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脂肪替代品在肉制品中的研究进展

  点击量:1012  时间:2016-11-10

提要:来自米格尔大学的J. C.OSPINA-EA. SIERRA-C等人针对脂肪替代品进行研究。脂肪作为食品的一种重要原料,能为人体提供能量,它还对食品的风味、质构、口感等特性起着重要的作用。它能给予人以饱腹感,是脂溶性维生素、必需氨基酸的来源之一。但是,摄食过量的脂肪会也会导致某些疾病的发生。饮食中脂肪含量过高,会引发肥胖症和一些癌症(如:乳癌、结肠癌、直肠癌、子宫癌、前列腺癌)以及胆囊炎。肥胖症又会并发一些慢性病、高血压、高胆固醇和中风。一些学者研究发现,这些疾病与反式脂肪酸和胆固醇的含量密切相关。合理的膳食告诉人们,要防止过度肥胖,除了均衡饮食和多作运动外,选择进食低脂肪的食品亦是一个行之有效的方法。脂肪替代品在肉制品中的应用既减少了脂肪含量又弥补了口味的损失。这种产品既满足了消费者对脂肪风味的爱好又预防了疾病的发生,有着潜在的开发市场。近几年,国际上出现了许多经政府批准使用或正在研究开发的脂肪替代物,投放市场的低脂新产品也不断增多,仅美国就有 2000余种。

1.脂肪的营养和功能

脂肪是由甘油和脂肪酸组成的三酰甘油酯,其中甘油的分子比较简单,而脂肪酸的种类和长短却不相同。脂肪酸分三大类:饱和脂肪酸单不饱和脂肪酸多不饱和脂肪酸脂肪可溶于多数有机溶剂,但不溶解于水。是一种或一种以上脂肪酸的甘油脂,在膳食和营养的范畴内,食品脂类扮演着能量的来源和提供基本营养素的角色。 膳食中的脂类能被胰脂醚水解,脂肪酸和单甘油酯在小肠中表面被吸收,这些物质大部分在黏糊的上皮表层被重新化合成三甘油酯,组成微粒,进入血液和淋巴系统。

2.脂肪摄入的危害

 脂类也是组成生物体的重要成分,如磷脂是构成生物膜的重要组分,油脂是机体代谢所需燃料的贮存和运输形式。脂类物质也可为动物机体提供溶解于其中的必需脂肪酸脂溶性维生素。某些萜类及类固醇类物质如维生素ADEK胆酸及固醇类激素具有营养、代谢及调节功能。有机体表面的脂类物质有防止机械损伤与防止热量散发等保护作用。脂类作为细胞的表面物质,与细胞识别,种特异性和组织免疫等有密切关系。

 脂肪无供给量标准。不同地区由于经济发展水平和饮食习惯的差异,脂肪的实际摄入量有很大差异。营养学会建议膳食脂肪供给量不宜超过总能量30%,其中饱和、单不饱和、多不饱和脂肪酸的比例应为1:1:1亚油酸提供的能量能达到总能量的1%~2% 即可满足人体对必需脂肪酸的需要。自从20世纪80年代西式肉制品,尤其是香肠、火腿肠类产品引入我国以来,就以其独特的风味、丰富的营养以及便于食用携带等优点得到广大消费者的喜爱。但是目前我国生产的大多数香肠脂肪均偏高,还没有低脂肉制品出售。早在世纪六七十年代欧美发达国家就开始研究低脂食品,即低能量食品,尤其在年国国家营养教育咨询委员会公布《饮食与心血管疾病》之后,低热量食品开发非常迅速。鉴于肉制品在人们生活中的重要性,低脂肉制品的开发成为各国专家研究的热门领域。根据美国食品与药品管理局和美国农业食品安全与检测的标准,低脂肉制品的定义是其脂肪含量不高于的肉制品。

PUFA/ SFA比率

   脂肪酸的浓度不同对血浆脂质和脂蛋白有不同的影响。油脂中所含主要脂肪酸成分是棕榈酸、硬脂酸、油酸和亚油酸。植物油中饱和脂肪酸主要是棕榈酸、硬脂酸, 还含有少量的豆蔻酸;主要不饱和脂肪酸是亚油酸和油酸,其中大豆油中亚油酸的含量最高,小米乳芽油中油酸与亚油酸的含量相当,分别为 41. 48% 42. 63%,其不饱和脂肪酸总量最高,为 84. 33%。而猪油中主要饱和脂肪酸是棕榈酸(27. 09%)、硬脂酸(18. 34%),含有少量的豆蔻酸;不饱和脂肪酸与饱和脂肪酸含量基本相当,分别为50. 43% 49. 57%,其中油酸含量最高,为 36. 42 %可见,植物油中不饱和脂肪酸总量高于猪油。从保健角度考虑,以多食用植物油为宜。

多不饱和脂肪酸n-6/n-3比率

   多不饱和脂肪酸(PUFA) ,尤其是 n-6 n-3 PUFAs,不仅是人体必需营养素,在调节和预防人类疾病方面同时发挥着重要作用。同时也是重要的调节物质,调控营养代谢疾病( 如糖尿病、冠心病等) 的发展过程。研究发现,多不饱和脂肪酸组成比例很大程度上由膳食决定,因此平衡膳食中 n-6 /n-3 PUFAs 具有重要意义,增加 n-3 PUFA 摄入,即降低 n-6/n-3 脂肪酸比值,可减少这些疾病的发病风险。因此,合适的膳食 n-6/n-3 PUFA 比值是降低疾病和其他炎症性疾病发病风险的有效途径。

   当今人类饮食中 n-6 /n-3 PUFAs 比例已经高达10-301,过量的 n-6 脂肪酸或者高比例的 n-6 / n-3 PUFA 将引发现代疾病,而较低比例 n-6 / n-3 PUFAs则有助于抗炎和抗癌。不同疾病中所需适宜的膳食n-6 / n-3 比例不是固定的,疾病的严重程度可能决定了 n-3 脂肪酸的需要量。在心血管疾病的二级预防中,41 n-6 /n-3PUFAs 使死亡率降低 70% 2.51的比例使结直肠癌患者减少直肠细胞增生,2-31的比例抑制风湿性关节炎患者的炎症发生,51 有利于哮喘患者,低比例 n-6 /n-3 PUFAs 有利于患乳腺癌的女性恢复健康。因此,平衡机体组织中n-6 / n-3 PUFAs 的比例将是控制疾病和癌症的有效方法.

反式脂肪酸

反式脂肪酸(TFA)是一系列空间构象发生改变的不饱和脂肪酸,其分子结构为双键的两个氢原子在两侧不同位置,多为固态或者半固态,熔点较高,可塑性强,TFA 在自然界不存在,是在油脂加工过程中产生的。饱和脂肪酸(SFA)被认为是油脂中对人体有害的物质, TFA 由于其物理性质好 ,过去常作为饱和脂肪酸的替代品大量用于食品中,但近几年的研究发现 TFA SFA 更具有危害性,能增加人体血浆中低密度脂蛋白(LDL)的含量,提高心脑血管和糖尿病的患病机率,从而严重影响人体健康

 许多研究者表明 TFA 的摄入能增加血液中胆固醇含量,从而导致冠心病的发生。研究者对无冠心病、脑溢血、癌症或者糖尿病的妇女做了长达 14 年的跟踪研究,发现摄入TFA显著增加了糖尿病的发病率。一般而言,TFA 导致中年妇女患上Ⅱ型糖尿病, 使得妇女失去对抗动脉硬化的保护机制, 死亡率大大增加。迄今有三种主要脂肪酸对血清胆固醇水平有特殊的作用已被普遍承认,饱和脂肪使之升高;单不饱和脂肪呈中性,对其无明显升高和降低作用,多不饱和脂肪使之降低。这些概括性结论是根据每类脂肪中的主要脂肪酸组分做出的。现在看来,这种关系要复杂的多,无论如何,每种脂肪酸对胆固醇水平及脂质蛋白的各种组分都有特定作用。

胆固醇

人体胆固醇含量是其合成(主要在肝脏),膳食摄入肉类,代谢与分泌平衡作用的结果。膳食胆固醇对血浆胆固醇浓度的作用是有争议的,大量流行病学证据表明血浆胆固醇浓度的升高,尤其是低密度脂蛋白浓度升高,是动脉硬化性心脏病的重要危险因素,而高密度脂蛋白浓度的升高对动脉硬化性心脏病有保护作用。

3. 脂肪替代品研究的必要性

随着生活水平的提高,消费者对食品中脂肪含量越来越敏感,低脂低热食品的市场需求日渐扩大,但无脂产品粗糙的口感让消费者无法满足,脂肪替代品便因此应运而生。脂肪替代品食用后在保持食品优良感官的前提下能使人们摄入的总热量保持在较低水平而没有饥饿感,使体内没有多余的热量转化为脂肪,这样就能起到真正的瘦身作用。因而脂肪替代物部分或完全代替脂肪在合理膳食方面有着突出的优越性。近年来脂肪替代品发展很快,市场上已有多种替代品,由于有关脂肪替代品的研究起较晚,脂肪替代品的应用在一些领域尚属于初始阶段,所以完全取代脂肪功能特性与感官特性仍然需要进行进一步研究

 脂肪在食品中起着非常重要的作用,如风味的产生、细腻的口感、润滑及起酥作用,煎炸脱水功能,降低水分活度,携带脂溶性维生素等。目前国内外还很难研制开发出一种完全具备脂肪各种功能的脂肪替代品,为满足不同食品对脂肪的特殊要求,欧美的很多生产公司研制开发出功能不同的一系列脂肪替代品。调整食品的配方,如使用植物蛋白、淀粉、瘦肉及用牛奶代替奶油。但是随着脂肪含量的减少,食品中原来依赖产生的质构受到影响,肉类制品丧失多汁、柔软、细腻的口感,焙烤食品变得坚硬而不酥松,同时一些脂溶性的风味物质难以充分发挥作用,使产品缺乏浓厚的滋味;所以多数食品制造商更乐意使用脂肪替代品来降低食品中的脂肪含量。

4. 脂肪替代物在肉品中的应用和发展情况

脂肪替代物主要有两大类型,代脂肪和模拟脂肪。代脂肪是以脂肪酸为基础的酯化产品,具有类似油脂的物理性质,其酯键能抵抗人体内脂肪酶的催化水解,因此不参与能量代谢。模拟脂肪以碳水化合物或蛋白质为基础成分,原料经过物理方法处理,能以水状液体系的物理特性模拟出脂肪润滑细腻的口感特性,但是不能耐高温处理。以碳水化合物为基本组分的脂肪替代物,可分为全消化、部分消化和不消化3 种,所提供的热量为 0~16.8k J/ g。与脂肪相比,热量的供给减少了16.8~37.8k J/ g;以蛋白质为基本组分的脂肪代替物,一般亦可降低热量供给。代脂肪更接近传统食用油脂。

 人们对脂肪的摄入大部分是通过对肉制品的摄取,目前传统的肉和肉制品是一种高脂肪含量的食品,脂肪在肉制品中起到提高风味和口感的作用,但含量高了不仅对人产生一种油腻感而且大量摄食会积存热量使人肥胖,严重者还会造成心血管疾病。因此,在低脂肉制品的生产中人们研制了多种脂肪替代物,如油脂类、碳水化合物类、蛋白质类脂肪替代物,这些物质替代脂肪添加到肉制品中,既满足了人体健康的需求而且又保留的了应有的口味。目前在肉制品中应用最多且潜力最大的脂肪替代物有以下几种。

代脂肪

橄榄油是一种单不饱和植物油,具有很高的生物价值,摄食橄榄油可以减少心脏病和乳腺癌的发生。植物油现在也被作为一种脂肪替代品用于低脂法兰克福肠和其它一些含有过量饱和脂肪酸和胆固醇的熟肉制品中。酯化植物油在常温下为液体且富含不饱和脂肪酸。它可以作为脂肪替代品应用在低脂法兰克福香肠和火鸡类型的意大利腊肠中,不会影响产品的质构。亚麻子油是另一种脂肪替代品。一些研究人员用亚麻子油作为猪肉背膘的替代品生产了一种低脂干制发酵香肠,脂肪酸中n-6/n-3的比率从 14.1 降到2.1,并且α-亚麻酸的含量明显增加。研究结果表明用亚麻子油代替脂肪增加了产品的营养特性,并且还保持了产品的风味和感官特性。

蔗糖聚酯全称蔗糖脂肪酸聚酯,是脂肪酸或脂肪酸低级烷基酯 ( 如甲基酯、乙基酯) 与蔗糖的直接酯化或酯交换反应产物。蔗糖代替甘油在酯化反应中提供羟基。常见的脂肪酸为

12 个或 12 个以上碳原子的饱和与不饱和脂肪酸。蔗糖聚酯属于高酯产品,其感官特性和加工性能决定于其分子中脂肪酸的种类和酯化度。酯化度 6~8 的蔗糖聚酯成油状,具有轻微的油脂香味,口味微甜,其粘度在常见植物油的粘度范围之内,比甘油三酯要高。具备传统油脂为食品提供的组织特性和风味特性,可应用于焙烤或油炸食品的加工中。

模拟脂肪

胶体型

胶体类化合物用作稳定剂、增稠剂和胶凝剂,增加食品的稠度和胶状效应,包括卡拉胶、果胶、瓜尔胶、角豆胶、黄原胶和阿拉伯胶等胶体。该类型产品主要用于色拉调味料、甜点心、雪糕、乳制品、焙烤食品和果酱等。卡拉胶是目前低脂肪肉制品工业中使用最普遍的一种脂肪替代品,它具有改善肉质、赋予产品多汁多肉的口感、有助于释放肉香、减少蒸煮损耗、提高质量等功能。

淀粉型

淀粉及其衍生物能形成凝胶,可模拟脂肪的质构和口感,且这类模拟物具有涂抹性,呈现出脂肪的假塑性,像脂肪一样黏口,其味道及在口腔中停留的时间也与脂肪相同。此类产品主要包括麦芽糊精,变性淀粉等,可在食品中提供奶油样的润滑性和增加食品的粘稠度,从而可模拟脂肪的感官特性。

纤维素型

纤维素类脂肪模拟物是通过机械研磨(粉末纤维)、化学分子解聚(微晶纤维)、湿法机械分解(纤维凝胶)及化学衍生(羧甲基纤维素钠、甲基纤维素等)等方法而制成的纤维素粒子。它在水中分散后能形成球状胶体溶液,这种胶体溶液可以替代水包油溶液,产生类似脂肪的流变特性和口感。

葡聚糖型

葡聚糖是由葡萄糖和山梨醇在柠檬酸或磷酸催化作用下形成的聚合物。Oatrim 是燕麦麸经α-液化淀粉酶水解处理后分离出的β-葡聚糖,溶于水,可部分消化,口感与甘油三酯相似,对热稳定,可耐高温瞬时杀菌和高压杀菌,可提高食品的粘度、产生类似脂肪的外观和口感,主要应用于乳制品、冷冻甜点心、布丁、冰淇淋、奶酪涂料、焙烤食品和肉制品。

5. 研究心得

    近几年来脂肪替代物发展速度很快。到目前为止,已形成了多种脂肪替代物,可惜还没有单一的脂肪替代物能完全代替脂肪。但是,目前还未有可以完全取代脂肪功能特性与感官特性的单一、理想的脂肪替代品,今后应在改善现有质构剂和风味剂的基础上开发复合脂肪替代品,探寻新的脂肪替代品来源,最终使脂肪替代品达到不影响人体对营养的利用,安全、价廉、无热量,适合煎炸食品和烹调食品的要求。看随着对肉制品营养价值和感官品质双向研究的进一步深入和一些新的脂肪替代物的不断发现,在不久的将来一些功能型、营养型、保健型的肉制品将会走向市场。

 

学习笔记

脂肪酸组成:

饱和脂肪酸(saturated fatty acid):不含有—C=C—双键的脂肪酸。

不饱和脂肪酸(unsaturated fatty acid):至少含有—C=C—双键的脂肪酸。

必需脂肪酸(essential fatty acid):维持哺乳动物正常生长所必需的,而动物又不能合成的脂肪酸,如亚油酸亚麻酸

三脂酰苷油(triacylglycerol):又称为甘油三酯。一种含有与甘油脂化的三个脂酰基的酯。脂肪和油是三脂酰甘油的混合物。

磷脂(phospholipid):含有磷酸成分的脂。如卵磷脂,脑磷脂。

鞘脂(sphingolipid):一类含有鞘氨醇骨架的两性脂,一端连接着一个长连的脂肪酸,另一端为一个极性和醇。鞘脂包括鞘磷脂,脑磷脂以及神经节苷脂,一般存在于植物和动物细胞膜内,犹其是在中枢神经系统的组织内含量丰富。

鞘磷脂(sphingomyelin):一种由神经酰胺的C-1羟基上连接了磷酸毛里求胆碱(或磷酸乙酰胺)构成的鞘脂。鞘磷脂存在于在多数哺乳动物动物细胞的质膜内,是髓鞘的主要成分。

卵磷脂(lecithin):即磷脂酰胆碱(PC),是磷脂酰与胆碱形成的复合物。

脑磷脂(cephalin):即磷脂酰乙醇胺(PE),是磷脂酰与乙醇胺形成的复合物。

脂质体(liposome):是由包围水相空间的磷脂双层形成的囊泡(小泡)。

 

脂肪酸的脂肪维护:

人们所需的脂肪酸有三类:多元不饱和脂肪酸、单元不饱和脂肪酸和饱和脂肪酸。我们常用的食用油通常都含人体需要的三种脂肪酸。

每人每日油脂摄取量只能占每日食物总热量的二成,(每天的用油量控制在1530毫升)每人每天要吃齐这三种脂肪酸,不能偏好任一油类,否则油脂摄取失衡,会形成疾病。每日单元不饱和脂肪酸的摄食量要占一成,多元不饱和脂肪酸要占一成,而饱和脂肪酸要少于一成。高油脂食物是人们得癌症的重要成因之一,而癌症又是人类死亡的主要原因之一,随着人们物质的富裕,大家的脂肪摄入量也正在逐年增加,预期在往后几十年里,人们得癌症的可能性也将逐年增加。癌症的形成需要十五至四十五年,过程非常缓慢,以前癌症发生都在中老年人身上,已有年轻化的迹象,所以我们要养成少吃油脂的习惯,让自己现在苗条,健康。


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