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[转帖] 巧克力用脂及其替代脂的研究进展

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发表于 2025-1-6 20:07 | 只看该作者 |只看大图 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式 |阅读模式 |发表于:云南省
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本帖最后由 王中泰 于 2025-1-6 20:08 编辑

巧克力用脂及其替代脂的研究进展


根据基料油不同,巧克力可分为天然可可脂、代可可脂和类可可脂三大类。我国代可可脂巧克力标准GB/T 19343-2016《巧克力及巧克力制品、代可可脂巧克力及代可可脂巧克力制品》对代可可脂的添加量作了明确规定,相关标准的逐步完善让代可可脂巧克力生产有法可依,市场潜力较大。类可可脂和代可可脂作为最接近的两大类替代品可从天然油料作物中获得,如芒果仁油、娑罗子油、乳木果油、棕榈仁油、椰子油等。这些油脂可控性高、稳定性好、原材料来源广泛,在提升巧克力品质方面有改善作用。




01、可可脂

可可脂(cocoa butter,CB)是将可可发酵后提取得到的淡黄色油脂,具有可可脂特有的巧克力香味,可可产地、品种及加工方式均会对巧克力的品质产生影响。尤其是可可脂的组成及结晶行为,对于能否获得只融在口、不融在手的理想产品至关重要。可可主要产区在西非、中南美洲及东南亚,科特迪瓦是主要产地,供应全球约33% 的可可,紧随其后的是加纳、印度尼西亚。

可可脂主要由33.3%~35.0% 硬脂酸(stearic acid,St)、26.3%~36.5% 油酸(oleic acid,O)和25.0%~33.0%棕榈酸(palmitic acid,P)组成,饱和脂肪酸含量达65%,不饱和脂肪酸约35%。可可脂的甘油三酯(triac⁃ylglycerol,TAG)主要由对称的1、3⁃饱和⁃2⁃不饱和⁃甘油三酯(SUS,其中S为饱和脂肪酸,U为不饱和脂肪酸)组成,如 POSt(34.0%~48.0%)、StOSt(23.8%~34.0%)、POP(14.0%~21.8%)。适宜的脂肪酸组成赋予了可可脂独特的性质并成为巧克力糖果制品的油脂原料。

巴西可可脂中棕榈酸、硬脂酸含量较低,而油酸含量偏高,甘三酯组成中熔点偏低的 SUU 型含量较高。通常认为巴西可可脂固脂曲线偏低,对产品抗热不利;而印度尼西亚、马来西亚等东南亚地区可可脂的固脂曲线偏高,巧克力硬度偏高,化口性略逊色。

02、类可可脂

类可可脂(cocoa butter equivalents,CBE)是一类以非可可脂的食用油脂为原料加工而成,理化特性与可可脂相似的油脂组合物。类可可脂的主要脂肪酸也为棕榈酸、硬脂酸、油酸,但相比可可脂其组成变化范围更宽,可满足不同产品特性需求,可部分或全部替代可可脂。

市面上常见的类可可脂主要有芒果仁油、乳木果油、山竹籽油、娑罗子油等,经过酶法合成、分提、调和等技术制得,不需要氢化。其95% 的甘油三酯主要是POP、POSt、StOSt,这些甘油三酯属于1,3对称双饱和甘油三酯,这使得类可可脂与可可脂在化学组成方面更加相似。

① 芒果仁油

芒果仁油(mango kernel oil,MKO)是从芒果果核中提取出的呈淡黄色固脂,出油率为 7.02%~15%,滑动熔点为31.0~39.1℃。芒果仁油的脂肪酸组成主要是油酸(32.9%~46%)和硬脂酸(34%~48%),其甘油三酯主要是StOSt、POSt、POP,分别占比25%~59%、10%~16%、2%~9%。

研究表明,芒果仁油作为一种新型食用油,不论是化学结构、组成还是物理特性,均与天然可可脂具有较高相似度,是巧克力糖果替代脂的理想选择,具有良好商业价值。将其作为巧克力可可脂的部分替代或全替代,可缓解可可脂用料紧缺的问题,同时可以提高可可脂的结晶速率,一定程度上延缓巧克力起霜。

② 乳木果油

乳木果油(shea butter,SB)别名牛油树脂,是从乳木果仁中经过压榨得到的浅黄色膏状油脂,果仁出油率高达45%~60%,熔点在32~45℃,略高于可可脂。分提得到的乳木果固脂  具有与可可脂类似的口熔性,在35 ℃时,其固体脂含量接近0%。

乳木果油不同于一般植物油脂(一般只含有1%左右不皂化物),其不皂化物含量高达7%~17%,甾醇、萜类等生物活性物质多样。乳木果油中含有35%~45%的油酸和41%~58% 的硬脂酸,棕榈酸含量约3%,其甘油三酯主要是 StOSt(42%)、StOO(26%)和 POSt(6%),棕榈酸含量明显低于可可脂。乳木果油结晶度低,不能直接用于替代可可脂,通常需要对乳木果油进行分提或复配使用。

在实际应用中,乳木果油不论是作为皮肤保湿剂还是食用油脂,其安全无毒,在2017 年国家卫计委安全性评估检查中符合食品安全要求,批准成为新食品原料,使其成为一种有潜力的可可脂替代油脂。





③ 山竹籽油

山竹籽油(kokum fat,KF)是山竹籽压榨得到的白色油脂,出油率为33%~44%,熔点为 39~42℃,略高于可可脂。其脂肪酸组成大多是硬脂酸(50%~60%)和油酸(33%~40%),甘油三酯主要是StOSt(60%~80%)、POSt(6%~15%)、POP(0.5%~2%)。山竹籽油固体脂肪含量与熔点显著高于可可脂,能够增强巧克力的热稳定性。山竹籽油中StOSt 含量较高,可以通过添加山竹籽油与可可脂混合,共同制备得到理想硬度的巧克力。

④ 娑罗子油

娑罗子油(sal fat,SF)又叫婆罗双树脂,是七叶树的种子娑罗子经过提取得到,熔点为 30~36℃,出油率约30%。国内对于娑罗子的研究多在脂溶性成分测定方面,缺乏对油脂特性的进一步研究。娑罗子油脂肪酸主成分是硬脂酸(45%~49%)、油酸(34%~38%)、棕榈酸(3%~7%)和花生酸(4%~8%),甘油三酯中占比最高的是StOSt(36%~42%),其次是 StOO(16%)、POSt(11%~16%)。

娑罗子油理化性质研究表明,娑罗子油中硬脂酸含量较高(45%),能够增强油脂的硬度,此外油酸(36%)、亚油酸(1.9%)的含量与可可脂十分接近,使得娑罗子油成为巧克力可可脂替代的良好来源。

⑤ 雾冰草脂

雾冰草脂来源于龙脑香科乔木雾冰草树的种子,其含油率40%~60%。雾冰草脂的甘三酯组成与可可脂较相似,可直接作为类可可脂使用,也有研究将雾冰草脂与棕榈油中熔点分提物(PMF)进行酯交换后应用于白巧克力中,可提高融化结束温度至39.4 ℃,并可延缓黑巧克力起霜。

03、代可可脂

代可可脂(cocoa butter substitute,CBS)是液态油在高温、高压下,经过氢化反应得到的植物固脂。代可可脂的物理性质与可可脂相似,但由于这些脂肪酸组成差异过大导致油脂不相容,会产生共晶效应。当前在我国巧克力市场中,代可可脂所占市场份额最大,为 80%~90%,相较于可可脂和类可可脂而言,代可可脂价格低、制备工艺简单,其最大的优势是生产中不需要进行复杂的调温,在后期的贮藏中也不会发生巧克力起霜问题。

但是生产过程中要经过氢化工艺,产生的反式脂肪酸不利于人体健康。常用的代可可脂主要是椰子油、棕榈仁油,因其产量高,相较于可可脂和类可可脂而言应用更为广泛。关于巧克力中代可可脂的添加量,许多国家法规均有规定,美国食品药物管理局(Food and Drug Administration,FAD)不允许巧克力中添加除可可脂之外的任何油脂到巧克力中,我国国标则是规定添加量应低于5%,否则应有相应代可可脂巧克力的明确标识。





① 椰子油

椰子油(coconut oil,CO)是从椰子果肉中压榨或经溶剂提取得到的油脂,出油率接近60%,其熔点为24~27 ℃,室温下常以固态或半固态存在,状态受温度波动影响较大。椰子油富含中链脂肪酸,其脂肪酸主要是月桂酸(lauric acid,La)(43%~45%)、肉豆蔻酸(myristic acid,M)(18.0%~20.2%)和棕榈酸(10.0%~12.3%),甘油三酯主要是 LaLaLa(18%~25%)、LaLaM(13%~19%)、PMLa(5.4%~7.0%)。与长链脂肪酸不同,中链脂肪酸易被人体快速消化吸收,从而迅速提供能量,最为特别的是其不会在人体内转化或堆积成脂肪。

椰子油虽在脂肪酸和甘油三酯组成上明显区别于可可脂,但其从半固脂态向液态转变都发生在极窄的范围之内,熔程较短,表现为入口即化。椰子油感官上与可可脂一样香润可口、醇香丝滑,具有较高接受度和美誉度。近年来许多食品产业将椰子油添加到巧克力中,一方面增加了巧克力风味,另一方面丰富了脂肪酸组成。椰子油自身不能够替代可可脂,需要通过氢化或者与组成相似的硬脂复配才能得到适宜的巧克力替代脂。纯椰子油的质构较软,硬度较低,市面上多是经过复合氢化工艺后得到改性固脂,应用领域才有所拓宽。

② 棕榈仁油

棕榈仁油(palm kernel oil,PKO)是棕榈果仁中提取得到的乳白色油脂,出油率约49%,熔点 25~28 ℃。传统的棕榈仁油是通过溶剂提取或压榨得到,但溶剂的安全性存在隐患并且出油率低,而超临界二氧化碳萃取油脂现已是一种较为成熟的萃取方法。对于萃取得到的棕榈仁油,主要由月桂酸(45%)、肉豆蔻酸(16%)、油酸(15%)组成,甘油三酯组成主要是LaLaLa(34%)、LaLaM(21.6%)、CaCaLa(9.1%)。棕榈仁油油脂晶型大多为 β'型,此种晶型使得油脂细腻、结晶程度增大,可以牢固包裹住油脂液滴。

棕榈仁油在食品上主要用作巧克力替代脂、咖啡伴侣中植物淡奶油以及脂质鲜奶油的制造原料。棕榈仁油在化学组成上与可可脂差异较大,为了接近可可脂,一般通过分提或氢化技术来调整油脂的结晶性质。分提技术在国内外得到了广泛的开发与应用,而植脂氢化技术近年来逐渐遭到消费者以及商家的严重抵触,氢化产生的反式脂肪酸不利于人体健康,因此许多国家已出台规定严格限制加工业反式脂肪酸含量,非氢化油脂改性技术得到了更大的发展。

参考资料:
[1]李鹏燕,郭慧敏,李川,等.巧克力用脂及其替代脂的研究热点与发展前景[J].食品研究与开发,2024,45(19):204-211.
[2]池娟娟,陈云波,张亚飞,等.纯脂巧克力用脂及其分析、应用研究进展[J].中国油脂,2021,46(08):131-139.



来源:食品加工包装在线



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 楼主| 发表于 2025-1-6 22:25 | 只看该作者 |发表于:云南省
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