[發(fā)明專利]一種用于替代氫化植物油的油凝膠的制備方法

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• 申請日: 2021-05-18
• 公開（公告）號: CN113100298A
• 公開（公告）日: 2021-07-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 林煒;王宸之;王春華;王帥
• 申請（專利權(quán)）人: 四川大學
• 主分類號: A23D9/007
• 分類號: A23D9/007;A23D9/04;A23L33/185;A23L29/10;A23L29/00;A23L29/269;A23L29/238;A23L29/256;A23L29/20;A23L29/294
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本發(fā)明公開了一種用于替代氫化植物油的油凝膠的制備方法。采用大豆分離蛋白微凝膠作為皮克林顆粒，水為連續(xù)相，液態(tài)植物油為分散相。通過均質(zhì)乳化形成水包油（O/W）型皮克林乳液，乳液經(jīng)冷凍干燥后即可制得油凝膠。本發(fā)明無需人工合成的凝固劑或表面活性劑，所得油凝膠采用全生物質(zhì)來源的合成原料，具有良好的機械性能、貯藏性能和可塑性能，對分散相具有優(yōu)異的抗氧化保護效果，同時可賦予液態(tài)植物油良好的自支撐性和可塑性，因此可作為氫化植物油的替代物。本發(fā)明所制備的油凝膠在保健品以及食品等領(lǐng)域具有良好的應(yīng)用前景。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于替代氫化植物油的油凝膠的制備方法，具體屬于天然全生物質(zhì)材料開發(fā)與利用技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

當加熱不飽和脂肪酸含量較高的液態(tài)植物油時，通過加入金屬催化劑（鎳系、銅系等）并通入氫氣，可使植物油不飽和脂肪酸分子中的雙鍵與氫原子結(jié)合成為不飽和程度較低的脂肪酸。該氫化過程使得油脂的熔點升高、硬度增大，從而將液態(tài)植物油轉(zhuǎn)化為半固態(tài)脂肪。氫化植物油具有比液態(tài)植物油更長的保質(zhì)期和油炸穩(wěn)定性，因而可作為人造黃油的替代品并用于商業(yè)烹調(diào)。然而流行病學研究表明氫化植物油中大量反式脂肪酸的攝入會增加人體血漿中低密度脂蛋白膽固醇的含量并進一步提高罹患冠心病的風險。美國食品藥品監(jiān)督管理局（FDA）已于2015年正式取消了氫化植物油的無限制管理（GRAS）認證并要求食品企業(yè)于2019年之前完全停止氫化植物油在加工食品中的使用。但囿于氫化植物油的廣泛應(yīng)用現(xiàn)狀，在全球范圍內(nèi)完全禁止氫化植物油的使用并不符合實際。因此開發(fā)具有與氫化植物油相近質(zhì)構(gòu)和加工特性，并且不含反式脂肪酸的氫化植物油替代物有助于滿足人群的現(xiàn)實需求。

例如，中國發(fā)明專利CN112189713A公開了一種非氫化零反式脂肪酸植物黃油的制備方法，利用非氫化硬質(zhì)油和液態(tài)植物油復配以提高液態(tài)植物油的硬度和穩(wěn)定性。但該方法會引入大量的飽和脂肪酸，不符合人群的健康需求。而通過使用小分子或合成大分子作為乳化劑，以液態(tài)植物油作為分散相制備乳液，則能夠模擬氫化植物油的質(zhì)構(gòu)特性。例如，發(fā)明專利CN109645144A和CN109805410A分別利用環(huán)糊精、酪蛋白酸鈉、羧甲基纖維素鈉等小分子乳化劑制備高粘度、半固態(tài)的膏狀乳液，該乳液具有接近于人造奶油和果醬的質(zhì)構(gòu)特性。但這兩種方法大量使用乳化劑，成本較高，并且所制得乳液的硬度仍顯著低于軟質(zhì)人造黃油等氫化植物油產(chǎn)品。

皮克林乳液作為一種以固體顆粒為乳化劑的乳液，可通過改變分散相和連續(xù)相的比例、組成來調(diào)控乳液的剛度，同時皮克林乳液還可作為模板將液態(tài)油包裹在三維凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中以固定油相，從而制備機械強度高，質(zhì)構(gòu)接近于氫化植物油的油凝膠。固體顆粒的形狀、尺寸、潤濕性、電荷分布對于皮克林乳液的穩(wěn)定性和流變性均有顯著影響。目前，以黏土、二氧化硅和磁性Fe₃O₄為代表的無機納米顆粒已被廣泛用于醫(yī)療、化妝品和化學工業(yè)。但考慮到原料的可降解性、生物相容性以及成本，以天然全生物質(zhì)為原料所開發(fā)的膠體顆粒逐漸受到重視。實際上，包括蛋白質(zhì)、多糖、多酚和脂肪在內(nèi)的多種天然生物大分子已被證明可用于制備皮克林乳液。其中，包括無序蛋白和球蛋白在內(nèi)的納米級蛋白均含有疏水基團以及部分攜帶電荷的極性基團，具備優(yōu)良的兩親性，能夠吸附于油水界面，降低界面張力，因而可作為皮克林顆粒。例如，發(fā)明專利CN108641103A公開了一種蛋白穩(wěn)定的水包油型乳液的制備方法，利用水化蛋白可制備油相比例不低于74%的高內(nèi)相水包油型乳液，該乳液具有優(yōu)異的粘彈性與可塑性。此外，作為制備油凝膠最具工業(yè)前景的方法之一，乳液模板法可在不改變植物油脂肪酸組成的前提下賦予其接近于氫化植物油的質(zhì)構(gòu)特性（Patel A R,Rajarethinem P S, Cludts N, et al. Langmuir, 2015, 31, 7: 2065-2073）。例如，發(fā)明專利CN107593934A公開了一種基于再生纖維素的可食用油凝膠的制備方法，該方法以再生纖維素為皮克林顆粒制備了水包油（O/W）型乳液，經(jīng)冷凍干燥后即可制得半固態(tài)的油凝膠。