CN112806558A - 一种脂肪代替品的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种脂肪代替品的制备方法。其包括步骤：将高直链淀粉与水混合配制成高直链淀粉乳；将高直链淀粉乳加热使其糊化；糊化后的高直链淀粉乳中加入淀粉酶酶解；加酸调节酶解后的高直链淀粉乳的pH，使淀粉酶失活；将灭酶后的高直链淀粉乳pH调至中性后进行过滤、干燥；得脂肪代替品。本发明利用高直链淀粉制备的淀粉基质的脂肪代替品与市售品牌的普通淀粉制备的淀粉基质的脂肪代替品相比，其性质更为稳定，抗老化性显著提高，有广泛的应用前景。本发明采用生物酶解技术对高直链淀粉进行改性，无污染，绿色环保。本发明具有生产效率高、产品质量高等优点，具有重要的社会效益和经济效益。
Description
技术领域
本发明涉及食品制备方法，具体涉及一种脂肪代替品的制备方法。
背景技术
过多摄入油脂会危害人体健康,增加癌症的发病率,容易引起肥胖病、心血管疾病、糖尿病和胆囊疾病等。因此许多国家十分关注脂肪的摄入量。部分发达国家已广泛使用脂肪替代品替代食品配方中的部分脂肪。
在国外市场上销售的脂肪替代品分为合成物质类替代品、蛋白质类替代品、碳水化合物类替代品和混合类替代品四个类型，其中碳水化合物类替代品又分为亲水胶体、多聚葡萄糖、转化糖、膳食纤维和淀粉为基质的脂肪替代品等。其中淀粉为基质的脂肪替代品由于其原料价格低廉、产品性能好而受到广泛关注并得到飞速发展。
以淀粉为基质的脂肪替代品能模拟脂肪的质构和口感的原因在于其能形成凝胶，在形成凝胶的过程中其三维网络结构可以截留大量的水，这些被截留的水具有较好的流动特性，能产生油脂状的润滑感和黏稠感，经耐高温α-淀粉酶水解淀粉制备的DE值(DextroseEquivalent，葡萄糖当量)小于5的水解物能模拟脂肪的口感和质构。
高直链淀粉是指直链淀粉含量超过总量的50％的淀粉类型，它是一种线形多聚物，以脱水葡萄糖单元间经α-1,4糖苷键连接而成的链状分子，呈右手螺旋结构。由于其结构特征、理化性质的特殊性,使得其改性后低DE值的高直链淀粉比普通淀粉水解的低DE值淀粉更为稳定，在脂肪替代品上有更大的发展优势。
发明内容
本发明针对上述现有技术存在的问题，提供一种脂肪代替品的制备方法，该方法以高直链淀粉作为淀粉基质，利用油浴的方法糊化，采用耐高温α-淀粉酶酶解，制备一种适用于冰淇淋等产品的脂肪代替品。
为实现本发明目的，通过以下技术方案予以实现：
一种脂肪代替品的制备方法，包括以下步骤：
(1)将高直链淀粉与水混合配制成高直链淀粉乳；
(2)将高直链淀粉乳加热使其糊化；
(3)糊化后的高直链淀粉乳中加入淀粉酶酶解；
(4)甲酸调节酶解后的高直链淀粉乳的pH，使淀粉酶失活；
(5)将灭酶后的高直链淀粉乳pH调至中性后进行干燥，得脂肪代替品。
优选地，所述步骤(1)中，所述高直链淀粉中直链淀粉占总质量的比例≥50％。高直链淀粉来源包括玉米、豌豆、绿豆、马铃薯等。
优选地，所述步骤(1)中，高直链淀粉乳中淀粉的质量浓度为25-40％。
优选地，所述步骤(2)中，所述加热的温度范围为110-140℃；加热时间为100-150min。
优选地，所述步骤(2)中，加热的方法为油浴加热。
优选地，所述步骤(2)中，加热过程中搅拌高直链淀粉乳；搅拌的速率为1000-2000rpm。
优选地，所述步骤(3)中，淀粉酶为α-淀粉酶；α-淀粉酶的使用浓度为0.5-2g/mL；酶解时间为5-10min。
优选地，所述步骤(4)中，将ph调节至≤2.0，使淀粉酶失活。
优选地，所述步骤(5)中，所述干燥为喷雾干燥；喷雾干燥的进风温度为110-160℃，进料量10-15mL/min，得脂肪代替品。
进一步优选地，所述步骤(4)中调节pH的试剂为盐酸；所述步骤(5)中调节pH的试剂为氢氧化钠。
本发明的有益效果和优点为：
(1)本发明利用高直链淀粉制备的淀粉基质脂肪代替品与普通的淀粉制备的淀粉基质脂肪代替品相比，其性质更为稳定，抗老化性显著提高，有广泛的应用前景。
(2)本发明采用生物酶解技术对高直链淀粉进行改性，无污染，绿色环保。
(3)本发明具有生产效率高、产品质量高等优点，具有良好的社会效益和经济效益。
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。
实施例1
(1)高直链淀粉乳的配置：称取一定质量的高直链玉米淀粉分散于水中，搅拌均匀，配制成40％浓度的高直链淀粉乳溶液。
(2)高直链淀粉的糊化：调节油浴锅温度为130℃，采用功率40W搅拌器，在1000r/min的条件下糊化120min，使其充分糊化。
(3)α-淀粉酶酶解：待其充分糊化后，加入一定量的α-淀粉酶，使酶浓度为1g/mL，酶解10min。
(4)灭酶：用盐酸(浓度为6moL/L)调节高直链玉米淀粉乳的pH至2.0，使酶失去活性。
(5)干燥：用氢氧化钠(浓度为6moL/L)将灭酶后的高直链玉米淀粉乳的pH调节至中性，在进风温度为120℃，进料量15mL/min的参数下进行喷雾干燥，即得到高直链玉米淀粉基质的脂肪代替品产品。
实施例2
(1)高直链淀粉乳的配置：称取一定质量的高直链马铃薯淀粉分散于水中，搅拌均匀，配制成40％浓度的高直链淀粉乳溶液。
(2)高直链淀粉的糊化：调节油浴锅温度为140℃，采用功率60W搅拌器，在1200r/min的条件下糊化100min，使其充分糊化。
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(5)干燥：用氢氧化钠(浓度为6moL/L)将灭酶后的高直链玉米淀粉乳的pH调节至中性，在进风温度为110℃，进料量10mL/min的参数下进行喷雾干燥，即得到高直链马铃薯淀粉基质的脂肪代替品产品。
实施例3
(1)高直链淀粉乳的配置：称取一定质量的高直链玉米淀粉分散于水中，搅拌均匀，配制成25％浓度的高直链淀粉乳溶液。
(2)高直链淀粉的糊化：调节油浴锅温度为130℃，采用功率40W搅拌器，在2000r/min的条件下糊化150min，使其充分糊化。
(3)α-淀粉酶酶解：待其充分糊化后，加入一定量的α-淀粉酶，使酶浓度为0.5g/mL，酶解10min。
(4)灭酶：用盐酸(浓度为6moL/L)调节高直链玉米淀粉乳的pH至2.0，使酶失去活性。
(5)干燥：用氢氧化钠(浓度为6moL/L)将灭酶后的高直链玉米淀粉乳的pH调节至中性，在进风温度为140℃，进料量15mL/min的参数下进行喷雾干燥，即得到高直链玉米淀粉基质的脂肪代替品产品。
实施例4
(1)高直链淀粉乳的配置：称取一定质量的高直链绿豆淀粉分散于水中，搅拌均匀，配制成40％浓度的高直链淀粉乳溶液。
(2)高直链淀粉的糊化：调节油浴锅温度为140℃，采用功率60W搅拌器，在1000r/min的条件下糊化120min，使其充分糊化。
(3)α-淀粉酶酶解：待其充分糊化后，加入一定量的α-淀粉酶，使酶浓度为1g/mL，酶解10min。
(4)灭酶：用盐酸(浓度为6moL/L)调节高直链玉米淀粉乳的pH至2.0，使酶失去活性。
(5)干燥：用氢氧化钠(浓度为6moL/L)将灭酶后的高直链绿豆淀粉乳的pH调节至中性，在进风温度为120℃，进料量15mL/min的参数下进行喷雾干燥，即得到高直链绿豆淀粉基质的脂肪代替品产品。
实施例5
(1)高直链淀粉乳的配置：称取一定质量的高直链玉米淀粉分散于水中，搅拌均匀，配制成40％浓度的高直链淀粉乳溶液。
(2)高直链淀粉的糊化：调节油浴锅温度为110℃，采用功率40W搅拌器，在1000r/min的条件下糊化120min，使其充分糊化。
(3)α-淀粉酶酶解：待其充分糊化后，加入一定量的α-淀粉酶，使酶浓度为2g/mL，酶解5min。
(4)灭酶：用盐酸(浓度为6moL/L)调节高直链玉米淀粉乳的pH至2.0，使酶失去活性。
(5)干燥：用氢氧化钠(浓度为6moL/L)将灭酶后的高直链玉米淀粉乳的pH调节至中性，在进风温度为160℃，进料量10mL/min的参数下进行喷雾干燥，即得到高直链玉米淀粉基质的脂肪代替品产品。
应用实例1桑葚冰淇淋
(1)桑葚果汁的制备
选择成熟度高，品质好的桑葚为原料，清洗掉果体表面灰尘以及污垢，用料理机进行破碎榨汁，将榨汁后的果浆过滤，将滤液收集起来并进行灭菌备用。
(2)桑葚冰淇淋的制备方法：
稳定剂和部分蔗糖预先混合，剩余的蔗糖与脂肪替代品预先混合，单甘酯加入氢化油中，并加热使其完全溶解，当水温升高到40℃时，依次加入脱脂奶粉、麦芽糊精、脂肪替代品、稳定剂，完全溶解后加入单甘酯和氢化油，加热至80℃，保温30min，并加入桑葚果汁均质，在4℃下老化12h，凝冻(-4℃，16min)在-18℃冰箱中硬化48h以上，即得到桑葚冰淇淋。桑葚冰淇淋配方如下表1：
表1桑葚冰淇淋配方表
| 原料名称 | 质量分数 | 原料名称 | 质量分数 |
| 稳定剂 | 0.4 | 氢化油 | 25 |
| 蔗糖 | 8 | 奶味香精 | 0.05 |
| 单甘脂 | 1.8 | 麦芽糊精 | 10 |
| 脱脂奶粉 | 15 | 桑葚汁 | 18.7 |
| 水 | 100 | - | - |
为考察本发明的冰淇淋脂肪代替品的口感以及代脂功能，并在感官评价过程中，随机选取20名食品质量与安全专业人士，男女各10人，分别试吃实验组1(实施例1制备的高直链玉米淀粉脂肪替代品替代冰淇淋25％的脂肪)，实验组2(实施例1制备的高直链玉米淀粉脂肪替代品替代冰淇淋50％脂肪)，实验组3(实施例1制备的高直链玉米淀粉脂肪替代品替代冰淇淋75％脂肪)，实验组4(实施例1制备的高直链玉米淀粉脂肪替代品替代冰淇淋100％脂肪)，无添加脂肪替代品组CK0，以及对照组1、对照组2、对照组3、对照组4中均未添加高直链玉米淀粉脂肪替代品，分别使用某市售品牌普通淀粉基脂肪替代品替代冰淇淋25％、50％、75％、100％的脂肪。对试验组和对照组冰淇淋的口感及气味，进行偏好性测试。感官评价结果如表2所示。
表2感官评价结果
由表2可知，20名感官评价者，有3人偏好于用实施例1替0％脂肪的冰淇淋，有7人偏好于用实例1替25％脂肪的冰淇淋，有8人偏好于用实例1替50％脂肪的冰淇淋，有0人偏好于用实例1替75％脂肪的冰淇淋，有0人偏好于用实例1替100％脂肪的冰淇淋，结果表明用实施例1替代25％、50％脂肪的冰淇淋中无显著性差异，口感和气味优于实施例1替代0％脂肪的冰淇淋。实施例1替代25％、50％脂肪的冰淇淋与替代75％、100％脂肪的冰淇淋差异性显著，认为口感上细腻感略有不足。
为考察本发明的冰淇淋脂肪代替品的脂肪替代率对冰淇淋食用品质的影响，对冰淇淋膨胀率和融化率进行测定，测定方法如下：
膨胀率测定方法：冰淇淋凝冻前后分别量取100mL冰淇淋浆料和冰淇淋成品进行称重。
M1：冰淇淋凝冻前100mL冰淇淋浆料的重量；
M2：冰淇淋凝冻后100mL冰淇淋成品的重量。
融化率测定方法：称取一定质量冰淇淋成品，置于金属网上面，并在其下面放一玻璃烧杯(用于收集融化的冰淇淋)，然后放入50℃恒温箱中，4min后称量融化的量，结果如表3所示；计算公式如下：
其中：T1：融化冰淇淋的质量；T2：称取冰淇淋的质量。
表3脂肪替代品在桑葚冰淇淋中的实验结果
随着脂肪替代率的增加，膨胀率也随之增加，而融化率随之下降，表明此脂肪替代物的加入会增加冰淇淋的抗冻融性，缩短浆料老化时间，有利于提高生产效率。结合前面口感上的测评，综合考虑，此脂肪替代物的代替率为50％时效果最好。膨胀率、融化率、密度、浆料老化时间，以及口感冰晶和润滑度实验结果表明，高直链玉米淀粉脂肪替代品在桑葚冰淇淋中的应用优于市售品牌普通淀粉脂肪替代品(对照组)。
应用实例2火龙果冰淇淋
(1)火龙果果汁的制备
选择成熟度高，品质好的火龙果为原料，清洗掉果体表面灰尘以及污垢，用料理机进行破碎榨汁，将榨汁后的果浆过滤，将滤液收集起来并进行灭菌备用。
(2)火龙果冰淇淋的制备方法：
稳定剂和部分蔗糖预先混合，剩余的蔗糖与脂肪替代品预先混合，单甘酯加入氢化油中，并加热使其完全溶解，当水温升高到40℃时，依次加入脱脂奶粉、麦芽糊精、脂肪替代品、稳定剂，完全溶解后加入单甘酯和氢化油，加热至80℃，保温30min，并加入火龙果果汁均质，在4℃下老化12h，凝冻(-2～-4℃，12～16min)在-18℃冰箱中硬化48h以上，即得到火龙果冰淇淋。火龙果冰淇淋配方如下表4，实验结果如下表5：
表4火龙果冰淇淋配方
| 原料名称 | 质量分数 | 原料名称 | 质量分数 |
| 稳定剂 | 0.4 | 氢化油 | 10 |
| 蔗糖 | 8 | 奶味香精 | 0.05 |
| 单甘脂 | 1.8 | 麦芽糊精 | 15 |
| 脱脂奶粉 | 11 | 火龙果汁 | 21.8 |
| 水 | 100 | - | - |
表5脂肪替代品在火龙果冰淇淋中的实验结果
综合考虑，此脂肪替代物的代替率为50％时效果最好。膨胀率、融化率、密度、浆料老化时间，以及口感冰晶和润滑度实验结果表明，高直链玉米淀粉脂肪替代品在火龙果冰淇淋中的应用优于市售品牌普通淀粉脂肪替代品(对照组)。
应用实例3酸奶冰淇淋
(1)酸奶冰淇淋的制备方法：
稳定剂和部分蔗糖预先混合，剩余的蔗糖与脂肪替代品预先混合，单甘酯加入氢化油中，并加热使其完全溶解，当水温升高到40℃时，依次加入脱脂奶粉、麦芽糊精、脂肪替代品、稳定剂，完全溶解后加入单甘酯和氢化油，加热至80℃，保温30min，冷却后加入酸奶均质，在4℃下老化4h，凝冻(-2～-4℃，12～16min)在-18℃冰箱中硬化48h以上，即得到酸奶冰淇淋。酸奶冰淇淋配方如下表6，实验结果如下表7：
表6酸奶冰淇淋配方
| 原料名称 | 质量分数 | 原料名称 | 质量分数 |
| 稳定剂 | 0.4 | 氢化油 | 15 |
| 蔗糖 | 8 | 奶味香精 | 0.05 |
| 单甘脂 | 1.8 | 麦芽糊精 | 20 |
| 脱脂奶粉 | 15 | 原味酸奶 | 25.7 |
| 水 | 100 | - | - |
表7脂肪替代品在酸奶冰淇淋中的实验结果
综合考虑，此脂肪替代物的代替率为50～75％时效果最好。膨胀率、融化率、密度、浆料老化时间，以及口感冰晶和润滑度实验结果表明，高直链玉米淀粉脂肪替代品在酸奶冰淇淋中的应用优于市售品牌普通淀粉脂肪替代品(对照组)。
应用实例4榴莲冰淇淋
(1)榴莲果汁的制备
选择成熟度高，品质好的金枕榴莲为原料，挖出果肉去核，放入料理机内并加入适量牛奶，过将榨汁后的果浆过滤，将滤液收集起来并进行灭菌备用。
(2)榴莲冰淇淋的制备方法：
稳定剂和部分蔗糖预先混合，剩余的蔗糖与脂肪替代品预先混合，单甘酯加入氢化油中，并加热使其完全溶解，当水温升高到40℃时，依次加入脱脂奶粉、麦芽糊精、脂肪替代品、稳定剂，完全溶解后加入单甘酯和氢化油，加热至80℃，保温30min，并加入榴莲果汁均质，在4℃下老化4h，凝冻(-2～-4℃，12～16min)在-18℃冰箱中硬化48h以上，即得到榴莲冰淇淋。榴莲冰淇淋配方如下表8，实验结果如下表9：
表8榴莲冰淇淋配方
| 原料名称 | 质量分数 | 原料名称 | 质量分数 |
| 稳定剂 | 0.4 | 氢化油脂 | 25 |
| 蔗糖 | 8 | 奶味香精 | 0.05 |
| 单甘脂 | 1.8 | 麦芽糊精 | 35 |
| 脱脂奶粉 | 11 | 榴莲果酱 | 38.7 |
| 水 | 100 | - | - |
表9脂肪替代品在榴莲冰淇淋中的实验结果
综合考虑，此脂肪替代物的代替率为50～75％时效果最好。膨胀率、融化率、密度、浆料老化时间，以及口感冰晶和润滑度实验结果表明，高直链玉米淀粉脂肪替代品在榴莲冰淇淋中的应用优于市售品牌普通淀粉脂肪替代品(对照组)。
Claims (10)
1.一种脂肪代替品的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将高直链淀粉与水混合配制成高直链淀粉乳；
(2)将高直链淀粉乳加热使其糊化；
(3)糊化后的高直链淀粉乳中加入淀粉酶酶解；
(4)加酸调节酶解后的高直链淀粉乳的pH，使淀粉酶失活；
(5)将灭酶后的高直链淀粉乳pH调至中性后进行干燥，得脂肪代替品。
2.根据权利要求1所述的脂肪代替品的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，所述高直链淀粉中直链淀粉占总质量的比例≥50％。
3.根据权利要求1所述的脂肪代替品的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，高直链淀粉乳中淀粉的质量浓度为25-40％。
4.根据权利要求1所述的脂肪代替品的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中，所述加热的温度范围为110-140℃；加热时间为100-150min。
5.根据权利要求1所述的脂肪代替品的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中，加热的方法为油浴加热。
6.根据权利要求1所述的脂肪代替品的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中，加热过程中搅拌高直链淀粉乳；搅拌的速率为1000-2000rpm。
7.根据权利要求1所述的脂肪代替品的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中，淀粉酶为α-淀粉酶；α-淀粉酶的使用浓度为0.5-2g/mL；酶解时间为5-10min。
8.根据权利要求1所述的脂肪代替品的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)中，将ph调节至≤2.0，使淀粉酶失活。
9.根据权利要求1所述的脂肪代替品的制备方法，其特征在于，所述步骤(5)中，所述干燥为喷雾干燥；喷雾干燥的进风温度为110-160℃，进料量10-15mL/min，得脂肪代替品。
10.根据权利要求1-9任一所述的脂肪代替品的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)中调节pH的试剂为盐酸；所述步骤(5)中调节pH的试剂为氢氧化钠。
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2021
- 2021-02-05 CN CN202110164213.8A patent/CN112806558A/zh active Pending
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