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一种用于替代黄油的植物固体油脂的制备方法及其应用
申请号	CN202310438092.0	申请日	2023-04-23	公开(公告)号	CN116458550A	公开(公告)日	2023-07-21
申请人	青岛农业大学;			发明人	唐文婷; 王可心; 蒲传奋; 罗永雪; 潘芮; 李婷; 袁新宇;
摘要	本发明公开了一种用于替代黄油的植物固体油脂的制备方法及其应用，涉及食品加工技术领域。本发明的制备方法，包括以下步骤：制备花生分离蛋白纳米颗粒，制备花生分离蛋白纳米颗粒稳定乳液，制备植物固体油脂。本发明通过对植物固体油脂的组分进行合理配比，以及通过优化制备步骤及参数，植物固体油脂具有较好的机械性能以及良好的剪切变稀性能，实现液体油脂的固态化，具备优异的冻融稳定性，优良的风味，可用于烘焙制品替代黄油。
权利要求	1.一种用于替代黄油的植物固体油脂，其特征在于，所述植物固体油脂以大豆油为基料油，以花生分离蛋白纳米颗粒为乳化剂，以魔芋胶为增稠剂，通过高速分散、超声细胞破碎以及冷冻干燥制得；所述大豆油、花生分离蛋白纳米颗粒以及魔芋胶的体积比为3.25∶ 6.25∶1。 2.根据权利要求1所述的用于替代黄油的植物固体油脂，其特征在于，所述花生分离蛋白纳米颗粒的质量浓度为8％。 3.根据权利要求1所述的用于替代黄油的植物固体油脂，其特征在于，所述魔芋胶的质量浓度为0.5％。 4.一种如权利要求1‑3任一项所述的用于替代黄油的植物固体油脂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、制备花生分离蛋白纳米颗粒：将花生蛋白溶解于蒸馏水中，室温下搅拌后静置过夜，将花生蛋白溶液调至pH＝2，然后90℃水浴加热2‑8h；步骤2、制备乳液：将制备好的花生分离蛋白纳米颗粒调至pH＝7，分散在大豆油油相中，加入魔芋胶，高速分散得到初乳液，超声细胞破碎得到花生分离蛋白乳液；步骤3、制备凝胶油脂：将制备的乳液冷冻干燥，得到冻干后的干物质，将干物质搅拌得到凝胶植物固体油脂。 5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤1中所述搅拌速度为500rpm，搅拌时间为4h。 6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤2中所述高速分散是指在10000‑ 12000rpm下高速搅拌1‑3min。 7.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤2中所述超声细胞破碎时每破碎 3s停1s，功率为693W。 8.一种如权利要求1‑3任一项所述的用于替代黄油的植物固体油脂在制备烘焙食品中的应用。
说明书全文	一种用于替代黄油的植物固体油脂的制备方法及其应用技术领域 [0001] 本发明属于食品加工技术领域，尤其涉及一种用于替代黄油的植物固体油脂的制备方法及其应用。背景技术 [0002] 大量研究表明饱和、反式脂肪的过量摄入会增加心血管疾病、代谢综合症的发病率，危害人类健康。传统塑性脂肪来源于动物脂肪或由植物油通过氢化、酯交换、分提制备。油脂在食品中具有广泛应用，其增加了食品的营养性和功能特性。油脂作为能量的来源、营养物质的溶剂以及生物活性化合物和风味的载体，是人类饮食中不可或缺的一部分。塑性脂肪赋予食品以风味、口感、质构等特性，改善产品的风味和质构，用于生产片状或柔软的食品，乳化，传热(如在油炸过程中)，防止粘黏和增强饱腹感。塑性脂肪通常以人造奶油、起酥油、涂抹脂、糖果脂等专用油脂的形式被使用，常被用于烘焙产品、巧克力、涂抹酱、速冻食品、冷饮、休闲食品等产品中，因此人们生活中无可避免会摄入饱和脂肪酸及一定量的反式脂肪。过多摄入反式及饱和脂肪酸会增加一些疾病的患病风险，如心血管疾病、Ⅱ型糖尿病、中风和代谢综合征。因此开发低热量、兼具营养与健康功能的烘焙油代脂肪是当今提升烘焙产品品质的关键。 [0003] 凝胶植物固体油脂是一种黏弹性液体状或固体状的脂类混合物，它由亲脂性液体(一般为植物油)与少量有机凝胶因子组成。这些有机凝胶因子可以通过自组装或者结晶的方式捕集液体油形成多种形态(如带状、纤维状)的结构，继而形成三维网络结构，阻止了亲脂性液体的流动，从而使整个体系凝胶化。凝胶油脂提供了一种替代具有甘三脂网络结构的传统固脂以减少饱和及反式脂肪酸摄入的新方式。避免了传统烘焙油脂的高饱和脂肪酸与反式脂肪酸残留的问题，是一种极具开发前景的低热量脂肪替代品。 [0004] 魔芋胶(KGM)是从魔芋中提取的一种水溶性中性多糖。多糖的基本组成主链中的乙酰基的存在，以及葡甘聚糖的长侧链，有助于葡甘聚糖在水中的溶解。魔芋胶具有很强的凝胶能力，被美国食品和药物管理局批准为天然食品添加剂。KGM的增稠能力是所有已知膳食多糖中最高的。此外，KGM还显示出各种促进健康的作用，包括降低血糖和血脂水平、预防肥胖、促进免疫功能和肠道活动。 [0005] 植物蛋白具有很高的营养价值和功能特性，在食品工业中占有重要地位。作为植物蛋白的最佳来源之一，花生蛋白占世界植物蛋白总产量的26％，在食品工业中具有很强的功能成分，花生蛋白通常从花生油提取的副产品花生粕中提取，含有47％‑55％的蛋白质，通常被用作动物饲料，造成资源浪费。从脱脂残渣中获得的花生蛋白几乎不含胆固醇，尽管它的营养价值与动物蛋白相似。总体而言，花生蛋白的开发可能是蛋白质资源的理想利用。发明内容 [0006] 本发明的目的是提供一种用于替代黄油的植物固体油脂的制备方法及其应用。本发明提供的魔芋胶基乳液凝胶代脂肪以特定复配的植物基料油和蛋白复合体形成三维网络体系，实现液体油脂的固态化，具备较高的凝胶强度，且具备优异的烘焙风味和冻融稳定性。 [0007] 为实现上述目的，本发明提供如下技术方案： [0008] 一种用于替代黄油的植物固体油脂，所述植物固体油脂以大豆油为基料油，以花生分离蛋白纳米颗粒为乳化剂，以魔芋胶为增稠剂，通过高速分散、超声细胞破碎以及冷冻干燥制得；所述大豆油、花生分离蛋白纳米颗粒以及魔芋胶的体积比为3.25∶6.25∶1。 [0009] 进一步地，所述花生分离蛋白纳米颗粒的质量浓度为8％。 [0010] 进一步地，所述魔芋胶的质量浓度为0.5％。 [0011] 本发明还提供一种所述的用于替代黄油的植物固体油脂的制备方法，包括以下步骤： [0012] 步骤1、制备花生分离蛋白纳米颗粒：将花生蛋白溶解于蒸馏水中，室温下搅拌后静置过夜，将花生蛋白溶液调至pH＝2，然后90℃水浴加热2‑8h； [0013] 步骤2、制备乳液：将制备好的花生分离蛋白纳米颗粒调至pH＝7，分散在大豆油油相中，加入魔芋胶，高速分散得到初乳液，超声细胞破碎得到花生分离蛋白乳液； [0014] 步骤3、制备凝胶油脂：将制备的乳液冷冻干燥，得到冻干后的干物质，将干物质搅拌得到凝胶植物固体油脂。 [0015] 进一步地，步骤1中所述搅拌速度为500rpm，搅拌时间为4h。 [0016] 进一步地，步骤2中所述高速分散是指在10000‑12000rpm下高速搅拌1‑3min。 [0017] 进一步地，步骤2中所述超声细胞破碎时每破碎3s停1s，功率为693W。 [0018] 本发明还提供一种所述的用于替代黄油的植物固体油脂在制备烘焙食品中的应用。所述烘焙食品是指玛格丽特饼干。 [0019] 与现有技术相比，本发明具有如下优点和技术效果： [0020] (1)本发明以花生分离蛋白纳米颗粒为乳化剂，以魔芋胶作为增稠剂，形成了较强的乳液凝胶网络结构，可以实现塑性脂肪的感官特性。 [0021] (2)本发明方法简单、绿色、成本低，避免了添加化学有机试剂等对样品造成潜在的化学污染。附图说明 [0022] 构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中： [0023] 图1为实施例3制得的乳液冻干后的干物质样品图； [0024] 图2为实施例3制得的乳液冻干搅拌后获得的植物固体油脂样品图； [0025] 图3为不同加热条件制得的植物固体油脂的振幅扫描和粘度扫描图以及冻融处理后的振幅扫描和粘度扫描图； [0026] 图4为不同的多糖制备的植物固体油脂振幅扫描和粘度扫描图以及经过冻融处理后的振幅扫描和粘度扫描图； [0027] 图5为不同的比例制备的植物固体油脂振幅扫描和粘度扫描图以及经过冻融处理后的振幅扫描和粘度扫描图； [0028] 图6为用黄油和不同替代比例植物固体油脂制备的饼干成品图。具体实施方式 [0029] 现详细说明本发明的多种示例性实施方式，该详细说明不应认为是对本发明的限制，而应理解为是对本发明的某些方面、特性和实施方案的更详细的描述。 [0030] 应理解本发明中所述的术语仅仅是为描述特别的实施方式，并非用于限制本发明。另外，对于本发明中的数值范围，应理解为还具体公开了该范围的上限和下限之间的每个中间值。在任何陈述值或陈述范围内的中间值以及任何其他陈述值或在所述范围内的中间值之间的每个较小的范围也包括在本发明内。这些较小范围的上限和下限可独立地包括或排除在范围内。 [0031] 除非另有说明，否则本文使用的所有技术和科学术语具有本发明所述领域的常规技术人员通常理解的相同含义。虽然本发明仅描述了优选的方法和材料，但是在本发明的实施或测试中也可以使用与本文所述相似或等同的任何方法和材料。本说明书中提到的所有文献通过引用并入，用以公开和描述与所述文献相关的方法和/或材料。在与任何并入的文献冲突时，以本说明书的内容为准。 [0032] 在不背离本发明的范围或精神的情况下，可对本发明说明书的具体实施方式做多种改进和变化，这对本领域技术人员而言是显而易见的。由本发明的说明书得到的其他实施方式对技术人员而言是显而易见的。本申请说明书和实施例仅是示例性的。 [0033] 关于本文中所使用的“包含”、“包括”、“具有”、“含有”等等，均为开放性的用语，即意指包含但不限于。 [0034] 本发明中所述的“室温”如无特别说明，均按25±2℃计。 [0035] 本发明实施例所用原料：花生分离蛋白由源叶生物科技有限公司提供；大豆油从当地超市购买；魔芋胶由湖北省鄂化市强森魔芋科技有限公司提供；K‑卡拉胶和黄原胶由上海麦克林生化科技有限公司提供。 [0036] 本发明的制备方法包括以下步骤：制备花生分离蛋白纳米颗粒，制备花生分离蛋白纳米颗粒稳定乳液，制备凝胶植物固体油脂。本发明通过对植物固体油脂的组分进行合理配比，以及通过优化制备步骤及参数，植物固体油脂具有较好的机械性能以及良好的剪切变稀性能，实现液体油脂的固态化，具备优异的冻融稳定性，优良的风味，可用于烘焙制品替代黄油。具体的： [0037] 本发明提供一种用于替代黄油的植物固体油脂，所述植物固体油脂以大豆油为基料油，以花生分离蛋白纳米颗粒为乳化剂，以魔芋胶为增稠剂，通过高速分散、超声细胞破碎以及冷冻干燥制得；所述大豆油、花生分离蛋白纳米颗粒以及魔芋胶的体积比为3.25∶6.25∶1。 [0038] 在一些优选实施例中，所述花生分离蛋白纳米颗粒的质量浓度为8％，高于该浓度则会有蛋白沉淀，影响稳定性，低于该浓度则不能完全包裹在油滴表面。 [0039] 在一些优选实施例中，所述魔芋胶的质量浓度为0.5％，中等浓度提高了乳状液的聚集稳定性，较高的剂量会导致乳状液不稳定。 [0040] 本发明还提供一种所述的用于替代黄油的植物固体油脂的制备方法，包括以下步骤： [0041] 步骤1、制备花生分离蛋白纳米颗粒：将花生蛋白溶解于蒸馏水中，室温下搅拌后静置过夜，将花生蛋白溶液调至pH＝2(原因在于，当pH为2时，可以在90℃高温加热条件下形成纤维状蛋白网络)，然后90℃水浴加热2‑8h； [0042] 步骤2、制备乳液：将制备好的花生分离蛋白纳米颗粒调至pH＝7(原因在于，当pH为7时，适合应用于饼干的制备)，分散在大豆油油相中，加入魔芋胶，高速分散得到初乳液，超声细胞破碎得到花生分离蛋白乳液； [0043] 步骤3、制备凝胶油脂：将制备的乳液冷冻干燥，得到冻干后的干物质，将干物质搅拌得到凝胶植物固体油脂。 [0044] 在一些优选实施例步骤1中，所述搅拌速度为500rpm，搅拌时间为4h。若转速过快会导致注入空气形成气泡，不利于蛋白的稳定。 [0045] 在一些优选实施例步骤2中，所述高速分散是指在10000‑12000rpm下高速搅拌1‑3min。高速分散的目的在于初步形成乳液，低于该转速则不利于乳液形成，高于该转速则乳液容易起泡。 [0046] 在一些优选实施例步骤2中，所述超声细胞破碎时每破碎3s停1s，功率为693W。 [0047] 在一些优选实施例步骤3中，冷冻干燥温度为‑53℃，时间为72h，所述搅拌转速为5000rpm，时间为1min。 [0048] 本发明还提供一种所述的用于替代黄油的植物固体油脂在制备烘焙食品中的应用。所述烘焙食品是指玛格丽特饼干。 [0049] 以下实施例作为本发明技术方案的进一步说明。 [0050] 实施例1 [0051] 步骤1、制备花生分离蛋白纳米颗粒：将花生蛋白溶解于蒸馏水中，室温下5000rpm搅拌4h后，静置过夜，将花生蛋白溶液调至pH＝2，然后90℃水浴加热2h，得到质量浓度为8％的花生分离蛋白纳米颗粒； [0052] 步骤2、制备乳液：将制备好的花生分离蛋白纳米颗粒调至pH＝7，分散在大豆油油相中，加入质量浓度为0.5％的魔芋胶，在10000rpm高速搅拌3min得到初乳液，然后在693W功率下进行超声细胞破碎，每破碎3s停1s，总超声时间为10min，得到花生分离蛋白乳液；其中，大豆油、花生分离蛋白纳米颗粒以及魔芋胶的体积比为3.25∶6.25∶1； [0053] 步骤3、制备植物固体油脂：将制备的乳液冷冻干燥(温度‑53℃，时间为72h)，得到冻干后的干物质，将干物质在5000rpm下搅拌1min，得到植物固体油脂。 [0054] 将植物固体油脂样品在‑20℃的冰箱中冷冻22h，然后在37℃恒温水浴中解冻2h，并测量流变特性(所用探头为PP50，平板与载物台的间距为1000μm。应力扫描参数为：振幅范围为0.01‑100％；扫描频率均为为1Hz。频率扫描参数为：振荡应力为0.01％；频率范围均‑1为0.1～10Hz。流动测试参数为：剪切速率范围均为1‑100s 。所有测试均在25℃进行)这种冻融处理重复了两次。 [0055] 实施例2 [0056] 步骤1、制备花生分离蛋白纳米颗粒：将花生蛋白溶解于蒸馏水中，室温下5000rpm搅拌4h后，静置过夜，将花生蛋白溶液调至pH＝2，然后90℃水浴加热4h，得到质量浓度为8％的花生分离蛋白纳米颗粒； [0057] 步骤2同实施例1。 [0058] 步骤3同实施例1。 [0059] 实施例3 [0060] 步骤1、制备花生分离蛋白纳米颗粒：将花生蛋白溶解于蒸馏水中，室温下5000rpm搅拌4h后，静置过夜，将花生蛋白溶液调至pH＝2，然后90℃水浴加热6h，得到质量浓度为8％的花生分离蛋白纳米颗粒； [0061] 步骤2同实施例1。 [0062] 步骤3同实施例1。 [0063] 实施例4 [0064] 步骤1、制备花生分离蛋白纳米颗粒：将花生蛋白溶解于蒸馏水中，室温下5000rpm搅拌4h后，静置过夜，将花生蛋白溶液调至pH＝2，然后90℃水浴加热8h，得到质量浓度为8％的花生分离蛋白纳米颗粒； [0065] 步骤2同实施例1。 [0066] 步骤3同实施例1。 [0067] 对比例1 [0068] 步骤1、制备花生分离蛋白纳米颗粒：将花生蛋白溶解于蒸馏水中，室温下5000rpm搅拌4h后，静置过夜，将花生蛋白溶液调至pH＝2，得到质量浓度为8％的花生分离蛋白纳米颗粒。 [0069] 步骤2同实施例1。 [0070] 步骤3同实施例1。 [0071] 图1为实施例3制得的乳液冻干后的干物质样品图；图2为实施例3制得的乳液冻干搅拌后获得的植物固体油脂样品图。通过两个图对比可以发现，搅拌后的样品更加粘稠，更适合作为固体油脂的替代。 [0072] 图3为不同加热条件制得的植物固体油脂的振幅扫描和粘度扫描图以及经过冻融处理后的振幅扫描和粘度扫描图，从图中可以看出，实施例3所有样品线性黏弹区内储能模量大于损耗模量，并且除了未加热pH7的蛋白制备的固体油脂，其他固体油脂的模量均大于1000Pa，随着剪切剪切速率增大，粘度降低。并且冻融处理后与未冻融的样品差异不大，说明利用本发明制备方法制备的植物固体油脂具有良好的冻融稳定性。 [0073] 图4为不同的多糖制备的植物固体油脂振幅扫描和粘度扫描图以及经过冻融处理后的振幅扫描和粘度扫描图，可以看出魔芋胶制备的植物固体油脂的冻融稳定性较好。 [0074] 应用例1 [0075] 用实施例3制备的植物固体油脂替代黄油制作玛格丽特饼干。设置四种不同的植物固体油脂替代比例： [0076] ①黄油25g、盐0.5g、糖粉15g、蛋黄0.5个、低筋面粉22.5g、玉米淀粉22.5g； [0077] ②黄油18.75g、植物固体油脂6.25g、盐0.5g、糖粉15g、蛋黄0.5个、低筋面粉22.5g、玉米淀粉22.5g； [0078] ③黄油12.5g、植物固体油脂12.5g、盐0.5g、糖粉15g、蛋黄0.5个、低筋面粉22.5g、玉米淀粉22.5g； [0079] ④黄油0g、植物固体油脂25g、盐0.5g、糖粉15g、蛋黄0.5个、低筋面粉22.5g、玉米淀粉22.5g。 [0080] 图6为用黄油和不同替代比例植物固体油脂制备的饼干成品图，从图中可以看出，植物固体油脂制备的饼干出颜色加深外，与黄油制备的饼干并无差异，说明植物固体油脂能够替代黄油用于制备饼干。 [0081] 对比例2 [0082] 同实施例1，区别在于，将魔芋胶替换成K‑卡拉胶或黄原胶。 [0083] 结果发现，制备的植物固体油脂储能模量大于损耗模量，但是冻融处理后，魔芋胶制备的植物固体油脂储能模量和损耗模量均大于K‑卡拉胶和黄原胶制得的植物固体油脂，并且冻融后K‑卡拉胶和黄原胶制得的植物固体油脂的粘度都小于魔芋胶制备的植物固体油脂，说明魔芋胶制备的植物固体油脂冻融稳定性更好。 [0084] 对比例3 [0085] 同实施例1，区别在于，步骤2中大豆油、花生分离蛋白纳米颗粒以及魔芋胶的体积比为2.86∶7.14∶1或4.44∶5.55∶1。 [0086] 结果发现，2.86∶7.14∶1、3.25∶6.25∶1(实施例1)储能模量和损耗模量更高，并且粘度更大，并且三种比例制备的植物固体油脂冻融处理后，模量和粘度变化很小，具有较好的冻融稳定性，但2.86∶7.14∶1这种比例油脂含量太少，不适合用于饼干的烘焙，所以选择3.25∶6.25∶1这种比例制备植物固体油脂。 [0087] 图5为不同的比例制备的植物固体油脂振幅扫描和粘度扫描图以及经过冻融处理后的振幅扫描和粘度扫描图，大豆油、花生分离蛋白纳米颗粒以及魔芋胶体积比为2.86∶7.14∶1和3.25∶6.25∶1两种比例制备的植物固体油脂比4.44∶5.55∶1比例制备的植物固体油脂模量和粘度较高以及冻融稳定性更好。 [0088] 以上，仅为本申请较佳的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

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