《食品科學》：中糧營養健康研究院有限公司王風艷高級工程師等：椰子甘油二酯與奶油配比對復合脂奶油體系油脂結晶及品質的影響

攪打稀奶油是由油脂、乳化劑、蛋白質以及穩定劑等制備而成的O/W乳液，經過溶解、混合、乳化、剪切、均質、快速冷卻等工序制備而成的攪打充氣類食品。油脂是攪打稀奶油中的重要成分，油脂的添加量會對稀奶油的組織結構、口感以及攪打性能等產生顯著的影響。根據所用油脂的不同，攪打稀奶油可分為動物奶油、復合脂奶油和植脂奶油。目前，復合脂奶油在奶油類產品市場上占比逐步提升，且基料油普遍使用的是氫化植物油。氫化植物油成本低廉，制備的復合脂奶油穩定性良好，但會導致產品中反式脂肪酸含量升高，誘發心腦血管疾病等問題。目前已有一些替代氫化植物油的研究，但多為部分替代，同時也存在工藝時間長、乳液穩定性差或者泡沫穩定性差的缺點。其中劉瑩利用水溶劑提取法提取花生油，將其作為基料油制備新型植脂攪打稀奶油，顯著提高了攪打起泡率，但是奶油裱花之后仍存在較多氣孔，泡沫穩定性有待改善。因此，尋找一種成分健康且應用效果優異的基料油是當前亟待解決的核心問題。

椰子甘油二酯（CO-DAG）是一種特殊的新型健康油脂，具有獨特的脂肪酸成分和甘油酯的結構，在常溫條件下具有較高的熔點，且不含反式脂肪酸，因此具有替代氫化植物油制備復合脂奶油的應用潛力。同時，CO-DAG能夠抑制體內的脂肪積聚，并有助于調整血糖的代謝等，營養價值極高。目前，甘油二酯油的理化性質和制備技術已被廣泛研究報道，有關CO-DAG在植脂末和人造奶油方面的研究較多，但是在復合脂奶油方面的研究還鮮有報道。

河南工業大學糧油食品學院的董慧杰，中糧營養健康研究院有限公司的酉琳娜、王風艷*等人通過分析CO-DAG與奶油配比對混合油脂結晶行為、復合脂奶油產品乳液穩定性及應用過程中攪打性能各指標的影響，探究其影響機理，以期為生產口感及性能優異的低熱量健康型復合脂奶油產品提供理論參考。同時與市售復合脂奶油進行對比，探索CO-DAG在食品專用油脂基料中的應用潛力，以期為其工業化生產及應用提供理論指導。

一 CO-DAG和奶油混合油脂熱力學性質的分析

差示掃描量熱法是一種通過升溫和降溫程序對油脂的結晶熔化過程進行分析的技術。通常，與油脂的結晶過程相比，油脂的熔化過程更加復雜。從熔化曲線可以看出，CO-DAG與奶油的二元混合體系存在2 個明顯的吸熱峰，分別在15 ℃和30 ℃附近，隨著混合油脂中CO-DAG添加量的增加，30 ℃附近的吸熱峰逐漸向高溫區移動（圖1A），焓變增加，說明油脂中高熔點組分增加。與結晶曲線中的放熱峰相比，吸熱峰面積普遍小于放熱峰，說明樣品吸熱熔化所需的熱能多于冷卻結晶釋放的熱能。從結晶曲線可以看出，在15～25 ℃的溫度范圍內，混合油脂存在一個明顯的放熱峰，起始結晶溫度隨著CO-DAG含量的增加而升高（圖1B），主要是因為CO-DAG中高熔點脂肪酸含量增加使油脂的結晶溫度升高，表明油脂結晶所需的過冷度變小，更容易發生結晶。此外，Miklos等發現當DAG含量較多時，可以促進晶體的成核和生長。

二CO-DAG與奶油混合油脂的SFC分析

SFC曲線能夠反映不同溫度下油脂體系中固態脂肪的含量，SFC對油脂的應用特性具有重要影響，研究表明，在10 ℃時SFC與產品經過低溫冷藏后的延展性和穩定性密切相關；在15 ℃和25 ℃時SFC與油脂的熱抗性及泡沫穩定性有關；在35 ℃時SFC則反映產品的口融性，這決定了食品的風味和口感。由圖2可知，所有油脂的SFC均隨著溫度升高而降低，并在10～30 ℃之間快速降低。SFC曲線與復合脂奶油最終產品的質地和口感有著密切關系，當復配油脂（CO-DAG與奶油）比例分別為3∶7、6∶4和8∶2時SFC在35 ℃條件下均為0%，完全熔化，說明具有良好的口融性。其中復配油脂（CO-DAG-奶油）配比為6∶4時有著相對陡峭的SFC曲線，油脂熔點范圍窄，脂肪的結晶速率比較快，結晶特性好，復合脂奶油在攪打過程中形成的脂肪網絡結構較緊密，有助于形成更加均勻的氣泡結構，因此使攪打后的奶油穩定性更好，同時也說明奶油產品在口中的熔化速度較快，能夠提供更加順滑的口感。

三 CO-DAG和奶油混合油脂的晶型分析

油脂在不同的條件下能形成不同的晶體類型，主要有α晶型、β’晶型和β晶型。有研究表明，α晶型的短間距d在4.15 ?附近，β’晶型的d在4.20 ?和3.80 ?附近，而β型晶體的d出現在4.60 ?附近，并且4.20 ?和3.88 ?也屬于β’型晶體。

由圖3可知，不同比例的油脂分別在短間距4.63、3.84 ?處出峰。其中，4.63 ?和3.84 ?處的峰分別代表油脂具有β晶型和β’晶型的晶體，因此，不同比例的油脂同時含有β型和β’型晶體，其中β’晶型的出現，主要是由于1,2-DAG呈現出一定的β’晶型。隨著CO-DAG含量的增加，在4.63 ?和3.84 ?處的峰逐漸明顯，β型和β’型晶體增多，其中β’型晶體的峰面積大于β型晶體的峰面積。β’晶型通常被認為是攪打稀奶油的理想晶型，因為它的晶體尺寸細小、呈針狀，能夠形成精細的結晶網絡，有助于包裹液油和空氣，同時使其具有良好的口感和光亮的表面。

四CO-DAG與奶油配比對復合脂奶油乳濁液表觀黏度的影響

表觀黏度是流體力學中一個重要的參數，它描述了流體在剪切速率下抵抗變形的能力。表觀黏度與食品的口感、風味等感官特性具有密切的聯系。由圖4可知，隨著剪切速率的增加，乳濁液的表觀黏度呈現下降趨勢，并在達到一定水平后趨于穩定，表現出一種非線性變化，說明剪切效應對乳濁液的表觀黏度影響很大，乳濁液呈現剪切稀化現象，屬于非牛頓流體。

表觀黏度在一定程度上可以表征乳濁液的穩定狀態，乳濁液黏度越高，體系阻力越大，脂肪球碰撞的可能性也就越低，這大大減小了由于脂肪球聚集而引起分層失穩的概率，從而使攪打前乳濁液更穩定。在相同剪切速率下，隨著CO-DAG添加量的增加，乳濁液的表觀黏度越高，乳濁液越穩定。這可能是因為CO-DAG在乳濁液中形成結晶網絡結構，這種結構在剪切作用下不易破壞，從而增加乳濁液的表觀黏度，也有可能是因為CO-DAG在乳滴表面形成一層膜，增強了乳滴之間的穩定性，減少了乳滴的聚集，從而導致乳濁液表觀黏度的增加。

五CO-DAG和奶油配比對復合脂奶油攪打時間和攪打起泡率的影響

復合脂奶油可通過攪打時間、攪打起泡率等指標評估其攪打特性。有研究表明，復合脂奶油的攪打時間與脂肪球的聚集速度有關，部分聚集速度越慢，則需要更長的攪打時間以形成充氣結構穩定最終產物。攪打起泡率能夠反映攪打奶油的保氣性，這與復合脂奶油的配方及結構有關，同時也與脂肪部分聚集速率有較大關系。

由圖5可知，隨著CO-DAG含量的增加，復合脂奶油的攪打時間呈現先延長后縮短的趨勢。這主要是因為CO-DAG作為一種天然乳化劑，在CO-DAG與奶油配比為4∶6以下有助于體系包裹更多的空氣并穩定油-水界面，導致初期需要更長的攪打時間形成均勻的乳濁液。隨著CO-DAG添加量的進一步提高，攪打時間縮短，這主要是因為CO-DAG的添加促進脂肪球的部分聚集，在攪打過程中加快泡沫結構的形成，從而縮短了攪打時間。復合脂奶油的攪打起泡率呈現先增加后降低的趨勢，這主要是因為當CO-DAG與奶油配比為4∶6以下時，CO-DAG的添加使得乳濁液油-水界面的穩定性較好，攪打過程中促進空氣的包裹，從而提高攪打起泡率，但當CO-DAG與奶油配比為4∶6以上時乳濁液表觀黏度較大，由脂肪球聚集導致的分層失穩現象得到了抑制，這有利于稀奶油乳液的保存，但不利于攪打，從而導致攪打起泡率的降低。綜上，當CO-DAG與奶油配比為6∶4時，攪打時間為106 s，攪打起泡率高達265.1%，攪打奶油綜合品質較優。

六CO-DAG和奶油配比對復合脂奶油泡沫穩定性的影響

泡沫穩定性是評估復合脂奶油質量的重要指標之一，奶油的泡沫穩定性決定了攪打奶油的結構穩定性。泡沫結構析水、氣泡聚合以及氣體散逸都是導致泡沫不穩定的原因。由圖6可知，當CO-DAG與奶油配比為6∶4時，攪打奶油的泡沫穩定性相對較好。隨著CO-DAG與奶油配比的增加，攪打奶油的失水率呈逐漸降低趨勢，這主要是因為CO-DAG作為脂肪結晶的成核位點，能夠促進形成更加穩定的β’晶型，這種晶型具有較好的耐熱性和較小的晶體尺寸，有助于維持泡沫結構的穩定性，減少失水。

裱花可以用于直觀評估攪打奶油的保形能力，保形能力越好的樣品，其會形成硬挺的尖峰，邊緣鋒利。由圖7可以看出，隨著CO-DAG與奶油配比的增加，攪打奶油的塑性逐漸增強，挺立度增加。當CO-DAG與奶油配比為3∶7和4∶6時，質地較軟，不能形成挺立的尖峰，裱花塑性能力相對較弱。當CO-DAG與奶油配比為6∶4時，攪打奶油在20 ℃放置3 h后依然保持鋒利的邊緣并且組織結構相對細膩。當CO-DAG與奶油配比為7∶3和8∶2時，攪打奶油塑性較好，紋路上部分呈較多鋸齒狀，此時的硬度較大，在20 ℃放置3 h后，其內部結構變得粗糙。綜上，當CO-DAG與奶油配比為6∶4時，復合脂奶油的泡沫穩定性最好，此時奶油裱花紋路清晰，塑性較好，優于市售復合脂奶油。

七CO-DAG和奶油配比對復合脂奶油硬度的影響

泡沫硬度決定攪打奶油能否形成堅挺的形狀。硬度太高和太低都會導致攪打奶油可塑性變差，用攪打奶油裱花時，其硬度太高則涂抹性差，硬度過低則易塌陷，因此攪打奶油的硬度應在適合范圍內。

由圖8可知，隨著CO-DAG添加量的增加，攪打奶油的硬度增加，這主要是因為CO-DAG分子中脂肪酸的排列較為容易，增加了游離羥基間形成的氫鍵強度，這導致其晶體網絡中的結晶堆積更為緊密，從而增加了攪打奶油的硬度。其中CO-DAG與奶油配比為4∶6、5∶5、6∶4、7∶3和8∶2時，硬度（1.496～2.875 N）均在市售復合脂奶油的硬度范圍內（1.447～3.772 N）。當CO-DAG與奶油配比為3∶7時，攪打起泡率較高，攪打過程中充入氣體較多，口感較綿密，但是質地較軟，裱花塑性能力相對較弱，適合制作慕斯、爆漿蛋糕、奶蓋和冰淇淋。

八CO-DAG和奶油配比對復合脂奶油黏彈性的影響

攪打稀奶油的流變特性可用振蕩頻率掃描表征。頻率變化對黏彈性的影響可通過G’（儲能模量）和G”（損耗模量）衡量。當G’＞G”時，說明彈性成分占主導地位，表現出固體特征，當G’＜G”時，說明黏性成分占主導地位，體系表現出液體特征。由圖9、10可知，隨著振蕩頻率的增加，乳濁液和攪打奶油的G’普遍增加并始終大于G”，即彈性占主導，表現出典型的彈性網絡流變行為，使得體系呈現出固體的特性。

在同一頻率下，乳濁液以及攪打奶油的G’和G”隨CO-DAG和奶油配比增加而逐漸增加，這主要是因為在奶油體系中大分子產生了更多的分子連接區域，形成了更為緊密的凝膠網絡結構。當CO-DAG與奶油配比為8∶2時攪打奶油的G’和G”最大，說明其固體特征較多，與硬度測試結果相印證。頻率掃描結果也可以通過咀嚼間接地模擬出食品的口感，有研究表明，口感與G’、G”有關，若固體特性較多，則入口的爽滑感較差。隨著油脂配比的增加，攪打奶油的硬度逐漸升高，G’始終大于G”，彈性成分占優勢，其入口即化感逐漸降低。

九CO-DAG和奶油配比對復合脂奶油感官評價的影響

由表2可知，隨著油脂配比的增加，復合脂奶油的入口即化感逐漸降低，與攪打奶油的黏彈性結果相印證，這主要是因為攪打奶油的熔點增加，口融性降低，從而導致入口即化感降低。攪打奶油的塑性、挺立度、細膩度和光澤度也逐漸增加，主要是因為隨著CO-DAG添加量的增加，促進形成更加細膩光滑的β’晶型，其表現形態為細小針狀，具有更大的接觸表面積，使得晶體網絡中結晶堆積得更為緊密，從而使攪打奶油表現出更加細膩的質地和光亮的表面。同時泡沫結構形成更堅實的骨架，攪打奶油的硬度增加，使得其塑性和挺立度提升。與市售產品進行對比，自制產品的感官評價總體較好，這可能是因為甘油二酯不但可以作為功能性油脂，還具有乳化性質，當添加量適當增加時，乳液混合體系更加細膩均勻，使得形成的攪打奶油表面越來越細膩以及充氣網絡結構更加緊密堅固。同時本研究還發現自制奶油的入口即化感可以與市售產品相媲美，但是細膩度方面與市售產品相比仍有差別，后續可以進一步改善提高復合脂奶油的性能和品質。

十 結論

本實驗探究了CO-DAG和奶油不同配比對油脂結晶行為、復合脂奶油乳液性質、攪打性能以及感官品質的影響。結果表明，隨著CO-DAG含量的增加，油脂的吸熱和放熱峰向高溫方向移動，促進油脂結晶。當CO DAG與奶油配比為6∶4時，脂肪結晶速率較快，在攪打過程中形成的脂肪網絡結構較緊密，有助于形成更加均勻的氣泡結構，泡沫穩定性好，同時也說明奶油產品具有良好的入口即化感。X射線衍射圖譜結果進一步證實，CO-DAG的添加促進了β’晶型的形成，有助于形成精細的結晶網絡，使得攪打奶油具有更加細膩的質地和光亮的表面，同時泡沫結構形成更堅實的骨架，攪打奶油的硬度增加，使得攪打奶油的塑性和挺立度增加。流變學特性分析表明，CO-DAG的添加提高了乳濁液的表觀黏度，增強了乳濁液的穩定性，同時G’始終大于G”。攪打特性結果顯示，復合脂奶油的攪打時間和攪打起泡率均呈現先增加后降低的趨勢。當CO-DAG與奶油配比為6∶4時，攪打時間為106 s，攪打起泡率高達265.1%，裱花之后的塑性和挺立度較好，入口即化感良好，優于市售復合脂奶油。在實際生產應用中既要滿足復合脂奶油乳濁液穩定性好，又要保證攪打性能高，CO-DAG與奶油最佳配比為6∶4。研究結果可為CO-DAG基復合脂奶油的制備和應用提供理論指導。

引文格式：

董慧杰, 酉琳娜, 陳焱, 等. 椰子甘油二酯與奶油配比對復合脂奶油體系油脂結晶及品質的影響[J]. 食品科學, 2025, 46(22): 178-185. DOI:10.7506/spkx1002-6630-20250521-140.

DONG Huijie, YOU Linna, CHEN Yan, et al. Effect of the ratio of coconut diglycerides to cream on fat crystallization and quality of whipped cream[J]. Food Science, 2025, 46(22): 178-185. (in Chinese with English abstract) DOI:10.7506/spkx1002-6630-20250521-140.

實習編輯：俞逸嵐；責任編輯：張睿梅。點擊下方閱讀原文即可查看全文。圖片來源于文章原文及攝圖網

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