蜂蠟油凝膠的制備及其在餅干中的應(yīng)用分析

◎ 陳奕瑋，高 琪，嵇紫楊，姚丹丹，劉媛媛，王喜萍

（吉林農(nóng)業(yè)科技學(xué)院，吉林 132001）

食品工業(yè)專用油脂在烘焙產(chǎn)品中被廣泛應(yīng)用，一般而言，固態(tài)脂肪的主要原料油脂是動(dòng)物脂肪，其中含有大量飽和脂肪酸甚至反式脂肪酸。研究表明，飽和脂肪酸和反式脂肪酸的過(guò)量攝入會(huì)增加心血管疾病、代謝綜合征的發(fā)病率，危害人體健康。而植物油凝膠化，使其形成具有如油凝膠，是構(gòu)造零反式、低飽和的脂肪酸固體脂肪，從而取代傳統(tǒng)脂肪的新策略[1-3]。油凝膠以液態(tài)油為油相，凝膠劑冷卻過(guò)程中，通過(guò)氫鍵、范德華力等構(gòu)成三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，包裹液態(tài)植物油，使其失去流動(dòng)性，從而形成具有一定黏彈性的軟固體脂類化合物[4-6]。蜂蠟具有易獲取、成本低且利用率高的優(yōu)點(diǎn)，在油凝膠及食品應(yīng)用中具有廣闊的發(fā)展前景[7，8]。本試驗(yàn)選用3種不同液態(tài)植物油為基料油，以蜂蠟為凝膠劑，構(gòu)建低飽和、零反式的脂肪酸油凝膠，并將3種相同凝膠劑、不同基料油油凝應(yīng)用于烘焙餅干中，對(duì)其進(jìn)行感官評(píng)價(jià)，旨在為蜂蠟油凝膠在食品應(yīng)用中的綜合利用提供理論參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

蜂蠟 （食用級(jí)），東光縣鑫盛蜂蠟廠；精煉玉米油、花生油、大豆油，市售； 起酥油、細(xì)砂糖、糖粉、雞蛋、低筋粉、鹽，市售；試驗(yàn)用水均為蒸餾水。

1.2 儀器與設(shè)備

AL-2045電子天平，上海菁海儀器有限公司；HH-4恒溫水浴鍋，國(guó)華電器有限公司；TA-300W 質(zhì)構(gòu)儀，濟(jì)南賽成電子科技有限公司；BL-910冰箱，深圳市宏中格電氣科技有限公司；H2050R高速冷凍離心機(jī)，湖南湘儀試驗(yàn)室儀器開發(fā)有限公司； TA-60WS熱重分析儀，島津企業(yè)管理（中國(guó)）有限公司。

1.3 方法

1.3.1 工藝流程

液態(tài)油+凝膠試劑（食用級(jí)蜂蠟）→加熱混合→攪拌→凝膠化→油凝膠。

1.3.2 油凝膠樣品的制備

取若干個(gè) 50 mL 的燒杯，稱取一定量的玉米油、大豆油、花生油、蜂蠟，使用恒溫水浴鍋，于90 ℃用玻璃棒邊升溫邊攪拌20 min，使蜂蠟完全熔化，冷卻至室溫，于25 ℃下保存24 h備用。

1.3.3 油凝膠持油率的測(cè)定

稱量空離心管（10 mL）質(zhì)量，在油凝膠完全形成膠體前加入8 g油凝膠，再次稱量，在室溫下靜置2 h，設(shè)定離心機(jī)轉(zhuǎn)速為7000 rpm，溫度設(shè)定為25 ℃，離心20 min。離心結(jié)束后，取出離心管并倒置2 h，再用濾紙吸取管壁液態(tài)油，使游離的液態(tài)油脂完全析出，稱取離心管和剩余樣品的質(zhì)量。各個(gè)樣品重復(fù)3次，取平均值。

持油率的計(jì)算公式如下所示：

式中：m1為空離心管的質(zhì)量/g；

m2為離心管和油凝膠總質(zhì)量/g；

m3為油析出后離心管和油凝膠總質(zhì)量/g；

y為樣品中液態(tài)油含量。

1.3.4 油凝膠質(zhì)構(gòu)特性的測(cè)定

取約30 mL樣品置于50 mL 燒杯內(nèi)，于室溫下放置24 h。于25 ℃ 下，使用熱重分析儀測(cè)定樣品。測(cè)定條件： 探針 TA3/100，下壓速度0.50 mm/s，下壓深度4 mm。每個(gè)樣品重復(fù)2次，取平均值。

1.3.5 油凝膠熱重分析

開始升溫前，使用氮?dú)獯祾邿嶂胤治鰞x5 min，以排除設(shè)備中的空氣，用鑷子取大約0.3 mg將坩堝放在樣品托盤內(nèi)，升溫速率5 ℃/min，熱解起始溫度為20 ℃，熱解最終溫度為300 ℃，氮?dú)饬魉贋?00 mL/min，記錄油凝膠質(zhì)量隨溫度變化的熱變化曲線。

2 油凝膠在餅干方面的應(yīng)用

2.1 工藝流程

原輔料（蜂蠟油凝膠、起酥油）→配粉和面→成型→烘烤→成品。

2.2 餅干的制備

餅干的配方為油脂、細(xì)砂糖、糖粉、雞蛋、低筋粉、鹽。其中，油脂分別選用蜂蠟油凝膠和起酥油制作餅干。制作方法如下：將油脂放入攪拌缸，攪打2 min；加入細(xì)砂糖和糖粉，打發(fā)3 min；加入雞蛋液，攪打均勻；篩入低筋粉和鹽，混合均勻成面團(tuán)。將面團(tuán)等分為小面團(tuán)，用模具按壓成固定的形狀，放入預(yù)熱的烤箱中，上火160 ℃，下火570 ℃，烘烤20 min。冷卻后，裝入樣品袋中，并在室溫下儲(chǔ)存直至分析檢測(cè)。

油脂分別選用蜂蠟玉米油凝膠、蜂蠟花生油凝膠、蜂蠟大豆油凝膠、起酥油，其他條件不變，按上述方法制作餅干，并進(jìn)行感官評(píng)價(jià)。

2.3 餅干的感官評(píng)價(jià)

對(duì)不同種類油脂制備的餅干進(jìn)行感官評(píng)定，不同的產(chǎn)品用隨機(jī)數(shù)字編號(hào)。采用20分制，總分100，分別對(duì)餅干樣品的形態(tài)、色澤、口感、風(fēng)味進(jìn)行評(píng)分，取平均分，結(jié)果如表1所示。

表1 感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)參照表

3 結(jié)果與分析

3.1 油凝膠表征測(cè)定

3.1.1 持油率

持油率是評(píng)價(jià)油凝膠品質(zhì)的重要指標(biāo)，持油率越大，說(shuō)明持油能力越好。對(duì)3種不同油凝膠的持油率進(jìn)行測(cè)定，結(jié)果如圖1、2、3所示。

圖1 油凝膠樣品的持油率圖

圖2 油凝膠樣品的持油率圖

圖3 油凝膠樣品的持油率圖

由圖1可知，油凝膠的持油率與凝膠劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù)有很大關(guān)系，隨著凝膠劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù)增加，持油率總體呈現(xiàn)上升趨勢(shì)。其中，使用玉米油為基料油時(shí)，油凝膠的持油能力最高，其次是大豆油，最后是花生油。當(dāng)蜂蠟質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%時(shí)，以花生油、玉米油、大豆油為基料油的油凝膠呈現(xiàn)一定的流動(dòng)狀，相應(yīng)的持油率也最差；當(dāng)蜂蠟質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到7%，3種油凝膠的持油率均在90%以上。以玉米油為基料油，蜂蠟質(zhì)量分?jǐn)?shù)為13%時(shí)，油凝膠持油率最高，達(dá)到99.87%；以大豆油為基料油，蜂蠟質(zhì)量分?jǐn)?shù)為13%時(shí)，油凝膠持油率最高，達(dá)到99.56%；以花生油為基料油，蜂蠟質(zhì)量分?jǐn)?shù)為7%時(shí)，油凝膠持油率最高，達(dá)到98.96%。高持油率說(shuō)明油凝膠有很好的抗油脂遷移能力，可以改善食品行業(yè)專用油產(chǎn)品貯藏中油析出的問(wèn)題。接著，本研究選擇以花生油為基料油，蜂蠟質(zhì)量分?jǐn)?shù)為7%；以大豆油為基料油，蜂蠟質(zhì)量分?jǐn)?shù)為13%；以玉米油為基料油，蜂蠟質(zhì)量分?jǐn)?shù)為13%，3種油凝膠進(jìn)行質(zhì)構(gòu)特性、熱重分析實(shí)驗(yàn)。

3.1.2 質(zhì)構(gòu)特性

經(jīng)實(shí)驗(yàn)后，凝膠劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)和不同基料油對(duì)油凝膠質(zhì)構(gòu)特性的影響如表2、3、4所示。

表2 蜂蠟花生油凝膠的質(zhì)構(gòu)特性表

表3 蜂蠟大豆油凝膠的質(zhì)構(gòu)特性表

表4 蜂蠟玉米油凝膠的質(zhì)構(gòu)特性表

由表2、3、4可知，蜂蠟質(zhì)量分?jǐn)?shù)為13%，玉米油為基料油的油凝膠其硬度、彈性、膠著性、粘力、可恢復(fù)形變均最大；其次是蜂蠟質(zhì)量分?jǐn)?shù)為13%，大豆油為基料油的油凝膠；最后是蜂蠟質(zhì)量分?jǐn)?shù)為7%，花生油為基料油的油凝膠。這表明，不同基料油的油凝膠對(duì)硬度、彈性、膠著性、粘力、可恢復(fù)形變均影響較??；而凝膠劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)的改變，會(huì)改變質(zhì)構(gòu)特性。因此，相同的凝膠劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)情況下，以玉米油為基料油的油凝膠，其硬度、彈性、膠著性、粘力、可恢復(fù)形變，均大于以大豆油為基料油的油凝膠。

3.1.3 熱重分析

由圖4、5、6可知，在熱重溫度20～200 ℃、蜂蠟質(zhì)量分?jǐn)?shù)為13%的情況下，以玉米油為基料油的油凝膠質(zhì)量幾乎沒(méi)有變化，表明油凝膠穩(wěn)定；其次是蜂蠟質(zhì)量分?jǐn)?shù)為13%，以大豆油為基料油的油凝膠；最后是蜂蠟質(zhì)量分?jǐn)?shù)為7%，以花生油為基料油的油凝膠。同時(shí)，在熱重溫度200～300 ℃，3種油凝膠質(zhì)量均出現(xiàn)損失。這表明，凝膠劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)的改變會(huì)影響油凝膠的穩(wěn)定性，而基料油對(duì)油凝膠穩(wěn)定性影響比較小。

圖4 蜂蠟花生油凝膠熱重分析圖

圖5 蜂蠟玉米油凝膠熱重分析圖

圖6 蜂蠟大豆油凝膠熱重分析圖

3.2 油凝膠在餅干方面的應(yīng)用

3種不同基油凝膠的餅干感官評(píng)價(jià)，如圖7所示。

圖7 餅干的感官評(píng)價(jià)圖

由圖7可知，樣品3形態(tài)、色澤、風(fēng)味、口感等均比較好，人們的整體接受度較高；其次是樣品2；最后是空白和樣品1。這表明，蜂蠟玉米油凝膠代替起酥油應(yīng)用于餅干，能夠提高餅干的形態(tài)、色澤、風(fēng)味、口感等；蜂蠟大豆油凝膠代替起酥油應(yīng)用于餅干，也能夠改善餅干的形態(tài)、色澤、風(fēng)味、口感等，而蜂蠟花生油凝膠應(yīng)用于餅干，其形態(tài)、色澤、風(fēng)味、口感等與起酥油相近。

4 結(jié)語(yǔ)

本研究以蜂蠟為凝膠劑，以花生油、玉米油、大豆油3種液態(tài)植物油為基料油，構(gòu)建了3種不同的植物油基油凝膠，將這3種植物油基油凝膠代替起酥油應(yīng)用于烘焙產(chǎn)品中，對(duì)餅干進(jìn)行感官評(píng)價(jià)。餅干感官評(píng)價(jià)表明，用蜂蠟玉米油凝膠取代起酥油，人們整體接受程度高，能夠提高餅干的風(fēng)味、口感；其次是蜂蠟大豆油凝膠；最后是蜂蠟花生油凝膠，說(shuō)明蜂蠟玉米油凝膠更適合代替起酥油，用于餅干制作。