CN112806557A - 一种高抗性淀粉含量的脂肪替代品及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高抗性淀粉含量的脂肪替代品及其制备方法和应用。高抗性淀粉含量的脂肪替代品包括:低DE值高直链淀粉水解物和高直链抗性淀粉;低DE值高直链淀粉水解物的DE值为1.2‑5.0。其制备方法包括步骤:高直链淀粉制备淀粉浆;加热;酶解;灭酶活;过滤或离心;清液调节pH、喷雾干燥;淀粉残渣热风干燥、粉碎。本发明拓宽了高直链淀粉在食品中的应用范围,其制成的高抗性淀粉含量的脂肪替代品在替代脂肪方面具有良好效果;在不影响口感、气味、形态的情况下能够部分替代脂肪;相比于单纯的高直链淀粉脂肪代替物具有更好的口感;同时能降低食品中的脂肪含量同时增加了膳食纤维的含量;减少因为高脂摄入导致的疾病的患病几率。
Description
技术领域
本发明涉及一种高抗性淀粉及其低度水解物,以及在食品脂肪替代物中的应用。
背景技术
淀粉是由直链淀粉和支链淀粉组成的,由多个葡萄糖分子通过α-1,6-糖苷键和α-1,4糖苷键链接而形成的天然高分子碳水化合物。直链淀粉(Amylose)与支链淀粉(Amylopectin)分子结构差异明显。直链淀粉主要是葡萄糖分子以α-1,4糖苷键构成的线性高分子,也有部分直链淀粉分子含有少量分支;但无论是带分支的还是线性的直链淀粉都具有数百甚至数千个葡糖基的长链单位。在普通玉米淀粉中,支链淀粉作为主要部分,约占淀粉总量的70~75%,而直链淀粉仅占20~25%。高直链玉米淀粉一般是指直链淀粉含量大于50%的淀粉,通过品种选育,目前玉米淀粉中直链淀粉含量可以高达70%以上。
高直链玉米淀粉的抗性淀粉含量远高于普通玉米淀粉,是非常好的抗性淀粉原料。抗性淀粉在小肠中不被消化,能在大肠中发酵并产生各种短链脂肪酸,促进肠道健康,具有膳食纤维的作用。由于不会产生胰岛素抗性,可用作糖尿病人的食品。高直链淀粉食品还能有效预防胆结石和高血压,维持血液中胆固醇含量稳定。
调查显示,近年来我国城乡居民膳食中谷类食物提供的能量比例减少,动物性和纯能量提供能量的比例增加,其中全国城乡平均膳食脂肪供能比已经超过合理范围30.0%的高限,人们的膳食模式逐渐向高能量、高脂肪、高蛋白、低膳食纤维方向转变。这种膳食结构的变化,大大提高了人群糖尿病、肥胖症和血脂异常等疾病的发病率。
食品中的脂肪含量直接影响食品的光泽、质构、口感、风味及可口性。消费者一方面期望降低食品中的脂肪含量,但另一方面又无法接受低脂或无脂食品带来的粗糙的感官体验,因此期望有一种食品既可以替代脂肪,模拟出全脂产品的口感,同时又不会产生过高热量,另外,也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、肥胖症和心脑血管等慢性疾病的发生。由于脂肪基脂肪代替物中的酯键不被人体消化吸收,蛋白基脂肪替代品不耐高温,易与风味物质发生反应造成风味丧失而限制了其应用,所以,淀粉基脂肪替代品作为最安全的食用脂肪备受关注。
由于直链淀粉含量高,目前可高达70%,高直链玉米淀粉具有水溶性差、糊化温度高的特性;即未经任何修饰的高直链玉米淀粉在食品中的添加会严重影响食品的口感,限制了其在食品中的应用。
发明内容
本发明提供一种高抗性淀粉含量的脂肪替代品及其制备方法,高抗性淀粉含量的脂肪替代品能在不影响口感、气温、形态的情况下部分替代脂肪。
本发明第一个目的,通过以下技术方案予以实现:
一种高抗性淀粉含量的脂肪替代品,以质量份计算包括:80-99份的低DE值高直链淀粉水解物,1-20份高直链抗性淀粉;所述低DE值高直链淀粉水解物的DE值为1.2-5.0。
优选地,所述高直链抗性淀粉中抗性淀粉含量为20.0-30.0%;直链淀粉含量为50.0%-90.0%。
本发明第二个目的,通过以下技术方案予以实现:
一种高抗性淀粉含量的脂肪替代品的制备方法,包括以下步骤:
(1)称取高直链淀粉,加水制成淀粉浆;淀粉浆中高直链淀粉质量浓度为10.0-40.0%,pH为7.0-8.0;
(2)加热淀粉浆至温度99.0-130.0℃,保温1-5h膨胀糊化;
(3)调节膨胀糊化后的淀粉浆pH为6.0-6.5,并保持淀粉浆温度为95.0-99.0℃,加入耐高温α-淀粉酶,水解5-40min;
(4)调节淀粉浆pH使耐高温α-淀粉酶失活,保持10-30min;
(5)对淀粉浆进行固液分离处理,得清液和淀粉残渣;将清液调节pH至中性,清液喷雾干燥得到低DE值高直链淀粉水解物;
(6)取所述步骤(5)的淀粉残渣,加入淀粉残渣1.5-3倍体积的水,调节pH至6.0-7.0,固液分离处理后得液体层和湿淀粉层;
(7)取湿淀粉层在0-15.0℃保藏6-12h后,热风干燥,粉碎过80-200目筛得到高直链抗性淀粉;
(8)取所述步骤(5)所得低DE值高直链淀粉水解物80-100份与所述步骤(7)所得高直链抗性淀粉1-20份混合均匀,即得。
所述步骤(4)中,耐高温α-淀粉酶的用量为高直链淀粉质量的0.01-0.10%。
所述步骤(5)中,将清液调节pH至中性后经过微滤膜除杂,经真空浓缩至密度为1.01-1.05g/cm3后,喷雾干燥得到低DE值高直链玉米淀粉水解物。
所述微滤膜为陶瓷膜,孔径为100-200nm,工作压力为0.3-2.0MPa,温度为70.0-90.0℃。
所述步骤(5)和所述步骤(6)中,离心的条件均为速率3000-4000rpm,时间5-20min。
所述步骤(5)中喷雾干燥的进风温度为180.0-220.0℃,出风温度为80.0-110.0℃。
所述步骤(7)中热风干燥的温度为60.0-100.0℃,时间为6-10h。
低DE值高直链淀粉水解物是指水解后的大分子糊精类物质,其DE值较低;高直链抗性淀粉是指淀粉水解后未被水解的部分,是具有酶抗性的一类抗性淀粉。
本发明拓宽了高直链淀粉在食品中的应用范围,而且对高直链淀粉进行了充分利用。本发明制成的高抗性淀粉含量的脂肪替代品在替代脂肪方面具有良好效果;在不影响口感、气温、形态的情况下能够部分替代脂肪;相比于单纯的高直链淀粉脂肪代替物具有更好的口感;同时能降低食品中的脂肪含量同时增加了膳食纤维的含量;减少因为高脂摄入导致的疾病的患病几率。
具体实施方式
下面具体实施例对本发明作进一步说明,以使本领域技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施,但所举实施例不作为对本发明的限定。按照本领域的普通技术知识和惯用手段,在不脱离本发明上述基本技术思想前提下,对本发明上述结构做出的其它多种形式的修改、替换或变更,均应落在本发明的保护范围。
本发明中,DE(Dextrose Equivalent)值是指葡萄糖当量英文。
实施例1低DE值高直链淀粉水解物的制备
(1)称取一定量的80目以上的高直链玉米淀粉,加水调节淀粉浆浓度至20%,调节pH至7.5,油浴或加压将淀粉浆温度升至110℃,保持1h膨胀糊化。
(2)调节膨胀糊化后的淀粉浆pH至6.5,并将淀粉浆温度保持在95℃,加入耐高温α-淀粉酶,水解20min后,迅速调节pH至酸性灭酶,灭酶保持10min。
(3)经3000r/min下离心15min或过滤获得清液和淀粉残渣,清液调节pH至中性,经微滤膜除杂,孔径为100nm,工作压力为0.3MPa,温度70℃,然后经真空浓缩至密度为1.01-1.05g/cm3后,喷雾干燥得到低DE值高直链淀粉水解物,喷雾干燥进风温度为180℃,出风温度为80℃;其中所述耐高温α-淀粉酶为高直链玉米淀粉重量的0.08%。按如下的DE值的测定方法测得值为2.1。
其中还原糖含量的测定采用斐林试剂法,总固形物的含量采用阿贝折光仪法。
实施例2高直链抗性淀粉的制备
以高直链玉米淀粉重量计,向实施例1步骤(3)收集的离心后的残渣或过滤后的滤饼中加入1.5倍体积的水,搅拌均匀后调节pH至7.0,经3000r/min下离心10min或过滤收集湿淀粉层,在10℃保藏8h后,在90℃下热风干燥6h,粉碎,过100目筛得到高直链抗性淀粉。
实施例3
称95份取实施例1制备的低DE值高直链淀粉水解物、5份实施例2制备的高直链抗性淀粉混合均匀即为高抗性淀粉含量的脂肪替代品。
实施例4
称99份取实施例1制备的低DE值高直链淀粉水解物、1份实施例2制备的高直链抗性淀粉混合均匀即为高抗性淀粉含量的脂肪替代品。
实施例5
称90份取实施例1制备的低DE值高直链淀粉水解物、10份实施例2制备的高直链抗性淀粉混合均匀即为高抗性淀粉含量的脂肪替代品。
实施例6
称85份取实施例1制备的低DE值高直链淀粉水解物、15份实施例2制备的高直链抗性淀粉混合均匀即为高抗性淀粉含量的脂肪替代品。
实施例7
称80份取实施例1制备的低DE值高直链淀粉水解物、20份实施例2制备的高直链抗性淀粉混合均匀即为高抗性淀粉含量的脂肪替代品。
实施例8
按表1中的配方制备全脂和低脂沙拉酱,剩余部分以牛奶补齐至100%,分别为全脂组、低脂组1、低脂组2、低脂组3、低脂组4、低脂组5、低脂组6、低脂组7、高直链淀粉组,其中低脂组1、低脂组2、低脂组3分别使用实施例3制备的脂肪替代品替代全脂沙拉酱中30%、40%、50%的植物油制作沙拉酱,低脂组4、低脂组5、低脂组6、低脂组7分别使用实施例4、实施例5、实施例6、实施例7制备脂肪替代品替代全脂沙拉酱中30%的植物油制作沙拉酱,高直链淀粉组使用未经任何处理的高直链淀粉替代全脂沙拉酱中5%的植物油制作沙拉酱),分别对各组进行感官评价和外观、粘度的测定,结果如表2所示。
表1全脂和低脂沙拉酱的配方表(质量百分比计算)
表2脂肪替代品对沙拉酱感官品质的影响结果
由表2可见,高直链淀粉来源的脂肪替代品对沙拉酱中的脂肪具有良好的替代作用,可以替代沙拉酱中50%植物油而不影响沙拉酱的口感、气味和形态,在一定的比例范围内,添加30%其他不同比例组成的脂肪替代品也都能被接受。且由上表还可以看出由脂肪替代品制备的低脂沙拉酱在整体感观品质方面都要优于高直链淀粉组。
实施例9
(1)称取一定量的80目以上的高直链玉米淀粉,加水调节淀粉浆浓度至10%,调节pH至7.0,油浴或加压将淀粉浆温度升至99℃,保持1h膨胀糊化;
(2)调节膨胀糊化后的淀粉浆pH至6.0,并将淀粉浆温度保持在95℃,加入耐高温α-淀粉酶,水解5min后,迅速调节pH至酸性灭酶,灭酶保持30min;
(3)经4000rpm下离心5min或过滤获得清液和淀粉残渣,清液调节pH至中性,然后经陶瓷膜除杂,陶瓷膜的孔径为100nm;工作压力为0.3mpa,温度为70℃;真空浓缩至密度为1.01g/cm3后,喷雾干燥得到低DE值高直链淀粉水解物,喷雾干燥进风温度为220℃,出风温度为110℃;其中所述耐高温α-淀粉酶为高直链玉米淀粉重量的0.01%;测得DE值为1.2。
(4)以高直链玉米淀粉重量计,向步骤(3)收集的离心后的残渣或过滤后的滤饼中加入3倍体积的水,搅拌均匀后调节pH至6.0,经4000rpm下离心5min或过滤收集湿淀粉层,在0℃保藏6h后,在60℃下热风干燥10h,粉碎,过80目筛得到高直链抗性淀粉。
(5)称95份步骤(3)制备的低DE值高直链淀粉水解物、5份步骤(4)制备的高直链抗性淀粉混合均匀即为高抗性淀粉含量的脂肪替代品。
实施例10
(1)称取一定量的100目以上的高直链玉米淀粉,加水调节淀粉浆浓度至40%,调节pH至8.0,油浴或加压将淀粉浆温度升至130℃,保持5h膨胀糊化;
(2)调节膨胀糊化后的淀粉浆pH至6.5,并将淀粉浆温度保持在95℃,加入耐高温α-淀粉酶,水解40min后,迅速调节pH至酸性灭酶,灭酶保持10min;
(3)经3000rpm下离心20min或过滤获得清液和淀粉残渣,清液调节pH至中性,然后经陶瓷膜除杂,陶瓷膜的孔径为200nm;工作压力为2.0mpa,温度为90℃;真空浓缩至密度为1.05g/cm3后,喷雾干燥得到低DE值高直链淀粉水解物,喷雾干燥进风温度为180℃,出风温度为80℃;其中所述耐高温α-淀粉酶为高直链玉米淀粉重量的0.10%;测得DE值为5.0。
(4)以高直链玉米淀粉重量计,向步骤(3)收集的离心后的残渣或过滤后的滤饼中加入1.5倍体积的水,搅拌均匀后调节pH至7.0,经3000rpm下离心20min或过滤收集湿淀粉层,在15℃保藏12h后,在100℃下热风干燥60h,粉碎,过200目筛得到高直链抗性淀粉。
(5)称取95份步骤(3)制备的低DE值高直链淀粉水解物和5份步骤(4)制备的高直链抗性淀粉混合均匀即为高抗性淀粉含量的脂肪替代品。
实施例11
参考表1中的配方制备全脂和低脂沙拉酱,剩余部分以牛奶补齐至100%,分别为全脂组、低脂组9、低脂组10、低脂组11、低脂组12、低脂组13、低脂组14。其中,低脂组9、低脂组10、低脂组11分别使用实施例9制备的脂肪替代品替代全脂沙拉酱中30%、40%、50%的植物油制作沙拉酱;低脂组12、低脂组13、低脂组14分别使用实施例10制备的脂肪替代品替代全脂沙拉酱中30%、40%、50%的植物油制作沙拉酱,分别对各组进行感官评价和外观、粘度的测定,结果如表3所示。
表3脂肪替代品对沙拉酱感官品质的影响结果
实施例12
按照实施例1和2中淀粉产物的制备工艺,按下表4中所列温度对淀粉浆进行加热,其余条件保持不变,制备高直链淀粉水解产物和高直链抗性淀粉,收集并计算淀粉产物得率。
表4淀粉加热温度对淀粉产物得率的影响
由上表可知,在一定温度范围内,随着淀粉浆加热温度的提高,低DE值高直链淀粉水解产物越多,高直链脂肪替代品的得率越高。当温度超过高直链淀粉的完全糊化温度,达到140℃甚至更高,高直链淀粉水解产物得率基本稳定。
实施例13
按照实施例1和2中的淀粉产物制备工艺,并按下表5中所列条件对膨胀糊化后的淀粉浆进行保温处理以制备高直链淀粉水解产物和高直链抗性淀粉,收集并计算淀粉产物得率。
表5淀粉浆处理条件对淀粉产物得率的影响
注:——表示因淀粉浆降温后形成凝胶,未能进行该温度下的实验。
由表5可看出,应尽量选择淀粉酶最适酶解温度的上限温度,既能保证实验能够进行,同时,能够提高高直链淀粉水解产物的得率。
实施例14
参考实施例1和实施例2的方法制备高直链淀粉水解物和高直链抗性淀粉,按表6中的实验条件进行实验,其余条件保持不变,对高直链淀粉水解物的DE值和粘度进行测定,并按照实施例3中的比例制备脂肪替代品,替代全脂沙拉酱中30%的油脂制作沙拉酱,分别对各组进行感官评价和外观、粘度的测定,结果如表7所示。其中,淀粉浆升温温度为膨胀糊化处理中淀粉浆需要升温至的温度;淀粉浆保持温度是指膨胀糊化后的淀粉浆需要保持的温度。
表6高直链淀粉水解物和高直链抗性淀粉制备条件
表7不同DE值高直链淀粉水解物对沙拉酱感官品质的影响
由表6和表7可看出,不同制备条件下的高直链淀粉水解物的DE值大小不同,随着DE值的增加,高直链淀粉水解物的粘度下降明显。以此制备的脂肪替代物替代沙拉酱中30%脂肪,沙拉酱的感官品质表现出较好的色泽、体态和口感,但当DE值大于5,达到5.3时,沙拉酱由于淀粉水解物的粘度较低导致沙拉酱呈现出较稀,容易流动的状态。
Claims (10)
1.一种高抗性淀粉含量的脂肪替代品,其特征在于,以质量份计算包括:80-99份的低DE值高直链淀粉水解物,1-20份高直链抗性淀粉;所述低DE值高直链淀粉水解物的DE值为1.2-5.0。
2.根据权利要求1所述的高抗性淀粉含量的脂肪替代品,其特征在于,所述高直链抗性淀粉中抗性淀粉的质量分数为30.0-70.0%;直链淀粉的质量分数为50.0%-90.0%。
3.权利要求1或2所述的高抗性淀粉含量的脂肪替代品的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)称取高直链淀粉,加水制成淀粉浆;淀粉浆中高直链淀粉质量浓度为10.0-40.0%,pH为7.0-8.0;
(2)加热淀粉浆至温度99.0-130.0℃,保温1-5h膨胀糊化;
(3)调节膨胀糊化后的淀粉浆pH为6.0-6.5,并保持淀粉浆温度为95.0-99.0℃,加入耐高温α-淀粉酶,水解5-40min;
(4)调节淀粉浆pH使耐高温α-淀粉酶失活,保持10-30min;
(5)对淀粉浆进行固液分离处理,得清液和淀粉残渣;将清液调节pH至6.5-7.0,清液喷雾干燥得到低DE值高直链淀粉水解物;
(6)取所述步骤(5)的淀粉残渣,加入淀粉残渣1.5-3倍体积的水,调节pH至6.0-7.0,固液分离处理后得液体层和湿淀粉层;
(7)取湿淀粉层在0-15.0℃保藏6-12h后,热风干燥,粉碎过80-200目筛得到高直链抗性淀粉;
(8)取所述步骤(5)所得低DE值高直链淀粉水解物80-100份与所述步骤(7)所得高直链抗性淀粉1-20份混合均匀,即得。
4.根据权利要求3所述的高抗性淀粉含量的脂肪替代品的制备方法,其特征在于,所述步骤(4)中,耐高温α-淀粉酶的用量为高直链淀粉质量的0.01-0.10%。
5.根据权利要求3所述的高抗性淀粉含量的脂肪替代品的制备方法,其特征在于,所述步骤(5)中,将清液调节pH至中性后经过微滤膜除杂,经真空浓缩至密度为1.01-1.05g/cm3后,喷雾干燥得到低DE值高直链玉米淀粉水解物。
6.根据权利要求5所述的高抗性淀粉含量的脂肪替代品的制备方法,其特征在于,所述微滤膜为陶瓷膜,孔径为100-200nm,工作压力为0.3-2.0MPa,温度为70.0-90.0℃。
7.根据权利要求3所述的高抗性淀粉含量的脂肪替代品的制备方法,其特征在于,所述步骤(5)和所述步骤(6)中,离心的条件均为速率3000-4000rpm,时间5-20min。
8.根据权利要求3所述的高抗性淀粉含量的脂肪替代品的制备方法,其特征在于,所述步骤(5)中喷雾干燥的进风温度为180.0-220.0℃,出风温度为80.0-110.0℃。
9.根据权利要求3所述的高抗性淀粉含量的脂肪替代品的制备方法,其特征在于,所述步骤(7)中热风干燥的温度为60.0-100.0℃,时间为6-10h。
10.权利要求1或2所述的高抗性淀粉含量的脂肪替代品在无脂食品和低脂食品中的应用。
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