脂肪替代品可以分为代脂肪和模拟脂肪。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。代脂肪更接近传统食用油脂。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体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品，可分为全消化、部分消化和不消化三种，所提供的热量为0～16.72kJ/g，与脂肪相比，热量的供给减少了20.90～37.62kJ/g；以蛋白质为基本组分的脂肪替代品，一般亦可降低热供给量。
（一）醚和酯型脂肪替代品
合成脂肪可以提供没有热量的脂肪功能性质，包括用于煎炸的乳化能力。典型地，这些原料采用食品级原料生产出可以抵制消化过程中酯键被脂肪酶水解的微粒。这些方法包括用脂肪醇和有机酸替代脂肪酸和甘油，取代甘油的糖分子，或者添加甘油的结构使脂肪酸不再是相邻的分子部分。
1. 碳水化合物脂肪酸聚酯（CPE）
碳水化合物脂肪酸聚酯（CPE）关注的科学研究范围从发生糖脂的研究到合成碳水化合物聚酯。一些研究者对这些建立结构变化的、能引入这些系统的分子产生兴趣，例如酯化脂肪酰基链的性质、酯化度以及碳水化合物部分的类型和数量。在CPE中，特别关注蔗糖脂肪酸聚酯（SPE）。对SPE的大量研究发现了基于它们理化特性的广泛应用。SPE可作为类脂分子发挥作用的能力可能是长链脂肪酸高酯化度的结果。此外，这些分子可以抵御胰脂肪酶的水解，因此是无热量的，不被胃肠道吸收，不参与代谢通过人体。SPE有效作为亲脂性的粘合剂，可减少肠道吸收某些亲脂性的分子。例如，SP E作为饮食中低热量替代品可降低低密度脂蛋白胆固醇。
作为脂肪替代品，研究最广泛的、以碳水化合物为支柱的脂基脂肪酸聚酯是蔗糖脂肪酸聚酯、山梨糖醇聚酯、棉子糖聚酯以及烷基糖苷为基础的脂肪酸聚酯。蔗糖可作为蔗糖脂肪酸聚酯的骨架，而其他糖，例如甲基葡萄糖、山梨醇和棉子糖也可用作蔗糖脂肪酸聚酯的骨架。通过用各种脂肪酸和碳水化合物，可生产出具有广泛物理和生物特性的产品。脂肪酸可以是饱和或不饱和的，特定组合使用的将影响功能特性、熔点、稠度和产品稳定性。这种类型的脂肪替代品不被消化酶水解，因为它们不能穿透围绕蔗糖中心的庞大的、非极性的地带。Mattson和Volpenhein报道了山梨糖醇和辛酸蔗糖酯不能被胰脂肪酶水解。
蔗糖脂肪酸聚酯的物理特性和热稳定性是与那些传统的、同样脂肪酸组成的脂肪和油脂相比较的。蔗糖脂肪酸聚酯的物理特性，类似于甘油三酯，由脂肪酸侧链的特性决定。例如，主要由高度不饱和脂肪酸制得的蔗糖脂肪酸聚酯是类似于传统的植物油的澄清的液体。另一方面，由多数饱和脂肪酸制得的蔗糖脂肪酸聚酯是不透明的固体，类似高熔点的固体脂肪。
（1）蔗糖聚酯 蔗糖聚酯是蔗糖脂肪酸聚酯化合物家族中的一员，来源于蔗糖和植物油。蔗糖聚酯在蔗糖脂肪酸聚酯中是非常独特的，它遵循美国食品与药物管理局（FDA）的严格的规范而生产。它通过蔗糖和长链脂肪酸（主要是C18）的酯化合成的六、七和八酯的混合物。每个分子包含了6～8个脂肪酸，至少70%的八脂肪酸酯，1%或更少的六酯。蔗糖聚酯的结构类似于甘油三酯，然而，蔗糖聚酯又不同于甘油三酯，它是由一个核心的蔗糖组成，而不是甘油，6～8个羟基被酯化，而非三个脂肪酸部分。蔗糖聚酯可以由饱和及不饱和链长达C12～C20的脂肪酸生成，更多的来自传统的可食用的植物油，如棕榈油、玉米油、大豆油、椰子油和棉花籽油。它的卡路里为零，因为它的分子组成阻止了它被胃肠道酶的分解。蔗糖聚酯的大分子具有完好地通过胃肠道的能力，因为脂肪酸围绕着蔗糖中心，阻止了消化酶接触分解点，以至于不能代谢蔗糖聚酯为更小的片段而被身体吸收。这个原料熔点60℃，烟点249℃，闪点288℃。活性氧法（AOM）测定，2h过氧化值达到100μg/g。蔗糖聚酯在环境和高温贮存条件下是稳定的，风味可以接受。蔗糖聚酯的主要优势是它具有脂肪的所有特性且不增加热量。它的外观、结构、口感和热稳定性以及半货架期与传统的脂肪和油脂类似。1987年宝洁公司（辛辛那提，俄亥俄州）作为蔗糖聚酯生产商，向FDA申请使用蔗糖聚酯作为脂肪和油脂的无热量替代品。这份申请包括了超过150项安全研究，几个慢性饲喂研究和临床试验。依照FDA，这些研究包括：
②动物研究表明蔗糖聚酯不会被身体吸收。
③动物研究表明蔗糖聚酯不会引起先天畸型。
④动物研究表明食用蔗糖聚酯不会和癌症的高发性有关。
⑤动物和人群试验证明在含有蔗糖聚酯的饮食中添加脂溶性维生素（维生素A、维生素D、维生素E、维生素K）能够补充含蔗糖聚酯食品中的维生素。
⑥动物和人群试验表明蔗糖聚酯不会降低5种关键水溶性营养素（叶酸、维生素B12、钙、锌和铁）的吸收。
⑦人体研究表明蔗糖聚酯不会影响正常的肠道微生物功能。
⑧人体研究表明以普通的零食消费水平，蔗糖聚酯在潜在地引起健康成人、健康儿童和炎症性肠道疾病成年人痉挛、肿胀、便溏、腹泻等胃肠道症状方面与全脂零食没有区别。
⑨动物和人群试验表明蔗糖聚酯不会影响一些常用的药品的吸收，特别是依附身体中脂肪的药物，例如口服避孕药。
1990年这份申请修改为仅仅批准对小零食中达到100%的脂肪替代，包括油炸零食和零食饼干。宝洁公司决定用品牌“Olean”命名这种原料。1996年1月蔗糖聚酯得到了FDA的一般认为安全认证（GRAS）。由于酯键不能被脂肪酶水解，因此它不会在肠道中水解或吸收，因此不产生热量。不吸收使它对低热量饮食有很大的吸引力，但会导致一些肠道疾病（腹泻和腹痛）。
蔗糖聚酯可以在小零食中100%替代植物油脂。小零食包括风味和原味的薯条，例如马铃薯条、玉米条和墨西哥粟米片，还有例如干酪泡芙、干酪卷和薄饼干的零食。蔗糖聚酯也具有用在人造奶油、沙拉酱和冷冻甜点中的潜力。然而，蔗糖聚酯有它的缺点，由于它有脂肪的物理特性，某些脂溶性维生素，如维生素A、维生素D、维生素E、维生素K以及类胡萝卜素，会部分进入蔗糖聚酯，从体内消除。影响进入蔗糖聚酯中的量的因素包括：脂肪溶解能力（脂溶性营养越多，进入蔗糖聚酯的越多）；蔗糖聚酯对营养素的相对量；蔗糖聚酯和营养素消费的时机（当蔗糖聚酯和脂溶性营养素同时在胃肠道中，进入蔗糖聚酯部分会出现）。基于这些因素，可以断定蔗糖聚酯对营养状况的影响可以通过提供额外量的、有影响的营养素到膳食中而抵消掉。因此，FDA要求用蔗糖聚酯生产的食品中要强化脂溶性维生素。蔗糖聚酯对常量营养素的吸收没有影响，例如碳水化合物、TAG、蛋白质、水溶性微量营养素和维生素D和维生素K。蔗糖聚酯可以引起一些个体的胃肠道痉挛、潜在的痢疾、腹泻和稀便。通过利用蔗糖聚酯的半固体稠度或者增加蔗糖聚酯或产品的粘度来预防糊状便的出现。为了提醒消费者潜在的胃肠道和营养方面的影响，用蔗糖聚酯制成的产品必须包含如下的标签表述，FDA规定的表述为：“本品含有蔗糖聚酯。蔗糖聚酯可能引起腹部绞痛和稀便。蔗糖聚酯抑制一些维生素和营养素的吸收。添加了维生素A、维生素D、维生素E、维生素K。”基于动物和人的安全性研究表明，蔗糖聚酯没有毒性、诱变、致癌或致畸，它是安全的。这很大程度上因为蔗糖聚酯是不消化和吸收的。
蔗糖聚酯似乎提供了一些其他的健康益处。这种产品可帮助人们减肥，有利于心脏疾病、肥胖和结肠癌高风险人群，具有更低的胆固醇含量。它还可以抑制胆固醇的吸收，降低血中胆固醇含量。在双盲交叉研究中，20个正常胆固醇水平的男性随着黄油或黄油-蔗糖聚酯混合物每天食用750mg的胆固醇，蔗糖聚酯的食用量大约14g/d。食用蔗糖聚酯的人群比食用全部黄油的人群胆固醇吸收少了18%，这个结果与动物试验中蔗糖聚酯取代甘油三酯得到的结果类似。
另一个研究中，24个健康的、正常体重、正常胆固醇水平的男性，每天食用含有300或800mg胆固醇，持续10d；每天食用少于50mg胆固醇，持续21d。之后，8、16或25g蔗糖聚酯加入到10d中的每份膳食中。膳食是典型的美国饮食，热量的约20%来自蛋白质，40%是碳水化合物，40%是脂肪。根据测试，体重没有明显的下降。膳食中加入蔗糖聚酯使得总胆固醇和LDL胆固醇含量都降低了。
Crouse和Grundy也研究了蔗糖聚合物对肥胖男性的胆固醇代谢的影响。在这个研究中，11个超重男性每天食用低热量（4kJ/d）、低胆固醇（19mg/d）膳食，热量的21%来自脂肪，含有和不含有62g蔗糖聚酯，持续6周。血浆胆固醇超过20%的下降由体重降低引起的，食用蔗糖聚酯在6个受试者中导致了血浆胆固醇额外12.5%的下降，而在其他5个受试者中对血浆胆固醇没有明显的影响。Grundy等报道了在非糖尿病人中，限制热量的饮食加上蔗糖聚合物可表现出总胆固醇和LDL分别20%和26%的下降。在有高脂血症的糖尿病人中，热量控制在血浆甘油三酯上显示出明显的降低，不论含有或不含有蔗糖聚合物。限制热量的饮食通过减少胆固醇合成而降低胆固醇。蔗糖聚合物对HDL胆固醇的浓度几乎没有影响。
感官评价研究表明，蔗糖聚酯可以降低零食的脂肪含量而不影响其口感。以蔗糖聚酯零食替代全脂零食而降低脂肪摄入对于个体健康和体重控制有正向作用。例如，一袋30g的、用植物油制成的马铃薯薯条含有大约10g脂肪和628J。同样一袋由蔗糖聚酯制成的马铃薯薯条不含脂肪，仅仅大约293J。每天减少10g脂肪摄入，每天以一袋蔗糖聚酯制成的马铃薯薯条代替普通的马铃薯薯条，一年下来能减少相当于3.6kg脂肪的热量。大量的研究证实蔗糖聚酯能够帮助人们减少膳食中脂肪热量的占比。然而，也有一些食用蔗糖聚酯的负面报道。
（2）三梨醇酯 三梨醇酯，一种低热量脂肪替代品，山梨醇的三、四、五酯的混合物。三梨醇酯的新陈代谢可利用的能量大约是4～8kJ/g。它是澄清的液体，熔点15℃。它有一种清淡的类似油脂的口感，可作为低热量脂肪替代品。三梨醇酯在20世纪80年代后期被辉瑞食品科学组发现，目前在丹尼斯克（Cultor）美国公司开发。三梨醇酯的化学结构如图7-6所示。它是热稳定的，可用于煎炸和焙烤食品中。三梨醇酯通过含有脂肪酸甲酯或乙酯的山梨醇酯基转移而制成。脂肪酸来自传统的植物油脂，如向日葵、大豆、红花或棉花籽。三梨醇酯的脂肪酸部分主要由80%油酸（18:1）、10%亚油酸（18∶2）、4%硬脂酸（18:0）、4%棕榈酸（16:0）和不到1%亚麻酸（18:3）、花生酸（20:0）、二十碳烯酸（20:1）、二十二酸（22:0）组成。
图7-6 三梨醇酯的化学结构
2. 丙氧基化甘油酯（EPGs）
丙氧基化甘油酯（EPGs）是甘油与环氧丙烷（亦称氧化丙烯）反应形成聚醚多元醇的产物，之后被单或多脂肪酸的酯化。环氧丙烷基团的数量和脂肪酸的选择（如碳链长度、不饱和程度）会带给产品一定范围的功能性。纳入到甘油中的氧化丙烯基团的平均值称为丙氧基化数量。它们对零热量是有贡献的，因为它们可抵御水解酶，用在烘焙和煎炸中足够稳定。终产品的物理特性类似于天然TAG，依据酯化的脂肪酸的类型。短期动物试验证明丙氧基化甘油酯是安全的，耐水解的。丙氧基化甘油酯可以在人造黄油、煎炸食品、冷冻甜点、沙拉酱和焙烤产品中代替脂肪和油脂。然而，没有这种产品的法规许可依据。
3. 乙烷基三十二烷基丙二酸酯（DDM）
乙烷基三十二烷基丙二酸酯（DDM）是脂肪醇与丙二酸和烷基丙二酸的酯。DDM早在20世纪80年代被Frito-Lay集团的研究者开发出来。它是低热量脂肪基取代物，适合用于高温油炸和烘焙。DDM由单体和二聚物组成，熔点低于体温但高于传统的煎炸油脂。由于它加热时是稳定的，不被吸收，DDM可与传统的煎炸油脂混合制成低热量煎炸油。DDM和其他油脂的混合物，例如大豆油，构成的煎炸油脂比天然油脂热量低33%～60%。DDM的大鼠实验表明它的吸收率低于0.1%。大鼠实验也证明DDM没有毒性效应。截至目前，没有这种产品的法规许可依据，没有产品的商业化进展。(www.xing528.com)
4. 聚羧酸酯和醚
多元羧酸有2到4个羧酸基团在多元羧酸骨架上，以饱和或不饱和、直或支长链醇（C8～C30）酯化的。这些物质已被建议作为热稳定的低热量脂肪替代品。它们具有类似于典型的甘油三酯的物理和功能特性，但是不被消化和不对膳食有能量贡献。聚羧酸酯和醚的典型样品包括（Trialkoxytricarballylate，TATCA）、三烷氧基柠檬酸盐（TAC）和三烷氧基甘油三酯（TGE）。TATCA是一种由饱和或不饱和醇酯化的三羧酸。它是非水解可食用的、类油脂混合物，目前正在被研究者们评估作为一种脂肪替代品用在人造黄油和蛋黄酱中。它也可以在烹饪用品中作为脂肪替代物。TATCA类似一种天然的甘油三酯，以丙三羧酸代替了甘油以及饱和或不饱和醇代替了脂肪酸。因此，应用中作为低热量替代用在可食用脂肪和油脂方面，它是一种灵活的备选者。动物研究表明TATCA难于被吸收。大鼠的增重结果表明，TATCA相对玉米油，热量值低。有证据表明动物饮食中TATCA浓度达到高剂量（1.0～3.0g）会引起肛漏、抑郁症、虚弱和死亡。TAC结构类似于TATCA，中心碳上带有羟基基团。研究表明TAC不具有用于煎炸的热稳定性。尽管一些动物研究已经报道了这些化合物，但是迄今为止还没有允许用于食用。
5. 聚甘油酯（PGE）
从20世纪40年代，聚甘油脂肪酸酯（PGE）在美国和欧洲就已经被使用。在20世纪60年代，美国允许P GE用在食品中。P GE是脂肪酸与聚甘油的酯混合物，在各类食品中作为乳化剂。P GE的分子式如图7-7。在合成过程中，第一步是碱性条件下，230℃经甘油的聚合作用制备聚甘油酯。这些甘油分子由α-羟基基团之间的醚键链接，之后聚甘油由植物油脂肪酸酯化。它们的来源可食用，例如棉花籽油、玉米油、大豆油、棕榈油、花生油、红花油和芝麻油，在美国联邦法规中可被用作食品添加剂。P GE可通过分离、分子蒸馏或溶剂结晶法纯化。分馏的P GE功能更好，可在更低的浓度发挥作用。P GE有很多不同的类型，可广泛地用于食品、化妆品，作为表面活性剂，要依据于聚甘油的聚合程度、亲水基团、酯化反应的程度的差异。P GE的样品包括十油酸十甘油酯、三聚甘油单硬脂酸酯、八聚甘油单硬脂酸酯、八聚甘油甘油一棕榈酸酯。P GE的大分子质量是由于其低水解性和生物利用度。PGE的估计热值25～29kJ/g，然而由于部分吸收，净热值低到8kJ/g。目前，P GE被用作乳化剂，用在人造黄油、起酥油、焙烤产品、冷冻甜点和糖果糕点产品。
动物实验显示PGE是安全的。一项研究中，100只大鼠饲喂饮食中含有0%、2.5%、5.0%和10.0%的PGE，饲喂3个月，对生存、生长、器官质量和体重的比率没有不利的影响。另一项研究中，大鼠饲喂饮食中含有1%的PGE，为期15.5个月，在生长率和寿命测试中与对照组没有显著差异。
图7-7 PGE的分子式
R1、R2、R3是脂肪族酯酰基团； n不超过3
6. 结构化的甘油三酯
由于脂肪酸提供的能量与其链长成比例，可以合成含有一种长链脂肪酸（18:0或22:0）和两种中链脂肪酸（8:0）的三酰基甘油，或短链（2:0、3:0和4:0）脂肪酸三酰基甘油。
短长链甘油三酯（Salatrim）是通过酯交换获得的甘油三酯组中的低热量脂肪替代品。由于长链脂肪酸的低吸收和丁酸的低能量，短长链甘油三酯只能产生约21kJ/g热量，因此可用作低能量食品。短长链甘油三酯不会降低脂溶性维生素（维生素A、维生素D、维生素E和维生素K）的吸收。建议每天消耗不超过30g的短长链甘油三酯。短长链甘油三酯于2003年获得欧洲议会批准在市场上销售。在法国，法国食品安全局（AFSSA）在2004年批准该产品，其使用仅限于专业人士，应标注消费量的限制。
7. 甘油二酯
在进行的大鼠研究中，通过用甘油二酯（DAG，主要是1，3-DAG）代替膳食三酰基甘油可以减少餐后脂肪血症。2000年日本T. Nagao的研究表明，用DAG替代1/4的脂质，显著降低了超重受试者16周后内脏和皮下脂肪的积累。富含DAG的饮食也能有效减少肥胖者的体重增加。日本的Yanai在2007年提出，DAG对脂质和葡萄糖代谢的影响可以作为改善代谢综合征患者病情的可能依据，并可能预防这种疾病。这些影响与DAG的热量含量并不直接相关，因为它与三酰基甘油的热量非常相似。2012年日本的H. Yanai对部分年轻人进行了研究，研究表明DAG（30g/d）抑制了VLDL和胰岛素的餐后增加；此外，在相同的条件下发现血浆5-羟色胺增加。
（二）碳水化合物模拟脂肪
碳水化合物来源的模拟脂肪由于它的结构和感官特性，可在食品中用于替代脂肪。碳水化合物通常通过结合水来模拟脂肪，可提供润滑的口感。有很多碳水化合物来源的脂肪替代品用在食品中。多数是通过水解和替代的改性淀粉产品。这些原料可以提供终产品全脂的结构和功能特性。微粒化的完整淀粉颗粒也可以模拟脂肪晶体的口感和结构。它们可以完全被消化，提供17kJ/g的热量。碳水化合物型脂肪替代品能够成功地用于低水分食品体系中减少脂肪，但是不能完全替代。
纤维素可以替代乳制品、酱料、冷冻甜点和沙拉酱中的部分或全部脂肪。纤维素的微粒分散进入食品提供一种非热量网格，其光滑度和流动性类似于脂肪。粉状纤维素、微晶纤维素和纤维素胶在保水性、成膜性、黏度、浆状和胶质方面具有各种可行性。
非可溶性纤维对于减少脂肪和热量是一种重要的配料。纤维型产品，例如阿拉伯胶、瓜尔豆胶、黄原胶、槐豆、卡拉胶、海藻酸盐和果胶实际上没有热量。它们在功能性上有很大差异，包括加热、剪切、pH稳定性、结构类型和热稳定性。低浓度树胶形成凝胶，可提高黏度，提供结构和类似脂肪的口感，在食品中促进形成奶油的质构。树胶被用于低热量和无脂肪沙拉酱。它们也能被用于减少配方食品中的脂肪含量，例如再制肉和甜点中。
树胶为大分子带负电荷的碳水化合物，作为增稠剂，含量在0.1%～0.5%可提高黏度，也可作为稳定剂和胶凝剂。它常与其他胶配合使用代替脂肪。
糊精在一些产品中可以取代全部或部分脂肪，如沙拉酱、布丁、涂抹酱、冷冻甜点和乳制品。它们提供17kJ/g的热量。多数糊精来源于木薯淀粉，一个典型的例子是N-油，由国民淀粉化学公司上市，它可以部分或完全取代食品中的脂肪或油脂，带来高脂肪含量的感觉。
麦芽糖糊精是一种淀粉通过酸或酶水解产物，它是GRAS（一般认为是安全的）物质，可以用作脂肪替代品、乳化助剂或乳品中的膨松剂，还可用于沙拉酱、涂抹酱、酱料、烘焙产品、冷冻肉和冷冻甜点。多数麦芽糊精来源于玉米、马铃薯、木薯淀粉和大麦淀粉。
多聚糊精是葡萄糖、山梨醇、叶酸或磷酸随机聚合而成，可制成液态、粉态、酸性或中性产品。多聚糊精仅部分代谢，其热量仅为4.18J/g，常用作体积膨松剂、致湿剂、组织改良剂、配方改良剂等。多聚糊精可应用于多种食品中，如前面提到的各种食品。但有一点要注意：在水分含量较高的食品或湿度较大的食品中，多聚糊精可能会有轻微的致泻性。所以，一般当每份食品中麦芽糊精含量超过15g时，应予以标明。对麦芽糊精敏感的人，过量摄入麦芽糊精会导致腹泻。
改性食品淀粉是一种低热量脂肪替代品，提供食品的4～17kJ/g的热量。这种原料模拟脂肪在食品中的口感。这种原料生产成细粉状，加入水，制成浆体，搅拌形成光滑的、类似奶油的物质，具有类似起酥油的性质。改性食品淀粉也被用作疏松剂和组织改进剂。它结合乳化剂、树胶、蛋白质和其他食品淀粉用来制备乳制品、沙拉酱、酱料、烘焙食品和馅料。
聚葡萄糖是一种低热量脂肪替代品，提供食品的4kJ/g的热量。它经常结合脂肪替代品提供低热量的、额外的膨胀体积和黏度。聚葡萄糖含有少量的山梨糖醇和柠檬酸。这个产品在1981年得到FDA的许可，用在几种食品类别中。聚葡萄糖在一些产品中的应用导致脂肪大幅度的削减。聚葡萄糖目前被用在烘焙食品、口香糖、明胶、布丁和冷冻乳制品甜点中。
Z-trim是由美国农业部研制开发的一种脂肪替代品，属于非消化非溶纤维。它是由主要含纤维的燕麦、大豆、大米、谷物或小麦的壳加工成裂解的小分子纤维并经纯化、干燥、研磨而成的。Z-trim也可以再以胶状形式应用于食品中。Z-trim可提供纤维、水分、浓厚感和光滑的口感。主要用于干酪、焙烤制品、小馅饼中，而胶状形式可用于油炸汉堡包中。Z-trim不适于深度油炸的食品。
（三）蛋白质型模拟脂肪
蛋白质对脂肪替代的贡献由变性程度决定，它影响了风味，还有蛋白质溶解性、热凝胶特性和温度稳定性。蛋白质是重要的搅打成分、乳化稳定剂。几种脂肪模拟物来源于各种各样的蛋白质，包括鸡蛋、牛奶、乳清、明胶、大豆和小麦面筋。其中的一些产品微粉化形成微观的、可变形粒子。这些物质通常带来比碳水化合物型模拟物更好的口感。然而，类似于碳水化合物型物质，蛋白质型模拟脂肪不能用于煎炸。
蛋白质来源的脂肪替代品，是一种低热量和无胆固醇脂肪替代品，由乳清蛋白浓缩物通过专利的微粉化工艺制成。通过这种加热和搅拌的特定工艺，鸡蛋蛋白结合乳蛋白，形成极小的微粒，大小1～1.5μm。这些微粒是球形的、光滑的，在口中的感觉像脂肪。这些产品在1988年被纽特公司、孟山都公司的子公司引进，目前由斯比凯克公司上市。将含有16%黄油脂肪的顶级香草冰淇淋的脂肪、胆固醇和热量含量与使用脂肪替代品的冷冻甜品比较，4盎司（113mL）的冰淇淋提供了19g脂肪、97mg胆固醇、274kJ的热量，而采用脂肪替代品的同样大小的冷冻甜点则含有不到1g脂肪、14mg胆固醇和120kJ的热量。1990年脂肪替代品得到了FDA的GRAS认证，允许用作冰淇淋和其他冷冻甜品的增稠剂或调质剂。它可以取代冷冻食品中1/3的脂肪。这个产品也适用于酸奶、涂抹干酪、奶油干酪和酸奶油，以及油脂为基础的产品，例如沙拉酱、蛋黄酱和人造黄油中。脂肪替代品的热量值是4～8kJ/g，它提供了类脂肪的乳状。然而，类似于其他蛋白质，它往往可以掩盖味道。由于它是由蛋白质制成的，它不能用于需要高温的食品，如煎炸和烘焙。当它加热的时候，蛋白质凝胶和结构的效果会消失。含有脂肪替代品的产品不适合蛋白质限制饮食的人群。对牛奶蛋白和鸡蛋蛋白过敏的人群会对这种产品产生过敏反应。
改性的乳清浓缩蛋白——一种GRAS物质——由高品质的乳清浓缩蛋白制成。这个产品热量仅17kJ/g。改性乳清蛋白帮助改善质构、风味和低脂食品的稳定性。它典型地用在酸奶油、冷冻乳甜品、干酪、烘焙食品、酸奶、蘸料和酱料。在冷冻食品中它可以防止收缩和冰晶，使它特别适合作为产品中的脂肪替代原料。
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