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脂肪替代品在烘焙行業(yè)中的研究進(jìn)展

來(lái)源：泰然健康網(wǎng) 時(shí)間：2024年12月17日 03:50

脂肪替代品在烘焙行業(yè)中的研究進(jìn)展

1(浙江大學(xué) 生物系統(tǒng)工程與食品科學(xué)學(xué)院，浙江杭州，310058)2(馥莉食品研究院，浙江杭州，310058)3(哈爾濱商業(yè)大學(xué)，黑龍江哈爾濱，150128)

摘要用脂肪替代品替代烘焙產(chǎn)品中的脂肪，可維持食物本身的美味且減少脂肪含量，有利于消費(fèi)者的健康，具有廣闊的市場(chǎng)前景。為了給脂肪替代品在烘焙行業(yè)中的應(yīng)用提供更多的理論支持，該文討論了脂肪的形式及其在烘焙產(chǎn)品質(zhì)構(gòu)和感官品質(zhì)方面的作用，并從脂肪替代物(olestra和salatrim)、脂肪模擬物(淀粉、改性淀粉、麥芽糖糊精、聚葡萄糖、膠體、纖維素和蛋白質(zhì))和復(fù)合型脂肪替代物3個(gè)方面對(duì)國(guó)內(nèi)外低脂烘焙產(chǎn)品特點(diǎn)以及應(yīng)用進(jìn)行總結(jié)分析，最后對(duì)烘焙產(chǎn)品中脂肪替代品的發(fā)展方向進(jìn)行了展望。

關(guān)鍵詞脂肪；脂肪替代物；脂肪模擬物；烘焙；研究進(jìn)展

DOI:10.13995/j.cnki.11-1802/ts.022858

引用格式:姚舒婷，智慧，沈欣怡，等.脂肪替代品在烘焙行業(yè)中的研究進(jìn)展[J].食品與發(fā)酵工業(yè),2020,46(6):285-291.YAO Shuting, ZHI Hui, SHEN Xinyi, et al. Research progress of fat substitutes in baking industry[J].Food and Fermentation Industries,2020,46(6):285-291.

第一作者：碩士研究生(葉興乾教授為通訊作者，E-mail: psu@zju.edu.cn)

基金項(xiàng)目：國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目(2016YFD0400405)；國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃政府間國(guó)際科技創(chuàng)新合作專項(xiàng)(2017YFE0122300)

收稿日期：2019-11-21，改回日期：2019-12-20

Research progress of fat substitutes in baking industry

YAO Shuting1, ZHI Hui1,3, SHEN Xinyi1, LIU Donghong1,2, YE Xingqian1,2*

1(College of Biosystems Engineering and Food Science, Zhejiang University, Hangzhou 310058， China)2(Fu Li Food Research Institute, Hangzhou 310058， China)3(Harbin University of Commerce, Harbin 150128， China)

ABSTRACT Replacing the fat in baking products with fat substitutes can maintain the delicious diet itself and reduce the fat in food, which is beneficial to the health of consumers. So it has a broad market prospect. In order to provide more theoretical support for the application of fat substitutes in the baking industry, this article discussed the form of fat and its role in the texture and sensory qualities of the baking products. The characteristics and application of low-fat baking products at home and abroad were summarized and analyzed from three aspects: fat substitutes (olestra and salatrim), fat mimics (starch, modified starch, maltodextrin, polydextrose, gums, cellulose and protein) and complex fat substitutes. Finally, the development trend of fat substitutes in baking products was prospected.

Key words fat; fat substitutes; fat mimics; bakery; research progress

近幾年，烘焙食品深受人們歡迎，不僅美味，還可為我們提供膳食纖維和其他營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，烘焙行業(yè)快速發(fā)展。但據(jù)世界衛(wèi)生組織統(tǒng)計(jì)，2014年全世界有約39%的人口超重，約13%的人口肥胖，且肥胖率逐年上升，健康問(wèn)題日益突出，低脂的健康飲食成為潮流。然而，大多數(shù)傳統(tǒng)烘焙食品具有高油、高糖、高卡路里、易肥胖等特點(diǎn)，并不屬于健康飲食，無(wú)法滿足人們對(duì)健康的需求，是現(xiàn)如今烘焙行業(yè)面臨的主要問(wèn)題之一。故低脂的健康烘焙將成為烘焙行業(yè)發(fā)展的大趨勢(shì)之一，但烘焙食品中的脂肪在食品的質(zhì)地和口感方面具有一定作用，若簡(jiǎn)單地去除會(huì)對(duì)食物的品質(zhì)造成嚴(yán)重影響，從而降低消費(fèi)者對(duì)食物的可接受度。因此，脂肪替代品的開(kāi)發(fā)與研究刻不容緩，目前已有部分學(xué)者對(duì)脂肪替代品進(jìn)行了大量研究，本文將從脂肪在烘焙產(chǎn)品中的作用、脂肪替代品的分類及其應(yīng)用這幾方面進(jìn)行分析總結(jié)。

1 脂肪在烘焙產(chǎn)品中的作用

脂肪是由甘油和脂肪酸組成的三酰甘油酯，在面包、蛋糕和餅干等固態(tài)烘焙食品中通常存在于與固體基質(zhì)分離的不規(guī)則分散相或連續(xù)相中。其中，起酥油是一系列由氫化植物油或動(dòng)物脂肪制成的半固體脂肪，在烘焙產(chǎn)品制作過(guò)程中，起酥油與其他材料混合，液體部分與蛋白質(zhì)和淀粉表面的水競(jìng)爭(zhēng)，而固體脂肪晶體埋于蛋白質(zhì)網(wǎng)絡(luò)中，分布在空氣-油或油-水界面[1]。烘烤后，液體和固體脂肪形成了連續(xù)或分散的油相，組成了食品的結(jié)構(gòu)[2]。

在烘焙產(chǎn)品中，脂肪通過(guò)阻礙蛋白質(zhì)和淀粉形成連續(xù)固體網(wǎng)絡(luò)，從而賦予食物柔軟的質(zhì)地，當(dāng)食物中的脂肪減少時(shí)，脂肪-脂肪、脂肪-蛋白質(zhì)和脂肪-多糖之間的相互作用減少，改變食品的質(zhì)構(gòu)，固體網(wǎng)絡(luò)的彈性和脆性變大，產(chǎn)品將具有高硬度和彈性[3]。厚度、光滑度、油性和乳脂狀等感官特性以及食物的顏色、持水力、微觀結(jié)構(gòu)特征和粒徑等均與食物中的脂肪密切相關(guān)[4]。

除此之外，食品中的脂肪可保存一定的親脂性特征風(fēng)味和香氣，影響水相中味道化合物濃度的變化以及食物的苦味、澀味、酸味和咸味[5]。同時(shí)脂肪也會(huì)影響食物中的生化過(guò)程，比如對(duì)于需要發(fā)酵或后熟的食物(例如面包)，去除脂肪會(huì)導(dǎo)致特征性脂肪來(lái)源的香氣消失以及一些不良味道和氣味的產(chǎn)生[6]。

2 脂肪替代品的分類及應(yīng)用

為了降低由脂肪減少所引起的食物感官特性的變化，許多學(xué)者用脂肪替代品來(lái)替代部分食物中的脂肪。脂肪替代品根據(jù)其化學(xué)組成和功能一般可分為兩類：脂肪替代物和脂肪模擬物。脂肪替代物通常指基于脂質(zhì)的脂肪替代品，一般具有與三酰甘油酯類似的結(jié)構(gòu)，且用于一對(duì)一地替代脂肪；而脂肪模擬物通常指基于蛋白質(zhì)或碳水化合物的脂肪替代品，具有與脂肪相當(dāng)?shù)墓δ?，且不一定通過(guò)一對(duì)一替代脂肪[7]，而不同脂肪替代品的替代機(jī)理根據(jù)PENG等[13]闡述的碳水化合物基替代機(jī)理并稍作修改，如圖1所示。

A-全脂體系；B-無(wú)脂體系；C-脂肪體系；D-不規(guī)則脂肪模擬體系；E-規(guī)則脂肪模擬體系；F-脂肪替代體系

圖1 不同脂肪替代品的替代機(jī)理[13]

Fig.1 The substitution mechanism of different fat substitutes

2.1 脂肪替代物及其應(yīng)用

脂肪替代物是以脂肪酸為基礎(chǔ)的酯化產(chǎn)品，其酯鍵能抵抗脂肪酶的催化水解，消化率低，因此能量較低或?yàn)?。如圖1-A～圖1-C所示，它的最大優(yōu)點(diǎn)是具備類似油脂的物化特性。用脂肪替代物來(lái)替代食品中的部分或全部油脂，可顯著降低食品的能量且?guī)缀醪粫?huì)對(duì)食品的感官品質(zhì)造成不良影響。同時(shí)這類化合物具有熱穩(wěn)定性，在高溫油炸及焙烤食品中有獨(dú)特的優(yōu)越性。目前常用的脂肪替代物為蔗糖聚酯、三烷氧基丙三羧酸酯、二元酸酯、羧酸酯、聚硅氧烷、霍霍巴油和丙氧基甘油酯等,如表1所示。

表1 不同代脂肪的組成和生產(chǎn)公司

Table 1 Composition and production companies of different fat substitutes.

產(chǎn)品組成生產(chǎn)公司蔗糖聚酯蔗糖與C8～C22脂肪酸的酯化產(chǎn)物Procter&Gamble公司salatrim一類經(jīng)過(guò)改性的三?；视?富含短鏈脂肪酸和硬脂酸Danisco-Cultor公司三烷氧基丙三羧酸酯三丙三羧酸與C8～C30飽和或不飽和醇的酯化產(chǎn)物CPC國(guó)際公司二元酸酯丙二酸酯化物,其烷基包含1～20碳原子,酯基包含12～18碳原子Frito-Lay公司羧酸酯由2種不同類型的酸(脂肪酸與具有酸功能的酯或醚)與多元醇組成的復(fù)合酯化產(chǎn)物Nabisco Brands公司聚硅氧烷二氧化硅的有機(jī)衍生物(主要是甲基或苯基)Dow Corning合作公司霍霍巴油單不飽和長(zhǎng)鏈脂肪酸與C20～C22(包含1個(gè)雙鍵)脂肪醇組成的線性酯混合物L(fēng)ever兄弟公司丙氧基甘油酯環(huán)氧多元醇與C8～C24脂肪酸的乙?；顰rco化學(xué)公司

2.1.1 蔗糖聚酯

蔗糖聚酯(olestra)是蔗糖和食用油的酯化產(chǎn)物，結(jié)構(gòu)類似于甘油三酯，蔗糖取代了甘油為核心，具有6～8個(gè)脂肪酸側(cè)鏈，可為食品提供脂肪風(fēng)味和質(zhì)構(gòu)。由于olestra分子很大，幾乎不能被人體完全吸收，也不能被消化酶分解，故不產(chǎn)生能量。同時(shí)olestra具有熱穩(wěn)定性，可替代焙烤產(chǎn)品和油炸食品等各類食物中的脂肪[8]。湯曉娟等[9]研究發(fā)現(xiàn)，蔗糖聚酯可替代休閑蛋糕中25%的油脂，對(duì)休閑蛋糕面糊流變特性和感官品質(zhì)不產(chǎn)生影響。但休閑蛋糕的硬度和咀嚼度會(huì)隨蔗糖聚酯的增加而增加，所以脂肪替代率達(dá)到50%時(shí)，會(huì)對(duì)休閑蛋糕的質(zhì)構(gòu)產(chǎn)生很大影響。豆玉靜等[10]用蔗糖聚酯替代蛋糕中的黃油，可使蛋糕脂肪含量降低61.1%，熱量降低466 kJ/100g，且在彈韌性和感官評(píng)價(jià)上要優(yōu)于普通蛋糕。大量動(dòng)物和人體的研究表明，olestra可幫助人體減少膽固醇的吸收并增加其排泄，且已有約75項(xiàng)人體研究證實(shí)了olestra的安全性[8]。美國(guó)FDA于1996年批準(zhǔn)了olestra在油炸小吃食品中的應(yīng)用，而中國(guó)在 2010 年批準(zhǔn)蔗糖聚酯為新資源食品。

2.1.2 Salatrim

salatrim是一類經(jīng)過(guò)改性的三?；视?，富含如乙酸、丙酸和丁酸的短鏈脂肪酸和硬脂酸。由于短鏈脂肪酸所提供的熱量比長(zhǎng)鏈脂肪酸少，且吸收性不好的硬脂酸比例很高，故salatrim的所提供的熱量低于傳統(tǒng)脂肪。根據(jù)美國(guó)法規(guī)salatrim的熱值約為21 kJ/g，根據(jù)歐盟法規(guī)，salatrim的熱值約為25 kJ/g，而傳統(tǒng)脂肪熱值為38 kJ/g。salatrim的物化性質(zhì)與普通油脂非常相似，可在高脂食品中以任意比例替換普通油脂。PIMDIT等[11]用salatrim替代酥皮糕點(diǎn)中的起酥油，可使糕點(diǎn)的脂肪含量降低25%，在比容和脆性上2種糕點(diǎn)沒(méi)有顯著差異，但在亮度、外觀、香氣和風(fēng)味上具有顯著差異。salatrim的安全性已經(jīng)得到認(rèn)可，于1994年通過(guò)美國(guó)FDA的安全審查，被批準(zhǔn)為GRAS食品。

2.2 脂肪模擬物及其應(yīng)用

由于脂肪模擬物的化學(xué)性質(zhì)與脂肪完全不同，所以無(wú)法在分子水平上模擬脂肪。然而，蛋白質(zhì)和碳水化合物主要通過(guò)這2種方法來(lái)模擬脂肪：一方面，如圖1-D所示，蛋白質(zhì)和碳水化合物保持其原有的不規(guī)則形態(tài)，通過(guò)特有的物理化學(xué)和感官特性(例如黏度和厚度)來(lái)模擬脂肪；另一方面，如圖1-E所示，蛋白質(zhì)和碳水化合物可加工成具有類似于脂肪球和乳液滴尺寸和形狀的微粒，從而模擬脂肪[12]。

2.2.1 碳水化合物基脂肪替代品

碳水化合物基脂肪替代品來(lái)源很多，包括淀粉膠體、纖維及其衍生物，但淀粉為主要來(lái)源。脂肪可通過(guò)與蛋白質(zhì)相互作用從而阻礙蛋白質(zhì)網(wǎng)絡(luò)的形成，產(chǎn)生柔軟的質(zhì)地，而碳水化合物基脂肪替代品可通過(guò)破壞蛋白質(zhì)固體網(wǎng)絡(luò)形成，產(chǎn)生脂肪般質(zhì)地[13]。除此之外，大部分碳水化合物基脂肪替代物能被人體完全消化且不會(huì)產(chǎn)生副作用。

2.2.1.1 淀粉

淀粉在人體胃腸道中易消化，如表2所示，淀粉來(lái)源廣泛，天然淀粉平均提供4 cal/g的能量，遠(yuǎn)低于脂肪。天然淀粉中與脂肪乳粒徑相似的淀粉可形成凝膠狀基質(zhì)，潤(rùn)滑且具有流動(dòng)性，與脂肪性質(zhì)類似，可模擬脂肪[14]。SERINYEL等[15]研究發(fā)現(xiàn)淀粉基脂肪替代品由于其良好的水結(jié)合性可以改善蛋糕的體積、對(duì)稱性、硬度和感官特性，是良好的低脂烘焙產(chǎn)品的脂肪替代品。YOUNGTACK等[16]分別用天然和改性淀粉(乙?；土u丙基化)來(lái)替代馬芬蛋糕和餅干中20%的黃油，發(fā)現(xiàn)低脂蛋糕和餅干與全脂蛋糕和餅干在體積、重量、密度、高度、顏色等物理變化以及外觀、風(fēng)味、質(zhì)地等感官性質(zhì)方面沒(méi)有顯著性差異(P>0.05)。

通常，天然或未改性淀粉由于其在各種溫度、pH和剪切條件下的不穩(wěn)定性而在食品中的應(yīng)用受限。但對(duì)淀粉進(jìn)行化學(xué)、物理、酶處理和基因等方法的修飾可使其獲得更理想的功能特性[17]?；瘜W(xué)改性是生產(chǎn)變性淀粉的主要途徑，吳俊等[18]用親酯改性的微細(xì)化淀粉替代餅干中的油脂，制作成的低脂壓縮餅干口感細(xì)膩、成型良好、連食性強(qiáng)。交聯(lián)淀粉與天然淀粉相比，具有更低的溶脹度、溶解度和消化率，更高的糊穩(wěn)定性和耐蒸煮剪切，對(duì)溫度和低pH值的敏感度更低，產(chǎn)生的卡路里更低[19]， RODRIGUEZ-SANDOVAL等[20]研究發(fā)現(xiàn)可用交聯(lián)木薯淀粉替代馬芬蛋糕中8%的油脂，實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組在重量損失、比容、面包含水量、水分活度、黏性、質(zhì)構(gòu)和色澤方面沒(méi)有顯著差異。而用辛烯基琥珀酸鈉(octenyl succnic anhydride，OSA)來(lái)改良天然淀粉，可增強(qiáng)淀粉顆粒的乳化性質(zhì)從而更好地模擬脂肪，BALIC等[21]用小麥和木薯OSA改性淀粉替代面包中的起酥油，發(fā)現(xiàn)OSA改性淀粉可改善面團(tuán)的糊化特性、凝膠硬度、黏性、混合性和面團(tuán)強(qiáng)度，且木薯OSA改性淀粉比小麥OSA改性淀粉效果好。

2.2.1.2 麥芽糖糊精

麥芽糖糊精是通過(guò)淀粉的部分酶酸水解獲得的，是具有低聚合度(degree of polymerization，DP)的α-D葡聚糖。麥芽糖糊精通常用其葡萄糖當(dāng)量(dextrose equivalent，DE)值標(biāo)記，DE值通常不超過(guò)20。DE值越大，水溶性和甜味強(qiáng)度越大。如表2所示，低DE值麥芽糊精可形成柔軟、可伸展、熱可逆的凝膠，有利于提高產(chǎn)品的順滑感、柔軟性、持水性、黏稠性從而替代脂肪。為了達(dá)到更好地脂肪替代效果，可以將低DE麥芽糖糊精加工成成直徑為1～3 μm的不規(guī)則形狀的微凝膠[22]，含有20%～25%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))麥芽糖糊精，且提供的能量(4.2 J/g)比干麥芽糖糊精(16.7 J/g)低得多。除此之外，不同植物來(lái)源也會(huì)對(duì)麥芽糖糊精的功能產(chǎn)生影響。例如，用蠟質(zhì)玉米淀粉形成的麥芽糖糊精微凝膠比馬鈴薯淀粉更適合替代氫化植物油。

SERIN等[23]分別用菊粉、聚葡萄糖和麥芽糖糊精代替土耳其傳統(tǒng)烘焙產(chǎn)品中的油脂，研究發(fā)現(xiàn)用麥芽糖糊精和聚葡萄糖制備糕點(diǎn)的感官評(píng)價(jià)比菊粉的分?jǐn)?shù)高，麥芽糖糊精可以替代糕點(diǎn)中30%的脂肪，總卡路里降低約22%，且對(duì)糕點(diǎn)品質(zhì)不產(chǎn)生影響。CHYSIRICHOTE等[24]用麥芽糖糊精凝膠和菊粉凝膠用作脂肪替代品，開(kāi)發(fā)低脂的中式糕點(diǎn)，結(jié)果表明麥芽糖糊精凝膠替代脂肪的效果沒(méi)有菊粉凝膠好。李東霞等[25]研究了低DE值麥芽糖糊精替代部分蘇式月餅皮中的豬油，結(jié)果表明，低DE值麥芽糖糊精可替代水油皮面團(tuán)中30%的豬油而不會(huì)對(duì)產(chǎn)品感官品質(zhì)造成影響，但低DE值麥芽糊精不能替代油酥皮面團(tuán)中的豬油。

2.2.1.3 聚葡萄糖

聚葡萄糖是在檸檬酸作用下由葡萄糖和山梨醇合成的一種高分子糖類化合物，其平均DP(約12)低于大多數(shù)碳水化合物聚合物(例如淀粉、樹(shù)膠和纖維)。如表2所示，葡萄糖和山梨糖醇單元之間的隨機(jī)交聯(lián)使聚葡萄糖對(duì)人體消化酶具有抗性，因此聚葡萄糖的能量很低(1 J/g)[26]，且聚葡萄糖具有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)和較強(qiáng)的持水性，有利于保持烘焙食品的柔軟度，改善組織結(jié)構(gòu)和延緩淀粉老化糊化等。除此之外，聚葡萄糖具有調(diào)節(jié)腸道、血糖血脂等作用，是一種功能性水溶膳食纖維。

聚葡萄糖能替代烘焙產(chǎn)品中的糖和脂肪，并通過(guò)其獨(dú)特的功能來(lái)維持低脂產(chǎn)品的品質(zhì)。AGGARWAL等[27]研究發(fā)現(xiàn)聚葡萄糖能替代餅干中30%的油脂，并對(duì)餅干的感官特性不產(chǎn)生影響。KOCER等[28]用聚葡萄糖來(lái)替代蛋糕中的脂肪和糖，發(fā)現(xiàn)聚葡萄糖可替代25%的脂肪和22%的糖，從而使蛋糕卡路里降低了22%。ZOULIAS等[29]用聚葡萄糖來(lái)替代餅干中的脂肪，可替代20%的油脂，且對(duì)餅干的硬度幾乎沒(méi)有影響。同時(shí)，聚葡萄糖對(duì)人體不存在毒性，糧農(nóng)組織/世界衛(wèi)生組織食品添加劑聯(lián)合專家委員會(huì)沒(méi)有限制聚葡萄糖的每日攝入量。

2.2.1.4 膠體

天然膠體的來(lái)源廣泛，如植物來(lái)源(瓜爾豆和果膠等)、樹(shù)源(薔薇科分泌膠等)、細(xì)菌來(lái)源(黃原膠和葡聚糖膠等)和藻類來(lái)源(褐藻膠等)等。膠體是一組天然存在的多糖，被廣泛用作膠凝劑、增稠劑、乳化劑、涂層劑和穩(wěn)定劑。膠體中存在大量羥基，具有一定的親水能力，其中許多膠體是由聚合物組成，可形成交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)并將水固定在黏彈性系統(tǒng)中[30]。如表2所示，膠體可使油和水穩(wěn)定地混合，同時(shí)可穩(wěn)定食品中結(jié)合水等組分并抑制水分流失，增加產(chǎn)品的稠度，提供與脂肪類似的口感，因此它們被廣泛應(yīng)用在低脂食品中。

HU等[31]用秋葵膠替代香蕉面包中50%、75%和100%的脂肪，發(fā)現(xiàn)所有的低脂面包與普通面包相比，在風(fēng)味、質(zhì)地、顏色和總體可接受度上沒(méi)有顯著差異。SALEHI等[32]研究發(fā)現(xiàn)在蛋糕中加入膠體后，蛋糕糊的黏度和蛋糕體積顯著增加了，蛋糕密度從344 kg/m3降至321 kg/m3，蛋糕質(zhì)地更加柔軟了。HAJMOHAMADI等[33]認(rèn)為將黃原膠(質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.4%為佳)加入到海綿蛋糕中，有利于改善蛋糕質(zhì)地并且可延長(zhǎng)保質(zhì)期。在50多年的廣泛應(yīng)用中，基本上沒(méi)有臨床或可靠的科學(xué)證據(jù)表明食用膠會(huì)對(duì)人體的健康造成威脅。

2.2.1.5 纖維素類

纖維素是一種在自然界大量存在的可再生的生物聚合物。植物來(lái)源纖維素脂肪替代品主要通過(guò)機(jī)械研磨(例如，粉末纖維素)、化學(xué)解聚、濕機(jī)械崩解(例如，微晶纖維素/纖維素凝膠)和化學(xué)衍生(例如羧甲基纖維素鈉/纖維素膠，甲基纖維素/改性植物膠和羥丙基甲基纖維素/碳水化合物膠)等獲得[34-35]。如表2所示，纖維素大都不能被人體消化吸收，故不能轉(zhuǎn)化為能量，能量為0～16.75 J/g。纖維素類粒子的直徑通常小于10 μm，與脂肪微粒大小差不多，纖維素粒子可通過(guò)物理鍵能的作用與水分子形成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的弱凝膠從而獲得類似于脂肪的特性[36]。

LAGUNA等[37]分別用菊粉和羥丙基甲基纖維素取代餅干中的脂肪，研究發(fā)現(xiàn)最高可替代餅干中15%的脂肪，并且羥丙基甲基纖維素模擬脂肪的效果要比菊粉好。OH等[38]將羥丙基甲基纖維素(hydroxypropyl methlcellulose，HPMC)和向日葵油加工成HPMC油凝膠，替代馬芬蛋糕中的起酥油。研究結(jié)果表明，HPMC油凝膠可以有效地替代高達(dá)50%起酥油，且不會(huì)對(duì)馬芬蛋糕的品質(zhì)造成影響。SANZ等[39]用不同的纖維素醚乳液(羥丙基甲基纖維素HPMC，甲基纖維素MC和具有更大甲氧基取代的甲基纖維素MCH)來(lái)替代餅干中的起酥油，其中MCH乳液替代起酥油的效果最好，與普通餅干的品質(zhì)相似，最受人歡迎。食品中的纖維素不僅能替代脂肪，降低食物的卡路里，還具有提高人體免疫力，預(yù)防癌癥、糖尿病和心血管疾病等功能[40]。

表2 不同脂肪模擬物及其功能

Table 2 The different fat mimics and their functions

脂肪模擬物的類型來(lái)源能量/(J·g-1)功能作用應(yīng)用碳水化合物基天然淀粉17改性淀粉物理法(如熱、微波、超聲波、擠壓和電離放射線等)化學(xué)法(氧化、酯化、接枝、交聯(lián)和復(fù)合等)生物法(酶處理、轉(zhuǎn)基因技術(shù)等)其他法(多種改性法聯(lián)用等)木薯、土豆、小麥、燕麥、玉米、豌豆等4～17有利于膠凝、增稠、改善質(zhì)構(gòu)、提高持水性和穩(wěn)定性馬芬蛋糕、壓縮餅干、面包和沙拉醬等麥芽糊精玉米、小麥、土豆和木薯等4～17有利于提高順滑感、柔軟性、持水性、黏稠性中式糕點(diǎn)、蘇式月餅皮等聚葡萄糖合成4有利于提高脂肪般口感、柔軟性、持水性、改善組織結(jié)構(gòu)、延緩淀粉老化糊化餅干、蛋糕等膠體瓜爾豆、果膠、薔薇科分泌膠、黃原膠、褐藻膠等0有利于保持水分、增稠、穩(wěn)定體系、提供脂肪般口感曲奇餅干、面包、海綿蛋糕等纖維β-葡聚糖菊粉谷類纖維纖維素衍生物燕麥和大麥等菊芋、菊苣等小麥、燕麥、大豆、豌豆、玉米等植物4～1760有利于提高持水性、順滑感、穩(wěn)定乳液和泡沫、維持體系質(zhì)感、增加光澤餅干、馬芬蛋糕等蛋白質(zhì)基蛋白質(zhì)物理法(熱變性、超高壓、機(jī)械、超聲等)酶解法化學(xué)法(?；?、去酰胺、磷酸化、糖基化和pH等)雞蛋、牛奶、乳清、大豆、明膠和小麥面筋等17有利于提供脂肪般順滑感和質(zhì)地、穩(wěn)定體系曲奇餅干、酥皮糕點(diǎn)、馬芬蛋糕、海綿蛋糕等

2.2.2 蛋白質(zhì)基脂肪替代品

蛋白質(zhì)基脂肪模擬物是以天然高分子蛋白質(zhì)為原料，通過(guò)熱處理、酶解等方法而獲得的能夠模擬脂肪特性的脂肪替代品。其來(lái)源廣泛，比如雞蛋、牛奶、乳清、大豆、明膠和小麥面筋等?？赏ㄟ^(guò)熱作用剪切使蛋白質(zhì)基脂肪模擬物微?；瑥亩纬煽勺冃蔚膱A形微顆粒來(lái)模擬脂肪的質(zhì)地和口感；也可通過(guò)物理化學(xué)等方法使其變性，使分子中的疏水基團(tuán)暴露在分子表面，從而模擬油脂的疏水性狀。雖然大部分蛋白質(zhì)基脂肪模擬物是非熱穩(wěn)定性的不能用于油炸，但部分蛋白質(zhì)基脂肪模擬物可替代超高溫食物的脂肪。

NutraSweet Kelco公司開(kāi)發(fā)的simplesse是由乳清蛋白濃縮物經(jīng)微?；庸ざ鴣?lái)的，其干基的卡路里為4 kJ/g，使用時(shí)與水形成凝膠可減少卡路里。雖然simplesse能提供脂肪般的質(zhì)感，但與其他蛋白質(zhì)基模擬物一樣，會(huì)掩蓋食物原有的風(fēng)味[34]。ZOULIAS等[29]用基于蛋白質(zhì)和碳水化合物的5種脂肪替代品去替代曲奇中的脂肪，發(fā)現(xiàn)simplesse的添加能使餅干變軟，適合應(yīng)用于低脂軟曲奇。用蛋白質(zhì)基脂肪替代品替代烘焙產(chǎn)品中的脂肪還能顯著提高食品中蛋白質(zhì)含量。AKESOWAN等[41]用m(小麥粉)∶m(魔芋粉)∶m(大豆分離蛋白)=89.5∶0.5∶10的混合物來(lái)加工蛋糕，并用水替代50%～70%的油，蛋糕中水分和蛋白質(zhì)含量顯著提高，蛋糕的硬度和咀嚼性顯著降低。PIMDIT等[43]用不同來(lái)源的脂肪替代品替代酥皮糕點(diǎn)中的脂肪，研究表明，脂肪基脂肪替代物Salatrim能使酥皮糕點(diǎn)的外觀與普通相似但同時(shí)產(chǎn)生一種令人不悅的氣味，使用碳水化合物基和蛋白質(zhì)基脂肪替代品能使酥皮糕點(diǎn)的質(zhì)地更致密，其中添加麥芽糖糊精的酥皮糕點(diǎn)的感官評(píng)價(jià)分最高，但仍無(wú)法完全替代脂肪。

2.3 復(fù)合型脂肪替代物以及應(yīng)用

目前，沒(méi)有一種單一的脂肪替代品能夠完全模擬脂肪的功能和感官特性。因此人們將不同基質(zhì)來(lái)源的脂肪替代品按照一定比例混合在一起，形成復(fù)合型脂肪替代物，如圖1所示，利用脂肪替代物、碳水化合物基和蛋白質(zhì)基脂肪模擬物各自的特性來(lái)協(xié)同模擬脂肪的特性。CHUGH等[43]用聚葡萄糖和瓜爾膠作為脂肪替代品優(yōu)化開(kāi)發(fā)低脂餅干，最終得到的最優(yōu)配方為面粉100 g、糖24 g、油10.5 g、聚葡萄糖24.2 g、瓜爾膠0.3 g、碳酸氫銨2 g、水24 mL，可替代餅干中70%的油脂，且比普通餅干具有更強(qiáng)的氧化穩(wěn)定性。MORIANO等[45]用聚葡萄糖和抗性淀粉替代餅干中的油脂，經(jīng)優(yōu)化得到的最終配方如下：12.38 g/100g起酥油，10.69 g/100g聚葡萄糖，33.64 g/100g小麥粉，4.81 g/100g抗性淀粉，11.54 g/100g蔗糖，1.23 g/100g發(fā)酵劑，0.08 g/100g鹽和25.63 g/100g水，餅干中起酥油含量降低了46.3%，且對(duì)品質(zhì)沒(méi)有顯著影響。FORKER等[46]用單一脂肪替代物(玉米纖維、麥芽糖糊精和羽扇豆提取物)或二元組合來(lái)替代餅干中的油脂，研究發(fā)現(xiàn)玉米纖維和羽扇豆提取物以1∶1的比例替代餅干中30%油脂得到的低脂餅干品質(zhì)最佳。復(fù)合型脂肪替代物可以是人為混合的，也可以是從天然產(chǎn)物中提取的混合物。NAMIR等[47]從番茄渣中提取乙醇不溶性基質(zhì)TAIS來(lái)替代海綿蛋糕中的油脂，研究發(fā)現(xiàn)TAIS具有很強(qiáng)的膨脹、持水和持油能力，可替代海綿蛋糕中25%的油脂從而獲得低脂高營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的海綿蛋糕。

3 展望

近幾年來(lái)，隨著肥胖率的不斷升高，人們?cè)絹?lái)越重視健康飲食。烘焙產(chǎn)品雖深受大眾歡迎，但脂肪含量過(guò)高，不宜過(guò)多食用，開(kāi)發(fā)低脂烘焙產(chǎn)品是未來(lái)的趨勢(shì)。但目前已有的脂肪替代物大都不能完全替代脂肪在食品中的作用，滿足產(chǎn)品開(kāi)發(fā)需求。單一的脂肪替代品由于其功能特性有限無(wú)法模擬脂肪的所有功能和感官特性，故一方面應(yīng)尋找新的脂肪替代來(lái)源，另一方面需在復(fù)合型脂肪替代品方面還進(jìn)行更深入的研究。由于烘焙產(chǎn)品大都會(huì)經(jīng)過(guò)高溫處理，故需要開(kāi)發(fā)具有熱穩(wěn)定性、高持水性、低熱量和營(yíng)養(yǎng)安全的脂肪替代品。

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網(wǎng)址: 脂肪替代品在烘焙行業(yè)中的研究進(jìn)展 http://www.u1s5d6.cn/newsview585676.html