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椰子油与棕榈硬脂油物理混合及其结构脂熔融特性的比较研究



全 文 :现代食品科技 Modern Food Science and Technology 2016, Vol.32, No.4
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椰子油与棕榈硬脂油物理混合及其结构脂熔融特性
的比较研究

张华 1.2,南阳 2,方昭西 2,刘国琴 2
(1.延边大学农学院食品科学系,吉林延吉 133000)(2.华南理工大学轻工与食品学院,广东广州 510640)
摘要:油脂的相容性和非等温结晶性质对油脂的口感品质有重要影响。为了拓宽椰子油和棕榈油的应用范围,开发以其为主要
原料的专用油脂产品,本文通过 GC-MS 测得椰子油和棕榈硬脂油不同混合比例的总脂肪酸和 Sn-2 位脂肪酸组成,研究了脂肪酸组
成与熔融特性的相关性,再利用脉冲核磁共振仪研究了椰子油和棕榈油的相容性,并用差式扫描量热仪对二者按一定比例混合的复配
体系和酶法制备结构脂的非等温结晶行为进行研究。结果表明:不同比例酶法制备结构脂中 Sn-2 位的月桂酸含量(12.35~46.72%)
明显高于物理混合油(5.86~30.75%)。该复配体系整体上存在一定程度的共晶现象,在较高温度(25~45 ℃)时,相容性较好。在
非等温结晶过程中,在同一降温速率条件下,随着椰子油比例的增加,2倍链长的 β′型晶体,转变为低熔点的 3倍链长 β′晶型。
关键词:椰子油;棕榈硬脂油;熔融特性
文章篇号:1673-9078(2016)4-46-51 DOI: 10.13982/j.mfst.1673-9078.2016.4.009
Physical Mixing of Coconut Oil and Palm Stearic Oil and Melting
Characteristics of Their Structured Lipids
ZHANG Hua1,2, NAN Yang2, FANG Zhao-xi2, LIU Guo-qin2
(1.Food Science Agronomy, Yanbian University, Yanji 133000 ,China)
(2.Light Industry and Food Science, South China University of Technology, Guangzhou 510640, China)
Abstract: The compatibility and non-isothermal crystallization behavior of oils and fats have important effects on their taste and quality.
To explore potential applications of coconut oil and palm stearic oil in the development of new oil-based products, gas chromatography-mass
spectrometry (GC-MS) was used to analyze the total fatty acid composition and Sn-2 fatty acid composition of mixtures of coconut oil and palm
stearic oil in varying proportions. The correlation between fatty acid composition and melting characteristics was studied, and the compatibility
of coconut oil and palm stearic oil was investigated by pulsed nuclear magnetic resonance (NMR). Non-isothermal crystallization behaviors of
structured lipids in coconut oil and palm stearic oil mixtures, prepared by physical mixing in different proportions and enzymatic synthesis, were
analyzed by differential scanning calorimetry (DSC). The results showed that the content of structured lipid Sn-2 lauric acid was significantly
higher in the oils prepared by enzymatic synthesis at different proportions (12.35% to 46.72%) than that prepared by physical mixing (5.86% to
30.75%). There was a certain degree of eutectic phenomenon in this complex system overall and optimum compatibility was found at high
temperatures (25 ℃~45 ℃). During non-isothermal crystallization, the β′-crystals with double-chain length structures were converted to the
low-melting-point β′-crystals with triple-chain length structures with increasing proportion of coconut oil at the same cooling rate.
Key words: coconut oil; palm stearic oil; melting characteristics

椰子油,被称为世界上最健康的食用油,含有大
量月桂酸,是食用油中唯一由中链脂肪酸组成的油脂。
椰子油虽是饱和油,但易被人体消化吸收,可快速供
收稿日期:2015-06-10
基金项目:国家自然科学基金(31271885,31471677);863 计划
(2013AA102103);广东省科技计划项目(2010B050600003)
作者简介:张华(1979-),女,博士,讲师,研究方向为油脂化学及其工程
通讯作者:刘国琴(1962-),女,博士,教授,研究方向为油脂和植物蛋白
方面的科研研究
能,且能够提高新陈代谢、降低人体胆固醇含量[1]。
而棕榈油产量高、价格低、热稳定性好,脂肪酸组成
较均衡,其中饱和脂肪酸与不饱和脂肪酸比接近 1:1,
且不含反式脂肪酸和胆固醇。在实际使用中,常常将
两种不同组成的油脂混合使用,以满足其在使用过程
中不同的物性要求,达到其所需的相应熔点及结晶性
质[2]。目前利用椰子油和棕榈油的产品包括类可可脂、
人乳替代脂等。
物理混合油(调和油)在结晶过程中,不同的甘油
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三酯分子之间由于相互兼容的程度低,相容性差就会
导致油脂混合后易出现起砂、析油、酪化性下降等品
质问题,严重影响产品的加工过程、品质及货架期。
而结构脂是通过改变各种脂肪酸在脂质中的位置和脂
肪酸组成,从结构上进行分子设计,从而最大限度发
挥各种脂肪酸的功能和物理性质,具有天然油脂的物
理特性以及风味,是具有制备高附加值的脂质产品
[3~5]。
张霞[6]等研究了棕榈软脂和棕榈硬脂的相容性,
朱向菊[7]等研究了猪油干法分提固脂和氢化棉籽油为
原料的 SFC曲线与起酥油产品的相关性研究,夏莹[8]
等研究了猪油与 6种棕榈油分提产物相容性的研究。
目前,国内针对物理混合油(调和油)热值测定的报道
较多,但涉及物理混合油和结构脂相比较系统研究热
值影响的报道则很少,因此研究椰子油与棕榈油物理
混合及结构脂的熔融特性具有重要的意义。
本实验选取含月桂酸含量多的椰子油和经分提
的棕榈硬脂油按不同比例物理混合及酶法制备结构脂
得到复配体系,对脂肪酸组成、相容性及其非等温热
性质变化进行对比研究,以期对以椰子油和棕榈硬脂
油为基料油的性质有进一步了解,为以后专用油脂的
生产制备与研究提供一定的理论依据。
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
椰子油,棕榈硬脂油为市售,酶 Novozyme 435
(诺维信,丹麦),甲醇、异辛烷、正己烷均为色谱纯。
1.2 仪器与设备
ME104E 电子天平(梅特勒-托利多)、恒温水浴
振荡器、Minispec120型脉冲核磁共振仪(德国 Bruker
公司)、Q-100 差示扫描量热仪(美国 TA 仪器),气
质(安捷伦 6890,美国)。
1.3 方法
1.3.1 复配体系制备
将椰子油(C)、棕榈硬脂(P)分别按质量比 1:3~3:1
(m/m)进行复配。例如 C:P=1:1为物理混合油比例,
C:P=1:1L为制备结构脂比例。
1.3.2 脂肪酸组成分析
利用气质(GC-MS)分析脂肪酸组成,升温程序为:
140 ℃保温 5 min,以 4 ℃/min升温至 220 ℃,保持
17 min;进样口温度 250 ℃;氢离子火焰(FID)检测器,
检测器温度 280 ℃,载气为氮气[9]。
1.3.3 固体脂肪含量测定
用脉冲核磁共振分析仪测定样品结晶过程中固
体脂肪含量(SFC)。将样品放入NMR专用玻璃管中,
在 80 ℃熔化 0.5 h以消除结晶记忆,然后转移至恒温
器中,在 0 ℃条件下保留 90min,测其 SFC值,然后
再升温至 5 ℃、10 ℃、21.1 ℃、26.7 ℃、33.3 ℃、
40 ℃和 45 ℃,各保留 30 min,测得各个温度的 SFC
值。
1.3.4 相容性分析
两种油脂的相容性可以用等温曲线及 ΔSFC来评
价。等温曲线以混合油脂中棕榈油分提产物的含量为
横坐标,以实测 SFC为纵坐标绘制。ΔSFC是混合油
脂的实测 SFC与理论 SFC间的差值。即
ΔSFC=SFC 实测-SFC 理论
其中理论 SFC按照下式计算:SFC 理论= xSFCX +
ySFCY式中 x、y分别代表在混合油脂中 X和 Y组分
的体积分数;SFCX、SFCY分别代表在某温度下 X和
Y组分的实测 SFC。以温度为横坐标,以 ΔSFC为纵
坐标绘制偏差曲线。ΔSFC 为正值,出现偏晶现象;
反之,则出现共晶现象;ΔSFC 越接近零,混合油脂
的相容性越好[10]。
1.3.5 差示扫描量热仪(DSC)测定
称取样品 6~10 mg,使用 DSC 先将样品以
20 ℃/min升温至 80 ℃,并在此温度下保持 10 min,
然后以 5 ℃/min的速度降温至-20 ℃,对其进行分析,
记录该过程放热曲线[11]。
1.3.6 统计分析
采用 SPSS16.0软件中的Duncan检验法对差异显
著的数据进行多重比较(p<0.05)。
2 结果与分析
2.1 脂肪酸组成
对椰子油和棕榈硬脂油脂肪酸组成进行测定,与
标准品图谱进行比对,采用面积归一化法对脂肪酸含
量进行确定,其中包括月桂酸(C12:0)、豆蔻酸(C14:0)、
棕榈酸(C16:0)、硬脂酸(C18:0)及油酸(C18:1)脂肪酸。
由表1可以看出椰子油的主要脂肪酸为月桂酸,棕榈硬
脂中主要脂肪酸为硬脂酸。
由表 2可知,在复配体系中,随着椰子油比例的
增加,月桂酸(C12:0)的含量由 C:P=1:3 的 11.9%不断
增加 C:P=3:1 的 43.5%,豆蔻酸(C14:0)的含量从 C:P
=1:3 的 4.92%增加至 C:P=3:1 的 15.04%,而棕榈酸
(C16:0)和油酸(C18:1) 的含量随着椰子油比例的增
加,分别由 55.5%和 20.44%逐渐下降至 24.26%和
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9.54%,硬脂酸(C18:0)的含量总体上没有明显变化。
结果表明,随着 C:P=1:3 到 C:P=3:1 复配体系中主要
中链饱和脂肪酸含量逐渐增加,而主要长链脂肪酸的
总量逐渐减少。
表1 椰子油和棕榈硬脂油的总脂肪酸、Sn-2位和Sn-1,3位的脂肪酸组成
Table 1 Total, Sn-2 position and Sn-1,3 position fatty acid profiles (%) of coconut oil (C) and palm stearic oil (P)
Fatty acid C P
/(area%) Total Sn-2 Sn-1,3 Total Sn-2 Sn-1,3
C8-C10:0 5.80±0.02 0.00±0.00 8.70±0.03 0.00±0.00 0.00±0.00 0.00±0.00
C12:0 50.00±0.15 59.51±0.18 45.25±0.14 0.00±0.00 0.00±0.00 0.00±0.00
C14:0 18.80±0.06 12.86±0.04 21.77±0.07 0.56±0.00 0.00±0.00 0.84±0.00
C16:0 9.50±0.03 27.63±0.08 0.44±0.00 68.10±0.20 72.04±0.22 66.13±0.21
C18:0 8.10±0.02 0.00±0.00 12.15±0.04 3.82±0.03 9.32±0.27 1.07±0.00
C18:1 2.40±0.01 0.00±0.00 3.60±0.01 25.38±0.06 18.64±0.06 28.75±0.09
C18:2 0.00±0.00 0.00±0.00 0.00±0.01 2.14±0.00 0.00±0.00 3.21±0.01
表2 椰子油和棕榈硬脂油复配体系总脂肪酸、Sn-2位和Sn-1,3位的脂肪酸组成
Table 2 Total, Sn-2 position and Sn-1,3 position fatty acid profiles (%) of the mixture of coconut oil (C) and palm stearic oil (P) prepared
by physical mixing in different proportions
C:8-10:0 C12:0 C14:0 C16:0 C18:0 C18:1 C18:2
Total 4.90±0.04 43.50±0.35 15.04±0.12 24.26±0.19 3.21±0.03 9.54±0.08 0.55±0.00
c:p=3:1 Sn-2 2.27±0.02 30.75±0.25a 9.38±0.08 33.11±0.26 b 6.59±0.05 14.90±0.12 0.00±0.00
Sn-1,3 6.22±0.05 49.88±0.40 17.87±0.14 19.84±0.16 1.52±0.01 6.86±0.05 0.83±0.01
Total 3.93±0.03 34.87±0.28 13.24±0.11 30.66±0.25 3.08±0.02 13.04±0.10 1.18±0.01
c:p=2:1 Sn-2 2.42±0.02 29.53±0.24 a 7.96±0.06 34.53±0.28 b 6.85±0.05 17.77±0.14 0.90±0.01
Sn-1,3 4.69±0.38 37.54±3.00 15.88±1.27 28.73±2.30 1.20±0.10 10.68±0.85 1.32±0.11
Total 3.71±0.30 32.10±2.57 10.27±0.82 38.01±3.04 2.14±0.17 12.93±1.03 0.84±0.07
c:p=1:1 Sn-2 2.57±0.21 28.31±2.26 b 6.54±0.52 35.94±2.88 b 4.11±0.33 20.64±1.65 1.90±0.15
Sn-1,3 4.28±0.34 34.01±2.72 12.14±0.97 39.05±3.12 1.16±0.09 9.08±0.73 0.31±0.02
Total 1.93±0.15 16.67±1.33 6.64±0.53 48.57±3.89 5.25±0.42 17.72±1.42 1.43±0.11
c:p=1:2 Sn-2 0.00±0.00 10.26±0.82 c 0.00±0.00 66.95±5.36 a 0.00±0.00 22.79±1.82 0.00±0.00
Sn-1,3 2.90±0.23 19.87±1.59 9.96±0.80 39.38±3.15 7.87±0.63 15.19±1.22 2.14±0.17
Total 1.26±0.10 11.94±0.96 4.92±0.39 55.5±4.44 3.19±0.26 20.44±1.64 3.75±0.30
c:p=1:3 Sn-2 1.85±0.15 5.86±0.47 d 0.00±0.00 55.85±4.47 a 6.87±0.55 23.55±1.88 2.02±0.16
Sn-1,3 0.97±0.08 14.98±1.20 7.38±0.59 55.33±4.43 1.35±0.11 18.89±1.51 4.62±0.37
表 3可知,在酶催化的体系中,随着椰子油比例
的增加,除了在总脂肪酸含量中月桂酸(C12:0)由 C:P
=1:3L的 11.25%不断增加到 C:P=3:1L的 40.23%,豆
蔻酸(C14:0)的含量从 C:P=1:3L 的 4.81%增加至 C:P
=3:1L的 15.16%,且棕榈酸(C16:0)、硬脂酸(C18:0)、
油酸(C18:1)等长链脂肪酸含量随着椰子油比例的增
加,均呈现出下降趋势,由表 2、3可知 Sn-2位的月
桂酸(C12:0)含量随着椰子油比例的增加而增加,但不
同比例酶法制备结构脂中 Sn-2 位的月桂酸含量明显
高于物理混合油,相反不同比例酶法制备结构脂中
Sn-2位棕榈酸的含量相对少于不同比例物理混合油。
2.2 固体脂肪含量
固体脂肪含量(SFC)是脂肪在不同温度下熔融
以及硬度的性能指标。对温度变化很敏感,在不同的
温度条件下,油脂具有不同的 SFC值,SFC与脂肪晶
体类型结晶速率及预热过程有密切关系[12]。经过物理
混合和酶法制备结构脂后,不同比例的椰子油和棕榈
硬脂油的固体脂肪含量与温度关系曲线如图 1、图 2
所示。
图 1可以看出,在 10~25 ℃之间固脂含量较高,
SFC迅速下降,塑性范围较窄,可用于制备具有良好
口融性的涂抹专用油脂,在 25~45 ℃之间,SFC随温
度升高下降缓慢,塑性较好,适合作为饼干夹心、充
填物等用油。随着棕榈油用量的增加,同一温度下棕
榈油比例大的油脂的 SFC值呈现增大趋势,是由于棕
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榈油含量越多,增加了长链脂肪酸的含量而导致熔点
的升高,影响了 SFC值的变化。且在 45 ℃下,C:P =3:1
的SFC值为0.0%,C:P =2:1的SFC值为1.3%,C:P =1:1
的SFC值为 5.2%,C:P=1:2的SFC值为 9.6%,C:P =1:3
的 SFC值为 12.1%,除椰子油含量高的 C:P =3:1之外
其余复配比例都没有完全融化。
表3 椰子油和棕榈硬脂油不同比例合成结构脂的总脂肪酸、Sn-2位和Sn-1,3位的脂肪酸组成
Table 3 Total, Sn-2 position and Sn-1,3 position fatty acid profiles (%) of the structured lipids with different proportions of coconut oil
(C) and palm stearic oil (P)
C8-C10:0 C12:0 C14:0 C16:0 C18:0 C18:1 C18:2
Total 4.48±0.02 40.23±0.20 15.16±0.08 25.66±0.13 2.79±0.01 10.87±0.05 0.81±0.00
c:p=3:1L Sn-2 3.83±0.02 44.61±0.22a 11.66±0.06 21.36±0.11 d 2.39±0.01 15.07±0.08 1.08±0.01
Sn-1,3 4.81±0.02 38.04±0.19 16.91±0.08 27.81±0.14 2.99±0.01 8.77±0.04 0.68±0.02
Total 3.82±0.02 34.56±0.17 13.4±0.07 30.89±0.15 3.11±0.02 13.06±0.07 1.16±0.01
c:p=2:1L Sn-2 3.61±0.02 33.02±0.17 b 12.01±0.06 31.1±0.16 c 3.37±0.02 15.47±0.08 0.00±0.00
Sn-1,3 3.93±0.02 35.33±0.12 14.1±0.07 30.79±0.15 2.98±0.01 11.86±0.06 1.74±0.01
Total 2.43±0.01 24.06±0.12 9.56±0.05 42.36±0.21 3.39±0.02 16.85±0.08 1.35±0.01
c:p=1:1L Sn-2 0.00±0.00 46.72±0.23 c 0.00±0.00 53.28±0.31 ab 0.00±0.00 0.00±0.00 0.00±0.00
Sn-1,3 3.65±0.02 12.73±0.06 14.34±0.07 36.9±0.18 5.09±0.03 25.28±0.13 2.03±0.01
Total 1.75±0.01 16.04±0.08 6.43±0.03 48.65±0.24 4.00±0.02 20.7±0.10 2.43±0.01
c:p=1:2L Sn-2 0.00±0.00 37.46±0.19 d 0.00±0.00 62.54±0.30 a 0.00±0.00 0.00±0.00 0.00±0.00
Sn-1,3 2.63±0.01 5.33±0.03 9.65±0.05 41.71±0.21 6.00±0.03 31.05±0.16 3.65±0.02
Total 1.14±0.01 11.25±0.06 4.81±0.02 54.58±0.34 3.97±0.02 21.9±0.11 2.35±0.01
c:p=1:3L Sn-2 0.00±0.00 12.35±0.06 e 3.34±0.02 50.33±0.23 b 3.08±0.02 28.03±0.14 1.56±0.01
Sn-1,3 1.71±0.01 10.70±0.05 5.55±0.03 56.71±0.31 4.42±0.02 18.84±0.09 2.75±0.01

图1 椰子油和棕榈硬脂油复配体系的SFC与温度关系曲线
Fig.1 Solid fat content (SFC) versus temperature curves of the
mixtures of coconut oil (C) and palm stearic oil (P) prepared by
physical mixing in different proportions
图 2 得知,温度较低时(<10 ℃)SFC 较高,在
10~25 ℃之间 SFC快速下降,其速熔特性和低熔点使
它适合于制备具有良好口融性的专用油脂。在较高温
度(>25 ℃)时,C:P=3:1结构脂 SFC几乎为零,此
时油脂没有塑性,呈现液态。随着棕榈油比例的增加,
其完全融化(即 SFC为零时)的温度依次增大,并且
图 2曲线要比图 1曲线更加平滑,是因为经过脂肪酸
分子重排后,导致了 Sn-2位短链脂肪酸含量的变化及
油脂中高熔点的甘油三酯变成了低熔点类型等原故。
与 Saberi [13]等人提到的脂肪酸碳链长短,双键数量、
双键位置、顺反异构及 Sn-1.2.3位置上分布情况的差
异,导致不同的甘油三酯具有不同的晶体结构和独特
的同质多晶特性,因而溶解程度也会有差异的结果相
符。

图2 椰子油和棕榈硬脂油结构脂的SFC与温度关系曲线
Fig.2 SFC versus temperature curves of the structured lipids
prepared with coconut oil (C) and palm stearic oil (P) in
different proportions
2.3 相容性分析
为了进一步分析复配体系的相容程度,了解其中
偏晶、共晶作用的程度,求出ᇞSFC,以温度为横坐
标,以ᇞSFC值为纵坐标作图,结果如图 3所示。从
偏差曲线可以看出,ᇞSFC 均为负值,说明该混合体
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系在整个温度范围内都存在一定程度的共晶现象,表
明椰子油与棕榈硬脂油是部分相容,在 0~20 ℃内共
晶曲线表明相容性差,随着温度的升高,即在 25~45 ℃
之间共晶曲线表现出较好的相容性,是因为在较低温
区(0~20 ℃)椰子油与棕榈硬脂油存在热力学性质
差异,造成了在低温区的部分不相容的共晶现象。

图3 椰子油和棕榈硬脂油复配体系的△SFC曲线
Fig.3 Delta SFC curves of the mixture of coconut oil (C) and
palm stearic oil (P) prepared by physical mixing in different
proportions
2.4 热性质变化
表4 复配体系结晶曲线中结晶峰峰值焓变及温度
Table 4 Peak enthalpy and temperature of the crystallization
peaks in crystallization curves of the complexes prepared by
physical mixing
复配
体系
峰 1

峰 2
Delta H/(J/g) Tp/℃ Delta H(J/g) Tp/℃
COCO -11.05±0.06 4.73±0.02 -16.01±0.08 -9.28±0.05
PSO -30.88±0.15 30.65±0.06 -16.81±0.08 4.09±0.02
C:P=3:1 -7.20±0.04 16.88±0.08 -4.73±0.02 -2.11±0.01
C:P=2:1 -11.39±0.06 18.30±0.09 -10.11±0.05 2.01±0.01
C:P=1:1 -17.21±0.09 21.97±0.06 -24.14±0.12 -10.00±0.05
C:P=1:2 -21.77±0.11 24.25±0.16 -23.27±0.12 -3.80±0.02
C:P=1:3 -27.30±0.14 24.99±0.12 -26.17±0.13 -2.23±0.01
C:P=3:1L -5.98±0.16 13.98±0.07 - -
C:P=2:1L -9.91±0.05 16.16±0.08 -4.17±0.02 -9.24±0.05
C:P=1:1L -7.21±0.04 18.52±0.09 - -
C:P=1:2L -25.86±0.13 21.33±0.11 - -
C:P=1:3L -18.34±0.09 23.11±0.12 -3.75±0.02 1.35±0.01
表 4 中峰值温度与晶体内甘油三酯的熔点相对
应,吸热峰的焓值大小表示样品熔化所需的能量,这
部分能量与晶体的数量及晶型有关。物理混合油焓变
值与张[14]等实验结果中随着棕榈硬脂含量的增加,长
链饱和脂肪酸甘油三酯组分含量增多,在同一降温速
率下,结晶的饱和甘油三酯组分逐渐增多从而释放更
多热量使焓变增大的结果一致。而结构脂焓变值随着
棕榈硬脂比例的增加无规律性变化,可能是因为虽然
C:P=3:1L 至 C:P=1:3L 结构脂的总棕榈酸含量是逐渐
增加,但是 Sn-2位的棕榈酸含量不是因棕榈硬脂的增
加而增加的原因。
油脂主要存在 α、β′、β三种不同晶型,且稳定性
依次增加。Chong[15]等人在研究棕榈油的热性质的时
候发现,峰值温度≤8 ℃的吸热峰对应的晶体是 3 倍
链长的 β′型晶体,峰值温度在 8~20 ℃之间的吸热峰
对应的晶体是部分 3倍链长的 β′型及部分 2倍链长的
β′型晶体,峰值温度在 20~28 ℃之间的吸热峰对应的
晶体是 2倍链长的 β′型晶体,峰值温度≥28 ℃的吸热
峰对应的晶体是 2倍链长的 β型晶体。

图4 不同复配体系在降温速率下的结晶曲线
Fig.4 Crystallization curves of the different complexes with
different cooling rates

图5 不同结构脂在降温速率下的结晶曲线
Fig.5 Crystallization curves of the different structured lipids
with different cooling rates
对不同比例的复配体系熔融行为进行研究,相应
的熔化曲线如图 4、5所示,由图 4可知,样品 C:P=3:1
和 C:P=2:1的熔化曲线有两个吸热峰,C:P=3:1的第一
个吸热峰在 0~10 ℃之间,第二个吸热峰在 10~20 ℃
之间;C:P=2:1的第一个吸热峰在-10 ℃左右,第二个
吸热峰在 10~20 ℃之间;即样品中含有 2 倍链长 β′
晶型和部分 3倍链长 β′型晶体;其他 3个不同比例混
合样品均只有一个明显吸热峰,大部分为 2倍链长 β′
现代食品科技 Modern Food Science and Technology 2016, Vol.32, No.4
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晶型。且随着棕榈硬脂油比例的增加,峰值温度依次
增加。
由图 5酶催化合成的不同比例结构脂的结晶曲线
图可知,各样品的结晶曲线均只有一个明显吸热峰,
且随着椰子油比例的增加,峰值温度依次降低,3 倍
链长的 β′型逐渐增加。说明随着中链脂肪酸比例的增
加,生成物中低熔点甘油三酯组分含量提高。
3 结论
3.1 两种油脂的相容性可以用等温曲线及ᇞSFC来评
价。椰子油和棕榈硬脂油的物理混合油在整个温度范
围内均出现一定程度的共晶现象,在室温 25 ℃以下
相容性较弱,随着温度升高,在 25~45 ℃的范围内表
现出较好的相容性。椰子油和棕榈硬脂油结构脂的
SFC与温度关系的曲线比较平滑且 45 ℃全部溶解。
3.2 在热性质的研究中,同一降温速率条件下,物理
混合油和酶法制备结构脂相比较,随着椰子油比例的
增加,无论是物理混合油还是结构脂的放热峰值温度
都会逐渐向低温方向移动,但是结构脂焓值的变化无
规律性。由此可见,甘油三酯在结晶过程中的结晶行
为不仅与甘油三酯组成和总脂肪酸含量相关,而且与
Sn-2位脂肪酸组成也有相关。
参考文献
[1] CANAPI E C, AGUSTIN Y T, MORO E A, et al. Coconut
oil [M] //SHAHIDI F. Bailey’s Industrial Oil and Fat
Products. Wiley-Inter Science, 2005: 123-134
[2] MENG Z, LIU Y F, JIN Q Z, et al. Comparative analysis of
lipid composition and thermal, polymorphic, and
crystallization behaviors of granular crystals formed in beef
tallow and palm oil [J]. Journal of Agricultural and Food
Chemistry, 2011, 59(4): 1432-1441
[3] 刘宁,汪勇,赵强忠,等.结构脂的构效关系及酶法制备的研
究进展[J].食品工业科技,2012,33(10) : 382-389
LIU Ning, WANG Yong, ZHAO Qiang-zhong, et al.
Research progress of structure-function relationship of
structured lipids and enzymatic preparation [J]. Science and
Technology of Food Industry, 2012, 33 (10): 382-389
[4] 谢贺,李林,张霞,等.分提棕榈油性质及其等温结晶过程研
究[J],食品科学,2011,32(21):1-5
XIE He, LI Lin, ZHANG Xia, et al. Properties and isothermal
crystallization process of fractionated palm oil [J]. Food
Sciences, 2011, 32(21): 1-5
[5] XU Y, GUO S, WANG W, et al. Enzymatic hydrolysis of
palm stearin to produce diacylglycerol with a highly
thermostable lipase [J]. European Journal of Lipid Science
and Technology, 2013, 1 15(5): 564-570
[6] 张霞,李琳,谢贺,等.分提棕榈油的相容性及非等温结晶行
为[J].华南理工大学学报:自然科学版, 2014, 42(3): 117-124
ZHANG Xia, LI Lin, XIE He, et al. Compatibility and
non-isothermal crystallization behavior of fractionated palm
oil [J]. Journal of South China University of Technology,
2014, 42(3): 117-124
[7] 朱向菊,裘爱泳,金青哲.以猪油分提固脂为原料的起酥油
的研制[J].中国油脂,2005, 30(8):11-14
ZHU Xiang-ju, QIU Ai-yong, JIN Qing-zhe. Preparation of
shortenings based on stearin fractions of lard [J]. China Oil
and Fats, 2005, 30(8): 11-14
[8] 夏莹,马银辉,黄清吉,等.猪油与 6 种棕榈油分提产物相容
性的研究[J].中国油脂,2013,38(11):32-36
XIA Ying, MA Yin-hui, OOI Chengkeat, et al. Compatibility
of lard with six kinds of palm oil fractionation blends [J].
China Oil and Fats, 2013, 38(11): 32-36
[9] Mehmood,S, Orhan, I, Ahsan, Z et al. Fatty acid composition
of seed oil of different sorghum bicolor varieties [J]. Food
Chemistry, 2008, 109: 855-859
[10] 张婷,金青哲,王兴国.棕榈仁油与五种油脂相容性的研究
[J].中国油脂,2006,31(11):26-29
ZHANG Ting, JIN Qing-zhe, WANG Xing-guo.
Compatibility of palm kernel oil with five kinds of oils [J].
China Oils and Fats, 2006, 31(11): 26-29
[11] Saadi S, Ariffin A A, Ghazali H M, et al. Application of
differential scanning calorimetry ( DSC),HPLC and NMR for
Interpretation primary crystallization caused by combined
low and high melting TAGs [J]. Food Chemistry, 2012, 132
(1) : 603-612
[12] Lumor S E, Kim B H, Akoh C C. Optimization of Solid Fat
Content and crystal properties of a trans-free structured lipid
by blending with palm mid fraction [J]. Journal of
Agricultural and Food Chemistry, 2008, 56(19): 9294-9298
[13] Saberi A H, Lai O M, Toro-Vázquez J F. Crystallization
kinetics of palm oil in blends with palm-based diacylglycerol
[J]. Food Research International, 2011, 44(1) : 425-435
[14] 张阜青,王兴国,胡鹏,等.棕榈油与棕榈油中熔点分提产物
相容性及结晶形态研究[J].中国油脂,2009,34 (3): 24-28
[15] Chong C L, Kamarudin Z, Lesieur P, et al. Thermal and
structural behaviour of crude palm oil: crystallization at very
slow cooling rate [J]. European Journal of Lipid Science and
Technology, 2007, 109(4): 410-421