CN102395281A - 冷冻充气产品 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及冷冻充气产品，其包含具有优越奶油性的通过低温挤出制备的产品。具体而言，本发明涉及受控的乳蛋白凝固诱导的部分凝固的蛋白质系统，尤其是在包含低脂肪时，其赋予包含低温挤出的冷冻产品的冷冻甜食突出的感官属性。产生这种冷冻充气甜食产品的方法和可从该方法获得的产品也是本发明的部分。

Description

冷冻充气产品
技术领域
本发明涉及冷冻充气产品(frozen aerated product)。具体而言，本发明涉及包含部分凝固(coagulated)的蛋白质系统的冷冻甜食(confection)，该蛋白质系统有助于改善该甜食的质地和感官属性，尤其是改善基于更低脂制剂的产品。按照本发明将这种蛋白质系统用于通过常规冷冻单独或与低温冷冻组合制备的冷冻甜食中，其中该蛋白质系统改善了该冷冻产品的微观结构和稳定性。
产生这类冷冻充气甜食产品的方法和可从该方法获得的产品也是本发明的部分。
背景技术
现有技术中已探究了许多技术路线来改善用于制备冰冻甜食的低脂制剂的感官特性。
低温挤出或低温冷冻是最近发展的技术，其已用于赋予冷冻甜食产品增强的感官特性。这类冷冻甜食的实例是冰淇淋、冷冻酸乳、冰糕等。
这种方法例如一般描述于以下公开文件中：WO 2005/070225、WO2006/099987、EP 0713650、US 7,261,913和更近的US 2007-0196553。
通过低温挤出获得的产品具有2004年提交至Swiss Federal Instituteof Technology of Zürich的Wildmoser J.的博士论文“Impact of LowTemperature Extrusion Processing on Disperse Microstructure in IceCream Systems”中广泛描述的具体的微观结构。
低温挤出用于制备减脂和低脂冷冻甜食，其中此技术有助于补偿低脂肪含量对该产品的质地和口感的影响。
现有技术还公开了改善低脂冰冻甜食产品的质地的方式，该低脂冰冻甜食产品通过具体的乳化剂的使用以常规冷冻制备。但是，消费者常消极地理解这些添加剂，迫切需要去除这类成分的解决方案。
此外，消费者对脂肪含量更低或甚至无脂肪，同时不减损味道的“更适合你”型产品的需求不断增加。因此，存在改善在此针对其获得的结果和改善现有产品的感官特性的需要。
发明概述
本发明现在通过提供具有增强或改善的感官特性的稳定的冷冻甜食产品来解决上述问题。
在第一方面，本发明涉及冷冻充气甜食产品，其包含部分凝固的含有κ-酪蛋白和β-乳球蛋白的蛋白质系统，在融化并按50,000g离心30分钟并在25℃测量时，该产品具有包含在5.6和6.3之间、优选5.8和6.3之间的pH。
优选地，本发明的产品的特征在于：可溶性蛋白质的含量低于或等于60％、可溶性κ-酪蛋白与κ-酪蛋白总含量之比低于或等于0.12，且可溶性β-乳球蛋白与β-乳球蛋白总含量之比低于或等于0.57。
在第二方面，本发明涉及低温挤出的上文定义的产品。
即使在使用非常低的脂肪水平时，尤其是就质地和口感而言，本发明的产品也显示优良的感官特性。此外，本发明的产品显示良好的稳定性，并因此可以有利地允许避免非天然添加剂的使用。
在另一方面，本发明涉及部分凝固的含有κ-酪蛋白和β-乳球蛋白的蛋白质系统在制备冷冻甜食产品中的用途。
本发明还涉及产生充气冷冻甜食产品的方法，其中以这种方式将受控的热和酸性条件应用于冰冻甜食混合物，使得在通过常规冷冻或通过进一步的低温挤出进一步充气和冷冻的混合物内提供部分凝固的蛋白质系统。
更具体而言，产生充气冷冻甜食产品的方法包括以下步骤：
a)提供优选以0-20wt％的量包含脂肪、优选以5-15％的量包含脱脂乳固体、优选以5-30％的量包含甜味剂、优选以0-6％的量包含稳定剂系统和可选地包含酸性成分，具有包含在5.6和6.3之间、优选5.8和6.3之间的pH的成分混合物；
b)均化该混合物；
c)优选于包含在178°F和190°F之间的温度巴斯德消毒该混合物30至90秒；
d)冷冻并充气该混合物；
e)可选地硬化该混合物，
且其中步骤d)之后进行低温冷冻的该方法也是本发明的目的。
可通过这些方法获得的产品或上文提到的用途也形成本发明的实施方案。
在本发明的产品中，该部分凝固的蛋白质系统优选包含已通过弱酸性环境(例如通过糖蜜或有机酸的存在)中的热处理凝固的乳蛋白、酪蛋白、乳清蛋白或其混合物。更具体而言，本发明的产品的部分凝固的蛋白质系统包含复合体或团聚体形式的κ-酪蛋白和β-乳球蛋白。该部分凝固的蛋白质系统一般以足以在不使用非天然稳定剂或用于此目的的其他常规人工添加剂的情况下为其所加入或其在其中形成的甜食产品提供光滑和奶油状质地的量存在。
附图简述
在以下附图中进一步说明本发明，其中：
图1至4是说明颗粒直径的曲线图，其中图1和4代表现有技术；和
图2和3显示本发明的凝固的蛋白质系统的颗粒大小。
图5强调κ-酪蛋白/β-乳球蛋白复合体在本发明的产品中的存在，显示分别通过非还原和还原条件中的凝胶电泳分析的来自实施例2的样品的可溶相。泳道M是分子量标记(kDa)，而泳道1和3是对照产品，泳道2和4是本发明的产品。泳道1和2为标准冷冻。泳道3和4为低温挤出。10微升凝胶沉积物中的蛋白质含量为2mg.mL-1。
图6显示样品还原后按照本发明获得的来自实施例1的产品的电泳图谱。用此凝胶来测定样品中κ-酪蛋白和β-乳球蛋白的含量。泳道M是分子量标记(kDa)。泳道1和3是总样品，而泳道2和4是对应的可溶性级分。泳道1和2对应于标准冷冻条件。泳道3和4对应于低温挤出。10微升凝胶沉积物中的蛋白质含量为0.5mg.mL-1。
发明详述
在以下描述中，除非另作指定，％值为wt％。
本发明涉及冷冻甜食产品，其质地和口感由于包括热量和酸性条件的受控使用的优化的制备方法而改善。
在第一方面，本发明涉及冷冻充气甜食产品，其包含部分凝固的含有κ-酪蛋白和β-乳球蛋白的蛋白质系统，其中，在融化并按50,000g离心30分钟并在25℃测量时，该产品具有包含在5.6和6.3之间、优选5.8和6.3之间的pH。优选地，该产品的特征在于：可溶相中的蛋白质含量低于或等于60％、可溶性κ-酪蛋白与κ-酪蛋白总含量之比低于或等于0.12，以及可溶性β-乳球蛋白与β-乳球蛋白总含量之比低于或等于0.57。
“可溶性蛋白质”、“可溶性κ-酪蛋白”或还有“可溶性β-乳球蛋白”意指在室温下融化并用例如配有SM 24转子的Sorvall RC-5plus离心机或使得能够在相同时间内应用相似的加速度的等同装置按50,000g离心30分钟时，对应的蛋白质在冰冻甜食的可溶性级分中的量。
“冷冻充气甜食产品”意指任意充气产品，如冰淇淋、冰糕，或任意冷冻甜点等。
本发明的产品的特征在于部分凝固的蛋白质系统的存在。
术语“部分凝固的蛋白质系统”将理解为意指源自存在于成分混合物中的蛋白质的至少部分凝固(例如由与热处理组合的酸成分的存在诱导)的复合体或团聚体。
大多数天然状态的乳蛋白(主要是酪蛋白)保持胶态悬浮形式，产生最小的混合物黏度改变(～200-400cp)。但是，在使蛋白质受控地暴露于已知量的热和酸(例如6.1或更低的pH和巴斯德消毒)时，它们经历凝固。凝固是这样的状态，其中蛋白质水化(hydrated)，产生三维网络(软凝胶)，导致提高的混合物黏度(～1800-2400cp)。如果蛋白质不是受控地暴露于热和酸，则此现象可导致沉淀(例如酸乳的脱水收缩)。在最坏的情况下，液体与沉淀分离，固体尺寸减小。
本发明的部分凝固的蛋白质系统的特征在于：存在明显的颗粒大小峰或大于45μm，优选大于100μm，且低于300μm的颗粒组。更优选的范围是125μm至250μm。
优选地，部分凝固的起点处的蛋白质是通常存在于冰淇淋混合物中，且包含酪蛋白和乳清蛋白的乳蛋白。
申请人已发现，冰冻甜食的质地和口感由于包括热和酸性条件的受控使用的优化的制备方法而改善。更具体而言，通过降低pH并使混合物暴露于受控的热来操作冰冻甜食混合物中的乳蛋白结构，据信发生蛋白质变性和随后的聚集，因为热解折叠乳清蛋白和酸性条件使酪蛋白胶粒(micelle)不稳定。这些蛋白质团聚体形成网络，该网络疑似锁住水分和脂肪球，并增加混合物黏度，以产生模拟更高脂肪水平的存在的独特的光滑、奶油状质地。
因此，本发明在第一方面涉及冷冻充气甜食产品，其包含部分凝固的含有κ-酪蛋白和β-乳球蛋白的蛋白质系统。本发明的产品的特征在于包含在5.6至6.3，优选5.8至6.3的范围内的pH。优选地，在融化冷冻甜食并在50,000g离心30分钟时，可溶性级分中的总蛋白质含量低于或等于60％、可溶性κ-酪蛋白与总κ-酪蛋白之比低于或等于0.12，且可溶性β-乳球蛋白与β-乳球蛋白总含量之比低于或等于0.57。
本发明的产品包含主要在β-乳球蛋白和来自酪蛋白胶粒表面的κ-酪蛋白间形成的蛋白质复合体。图5强调这些团聚体在凝胶电泳图谱中的存在。图5显示对应于来自实施例2的样品的可溶性级分的电泳凝胶，分别显示通过标准冷冻条件(泳道1和3)或应用低温挤出(泳道2和4)获得的产品。可以检测到主要的乳蛋白，其中包含β-乳球蛋白和κ-酪蛋白。对于非还原样品，可以观察到，对应于对照样品的泳道(泳道1和3)显示对应于κ-酪蛋白的条带，而此条带在对应于本发明的产品的泳道2和4中显著缺乏。这意味着，与本发明的产品相比，κ-酪蛋白以更大的量存在于对照样品的可溶相中。此外，应注意到，在还原前的所有样品中可见约36.5kDa处的条带。还原后，此条带消失，导致对应于β-乳球蛋白的清晰条带和具有提高的强度的κ-酪蛋白条带在所有样品中的出现。因此可以得出结论，本发明中所述的方法导致κ-酪蛋白和β-乳球蛋白间形成共价复合体(可能通过二硫键连接)，且这些复合体在对照样品中更多(更高的起始κ-酪蛋白条带密度)。不受理论束缚，据信酪蛋白胶粒在本发明的酸性条件下为β-乳球蛋白所包被，并在离心后截留在脂肪相中或不可溶相中，导致蛋白质团聚体在可溶相中的缺乏。可溶性团聚体主要由β-乳球蛋白和κ-酪蛋白复合体组成，该复合体在冰淇淋制备过程中不随酪蛋白胶体吸附至脂肪滴界面，或对离心不敏感，但保留在凝集相中。因此，本发明的部分凝固的蛋白质系统一方面由酪蛋白胶粒/乳清蛋白复合体组成，该复合体可以定义为来自酪蛋白胶粒表面的κ-酪蛋白间形成，且大部分在存在于冷冻甜食块中的可溶性κ-酪蛋白/β-乳球蛋白中的共价蛋白质团聚体。本发明的产品的特征在于：在融化产品并在50,000g离心30分钟时，可溶性κ-酪蛋白与κ-酪蛋白总量之比低于或等于0.12，可溶性β-乳球蛋白与β-乳球蛋白总含量之比低于或等于0.57。
可以从考马斯蓝凝胶电泳分析测量κ-酪蛋白和β-乳球蛋白的量。可以从还原电泳Nu-PAGE凝胶上对应的迁移条带的强度分析测定这两种蛋白质的含量。
方法：
对于总样品，将融化的冰淇淋的10g整份试样分散在90g含有0.4％EDTA和0.1％Tween 20的pH 9.5的抗凝絮水溶液中。通过在50,000g离心融化的冰淇淋30分钟获得可溶相。然后通过按“Invitrogen Nu-PAGEpre-cast gels instructions”(5791Van Allen Way，Carlsbad，CA 2008，USA)中所述在还原和非还原条件(还原条件应在加热期间断裂涉及SH/SS交换的任意共价结合)中使用MOPS电泳缓冲液的Nu-PAGE 12％Bis-Tris上的凝胶电泳来分析样品。用考马斯蓝(Invitrogen试剂盒号LC6025)染色凝胶。按0.5mg.mL-1的浓度将总样品和对应的可溶相沉积在相同的电泳凝胶上。迁移并用胶体蓝染色后，用配有MagicScan 32 V4.6软件的UMAX扫描仪(UMAX Data Systems，Inc.)以1000dpi的分别率在256灰度级中扫描凝胶，产生16MB大小的图片。然后用TotalLab TL120v2008.01图像分析软件(Nonlinear Dynamics Ltd，Cuthbert House，All Saints，Newcastle upon Tyne，NE1 2ET，UK)分析这些图片。通过软件自动检测迁移泳道。然后，以200的半径用″rolling ball″选项针对背景校正图像。用来自脱脂乳的迁移条带作为标准，手动检测对应于牛血清白蛋白(BSA)、β-酪蛋白、αs1-和αs2-酪蛋白、κ-酪蛋白、β-乳球蛋白(β-lg)和α-乳清蛋白(α-la)的蛋白质条带。针对总样品和可溶相的每个迁移泳道将条带强度转化为峰迁移谱。然后用Gaussian模型拟合这些峰，以计算其每种蛋白质的面积，从而计算样品中的蛋白质浓度。
然后通过Kjeldahl法(在后文中描述)测定的有效蛋白质含量来校正针对可溶相中的蛋白质测定的峰面积，并通过总样品中对应的蛋白质的峰面积归一化，产生对按照本发明获得产品特异的可溶性β-乳球蛋白和κ-酪蛋白的比率。
本发明的特征还在于这样的事实，在融化并在50,000g离心30分钟时，可溶性蛋白质与总蛋白质之比低于60％。
可以将6.38的转化因素用于乳蛋白，通过Kjeldahl法测量离心后存在于可溶相中的蛋白质的量。
Kjeldahl法：
Kjeldahl法是允许用消解仪(block-digestion apparatus)和自动气馏单元测定总氮的一般方法。
此方法可应用于广范围的产品，其包含乳制品、谷类、甜食、肉制品、宠物食品，以及含有低水平蛋白质的成分，如淀粉。不用此方法测量来自硝酸盐和亚硝酸盐的氮。
此方法对应于具有少量修改(用于消化的催化剂量和硫酸体积的修改，及用于自动化系统的硼酸浓度的修改)的以下官方方法：ISO 8968-1/IDF20-1(乳)、AOAC 991.20(乳)、AOAC 979.09(谷物)、AOAC 981.10(肉)、AOAC 976.05(动物饲料和宠物食品)。
该方法的原理：用硫酸和Missouri催化剂于370℃快速矿化样品，该催化剂是硫酸铜、硫酸钠和/或硫酸钾的混合物，其将有机结合氮转化为硫酸铵。通过加入氢氧化钠来释放氨。在硼酸溶液中气馏并收集馏出物。酸量法滴定铵。
仪器：与滴定单元组合的矿化和蒸馏单元。
手动、半自动和自动构造是可能的。
这些方法为具有良好蛋白质知识的冷冻甜食领域的技术人员已知。
本发明的产品具有包含在5.6和6.3之间，优选5.8和6.3之间的pH。蛋白质系统在加至其他成分之前基本上完全凝固时，pH值可以高达约6.3而不减损该产品的感官特性。
根据具体实施方案，通过酸性成分的存在来控制pH。酸性成分优选选自糖蜜、有机酸如柠檬酸、水果衍生的酸和发酵衍生的酸。
可以充气产品为至少20％、优选至少40％和更优选至少90％的膨胀量(overrun)。在最优选的实施方案中，膨胀量为100-120％。
根据具体实施方案，本发明的产品包含0-20％脂肪、5-15％脱脂乳固体(MSNF)和5-30％、优选15-25％甜味剂。优选地，它包含0-12％和更优选0.5-5.5％(其是低脂或脱脂产品的代表)脂肪，且以0-6％的量包含天然稳定剂。
“甜味剂”将理解为赋予成品甜味的成分的混合物。这些包含天然糖类，如蔗糖、甜菜糖、糖蜜、其他植物衍生的营养性增甜剂和非营养性高强度增甜剂。
减少冷冻甜食中的脂肪而不减损该产品的溺爱质量(indulgentquality)是本产业面对的主要挑战之一。本发明以提供低脂或甚至脱脂产品来克服此问题，就奶油性和风味传递而言，该产品与具有更高脂肪含量的那些相比具有相似的质地和感官属性。
此外，本发明的系统的益处延伸至这类产品的冷链配送的其他部分，其中经历了典型热激或配送滥用的产品比经受相同处理的其他产品更长时间保持光滑、奶油状质地。
根据具体实施方案，本发明的产品基本上由天然成分组成。
“天然成分”意指天然来源的成分。这些包含直接来自野外、动物等，或作为物理或微生物/酶转化方法的结果的成分。因此，这些不包含作为化学修饰方法的结果的成分。
在本发明的此具体实施方案中避免的非天然成分的实例包含例如脂肪酸的单甘油酯和二甘油酯；脂肪酸如乙酸、乳酸、柠檬酸、酒石酸的单甘油酯和二甘油酯的酸性酯；脂肪酸的单甘油酯和二甘油酯的单乙酰和二乙酰酒石酸酯；脂肪酸的单甘油酯和二甘油酯的混合的乙酸和酒石酸酯；脂肪酸的蔗糖酯；脂肪酸的聚甘油酯；聚甘油多蓖麻酸酯；聚乙烯山梨醇单油酸酯；多乙氧基醚；化学提取的卵磷脂。
还优选避免在本领域中用作稳定剂的化学修饰的淀粉。这些包含例如氧化淀粉、单淀粉磷酸酯、二淀粉磷酸酯、磷酸化或乙酰化二淀粉磷酸酯、乙酰化淀粉、乙酰化二淀粉己二酸酯(acetylated distarch afipate)、羟丙基淀粉、羟丙基二淀粉磷酸酯、乙酰化氧化淀粉。
本发明的产品优选基本上无前述合成酯和修饰淀粉。“基本上无”意指没有为了它们赋予常规特性的能力(例如稳定)而有意加入这些物质，虽然可以非计划地少量存在而不减损产品的性能。一般而言和优选地，本发明的产品将不包含任何非天然物质。
因此，产品可以包含天然稳定剂系统，如申请EP 08171666.4中所述的那些，该申请的全部内容在此明确引入作为参考。
“稳定剂系统”将理解为在冰晶形成、热激抗性、综合质地特性等方面有助于冷冻产品的稳定性的成分的混合物。因此，稳定剂系统可以包含对冷冻甜食具有结构重要性的任意成分。
用于本产品中的稳定剂系统优选包含至少一种天然乳化剂。
天然乳化剂包含例如蛋黄、酪乳、生阿拉伯树胶、米糠提取物或其混合物。天然乳化剂具有赋予成品更光滑的质地和更硬的主体的优势，其减少了拍打时间。天然乳化剂的存在导致更小和更均匀地分布在冰淇淋内部结构中的气室。优选地，用于本稳定剂系统中的天然乳化剂是蛋黄。此成分的典型范围是约0.5-1.4％来自蛋黄的固体。
根据另一具体实施方案，用于本发明的产品中的稳定剂系统包含至少一种非天然乳化剂。可以使用通常用于冰冻甜食中的任意食品级乳化剂。适宜的乳化剂包含糖酯、乳化蜡(如蜂蜡、巴西棕榈蜡、candedilla wax、植物或水果蜡，和动物蜡)、聚甘油脂肪酸酯、聚甘油多蓖麻酸酯(PGPR)、多乙氧基醚(聚氧乙烯山梨醇酯)、单甘油酯、二甘油酯、卵磷脂及其混合物。
产品还可以包含增香剂或颜料。在使用时，这类增香剂或颜料优选选自天然成分。这些以可以通过用于任意具体产品制剂的常规测试优化的常规量使用。
可以通过常规冷冻或通过低温挤出来产生上文定义的冷冻充气甜食产品。
因此，低温挤出的包含上文定义的部分凝固的系统的冷冻甜食是本发明的另一目的。可以在单或双螺杆挤出机中进行此低温挤出或低温冷冻步骤。
低温挤出是已知的方法，其赋予成品特异和有利的微观结构。例如，冰晶大小和气泡大小趋于比传统制备方法中更小。另一方面，使用LTE方法时，脂肪球的大小未显著改变。
在低温挤出时，与已知的低温挤出产品相比，本发明的产品令人惊奇地显示就其微观结构而言改善的特征。
通过低温冷冻获得的产品描述于US 2007/0196553中，其内容在此引入作为参考。例如，冰晶大小和气泡大小趋于比传统制备方法中更小。冰晶、气室、脂肪球及其团块应在具体的直径范围内，以增强阳性感觉和稳定性特征。通常，至少总数50％的冰晶/冰晶团块优选地在5和30微米之间的大小范围中(或平均值低于8-10微米)连同低程度的冰晶相互连接性改善了勺舀能力和奶油性。至少总数50％的气室优选在2-10微米间的直径范围内(或平均值低于8-10微米)如此强烈地延迟了在口中融化期间气泡通过聚结变粗，使得奶油性感觉显著增强。脂肪球/脂肪球团块的体积-平均大小分布优选在2-20微米间的大小范围中显示峰。此大小分布代表每种指定直径的脂肪球的相对体积，并对改善口中的奶油性感觉具有显著的直接影响，且还有助于提高气室结构对聚结的稳定性，从而还间接支持奶油性属性。可以通过技术人员已知的方法进行这些大小测量。例如，可以用光学显微镜检术测量冰晶大小和气泡大小，可以通过激光散射进行脂肪球颗粒大小分析。
与迄今已知的低温挤出产品相比，本发明的低温挤出的冷冻充气甜食产品具有更光滑的口感和尤其是吸引人的质地和感官特性。
就微观结构而言，本发明的产品可以表征为：在按x1440的放大倍数在冰冻固定(-20℃)的树脂切片和树脂冰冻渗透(-20℃)的冰淇淋的荧光显微法中定量分析时，脂肪球或脂肪球团块的平均当量直径(D21)低于10微米。因此，与标准LTF方法相比，LTF与本发明的受控的热和酸性条件的组合产生中间大小的脂肪球。
因此，已令人惊奇地发现，此部分凝固的蛋白质系统在低温挤出产品中的存在极大地改善了该产品的感官特性，尤其是它显著增强了包含此系统的冷冻甜食的光滑和奶油状质地。
提交以下数据来显示本发明的部分凝固的蛋白质系统的颗粒大小中的差异。图1显示不包含凝固的蛋白质的制剂的颗粒大小，如本文中实施例4的表4中所公开的制剂的颗粒大小，而图2显示热处理(178°F-190°F，30-90秒)后的相同制剂，该热处理导致制剂中的蛋白质的部分凝固。这两张曲线图的比较显示，本发明的制剂的颗粒大小更大，即超过10μm，而未热处理的制剂约为4μm。此外，热处理的制剂的体积密度降低至最大7.5μm，而未热处理的制剂高达1.5μm。因此，本凝固处理产生三维网络，其具有具有提高的持水性的能力，并导致与质地和风味相关的感官属性的改善。类似地，图3和4的比较显示，与包含非凝固蛋白质的低温挤出产品相比，图3的凝固系统在包含部分凝固的蛋白质系统的低温挤出产品的颗粒大小和体积密度中显示类似的增强。这些增强可归因于凝固蛋白质的三维网络，并直接导致成品的质地和风味。
考虑到本领域已知蛋白质凝固对冰淇淋产品的感官特征具有负面影响，此作用更令人惊奇。在这方面，EP 1342418教导用于制备冷冻冰淇淋的方法，该冰淇淋包含酸成分，但确保至少一种蛋白质不与该酸反应。根据此教导，应保持酸和该蛋白质间的接触时间最少。
相反，本发明涉及通过酸性环境与蛋白质如乳蛋白间的反应产生的部分凝固的蛋白质系统，已显示其显著改善通过常规冷冻或通过低温冷冻制备的冷冻甜食的质地。
在使用常规冷冻时，通过对混合物受控地应用热和酸性条件获得的部分凝固产生卓越的感官属性，其与在无这种部分凝固的情况下通过低温挤出获得的那些相当。
在另一方面，在使用低温挤出时，蛋白质在混合物处理期间的部分凝固与低温挤出(″LTF″)技术的组合允许产生非常高质量的具有最少脂肪和较少成分的冷冻甜食。虽然已广泛实践了用低温挤出来制备低脂冰淇淋，但本发明现在产生显著优越并因此对消费者非常有利的产品。
此外，已证明本发明的产品在冷冻时以及在室温下分配用于消费时都尤其稳定。
不受理论束缚，据信蛋白质在冰淇淋混合物内的部分凝固提供新凝固的蛋白质，其作为气室的天然稳定剂，并使得能够在不使用人工或非天然稳定剂或类似的添加剂的情况下产生导致光滑、浓郁和奶油状产品的非常精细和稳定的微观结构。这使得产品更天然和更合乎希望最小化其对这类人工或非天然添加剂的摄入的消费者的需要。
尤其是，在与LTF技术组合时，以所使用的量新凝固的蛋白质的协同作用因此产生就质地和稳定性而言更优越的产品。
本发明在另一方面涉及部分凝固的包含κ-酪蛋白和β-乳球蛋白的蛋白质系统在通过常规冷冻或低温冷冻制备具有包含在5.6和6.3之间、优选5.8和6.3之间的pH的冷冻甜食产品中的用途。
这种系统提供了意料之外的优势，它可以以良好的稳定性赋予冷冻甜食产品卓越的感觉属性，同时最小化脂肪含量。
优选地，部分凝固的系统包含β-乳球蛋白和来自酪蛋白胶粒表面的κ-酪蛋白的复合体，其具有45μm，优选大于100μm且低于300μm，例如125μm至250μm的颗粒大小。
用于产生本发明的产品的方法也形成本发明的部分，更具体而言，产生包含蛋白质的充气冷冻甜食产品的方法，该蛋白质在冰淇淋混合物内新部分凝固，进一步均化、巴斯德消毒和常规冷冻或低温挤出该冰淇淋混合物。
根据具体实施方案，该方法包括提供优选以0-20％的量包含脂肪、优选以5-15％的量包含脱脂乳固体、优选以5-30％的量包含甜味剂、优选以0-6％的量包含天然稳定剂系统和可选地包含酸性成分，具有包含在5.6和6.3之间、优选5.8和6.3之间的pH的成分混合物作为第一步骤。应注意，在该阶段测量的pH显著地与成品的pH相同。然后均化混合物，并于优选包含在178°F和190°F之间的温度巴斯德消毒30至90秒。受控的酸和热在存在蛋白质的情况下的组合引起部分凝固。
已令人惊奇地证明本发明的方法即使在更低的脂肪和卡路里水平也增强冷冻乳系统的质地体验。申请人已发现，处理前受控地降低混合物的pH与优化的混合物参数组合产生在与典型的低温挤出产品相比时具有光滑、奶油状质地和优越的风味释放的产品。不受理论束缚，据信在该处理期间，蛋白质结构改变，因为热解折叠乳清蛋白，而酸性条件使酪蛋白胶粒不稳定。修饰的蛋白质形成受控的网络，其结合水和脂肪球，同时增加混合物黏度，以产生模拟更高脂肪产品的感官属性的独特的光滑和奶油状质地。
在例如按现有技术中所公开变性乳清蛋白并进一步加至冰淇淋混合物时未观察到此作用。经申请人测量，在这种情况下，乳清蛋白大部分保留在可溶相中。在这种情况下，可溶性κ-酪蛋白与κ-酪蛋白总含量之比和β-乳球蛋白与β-乳球蛋白总含量之比不在本发明所要求的范围内。
根据具体实施方案，冰冻甜食混合物包含酸性成分。优选地，该酸成分选自糖蜜、有机酸如柠檬酸、其他水果衍生的酸和发酵衍生的酸。
在标准条件下进行巴斯德消毒，且其可以在均化之前或之后进行。优选的巴斯德消毒条件包括加热至约80℃至90℃(178-190°F)30至90秒。
均化可以在巴斯德消毒之前或之后进行。优选在标准条件下，即在40和200bar之间、优选100和150bar之间、更优选120和140bar之间的压力下进行均化。
然后通过已知手段将均化的混合物冷却至约2℃至8℃。然后伴随搅拌或不搅拌使混合物在约2℃至6℃进一步老化(aged)4至72小时。可选地，在老化步骤之前进行增香剂、颜料、加味料、夹杂物等的加入。如果加入增香剂、颜料、加味料、夹杂物等，则这些优选仅选自天然成分。
在下一个步骤中，充气混合物。在优选实施方案中，伴随搅拌和注入气体产生希望的膨胀量，混合物冷却至低于-3℃、优选-3℃和-10℃之间、优选约-4.5℃至-8℃的温度。
优选充气冷冻甜食为至少20％、优选至少40％、更优选至少90％的膨胀量。膨胀量优选至多150％。最优选地，膨胀量包含在100-120％之间。
然后通过使用常规冷冻设备或通过低温挤出系统来使充气混合物经受冷冻。在此设备中，通过在螺杆挤出机中在低于-11℃、优选-12℃和-18℃之间的温度下挤出来冷却充气混合物。该螺杆挤出机可以是如WO2005/070225中所述的螺杆挤出机。可以在单或双螺杆挤出机中进行挤出。
然后包装冷冻混合物并保存在低于-20℃的温度下，其中它将在保存期间经历硬化步骤。备选地，可以通过加速硬化步骤来硬化产品，例如经硬化隧道，在-20℃至-40℃之间的温度下进行足以硬化产品的时间。
本发明的方法适合于制备在必需的保存温度下存放期稳定，且具有优越的感官和质地特性的冷冻甜食。
可通过本方法获得的冷冻充气甜食产品也形成本发明的部分。这类产品包含0-20％脂肪；5-15％MSNF；5-30％，优选15-25％甜味剂；0-12％和更优选1-5.5％脂肪；和以0-6％的量包含天然稳定剂。
因此，本发明提出了新的方式，其中可以制备稳定并具有优越的感官属性的低脂、优选天然的冷冻甜食产品。
实施例
通过以下非限制性实施例在本文中进一步说明本发明。
实施例1
含3％脂肪的低脂冷冻乳甜点
表1
  成分   成品的Wt％
  脂肪   3
  糖   20-22
  MSNF   10.3
  乳化剂   0.1-0.35
在称为“对照1”的第一变通方案(variable)中，按照常规的混合物制备方法产生3.0％脂肪和10.3％MSNF混合物。巴斯德消毒前测量的混合物pH为6.38。未向混合物加入其它酸化剂。然后在178°F至190°F之间处理混合物30至90秒。
在第二变通方案中，受控地降低pH后测试具有3.0wt％脂肪和10.3％MSNF的相似的混合物。巴斯德消毒前用柠檬酸溶液降低pH值至5.98。然后在178°F和190°F之间处理混合物30至90秒。
在常规冷冻机单独上冷冻两个变通方案，且还通过常规冷冻机和低温冷冻的组合处理对照1，并在两个冷冻机出口处都收集样品。
以pH的受控降低制备的产品比通过常规冷冻制备的“对照1”更光滑，并向该产品提供优越的热激抗性。
在经常规冷冻后通过低温挤出处理对照时，第二变通方案的显著增强的光滑和奶油状质地与对照相当。与在无新方法的情况下制备的产品相比时，风味传递更优越，表明风味不受限于蛋白质基质，而是在消费期间更好地释放。
实施例2
含5.5％脂肪的低脂冷冻乳甜点
表2
  成分   成品的Wt％
  脂肪   5.5
  糖   20-22
  MSNF   10.9
  天然乳化剂   0.1-0.35
在第一变通方案中，通过酸化剂的使用在巴斯德消毒前降低混合物的pH至5.94。使用含有乳化剂的天然稳定剂系统。然后在178°F至190°F之间巴斯德消毒混合物30至90秒。
在第二变通方案(称为“对照2”)中，除不存在通过酸化剂降低pH外，使用相似的混合物组成。在巴斯德消毒前测量混合物的pH为6.41。还将它标准化至5.5％脂肪和10.9％MSNF。使用含有乳化剂的天然稳定剂系统。在178°F至190°F之间巴斯德消毒混合物30至90秒。
在常规冷冻机单独上冷冻两个变通方案，且还通过常规冷冻机和低温冷冻的组合处理对照2，并在两个冷冻机出口处都收集样品。
据观察，通过受控的热和酸诱导的凝固制备的产品在通过常规冷冻加工对照2时具有比对照2优越的质地属性，在通过低温挤出加工对照2时具有与对照2相当的质地属性。
实施例3
用常规冷冻制备的具有11.0％脂肪的冰淇淋
表3
  成分   成品的Wt％
  脂肪   11
  糖   19-20
  MSNF   10.9
  天然乳化剂   0.1-0.35
在第一变通方案(称为“对照3”)中，用常规的混合物制备方法制备混合物，并标准化至11％脂肪和约11％MSNF。
在第二变通方案中，使用相似的混合物组成，并用酸化剂降低pH至5.90。
用标准单桶冷冻机冷冻两种混合物。在针对感官属性进行比较时，发现第二变通方案具有比“对照3”更好的主体和质地，以及优越的风味释放。
实施例4
通过低温挤出制备的冷冻甜食
制备了以下甜食：
表4
  成分   成品的Wt％
  脂肪   11-13
  糖   10-11
  MSNF   9-10
  天然乳化剂   4-5
  酸化剂   0.1-10
  总固体   44-45
样品A：
按照常规的混合物制备方法产生12.5％脂肪和9.5％MSNF混合物。通过标准的巴斯德消毒前的混合物制备方法组合糖和酸化剂。然后预热混合物用于均化，并均化。然后在178-190°F之间巴斯德消毒混合物30-90秒。
样品B(比较性)：
均化表1中提到的脂肪、脱脂乳固体和乳化剂，并在与样品A相似的条件下进一步巴斯德消毒。
分开制备包含糖和酸化剂的混合物，并在与样品A相似的条件下巴斯德消毒。然后在老化混合物前将这两种分开巴斯德消毒的成分混合在一起。
然后按照以下方法分别冷冻样品A和B：
在3℃下老化6小时。然后在常规冰淇淋冷冻机的出口处充气混合物至20％和40％之间的膨胀量，并冷冻至-6℃的温度。然后将充气和部分冷冻的混合物转移至双螺杆挤出机，其中在出口处将其冷却至低于-11℃的温度。然后包装挤出的产品，并在-35℃下硬化。最后，将产品保存在-25℃下。
通过评估样品A和B，发现产品就质地(光滑性和奶油性)而言显著不同。与比较的样品B(其中由于酸成分在加热期间不存在于混合物中而未发生部分凝固)不同，样品A(其中酸成分已在热处理(巴斯德消毒)前与蛋白质接触)显著更光滑、更似奶油和具有特征性“天鹅绒”质地。
实施例5
产品比较
使实施例4的产品制剂经受5周的热激稳定性测试，表5显示与它们的未滥用或未凝固的对照产品相比时的感官结果。
热激：将最初在-30℃下保存的样品在-12℃下保持5周。
表5

Claims (15)

1.冷冻充气甜食产品，其包含部分凝固的含有κ-酪蛋白和β-乳球蛋白的蛋白质系统，其中在融化，在50,000g离心30分钟并在25℃测量时，所述产品具有包含在5.6和6.3之间的pH，优选5.8和6.3之间的pH。
2.权利要求1的产品，其中在融化并在50,000g离心30分钟时，可溶性蛋白质的含量低于或等于60％、可溶性κ-酪蛋白与κ-酪蛋白总含量之比低于或等于0.12，且可溶性β-乳球蛋白与β-乳球蛋白总含量之比等于或低于0.57。
3.权利要求1或2的产品，其包含0-20wt％、优选0-12wt％、最优选0-5.5wt％的脂肪；5-15wt％的脱脂乳固体；5-30wt％的甜味剂；和以0-6wt％的量包含乳化剂的稳定剂系统。
4.前述权利要求中任一项的产品，其具有至少20％、优选至少40％、更优选至少90％和最优选包含于100-120％之间的膨胀量。
5.前述权利要求中任一项的产品，其特征在于它基本上或完全无任何人工或非天然乳化剂或稳定剂。
6.权利要求5的产品，其特征在于它以0.5-1.4％的量包含蛋黄固体。
7.前述权利要求中任一项的产品，其特征在于它是低温挤出的。
8.前述权利要求中任一项的产品，其特征在于它具有如通过荧光显微镜检术测量的低于10微米的脂肪球的平均当量直径。
9.产生充气冷冻甜食产品的方法，其包括以下步骤：
a)提供成分混合物，所述成分混合物具有包含在5.6和6.3之间、优选5.8和6.3之间的pH，且优选以0-20wt％的量包含脂肪、优选以5-15％的量包含脱脂乳固体、优选以5-30％的量包含甜味剂、优选以0-6％的量包含稳定剂系统和可选地包含酸性成分；
b)均化所述混合物；
c)在优选包含于178°F和190°F之间的温度巴斯德消毒所述混合物30至90秒；
d)冷冻并充气所述混合物；
e)可选地硬化所述混合物。
10.权利要求9的方法，其中所述成分混合物包含酸性成分，其选自液体糖蜜、有机酸如柠檬酸、其他水果衍生的酸或发酵衍生的酸，和发酵基质的部分如酸乳。
11.权利要求9或10的方法，其中充气所述混合物为至少20％、优选至少40％的膨胀量和最优选至100-120％的膨胀量。
12.权利要求9的方法，其中步骤d)之后动态冷却所述混合物至低于-11℃的温度。
13.权利要求12的方法，其中在单或双螺杆挤出机中进行所述第二冷却。
14.冷冻甜食产品，其通过权利要求9至13中任一项的方法获得。
15.部分凝固的含有κ-酪蛋白和β-乳球蛋白的蛋白质系统在制备冷冻甜食产品中的用途。
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