單甘酯和豆甾醇混合物固化葵花籽油的規(guī)律

蔣兆景,劉忠博,馬漢軍,劉本國

（河南科技學(xué)院食品學(xué)院,河南 新鄉(xiāng) 453003）

隨著人們生活水平的提高以及生活節(jié)奏的加快,各類新興食品層出不窮。大眾對于食品的質(zhì)地、風味、口感、安全性和營養(yǎng)性提出了更高的要求。油脂作為人體重要供能物質(zhì)、脂溶性維生素和風味物質(zhì)的載體,在日常膳食和食品工業(yè)中都占有重要的地位[1]。塑性脂肪對于維持和改善產(chǎn)品的質(zhì)地、脆性和硬度有至關(guān)重要的作用,其在化妝品、醫(yī)藥、農(nóng)藥領(lǐng)域也具有廣泛的應(yīng)用。塑性脂肪的顯著特點是在一定外力范圍內(nèi),具有抗形變的能力,但是形變一旦發(fā)生,又不容易恢復(fù)原狀。傳統(tǒng)的塑性脂肪生產(chǎn)主要使用動物油脂或氫化植物油,前者飽和脂肪酸含量高,而后者含有大量的反式脂肪酸,過多地攝入會增加冠心病、糖尿病和癌癥的患病幾率[2]。美國食品藥品監(jiān)督管理局在2015年6月已經(jīng)將氫化油移除公認安全狀態(tài),并于2018年6月后禁止向任何加工食品中添加反式脂肪酸[3]。

現(xiàn)階段,食品工業(yè)正在積極尋找塑性油脂的替代品,相較于簡單地用液體油代替固體脂肪,食品工業(yè)更傾向于用油脂改性或固化的方式生產(chǎn)塑性脂肪。油凝膠作為塑性脂肪最具潛力的替代品受到了越來越多的關(guān)注,在保持固態(tài)性狀的同時賦予產(chǎn)品更加健康的特征（高含量的不飽和脂肪酸和低含量飽和脂肪酸）[4]。誘導(dǎo)油脂固化的凝膠劑包括以下4 類：1）小分子凝膠劑,如烷烴、蠟酯、脂肪酸、脂肪醇、羥化脂肪酸、脂肪酸甘油酯、豆甾醇（stigmasterol,ST）+谷維素、卵磷脂類、丙氨酸衍生品等,其可通過在油中自組裝形成的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)實現(xiàn)對油脂的固化。2）固體粒子,如二氧化硅等,通過高濃度的固體粒子填充,也可形成油凝膠。3）聚合物,如乙基纖維素、甲基纖維素、甲殼素、殼聚糖及其酰化衍生物等,可以通過其高分子長鏈的相互纏繞來固化油脂[5-6]。4）其他,如蟲膠,或者利用蛋白、多糖乳液為模板通過冷凍干燥或者噴霧干燥來固定油脂[7-8]。

單甘酯（monoglyceride,MG）是食品中常用的乳化劑,也被廣泛用于油凝膠制作。Palla等以MG為凝膠劑,通過控制生產(chǎn)條件從而生產(chǎn)出與黃油質(zhì)地相似的油凝膠產(chǎn)品[9]。然而MG單獨用作凝膠劑使用時,隨貯藏時間延長,油凝膠內(nèi)部晶體會快速轉(zhuǎn)變?yōu)棣?晶型,造成晶體聚集持油能力下降[10]。但通過與其他凝膠劑（如乙基纖維素[11]、峰蠟[12]等）復(fù)配使用可有效控制MG的晶態(tài)轉(zhuǎn)變,提高油凝膠的穩(wěn)定性。植物甾醇是一種天然生物活性物質(zhì),具有良好的抗氧化以及維護心血管的作用[13],其主要包括β-谷甾醇、谷甾烷醇、菜油甾醇、ST、燕麥甾醇、蘆竹甾醇、甲基甾醇和異巖藻甾醇等。本實驗擬考察MG和ST混合物對葵花籽油的固化效果,系統(tǒng)研究MG/ST配比、質(zhì)量分數(shù)及貯藏溫度對葵花籽油基油凝膠的質(zhì)構(gòu)、流變、熱力學(xué)性質(zhì)及葉黃素保護的影響,以期豐富油凝膠研究,推動油凝膠在食品領(lǐng)域的應(yīng)用。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

葵花籽油 益海嘉里食品營銷有限公司；ST 上海源葉生物有限公司；MG 上海阿拉丁生化科技股份有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

HAAKE MARS III型旋轉(zhuǎn)流變儀 美國Thermo Scientific公司；TA-XT Plus型質(zhì)構(gòu)儀 英國Stable Micro Systems公司；Q200型差示掃描量熱儀 美國TA公司；D8Advance型X射線衍射儀 德國Bruker公司；LC-MSH-pro型磁力攪拌器 上海邦西儀器科技有限公司；UT-1810型紫外分光光度計 北京普析通用儀器有限公司；ME104E/02型電子天平、PL1001-L型電子天平梅特勒-托利多儀器（上海）有限公司；DZKW-D-2型電熱恒溫水浴鍋 北京市永光明醫(yī)療儀器廠。

1.3 方法

1.3.1 油凝膠的制備

葵花籽油基油凝膠的制備按照文獻[6]的方法并稍作修改。MG和ST按照一定配比（0∶10、2∶8、4∶6、6∶4、8∶2、10∶0,質(zhì)量比,后同）混合后加入到葵花籽油中,使MG-ST混合物在葵花籽油中的最終質(zhì)量分數(shù)分別達到2%、4%、6%、8%、10%。而后將油置于120 ℃油浴條件下加熱攪拌15 min,攪拌速率為500 r/min。加熱結(jié)束后分別轉(zhuǎn)入5 ℃和20 ℃恒溫培養(yǎng)箱中靜置貯藏24 h,從而得到一系列樣品。樣品的成膠性采用倒瓶法進行觀察[14]。

1.3.2 質(zhì)構(gòu)特性的測定

油凝膠樣品的質(zhì)構(gòu)特性使用TA-XT Plus質(zhì)構(gòu)儀進行測定,質(zhì)構(gòu)測試溫度與樣品的貯藏溫度保持一致。測試選用TPA方法,使用P0.5R探頭（直徑0.5 英寸、高度40 mm）,測前、測中、測后速率均為1 mm/s,壓縮樣品兩次,兩次壓縮之間停滯5 s,壓縮程度75%,觸發(fā)力為5 g[15]。

1.3.3 流變特性的測定

油凝膠樣品的流變學(xué)特性使用HAAKE MARS III旋轉(zhuǎn)流變儀進行測試,使用平板夾具P35TiL（直徑35 mm）,測量平板間距為1.000 mm。測量時取1 g左右油凝膠小心置于流變儀控溫底盤上避免破壞其結(jié)構(gòu),樣品需在測試溫度下平衡10 min。

首先進行動態(tài)掃描,剪切速率（γ/s-1）設(shè)置為0.1～100 s-1,剪切應(yīng)力（τ/Pa）固定為1 Pa,得到表觀黏度（η/（Pa·s））隨剪切速率變化的曲線,并使用Ostwald方程對曲線進行擬合[16-17]。

通過應(yīng)力掃描來確定油凝膠的線性黏彈區(qū)（linear viscoelastic region,LVR）,剪切應(yīng)力范圍設(shè)置為0.1～100 Pa對數(shù)變化,固定頻率1 Hz[18-19]。

最后通過升降溫程序測定油凝膠凝膠溫度,測試在動態(tài)模量掃描程序下進行,首先將油凝膠加熱至120 ℃保持10 min,清除油凝膠結(jié)晶記憶,然后以3 ℃/min的冷卻速率從120 ℃降至0 ℃,頻率固定為1 Hz,剪切應(yīng)力為1 Pa,應(yīng)變設(shè)置為0.1%[20]。

1.3.4 熱力學(xué)參數(shù)測定

熱力學(xué)測定參考Martín-Alfonso等的方法[21]進行。凝膠劑總質(zhì)量分數(shù)為8%,考察凝膠劑組成對熱力學(xué)行為的影響。使用Q200差示掃描量熱儀進行測量,稱取約10 mg樣品置于鋁盤中,以空鋁盤作為參考。樣品首先加熱至120 ℃保持10 min以消除記憶結(jié)晶,然后以10 ℃/min冷卻至10 ℃并保持10 min,最后以10 ℃/min再次升溫至120 ℃。測定結(jié)束后使用TA Universal Analysis軟件分析并記錄樣品初始結(jié)晶溫度（Tc,onset）、初始熔化溫度（Tm,onset）、熔化峰值溫度（Tm）和結(jié)晶峰值溫度（Tc）[18]。

1.3.5 葉黃素保護效果測定

將凝膠劑質(zhì)量分數(shù)固定在8%,考察凝膠劑組成對其所負載的葉黃素的保護效果。將30 g含有葉黃素的葵花籽油和油凝膠樣品置于6 W紫外燈下15 cm處,其中,以含有葉黃素的葵花籽油作為空白對照。在30 ℃下進行貯藏,采用紫外分光光度法每兩天測定一次樣品中葉黃素含量[22]。

1.4 數(shù)據(jù)處理與分析

實驗結(jié)果基于3 次獨立樣品測定,結(jié)果表示為平均值±標準差,顯著性分析使用Tukey法,置信水平區(qū)間為95%,數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析使用SPSS 22.0軟件。

2 結(jié)果與分析

2.1 成膠性分析結(jié)果

圖1為不同制備條件下樣品倒置照片。當凝膠劑質(zhì)量分數(shù)大于4%時,所有樣品均可形成凝膠。當質(zhì)量分數(shù)為2%時,MG/ST的配比對成膠性有明顯影響,且相同配比的樣品在5 ℃和20 ℃也呈現(xiàn)不同的成膠情況,如6∶4、8∶2 MG/ST配比樣品。這可能是貯藏溫度不同造成樣品冷卻速率出現(xiàn)差異所致。研究表明,不同的冷卻速率對于油凝膠的形成具有顯著影響[23]。在色澤和透光性方面,油凝膠樣品整體呈乳白色,不透明狀態(tài)。在質(zhì)量分數(shù)為2%時,隨MG比例增加,油凝膠呈現(xiàn)一種透明的趨勢,當質(zhì)量分數(shù)大于2%時,各樣品的色澤和透光性趨于穩(wěn)定。Terech等也曾發(fā)現(xiàn)12-羥基硬脂酸固化的油凝膠會隨凝膠劑質(zhì)量分數(shù)的增加變得不透明,并推測油凝膠的光學(xué)特性與凝膠劑的結(jié)晶度有密切關(guān)系[24]。有研究表明,植物甾醇在單獨使用時不能形成油凝膠[25-26],導(dǎo)致相分離[27]。本研究中,ST被發(fā)現(xiàn)可以固化葵花籽油,但長時間貯存后也出現(xiàn)相分離現(xiàn)象。根據(jù)成膠實驗結(jié)果,從中選取凝膠劑質(zhì)量分數(shù)分別為4%、8%,MG/ST配比分別為0∶10、2∶8、4∶6、6∶4、8∶2、10∶0,貯藏溫度分別為5、20 ℃條件下的油凝膠樣品進行進一步分析。

圖1 凝膠劑的配比、質(zhì)量分數(shù)及貯藏溫度對葵花籽油成膠的影響Fig.1 Effects of gelator composition, concentration and storage temperature on structuring of sunflower seed oil

2.2 質(zhì)構(gòu)特性分析結(jié)果

本研究采用TPA法測試了凝膠劑質(zhì)量分數(shù)、配比和貯藏溫度對葵花籽油基油凝膠質(zhì)構(gòu)特性的影響,結(jié)果如表1所示。各樣品的硬度、黏度和咀嚼性指標存在顯著差異。

在相同貯藏溫度下,油凝膠樣品的硬度、黏度和咀嚼性均隨著凝膠劑質(zhì)量分數(shù)的增加而快速上升。MG-ST型油凝膠提高最為明顯。20 ℃條件下,當質(zhì)量分數(shù)從4%提高至8%時,MG/ST配比為6∶4時,油凝膠的硬度提高至原來的10.9 倍,黏度提高至原來的3.7 倍；MG/ST配比為8∶2時,硬度提高至原來的5.6 倍,黏度提高至原來的2.3 倍。

表1 凝膠劑質(zhì)量分數(shù)、配比和貯藏溫度對油凝膠質(zhì)構(gòu)特性的影響Table 1 Effects of gelator concentration, MG/ST ratio and storage temperature on texture properties of oleogels

值得注意的是,在5 ℃條件下,MG型油凝膠具有最大的硬度、黏度和咀嚼性。但在20 ℃下,各質(zhì)構(gòu)指標水平均快速下降,這可能由于氫鍵是MG網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)形成主導(dǎo)因素,隨著溫度的升高,分子間布朗運動加劇,氫鍵束縛作用減小,形成的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)強度遠低于5 ℃時,因此造成了相關(guān)指標的下降。也有研究表明,溫度造成的MG凝膠網(wǎng)絡(luò)不穩(wěn)定是高溫條件下氫鍵作用力較弱所造成的結(jié)果[15]。MG在疏水溶劑中可以形成4 種構(gòu)象：各向同性薄層狀、倒置薄層狀、亞α-晶型以及β-晶型,在冷卻過程中,MG首先形成一個倒置薄層狀,其中甘油頭部密集地以六邊形排列在雙分子層中。當在結(jié)晶溫度以下,片狀轉(zhuǎn)變成亞α-晶型,與脂肪族鏈結(jié)晶組成一個斜方晶系。兩晶型凝膠性質(zhì)相似,流變響應(yīng)無明顯差異性。然而,這兩種晶型只是相對穩(wěn)定,并傾向于轉(zhuǎn)向三斜晶系的β-晶型,從而造成晶體聚集性和持油力的下降[28]。

對于MG-ST型油凝膠,質(zhì)構(gòu)特性的整體變化也呈相同趨勢,即隨著凝膠劑質(zhì)量分數(shù)的增加,質(zhì)構(gòu)特性增強；隨溫度升高,質(zhì)構(gòu)特性呈下降趨勢。其中MG/ST配比為4∶6的油凝膠展現(xiàn)出較好的力學(xué)特性,其硬度顯著高于其他配比的樣品,黏度也處于較高的水平。另一個值得關(guān)注的是,盡管油凝膠樣品在高溫情況下,整體凝膠強度都呈下降趨勢,但是在20 ℃、凝膠劑質(zhì)量分數(shù)8%時,MG-ST型油凝膠的硬度以及黏度總體顯著大于MG或ST型油凝膠,表明MG-ST型油凝膠可有效改善油凝膠在高溫條件下的質(zhì)構(gòu)特性。

2.3 流變特性分析結(jié)果

本研究系統(tǒng)考察了凝膠劑質(zhì)量分數(shù)、配比和貯藏溫度對葵花籽油基油凝膠的貯存模量G'、損耗模量G''以及表觀黏度等流變參數(shù)的影響,以期進一步研究制備條件對油凝膠微觀結(jié)構(gòu)的影響。

圖2 凝膠劑質(zhì)量分數(shù)、配比和貯藏溫度對油凝膠表觀黏度的影響Fig.2 Effects of gelator composition, concentration and storage temperature on apparent viscosity of oleogels

圖2為剪切速率對油凝膠表觀黏度的影響,結(jié)果使用下式Ostwald模型擬合。

式中：η為表觀黏度/（Pa·s）；γ為剪切速率/s-1；K為稠度系數(shù)/（Pa·sn）；n為冪律指數(shù)。

當n＝1時,表明系統(tǒng)為牛頓流體,在一定的溫度和較寬的剪切速率下,表觀黏度保持恒定；當n＞1時,系統(tǒng)屬于剪切稠化流體,即隨剪切速率增加,表觀黏度逐漸增大并趨于穩(wěn)定；當n＜1時,系統(tǒng)屬于剪切稀化流體,隨剪切速率增加,表觀黏度逐漸減小最后趨于穩(wěn)定。

圖3 凝膠劑質(zhì)量分數(shù)、配比和貯藏溫度對油凝膠G'和G''的影響Fig.3 Effects of gelator concentration, MG/ST ratio and storage temperature on G' and G'' values of oleogels

擬合結(jié)果表明,所得油凝膠均屬于假塑性流體,并且凝膠劑含量高樣品的n值小于凝膠劑含量低的樣品,這是由于凝膠劑含量高的樣品具有較高的初始黏度,但隨著剪切速率增加,黏度快速下降,下降速率遠大于凝膠劑含量低的樣品。

由圖3可知,在一定范圍內(nèi)G'和G''不隨剪切應(yīng)力的變化而變化,其為樣品LVR。在LVR內(nèi)各樣品都呈現(xiàn)G'＞G'',表明樣品具有類固體性質(zhì),已形成油凝膠[29]。在圖3A中,油凝膠的屈服應(yīng)力范圍在1～10 Pa之間小于其他條件下樣品。圖3B中樣品的屈服應(yīng)力均不高于10 Pa,除MG型油凝膠具有較大的LVRG'外,其他樣品之間差異不明顯。此外,MG-ST型油凝膠在低質(zhì)量分數(shù)（4%）條件下,樣品的屈服應(yīng)力隨溫度升高而增加,然而,在較高質(zhì)量分數(shù)（8%）條件下,隨著溫度的升高而降低。相同的現(xiàn)象在質(zhì)構(gòu)測定中也被觀察到,這可能是由于不同的貯藏溫度使葵花籽油中凝膠劑晶體纖維呈現(xiàn)出不同的生長和排列方式,造成流變學(xué)性質(zhì)的差異,這種現(xiàn)象在12-羥基硬脂酸固化油脂的實驗中也曾被觀察到[30]。應(yīng)力掃描結(jié)果表明,MG-ST型油凝膠和MG型油凝膠在流變學(xué)性質(zhì)上沒有顯著的改變,但在5 ℃、凝膠劑質(zhì)量分數(shù)8%條件下（圖3B）,ST型油凝膠具有較大的屈服應(yīng)力和G'。有研究表明,通過使用植物甾醇替代部分MG可以改善油凝膠流變學(xué)特性[27],但該研究只對MG-植物甾醇型油凝膠和MG型油凝膠樣品進行了比較,而沒有與植物甾醇型油凝膠進行比較。

通過升降溫程序可得到油凝膠的凝膠溫度的變化趨勢。凝膠溫度被定義為G'和G''的交點,或者損耗正切值等于1,即相位角為45°時的溫度[31-32]。在凝膠系統(tǒng)中,凝膠溫度表示在當前溫度下,油凝膠晶體已經(jīng)形成,并且彼此之間已經(jīng)開始相互交聯(lián),如圖4所示,油凝膠首先在高溫下熔化。G'和G''接近于0 Pa,此時油凝膠樣品熔化成液體[32]。隨著溫度的降低,特別是在凝膠溫度前后,所有樣品的G'和G''都存在一個快速上升時期。表明樣品三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)已經(jīng)相互交聯(lián)并形成具有黏彈性質(zhì)的油凝膠。各樣品的凝膠溫度見表2。隨凝膠劑質(zhì)量分數(shù)的增加,凝膠溫度也逐漸升高。當凝膠劑質(zhì)量分數(shù)為8%時,各比例下油凝膠凝膠溫度顯著高于4%,這是由于凝膠劑含量增加,液體油脂中可形成更多的晶體,凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)更加完整,因此在熔化過程中需要更多的能量來破壞三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。當凝膠劑質(zhì)量分數(shù)和組成固定時,貯藏溫度變化對凝膠溫度沒有顯著影響,表明貯藏溫度對油凝膠的凝膠溫度沒有影響。

得益于ST較高的熔化溫度,ST型油凝膠具有最高凝膠溫度。而MG-ST型油凝膠的凝膠溫度較低,在5 ℃、凝膠劑質(zhì)量分數(shù)4%、MG/ST配比為2∶8時,達到最低（7.89 ℃）。20 ℃時各配比下凝膠溫度變化趨勢與4 ℃條件下相反,凝膠溫度隨MG比例增加而下降。這一方面是由于MG熔點較低；另一方面是由于雜質(zhì)的存在會影響晶體形態(tài),當外來分子附著在生長的晶體表面將會造成晶體缺陷,影響晶體特征[27]。在MG-ST的組合中,MG和ST兩者互為雜質(zhì),因此兩者可能相互影響結(jié)晶過程。Sintang等的研究也表明,MG和植物甾醇復(fù)合油凝膠熔化溫度相比于單一凝膠低,MG和植物甾醇之間形成了共融混合物[27]。Kamal等也在研究磷脂-植物甾醇膜體系時發(fā)現(xiàn)甾醇的存在降低了轉(zhuǎn)變溫度,意味著凝膠溫度降低[33]。

圖4 油凝膠的溫度掃描實驗結(jié)果Fig.4 G' and G'' versus temperature curves of oleogels

表2 凝膠劑質(zhì)量分數(shù)、配比和貯藏溫度對油凝膠凝膠溫度的影響Table 2 Effects of gelator composition, concentration and storage temperature on gelation temperatures of oleogels

2.4 熱力學(xué)特性分析結(jié)果

圖5 凝膠劑組成對油凝膠差示掃描量熱曲線的影響Fig.5 Effects of gelator composition on differential scanning calorimetry curves of oleogels

圖5為MG/ST配比對油凝膠差示掃描量熱曲線的影響。所有油凝膠樣品的熔化和結(jié)晶溫度相比于MG凝膠劑和ST凝膠劑都呈現(xiàn)下降趨勢。類似現(xiàn)象在以蠟脂為凝膠劑的油凝膠體系中也曾被發(fā)現(xiàn)[18],其主要歸因于稀釋效應(yīng),即葵花籽油的存在使得凝膠劑分子間作用力減弱,造成了凝膠溫度以及熔化溫度的下降[34]。MG-ST型油凝膠的熔化溫度都顯著小于MG或ST型油凝膠（表3）,Sintang等也得到了相似的結(jié)論[27],并發(fā)現(xiàn)當復(fù)合油凝膠經(jīng)過一周的貯藏后,熔化溫度又會顯著升高,最終與MG型油凝膠熔化溫度相同,這是由于兩者的混合減緩了MG從α結(jié)晶向β結(jié)晶轉(zhuǎn)變的速率。Lopez-Martínez等通過向MG添加乙基纖維素得到了相同的結(jié)果[35]。二者的實驗結(jié)果都表明,推遲晶體轉(zhuǎn)變也可顯著提高油凝膠的持油性。在復(fù)合凝膠劑固化的油凝膠中,較寬的吸收峰表明凝膠劑晶體纖維的熔化和纖維在溶劑中的溶解是同步發(fā)生的[14]。本研究中,在MG/ST配比為0∶10和2∶8條件下,ST在熔化過程中并沒有出現(xiàn)明顯的熔化峰,整個過程中,基線傾斜向下,只形成了很小的熔化峰,熔化焓變也遠遠小于結(jié)晶焓變,表明熔化是一個緩慢的過程。隨著MG比例增加,熔化峰越來越明顯。

表3 凝膠劑配比對油凝膠熱力學(xué)參數(shù)的影響（凝膠劑質(zhì)量分數(shù)為8%）Table 3 Effect of gelator composition on thermal parameters of oleogels at gelator concentration of 8%

2.5 葉黃素光穩(wěn)定性分析結(jié)果

葉黃素作為一種天然色素被廣泛應(yīng)用于食品中。大量研究表明葉黃素能預(yù)防癌癥和心血管疾病的發(fā)生,消除體內(nèi)的自由基,降低細胞的氧化性損傷,特別對年齡相關(guān)的黃斑病變具有良好的預(yù)防作用[36-37]。盡管葉黃素具有良好的生理活性,但其對光照敏感,限制了其在食品、醫(yī)藥和化妝品領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用[36]。有鑒于此,本研究比較了葵花籽油及不同的油凝膠（凝膠劑質(zhì)量分數(shù)固定在8%）保護葉黃素的效果。

圖6 葉黃素在油和油凝膠中抵抗紫外照射的穩(wěn)定性（凝膠劑質(zhì)量分數(shù)為8%）Fig.6 Light stability of lutein under UV irradiation in the oil and oleogels with gelator concentration of 8%

如圖6所示,在光照條件下,葵花籽油中葉黃素降解速率較快,在20 d內(nèi)從初始的76.45 μg/g降至1.28 μg/g,這可能是由于隨著貯藏時間延長,液體油的氧化加劇,產(chǎn)生了更多的過氧化物以及自由基,加劇了葉黃素的破壞。但是,油凝膠樣品均對葉黃素具有保護作用,經(jīng)過20 d貯藏,葉黃素含量都不低于30 μg/g。其中MG/ST配比為8∶2的油凝膠E展現(xiàn)了最好的保護效果,葉黃素經(jīng)過20 d貯藏后,含量從61.06 μg/g減小到43.18 μg/g,降幅最小。表明油凝膠能明顯提高葉黃素的穩(wěn)定性。在之前的研究中,油凝膠也被發(fā)現(xiàn)能夠阻止油脂重結(jié)晶以及增強油脂中姜黃素的穩(wěn)定性[38]。此外,在貯藏過程中,油凝膠A、B和C（MG/ST配比分別為0∶10、2∶8、4∶6）發(fā)生了較嚴重的油脂析出現(xiàn)象,油凝膠E（MG/ST配比為8∶2）持油性效果良好,油凝膠D、F（MG/ST配比分別為6∶4和10∶0）次之。Sintang等的研究也表明植物甾醇單獨作為凝膠劑的持油性不佳,MG和甾醇配比為8∶2時,油凝膠具有良好的凝膠特性,這是由于植物甾醇在MG烷基末端的絡(luò)合和縮合作用以及甾醇引起的MG晶體缺陷所造成的[27]。

3 結(jié) 論

MG與ST聯(lián)用作為復(fù)配凝膠劑可以有效固化葵花籽油形成油凝膠。油凝膠的硬度、黏度和咀嚼性等質(zhì)構(gòu)性質(zhì)與凝膠劑質(zhì)量分數(shù)成正比,與溫度成反比。在較低溫度下,MG-ST型油凝膠的硬度小于MG或ST型油凝膠,但在較高的溫度下,MG-ST型油凝膠的硬度以及黏度顯著高于MG或ST型油凝膠,表明MG-ST混合物在高溫條件下具有較好凝膠特性。流變學(xué)分析表明所得油凝膠均屬于假塑性流體,流變學(xué)性質(zhì)差異不大,由于MG與ST混合結(jié)晶造成的晶體缺陷,造成MG-ST型油凝膠的凝膠溫度顯著低于單一MG或ST型油凝膠,但其凝膠溫度會隨貯藏時間延長繼續(xù)升高,這主要是由于MG-ST型油凝膠降低了MG從α結(jié)晶向穩(wěn)定的β結(jié)晶轉(zhuǎn)變的速率。熱力學(xué)分析中MG-ST型油凝膠的差示掃描量熱曲線呈現(xiàn)單一峰,表明MG與ST在油凝膠的熔化和結(jié)晶過程中并不是分別結(jié)晶而是形成了共融混合物和結(jié)晶物。MG-ST型油凝膠的凝膠溫度僅取決于凝膠劑質(zhì)量分數(shù)和配比,而與貯藏時間和溫度無關(guān)。所得油凝膠均能顯著提高葉黃素的穩(wěn)定性,且MG/ST配比為8∶2的油凝膠呈現(xiàn)了最好的葉黃素保護效果。本研究對于開發(fā)新型的食用油凝膠產(chǎn)品,推動葉黃素在食品領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用具有一定的參考意義。