什么是油脂改性？目的是什么？

2024-11-08

油脂改性是指通過(guò)一系列物理或化學(xué)方法改變油脂的化學(xué)組成和物理性質(zhì)，以滿(mǎn)足特定的工業(yè)、食品等領(lǐng)域的需求。

一、油脂改性的主要類(lèi)型

• 氫化改性

• 原理：氫化是在催化劑（如鎳）的存在下，向油脂中的不飽和脂肪酸雙鍵上加氫。這個(gè)過(guò)程可以將不飽和脂肪酸轉(zhuǎn)變?yōu)轱柡椭舅?，減少油脂中的雙鍵數(shù)量。例如，在植物油的氫化過(guò)程中，原本含有多個(gè)雙鍵的亞油酸和亞麻酸等不飽和脂肪酸，在高溫和催化劑的作用下，雙鍵被氫原子加成，變成油酸等單不飽和脂肪酸或者硬脂酸等飽和脂肪酸。

• 反應(yīng)條件：氫化反應(yīng)通常需要在一定的溫度（140 - 225℃）、壓力（1 - 10個(gè)大氣壓）和催化劑的作用下進(jìn)行。反應(yīng)溫度和壓力的控制對(duì)于氫化的程度和選擇性非常重要。如果溫度過(guò)高或壓力過(guò)大，可能會(huì)導(dǎo)致過(guò)度氫化，產(chǎn)生過(guò)多的飽和脂肪酸；而溫度和壓力過(guò)低，則氫化反應(yīng)速度過(guò)慢。

• 分提改性

• 原理：油脂分提是基于油脂中不同甘油三酯的溶解度差異。在一定的溫度條件下，油脂中的某些甘油三酯會(huì)結(jié)晶析出，而另一些則仍保持液態(tài)。通過(guò)過(guò)濾等手段將結(jié)晶部分和液態(tài)部分分離，從而得到不同性質(zhì)的油脂產(chǎn)品。例如，在棕櫚油分提過(guò)程中，將棕櫚油緩慢冷卻，高熔點(diǎn)的甘油三酯首先結(jié)晶，經(jīng)過(guò)過(guò)濾可以得到硬脂和軟脂，硬脂可用于制造人造奶油等產(chǎn)品，軟脂則適用于烹飪油等。

• 操作要點(diǎn)：分提過(guò)程的關(guān)鍵在于溫度的控制和結(jié)晶的誘導(dǎo)。不同的油脂有不同的蕞佳分提溫度范圍。在冷卻過(guò)程中，需要控制降溫速率，過(guò)快的降溫可能導(dǎo)致結(jié)晶細(xì)小，不利于過(guò)濾分離；而過(guò)慢的降溫則會(huì)使生產(chǎn)效率降低。同時(shí)，還可以添加一些結(jié)晶助劑來(lái)改善結(jié)晶效果。

• 酯交換改性

• 原理：酯交換是指油脂中的甘油三酯分子內(nèi)或分子間的脂肪酸重新排列。通過(guò)化學(xué)催化劑（如堿金屬醇鹽）或酶催化劑，使脂肪酸在甘油骨架上的位置發(fā)生變化。例如，在化學(xué)酯交換中，油脂在催化劑的作用下，甘油三酯分子間的脂肪酸進(jìn)行隨機(jī)交換，改變了油脂的結(jié)晶特性和熔化特性。酶法酯交換則具有更高的選擇性，能夠按照特定的要求進(jìn)行脂肪酸的交換。

• 應(yīng)用優(yōu)勢(shì)：酯交換可以改善油脂的加工性能和營(yíng)養(yǎng)特性。例如，通過(guò)酯交換可以將一些富含不飽和脂肪酸的油脂改性，使其具有更好的可塑性和穩(wěn)定性，用于生產(chǎn)高品質(zhì)的人造奶油和起酥油等產(chǎn)品。

二、油脂改性的目的

（一）改善油脂的穩(wěn)定性

• 氧化穩(wěn)定性提升：油脂中的不飽和脂肪酸雙鍵容易被氧化，產(chǎn)生異味和有害物質(zhì)。通過(guò)氫化改性，減少雙鍵數(shù)量，能夠顯著提高油脂的氧化穩(wěn)定性。例如，將大豆油部分氫化后，其抗氧化能力增強(qiáng)，貨架期延長(zhǎng)。在食品工業(yè)中，這種穩(wěn)定性的提高使得油脂可以在更廣泛的條件下儲(chǔ)存和使用，減少了因油脂氧化導(dǎo)致的食品變質(zhì)。

• 熱穩(wěn)定性改善：在一些高溫加工過(guò)程中，如油炸食品的制作，油脂需要具備良好的熱穩(wěn)定性。改性后的油脂，如經(jīng)過(guò)酯交換的油脂，其脂肪酸的分布更加合理，在高溫下不易分解和聚合，能夠承受更高的溫度。這不僅可以提高油炸食品的質(zhì)量，還可以減少油炸過(guò)程中有害物質(zhì)（如反式脂肪酸和多環(huán)芳烴）的產(chǎn)生。

（二）改變油脂的物理性質(zhì)

• 調(diào)節(jié)熔點(diǎn)和結(jié)晶特性：不同的應(yīng)用場(chǎng)景對(duì)油脂的熔點(diǎn)和結(jié)晶特性有不同的要求。通過(guò)分提和酯交換等改性方法，可以得到具有不同熔點(diǎn)的油脂產(chǎn)品。例如，在巧克力制作中，需要使用具有特定熔點(diǎn)和結(jié)晶特性的可可脂替代品。通過(guò)油脂改性，可以制造出與可可脂相似的物理性質(zhì)的油脂，保證巧克力在儲(chǔ)存和食用過(guò)程中的口感和外觀。

• 改善油脂的可塑性和延展性：在烘焙食品和人造奶油等產(chǎn)品的制作中，油脂的可塑性和延展性非常重要。經(jīng)過(guò)改性的油脂，如氫化油脂和酯交換油脂，能夠更好地與其他原料混合，在面團(tuán)中形成良好的油脂網(wǎng)絡(luò)，提高面團(tuán)的加工性能和烘焙產(chǎn)品的質(zhì)量。例如，在制作千層酥等起酥類(lèi)食品時(shí)，改性后的油脂能夠使酥皮層次分明，口感酥脆。

（三）提高油脂的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值

• 優(yōu)化脂肪酸組成：油脂改性可以調(diào)整油脂中的脂肪酸組成，增加對(duì)人體有益的脂肪酸含量。例如，通過(guò)酶法酯交換，可以將富含ω-3脂肪酸的油脂與其他油脂進(jìn)行改性，提高ω-3脂肪酸在油脂中的含量和生物利用率。這對(duì)于改善人體的營(yíng)養(yǎng)狀況，特別是對(duì)心血管健康具有積極的意義。

• 減少有害成分：在氫化過(guò)程中，如果控制得當(dāng)，可以減少油脂中的反式脂肪酸含量。反式脂肪酸對(duì)人體健康有諸多不利影響，如增加心血管疾病的風(fēng)險(xiǎn)。現(xiàn)代油脂氫化技術(shù)正朝著降低反式脂肪酸生成的方向發(fā)展，通過(guò)改進(jìn)催化劑和反應(yīng)條件，生產(chǎn)出更健康的油脂產(chǎn)品。

（四）滿(mǎn)足特定的工業(yè)需求

• 在化工領(lǐng)域的應(yīng)用：油脂改性后可以用于生產(chǎn)各種化工產(chǎn)品。例如，經(jīng)過(guò)氫化的油脂可以用于制造肥皂、潤(rùn)滑劑等產(chǎn)品。氫化油脂的高飽和度使其具有更好的化學(xué)穩(wěn)定性和潤(rùn)滑性能，適合作為工業(yè)潤(rùn)滑劑的基礎(chǔ)油。同時(shí)，酯交換后的油脂可以用于生產(chǎn)生物柴油，通過(guò)調(diào)整脂肪酸組成，提高生物柴油的燃燒性能和低溫流動(dòng)性。

• 在化妝品行業(yè)的應(yīng)用：油脂是化妝品的重要原料之一，改性后的油脂可以滿(mǎn)足化妝品對(duì)油脂的特殊要求。例如，通過(guò)分提得到的高純度油脂可以用于制造高品質(zhì)的護(hù)膚霜和唇膏等產(chǎn)品。這些油脂具有良好的滋潤(rùn)性、延展性和穩(wěn)定性，能夠提高化妝品的質(zhì)量和使用效果。