CN109105873A - 一种脂肪替代物的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种脂肪替代物的制备方法。其制备方法为：以大米淀粉为原料，将所述大米淀粉与水加入配料罐中并加以搅拌得到淀粉浆液，加入PH调节液使所述淀粉浆液的pH值范围为5‑7。再将α‑淀粉酶加入所述淀粉浆液中得到淀粉发酵液，所述α‑淀粉酶用于使所述淀粉发酵液进行液化得到糊精。再将所述糊精进行灭酶后进行过滤、浓缩得到浓缩液。最后将所述浓缩液进行干燥后得到糊精粉粒，所述糊精粉粒过筛冷却后得到成品。本发明所提供的脂肪替代物的制备方法，解决了现有技术中脂肪替代物成本较高且影响食品的感官特性的技术问题。

Description

一种脂肪替代物的制备方法

技术领域

本发明涉及食品添加剂及其制备方法领域，具体涉及一种脂肪替代物的制备方法。

背景技术

脂肪是三大营养物质之一，它提供给人体所需的营养成分，但过多摄入脂肪则会引发肥胖、高血压、冠心病等疾病。脂肪是食物中的主要能量来源，它可以提供9keal/g能量，而蛋白质和碳水化合物提供4kcaL/g能量。美国膳食指南建议每人每日热量来源中脂肪不宜超过30％，饱和脂肪不宜超过10％。因此，很多国家都在致力于脂肪替代物的研究，脂肪替代物具有部分或者全部脂肪的性质，可以产生较少的热量，性质稳定，无色无味，添加到食品中不与其他组分发生不良反应，代谢过程中不被吸收或不完全被吸收，产生零热量或低热量。

脂肪替代物是一类加入到食品中用于替代脂肪，使得它们具有与同类全脂食品接近或相同感官效果，从而降低食品总热量的物质。脂肪替代物的使用能降低食品中的脂肪含量，从而能避免由于脂肪摄入过量造成的内胆固醇增高、高血压、高血脂、糖尿病、肥胖症和心脑血管疾病的发生。

碳水化合物基脂肪替代物：碳水化合物基脂肪替代物包括纤维素类、糊精类和改性淀粉等。碳水化合物基脂肪替代物能够提供4 Kcal/g的热量，但与水混合后提供的热量通常只有1-2Kcal/g，一些纤维素类则不提供热量。这类脂肪替代物主要用作增稠剂、稳定剂，也可以应用在食品中替代其脂肪，如乳制品、冷冻甜品、醫汁、沙拉醫、肉制品、供培食品、口香糖及糖果中，但是不能应用于油炸食品。其中最常见的是糊精类和改性淀粉类脂肪替代物，它们与水结合形成具有三维网状结构的凝胶，凝胶网可以截留大量的水，被截留的水具有一定的流动性，具有类似脂肪的质地和口感。它还具有涂抹性，呈现出脂肪的假塑性，像脂肪一样细腻粘滑，其味道在口腔中停留的时间也与脂肪停留的时间相同。树胶应用在沙拉酱和烘烤制品中，可作为稳定剂和增稠剂，保持低脂食品的水分。果胶也可以作为脂肪替代品，因为它具有凝胶性质。不易消化的纤维如纤维素被微粒化处理后也能够形成凝胶替代脂肪。菊粉是一种不易消化的天然低聚糖，依据它的功能特性也可以作为脂肪替代物不引起食品的风味，还可以稳定水相结构，提供乳脂的口感聚葡萄糖类与水结合时，能够形成具有脂肪功能特性的凝胶，用来替代食物中的糖和脂肪，保持食品的湿度，或者作为膨松剂替代糖和脂肪的体积。

作为脂肪替代物一方面不能影响食品的感官特性，另一方面应该原料易得且价格低廉，以利于其广泛应用于各类食品中。但是，现有的脂肪替代物还不能满足上述两点要求。

因此，如何以大米淀粉为原料制备脂肪替代物，且不影响食品的感官特性成为了亟待解决的问题。

发明内容

为解决现有技术中脂肪替代物成本较高且影响食品的感官特性的技术问题，本发明提供一种脂肪替代物。

一种脂肪替代物的制备方法，其具体包括以下步骤：

步骤1：将大米淀粉与水加入配料罐中并加以搅拌得到淀粉浆液，加入PH调节液使淀粉浆液的pH值范围为5-7；

步骤2：将α-淀粉酶加入淀粉浆液中，α-淀粉酶用于使淀粉浆液进行液化得到糊精；

步骤3：将糊精进行灭酶后进行过滤和浓缩得到浓缩液；

步骤4：将浓缩液进行干燥后得到糊精粉粒，再将糊精粉粒过筛冷却后得到成品。

可选的，在步骤1中，淀粉浆液的浓度范围为15-20波美度。

可选的，在步骤1中，PH调节液为碳酸钠。

可选的，在步骤2中，还在淀粉发酵液还加入了氯化钙。

可选的，在步骤3中，灭酶的条件为：温度范围为140- 160℃，压力范围为0.3-0.4Mpa，时间范围为10-30min。

可选的，在步骤4中，干燥的方式为喷雾干燥。

可选的，在步骤1中，淀粉浆液的pH值为6。

可选的，氯化钙占淀粉发酵液中的总质量的百分比为5％-10％。

相较于现有技术，本发明提供的脂肪替代物的制备方法具有以下有益效果：由于以大米淀粉为原料，将淀粉加水后再加酶调浆得到淀粉发酵液，然后进行液化得到糊精；将糊精进行灭酶后进行过滤、浓缩、干燥、过筛冷却后得到成品。所以本发明所提供脂肪替代物的制备方法原料易得，价格低廉，适用于工业化生产，且由于本方法所采用的制备条件使得制得的脂肪替代物性能较好，应用在食品中基本不影响食品的感官特性。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。

实施例1

本发明提供一种脂肪替代物的制备方法，其具体包括以下步骤：

步骤1：以大米淀粉为原料，将大米淀粉与水加入配料罐中并加以搅拌得到淀粉浆液，在具体实施例中，淀粉浆液浓度为15波美度。加入PH调节液使淀粉浆液的pH值范围为5。

需要说明的是，粮食类的作物中大都含有大量淀粉，有玉米淀粉、马铃薯淀粉、小麦淀粉、大米淀粉等等，但在本发明中，采用大米淀粉为原料。大米淀粉由直链淀粉和支链淀粉组成，因为有较多的低分子量多糖、蛋白质和脂肪，因而具有性质上的独特性。

将大米淀粉与水在配料罐中混合均匀，并调节淀粉浆液至一定的浓度。

步骤2：将α-淀粉酶加入淀粉浆液中得到淀粉发酵液，α-淀粉酶用于使淀粉发酵液进行液化得到糊精。

在具体实施例中，淀粉发酵液中还加入了占其总质量百分比为 5％的氯化钙。其作为淀粉酶的保护剂和激活剂，可以提高α-淀粉酶的活性。

需要说明的是，液化的目的是通过α-淀粉酶的作用，将淀粉分解为糊精。要求液化后不粘稠，表面不结皮，有很好的流动性和过滤性，用碘液检验没有蓝色反应，DE达到标准值。

步骤3：将糊精进行灭酶后进行过滤、浓缩得到浓缩液。

在具体实施例中，灭酶的条件为：温度范围为140℃，压力范围为0.3Mpa，时间范围为10min。

需要说明的是，酶蛋白在高温下会变性失活，利用这个特性，在灭酶过程中，使物料与蒸汽接触，使料液的温度迅速升150℃。但是接触时间不能过长，否则会影响产品的口感、色泽和营养价值。采用0.35Mpa高压灭酶，α-淀粉酶的存活率为15％，采用此方法灭酶，即能保证产品质量，又降低了劳动消耗指数。由于灭酶后的料液为高温高压液体，因此需先进入缓冲罐中进行减压降温。

过滤的方法取决于物料的组成和形态，分散介质的黏度、密度及化学性质，分散介质的颗粒大小，颗粒特性。本工序为液体在压力、重力的作用下将活性炭从混合液中分离。

浓缩就是从溶液中去除部分溶剂的操作过程，是使溶质和溶剂的均匀混合液实现部分分离的过程，以使物料最终达到一个低溶剂含量的相对稳定的状态，是一个溶剂在物料内部借对流扩散作用从呈液相物料内部到达液相表面而后除去的过程。

步骤4：将浓缩液进行干燥后得到糊精粉粒，糊精粉粒过筛冷却后得到成品。在具体实施例中，干燥的方式为喷雾干燥。

需要说明的是，喷雾干燥的基本原理是通过向干燥塔内引入温度高且相对湿度很低的干空气，物料经过高压泵或高速离心机作用分散成雾滴，与热风接触从而进行热交换。由于物料形成了无数的液滴，表面积增加，增加了水的蒸发速度，在十几秒甚至几秒钟内可将物料中的水分迅速蒸发。被蒸发的废气由排风机送入大气。塔内固体颗粒由锥体下端出料口的旋转出料阀自动卸出塔外，送入电动振动筛进行筛选后计量包装。

经干燥后的糊精粉粒由振动筛筛入螺旋输送装置，然后用自动包装机进行包装。包装材料分两层：内层聚乙烯塑料袋，该材料对食品产品无毒害污染；外层耐磨损材料，该材料起到保护成品的作用。

实施例2

本发明提供一种脂肪替代物的制备方法，其具体包括以下步骤：

步骤1：以大米淀粉为原料，将大米淀粉与水加入配料罐中并加以搅拌得到淀粉浆液，在具体实施例中，淀粉浆液浓度为20波美度。加入PH调节液使淀粉浆液的pH值范围为7。

需要说明的是，粮食类的作物中大都含有大量淀粉，有玉米淀粉、马铃薯淀粉、小麦淀粉、大米淀粉等等，但在本发明中，采用大米淀粉为原料。大米淀粉由直链淀粉和支链淀粉组成，因为有较多的低分子量多糖、蛋白质和脂肪，因而具有性质上的独特性。

将大米淀粉与水在配料罐中混合均匀，并调节淀粉浆液至一定的浓度。

步骤2：将α-淀粉酶加入淀粉浆液中得到淀粉发酵液，α-淀粉酶用于使淀粉发酵液进行液化得到糊精。

在具体实施例中，淀粉发酵液中还加入了占其总质量百分比为 10％的氯化钙。其作为淀粉酶的保护剂和激活剂，可以提高α-淀粉酶的活性。

需要说明的是，液化的目的是通过α-淀粉酶的作用，将淀粉分解为糊精。要求液化后不粘稠，表面不结皮，有很好的流动性和过滤性，用碘液检验没有蓝色反应，DE达到标准值。

步骤3：将糊精进行灭酶后进行过滤、浓缩得到浓缩液。

在具体实施例中，灭酶的条件为：温度范围为160℃，压力范围为0.4Mpa，时间范围为30min。

需要说明的是，酶蛋白在高温下会变性失活，利用这个特性，在灭酶过程中，使物料与蒸汽接触，使料液的温度迅速升150℃。但是接触时间不能过长，否则会影响产品的口感、色泽和营养价值。采用0.35Mpa高压灭酶，α-淀粉酶的存活率为15％，采用此方法灭酶，即能保证产品质量，又降低了劳动消耗指数。由于灭酶后的料液为高温高压液体，因此需先进入缓冲罐中进行减压降温。

过滤的方法取决于物料的组成和形态，分散介质的黏度、密度及化学性质，分散介质的颗粒大小，颗粒特性。本工序为液体在压力、重力的作用下将活性炭从混合液中分离。

浓缩就是从溶液中去除部分溶剂的操作过程，是使溶质和溶剂的均匀混合液实现部分分离的过程，以使物料最终达到一个低溶剂含量的相对稳定的状态，是一个溶剂在物料内部借对流扩散作用从呈液相物料内部到达液相表面而后除去的过程。

步骤4：将浓缩液进行干燥后得到糊精粉粒，糊精粉粒过筛冷却后得到成品。在具体实施例中，干燥的方式为喷雾干燥。

需要说明的是，喷雾干燥的基本原理是通过向干燥塔内引入温度高且相对湿度很低的干空气，物料经过高压泵或高速离心机作用分散成雾滴，与热风接触从而进行热交换。由于物料形成了无数的液滴，表面积增加，增加了水的蒸发速度，在十几秒甚至几秒钟内可将物料中的水分迅速蒸发。被蒸发的废气由排风机送入大气。塔内固体颗粒由锥体下端出料口的旋转出料阀自动卸出塔外，送入电动振动筛进行筛选后计量包装。

经干燥后的糊精粉粒由振动筛筛入螺旋输送装置，然后用自动包装机进行包装。包装材料分两层：内层聚乙烯塑料袋，该材料对食品产品无毒害污染；外层耐磨损材料，该材料起到保护成品的作用。

实施例3

本发明提供一种脂肪替代物的制备方法，其具体包括以下步骤：

步骤1：以大米淀粉为原料，将大米淀粉与水加入配料罐中并加以搅拌得到淀粉浆液，在具体实施例中，淀粉浆液浓度为18波美度。加入PH调节液使淀粉浆液的pH值范围为6。

需要说明的是，粮食类的作物中大都含有大量淀粉，有玉米淀粉、马铃薯淀粉、小麦淀粉、大米淀粉等等，但在本发明中，采用大米淀粉为原料。大米淀粉由直链淀粉和支链淀粉组成，因为有较多的低分子量多糖、蛋白质和脂肪，因而具有性质上的独特性。

将大米淀粉与水在配料罐中混合均匀，并调节淀粉浆液至一定的浓度。

步骤2：将α-淀粉酶加入淀粉浆液中得到淀粉发酵液，α-淀粉酶用于使淀粉发酵液进行液化得到糊精。

在具体实施例中，淀粉发酵液中还加入了占其总质量百分比为 8％的氯化钙。其作为淀粉酶的保护剂和激活剂，可以提高α-淀粉酶的活性。

需要说明的是，液化的目的是通过α-淀粉酶的作用，将淀粉分解为糊精。要求液化后不粘稠，表面不结皮，有很好的流动性和过滤性，用碘液检验没有蓝色反应，DE达到标准值。

步骤3：将糊精进行灭酶后进行过滤、浓缩得到浓缩液。

在具体实施例中，灭酶的条件为：温度范围为150℃，压力范围为0.35Mpa，时间范围为20min。

需要说明的是，酶蛋白在高温下会变性失活，利用这个特性，在灭酶过程中，使物料与蒸汽接触，使料液的温度迅速升150℃。但是接触时间不能过长，否则会影响产品的口感、色泽和营养价值。采用0.35Mpa高压灭酶，α-淀粉酶的存活率为15％，采用此方法灭酶，即能保证产品质量，又降低了劳动消耗指数。由于灭酶后的料液为高温高压液体，因此需先进入缓冲罐中进行减压降温。

过滤的方法取决于物料的组成和形态，分散介质的黏度、密度及化学性质，分散介质的颗粒大小，颗粒特性。本工序为液体在压力、重力的作用下将活性炭从混合液中分离。

浓缩就是从溶液中去除部分溶剂的操作过程，是使溶质和溶剂的均匀混合液实现部分分离的过程，以使物料最终达到一个低溶剂含量的相对稳定的状态，是一个溶剂在物料内部借对流扩散作用从呈液相物料内部到达液相表面而后除去的过程。

步骤4：将浓缩液进行干燥后得到糊精粉粒，糊精粉粒过筛冷却后得到成品。在具体实施例中，干燥的方式为喷雾干燥。

需要说明的是，喷雾干燥的基本原理是通过向干燥塔内引入温度高且相对湿度很低的干空气，物料经过高压泵或高速离心机作用分散成雾滴，与热风接触从而进行热交换。由于物料形成了无数的液滴，表面积增加，增加了水的蒸发速度，在十几秒甚至几秒钟内可将物料中的水分迅速蒸发。被蒸发的废气由排风机送入大气。塔内固体颗粒由锥体下端出料口的旋转出料阀自动卸出塔外，送入电动振动筛进行筛选后计量包装。

经干燥后的糊精粉粒由振动筛筛入螺旋输送装置，然后用自动包装机进行包装。包装材料分两层：内层聚乙烯塑料袋，该材料对食品产品无毒害污染；外层耐磨损材料，该材料起到保护成品的作用。

实施例4

本发明提供一种脂肪替代物的制备方法，其具体包括以下步骤：

步骤1：以大米淀粉为原料，将大米淀粉与水加入配料罐中并加以搅拌得到淀粉浆液，在具体实施例中，淀粉浆液浓度为16波美度。加入碳酸钠使淀粉浆液的pH值范围为6。

需要说明的是，粮食类的作物中大都含有大量淀粉，有玉米淀粉、马铃薯淀粉、小麦淀粉、大米淀粉等等，但在本发明中，采用大米淀粉为原料。大米淀粉由直链淀粉和支链淀粉组成，因为有较多的低分子量多糖、蛋白质和脂肪，因而具有性质上的独特性。

将大米淀粉与水在配料罐中混合均匀，并调节淀粉浆液至一定的浓度。

步骤2：将α-淀粉酶加入淀粉浆液中得到淀粉发酵液，α-淀粉酶用于使淀粉发酵液进行液化得到糊精。

在具体实施例中，淀粉发酵液中还加入了占其总质量百分比为 8％的氯化钙。其作为淀粉酶的保护剂和激活剂，可以提高α-淀粉酶的活性。

需要说明的是，液化的目的是通过α-淀粉酶的作用，将淀粉分解为糊精。要求液化后不粘稠，表面不结皮，有很好的流动性和过滤性，用碘液检验没有蓝色反应，DE达到标准值。

步骤3：将糊精进行灭酶后进行过滤、浓缩得到浓缩液。

在具体实施例中，灭酶的条件为：温度范围为155℃，压力范围为0.3Mpa，时间范围为15min。

需要说明的是，酶蛋白在高温下会变性失活，利用这个特性，在灭酶过程中，使物料与蒸汽接触，使料液的温度迅速升150℃。但是接触时间不能过长，否则会影响产品的口感、色泽和营养价值。采用0.35Mpa高压灭酶，α-淀粉酶的存活率为15％，采用此方法灭酶，即能保证产品质量，又降低了劳动消耗指数。由于灭酶后的料液为高温高压液体，因此需先进入缓冲罐中进行减压降温。

过滤的方法取决于物料的组成和形态，分散介质的黏度、密度及化学性质，分散介质的颗粒大小，颗粒特性。本工序为液体在压力、重力的作用下将活性炭从混合液中分离。

浓缩就是从溶液中去除部分溶剂的操作过程，是使溶质和溶剂的均匀混合液实现部分分离的过程，以使物料最终达到一个低溶剂含量的相对稳定的状态，是一个溶剂在物料内部借对流扩散作用从呈液相物料内部到达液相表面而后除去的过程。

步骤4：将浓缩液进行干燥后得到糊精粉粒，糊精粉粒过筛冷却后得到成品。在具体实施例中，干燥的方式为喷雾干燥。

需要说明的是，喷雾干燥的基本原理是通过向干燥塔内引入温度高且相对湿度很低的干空气，物料经过高压泵或高速离心机作用分散成雾滴，与热风接触从而进行热交换。由于物料形成了无数的液滴，表面积增加，增加了水的蒸发速度，在十几秒甚至几秒钟内可将物料中的水分迅速蒸发。被蒸发的废气由排风机送入大气。塔内固体颗粒由锥体下端出料口的旋转出料阀自动卸出塔外，送入电动振动筛进行筛选后计量包装。

经干燥后的糊精粉粒由振动筛筛入螺旋输送装置，然后用自动包装机进行包装。包装材料分两层：内层聚乙烯塑料袋，该材料对食品产品无毒害污染；外层耐磨损材料，该材料起到保护成品的作用。

淀粉基脂肪替代品的原理：

淀粉及其衍生物为基质的脂肪替代物主要包括水解淀粉制备的低DE值麦芽糊精、酸解淀粉、酷化淀粉等。淀粉基脂肪替代物之所以能够替代脂肪是因为与水结合，可以形成热可逆凝胶，这是支链淀粉中线性链和直连淀粉共同作用的结果。长链和聚合度大于6的短链共同作用形成结晶，直连淀粉分子和支链外侧线性部分也可以与直链淀粉分子相互作用形成微小晶体，由于长直链淀粉分子链能形成多个网络节点穿过晶体，达到一定浓度时就形成了凝胶网状结构凝胶网结构可以截留大量的水将其保持在其中，使之具有一定的流动性，在唾液淀粉酶分解及口腔温度的作用下产生类似脂肪滑腻、浓厚的口感。这类凝胶具有较好的涂抹性，表现为类似于脂肪的假塑性。另外，淀粉基脂肪替代物粒径大小也决定其用作替代脂肪的重要因素，脂肪替代物的粒径大小直接关系到它的脂肪模拟性，粒径过小，舌头无法辨别出单个颗粒，使用时无颗粒感，从而形成类似于脂肪的顺滑口感，如果粒径过大就会产生强烈的粗糙感，失去与脂肪相同的质感。

相较于现有技术，本发明提供的脂肪替代物的制备方法具有以下有益效果：由于以大米淀粉为原料，将淀粉加水后再加酶调浆得到淀粉发酵液，然后进行液化得到糊精；将糊精进行灭酶后进行过滤、浓缩、干燥、过筛冷却后得到成品。所以本发明所提供脂肪替代物的制备方法原料易得，价格低廉，适用于工业化生产，且由于本方法所采用的制备条件使得制得的脂肪替代物性能较好，应用在食品中基本不影响食品的感官特性。

Claims (8)

1.一种脂肪替代物的制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

步骤1：将所述大米淀粉与水加入配料罐中并加以搅拌得到淀粉浆液，加入PH调节液使所述淀粉浆液的pH值范围为5-7；

步骤2：将α-淀粉酶加入所述淀粉浆液中，所述α-淀粉酶用于使所述淀粉浆液进行液化得到糊精；

步骤3：将所述糊精进行灭酶后进行过滤和浓缩得到浓缩液；

步骤4：将所述浓缩液进行干燥后得到糊精粉粒，再将所述糊精粉粒过筛冷却后得到成品。

2.如权利要求1所述的一种脂肪替代物的制备方法，其特征在于，在所述步骤1中，所述淀粉浆液的浓度范围为15-20波美度。

3.如权利要求1所述的一种脂肪替代物的制备方法，其特征在于，在所述步骤1中，所述PH调节液为碳酸钠。

4.如权利要求1所述的一种脂肪替代物的制备方法，其特征在于，在所述步骤2中，还在所述淀粉发酵液还加入了氯化钙。

5.如权利要求1所述的一种脂肪替代物的制备方法，其特征在于，在所述步骤3中，所述灭酶的条件为：温度范围为140-160℃，压力范围为0.3-0.4Mpa，时间范围为10-30min。

6.如权利要求1所述的一种脂肪替代物的制备方法，其特征在于，在所述步骤4中，所述干燥的方式为喷雾干燥。

7.如权利要求1所述的一种脂肪替代物的制备方法，其特征在于，在所述步骤1中，所述淀粉浆液的pH值为6。

8.如权利要求4所述的一种脂肪替代物的制备方法，其特征在于，氯化钙占所述淀粉发酵液中的总质量的百分比为5％-10％。