什么是油脂改性？目的是什么？

2024-11-08

油脂改性是指通過一系列物理或化學方法改變油脂的化學組成和物理性質，以滿足特定的工業、食品等領域的需求。

一、油脂改性的主要類型

• 氫化改性

• 原理：氫化是在催化劑（如鎳）的存在下，向油脂中的不飽和脂肪酸雙鍵上加氫。這個過程可以將不飽和脂肪酸轉變為飽和脂肪酸，減少油脂中的雙鍵數量。例如，在植物油的氫化過程中，原本含有多個雙鍵的亞油酸和亞麻酸等不飽和脂肪酸，在高溫和催化劑的作用下，雙鍵被氫原子加成，變成油酸等單不飽和脂肪酸或者硬脂酸等飽和脂肪酸。

• 反應條件：氫化反應通常需要在一定的溫度（140 - 225℃）、壓力（1 - 10個大氣壓）和催化劑的作用下進行。反應溫度和壓力的控制對于氫化的程度和選擇性非常重要。如果溫度過高或壓力過大，可能會導致過度氫化，產生過多的飽和脂肪酸；而溫度和壓力過低，則氫化反應速度過慢。

• 分提改性

• 原理：油脂分提是基于油脂中不同甘油三酯的溶解度差異。在一定的溫度條件下，油脂中的某些甘油三酯會結晶析出，而另一些則仍保持液態。通過過濾等手段將結晶部分和液態部分分離，從而得到不同性質的油脂產品。例如，在棕櫚油分提過程中，將棕櫚油緩慢冷卻，高熔點的甘油三酯首先結晶，經過過濾可以得到硬脂和軟脂，硬脂可用于制造人造奶油等產品，軟脂則適用于烹飪油等。

• 操作要點：分提過程的關鍵在于溫度的控制和結晶的誘導。不同的油脂有不同的蕞佳分提溫度范圍。在冷卻過程中，需要控制降溫速率，過快的降溫可能導致結晶細小，不利于過濾分離；而過慢的降溫則會使生產效率降低。同時，還可以添加一些結晶助劑來改善結晶效果。

• 酯交換改性

• 原理：酯交換是指油脂中的甘油三酯分子內或分子間的脂肪酸重新排列。通過化學催化劑（如堿金屬醇鹽）或酶催化劑，使脂肪酸在甘油骨架上的位置發生變化。例如，在化學酯交換中，油脂在催化劑的作用下，甘油三酯分子間的脂肪酸進行隨機交換，改變了油脂的結晶特性和熔化特性。酶法酯交換則具有更高的選擇性，能夠按照特定的要求進行脂肪酸的交換。

• 應用優勢：酯交換可以改善油脂的加工性能和營養特性。例如，通過酯交換可以將一些富含不飽和脂肪酸的油脂改性，使其具有更好的可塑性和穩定性，用于生產高品質的人造奶油和起酥油等產品。

二、油脂改性的目的

（一）改善油脂的穩定性

• 氧化穩定性提升：油脂中的不飽和脂肪酸雙鍵容易被氧化，產生異味和有害物質。通過氫化改性，減少雙鍵數量，能夠顯著提高油脂的氧化穩定性。例如，將大豆油部分氫化后，其抗氧化能力增強，貨架期延長。在食品工業中，這種穩定性的提高使得油脂可以在更廣泛的條件下儲存和使用，減少了因油脂氧化導致的食品變質。

• 熱穩定性改善：在一些高溫加工過程中，如油炸食品的制作，油脂需要具備良好的熱穩定性。改性后的油脂，如經過酯交換的油脂，其脂肪酸的分布更加合理，在高溫下不易分解和聚合，能夠承受更高的溫度。這不僅可以提高油炸食品的質量，還可以減少油炸過程中有害物質（如反式脂肪酸和多環芳烴）的產生。

（二）改變油脂的物理性質

• 調節熔點和結晶特性：不同的應用場景對油脂的熔點和結晶特性有不同的要求。通過分提和酯交換等改性方法，可以得到具有不同熔點的油脂產品。例如，在巧克力制作中，需要使用具有特定熔點和結晶特性的可可脂替代品。通過油脂改性，可以制造出與可可脂相似的物理性質的油脂，保證巧克力在儲存和食用過程中的口感和外觀。

• 改善油脂的可塑性和延展性：在烘焙食品和人造奶油等產品的制作中，油脂的可塑性和延展性非常重要。經過改性的油脂，如氫化油脂和酯交換油脂，能夠更好地與其他原料混合，在面團中形成良好的油脂網絡，提高面團的加工性能和烘焙產品的質量。例如，在制作千層酥等起酥類食品時，改性后的油脂能夠使酥皮層次分明，口感酥脆。

（三）提高油脂的營養價值

• 優化脂肪酸組成：油脂改性可以調整油脂中的脂肪酸組成，增加對人體有益的脂肪酸含量。例如，通過酶法酯交換，可以將富含ω-3脂肪酸的油脂與其他油脂進行改性，提高ω-3脂肪酸在油脂中的含量和生物利用率。這對于改善人體的營養狀況，特別是對心血管健康具有積極的意義。

• 減少有害成分：在氫化過程中，如果控制得當，可以減少油脂中的反式脂肪酸含量。反式脂肪酸對人體健康有諸多不利影響，如增加心血管疾病的風險。現代油脂氫化技術正朝著降低反式脂肪酸生成的方向發展，通過改進催化劑和反應條件，生產出更健康的油脂產品。

（四）滿足特定的工業需求

• 在化工領域的應用：油脂改性后可以用于生產各種化工產品。例如，經過氫化的油脂可以用于制造肥皂、潤滑劑等產品。氫化油脂的高飽和度使其具有更好的化學穩定性和潤滑性能，適合作為工業潤滑劑的基礎油。同時，酯交換后的油脂可以用于生產生物柴油，通過調整脂肪酸組成，提高生物柴油的燃燒性能和低溫流動性。

• 在化妝品行業的應用：油脂是化妝品的重要原料之一，改性后的油脂可以滿足化妝品對油脂的特殊要求。例如，通過分提得到的高純度油脂可以用于制造高品質的護膚霜和唇膏等產品。這些油脂具有良好的滋潤性、延展性和穩定性，能夠提高化妝品的質量和使用效果。