CN113812609A - 一种基于豌豆/绿豆蛋白制备健康脂肪替代物的方法 - Google Patents
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- A23V—INDEXING SCHEME RELATING TO FOODS, FOODSTUFFS OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES AND LACTIC OR PROPIONIC ACID BACTERIA USED IN FOODSTUFFS OR FOOD PREPARATION
- A23V2002/00—Food compositions, function of food ingredients or processes for food or foodstuffs
Abstract
本发明公开了一种基于豌豆/绿豆蛋白制备健康脂肪替代物的方法，属于油脂和乳化脂肪制品技术领域。本发明的方法包括：(1)配置质量浓度为5～20％的豌豆分离蛋白或绿豆分离蛋白溶液，水化；(2)经过高速剪切、高压均质得到纳米级分离蛋白分散液；(3)经过加热处理，得到改性的分离蛋白分散液；(4)添加转谷氨酰胺酶TGase，进行反应，得到分离蛋白胶；(5)添加稀释液，通过微射流、高压均质得到纳米微凝胶溶液；(6)加入到食用油中，高速剪切处理，得到凝胶化脂肪替代物。本发明采用豌豆、绿豆蛋白等胶凝性质较差的蛋白通过物理化学手段对其性质进行改良后获得性质优异的微凝胶颗粒，并成功稳定了较高的油相体系。
Description
技术领域
本发明涉及一种基于豌豆/绿豆蛋白制备健康脂肪替代物的方法，属于油脂和乳化脂肪制品技术领域。
背景技术
许多天然及加工食品是由泡沫、乳液等多相分散体系组成的(如牛奶、奶油、沙拉酱、啤酒、冰激凌等)，这些食品体系中因气泡、油滴、固体颗粒等结构的存在而具有很高的比表面积，其一系类宏观行为(如流变学特性、结构及稳定性等)很大程度上取决于两相界面性质，这类食品体系被称为“界面主导食品体系”。近些年伴随着经济发展的生活水平提高，人们对于小分子表面活性剂(LWSFs)稳定的界面主导食品的安全问题提出质疑，越来越多的消费者追求更加天然绿色的食品，使用天然大分子(蛋白、食用胶等物质)而非LWSFs稳定的食品愈来受到消费者青睐。
利用蛋白或食用胶等天然大分子经过系列前处理可获得一类稳定的固体颗粒，相对于小分子表面活性剂和传统天然大分子的稳定机制，这类通过固体颗粒在界面上的吸附更加稳定，不仅可以降低界面张力，使得体系的总自由能下降，同时由于固体颗粒的吸附在界面上形成了空间结构上的屏障，防止了液滴之间的碰撞，使得获得的体系更加稳定。
豌豆蛋白营养价值丰富，其生物价(BV)为48～64％，功效比(PER)为0.6～1.2，高于大豆蛋白。同时豌豆蛋白富含赖氨酸、精氨酸和支链氨基酸，其中精氨酸含量大概8.7％，有助于提高免疫力，增肌、健脑提升记忆力等功效。绿豆中蛋白含量约为19.5～33.1％，平均含量为21.6％，略低于大豆蛋白，但高于其他常见的谷物蛋白质。且绿豆蛋白不是主要的食物过敏原，所以作为蛋白源是非常有利的食品。但是豌豆与绿豆的凝胶性都较弱，相较于大豆蛋白等只能形成弱凝胶，较难制备成稳定的固体颗粒用于稳定结构油的体系。
至今，尚未有方法可以获得理想的由豌豆/绿豆蛋白制备稳定结构油体系构建健康脂肪替代物的方法。
发明内容
[技术问题]
目前针对植物蛋白制备微凝胶颗粒用于稳定的类脂肪体系均以大豆蛋白、花生蛋白等凝胶性较强的蛋白为主，而豌豆与绿豆较弱的凝胶性质导致其并不容易构建稳定的，而较弱的凝胶性质导致其形成的微凝胶颗粒不稳固，进一步影响稳定凝胶化脂肪的体系的构建。
[技术方案]
为了解决上述至少一个问题，本发明从分子相互作用以及营养与健康角度出发，利用天然大分子的多功能性(乳化、凝胶)和高压均质处理获得纳米级固体颗粒的手段，通过简单的工艺条件制备具有零反式、低饱和脂肪酸、稳定性好、可塑性高等特性的脂肪替代物。
本发明的第一个目的是提供一种基于豌豆/绿豆蛋白制备健康脂肪替代物的方法，包括如下步骤：
(1)配置质量浓度为5～20％的分离蛋白溶液，水化，得到水化后的分离蛋白溶液；其中，所述的分离蛋白是豌豆分离蛋白或绿豆分离蛋白；
(2)将步骤(1)得到的水化后的分离蛋白溶液经过高速剪切、高压均质得到纳米级分离蛋白分散液；
(3)将步骤(2)的纳米级分离蛋白分散液经过加热处理，得到改性的分离蛋白分散液；
(4)在步骤(3)的分离蛋白分散液中添加转谷氨酰胺酶TGase，进行反应，得到分离蛋白胶；
(5)在步骤(4)的分离蛋白胶中添加稀释液，通过微射流、高压均质得到纳米微凝胶溶液；
(6)将步骤(5)得到的凝胶化处理的纳米凝胶分散液加入到食用油中，高速剪切处理，得到凝胶化脂肪替代物。
在本发明的一种实施方式中，步骤(1)所述分离蛋白溶液采用的溶剂包括磷酸盐缓冲液、水中的一种或两种；水化是将分离蛋白溶液置于低温下进行水化；所述的低温是1～10℃下冷藏10～18h，优选为1～4℃冷藏12～16h。
在本发明的一种实施方式中，步骤(2)所述高速剪切是5000～15000rpm处理1～3min。
在本发明的一种实施方式中，步骤(2)所述高压均质是20～100Mpa处理1～4min。
在本发明的一种实施方式中，步骤(3)所述加热处理是80～90℃下加热30～60min，得到结构伸展、疏水性质更优的蛋白溶液。
在本发明的一种实施方式中，步骤(4)反应之前需要调整pH值为6.2～7.3，优选为6.7～7.1，在该范围内，有利于蛋白的分散，更容易通过氨基酸残基的交联形成凝胶网络。
在本发明的一种实施方式中，步骤(4)中转谷氨酰胺酶TGase的添加量为2～10U/g，反应条件为：30～45℃低温交联2～4h，之后在85～100℃水浴加热5～20min获得蛋白凝胶，使得Lys和Gln之间形成异肽键并构建形成蛋白胶。
在本发明的一种实施方式中，步骤(5)中所述的稀释液包括磷酸盐缓冲液、水中的一种或两种，稀释液和分离蛋白胶的质量比为2：1。
在本发明的一种实施方式中，步骤(5)中微射流的条件为20～200Mpa处理2～4min。
在本发明的一种实施方式中，步骤(5)中高压均质的条件为：60～100Mpa处理1～4min。
在本发明的一种实施方式中，步骤(6)中所述食用油为大豆油、菜籽油、花生油、葵花籽油、米糠油、玉米油、亚麻籽油、橄榄油、小麦胚芽油、棉籽油、杏仁油、茶籽油、芝麻油中的一种或多种，其中食用油占步骤(5)得到的纳米凝胶分散液的质量百分比为10～90％，优选为30～70％。
在本发明的一种实施方式中，步骤(6)中所述的高速剪切是5000～15000rpm高速剪切处理1～2min。
在本发明的一种实施方式中，步骤(6)得到的脂肪替代物中分离蛋白的质量浓度为0.2％～5％。
本发明的第二个目的是本发明所述的方法制备得到的豌豆/绿豆蛋白健康脂肪替代物。
本发明的第三个目的是提供一种制备基于豌豆/绿豆蛋白-食用胶制备健康脂肪替代物的方法，包括如下步骤：
步骤(1)～(5)同本发明所述的基于豌豆/绿豆蛋白制备健康脂肪替代物的方法中的步骤(1)～(5)；
(6)配制质量浓度为0.02～1％的食用胶溶液；
(7)将步骤(5)得到的凝胶化处理的纳米凝胶分散液和步骤(6)得到的食用胶溶液混合，稀释后剪切处理，得到豌豆/绿豆纳米凝胶颗粒与食用胶初步混合体系；之后通过微射流或高压均质对纳米凝胶颗粒与食用胶的初步混合体系处理后得到纳米凝胶颗粒-食用胶分散体系；
(8)将步骤(7)得到的纳米凝胶颗粒-食用胶分散体系加入到食用油中，高速剪切处理，得到凝胶化脂肪替代物。
在本发明的一种实施方式中，步骤(6)所述食用胶为瓜尔胶、阿拉伯胶、卡拉胶、黄原胶、刺槐豆胶中的一种或多种复配，优选添加为黄原胶和/或卡拉胶。
在本发明的一种实施方式中，步骤(6)所述食用胶溶液的溶剂为水。
在本发明的一种实施方式中，步骤(7)中步骤(5)得到的凝胶化处理的纳米凝胶分散液和步骤(6)得到的食用胶溶液的体积比为1：1。
在本发明的一种实施方式中，步骤(7)中所述的稀释采用的稀释剂包括磷酸盐缓冲液、水中的一种或两种，稀释剂的质量是步骤(5)得到的凝胶化处理的纳米凝胶分散液和步骤(6)得到的食用胶溶液形成的混合溶液的2倍。
在本发明的一种实施方式中，步骤(7)中剪切处理是5000～15000rpm处理1～5min。
在本发明的一种实施方式中，步骤(7)中微射流是的条件为10～100Mpa，高压均质是20～80Mpa处理2～4min。
在本发明的一种实施方式中，步骤(8)中所述食用油为大豆油、菜籽油、花生油、葵花籽油、米糠油、玉米油、亚麻籽油、橄榄油、小麦胚芽油、棉籽油、杏仁油、茶籽油、芝麻油中的一种或多种，其中食用油占步骤(8)得到的纳米凝胶颗粒-食用胶分散体系的质量百分比为10～90％，优选为30～70％。
在本发明的一种实施方式中，步骤(8)中所述的高速剪切是5000～15000rpm高速剪切处理1～2min。
在本发明的一种实施方式中，步骤(8)得到的脂肪替代物中分离蛋白的质量浓度为0.2％～5％。
本发明的第四个目的是本发明所述的方法制备得到的豌豆/绿豆蛋白-食用胶健康脂肪替代物。
本发明的第五个目的是本发明所述的豌豆/绿豆蛋白健康脂肪替代物或豌豆/绿豆蛋白-食用胶健康脂肪替代物在裱花方面的应用。
在本发明的一种实施方式中，所述的应用是将本发明所述的豌豆/绿豆蛋白健康脂肪替代物或豌豆/绿豆蛋白-食用胶健康脂肪替代物通过裱花口均匀挤出，获得具有一定支撑结构的形状。
在本发明的一种实施方式中，所述的裱花口径为2～5mm。
[有益效果]
(1)本发明利用豌豆蛋白、绿豆蛋白和/或豌豆-食用胶、绿豆-食用胶纳米级分散液的协同作用对食用油进行结构化，制备条件简单快速，不涉及有害试剂与化学成分，绿色安全，扩大了结构化脂肪替代物在食品领域的实际应用。
(2)本发明采用豌豆、绿豆蛋白等胶凝性质较差的蛋白通过物理化学手段对其性质进行改良后获得的性质优异的微凝胶颗粒，并成功稳定了较高的油相体系，极大得拓展了植物基蛋白构建脂肪替代物的可应用领域。
(3)本发明制备的健康脂肪替代物饱和脂肪酸含量低，不含反式脂肪酸，具有良好的可塑性，可应用于充气食品，具有低脂、营养、无负担的特性，颇为契合健康潮流。
(4)本发明制备的结构化脂肪替代物具有固体、半固体的性质，可以用于裱花。
(5)本发明所用的豌豆蛋白和绿豆蛋白具有多种生物活性，可满足营养、健康的饮食需求。
(6)本发明所制备的脂肪替代物饱和脂肪酸含量低，不含反式脂肪酸，同时液滴的粒径在200nm以下，电位在-36mV以下；在室温条件下可以稳定贮藏30天以上，同时具有优良的裱花性质，能够作为传统烘焙脂肪的优良替代品。
附图说明
图1为实施例1～5和对比例1～4制备的凝胶化脂肪替代物的液滴粒径分布。
图2为实施例1～5和对比例1～4制备的凝胶化脂肪替代物的结构脂的光学显微镜图。
图3为实施例1～5和对比例1～4制备的凝胶化脂肪替代物的激光共聚焦显微镜图。
图4为实施例1～4制备的凝胶化脂肪替代物的流变学性质；其中(a)是应力扫描，(b)是频率扫描。
图5为实施例1～4制备的凝胶化脂肪替代物的三相接触角；其中，(a)为实施例3，(b)实施例4，(c)为实施例1，(d)为实施例2。
图6为实施例1、6制备的脂肪替代物不同贮藏时间下宏观图；其中，从左到右依次为大豆油占纳米微凝胶溶液质量为10％、20％、30％、40％、50％、60％、70％、80％、90％得到的脂肪替代物。
图7为实施例2、4和7中绿豆蛋白与多种食用胶复配后稳定脂肪替代物的流变学性质。
图8为稀奶油(a)、实施例1的豌豆蛋白构建脂肪替代物(b)以及黄油(c)裱花性质对比图。
具体实施方式
以下对本发明的优选实施例进行说明，应当理解实施例是为了更好地解释本发明，不用于限制本发明。
测试方法：
液滴粒径分布测试：将脂肪替代物用去离子水稀释至0.05wt％，用粒径分析仪(S3500,Microtrac,USA)测定乳液滴的粒径分布。
流变学性质测试：线性粘弹性区域(LVR)是根据应变幅值在0.1～100Pa范围内进行的应变扫描确定的；频率扫描测试在0.01Hz～100hz的频率范围内进行，应变值为1Pa。此外，所有测试均使用铝板(直径40mm)，间隙值设置为1000μm。
三相接触角测试：食品光学接触角用来测定微凝胶颗粒在油水界面上接触角以及其降低油水界面张力的能力。实验针对不同离子强度条件下的微凝胶颗粒的表面性质分别进行测定。其中，接触角的测定方法如下：对溶液进行冻干处理后获得微凝胶颗粒的粉末，再通过将粉末压片获得直径为一厘米的微凝胶圆片；之后将圆片完全浸入大豆油中，然后通过口径为0.75mm的进样器滴加约2微升的去离子水于微凝胶片的中心；最后用仪器的高速摄像机拍摄接触角并进行计算。
实施例1
一种仅基于纳米级豌豆分离蛋白制备健康脂肪替代物的方法，包括如下步骤：
(1)以磷酸盐缓冲液为溶剂，配置质量浓度为15％的豌豆分离蛋白溶液，搅拌器300rpm充分搅拌2h后调节pH值为7.0并置于4℃冰箱中冷藏12h是蛋白充分水化，得到水化后的豌豆分离蛋白溶液；
(2)将步骤(1)得到的水化后的豌豆分离蛋白溶液经过高速剪切(10000rpm处理2min)、高压均质(100Mpa处理3min)得到纳米级豌豆分离蛋白分散液；
(3)将步骤(2)的纳米级分离蛋白分散液在80℃水浴锅加热20min，之后冷却至40℃得到改性的豌豆分离蛋白分散液；
(4)在步骤(3)的豌豆分离蛋白分散液中添加15U/g转谷氨酰胺酶TGase，调整pH为7，40℃水浴锅中酶交联2h，最后于90℃水浴锅中加热50min，得到豌豆分离蛋白胶；
(5)在步骤(4)的分离蛋白胶中添加2倍质量的磷酸盐缓冲液，通过微射流(条件为40Mpa处理2min)、高压均质(80Mpa处理1min)得到纳米微凝胶溶液；
(6)将步骤(5)得到的纳米凝胶颗粒分散液加入到大豆油中，高速剪切处理(10000rpm处理2min)，得到凝胶化脂肪替代物(简称：豌豆1％)；其中大豆油占纳米微凝胶溶液质量的50％；豌豆蛋白在整个体系的质量浓度为1％。
实施例2
一种仅基于纳米级绿豆分离蛋白制备健康脂肪替代物的方法，包括如下步骤：
(1)以磷酸盐缓冲液为溶剂，配置质量浓度为15％的绿豆分离蛋白溶液，搅拌器300rpm充分搅拌2h后调节pH值为7.0并置于4℃冰箱中冷藏12h是蛋白充分水化，得到水化后的绿豆分离蛋白溶液；
(2)将步骤(1)得到的水化后的绿豆分离蛋白溶液经过高速剪切(10000rpm处理2min)、高压均质(100Mpa处理3min)得到纳米级绿豆分离蛋白分散液；
(3)将步骤(2)的纳米级分离蛋白分散液在80℃水浴锅加热20min，之后冷却至40℃得到改性的绿豆分离蛋白分散液；
(4)在步骤(3)的绿豆分离蛋白分散液中添加15U/g转谷氨酰胺酶TGase，调整pH为7，40℃水浴锅中酶交联2h，最后于90℃水浴锅中加热50min，得到绿豆分离蛋白胶；
(5)在步骤(4)的绿豆分离蛋白胶中添加2倍质量的磷酸盐缓冲液，通过微射流(条件为40Mpa处理2min)、高压均质(80Mpa处理1min)得到纳米微凝胶溶液；
(6)将步骤(5)得到的绿豆纳米凝胶颗粒分散液加入到大豆油中，高速剪切处理(10000rpm处理2min)，得到凝胶化脂肪替代物(简称：绿豆1％)；其中大豆油占纳米微凝胶溶液质量的50％；绿豆蛋白在整个体系的质量浓度为1％。
实施例3
一种基于纳米级豌豆分离蛋白-黄原胶(XG)复配制备健康脂肪替代物的方法，包括如下步骤：
(1)以磷酸盐缓冲液为溶剂，配置质量浓度为15％的豌豆分离蛋白溶液，搅拌器300rpm充分搅拌2h后调节pH值为7.0并置于4℃冰箱中冷藏12h使得蛋白充分水化，得到水化后的豌豆分离蛋白溶液；
(2)将步骤(1)得到的水化后的豌豆分离蛋白溶液经过高速剪切(10000rpm处理2min)、高压均质(100Mpa处理3min)得到纳米级豌豆分离蛋白分散液；
(3)将步骤(2)的纳米级分离蛋白分散液在80℃水浴锅加热20min，之后冷却至40℃得到改性的豌豆分离蛋白分散液；
(4)在步骤(3)的豌豆分离蛋白分散液中添加15U/g转谷氨酰胺酶TGase，调整pH为7，40℃水浴锅中酶交联2h，最后于90℃水浴锅中加热50min，得到豌豆分离蛋白胶；
(5)在步骤(4)的分离蛋白胶中添加2倍质量的磷酸盐缓冲液，通过微射流(条件为40Mpa处理2min)、高压均质(80Mpa处理1min)得到纳米微凝胶溶液；
(6)配制质量浓度为1％的黄原胶溶液；
(7)将步骤(5)得到的凝胶化处理的纳米凝胶分散液和步骤(6)得到的黄原胶溶液按照体积比1：1混合，形成混合溶液；添加2倍质量(相对于混合溶液)的磷酸盐缓冲液稀释后剪切处理(5000rpm处理1min)，得到豌豆纳米凝胶颗粒与黄原胶初步混合体系；之后通过高压均质(80Mpa处理2min)对纳米凝胶颗粒与黄原胶的初步混合体系处理后得到纳米凝胶颗粒-黄原胶分散体系；
(8)将步骤(7)得到的纳米凝胶颗粒-黄原胶分散体系加入到大豆油中，高速剪切处理(10000rpm处理2min)，得到凝胶化脂肪替代物(简称：豌豆1％+0.1％XG)；其中大豆油占纳米凝胶颗粒-黄原胶分散体系质量的50％；豌豆蛋白在整个体系的质量浓度为1％。
实施例4
一种基于纳米级绿豆分离蛋白-黄原胶(XG)复配制备健康脂肪替代物的方法，包括如下步骤：
(1)以磷酸盐缓冲液为溶剂，配置质量浓度为15％的绿豆分离蛋白溶液，搅拌器300rpm充分搅拌2h后调节pH值为7.0并置于4℃冰箱中冷藏12h是蛋白充分水化，得到水化后的绿豆分离蛋白溶液；
(2)将步骤(1)得到的水化后的绿豆分离蛋白溶液经过高速剪切(10000rpm处理2min)、高压均质(100Mpa处理3min)得到纳米级绿豆分离蛋白分散液；
(3)将步骤(2)的纳米级分离蛋白分散液在80℃水浴锅加热20min，之后冷却至40℃得到改性的绿豆分离蛋白分散液；
(4)在步骤(3)的绿豆分离蛋白分散液中添加15U/g转谷氨酰胺酶TGase，调整pH为7，40℃水浴锅中酶交联2h，最后于90℃水浴锅中加热50min，得到绿豆分离蛋白胶；
(5)在步骤(4)的绿豆分离蛋白胶中添加2倍质量的磷酸盐缓冲液，通过微射流(条件为40Mpa处理2min)、高压均质(80Mpa处理1min)得到纳米微凝胶溶液；
(6)配制质量浓度为1％的黄原胶溶液；
(7)将步骤(5)得到的凝胶化处理的纳米凝胶分散液和步骤(6)得到的黄原胶溶液按照体积比1：1混合，形成混合溶液；添加2倍质量(相对于混合溶液)的磷酸盐缓冲液稀释后剪切处理(5000rpm处理1min)，得到绿豆纳米凝胶颗粒与黄原胶初步混合体系；之后通过高压均质(80Mpa处理2min)对纳米凝胶颗粒与黄原胶的初步混合体系处理后得到绿豆纳米凝胶颗粒-黄原胶分散体系；
(8)将步骤(7)得到的绿豆纳米凝胶颗粒-黄原胶分散体系加入到大豆油中，高速剪切处理(10000rpm处理2min)，得到凝胶化脂肪替代物(简称：绿豆1％+0.1％XG)；其中大豆油占纳米凝胶颗粒-黄原胶分散体系质量的50％；绿豆蛋白在整个体系的质量浓度为1％。
实施例5
将所有步骤中添加的磷酸盐缓冲液均改为去离子水，其他和实施例3保持一致，得到凝胶化脂肪替代物。
对比例1
省略实施例3中步骤(2)，其他和实施例3保持一致，得到凝胶化脂肪替代物。
对比例2
省略实施例3中步骤(5)中的微射流处理，其他和实施例3保持一致，得到凝胶化脂肪替代物。
对比例3
省略步骤(7)中黄原胶溶液添加后的高压均质处理，其他和实施例3保持一致，得到凝胶化脂肪替代物。
对比例4
将专利CN 107455550 A中实施例1的花生蛋白替换为豌豆蛋白，包括如下步骤：
(1)配置6％的豌豆分离蛋白溶液，搅拌2h后置于4℃，冷藏过夜，得到豌豆蛋白分散液：
(2)将豌豆蛋白分散液pH调至6.3，放入70℃加热14min，冷却至室温后加入(7U/g豌豆分离蛋白)转谷氨酰胺酶，并于37℃水浴交联反应1h，完毕后于85℃下加热10min，得到凝胶块：
(3)向步骤(2)中得到的凝胶块加入两倍质量的水，使用高速分散器8500rpm处理35s，得到微凝胶颗粒粗分散液，随后使用高压均质750bar处理2min，得到微凝胶颗粒分散液：
(4)将步骤(3)中所得分散液加入大豆油，使用颗粒浓度为0.5％，油相质量分数为50％，在8500rpm条件下处理60s，得到豌豆蛋白乳液体系。
对比例5
将步骤(6)的黄原胶溶液和步骤(1)的豌豆分离蛋白溶液按照100：1混合，省略步骤(7)中黄原胶溶液的添加，其他和实施例3保持一致，得到凝胶化脂肪替代物。
相较于实施例3，对比例5获得的凝胶化脂肪替代物缺乏了一定脂肪的性质，凝胶化效果较差，可能是黄原胶添加后在体系中的分布不均一导致。
将得到的脂肪替代物进行性能测试，测试结果如下：
表1实施例1～5和对比例1～4的测试结果
| 例 | ζ电位(mv) | 粒径(nm) |
| 实施例1 | -38.21 | 196.54 |
| 实施例2 | -39.65 | 178.26 |
| 实施例3 | -37.52 | 192.46 |
| 实施例4 | -36.94 | 170.62 |
| 实施例5 | -34.59 | 224.78 |
| 对比例1 | -32.56 | 475.32 |
| 对比例2 | -33.61 | 721.39 |
| 对比例3 | -31.25 | 236.17 |
| 对比例4 | -33.32 | 234.41 |
图1为实施例1～5和对比例1～4制备的凝胶化脂肪替代物的液滴粒径分布。从图1可以看出：实施例3、4的效果最佳，乳液滴的粒径分布最为集中且集中在10～20μm的范围内，更容易形成稳定的凝胶脂肪替代物。即通过蛋白和黄原胶稳定的凝胶化脂肪替代物具有较好的粒径分布，同时单独使用蛋白稳定的体系也具有较优的粒径分布，但相对而言分布较为分散。
图2为实施例1～5和对比例1～4制备的凝胶化脂肪替代物的结构脂的光学显微镜图。从图2可以看出：使用蛋白和黄原胶共同稳定的实施例3、4具有最优的微观结构。
图3为实施例1～5和对比例1～4制备的凝胶化脂肪替代物的激光共聚焦显微镜图。从图3可以看出：激光共聚焦可以直观分析油相和蛋白、黄原胶在体系中的分布，其中油滴被水相包裹，油水界面形成了一层致密的蛋白和/或黄原胶构建的膜状结构，这层膜状结构是使得凝胶化脂肪替代物稳定的主要原因。其中由于黄原胶的乳化的增稠作用，所以实施例3、4获得的最为稳定的体系。
图4为实施例1～4制备的凝胶化脂肪替代物的流变学性质；其中(a)是应力扫描，(b)是频率扫描。通过应力扫描和频率扫描可以判断不同实施例中在一定剪切力作用下的强度变化，从图4可以看出：实施例1～4之间的差距不显著，在整个剪切过程中均呈现出贮藏模量大于损耗模量的情况，即全程体现为固体性质。
图5为实施例1～4制备的凝胶化脂肪替代物的三相接触角；其中，(a)为实施例3，(b)实施例4，(c)为实施例1，(d)为实施例2。从图5可以看出：实施例1～4的三相接触角均处于较优的范围内，此时颗粒具有稳定油水界面的作用，可以形成稳定的凝胶化脂肪替代物。
实施例6
调整实施例1中大豆油占纳米微凝胶溶液质量为10％、20％、30％、40％、50％、60％、70％、80％、90％；其他和实施例1保持一致，得到豌豆蛋白脂肪替代物。
将得到的脂肪替代物进行测试，测试结果如图6：
图6为实施例1、6制备的脂肪替代物不同贮藏时间下宏观图。从图6可以看出：当油相(大豆油)体积较低时，长期的贮藏会是脂肪替代物出现水分析出的现象，但是当油相比例达到60％以上后，不再出现分层，可以贮藏超过一个月时间稳定。同时当油相比例达到90％时，出现了相反转，凝胶化脂肪替代物的体系不再稳定。
实施例7
调整实施例4中黄原胶为阿拉伯胶、卡拉胶，其他和实施例4保持一致，得到凝胶化脂肪替代物，简称：豌豆1％+0.1％阿拉伯胶、豌豆1％+0.1％卡拉胶。
将得到的脂肪替代物进行测试，测试结果如图7：
图7为实施例2、4和7中绿豆蛋白与多种食用胶复配后稳定脂肪替代物的流变学性质；从图7可以看出：添加了阿拉伯胶、卡拉胶等食用胶后可以在一定程度上提升凝胶脂肪替代物的强度以及抗剪切能力。
实施例8在裱花方面的应用
将实施例1的豌豆蛋白脂肪替代物通过低温贮藏5h后，填装50g脂肪替代物进裱花袋，使用口径5mm的细齿型花嘴，获得具有一定自支撑的结构。
具体如图8，从图8可以看出：单独通过豌豆蛋白稳定的凝胶化脂肪替代物相较于稀奶油具有更好的裱花性质，但是强度上相较于黄油还有一定差距。
Claims (10)
1.一种基于豌豆/绿豆蛋白制备健康脂肪替代物的方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)配置质量浓度为5～20％的分离蛋白溶液，水化，得到水化后的分离蛋白溶液；其中，所述的分离蛋白是豌豆分离蛋白或绿豆分离蛋白；
(2)将步骤(1)得到的水化后的分离蛋白溶液经过高速剪切、高压均质得到纳米级分离蛋白分散液；
(3)将步骤(2)的纳米级分离蛋白分散液经过加热处理，得到改性的分离蛋白分散液；
(4)在步骤(3)的分离蛋白分散液中添加转谷氨酰胺酶TGase，进行反应，得到分离蛋白胶；
(5)在步骤(4)的分离蛋白胶中添加稀释液，通过微射流、高压均质得到纳米微凝胶溶液；
(6)将步骤(5)得到的凝胶化处理的纳米凝胶分散液加入到食用油中，高速剪切处理，得到凝胶化脂肪替代物。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(6)中所述食用油为大豆油、菜籽油、花生油、葵花籽油、米糠油、玉米油、亚麻籽油、橄榄油、小麦胚芽油、棉籽油、杏仁油、茶籽油、芝麻油中的一种或多种，其中食用油占步骤(5)得到的纳米凝胶分散液的质量百分比为10～90％。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，步骤(5)中所述的稀释液包括磷酸盐缓冲液、水中的一种或两种。
4.根据权利要求1～3任一项所述的方法，其特征在于，步骤(2)所述高速剪切是5000～15000rpm处理1～3min，所述高压均质是20～100Mpa处理1～4min；步骤(4)中转谷氨酰胺酶TGase的添加量为2～10U/g，反应条件为：30～45℃低温交联2～4h，之后在85～100℃水浴加热5～20min获得蛋白凝胶；步骤(5)中微射流的条件为20～200Mpa处理2～4min，高压均质的条件为：60～100Mpa处理1～4min。
5.权利要求1～4任一项所述的方法制备得到的豌豆/绿豆蛋白健康脂肪替代物。
6.一种制备基于豌豆/绿豆蛋白-食用胶制备健康脂肪替代物的方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤(1)～(5)同权利要求1～4任一项所述的基于豌豆/绿豆蛋白制备健康脂肪替代物的方法中的步骤(1)～(5)；
(6)配制质量浓度为0.02～1％的食用胶溶液；
(7)将步骤(5)得到的凝胶化处理的纳米凝胶分散液和步骤(6)得到的食用胶溶液混合，稀释后剪切处理，得到豌豆/绿豆纳米凝胶颗粒与食用胶初步混合体系；之后通过微射流或高压均质对纳米凝胶颗粒与食用胶的初步混合体系处理后得到纳米凝胶颗粒-食用胶分散体系；
(8)将步骤(7)得到的纳米凝胶颗粒-食用胶分散体系加入到食用油中，高速剪切处理，得到凝胶化脂肪替代物。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，步骤(6)所述食用胶为瓜尔胶、阿拉伯胶、卡拉胶、黄原胶、刺槐豆胶中的一种或多种复配。
8.根据权利要求6或7所述的方法，其特征在于，步骤(6)所述食用胶溶液的溶剂为水。
9.权利要求6～8任一项所述的方法制备得到的豌豆/绿豆蛋白-食用胶健康脂肪替代物。
10.权利要求5所述的豌豆/绿豆蛋白健康脂肪替代物或权利要求9所述的豌豆/绿豆蛋白-食用胶健康脂肪替代物在裱花方面的应用。
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