暨南大学理工学院汪勇教授课题组张震博士后在Food & Function期刊（中科院JCR 1区，影响因子3.241）发表了一篇关于化学催化酯交换对棕榈油基甘油三酯的固脂和结晶特性的影响的研究。文章发表题为“Effects of chemical interesterification on the triacylglycerols, solid fat contents and crystallization kinetics of palm oil-based fats”，由汪勇教授指导并为通讯作者。

研究背景：

粒状晶体的形成是甘油三酯成分对塑性脂肪和各种脂肪产品中油结晶的影响的最直接体现。这种现象的特征是存在沙状晶体，这会对人造黄油等高脂肪产品的外观和味道产生负面影响。酯交换已成为塑性脂肪工业中改性脂肪的最有效方法，尤其是通过使用传统的化学方法。未加工的牛脂用作产品中的食品特种脂肪时，经常会出现由晶体多态性引起的含沙问题。但是，通过酯交换工艺，可以修饰牛油的晶体结构以形成致密且分布均匀的细小，细腻的β'晶体颗粒。

研究方法：

假设β'晶体可以由由各种类型的脂肪酸和复杂的甘油三酯组合物组成的油共混物形成，为了验证该假设，配制了由不同脂肪酸和甘油三酯组成组成的两组油共混物：A部分的油共混物由更复杂的棕榈油基料和牛油组成，而B部分则包含纯植物油。本工作研究了化学酯交换前后油共混物的固体脂肪含量的特性曲线，甘油三酯组成，结晶速率和结晶动力学的变化。

图 棕榈油与不同类型油脂之间的随机酯交换特性

研究结果：

该工作考察了基于棕榈油的CH₃ONa化学催化酯交换过程，发现基于特定甘油三酯（酰基碳总数为54的甘油三酯）计算的酯交换率呈非线性动态波动，在反应30 min时酯交换率达到最大（57.57%）。通过理化特性表征，发现含牛油的混合体系在酯交换后依旧倾向于β′晶型，且结晶比率明显提高；棕榈油虽然可以通过酯交换提高饱和甘油三酯的含量来提高结晶比率，但晶型依旧以β为主，因此不能简单的通过体系结晶比率的提高来预测油脂的结晶倾向。如图所示，化学随机酯交换能够使体系甘油三酯类型分布更均匀，从而改善体系相容性，避免了熔点差异较大甘油三酯的迁移聚集和分级结晶，在一定程度上抑制了油脂的后结晶现象。饱和度低的甘油三酯具有一定的流动特性，会加剧温度波动储存条件下熔点差异较大的甘油三酯迁移聚集，通过添加富含月桂酸的棕榈仁油进行化学随机酯交换，在一定程度上可降低这种迁移聚集发生的概率。

研究结论：

在这项工作中，研究了化学酯交换对甘油三酯组成的修饰的影响以及甘油三酯的变化对油脂结晶特性的影响，以此可以建立基于甘油三酯组成的棕榈油酯交换产物理化特性调控技术。

研究工作受到国家自然科学基金，国家重点研究发展计划项目，广东省科学技术厅项目的财政支持。

参考文献：

Zhang, Z., Lee, W. J., Zhou, H.Y., & Wang, Y. Effects of chemical interesterification on the triacylglycerols, solid fat contents and crystallization kinetics of palm oil-based fats. Food & function, 2019, 10(11): 7553-7564. 

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