蛋白质为基质的脂肪替代品研究现状及其应用

汉生胶
Ｓｉｍｐｌｅｓｓｅ １００
乳清蛋白与鸡蛋蛋白 容积， 质构， 口感，
Ｓｉｍｐｌｅｓｓｅ １００－ Ｄｒｙ
不透明性， 黏性，
Ｓｉｍｐｌｅｓｓｅ １００－ ＧｒａｄｅＡ
拟奶油性， 抑制胶体
脱水收缩， 持水
拟天然油脂的口感和质地， 另一些则模拟水合特性、 乳化特性等。 ２．１．１ 大豆蛋白
大 豆 蛋 白 有４种 ， 即 大 豆 粉 、浓 缩 大 豆 蛋 白 、分 离 大豆蛋白和组织蛋白， 在肉制品中主要用作乳化剂和 粘 结 剂 。大 豆 蛋 白 作 为 粘 结 剂 用 于 肉 制 品 已 有 多 年 历 史。美国曾规定， 大豆粉和浓缩蛋白在肉制品中用量 为３％～４％， 分离蛋白的最大用 量 为２％［１５］。 大 豆 蛋 白 明 显的缺点是有豆腥味， 从而限制了其在肉制品中的应 用范围， 近年来随着脱腥技术的开发和应用， 大豆蛋白 越来越多地用在肉制品中， 如在香肠和肉饼中可用到 １８％， 甚至高达３０％（ 组织蛋白） ， 并不改变传统肉制品的 特征和风味， 同时还能给人一种多汁爽口的感觉。
微粒化处理是制作脂肪替代品的重要环节， 因此 要根据具体情况选择剪切速度和时间来达到微细化 的 目 的 。经 过 微 粒 化 处 理 的 凝 胶 具 有 了 类 似 脂 肪 的 感 官性状， 因此可以直接添加到食品体系中替代部分或 者全部脂肪。此外， 也可以进行冷冻干燥或喷雾干燥 制作成粉末再使用。其中， Ｓｉｍｐｌｅｓｓｅ ○Ｒ 产品就是将微粒 化处理后的凝胶喷雾干燥成的粉末。
研究表明， 脂肪替代品有许多用途， 首先它能够 全部或部分代替天然油脂， 保持全部或部分天然油脂 的食用特性； 其次， 脂肪替代品属于“低热值”食物， 食 用后能使人们摄入的总热量保持在较低水平而没有 饥饿感， 使体内没有多余的热量转化为脂肪， 甚至出 现摄入的总热量少于消耗的总热量的“负平衡”， 这样
胶原蛋白主要由猪肉皮中提取， 呈白色纤维状， 质地柔韧， 经加热可转化成明胶。明胶是动物皮、韧带 和骨头熬制后得到的水溶性蛋白的混合物， 作为脂肪 代用品可用于奶油生产， 能产生奶油般的质构。添加 ｌ０％～１５％的 胶 原 蛋 白 能 明 显 增 强 产 品 的 弹 性 和 切 片 性， 赋予制品以咬劲， 口感柔嫩。 ２．１．３ 乳清蛋白和鸡蛋蛋白
专题论述 Ｍｏｎｏｇｒａｐｈｓ
抗絮凝剂等成分， 使该产品具有良好的类似脂肪的物 理与口感特性。 ２．１．４ 交联蛋白
转谷氨酰胺酶在低温条件下， 可使蛋白质之间发 生交联， 交联的蛋白质可作为脂肪替代物， 生产低脂 肉制品。Ｎ ａｖｏ公司使用交联酪蛋白凝胶作为脂肪替代 物 应 用 到 色 拉 米 肠 中 代 替 了５０％的 脂 肪［７］。
图１ Ｓｉｍｐｌｅｓｓｅ ○Ｒ 的微观结构 蛋白质替代脂肪的方式有几种： 当蛋白质和胶类 物质混合时它们能够形成凝胶， 能够提供类似脂肪的 质构和功能特性； 相对分子质量低的蛋白质能够模拟 脂肪来改变含有相对分子质量高的蛋白质产品的质 构； 微粒化的蛋白质能够像小球一样提供脂肪的滑腻 感。鸡蛋蛋白和乳清蛋白经微粒化工艺混合和剪切作 用后， 蛋白凝胶形成粒径仅０．１０￣２．０ μｍ， 内层是乳清蛋 白， 外层为变性的鸡蛋蛋白， 这种处于舌头感官阈值之 下的微细粒子， 食用时产生类似脂肪的稠度和滑腻感［５］。 目前美国市场上出现的蛋白质为基质的的脂肪 替 代 品 如 表１所 示 。表１中 ， Ｔｒａｉｂｌａｚｅｒ是 采 用 短 纤 维 状 蛋 白 质 来 模 拟 脂 肪 的 软 滑 口 感 的 ， 它 和 ＳｉｍＰｌｅｓｓｅ ○Ｒ 产品制作过程相似， 在蛋白质变性形成凝胶过程中 进 行 微 粒 化 操 作 。 而ＬＩＴＡ这 类 产 品 是 由 不 溶 于 水 的 玉米醇溶蛋白不需要变性制得的， 其制作过程与以 上２种不同。
基 质 的 脂 肪 替 代 品 在 酸 奶 、奶 酪 、冰 淇 淋 、曲 奇 食 品 中 的 应 用 。
关键词： 脂肪替代品； 蛋白质； 制作方法； 应用
中图分类号： Ｑ５１
文献标识码： Ｂ
文章编号： １００１－ ２２３０（ ２００５） ０８－ ００３４－ ０４
Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ ａｎｄ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ ｏｆ ｐｒｏｔｅｉｎ－ ｂａｓｅｄ ｆａｔ ｒｅｐｌａｃｅｒｓ
ＭｅＭｉｎｄｓ等人［７］用水合分离大豆蛋白制成脂肪替代 品， 做出了风味及综合感觉都较好的牛肉末馅饼。分离 大豆蛋白在保证制品应用感官质量的同时， 可以使肉制 品中的脂肪减少２５％～７５％， 热量降低２０％～７０％［７］。它不仅 避免了令人不愉快的豆腥味， 还具有抗氧化作用， 可以 减缓牛肉馅饼在冻藏过程中的颜色、风味变劣。 ２．１．２ 胶原蛋白
ｗｗｗ．ｃｈｉｎａｄａｉｒｙ．ｎｅｔ ｒｐｇｙ＠ｃｈｉｎａｊｏｕｒｎａｌ．ｎｅｔ．ｃｎ
中国乳品工业
蛋白质为基质的脂肪替代品研究现状及其应用
李玉美， 卢蓉蓉， 许时婴
（ 江南大学 食品学院， 江苏 无锡 ２１４０３６）
摘 要： 介绍了蛋白质为基质的脂肪替代品的国内外研究现状， 基质蛋白的种类和湿热处理、微粒化处理制作方法， 并介绍了蛋白质为
表１ 一些主要蛋白质为基质的脂肪替代品［２］
名称
原料
功能
ＣＭＰ－ １Ｃｏｍｐｌｅｔｅ 全部牛乳蛋白
增强持油性
Ｍｉｌｋ Ｐｒｏｔｅｉｎ
ＡＭＰ ８００
乳清蛋白浓缩物 质构， 拟油性
Ｃａｌｐｒｏ ７５
乳清蛋白浓缩物 水／ 泡沫／ 乳化稳定
性， 容积
ＬＩＴＡ
玉米醇溶蛋白
质构， 拟油性
Ｔｒａｉｌｂｌａｚｅｒ
鸡蛋蛋白， 乳蛋白与 质构， 拟油性
收稿日期： ２００５－ ０３－ ３０ 作者简介： 李玉美（ １９８０－ ） ， 女， 硕士研究生， 从事乳品科学方向的研究。
３４２００５ 年第 ３３ 卷第 ８ 期（ 总第 １７７ 期）
就能起到真正的防肥瘦不同可分为３ 种 ： 蛋 白 质 为 基 质 的 脂 肪 替 代 品 、脂 肪 为 基 质 的 脂 肪 替代品和碳水化合物为基质的脂肪替代品［５］。其中， 碳 水化合物为基质的脂肪替代品类型比较多， 原料也比 较丰富， 目前这种类型的产品很多； 脂肪为基质的脂 肪替代品能够很好地模拟脂肪的性质， 能够替代高温 油炸脂肪， 填补了碳水化合物为基质和蛋白质为基质 的脂肪替代品的不足， 但由于它不能够被人体消化， 会带来一些不良作用， 它的研究和使用也受到限制， 目前只有有限几种产品被批准使用。
美 国Ｎ ｕｔｒａ－ Ｓｗｅｅｔ公 司 以 乳 清 蛋 白 和 鸡 蛋 蛋 白 为 主 要 原 料 研 制 了 一 种 名 为Ｓｉｍｐｌｅｓｓｅ ○Ｒ 的 脂 肪 代 替 品 ， 他们采用微粒化技术， 使蛋白质形成０．１～２．０ μｍ的球 形颗粒［８］。由于颗粒细小， 再加上它包含一些乳化剂、
３５ Ｖｏｌ．３３， Ｎｏ．８ ２００５（ｔｏｔａｌ １７７）
日本的一项研究表明， 利用转谷氨酰胺酶进行交 联的明胶具有固体脂肪的性质， 可以部分代替猪脂， 用于汉堡包的制作， 降低汉堡包的脂肪含量与热量。在 风味与口感方面与传统汉堡包相比并不差， 并且脂肪 降低了２０％， 满足了现代人低脂肪、低热量的饮食要求。 ２．２ 湿热处理
按照一定的比例配制混合液， 随后进行湿热处 理 。其 目 的 就 是 让 隐 藏 在 分 子 内 部 的 疏 水 基 团 暴 露 出 来， 增加体系的疏水性状。另外， 在湿热处理的过程中 各种蛋白质物料发生缔合作用， 形成了大分子络合物 增强了体系的稳定性， 此时体系形成了凝胶。
ＬＩ Ｙｕ－ ｍｅｉ， ＬＵ Ｒ ｏｎｇ－ ｒｏｎｇ， ＸＵ Ｓｈｉ－ ｙｉｎｇ
（Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｆｏｏｄ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ， Ｓｏｕｔｈｅｒｎ Ｙａｎｇｔｚｅ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， Ｗｕｘｉ ２１４０３６， Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｆ ｐｒｏｔｅｉｎ－ ｂａｓｅｄ ｆａｔ ｒｅｐｌａｃｅｒ，ｔｈｅ ｔｙｐｅ ｏｆ ｐｒｏｔｅｉｎ，ｃｏｏｋｉｎｇ ａｎｄ ｍｉｃｒｏｐａｒｔｉｃｕｌａｔｉｏｎ ｍａｋｉｎｇ ｍｅｔｈｏｄｓ ｗｅｒｅ ｒｅｖｉｅｗｅｄ．Ｔｈｅ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ ｏｆ ｐｒｏｔｅｉｎ－ ｂａｓｅｄ ｆａｔ ｒｅｐｌａｃｅｒ ｉｎ ｙｏｇｕｒｔ，ｃｈｅｅｓｅ，ｉｃｅ ｃｒｅａｍ ａｎｄ ｃｏｏｋｉｅｓ ｉｎｄｕｓｔｒｙ ｈａｖｅ ａｌｓｏ ｂｅｅｎ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ｆａｔ ｒｅｐｌａｃｅｒｓ； ｐｒｏｔｅｉｎ； ｍａｋｉｎｇ ｍｅｔｈｏｄ； ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ
为了能够模拟脂肪流动性， 滑腻的口感特性需要 对热变性凝胶破碎， 使得颗粒直径不得大于１０ μｍ。这 是因为热变性的蛋白呈现的是粗糙， 砂样的质构， 通 常情况下， 人体口腔黏膜对颗粒的感知程度有一定的 阈值， 当颗粒的直径增至５ μｍ左右就会感觉到有颗粒 状的物质存在， 因此， 粒径是很重要的指标。但是， 粒 径并不是越小越好， 当粒径小于０．０５ μｍ时， 产品就不 再呈现出奶油状的质构， 而是流动的， 油滑的黏稠凝 胶 结 构 。 因 此 蛋 白 质 微 粒 合 适 的 大 小 、形 状 对 于 产 生 类似于脂肪的口感是必不可少的。
０引言
随着经济的发展， 社会生活水平的提高， 人们对 食品的要求也越来越高。脂肪具有宜人的口感， 是许 多风味物质的载体， 深受消费者的喜爱。但是过量的 脂肪摄入， 会带来肥胖症、高血脂、心脏病、动脉硬化、 糖 尿 病 、胆 结 石 、痛 风 病 等［１］人 为 健 康 问 题 。 同 时 过 量 摄 入 脂 肪 对 健 康 存 在 的 潜 在 危 害 从２０世 纪６０年 代 起 已经引起各国政府的关注和警觉： 瑞典于１９６６年 ， 挪 威于１９７５年， 美国于１９７７年， 英国于１９８３年相继建议消 费者食品中由脂肪提供的能量占总能量的比例应降 低至３０％以下［２－ ４］。由于消费者对食品中油脂含量十分 敏感， 但又无法忍受单纯减脂或无脂产品粗糙的口感 和质构， 这样便诞生了脂肪替代品， 顺应了时代的发 展。