一种脂肪替代品制备及其应用的制作方法

1.本发明涉及一种脂肪替代品制备及其应用，属于食品添加剂领域。


背景技术：

2.红曲作为一种食用米曲，是由一种真菌红曲菌(monascus)寄生在谷物上发酵而来，在我国已经有了近千年的历史。红曲含有多种对人体有益的次级代谢产物，包括monacolin k、红曲色素、γ
‑
氨基丁酸、不饱和脂肪酸、黄酮类化合物和麦角固醇等，这些代谢产物不仅含量十分丰富，而且还具有抗衰老、抗疲劳、防治心血管疾病、增强机体免疫力、预防肥胖、抗肿瘤以及防治各种疾病等功效，在食品和医药等领域有非常重要的应用与研究价值。如今由于人们对身体健康的重视和食品品质要求的提高，功能红曲逐渐进入人们的视野之中，目前功能红曲主要用于食用和药用两方面，但是市售红曲中的monacolin k含量较低，仅为3.0～4.0mg(monacolin k)/g(红曲)。此外，由于红曲在发酵过程中会产生呈红色的红曲色素，尽管红曲色素是安全的食品色素，但由于其普遍呈红色，在食品与保健品添加会使产品的颜色具有一定的局限性。
3.脂肪是人类所需的三大营养物质之一，能够为人体提供营养成分，是人们抵抗饥饿的重要能量来源，并且还能能够调节生理功能和保护蛋白质。科学研究表明脂肪的摄入量应控制在20％～25％为宜，摄入量超过30％以后，就会对人体的健康带来威胁，容易导致肥胖、高血压、高血脂和冠心病等心脑血管疾病。随着经济的增长和生活质量的提高，人们的健康意识也不断增强，为满足市场需求，生产者尝试提高食品中植物蛋白、淀粉和瘦肉等的含量来降低其中脂肪的比例，但效果并不理想。到目前为止，国际上纷纷致力于脂肪替代品的开发和利用，脂肪替代品具有无色无味、便于长期储存、耐高温、不容易变性、与其它物质发生相互作用、对身体无副作用、口感与脂肪接近以及可以产生较少的热量等特点。
4.脂肪替代品是一类加入到食品中的替代脂肪，使得它们具有与同类全脂食品接近或相同感官效果，而且降低食品总热量的物质。目前碳水化合物基脂肪替代品是货架上最常见的一类替代物，但是不能直接添加到食品中，须与水结合形成三维网状结构才能模拟脂肪的滑腻感和粘稠度，通常以淀粉、纤维、树胶及多糖为原料，来源广泛，价格低廉，产热量低，无副作用。
5.因此，提供一种食用及感官特性良好、具有近似脂肪性质、并且具备一定降胆固醇功效的新型脂肪替代品，有很好的市场应用前景。


技术实现要素：

6.为解决上述问题，本发明提供了一种脂肪替代品的制备方法，包括以下步骤：
7.(1)制备红曲米粉：将米蒸熟后配制成固态发酵培养基，灭菌后接入红曲菌菌悬液发酵培养，得到发酵产品，将发酵产品干燥后即得红曲米粉；
8.(2)制备淀粉乳：将步骤(1)制备得到的红曲米粉与水混合后得到淀粉乳；
9.(3)酶解：向步骤(2)得到的淀粉乳中添加耐高温α
‑
淀粉酶进行酶解；
10.(4)冷却：将步骤(3)得到的酶解液进行冷却；
11.(5)制备脂肪替代品：将冷却后的酶解液经过滤、干燥后即可得到脂肪替代品。
12.在本发明的一种实施方式中，所述红曲菌为红曲霉白色变种3001
‑
18(monascus sp.var.white)3001
‑
18，其保藏编号为cgmcc no.0517。
13.在本发明的一种实施方式中，所述红曲菌菌悬液中菌体浓度至少为：0.8
×
106个/ml。
14.在本发明的一种实施方式中，步骤(1)为，将米蒸熟后配制成固态发酵培养基装瓶，灭菌后接入红曲菌悬液进行发酵培养，然后将获得的发酵产品于80℃干燥3～5小时，粉碎后过60目筛，即得到红曲米粉。
15.在本发明的一种实施方式中，步骤(2)为，在洗净灭菌的容器中加入红曲米粉20份，水100～300份，搅拌充分混合后得到淀粉乳。
16.在本发明的一种实施方式中，步骤(3)为，将淀粉乳的ph调至中性，然后加热至90～100℃保温10min，期间不断搅拌，再加入耐高温α
‑
淀粉酶，酶解8～16min。
17.在本发明的一种实施方式中，步骤(4)为，将步骤(3)得到的酶解液进行冰浴冷却后，加入ph调节剂调ph至2.0迅速灭酶，静置10min后调ph至6～8。
18.在本发明的一种实施方式中，步骤(5)为，过滤取滤液于60℃恒温鼓风干燥箱中干燥10～14h，粉碎过筛即可得到脂肪替代品。
19.在本发明的一种实施方式中，本发明中所述的大米可为本领域常用的大米类，包括粳米，籼米和糯米，其中以糯米为最佳。
20.在本发明的一种实施方式中，本发明中所述的耐高温α
‑
淀粉酶为本领域常规使用食品级耐高温α
‑
淀粉酶。
21.在本发明的一种实施方式中，本发明中所述的ph调节剂本领域常规使用的各种ph调节剂，包括盐酸、乙酸、碳酸钠和氢氧化钠。
22.本发明还提供了利用上述制备方法制备得到的脂肪替代品。
23.本发明还提供了上述制备方法，或上述脂肪替代品在制备降低胆固醇产品中的应用。
24.本发明还提供了上述制备方法，或上述脂肪替代品在制备低脂肪食品中的应用。
25.在本发明的一种实施方式中，所述应用是用于替换植物油。
26.本发明还提供了一种制备蛋黄酱的方法，所述方法为，在制备过程中将植物油替换为上述新型脂肪替代品。
27.在本发明的一种实施方式中，所述方法为，将2份鸡蛋洗净，蛋黄与蛋清分离，取蛋黄于容器中，加入4份甜味剂和2份食用盐混合搅拌成匀浆，加入3份食用白醋，然后缓慢加入上述制备得到的脂肪替代品，不断搅拌直至蛋黄呈凝结状，再加入3份食用白醋，搅拌均匀即可得到蛋黄酱。
28.在本发明的一种实施方式中，本发明中所述的甜味剂可为本领域常规使用的各种甜味剂，包括较佳的葡萄糖、乳糖、蔗糖、麦芽糖、果糖、果葡糖浆、安赛蜜、阿斯巴甜和甜蜜素中的一种或多种，更佳的为精制或优级白砂糖。
29.有益效果
30.(1)本发明提出了一种新型脂肪替代品的制备方法，该方法以米为原料通过红曲
菌白色变异株进行固态发酵培养，获得新型红曲米，该红曲米不同于传统红曲米在食物添加中呈现红色，并且能够生成远高于市售含量3.0～4.0mg/g的monacolin k。由红曲米粉制备的脂肪替代品，结构细腻且具有类似于脂肪的质感与口感，并且含有能够抑制胆固醇合成的monacolin k，因此具备一定降低胆固醇的功效。
31.(2)本发明提出了一种新型脂肪替代品的制备方法，制得新型脂肪替代品的溶解度及膨润度、持水性、冻融稳定性和抗凝沉性较强，易在水中扩散，具有较强的截留水分子能力，容易形成凝胶状结构，流动性好，质感与口感接近脂肪。
具体实施方式
32.下面通过实施例对本发明进一步说明，实施例只用于对本发明进行进一步的说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，本领域的技术人员根据上述本发明的内容做出的一些非本质的改进和调整也属于本发明保护的范围。
33.下述实施例中所涉及的菌株为红曲菌白色变种3001
‑
18(monascus sp.var.white)3001
‑
18，其保藏编号为cgmcc no.0517，已公开于公开日为2002年10月9日，公开号为cn1373208a的专利中。
34.下述实施例中所涉及的培养基如下：
35.斜面培养基(g/l)：葡萄糖50；蛋白胨20；nano
3 2；mgso4·
7h2o 1；琼脂20，ph自然。
36.平板培养基(g/l)：葡萄糖50；蛋白胨20；nano
3 2；mgso4·
7h2o 1；琼脂20，ph自然。
37.种子培养基(g/l)：葡萄糖50；蛋白胨20；nano
3 2；mgso4·
7h2o 1，ph自然。
38.下述实施例中所涉及的红曲菌菌悬液的制备：
39.从平板上挑取红曲菌菌丝体接入种子液态培养基中，30℃、200r/min条件下摇瓶培养36h，获得红曲菌菌悬液，菌浓为0.8～1
×
106个/ml。
40.下述实施例中所涉及的检测方法如下：
41.monacolin k含量的检测：采用waters
‑
1525液相色谱仪测定。色谱条件：色谱柱：supersil ods2(4.6mm
×
250mm)，粒径5μm；流动相：甲醇：0.1％h3po4＝77.5:22.5(v/v)；流速：1.0ml/min；检测波长：273nm；流速：1.0ml/min；检测灵敏度：0.01aufs；进样量：20μl。
42.monacolin k含量的计算公式：monacolin k的质量(mg)/红曲米粉(g)。
43.脂肪替代品理化性质的检测：
44.(1)溶解度和膨润度：将2g样品溶于20ml水中，100℃水浴搅拌加热30min，自然冷却后，再以4000r/min离心20min，离出上清液干燥后称重即为水溶淀粉的质量，沉淀部分为膨胀淀粉，溶解度及膨润度的计算公式如下：
45.溶解度＝水溶淀粉质量/样品质量
×
100％
46.膨润度＝膨胀淀粉质量/样品质量(1
‑
溶解度)
×
100％。
47.(2)持水性：称取2g样品溶于20ml水中配成淀粉乳液，搅拌均匀后静置30min，再以4000r/min的转速离心20min，弃去上清液，持水性的计算公式如下：
48.持水性＝(溶解样品水分含量
‑
弃去水分含量)/样品质量
×
100％。
49.(3)冻融稳定性：样品的冻融稳定性用析水率进行表示。将2g样品溶于20ml水中配成淀粉乳液，沸水浴搅拌30min，使其充分糊化，自然冷却后在
‑
20℃冷冻24h，自然解冻后以4000r/min的转速下离心20min，弃去上清液，根据沉淀物的质量计算析水率。
50.析水率＝(淀粉糊质量
‑
沉淀物质量)/样品质量
×
100％。
51.(4)凝沉性：将样品配成质量分数为1％的淀粉乳液，沸水浴搅拌糊化30min后，自然冷却，取适量糊化乳液于量筒中室温静置，记录上清液体积的变化。淀粉糊的凝沉性质用相同条件下放置第7天上清液体积占总体积的百分比来表示。
52.下述实施例中所涉及的国内贸易行业标准：
53.中华人民共和国国内贸易行业标准《蛋黄酱》sb/t 10754
‑
2012。
54.实施例1：新脂肪替代品的制备
55.具体步骤如下：
56.(1)将100g米加水没过米粒表面4cm，室温条件下用水浸泡12h，沥干用水洗净，常压蒸煮45min后晾至室温，加入25ml的营养液与20ml的豆粕粉，搅拌均匀后分装到500ml三角瓶中，每瓶约75g，制备得到大米固态发酵培养基。按照质量分数为10％的接种量，将制备好的红曲菌菌悬液接种至得到的经灭菌后的大米固态发酵培养基中，在33℃静置培养84h，每天翻动两次适当摇瓶，然后温度调节至27℃培养12d，得到发酵产品；将发酵产品80℃干燥5h，粉碎过60目筛，得到红曲米粉，经检测，其中红曲米粉中monacolin k产量为9.5mg/g。
57.(2)在洗净灭菌的容器中加入红曲米粉20份，水100份，搅拌充分混合后得到淀粉乳。将淀粉乳的ph调至7，然后加热至90℃保温10min，期间不断搅拌，再加入耐高温α
‑
淀粉酶，酶解8min，得到酶解液，将酶解液冰浴迅速降温，加入ph调节剂(1.0mol/l的盐酸溶液)调ph至2.0迅速灭酶，静置10min后调ph至7，过滤取滤液于60℃恒温鼓风干燥箱中干燥10h，粉碎过筛后即得到脂肪替代品1。
58.实施例2：新脂肪替代品的制备
59.具体步骤如下：
60.(1)将100g米加水没过米粒表面5cm，室温条件下用水浸泡14h，沥干用水洗净，常压蒸煮45min后晾至室温，加入25ml的营养液与20ml的豆粕粉，搅拌均匀后分装到500ml三角瓶中，每瓶约75g，制备得到大米固态发酵培养基。按照质量分数为10％的接种量，将制备好的红曲菌菌悬液接种至得到的经灭菌后的大米固态发酵培养基中，在33℃静置培养96h，每天翻动两次适当摇瓶，然后温度调节至27℃培养13d，得到发酵产品；将发酵产品80℃干燥5h，粉碎过60目筛，得到红曲米粉，经检测，其中红曲米粉中monacolin k产量为10.7mg/g。
61.(2)在洗净灭菌的容器中加入红曲米粉20份，水200份，搅拌充分混合后得到淀粉乳。将淀粉乳的ph调至7，然后加热至95℃保温30min，期间不断搅拌，再加入耐高温α
‑
淀粉酶，酶解12min，得到酶解液，将酶解液冰浴迅速降温，加入ph调节剂(1.0mol/l的盐酸溶液)调ph至2.0迅速灭酶，静置10min后调ph至7，过滤取滤液于60℃恒温鼓风干燥箱中干燥12h，粉碎过筛后即得到脂肪替代品2。
62.实施例3：新脂肪替代品的制备
63.(1)将100g米加水没过米粒表面6cm，室温条件下用水浸泡16h，沥干用水洗净，常压蒸煮45min后晾至室温，加入25ml的营养液与20ml的豆粕粉，搅拌均匀后分装到500ml三角瓶中，每瓶约75g，制备得到大米固态发酵培养基。按照质量分数为10％的接种量，将制备好的红曲菌菌悬液接种至得到的经灭菌后的大米固态发酵培养基中，在33℃静置培养108h，每天翻动两次适当摇瓶，然后温度调节至27℃培养14d，得到发酵产品；将发酵产品80
℃干燥5h，粉碎过60目筛，得到红曲米粉，经检测，其中红曲米粉中monacolin k产量为9.2mg/g。
64.(2)在洗净灭菌的容器中加入红曲米粉20份，水300份，搅拌充分混合后得到淀粉乳。将淀粉乳的ph调至7，然后加热至100℃保温10min，期间不断搅拌，再加入耐高温α
‑
淀粉酶，酶解16min，得到酶解液，将酶解液冰浴迅速降温，加入ph调节剂1.0mol/l的盐酸溶液调ph至2.0迅速灭酶，静置10min后调ph至7，过滤取滤液于60℃恒温鼓风干燥箱中干燥14h，粉碎过筛后即得到脂肪替代品3。
65.实施例4：新型脂肪替代品性质的研究
66.对实施例1
‑
3制备得到的脂肪替代品的性质进行检测，结果如表1所示：
67.表1实施例1
‑
3得到的脂肪替代品的性质
[0068][0069]
结果显示：酶解白色红曲米粉制备脂肪替代品的溶解度及膨润度、持水性、冻融稳定性以及抗凝沉性明显强于白色红曲米粉，易在水中扩散，具有较强的截留水分子能力，容易形成凝胶状结构，流动性好，具有类似脂肪的质感与口感。
[0070]
实施例5：新型脂肪替代品的应用
[0071]
本发明仅以蛋黄酱为例，说明本发明制备得到的脂肪替代品的应用。
[0072]
具体步骤如下：
[0073]
(1)材料准备：
[0074]
准备以下材料：2个鸡蛋，4g白砂糖，2g食用盐，6ml食用白醋，150ml植物油。
[0075]
(2)制作步骤：
[0076]
将洗净鸡蛋的蛋黄与蛋清分离，取蛋黄于容器中，加入白砂糖和食用盐混合搅拌成匀浆，向匀浆中加入食用白醋，然后缓慢加入植物油，加入速度不超过30ml/min，期间不断搅拌直至蛋黄呈凝结状，再加入食用白醋，搅拌均匀即可得到蛋黄酱1。
[0077]
蛋黄酱2、蛋黄酱3、蛋黄酱4的制作步骤同蛋黄酱1，区别在于，将植物油更换为：脂肪替代品与植物油的比例1：2、脂肪替代品与植物油的比例为1：1、仅添加脂肪替代品，分别制备得到蛋黄酱2、蛋黄酱3、蛋黄酱4；其中脂肪替代品为实施例1得到的脂肪替代品1。
[0078]
对蛋黄酱2、蛋黄酱3、蛋黄酱4进行理化性质检测，感官评价评分标准按表如表2所示。蛋黄酱2、蛋黄酱3、蛋黄酱4进行感官评价结果如表3所示
[0079]
表2感官评价评分标准
[0080][0081]
表3蛋黄酱2、蛋黄酱3、蛋黄酱4进行感官评价结果
[0082]
样品滋味外观组织形态气味总分蛋黄酱126.00
±
1.0015.50
±
2.1125.70
±
2.0715.20
±
0.8482.40
±
1.95蛋黄酱225.80
±
1.3015.00
±
2.0025.50
±
1.9715.40
±
1.1481.80
±
1.64蛋黄酱324.60
±
1.8213.80
±
2.5921.30
±
1.7113.50
±
1.0573.20
±
2.28蛋黄酱423.20
±
2.5910.30
±
1.8916.70
±
0.7613.30
±
2.1563.50
±
2.50仅脂肪替代品22.90
±
1.828.20
±
1.6415.80
±
2.5913.50
±
2.3760.40
±
2.59
[0083]
其中，经检测，蛋黄酱2、蛋黄酱3、蛋黄酱4中monacolin k产量分别为0.73mg/g、1.06mg/g和1.97mg/g。对蛋黄酱2、蛋黄酱3、蛋黄酱4进行理化性质检测，结果如表4所示：
[0084]
表4蛋黄酱2、蛋黄酱3、蛋黄酱4进行理化性质检测
[0085][0086]
综上所述，利用红曲脂肪替代品部分取代油脂制备的蛋黄酱，与普通蛋黄酱相比，体态较为粘稠均匀且口感较佳，各项指标无明显异，但是可以明显蛋黄酱中的脂肪含量，还含有monacolin k而具备一定的降胆固醇功效。
[0087]
虽然本发明已以较佳实施例公开如上，但其并非用以限定本发明，任何熟悉此技术的人，在不脱离本发明的精神和范围内，都可做各种的改动与修饰，因此本发明的保护范围应该以权利要求书所界定的为准。