CN101877972B - 处理刺槐豆胶粉 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了冷分散刺槐豆胶粉的消毒方法。加热优选略微润湿的刺槐豆胶粉，同时将其混合致使粉末含有的活菌量减少，同时刺槐豆胶粉重要的功能特性仍然完好。

Description

处理刺槐豆胶粉
发明领域
本发明涉及胶粉的处理。
发明背景
在婴幼儿营养领域中，受污染原材料的使用是尤其不合需要的，因为这样可引起食品的污染。然而原材料和/或其中加入所述原材料的营养组合物的处理通常是微妙的，因为物质的功能特性可由于处理而发生变化。
刺槐豆胶是从角豆树种子中提取的植物胶，并用在婴儿配方中防止婴儿食物的反流。JP 2003-245039描述了防止胃食管反流的配方奶粉及其制备方法。
JP 7184565描述了含有氧化菌的刺槐豆胶粒状材料膏剂的灭菌，在60℃下保持5h以用于食物中。GB 450,596公开了筛选的角豆地上种子的灭菌，通过在110℃下加热2小时去除几乎所有的水，随后在130℃下加热3h以将干粉灭菌。将获得的产品用于制剂中以保护和密封伤口。US 6,589,576公开了含有刺槐豆胶的粉状儿科处方的制备。US 3,855,149涉及增加刺槐豆胶在冷水中溶解度的方法。
发明概述
刺槐豆胶特别用于婴儿配方以防止婴儿食物的反流。刺槐豆胶(轻微地)增加待消费的婴儿配方的粘度，导致消耗率的降低。此外，刺槐豆胶具有在胃中进一步增厚的效应，防止食物的反流。然而，可冷分散的刺槐豆胶的缺点在于它以(太)高的载菌量被供给制造婴儿配方的工厂。因此希望减少载菌量。然而还必须要求被消毒的刺槐豆胶仍然具有未消毒产品的功能特性，尤其是增厚效应。并且不希望在水溶液中对刺槐豆胶消毒，因为这需要加热和蒸发水，这两者都是费用高昂的处理步骤。因此必须将加热温度、热处理时间和功能性的丧失维持到最小。
本发明人发现了将刺槐豆胶消毒的有效方法，尤其是已经在冷水中分散的刺槐豆胶粉，同时还保持刺槐豆胶粉的功能特性。本发明人发现将任选地被略微润湿的刺槐豆胶粉加热并将其混合致使粉末带有的活菌量减少，与此同时刺槐豆胶粉重要的功能性质仍然完好。
已经在冷水中分散的刺槐豆胶粉也称为冷分散刺槐豆胶粉或‘即食的’或‘速溶的’刺槐豆胶粉。这从而涉及刺槐豆胶粉，其根据其制造商被提供用于和被发现适合用于在食品或食品制造中应用。
优选实施方案详述
本发明提供了将刺槐豆胶粉消毒的方法，所述方法包括将刺槐豆胶粉热处理。本文所用的消毒是指降低载菌量。消毒的实例是灭菌和巴氏灭菌法。本发明具体涉及将刺槐豆胶粉消毒的方法，尤其是冷分散刺槐豆胶粉，所述方法包括将含有以粉末干重计至少10wt.％的刺槐豆胶的粉末加热至70至150摄氏度的温度。该方法优选包括将刺槐豆胶粉加热至，和/或将刺槐豆胶粉的温度维持在70至150摄氏度至少1分钟。优选将加热至，和/或维持刺槐豆胶粉的温度为70至150摄氏度保持少于60分钟，优选少于30分钟。
本发明具体涉及处理冷分散刺槐豆胶(LBG)粉的方法，所述方法包括：
i)将粉末加热至80至120摄氏度的温度，所述粉末含有以粉末干重计至少10wt.％的冷分散LBG且以1％的浓度溶解在水中时在20℃、100/sec剪切速率下的粘度为至少100mPas；或
ii)将粉末加热至120至150摄氏度的温度并保持1至60分钟，所述粉末含有以粉末干重计至少10wt.％的冷分散LBG且以1％的浓度溶解在水中时在20℃、100/sec剪切速率下的粘度为至少100mPas；或
iii)将水加入粉末中，所述粉末含有以粉末干重计至少10wt.％的冷分散LBG，将润湿的粉末加热至70至150摄氏度的温度并保持1至30分钟。
刺槐豆胶粉
刺槐豆胶(LBG)，也称为角豆胶，是豆科长角豆(Ceratonia siliqua)树的产物。角豆树生长的长豆荚除去外壳和中间的胚芽后露出胚乳层。该胚乳即是期望胶的通常来源。已知刺槐豆胶是半乳甘露聚糖。半乳甘露聚糖通常被定义由具有半乳糖侧基的甘露糖主链组成的多糖。更具体地来说，能够将本发明的LBG描述为(1-4)-连接的β-D-甘露聚糖主链，其具有来自连接至α-D-半乳糖的6-位的支化点，即1-6-连接的α-D-半乳糖侧基。
许多等级的LBG均可获得，且对于每个等级能够根据最终用户的需要具有不同的粒度。根据本发明的方法，优选处理LBG粉，其中粒度大于200微米的LBG颗粒少于20wt.％，优选粒度大于200微米的LBG颗粒少于10wt.％。较低的粒度确保可分散性良好并能用本发明的方法消毒。
本发明特别适于处理冷分散LBG。冷分散LBG不用热处理至至少胶化温度就可在水溶液中产生粘度的增加。该胶化温度通常为约80℃。冷分散LBG通常已经通过将LBG溶于水中、热处理并再次干燥形成粉末被(部分)预胶化。该粉末因此被制成“即食的”或“速溶的”。优选地，能够如下表征待处理的冷分散LBG：以1％的浓度溶解在水中(每100ml水1g刺槐豆胶)时在20℃、100/sec剪切速率下的粘度为至少100mPas，优选在20℃、100/sec剪切速率下的粘度至少为200mPas，更优选在20℃、100/sec剪切速率下的粘度为至少250mPas。本发明人发现冷分散LBG的主要优点在根据本发明的方法处理之后仍然完好。
本发明的LBG粉优选含有以粉末干重计至少10wt.％的LBG，优选至少20wt.％，更优选至少60wt.％，最优选至少95wt.％。
工艺条件
在本发明的方法中，对LBG粉进行热处理，其中热处理包括加热含有以粉末干重计至少10wt.％的LBG的粉末。
该热处理包括：i)将所述冷分散LBG粉加热至80至120摄氏度的温度，所述冷分散LBG粉以1％的浓度溶解在水中时在20℃、100/sec剪切速率下的粘度为至少100mPas。该热处理还可在更高的温度下进行，但随之最好限制加热时间以防止所处理的LBG变质并因此使益处丧失。因此热处理还包括将所述冷分散LBG粉加热至120至150摄氏度的温度并保持1至60分钟，所述冷分散LBG粉以1％的浓度溶解在水中时在20℃、100/sec剪切速率下的粘度为至少100mPas。
当LBG粉具有一定的含水量时热处理尤其有效，该含水量保证了更好的热传递，导致微生物更快灭活。此外，在增加的水分活度下灭活率更高。因此，本发明的方法还包括将水加入粉末中，所述粉末含有以粉末干重计至少10wt.％的冷分散LBG，将润湿的粉末加热至70至150摄氏度的温度并保持1至30分钟。优选地，在进行热处理时，LBG粉的含水量以总重计为5wt.％至30wt.％，优选LBG粉的含水量为15wt.％至30wt.％。因此，在一优选的实施方案中，在热处理前通过喷水将水加入LBG粉中，更优选通过蒸汽加入(例如蒸汽注入)。优选蒸汽是饱和的，且优选温度为100℃至150℃。加入蒸汽时，粉末通过蒸汽在粉末颗粒上的冷凝被润湿。优选当加入蒸汽时LBG粉被加热。当加入水或蒸汽时优选粉末的温度为0至40摄氏度，优选0至25摄氏度。
在另一优选的实施方案中，当冷分散LBG被干燥时对LBG粉进行热处理，即刚好在将粉末速溶化之后，速溶化即将LBG从天然存在的LBG转化为冷分散LBG的过程。因此，在本发明方法的一实施方案中，将加热和/或保持温度与制备LBG粉过程中、优选制备冷分散LBG粉过程中的最终干燥步骤相结合。此外，本发明还涉及制备消毒的冷分散LBG粉的方法，所述方法包括本来已知的制备冷分散LBG粉的步骤，且进一步包括加热步骤i)将粉末加热至80至120摄氏度的温度，所述粉末含有以粉末干重计至少10wt.％的冷分散LBG且以1％的浓度溶解在水中时在20℃、100/sec剪切速率下的粘度为至少100mPas；或ii)将粉末加热至120至150摄氏度的温度并保持1至60分钟，所述粉末含有以粉末干重计至少10wt.％的冷分散LBG且以1％的浓度溶解在水中时在20℃、100/sec剪切速率下的粘度为至少100mPas；或iii)将水加入粉末中，所述粉末含有以粉末干重计至少10wt.％的冷分散LBG，将润湿的粉末加热至70至150摄氏度的温度并保持1至30分钟。优选将加热步骤与本来已知的制备冷分散LBG的方法中的最终干燥步骤相结合。
在加热处理中，优选将粉末加热至70至150摄氏度的温度，优选70至120摄氏度，更优选80至100摄氏度。减少加热确保减少能量消耗、减少不期望的副产物的形成和/或LBG功能特性的改善或保持。优选将粉末保持在高温(如上所述)下1至60分钟，优选3至30分钟，更优选5至20分钟。
混合确保均匀的热传递。因此，优选在进行热处理的同时将粉末混合。缺乏混合会有局部过热的风险，导致功能性丧失和/或局部加热不足，后者带来颗粒未被消毒的不期望效果。优选LBG在进行热处理时是连续混合的，例如在转鼓中或优选使用混合器，或通过本领域已知的其他手段连续混合。
优选在热处理后将LBG粉干燥以减少微生物的生长。优选将LBG粉在真空下干燥。通过本发明的方法获得的LBG粉组合物(例如具有减少的载菌量)优选具有以总重计2wt.％至15wt.％的含水量。优选地，用本发明的方法处理的LBG粉(例如在润湿之前)具有以总重计2wt.％至15wt.％的含水量。优选经本发明方法处理后获得的粉末为(灰)白色。
当以1％(每100ml水1g刺槐豆胶)的浓度溶解在水中时，通过本发明方法获得的LBG粉在20℃、100/sec剪切速率下的粘度优选为至少100mPas，优选在20℃、100/sec剪切速率下的粘度为至少200mPas，更优选在20℃、100/sec剪切速率下的粘度为至少250mPas。当以1％的浓度(每100ml水1g刺槐豆胶)溶解在水中时，用本发明方法处理的LBG粉(在润湿之前)在20℃、100/sec剪切速率下的粘度优选为至少100mPas，优选在20℃、100/sec剪切速率下的粘度为至少200mPas，更优选在20℃、100/sec剪切速率下的粘度为至少250mPas。
在另一优选的实施方案中，将本发明的加热处理的LBG粉用于营养产品或营养组合物的制备，优选婴儿配方。因此，优选将通过本发明方法获得的加热处理的LBG粉与含有蛋白、脂肪和碳水化合物的组合物混合。
实施例
实施例1
将非脱羧勒克菌(leclercia adecarboxylata)的肠菌株(entero strain)加入含有以总干重(CD-LBG 860，Danisco)计100wt.％刺槐豆胶和10wt.％水的冷分散刺槐豆胶粉中。将该粉末略微润湿至20wt.％的水并加热至80℃且保持在该温度下20分钟(同时不断地混合)。加热之后，将粉末干燥并放冷至室温并检测载菌量。在刺槐豆胶粉末中未再检测出任何所添加的肠菌株的活生物体。
在改变的含水量、加热温度和加热时间下进行相同的实验。具体地，将具有加入的肠菌株的含水量为18％和27％的粉末组合物在80℃、100℃、120℃和140℃下加热10分钟和30分钟。在所有的实施例中均未检测到所加入肠菌株的活生物体。
实施例2
用含有阪崎肠杆菌(enterobacter sakazakii)的缓冲液将含有以总干重(CD-LBG 860，Danisco)计100wt.％刺槐豆胶的冷分散刺槐豆胶粉润湿。每100g粉末加入5、15和25g量的缓冲液。在受污染的粉末中，每克粉末中的阪崎肠杆菌数量为2.107cfu至7.108cfu。将该粉末在80℃和100℃下加热10分钟和30分钟。所有样品中均没有再检测出阪崎肠杆菌。
实施例3
用冷冻干燥的阪崎肠杆菌菌株污染含有以总干重(CD-LBG 860，Danisco)计100wt.％刺槐豆胶的冷分散刺槐豆胶粉。部分受污染的粉末未被润湿，且每100g LBG粉用5ml和15ml的水润湿部分受污染的粉末。在受污染粉末中阪崎肠杆菌计数为1.106。在90℃、100℃和120℃下加热受污染的粉末10分钟。所有样品中，未润湿的和润湿的粉末，均没有再检测出阪崎肠杆菌。
实施例4
以工业化规模(批量大小50kg)对来自于自然污染批次LBG 860(Danisco)的LBG粉进行热处理。在70-115℃的不同温度下对不同的批加热，持续时间至少10分钟。在大部分试验中没有向批量中加入一点儿水，在一些试验中加热之前将粉末略微润湿。在50份100g的样品中对每批的阪崎肠杆菌进行检测。在未处理(自然污染)批次中50份样品中的49份被发现是阳性的。在对阪崎肠杆菌进行的另外的MPN分析中，发现了46/100g的MPN。或者通过在95℃下加热20分钟，(在50份100g的样品中没有阪崎肠杆菌阳性)，或者通过略微润湿并随后在95℃下加热10分钟，或者通过在进一步增加的温度例如115℃下加热10分钟，能够将该粉末消毒至检测限度以下。

Claims (8)

1.处理冷分散刺槐豆胶粉的方法，所述方法包括：
i.将粉末加热至80至120摄氏度的温度，所述粉末含有以所述粉末干重计至少10wt.%的冷分散刺槐豆胶且以1%的浓度溶解在水中时在20℃、100/sec剪切速率下的粘度为至少100mPas；或
ii.将粉末加热至120至150摄氏度的温度并保持1至60分钟，所述粉末含有以所述粉末干重计至少10wt.%的冷分散刺槐豆胶且以1%的浓度溶解在水中时在20℃、100/sec剪切速率下的粘度为至少100mPas。
2.如权利要求1所述的方法，其中所述处理是用于降低刺槐豆胶粉的载菌量。
3.如权利要求1或2所述的方法，其中在加热的过程中将所述冷分散刺槐豆胶粉不断地混合。
4.如权利要求1或2所述的方法，其中所述冷分散刺槐豆胶粉以1%的浓度溶解在水中时在20℃、100/sec剪切速率下的粘度为至少200mPas。
5.如权利要求1或2所述的方法，其中热处理的所述冷分散刺槐豆胶粉以1%的浓度溶解在水中时在20℃、100/sec剪切速率下的粘度为至少100mPas。
6.制备营养组合物的方法，所述方法包括将通过前述权利要求中任一权利要求所述的方法获得的刺槐豆胶粉与含有蛋白、脂肪和碳水化合物的组合物混合。
7.如权利要求1或6所述的方法，其中所述冷分散刺槐豆胶粉含有以所述粉末总干重计至少50wt.%的刺槐豆胶。
8.如权利要求6所述的方法，其中所述营养组合物为婴儿配方。
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