碳水化合物型模拟脂肪

@ 广 l州食品工业科技 Guan } l Fox]Science and Technology vol 16 No 1(总 61) 53 — S 碳水化合物型模拟脂 肪 周建芹 罗发兴 一 ， — — — — — — 一 ．『s2。／、 (华南理工大学食品与生物工程学院 广州 510641) 摘 要 简要介绍了脂肪替代品的发展及模拟脂肪 ，井概述 了各种来源的碳水化台物型模拟脂肪的组成、特 点 、及应用范围等，了碳水化舍物型模拟脂肪的营养功能。 关键词 堕堕盏 虽；堡型堕堕；童 )纠L亿舍物 Abstract This artlcle rgv[ews the development history 0f fat replaoers．It also introduces fat m[meti~ and the o锄 一 p。n∞ t，characteristic，application of varie s carlx>hydrate—based fat m[mefics，as well as its mutrifional function． Key Works fat reDLac∞ ：fat mlmetics；nutfificaml functec0x 1 脂肪替代品的发展 中一显身手[ 。 医学研究表明，心血管疾病、糖尿病、几种 癌症及肥胖等都与脂肪摄人有直接关系 为减 少上述疾病的发生 ，20世纪初 ，食 品行业进行 的第一次革命是用植物油代替动物脂肪。 现在国际食品工业正进行的第二次革命是 生产低脂或无脂食品⋯。脂肪对食品风味、口 感 、质构、稳定性等都起着非 常重要的作用 ，食 品中减少脂肪用量会极大的影响食品质量。一 种食品如果没有 良好的外观和口感，即使对健 康有利 ，同样不能吸引消费者，也不会有市场。 20世纪中期 ，低脂或无脂食 品中的脂肪替代的 研究初露端倪。90年代 ，国际食品研究热点从 80年 化 的膳 食纤 维 转 向 了脂 肪 替代 品L2 J。 1993年，美国市场上 的低脂新 产品 已达 847 种 J，居各类健康食品之首。1996年，美 国投 放市场的低脂新产品有 2076种。英国、法国、 德国等 国家 的低脂食 品的发展 也十分迅速。 1998年，对 17．8亿 人进 行的一次 调查 表明 90％的人消费低热量低脂肪食品，而 1993年是 81％，1986年仅 45％。 未来理想的脂肪替代品应该更安全、更低 廉、无热量、不会阻碍营养或药物 的吸收利用。 或许遗传工程也会在将来的脂肪替代品的生产 2 碳水化合物型模拟脂肪 脂肪替代 品可分为模拟脂肪、化学合成脂 肪、复合脂肪三类。所谓模拟脂肪是指在食品 中能模拟脂肪的口感和质构等，但不能等量替 代脂肪的碳水化台物或蛋白质 J，其中碳水化 合物型模拟脂肪来源广泛，产品最多 碳水化台物型模拟脂肪能结合大量的水， 具有类似脂肪的流动性 、口感和质构，可代替脂 肪，并减少食品热量。它不能用于煎炸食 品，也 不能溶解油溶性风味物质，但它是食用最安全 的脂肪替代品。以下简要概述各类产品。 2．1 淀粉类 此类产品主要是用酶法或酸法将淀粉分子 裂成低分子糊精 ，颗粒结构变得松软，在形成凝 胶过程中，颗粒极易迅速分解 ，面糊粘度降低 ， 产生与脂肪相似的粘度 、透光度和质构。玉米、 木薯、山芋、小麦 、大米、马铃薯、高粱等淀粉质 都可作为原料。 2．1．1 以玉米淀粉为原料 2．1．1．1 玉米淀粉糊精 代表产品 Maltrin M040是玉米 淀粉经有 限水解喷雾干燥制得 的麦芽糊精，DE值为 5， 戊糖及五碳以上的糖 占98％_6J，在热水中能完 维普资讯 http://www.cqvip.com 54 广州食品工业科技 Guar }】ou Food Science and Technology rot 16 No．1(总 61) 全溶解 ，冷却 后 形成热不可逆胶 体。Maltrin M040无味，口感滑润，能产生类似氢化油的质 构．可用于人造黄油、色拉调料、玲冻糕点等食 品中 在酸乳酪中可替代 50％的脂肪。它的 热量值为 4．0千卡／克。 2．1．1 2 酸变性玉米淀粉 代表产品 Stellar是一种酸变性淀粉，含水 量为 7％。将其 20425％的浆液在高压下均 质，可形成光滑的稀奶油状 ，其 中还分布着球形 粒子 ，这些直径 3～5微米的粒子，与脂肪粒子 大小相近 J。它适用于比较宽的温度范围，既 可用于 冰淇凌等玲产品，也可用于焙烤食 品。 在人造黄油中可替代 75％的脂肪，在色拉调料 中可代替 100％的脂肪 它的热量值小于 1千 卡债 。 2．1．2 以马铃薯淀粉为原料 2 1．2．1 马铃薯淀粉糊精 代表产品 Paselli SA2是最先 面世的脂肪 替代品的一种．其 DE值为3，pH值为 5．5～7 0 冷水膨胀形成带有光泽的白色凝胶，内含凝聚 而成的微粒子。因呈不均匀的结构，含在 口腔 会呈现一种油脂状性质，可替代 50％以上的脂 肪 ，且 适用 于多 种食 品，尤其 适用 于酸 性食 品 。它的用量大于 20％是才能形成胶体，且 用量越多 ，胶体强度越大。它适用的 pH范 围 是 3～7，在 pH3．5～5时，胶体达最大强度。温 度升高．胶体强度也随之增加 ，但不能在 100。C 以上加热太长时问。它的热量值为 3．8千卡／ 克。 2．1．2．2 马铃薯变性淀粉 代表产品 Sta-sllm只能代替部分脂肪，因 为它与油脂协同作用才能产生类似的口感和质 构，其热量值为4千卡／克_9 J，它适用于干酪、糕 点和汤。 2．1．3 以木薯淀粉为原料 代表产品 N一0il和速溶 N—oilⅡ为木薯 麦芽糊精。N一0il和速溶 N o-l一Ⅱ通常以 20 4 35％的浓度使用，可用于冷冻糕点、布丁、可 舀出的色拉调料等，其热量值为 1千卡／克。速 溶 N—oilⅡ通常以30440％的浓度使用 ，其热 量值为 1 3千卡／克，可用于微波调味品。 最新的以淀粉为原料的脂肪替代品研究是 用两种方式处理淀粉颗粒。一种是把玉米或籽 粒苋淀粉颗粒表面用硬脂酰氯酯化，颗粒没有 明显膨胀．其外形酷似油滴。第二种适用淀粉 酶把淀粉颗粒表面粗糙化，使其具有脂肪般 口 感[1 。 2．2 胶体类 此类产品主要为卡拉胶 、果胶、瓜尔胶等， 卡拉胶与果胶皆为水溶性天然聚合物，需与钙 离子配合使用，很少的用量就能达到满意 的效 果 。 2．2．1 卡拉胶 卡拉胶是用水从红海藻中萃取的。根据分 子 中硫酸酯和 3，6一去水半乳糖含量的不同可 分为 一型 ， 一型 ，【一型三种。主链 中去水半 乳糖单位是产生凝胶所必需的，硫酸酯化 的程 度则控制胶体质构。 一型和 c一型都含有 3，6 一 去水糖，可形成凝胶。一般 c一型卡拉胶可用 作脂肪替代品，因为 c一型可保留水分，且 一些 (并不是所有)c一型可在低温下溶解，并且 有良 好冻融稳定性。值得注意的是卡拉胶是天然聚 合物，分子各不相同，即使 同是 c一型卡拉胶 ，性 质也有差别。用于生产高质量低脂产 品时，必 须选择适当的 c一型卡拉胶。卡拉胶是肉制品 中应用最多的脂肪替代品，它能改善肉质 ，赋予 产品多汁多肉的口感，有助于释放肉香，减少蒸 煮损耗．提高产量。 2．2．2 果胶 果胶是从柑皮和苹果皮 中提取的，是 以 一 (1—叫 )键结合的 D一半乳糖醛酸为基本结构 的多糖类物质。半乳糖醛酸甲基化的程度决定 着成胶时间、成胶条件、胶体硬度等。酯化程度 大于50％的为 HIvI果胶，小于 50％的为 LM 果 胶。工业上用 HlVl果胶脱去部分甲氧基生产 LM 果 胶。LM 果 胶与 钙离 子 配合作 用，在 pH2．9～5．5范围内形成胶体 ，浓度可达 80％。 代表产品为 Slevdid，其胶粒与脂球大小相近 ， 且柔软，富有弹性。它还 能使食品产生类似脂 肪融化的现象【11 J。Slendid是冰淇凌 、蛋糕、甜 维普资讯 http://www.cqvip.com 广卅l食品工业科技 G1an酣瑚l Food Science and Technology 16 No．1(总 61) 55 点、汤等的理想脂肪替代品。 2．3 纤维素类 纤维经物理或化学方法处理后 ，在水 中分 散成球珠状(即微晶纤维技术)，其典型的粒子 直径是 0．2微米 ，20％麦芽糊精，5％的黄原胶， RCN一2O其组成是 85％纤维素，I5％瓜尔胶。 2．4 半纤维素类 半纤维素是用碱性溶液从纤维素提取的杂 多糖类物质 ，主链 由木糖 、半乳糖、甘露糖中的 一 种单糖聚合而成，侧链包括半乳糖、阿拉伯 糖、葡萄糖 等L3J。半纤维素类代表产 品 Fibrex 是 由甜菜纤维制成的脂肪替代品，能耐高温，常 用于肉制品中 2．5 8一葡聚糖 B一葡聚糖的典型结构是 2～3个葡萄糖单 位以 1—4糖苷键连接 ，然后与另一个 S一葡萄 糖以 I一3键连接，然后重复这种结构。在燕 麦、大麦、酵母 中含量丰富。燕麦麸皮经淀粉酶 作用后产生的脂肪替代品Oatrim一中含 10％B 一 葡聚糖。现在多用酸或碱从食用 酵母中抽 提 8一葡聚糖溶于水，可部分消化，热量值为 1千卡／克。因其能引起小肠渗透压升高 ，导致 轻微腹泻 ，所以在食品中的用量受到限制I6J。B 一 葡聚糖的平均致泻量 9O克／天 ，主要用于烘 烤食品、口香糖、硬糖 、软糖、布丁等食品中。 改性葡聚糖 Litesse是 由葡聚糖 深加工制 得的白色至乳 白色非结晶粉末 ，目前已被 45个 国家用来生产低脂食品。 2．6 菊粉 菊粉是一种天然低聚糖，在 自然界中分布 很广，一般从菊苣根中提取。菊粉是果糖分子 通过 8一(1— 2)键连接，聚合度为 2～6O，平均 聚合度为 10。分子链中最后一个单糖通常是 葡萄糖。菊粉能溶于水 ，可改善食品组织形态， 增加食 品粘度，形成光滑细腻脂肪状的凝胶。 与其它亲水胶体配合使用，则会产生与脂肪相 似的熔融及流变特性。菊粉的热量值为 I～1．5 千卡腕 ，主要用于乳制品、焙烤制品、冷冻甜 点、肉制品等 新近开发的 HP菊粉效果更佳 ，只需一般 菊粉用量的 1／2，便能产生相同的效果。HP菊 粉把天然粉的低聚合度成份去掉 ，使平均聚合 度达到 23。 3 碳水化合物型模拟脂肪的营养功能 3．1 低热量 其热量值为 O～4千卡／克 ，低于脂肪 的 9 千卡／克。并且模拟脂肪通过结合 了大量不产 生热量的水来代替脂肪．因此提供的热量远少 于脂肪 ，可减少 因脂肪摄人过量而引起肥胖的 危险。 3．2 降低胆固醇 碳水化合物型模拟脂肪可通过两条途径降 低体 内胆固醇。一是直接减少食品中的饱和脂 肪和胆固醇 ，从而减少对身体的刺激。二是亲 水胶体、8一葡聚糖、菊粉等都 能起到膳食纤维 的作用，可降低体内低密度脂蛋白(LDL)，同时 对体 内密度脂 蛋白(HDL)没有影响。根据研 究表明，每 日 3～5克 8一葡 聚糖可降低体 内 I8％的胆 固醇 J。 4 结论 我国脂肪摄人量相对发达 国家来说较少， 但是近年来，心血管疾病、糖尿病、癌症等发病 率提高，肥胖儿童也日益增加。在这种情况下， 脂肪替代品的研究 已成为一个十分重要的课 题。迄今为止我国在这方面的研究还非常少。 脂肪替代品目前对中国消费者来说还比较 陌生 ，但是随着人 民生活水平的不断提高 ，人们 对健康越来越重视，在不远的将来 ，低脂食品在 中国市场将会形成一个新的消费热点。 参 考 文 献 1 Fats and Fat Replacers Balancing the Health B e— fits．Food Tech．1996，9 7678 2 M artin (31ickaman．Hydroco!loids and the Search for the“OilyGrdil”．FoodT∞h．1991．10：94-- 103 3 汪海洪等．食品与发酵工业 ，1997，1：52--56 4 Fat and Cakyrle Reduction Guide．Pre~ ed Foods， 1998，12：75 S D0NAU )E．P 脚 LA ，Fat Replacers}W here Do 维普资讯 http://www.cqvip.com