脂肪替代物对人造奶油物性品质的影响

随着健康意识的提高，人们逐渐了解到人造奶油在其胆固醇及高饱和脂肪上的问题。如何取代食品中的高热量油脂已经成为了热门的研究方向。降低脂肪虽然会起到降低热量的作用，但是单纯从产品中去除脂肪会对产品的物理外观、质地特性、风味特征甚至贮存稳定性产生不利的影响，这样难以满足消费者的需求，因此，制备出低脂且不影响口感的产品是近年来的研究热点。脂肪替代物一般分为脂肪基脂肪替代物、蛋白质基脂肪替代物和碳水化合物基脂肪替代物。果胶由于其本身具有黏稠性，能较好地模拟脂肪的口感，且持水性、持水稳定性等均较好，近年来被用作脂肪替代物的应用逐渐增多。

果胶是一种结构非常复杂的酸性杂多糖，具有良好的胶凝性和乳化稳定作用，近年来在食品工业中得到了广泛应用。果胶可以作为胶凝剂或稳定剂。果胶作为脂肪替代物还被应用在低脂肪法兰克福香肠及低脂冰淇淋中；甚至在医药方面，也有人发现果胶的摄入可使血浆中的胆固醇吸收下降。而羧甲基纤维素（CMC）的加入能提高凝胶体系的黏性与弹性，同时还能提高凝胶形成速度，从而显著提高复配体系的稳定性。因此武汉轻工大学食品科学与工程学院的徐群英和通标标准技术服务有限公司广州分公司的赵锦妆以果胶和CMC复配的脂肪替代物应用在人造奶油中，以期得到最佳替代比，使之在降低脂肪的同时也能增加产品的风味。

一、样品的质构特性测定结果

结果显示，随着替代比例的提高，人造奶油的硬度、稠度及黏性都随之降低。而硬度太低的奶油不适合食品加工，因此需要选择替代比例较低的奶油用于加工，在不影响质地口感的前提下，起到降低脂肪的作用。

人造奶油的硬度、稠度及黏性指标可用于模拟口腔对食品的感受，人造奶油的硬度是影响其口感的最重要的因素之一，与其涂抹型、口感等息息相关，太软则容易倒塌不易成型，而过硬则可塑性低，因此需要寻找一个合适的替代比例。具体的替代比例只通过质构测定不能很好的确定，需要进行其他实验，总结确定最佳的替代比例。

二、样品的滞后环测定结果

用不同脂肪替代物替代奶油对人造奶油触变性的影响见图1。0 s-1上升到100 s-1的曲线，对应图中上行曲线，100 s-1下降到0 s-1的曲线，对应着图中的下行曲线。由图1可得，随着剪切速率的提高，曲线呈快速上升的趋势，随着替代比例的增加，滞后环面积也随之增大。

结果显示，替代比例从5%增加到15%时，滞后环面积增加量较少。而当替代比例增大到20%时，滞后环的面积显著增大，说明此时人造奶油的稳定性较差。因此，本实验认为人造奶油中脂肪替代比例在小于15%时，稳定性较好。

三、样品的热分析

结果显示，随着温度的升高，人造奶油中复杂的成分相继融化，形成对应的融化吸热峰。其中融化温度范围大致在20～50 ℃之间，每个样品都是在25 ℃左右出现一个峰，在45 ℃时出现一个峰。由于脂肪替代比例不同，体系出峰位置也有所偏离。结果显示，A1样品为不添加脂肪替代物的人造奶油，其第1个融化特征峰为31.49 ℃，而随着脂肪替代比例逐渐加大，融化特征峰向低温移动的趋势越明显。

脂肪替代比例为25%的A6样品，第1个融化特征峰已经左移至21.69℃，这个温度表明夏天室温就会导致融化现象发生，不利于生产应用，在第1个融化特征峰时差别不大，且峰形平缓，说明融化过程平缓，香味散发持久；融化的温度范围大，说明其融化性质较好。而对于第2个峰，脂肪替代比例对其融化特征峰没有明显的改变。而在A3与A4样品相比，第1个融化特征峰有了较大的降低。因此，考虑到实际生产应用与健康，将脂肪替代比例定为10%，即A3样品为较优替代比例。

四、样品的晶型分析

XRD分析广泛应用于研究甘油三酯的同质多晶，主要包括α型、β’型、β型晶型。α型结晶在22°附近有一个强峰，α型最不稳定，熔点较低；β’晶型在21°和24°附近出现两个强峰，其晶型稳定性介于α和β晶型之间；β晶型在19°附近有一个非常强的峰，β晶型结构最为稳定，熔点也是3 种晶体类型中最高的。

由图3可看出，替代比例为5%及10%的人造奶油在结构上与原料的人造奶油类似，而随着替代比例的提高，对奶油结构存在一定影响。其中0%、5%及10%替代比例的人造奶油样品的短间距主要在4.4、4.2、3.8 ，表明样品中主要包含的是β’型和β型2 种晶型；而随着脂肪替代物替代量的提高，短间距主要集中在4.6、4.3、4.2、3.8 左右，其中4.6附近的吸收峰代表的是β型晶型，吸收峰增强表示替代比例增大后，样品以β晶型为主。而β晶型形状粗大，且容易聚集增大，引起“起砂”这一品质劣变，对产品的功能特性不利。对于人造奶油来说，理想的形态是β’型晶型。综合考虑，脂肪替代物率为10%时，XRD分析的晶型结果与未添加脂肪替代物的人造奶油晶型类似，可以保证替代后的人造奶油的综合品质。

五、样品微观网络结构分析

由图4可得，不同脂肪替代比例的人造奶油样品中，替代比例越少的样品内部结构更加紧密，而从扫描电镜图中没有看到明显的脂肪替代物即果胶凝胶结构。替代比例为25%的人造奶油样品中，有一结构比较大的凸起轮廓。产品的微观结构会影响产品的口感与质地，其中结构越致密，口感越“硬”，这与之前的实验结构相符，产品结构疏松，质地较软的话不利于食品加工，综合前面的实验结果，脂肪替代比例选择10%。

结 论

以市售人造奶油为原料，添加不同比例以果胶为基质的脂肪替代物，通过物性分析仪、流变仪、DSC仪、扫描电镜等分析发现，随着脂肪替代物替代量的提高，样品的硬度、稠度与黏性都随之降低，滞后环面积随之增大，样品的晶型从β’型向β型转换的趋势则越明显，结构逐渐变得松散，综合实验结果表明脂肪替代物的最佳替代比例为10%。

本文《脂肪替代物对人造奶油物性品质的影响》来源于《食品科学》2020年41卷8期52-56页，作者：徐群英，赵锦妆。DOI:10.7506/spkx1002-6630-20191119-219。

为进一步促进动物源食品科学的发展，带动产业的技术创新，更好的保障人类身体健康和提高生活品质，北京食品科学研究院和中国食品杂志社在成功召开“2019年动物源食品科学与人类健康国际研讨会（宁波）”的基础上，将与青海大学农牧学院于2020年6月20-21日在西宁共同举办“2020年动物源食品科学与人类健康国际研讨会”。研讨会将就肉、水产、禽蛋、乳制品等动物源食品科学基础研究、现代化加工技术，贮藏、保鲜及运输，质量安全与检测技术，营养及风味成分分析，副产物综合利用，法律、法规及发展政策等方面的重大理论研究展开深入探讨，交流和借鉴国外经验，为广大食品科研工作者和生产者提供新的思路，指明发展方向。