魔芋胶的保健功能及其在低脂肉制品中的应用

耿雪晴,李 昆,李晓毓,姚 婷

(黄山学院 a.分析测试中心;b.生命与环境科学学院,安徽 黄山 245041)

在人们的日常饮食中,肉制品是必不可少的,而传统肉制品通常脂肪含量较高,摄入过多的脂肪会给人体带来一定的危害。研究表明,长期食用高脂肪肉制品会导致某些疾病的发生率升高,如糖尿病、心脑血管疾病及高血压等[1-2]。高脂肉制品不仅会对老年人产生影响,也会给青少年带来一定的危害。青少年若长期摄入脂肪含量较高的肉制品且缺少运动,脂肪就会在体内堆积，导致过度肥胖,这不仅影响身心健康,还会对他们的日常生活、学习和工作带来一定的影响[3-4]。随着生活质量的提高和饮食观念的转变,人们已经认识到饱和脂肪摄入过多的危害性及食用膳食纤维和低脂肪食品对人体健康的重要性,低脂、无脂的食品越来越受到人们的偏爱。

魔芋胶,也称魔芋粉、魔芋葡甘露聚糖,是从多年生天南星科草本植物魔芋的地下块茎中提取出的水凝胶状多糖,其主要成分为葡甘露聚糖。魔芋胶是一种天然的食品添加剂,可作为增稠剂和稳定剂添加于冷饮、固体饮料、调味粉和汤料粉等中;也可作为黏结剂添加到面条、饺皮、肉丸、火腿肠和糕点等中用来增强筋力和保持食物的新鲜状态;还可用于制作仿生食品及食品保鲜膜。魔芋胶是一种可溶性膳食纤维,其黏度较高,即使是少量添加到食品中,也可以提供一定量的优质膳食纤维,使人体的膳食纤维结构更为合理。因此,魔芋胶已被成功地应用到食品生产中以替代脂肪。本文综述魔芋胶的结构、组成、主要保健功能及其在低脂肉制品中的应用等,以期为今后魔芋胶的相关研究提供参考依据。

1 魔芋胶的结构及组成

魔芋胶是一种分子量高、非离子型的葡甘露聚糖。魔芋粉颗粒遇水后会迅速胀润,随后分裂释放出魔芋葡甘露聚糖的聚合物,其主要成分是甘露糖和葡萄糖,两者的摩尔比约为 1.6∶1.0。葡甘露聚糖略带分枝,以β-1,4 糖苷键相连,分子质量平均为300,000 u(200,000～2,000,000 u)。其主链上存在不规则的乙酰基,约占糖基量的5%。乙酰基团能够赋予魔芋胶溶解特性,虽然其乙酰化程度很低,但是与聚合物的水溶解度却有着密切的关系[5]。

2 魔芋胶的主要保健功能

由于魔芋胶的吸水膨胀系数较高,在产品中能形成独特而稳定的持水型网络状结构,因此以魔芋胶替代脂肪、糖添加在肉制品、乳制品及冰激凌中,可有效降低脂肪及糖的含量,在低脂、低糖食品领域有着很大的应用价值。魔芋胶是一种高黏度的可溶性膳食纤维,即使少量食用,也可以为人体提供一定量的优质膳食纤维,使人体的膳食纤维结构更为合理,有助于降低“现代文明病”的发生率[6]。

魔芋胶有以下主要功能。(1)作为减肥食品。魔芋胶的溶胀率较高且有较强的吸水能力,可减慢食物从胃到小肠的通过速率,起到加快消化和吸收营养成分的作用。单糖吸收率的降低,使得各种脂肪酸在体内的合成率有所下降,从而起到减轻体重的作用。魔芋胶还可以给人一种饱腹感,使人能够控制饮食,起到减肥的作用。(2)抗衰老。魔芋胶可清除体内游离基,延迟大脑神经细胞的退化,降低心肌细胞和动脉内皮细胞的老化,起到抗衰老和预防冠心病、脑梗死等疾病的作用。(3)降血压、降血糖。魔芋胶可减少人体内脂肪的含量,具有降血压、降血糖和预防肥胖症的功能。(4)预防癌症。魔芋胶中的凝胶能够给消化系统“披上”一层保护膜,可抵抗癌细胞的侵害,起到预防癌症的作用。

3 魔芋胶在低脂肉制品中的应用

魔芋胶作为一种高黏度的可溶性膳食纤维,其吸水膨胀系数较高,因而在产品中可以形成独特而稳定的持水型网络状结构。魔芋胶具有良好的与水结合能力、凝胶形成能力、成膜能力以及稳定性、乳化特性、增稠特性,可起到既降低脂肪含量,又不影响口感的作用[7],因此常被添加到肉制品中,如香肠、火腿肠、肉丸等[8-10]。

魔芋胶可以模拟脂肪的特性,使肉制品中脂肪的含量减少[11]。这主要是因为肌球蛋白能够和葡甘露聚糖等多糖相互影响生成可溶性配合物,增强体系凝胶弹性、黏度、品味性、持水能力以及硬度,并使肌肉蛋白凝胶能力的pH转变为靠近中性的范围[12]。研究发现,10%和20%的魔芋胶可作为8%羊肉肠的脂肪替代品,与传统香肠比较,魔芋胶的使用减少了脂肪含量,从而减少了总能量的摄入,而在化学组成、产量、感官品质和质地方面仅有微小的变化[13]。胡小芳等[14]研究在低脂猪肉丸中添加魔芋胶的影响。实验将魔芋精粉和水按1∶20～1∶35的比例混合后加到肉中制成肉丸。取不同量的魔芋精粉进行实验,确定了猪肉丸中添加魔芋胶的最佳配方为:猪肉100 g,魔芋胶2 g,淀粉16 g。

将魔芋胶作为脂肪替代品添加到猪肉丸中,不仅可以使猪肉丸的脂肪含量下降,还可以提高猪肉丸的膳食纤维含量,使产品的感官性状更为理想。魔芋胶有很好的改善肉制品品质的作用,因此常作为凝胶剂用于重组海产品,使各成分之间形成良好的黏结[15]。陈洁等[16]研究发现魔芋胶可以改善重组火腿的物性。Jiménez等在低盐、低脂法兰克福香肠中添加魔芋胶和海藻,实验结果表明,产品的结构更加均一、细致,且随着魔芋胶含量的增加,香肠中脂肪含量呈现降低趋势。汤丹等[17]在实验中将氢氧化钙和柠檬酸混合使用,使得溶液的pH值改变,以此探讨魔芋胶对肉制品的作用。氢氧化钙与柠檬酸混合之后生成改性魔芋凝胶,将其应用于肉丸的生产。实验结论:肉丸的品质得到改善,弹性和硬度提高,脂肪含量、冻融损失和蒸煮损失降低,冷冻贮藏的周期变长。

在制作低脂肉制品时,一般采用魔芋胶与其他物质形成的复配物作为脂肪替代物。刘虎成[18]将复配魔芋胶添加到火腿中,研制低脂肉糜火腿。得出结论:产品的外观得以改善,热稳定性提高,感官特性较理想;将复配魔芋胶添加到肉类制品中可产生与低脂肪产品相似的可接受性。王正荣等[19]将复配魔芋胶添加到西式盐水火腿中,对魔芋胶、卡拉胶和黄原胶在西式盐水火腿中的复配比例进行优化。感官评定结果显示,在制作西式盐水火腿时,添加复配魔芋胶的产品比添加一种胶的产品品质更好,应用效果更佳。

4 展望

2002年,魔芋胶被世界卫生组织称为难得的“天然健康食品”,从此魔芋制品风靡全球,被大众广泛接受。魔芋胶属于水凝胶状多糖,具有高度亲水性、胶凝性和成膜性,并且对人体具有保健作用。在我国,魔芋胶资源丰富,价格相对低廉,常用于魔芋食品和仿生食品的加工利用。传统肉制品的脂肪、胆固醇含量较高,长期食用会导致肥胖症、高血压、心血管疾病等的发生。魔芋胶作为一种天然的脂肪替代物,添加到肉制品中可达到降低脂肪含量、减少疾病发生的功效。此外,魔芋胶还可以改善便秘、消除宿便,起到排毒美颜的作用。魔芋胶是天然的脂肪替代品,在食品行业将会获得越来越广泛的应用。