一种利用乳酸片球菌胞外多糖制备脂肪替代物的方法

本发明属于脂肪替代物制备，具体涉及一种利用乳酸片球菌s1胞外多糖制备脂肪替代物的方法。

背景技术：

1、肉糜产品的凝胶性能是影响产品的重要功能特性，决定了产品的质构、保水性、色泽等品质。传统的香肠等相关的肉糜产品正是由于动物脂肪的凝胶性及质构赋予产品特殊的口感和风味，动物脂肪主要由饱和高级脂肪酸甘油酯与不饱和高级脂肪酸甘油酯组成，其中饱和高级脂肪酸甘油酯含量更高。这些脂肪酸与高血压、高血脂等疾病有直接的关系，因此，脂肪替代物是未来食品发展的趋势之一。

2、脂肪替代物是指用来替代食品中的脂肪的物质，可以模仿脂肪的功能和感官特性，不涉及健康风险的物质，并且脂肪和卡路里应明显减少。可以分为单一脂肪替代物（根据基质的不同分为脂肪基质类脂肪替代物、蛋白质基质类脂肪替代物、多糖基质类脂肪替代物）和复合脂肪替代物。然而，单一蛋白质和多糖脂肪模拟物不能同时具有所有这些理想特性。单独使用蛋白质或单独使用多糖具有各种功能和感官限制，例如不良的口感和对盐、ph、热处理、冻融等的稳定性差。蛋白质-多糖复合物可以形成大小和形状与脂肪球和乳液滴相似的微粒，使它们能够模仿脂肪，从而可以部分或完全替代食物中的脂肪。基于蛋白质与多糖相结合的脂肪替代品已被用于替代食品中的脂肪，从而生产低脂食品。由于它们的相互作用，这些复合物被证明比单独使用每种成分具有更好的功能。由于这些生物聚合物的高分子量和众多的官能团，它们还可以有效地与水和其他分子相互作用，从而促进系统的稳定。通过多糖与蛋白质以及蛋白质与蛋白质之间的相互作用，形成具有黏弹性的三维网状结构，赋予了肉制品滑润丰富的口感，改善了肉制品的质构等品质。

3、蛋清蛋白（egg white proteins, ewp）因其出色的加工特性在食品生产中广泛使用。凝胶性是 ewp 最重要的特性之一，因此 ewp 常作为胶凝剂、食用膜和脂肪替代物应用于各类食品制品中。ewp 热诱导凝胶的形成是蛋白质分子变性、聚集和凝固的结果。然而，热处理技术常导致蛋白质聚集速率大于解折叠速率，进而促进不溶性聚集体和浊胶的形成，该类凝胶的呈现出的凝胶性能往往无法满足消费者需求。

4、目前文献已证实：多糖-蛋清蛋白复合凝胶应用于肉制品中可以增强肉制品凝胶的黏性和持水性，但是没有将其做成脂肪替代物，主要原因是其制备的凝胶的质构与性能真实的脂肪有一定的差距，本发明通过自己分离制备的乳酸片球菌s1胞外多糖，其特殊的结构和蛋清蛋白制成的凝胶替代脂肪，并可以开发新型肉制品，是开发健康肉制品的重要解决方案之一。

技术实现思路

1、本发明通过将一种全新的乳酸片球菌s1胞外多糖与蛋清蛋白混合，得到乳酸片球菌s1胞外多糖-蛋清蛋白混合物，该乳酸片球菌s1胞外多糖-蛋清蛋白混合物的质构、形状、颜色与动物脂肪非常相似，可以在制备食品时用等量的乳酸片球菌s1胞外多糖-蛋清蛋白混合物替换，达到减少热量摄入，增加健康成分的目的，同时不改变原有风味。

2、本发明基于此提供一种利用乳酸片球菌胞外多糖制备脂肪替代物的方法，包括如下步骤：

3、①蛋清蛋白冻干粉用去离子水溶解得到6~10%蛋清蛋白溶液。再按照加入清蛋白溶液体积计算，按照质量体积百分比添加0.2%的乳酸片球菌s1胞外多糖调为ph7.8~8.2，得到乳酸片球菌s1胞外多糖-蛋清蛋白混合物；

4、②将乳酸片球菌s1胞外多糖-蛋清蛋白混合物在85~95℃的条件下恒温加热25~40min诱导形成凝胶，停止加热后立即在0±1℃的冰水浴降温，得到乳酸片球菌s1胞外多糖脂肪替代物。

5、进一步，所述乳酸片球菌s1胞外多糖的结构式，见图9。

6、进一步，所述蛋清蛋白冻干粉的制备方法如下：新鲜鸡蛋脱壳后分离蛋黄、蛋清膜及系带，剔除蛋清液中杂质。用高速分散器以2000~5000 r/min搅拌分散蛋清4~8 min，获得天然的均匀蛋清液，冷冻干燥后得到蛋清蛋白冻干粉。

7、进一步，所述乳酸片球菌s1胞外多糖的制备方法为：以将活化并传代好的乳酸片球菌s1菌液接种mrs肉汤培养基中，在37 ℃恒温培养箱中进行发酵培养，培养时间为36~72h；乳酸片球菌s1发酵液培养完成后离心去除菌体以及其他易沉淀杂质，加入预冷无水乙醇放入4℃环境中静置，收集多糖沉淀；加入适量去离子水溶解多糖沉淀，待其溶解后向其中加入8~12% (m/v)三氯乙酸溶液，继续置于4 ℃环境中静置10~15h，然后离心去除蛋白；向上清液中再次加入无水乙醇，静置后再次收集多糖沉淀。用去离子水将新收集得到的多糖沉淀进行溶解，然后装入透析袋，用去离子水在4℃的环境中透析2d，即得到乳酸片球菌s1胞外粗多糖；纯化后通过冷冻干燥机干燥得到粉末状乳酸片球菌s1胞外多糖。

8、进一步，所述乳酸片球菌s1保藏于中国典型培养物保藏中心，保藏编号cctcc no：m2021229，拉丁名：pediococcus acidilactici strain s1，地址：湖北省武汉市武汉大学，邮编：430072，电话：027-68754052。

9、有益效果

10、本发明采用的乳酸片球菌s1是2020年1月分离自实验室自制腊肉中，他可以产生一种全新的胞外多糖，发明人对这种胞外多糖的结构式进行的测定，见图9。

11、研究发现，这种多糖与传统植物多糖的结构不同，其和蛋清蛋白采用热诱导凝胶技术进行结合，不仅产生了白色的凝胶，而且凝胶与猪脂肪的结构非常相似，制备的新型复合凝胶最佳硬度为223.46 g，持水力为94.67%。另外，形成的复合凝胶结构更加致密、光滑。复合凝胶在降低蛋清蛋白浓度的同时，有效改善天然蛋清蛋白凝胶的保水性，

12、当普通香肠采用本发明制备的脂肪替代物后，其质构、口感、色泽，香味基本不变，而健康程度有显著提升，饱和高级脂肪酸甘油酯与不饱和高级脂肪酸甘油酯含量显著降低，取而代之的是健康的多糖类产品，乳酸片球菌s1胞外多糖中含有大量的抗氧化活性物质，制备的脂肪替代物具有不易被氧化的作用，提高脂肪替代物的环境稳定性，同时具有抗肿瘤、改善人体肠道微生态、抗生物膜、吸附可溶性重金属等生理活性，符合当今健康食品的要求。

技术特征：

1.一种利用乳酸片球菌胞外多糖制备脂肪替代物的方法，其特征在于：包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的利用乳酸片球菌胞外多糖制备脂肪替代物的方法，其特征在于：所述乳酸片球菌s1胞外多糖的结构式如下：

3.根据权利要求1所述的利用乳酸片球菌胞外多糖制备脂肪替代物的方法，其特征在于：所述蛋清蛋白冻干粉的制备方法如下：新鲜鸡蛋脱壳后分离蛋黄、蛋清膜及系带，剔除蛋清液中杂质。用高速分散器以2000~5000 r/min搅拌分散蛋清4~8 min，获得天然的均匀蛋清液，冷冻干燥后得到蛋清蛋白冻干粉。

4.根据权利要求1所述的利用乳酸片球菌胞外多糖制备脂肪替代物的方法，其特征在于：所述乳酸片球菌s1胞外多糖的制备方法为：以将活化并传代好的乳酸片球菌s1菌液接种mrs肉汤培养基中，在37 ℃恒温培养箱中进行发酵培养，培养时间为36~72h；乳酸片球菌s1发酵液培养完成后离心去除菌体以及其他易沉淀杂质，加入预冷无水乙醇放入4℃环境中静置，收集多糖沉淀；加入适量去离子水溶解多糖沉淀，待其溶解后向其中加入10% (m/v)三氯乙酸溶液，继续置于4 ℃环境中静置10~15h，然后离心去除蛋白；向上清液中再次加入无水乙醇，静置后再次收集多糖沉淀。用去离子水将新收集得到的多糖沉淀进行溶解，然后用去离子水在4℃的环境中透析，即得到乳酸片球菌s1胞外粗多糖；纯化后通过冷冻干燥机干燥得到粉末状乳酸片球菌s1胞外多糖。

5.根据权利要求4所述的利用乳酸片球菌胞外多糖制备脂肪替代物的方法，其特征在于：所述乳酸片球菌s1保藏于中国典型培养物保藏中心，保藏编号cctcc no：m2021229。

技术总结
本发明公开了一种利用乳酸片球菌S1胞外多糖制备脂肪替代物的方法，属于脂肪替代物制备技术领域，具体是将蛋清冻干粉和乳酸片球菌S1胞外多糖，然后将两种冻干粉溶解混合，水浴加热诱导形成乳酸片球菌S1胞外多糖‑蛋清蛋白凝胶，该乳酸片球菌S1胞外多糖‑蛋清蛋白凝胶与动物脂肪的质构非常相似，可以作为动物脂肪的脂肪替代物，用其等量的替代动物脂肪后，制备的香肠制品的口感、质构与原香肠制品基本上完全一样。而健康程度有显著提升，用健康的多糖类产品取代动物脂肪，该脂肪替代物具有不易被氧化和环境稳定性，同时具有抗肿瘤、改善人体肠道微生态、抗生物膜、吸附可溶性重金属等生理活性，符合当今健康食品的要求。

技术研发人员：黄松,张曼,吴雅婷,金果果,方苏兰,梅林
受保护的技术使用者：安徽农业大学
技术研发日：
技术公布日：2024/5/12