以淀粉为基质的脂肪替代品的研究

淀 粉 轻 度 水 解 制 备 低 DE 值 麦 芽 糊 精 有 2 种 方 式酸法和酶法。 酸法水解的主要缺点是使淀粉中的 α-1，4 糖苷键和 α-1，6 糖苷键被随机切断，无法控制在给定 DE 值 条 件 下 的 相 对 分 子 质 量 分 布 ［3］，而 且 产 品 易 发 生 浑 浊 和凝结，不适合制备脂肪替代品。 因此制备低 DE 值麦芽 糊精一般采用酶法处理淀粉。
性质 原料 改性方法 可消化性 副作用 法律地位 风味 可替代油脂数量
蛋白质 天然高分子蛋白质 加热、微粒化、高剪切处理
能够被消化 部分人有过敏反应
公认的安全物质 稍带有异味 75%~100%
碳水化合物 淀粉、胶体、膳食纤维等
生物或化学处理 能够被消化 无
公认的安全物质 带有胶状感，淀粉糊味
55%~75%
麦芽糊精是淀粉的降解产物， 介于淀粉和淀粉糖之 间，是一种没有任何味道的营养性多糖。 早在 20 世纪50
邢明等：以淀粉为基质的脂肪替代品的研究
年代人们便开始进行相关研究，淀粉经热、酸或具有特异 性的酶处理时可产生一大类主要由 D-葡萄糖、 麦芽二 糖、麦芽三糖、麦芽四糖等一系列低聚糖和多糖组成的降 解产物。 1970 年 Ueberbacher 对麦芽糊精作了如下定义： 以 淀 粉 为 原 料 经 控 制 水 解 DE 值 在 20 以 下 的 产 品 称 麦 芽糊精 。 ［14］
热 能 ［1］，过 量 的 摄 入 脂 肪 不 仅 导 致 肥 胖 ， 还 会 增 加 高 血 期至少 1 年； 在中高温条件下性质稳定； 低能量或无能
脂、高血压、糖尿病等的发病率。 如何在兼顾营养与感官 量；与各大营养素、维生素和风味物质不发生相互作用；
性状的前提下，降低快餐食品中脂肪含量，引起了食品科 无生理副作用。
脂肪 脂肪酸 酯化反应 基本不被消化 摄入过多会引起腹泻，并影响脂溶性维生素吸收 食品添加剂 无不良风味 75%~100%
模拟原理
应用范围 热量
经加工改变其水合性和乳化性 来模拟脂肪的口感和质地
低温食品 约 16.7 kJ/g
能结合大量的水，具有类似脂肪的 具有与脂肪相类似的物理特性，同时保持了许多
低 DE 值麦芽糊精能替代脂肪的原理是其溶于水后 形成具有三维网状结构的凝胶，凝胶网可以截留大量水， 被截留的水具有一定的流动性，感觉起来好似脂肪，特别 是这类脂肪替代品具有涂抹性，呈现出脂肪的假塑性，象 脂肪一样黏口， 其味道在口腔中停留的时间也与脂肪停 留的时间相同。 而它能形成凝胶是由可溶性直链淀粉和 支链淀粉中线性链共同作用的结果。 凝胶中直链淀粉螺 旋结构平均长度大于 70 个葡萄糖残基。 聚合度大于 6 的 短链可以和长链共同作用形成结晶， 支链淀粉的外侧线 性部分也可以与直链淀粉分子相互作用组成微小晶体， 由于直链淀粉分子链很长，能形成多个网络节点，能穿过 几个微小晶体， 当达到一定浓度时便可形成凝胶网状结 构 。 ［5-7］
流动性口感和质构
脂肪所提供的风味和质构性状
低温或高温食品 约 16.7 kJ/g
油炸食品，高温或低温食品均可 低热量或无热量
其中 ，以 脂 肪 为 基 质 的 脂 肪 替 代 品 成 本 较 高 ，不 能 够 被人 体 消 化 ，摄 入 过 多 会 引起 腹 泻 和 腹 部 绞 痛 等 副 作 用 ， 并 会 影 响 机 体 吸 收某 些 脂 溶 性 的 维 生 素 和 营养 素 ［8］。 以 蛋白质为基质的脂肪替代品受热易变性， 而且会使一些 人群产生过敏反应［9］。 以 碳 水 化 合 物 为 基 质 的 脂肪 替 代 品，原料来源较为广泛，包括淀粉类、植物胶类、纤维素类 等 ，且 代 替 效 果 较 好 、安 全 性 高 、货 架 期 较 长 ［8］。
研人员的关注，于是各种类型的脂肪替代品应运而生。
脂肪替代品按照组成成分不同可以分为 3 类： 以蛋
1 脂肪替代品
白质为基质的脂肪替代品、 以碳水化合物为基质的脂肪 替代品和以脂肪为基质的脂肪替代品 。 ［4-5］ 3 者之间的对
脂肪替代品是一类加入到低脂或无脂食品中， 使它 比见表 1。
表 1 以蛋白质、碳水化合物、脂肪为基质的脂肪替代品的主要区别［1-9，13］
［J］.食 品 研 究 与 开 发 ，2008，29（6）：150~152. ［4］Casimir C，Akoh．Fat Replacers ［J］.Food Technology，1998，52 （3）：
美国农业部应用研究国际中心生产的 Oatrim， 是一 种将燕麦淀粉用酶部分水解后，含 5％β-葡聚糖的产品。 它能够产生类似于油脂的外观和滋味， 并可提高食品的 黏度。 Oatrim 可作为干粉（能量值为 1.67×104 J/g）或与 3 份 水 混 合 后 的 凝 胶 （能 量 值 为 4.2×103 J/g）加 入 食 品 中 。 它具有良好的热稳定性， 可以耐受高温杀菌和高温瞬时 杀菌的加工条件，用于奶制品糖果、冰冻甜点、焙烤制品 和肉制品中，但它不适宜用于油炸。
大米淀粉平均粒径为 7~25 μm， 被认为是替代脂肪 的最佳原料，已常在食品中用作低脂的组分。 但近些年的 研究 表 明 ，燕 麦 淀 粉 颗 粒 大小 仅 为 1~5 μm，比 大 米 淀 粉 颗粒更小，其呈小而不规则的颗粒状，受热后能形成稳定 的凝胶 。 ［21］ 而制备以淀粉为基质的脂肪替代品，淀粉的颗 粒体积大小是一个重要特性， 因为颗粒大小决定了脂肪 替代品的风味和口感。直径约为 2 μm 的小颗粒淀粉具有 的许多功能特点与脂肪胶粒相似， 可以作为良好的脂肪 替代品。 因此，燕麦淀粉更适合做脂肪替代品。
美 国 的 国 立 淀 粉 与 化 学 公 司 （National starch ＆ chemical Corp.）生产的 N-oil 和速溶 N-oilⅠ为木薯糊精， 热值为 4.2 kJ/g，通常以 20%~35%的浓度使用，可用于冷 冻糕点、布丁、色拉调料等。 产品 N-oil 是木薯淀粉经酸 水解而制得的一种脂肪替代品，黏度较低，在低温下经长 时间贮藏仍能保持黏度的稳定性。 3.3 玉米淀粉
收稿日期：2010-07-22 基金项目：“十一五”国家科技支撑计划，项目编号：2006BAD02B05。 作者简介：邢 明 ，女 ，硕 士 研 究 生 ，研 究 方 向 为 谷 物 加 工 。 通讯作者：刘 英 ，女 ，教 授 ，硕 士 生 导 师 ，研 究 方 向 为 谷 物 品 质 、
谷物资源开发、谷物加工技术。
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2 以淀粉为基质的脂肪替代品
以淀粉为基质的脂肪替代品的制备技术， 是应用化 学或生物技术把淀粉转化为无油脂肪的高新技术 。 ［11］ 可 分 为 修 饰 或 改 性 的 淀 粉 和 低 DE 值 麦 芽 糊 精 2 大 类 。 ［12］ 目前国内以改性淀粉来制备脂肪替代品的研究较少，而 以低 DE 值麦 芽 糊 精 来制 备 脂 肪 替 代 品 的 研 究较 多 ，DE 值是淀粉水解液中还原糖（以葡萄糖计）的含量占干物质 的百分比，又称葡萄糖值，它可以用来评价淀粉的水解程 度 。 ［13］
3 不同淀粉原料为基质的脂肪替代品［15-20］
3.1 马铃薯淀粉 荷 兰 的 艾 维 贝 公 司 （Avebe）生 产 的 Paselli SA-2 是
最先面世的脂肪替代品的一种， 它是一种酶改性的马铃 薯淀粉，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，热量值为 15.9 kJ/g。 其浓缩水溶液在适 当的条件下可以形成滑腻类似油脂的质构和口感， 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%时才能形成凝胶，且用量越多， 凝胶强度越大；温度升高，凝胶强度也随之增加，但不能 在 100 ℃以上加热太长时间。 3.2 木薯淀粉
［关键词］脂肪替代品；淀粉；凝胶；麦芽糊精
脂肪作为食品中重要的组成部分， 它赋予食品良好 们具有与同类全脂食品相同或相近的感官效果， 而使得
的风味、细腻的口感、光润的外观，并给人以饱腹感。 然而 食品提 供 的 总 能 量降 低 的 物 质 ［2］。 理 想 的 脂 肪 替代 品 应
脂 肪 也 是 热 量 最 高 的 营 养 素 ，1 g 脂 肪 能 提 供 37.8 kJ 的 具 备 下 列 特 性 ［3］：类 似 油 脂 滑 腻 的 口 感 ；无 色 无 味 ；贮 存
参考文献 ［1］ 刘 永 ， 周 家 华 ， 曾 颢 . 碳 水 化 合 物 型 脂 肪 替 代 品 的 研 究 进 展 ［J］. 食
品 科 技 ，2002 （2 ）：40~43. ［2］屠 用 利.食 品 中 的 脂 肪 替 代 物 ［J］.食 品 工 业 ，2000 （3）：17~19. ［3］马 涛 ，赵 琨 ，毛 闯.大 米 淀 粉 脂 肪 代 用 品 的 开 发 现 状 和 研 究 进 展
第 35 卷第 5 期 第203150卷年290月 10 年第 5 期
GRAIN SCIENCE AND TECቤተ መጻሕፍቲ ባይዱNOLOGY AND ECONOMY
Vol.35，No.5 Se p.2010
以淀粉为基质的脂肪替代品的研究
邢 明，刘 英
（武汉工业学院 食品科学与工程学院，湖北 武汉 430023）
［摘要］综述了脂肪替代品的研究进展和应用，重点介绍了脂肪替代品的分类、以淀粉为基质的脂 肪替代品的质构特性及不同原料淀粉制备的脂肪替代品的特点及应用。
美国的宗布罗股份有限公司 （Zumbro Inc.） 生产的 Rice·Trin 是大米经 α-淀粉酶水解制得的 ，其 DE 值小于 3，大 米 中 的 蛋 白 质 、维 生 素 、矿 物 质 等 成 分 依 然 存 在 ，水 解后的大米固体形成一种具有类似脂肪质构的光滑而有 弹性的凝胶，使用方便，易消化，在反复冷冻-解冻以及高 温、低 pH 值上都有较好的稳定性 。 可应用于冰淇淋、色 拉调味料、焙烤食品、奶酪等低脂食品中。 3.5 燕麦淀粉