分析脂肪酸的组成来控制氢化过程及人造奶油的特性评价
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- 6-
据说, 英国学者们研究出另一种新颖保鲜法。 他们通 过能使乙烯氧化的接触式换流器预先对水果蔬菜仓库供 气, 乙烯的排除将中止它们的渐熟过程。
用这种方法保鲜效果甚佳。 他们做这样的试验, 20 吨 苹果用这种方法保存, 在 12 个月之后, 苹果表面不出现丝 毫斑点, 而且仍保留着原有苹果的果质及风味。目前, 试验 还在继续进行, 探索此法到底能使苹果保鲜有多久。
近年来, 国内外关于脂肪酸的气相色谱分析方法 已有很多报导。 我们选用三氟化硼—— 甲醇法对脂肪 酸进行甲酯化。酯类按碳原子数目增加的次序出现, 棕 榈酸 C16∶0、硬脂酸 C18∶0; 若碳原子数相同, 则按不饱和 程度增加的次序出现, C18甲酯出现的次序是: 硬酯酸甲 酯 C 18∶0、油酸甲酯 C 18∶1、亚油酸甲酯 C 18∶2、亚麻酸甲 酯 C18∶3, 另外还有少量的花生四稀酸。对以上五种主要 脂肪酸用色谱级标准样品定性并采用峰面回归一化法 测定各脂肪酸的百分含量。熔点用开口毛细管测定。固 体脂肪指数用毛细管膨胀计法测定。
综上所述, 油脂的氢化过程是一个受多种因素影 响的化学反应过程, 改变反应温度、氢气压力、催化剂 用量, 搅拌速度等其中任何一个氢化条件都可能使氢 化油的物理及化学特性有所改变; 运用各种不同物理 化学特性的氢化油经过严格的配比、急冷、捏合成不同 用途的人造奶油如: 餐用的、面包用的、膨化用的及做 冰点用的等。 以满足不同消费者的需要。
一般生产人造奶油的基料碘值为 60—70, 生产起 酥油的基料碘值为 55—65。 从表中精炼油和氢化油的 脂肪酸组成可看出, 在此氢化条件下, 氢化油的亚油酸 和亚麻酸平均降低了 82% 和 90% , 油酸的量增加的很 大, 可见镍催化剂对亚油酸和亚麻酸有较好的选择性, 但亚麻酸还没有完全氢化, 同时硬脂酸的量有所增加, 饱和脂肪酸总量由 1415% 增加到 30% , 可见这是一个 非选择性氢化。多烯酸变成二烯酸和单稀酸, 饱和脂肪 酸的总量增加的不多, 这是生产过程中所希望的。在氢 化过程中, 脂肪酸除了双键饱和外, 也伴随着脂肪酸的 异构化。 脂肪酸的异构化包括双键位置异构化和几何 异构化, 从而形成了双键位置异构酸, 反式单烯酸或非 共轭二烯酸, 特别是脂肪酸顺式异构化为反式酸时, 使 得氢化油的功能特性发生很大变化。 反式酸比相应的 顺式酸具有更高的熔点, 增加了膳食脂肪的硬度, 也使 它的塑性、风味和氧化稳定性得到很大的改进。
从表中精炼油和氢化油的脂肪酸组成可看出在此氢化条件下氢化油的亚油酸和亚麻酸平均降低了82可见镍催化剂对亚油酸和亚麻酸有较好的选择性但亚麻酸还没有完全氢化同时硬脂酸的量有所增加饱和脂肪酸总量由1415增加到30可见这是一个非选择性氢化
粮油加工
分析脂肪酸的组成来控制氢化过程
及人造奶油的特性评价
张 健 马友秋
2、人造奶油生产工产的工艺要求及营养评价: 人造奶油是用氢化油为基料, 配以一定比例的精 炼油、单甘酯、奶粉、盐、水和抗氧化剂, 经油、水相调 和, 再经速冷成形即得到某一物理特性的人造奶油。 人造奶油要求在较低温度下 (即冰箱温度下) , 尽 可能地具有可塑性, 但在 21—27℃下必须含有足够的 固体甘油脂, 以便于成形和常规包装, 并能使温度在 27—32℃下和适当的时间内保持其外形并不析出油, 而在人体温度下必须完全熔化, 不粘嘴。 人造奶油成品中固体脂肪指数及脂肪酸成分:
英国 RHM 公司是一个主要生产面粉食品和其他 多种食品的公司。该公司已花 20 年时间专门研制新食 品, 现在研制成的一种名叫“迈科普罗奈恩”的新型食 品, 已被英国健康卫生管理局检验通过, 并经美国食品 和药物管理局测定合格, 不久即将投放市场。
张肇富译自: 英国《N ew Scien tist》 97. 8. 27
一、仪器及色谱条件 磁力搅拌加热器、毛细管膨胀计、超级恒温水浴、 岛津 GC—9A 色谱仪、F ID 检测器、色谱柱 5%D EGS ch rom o so rb ·80—100 目)、2m ×4m、柱温 180℃、汽 化 室 和 检 测 器 温 度 240℃、流 速: N 2 40m l m in, H 2:
油脂的氢化是将液态植物油转化为半固态油脂或 塑性油脂, 以用作人造奶油和起酥油的基料。通过控制 不同的氢化条件, 如反应温度、催化剂用量、氢化压力 和搅拌速度等, 从而得到不同物理特性的氢化油, 便于 增加油脂的稳定性, 利于储存和运输, 改善油脂的色 泽, 用于加工起酥油、硬化油和人造奶油的基料。 本文 主要通过分析氢化过程中豆油脂肪酸组成的变化, 判 断氢化的选择性及构成人造奶油的碘值、熔点和固体 脂肪指数的关系。
温 度 10℃ 21. 1℃ 26℃ 33. 3 40℃
SE I 53. 7 47. 8 44. 2 34. 4 19. 4
(饱和脂肪酸% 2115, 油酸% 48. 9 亚油酸% 26. 3, 熔点℃ 35. 8)
从以上数据可见各温度的 SE I 均较高, 此过程是 一个非选择性氢化过程。可塑性较差, 体温下口溶性不 太好, 适合于行业用奶油。
(作者单位: 哈尔滨高新技术开发区大豆项目办
150036)
○国外信息○
高蛋白质人造食品
英国卜内门化学工业公司和兰克·霍维斯·麦克 杜 格尔公司 (RHM ) 联合生产新型人造食品, 现在已以 镰刀菌为基础开始生产和销售一种高蛋白质人造食品。
在今后两年内, 卜内门化学工业公司将在一个实
验性发酵工厂每年增产约 220 万磅菌体, 再经过加工, 生产出食用香料或人造小鸡肉、小牛肉混合食品。
参考文献: 1、张锦胜《粮油食品科技》1991. 1 2、《油脂化学与工艺学》 轻工业出版社 3、H. D. W. PA T T ER SOW “H ydrogenna tion of Fa ts
A nd O ils” 4、AO CS O fficia l M ethed Ce 1—62 5、AO CS O fficia l M ethed Ce 2—66 6、AO CS O fficia l M ethed Ce 28. 060
50m l m in, A ir: 500m l m in 二、油脂样品的处理及分析 取 015g 油脂样品放入 120m l 反应瓶中, 加入一定
量 015N 甲醇—— 氢氧化钠溶液, 装上冷凝, 通过冷凝 器加入一定量的 B F3 —— 甲醇溶液, 煮沸 2m in、, 再加
入 2—5m l 正庚烷, 煮沸 1m in, 停止加热, 冷却, 向烧瓶 中加入饱和氯化钠溶液, 移取大约 1m l 庚烷溶液于试 管中加入少量无水硫酸钠, 干燥庚烷溶液。即可直接对 气相色谱进样, 大约 20m in 出完全部色谱峰, 然后对峰 面积积分, 得到各脂肪酸甲酯的峰面积值。
译自: 英国《N ew Scien tist》97. 8. 13 (张肇富)
在氢化反应器中与油相反应。 在此反应为放热反应过 程。当氢化一般的植物油时, 每降低一个碘值单位就使 油温升高 116—117℃, 因此要严格控制温度为 180℃, 反应初期为慢速搅拌, 大约 115h; 反应后期为快速搅 拌, 大约 4h, 视氢化的碘值而定。
一般人造奶油通过某些物理化学特性和营养要求 来评价其优劣, 从食品的营养要求来讲, 油脂中最重要 的亚油酸含量要高, 饱和酸及高不饱和异构酸含量要 相对的低; 通过脂肪酸组成的测定得到。从油脂的氧化 稳定性来讲, 油脂中不饱和脂肪酸要少, 尤其是亚麻酸 等高不饱和脂肪酸要很低; 从油脂的塑性范围要求来 讲, 需要不同氢化程度, 氢化油进行合理的配合才能取 得所需的塑性范围, 这通过油脂的熔点、固体脂肪指 数、凝固点、碘值等测定判断。
- 7-
据研究认为, 人体每日脂肪摄入量应达到最佳的 比例平衡, 脂肪摄取量应占总摄取能量的 30—50% , 其 中应包括 1 3 的饱和脂肪酸, 1 3 的单不饱和酸, 1 3 的 亚油酸, 根据这种要求, 选择适当的氢化油进行合理的 配合就能得到具有特殊营养价值的人造奶油, 以满足 人体最佳的营养需要。
IV ℃
精 1# 11. 18 3. 75 11. 82 55. 59 9. 65
—
炼 2# 11. 01 3. 49 19. 01 56. 37 10. 06 134 —
油 3# 11. 08 3. 63 19. 30 55. 25 9. 23
—
氢 1# 11. 46 20. 76 60. 63 5. 84 0. 664 62. 5 42 化 2# 11. 42 17. 04 61. 35 9. 18 1. 019 68. 8 39. 5 油 3# 11. 47 18. 66 59. 19 9. 39 0. 715 65. 1 42. 5
人 造 1# 奶 2# 油 3#
11. 52 10. 29 44. 52 28. 42 10. 98 11. 04 49. 21 24. 94 10. 83 10. 24 50. 62 24. 63
5. 25 3. 83 3. 68
91. 3 90. 7 90. 4
31. 0 32. 5 33. 5
1、精炼油氢化工艺条件及脂肪酸组成的变化: 使用间歇式氢化设备, 预热 90—100℃的精炼油同
0103% 的镍催化剂混合, 在 110～ 210kg cm 2 压力下,
○国外信息○
延长苹果成熟期的新方法
众所周知, 水果、初期早熟的蔬菜很难保存。人们通常 采用制成罐头、冷冻或者盐腌和晒干的方法进行保存, 但 这些方法有不同程度的缺点。
三、结果与讨论
通过对精炼油、氢化油、人造奶油的脂肪酸组成、
碘值、熔点及人造奶油的固体脂肪指数等进行测定, 同 时结合生产中的工艺条件, 重点对氢化过程各种条件 因素对脂肪酸组成的影响进行分析, 并对配制后的人 造奶油特性进行评价。
下表是典型的精炼油、氢化油、人造奶油的脂肪酸
组成、碘值及熔点的数据。
碘值 熔点 棕榈酸硬脂酸 油酸 亚油酸亚麻酸
据说, 英国学者们研究出另一种新颖保鲜法。 他们通 过能使乙烯氧化的接触式换流器预先对水果蔬菜仓库供 气, 乙烯的排除将中止它们的渐熟过程。
用这种方法保鲜效果甚佳。 他们做这样的试验, 20 吨 苹果用这种方法保存, 在 12 个月之后, 苹果表面不出现丝 毫斑点, 而且仍保留着原有苹果的果质及风味。目前, 试验 还在继续进行, 探索此法到底能使苹果保鲜有多久。
近年来, 国内外关于脂肪酸的气相色谱分析方法 已有很多报导。 我们选用三氟化硼—— 甲醇法对脂肪 酸进行甲酯化。酯类按碳原子数目增加的次序出现, 棕 榈酸 C16∶0、硬脂酸 C18∶0; 若碳原子数相同, 则按不饱和 程度增加的次序出现, C18甲酯出现的次序是: 硬酯酸甲 酯 C 18∶0、油酸甲酯 C 18∶1、亚油酸甲酯 C 18∶2、亚麻酸甲 酯 C18∶3, 另外还有少量的花生四稀酸。对以上五种主要 脂肪酸用色谱级标准样品定性并采用峰面回归一化法 测定各脂肪酸的百分含量。熔点用开口毛细管测定。固 体脂肪指数用毛细管膨胀计法测定。
综上所述, 油脂的氢化过程是一个受多种因素影 响的化学反应过程, 改变反应温度、氢气压力、催化剂 用量, 搅拌速度等其中任何一个氢化条件都可能使氢 化油的物理及化学特性有所改变; 运用各种不同物理 化学特性的氢化油经过严格的配比、急冷、捏合成不同 用途的人造奶油如: 餐用的、面包用的、膨化用的及做 冰点用的等。 以满足不同消费者的需要。
一般生产人造奶油的基料碘值为 60—70, 生产起 酥油的基料碘值为 55—65。 从表中精炼油和氢化油的 脂肪酸组成可看出, 在此氢化条件下, 氢化油的亚油酸 和亚麻酸平均降低了 82% 和 90% , 油酸的量增加的很 大, 可见镍催化剂对亚油酸和亚麻酸有较好的选择性, 但亚麻酸还没有完全氢化, 同时硬脂酸的量有所增加, 饱和脂肪酸总量由 1415% 增加到 30% , 可见这是一个 非选择性氢化。多烯酸变成二烯酸和单稀酸, 饱和脂肪 酸的总量增加的不多, 这是生产过程中所希望的。在氢 化过程中, 脂肪酸除了双键饱和外, 也伴随着脂肪酸的 异构化。 脂肪酸的异构化包括双键位置异构化和几何 异构化, 从而形成了双键位置异构酸, 反式单烯酸或非 共轭二烯酸, 特别是脂肪酸顺式异构化为反式酸时, 使 得氢化油的功能特性发生很大变化。 反式酸比相应的 顺式酸具有更高的熔点, 增加了膳食脂肪的硬度, 也使 它的塑性、风味和氧化稳定性得到很大的改进。
从表中精炼油和氢化油的脂肪酸组成可看出在此氢化条件下氢化油的亚油酸和亚麻酸平均降低了82可见镍催化剂对亚油酸和亚麻酸有较好的选择性但亚麻酸还没有完全氢化同时硬脂酸的量有所增加饱和脂肪酸总量由1415增加到30可见这是一个非选择性氢化
粮油加工
分析脂肪酸的组成来控制氢化过程
及人造奶油的特性评价
张 健 马友秋
2、人造奶油生产工产的工艺要求及营养评价: 人造奶油是用氢化油为基料, 配以一定比例的精 炼油、单甘酯、奶粉、盐、水和抗氧化剂, 经油、水相调 和, 再经速冷成形即得到某一物理特性的人造奶油。 人造奶油要求在较低温度下 (即冰箱温度下) , 尽 可能地具有可塑性, 但在 21—27℃下必须含有足够的 固体甘油脂, 以便于成形和常规包装, 并能使温度在 27—32℃下和适当的时间内保持其外形并不析出油, 而在人体温度下必须完全熔化, 不粘嘴。 人造奶油成品中固体脂肪指数及脂肪酸成分:
英国 RHM 公司是一个主要生产面粉食品和其他 多种食品的公司。该公司已花 20 年时间专门研制新食 品, 现在研制成的一种名叫“迈科普罗奈恩”的新型食 品, 已被英国健康卫生管理局检验通过, 并经美国食品 和药物管理局测定合格, 不久即将投放市场。
张肇富译自: 英国《N ew Scien tist》 97. 8. 27
一、仪器及色谱条件 磁力搅拌加热器、毛细管膨胀计、超级恒温水浴、 岛津 GC—9A 色谱仪、F ID 检测器、色谱柱 5%D EGS ch rom o so rb ·80—100 目)、2m ×4m、柱温 180℃、汽 化 室 和 检 测 器 温 度 240℃、流 速: N 2 40m l m in, H 2:
油脂的氢化是将液态植物油转化为半固态油脂或 塑性油脂, 以用作人造奶油和起酥油的基料。通过控制 不同的氢化条件, 如反应温度、催化剂用量、氢化压力 和搅拌速度等, 从而得到不同物理特性的氢化油, 便于 增加油脂的稳定性, 利于储存和运输, 改善油脂的色 泽, 用于加工起酥油、硬化油和人造奶油的基料。 本文 主要通过分析氢化过程中豆油脂肪酸组成的变化, 判 断氢化的选择性及构成人造奶油的碘值、熔点和固体 脂肪指数的关系。
温 度 10℃ 21. 1℃ 26℃ 33. 3 40℃
SE I 53. 7 47. 8 44. 2 34. 4 19. 4
(饱和脂肪酸% 2115, 油酸% 48. 9 亚油酸% 26. 3, 熔点℃ 35. 8)
从以上数据可见各温度的 SE I 均较高, 此过程是 一个非选择性氢化过程。可塑性较差, 体温下口溶性不 太好, 适合于行业用奶油。
(作者单位: 哈尔滨高新技术开发区大豆项目办
150036)
○国外信息○
高蛋白质人造食品
英国卜内门化学工业公司和兰克·霍维斯·麦克 杜 格尔公司 (RHM ) 联合生产新型人造食品, 现在已以 镰刀菌为基础开始生产和销售一种高蛋白质人造食品。
在今后两年内, 卜内门化学工业公司将在一个实
验性发酵工厂每年增产约 220 万磅菌体, 再经过加工, 生产出食用香料或人造小鸡肉、小牛肉混合食品。
参考文献: 1、张锦胜《粮油食品科技》1991. 1 2、《油脂化学与工艺学》 轻工业出版社 3、H. D. W. PA T T ER SOW “H ydrogenna tion of Fa ts
A nd O ils” 4、AO CS O fficia l M ethed Ce 1—62 5、AO CS O fficia l M ethed Ce 2—66 6、AO CS O fficia l M ethed Ce 28. 060
50m l m in, A ir: 500m l m in 二、油脂样品的处理及分析 取 015g 油脂样品放入 120m l 反应瓶中, 加入一定
量 015N 甲醇—— 氢氧化钠溶液, 装上冷凝, 通过冷凝 器加入一定量的 B F3 —— 甲醇溶液, 煮沸 2m in、, 再加
入 2—5m l 正庚烷, 煮沸 1m in, 停止加热, 冷却, 向烧瓶 中加入饱和氯化钠溶液, 移取大约 1m l 庚烷溶液于试 管中加入少量无水硫酸钠, 干燥庚烷溶液。即可直接对 气相色谱进样, 大约 20m in 出完全部色谱峰, 然后对峰 面积积分, 得到各脂肪酸甲酯的峰面积值。
译自: 英国《N ew Scien tist》97. 8. 13 (张肇富)
在氢化反应器中与油相反应。 在此反应为放热反应过 程。当氢化一般的植物油时, 每降低一个碘值单位就使 油温升高 116—117℃, 因此要严格控制温度为 180℃, 反应初期为慢速搅拌, 大约 115h; 反应后期为快速搅 拌, 大约 4h, 视氢化的碘值而定。
一般人造奶油通过某些物理化学特性和营养要求 来评价其优劣, 从食品的营养要求来讲, 油脂中最重要 的亚油酸含量要高, 饱和酸及高不饱和异构酸含量要 相对的低; 通过脂肪酸组成的测定得到。从油脂的氧化 稳定性来讲, 油脂中不饱和脂肪酸要少, 尤其是亚麻酸 等高不饱和脂肪酸要很低; 从油脂的塑性范围要求来 讲, 需要不同氢化程度, 氢化油进行合理的配合才能取 得所需的塑性范围, 这通过油脂的熔点、固体脂肪指 数、凝固点、碘值等测定判断。
- 7-
据研究认为, 人体每日脂肪摄入量应达到最佳的 比例平衡, 脂肪摄取量应占总摄取能量的 30—50% , 其 中应包括 1 3 的饱和脂肪酸, 1 3 的单不饱和酸, 1 3 的 亚油酸, 根据这种要求, 选择适当的氢化油进行合理的 配合就能得到具有特殊营养价值的人造奶油, 以满足 人体最佳的营养需要。
IV ℃
精 1# 11. 18 3. 75 11. 82 55. 59 9. 65
—
炼 2# 11. 01 3. 49 19. 01 56. 37 10. 06 134 —
油 3# 11. 08 3. 63 19. 30 55. 25 9. 23
—
氢 1# 11. 46 20. 76 60. 63 5. 84 0. 664 62. 5 42 化 2# 11. 42 17. 04 61. 35 9. 18 1. 019 68. 8 39. 5 油 3# 11. 47 18. 66 59. 19 9. 39 0. 715 65. 1 42. 5
人 造 1# 奶 2# 油 3#
11. 52 10. 29 44. 52 28. 42 10. 98 11. 04 49. 21 24. 94 10. 83 10. 24 50. 62 24. 63
5. 25 3. 83 3. 68
91. 3 90. 7 90. 4
31. 0 32. 5 33. 5
1、精炼油氢化工艺条件及脂肪酸组成的变化: 使用间歇式氢化设备, 预热 90—100℃的精炼油同
0103% 的镍催化剂混合, 在 110～ 210kg cm 2 压力下,
○国外信息○
延长苹果成熟期的新方法
众所周知, 水果、初期早熟的蔬菜很难保存。人们通常 采用制成罐头、冷冻或者盐腌和晒干的方法进行保存, 但 这些方法有不同程度的缺点。
三、结果与讨论
通过对精炼油、氢化油、人造奶油的脂肪酸组成、
碘值、熔点及人造奶油的固体脂肪指数等进行测定, 同 时结合生产中的工艺条件, 重点对氢化过程各种条件 因素对脂肪酸组成的影响进行分析, 并对配制后的人 造奶油特性进行评价。
下表是典型的精炼油、氢化油、人造奶油的脂肪酸
组成、碘值及熔点的数据。
碘值 熔点 棕榈酸硬脂酸 油酸 亚油酸亚麻酸