基于甘油二酯的塑性脂肪及其油包水型乳化体系结晶特性和晶体网络结构研究

Having been a potential public safety issue, chronic diseases related to excessive intake of solid fats increased threats to the public health system of China. Compared to triacylglycerols with the same fatty acids profile, diacylglycerols have higher melting points, but with functions like weight loss, lower blood lipids and postprandial blood sugar. Hence, Diacylglyceorl-enriched oil is an ideal functional oil to partially replace solid fat. The project focused on diacylglycerols based plastic fat and its water in oil emulsion system , and the systematic study of the crystallization behaviour and the crystal network structure will be conducted. Pulsed NMR, differential scanning calorimetry, X-ray diffraction, attenuated total reflectance Fourier transformation infrared spectroscopy （ATR-FT-IR）, infrared microscopy, polarized light microscopy, cryogenic transmission electron microscopy, and texture analyzer will be introduced to characterize the crystallization behavior, crystal network and molecular interaction between emulsifier and oil of the plastic fat and the emulsion system. The ATR-FT-IR technology has been firstly applied in project to detect crystallization behavior and crystal network structure of diacylglycerols based plastic fat, which expands the application of optical technologies in research on the crystallization behaviour of fats and oils (especially diacylglycerols). This research will help the peer researchers understand diacylglycerols crystallization behavior and crystal network structure, and will provide a theoretical basis for the development of the diglycerides based functional oils as feedstocks for food special oils.

和固体脂肪过多摄入相关的慢性病日益增多威胁着我国的公共卫生系统，成为潜在的公共安全问题。和相同脂肪酸组成的甘油三酯相比，甘油二酯熔点较高，且具有减肥、降低血脂和餐后血糖等功能，是一种理想的部分替代固体脂肪的功能性油脂。本项目以基于甘油二酯的塑性脂肪及其油包水型乳化体系为研究对象，系统地研究其结晶特性与晶体网络结构。采用脉冲核磁共振、差示扫描量热仪、X射线衍射、衰减全反射红外光谱、红外显微镜、偏光显微镜、低温透射电镜、质构仪等仪器手段等对塑性脂肪和乳化体系的结晶特性、晶体网络结构以及乳化剂与油脂分子间的相互作用等进行表征。本项目首次将衰减全反射傅里叶红外光谱技术应用于甘油二酯结晶特性和晶体网络结构的在线检测，拓展了光学技术在油脂（特别是在甘油二酯）结晶特性研究中的应用。本项目研究将促进同行研究者对甘油二酯结晶行为和晶体网络结构的理解及掌握，为甘油二酯类功能性食品专用油脂基料的开发提供理论基础。

和固体脂肪过多摄入相关的慢性病日益增多威胁着我国的公共卫生系统，成为潜在的公共安全问题。和相同脂肪酸组成的甘油三酯相比，甘油二酯（DAG）熔点较高，且具有减肥、降低血脂和餐后血糖等功能，是一种理想的部分替代固体脂肪的功能性油脂。本项目以基于DAG的塑性脂肪及其油包水型乳化体系为研究对象，系统地研究其结晶特性与晶体网络结构。本研究将促进同行研究者对DAG结晶行为和晶体网络结构的理解及掌握，为DAG类功能性食品专用油脂基料的开发提供理论基础。主要结果为：. 大豆油DAG（SO-DAG，含量达到63.5 wt%）的晶型以β型为主，还含有少量的β′型晶体；其晶体形态主要呈粒型聚集状及球状。经过纯化后得到纯度为80%的饱和DAG，熔点为63 ℃。DAG呈絮状结晶，晶体网络精细且致密，包含β’（主要）和β两种晶型。对大豆油、山茶油和棕榈油制备的三种DAG进行等温结晶动力学研究，结果表明三种DAG在不同温度下的Avrami常数（n）介于2~3之间，其结晶速率常数（k）随温度的升高减小，而半结晶时间（t1/2）随温度的升高增长。. 通过分别测定SFC、DSC、PLM和XRD，探讨了不同酯化度的二聚甘油亚油酸酯（DGEL）对DAG结晶特性的影响。结果发现：添加少量（0.5 wt%）的DGEL对DAG的高熔点部分具有明显的抑制结晶作用，且抑制效果随着酯化度的增加而相应减小，但是对低熔点部分的结晶无显著影响。. 选用单甘酯（MAG）、大豆卵磷脂（SL）、蔗糖酯（SE）油包水型乳化剂制备富含甘油二酯油（DEO）基人造奶油，结果表明，80 wt%DEO-SYOSL的硬度与商业人造奶油最为接近，100 wt%DEOSL和80 wt%DEO-SYOSL的储存模量G'最低，晶型分析表明100 wt%DEO和80 wt%DEO-SYO基人造奶油都是β、β'和α混合晶型，激光共聚焦显微镜的微观结构观察结果表明80 wt% DEO-SYOSL的水滴粒径最小且分布均匀。. 高熔点DAG加入到大豆油中可以形成涂抹性好、稳定性高且晶体结构致密的有机凝胶油，其中凝胶油不饱和脂肪酸含量大于70.0%，晶体形态以稳定的β和β′ 型为主。此外，DAG的添加量对凝胶油的稳定性、持油性、固体弹性有较大影响，这些性质参数随DAG添加量的增加而增大，其中，DAG适宜的添加量为20%。