一种亚麻籽胶调控乳状液中油滴聚集制备脂肪替代物的方法技术

一种亚麻籽胶调控乳状液中油滴聚集制备脂肪替代物的方法。本研究针对脂肪是我们日常饮食中的必需成分，它在决定食品(特别是一些乳状液基的食品：如蛋黄酱)的理化性质和感官特性方面起着重要作用。然而，科学研究表明，摄入过量脂肪会危害健康，因此一种亚麻籽胶调控乳状液中油滴聚集制备脂肪替代物的方法其特征在于乳清分离蛋白(Whey protein isolate，WPI)和乳清浓缩蛋白(Whey protein concentrate，WPC)为研究对象，探究了加热预处理(90℃，5min)对水包油(oil‑in‑water，O/W)乳状液储藏期间物理稳定性的影响；然后，以上述乳状液为基质，研究了亚麻籽胶以及不同环境pH值对整个混合体系油滴聚集的影响，筛选出具有最佳效果的脂肪替代品。

A Method of Fat Substitutes Prepared by Oil Droplet Aggregation in Emulsion Controlled by Flaxseed Gum

A method for preparing fat substitutes by controlling oil droplet aggregation in emulsion with flaxseed gum. Fat is an essential ingredient in our diet. It plays an important role in determining the physical and chemical properties and sensory characteristics of foods, especially some emulsion-based foods, such as mayonnaise. However, scientific studies have shown that excessive fat intake is harmful to health. Therefore, a method of preparing fat substitutes by regulating oil droplet aggregation in emulsion by flaxseed gum is characterized by whey protein isolate (WPI) and whey protein concentrate (WPC) as the research objects, and the addition of WPC is explored. The effects of thermal pretreatment (90 C, 5 min) on the physical stability of oil in water (O/W) emulsion during storage were studied. Then, the effects of flaxseed gum and different environmental pH values on oil droplet aggregation in the whole mixing system were studied with the above emulsion as the matrix, and the fat substitutes with the best effect were screened out.

【技术实现步骤摘要】
一种亚麻籽胶调控乳状液中油滴聚集制备脂肪替代物的方法
本专利技术涉及一种亚麻籽胶调控乳状液中油滴聚集制备脂肪替代物的方法属于食品

技术介绍
油脂能够赋予食品独特风味、润滑口感以及一定的组织状态和良好稳定性，同时食品中的油脂可以提供37.3kJ/g的能量，是人体获得能量的重要来源之一。但已有研究表明高卡路里食品会对人的健康造成威胁，易引发肥胖及一系列心脑血管疾病。因此，低脂食品的开发应用受到广泛关注。然而，当除去脂肪时，会使产品在外观、香味、口感和质地方面发生不理想的变化，低脂食品的观众接受度和商业成功率受到限制。为了满足市场的需求、提高消费者的接受度，研制开发了脂肪模拟物，在保持食品原有风味及口感的基础上，最大限度的降低食品中的脂肪含量。脂肪模拟物以蛋白质或碳水化合物为主要原料，用一定的物理方法处理后添加在食品中以模拟脂肪的部分特性并代替脂肪的物质。脂肪模拟物能够改善水相结构特征，诱导凝胶形成三维网状结构，捕获水分，捕获的水分具有较好流动性，能够增加产品的粘度，产生类似于脂肪的口感和质地。因此，在低脂乳状液中保持高的粘度和类凝胶特性可通过诱导脂肪滴的聚集，以形成一个三维网络。一般情况下，脂肪滴的聚集状态可以通过改变液滴间的吸引力和排斥力的相对大小来进行控制。比如说静电作用力、空间位阻、疏水作用力、消耗和桥接作用。这可以通过液滴表面的性质(如表面疏水性，厚度，或电势)、溶液条件(如pH和离子强度)系统组分(如生物聚合物的类型和浓度)和环境条件(如温度)来实现。对于蛋白涂覆的脂肪滴，以下方式可以诱导产生聚集：(i)将pH调节到等电点(pI)附近；(ii)增加离子强度；(iii)加热到热变性温度以上；(iv)添加吸附的生物聚合物；(v)添加非吸附的生物聚合物。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供了一种亚麻籽胶调控乳状液中油滴聚集制备脂肪替代物的方法。本专利技术以乳清分离蛋白(Wheyproteinisolate，WPI)和乳清浓缩蛋白(Wheyproteinconcentrate，WPC)为研究对象，探究了加热预处理(90℃，5min)对水包油(oil-in-water，O/W)乳状液储藏期间物理稳定性的影响；然后，以上述乳状液为基质，研究了亚麻籽胶以及不同环境pH值对整个混合体系油滴聚集的影响，筛选出具有最佳效果的脂肪替代品。本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的：一种亚麻籽胶调控乳状液中油滴聚集制备脂肪替代物的方法。包括以下步骤：乳状液的制备、亚麻籽胶-乳状液混合物的制备、亚麻籽胶-木薯变性淀粉混合物的制备、亚麻籽胶-木薯变性淀粉颗粒-乳状液混合物的制备。具体实施方式具体实施方式一：步骤一、称取一定量的乳清分离蛋白(WPI)粉末分散于去离子水中，于室温下用磁力搅拌器至少搅拌1h使其充分溶解，配制成4％(w/v)的蛋白分散液。将该WPI蛋白分散液等体积分成两份，其中一份于90℃水浴中加热5min，拿出后迅速冷却到室温，表示为预加热乳清分离蛋白(Pre-heatedwheyproteinisolate，H-WPI)。用相同的方法制备乳清浓缩蛋白(WPC)及预加热乳清浓缩蛋白(Pre-heatedwheyproteinconcentrate，H-WPC)分散液。将这四种蛋白分散液90mL分别与10mL的菜籽油混合，用Ultra-Turrax匀浆机于13500rmp匀浆2min，制得乳状液。将得到的乳状液在40MPa条件下进行均质，将均质液(新鲜乳状液)于4℃分别储藏0、1、4、7、10、14天，进行测量。以这四种蛋白为乳化剂，将其与油相(菜籽油)按比例(24:1)混合，使用匀浆机在15,000rpm条件下均质2min来制备水包油乳状液。通过将亚麻籽胶粉末分散到去离子水中并在室温下搅拌过夜以确保完全水合来制备多糖储备溶液(0.5％，w/v)。步骤二、通过将不同比例的乳状液(10％，w/v)、亚麻籽胶储备液和去离子水进行混合以制备具有相同油脂含量(2％，w/v)但不同亚麻籽胶浓度的亚麻籽胶-乳状液混合物。混合后，使用1MHCl或1MNaOH将混合物的pH值调节至3.0、5.0、7.0，然后将混合物置于90℃水浴中并在持续搅拌下加热5min，后迅速冷却至室温。步骤三、通过混合一定量的木薯变性淀粉粉末、亚麻籽胶储备溶液和去离子水以制备含有不同亚麻籽胶浓度的木薯变性淀粉分散液(3％，w/v)。混合后，使用1MHCl或1MNaOH将混合物的pH值调节至3.0、5.0、7.0，然后将混合物置于90℃水浴中并在持续搅拌下加热5min，后迅速冷却至室温。步骤四、通过混合不同比例的乳状液(10％，w/v)、亚麻籽胶储备液水变性木薯淀粉(3％，w/v)和去离子以制备具有相同油脂含量(2％，w/v)但不同亚麻籽胶浓度的混合体系。混合后，使用1MHCl或1MNaOH将混合物的pH值调节至3.0、5.0、7.0，然后将混合物置于90℃水浴中并在持续搅拌下加热5min，后迅速冷却至室温。具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一的不同点在于亚麻籽胶-乳状液混合物中亚麻籽胶的浓度为0、0.005、0.01、0.015、0.02％，w/v。具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一的不同点在于亚麻籽胶和木薯变性淀粉混合液中亚麻籽胶的浓度为0、0.005、0.01、0.015、0.02％，w/v。具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一的不同点在于乳状液(10％，w/v)、亚麻籽胶储备液水变性木薯淀粉(3％，w/v)混合体系中亚麻籽胶的浓度为0、0.005、0.01、0.015、0.02％，w/v。表3-1不同处理条件下乳化剂在水相中的分布情况Tab.3-1Partitioningofemulsifierintheaqueoussolutionunderdifferenttreatmentconditions注：A-D表示同一列中显著性差异(p<0.05)，下同表3-1为乳状液在储藏14天后WPI、H-WPI、WPC、H-WPC在水相及与油水界面的分布情况。由表3-1可知，WPI在水相中的含量较H-WPI稍高，分别为80.90±1.31％及73.96±1.04％，且两者差异并显著(p<0.05)，WPC在水相中含量同样比H-WPC高，分别为85.59±2.10％及68.40±1.08％，且两者之间差异显著(p<0.05)。H-WPI、H-WPC在油水界面的分配系数分别为3.17、4.16，对应高于WPI(2.13)、WPC(1.52)在油水界面的分配系数。Peng等人对用热预处理(90℃，30min)的豌豆蛋白稳定的乳状液进行试验，结果表明在相同的蛋白浓度，经过加热预处理的乳状液的蛋白吸附量要高于未加热的乳状液，这也与Li等人关于预加热的大豆蛋白乳状液吸附蛋白的百分比的高于未加热的蛋白乳状液这一结果一致。表3-2不同浓度的亚麻籽胶在不同pH条件下对MCS+FG+乳状液混合体系粒径的影响Tab.3-2Theaverageparticlesized4,3ofmixedMCS+FG+emulsiondispersionscontainingvariousflaxseedgumlevelsatdifferentpH(3.0本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种亚麻籽胶调控乳状液中油滴聚集制备脂肪替代物的方法通过以下步骤实现：步骤一、称取一定量的乳清分离蛋白(WPI)粉末分散于去离子水中，于室温下用磁力搅拌器至少搅拌1h使其充分溶解，配制成4％(w/v)的蛋白分散液。将该WPI蛋白分散液等体积分成两份，其中一份于90℃水浴中加热5min，拿出后迅速冷却到室温，表示为预加热乳清分离蛋白(Pre‑heated whey protein isolate，H‑WPI)。用相同的方法制备乳清浓缩蛋白(WPC)及预加热乳清浓缩蛋白(Pre‑heated whey protein concentrate，H‑WPC)分散液。将这四种蛋白分散液90mL分别与10mL的菜籽油混合，用Ultra‑Turrax匀浆机于13500rmp匀浆2min，制得乳状液。将得到的乳状液在40MPa条件下进行均质，将均质液(新鲜乳状液)于4℃分别储藏0、1、4、7、10、14天，进行测量。以这四种蛋白为乳化剂，将其与油相(菜籽油)按比例(24:1)混合，使用匀浆机在15,000rpm条件下均质2min来制备粗水包油乳状液。通过将亚麻籽胶粉末分散到去离子水中并在室温下搅拌过夜以确保完全水合来制备多糖储备溶液(0.5％，w/v)。步骤二、通过将不同比例的乳状液(10％，w/v)、亚麻籽胶储备液和去离子水进行混合以制备具有相同油脂含量(2％，w/v)但不同亚麻籽胶浓度的亚麻籽胶‑乳状液混合物。混合后，使用1M HCl或1M NaOH将混合物的pH值调节至3.0、5.0、7.0，然后将混合物置于90℃水浴中并在持续搅拌下加热5min，后迅速冷却至室温。步骤三、通过混合一定量的木薯变性淀粉粉末、亚麻籽胶储备溶液和去离子水以制备含有不同亚麻籽胶浓度的木薯变性淀粉分散液(3％，w/v)。混合后，使用1M HCl或1M NaOH将混合物的pH值调节至3.0、5.0、7.0，然后将混合物置于90℃水浴中并在持续搅拌下加热5min，后迅速冷却至室温。步骤四、通过混合不同比例的乳状液(10％，w/v)、亚麻籽胶、变性木薯淀粉(3％，w/v)和去离子以制备具有相同油脂含量(2％，w/v)但不同亚麻籽胶浓度的混合体系。混合后，使用1M HCl或1M NaOH将混合物的pH值调节至3.0、5.0、7.0，然后将混合物置于90℃水浴中并在持续搅拌下加热5min，后迅速冷却至室温。...

【技术特征摘要】
1.一种亚麻籽胶调控乳状液中油滴聚集制备脂肪替代物的方法通过以下步骤实现：步骤一、称取一定量的乳清分离蛋白(WPI)粉末分散于去离子水中，于室温下用磁力搅拌器至少搅拌1h使其充分溶解，配制成4％(w/v)的蛋白分散液。将该WPI蛋白分散液等体积分成两份，其中一份于90℃水浴中加热5min，拿出后迅速冷却到室温，表示为预加热乳清分离蛋白(Pre-heatedwheyproteinisolate，H-WPI)。用相同的方法制备乳清浓缩蛋白(WPC)及预加热乳清浓缩蛋白(Pre-heatedwheyproteinconcentrate，H-WPC)分散液。将这四种蛋白分散液90mL分别与10mL的菜籽油混合，用Ultra-Turrax匀浆机于13500rmp匀浆2min，制得乳状液。将得到的乳状液在40MPa条件下进行均质，将均质液(新鲜乳状液)于4℃分别储藏0、1、4、7、10、14天，进行测量。以这四种蛋白为乳化剂，将其与油相(菜籽油)按比例(24:1)混合，使用匀浆机在15,000rpm条件下均质2min来制备粗水包油乳状液。通过将亚麻籽胶粉末分散到去离子水中并在室温下搅拌过夜以确保完全水合来制备多糖储备溶液(0.5％，w/v)。步骤二、通过将不同比例的乳状液(10％，w/v)、亚麻籽胶储备液和去离子水进行混合以制备具有相同油脂含量(2％，w/v)但不同亚麻籽胶浓度的亚麻籽胶-乳状液混合物。混合后，使用1MHCl或1MNaOH将混合物的pH值调节至3.0、5.0、7.0，然...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘骞，贾惜文，孔保华，曹传爱，赵神彳，
申请(专利权)人：东北农业大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江,23