CN108323704B - 一种基于海藻多糖的w1/o/w2脂肪替代物及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于海藻多糖的W1/O/W2脂肪替代物的制备方法。W1代表第一水相，W2代表第二水相，O代表油相，以溶解有亲油性乳化剂的植物油作为油相，无机盐溶液作为第一水相，二者第一次乳化得到主乳液；以溶解有卡拉胶的无机盐溶液作为第二水相，与所述主乳液第二次乳化后凝胶，得到W1/O/W2脂肪替代物。有益效果：本发明根据乳化稳定性探究出最合适的内外水相与油相的质量比，采取特殊的分段搅拌的方式促进乳化，运用双乳化技术与卡拉胶的凝胶特性研究出一种固态的W1/O/W2新型脂肪替代物。
Description
技术领域
本发明涉及脂肪替代物加工技术领域，尤其涉及一种基于海藻多糖的W1/O/W2脂肪替代物及其制备方法。
背景技术
玉米油富含油酸、亚油酸、亚麻酸等不饱和脂肪酸，还含有维生素E、维生素A、植物甾醇、卵磷脂、辅酶、β-胡萝卜素等营养成分，是一种营养丰富的保健油脂。
卡拉胶又称为鹿角菜胶和角叉菜胶，主要是从红藻的角叉菜属、麒麟菜属、杉藻属及沙菜属等品种海藻中提取的天然高分子多糖物质，是海藻胶的重要组成部分。卡拉胶是一种天然的海藻硫酸半乳聚糖，具有抗氧化性、抗病毒、抗肿瘤、抗血栓形成、抗炎等生物活性功能。加之其持水性和保水性非常好，既可作为增稠剂、凝胶剂，又可以作为乳化剂和稳定剂。卡拉胶能够明显改善相关制品的硬度、咀嚼性和胶黏性，也能改善制品的整体质构。添加到肉类制品中能够显著改善肉品的切片性，增加肉品弹性，降低肉品水分活度。在本发明中使用卡拉胶，不仅起到乳化作用，还具有较好的生物活性。
脂肪替代物是目前减少脂肪摄入的一个新的研究方向。随着生活条件的改善，人们的脂肪摄入慢慢增多，脂肪虽是人体必需的营养物质，但过多的脂肪摄入会造成肥胖，进而造成糖尿病、心血管疾病等慢性病。而单纯的减少肉制品配方中的脂肪含量会严重影响产品的风味、质构和口感等特性，这会导致产品难以被消费者接受进而影响产品的销售。
然而目前市场上尚未有一种既可以维持肉制品的香味、口感和质地，又可以大大减少脂肪、胆固醇含量的脂肪替代物，从而减少了人们患心血管疾病的风险，也为糖尿病、心血管病患者带来了福音。
发明内容
本发明针对上述现有技术的不足，提供一种脂肪含量低、稳定性高的W1/O/W2脂肪替代物及其制备方法。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：
一种基于海藻多糖的W1/O/W2脂肪替代物的制备方法，W1代表第一水相，W2代表第二水相，O代表油相，以溶解有亲油性乳化剂的植物油作为油相，无机盐溶液作为第一水相，二者第一次乳化得到主乳液；以溶解有卡拉胶的无机盐溶液作为第二水相，与所述主乳液第二次乳化后凝胶，得到W1/O/W2脂肪替代物。
优选地，所述制备方法步骤包括：
（1）油相的制备：将植物油用55-65℃的水浴保温5-15min，再将亲油性乳化剂溶解到所述植物油中；
所述亲油性乳化剂的重量占所述植物油的重量的0.5%-1%；
（2）第一水相的制备：配制0.1%-0.4%无机盐溶液，用55-65℃水浴保温5-15min后形成所述第一水相；
（3）初混：步骤（1）制备的油相和步骤（2）制备的第一水相按7:3-5:5的重量比例混合，在摇动水浴条件下混合后，冷却至室温形成初混液；
（4）第一次乳化：步骤（3）制备的初混液按照高速搅拌的方式进行乳化、均质，得到主乳液；
（5）第二水相的制备：取0.1%-0.4%无机盐溶液于70-95℃水浴保温5-15min，加入占无机盐溶液重量0.5%-1%的卡拉胶溶解，形成第二水相；
（6）第二次乳化及凝胶：步骤（4）制备的主乳液与步骤（5）制备的第二水相按3:7-5:5的重量比例混合，在室温下高速搅拌后，室温静置进行凝胶，得到W1/O/W2脂肪替代物。
优选地，所述步骤（4）中高速搅拌方式为分段式高速搅拌方式，具体为：所述初混液按照每搅拌3min静置5min，共搅拌4次的分段式高速搅拌。
优选地，所述亲油性乳化剂为蔗糖脂肪酸酯、单硬脂酸甘油酯、酪蛋白酸钠、卵磷脂。更优选的，所述亲油性乳化剂为蔗糖脂肪酸酯。
优选地，所述植物油为玉米油、大豆油、橄榄油。更优选的，所述植物油为玉米油。
优选地，所述无机盐溶液为NaCl溶液、KCl溶液。更优选的，所述无机盐溶液为NaCl溶液。
本发明还提供一种基于海藻多糖的W1/O/W2脂肪替代物，所述W1/O/W2脂肪替代物中以溶解有蔗糖脂肪酸酯的玉米油作为油相，NaCl溶液作为第一水相，以溶解有卡拉胶的NaCl溶液作为第二水相，其中W1代表第一水相，W2代表第二水相，O代表油相。
有益效果：本发明根据乳化稳定性探究出最合适的内外水相与油相的质量比，采取特殊的分段搅拌的方式促进乳化，运用双乳化技术与卡拉胶的凝胶特性研究出一种固态的W1/O/W2新型脂肪替代物。
W1/O/W2新型脂肪替代物配方具有独创性，经过检测，W1/O/W2脂肪替代物的大部分成分都是水（80.21-86%），其脂肪含量微乎其微，仅有5.10-7%，而猪肉背脂等通常的脂肪，其脂肪含量都高达90%以上。所制备的脂肪替代物在质构数据上与猪肉背脂也非常接近，因此，其在使脂肪含量减少的基础上解决了给肉制品因脂肪减少而带来的口感和质地缺陷。并运用卡拉胶的凝胶特性将乳液转化为固态，便于使用。
具体实施方式
本发明提供一种W1/O/W2脂肪替代物的制备方法，W1代表第一水相，W2代表第二水相，O代表油相，以溶解有亲油性乳化剂的植物油作为油相，无机盐溶液作为第一水相，二者第一次乳化得到主乳液；以溶解有卡拉胶的无机盐溶液作为第二水相，与所述主乳液第二次乳化后凝胶，得到W1/O/W2脂肪替代物。具体的，首先将油相和第一水相初混，形成初混液；将初混液按照高速搅拌的方式进行乳化、均质，得到主乳液；再将主乳液和第二水相混合，凝胶后得到W1/O/W2脂肪替代物。
本发明采用多层分散系统的双乳化技术，具有“两膜三相”的多隔室结构，本发明水包油和油包水状态共存。本发明W1/O/W2多重乳液是在HLB值高、低不同的两种性质乳化剂作用下形成的一种复杂的乳液体系，乳液存在内外两个界面，这使得内相W1可以被有效保护，其稳定性比单纯的水包油或油包水乳液更好，且两水相使得其中脂肪含量更低。
本发明所述亲油性乳化剂HLB值不超过8，亲水性乳化剂的HLB值在10-20之间。亲油性乳化剂可选择蔗糖脂肪酸酯、单硬脂酸甘油酯、酪蛋白酸钠、卵磷脂等，亲水性乳化剂选择卡拉胶对本发明是重要的，因为卡拉胶既是亲水性乳化剂又是重要的凝固剂，由此制得本发明固态的W1/O/W2新型脂肪替代物。将卡拉胶添加到肉制品中，能够明显改善制品的硬度、咀嚼性和胶黏性，也能改善制品的整体质构。卡拉胶能够减少肉制品的蒸煮损失，增加肉品出品率，显著改善肉品的切片性，增加肉品弹性，降低肉品水分活度。
本发明水相中添加有无机盐，能够很好地降低乳化剂在水相中的溶解度。尤其单硬脂酸甘油酯在水合时会形成离子键，这个离子键的键能远远大于油包水乳化剂亲水端水合时形成的氢键，这种作用类似于“盐析”效应，使得乳化剂在油相中的溶解度增大；另一方面，加入单硬脂酸甘油酯可以使乳化颗粒带电，乳化颗粒由于排斥作用，能够维持连续相的结构，使得体系更加稳定。
本发明将初混液按照每搅拌3min静置5min，共搅拌4次的分段搅拌方式是重要的，使乳液的稳定性更高。本发明经过创造性劳动，得到高速搅拌方式具体为：所述初混液按照每搅拌3min静置5min、共搅拌4次的分段式高速搅拌的方式。对比中，连续搅拌12min的过程中，主乳液的离心稳定性一直呈上升的趋势，而且在静置一段时间后，乳液分层严重，乳化不完全；在分段搅拌方式的操作下，两次搅拌3min后，其稳定性与连续搅拌12min相近，继续进行第三次与第四次搅拌，主乳液的离心稳定性继续增加，第三次至第四次搅拌，稳定性增加不明显，再静置一段时间后，几乎无油析出，离心后没有水层存在，说明乳化较完全，油能够很好的把水包住。
本发明根据乳化稳定性探究出最合适的内外水相与油相的质量比，具体为：油相和第一水相按7:3-5:5的重量比例混合，主乳液与第二水相按3:7-5:5的重量比例混合，主乳液的质量比根据乳化稳定性确定，由实验发现，7:3-5:5的质量比范围内形成的油包水乳化液稳定性最好；二次乳化的质量比例根据所形成的脂肪替代物的质构性质决定，3:7-5:5的质量比例其质构数据更接近猪肉背脂，其他质量比的硬度和弹性均不及猪肉背脂。
实施例1：
（1）取玉米油于烧杯中，55℃水浴保温15min，将占玉米油重量0.7%蔗糖脂肪酸酯溶解于玉米油中，形成油相（O）；
（2）配制0.3%NaCl溶液，于55℃水浴保温10min，作为第一水相（W1）；
（3）油相（O）与第一水相（W1）按质量比7:3混合，摇动水浴混合后，冷却到室温（25℃左右）；
（4）用高速搅拌棒采取每搅拌3min静置5min、共搅拌4次的分段搅拌方式进行搅拌，均质，完成第一次乳化，形成（W1/O）主乳液；
（5）取0.3%NaCl溶液于80℃水浴保温10min，加入占无机盐溶液重量0.5%卡拉胶溶解，形成第二水相（W2），继续80℃水浴保温30min以提高溶解度；
（6）已制备好的W1/O主乳液与第二水相质量比5:5混合，高速搅拌；室温凝胶后即形成W1/O/W2新型脂肪替代物，可在冷藏的条件下贮藏。
实施例2：
（1）取玉米油于烧杯中，65℃水浴保温10min，将占玉米油重量0.7%蔗糖脂肪酸酯溶解于玉米油中，形成油相（O）；
（2）配制0.4%NaCl溶液，于65℃水浴保温15min，作为第一水相（W1）；
（3）油相（O）与第一水相（W1）按质量比5:5混合，摇动水浴混合后，冷却到室温（25℃左右）；
（4）用高速搅拌棒采取每搅拌3min静置5min、共搅拌4次的分段搅拌方式进行搅拌，均质，完成第一次乳化，形成（W1/O）主乳液；
（5）取0.4%NaCl溶液于85℃水浴保温15min，加入占无机盐溶液重量0.8%卡拉胶溶解，形成第二水相（W2），继续85℃水浴保温20min以提高溶解度；
（6）已制备好的W1/O主乳液与第二水相质量比3:7混合，高速搅拌；室温凝胶后即形成W1/O/W2新型脂肪替代物，可在冷藏的条件下贮藏。
本发明将W1/O/W2新型脂肪替代物添加到肉制品中代替动物脂肪，例如将其应用于香肠中，当替代物占香肠总质量的20%，来替代其中的全部猪肉背脂时，与不含脂肪替代物的香肠相比，脂肪被替代65.58%，此时香肠的脂肪含量仅8.74%，达到了低脂肉制品脂肪含量需低于10%的要求，完美的达到了脂肪替代的作用，而且从质构数据来看，对肉制品的pH、持水力和感官质构特性没有显著的影响。
Claims (5)
1.一种基于海藻多糖的W1/O/W2脂肪替代物的制备方法，其特征在于，W1代表第一水相，W2代表第二水相，O代表油相，以溶解有亲油性乳化剂的植物油作为油相，无机盐溶液作为第一水相，二者第一次乳化得到主乳液；以溶解有卡拉胶的无机盐溶液作为第二水相，与所述主乳液第二次乳化后凝胶，得到W1/O/W2脂肪替代物；
所述制备方法步骤包括：
（1）油相的制备：将植物油用55-65℃的水浴保温5-15min，再将亲油性乳化剂溶解到所述植物油中；
所述亲油性乳化剂的重量占所述植物油的重量的0.5%-1%；
（2）第一水相的制备：配制0.1%-0.4%无机盐溶液，用55-65℃水浴保温5-15min后形成所述第一水相；
（3）初混：步骤（1）制备的油相和步骤（2）制备的第一水相按7:3-5:5的重量比例混合，在摇动水浴条件下混合后，冷却至室温形成初混液；
（4）第一次乳化：步骤（3）制备的初混液按照高速搅拌的方式进行乳化、均质，得到主乳液；
（5）第二水相的制备：取0.1%-0.4%无机盐溶液于70-95℃水浴保温5-15min，加入占无机盐溶液重量0.5%-1%的卡拉胶溶解，形成第二水相；
（6）第二次乳化及凝胶：步骤（4）制备的主乳液与步骤（5）制备的第二水相按3:7-5:5的重量比例混合，在室温下高速搅拌后，室温静置进行凝胶，得到W1/O/W2脂肪替代物。
2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤（4）中高速搅拌方式为分段式高速搅拌方式，具体为：所述初混液按照每搅拌3min静置5min，共搅拌4次的分段式高速搅拌。
3.如权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述亲油性乳化剂为蔗糖脂肪酸酯。
4.如权利要求1或2任一项所述的制备方法，其特征在于，所述植物油为玉米油。
5.如权利要求1或2任一项所述的制备方法，其特征在于，所述无机盐溶液为NaCl溶液。
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