復(fù)配乳化劑HLB值對(duì)稀奶油脂肪聚結(jié)及結(jié)晶的影響

王吉棟，鄭遠(yuǎn)榮，劉振民,*，王清剛，徐杏敏

（1.上海海洋大學(xué)食品學(xué)院，上海 201306；2.光明乳業(yè)股份有限公司乳業(yè)研究院，乳業(yè)生物技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，上海乳業(yè)生物工程技術(shù)研究中心，上海 200436）

攪打稀奶油是一種典型發(fā)泡食品，脂肪含量通常為30%～40%，近年來(lái)由于其良好的口感及風(fēng)味，深受消費(fèi)者喜愛(ài)。由于稀奶油是制作糕點(diǎn)等甜食最常見(jiàn)的乳制品原料，因此必須具有良好的攪打特性，而稀奶油脂肪的部分聚結(jié)及結(jié)晶對(duì)這種良好的攪打特性具有重要作用。

稀奶油乳液為水包油（O/W）型，在攪打前穩(wěn)定，攪打時(shí)由于剪切力的存在導(dǎo)致乳脂肪球間的界面膜被相互靠近的脂肪晶體刺穿，脂肪球之間建立晶體連接。同時(shí)空氣進(jìn)入聚結(jié)脂肪形成的結(jié)晶網(wǎng)絡(luò)，使攪打奶油具有理想的膨脹性和良好的穩(wěn)定性。稀奶油的脂肪聚結(jié)及結(jié)晶特性除了與乳液的固有性質(zhì)以及一些外部因素如均質(zhì)、殺菌溫度有關(guān)之外，還受到乳化劑的影響。乳化劑作為一種脂肪結(jié)晶調(diào)節(jié)劑，能夠有效影響晶體的形成及特性。例如用單?；视图尤胱貦坝椭校梢允蛊浣Y(jié)晶速率加快，加速由晶型向’晶型的演變，從而獲得較好的質(zhì)地。

乳化劑的性質(zhì)與其親水親油平衡（hydrophile lipophilic balance，HLB）值有關(guān)，隨著乳化劑HLB值增大，其親水性增強(qiáng)。當(dāng)單一乳化劑作用于稀奶油時(shí)，往往效果不理想，通常將HLB值相差較大的乳化劑復(fù)配使用。目前，這種乳化劑復(fù)配方法已應(yīng)用于雀巢、安佳等知名品牌稀奶油生產(chǎn)中，但是對(duì)其復(fù)配導(dǎo)致的脂肪結(jié)晶機(jī)制變化卻鮮有報(bào)道。本研究通過(guò)將單,雙甘油脂肪酸酯與蔗糖酯按照一定比例復(fù)配成不同HLB值的乳化劑，研究乳化劑HLB值對(duì)稀奶油的脂肪聚結(jié)及結(jié)晶機(jī)制的影響，旨在為高品質(zhì)稀奶油的配方優(yōu)化提供一定參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

新鮮稀奶油、脫脂乳 光明乳業(yè)股份有限公司華東工廠(chǎng)；單,雙甘油脂肪酸酯 河南丹蜜兒商貿(mào)有限公司；蔗糖酯S1670 日本三菱株式會(huì)社。

1.2 儀器與設(shè)備

Mastersizer3000激光粒度分析儀 英國(guó)馬爾文儀器有限公司；LAB1000高壓均質(zhì)機(jī) 丹麥APV公司；DV-III黏度計(jì) 美國(guó)Brookfield公司；T25分散機(jī) 德國(guó)IKA公司；TA.XT plus型物性測(cè)試儀 英國(guó)Stable Micro System公司；2500差示掃描量熱（differential scanning calorimeter，DSC）儀 美國(guó)TA儀器公司；電動(dòng)攪打器廣東東菱電器公司。

1.3 方法

1.3.1 乳化劑復(fù)配及添加量的確定

參考申莉莉的方法配制不同HLB值復(fù)配乳化劑，按照式（1）計(jì)算制備400 g稀奶油，復(fù)配乳化劑添加總量占稀奶油總量0.3%，且HLB值為4、6、8、10、12、14的6個(gè)梯度的單,雙甘油脂肪酸酯和蔗糖酯添加量。詳細(xì)信息見(jiàn)表1。

式中：HLB、HLB分別為乳化劑A、B的HLB值；、分別為乳化劑A、B的質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%；HLB為親水型乳化劑與親油型乳化劑混合后的HLB值。

表1 配制400 g稀奶油所需單,雙甘油脂肪酸酯和蔗糖酯添加量Table 1 Amounts of mono- and di-glycerides of fatty acids and sucrose esters needed to prepare 400 g of whipped cream

1.3.2 攪打稀奶油的配制

參考孫顏君等的稀奶油制備方法，制備400 g脂肪含量為35%的稀奶油。取1.3.1節(jié)中HLB值為4、6、8、10、12、14的復(fù)配乳化劑1.2 g加入49.85 g新鮮脫脂乳中，水浴加熱2 min使其充分水化，經(jīng)分散機(jī)分散均勻，緩慢加入至脂肪含量為40%的新鮮稀奶油中，標(biāo)準(zhǔn)化至稀奶油脂肪含量為35%，將稀奶油于85 ℃下保溫5 min，迅速將樣品冷卻至50 ℃經(jīng)高壓均質(zhì)機(jī)在5 MPa下均質(zhì)處理。均質(zhì)后的稀奶油迅速置于冰水混合物中降溫，最后將稀奶油置于2 ℃冰箱中保藏24 h，待脂肪結(jié)晶形成。

1.3.3 粒徑測(cè)定

使用激光粒度分析儀測(cè)定稀奶油粒徑，進(jìn)樣器為Hydro LV，分散相為去離子水。將稀奶油乳液以體積比1∶1 000分散于去離子水中，待其分散均勻后進(jìn)行粒徑測(cè)定。稀奶油乳液折射率1.47，吸收率0.01，遮光度下行5%、上行15%，每個(gè)樣品測(cè)定3 次。

1.3.4 表觀黏度測(cè)定

使用DV-III黏度計(jì)，將冷藏的稀奶油迅速置于測(cè)量筒中，選用1號(hào)轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)速1 000 r/min，測(cè)定溫度13～15 ℃，每個(gè)樣品測(cè)定3 次。

1.3.5 熱力學(xué)性質(zhì)

使用DSC儀測(cè)定稀奶油乳液熱力學(xué)性質(zhì)，取樣品10 mg于鋁制坩堝，以空鋁制坩堝作為對(duì)照，于50 ℃保持2 min以消除歷史結(jié)晶影響，以5 ℃/min的速率降至-10 ℃，在-10 ℃保持2 min。結(jié)晶結(jié)束后，以5 ℃/min的速率升至50 ℃。每個(gè)樣品重復(fù)測(cè)定3 次，數(shù)據(jù)使用TA Universal Analysis軟件分析。

1.3.6 等溫結(jié)晶動(dòng)力學(xué)

利用TA Universal Analysis軟件分析DSC結(jié)晶曲線(xiàn)。乳液在時(shí)間的結(jié)晶度與在時(shí)間趨于無(wú)窮的結(jié)晶度之比，即稀奶油乳液相對(duì)結(jié)晶度（X）按式（2）計(jì)算：

式中：dH/d為熱量變化率；ΔH為結(jié)晶時(shí)間為時(shí)刻釋放的總熱量/（J/g）；Δ為時(shí)間趨于無(wú)窮大時(shí)釋放的總結(jié)晶熱/（J/g）。

使用在脂肪等溫結(jié)晶分析中廣泛使用的Avrami模型描述結(jié)晶動(dòng)力學(xué)和分析晶體生長(zhǎng)尺寸。對(duì)結(jié)晶過(guò)程中的結(jié)晶峰面積進(jìn)行積分，代入方程（3）得到相對(duì)結(jié)晶度（X），再對(duì)Avrami方程兩端同時(shí)取對(duì)數(shù)，并利用Origin 2021軟件進(jìn)行線(xiàn)性擬合，即得到lg（-ln（1-X））與lg關(guān)系，如式（4）所示。

式中：為等溫結(jié)晶時(shí)間/min；X為時(shí)刻乳液的相對(duì)結(jié)晶度；為Avrami指數(shù)，與成核機(jī)理及晶體形態(tài)有關(guān)；為結(jié)晶速率常數(shù)，與成核參數(shù)及結(jié)晶生長(zhǎng)參數(shù)有關(guān)。

為達(dá)到最大結(jié)晶度50%時(shí)所需時(shí)間，是表征結(jié)晶速率快慢的重要參數(shù)，按式（5）計(jì)算：

1.3.7 攪打性分析

1.3.7.1 攪打時(shí)間測(cè)定

取冷藏稀奶油乳液130 g置于預(yù)冷的容器中，使用攪打器以250 r/min轉(zhuǎn)動(dòng)速率將稀奶油乳液打發(fā)至挺立的錐狀，記錄攪打時(shí)間（min），每個(gè)樣品重復(fù)測(cè)定3 次。

1.3.7.2 稀奶油打發(fā)率

將攪打后的稀奶油填充到鋁皿中，使其在鋁皿中完全鋪開(kāi)，表面及邊緣用刮刀抹平，打發(fā)率按式（6）計(jì)算：

式中：為同體積未經(jīng)攪打稀奶油乳液質(zhì)量/g；為同體積攪打后稀奶油泡沫質(zhì)量/g。

1.3.7.3 泡沫硬度

使用物性測(cè)試儀測(cè)定稀奶油形成泡沫的硬度，將攪打好的稀奶油置于測(cè)定容器，采用P/25探頭，測(cè)試前和測(cè)試中探頭行進(jìn)速率均為1 mm/s，回程速率5 mm/s；測(cè)定距離30 mm，觸發(fā)力Auto-5 g，每個(gè)樣品測(cè)定3 次。

1.3.7.4 乳清泄漏率

取攪打后的稀奶油泡沫5 g置于200 目篩網(wǎng)上，在30 ℃恒溫培養(yǎng)箱中保溫1 h，記錄滴下乳清質(zhì)量（g），乳清泄漏率按式（7）計(jì)算：

1.4 數(shù)據(jù)處理

使用Origin 2021繪制數(shù)據(jù)圖，SPSS 23.0軟件進(jìn)行差異顯著性分析，＜0.05，差異顯著。

2 結(jié)果與分析

2.1 復(fù)配乳化劑HLB值對(duì)稀奶油乳液粒徑的影響

粒徑是反映稀奶油乳液品質(zhì)的重要指標(biāo)，一般來(lái)說(shuō)，在不考慮其他因素情況下，粒徑越小，乳液越穩(wěn)定，發(fā)生部分聚結(jié)的可能性越低，并且乳化液滴粒徑也會(huì)影響脂肪相的結(jié)晶性能。由圖1A可知，HLB值對(duì)稀奶油粒徑影響顯著（＜0.05），隨著HLB值增大，稀奶油粒徑逐漸減小。這可能是由于蔗糖酯對(duì)水相親和力較強(qiáng)，在均質(zhì)過(guò)程中會(huì)迅速擴(kuò)散至脂-乳漿界面處，包圍經(jīng)過(guò)尺寸重構(gòu)的脂肪球，形成完整的界面膜，對(duì)O/W乳液形成有一定促進(jìn)作用；而單,雙甘油脂肪酸酯對(duì)水的親和力較弱，溶解時(shí)需要切斷水分子間氫鍵，擴(kuò)散到脂-乳漿界面處較慢，被破壞的脂肪顆粒不能及時(shí)被乳化劑包圍形成完整的界面膜，從而導(dǎo)致乳脂肪聚結(jié)。如圖1B所示，當(dāng)HLB值為4、6、8時(shí)粒度分布曲線(xiàn)呈雙峰分布，在HLB值為4時(shí)曲線(xiàn)末端出現(xiàn)較小的拖尾峰，說(shuō)明HLB值較低時(shí)，稀奶油乳液存在部分聚結(jié)的可能較大。

圖1 復(fù)配乳化劑HLB值對(duì)稀奶油D[3,2]（A）和粒度體積分布（B）的影響Fig. 1 Influence of HLB value of mixed emulsifier on D[3,2] (A) and particle size volume distribution (B) of whipped cream

2.2 復(fù)配乳化劑HLB值對(duì)稀奶油表觀黏度的影響

稀奶油的流動(dòng)特性對(duì)其物理穩(wěn)定性至關(guān)重要。研究表明，在稀奶油黏度較大時(shí)，乳脂肪球之間由于阻力較大導(dǎo)致其相互作用力減弱，進(jìn)而導(dǎo)致遷移率下降，降低乳脂肪球之間相互碰撞聚結(jié)的幾率，即減少由于乳脂肪球聚結(jié)導(dǎo)致的“奶油塞”等質(zhì)量問(wèn)題，有效延長(zhǎng)稀奶油乳液的保質(zhì)期，但對(duì)稀奶油的打發(fā)性不利，因?yàn)橄∧逃偷拇虬l(fā)是一種去穩(wěn)定過(guò)程，黏度過(guò)大會(huì)由于其過(guò)于穩(wěn)定導(dǎo)致打發(fā)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)。由圖2可知，隨著HLB值的增加，乳液的表觀黏度逐漸增大（＜0.05），造成這一現(xiàn)象的原因可能與乳脂肪球的粒徑有關(guān)，因?yàn)樵谌橐褐兄厩蛄皆叫。瑪?shù)量越多，顆粒彼此之間距離越近，進(jìn)而會(huì)造成一定程度的堆積，形成具有一定空間結(jié)構(gòu)的顆粒網(wǎng)絡(luò)，增大乳液的表觀黏度。隨著復(fù)合乳化劑HLB值的增大，稀奶油乳液物理穩(wěn)定性逐漸增強(qiáng)。

圖2 HLB值對(duì)稀奶油表觀黏度的影響Fig. 2 Influence of HLB value on the apparent viscosity of whipped cream

2.3 熱力學(xué)分析

乳脂肪的熔化與結(jié)晶對(duì)稀奶油的質(zhì)地和穩(wěn)定性有重要影響。由圖3可知，不同HLB值稀奶油乳液熔化及結(jié)晶曲線(xiàn)趨勢(shì)相同。圖3A熔化曲線(xiàn)中的、和為3個(gè)典型吸熱峰，分別對(duì)應(yīng)于3種不完全混熔的低、中和高熔點(diǎn)乳脂。由表2可知，HLB值對(duì)低熔點(diǎn)脂肪的影響較為顯著（＜0.05），其中低熔點(diǎn)脂肪熔化溫度范圍在8～12 ℃之間，在HLB值為8時(shí)達(dá)到最高值，為11.69 ℃。中、高熔點(diǎn)脂肪是反映打發(fā)后稀奶油泡沫室溫貯藏穩(wěn)定性的指標(biāo)，脂肪熔點(diǎn)越高，其固體脂轉(zhuǎn)化為液體油的能力越弱。由表2可知，除HLB值為14時(shí)，其他組中熔點(diǎn)脂肪受HLB值影響不大（＞0.05）。在高熔點(diǎn)脂肪中，HLB值為10時(shí)熔化溫度為28.17 ℃，較其他HLB值改善顯著（＜0.05），說(shuō)明其在室溫下穩(wěn)定性較好。而稀奶油的熔化結(jié)束溫度（）代表打發(fā)好的稀奶油中所有固態(tài)脂肪均熔化時(shí)的溫度，是評(píng)價(jià)稀奶油口感的重要指標(biāo)，品質(zhì)好的稀奶油，應(yīng)具有入口即化的口感。由表2可知，所有HLB值稀奶油的均在38 ℃左右，其中HLB值為4時(shí)，熔化溫度為37.49 ℃，最接近人體溫度。

由圖3B結(jié)晶曲線(xiàn)可以看出，不同HLB值乳化劑作用于稀奶油乳液，只產(chǎn)生1個(gè)明顯的最大結(jié)晶峰（），說(shuō)明無(wú)二次結(jié)晶及多晶轉(zhuǎn)變等現(xiàn)象發(fā)生。并且結(jié)晶溫度范圍較寬，在1～20 ℃之間，說(shuō)明乳液成核及晶體成長(zhǎng)過(guò)程相對(duì)緩慢。HLB值較低時(shí)形成的主結(jié)晶峰較HLB值較高時(shí)形成的峰形更寬，這因?yàn)閱?，雙甘油脂肪酸酯的成核抑制能力較蔗糖酯更強(qiáng)，較寬的結(jié)晶峰意味著最終晶體由不同類(lèi)型的核生成，成核發(fā)生在一個(gè)更大的時(shí)間跨度內(nèi)。而較窄的結(jié)晶峰表明乳液中所有晶體幾乎在同一時(shí)間成核。在HLB值為4和6時(shí)，結(jié)晶曲線(xiàn)還出現(xiàn)一個(gè)靠近主峰的肩峰，尤其在HLB值為4和6時(shí)最為明顯，該峰可能與單,雙甘油脂肪酸酯的重結(jié)晶有關(guān)。隨著HLB值的增加，稀奶油開(kāi)始結(jié)晶溫度（）呈上升趨勢(shì)，主要有兩方面原因：一方面，因?yàn)檎崽酋シ肿又写嬖谳^大的極性基團(tuán)，能夠破壞成核并抑制晶體生長(zhǎng)；另一方面，與乳液中脂肪球的粒徑有關(guān)，當(dāng)乳化劑HLB值增加，乳脂肪球粒徑逐漸減小，由結(jié)晶過(guò)冷成核理論可以得到，當(dāng)分散在乳液中的球狀液體脂肪開(kāi)始結(jié)晶之前，每個(gè)脂肪球中必須至少形成1個(gè)核，獲得第1個(gè)核所需的溫度與乳脂肪球體積呈反比，這就意味著乳脂肪球粒徑越小，所需要的結(jié)晶溫度越高。

圖3 稀奶油的結(jié)晶（A）和熔化（B）曲線(xiàn)Fig. 3 Crystallization (A) and melting (B) profiles of whipped cream

表2 乳化劑HLB值對(duì)稀奶油結(jié)晶及熔化特性的影響Table 2 Influence of emulsifier HLB value on the crystallization and melting properties of whipped cream

2.4 Avrami等溫結(jié)晶動(dòng)力學(xué)分析

Avrami模型最初是用于描述高分子材料中液固相變動(dòng)力學(xué)，經(jīng)過(guò)改進(jìn)后常用于分析油脂等溫結(jié)晶動(dòng)力學(xué)，在脂肪的結(jié)晶及成核分析中應(yīng)用廣泛。圖3B結(jié)晶曲線(xiàn)中僅出現(xiàn)1個(gè)明顯的結(jié)晶峰，說(shuō)明Avrami模型在本研究中適用。

圖4為不同HLB值下稀奶油乳液Avrami等溫結(jié)晶動(dòng)力學(xué)圖，通過(guò)線(xiàn)性擬合得到均在0.98左右，說(shuō)明Avrami方程在稀奶油乳液等溫結(jié)晶整體過(guò)程中擬合程度較高。擬合線(xiàn)斜率為Avrami指數(shù)，用于描述脂肪結(jié)晶過(guò)程中晶體的生長(zhǎng)尺寸，其與晶粒生長(zhǎng)的方式以及成核機(jī)理有關(guān)，其值為晶粒的生長(zhǎng)維數(shù)與成核過(guò)程的時(shí)間維數(shù)之和。截距為結(jié)晶速率，其值與結(jié)晶速率快慢有關(guān)。晶體的成核方式主要有均相成核和異相成核兩種，晶體生長(zhǎng)有一維、二維或三維3種類(lèi)型，晶體的形狀可能為針狀、板狀或球狀。如表3所示，乳化劑HLB值為10時(shí)，稀奶油乳液的結(jié)晶及成核速率最快，僅需3.95 min即可達(dá)到最大結(jié)晶度的1/2。并且在所有HLB值下，乳液Avrami指數(shù)值均為非正整數(shù)，說(shuō)明結(jié)晶過(guò)程中均相成核與異相成核兩種形式同時(shí)存在。當(dāng)HLB值為4、6、12、14時(shí)，值在2.20～2.70之間，該條件下稀奶油乳液的晶體生長(zhǎng)以二維和三維生長(zhǎng)同時(shí)存在，形成的晶體以板狀居多。在HLB值為8和10時(shí)晶體生長(zhǎng)以一維和二維生長(zhǎng)同時(shí)存在，晶形以針狀為主。具體的晶體形態(tài)及比例分析還需通過(guò)X射線(xiàn)衍射作進(jìn)一步研究。

圖4lg（－ln（1－Xt））與lgt的線(xiàn)性擬合曲線(xiàn)Fig. 4 Linear curves of lg (－ln(1－Xt)) against lgt

表3 不同HLB值下稀奶油乳液的Avrami方程參數(shù)Table 3 Avrami equation parameters for whipped cream emulsions with different HLB values

2.5 復(fù)配乳化劑HLB值對(duì)稀奶油攪打性質(zhì)的影響

2.5.1 復(fù)配乳化劑HLB值對(duì)稀奶油攪打時(shí)間的影響

稀奶油攪打時(shí)間與乳脂肪的聚結(jié)能力有關(guān)。由圖5可知，隨著乳液HLB值的增大，稀奶油的攪打時(shí)間呈延長(zhǎng)趨勢(shì)。這主要是由于隨著乳化劑HLB值增加，其親水能力逐漸增強(qiáng)。研究表明，親水型乳化劑有利于形成較大的脂肪晶體，從而降低晶體突出的速率和能力，因此在攪打過(guò)程中較難刺破界面膜，從而延緩了脂肪部分聚結(jié)的速度。此外，還受到稀奶油乳液粒徑及表觀黏度的影響。一般來(lái)說(shuō)，乳液粒徑越小體系越穩(wěn)定，乳液黏度越高，阻力越大，脂肪球遷移率下降，從而減少乳脂肪球之間相互碰撞的概率，導(dǎo)致乳液聚結(jié)困難，打發(fā)時(shí)間延長(zhǎng)。綜上，隨著HLB值的增加，稀奶油的乳液粒徑逐漸減小，表觀黏度逐漸增大，從而使稀奶油攪打時(shí)間相應(yīng)延長(zhǎng)。

圖5 乳化劑HLB值對(duì)稀奶油打發(fā)時(shí)間的影響Fig. 5 Influence of emulsifier HLB value on whipping time of whipped cream

2.5.2 復(fù)配乳化劑HLB值對(duì)稀奶油打發(fā)率的影響

相同質(zhì)量的稀奶油乳液打發(fā)率越高，即得率越高，就具有更高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。稀奶油的打發(fā)率與乳液油-水界面蛋白如酪蛋白、乳清蛋白及乳脂肪球膜蛋白含量有關(guān)，這類(lèi)蛋白質(zhì)具有一定的發(fā)泡作用，油-水界面的蛋白含量高，稀奶油泡沫更豐富。由圖6可知，在乳化劑HLB值較低和較高時(shí)，稀奶油打發(fā)性均表現(xiàn)不佳，在HLB值為8時(shí)打發(fā)率改善較為明顯（＜0.05），這是因?yàn)閱?雙甘油脂肪酸酯和蔗糖酯均屬于小分子表面活性劑，在油-水界面的競(jìng)爭(zhēng)性吸附能力優(yōu)于蛋白質(zhì)，當(dāng)乳化劑HLB值較高和較低時(shí)，單一乳化劑主導(dǎo)的油-水界面濃度過(guò)高，與界面蛋白質(zhì)形成競(jìng)爭(zhēng)性吸附，將蛋白置換出，使打發(fā)率降低。

圖6 乳化劑HLB值對(duì)稀奶油打發(fā)率的影響Fig. 6 Influence of emulsifier HLB value on whipping rate of whipped cream

2.5.3 復(fù)配乳化劑HLB值對(duì)打發(fā)后稀奶油硬度的影響

稀奶油的可塑性也是評(píng)價(jià)其品質(zhì)的重要指標(biāo)，硬度過(guò)高和過(guò)低均表現(xiàn)為可塑性差，在蛋糕裱花過(guò)程中，硬度過(guò)高涂抹性差，硬度過(guò)低則容易塌陷，所以稀奶油需硬度適中。由圖7可知，在復(fù)合乳化劑HLB值為4時(shí)泡沫硬度最高，這是由于在此HLB值下，乳化劑以單,雙甘油脂肪酸酯為主導(dǎo)，單,雙甘油脂肪酸酯作為一種結(jié)晶調(diào)節(jié)劑能夠抑制型晶體形成，加速型晶體發(fā)展，導(dǎo)致形成的晶體剛性較強(qiáng)，因此稀奶油有較高硬度。此外，硬度還與乳液黏度有關(guān)，較高的黏度有助于形成凝膠網(wǎng)絡(luò)，增強(qiáng)蛋白質(zhì)與聚結(jié)脂肪包裹空氣的能力。所以，在HLB值較高時(shí)，乳液黏度大，泡沫硬度也隨之升高。在HLB值為8和10時(shí)得到的泡沫硬度較低，在此HLB值下，形成的晶體以針狀為主，該種晶體質(zhì)地細(xì)膩，表現(xiàn)在產(chǎn)品上具有較好的涂抹性。

圖7 乳化劑HLB值對(duì)稀奶油泡沫硬度的影響Fig. 7 Effect of emulsifier HLB value on foam hardness of whipped cream

2.5.4 復(fù)配乳化劑HLB值對(duì)稀奶油乳清泄漏率的影響

稀奶油泡沫穩(wěn)定性主要與乳清泄漏率有關(guān)。將打發(fā)好的稀奶油置于高溫環(huán)境下，內(nèi)部固體脂會(huì)熔化成液油滲漏，從而造成內(nèi)部出現(xiàn)肉眼可見(jiàn)的孔隙，影響稀奶油的品質(zhì)；同時(shí)，乳清泄漏也會(huì)降低脂肪結(jié)晶網(wǎng)絡(luò)的強(qiáng)度，是導(dǎo)致泡沫坍塌的主要原因。由圖8可知，在乳化劑HLB值為8和10時(shí)，乳清泄漏率較其他HLB值降低顯著（＜0.05），在HLB值為4時(shí)乳清泄漏最大，為（12.2±1.12）%，嚴(yán)重影響稀奶油的穩(wěn)定性。乳清泄漏不僅與乳液流變性質(zhì)有關(guān)，還受脂肪部分聚結(jié)程度影響，在乳化劑HLB值較低時(shí)，所需攪打時(shí)間短、脂肪聚結(jié)程度高且速度快，包裹氣泡的界面膜更易被突出的脂肪晶體刺破；其次，單,雙甘油脂肪酸酯有較強(qiáng)的型晶體轉(zhuǎn)換型晶體能力，所形成的型晶體包裹液油能力差，導(dǎo)致乳清泄漏率高，泡沫穩(wěn)定性不佳。

圖8 乳化劑HLB值對(duì)稀奶油乳清泄漏率的影響Fig. 8 Influence of emulsifier HLB value on serum leakage from whipped cream

3 結(jié) 論

研究復(fù)合乳化劑HLB值對(duì)稀奶油脂肪聚結(jié)及結(jié)晶的影響，并對(duì)乳化劑HLB值變化所引起的稀奶油乳液性質(zhì)及打發(fā)性質(zhì)的變化進(jìn)行表征。結(jié)果表明，隨著復(fù)合乳化劑HLB值的增加，乳液粒徑減小，黏度增大，進(jìn)而導(dǎo)致乳液脂肪聚結(jié)較差、攪打時(shí)間延長(zhǎng)，且開(kāi)始結(jié)晶溫度升高。利用Avrami模型對(duì)乳液等溫結(jié)晶動(dòng)力學(xué)分析，得到在不同乳化劑HLB值下，乳液以均相成核和異相成核兩種方式存在，在HLB值為8和10時(shí)，形成的晶體以針狀為主，裹油性及涂抹性較佳，并且在HLB值為10時(shí)結(jié)晶速率達(dá)到最大。在稀奶油攪打性方面，當(dāng)復(fù)配乳化劑HLB值為8時(shí)打發(fā)率最高，得率較佳；HLB值為8和10時(shí)，乳清泄漏率低，泡沫穩(wěn)定性較好，泡沫硬度較低，涂抹性好。綜上所述，為生產(chǎn)高品質(zhì)裱花用稀奶油，建議將非離子復(fù)配乳化劑HLB值控制在8～10之間。