一种猪油替代油脂及其制备方法与应用与流程

1.本发明涉及油脂技术领域，特别是涉及一种猪油替代油脂及其制备方法与应用。


背景技术：

2.猪油是从猪内脏的蓄积脂肪或猪腹背部等皮下组织中提炼的脂肪，在食品工业中可用于糕点起酥、快餐调料、制备速冻食品和油炸方便面等。猪油在一定温度范围内为塑性油脂，具有独特的风味，且耐高温、烟点较高，适用于烹饪、煎炸、烘焙及一些加工肉制品的制备。但猪油的来源不稳定，饲料、品种等方面的差异造成不同批次猪油的品质稳定性较差，加工过程易造成猪油酸价、过氧化值、水分和杂质超标。猪油中胆固醇含量约为1000ppm，饮食中摄入过多胆固醇会增加患心血管疾病的风险。且由于消费者对瘦肉的偏好以及市场对提高肉类生产效率的压力导致屠宰肉猪的脂肪含量越来越低。此外，一些民族的饮食禁忌中不允许食用猪油。猪油的香味和理化性质可以为食品带来独特的感官品质，但上述原因造成了食品行业对猪油健康问题、可获得性及社会伦理影响等方面的担忧。
3.研究者们早已重视猪油替代油脂的研发，一方面采用蛋白质、碳水化合物来模拟猪油的物理和感官特性，但由于蛋白质和碳水化合物在高温下会发生焦糖化和变性反应，不能完全替代猪油在食品中的应用。另一方面，采用植物油作为原料，通过对植物油改性来模拟猪油的稠度和熔点。专利cn 104543040 a 中，李辉等采用米糠油软脂、棕榈硬脂和猪油进行物理混合制备出熔点和产品形状更接近猪油且风味、营养、经济等方面较佳的产品。noor raihana等采用番石榴籽油和棕榈硬脂进行物理混合制备出滑动熔点、固体脂肪含量以及晶型等理化性质与猪油相似的油脂。潘开林等采用棕榈液油、棕榈硬脂与乳化剂进行复配得到与猪板油sfc相似度较高的油脂。
4.目前制备猪油替代脂的技术大多数是通过与棕榈油、棕榈硬脂等天然植物油脂进行物理混合，但理化性质相差较大的油脂进行物理混合后，存在油脂不相容的问题，如发生油脂离析和后硬。采用酯交换技术所制备的油脂则不存在上述问题，且相对于化学酯交换反应，酶法酯交换具有条件更温和、精炼步骤更少以及消耗的能量更低等优点。目前采用酶法酯交换技术制备猪油替代油脂且所得油脂在固体脂肪含量、滑动熔点等理化性质上与猪油相似的相关报道还比较缺乏。所以，通过模拟猪油的理化性质获得一种不含胆固醇的猪油替代脂肪对满足特定食品行业需要具有重要意义。


技术实现要素：

5.本发明的首要目的在于提供一种猪油替代油脂。
6.本发明的又一目的在于提供一种猪油替代油脂的其制备方法。本发明针对猪油的质量难以保证且其中胆固醇含量较高等问题，采用棉籽固脂作为原料，通过酶法进行酯交换技术制备一种与猪油在固体脂肪含量、滑动熔点等理化性质上相似的油脂。通过采用棉籽固脂进行酶法改性，具有工艺简单、易于控制的优点。相比于直接将棉籽固脂用于饲料和食品煎炸用油，也提高了棉籽固脂的利用价值。
7.本发明的再一目的在于提供上述猪油替代油脂的应用。
8.本发明的上述技术目的通过以下技术方案得以实现:
9.一种猪油替代油脂，所述猪油替代油脂由棉籽固脂经酶法酯交换反应、碱炼脱酸、分提或不分提后得到；
10.所述猪油替代油脂的甘三酯组成为：以甘三酯质量总量计，三不饱和脂肪酸甘三酯的含量为14-22％，三饱和脂肪酸甘三酯的含量为2-10％，二饱和一不饱和脂肪酸甘三酯的含量为32-48％，一饱和二不饱和脂肪酸甘三酯质量的含量为27-44％；
11.所述猪油替代油脂的脂肪酸组成为：以脂肪酸质量总量计，棕榈酸含量为 38-43％，油酸含量为10-12％，亚油酸含量为41-46％。
12.优选地，所述猪油替代油脂的滑动熔点为34-42℃。
13.优选地，所述猪油替代油脂在5℃时的固体脂肪的质量百分比为35-45％， 25℃时的固体脂肪的质量百分比为10-20％。
14.优选地，所述的猪油替代油脂为β和β'晶型共存，20℃保存12h后的β晶型晶体与β'晶型晶体的相对含量之比为0.7-0.9。
15.一种猪油替代油脂的制备方法，包括以下步骤:
16.(1)搅拌条件下，用脂肪酶对棉籽固脂进行酶法酯交换反应，得到酯交换反应产物；
17.(2)酯交换产物经碱炼脱酸得到脱酸后产物、脱酸后产物经分提或不分提得到猪油替代油脂。
18.优选地，步骤(1)所述脂肪酶为lipozyme tm im或lipasemas1，所述棉籽固脂为精炼棉籽油经冬化所得的熔点在24-26℃的油脂。
19.优选地，步骤(1)所述的酶法酯交换反应中脂肪酶的添加量为棉籽固脂质量的1-12％、反应温度为45-60℃，反应时间为2～16h，所述搅拌转速为200～300rpm；
20.步骤(2)所述分提过程为：将酯交换产物进行碱炼脱酸，脱酸产物加热至 70-80℃，保持15～20min，再进行程序降温结晶，首先快速冷却至30～40℃，再以4～6℃/min的降温速率冷却至21-23℃，保持2-3h，之后以1～2℃/min的速率冷却至14-16℃，养晶2-3h，于14-16℃、6000-8000rpm条件下离心8-10min，倾去上层液油，保留固体脂肪为猪油替代油脂。
21.优选地，步骤(2)所述的分提操作所对应的酯交换反应时间2-3h，所述不分提操作对应酯交换反应时间为8-16h。
22.优选地，步骤(2)所述碱炼脱酸为：20-30℃搅拌条件下，将酯交换反应产物中缓慢加入碱液，搅拌30-40min；1～3℃/min的升温至60～70℃，搅拌10～15min，油皂明显分离时停止搅拌，3000～5000rpm离心15～25min，倾析上层液油，水洗 2-5次至水洗废水呈中性，105～110℃真空脱水，得到脱酸后的产物。
23.上述的猪油替代油脂在食品中的应用。
24.与现有技术相比，本发明具有如下优点及有益效果：
25.(1)采用的油脂原料为精炼棉籽油加工过程中经分提所得的棉籽固脂，富含棕榈酸与亚油酸，适宜改性用作塑性油脂，且其中不含胆固醇，顺应消费者对于绿色健康食品的需求。
26.(2)本发明的棉籽固脂经过酶法酯交换，不改变脂肪酸的组成与含量，只改变了脂肪酸在甘三酯中的排布，使得酯交换产物的固体脂肪含量曲线和滑动熔点发生改变，并与市售精炼猪油的滑动熔点、固体脂肪含量sfc以及晶型等相应理化指标相近，具有替代猪油的潜力。
27.(3)本发明采用单种油脂进行酶法加工，减少了多种原料油的复配步骤，使得工艺变得简单、易于操作。
28.(4)本发明的猪油替代油脂所制备的烘焙产品具有良好的起酥能力，切面展示出较为分明的层层堆叠，风味良好，具有棉籽油淡淡的坚果香，可以广泛应用于各类食品中。
附图说明
29.图1为实施例1-6与猪油的固体脂肪含量图。
30.图2为对比例1-6与猪油的固体脂肪含量图。
31.图3为实施例1-6的x射线衍射图谱。
32.图4为对比例1-6的x射线衍射图谱。
33.图5为以实施例1-6与猪油为原料制备所得酥皮的外形图及切面图。
具体实施方式
34.下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
35.本发明涉及的原料除非特别声明均为普通市售产品，对于未特别注明的工艺参数，可参照常规技术进行。
36.棉籽固脂来自：新疆天润祥油脂有限公司；
37.棕榈硬脂购自：广州镁洛迪生物化工科技有限公司；
38.lipozyme tm im脂肪酶、lipozyme rm im脂肪酶、novozym 435脂肪酶均购自：诺维信(天津)有限公司；
39.lipase mas1脂肪酶：其制备参考文献《汪秀妹.脂肪酶mas1的固定化及其催化合成pufa型功能性脂质的研究[d].华南理工大学,2017.》；
[0040]
金锣精制猪油购自：金锣调味品京东自营旗舰店。
[0041]
表1-表11中，sss为三饱和脂肪酸甘三酯，ssu为二饱和一不饱和脂肪酸甘三酯，suu为一饱和二不饱和脂肪酸甘三酯，uuu为三不饱和脂肪酸甘三酯。
[0042]
实施例1
[0043]
(1)酶法酯交换：将棉籽固脂于105℃、真空条件下脱水30min后，冷却至 45℃，向其中加入为油重6％的lipozyme tm im脂肪酶，于45℃、200rpm的反应条件下反应2h，反应结束后将固定化酶过滤去除，得到酯交换反应产物。
[0044]
(2)碱炼脱酸：将过滤后的油脂置于20-30℃，搅拌条件下缓慢加入一定质量碱液，搅拌30-40min，油皂离析时，以1℃/min的升温速率将温度升至60℃，调慢转速搅拌约10min，油皂明显分离时停止搅拌，3000rpm离心25min，倾析上层液油，水洗油脂2-5次至水洗废水呈中性，在105℃进行真空脱水后，得到脱酸后的产物。
[0045]
(3)分提：将脱酸产物加热至70℃保持15min，消除结晶记忆，于程序控制低温恒温槽的水浴中进行程序降温结晶，首先将油脂快速冷却至40℃，以4℃ /min的降温速率冷却
至21℃，在此温度下保持2h，之后以1℃/min的速率冷却至16℃，养晶3h，于16℃下，6000rpm离心8min，倾去上层液油，保留固体脂肪。该产物记为t2(分提)，测定t2(分提)和市售精制猪油的质量指标、物质组成及理化性质。
[0046]
(4)油脂质量指标、物质组成及理化指标的测定方法：酸价和过氧化值的测定方法参照gb 5009.229-2016《食品中酸价的测定》和gb5009.227-2016《食品中过氧化值的测定》。滑动熔点的测定方法参照aocs offical method cc 3-25 《slip melting point aocs standard open tube melting point》。固体脂肪含量的测定采用低场核磁(brukerminispecmq20)，测定方法参照gb/t 31743-2015《动植物油脂脉冲核磁共振法测定固体脂肪含量直接法》。脂肪酸组成的测定采用气相色谱仪(agilent8860)进行测定，制备样品的方法为取待测油脂约60mg于10ml 具塞试管，用移液管移取4ml异辛烷溶解试样，使用漩涡混合器混合10s。加入 200μl浓度为2mol/l的氢氧化钾甲醇溶液，使用旋涡混合器混合反应30s后，静置10min。向试管中加入约1g硫酸氢钠，猛烈振摇。静置40min澄清后，吸取上层液体于色谱瓶中待测。甘三酯的种类及含量采用液相-质谱联用仪 (watersxevo g2 q-tof)进行测定，制备样品的方法为称取2mg左右的油样，采用正己烷溶解至约2mg/ml，再用异丙醇至浓度约为1μg/ml，过滤后置于色谱瓶中待测。xrd的测定采用多位自动进样x射线衍射仪(panalyticalx'pert powder),制备样品的方法为将油脂置于80℃完全熔化后，在20℃的恒温恒湿箱中存放12h后，将其均匀涂抹至测样平板的圆形凹槽中进行测样，不同晶型晶体相对含量的计算方法为，记iβ为β短间距所对应的衍射强度，iβ
′
为β'短间距(和)所对应的衍射强度之和。利用如下公式进行晶型相对含量的计算。
[0047][0048]
t2(分提)和市售猪油(金锣精制猪油)的物质组成、酸价、过氧化值和滑动熔点、sfc值以及晶型含量见下表，sfc曲线、xrd图分别见附图中的图1和图 3。
[0049]
表1.t2(分提)和市售猪油(金锣精制猪油)的物质组成、质量指标和理化性质
[0050][0051][0052]
由上表可知，经过酶法酯交换、精炼后的酯交换产物的质量指标符合相关规定
(gb/t 38069-2019《起酥油》中规定具有良好起酥性能的改性或不改性油脂酸价av≤1.0mg/g，过氧化值pv≤0.13g/100g)，虽然与猪油在物质组成上不同，但在滑动熔点、固体脂肪含量及不同晶型相对含量等理化性质上较为接近，具有替代猪油的潜力。
[0053]
实施例2
[0054]
(1)酶法酯交换：将棉籽固脂于105℃、真空条件下脱气30min后，冷却至 45℃，向其中加入为油重6％的lipozyme tm im脂肪酶，于45℃、200rpm的反应条件下反应8h，反应结束后将固定化酶过滤去除，得到酯交换反应产物。
[0055]
(2)碱炼脱酸：将过滤后的油脂(酯交换反应产物)置于20-30℃，搅拌条件下缓慢加入一定质量碱液，搅拌30-40min，油皂离析时，以1℃/min的升温速率将温度升至60℃，调慢转速搅拌约10min，油皂明显分离时停止搅拌，3000rpm 离心25min，倾析上层液油，水洗油脂2-5次至水洗废水ph呈中性，在105℃进行真空脱水后，得到脱酸后的产物。该产物记为t8，测定t8的质量指标、物质组成及理化性质。
[0056]
t8和市售猪油(金锣精制猪油)的物质组成、质量指标及理化性质见下表， sfc曲线、xrd图分别见附图中的图1和图3。
[0057]
表2.t8和市售猪油(金锣精制猪油)的物质组成、质量指标和理化性质
[0058][0059]
由上表可知，经过酶法酯交换、精炼后的酯交换产物的质量指标符合相关规定，在理化性质上与猪油较为接近，具有替代猪油的潜力。
[0060]
实施例3
[0061]
本实施例除以下技术特征外同实施例2：酶法酯交换的反应时间为12h。
[0062]
所得产物记为t12，测定t12的质量指标、物质组成及理化性质。
[0063]
t12和市售猪油(金锣精制猪油)的物质组成、质量指标及理化性质见下表， sfc曲线、xrd图分别见附图中的图1和图3。
[0064]
表3.t12和市售猪油(金锣精制猪油)的物质组成、质量指标和理化性质
mas1。
[0077]
所得产物记为m8，测定m8的质量指标、物质组成及理化性质。
[0078]
m8和市售猪油(金锣精制猪油)的物质组成、质量指标及理化性质见下表， sfc曲线、xrd图分别见附图中的图1和图3。
[0079]
表5.m8和市售猪油(金锣精制猪油)的物质组成、质量指标和理化性质
[0080][0081]
由上表可知，经过酶法酯交换、精炼后的酯交换产物的质量指标符合相关规定，在理化性质上与猪油较为接近，具有替代猪油的潜力。
[0082]
实施例6
[0083]
本实施例除以下技术特征外皆同实施例3：酶法酯交换所用脂肪酶采用 lipase mas1。
[0084]
所得产物记为m12，测定m12的质量指标、物质组成及理化性质。
[0085]
m12和市售猪油(金锣精制猪油)的物质组成、质量指标及理化性质见下表， sfc曲线、xrd图分别见附图中的图1和图3。
[0086]
表6.m12和市售猪油(金锣精制猪油)的物质组成、质量指标和理化性质
[0087][0088]
由上表可知，经过酶法酯交换、精炼后的酯交换产物的质量指标符合相关规定，在理化性质上与猪油较为接近，具有替代猪油的潜力。
[0089]
对比例1
[0090]
对棉籽固脂不进行任何处理。
[0091]
棉籽固脂记为cs，测定cs的质量指标、物质组成及理化性质。
[0092]
cs和市售猪油(金锣精制猪油)的物质组成、质量指标及理化性质见下表， sfc曲线、xrd图分别见附图中的图2和图4。
[0093]
表7.cs和市售猪油(金锣精制猪油)的物质组成、质量指标和理化性质
[0094][0095][0096]
与猪油相比，棉籽固脂滑动熔点和25℃时的固体脂肪含量较低，由图2中 cs的固体脂肪含量在10％-37.5％时的温度范围在10℃以内，低于任何实施例和对比例的相应值，可知其塑性范围较窄，常温下呈现黏稠流动的状态，储存和使用性能较差。
[0097]
对比例2
[0098]
(1)分提：将棉籽固脂加热至70℃保持15min，消除结晶记忆，于程序控制低温恒温
槽的水浴中进行程序降温结晶，首先将油脂快速冷却至40℃，以4℃ /min的降温速率冷却至21℃，在此温度下保持2h，之后以1℃/min的速率冷却至16℃，养晶3h，于16℃下，6000rpm离心8min，倾去上层液油，保留固体脂肪。该产物记为cs(分提)。
[0099]
测定cs(分提)的质量指标、物质组成及理化性质。
[0100]
cs(分提)和市售猪油(金锣精制猪油)的物质组成、质量指标及理化性质见下表，sfc曲线、xrd图分别见附图中的图2和图4。
[0101]
表8.cs(分提)和市售猪油(金锣精制猪油)的物质组成、质量指标和理化性质
[0102][0103][0104]
从结果可以看出，棉籽固脂经分提后，滑动熔点和25℃时的固体脂肪含量有所提升，但依旧偏低，不能达到和猪油理化性质相似的效果。
[0105]
对比例3
[0106]
本对比例除以下技术特征外同实施例1：设置脂肪酶为lipozyme rm im。
[0107]
该产物记为r2(分提)，r2(分提)和市售猪油(金锣精制猪油)的物质组成、酸价、过氧化值和滑动熔点见表1，sfc曲线、xrd图分别见图2和图4。
[0108]
表9.r2(分提)和市售猪油(金锣精制猪油)的物质组成、质量指标和理化性质
[0109][0110]
r2与市售猪油相比，滑动熔点较高，由图2的sfc曲线中看出，30℃后二者固体脂肪含量差异较大，β晶型和β'晶型的相对含量之比低于0.70。
[0111]
对比例4
[0112]
本对比例除以下技术特征外同对比例1:酶法酯交换的反应时间为8h。
[0113]
该产物记为r8，r8和市售猪油(金锣精制猪油)的物质组成、酸价、过氧化值和滑动熔点见表1，sfc曲线、xrd图分别见图2和图4。
[0114]
表10.r8和市售猪油(金锣精制猪油)的物质组成、质量指标和理化性质
[0115][0116]
r8在5℃、25℃的固体脂肪含量以及滑动熔点相较猪油都偏低，主要是由于其中低熔点成分的含量较高，使得其理化性质与猪油的理化性质相差较远。
[0117]
对比例5
[0118]
本对比例除以下技术特征外同实施例2:酶法酯交换所使用的原料油为棕榈硬脂。
[0119]
该产物记为p8，p8和市售猪油(金锣精制猪油)的物质组成、酸价、过氧化值和滑动熔点见表1，sfc曲线、xrd图分别见图2和图4。
[0120]
表11.p8和市售猪油(金锣精制猪油)的物质组成、质量指标和理化性质
[0121][0122]
采用饱和与不饱和脂肪酸含量与棉籽固脂相近的棕榈硬脂作为原料油，结果表明冷藏温度下的固体脂肪含量较猪油高出11.90％，说明p8涂抹性及塑性与猪油相差较大。
[0123]
实施例7
[0124]
1.酥皮的制备
[0125]
以上述实施例1-6制备得的油脂以及猪油为原料，制备酥皮，考察猪油替代油脂和猪油在起酥性能。酥皮配方参照表12，制备方法参考文献《p. garcia-macias,m.h.gordon,r.a.frazier,k.smith,l.gambelli.effect of tag composition on performance of low saturate shortenings in puff pastry[j].eur.j. lipid sci.technol.2012,000,0000
–
0000》中酥皮的制备方法。制备方法：将中筋面粉、白砂糖、油脂(重量为面粉重量的5％)常温下进行混合，加入柠檬汁和水 (4℃)，搅拌至形成面团，用保鲜膜盖住防止干燥，然后擀成8mm的厚度，将其余油脂包裹进面片后，擀至10mm厚长方形面片，经两次三折的折叠后，旋转90
°
，擀成10mm厚度长方形的面片，用保鲜膜包封后，在室温下放置45min，在200℃烘箱烘烤20min，在室温下冷却，对其进行感官分析。
[0126]
表12.制备酥皮的原料及配比
[0127][0128]
2.感官分析
[0129]
将制备所得的酥皮置于平板白色背景下，在光线充足的地方观察其外观、嗅闻其气味，品尝其味道，感官分析结果如表13和实物如图5所示。
[0130]
表13.酥皮感官分析
[0131][0132]
对制备的酥皮进行性质分析，可以看出，实施例所制备的烘焙产品具有良好的起酥能力，切面展示出较为分明的层层堆叠，风味良好，具有棉籽油淡淡的坚果香，预示其像猪油一样可以广泛应用于各类食品中。
[0133]
应当指出的是，以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制。尽管参照较佳的实施例对本发明进行了详细说明，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。