芒果仁油基耐热型巧克力油脂的制备及其抗霜性能研究

芒果仁油基耐热型巧克力油脂的制备及其抗霜性能研究油脂是巧克力产品的主要成分,对维持产品的结构完整和品质特性十分重要。经典巧克力用油主要为可可脂（CB）。当经典巧克力进入亚热带和热带市场时,易出现不耐热和起霜两大品质问题同时，目前CB资源日益短缺，价格不断上扬，严重制约了行业的发展。寻找新资源，开发耐热型可可脂替代品（又称可可脂改良剂,CBI）,以部分替代CB，对改善巧克力品质和缓解“可可脂荒”具有重要意义。本文以全球第二大热带水果芒果（MangiferaindicaL.）的加工副产物芒果仁为原料，采用先进适用技术，制取CBI,进而与CB复配,制备耐热抗霜的巧克力油脂，并应用于巧克力产品,主要内容如下:首先，针对不同来源芒果仁油（MKF）的组成与性质差异大的问题，在资源调查基础上，系统研究我国15种代表性MKF的组成和特性。结果表明，MKF含有30.0%⁵5.4%的StOSt（St,硬脂酸;O,油酸；即1,3-硬脂酸-2-油酸甘油三酯），是制备CBI的合适原料。但MKF也含有17.7%⁴7.4%的StOO、POO（P,棕榈酸）和OOO等低熔点甘油三酯、1.8%⁴.2%的甘油二酯和1.9%⁶.6%的游离脂肪酸等非目标组分，会影响巧克力的耐热与抗霜性能，需通过分提除去。通过聚类分析法优选出黄皮芒、扁桃芒、粤西芒、金煌芒和象牙芒等5种资源量丰富的芒果，它们的仁油适宜作为工业化开发优质CBI的原料。其次，鉴于传统分提溶剂存在选择性低（如正己烷）或法规上受限（如丙酮）等问题，本文通过优选溶剂，开发了以2-甲基戊烷为新型溶剂制备MKF硬脂的三级分提技术。通过多元方差分析和线性回归拟合，发现溶剂极性（LogP值）与三级硬脂滑动熔点变化率具有显著相关性。2-甲基戊烷分提显著降低了所得三级硬脂中非目标组分的含量,StOO、OO和OOO等从分提前的34.8%降至9.7%,甘油二酯从4.0%降至0.8%,目标组分StOSt从44.7%富集至69.2%,sn-2位油酸含量从81.5%提高至89.1%,得率达47%⁵l%。滑动熔点、固体脂肪含量、熔化-结晶行为等指标均表明，所得MKF三级硬脂的热稳定性显著高于CB,其作为CBI在CB中添加10%³0%时,两者在室温下相容性理想。再次,针对三级硬脂添加量高于30%时体系相容性不佳,可能导致巧克力霜变的问题，引入富含POP的硬棕榈油中间分提物，以MKF三级硬脂、CB和硬棕榈油中间分提物为原料,通过三元复合，制备耐热型巧克力油脂。结果表明,添加10%的硬棕榈油中间分提物即可显著提高体系的相容性,当硬棕榈油中间分提物/三级硬脂/CB=10/55/35时,可获得相容性最佳的物理复合油脂,它含有60.9%的StOSt、21.1%的POSt和9.5%的POP。当硬棕榈油中间分提物添加量提高时,可通过酶促酯交换法改善三元体系的相容性,其中硬棕榈油中间分提物/三级硬脂/CB=20/60/20的酯交换油具有与物理复合油脂相近的甘油三酯组成，含有55.7%⁵9.0啲StOSt、23.4%²3.8啲POSt和8.2%^ll.1啲POP。热学性质研究表明,物理复合油脂和酯交换油脂的热稳定性显著高于CB,且在体温时（约37°C）已呈流态;两者经稳定化处理后均可得到与CB相同的B₂晶型和相似的结晶形态。结晶动力学研究表明，这两种三元复合油脂的晶体在室温下均瞬时成核并呈盘状生长与倾向于球状生长的CB晶体相比，能形成更均匀、紧密的网络结构,从而提高巧克力的调温效率,延缓产品起霜。最后，为开拓芒果仁油CBI在巧克力产品中的应用,分别以物理复合油脂、酯交换油脂作为巧克力用油,通过改进和优化调温技术,制备耐热型黑巧克力产品。热稳定性试验表明,两种自制巧克力产品的抗形变性、抗断强度和熔化行为均优于CB制得的巧克力，且在接近于体温37°C时已完全熔化，在口中无嚼蜡感，而CB制得的巧克力在32C已全熔化。霜变稳定性试验发现，两种自制巧克力产品均在第60天左右起霜，比CB制得的巧克力晚了55天，说明抗霜性显著提高。通过对新鲜巧克力整体、霜变巧克力基质和霜表面的微观结构、甘油三酯组成和晶型变化分析，结合油脂结晶动力学试验，发现物理复合油脂、酯交换油脂的晶体在盘状生长的过程中，形成了比CB更加紧密的空间网络结构，同时其高含量的StOSt使得破坏这种结构需要更大的外力，因此在高温下能够保持巧克力的结构完整性，延缓后续可能发生的油脂熔化、重结晶、晶型转变等一系列导