全 文 ：2011 年 12 月
第 26 卷第 12 期
中国粮油学报
Journal of the Chinese Cereals and Oils Association
Vol． 26，No． 12
Dec. 2011
元宝枫油的乳化工艺研究
张少颖1 于有伟1 王向东1 张 娟1 鲁柏江2
(山西师范大学工程学院1，临汾 041004)
(山西福田实业有限责任公司2，临汾 042600)
摘 要 研究了蔗糖脂肪酸酯、单硬脂酸甘油酯、白砂糖和柠檬酸钠对元宝枫油的影响，确定了乳化液
的最佳配比;同时研究了均质温度、压力和次数对乳化液稳定性的影响。结果表明，在 100 mL 乳化液中含
有元宝枫油 5 mL，蔗糖脂肪酸酯 0． 06 g，单硬脂酸甘油酯 0． 04 g，白砂糖 0． 48 g，柠檬酸钠 0． 06 g 时，元宝
枫油乳化液的稳定性最高。乳化液的最适宜均质条件为压力 20 MPa，温度 60 ℃，均质 2 次，所得的乳化液
呈均匀细腻的乳白色，稳定性为 91． 2%。本试验乳化元宝枫油选用的辅料食品安全性高，且工艺简便，经
济合理。
关键词 元宝枫油 乳化 配比 均质
中图分类号:TS225． 1 文献标识码:A 文章编号:1003 － 0174(2011)12 － 0069 － 05
基金项目:教育部“食品科学与工程专业指导性专业规范研制”
课题(925) ，山西师范大学横向合作项目(106006) ，
山西师范大学功能食品项目(870340)
收稿日期:2011 － 01 － 24
作者简介:张少颖，女，1977 年出生，博士，讲师，食品加工与安全
贮藏
通讯作者:王向东，男，1957 年出生，教授，食品加工与功能成分
提取
元宝枫是槭树科槭树属落叶乔木，是近几年发
展起来的优良经济树种［1］。元宝枫种仁含油率
46% ～48%，油中不饱和脂肪酸含量为 92%，且富含
神经酸和脂溶性维生素等［2］。研究发现，元宝枫油
不仅对肿瘤细胞有抑制作用，还能促进新生组织生
长，修复体细胞等［3］。Zhao 等［4］研究了采用高速逆
流色谱法从元宝枫中提取 1，2，3，4，6 －五苯甲酰 －
β － D －葡萄糖;呼晓姝等［5］研究了超声波辅助提取
元宝枫油的工艺，提取率为 37． 02%;刘祥义等［6］研
究了元宝枫油理化特性及脂肪酸组成，发现其含
5． 52%的神经酸。
乳化是许多以蛋白质或油脂为原料的食品加工
的关键步骤之一。通过乳化，将食品中的水、蛋白质
和脂肪等许多互不相溶的组分均匀的复合在一起，
形成较稳定的体系。乳化在防止液体食品油水分离
和焙烤产品发硬的同时，还能提高营养成分的利用
率，改进食品风味等［7］。本试验通过对乳化剂、螯合
剂等配比遴选和均质工艺的研究，优化元宝枫油的
最佳乳化条件，以便为元宝枫油进一步开发利用提
供参考。
1 材料与方法
1． 1 材料
元宝枫油:山西福田实业有限责任公司提供;
SL － SE － 11 蔗糖脂肪酸酯(食品级) :柳州齐志达食
品添加剂股份有限公司;单硬脂酸甘油酯(食品级) :
河南正通化工有限公司;白砂糖(食品级) :市购;柠
檬酸钠(分析纯) :天津市申泰化学试剂有限公司。
1． 2 仪器
79 － 2 磁力搅拌器:讯生仪器厂;B20 － F 万能搅
拌机:恒联食品机械厂;RJ － TDL － 40C 低速台式离
心机:瑞江分析仪器有限公司;SRH 型高压均质机:
上海申鹿均质机有限公司。
1． 3 元宝枫油乳化液的制备
小样制备:在常温下取 5 mL 元宝枫油，加入适
量 1%单硬脂酸甘油酯，搅拌 5 min，得油相。另取
50 mL去离子水，加入适量 1%蔗糖脂肪酸酯，搅拌
5 min，得水相。将水相加入到油相中，搅拌 15 min，
得混合液。然后向混合液中加入适量 5%白砂糖，搅
拌 5 min;再加入 1%柠檬酸钠，搅拌 5 min。最后定
容至 100 mL，继续搅拌 15 min，得小样元宝枫油乳化
液，用于考察配方试验。搅拌时用磁力搅拌器单速
搅拌。
大样制备:以小样试验确定的最佳配比，按照与
制备小样相同的加料顺序制备 10 L 元宝枫油乳化
液，用于均质工艺试验。搅拌时用万能搅拌机三档
搅拌。
中国粮油学报 2011 年第 12 期
1． 4 试验设计
1． 4． 1 单因素试验
通过添加不同量的蔗糖脂肪酸酯、单硬脂酸甘
油酯、白砂糖和柠檬酸钠，考察各因素对元宝枫油乳
化的影响。
1． 4． 2 正交试验
在单因素试验的基础上，进行 L9(3
4)的正交试
验，确定元宝枫油乳化液的最稳定的配比工艺。
1． 4． 3 均质试验
在配比试验的基础上，考察均质压力、温度和次
数对元宝枫油乳化的影响，确定最佳均质工艺。
1． 5 乳化液稳定性的测定
取制备的元宝枫油乳化液 50 mL，在常温下
2 800 r /min离心 15 min。离心后，原来乳白色乳化
液中所含的元宝枫油分成两个部分，一部分为浮在
上层呈黄色的元宝枫油，另一部分仍然分布在呈乳
白色的下层乳化液中。用细长的胶头滴管(滴管顶
端的外径小于 1 mL刻度吸管尾端的内径)吸取上层
元宝枫油，然后从 1 mL刻度吸管尾端注入刻度吸管
内部，注入时刻度吸管约呈 15 °倾斜角。注入完毕，
缓缓竖起刻度吸管，当元宝枫油下移到刻度吸管前
端时，记录元宝枫油的体积。稳定系数 K 按下列公
式计算:
K =
V总 － V上浮
V总
× 100%
式中:V总 表示离心前 50 mL 乳化液中所含的元
宝枫油的总量;V上浮表示离心后上层呈黄色的元宝枫
油的量。
1． 6 数据统计分析
试验重复 3 次，取平均值，采用 Excel 2003 进行
绘图和统计分析。
2 结果与分析
2． 1 单因素试验
2． 1． 1 蔗糖脂肪酸酯对元宝枫油乳化的影响
在 100 mL乳化液体系中，含有 5 mL 元宝枫油，
0． 04 g单硬脂酸甘油酯，0． 25 g白砂糖，0． 035 g柠檬
酸钠，分别含有 0、0． 03、0． 06、0． 09、0． 12 g 蔗糖脂肪
酸酯。
由图 1 知，随着蔗糖脂肪酸酯添加量的增加，元
宝枫油乳化液的稳定性先升高后降低。蔗糖脂肪酸
酯从 0 g /100 mL到 0． 06 g /100 mL，乳化液的稳定性
逐渐升高，至 0． 06 g /100 mL 达到最大值，此时的稳
定性约是 0 g /100 mL时的 3． 7 倍。当蔗糖脂肪酸酯
的浓度进一步增大时，稳定性开始下降。蔗糖脂肪
酸酯以蔗糖残基上的羟基为亲水基，以脂肪酸残基
为亲油基，浓度低时达不到形成稳定乳化液所需的
条件;当添加量为 0． 6 g /100 mL 时，形成最理想的
O /W型乳化液;而浓度过高时，可能破坏了与单硬脂
酸甘油酯等物质所形成的紧密堆积结构，导致稳定
性下降［8］。
图 1 蔗糖脂肪酸酯对元宝枫油乳化的影响
2． 1． 2 单硬脂酸甘油酯对元宝枫油乳化的影响
在 100 mL乳化液体系中，含有 5 mL 元宝枫油，
0． 06 g蔗糖脂肪酸酯，0． 25 g白砂糖，0． 035 g柠檬酸
钠，分别含有 0、0． 02、0． 04、0． 06、0． 08 g 单硬脂酸甘
油酯。
由图 2 知，元宝枫油乳化液的稳定性随着单硬
脂酸浓度的增加先升高后降低，变化趋势与蔗糖脂
肪酸酯类似。单硬脂酸甘油酯的添加量达到
0． 04 g /100 mL 时，乳化液的稳定性达到最高值
64． 8%，约是未加单硬脂酸甘油酯的 2 倍;随后稳定
性随单硬脂酸甘油酯浓度的增加而降低。
图 2 单硬脂酸甘油酯对元宝枫油乳化的影响
2． 1． 3 白砂糖对元宝枫油乳化的影响
在 100 mL乳化液体系中，含有 5 mL 元宝枫油，
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第 26 卷第 12 期 张少颖等 元宝枫油的乳化工艺研究
0． 06 g 蔗糖脂肪酸酯，0． 04 g 单硬脂酸甘油酯，
0． 035 g柠檬酸钠，分别含有 0、0． 06、0． 12、0． 24、
0． 48 g白砂糖。
由图 3 知，元宝枫油的稳定性随着白砂糖浓度
的升高一直呈现增加趋势。从 0 g /100 mL 到 0． 12
g /100 mL，增幅较大，平均为 26． 2% /0． 1 g;而从
0． 12 g /100 mL到 0． 48 g /100 mL 增幅较小，平均仅
为 4． 6% /0． 1 g。一般认为，白砂糖能以自身的羟基
在 O /W型乳化液的微粒表面形成一层膜，这层膜能
阻止分散介质之间的聚集，增强乳化液的稳定性［9］。
白砂糖越多，总体作用就越强，因此乳化液的稳定性
随着白砂糖的浓度增加一直升高。考虑到乳化液可
能做口服液等产品，浓度过高产生甜腻感而影响风
味，因此浓度不宜过高。
图 3 白砂糖对元宝枫油乳化的影响
2． 1． 4 柠檬酸钠对元宝枫油乳化的影响
在 100 mL乳化液体系中，含有 5 mL 元宝枫油，
0． 06 g 蔗糖脂肪酸酯，0． 04 g 单硬脂酸甘油酯，
0． 25 g白砂糖，分别含有 0、0． 01、0． 03、0． 05、0． 07 g
柠檬酸钠。
由图 4知，从 0 g /100 mL到 0． 03 g /100 mL，元宝
枫油乳化液的稳定性随着柠檬酸钠浓度的增加而升
高;柠檬酸钠浓度从0． 03 g /100 mL到0． 07 g /100 mL，
乳化液的稳定性的上升趋于平缓。柠檬酸根具有螯合
图 4 柠檬酸钠对元宝枫油乳化的影响
作用，能够减少乳化液中可能含有的 Ca2 +等多价金
属离子的有效浓度，防止其破坏乳化液的结构［10］。
2． 2 正交试验
在单因素试验的基础上，进行 L9(3
4)正交试验，
考察各因素的协同作用，试验结果见表 1。
表 1 正交试验结果
试
验
号
A
蔗糖
脂肪酸酯 /
g /100 mL
B
单硬脂酸
甘油酯 /
g /100 mL
C
白砂糖 /
g /100 mL
D
柠檬酸钠 /
g /100 mL
稳定系数 /
%
1 1(0． 4) 1(0． 03) 1(4． 4) 1(0． 04) 62． 5
2 1 2(0． 04) 2(4． 8) 2(0． 05) 76． 8
3 1 3(0． 05) 3(5． 2) 3(0． 06) 64． 2
4 2(0． 5) 1 2 3 75． 3
5 2 2 3 1 67． 5
6 2 3 1 2 71． 7
7 3(0． 6) 1 3 2 66． 8
8 3 2 1 3 78． 7
9 3 3 2 1 72． 3
k1 67． 8 68． 2 71 67． 4
k2 71． 5 74． 3 74． 8 71． 8
k3 72． 6 69． 4 66． 2 72． 7
R 4． 8 6． 1 8． 6 5． 3
由极差 R值可以看出，对元宝枫油乳化液稳定
性的影响因素为 C ＞ B ＞ D ＞ A，即白砂糖 ＞单硬脂酸
甘油酯 ＞柠檬酸钠 ＞蔗糖脂肪酸酯;由直观试验知，
处理 8 的乳化液稳定性最高，为 78． 7%;而通过 k 值
可以确定 A3B2C2D3 为最优组合，经试验验证，当蔗
糖脂肪酸酯为为 0． 06 g /100 mL，单硬脂酸甘油酯为
0． 04 g /100 mL，白砂糖为 0． 48 g /100 mL，柠檬酸钠
为 0． 06 g /100 mL时，乳化液的稳定性为 79． 5%。
2． 3 均质条件的确定
2． 3． 1 均质压力对元宝枫乳化的影响
按照正交试验所确定的最佳配比，设定温度为
60 ℃，均质 1 次，压力为 0、10、20、30 和 40 MPa。
图 5 均质压力对元宝枫乳化的影响
由图 5 知，均质压力从 0 MPa升高到 20 MPa时，
元宝枫油乳化液的稳定性随均质压力的增加而升
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中国粮油学报 2011 年第 12 期
高，在 20 MPa时乳化液的稳定性为 88． 3。均质压力
从 20 MPa到 40 MPa时，乳化液的稳定性变化不大。
2． 3． 2 均质温度对元宝枫乳化的影响
按照正交试验所确定的最佳配比，设定均质压
力 20 MPa，均质 1 次，温度为 30、45、60、75、90 ℃。
由图 6 可知，元宝枫乳化液的稳定性随着均质
温度的增加先升高后下降。温度从 30 ℃到 60 ℃，
乳化液的稳定性随着温度的升高而增加，至 60 ℃时
达到最高值 88． 7%。随后乳化液的稳定性随温度的
升高而降低。过高的温度可能使各种配料的分子运
动加快，破坏了乳化液的稳定性，因为乳化液的热力
学稳定性比较低［11］;也可能由于过高的温度降低了
体系的黏度，根据斯托克斯(Stokes)定律，黏度与稳
定性成反比，从而导致乳化液的稳定性下降。
图 6 均质温度对元宝枫乳化的影响
2． 3． 3 均质次数对元宝枫乳化的影响
按照正交试验所确定的最佳配比，设定均质压
力 20 MPa，均质温度 60 ℃，分别均质 1、2、3 次。
图 7 均质次数对元宝枫乳化的影响
由图 7 知，均质 2 次时稳定性为 91． 2%，比均质
1 次时高 2． 6%，而均质 3 次时的稳定性和均质 2 次
时的效果几乎一样，因此宜选用 2 次均质。可能一
次均质时，油相、水相和各种配料未充分接触;而 2
次均质时，形成均匀的乳化液，稳定性增加较多;3 次
均质时，对于体系无多少补充作用，故稳定性几乎没
有增加［12］。
3 讨论
3． 1 元宝枫油乳化液宜采用微波杀菌
本试验制备的乳化液呈不透明的均匀细腻的乳
白色，口感舒适，有略微的清香。采用 95 ～ 100 ℃灭
菌 2 ～ 4 min，灭菌完毕，有轻微的黄色元宝枫油上浮
现象。而采用 720 ～ 900 W 灭菌 1 ～ 2 min，灭菌完
毕，乳化液依然保持着良好的质构。室温放置 6 个
月后，微波杀菌的未见任何分层现象，因此生产中建
议采用微波杀菌。
3． 2 选用的辅料食品安全性高，且有助于乳化液的
保存
蔗糖脂肪酸酯和单硬脂酸甘油酯都容易发生生
物降解，降解后的产物都是人体所需要的营养物
质［13］。这两种乳化剂都是 FAO /WHO 批准使用的，
特别是单硬脂酸甘油酯的 ADI(一日摄取容许量)不
作任何要求。食品级柠檬酸钠的原料通常是粮食，
而蔗糖是营养物质之一，这两种辅料的食品安全相
对较高。此外蔗糖脂肪酸酯具有抑菌作用，能够防
止乳化液中滋生微生物［14］;而柠檬酸钠具有抗氧化
作用，有助于防止元宝枫油中功能性成分的氧化变
质［10］。
3． 3 乳化元宝枫油工艺简便，经济合理
蔗糖脂肪酸酯、单硬脂酸甘油酯、柠檬酸钠和白
砂糖都是普通的食品原料，价格相对低廉;而均质工
艺是现代食品加工中非常普及工序，因此可以在合
理的性价比下开发元宝枫油这一潜在的食用油新
资源。
4 结论
在 100 mL乳化液中含有 5 mL 元宝枫油，当蔗
糖脂肪酸酯为 0． 06 g，单硬脂酸甘油酯为 0． 04 g，白
砂糖为 0． 48 g，柠檬酸钠为 0． 06 g时，通过配比试验
确定的元宝枫油乳化液的稳定性为 79． 5%。
白砂糖、单硬脂酸甘油酯、柠檬酸钠和蔗糖脂肪
酸酯对元宝枫油乳化液的稳定性影响依次减小。
元宝枫油乳化时适宜的均质条件为压力
20 MPa，温度 60 ℃，均质 2 次，此时所得的乳化液的
稳定性为 91． 2%。
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Study on Emulsification Technology of Acer
Truncatum Bunge Oil
Zhang Shaoying1 Yu Youwei1 Wang Xiangdong1 Zhang Juan1 Lu Baijiang2
(College of Engineering，Shanxi Normal University1，Linfen 041004)
(Shanxi Futian Industry Co．，Ltd2，Linfen 042600)
Abstract The effects of Sucrose fatty acid ester，glycerol monostearate，white granulated sugar and sodium cit-
rate on emulsification of acer truncatum bunge oil were investigated． The influences of homogeneous temperature，
pressure and frequency on stability of emulsion were investigated as well． The results showed that the optimum pro-
portions were acer truncatum bunge oil 5 mL，sucrose fatty acid ester 0． 06 g，glycerol monostearate 0． 04 g，white
granulated sugar 0． 48 g and sodium citrate 0． 06 g in 100 mL emulsion． The stability of emulsion was 91． 2% when
the most suitable homogeneous parameters were pressure 20 MPa，temperature 60 ℃ and frequency 2 times． The ob-
tained emulsion was uniform smooth cream color． In the experiment，the additives chosen were safe and the technolo-
gy was simple and economical．
Key words acer truncatum bunge oil，emulsification，proportion，homogeneous
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