CN113940407B - 一种奶油替代物及其在食品中的应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种奶油替代物，其是由纳米生物纤维素和乳清蛋白制备而成，其纳米生物纤维素与乳清蛋白的质量比为1:10至1:30。本发明还提供了含有所述的奶油替代物的食品。该奶油替代物的理化性质与常规奶油接近，且具有良好的感官特性。同时，还能够避免对乳清蛋白的加热，能够更好地保持乳清蛋白的营养特性。
Description
技术领域
本发明涉及食品技术领域，尤其是涉及一种奶油替代物及其在食品中的应用。
背景技术
奶油（Cream）是指乳经离心分离后得到稀奶油在经成熟、搅拌和压炼而制成的一种乳制品。其主要成分是乳脂肪，营养丰富，可直接使用或用于加工各种食品，特别是各种蛋糕，如生日蛋糕等。但是，随着人们生活水平的提高，奶油中的高脂肪饱和脂肪酸含量与肥胖、心脑血管疾病的关联性越来越受到人们的关注，因此需要开发更加健康的奶油替代物。
乳清是生产干酪时从牛乳中分离出来的液体，一般每生产1kg干酪可以获得10kg的乳清。乳清蛋白中含有约48%的β-乳球蛋白、19%的α-乳白蛋白、8%的免疫球蛋白、5%的血清白蛋白和20%的蛋白胨，此外还含有少量的乳铁蛋白和乳过氧化物酶等。乳清蛋白具有很高的营养价值，必须氨基酸含量高于其他的食用蛋白质，且基本上不含有脂肪。此外，乳清蛋白还具有较为优异的加工性能，如溶解性、分散性、乳化性、胶凝作用和持水性等。但是，使用以乳清蛋白为原料来制备的奶油替代物时，为了获得更好的口感，需要将其粉碎到10微米以下，这大大增加了生产的成本，此外还需要进行热处理才能形成凝胶，但是热处理的同时又会损害乳清蛋白的营养特性，而在不加热的情况下，其难以形成凝胶，而即使进行加热处理并添加乳化剂，其基本加工性能如硬度、粘性等也难以达到相关要求。
生物纤维素，又称为细菌纤维素（BC，Bacterial Cellulose）是一种由吡喃葡萄糖以β-1，4-糖苷键连接而成的直链多糖，常由细菌通过发酵制备而成。其与植物纤维素相比，具有很多优异的性能，如高持水性和纯度。目前在食品领域常常被制备为椰纤果（nata decoco）而被广泛使用于乳制品、罐头等食品中。
发明内容
针对现有技术中的上述问题，本发明首先提供一种奶油替代物，其是由纳米生物纤维素和乳清蛋白制备而成，其纳米生物纤维素与乳清蛋白的质量比为1:10至1:30。
本发明中所述的奶油替代物，其中所述的纳米生物纤维素是通过如下方法制备：以生物纤维素为原料，经洗涤纯化后，进行研磨和均质，使平均粒径达到5-50微米，离心分离。优选平均粒径达到5-20微米。
本发明中所述的奶油替代物，所述均质是采用均质机，优选是在20-50MPa的压力下均质2-3次（高压均质）；所述的离心是在10000-15000g下离心15-30min。
其中可以使用的生物纤维素并没有特别的限制，其可以是商购或通过本领域已知的任意的方法制备的生物纤维素，各种已知的产生物纤维素的微生物均能够使用，如木葡糖醋杆菌、红茶菌等；各种已知的培养基也均可使用，如椰子水培养基、人工配置培养基、糖蜜培养基等；任何发酵方式生产的生物纤维素也都可以使用，如浅盘静态发酵培养，摇床发酵培养、搅拌发酵培养、气升发酵培养等。
本发明中所述的奶油替代物，其中所述的乳清蛋白并没有特别的限制，常用的乳清浓缩蛋白（WPC）、乳清分离蛋白（WPI）、改性乳清蛋白均可以使用，但优选使用蛋白酶水解的乳清浓缩蛋白。更优选使用乳清浓缩蛋白（WPC），其蛋白质含量优选在60%以上。
本发明中对生物纤维素的洗涤纯化是用碱液于60-80℃浸泡1-3h后，用去离子水反复洗涤至中性。所述的碱可以使用食品领域允许使用的各种碱，如氢氧化钠，碳酸氢钠等，优选使用0.1M的氢氧化钠在70-80℃浸泡2h后，用去离子水反复冲洗至中性。
本发明中所述的奶油替代物，其制备方法如下：
分别取纳米生物纤维素和乳清蛋白，按照纳米生物纤维素与乳清蛋白的质量比为1:10至1:30的比例混合，加入5-10倍的去离子水，200-500rpm搅拌1-3h制成悬浮液，低温静置12-24h，再用均质机在8000-15000rpm的转速下均质2-8min。
上述的制备方法中，所述纳米生物纤维素与乳清蛋白的质量比优选为1:15-1:20。
上述的制备方法中，所述去离子水的用量优选为6-8倍。
上述的制备方法中，优选300rpm搅拌2h制成悬浮液，低温静置15-20h，再用均质机在10000-12000rpm的转速下均质3-5min。
本发明还提供了前述的奶油替代物在制备食品中的应用。
在上述的应用中，所述的食品可以为各种的食品，优选是蛋糕，更优选是生日蛋糕。
在上述的应用中，前述的奶油替代物部分或全部代替奶油使用。
本发明还提供了一种蛋糕，其含有前述的任一种奶油替代物。
本发明提供了一种由纳米生物纤维素和乳清蛋白制备而成的奶油替代物，以及用其制备的食品。该奶油替代物的理化性质与常规奶油接近，且具有良好的感官特性，并且热量低，富含膳食纤维更健康。同时，还能够避免对乳清蛋白的加热，能够更好地保持乳清蛋白的营养特性。
具体实施方式
下面，结合实施例对本发明做进一步的说明，但不以任何方式对本发明加以限制，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护之中。
实施例1:奶油替代物的制备
原料准备：
1）纳米生物纤维素：木葡糖酸醋杆菌，椰子水培养基，28℃下浅盘静态发酵培养7天，收集培养基表面获得的生物纤维素凝胶；清洗干净后，用0.1M的NaOH溶液在80℃下浸泡2小时，再用去离子水反复冲洗至中性。以制得的生物纤维素为原料，经洗涤纯化后，进行研磨和均质，用均质机，在50MPa的压力下均质2次；使平均粒径达到5-20微米，离心分离。离心是在15000g下离心15min。
2）乳清蛋白：使用商购乳清浓缩蛋白WPC-80（购自恒天然有限公司，蛋白质含量为80%）。
制备方法：
取上述的纳米生物纤维素和乳清蛋白，按照纳米生物纤维素与乳清蛋白的质量比为1:10的比例混合，加入6倍的去离子水，300rpm搅拌2h制成悬浮液，低温静置12h，再用均质机在12000rpm的转速下均质3min，制得奶油替代物。
实施例2:奶油替代物的制备
原料准备：
1）纳米生物纤维素：木葡糖酸醋杆菌，糖蜜液体培养基，30℃下摇床发酵培养8天，收集培养基中获得的生物纤维素凝胶；清洗干净后，用0.3M的NaHCO3溶液在75℃下浸泡3小时，再用去离子水反复冲洗至中性。以制得的生物纤维素为原料，经洗涤纯化后，进行研磨和均质，用均质机，在20MPa的压力下均质3次；使平均粒径达到20-50微米，离心分离。离心是在10000g下离心30min。
2）乳清蛋白：使用商购乳清浓缩蛋白WPC-80（购自恒天然有限公司，蛋白质含量为80%）。
制备方法：
取上述的纳米生物纤维素和乳清蛋白，按照纳米生物纤维素与乳清蛋白的质量比为1:20的比例混合，加入5倍的去离子水，500rpm搅拌1h制成悬浮液，低温静置24h，再用均质机在10000rpm的转速下均质4min，制得奶油替代物。
实施例3:奶油替代物的制备
原料准备：
1）纳米生物纤维素：红茶菌，人工配置液体培养基，30℃下搅拌发酵培养5天，收集培养基中获得的生物纤维素凝胶；清洗干净后，用0.2M的NaOH溶液在70℃下浸泡2小时，再用去离子水反复冲洗至中性。以制得的生物纤维素为原料，经洗涤纯化后，进行研磨和均质，用均质机，在30MPa的压力下均质3次；使平均粒径达到5-20微米，离心分离。离心是在12000g下离心20min。
2）乳清蛋白：使用商购乳清分离蛋白WPI-90（购自泛亚乳品有限公司，蛋白质含量为90%）。
制备方法：
取上述的纳米生物纤维素和乳清蛋白，按照纳米生物纤维素与乳清蛋白的质量比为1:30的比例混合，加入8倍的去离子水，400rpm搅拌3h制成悬浮液，低温静置18h，再用均质机在15000rpm的转速下均质2min，制得奶油替代物。
实验例：奶油替代物的性能检测
取实施例1-3中制备的奶油替代物作为样品例。
对照例的制备方法如下：取黄原胶和乳清蛋白（商购乳清浓缩蛋白WPC-80），按照1：10的比例混合，加入5倍的去离子水，500rpm搅拌1h制成悬浮液，加热至80℃，保温20min，冷却后低温静置24h，再用均质机在10000rpm的转速下均质4min，制得奶油替代物对照例。
1）感官评价：对实施例1-3中的奶油替代物和上述的对照例进行感官检测，评价外观、色泽、气味和口感，结果如下：
从上表不难看出，实施例1-3中的奶油替代物质地、色泽、风味和口感都表现良好；而对照例则无法达到商品要求。
2）质构特性
采用质构分析仪，测定压缩力模式，A/BE35探头，测试距离25mm，触发力auto-20g，数据获取速度200个/秒，测试前、测试中和测试后的探头速度分别是2.0mm/s、1.0mm/s、2.0mm/s，测定实施例1-3和对照例的硬度、稠度、粘结性和粘性指数（平行实验5次，取平均值），结果见下表：
从上面的实验结果不难看出，本发明实施例1-3中的奶油替代物在硬度、稠度、粘结性和粘性指数上均与常规奶油接近，而对照例则均低于上述值。
3）表观粘度测定
使用表观粘度测定仪，测试模式为控制速率模式，剪切速率0.1-10s-1，测试时常300s，线性取点采集数据。结果见下表：
从上面的实验结果可以看出，随着剪切速度的加快，样品的表观粘度表现出与常规奶油相似的下降趋势，实施例1-3的表观粘度也接近于常规奶油，而对照例生物表观粘度太低。
以上所述的实施例仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。
Claims (7)
1.一种奶油替代物，其特征在于：其是由生物纤维素和乳清蛋白制备而成，其中生物纤维素与乳清蛋白的质量比为1:10至1:30；其中所述的生物纤维素是通过如下方法制备：木葡糖醋杆菌、红茶菌发酵收集培养基表面得到的生物纤维素凝胶，所得到的生物纤维素凝胶经洗涤纯化后，破碎研磨，再用均质机进行均质，使平均粒径达到5-50微米，离心分离；其中所述的均质是在20-50MPa的压力下均质2-3次；所述的离心是在10000-15000g下离心15-30min；
所述奶油替代物的制备方法如下：分别取生物纤维素和乳清蛋白，按照生物纤维素与乳清蛋白的质量比为1:10至1:30的比例混合，加入6-10倍的去离子水，200-500rpm搅拌1-3h制成悬浮液，低温静置12-24h，再用均质机在8000-15000rpm的转速下均质2-8min。
2.根据权利要求1所述的奶油替代物，其特征在于：所述的乳清蛋白是乳清浓缩蛋白。
3.根据权利要求2所述的奶油替代物，其特征在于：所述的乳清浓缩蛋白中的蛋白含量高于60%。
4.权利要求1-3任一所述的奶油替代物在制备食品中的应用。
5.根据权利要求4所述的应用，其特征在于：所述的食品为蛋糕。
6.根据权利要求4或5所述的应用，其特征在于：所述奶油替代物部分或全部代替奶油。
7.一种蛋糕，其特征在于含有权利要求1-3中任一所述的奶油替代物。
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