速冻食品专用油脂是速冻食品生产中必不可少的重要原料之一,对速冻产品的品质起着至关重要的作用。目前,用于生产速冻食品的油脂多为通用型人造奶油,不能满足速冻食品专用油脂的特殊要求。随着速冻食品产业的快速发展,亟需开发品质优良的速冻食品专用油脂。酶促酯交换是一种重要的油脂改性方法,具有反应条件温和、催化效率高、副产物少、环境友好等优点,但目前基于酶促酯交换构建速冻食品专用油脂的报道甚少,且在反应器中进行进一步放大实验的研究尚未见报道。为此,本课题首先研究不同比例的棕榈硬脂(PS)与大豆油(SO)在摇瓶中的酶促酯交换反应,分析反应前后甘三酯组成的变化及其对油脂熔点、固体脂肪含量(SFC)和晶型的影响规律,确定可以用于制备速冻食品专用油脂基料油的底物比例;接着设计适宜的流化床反应器对酶促酯交换反应进行放大,研究酯交换反应后油脂的理化性质;最后,将所得酯交换油脂用于制备速冻食品专用油脂,并考察其应用于速冻食品制作时的性能。本论文的主要研究工作如下:1.利用固定化脂肪酶Lipozyme TL IM催化烧瓶中不同比例的棕榈硬脂和大豆油(PS:SO=9:1、8:2、7:3、6:4、5:5,w/w)进行酯交换反应至熔点保持稳定。结果表明,酯交换反应后,油脂中甘三酯PPP和LLL的含量降低,PLL、PLO和PPL的含量升高,而POP的含量除PS:SO 9:1外均下降。从甘三酯类型上分析,五种比例的混合油脂在酯交换反应后S3和U3型甘三酯含量明显减少,而SU2和S2U型甘三酯有不同程度的增加;油脂SFC均明显降低,塑性范围增加。酯交换反应后,五种油脂混合物的熔点和晶型变化各异:虽然熔点均有所降低,但是PS:SO 7:3、6:4、5:5的熔点低于45℃,而PS:SO 9:1和8:2的高于45℃;PS:SO 7:3、6:4和5:5酯交换反应后油脂中β′晶型含量增加,分别由酯交换前的55.59%、50.74%和54.90%增加到74.60%、90.57%和85.75%,而PS:SO 9:1和8:2中β′晶型含量下降。2.速冻食品专用油脂的理想熔点和晶型分别为45℃和β′晶型,基于上述批次酶反应结果,选择PS:SO 7:3、6:4、5:5在流化床反应器中进行放大反应。结果发现,三种比例底物进行酶促酯交换反应得到熔点为45℃油脂时所需的流速分别为2.24、1.57和0.40 mL/min。酯交换反应后,油脂中含量较高的甘三酯类型为SU2和S2U;SFC均下降,且在20~35℃之间塑性范围增大;融化曲线上高熔点和低熔点吸热峰的面积减小,吸热峰向中间靠拢,且最高熔点位置的吸热峰均在45℃附近,与熔点测点结果一致,而中间熔点的的吸热峰面积增加;除PS:SO 5:5外,放热曲线的变化趋势与吸热曲线相似。酯交换后油脂的β晶型含量降低,β′晶型含量增加,特别是PS:SO 6:4反应后所得油脂β′晶型含量接近100%;晶体结构由反应前的粗大球晶转变为反应后结构细小致密的针状结晶。3.将流化床反应器中酶促酯交换反应得到的45℃基料油进行乳化制备速冻食品专用油脂,发现当乳化剂丙二醇酯、失水山梨醇脂肪酸酯和大豆卵磷脂含量分别为0.3%、0.5%和0.3%,油水比为85:14(w/w)时,所得速冻食品专用油脂的乳化稳定性最高。将上述三种比例得到的基料油按最佳乳化条件制备成PS:SO 7:3型、PS:SO 6:4型和PS:SO5:5型速冻食品专用油脂,并应用于速冻饺子的制作,对应得到7:3型、6:4型和5:5型速冻饺子,然后测定速冻饺子经反复冻融四次后的冻裂率、吸水率、蒸煮损失率及饺子汤的透光率等性质。结果表明,添加油脂制作的速冻饺子的性能均优于无油脂添加的产品,而与市售油脂制作的速冻饺子相比,5:5型速冻饺子的品质无明显改善,而6:4型和7:3型速冻饺子经反复冻融四次后的冻裂率、失水率、烹煮吸水率和烹煮损失率由市售油脂制作饺子的33.3%、7.5%、19.8%和1.7%下降为12.5%、5.7%、17.8%和1.4%以及15.0%、6.0%、16.3%和1.4%;而烹煮后饺子汤的透光率由市售油脂制作饺子的54.8%分别升高为70%和68%。此外,感官评价结果表明6:4型和7:3型速冻饺子的综合得分亦明显高于其他三种。因此,PS:SO 6:4和7:3的酶促酯交换油脂可用于制备高品质速冻食品专用油脂。本研究为基于酶促酯交换制备高品质的速冻食品专用油脂提供了理论和实践依据,对推动我国速冻食品行业的发展具有重要意义。