◎ 蘇凌志，韓立娟，常夢迪，齊玉堂，張詩琪，劉孟潔，賀軍波

（1.大宗糧油精深加工教育部重點實驗室，湖北 武漢 430023；2.湖北省油脂精細化工工程技術(shù)研究中心，湖北 武漢 430023；3.武漢輕工大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，湖北 武漢 430023）

有研究發(fā)現(xiàn)甾醇（Sitosterols，Sit）和谷維素（Oryzanol，Ory）是具有較大潛力的食品級凝膠劑，具有抗氧化、清除自由基、降低血脂與膽固醇等生理功能，可預(yù)防心血管疾病和癌癥的發(fā)生[1]。BOT 等[2]以甾醇/谷維素混合物作為凝膠劑制得了葵花籽油凝膠油，兼有固體脂和液體油兩方面的性質(zhì)。它具有固體的形狀和固體脂肪的延展性、塑性、咀嚼性和易儲藏性；又有植物油脂的芳香，具有不飽和脂肪酸含量高等特性。

本研究擬采用甾醇和谷維素混合物作為混合凝膠劑制備凝膠油，再向其中引入水相制備雙凝膠基人造奶油模擬體系，通過微觀形態(tài)和穩(wěn)定性（恒溫儲藏穩(wěn)定性、凍融穩(wěn)定性）研究凝膠劑濃度和甾醇與谷維素質(zhì)量比對人造奶油模擬體系的影響。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

米糠油[益海嘉里（武漢）糧油工業(yè)有限公司]；谷維素和植物甾醇（純度≥95%，西安明朗生物技術(shù)有限公司）；亞麻籽膠（純度≥99%，安徽大唐生物工程有限公司）；Olympus激光共聚焦顯微鏡（FV1200）。

1.2 實驗方法

1.2.1 人造奶油模擬體系的制備

稱取一定量的甾醇/谷維素混合物加入稻米油中，110 ℃下加熱攪拌30 min。配制0.1%（質(zhì)量百分?jǐn)?shù)）的亞麻籽膠溶液，放入80 ℃水浴鍋攪拌2 h。將加熱后的凝膠油冷卻至混合溫度，邊攪拌邊滴加亞麻籽膠水溶液，混合3 min 后均質(zhì)1 min。

分別在Sit ∶Ory 質(zhì)量比為2 ∶3 時探究凝膠劑濃度（油重的5%、7%、9%、11%和13%）以及當(dāng)凝膠劑濃度為9%時，Sit∶Ory質(zhì)量比（0∶5、1∶4、2∶3、3 ∶2、4 ∶1 和5 ∶0）對體系結(jié)構(gòu)和性能的影響。

1.2.2 激光共聚焦觀察

以1 g 油相/水相中分別加入10 μL 尼羅紅和10 μL異硫氰胺熒光素，將已染色的樣品立刻制片。激發(fā)波長分別為488 nm 和543 nm，放大倍數(shù)為100×。

1.2.3 穩(wěn)定性分析

（1）恒溫儲藏穩(wěn)定性。將制備好的樣品在25 ℃進行恒溫貯藏，于第1 天、第7 天和第15 天拍照記錄體系的狀態(tài)。

（2）凍融穩(wěn)定性[3]。稱取約25.0 g 樣品以10 000 r·min-1離心15 min，取出樣品用濾紙吸取上層析出的油與下層析出的水，稱量并記錄。持油率（Oil Binding Capacity，OBC） 和持水率（Water Binding Capacity，WBC）的計算公式[4]分別為

式中：Wio為離心前樣品的質(zhì)量，g；Wfo為離心后除去上層油后的質(zhì)量，g；Wfw為離心后除去下層水后的質(zhì)量，g。

2 結(jié)果與分析

2.1 復(fù)合凝膠劑濃度對奶油模擬體系微觀形態(tài)的影響

凝膠劑濃度為5%時，人造奶油模擬體系為雙連續(xù)相型，當(dāng)凝膠劑濃度≥7%后轉(zhuǎn)變?yōu)閃/O 型（圖1）。隨著體系中凝膠劑濃度的增加，液滴粒徑先減小后增大。當(dāng)凝膠劑濃度為11%時，液滴粒徑最小。說明隨著體系中凝膠劑濃度的增高，液滴粒徑減小，體系穩(wěn)定性增加；凝膠劑濃度過大（13%）時容易發(fā)生凝膠油先凝結(jié)而使液滴變大的情況。綜合來說，在5%～11%，體系中凝膠劑濃度越大，體系越穩(wěn)定。

圖1 不同凝膠劑濃度人造奶油模擬體系的激光共聚焦圖

2.2 復(fù)合凝膠劑濃度對奶油模擬體系穩(wěn)定性的影響

圖2（a）表明隨著時間推移，凝膠劑濃度為5%和7%時，奶油模擬體系逐漸失穩(wěn)而發(fā)生析油，而凝膠劑濃度在9%～13%，奶油模擬體系都有良好的儲藏穩(wěn)定性。圖2（b）顯示在5%～9%，隨著凝膠劑濃度的增加，凍融后的OBC 及WBC 都有明顯增加，而濃度超過9%以后，OBC 及WBC 再無明顯增加，說明此時奶油模擬體系可保持優(yōu)良的凍融穩(wěn)定性。綜合穩(wěn)定性分析結(jié)果，選擇復(fù)合凝膠劑濃度為9%進行后續(xù)試驗。

圖2 不同凝膠劑濃度奶油模擬體系的恒溫儲藏穩(wěn)定性與凍融穩(wěn)定性圖

2.3 甾醇/谷維素質(zhì)量比對奶油模擬體系微觀形態(tài)的影響

當(dāng)Sit ∶Ory 質(zhì)量比為0 ∶5 時，奶油模擬體系為雙連續(xù)相型，而其他比例時為油包水型（圖3）。隨著體系質(zhì)量比的增大，液滴粒徑先減小后增大，并且體系結(jié)構(gòu)也從緊密有序轉(zhuǎn)化為松散無序，其中甾醇/谷維素比例在2∶3時液滴粒徑最小，結(jié)構(gòu)也最為緊密，說明這一比例時體系穩(wěn)定性增加[5]。

圖3 不同甾醇/谷維素質(zhì)量比奶油模擬體系的激光共聚焦圖

2.4 甾醇/谷維素質(zhì)量比對奶油模擬體系穩(wěn)定性的影響

圖4（a）結(jié)果顯示15 d 的儲藏周期內(nèi)，除了Sit ∶Ory 質(zhì)量比為1 ∶4 和2 ∶3 能保持較好的恒溫貯藏穩(wěn)定性之外，其余比例的樣品均出現(xiàn)了明顯的析油現(xiàn)象。

圖4 不同甾醇/谷維素質(zhì)量比下模擬體系的恒溫儲藏穩(wěn)定性與凍融穩(wěn)定性圖

圖4（b）的凍融穩(wěn)定性分析結(jié)果表明，隨著Sit ∶Ory 質(zhì)量比的增大，凍融后OBC 及WBC 先增大后減小，在Sit ∶Ory 質(zhì)量比為2 ∶3 時，OBC 及WBC 值最佳，可保持在99%。

3 結(jié)論

利用甾醇/谷維素混合物和亞麻籽膠水溶液成功制備了雙凝膠基人造奶油模擬體系，通過微觀形態(tài)分析和穩(wěn)定性分析，考察了復(fù)合凝膠劑濃度和甾醇/谷維素質(zhì)量比對制備人造奶油模擬體系的影響。在凝膠劑濃度為9%，質(zhì)量比為2 ∶3 時得到了穩(wěn)定性較好的人造奶油模擬體系。