蜂蜡油凝胶的制备及其在饼干中的应用分析

◎ 陈奕玮，高 琪，嵇紫杨，姚丹丹，刘媛媛，王喜萍

（吉林农业科技学院，吉林 132001）

食品工业专用油脂在烘焙产品中被广泛应用，一般而言，固态脂肪的主要原料油脂是动物脂肪，其中含有大量饱和脂肪酸甚至反式脂肪酸。研究表明，饱和脂肪酸和反式脂肪酸的过量摄入会增加心血管疾病、代谢综合征的发病率，危害人体健康。而植物油凝胶化，使其形成具有如油凝胶，是构造零反式、低饱和的脂肪酸固体脂肪，从而取代传统脂肪的新策略[1-3]。油凝胶以液态油为油相，凝胶剂冷却过程中，通过氢键、范德华力等构成三维网络结构，包裹液态植物油，使其失去流动性，从而形成具有一定黏弹性的软固体脂类化合物[4-6]。蜂蜡具有易获取、成本低且利用率高的优点，在油凝胶及食品应用中具有广阔的发展前景[7，8]。本试验选用3种不同液态植物油为基料油，以蜂蜡为凝胶剂，构建低饱和、零反式的脂肪酸油凝胶，并将3种相同凝胶剂、不同基料油油凝应用于烘焙饼干中，对其进行感官评价，旨在为蜂蜡油凝胶在食品应用中的综合利用提供理论参考。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

蜂蜡 （食用级），东光县鑫盛蜂蜡厂；精炼玉米油、花生油、大豆油，市售； 起酥油、细砂糖、糖粉、鸡蛋、低筋粉、盐，市售；试验用水均为蒸馏水。

1.2 仪器与设备

AL-2045电子天平，上海菁海仪器有限公司；HH-4恒温水浴锅，国华电器有限公司；TA-300W 质构仪，济南赛成电子科技有限公司；BL-910冰箱，深圳市宏中格电气科技有限公司；H2050R高速冷冻离心机，湖南湘仪试验室仪器开发有限公司； TA-60WS热重分析仪，岛津企业管理（中国）有限公司。

1.3 方法

1.3.1 工艺流程

液态油+凝胶试剂（食用级蜂蜡）→加热混合→搅拌→凝胶化→油凝胶。

1.3.2 油凝胶样品的制备

取若干个 50 mL 的烧杯，称取一定量的玉米油、大豆油、花生油、蜂蜡，使用恒温水浴锅，于90 ℃用玻璃棒边升温边搅拌20 min，使蜂蜡完全熔化，冷却至室温，于25 ℃下保存24 h备用。

1.3.3 油凝胶持油率的测定

称量空离心管（10 mL）质量，在油凝胶完全形成胶体前加入8 g油凝胶，再次称量，在室温下静置2 h，设定离心机转速为7000 rpm，温度设定为25 ℃，离心20 min。离心结束后，取出离心管并倒置2 h，再用滤纸吸取管壁液态油，使游离的液态油脂完全析出，称取离心管和剩余样品的质量。各个样品重复3次，取平均值。

持油率的计算公式如下所示：

式中：m1为空离心管的质量/g；

m2为离心管和油凝胶总质量/g；

m3为油析出后离心管和油凝胶总质量/g；

y为样品中液态油含量。

1.3.4 油凝胶质构特性的测定

取约30 mL样品置于50 mL 烧杯内，于室温下放置24 h。于25 ℃ 下，使用热重分析仪测定样品。测定条件： 探针 TA3/100，下压速度0.50 mm/s，下压深度4 mm。每个样品重复2次，取平均值。

1.3.5 油凝胶热重分析

开始升温前，使用氮气吹扫热重分析仪5 min，以排除设备中的空气，用镊子取大约0.3 mg将坩埚放在样品托盘内，升温速率5 ℃/min，热解起始温度为20 ℃，热解最终温度为300 ℃，氮气流速为100 mL/min，记录油凝胶质量随温度变化的热变化曲线。

2 油凝胶在饼干方面的应用

2.1 工艺流程

原辅料（蜂蜡油凝胶、起酥油）→配粉和面→成型→烘烤→成品。

2.2 饼干的制备

饼干的配方为油脂、细砂糖、糖粉、鸡蛋、低筋粉、盐。其中，油脂分别选用蜂蜡油凝胶和起酥油制作饼干。制作方法如下：将油脂放入搅拌缸，搅打2 min；加入细砂糖和糖粉，打发3 min；加入鸡蛋液，搅打均匀；筛入低筋粉和盐，混合均匀成面团。将面团等分为小面团，用模具按压成固定的形状，放入预热的烤箱中，上火160 ℃，下火570 ℃，烘烤20 min。冷却后，装入样品袋中，并在室温下储存直至分析检测。

油脂分别选用蜂蜡玉米油凝胶、蜂蜡花生油凝胶、蜂蜡大豆油凝胶、起酥油，其他条件不变，按上述方法制作饼干，并进行感官评价。

2.3 饼干的感官评价

对不同种类油脂制备的饼干进行感官评定，不同的产品用随机数字编号。采用20分制，总分100，分别对饼干样品的形态、色泽、口感、风味进行评分，取平均分，结果如表1所示。

表1 感官评价标准参照表

3 结果与分析

3.1 油凝胶表征测定

3.1.1 持油率

持油率是评价油凝胶品质的重要指标，持油率越大，说明持油能力越好。对3种不同油凝胶的持油率进行测定，结果如图1、2、3所示。

图1 油凝胶样品的持油率图

图2 油凝胶样品的持油率图

图3 油凝胶样品的持油率图

由图1可知，油凝胶的持油率与凝胶剂的质量分数有很大关系，随着凝胶剂的质量分数增加，持油率总体呈现上升趋势。其中，使用玉米油为基料油时，油凝胶的持油能力最高，其次是大豆油，最后是花生油。当蜂蜡质量分数为3%时，以花生油、玉米油、大豆油为基料油的油凝胶呈现一定的流动状，相应的持油率也最差；当蜂蜡质量分数达到7%，3种油凝胶的持油率均在90%以上。以玉米油为基料油，蜂蜡质量分数为13%时，油凝胶持油率最高，达到99.87%；以大豆油为基料油，蜂蜡质量分数为13%时，油凝胶持油率最高，达到99.56%；以花生油为基料油，蜂蜡质量分数为7%时，油凝胶持油率最高，达到98.96%。高持油率说明油凝胶有很好的抗油脂迁移能力，可以改善食品行业专用油产品贮藏中油析出的问题。接着，本研究选择以花生油为基料油，蜂蜡质量分数为7%；以大豆油为基料油，蜂蜡质量分数为13%；以玉米油为基料油，蜂蜡质量分数为13%，3种油凝胶进行质构特性、热重分析实验。

3.1.2 质构特性

经实验后，凝胶剂质量分数和不同基料油对油凝胶质构特性的影响如表2、3、4所示。

表2 蜂蜡花生油凝胶的质构特性表

表3 蜂蜡大豆油凝胶的质构特性表

表4 蜂蜡玉米油凝胶的质构特性表

由表2、3、4可知，蜂蜡质量分数为13%，玉米油为基料油的油凝胶其硬度、弹性、胶着性、粘力、可恢复形变均最大；其次是蜂蜡质量分数为13%，大豆油为基料油的油凝胶；最后是蜂蜡质量分数为7%，花生油为基料油的油凝胶。这表明，不同基料油的油凝胶对硬度、弹性、胶着性、粘力、可恢复形变均影响较小；而凝胶剂质量分数的改变，会改变质构特性。因此，相同的凝胶剂质量分数情况下，以玉米油为基料油的油凝胶，其硬度、弹性、胶着性、粘力、可恢复形变，均大于以大豆油为基料油的油凝胶。

3.1.3 热重分析

由图4、5、6可知，在热重温度20～200 ℃、蜂蜡质量分数为13%的情况下，以玉米油为基料油的油凝胶质量几乎没有变化，表明油凝胶稳定；其次是蜂蜡质量分数为13%，以大豆油为基料油的油凝胶；最后是蜂蜡质量分数为7%，以花生油为基料油的油凝胶。同时，在热重温度200～300 ℃，3种油凝胶质量均出现损失。这表明，凝胶剂质量分数的改变会影响油凝胶的稳定性，而基料油对油凝胶稳定性影响比较小。

图4 蜂蜡花生油凝胶热重分析图

图5 蜂蜡玉米油凝胶热重分析图

图6 蜂蜡大豆油凝胶热重分析图

3.2 油凝胶在饼干方面的应用

3种不同基油凝胶的饼干感官评价，如图7所示。

图7 饼干的感官评价图

由图7可知，样品3形态、色泽、风味、口感等均比较好，人们的整体接受度较高；其次是样品2；最后是空白和样品1。这表明，蜂蜡玉米油凝胶代替起酥油应用于饼干，能够提高饼干的形态、色泽、风味、口感等；蜂蜡大豆油凝胶代替起酥油应用于饼干，也能够改善饼干的形态、色泽、风味、口感等，而蜂蜡花生油凝胶应用于饼干，其形态、色泽、风味、口感等与起酥油相近。

4 结语

本研究以蜂蜡为凝胶剂，以花生油、玉米油、大豆油3种液态植物油为基料油，构建了3种不同的植物油基油凝胶，将这3种植物油基油凝胶代替起酥油应用于烘焙产品中，对饼干进行感官评价。饼干感官评价表明，用蜂蜡玉米油凝胶取代起酥油，人们整体接受程度高，能够提高饼干的风味、口感；其次是蜂蜡大豆油凝胶；最后是蜂蜡花生油凝胶，说明蜂蜡玉米油凝胶更适合代替起酥油，用于饼干制作。