CN101223960A - 一种大豆膳食纤维为基质的脂肪替代品的制备方法 - Google Patents

Abstract

一种大豆膳食纤维为基质的脂肪替代品的制备方法，它以豆渣中提取的膳食纤维为原料，采用微射流瞬时高压作用对膳食纤维进行改性处理，经喷雾干燥、超微化处理制得以大豆膳食纤维为基质的脂肪替代品。本发明制备的产品具有营养全面、溶解度高、粘度低、口感爽滑细腻等优点。

Description

一种大豆膳食纤维为基质的脂肪替代品的制备方法

技术领域

本发明涉及一种大豆膳食纤维为基质的脂肪替代品的制备方法。

背景技术

随着社会的进步和人们消费观和价值观的变化，人们对食品的要求从仅仅填饱肚子提高到享受的层次，高糖、高脂、高能量、低膳食纤维的食品在很长时间里受到人们特别的青睐，但是人们在尽情享受这些美味食品的同时，也惊恐地发现高脂食品引起肥胖症、高血脂、糖尿病、冠心病等疾病的发病率在不断地上升。这些疾病的出现和加剧提醒人们有必要改变这种对健康有害的膳食结构，应关注食品中脂肪的含量。既要满足食品的低能量有益健康又要保证风味和优良的加工性能，对这一矛盾的解决促使人们对脂肪替代品进行研究。

脂肪替代品种类很多，总体来看可分为人工合成类替代品和脂肪模拟品，脂肪模拟品又可分为以碳水化合物、蛋白质为基质的替代品以及混合类替代品。淀粉具有良好的吸水作用，并具有一定的粘度，作为脂肪替代品价格低廉，因而为多数企业所使用，但淀粉用量增加，产品的“粉质感”较重，产品的品质下降，而且不符合健康食品的要求。蛋白质作为脂肪替代品能模拟脂肪的物理变化，给人所带来的感官享受，能模拟脂肪的润滑、细腻、丰满的感觉。但是蛋白质受热易发生变性，作为脂肪替代品主要用于冷冻食品，应用范围较窄。

膳食纤维能充分伸展，使产品溶胀度、持水性、吸附性等重要生理功能大大提高，并使产品具有丰厚、滑润的口感，从而达到模拟脂肪的感官特征。膳食纤维还是一种不产生热量的多糖物质，来源于植物，是纯天然的。纤维的不可消化性，使其具有极好的整肠作用，增强肠胃的蠕动，增加了大肠的水分，消除了各种便秘。它在人体消化系统所起的作用及其预防疾病的作用已被科学家认知。由于它独特的功能，取得了FAO/WHO对其安全性的确认，将之单独列为一类营养素。

多功能大豆膳食纤维(DF)是以新鲜豆渣为原料，经过特殊改性处理而得到的高品质膳食纤维，它在调节血糖、降低血脂和促进排便等方面都有较好的功效。研究表明，DF是所有膳食纤维中功能最好的一种，远非其他合成纤维(如利体素、聚葡萄糖)能比。在一定添加量范围内，它不仅能提高产品的膳食纤维与蛋白质含量，而且对改善高脂食品的品质十分有利。用豆渣生产膳食纤维是大豆综合利用的一条新途径，不仅可改善全民的营养健康水平，同时也为大豆加工企业的资源综合利用提供了一条新的有效途径。

发明内容

本发明的目的是提供一种大豆膳食纤维为基质的脂肪替代品的制备方法，该方法以豆渣为原料，采用酶-化学法制备大豆膳食纤维，经微射流瞬时高压的改性处理，生产膳食纤维基质脂肪替代品。

本发明是这样来实现的，其特征是制备方法步骤为：

(1)豆渣脱脂、调酸、脱腥、中和：脱脂工艺是用1％的氢氧化钠在80℃、pH12.0条件下保温1小时，调酸工艺是将豆渣用软水浸泡，并用1mol/LHCL溶液调节浸泡水pH至3-5之间，脱腥是加热使浸泡的豆渣温度达80-100℃湿热处理2h左右，使脂肪氧化酶失活，减轻豆腥味；

(2)微射流改性处理：采用微射流瞬时高压对物料进行改性处理，使膳食纤维的性能得到活化。经过瞬时高压140Mpa处理后膳食纤维样品的膨胀力、持水力、结合水力等各项指标均高于普通均质40Mpa处理的膳食纤维样品；

(3)喷雾干燥：对膳食纤维进行喷雾干燥处理，工艺条件为进风温度控制205℃-215℃、出风温度控制90℃-95℃；

(4)超微处理：用碾磨式超微粉碎，控制转速20r/s，控制粉碎时间4.8小时，产品粒径80％小于5um。

现有脱脂方法是将豆渣在-20℃下冻结24h，在高压灭菌锅里以121℃解冻30min，脱脂率达70％之多。碱处理(5％NaOH、80℃、处理1小时)，脱脂率达87％，但是对豆渣色泽影响较大。本发明将两种方法进行结合，降低碱浓度，减少其对豆渣色泽影响，脱脂率达82％。

脱腥处理是大豆膳食纤维制备的关键步骤。湿热处理是最常用于对豆制品、豆渣脱腥的方法，因为湿热可以使大豆中的脂肪氧化酶失活，减少它对不饱和脂肪酸的分解作用，因而能大大的减少豆渣中豆腥味物质的产生量。

微射流瞬时高压处理能使大豆纤维中各种聚合物成分的聚合度、相对分子质量、单糖组成极其在纤维总量中的相对含量发生变化；同时水溶性纤维含量的提高，有助于改善大豆纤维粉的一些物化性能，如持水力、离子交换能力及凝胶性能等；并且，由于水溶性聚合物成分均是凝胶多糖，可形成一定黏弹性的三维网络结构，起到类似面筋网络结构的作用。

膳食纤维的持水力和膨胀力，除了与膳食纤维原料的来源和制备的工艺有很大关系以外，还与终产品的颗粒度有关。最终产品的颗粒度越小，比表面积就越大，膳食纤维的持水力和膨胀力也相应增大，同时还可以降低粗糙的口感特性。因此，将喷雾干燥至含水6％-8％的膳食纤维进行超微粉碎，以扩大纤维颗粒的外表面积。制得的膳食纤维样品可替代熏煮香肠中11％的脂肪，其口感效果与原香肠相同，还可以替代部分奶油用于制作冰淇淋，口感爽滑细腻。

膳食纤维经微射流瞬时高压改性前后各项理化指标对比如下：

样品	理化指标
										色泽	溶解度(％)	SDF(％)	持水力g/g	膨胀力ml/g	吸油能力ml/g	粉体休止角	粘度(cp)	粒径(nm)
	40MPa	乳白角色	52.3	5.34	6.3321	7.6532	0.75	48.3	58.63										1134.7
140MPa										乳白色	79.5	12.53	7.8581	9.9599	0.81	35.1	72.87	356.5

分析方法

1.溶解度测定

将微射流瞬时高压处理前后的膳食纤维粉溶于水中，配成3％的膳食纤维溶液，装入离心管中在75℃恒温水浴中保持30min，每隔5min搅拌一次，然后以3000rpm离心20min，取出上清液于100℃蒸干，再于105℃烘干至恒重，按以下公式计算溶解度。

S(％)＝C/W×100

S：溶解度；C：上清液烘至恒重的重量(g)；W：样品重量(按干基计)(g)；

2.膳食纤维含量测定

通过国标GB5009.88-2003的方法测定微射流瞬时高压改性前后总膳食纤维、不溶性膳食纤维以及可溶性膳食纤维的含量，判断膳食纤维改性后其可溶性纤维的含量变化。

3.持水力测定

分别称取2.00g经微射流瞬时高压处理前后的膳食纤维样品放入100ml烧杯中，加入20℃蒸馏水40ml常温下浸泡1h后，在定量滤纸上沥干样品水分，并将其迅速转入表面皿中称重。按下式计算持水力。

4.膨胀力

准确称取过40目筛的经微射流瞬时高压处理前后的膳食纤维100mg放入盛有蒸馏水并带有刻度的玻璃试管中，加蒸馏水5ml，试管或量筒体积为10或50ml，振匀后在室温(20℃)下放置24h，观察膳食纤维样品在试管中的自由膨胀体积(ml)，即读取液体中膳食纤维的体积。换算成每g干物质的膨胀体积(ml/g)来表示。

5.吸油能力的测定

精确称取经微射流瞬时高压处理前后的膳食纤维样品5.00g于100mL烧杯中，各量取20mL色拉油于烧杯中，常温下混合搅拌均匀静置30min，用G1砂芯漏斗抽滤，直至没有液滴滴下，根据前后重量差判断膳食纤维改性前后吸油能力的变化。

6.乳化性能(EC)及其稳定性(ES)的测定

分别取1g微射流瞬时高压处理前后的膳食纤维分散于30ml水中，加10ml油，在10000r/min速度下匀浆2min，立即用微量吸液器从底部吸取乳状液50μL加入到25ml 0.1％的SDS溶液中混匀，然后在分光光度计上7200nm处测其吸光值(A₀)，此时的吸光值表示乳化能力，10min后再测一次吸光值(A)，得出其乳化稳定性。

7.流变性测定

采用DV-IIIULTRA流变仪(美国BROOKFIELD)分别对经过微射流瞬时高压处理前后的膳食纤维配成溶液(膳食纤维∶水＝1∶10)的流变特性进行测定，选用CP52型转子，恒温在25±0.5℃下测定。

8.粒度测定

采用美国PSS(Particle Sizing Systems)公司生产的NICOMP 380/ZLS纳米粒度分析仪对经过微射流瞬时高压处理前后的纤维样品进行粒度分布和平均粒度测定

9.扫描电镜观察脂肪替代品的超微结构

使用透射电镜在同一放大倍数下对微射流瞬时高压处理前后膳食纤维颗粒进行观察。放大倍数为1300倍

本发明的有益效果：本发明对膳食纤维的改性主要采用微射流的瞬时高压处理，工艺简单，可以克服挤压膨化法一些外在因素比如螺杆转速、进料速度、挤压温度、pH等的影响。可以替代熏煮香肠中11％的脂肪，其口感效果与原香肠相同，还可以替代部分奶油用于制作冰淇淋，口感爽滑细腻。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步详细说明。

实施例1：

称取1000g去除杂质的新鲜豆渣，-20℃下冻结24h，在高压灭菌锅里以121℃解冻30min，加6800g水，搅拌调浆，80℃下边搅拌边加入1％NaOH调pH至12，保温1小时，继续加热至80℃-100℃，加入1mol/L的HCl调pH至3-5，保温2小时，加入1mol/LNaOH溶液调混合液pH至中性，加入乳化稳定剂，将混合溶液用均质机在40MPa压力下进行均质处理，均质处理后的膳食纤维液进行微射流瞬时高压处理，处理压力为120-140MPa，经过微射流瞬时高压处理后的膳食纤维溶液进行喷雾干燥处理，进口温度为200-220℃、出风温度为85-95℃，对喷雾干燥后的样品进行超微粉碎处理，制得大豆膳食纤维脂肪替代品。

实施例2：

用实施例1制得的大豆膳食纤维脂肪替代品应用于制作熏煮香肠。其工艺为：原料肉选取、辅料选取、切肉粒、拌馅(加入脂肪替代品)、灌制、结扎打孔、烘考烟熏、包装、成品

传统香肠配方：猪瘦肉35kg，肥肉15kg(肥瘦比3∶7)，复合香辛料，食盐，白糖，红辣椒粉，生姜150g，大葱150g，豆油115kg，白酒250g，味精75g，大豆蛋白1kg，干草水适宜。

本发明生产的低脂香肠配方：猪瘦肉35kg，肥肉15kg(肥瘦比3∶7)，脂肪替代品6kg，复合香辛料，食盐，白糖，红辣椒粉，生姜150g，大葱150g，豆油115g，白酒250g，味精75g，大豆蛋白1kg，干草水适宜。

与传统香肠相比，脂肪含量减少三分之一以上，

实施例3：

用实施例1制得的大豆膳食纤维脂肪替代品应用于冰淇淋中，其工艺为称取各种原料，溶解后搅拌均匀，杀菌，冷却，打浆均质，冷却，老化，凝冻制作冰淇淋，硬化，产品

传统冰淇淋配方：水64.3、奶油27.4、糖6.3、可可粉1.5、单甘酯0.5、香精0.03

本发明生产的低脂冰淇淋配方：水72.3、奶油5、脂肪替代品14.4、糖6.3、可可粉1.5、单甘酯0.5、香精0.03

与传统冰淇淋相比，脂肪含量减少一半以上，低脂冰淇淋含脂量约为4％-5％，抗融性能与传统冰淇淋相比变化不大，在口感、膨胀率等方面与传统冰淇淋基本没差别。

Claims (1)

1.一种大豆膳食纤维为基质的脂肪替代品的制备方法，其特征是制备方法步骤为：

(1)豆渣脱脂、调酸、脱腥、中和：脱脂工艺是用1％的氢氧化钠在80℃、pH12.0条件下保温1小时，调酸工艺是将豆渣用软水浸泡，并用1mol/LHCL溶液调节浸泡水pH至3-5之间，脱腥是加热使浸泡的豆渣温度达80-100℃湿热处理2h左右，使脂肪氧化酶失活，减轻豆腥味；

(2)微射流改性处理：采用微射流瞬时高压对物料进行改性处理，使膳食纤维的性能得到活化。经过瞬时高压140Mpa处理后膳食纤维样品的膨胀力、持水力、结合水力等各项指标均高于普通均质40Mpa处理的膳食纤维样品；

(3)喷雾干燥：对膳食纤维进行喷雾干燥处理，工艺条件为进风温度控制205℃-215℃、出风温度控制90℃-95℃；

(4)超微处理：用碾磨式超微粉碎，控制转速20r/s，控制粉碎时间4.8小时，产品粒径80％小于5um。