酶法改性富含1,3-甘油二酯猪脂的理化和结晶特性分析

发布时间：2020-04-17 13:04

【摘要】：以酶法改性富含1,3-甘油二酯(1,3-DG)的猪脂为研究对象,测定分析其理化特性、氧化稳定性及结晶特性,获得富含1,3-DG猪脂的基础数据,为其制备工艺优化及产品应用提供依据。主要研究内容如下:(1)依据GB10146-2015《食品安全国家标准食用动物油脂》,以酸价(AV)、过氧化值(POV)及丙二醛(MDA)含量为指标,结合脂肪酸的变化,研究酶解法制备1,3-DG猪脂工艺过程中,脂质被氧化分解的特性,评估酶法制备获得的1,3-DG猪脂的食用卫生安全性。结果表明,酶法改性获得的1,3-DG猪脂中能检测出20种脂肪酸,其中饱和脂肪酸(SFA)32.73%,单不饱和脂肪酸(MUFA)40.82%,多不饱和脂肪酸(PUFA)24.20%。酶法改性制备过程中,制备各阶段对脂肪酸含量占比影响不显著(P0.05);AV随制备时间呈增长变化,制备2h后AV超出国家卫生标准控制值(1.5 mg KOH/g);POV呈现缓慢下降趋势,并于6 h后稳定;MDA先增后减最后趋于平稳变化,POV与MDA在制备过程中均符合国家卫生标准(分别为0.10%和0.25%)。结论:酶法改性制备1,3-DG猪脂工艺对脂肪酸组份影响不显著,POV及MDA含量符合国家标准,但AV指标劣化变化显著,如何改善工艺,控制AV指标劣变是酶法改性制备1,3-DG猪脂技术有待解决的问题。(2)采用烘箱法模拟加热过程,研究长时间高温加热对改性1,3-DG猪脂中脂肪酸成分的影响,并结合AV、POV、MDA和羰基价(CGV)等指标的变化,探究热处理对改性1,3-DG猪脂品质的影响。结果表明,随着加热温度的升高和加热时间的延长,改性1,3-DG猪脂中SFA及反式脂肪酸(TFAs)含量逐渐上升,PUFA含量逐渐下降,MUFA含量在150℃、180℃加热时逐渐上升,在210℃加热4h达到最大值后开始降低。改性1,3-DG猪脂受热过程中,其AV较稳定,POV随受热强度的增强而升高,但上升趋势随着温度增高变缓,MDA与受热强度呈正相关变化,在150℃、180℃加热4 h,210℃加热2 h分别达到最大值后开始降低,CGV亦与受热强度呈正相关变化,并于加热210℃6 h后超过国家煎炸油标准(50 meq/kg)。结论:改性1,3-DG猪脂在高温长时间下加热会导致油脂品质下降,且加热时间越长、加热温度越高品质劣变越明显,因此改性1,3-DG猪脂要避免在高温长时间下加热。(3)采用差式扫描量热仪、脉冲核磁共振仪、X射线衍射仪和偏光显微镜考察测定原料猪脂、改性1,3-DG猪脂以及原料猪脂中添加不同比例的改性1,3-DG猪脂(25%、50%和75%)的混合油脂的晶型变化、结晶和熔化性质、固体脂肪含量(SFC)等指标,研究其结晶特性。结果表明:酶法改性处理对猪脂具有促进结晶的作用,改性后的1,3-DG猪脂的SFC在同温度下高于原料猪脂;X射线衍射结果显示,改性1,3-DG猪脂中的晶型部分转变为更细腻的β’晶型,偏光显微镜显示其晶型呈针状且结构更细密。低浓度(25%、50%)混合脂的SFC在各温度下均低于原料猪脂,高浓度(75%)混合脂在30℃后与改性1,3-DG猪脂接近。随着改性1,3-DG猪脂添加浓度的上升,混合脂肪的晶型由球状转化为针状的特征变化明显。(4)采用Rancimat法,测定氧化诱导时间,研究添加三种常用人工合成抗氧化剂:丁基羟基茴香醚(BHA)、二丁基羟基甲苯(BHT)、特丁基对二苯酚(TBHQ)和三种天然成分抗氧化剂:维生素C、维生素E和茶多酚以及它们的复合配比后的协同作用对改性1,3-DG猪脂氧化稳定性的影响。结果表明:在改性1,3-DG猪脂中,添加0.1%的BHA能得到最长的氧化诱导时间7.88h,是空白样的11.59倍。在复配抗氧化剂组合中,0.05%的BHA与0.05%的VC也有较为显著的增效作用,是单一使用0.05%的VC时氧化诱导时间的5.14倍。
【图文】：

含量变化图,猪脂,脂肪,含量变化

图 4-1 改性 1,3-DG 猪脂制备过程中各脂肪成分的含量变化Fig.4-1 changes of fat molecules during enzymatic process4-1 可知，在整个制备过程中，样品中 1,3-DG 的含量随着制备应的 TG 的含量则随着制备时间的增加而降低。在开始的 2 h增加，之后增幅减缓，于 16 h 达到最大值。相应的 TG 的含量化，表明在本制备体系条件下，TG 转化为 1,3-DG 的反应速率著减缓，且在制备时间内，，转化量随着时间的增加不断累积，制备的工艺时间节点，这与吴克刚等[38]的研究结果相似。1,2于平缓。样品中1(3)-MG和2-MG的含量随着制备时间的增加也度大致相同。 1,3-DG 猪脂制备过程中脂肪酸组成成分的变化性制备 1,3-DG 猪脂过程中，样品的脂肪酸组成变化见表 4-1。

猪脂,酸价,过氧化值,丙二醛含量

著差异（P>0.05），且其总 SFA、MUFA、PUFA 的含量也较备 1,3-DG 猪脂的处理对猪脂中的脂肪酸组成影响不显著，这[38,39]的研究结果类似。 1,3-DG 猪脂制备过程中酸价的变化性制备 1,3-DG 过程中 AV 的变化见图 4-2。由图可知，制备过猪脂中游离脂肪酸量不断增加，使得混合脂中的 AV 呈升高变 11.18 mg KOH/g。但 16 h 时的检测数值回落至 8.72 mg KOH，14 h 左右是甘油三酯水解反应的最大区间。AV 升高变化趋趋势大致相同。酶法改性处理之后油脂的 AV 如此高，甚至超标准》中猪脂 AV≤1.5 mg KOH/g 的标准，是因为合成甘油二酯上脱离下来的脂肪酸没有完全与甘油经酯化反应生成 1,3-DG中，1,3-DG 和游离脂肪酸都属于反应产物，动态平衡反应中成的，因此 1,3-DG 的含量较大时，样品的 AV 也相应比较高安全范围内是酶法改性制备 1,3-DG 猪脂技术必须解决的问题
【学位授予单位】：安徽农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TS221

【参考文献】