近日,Journal of the Science of Food and Agricultural发表了江南大学未来食品科学中心钟芳教授课题组的研究成果“The impact of glycerol monostearate's similarity to fats and fatty acid composition on the fat crystallization behavior and texture properties of ice cream” (Zhao et al., Journal of the Science of Food and Agricultural. 2023, 103(14): 6837-6848)。江南大学2021级硕士生赵梦迪为论文第一作者,陈茂深教授为论文通讯作者。
冰淇淋的结构决定了最终产品的重要质地特性,如硬度、收缩性和抗融性。冰淇淋结构的形成与配方中使用的各种成分密切相关。一般而言,冰淇淋含有10%-16%的脂肪。脂肪结晶主要发生在冰淇淋制备的老化阶段和搅打冷凝阶段。这可能导致固体脂肪含量(SFC)、结晶行为和脂肪失稳的变化,对冰淇淋的结构和质地特性产生关键影响。
许多研究表明脂肪结晶和低温失稳对冰淇淋品质的影响。在使用棕榈仁油和高油酸葵花籽油制备的冰淇淋研究中,发现含有60%-80%固态脂肪的混合物产生了最高程度的脂肪部分聚集和最低的融化速率。较高的固体脂肪含量使冰淇淋更硬(像冰晶一样),降低了温度波动后冰淇淋的收缩体积。对于非乳脂冰淇淋,为了获得高质量的产品,通常认为至少2/3的脂肪在老化温度(例如4℃)下是固态的。总的来说,当前关于脂肪对冰淇淋品质的影响研究主要集中在脂肪本身SFC变化以及脂肪所在的乳状液的结晶行为和失稳的变化上。然而,油脂的分子结构对结晶特性的影响以及它们与脂肪失稳和冰淇淋最终品质的关系仍不确定。此外,脂肪球周围的乳化剂会对脂肪结晶产生影响。迄今为止,关于乳化剂在乳液中的研究主要集中于它们在油水界面的性质、对蛋白质的替代能力以及对脂肪成核的模板效应上。然而,关于油脂与乳化剂的结构相互关系对脂肪晶体生长的影响的研究较为有限。因此,油脂与乳化剂的结构相互关系分析可以提供关于脂肪晶体生长的信息,这与脂肪球的相互作用、冰淇淋三维网络结构的刚性以及最终产品的性能密切相关。
本研究通过对椰子油和棕榈液油复配出不同种类的油脂制备冰淇淋。探究通过影响脂肪结晶和脂肪失稳进而影响冰淇淋品质的主要因素;为了研究脂肪结晶、脂肪失稳与冰淇淋品质之间的关系,我们对热特性、脂肪结晶动力学、SFC、流变性质和脂肪球粒径进行分析。在冰淇淋膨胀率一致的条件下,分析其硬度、抗融性、形状保持性和抗收缩性。根据这项研究,我们可以优化脂肪与单甘酯的选择,为提高冰淇淋品质提供参考。
上述研究工作得到了国家自然科学基金(32272470)、江苏省研究生科研实践创新项目(KYCX22_2393)的资助。
图1 冰淇淋乳状液的差示扫描量热分析(DSC)结晶(a)和熔化(b)曲线
图2 25℃条件下,放置在3×3 mm网格上的冰淇淋60 min后的图像
(编辑:潘梦妍)