暨南大学理工学院汪勇教授课题组张宁副教授和研究生雷梦婷共同在Food Chemistry期刊(中科院JCR 1区(2020升级版),影响因子5.399)发表了一篇基于甘油二酯油凝胶的非水相泡沫制备与性质表征的文章。文章发表题目为 “Non-aqueous foams formed by whipping diacylglycerol stabilized oleogel”,由仇超颖副研究员和汪勇教授指导并为通讯作者。
研究背景:
传统的塑性脂肪多采用氢化油制备,含有较多饱和脂肪,甚至反式脂肪,摄入过多容易导致肥胖、高血压、高血脂等疾病。向植物油中添加有机凝胶因子形成油凝胶,使液态油固态化,是增加食品中不饱和脂肪含量的有效方法。油凝胶经搅打形成的非水相泡沫可赋予高油脂产品良好的质地和口感,同时可起到降低产品脂肪使用量的作用。
甘油二酯是一种功能性脂质,具有降低血清中餐后甘油三酯水平,抑制脂肪积累等作用,高熔点甘油二酯替代饱和脂肪可用于制备食品专用油脂,在人造奶油、巧克力、蛋黄酱等高油脂产品中具有广泛用途,同时在焙烤食品中还具有乳化和润滑作用。
本论文重点研究了甘油二酯替代传统氢化油制备油凝胶基非水相泡沫,分析了油凝胶和泡沫的微观结构、流变学性质及界面晶体吸附特性,探明甘油二酯在非水相泡沫中的应用能力。
研究方法:
研究人员制备了含有长链脂肪酸的甘油二酯,部分或全部替代氢化棕榈油制备油凝胶,探讨不同降温方式对油凝胶搅打起泡能力的影响,分析了油凝胶及非水相泡沫的晶型、尺寸和分布、流变学特性、质构特性和热力学性质等的影响,以其阐明甘油二酯非水相泡沫的物理及结构特点。
研究结果:
结果发现,2 wt%全氢化棕榈油-8 wt%长链甘油二酯复合非水相泡沫具有与10 wt% FHPO泡沫更高的硬度,同时具有良好的储存稳定性,储存三个月期间未出现明显泡沫体积变化,表明采用长链甘油二酯替代部分全氢化棕榈油可达到较高的泡沫稳定性。甘油二酯的添加能够通过形成新的成核位点促进全氢化棕榈油结晶,激光共聚焦显微镜CLSM及偏光显微镜PLM表明甘油二酯在气泡周围形成了典型的Pickering界面结晶,复合体系中晶体分布更加均匀。复合非水相泡沫中的油-气界面Pickering结晶与连续相网络结晶共同促使形成了较小的气泡粒径,一定程度上增强了泡沫的流变学特性,有效抑制了泡沫的失稳。
研究结论:
本研究表明长链甘油二酯可替代部分全氢化棕榈油,制备具有良好储存稳定性的油凝胶基非水相泡沫,可应用于开发具有良好质地和口感的低热量健康食品。所制备的非水相泡沫在特定温度下可消泡,具有较好的温度敏感性,在食品中具有广泛的应用前景。
研究工作受到国家自然科学基金、广州市珠江科技新星专项和广州市科技计划项目的资助。
原文文献:
Lei, M.T., Zhang, N., Lee, W. J., Tan, C. P., Lai, O. M., Wang, Y., & Qiu, C.Y. Non-aqueous foams formed by whipping diacylglycerol stabilized oleogel. Food Chemistry, 2020, 312: 126047.
作者简介:
张宁,博士,暨南大学副教授,硕士生导师,主要从事食品生物技术和油料生物炼制方向的研究,已发表核心期刊以上论文80余篇,其中SCI10余篇。近5年主持国家重点研发计划国际合作项目1项,省部级项目3项,主要参与国家级项目3项。参与授权国内专利2项,美国专利1项。获得2018年广东省科技进步二等奖(第5),2017年粮油学会科学技术奖一等奖(第7),2016年中国食品科技学会科技创新奖二等奖(第6)。
雷梦婷,暨南大学理工学院硕士,研究功能性脂质替代传统氢化油制备油凝胶基非水相泡沫。以共同第一作者在油脂领域发表一篇SCI论文。研究兴趣包括功能性油脂应用、食品油凝胶及非水相泡沫体系的制备、性质表征和应用。硕士课题研究了基于甘油二酯油凝胶的非水相泡沫性质,熟悉掌握甘油二酯分离纯化技术、油凝胶基非水相泡沫制备、晶体微观结构分析、脂质产品流变分析等。