CN100366195C - 饮料粉 - Google Patents

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Abstract

一种饮料粉，它能够逐渐增加液体的粘度。该饮料粉含有一种含有β-葡聚糖的糊化谷物部分的颗粒。这些颗粒的粒径小于约350μm。当将其溶解在液体中提供约0.4%-约1.5%重量的β-葡聚糖浓度时，该饮料粉逐渐增加饮料的粘度，这样在室温下约15分钟之后，饮料具有小于约350mPa.s的粘度，但是它在体温下迅速上升至约1000mPa.s以上的最终粘度。

Description

饮料粉
本发明涉及一种饮料粉，当它溶解在液体中时，逐渐增加该液体的粘度。所述饮料粉可用于制备具有延长的血糖反应(glycaernicresponse)的液态食物。该液态食物可用于减肥计划，增强糖尿病人的运动能力，以及控制血液胆固醇。
发明背景
减少血糖反应的食物具有许多用途。其中的一种用途是诱导饱腹感。有些食物减少饥饿感的作用比其它食物的更有效。在满足食欲方面蛋白质比脂肪或碳水化合物更有效。这样在控制体重方面则可使用蛋白质-一种几乎无碳水化合物的高蛋白膳食而免却限定的禁食。而且显而易见，高胰岛素血是增加饥饿感和食物摄入量的重要因素。当碳水化合物源仅是果糖时，下一顿的进餐量则显著降低。一有葡萄糖、蔗糖或淀粉，这种降低就得到抑制。因此，为了减少饥饿感，应尽可能将对碳水化合物负荷的代谢反应降至最小。
对食物的血糖反应也是营养控制糖尿病的一个重要因素。在一顿饭之后能够降低血浆中葡萄糖和胰岛素反应也能够较好地控制糖尿病。因此具有降低的血糖反应的食物的另一用途是营养控制糖尿病。
可溶性纤维的最重要特性是其降低餐后糖血和胰岛素反应的潜能及其降低血浆胆固醇的能力。例如，Jenkins等在1978年Br.Med.J.，1，1392-1394的报道显示，当可溶性纤维具有最高粘度时，它最有效地降低血液中葡萄糖和胰岛素升高。研究的最有效的可溶性纤维是瓜尔豆胶。Wood等；1994；Brit.J.Nutr.，72：731-743已测定，增加燕麦胶的剂量可降低血浆葡萄糖和胰岛素反应。燕麦胶是一种主要由多糖β-葡聚糖组成的燕麦提取物。而且，通过酸水解降低燕麦胶的粘度可降低或消除其降低餐后葡萄糖和胰岛素水平的能力。峰值血浆葡萄糖反应与溶液的粘度的对数呈反相关。粘度大于1500mPa.s时达到最大衰减，该水平是用1.4％燕麦胶(或1.2％β-葡聚糖)获得的。该粘度相当大，并且将使任何饮料实际上不可口。因此，Wood等测定了一种用麦芽糖糊精聚集的燕麦胶粉，并且当将其加入到饮料中时，粘度逐渐上升。这种粉可商购获得，其商品名称为INSTAGUM(Zumbro Inc，Hayfield，MN，USA)。这种粉是燕麦胶与麦芽糖糊精(比例1∶4)的聚集混合物。一种类似粉在美国专利US 5476675中有描述。
尽管这些粉能有效地降低血浆中的葡萄糖和胰岛素水平，但是由它们生产的饮料非常快速地变得非常粘。例如，通过将INSTAGUM粉以足够对血糖反应有影响的浓度溶解在液体中生产的饮料，在3-4分钟内其粘度就大约达到最大粘度的一半。通常，粘度为该最大粘度的约一半将使饮料太粘而不可口。因此这种饮料必需在复水之后立即饮用。
因此本发明的目的是提供一种饮料粉，当它溶解在液体中时，使得饮料的粘度逐渐升高。
发明概述
因此，一方面，本发明提供了一种饮料粉，它能够逐渐增加液体的粘度，该饮料粉包括一种含有β-葡聚糖的糊化谷物部分的颗粒，所述颗粒的粒径小于约350μm。
出人意料地发现，该饮料粉，当将其分散在液体中以提供约0.4％-约1.5％重量的β-葡聚糖浓度时，在室温下它逐渐增加饮料的粘度，这样在约15分钟之后，饮料仍然具有低于约350mPa.s的粘度。然而，在升高到体温之后，饮料更快地上升至大于约1000mPa.s的最终粘度。因此饮料在体内达到足以对血糖反应产生正面效应的粘度，而在室温下粘度升高得足够慢，这样饮料的可口性保持良好可以持续至少约15分钟。
糊化谷物部分优选为膨化形式；例如通过挤压熟化制得。
优选该糊化谷物部分含有大于约8％重量的β-葡聚糖。更优选该糊化谷物部分可以含有约10％-约30％重量的β-葡聚糖。例如，该糊化谷物部分可以含有约12％-约18％重量的β-葡聚糖。
糊化谷物部分优选是一种糊化的燕麦麸浓缩物或者是一种糊化大麦浓缩物。特别优选是一种糊化燕麦麸浓缩物。
优选粒径小于约300μm的颗粒；例如约5μm-约150μm。优选约90％以上的颗粒具有小于约130μm的粒径。
另一方面，本发明提供了一种饮料粉，它包括一种含有β-葡聚糖的糊化谷物部分的颗粒，并且当将其溶解在液体中提供约0.4％-约1.5％重量的β-葡聚糖浓度时，它逐渐增加液体的粘度，这样在室温下约15分钟之后，液体具有小于约350mPa.s的粘度，但是它在体温下则上升至大于约1000mPa.s的最终粘度。
又一方面，本发明提供了一种饮料粉，它包括一种含有β-葡聚糖的糊化谷物部分的颗粒，并且当将其溶解在液体中提供约0.4％-约1.5％重量的β-葡聚糖浓度时，它在室温下以比在体温下低至少约10倍的速度逐渐增加饮料的粘度；达到的最终粘度大于约1000mPa.s。
另一方面，本发明提供了一种饮料粉的制备方法，所述饮料粉能够逐渐增加液体的粘度，该方法包括：
通过挤压熟化来糊化含有β-葡聚糖的谷物部分；和
将糊化的谷物部分粉碎，从而产生粒径小于约350μm的颗粒。
优选实施方式的详细说明
现在仅通过实施例描述本发明的实施方式。本发明是以这种出人意料的发现为基础：含有β-葡聚糖并且粒径小于约350μm的糊化谷物部分，提供在室温下粘度慢慢升高而在体温下粘度快速升高的液体。因此该糊化谷物部分可用于提供一种饮料粉，它既能够增加液体食品的粘度，同时在室温下能够保持液体食品可口持续较长时间。然而，一旦饮用，这种饮料在体内的粘度则快速增加。
在本说明书中，“室温”是指约15℃-约30℃的温度。“体温”是指约35℃-约40℃的温度。
该谷物部分是一种富含纤维的谷物部分；例如具有至少25％重量的总纤维含量，以及至少10％重量的可溶性纤维含量(该可溶性纤维主要是β-葡聚糖)。富含纤维的谷物部分可以是任何合适的谷物部分；例如燕麦麸浓缩物或大麦浓缩物。特别合适的是燕麦麸浓缩物(例如从瑞典的Oat Fiber AB获得)。
最优选的谷物浓缩物是脱脂燕麦麸浓缩物。“脱脂燕麦麸浓缩物”是一种可溶性纤维含量大于约10％重量并且已经过溶剂萃取至少部分地除去该谷物部分中的油脂的燕麦麸部分。通常，燕麦麸浓缩物的油脂含量大于约10％重量。而脱脂燕麦麸浓缩物的油脂含量则小于约7％重量；更常见是约4％-约6％重量。
可用任何合适的方法将该谷物部分糊化。然而，特别合适的方法是挤压熟化。通过将含有该谷物部分的干混物加入到挤压熟化机中可以方便地进行挤压熟化。该干混物主要包括谷物部分，但是可以含有添加剂。添加剂的实例包括糖、麦芽糖糊精、小麦粉、大米粉、玉米粉、大麦粉、燕麦粉、黑麦粉、风味剂、着色剂、盐、抗氧化剂、维生素、矿物质、蛋白质源、麦芽、不溶性纤维源等。
发现将少量糖加入到该干混物中出人意料地增加饮料达到的最终粘度。优选，该干混物含有高达约20％重量的糖。然而，所用添加剂的量不应使干混物中可溶性纤维的含量小于约10％重量(以干基计)。当然，不一定加入添加剂。
可以使用任何合适的挤压熟化机；单螺杆或双螺杆。合适的挤压熟化机可以商购获得；例如Wenger和Clextral挤压熟化机。
还将水加入到该挤压熟化机中，通常加入到挤压熟化机的第二个区域，从而能够糊化谷物部分。水的使用量可以根据需要选择，但是优选占水与干混物的总重量的约25％重量以下。也可以使用蒸汽代替水。
螺杆的转速优选保持低于约500rpm。大于约500rpm时，发现由于高剪切，可溶性纤维降解，最终产物在胃和小肠中产生较低的粘度。转速在约200rpm-约450rpm是合适的；特别是在250-350rpm的范围内的转速。
挤压熟化机中剪切和压缩区域的压力优选保持低于约200bar；例如在约100-约180bar的范围内的压力是合适的。特别有益的是在约120bar-约140bar的范围内的压力。
在挤压机中的最高产物温度优选保持低于约200℃；例如在约80℃-约200℃的范围内。特别优选最高产物温度在约120℃-约190℃的范围内；例如约150℃-约180℃。
在离开挤压熟化机时，糊化谷物部分的密度可为约250-600g/l，优选约280-500g/l，甚至更优选300-400g/l的密度。如果该密度太低，即小于250g/l，可能小于280g/l或者甚至小于300g/l，存在产物在20℃下太快速地溶胀的危险。
一种挤压熟化谷物部分的合适方法的进一步细节可以从WO96/31128获得；将其内容加入本文作为参考。
在离开挤压熟化机时，可以在其出口使用旋转刀片将糊化谷物部分切割成小片。然后将这些小片粉碎至小于约350μm的大小。如果需要的话，可以将这些小片干燥，然后将其粉碎。粉碎可以在任何合适的粉碎设备中进行；例如磨粉机中进行。
发现当糊化谷物部分的粒径小于约300μm时，饮料粉性能最好。事实上，发现其粒径越小，饮料的感官性能越好。同样，饮料的最终粘度可能较大。根据感官性能和最终粘度，发现粒径为约5μm-约150μm的颗粒特别合适。而且，优选约90％以上的颗粒的粒径小于约130μm。特别优选平均粒径小于约60μm。
饮料粉可以含有其它颗粒组分。例如，饮料粉可以含有一种碳水化合物源。合适的碳水化合物源包括蔗糖、葡萄糖、麦芽糖糊精、玉米淀粉，或改性淀粉、蔗糖，或其混合物。特别优选蔗糖和麦芽糖糊精。
饮料粉优选含有高达约40％重量的碳水化合物源；更优选约5％-约35％重量的碳水化合物源。
饮料粉可以含有一种蛋白质源。合适的蛋白质源包括乳清、酪蛋白、乳蛋白、大豆蛋白、稻米蛋白、豌豆蛋白、豆角蛋白、燕麦蛋白、酪蛋白-葡萄糖-大分子肽或这些蛋白质的混合物。而且，如果需要的话，蛋白质源还可以包括游离氨基酸。
如果使用的话，饮料粉优选含有高达约40％重量的蛋白质源；更优选约10％-约35％重量的蛋白质源。
如果需要的话，饮料粉也可以含有脂质源。合适的脂质源是葵花籽油、菜籽油、红花油、大豆油、乳脂、玉米油、椰子油和大豆卵磷脂。
饮料粉也可以含有维生素、矿物质、风味剂、人造甜味剂等。
除糊化谷物部分外，饮料粉的组分可以通过将这些其它组分与糊化谷物部分的颗粒干混包括在内。或者，其它组分可以用糊化谷物部分的颗粒来聚集。可以使用任何合适的聚集工艺。所得聚集体的粒径大于约350μm，但是糊化谷物部分的颗粒粒径不应大于350μm。并且，可以在挤压熟化机中加工而不会失去其功能性的任何其它组分，都可以加入到投入挤压熟化机中的干混物中。
当用液体复水以产生约0.4-约1.5g/100ml的β-葡聚糖时，饮料粉则产生一种饮料，其粘度以室温下15分钟内达到低于约25％的最大粘度的速度增加。优选，室温下15分钟之后的粘度低于所达到的最大粘度约20％，更优选低于约10％。例如，在室温下15分钟之后达到低于约350mPa.s的粘度，优选低于约250mPa.s，更优选低于约150mPa.s，最优选低于约100mPa.s。
而且，体温下达到的最大粘度是至少约1000mPa.s；更优选至少约1300mPa.s。优选在约60分钟内达到最大粘度。饮料在20℃下的粘度增加的速度优选比37℃下的速度低至少10倍。
饮料粉可以用作体重控制计划的营养支持。在该应用中，可将饮料粉溶于乳中，产生一种营养和能量含量充足的液态食物。由于液态食物诱导饱腹感，因此除了正餐之外，消费者很少食用其它食品。
而且，饮料粉可用于营养控制胆固醇。FDA已公布了来自整粒燕麦的可溶性纤维与降低冠心病的危险之间的关系的规律。它推断，当燕麦是饱和脂肪和胆固醇低的膳食中的一部分时，β-葡聚糖是燕麦中引起低血胆固醇性能的主要组分。该机构也认识到有这种可能性，即食用整粒燕麦以外的其它来源β-葡聚糖含影响血脂水平。因此每日食用3g的β-葡聚糖可以预料到血清胆固醇水平显著降低。FDA推荐每日食用4次，每次β-葡聚糖的量为0.75g。
饮料粉，当食用时，可以起降低血糖和胰岛素水平的作用，因此可用于营养控制糖尿病。营养控制糖尿病所需饮料粉的剂量因糖尿病的危险性和严重程度以及膳食而有所不同，但是可以由医师容易地确定。然而，相当于约1g的β-葡聚糖-约25g的β-葡聚糖的每日剂量对大多数目的而言是足够的。优选相当于约3g的β-葡聚糖-约15g的β-葡聚糖的每日剂量。
正如含有等量碳水化合物但不含可溶性纤维的其它食品组合物那样，饮用饮料粉会使得血糖水平升高。然而相比较，本饮料粉诱导的升高的血糖水平能保持较长时间。具体地说，开始运动时血糖水平降低甚微。因此可以长时间地预防或延迟低血糖的出现。而且可以延迟疲劳的出现；提高运动能力。而且可预防或减少与胃酸回流有关的症状。
现在列举本发明的具体实施例做进一步描述。
实施例1
制备燕麦麸浓缩物和少量盐以及着色剂的干混物。燕麦麸浓缩物得自瑞典的Oat Fiber AB，Vrbacka，并含有总共约35％膳食纤维和约17％可溶性纤维。将含有10％糖的干混物加入到Clextral BC-45H挤压机中。挤压机的3个区域的温度是18℃、74℃和103℃。挤压机出口的温度是160℃。挤压机中的压力达到126bar。离开挤压机口的产物被切割成长约2-3mm的片。
然后使用Poite磨将这些片磨碎，通过250μm筛或125μm筛过筛。颗粒的水分含量约为2.3％。
实施例2
制备两种各自含有约50％重量的实施例1的燕麦麸颗粒、约35％重量的糖、约14.6％重量的草莓风味剂和着色剂的干混物。一种干混物含有粒径小于125μm的燕麦麸颗粒，另一种干混物含有粒径小于250μm的燕麦麸颗粒。
通过在650rpm下混合10秒钟将35g的每种干混物分散到240ml牛奶中。然后使用快速粘度分析仪(RAPID VISCO-ANALYSER，(RVA))监测饮料的粘度增加。在测量期间在160rpm下搅拌饮料。按照生产商说明书操作该粘度计。结果如下：
粒径(μm)   20℃下5分钟时的粘度(mPa.s)   20℃下15分钟时的粘度(mPa.s)   37℃下的最终粘度(mPa.s)
  125   125   278   1620
  250   95   254   1394
两种饮料都呈现良好的粘度增加曲线。室温下15分钟之后的粘度足够低，因而饮料仍然可口。而体温下的最终粘度足够高，以诱导所需的有益效应。
品尝两种饮料，发现它们都具有良好的感官性能。然而，由粒径为125μm的燕麦麸颗粒生产的饮料具有更光滑的口感。
为了比较，将用于体重控制计划的等量可商购的饮料粉(得自美国雀巢公司的SWEET SUCCESS)溶解到240ml牛奶中。该饮料粉含有瓜尔豆胶和卡拉胶。粘度增加如下。
  产品   20℃下5分钟时的粘度(mPa.s)   20℃下15分钟时的粘度(mPa.s)   37℃下的最终粘度(mPa.s)
  SWEETSUCCESS   352   400   400
该饮料粉快速达到其最大粘度。同样，最大粘度也低。
实施例3
将20g的粒径小于125μm的实施例1的燕麦麸颗粒分散到200ml牛奶中。该饮料含有1.4g的β-葡聚糖。饮料在650rpm混合10秒钟。
然后使用快速粘度分析仪(RAPID VISCO-ANALYSER，(RVA))监测饮料的粘度增加。测定期间在160rpm下搅拌饮料。按照生产商说明书操作该粘度计。
在20℃下对饮料的粘度监测约10分钟。之后将饮料快速加热至37℃，并再监测其粘度60分钟。
  时间(分钟)   粘度(mPa.s)
  分散时   25
  10   25
  20   320
  30   690
  40   870
  50   990
  60   1060
  70   1100
在20℃下的头10分钟内饮料粘度基本上没有增加。因此消费者在将其复水之后不必立即食用它。然而，当加热至37℃时，饮料的粘度快速上升。因此，一旦食用，在消费者的胃肠道内的粘度可以预见将快速上升。
实施例4
制备一种含有约50％重量的实施例1的燕麦麸颗粒、约25％重量的糖、约25％重量的乳清蛋白浓缩物以及矿物质、维生素和风味剂的干混物。燕麦麸颗粒的粒径小于125μm。
将35g该干混物分散到220ml脱脂牛奶中。该饮料含有：
  组分   量
  蛋白质   20.5g
  碳水化合物   27.5g
  脂质   2g
  膳食纤维   5.1g
  β-葡聚糖   2.6g
  能量   210kcal
室温下15分钟之后，饮料仍然具有可接受的粘度。最终粘度超过1000mPa.s。
实施例5
制备一种含有约38％重量的实施例1的燕麦麸颗粒、约23％重量的糖、约39％重量的麦芽糖糊精以及矿物质、维生素和风味剂的干混物。燕麦麸颗粒的粒径小于125μm。
将21.5g该干混物分散到100ml水中。该饮料具有约740kcal/l的能量含量。室温下15分钟之后，饮料仍然具有可接受的粘度。最终粘度超过1000mPa.s。
实施例6
制备一种含有约68.5％重量的实施例1的燕麦麸颗粒、约21.1％重量的糖、约10.1％重量的可可的干混物。燕麦麸颗粒的粒径小于125μm。
将31.3g该干混物和6.5g的麦芽糖糊精分散到245ml脱脂牛奶中。该饮料具有约850kcal/l的能量含量。室温下15分钟之后，饮料仍然具有低于约100mPa.s的可接受的粘度。最终粘度超过1000mPa.s。

Claims (8)

1.一种饮料粉的用途，所述饮料粉包含一种含有β-葡聚糖的糊化谷物部分的颗粒，所述颗粒的粒径小于350μm，以便制备一种饮料，该饮料含有0.4％-1.5％重量的β-葡聚糖，并且该饮料在15℃-30℃的温度下15分钟之后具有不超过350mPa.s的粘度，但是它在35℃-40℃的温度下上升至1000mPa.s以上的粘度。
2.根据权利要求1的用途，其中颗粒的粒径小于150μm。
3.根据权利要求1或2的用途，其中糊化谷物部分含有10％-30％重量的β-葡聚糖。
4.根据权利要求3的用途，其中糊化谷物部分是通过挤压制备的。
5.根据权利要求1或2的用途，其中糊化谷物部分是一种糊化的燕麦麸浓缩物或者是一种糊化大麦浓缩物。
6.根据权利要求5的用途，其中糊化谷物部分是一种脂肪含量小于7％重量的燕麦麸浓缩物。
7.根据权利要求1或2的用途，所述饮料还包括碳水化合物源。
8.根据权利要求1或2的用途，所述饮料还包括蛋白质源。
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