一种微凝胶脂肪替代物的制备方法及其应用

技术领域

本发明涉及食品加工技术领域，具体说是一种微凝胶脂肪替代物的制备方法及其应用。

背景技术

乳化肉糜制品(例如法兰克福香肠、肉糜类火腿肠等)在加工过程中蛋白质适度变性，能够最大限度地保持其原有的营养成分和风味，深受消费者青睐。传统的乳化肉糜制品中动物脂肪含量在15％-30％，乳化脂肪作为肉糜制品中的肌原纤维蛋白凝胶网络结构的填充物质，可以使网络结构变得更加稳定致密，对产品的质构、保水性等起着重要的作用。然而过多的摄入饱和脂肪酸和胆固醇会对人体健康造成潜在的威胁已被公认。单纯地降低乳化肉糜制品中的脂肪含量，会对产品的品质造成不利的影响。当脂肪含量降低时，肌原纤维蛋白的凝胶网络结构会产生许多蜂窝状的空腔，从而导致水分和液体油滴流失，产品的多汁性及感官接受性大大降低，并且增加最终产品的蒸煮损失。与传统配方的香肠相比，低脂乳化肠的硬度、弹性等质构参数显著降低，蒸煮损失明显提高，乳化稳定性也有所下降。因此，如何在降低乳化肉糜制品脂肪含量的同时又能改善低脂产品的品质特性，已经成为肉品科学领域亟待解决的问题。

专利CN115989859A公开了一种乳液凝胶脂肪替代物的制备方法及应用，所述的脂肪替代物由乳液凝胶混合物和低脂肉糜混合均质而成。专利CN113367200A公开了一种植物油凝胶脂肪替代物的制备及其在红肠中的应用，所述植物油凝胶脂肪替代物由乙基纤维素和花生油组成。专利CN113142549A公开了一种复合微囊型脂肪替代物及其制备方法。专利CN115152949A公开了一种青刺果蛋白高内相乳液作为脂肪替代物的低脂猪肉丸及其制备方法。以上专利所公开的脂肪替代物的制备方法，都是使用天然生物材料制备，大都是将其应用于食品加工制品如红肠、香肠等，所用脂肪替代方案中仍有脂肪成分。然而现有技术中尚未见使用微凝胶解决低脂肉口感问题，而且在模拟脂肪的形状和感官特征方面也有待提升。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种微凝胶脂肪替代物的制备方法及其在低脂肉中的应用，通过该方法制备得到的乳液微凝胶脂肪替代物，可以有效改善低脂肉的口感和营养价值，避免引入过多的脂肪，同时不影响肉的外观和色泽，并赋予其类似脂肪的性状和口感。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案一为：

一种微凝胶脂肪替代物的制备方法，包括：

S1、将分散相分散在水中，使用磁力搅拌器分散搅拌，得到分散液；

所述分散相为可得然胶和瓜尔豆胶；所述分散液中，可得然胶的浓度为2-4％(w/v)，瓜尔豆胶的浓度为0.2-0.4％(w/v)；

S2、将分散液在95℃下水浴加热15min，同时使用搅拌机进行搅拌剪切处理，之后迅速放入冰水浴中冷却，形成复合凝胶；

S3、将复合凝胶倒入组织捣碎机中捣碎；

S4、向捣碎的凝胶中加入去离子水，过高压均质机均质3次，得到微凝胶颗粒；

S5、使用搅拌机将得到的微凝胶颗粒进行分散，得到微凝脂肪替代物。

进一步的，所述分散液中，可得然胶的浓度为3％(w/v)，瓜尔豆胶的浓度为0.2％(w/v)。

进一步的，所述S1还包括将分散液置于4℃冷藏使其充分水合的步骤。

进一步的，所述S2中，搅拌剪切处理的条件为连续剪切处理2min，间隔休息3min。

进一步的，所述S3中，捣碎的处理条件为在最高转速下破碎2min。

进一步的，所述S4中，加入的去离子水质量为凝胶质量的1/2；所述高压均质条件为45Mpa，均质3次。

进一步的，所述S5中，搅拌机分散微凝胶颗粒的处理条件为1500r/min分散3min。

进一步的，所述微凝胶脂肪替代物的颗粒平均尺寸为10-30μm。

上述技术方案一的关键构思在于：

微凝胶是微米级的颗粒，通过原料的选择和制备工艺的控制，可获得粒径、模量可控的产品。在凝胶网络中填充适宜粒径的微凝胶时，可抑制自由水的流动，提高产品保水性，改善产品质构；同时，一定模量和粒径的微凝胶，可在口腔中起到类似脂肪的润滑作用。因此是一个有潜力的脂肪替代物选项。

可得然胶属于中性多糖，具有良好的稳定性，加热到80℃以上，可形成热不可逆的高强度凝胶。瓜尔胶是一种典型的亲水胶体，在食品工业中主要用作低浓度的增稠和稳定剂，也用作膳食纤维补充剂。适宜的比例和工艺所制备的复合微凝胶因其粒径可控、具有一定的抗变形能力和粘弹性的优点，能够作为脂肪替代物来模拟脂肪的功能特性，如，脂肪独特的口感和润滑特性，且不含有脂肪成分。

本发明利用可得然胶凝胶与瓜尔胶的相互作用，采用自上而下的方法制备微凝胶脂肪替代物，并应用于低脂肉糜中，提升低脂乳化肉糜的感官特性和品质。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案二为：

一种如上述技术方案一制备得到的微凝胶脂肪替代物在低脂肉中的应用，先将低脂肪肉块放入斩拌机中进行斩拌，再加入食盐、磷酸盐和碎冰继续斩拌，然后加入微凝胶脂肪替代物继续斩拌，最后将生肉糜在沸水中煮15min，取出后冷却至室温即得低脂肉糜产品。

进一步的，所述低脂肉来源于动物瘦肉，包括但不限于猪瘦肉、牛肉精瘦肉、鸡肉、鱼肉中的一种或多种。

进一步的，所述斩拌处理条件为低刀速斩拌2min。

本发明的有益效果在于：通过本发明工艺生产的具有可调节微米尺寸的微凝胶脂肪替代物，可以用于替代乳化肉糜食品中的传统脂肪，有效提高低脂肉类的口感和保水性，为更健康、口感更好的肉制品提供解决方案，降低膳食脂肪摄入，具有良好的应用前景。

附图说明

图1所示为本发明制备实施例1-6制备得到的微凝胶脂肪替代物的粒径图。

图2所示为本发明应用实施例1得到的含有微凝胶的肉块烹煮后的微观结构图。

图3所示为本发明应用实施例2得到的含有微凝胶的肉块烹煮后的微观结构图。

图4所示为本发明应用实施例3得到的含有微凝胶的肉块烹煮后的微观结构图。

图5所示为本发明应用实施例1-3得到的含有微凝胶的肉块烹煮后的蒸煮损失数据图。

图6所示为本发明应用实施例1-3得到的含有微凝胶的肉块烹煮后的持水力数据图。

具体实施方式

本发明的技术原理如下：

本发明制备得到的微凝胶脂肪替代物，具有尺寸可调控的微凝胶颗粒(微米级软颗粒)，具有微凝胶软颗粒的机械性能，能提供类似于脂肪的边界润滑以及类似脂肪的性状和感官特征，从而赋予其模拟脂肪口感的功能。微凝胶在制备过程中通过改变加工条件，比如原料的质量分数、均质压力等，可以控制微凝胶颗粒的尺寸和性能。通过注射、调理技术，将乳液微凝胶加入低脂肉中，可以模拟类似脂肪的口感，填充低脂肉凝胶中的孔隙，改善低脂肉制品的质构、感官并赋予低脂肉制品更多的营养价值。

以下再列举出几个优选实施例或应用实施例，以帮助本领域技术人员更好的理解本发明的技术内容以及本发明相对于现有技术所做出的技术贡献：

制备实施例1

(1)将可得然胶与瓜尔豆胶复合分散在去离子水中，磁力搅拌器分散10min后，得到2％(w/v)的可得然胶和0.2％(w/v)的瓜尔豆胶混合分散液，置于4℃冷藏12h，使其充分水合。

(2)将混合分散液在95℃下水浴加热15min，同时使用搅拌机连续剪切处理2min，间隔休息3min。

(3)将加热完成的混合分散液放入冰水浴中冷却，形成复合凝胶。

(4)将复合凝胶倒入组织捣碎机中，最高转速下破碎2min。

(5)向凝胶中加入凝胶质量1/2的去离子水，过45Mpa高压均质机，均质3次，得到微凝胶颗粒。

(6)将均质所得的微凝胶颗粒收集在烧杯中，再用搅拌机1500r/min分散3min，得到平均粒径为29.1μm的微凝胶脂肪替代物。

制备实施例2

调整制备实施例1中的可得然胶与瓜尔豆胶的添加量，得到2％(w/v)的可得然胶和0.4％(w/v)的瓜尔豆胶混合分散液，其他和制备实施例1保持一致。

最终制备得到的微凝胶脂肪替代物的平均粒径为16.1μm。

制备实施例3

调整制备实施例1中的可得然胶与瓜尔豆胶的添加量，得到3％(w/v)的可得然胶和0.2％(w/v)的瓜尔豆胶混合分散液，其他和制备实施例1保持一致。

最终制备得到的微凝胶脂肪替代物的平均粒径为14μm。

制备实施例4

调整制备实施例1中的可得然胶与瓜尔豆胶的添加量，得到3％(w/v)的可得然胶和0.4％(w/v)的瓜尔豆胶混合分散液，其他和制备实施例1保持一致。

最终制备得到的微凝胶脂肪替代物的平均粒径为19.6μm。

制备实施例5

调整制备实施例1中的可得然胶与瓜尔豆胶的添加量，得到4％(w/v)的可得然胶和0.2％(w/v)的瓜尔豆胶混合分散液，其他和制备实施例1保持一致。

最终制备得到的微凝胶脂肪替代物的平均粒径为20μm。

制备实施例6

调整制备实施例1中的可得然胶与瓜尔豆胶的添加量，得到4％(w/v)的可得然胶和0.4％(w/v)的瓜尔豆胶混合分散液，其他和制备实施例1保持一致。

最终制备得到的微凝胶脂肪替代物的平均粒径为16μm。

表1、制备实施例1-6中可得然胶和瓜尔胶的添加量

图1所示为制备实施例1-6制备得到的微凝胶脂肪替代物的粒径图。从图1可以看出，本发明制备的微凝胶呈单峰分布，其中制备实施例3(CG3组)的微凝胶颗粒粒径为14μm。

应用实施例1

(1)取猪后腿肉和碎冰放入斩拌机，低刀速斩拌2min，停1min。

(2)加入食盐、磷酸盐和碎冰，低刀速斩拌2min，停2min。

(3)加入适量平均粒径为14μm的微凝胶脂肪替代物，低刀速斩拌2min，得到含有填充体积为10％(w/w)微凝胶的肉糜。

(4)所得生肉糜沸水中煮15min，取出后冷却至室温即得低脂肉糜产品。

应用实施例2

调整应用实施例1中的微凝胶脂肪替代物的加入量，得到含有填充体积为20％(w/w)微凝胶的肉糜，其他和应用实施例1保持一致。

应用实施例3

调整应用实施例1中的微凝胶脂肪替代物的加入量，得到含有填充体积为30％(w/w)微凝胶的肉糜，其他和应用实施例1保持一致。

对照例CK

(1)取猪后腿肉和碎冰放入斩拌机，低刀速斩拌2min，停1min。

(2)加入食盐、磷酸盐和碎冰，低刀速斩拌2min，停2min，低刀速斩拌2min，得到不含微凝胶的肉糜。

(3)所得生肉糜沸水中煮15min，取出后冷却至室温即得不含微凝胶的低脂肉糜产品。

将上述应用实施例1-3得到的低脂肉糜进行测试，测试结果如下：

图2所示为应用实施例1得到的含有填充体积为10％(w/w)平均粒径14μm微凝胶的肉块烹煮后的微观结构图。从图2可以看出，微凝胶通过空间位阻的方式被肉糜凝胶基质包埋固定，使网络结构变得更加致密。

图3所示为应用实施例2得到的含有填充体积为20％(w/w)平均粒径14μm微凝胶的肉块烹煮后的微观结构图。从图3可以看出，微凝胶通过空间位阻的方式被肉糜凝胶基质包埋固定，使网络结构变得更加致密。

图4所示为应用实施例3得到的含有填充体积为30％(w/w)平均粒径14μm微凝胶的肉块烹煮后的微观结构图。从图4可以看出，微凝胶通过空间位阻的方式被肉糜凝胶基质包埋固定，使网络结构变得更加致密。

图5所示为应用实施例1-3得到的含有微凝胶的肉块烹煮后的蒸煮损失数据图。从图5可以看出，相比于对照例(CK)，应用实施例1-3的蒸煮损失降低。

图6所示为应用实施例1-3得到的含有微凝胶的肉块烹煮后的持水力数据图。从图6可以看出，相比于对照例(CK)，应用实施例1-3的持水力升高。

表2所示为应用实施例1-3得到的含有微凝胶的肉块烹煮后的质构数据。从表2可以看出，相比于对照例(CK)，应用实施例1-3的硬度、胶黏性、咀嚼性都得到显著提高。

表2、应用实施例1-3得到的含有微凝胶的肉块烹煮后的质构数据

表3所示为应用实施例1-3得到的含有微凝胶的肉块烹煮后的色泽数据。从表3可以看出，相比于对照组(CK)，应用实施例1-3的亮度值、白度值都得到提升。

表3、应用实施例1-3得到的含有微凝胶的肉块烹煮后的色泽数据

综上所述，通过本发明工艺生产的具有可调节微米尺寸的微凝胶脂肪替代物，可以用于替代乳化肉糜食品中的传统脂肪，有效提高低脂肉类的口感和保水性，为更健康、口感更好的肉制品提供解决方案，降低膳食脂肪摄入，具有良好的应用前景。

本发明已由上述相关实施例和附图加以描述，然而上述实施例仅为实施本发明的范例。必须指出的是，已揭露的实施例并未限制本发明的范围。相反地，包括于权利要求的精神及范围的修改及均等设置均包括于本发明的范围内。