状油料；
5)将所得的乳白色膏状油料静置在25℃的恒温培养箱中2天进行熟化养晶，最后得到与猪油相似的脂肪替代物。
实施例2
一种结构脂质，由以下质量份数的组分构成：52℃棕榈硬脂25份、28℃乳木果油分提物40份、葵花籽油35份、棕榈蜡0.5份、单硬脂酸甘油酯0.5份、大豆卵磷脂0.2份、蔗糖脂肪酸酯0.1份、猪油香精0.2份。
其制备过程如下：
1)分别将52℃棕榈硬脂、28℃乳木果油分提物和葵花籽油全部融化为均相液态，并按照52℃棕榈硬脂25份、28℃乳木果油分提物40份、葵花籽油35份的比例混合，然后加入0.3份甲醇钠进行化学酯交换，得到酯交换油料；
2)向所得酯交换油料中加入0.5份棕榈蜡、0.5份单硬脂酸甘油酯、0.2份大豆卵磷脂、0.1份蔗糖脂肪酸酯和0.2份猪油香精，在80℃下加热搅拌20min得到混合油料，并预冷到45℃；
3)将所得混合油料置于冰浴中进行急冷操作，并以100rpm左右的转速手动搅拌3min，得到温度约为25℃的膏状油料；
4)将所得的膏状油料立即置于高速均质机下，以6200rpm的速度间歇均质5min得到乳白色膏状油料；
5)将所得的乳白色膏状油料静置在25℃的恒温培养箱中2天进行熟化养晶，最后得到与猪油相似的脂肪替代物。
实施例3
一种结构脂质，由以下质量份数的组分构成：52℃棕榈硬脂25份、乳木果油30份、大豆油45份、棕榈蜡0.2份、单棕榈酸甘油酯0.6份、大豆卵磷脂0.2份、猪油香精0.2份。
其制备过程如下：
1)分别将52℃棕榈硬脂、乳木果油和大豆油全部融化为均相液态，并按照58℃棕榈硬脂25份、乳木果油30份、大豆油45份的比例混合，然后加入0.3份甲醇钠进行化学酯交换，得到酯交换油料；
2)向所得酯交换油料中加入0.2份棕榈蜡、0.6份单棕榈酸甘油酯、0.2份大豆卵磷脂和0.2份猪油香精，在80℃下加热搅拌20min得到混合油料，并预冷到45℃；
3)将所得混合油料置于冰浴中进行急冷操作，并以100rpm左右的转速手动搅拌4min，得到温度约为25℃的膏状油料；
4)将所得的膏状油料立即置于高速均质机下，以6000rpm的速度间歇均质5min得到乳白色膏状油料；
5)将所得的乳白色膏状油料静置在25℃的恒温培养箱中2天进行熟化养晶，最后得到与猪油相似的脂肪替代物。
实施例4
一种结构脂质，由以下质量份数的组分构成：58℃棕榈硬脂25份、乳木果油25份、大豆油50份、单油酸甘油酯0.2份、大豆卵磷脂0.5份、猪油香精0.2份。
其制备过程如下：
1)分别将58℃棕榈硬脂、乳木果油和大豆油全部融化为均相液态，并按照58℃棕榈硬脂25份、乳木果油25份、大豆油50份的比例混合，然后加入0.3份甲醇钠进行化学酯交换，得到酯交换油料；
2)向所得酯交换油料中加入0.2份棕榈蜡、0.2份单棕榈酸甘油酯、0.5份大豆卵磷脂和0.2份猪油香精，在80℃下加热搅拌20min得到混合油料，并预冷到45℃；
3)将所得混合油料置于冰浴中进行急冷操作，并以100rpm左右的转速手动搅拌3min，得到温度约为25℃的膏状油料；
4)将所得的膏状油料立即置于高速均质机下，以6200rpm的速度间歇均质5min得到乳白色膏状油料；
5)将所得的乳白色膏状油料静置在25℃的恒温培养箱中2天进行熟化养晶，最后得到与猪油相似的脂肪替代物。
实施例5
一种结构脂质，由以下质量份数的组分构成：58℃棕榈硬脂20份、乳木果油30份、大豆油50份、棕榈蜡0.05份、单油酸甘脂0.2份、大豆卵磷脂0.3份、猪油香精0.3份。
其制备过程如下：
1)分别将58℃棕榈硬脂、乳木果油和大豆油全部融化为均相液态，并按照58℃棕榈硬脂25份、乳木果油25份、大豆油50份的比例混合，然后加入0.3份甲醇钠进行化学酯交换，得到酯交换油料；
2)向所得酯交换油料中加入0.05份棕榈蜡、0.2份单油酸甘油酯、0.3份大豆卵磷脂和0.2份猪油香精，在80℃下加热搅拌20min得到混合油料，并预冷到45℃；
3)将所得混合油料置于冰浴中进行急冷操作，并以100rpm左右的转速手动搅拌3min，得到温度约为25℃的膏状油料；
4)将所得的膏状油料立即置于高速均质机下，以6500rpm的速度间歇均质3min得到乳白色膏状油料；
5)将所得的乳白色膏状油料静置在25℃的恒温培养箱中2天进行熟化养晶，最后得到与猪油相似的脂肪替代物。
实施例6
一种结构脂质，由以下质量份数的组分构成：28℃棕榈油分提物20份、48℃乳木果油分提物20份、花生油60份、植物蜡酯0.05份、小烛树蜡0.05份和猪油香精0.1份。
其制备过程如下：
1)分别将28℃棕榈油分提物、48℃乳木果油分提和花生油全部融化为均相液态，并按照28℃棕榈油分提物20份、48℃乳木果油分提物20份、花生油60份的比例混合，然后加入0.3份甲醇钠进行化学酯交换，得到酯交换油料；
2)向所得酯交换油料中加入0.05份植物蜡酯、0.05份小烛树蜡和0.1份猪油香精，在70℃下加热搅拌40min得到混合油料，并预冷到50℃；
3)将所得混合油料置于冰浴中进行急冷操作，并以100rpm左右的转速手动搅拌3min，得到温度约为28℃的膏状油料；
4)将所得的膏状油料立即置于高速均质机下，以5000rpm的速度间歇均质10min得到乳白色膏状油料；
5)将所得的乳白色膏状油料静置在25℃的恒温培养箱中3天进行熟化养晶，最后得到与猪油相似的脂肪替代物。
实施例7
一种结构脂质，由以下质量份数的组分构成：52℃棕榈硬脂40份、28℃乳木果油分提物25份、菜籽油20份、橄榄油15份、分子蒸馏单甘脂0.5份、山梨醇酯0.8份、大豆卵磷脂3份、甾醇酯0.2份、米糠蜡0.5份和猪油香精0.5份。
其制备过程如下：
1)分别将52℃棕榈硬脂、28℃乳木果油分提物、菜籽油、橄榄油全部融化为均相液态，并按照52℃棕榈硬脂40份、28℃乳木果油分提物25份、菜籽油20份、橄榄油15份的比例混合，然后加入0.3份甲醇钠进行化学酯交换，得到酯交换油料；
2)向所得酯交换油料中加入0.5份分子蒸馏单甘脂、0.8份山梨醇酯、3份大豆卵磷脂、0.2份甾醇酯、0.5份米糠蜡和0.5份猪油香精，在90℃下加热搅拌15min得到混合油料，并预冷到45℃；
3)将所得混合油料置于冰浴中进行急冷操作，并以150rpm左右的转速手动搅拌1min，得到温度约为20℃的膏状油料；
4)将所得的膏状油料立即置于高速均质机下，以8000rpm的速度间歇均质1min得到乳白色膏状油料；
5)将所得的乳白色膏状油料静置在30℃的恒温培养箱中1天进行熟化养晶，最后得到与猪油相似的脂肪替代物。
检测实施例1
对猪油和实施例1-5制备的结构脂质的进行理化性质检测(结果如表1)和主要脂肪酸组成含量测定(结果如表2)：
表1猪油和结构脂质的基础理化指标
表2猪油和结构脂质的主要脂肪酸组成及含量
根据表1和表2的检测结果，上述实施例中结构脂质主要脂肪酸组成均与猪油相似，在稍降低以棕榈酸(C16:0)、硬脂酸(C18:0)为主的饱和脂肪酸的同时提供了更多的多不饱和脂肪酸，使得脂肪酸比例更加均衡，增加人体必需脂肪酸的摄入，提高了食用健康性；同时，由植物油调配而成的结构脂质理化性质更加稳定，天然抗氧化性能好。
检测实施例二
猪油和实施例1-5制备的结构脂质与植物蛋白加工适应性实验：
1)分别将猪油和上述实施例1-5制备的结构脂质均以10％的添加比例添加到大豆组织化蛋白中，利用混合器混合均匀，静置20min，以混合物体系的持油性、稳定性等参数为指标，研究不同结构脂质与植物蛋白的相容性(结果如表3)。
2)在高水分条件下，采用双螺杆挤压机，以相同的工艺参数(使用直径为3.0mm的圆柱形螺杆，设置螺杆转速范围为50-80r/min、套筒温度范围为80-120℃、挤压时间为3min)将添加不同油脂的大豆组织化蛋白混合物进一步挤压成型，利用质构仪测定挤出物的硬度、弹性、咀嚼性等指标，探究结构脂质对植物蛋白产品的组织化质量的影响(结果如表4)。
表3不同油脂与植物蛋白混合体系性质
表4含不同油脂的植物蛋白挤压后的质构性质
根据表3和表4研究结果，发现添加了适量塑性油脂的植物蛋白体系都表现出良好的稳定性，但添加了结构脂质的植物蛋白由于形成了更多的脂质复合物，经过挤压组织化加工后的得到了更优的组织化度，增加了植物蛋白的粘聚性和咀嚼性。可见结构脂质和植物蛋白具有较好地相容性，将结构脂质添加到植物蛋白的挤压组织化加工中可以提高组织化结构稳定性，改善植物蛋白产品的口感。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。
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