CN112314715A

CN112314715A - 一种降低油脂在机体累计程度的食品乳状液及其制备方法和应用

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Publication number: CN112314715A
Application number: CN202010982875.1A
Authority: CN
Inventors: 李林; 陈冲; 王源; 周宁; 王鹏杰
Original assignee: Yihai Shanghai Food Co ltd
Current assignee: Yihai Shanghai Food Co ltd
Priority date: 2020-09-17
Filing date: 2020-09-17
Publication date: 2021-02-05

Abstract

本发明公开了一种降低油脂在机体累计程度的食品乳状液及其制备方法和应用，所述食品乳状液以酪蛋白软凝胶颗粒为乳化剂，以中长链甘油三酯(MLCT)为油相，制备形成的水包油乳液；所述乳化剂以交联剂交联酪蛋白酸钠形成；所述交联剂为谷氨酰胺转氨酶或京尼平。所述食品乳状液的制备方法包括酪蛋白软凝胶颗粒乳化剂的制备和乳化体系的制备。本发明在保留脂肪口感和风味的前提下，通过抑制脂肪的消化及促进摄入脂肪的代谢来实现减少脂肪在人体内的积累的目的。

Description

一种降低油脂在机体累计程度的食品乳状液及其制备方法和应用

技术领域

本发明属于功能食品技术领域，特别涉及一种降低油脂在机体累计程度的食品乳状液及其制备方法和应用。

背景技术

近10年来，由于人们生活水平不断提高，人们的饮食习惯和结构也随之变化很大，食用油的摄入逐年上升。从06年到16年我国人均年食用油增长41.7％，且中国居民每日烹调油摄入量远超过中国居民膳食指南推荐每日烹调油摄入量。沙拉酱、蛋黄酱、芝麻酱、奶油等食品脂肪含量均在20％以上。脂肪过量摄入和积累会引起一系列慢性病如肥胖、高血脂、高血压、高血糖、心脑血管等疾病。随着消费者健康意识的提高，越来越多的消费者倾向选择具有较低油脂含量的食品。然而油脂在食品加工中发挥着不可或缺的作用，能够赋予食品润滑的口感、独特的风味。因此，直接降低脂肪含量会导致食物感官特性变差，影响食物品质及消费者的可接受性。

人体对油脂的摄入包括消化和吸收两个连续的过程，这两个过程主要发生在小肠。小肠中的胆盐与油脂混合，它通过竞争吸附取代油水界面原有的乳化剂，吸附到油滴表面，同时脂肪酶结合到胆盐所置换的位置上与油滴基质接触，从而将甘油三酯降解成单酰甘油和游离脂肪酸这类易被人体吸收的物质。这些物质溶于胆汁酸形成微团而被小肠表皮细胞吸收后，再在表皮细胞合成甘油三酯，形成乳糜微粒通过淋巴管进入血液并运输到体内各个组织(如脂肪组织、肝脏、肌肉)进行积累。因此，减少脂肪的摄入(抑制脂肪降解)或加速摄入脂肪的代谢(减少脂肪积累)能够实现低脂的目的。

目前为了降低脂肪摄入量，研究制备了水包油包水乳液，所谓水包油包水乳液是指在油相中含有水滴，而这种含有水滴的油又被均匀地分散在水溶液中而构成的多相体系，其油相内部的甘油三酯被大量水所代替，能有效地降低人体对脂肪的摄入。但是水包油包水乳液稳定性较差，在内外水相渗透压差的作用下，乳液内水相易失水或吸水，从而使乳液结构改变。水包油包水乳液的不稳定性限制了其在食品中的应用。此外，尽管水包油包水乳液能降低脂肪摄入的总量，但是摄入的脂肪仍然能够在体内进行积累。

如何增加水包油包水乳液在食品中的稳定性，在保留脂肪口感和风味的前提下，降低脂肪的摄入以及积累是目前亟待解决的问题。

发明内容

针对上述存在的问题，本发明的目的在于提出一种降低油脂在机体累计程度的食品乳状液及其制备方法和应用，采用可食性软凝胶型酪蛋白软凝胶颗粒乳化中长链甘油三酯，制备水包油型乳液作为脂肪替代物，在保留脂肪口感和风味的前提下通过抑制脂肪的消化及促进摄入脂肪的代谢来实现减少脂肪在人体内的积累的目的。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种降低油脂在机体累计程度的食品乳状液，以酪蛋白软凝胶颗粒为乳化剂，以中长链甘油三酯(MLCT)为油相，制备形成的水包油乳液；所述乳化剂以交联剂交联酪蛋白酸钠形成；所述交联剂为谷氨酰胺转氨酶或京尼平。

所述降低油脂在机体累计程度的食品乳状液的制备方法，包括以下步骤：

步骤1，酪蛋白软凝胶颗粒乳化剂的制备：将酪蛋白酸钠分散在水中，搅拌至完全水合，形成酪蛋白酸钠溶液，向其中添加酸式盐、搅拌均匀，再向溶液中添加交联剂谷氨酰胺转氨酶或京尼平，并调节溶液pH使体系的pH值维持在7.1±0.2，反应结束后，将体系pH值调至4.0，取沉淀，再经离心、干燥后，得到所述酪蛋白软凝胶颗粒乳化剂；

向体系中添加酸式盐的主要作用是对酪蛋白进行非共价交联，便于交联剂交联，反应结束后，通过调节体系pH值，去除所述酸式盐；所述酸式盐包括氯化钙、

谷氨酰胺转氨酶和京尼平都能交联酪蛋白酸钠，谷氨酰胺转氨酶是蛋白类交联剂，京尼平是小分子型交联剂，小分子型交联剂更容易与酪蛋白交联，因此京尼平的添加量较少。

步骤2，乳化体系的制备：将步骤1得到的酪蛋白软凝胶颗粒乳化剂溶解得到软凝胶颗粒分散液，将软凝胶颗粒分散液与中长链甘油三酯混合后，剪切形成乳化体系，即为所述降低油脂在机体累计程度的食品乳状液。

进一步的，步骤1中谷氨酰胺转氨酶的添加量为0.5～200U/g蛋白质，或者京尼平的添加量为0.01-0.1g京尼平/g蛋白质。

进一步的，步骤1中制备酪蛋白酸钠溶液的水合条件为55℃磁力搅拌3h，得到的酪蛋白酸钠溶液的质量浓度为1％。

进一步的，步骤1中加入谷氨酰胺转氨酶或京尼平后，反应条件为50℃恒温水浴24h。

进一步的，步骤2中所述软凝胶颗粒分散液的质量浓度为1％，软凝胶颗粒分散液与中长链甘油三酯的体积比为4∶1-2∶3。

进一步的，步骤2中所述剪切的条件为10000rpm/mim条件下剪切2min。

本发明的另一方面：

一种降低油脂在机体累计程度的食品乳状液的应用，所述食品乳状液以酪蛋白软凝胶颗粒为乳化剂，以中长链甘油三酯(MLCT)为油相，制备形成的水包油乳液；所述乳化剂以谷氨酰胺转氨酶或京尼平交联酪蛋白酸钠形成，所述食品乳状液作为脂肪替代物用于食品的制备。

本发明相比现有技术的有益效果为：

1、相比传统的表面活性剂(如生物大分子乳化剂)，本发明以京尼平或谷氨酰胺转氨酶交联的酪蛋白软凝胶颗粒为乳化剂，采用该软凝胶颗粒乳化形成的稳定乳液，不仅增加了本发明所述食品乳状液在食品基质中的稳定性，还可以通过抑制胆盐吸附以及提供空间位阻抑制脂肪酶的作用，从而抑制脂肪水解，脂肪降解速率明显降低；

2、本发明所述食品乳状液中，选用中长链甘油三酯作为油相，相比传统饮食中的长链甘油三酯(LCT)，中长链甘油三酯(MLCT)能量密度低，且对胆盐和胰酶的依赖性小，其水解产物中链脂肪酸吸收后与白蛋白结合，直接通过门静脉转运到肝；另外，MLCT不依赖肉毒碱而直接进入肝细胞线粒体内进行氧化，氧化迅速完全，所以，不易在脂肪组织和肝组织蓄积，中长链甘油三酯的消化吸收速度是普通长链甘油三酯的4倍，代谢速度是其10倍，是一种潜在有效的减肥脂肪；

3、本发明所述的降低油脂在机体累计程度的食品乳状液，在一种水包油单重乳液，利用软凝胶型酪蛋白软凝胶颗粒做乳化剂，以中长链甘油三酯为油相制备水包油食品乳状液作为脂肪替代物，形成的食品乳状液表面与实际脂肪并无差别，因此具有脂肪的口感与风味；吸附在中长链甘油三酯表面的酪蛋白软凝胶颗粒内部的单体颗粒被交联，结构致密，能有效地抑制胃肠道的蛋白酶对其降解，同时软凝胶颗粒能够牢固的吸附在油滴表面抑制胆盐的竞争吸附并通过空间位阻效应抑制脂肪酶对油滴的降解，降低油滴的消化速率，从而降低脂肪的摄入，而少量摄入的中长链甘油三酯能够在体内快速代谢，可有效降低脂肪在人体内的积累，最终达到低脂的效果。

附图说明

图1为不同类型乳化剂稳定的水包油乳液在小肠消化阶段的脂肪水解程度示意图。

具体实施方式

实施例1

本实施例提供了一种降低油脂在机体累计程度的食品乳状液，其制备方法包括以下步骤：

步骤1，酪蛋白软凝胶颗粒乳化剂的制备：将酪蛋白酸钠分散在水中，55℃下磁力搅拌3h至完全水合，形成1％(w/v)的酪蛋白酸钠溶液，向其中添加CaCl₂，使其浓度为0.01molL^-1，搅拌2min后，向溶液中添加谷氨酰胺转氨酶，使其酶活为20U/g蛋白质，将反应体系置于50℃恒温水浴中，恒温24h，并调节溶液pH使体系的pH值维持在7.1±0.2，反应结束后，将体系pH值调至4.0，取沉淀，再经离心、干燥后，得到所述酪蛋白软凝胶颗粒乳化剂；

向体系中添加CaCl₂的主要作用是对酪蛋白进行非共价交联，便于交联剂交联，反应结束后，通过调节体系pH值至4.0，去除所述CaCl₂；

步骤2，乳化体系的制备：将步骤1得到的酪蛋白软凝胶颗粒乳化剂溶解得到1％(w/v)的软凝胶颗粒分散液，将软凝胶颗粒分散液与中长链甘油三酯按照体积比1∶1混合后，于10000rpm/mim条件下剪切2min形成乳化体系，即为所述降低油脂在机体累计程度的食品乳状液。

实施例2

步骤1，酪蛋白软凝胶颗粒乳化剂的制备：将酪蛋白酸钠分散在水中，55℃下磁力搅拌3h至完全水合，形成1％(w/v)的酪蛋白酸钠溶液，向溶液中添加京尼平，京尼平的添加量为0.05g京尼平/g蛋白质，将反应体系置于50℃恒温水浴中，恒温24h，并调节溶液pH使体系的pH值维持在7.1±0.2，反应结束后，将体系pH值调至4.0，取沉淀，再经离心、干燥后，得到所述酪蛋白软凝胶颗粒乳化剂；

对比例

为了研究不容乳化体系对油脂降解程度的影响，本对比例按照如实施例1相同的方法制备食品乳状液，不同在于，本对比例选用的表面活性剂为吐温20和酪蛋白酸钠，具体制备方法为：

步骤1，乳化体系的制备：分别将酪蛋白酸钠、吐温、酪蛋白软凝胶颗粒溶解于超纯水中，使其浓度为1％(w/v)。将上述三种溶液分别与中长链甘油三酯按照体积比1∶1混合后，于10000rpm/mim条件下剪切2min形成乳化体系。

为测定所述实施例与对比例制备得到的不同食品乳状液在消化、吸收过程中的脂肪的降解和吸收情况，进行以下实验：

分别取上述实施例1、实施例2及对比例制备得到的食品乳状液1mL，用5mmol L^-1的磷酸缓冲液(pH 7.0)稀释到25mL，预热到37℃，与等体积的已经预热到37℃的含有2mg/mLNaCl，3.2mg/mL胃蛋白酶的模拟胃液混合，调pH至2.0，37℃搅拌2h，模拟胃部消化。

取25mL经过胃消化后的乳液，调pH至7.0，然后加入1.5mL模拟肠液(37.47mg/mLCaCl₂·2H₂O，219.15mg/mLNaCl)，3.5mL胆盐溶液(54mg/mL)，调pH至7.0，加入2.15mL脂肪酶溶液(24mg/mL)，保持消化体系温度为37℃、pH为7.0，持续2h，模拟肠消化。

油滴经过脂肪酶的作用后水解为甘油单脂和游离脂肪酸(Free fatty acid，FFA)，采用Titrino907全自动电位滴定仪的pH-stat模式维持体系pH值并记录所消耗的NaOH，计算游离脂肪酸的含量。假设一分子甘油三酯完全水解为一分子甘油单脂和两分子游离脂肪酸，那么游离脂肪酸的含量可以采用如下公式计算：

V_NaOH是反应中中和游离脂肪酸的NaOH的体积，m_NaOH是NaOH溶液的浓度(0.1mol/L)，M_lipid是MCT的分子量(372.54g/mol)，w_lipid是油脂在消化前的总质量。

将5周龄C57BL/6J雄性小鼠放置于SPF动物房，适应性饲养1周后(华阜康小鼠维持饲料1022/1025)，随机分组，每组12只，称量小鼠体重等指标后，将乳液给小鼠灌胃，每次0.3g，每天2次，灌胃2周后对小鼠宰杀，测定甘油三酯、高密度脂蛋白胆固醇、低密度脂蛋白胆固醇、总胆固醇含量等指标。

表1为不同表面活性剂稳定的乳液中的中长链甘油三酯的降解程度，在体外模拟胃肠道消化条件下，酪蛋白软凝胶颗粒稳定的乳化体系中甘油三酯的降解量显著低于吐温20和酪蛋白酸钠稳定的乳化体系中的中长链甘油三酯的降解量。

表1 不同表面活性剂稳定的乳液中的中长链甘油三酯的降解程度

表2为不同表面活性剂的类型对小鼠血液指标的影响。可以看出酪蛋白软凝胶颗粒稳定的油滴饲喂小鼠后，血液中总胆固醇和甘油三酯的含量显著低于吐温20和酪蛋白酸钠组。

表2 表面活性剂类型对小鼠血液指标的影响

图1示意出不同类型乳化剂稳定的水包油乳液在小肠消化阶段的游离脂肪酸释放量，SCN为酪蛋白酸钠，GCN为实施例2京尼平交联的酪蛋白酸钠软凝胶颗粒，游离脂肪酸(FFA)释放量越少，说明脂肪水解程度越低。

以上实验结果表明，酪蛋白软凝胶颗粒能够可以有效抑制脂肪的降解。

Claims

1.一种降低油脂在机体累计程度的食品乳状液，其特征在于，所述食品乳状液是以酪蛋白软凝胶颗粒为乳化剂，以中长链甘油三酯(MLCT)为油相，制备形成的水包油乳液；所述乳化剂以交联剂交联酪蛋白酸钠形成；所述交联剂为谷氨酰胺转氨酶或京尼平。

2.一种如权利要求1所述降低油脂在机体累计程度的食品乳状液的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤1中谷氨酰胺转氨酶的添加量为0.5～200U/g蛋白质，或者京尼平的添加量为0.01-0.1g京尼平/g蛋白质。

4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤1中制备酪蛋白酸钠溶液的水合条件为55℃磁力搅拌3h，得到的酪蛋白酸钠溶液的质量浓度为1％。

5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤1中加入谷氨酰胺转氨酶或京尼平后，反应条件为50℃恒温水浴24h。

6.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤2中所述软凝胶颗粒分散液的质量浓度为1％，软凝胶颗粒分散液与中长链甘油三酯的体积比为4∶1-2∶3。

7.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤2中所述剪切的条件为10000rpm/mim条件下剪切2min。

8.一种如权利要求1所述食品乳状液的应用，其特征在于，所述食品乳状液作为脂肪替代物用于食品的制备。