CN108113008B - 一种减少脂肪消化的乳液及其制备方法和用途 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种减少脂肪消化的乳液及其制备方法和用途。所述乳液包括组分:水、油脂、亲水胶体和蛋白质;所述乳液的pH值在蛋白质的等电点以上。本发明的乳液,或由该乳液制备的半固体或粉末,可显著减少脂肪的消化,具体体现为:1)初始消化速率慢,2)整体脂肪消化低,从而可作为食品配料广泛应用于食品领域中。制备该乳液的方法操作简单,可进行工业化放大。
Description
技术领域
本发明属于食品加工技术领域,具体涉及一种减少脂肪消化的乳液及其制备方法和用途。
背景技术
食品乳液是我们日常生活中一种重要的加工食品,乳液作为脂肪的载体,它在许多食品如奶油、色拉酱、涂抹酱、冰激凌、糖果巧克力产品中具有重要作用,能提供特殊的质地、口感及塑性。目前,有许多与饮食相关的疾病如肥胖、癌症及心血管疾病,但人们往往为了追求食品好吃的口感及货架期,很少去关心食物的消化特性及营养价值。
水包油的乳液可作为一种既能保持正常脂肪饮食又能降低脂肪摄入的方式。在医药科学领域,乳液的结构已经被研究了很长一段时间,而从2000年以来,食品领域也开始努力获得一种更加复杂、更加稳定的食品乳液。
脂肪在回肠具有较高的浓度能激发一种所谓的回肠刹车效应。回肠刹车是一种生理反馈机制,主要是由于回肠中存在了一些营养物,主要包括脂肪及脂肪消化的代谢产物,这些产物能降低饥饿感,从而抑制胰液和胃液的分泌。由于乳液特殊的配方及复杂的结构能降低脂肪在消化道中的消化,最终进入回肠的脂肪能引起回肠刹车效应。
果胶和海藻酸钠稳定的牛奶蛋白乳液已被应用到制备慢消化乳液中,同时还有一些固体颗粒稳定的纤维素纳米晶体或是一些凝胶乳液等体系。还有一些有关固体脂质颗粒的报道,通过加入一些固有高固脂含量的甘三酯混合物或是一些脂肪结晶剂来控制脂肪消化,但是这些乳液制备往往需要特殊的操作方式,因为它们往往是不稳定的。一种商业化的产品,来自DSM的通过混合了一些高固脂含量的油基制备得到,具有控制脂肪消化的特点。
食品乳液是通过不同油脂(主要为植物油)和乳化剂制备而得,在乳化剂类型中蛋白质作为一种天然的乳化剂,由于其较好的乳化性能常用来替代合成的乳化剂。蛋白质稳定的乳液具有较好的稳定性,主要是由于它们自身的结构及在界面上能形成的吸附膜,尽管有些蛋白质在酸性条件下可能会发生聚集现象。
通常在中性的pH条件下,带负电荷的多糖能增加油滴表面带负电荷蛋白质的静电斥力,从而能消除液滴聚集现象而提高乳液稳定性。但是,每一种多糖作用效果和作用方式却有差别,这主要是由于多糖在水中的粘度、分子大小和分子结构等决定。而在酸性体系中,多糖稳定蛋白乳液的机制尚未研究清楚,主要考虑组分间的静电作用及界面吸附。
鉴于上述现有技术,本发明旨在提供一种能够减少脂肪消化的乳液和制备这种乳液的简易方法。
发明内容
本发明提供一种减少脂肪消化的乳液,包括组分:水、油脂、亲水胶体和蛋白质;所述乳液的pH值在蛋白质的等电点以上。
本发明还提供所述减少脂肪消化的乳液的制备方法,所述减少脂肪消化的乳液包括组分:水、油脂、亲水胶体和蛋白质,其中的蛋白质优选为可作为乳化剂的蛋白质;乳液制备的过程包括:将蛋白质溶液或含有蛋白质溶液的预乳液的pH调到蛋白质的等电点以下,以及在乳液制备结束时将终乳液的pH调到蛋白质的等电点以上。
本发明还提供上述的乳液制备的半固体或粉末;还提供上述的乳液或由该乳液制备的半固体或粉末作为食品配料用于减少脂肪消化的用途;还提供一种食品或食品配料,其包含上述的乳液或由该乳液制备的半固体或粉末。
本发明的乳液,或由该乳液制备的半固体或粉末,可显著减少脂肪的消化,具体体现为:1)初始消化速率慢,2)整体脂肪消化低,从而可作为食品配料广泛应用于食品领域中。制备该乳液的方法操作简单,可进行工业化放大。
具体实施方式
如无特别说明,本发明中w/w表示质量比,v/v表示体积比,w/v表示质量/体积比;表示数量的%,如无特别说明为质量%;涉及的原料,均为市售可得的食品级原料;涉及的操作,均为食品领域常用设备的常规操作。
本发明减少脂肪消化的乳液,包括组分:水、油脂、亲水胶体和蛋白质,其中蛋白质优选为作为乳化剂的蛋白质;所述乳液的pH值在蛋白质的等电点以上。
在一个具体的实施方案中,所述减少脂肪消化的乳液在乳液制备的过程中,包括:将蛋白质溶液或含有蛋白质溶液的预乳液的pH调到蛋白质的等电点以下,以及在乳液制备结束时将终乳液的pH调到蛋白质的等电点以上。
本发明使用的油脂包括但不限于以下的一种或多种:任何可用于食品的植物油、动物油或微生物油脂。食品级的油脂中,植物油包括但不限于以下的一种或多种:大豆油、菜籽油、葵花籽油、玉米油、橄榄油、棉籽油、棕榈油、棕榈仁油、米糠油、花生油和椰子油。优选地,还包括其他特殊油脂,如高油酸油脂、富含中链脂肪酸油脂、磷虾油、来自鱼类或藻类的多不饱和脂肪酸油脂等。更优选的油脂为甘油三酯类的植物油。
本发明的亲水胶体是指从植物和海藻中提取,或由微生物合成的具有高分子量的多聚糖,是高分子量长链亲水聚合物,在水中可以分散、膨胀。在优选的实施方案中,所述亲水胶体选自以下的一种或多种:果胶、海藻酸盐、植物多糖、壳聚糖、刺槐豆胶、魔芋胶、瓜尔胶、阿拉伯胶、黄原胶、结冷胶、卡拉胶、角叉菜胶、淀粉类、纤维素及其衍生物等。
在优选的实施方案中,所述蛋白质选自植物蛋白或者动物蛋白,优选自以下的一种或多种:牛奶和牛奶来源的蛋白、鸡蛋和鸡蛋来源的蛋白、猪肉蛋白、胶原蛋白、明胶、血液来源的蛋白、谷物蛋白及它们的衍生物等;更优选大豆蛋白(SPI)。
除上述组分外,乳液中还可以包括其他的组分,例如增稠剂、稳定剂、防腐剂、香精、色素、微量元素、矿物质和维生素等。这些配料的添加量主要以获得所需的流变学特性为目标,如粘度、流动性等。
在优选的实施方案中,所述乳液中,基于乳液的总重计,油脂的含量为1%-60%,更优选10-30%。
优选的实施方案中,所述乳液中,基于乳液的总重计,亲水胶体的含量为0.1%-4%,更优选0.25%-0.50%。
优选的实施方案中,所述乳液中,基于乳液的总重计,蛋白质的含量为0.05-5.0%,更优选0.5-3.8%。
本发明还具体提供上述乳液的制备方法,所述减少脂肪消化的乳液包括组分:水、油脂、亲水胶体和作为乳化剂的蛋白质;乳液制备的过程包括:将蛋白质溶液或含有蛋白质溶液的预乳液的pH调到蛋白质的等电点以下,以及在乳液制备结束时将终乳液的pH调到蛋白质的等电点以上。
在一个具体的实施方案中,所述乳液的制备包括以下步骤:在乳液制备的过程中,油脂至少在进行以下步骤之一时加入:
1)在制备含有蛋白质溶液的预乳液时;和
2)在蛋白质溶液或含有蛋白质溶液的预乳液与亲水胶体或亲水胶体的溶液混合制备终乳液时。
在更具体的实施方案中,所述乳液的制备可包括以下任一种方式进行的步骤:
方式一、制备蛋白质溶液,并将蛋白质溶液的pH调到蛋白质的等电点以下;准备亲水胶体或将其制备为亲水胶体溶液;将蛋白质溶液和亲水胶体或亲水胶体溶液混合并加入油脂,经充分混合和乳化得乳液,然后将所得乳液的pH调到蛋白质的等电点以上;
方式二、制备蛋白质溶液,并将蛋白质溶液的pH调到蛋白质的等电点以下;再向蛋白质溶液中加入油脂,经充分混合和乳化得酸性预乳液;准备亲水胶体或将其制备为亲水胶体溶液;将酸性预乳液与亲水胶体或亲水胶体溶液混合,经充分混合和乳化得乳液,然后将所得乳液的pH调到蛋白质的等电点以上;
方式三、制备蛋白质溶液,向蛋白质溶液中加入油脂,经充分混合和乳化得预乳液,再将预乳液的pH调到蛋白质的等电点以下,得酸性预乳液;准备亲水胶体或将其制备为亲水胶体溶液;将酸性预乳液与亲水胶体或亲水胶体溶液混合,经充分混合和乳化得乳液,然后将所得乳液的pH调到蛋白质的等电点以上。
上述乳液的制备中,方式一通过亲水胶体与其他组分直接混合、乳化获得(即一步法);方式二和三通过先制备预乳液,再合并亲水胶体、乳化获得。方式一和二对蛋白质溶液调pH;方式三对含有蛋白质溶液的预乳液调pH。不管采用何种pH调节方式,都在最终乳化前,使溶液体系的pH在蛋白质的等电点以下。
在优选的实施方案中,所述乳液的制备采用方式一或方式二进行。即优选地,直接将蛋白质溶液的pH调到蛋白质的等电点以下,以实现在最终乳化前,使溶液体系的pH在蛋白质的等电点以下。
每一种蛋白质都有不同的最佳pH,以获得最佳的乳液稳定性。例如使用大豆蛋白(等电点在5.0左右)作乳化剂,终乳液的pH大于6.5时,能获得稳定的乳液,但当pH值大于7.6时,乳液具有强烈的皂味。因此,最终乳液pH应该根据蛋白质的特性及最终产品的应用来选择。
在优选的实施方案中,当所述蛋白质为大豆蛋白时,将蛋白质溶液或含有蛋白质溶液的预乳液的pH调到2.2-4.2,优选2.5-3.5;将终乳液的pH调到6.8-8.6,优选6.8-7.5。
按照一种优选的方式,蛋白质溶液可以在等电点以下或者等电点以上制备,以蛋白质充分溶解、溶胀和完全水合为目标。更优选地,蛋白质溶液在其等电点以下制备。例如,在pH小于4.5的情况下制备大豆蛋白(soy protein isolate,简称SPI)溶液。可通过加入有机酸或者无机酸降低pH,由于风味因素,优选柠檬酸、乳酸和盐酸或稀释的缓冲液(例如pH3.0 10mM柠檬酸-磷酸盐缓冲液)。
本发明所述的乳液可以通过传统的加工手段获得。在优选的实施方案中,所述充分混合和乳化通过高速剪切混合和高压均质实现。例如,在方式一的制备中,乳液先通过高速剪切(10 000rpm下2min)混合,然后再高压均质获得乳液(高压均质条件为100-1000bar,循环次数1-6次)。例如在方式二和三的制备中,预乳液(含有乳化剂和油)的均质条件为100-1000bar,循环1-5次;然后,亲水胶体溶液与预乳液先混合10-30min(在搅拌速度足以促进混合的搅拌器(例如低速磁力搅拌)下,促使其充分混合,100-10 000rpm),然后再在相对低一些的压力下均质(均质条件20-400bar,循环1-3次)。如果再加入另一种亲水胶体,则重复从亲水胶体加入开始的步骤一次。
除上述实施方案或实施方案的组合外,在本发明的构思下,乳液的组分和各组分添加的顺序可以根据应用需要和脂质消化的效果进行选择。
尽管现有技术中已经有很多关于乳液配方的专利,然而本发明突出的优势在于通过一种相对简单的方式获得了具有控制脂肪消化特性的稳定乳液。具体地,该乳液通过在蛋白质等电点以下制备乳液,并在乳液制备完成后调到蛋白质等电点以上。例如当使用大豆蛋白时,pH从3.0调到7.0。通过本发明方法获得的乳液稳定,不发生浮油、聚集或其他不稳定相关的现象,能经受食品加工、运输及其他操作,如进行热处理、巴氏杀菌、灭菌等。并且,乳液制备完成后终乳液的pH在等电点之上(中性或接近中性),这样的蛋白乳液可以应用到食品及饮料产品中去,不仅能提供所需的营养感官特性,同时又提供了控制脂肪消化(慢消化脂质)的特性。具体地,与传统的20%油含量(乳化剂为1%Tween60)的乳液消化情况相比,本发明所述的乳液组分可使FFA(游离脂肪酸)释放总量降低50%,或初始FFA的释放速率降低98%。也即,本发明的乳液有控制脂肪消化的作用,且具体体现在:1)初始消化速率慢,2)整体脂肪消化低。
本发明还提供上述方法制备的乳液,或由该乳液制备的半固体或粉末。例如通过喷雾干燥获得干燥粉末,该产品形式便于运输和储存,同时可用于干基食品和粉末食品中。
本发明还提供所述的乳液或半固体或粉末作为食品配料用于减少脂肪消化的用途。
以下通过具体的实施例对本发明作进一步说明。
涉及的主要仪器:
1)高速剪切乳化分散机,厂家:IKA,型号:T25;
2)高压均质机,厂家:GEA Niro Soavi,型号:Panda Plus 2000;
3)纳米粒度测定仪,厂家:Malvern Instrument Ltd,型号:ZS90。
主要原料来源:
1)大豆蛋白来自秦皇岛金海食品有限公司;
2)棕榈油、大豆油来自上海嘉里食品工业有限公司;
3)高甲氧基果胶购自丹尼斯克(中国)有限公司;壳聚糖、海藻酸钠和大豆多糖(SSPS)均购自国药集团。
其他原料为常规市售可得的食品原料。
相关指标分析方法:
1)消化模型的pH-STAT方法参照文献Nanoemulsion delivery systems:influence of carrier oil onβ-carotene bioaccessibility[J].Food Chem.2012,135(3):1440-7;
2)游离脂肪酸释放的曲线的数学模型拟合参照文献Comparative behavior ofprotein or polysaccharide stabilized emulsion under in vitro gastrointestinalconditions[J].Food Hydrocolloids,2016,52:47-56。
实施例1:酸性预乳液的制备
为制备6%(w/w,基于溶液的总重计)的大豆蛋白溶液,按量称取大豆蛋白,先用pH7.2±0.3的去离子水在70℃下搅拌10min,然后再在不断搅拌加热的情况下将蛋白质溶液的温度上升至90℃,升温速率为3℃/min,当温度到达90℃后停止加热,在冷水浴中搅拌将溶液温度降至45℃,得到初始蛋白乳液。
将棕榈油与上述初始蛋白乳液按w/w 4:10混合,在50℃条件下,10000rpm高速剪切2min,350bar(一级均质压力70bar,二级均质压力280bar)下高压均质循环3次,将所得预乳液的pH用柠檬酸调到大豆蛋白的等电点以下(见表1预乳液的pH值),得酸性预乳液,备用。
实施例2:酸性预乳液的制备
为制备6%(w/w,基于溶液的总重计)的大豆蛋白(SPI)溶液,按量称取大豆蛋白,先用pH 7.2±0.3的去离子水在70℃下搅拌10min,然后再在不断搅拌加热的情况下将蛋白质溶液的温度上升至90℃,升温速率为3℃/min,当温度到达90℃后停止加热,在冷水浴中搅拌将溶液温度降至45℃,得到初始蛋白乳液。将初始蛋白乳液的pH用柠檬酸调到大豆蛋白的等电点以下(见表1SPI溶液的pH值)。
将棕榈油与上述调整过pH的初始蛋白乳液按w/w 4:10混合,在50℃条件下,10000rpm高速剪切2min,350bar(一级均质压力70bar,二级均质压力280bar)下高压均质循环3次,得酸性预乳液,备用。
实施例3:酸性预乳液的制备
为制备6%(w/w,基于溶液的总重计)的大豆蛋白溶液,按量称取大豆蛋白,先用pH7.2±0.3的去离子水在70℃下搅拌10min,然后再在不断搅拌加热的情况下将蛋白质溶液的温度上升至90℃,升温速率为3℃/min,当温度到达90℃后停止加热,在冷水浴中搅拌将溶液温度降至45℃,得到初始蛋白乳液。
将棕榈油与上述初始蛋白乳液按w/w 1:9混合,在50℃条件下,10000rpm高速剪切2min,350bar(一级均质压力70bar,二级均质压力280bar)下高压均质循环3次,将所得预乳液的pH用柠檬酸调到大豆蛋白的等电点以下(见表1预乳液的pH值),得酸性预乳液,备用。
实施例4:酸性预乳液的制备
为制备6%(w/w,基于溶液的总重计)的大豆蛋白溶液,按量称取大豆蛋白,先用pH7.2±0.3的去离子水在70℃下搅拌10min,然后再在不断搅拌加热的情况下将蛋白质溶液的温度上升至90℃,升温速率为3℃/min,当温度到达90℃后停止加热,在冷水浴中搅拌将溶液温度降至45℃,得到初始蛋白乳液。
将棕榈油与上述初始蛋白乳液按w/w 7:2混合,在50℃条件下,10000rpm高速剪切2min,350bar(一级均质压力70bar,二级均质压力280bar)下高压均质循环3次,将所得预乳液的pH用柠檬酸调到大豆蛋白的等电点以下(见表1预乳液的pH值),得酸性预乳液,备用。
实施例5:酸性预乳液的制备
为制备1%(w/w,基于溶液的总重计)的大豆蛋白溶液,按量称取大豆蛋白,先用pH7.2±0.3的去离子水在70℃下搅拌10min,然后再在不断搅拌加热的情况下将蛋白质溶液的温度上升至90℃,升温速率为3℃/min,当温度到达90℃后停止加热,在冷水浴中搅拌将溶液温度降至45℃,得到初始蛋白乳液。
将棕榈油与上述初始蛋白乳液按w/w 6:1混合,在50℃条件下,10000rpm高速剪切2min,350bar(一级均质压力70bar,二级均质压力280bar)下高压均质循环3次,将所得预乳液的pH用柠檬酸调到大豆蛋白的等电点以下(见表1预乳液的pH值),得酸性预乳液,备用。
实施例6:酸性预乳液的制备
为制备8%(w/w,基于溶液的总重计)的大豆蛋白溶液,按量称取大豆蛋白,先用pH7.2±0.3的去离子水在70℃下搅拌10min,然后再在不断搅拌加热的情况下将蛋白质溶液的温度上升至90℃,升温速率为3℃/min,当温度到达90℃后停止加热,在冷水浴中搅拌将溶液温度降至45℃,得到初始蛋白乳液。
将大豆油与上述初始蛋白乳液按w/w 4:10混合,在50℃条件下,10000rpm高速剪切2min,350bar(一级均质压力70bar,二级均质压力280bar)下高压均质循环3次,将所得预乳液的pH用柠檬酸调到大豆蛋白的等电点以下(见表1预乳液的pH值),得酸性预乳液,备用。
实施例7:含有不同亲水胶体的乳液的制备
亲水胶体溶液的制备:
1)用65℃的热水制备2%(w/v)高甲氧基果胶溶液,将溶液pH调至4.0,在温度50℃以上持续搅拌30min。
2)用4%的柠檬酸溶液制备2%(w/v)的壳聚糖溶液,在室温下持续搅拌2h。
3)用去离子水制备2%(w/v)的大豆多糖(SSPS)溶液,在室温下持续搅拌20min。
4)用65℃的热水制备20%(w/v)高甲氧基果胶溶液,将溶液pH调至4.0,在温度50℃以上持续搅拌30min。
5)用4%的柠檬酸溶液制备20%(w/v)的壳聚糖溶液,在室温下持续搅拌2h。
6)用65℃的热水制备2%(w/v)浓度的壳聚糖、高甲氧基果胶溶液,其中壳聚糖与高甲氧基果胶的质量比为1:3,在室温下持续搅拌2h。
将上述亲水胶体溶液与实施例1-6中的任一酸性预乳液进行混合(混合比见表1),在较高转速下持续搅拌约30min后,二级乳液又进行一次高压均质,压力150bar(一级均质压力50bar,二级均质压力100bar),循环1次。将所得乳液的pH调到所需的值(见表1终乳液pH,其中pH值的升高用氢氧化钠溶液调节),并在68-70℃巴氏杀菌30min。
考察:
最终乳液的平均粒径大小在0.5μm-10μm之间,所得的乳液在一定加速条件下,均具有较好的稳定性,即在2000g离心力条件下离心5min,乳液具有80-100%的稳定性。
乳液分层稳定性可由以下公式定义:
所有脂质消化的结果都是通过已经建立的消化模型进行pH-STAT(恒pH滴定实验)得到。游离脂肪酸释放的曲线通过以下数学模型进行拟合(R2>0.97):
通过这个公式拟合,可以得到一个最大的FFA释放量(FFAmax)及常数K,K的意思就是FFA达到一半最大释放量(0.5FFAmax)时所需的时间(min)。因此把FFA达到一半消化速率阶段定义为初始消化阶段的话,初始消化平均的消化速率可由以下公式描述:
不同的配方及pH条件对脂质消化速率影响的数据见表1,其中定义1%Tween60制备的相同含油量(20%,w/w)的乳液消化过程FFA释放总量和释放速率均为100%。
其中,对照乳液1%Tween60乳液(w/v)的制备过程如下:按量称取Tween60,用pH7.2±0.3的去离子水在50℃下搅拌20min,将棕榈油与Tween60溶液按w/w 2:8混合,在50℃条件下,10000rpm高速剪切2min,350bar(一级均质压力70bar,二级均质压力280bar)下高压均质循环3次,即得对照乳液1%Tween60乳液。
表1本发明中乳液与对照乳液1%Tween60乳液的体外消化模拟数据
注:*对照乳液1%Tween60乳液;
“±”后的值表示实验误差。
从上述表中的数据可以看出,先制备一个酸性预乳液然后将终乳液pH调到蛋白质等电点以上(本实施例中为6.8-7.6),其消化的速率显著降低。与对照的Tween60乳液相比,该工艺制备的乳液的初始消化速率可为3%,远远低于对照乳液的100%。
实施例8:一步法制备乳液
亲水胶体溶液的制备:
1)用65℃的热水制备2%高甲氧基果胶溶液,将溶液pH调至4.0,在温度50℃以上持续搅拌至少30min。
2)用4%的柠檬酸水溶液制备2%的壳聚糖溶液,在室温下持续搅拌至少2h。
3)用2%柠檬酸溶液制备2%车前草多糖*(Psyllium husk)溶液,在室温下持续搅拌至少2h。
注:*车前草多糖通过热水浸提法得到,具体的浸提方法参照文献:车前草多糖的提取及纯化工艺研究[J].食品科技,2008,10:156-159。
用70℃去离子水制备6%大豆蛋白溶液,在这里溶液pH为7.0±0.3。过程为,将大豆蛋白和去离子水的混合物用1mol/L的NaOH溶液调到该pH,搅拌10min,然后再在不断搅拌加热的情况下将蛋白质溶液的温度上升至90℃,升温速率为3℃/min,当温度到达90℃后停止加热,在冷水浴中搅拌将溶液温度降至45℃。再用柠檬酸将蛋白质溶液的pH调到大豆蛋白的等电点以下(见表2SPI溶液的pH值)。
将蛋白质溶液持续搅拌20min,然后加入亲水胶体溶液。在最终体系中,亲水胶体的浓度为0.25%(w/w,基于乳液的总重计)。
在高速剪切条件下,把棕榈油加入到含有蛋白质/亲水胶体的混合液(棕榈油与该混合液的w/w为:1:4)中,10000rpm剪切2min,然后再高压均质,350bar(一级均质压力70bar,二级均质压力280bar),循环3次。最终把乳液的pH调到大豆蛋白的等电点以上(见表2终乳液pH),再在68-70℃下巴氏杀菌30min。
一步法制备乳液的消化数据见表2。同样的,1%Tween60制备乳液作为对照。
表2一步法制备乳液的体外消化数据
由此可见,一步法制备的乳液同样具有较好的控制脂肪消化的效果,这说明pH调节对乳液有很大的影响,能很好的控制脂肪的消化。
实施例9:不同pH条件下乳液的稳定性
按照以上实施例的方法制备乳液,其中SPI溶液的pH和终乳液的pH的调整如表3所示。不同pH对乳液稳定性评价方法采用实施例7中所述的出油稳定性法,不同pH的蛋白质溶液和不同pH的终乳液的稳定性数据见表3。
表3不同pH下乳液的稳定性
注:实验组中使用果胶作亲水胶体时,预乳液与果胶溶液的w/w为7:1。
通过试验得知,当终乳液的pH范围在6.8-8.6,或是2.4-3.5之间的时候,乳液稳定性较好,但是终乳液的pH范围在3.8-6.4范围内乳液稳定性较差。这主要是由于当pH范围接近蛋白质等电点时,其出油稳定性较差。
稳定的乳液是控制脂肪消化的基础。因此,在口味和用途允许的前提下,在调低pH和后来调高pH的操作中,可使pH尽量远离蛋白质的等电点。
实施例10:通过中性预乳液制备的乳液的消化情况
为制备6%(w/w,基于溶液的总重计)的大豆蛋白溶液,按量称取大豆蛋白,先用pH7.2±0.3的去离子水在70℃下搅拌10min,然后再在不断搅拌加热的情况下将蛋白质溶液的温度上升至90℃,升温速率为3℃/min,当温度到达90℃后停止加热,在冷水浴中搅拌将溶液温度降至45℃,得到初始蛋白乳液。
将棕榈油与上述初始蛋白乳液按w/w 1:9混合,在50℃条件下,10000rpm高速剪切2min,350bar(一级均质压力70bar,二级均质压力280bar)下高压均质循环3次,备用。
将亲水胶体溶液与上述预乳液进行混合(混合比为1:7),在较高转速下持续搅拌约30min后,二级乳液又进行一次高压均质,压力150bar(一级均质压力50bar,二级均质压力100bar),循环1次,并在68-70℃巴氏杀菌30min。不同配方的中性乳液体外消化数据见表4。
表4几种中性乳液的消化数据
注:
*用去离子水制备2%(w/v)的海藻酸钠、高甲氧基果胶的混合溶液,其中海藻酸钠和高甲氧基果胶的质量比为1:3,在室温下持续搅拌20min。
从表中数据可以看出,虽然表4中果胶和SPI的体系具有相对低一点的初始消化速率18%,但是相同配方下,经过预乳液pH调整后的该体系的初始消化数据仅为3%(见表1);同样,表4中SSPS和SPI的消化速率为23%,而经过预乳液pH调整后的该体系的初始消化数据也仅为3%(见表1)。
由此可见,当乳液制备过程中经历了pH调整这一步(通常是由pH低于蛋白质等电点调到高于等电点),其消化速率有显著的降低。
综上,本发明的方法可以作为降低脂肪消化速率、增强产品饱腹感的重要手段。
最后说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制。本领域技术人员在不脱离本发明技术方案的宗旨和范围的情况下,对本发明的技术方案进行的修改或者等同替换,均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (21)
1.一种减少脂肪消化的乳液,包括组分:水、油脂、亲水胶体和蛋白质,且基于乳液的总重计,油脂的含量为1%-60%,亲水胶体的含量为0.1%-4%,蛋白质的含量为0.05-5.0%;所述乳液的pH值在蛋白质的等电点以上,其特征在于,在乳液制备的过程中,包括:将蛋白质溶液或含有蛋白质溶液的预乳液的pH调到蛋白质的等电点以下,以及在乳液制备结束时将终乳液的pH调到蛋白质的等电点以上。
2.根据权利要求1所述的减少脂肪消化的乳液,其特征在于,所述亲水胶体选自以下的一种或多种:果胶、海藻酸盐、植物多糖、壳聚糖、刺槐豆胶、魔芋胶、瓜尔胶、阿拉伯胶、黄原胶、结冷胶、卡拉胶、角叉菜胶、淀粉类、纤维素及其衍生物。
3.根据权利要求1所述的减少脂肪消化的乳液,其特征在于,所述蛋白质为可作为乳化剂的蛋白质,所述蛋白质选自植物蛋白或者动物蛋白。
4.如权利要求3所述的减少脂肪消化的乳液,其特征在于,所述蛋白质选自牛奶蛋白、鸡蛋蛋白和谷物蛋白中的一种或多种。
5.如权利要求1所述的减少脂肪消化的乳液,其特征在于,所述蛋白质为大豆蛋白。
6.如权利要求1所述的减少脂肪消化的乳液,其特征在于,所述油脂为植物油、动物油和微生物油脂中的一种或多种。
7.如权利要求6所述的减少脂肪消化的乳液,其特征在于,所述植物油选自大豆油、菜籽油、葵花籽油、玉米油、橄榄油、棉籽油、棕榈油、棕榈仁油、米糠油、花生油和椰子油中的一种或多种。
8.如权利要求1所述的减少脂肪消化的乳液,其特征在于,所述乳液中还包括增稠剂、稳定剂、防腐剂、香精、色素、矿物质和维生素中的一种或多种。
9.根据权利要求8所述的减少脂肪消化的乳液,其特征在于,所述矿物质为微量元素。
10.如权利要求1所述的减少脂肪消化的乳液,其特征在于,所述乳液中,基于乳液的总重计,油脂的含量为10-30%。
11.如权利要求1所述的减少脂肪消化的乳液,其特征在于,所述乳液中,基于乳液的总重计,亲水胶体的含量为0.25%-0.50%。
12.如权利要求1所述的减少脂肪消化的乳液,其特征在于,所述乳液中,基于乳液的总重计,蛋白质的含量为0.5-3.8%。
13.权利要求1-12中任一项所述的减少脂肪消化的乳液的制备方法,所述减少脂肪消化的乳液包括组分:水、油脂、亲水胶体和蛋白质;其特征在于,所述乳液的制备过程包括:将蛋白质溶液或含有蛋白质溶液的预乳液的pH调到蛋白质的等电点以下,以及在乳液制备结束时将终乳液的pH调到蛋白质的等电点以上。
14.如权利要求13所述的制备方法,其特征在于,在乳液制备的过程中,油脂至少在进行以下步骤之一时加入:
1)在制备含有蛋白质溶液的预乳液时;和
2)在蛋白质溶液或含有蛋白质溶液的预乳液与亲水胶体或亲水胶体的溶液混合制备终乳液时。
15.根据权利要求13所述的制备方法,其特征在于,当所述蛋白质为大豆蛋白时,将蛋白质溶液或含有蛋白质溶液的预乳液的pH调到2.2-4.2;将终乳液的pH调到6.8-8.6。
16.如权利要求15所述的制备方法,其特征在于,将所述预乳液的pH调到2.5-3.5。
17.如权利要求15所述的制备方法,其特征在于,将所述终乳液的pH调到6.8-7.5。
18.如权利要求13-17中任一项所述的制备方法,其特征在于,所述方法包括:
制备蛋白质溶液,将蛋白质溶液的pH调到蛋白质的等电点以下;准备亲水胶体或将其制备为亲水胶体溶液;将蛋白质溶液和亲水胶体或亲水胶体溶液混合并加入油脂,经充分混合和乳化得乳液,然后将所得乳液的pH调到蛋白质的等电点以上;或
制备蛋白质溶液,将蛋白质溶液的pH调到蛋白质的等电点以下;再向蛋白质溶液中加入油脂,经充分混合和乳化得到酸性预乳液;准备亲水胶体或将其制备为亲水胶体溶液;将酸性预乳液与亲水胶体或亲水胶体溶液混合,经充分混合和乳化得乳液,然后将所得乳液的pH调到蛋白质的等电点以上;或
制备蛋白质溶液,向蛋白质溶液中加入油脂,经充分混合和乳化得预乳液,再将预乳液的pH调到蛋白质的等电点以下,得到酸性预乳液;准备亲水胶体或将其制备为亲水胶体溶液;将酸性预乳液与亲水胶体或亲水胶体溶液混合,经充分混合和乳化得乳液,然后将所得乳液的pH调到蛋白质的等电点以上。
19.由权利要求1-12中任一项所述的乳液制备的半固体或粉末。
20.权利要求1-12中任一项所述的乳液或由该乳液制备的半固体或粉末作为食品配料用于减少脂肪消化的用途。
21.一种食品或食品配料,其包含权利要求1-12中任一项所述的乳液或由该乳液制备的半固体或粉末。
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