理论教育 油脂加工:增加功能性、降低风险、提高稳定性

油脂加工:增加功能性、降低风险、提高稳定性

时间:2023-07-21 理论教育 版权反馈
【摘要】:对精制油脂进行进一步处理是为了增加其功能性。富含高饱和脂肪的饮食被认会增加血液胆固醇和冠心病的风险。冷藏时,通用起酥油是塑性的,当烤饼加热时仍然有塑性。脂肪和油氢化的第二个原因是增加对氧化性酸败的稳定性。氢化是减少油中多不饱和脂肪酸含量,从而使其更稳定的传统方法。例如,大豆和其他油籽可采用专门育种或遗传修饰方式,成为多不饱和脂肪酸含量低的品种。

油脂加工:增加功能性、降低风险、提高稳定性

烘焙房中使用的大多数油脂都是高度精炼的,这意味着它们几乎100%由甘油三酯组成,几乎所有杂质都被除去。事实上,在烘焙房里常用的唯一未经精炼的脂肪就是黄油

对精制油脂进行进一步处理是为了增加其功能性。例如,可对它们进行分馏、氢化和充气处理。本节讨论将粗制的植物油转化为精制脂肪的一些过程。

萃取与精炼

油主要通过使用溶剂从大豆和其他油籽、坚果水果中提取得到。己烷是常用溶剂,因为它非常有效,油一旦提取出来,可以将己烷分离出来并重复使用。因为己烷是高挥发性的,所以通过加热可很容易将其残留从油中除去。

什么是压榨油?

在溶剂萃取成为从油籽和其他原料提取油脂的标准方法之前,人们用压榨机械提取油。通常使用榨油的机器称为榨油机。在榨油机中,利用高压将种子、坚果或水果中的油榨出来。油通过多孔筛网渗漏出,残渣则留在筛网内。如果坚果或种子很硬,则需要用高压来提取油,油温会升高。高温会影响油的精致的口味和营养价值。当然,如果油料像橄榄一样较软,则稍加施压就可,油温不会升高,微妙风味和营养物质都可不受影响。这种轻轻加压方式榨取得到的油,有时可作为“冷榨油”出售。机榨油比常规油贵,因为该方法的出油率不如溶剂萃取法高。

一旦提取出“粗”油,就可用两个主要步骤进行精炼。第一个精炼步骤是脱胶,通过油水离心法等物理法将天然存在的乳化剂(主要是卵磷脂)除去。将水与乳化剂分离,可以得到纯化的市售卵磷脂。富含乳化剂的大豆油实际上是卵磷脂的主要商业来源。

脱胶后,原油要经过碱精炼步骤,其间要向油中加入强碱进行处理。碱会与游离脂肪酸(没有与甘油结合形成甘油三酯的脂肪酸)形成复合物(肥皂)。碱还会使蛋白质和其他杂质沉淀出溶液,从而便于将它们离心除去。

精炼后要对油进行脱色处理,这种处理中大部分色素由膨润土之类吸附材料吸附去除,从而使油得到漂白。粗制油纯化的最后一步称为脱臭,这一步利用蒸汽加热蒸发脱除产生气味的痕量的分子。此时的油相对无色、无味,被认为是精制、漂白、除臭的油,或称为RBD油。这种油可直接出售,也可以几种不同的方式进一步处理。

图9.8 将液态油氢化成固体脂肪

氢化

检查在烘焙房使用的油脂配料标签,你会注意到,其中一些油已被氢化,这些油包括许多通用起酥油、高比例起酥油、人造黄油、猪油甚至液态油。

氢化是通过加氢将不饱和脂肪酸转化为饱和脂肪酸(图9.8)。在高温、压力以及催化剂(如镍)存在条件下,使油和脂肪暴露于氢气而进行氢化。催化剂可加速化学反应,而自身不会在反应中消耗。氢化脂肪包装和销售之前要将镍去除。

经过氢化后的脂肪和油变得更饱和,因此更坚固。全氢化脂肪非常硬,以至于很难使用,所以脂肪通常被部分氢化。含有部分不饱和脂肪酸未被加氢的部分氢化脂肪质软,具有可塑性。生产商通过控制该过程,获得所需稠度和氢化程度的油脂(图9.9)。

图9.9 制造商控制氢化过程获得预期的油脂稠度

顺时针,从顶部:部分氢化液体起酥油、部分氢化塑性起酥油和完全氢化起酥油

注意氢化与向脂肪中添加空气不同。氢化是一种化学过程,通过强制将氢加到脂肪酸分子上来改变其性状。充气是将空气搅打进入固体脂肪的操作,例如,将脂肪乳化便是一种充气过程。然而,需要适当充气的脂肪,必须具有柔软的塑性料稠度。氢化过程是将液态油转化成柔软、塑性的脂肪的一种方法,得到的产品适合于充气操作需要。

氢化的不足之处在于它会产生饱和脂肪酸。富含高饱和脂肪的饮食被认会增加血液胆固醇和冠心病的风险。氢化的更大缺点是部分氢化的过程通常产生反式脂肪酸。虽然少量的反式脂肪酸(有时称为反式脂肪)在黄油中天然存在,但西方饮食中迄今为止,反式脂肪的最大来源是部分(不是全部)氢化的脂肪和油。自2006年1月以来,美国法律规定,食品生产商必须在食品标签上披露其产品中存在的反式脂肪的量。

塑性脂肪可食用吗?

塑性脂肪并非由塑料制成。它们是具有塑性的食用脂肪,这意味着像培乐多彩泥一样,它们是柔软的、可用模具塑造的固体。塑性脂肪部分是液体,部分是固体;也就是说,脂肪晶体网络将液态油固定成了塑性脂肪。在21 ℃下塑性脂肪的实例包括通用起酥油、猪油和黄油。在室温下不是塑性的脂肪,包括在室温下为液体的植物油和可可脂,后者是一种硬固体。

可塑性取决于温度。黄油在室温下有塑性,但在冰箱中是硬的,在热的烤箱中完全呈液态。冷藏时,通用起酥油是塑性的,当烤饼加热时仍然有塑性。在较大的温度范围内保持柔软和可操作性是通用起酥油的优点之一。

为什么要氢化?

脂肪和油的氢化有两个主要原因。如上所述,第一个是增加脂肪或油的硬度。固体脂肪有其适用场合,例如,可用于油酥面团,提高酥性,增大体积,也可用于降低甜甜圈和曲奇饼的油性。(www.daowen.com)

脂肪和油氢化的第二个原因是增加对氧化性酸败的稳定性。氧化性酸败将脂肪酸分解成较小具有哈败味的片段。由于双键是脂肪酸上最弱的键,所以脂肪酸上的双键越多(即脂肪酸越不饱和),分解速度越快,越容易发生氧化性酸败。这意味着单不饱和脂肪比饱和脂肪氧化速度快,多不饱和脂肪氧化速度最快。事实上,高度多不饱和脂肪可以比高度饱和脂肪氧化速度快100倍。

氢化通过将不饱和脂肪酸转化为饱和脂肪酸,也将高反应性多不饱和脂肪酸转化为低不饱和脂肪酸,从而降低氧化酸败。即使少量氢化也有助于延缓酸败。这就是为什么有些氢化植物油能保持液态,像没有经过氢化一样。

常规大豆油是高度多不饱和的(参见图9.6)。通过氢化多不饱和脂肪酸,大豆油不太可能被氧化产生令人不快的豆腥味、鱼腥味或油腻味。今天,由于其在起酥油、人造黄油和植物油中有应用,大豆油成了烘焙房中最常见的植物脂肪。事实上,大豆是美国第二大作物,仅次于玉米。图9.10所示为豆荚中的成熟大豆。标准成熟的干燥大豆含有约20%的油,其中一半以上是不饱和的。

图9.10 豆荚中的成熟大豆

无反式脂肪酸的起酥油是如何加工的?

氢化是减少油中多不饱和脂肪酸含量,从而使其更稳定的传统方法。然而,还有其他方法可以做到这一点,并且得到的是无反式脂肪酸的油。例如,大豆和其他油籽可采用专门育种或遗传修饰方式,成为多不饱和脂肪酸含量低的品种。由于它们的多不饱和脂肪酸含量低,因此从这些油籽中提取的油不易发生氧化酸败。这些性质稳定的油被称为低亚麻酸油或高油酸油,以此将它们与普通油区分开来。α-亚麻酸(ALA)是一种极易酸败的ω-3多不饱和脂肪酸(图9.4)。低亚麻酸油的α-亚麻酸含量低。高油酸油所含的多不饱和脂肪酸(不仅仅是ALA)含量低,而含量高的是单不饱和脂肪酸——油酸。由于油酸被分类为ω-9脂肪酸,高油酸油有时被称为“ω-9油”。图9.6包括了高油酸大豆油的脂肪酸组成。注意,与常规大豆油相比,这种油的高活性多不饱和脂肪酸含量非常低。

虽然用无反式脂肪酸的油替代常规烹饪油较容易,但是用于替代部分氢化塑性脂肪较困难。许多无反式脂肪酸的起酥油和人造黄油是由棕榈油或其他天然饱和脂肪制成的。虽然天然饱和,因此一定程度上呈固体状,但棕榈油不具有最好的塑性稠度。为了在不添加反式脂肪的前提下提高脂肪的可塑性,制造商可采用两种手段。一种是可以将棕榈油与完全氢化的固体脂肪混合。由于完全氢化,与部分氢化不同,不产生反式脂肪,任何完全氢化的脂肪都可以与棕榈油混合,以达到所需的塑性稠度,而不含反式脂肪。这种技术可以与任何油一起使用。例如,菜籽油可以与完全氢化的脂肪混合以产生基于菜籽油的起酥油。

生产无反式脂肪塑性起酥油的另一种方法是采用酯交换处理。酯交换利用酶(脂肪酶)或其他手段,重排或改变甘油三酯中的脂肪酸顺序,从而改变脂肪固化和熔化行为。得到的脂肪通常具有较低的饱和脂肪酸含量,与其他无反式脂肪酸的起酥油相比,性能有所改善。酯交换处理也被用于改善猪油的塑性。因为脂肪结构已经改变,所以这些脂肪有时被称为结构脂肪。

美国许多市政府禁止在餐馆和糕点中使用反式脂肪。例如,纽约市自2008年以来,禁止在所有饮食服务机构(包括烘焙房)中使用反式脂肪。加利福尼亚州从2011年开始在全州范围内禁止反式脂肪。

部分氢化反式脂肪酸值得关注,因为它们往往会增加血液中的“不良”胆固醇(LDL),同时降低“良好”胆固醇(HDL)。如此,反式脂肪被认为会增加冠心病风险,这种风险甚至超过了自然饱和脂肪酸所引起的风险。反式脂肪也涉及增加对血管壁的损伤。

为了应对这些问题,人们被要求尽量减少脂肪摄入量,特别是饱和脂肪和反式脂肪。尽管有客户的担忧,面包师和糕点师不能将烘焙房所用的所有饱和脂肪用不饱和脂肪替代。但是,仍然有必要了解,烘焙食品和油炸食品是饮食中饱和脂肪和反式脂肪的两个主要来源,并且,通过适当选择脂肪可以使烘焙食品更健康。这些选项将在下一节和第18章中进行探讨。

无反式脂肪酸的起酥油及油

已经开发出无反式脂肪酸的新型植物油和脂肪,这些脂肪和油具有接近常规油脂的稳定性和功能。虽然这是出于健康原因,但许多无反式脂肪酸的起酥油和人造黄油仍然有相当高的饱和脂肪酸(一些种类含高达50%的饱和脂肪酸),所以它们仍然不是最健康的脂肪。

无反式脂肪,它们也就不像标准部分氢化脂肪那样起作用。例如,无反式脂肪的起酥油往往对温度变化更敏感;也就是说,它们没有宽泛的塑性操作范围。这意味着它们将以不同方式进行乳化,并且在贮存期间更容易软化和熔化。这也意味着饼皮分层可能不那么好,因为无反式脂肪起酥油会更容易软化和渗透到面团中,并且它们制成的糖霜可能不会平滑,或者不能方便地用管道输送。许多饱和脂肪含量较低的无反式脂肪食品会更容易氧化,因此即使含有抗氧化剂,这些脂肪比正常情况更容易酸败。无反式脂肪起酥油必须小心存放,以避免失去柔软、光滑的质感和新鲜的风味。

棕榈油和棕榈仁油有什么区别?

棕榈仁油和棕榈油是两种不同的热带油,它们的共同点是:都来自同一种植物——油棕榈树(Elaeis guineensis)。棕榈仁油来自油棕果实内部种子或核仁,而棕榈油则来自核周围的明亮橙色油性果皮(中果皮)。棕榈仁油和棕榈油不可互换使用,因为它们的性质不同。当两者均饱和时,棕榈油更适合用作塑性起酥油。棕榈仁油更像椰子油饱和度更高,熔化速度更快,并且经常用作糖衣中的可可脂替代品(详见第15章),也可用作曲奇饼的奶油馅料。

塑性脂肪的冷却和通气

一旦油被部分氢化或以其他方式加工成软固体,就可对它们进一步冷却并充气,直到出现平滑乳脂状。用于脂肪冷却和充气的设备类似于商业冰淇淋机,其中脂肪在冷却的圆柱形滚筒内搅动。

根据脂肪来源、加工过程以及冷却方式的不同,脂肪会固化成几种不同晶体结构。三种主要晶体构型分别为α型、β'型和β型。每种构型都有各自独特的功能,这些功能贯穿本章进行讨论,但是通用起酥油通常被固化成微小的β'型晶体。针状的晶体是如此微小(约1μm),以至使起酥油有平滑乳脂般的口感。

起酥油制造商用氮气代替空气进行充气。空气所含的氧气,会使脂肪发生氧化酸败。由于空气本身几乎含80%的氮,因此氮气用于食品完全安全。

有用的提示

如果无反式脂肪酸的起酥油乳化困难,可考虑将起酥油贮存在不同的位置以调节其温度。因为许多无反式脂肪酸的起酥油的塑性范围比传统(部分氢化的)起酥油的窄,即使微小的温度差也会导致无反式脂肪酸的起酥油变硬或变软。

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