CN102665441B - 用于食品应用的水分散性组合物 - Google Patents

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Abstract

一种制备水分散性组合物的方法，所述方法包括通过共研磨对微晶纤维素湿饼和至少一种淀粉进行共加工，形成包含胶状微晶纤维素和所述至少一种淀粉的混合物。随后干燥所述混合物。任选地可在干燥之前或之后，将所述混合物与另外的水胶体如半乳甘露聚糖组合。然后可以将经过干燥的胶状微晶纤维素组合物分散在水性介质中，形成食品/饮料产品。具体来说，可将所述组合物分散在包含例如蛋白质的水性介质中，形成低pH饮料组合物。

Description

用于食品应用的水分散性组合物
发明领域
本发明涉及用于在食品应用中使用的微晶纤维素组合物。
技术背景
在食品工业中使用微晶纤维素(MCC)来加强最终食品产品的性质或属性。例如，已经使用MCC作为分散助剂和悬浮助剂，用于将固体悬浮于水性介质中。具体来说，已经开发了MCC组合物用于食品应用中加强的肌理质地(texture)或“口感”。在美国专利第3573058号中，将微晶纤维素与大量保护性水胶体一起干燥从而形成共干燥产物，所述共干燥产物能改变结合有该产物的食品产品的肌理质地或口感，所述保护性水胶体是例如凝胶、藻酸盐等。美国专利第5192569号描述了用于水性食品的脂肪样膨胀剂，所述膨胀剂通过将微晶纤维素与半乳甘露聚糖胶如瓜尔胶在水性介质中密切混合然后干燥而制得。
但是需要获得在不同的食品和饮料应用(例如低pH和中性pH食品应用)中表现出较宽范围的口感性质的微晶纤维素组合物。还希望能根据最终产品中所需的感官性质来定制这些口感性质。而且，微晶纤维素组合物应当具有良好的稳定性和保存期限性质。
发明概述
本发明的微晶纤维素组合物可表现出较宽范围的口感性质，同时还具有较高的稳定性/较长的保存期限。而且，微晶纤维素组合物易于分散在水性介质中从而形成超细微粒分散体。这在以下食品应用中是特别有用的，例如基于蛋白质的饮料应用、果酱悬浮液、冰淇淋、烹调奶油等。本发明的一些方面包括水分散性微晶纤维素组合物及其制备方法以及低pH饮料组合物及其制备方法。
根据本发明的一种实施方式，可通过以下方法制备例如用于食品应用中的水分散性组合物，通过共研磨对微晶纤维素湿饼和至少一种淀粉进行共加工，形成包含胶状微晶纤维素和所述至少一种淀粉的混合物。随后干燥所述混合物。在一种优选的实施方式中，所述至少一种淀粉是木薯淀粉。任选可在干燥之前或之后，将所述混合物与另外的水胶体如半乳甘露聚糖组合。例如，可将微晶纤维素组合物与另外的水胶体掺混，或者与另外的水胶体一起分散在水中，随后共同干燥。
根据本发明的另一种实施方式，用于食品应用如冰淇淋、烹调奶油等中的组合物包含共加工的胶状微晶纤维素湿饼和至少一种木薯淀粉或淀粉衍生物的混合物，其中所述胶状微晶纤维素至少部分地被所述至少一种木薯淀粉或淀粉衍生物包覆。
根据本发明的另一种实施方式，水分散性组合物包含共加工的胶状微晶纤维素湿饼和至少一种淀粉的混合物，其中所述胶状微晶纤维素至少部分地被包含所述至少一种淀粉的屏障分散剂包覆。任选所述水分散性组合物上可吸附有另外的水胶体。此外，干燥后的胶状微晶纤维素组合物可分散在水性介质中。
根据本发明的另一种实施方式，pH小于约5的低pH饮料组合物包含胶状微晶纤维素、半乳甘露聚糖、蛋白质和水性介质，其中所述胶状微晶纤维素至少部分地被屏障分散剂包覆，所述屏障分散剂包含至少一种低pH稳定淀粉。
根据本发明的另一种实施方式，制备低pH饮料组合物的方法包括：将共加工的胶状微晶纤维素和淀粉的混合物、半乳甘露聚糖、以及蛋白质分散在水性介质中，其中所述胶状微晶纤维素至少部分地被屏障分散剂包覆，所述屏障分散剂包含低pH稳定淀粉。
附图简要描述
通过参考附图能进一步理解本发明，其中图1描绘了根据本发明某些实施方式的MCC/淀粉/瓜尔胶组合物的凝胶强度的图。
发明详述
本发明包括水分散性胶状微晶纤维素组合物，其在可食用食品产品如低pH饮料组合物中有效用作稳定剂，所述低pH饮料组合物包含所述微晶纤维素组合物、半乳甘露聚糖、和蛋白质。
如本文所用，“胶体”和“胶状”可互换使用，用于定义可悬浮在混合物中的颗粒。如本领域技术人员已知，胶状颗粒具有特定的平均粒度，例如为约0.1-10微米的量级。本文所述的胶状颗粒可具有任何合适的粒度，只要其能形成胶状悬浮液即可。
如本文所用，“水胶体”意在包括可与分散在水性介质中的颗粒一起分散在水性体系和/或胶体体系中的胶状颗粒。
如本文所用，除非另外说明，否则，组合物的成分或组分的值按各成分/组分在组合物中的重量百分数或重量％表示。
在本发明的一种实施方式中，制备水分散性组合物的方法包括通过共研磨对微晶纤维素湿饼和至少一种淀粉进行共加工，从而形成包含胶状微晶纤维素和所述至少一种淀粉的混合物。随后干燥该混合物。
在本发明的另一种实施方式中，用于食品应用中的水分散性组合物包含共加工的胶状微晶纤维素湿饼和至少一种淀粉的混合物，其中所述胶状微晶纤维素至少部分地被包含所述至少一种淀粉的屏障分散剂包覆。
本发明的组合物中可使用任何微晶纤维素。微晶纤维素(MCC)可包含部分水解的纤维素(β-1,4葡聚糖)的细小棒状微晶。β-1,4葡聚糖可衍生自施加于选定纤维素材料的任何所需化学降解方法。所需降解完成之后，可收集残余物作为滤饼，彻底清洗以除去杂质。洗后的饼状物优选包含约40％固体，然后可对其进行机械崩解。在化学崩解处理和随后的清洗中，可通过断裂无定形区域中的纤维素链来释放微晶纤维素。然后从处理后的纤维或片段上分离或剥离单独的微晶。在崩解过程中，随着微晶从降解后的材料的分离，形成新生的表面，除非将单独的微晶保持分离状态，否则它们会重新结合。为了获得有效剪切，进行分解的团块的固体含量应当高到足以提供有效的剪切力传递。另一方面，该固体含量应当不至于高到使得已分离的微晶聚结并因为与新生的微晶表面水合时水分不充足而形成大的聚集体。
可通过使用多种标准设备，例如厨房混合机、行星式混合机、球磨机、研磨机、高速剪切装置如韦林(Waring)掺混机等，进行机械研磨。此外，对于优选包含水性介质的水解处理残余物，可迫使残余物和水性介质的混合物通过有限截面的通道，例如穿孔板中的情况，在颗粒之间进行剪切操作和摩擦操作。研磨应足以形成这样一种团块，其中至少约1重量％、优选至少30重量％的颗粒具有不超过约1.0微米的平均长度，该长度由电子显微镜试验测定。但是，这种团块中的一些颗粒可具有低至几百微米的长度或最大尺度。
微晶纤维素可具有任何合适的形式。微晶纤维素优选为湿饼的形式。微晶纤维素湿饼是制造成潮湿形式(例如含水)并且尚未干燥(“从未干燥”)的微晶纤维素。换言之，微晶纤维素湿饼是之前未曾干燥也未曾与水再次水合的微晶纤维素。在本发明的一种实施方式中，MCC湿饼的固体含量为约36-44％固体(或约56-64％水)。MCC湿饼在共加工之前和/或之后可以是胶状的。换言之，例如可通过在已知的水解、过滤、和清洗步骤之后直接机械研磨湿饼，来制备胶体等级的MCC。胶状微晶纤维素的粒度没有具体限制。
MCC湿饼中的水或最终混合物中的任何附加水的含量可小于75重量％。在一种实施方式中，共加工过程中的水含量为混合物的约30-70重量％，更优选为约35-50重量％。因此，混合物优选包含一些水，例如湿饼中含水，但是不要太多。优选含有足量的水，从而赋予混合物浆液状的稠度。在共加工步骤中，优选水含量不应超过75重量％。换言之，对MCC和淀粉进行共加工时，它们不应被过量的水稀释。具体来说，优选不应将MCC湿饼和淀粉与其量足以形成浆液的水混合在一起。不希望被具体理论限制，发明人相信，若MCC和淀粉混合物中含有过多的水，则共加工过程中可能未进行充分研磨，从而对制得的水分散性组合物的性能造成负面影响。
所述至少一种淀粉可以是任何合适的淀粉，例如原淀粉、或本领域技术人员已知的可来自任何来源的淀粉衍生物，例如小麦、玉米、燕麦、稻米、木薯、马铃薯等。虽然淀粉可具有任何合适的直链淀粉含量，但是在优选的实施方式中，淀粉具有较低的直链淀粉含量，因为直链淀粉倾向于老化(会结合在一起形成迫使水分离开的键)。因此，淀粉会丧失其吸水性质。还可使用化学、物理、或遗传改性形式的淀粉。例如，所述至少一种淀粉可选自羟烷基淀粉、羟乙基化淀粉、羟丙基化淀粉、酰基淀粉、及其混合物。在一种优选的实施方式中，化学改性的淀粉衍生自羟烷基取代的淀粉，具有较低至中等的交联程度(或者无交联)，例如通过磷酸化或其他普通化学交联方式。在一种实施方式中，所述至少一种淀粉包含木薯淀粉、玉米淀粉、其衍生物、及其混合物。
在一种示例性实施方式中，所述淀粉包含高支链淀粉的淀粉，例如木薯淀粉(也称为卡萨瓦木薯粉(Cassava)或树薯粉(Manioc))。在一种实施方式中，所述淀粉包含基于木薯的淀粉，或者就是基于木薯的淀粉。基于木薯的淀粉可以是未改性的木薯淀粉(例如原木薯淀粉)或是木薯淀粉衍生物。在一种优选的实施方式中，所述淀粉是木薯淀粉衍生物，例如改性的木薯淀粉，其包含二磷酸羟丙酯木薯淀粉、羟丙基木薯淀粉、或其混合物。
在一种实施方式中，所述至少一种淀粉的含量为所述水分散性组合物的约25-70重量％，更优选为所述MCC组合物的约35-60重量％。在对胶状微晶纤维素湿饼和至少一种淀粉进行共加工的过程中，所述淀粉的含量为所述混合物的约10-35重量％(在另一种实施方式中为约20-30重量％)。
在本发明的一种实施方式中，所述淀粉是羟烷基淀粉，例如C2-C5羟烷基淀粉。原淀粉的羟烷基化可通过使原淀粉与具有适当碳原子数的环氧烷反应来进行。不希望受到具体理论的限制，发明人相信，羟基的形成会导致淀粉获得所需的亲水性-亲脂性平衡，所述羟基通过2-5个碳原子的烷基与淀粉主链连接。所述羟基在烷基上的位置并非关键，可以是α位至ω位。羟烷基化的取代程度，即每个脱水葡萄糖单元的淀粉分子的平均取代OH基团数，优选约为0.08-0.3。特别优选的淀粉是羟乙基化和/或羟丙基化的淀粉，其通过使淀粉分别与环氧乙烷或环氧丙烷反应而获得。可根据本发明使用的淀粉还可在每个烷基基团中包含一个以上的羟基。淀粉的羟丙基化(取代程度决定了官能团数)可提供某些有用的性质，例如冻熔稳定性，消除在多种食品体系中的老化问题等。
在本发明的另一种实施方式中，所述淀粉是酰基淀粉，例如C2-C18酰基淀粉。酰化一般通过与通式(R-C(O))2O的酸酐反应而发生，其中R是烷基，例如甲基或乙基；合适的酸酐包括但并不限于琥珀酸酐和马来酸酐及其烷基化衍生物。C2-C18酰基淀粉可通过与C2-C18烷羧酸酯或烯羧酸酯交联而形成，可进一步酰化以实现合适的亲水性-亲脂性平衡，取代程度为0-0.8，具体为0-0.5。
在一种优选的实施方式中，所述淀粉是化学改性的交联淀粉。一种优选的交联方法是磷酸化(phosphorylation)，其中使淀粉(如羟烷基化淀粉)与氧氯化磷、五氧化二磷、和/或三偏磷酸钠反应。通过阴离子P--O基团使两个淀粉链交联。另一种优选的交联方法是通过使用C4-C18烷烃或烯烃二羧酸，优选C4-C8烷烃二羧酸，具体是己二酸。烷烃或烯烃二羧酸通过酯键连接两个淀粉链。可以是直链或支链的形式。可以例如通过使淀粉与混合的二羧酸与乙酸的酸酐反应来获得衍生物。以干淀粉为基准计，所用交联剂一般小于0.1重量％，通常为约0.06重量％。
化学改性的淀粉可以是非胶凝的，或者是预胶凝的，前者为优选。
在低pH应用中，所述淀粉优选为食品级改性的低pH稳定淀粉。如名称所暗示的，所述淀粉是“食品级”，因为认为其适合用于人类消费，所述淀粉是“改性的”，例如化学改性的和/或交联的，并且是“低pH稳定的”，这意味着所述淀粉在酸性环境中是稳定的。在本发明的一种实施方式中，所述淀粉衍生物选自羟丙基二淀粉磷酸酯、乙酰基化二淀粉二己酸酯、和羟丙基淀粉磷酸钠。在一种优选的实施方式中，所述食品级改性低pH稳定淀粉是改性木薯淀粉、改性玉米淀粉、及其混合物。所述改性木薯淀粉可包括，例如二磷酸羟丙酯木薯淀粉、羟丙基木薯淀粉、及其混合物。
在一种优选的实施方式中，所述食品级改性低pH稳定淀粉是羟丙基二淀粉磷酸酯，其为低pH交联的羟丙基化淀粉(包含例如24％的直链淀粉和76％的支链淀粉)。一种合适的羟丙基二淀粉磷酸酯淀粉是，例如，来自总部位于爱荷华州慕斯卡亭(Muscatine，Iowa)的谷物加工公司(GrainProcessingCorporation)的PUREGELTMB-994。不希望受到具体理论的限制，在高pH(例如pH为11)条件下与三氯氧化磷(phosphoryloxychloride)交联会生成热稳定、剪切稳定且酸稳定的二淀粉磷酸酯。换言之，淀粉细粒保持完好，在高剪切条件下未破裂，并且在低pH条件下保持其吸水性质。因此，对于某些低pH食品应用，可能需要较大程度的交联，因为交联程度较大时，淀粉更为酸稳定。
所述胶状微晶纤维素可至少部分地被包含所述至少一种淀粉的屏障分散剂包覆。MCC和淀粉互相密切缔合。对胶状微晶纤维素湿饼和淀粉进行共加工，从而使淀粉至少部分地(如果不是完全的话)包围微晶纤维素颗粒。换言之，淀粉对于微晶纤维素湿饼起到屏障分散剂的作用，使得微晶纤维素的颗粒不会聚集在一起。例如，淀粉位于MCC颗粒的外表面上。若不使用淀粉作为屏障分散剂，则微晶纤维素会聚集并丛生在一起，阻碍MCC在被加入水性介质时的分散能力。
根据本发明的一种实施方式，用于食品应用中的组合物(例如冰淇淋、烹调奶油等)包含共加工的胶状微晶纤维素湿饼和至少一种木薯淀粉或淀粉衍生物的混合物，其中所述胶状微晶纤维素至少部分地被所述至少一种木薯淀粉或淀粉衍生物包覆。
在本发明的另一种实施方式中，用于食品应用中的水分散性组合物包含共加工的胶状微晶纤维素湿饼和酸稳定水胶体的混合物，其中所述胶状微晶纤维素至少部分地被包含所述酸稳定水胶体的屏障分散剂包覆。所述酸稳定水胶体可以是一种低pH稳定淀粉。
如以上所讨论，相对于干燥的或再次水合的MCC，MCC为湿饼形式。由于原材料形式和组合MCC与淀粉进行加工的条件的原因，所述胶状微晶纤维素至少部分或完全地被淀粉包覆，所述淀粉起到屏障分散剂的作用。可允许所述淀粉通过与MCC湿饼中的水分相互作用的方式进行水合。在一种优选的实施方式中，使用中等或较高的剪切条件对MCC和淀粉进行共加工，从而最大程度地减少微晶纤维素的聚集，并且在微晶纤维素的表面上形成淀粉涂层。合适的中等至较高的剪切条件可以例如通过在挤出机中对MCC湿饼和淀粉进行共挤出来获得。MCC和淀粉并非通过以下方式混合在一起，即，将MCC和淀粉加入水中，例如形成浆液，或者对已干燥的MCC进行再次水合，然后加入淀粉。换言之，对MCC湿饼和淀粉进行共加工时，MCC湿饼不需要用水稀释，并且优选不用水进行稀释。不希望受到具体理论的限制，发明人相信，若MCC和淀粉混合物中含有太多水，则无法进行充分的研磨。
在本发明的一种实施方式中，对共加工的胶状微晶纤维素湿饼和至少一种淀粉的混合物进行干燥。可通过多种方式进行干燥，例如通过烘箱、冷冻、喷雾、滚筒、闪蒸、流化床、真空或热反应器干燥。干燥操作会从组合物除去水分，获得本领域技术人员认为是“干燥”产物的产物。干燥后的水分散性组合物包含共加工的胶状微晶纤维素和淀粉的混合物。
在本发明的一种实施方式中，所述至少一种淀粉的含量为所述共加工的胶状微晶湿饼和淀粉的混合物的约20-70重量％。在另外一些实施方式中，所述至少一种淀粉的含量优选为约30-60％，或者更优选为约35-50％。
不希望受到理论限制，发明人相信，相对于单独的微晶纤维素颗粒(即，MCC没有用淀粉包覆)，MCC/淀粉混合物具有较大的负表面电荷。这种现象在低pH食品应用中特别有利，因为希望水胶体在高离子环境(即，如同在低pH环境中遇到的情况)中提供充分的表面电荷。在低pH应用的一种实施方式中，发明人相信，低pH改性淀粉提供了获得稳定胶状悬浮液所需的负表面电荷。因此，负表面电荷防止在低pH环境中出现絮凝(即，胶体以絮凝物或薄片的形式离开悬浮液)。
水分散性组合物上可吸附有另外的水胶体。换言之，水分散性微晶纤维素组合物可进一步包含另外的水胶体。这些水胶体包括但并不限于：海藻多糖，例如角叉菜胶、琼脂、红藻胶、海藻酸盐、和海藻酸盐衍生物，例如丙二醇海藻酸盐(PGA)和海藻酸的单价盐，例如钾盐和钠盐，植物胶包括半乳甘露聚糖，例如瓜尔胶、豆角胶、和塔拉胶、羧甲基瓜尔胶、羧甲基豆角胶，葡甘露聚糖，例如魔芋、塔马林籽、多糖，果胶，包括高甲氧基果胶和低甲氧基果胶，以及乙酰化果胶，例如甜菜果胶、刺梧桐树胶、阿拉伯树胶、黄芪胶、淀粉，细菌多糖，例如黄原胶和茁霉多糖、结冷胶和wellan胶、羧甲基纤维素，烷基纤维素醚，包括甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羟乙基纤维素、羟甲基纤维素和羟丙基纤维素，及其混合物。在本发明的一种示例性实施方式中，所述另外的水胶体是半乳甘露聚糖。在本发明的一种优选实施方式中，所述另外的水胶体是瓜尔胶。所述瓜尔胶可以具有不同的分子量，是水解的，或是衍生的。
水分散性组合物可以与另外的水胶体一起干燥，或者不与另外的水胶体一起干燥。可通过多种方式，例如通过烘箱、冷冻、喷雾、滚筒、闪蒸、流化床、真空、或热反应器干燥，进行干燥。干燥后的水分散性组合物可包含共加工的胶状微晶纤维素湿饼、淀粉、以及任选的另外的水胶体如半乳甘露聚糖的混合物。在一种优选的实施方式中，将微晶纤维素和淀粉的混合物与瓜尔胶在水中混合，将得到的混合物喷雾干燥。换言之，对微晶纤维素/淀粉组合物和瓜尔胶进行共同喷雾干燥。
在一种实施方式中，所述另外的水胶体的含量为包含共加工的MCC/淀粉混合物的组合物的约10-30重量％。在另一种实施方式中，所述另外的水胶体的含量可为组合物的约20-25重量％。
在一种实施方式中，所述另外的水胶体的含量与所述共加工的微晶纤维素和至少一种淀粉的含量使得前者与后者的重量比在约1：9至约3：7的范围内。在另一种实施方式中，所述另外的水胶体与所述共加工的微晶/淀粉的重量比在约1：4至1：3的范围内。
可以将水分散性组合物分散在水性环境中。由于淀粉的屏障分散剂作用，MCC不会聚集，可容易地分散在水性溶液中。具体来说，可将MCC/淀粉混合物分散在水中形成水胶体。但是，发明人预想到，可使用任何合适的水性溶液。不希望受到具体理论的限制，发明人相信，在单独的MCC颗粒的表面上保留水合形式的淀粉加强了MCC在水中分散形成水性悬浮液的能力。
水分散性组合物为食品产品赋予以下性质中的至少一种：蛋白质稳定性，浆液稳定性，热稳定性，肌理质地改进，泡沫稳定性，加强的淀粉性质，或粘度控制。如以上所讨论，MCC、淀粉、和任选的半乳甘露聚糖的混合物具有较大的负表面电荷。蛋白质在酸性条件中在其等电点之下通常具有正表面电荷。因此，水分散性组合物因为其与蛋白质(例如没有蛋白质沉降)之间的电荷相互作用而提高了蛋白质稳定性。类似地，MCC组合物赋予了浆液稳定性(可认为是一种蛋白质稳定性)。尤其是在低pH条件下，蛋白质上的电荷导致其缓慢地从悬浮液的其他部分分离，形成浆液。因此，浆液稳定性导致蛋白质从悬浮液顶部的最小程度的分离，或者不发生分离。在一种优选的实施方式中，当所述组合物包含半乳甘露聚糖时，该组合物为水胶体赋予进一步提高的浆液稳定性。所述组合物通过维持胶状悬浮液(甚至在升高的温度下)而赋予热稳定性。肌理质地改进将根据胶状体系的种类而变化(例如口感)。泡沫稳定性包括水胶体俘获空气或其他气相试剂的能力。加强的淀粉性质对于本领域技术人员是显而易见的，包括以下性质，例如“含淀粉的”味道、淀粉的稳定性(例如淀粉不会老化)等。粘度控制将取决于食品产品的最终用途(例如低粘度饮料相对于高粘度人工培养产品)。
这种产品的潜在用途是具有以下重要功能性质的食品应用：热稳定性(烘焙品应用，低湿度食品体系等)，肌理质地改进(色拉调料，蛋黄酱，沙司，人工培养产品等)，泡沫稳定性(充气食品产品等)，加强的淀粉性质(高温稳定性，抗低pH性质等)，以及固体悬浮性(巧克力饮品)。其他潜在用途是作为医药应用中的悬浮剂，以及工业/化妆品应用中的粘度控制稳定剂(牙膏、洗剂、和乳霜)。因此，所述食品应用可包括低pH(例如pH小于约5)饮料(例如基于大豆的)、中性(例如pH为约5-7)饮料、果汁、巧克力饮品、奶制品(例如冷冻酸奶、冰淇淋)、馅料、布丁、烘焙品、冷冻甜品、烹调奶油、甜品奶油、沙司、调料、蛋黄酱、人工培养产品(例如酸奶油/酸奶、酸奶饮品)、或充气食品产品。
在本发明的一种实施方式中，制备水分散性组合物的方法包括通过共研磨对微晶纤维素湿饼和至少一种淀粉进行共加工，形成包含胶状微晶纤维素和所述至少一种淀粉的混合物。随后干燥所述混合物。对微晶纤维素湿饼和淀粉的共加工可使用适合于形成胶状微晶纤维素和淀粉的混合物的任何设备/技术进行，其中在胶状微晶纤维素上存在至少部分或完全的淀粉表面涂层。可使用中等或较高的剪切条件对微晶纤维素湿饼和淀粉进行共加工，从而最大程度减少微晶纤维素的聚集，并且在微晶纤维素的表面上形成淀粉涂层。合适的中等至较高剪切条件可通过以下方式获得，例如共挤出、碾磨、捏合、或采用其他方式密切混合MCC湿饼和淀粉。在一种优选的实施方式中，所述共加工是在挤出机中对MCC和淀粉进行共挤出，从而形成挤出物。MCC湿饼和淀粉的共加工(例如共挤出)可以在不向混合物中加水的情况下进行。在一种实施方式中，MCC湿饼的固体含量为约36-44％固体。可使用本领域技术人员已知的任何合适的技术对得到的混合物进行任选的干燥。在本发明的一种实施方式中，将挤出物分散在水中，然后对得到的分散体进行干燥(例如喷雾干燥)。
共加工步骤可以是单步骤工艺。在一种优选的实施方式中，对MCC湿饼和淀粉进行共研磨。由此，可对MCC和淀粉进行共加工，从而形成这两种组分的共研磨混合物。如本文所用，术语“共研磨”和“共同研磨”可互换使用，表示使至少一些颗粒(如果不是所有颗粒的话)的尺寸有效减小到胶体尺寸(例如将MCC减小到胶体尺寸)的过程。在一种优选的实施方式中，所述过程是一种机械过程，例如共挤出，即，向MCC和淀粉的混合物中引入剪切。例如，湿机械分解(如研磨)会使纤维素聚集体破裂从而释放出微晶。然后可以将微晶与屏障分散剂一起共加工，从而防止所述微晶在干燥过程中发生再次聚集。在另一种实施方式中，独立地对MCC湿饼进行研磨，并将其与同样独立研磨的淀粉混合。由于共加工的原因，MCC和淀粉密切混合在一起。换言之，不需要进行多个步骤来形成本发明的MCC/淀粉组合物。或者，共加工步骤可包括对MCC和淀粉进行共研磨，从而形成混合物，并且干燥所述混合物，例如使用共喷雾干燥技术。
可以将胶状微晶纤维素和至少一种淀粉的混合物进一步与另外的水胶体如半乳甘露聚糖掺混。可采用本领域技术人员已知的任何合适的混合技术，将另外的水胶体(如半乳甘露聚糖)与干燥后的MCC/淀粉组合物掺混。或者，可以将另外的水胶体与MCC/淀粉组合物一起分散在水中，随后干燥，获得干燥的胶状微晶纤维素组合物，其包含胶状微晶纤维素、淀粉、以及所述另外的水胶体(例如半乳甘露聚糖)。可通过多种方式进行干燥，例如通过烘箱、冷冻、喷雾、滚筒、闪蒸、流化床、真空、或热反应器干燥。在一种优选的实施方式中，对分散体进行共喷雾干燥以形成粉末。所述喷雾干燥允许以较高表面面积快速干燥。得到的粉末可以分散在水中。换言之，干燥后的胶状微晶纤维素组合物可以分散在水性介质中。由于本文所述条件的原因，MCC组合物能均匀且容易地分散在得到的水性悬浮液中。
根据本发明的另一种实施方式，食品或饮料组合物包含胶状微晶纤维素、半乳甘露聚糖、悬浮的微粒、以及水性介质，其中所述胶状微晶纤维素至少部分地被包含至少一种低pH稳定淀粉的屏障分散剂包覆。食品或饮料组合物中可以包含一种或多种悬浮的微粒，例如蛋白质、天然或合成的水果果肉等。
在本发明的另一种实施方式中，低pH饮料组合物包含胶状微晶纤维素、半乳甘露聚糖、蛋白质、以及水性介质，其中所述胶状微晶纤维素至少部分地被包含至少一种低pH稳定淀粉的屏障分散剂包覆。所述低pH饮料具有酸性pH，其pH至小于约5。在一种实施方式中，可以将共喷雾干燥的MCC、淀粉、和半乳甘露聚糖的组合物与蛋白质和任选的其他成分如果汁、香料等一起在水性体系中进行组合。制备低pH饮料组合物的方法包括将胶状微晶纤维素和淀粉的组合物、半乳甘露聚糖、以及蛋白质分散在水性介质中，其中所述胶状微晶纤维素至少部分地被包含低pH稳定淀粉的屏障分散剂包覆。
在一种示例性实施方式中，低pH饮料组合物包含胶状微晶纤维素、瓜尔胶、大豆蛋白、以及水性介质，其中所述胶状微晶纤维素至少部分地被包含羟丙基二淀粉磷酸酯的屏障分散剂包覆，其中所述低pH饮料的pH值小于约5。
适用于本发明的蛋白质包括食品蛋白质和氨基酸，它们对哺乳动物、鸟类、爬行类、鱼类、和其他活生物有益。食品蛋白质包括动物或植物蛋白质及其片段或衍生物。植物衍生的蛋白质包括坚果和坚果衍生的蛋白质、高粱、豆类和豆类衍生的蛋白质，例如大豆和大豆衍生的产物，例如未处理的新鲜大豆、豆浆(fluidsoy)、大豆浓缩物、大豆分离物、大豆粉，以及稻米蛋白质，及其全部形式和片段。动物衍生的蛋白质包括牛奶和牛奶衍生的产物，例如重奶油、轻奶油、全奶、低脂奶、脱脂奶、强化奶(包括蛋白质强化奶)、加工奶和牛奶产品(包括过热奶和/或浓缩奶)、加糖或未加糖的脱脂奶或全奶、奶粉(包括全奶粉和脱脂奶粉(NFDM))、酪蛋白和酪蛋白酸，乳清和乳清衍生的产品，例如乳清浓缩物、脱乳糖乳清、脱盐乳清、乳清蛋白分离物。还可使用蛋和蛋衍生的蛋白质。食品蛋白质可以以任何可用的形式使用，包括液体、浓缩的、或粉末化的。但是，使用粉末化的蛋白质来源时，可能希望使蛋白质来源预先水合，然后再与微晶纤维素组合物掺混。根据所希望的最终结果，可使用任何合适量的蛋白质。
在一种优选的实施方式中，从下组选择蛋白质：大豆蛋白、豆类蛋白、豌豆蛋白、油菜籽蛋白、芥菜籽蛋白、玉米蛋白、小麦麸质、植物乳清蛋白、乳清、奶制品乳清、酪蛋白、及其混合物。
蛋白质在水性酸性环境中的相对不溶解性是向酸性饮料中添加蛋白质的障碍。大多数常用的蛋白质，例如大豆蛋白和酪蛋白，具有在酸性pH条件下的等电点。因此，在等于或接近酸性饮料pH的条件下，蛋白质在水性液体中的溶解度最小。例如，大豆蛋白在pH为4.5时具有等电点，酪蛋白在pH为4.7时具有等电点，而最常见的果汁的pH在3.7-4.0的范围内。所以，蛋白质倾向于作为沉降物从酸性的含蛋白质饮料中沉降。这种沉降在饮料中是一种不希望出现的性质。但是发现本文所述的胶状微晶纤维素、淀粉、和任选的其他水胶体的组合物能使蛋白质在这种酸性水性悬浮液中稳定化，从而形成极佳的饮料产品。
所述水分散性微晶纤维素组合物还可包含另外的成分，例如果汁。合适的果汁可包括水果果汁(包括但并不限于柠檬果汁、酸橙果汁、柑橘果汁(包括变化形式，例如柠檬水、酸橙水、或柑橘水)、白葡萄和红葡萄果汁、葡萄柚果汁、苹果果汁、梨汁、越橘果汁、蓝莓果汁、覆盆子果汁、樱桃果汁、菠萝果汁、石榴果汁、芒果果汁、杏汁或花蜜、草莓果汁、猕猴桃果汁、和西班牙桔子汁(naranjadas))以及蔬菜汁(包括但并不限于番茄汁、胡萝卜汁、芹菜汁、甜菜汁、欧芹汁、菠菜汁、和莴苣汁)。果汁可以是任何形式，包括液体、固体、或半固体形式，例如凝胶或其他浓缩物、冰冻物或果汁冻、或粉末，还可包含悬浮的固体。
得到的任何食品或饮料组合物可包含任意数量的其他组分，例如酸化剂、甜味剂、缓冲剂、pH调节剂、pH缓冲剂、稳定化盐、香料、着色剂、防腐剂、营养补剂、加工助剂等。
本文所述的胶状组合物可有效用于高粘度或低粘度的食品应用。较高粘度的食品应用例如酸奶油不太容易表现出絮凝行为。但是，使较低粘度的低pH饮料保持稳定性则比较困难，因为其絮凝效应增大。但是，本文所述的MCC/淀粉组合物能有效地使基于蛋白质的低pH果汁饮料中的蛋白质悬浮并对蛋白质进行保护。在本发明的一种优选实施方式中，所述低pH饮料组合物具有较低的粘度，例如在大约室温下的粘度小于约100cp。换言之，所述饮料具有可流动/可饮用的稠度，但仍然保持为均匀的分散体。所述MCC/淀粉组合物还可根据应用表现出一定的凝胶强度(即，形成凝胶的能力)。还可测量经过共加工完成的产品的流变性，以测定凝胶强度。在一种示例性的实施方式中，经过共加工的混合物和/或得到的食品产品的凝胶强度约等于或大于2帕斯卡(Pa)，优选约等于或大于5Pa。
人们将会认识到，可相应地调节MCC组合物和食品与饮料产品中各成分的重量百分数，从而保持所需的结果，例如蛋白质稳定性。这种对组合物的常规调节完全在本领域技术人员的能力之内，也在本发明的范围和意图之内。
实施例
本文所用的稳定性规则是基于将饮料储存在指定温度(若未指定，则为室温)下六周。若浆液小于5毫米并且无沉降，则认定该产品通过稳定性测试。还对饮料进行良好整体流动性、稠度和口感的定性评定(例如，饮料中胶凝或变稠现象极少或没有这些现象)。
实施例1：60/40MCC/低pH改性淀粉
在5加仑Hobart混合机中，将860.8克微晶纤维素(MCC)湿饼与257.2克低pH改性淀粉混合，得到MCC与低pH改性淀粉固体比为60/40重量份。使混合物在共旋转双螺杆挤出机中通过数次，对混合物进行剪切，对微晶聚集体进行研磨。得到的挤出物的稠度为不滑，使得能对其进行高工作曲线(highworkprofile)处理，以便形成胶状微晶纤维素颗粒。
将279.51克MCC/低pH改性淀粉挤出物分散在2720.49克蒸馏水中。使得到的浆液以2500psi通过MantonGaulin均化器，喷雾干燥，形成粉末。如下所述进行喷雾干燥：将均化后的浆液输送到3英尺(0.9144米)Bowen喷雾干燥器中，该喷雾干燥器使用0.1英寸(0.00254米)开口的喷嘴雾化器。利用可变给料的Moyno泵以一定的速率将浆液输送到干燥器中，提供所需的出口温度。喷雾干燥器工作时的进口/出口空气温度约为225°F/125°F。根据给料性质如粘度以及得到的干燥产品的特性以及随后的产率，调节喷雾干燥条件。
使用40流体盎司Waring掺混机(变阻器设定值保持110伏5分钟)将得到的粉末分散在水中。对得到的分散体进行显微镜评价表明，MCC颗粒得到有效研磨并均匀分散。
实施例2：大豆蛋白饮料-低pH饮料
使用0.45％的60/40MCC/低pH改性淀粉(INSCOSITYTMB656，来自总部位于爱荷华州慕斯卡亭的谷物加工公司)组合物以及0.15％的食品级瓜尔胶(MULTI-KEMFG60/70，来自办公室位于新泽西州里泽菲尔德(Ridgefield，NJ)的莫尔提凯姆公司(MULTI-KEMCorporation))制备样品。低pH饮料制剂包含表1中所示重量百分数的各成分。
制剂，7.5g蛋白质/8盎司份 重量％
苹果果汁浓缩物(38.5白利糖度) 4.50
糖 8.00
大豆蛋白质分离物XT 40N 3.00
TCP(磷酸三钙) 0.10
60/40MCC/低pH改性淀粉 0.45
MULTI-KEM FG 60/70瓜尔胶 0.15
DKP(磷酸氢二钾) 0.20
50％柠檬酸溶液 0.70
水 至100％
表1
将DKP(磷酸氢二钾)加入80％的可用水中，并混合15分钟。然后，加入大豆蛋白质分离物，将混合物加热到155-160°F，混合15分钟。然后，加入干混的糖和TCP(磷酸三钙)，再混合5分钟。接下来，将60/40MCC/低pH改性淀粉粉末分散在混合物中，同时保持温度为155-160°F，混合15分钟。然后加入MULTI-KEMFG60/70瓜尔胶，混合直至水合，或者混合约10分钟。然后将产品冷却到100-110°F。然后将果汁浓缩物和柠檬酸稀释在剩余的可用水中，加到制剂中，混合5分钟。然后加入消泡剂(HI-MARS-030-FG，0.1-0.2％，来自办公室位于罗得岛州林肯市(Lincoln，RI)的油化学公司(OilChem))，然后在需要时针对任何水分损失进行调节。然后在195°F对产品进行巴氏杀菌15秒。然后将产品冷却到165°F，以2500psi的两级压力(2000psi，500psi)通过MantonGaulin均化器。最后，将混合物冷却到20℃并装瓶。产品的pH为4.35，粘度为51.0cp，在4℃储存6周之后能通过发明人的稳定性测试。
实施例3：大豆蛋白饮料-低pH饮料
使用0.50％的60/40MCC/低pH改性淀粉(INSCOSITYTMB656)组合物以及0.15％的加入的MULTI-KEMFG60/70瓜尔胶制备样品。低pH饮料制剂包含表2中所示重量百分数的各成分。
制剂，7.5g蛋白质/8盎司份 重量％
苹果果汁浓缩物(38.5白利糖度) 4.50
糖 8.00
大豆蛋白质分离物XT 40N 3.00
TCP 0.10
60/40MCC/低pH改性淀粉 0.50
MULTI-KEM FG 60/70瓜尔胶 0.15
DKP 0.20
50％柠檬酸溶液 0.70
水 至100％
表2
将DKP加入80％的可用水中，并混合15分钟。然后，加入大豆蛋白质分离物，将混合物加热到155-160°F，混合15分钟。然后，加入干混的糖和TCP，再混合5分钟。接下来，将60/40MCC/低pH改性淀粉(INSCOSITYTMB656)粉末分散在混合物中，同时保持温度为155-160°F，混合15分钟。然后加入MULTI-KEMFG60/70瓜尔胶，混合直至水合，或者混合约10分钟。然后将产品冷却到100-110°F。然后将果汁浓缩物和柠檬酸稀释在剩余的可用水中，加到制剂中，混合5分钟。然后加入消泡剂(HI-MARS-030-FG，0.1-0.2％)，然后在需要时针对任何水分损失进行调节。然后在195°F对产品进行巴氏杀菌15秒。然后将产品冷却到165°F，以2500psi的两级压力(2000psi，500psi)通过MantonGaulin均化器。最后，将混合物冷却到20℃并装瓶。产品的pH为4.34，粘度为54.0cp，在4℃储存6周之后能通过发明人的稳定性测试。
实施例4：60/40MCC/玉米淀粉NF，B700
在5加仑Hobart混合机中，将860.8克微晶纤维素(MCC)湿饼和254.2克天然未改性的玉米淀粉(B700，来自总部位于爱荷华州慕斯卡亭的谷物加工公司)混合，得到MCC与淀粉固体比为60/40重量份。使混合物在共旋转双螺杆挤出机中通过数次，对混合物进行剪切，对微晶聚集体进行研磨。得到的挤出物的稠度为不滑，使得能对其进行高工作曲线处理，以便形成胶状微晶纤维素颗粒。
将278.75克MCC/淀粉挤出物分散在2721.25克蒸馏水中。使得到的浆液以2500psi通过MantonGaulin均化器，喷雾干燥，形成粉末。如下所述进行喷雾干燥：将均化后的浆液输送到3英尺(0.9144米)Bowen喷雾干燥器中，该喷雾干燥器使用0.1英寸(0.00254米)开口的喷嘴雾化器。利用可变给料的Moyno泵以一定的速率将浆液输送到干燥器中，提供所需的出口温度。喷雾干燥器工作时的进口/出口空气温度约为225°F/125°F。根据给料性质如粘度以及得到的干燥产品的特性以及随后的产率，调节喷雾干燥条件。
使用40流体盎司Waring掺混机(变阻器设定值保持110伏5分钟)将得到的粉末分散在水中。对得到的分散体进行显微镜评价表明，MCC颗粒得到有效研磨并均匀分散。
实施例5：大豆蛋白饮料-低pH饮料
使用0.50％的60/40MCC/玉米淀粉NF(B700)组合物以及0.15％的加入的MULTI-KEMFG60/70瓜尔胶制备样品。低pH饮料制剂包含表3中所示重量百分数的各成分。
制剂，7.5g蛋白质/8盎司份 重量％
苹果果汁浓缩物(38.5白利糖度) 4.50
糖 8.00
大豆蛋白质分离物XT 40N 3.00
TCP 0.10
60/40MCC/玉米淀粉NF(B700) 0.50
MULTI-KEM FG 60/70瓜尔胶 0.15
DKP 0.20
50％柠檬酸溶液 0.70
水 至100％
表3
将DKP加入80％的可用水中，并混合15分钟。然后，加入大豆蛋白质分离物，将混合物加热到155-160°F，混合15分钟。然后，加入干混的糖和TCP，再混合5分钟。接下来，将60/40MCC/玉米淀粉NF粉末分散在混合物中，同时保持温度为155-160°F，混合15分钟。然后加入MULTI-KEMFG60/70瓜尔胶，混合直至水合，或者混合约10分钟。然后将产品冷却到100-110°F。然后将果汁浓缩物和柠檬酸稀释在剩余的可用水中，加到制剂中，混合5分钟。然后加入消泡剂(HI-MARS-030-FG，0.1-0.2％)，然后在需要时针对任何水分损失进行调节。然后在195°F对产品进行巴氏杀菌15秒。然后将产品冷却到165°F，以2500psi的两级压力(2000psi，500psi)通过MantonGaulin均化器。最后，将混合物冷却到20℃并装瓶。产品的pH为4.34，粘度为125.0cp，在4℃储存1周之后不能通过发明人的稳定性测试。虽然该产品不能通过低pH饮料的稳定性测试，但是纯的玉米淀粉可有效用于中性pH饮料或其他食品应用。
实施例6：60/40MCC/低pH改性淀粉
在5加仑Hobart混合机中，将860.8克微晶纤维素(MCC)湿饼和255.3克低pH改性淀粉(PUREGELTMB-994，来自总部位于爱荷华州慕斯卡亭的谷物加工公司)混合，得到MCC与低pH改性淀粉固体比为60/40重量份。使混合物在共旋转双螺杆挤出机中通过数次，对混合物进行剪切，对微晶聚集体进行研磨。得到的挤出物的稠度为不滑，使得能对其进行高工作曲线处理，以便形成胶状微晶纤维素颗粒。
将279.04克MCC/低pH改性淀粉挤出物分散在27220.96克蒸馏水中。使得到的浆液以2500psi通过MantonGaulin均化器，用K2CO3缓冲到pH约为8.0，加热到185°F保持5分钟，喷雾干燥，形成粉末。如下所述进行喷雾干燥：将均化后的浆液输送到3英尺(0.9144米)Bowen喷雾干燥器中，该喷雾干燥器使用0.1英寸(0.00254米)开口的喷嘴雾化器。利用可变给料的Moyno泵以一定的速率将浆液输送到干燥器中，提供所需的出口温度。喷雾干燥器工作时的进口/出口空气温度约为225°F/125°F。根据给料性质如粘度以及得到的干燥产品的特性以及随后的产率，调节喷雾干燥条件。
使用40流体盎司Waring掺混机(变阻器设定值保持110伏5分钟)将得到的粉末分散在水中。对得到的分散体进行显微镜评价表明，MCC颗粒得到有效研磨并均匀分散。
实施例7：大豆蛋白饮料-低pH饮料
使用0.45％的60/40MCC/低pH改性淀粉(PUREGELTM994)组合物以及0.15％的加入的MULTI-KEMFG60/70瓜尔胶制备样品。低pH饮料制剂包含表4中所示重量百分数的各成分。
制剂，7.5g蛋白质/8盎司份 重量％
苹果果汁浓缩物(38.5白利糖度) 4.50
糖 8.00
大豆蛋白质分离物XT 40N 3.00
TCP 0.10
60/40MCC/低pH改性淀粉 0.45
MULTI-KEM FG 60/70瓜尔胶 0.15
DKP 0.20
50％柠檬酸溶液 0.70
水 至100％
表4
将DKP加入80％的可用水中，并混合15分钟。然后，加入大豆蛋白质分离物，将混合物加热到155-160°F，混合15分钟。然后，加入干混的糖和TCP，再混合5分钟。接下来，将60/40MCC/低pH改性淀粉(PUREGELTMB994)粉末分散在混合物中，同时保持温度为155-160°F，混合15分钟。然后加入MULTI-KEMFG60/70瓜尔胶，混合直至水合，或者混合约10分钟。然后将产品冷却到100-110°F。然后将果汁浓缩物和柠檬酸稀释在剩余的可用水中，加到制剂中，混合5分钟。然后加入消泡剂(HI-MARS-030-FG，0.1-0.2％)，然后在需要时针对任何水分损失进行调节。然后在195°F对产品进行巴氏杀菌15秒。然后将产品冷却到165°F，以2500psi的两级压力(2000psi，500psi)通过MantonGaulin均化器。最后，将混合物冷却到20℃并装瓶。产品的pH为4.41，粘度为62.5cp，在4℃储存6周之后能通过发明人的稳定性测试。
实施例8：大豆蛋白饮料-低pH饮料
使用0.40％的60/40MCC/低pH改性淀粉(PUREGELTMB994)组合物以及0.18％的加入的MULTI-KEMFG60/70瓜尔胶制备样品。低pH饮料制剂包含表5中所示重量百分数的各成分。
制剂，7.5g蛋白质/8盎司份 重量％
苹果果汁浓缩物(38.5白利糖度) 4.50
糖 8.00
大豆蛋白质分离物XT 40N 3.00
TCP 0.10
60/40MCC/低pH改性淀粉(Pure Gel B994) 0.40
MULTI-KEM FG 60/70瓜尔胶 0.18
DKP 0.20
50％柠檬酸溶液 0.70
水 至100％
表5
将DKP加入80％的可用水中，并混合15分钟。然后，加入大豆蛋白质分离物，将混合物加热到155-160°F，混合15分钟。然后，加入干混的糖和TCP，再混合5分钟。接下来，将60/40MCC/低pH改性淀粉(PUREGELTMB994)粉末分散在混合物中，同时保持温度为155-160°F，混合15分钟。然后加入MULTI-KEMFG60/70瓜尔胶，混合直至水合，或者混合约10分钟。然后将产品冷却到100-110°F。然后将果汁浓缩物和柠檬酸稀释在剩余的可用水中，加到制剂中，混合5分钟。然后加入消泡剂(HI-MARS-030-FG，0.1-0.2％)，然后在需要时针对任何水分损失进行调节。然后在195°F对产品进行巴氏杀菌15秒。然后将产品冷却到165°F，以2500psi的两级压力(2000psi，500psi)通过MantonGaulin均化器。最后，将混合物冷却到20℃并装瓶。产品的pH为4.41，粘度为62.5cp，在4℃储存6周之后能通过发明人的稳定性测试。
实施例9：大豆蛋白饮料(低蛋白质)-低pH饮料
使用0.30％的60/40MCC/低pH改性淀粉(PUREGELTM994)组合物以及0.18％的加入的PROCOLDP-80瓜尔胶(来自办公室位于明尼苏达州明尼阿波利斯市(Minneapolis，MN)的波利普罗国际公司(PolyproInternationalInc.))制备样品。低pH饮料制剂包含表6中所示重量百分数的各成分。
制剂，1.75g蛋白质/8盎司份 重量％
梨汁浓缩物(70白利糖度) 1.00
糖 8.00
大豆蛋白质分离物Supro 783 0.69
60/40MCC/低pH改性淀粉(Pure Gel B994) 0.30
PROCOL DP-80瓜尔胶 0.18
50％柠檬酸溶液 0.50
水 至100％
表6
将大豆蛋白质分离物加入水中，将混合物加热到155-160°F，混合15分钟。接下来，将60/40MCC/低pH改性淀粉(PUREGELTMB994)粉末分散在混合物中，同时保持温度为155-160°F，混合15分钟。然后加入PROCOLDP-80瓜尔胶，混合直至水合，或者混合约10分钟。然后加入糖，再混合5分钟。然后将产品冷却到100-110°F。然后将果汁浓缩物和柠檬酸溶液加到制剂中，混合5分钟。然后在需要时针对任何水分损失进行调节。然后在250°F对产品进行巴氏杀菌6秒。然后将产品冷却到165°F，以2500psi的两级压力(2000psi，500psi)通过Niro均化器。最后，将混合物冷却到20℃并无菌装瓶。产品的pH为3.70，粘度为9.0cp，环境条件储存6周之后能通过发明人的稳定性测试。
实施例10：大豆蛋白饮料(低蛋白质)-低pH饮料
使用0.35％的60/40MCC/低pH改性淀粉(PUREGELTMB994)组合物以及0.18％的加入的PROCOLDP-80瓜尔胶制备样品。低pH饮料制剂包含表7中所示重量百分数的各成分。
制剂，1.75g蛋白质/8盎司份 重量％
梨汁浓缩物(70白利糖度) 1.00
糖 8.00
大豆蛋白质分离物Supro 783 0.69
60/40MCC/低pH改性淀粉(Pure Gel B994) 0.35
PROCOL DP-80瓜尔胶 0.18
50％柠檬酸溶液 0.50
水 至100％
表7
将大豆蛋白质分离物加入水中，将混合物加热到155-160°F，混合15分钟。接下来，将60/40MCC/低pH改性淀粉(PUREGELTMB994)粉末分散在混合物中，同时保持温度为155-160°F，混合15分钟。然后加入PROCOLDP-80瓜尔胶，混合直至水合，或者混合约10分钟。然后加入糖，再混合5分钟。然后将产品冷却到100-110°F。然后将果汁浓缩物和柠檬酸溶液加到制剂中，混合5分钟。然后在需要时针对任何水分损失进行调节。然后在250°F对产品进行巴氏杀菌6秒。然后将产品冷却到165°F，以2500psi的两级压力(2000psi，500psi)通过Niro均化器。最后，将混合物冷却到20℃并无菌装瓶。产品的pH为3.40，粘度为15.0cp，环境条件储存6周之后能通过发明人的稳定性测试。
实施例11：大豆蛋白饮料(低蛋白质)-低pH饮料
使用0.40％的60/40MCC/低pH改性淀粉(PUREGELTMB994)组合物以及0.18％的加入的PROCOLDP-80瓜尔胶制备样品。低pH饮料制剂包含表8中所示重量百分数的各成分。
制剂，1.75g蛋白质/8盎司份 重量％
梨汁浓缩物(70白利糖度) 1.00
糖 8.00
大豆蛋白质分离物Supro 783 0.69
60/40MCC/低pH改性淀粉(Pure Gel B994) 0.40
PROCOL DP-80瓜尔胶 0.18
50％柠檬酸溶液 0.50
水 至100％
表8
将大豆蛋白质分离物加入水中，将混合物加热到155-160°F，混合15分钟。接下来，将60/40MCC/低pH改性淀粉(PUREGELTMB994)粉末分散在混合物中，同时保持温度为155-160°F，混合15分钟。然后加入PROCOLDP-80瓜尔胶，混合直至水合，或者混合约10分钟。然后加入糖，再混合5分钟。然后将产品冷却到100-110°F。然后将果汁浓缩物和柠檬酸溶液加到制剂中，混合5分钟。然后在需要时针对任何水分损失进行调节。然后在250°F对产品进行巴氏杀菌6秒。然后将产品冷却到165°F，以2500psi的两级压力(2000psi，500psi)通过Niro均化器。最后，将混合物冷却到20℃并无菌装瓶。产品的pH为3.36，粘度为16.0cp，环境条件储存6周之后能通过发明人的稳定性测试。
实施例12：大豆蛋白饮料(低蛋白质)-低pH饮料
使用0.45％的60/40MCC/低pH改性淀粉(PUREGELTMB994)组合物以及0.15％的加入的PROCOLDP-80瓜尔胶制备样品。低pH饮料制剂包含表9中所示重量百分数的各成分。
表9
将大豆蛋白质分离物加入水中，将混合物加热到155-160°F，混合15分钟。接下来，将60/40MCC/低pH改性淀粉(PUREGELTMB994)粉末分散在混合物中，同时保持温度为155-160°F，混合15分钟。然后加入PROCOLDP-80瓜尔胶，混合直至水合，或者混合约10分钟。然后加入糖，再混合5分钟。然后将产品冷却到100-110°F。然后将果汁浓缩物和柠檬酸溶液加到制剂中，混合5分钟。然后在需要时针对任何水分损失进行调节。然后在250°F对产品进行巴氏杀菌6秒。然后将产品冷却到165°F，以2500psi的两级压力(2000psi，500psi)通过Niro均化器。最后，将混合物冷却到20℃并无菌装瓶。产品的pH为3.38，粘度为20.0cp，环境条件储存6周之后能通过发明人的稳定性测试。
实施例13：缓冲的60/40MCC/低pH改性淀粉
在5加仑Hobart混合机中，将860.8克微晶纤维素(MCC)湿饼和257.2克低pH改性淀粉(INSCOSITYB656)混合，得到MCC与低pH改性淀粉固体比为60/40重量份。使混合物在共旋转双螺杆挤出机中通过数次，对混合物进行剪切，对微晶聚集体进行研磨。得到的挤出物的稠度为不滑，使得能对其进行高工作曲线处理，以便形成胶状微晶纤维素颗粒。
将279.51克MCC/低pH改性淀粉挤出物分散在2720.49克蒸馏水中。使得到的浆液以2500psi通过MantonGaulin均化器，用K2CO3缓冲到pH约为8.0，喷雾干燥，形成粉末。如下所述进行喷雾干燥：将均化后的浆液输送到3英尺(0.9144米)Bowen喷雾干燥器中，该喷雾干燥器使用0.1英寸(0.00254米)开口的喷嘴雾化器。利用可变给料的Moyno泵以一定的速率将浆液输送到干燥器中，提供所需的出口温度。喷雾干燥器工作时的进口/出口空气温度约为225°F/125°F。根据给料性质如粘度以及得到的干燥产品的特性以及随后的产率，调节喷雾干燥条件。
使用40流体盎司Waring掺混机(变阻器设定值保持110伏5分钟)将得到的粉末分散在水中。对得到的分散体进行显微镜评价表明，MCC颗粒得到有效研磨并均匀分散。
实施例14：大豆蛋白饮料-低pH饮料
使用0.30％的缓冲的60/40MCC/低pH改性淀粉(INSCOSITYB656)组合物以及0.18％的加入的MULTI-KEMFG60/70瓜尔胶制备样品。低pH饮料制剂包含表10中所示重量百分数的各成分。
表10
将DKP加入80％的可用水中，混合15分钟。然后加入大豆蛋白质分离物，将混合物加热到155-160°F，混合15分钟。然后加入干混的糖和TCP，再混合5分钟。接下来，将缓冲的60/40MCC/低pH改性淀粉(INSCOSITYB656)粉末分散在混合物中，同时保持温度为155-160°F，混合15分钟。然后加入MULTI-KEMFG60/70瓜尔胶，混合直至水合，或者混合约10分钟。然后将产品冷却到100-110°F。然后将果汁浓缩物和柠檬酸在剩余的可用水中稀释，加到制剂中，混合5分钟。然后加入消泡剂(HI-MARS-030-FG，0.1-0.2％)，然后在需要时针对任何水分损失进行调节。然后在195°F对产品进行巴氏杀菌15秒。然后将产品冷却到165°F，以2500psi的两级压力(2000psi，500psi)通过MantonGaulin均化器。最后，将混合物冷却到20℃并装瓶。产品的pH为4.17，粘度为56.5cp，在4℃储存6周之后能通过发明人的稳定性测试。
实施例15：45/30/25MCC/低pH改性淀粉/瓜尔胶
在5加仑Hobart混合机中，将860.8克微晶纤维素(MCC)湿饼和255.3克低pH改性淀粉(INSCOSITYB994)混合，得到MCC与低pH改性淀粉固体比为60/40重量份。使混合物在共旋转双螺杆挤出机中通过数次，对混合物进行剪切，对微晶聚集体进行研磨。得到的挤出物的稠度为不滑，使得能对其进行高工作曲线处理，以便形成胶状微晶纤维素颗粒。
将209.28克MCC/低pH改性淀粉挤出物和41.48克PROCOLDP-80瓜尔胶分散在2749.24克蒸馏水中。得到45/30/25MCC/低pH改性淀粉/瓜尔胶固体比。使得到的浆液以2500psi通过MantonGaulin均化器，喷雾干燥，形成粉末。如下所述进行喷雾干燥：将均化后的浆液输送到3英尺(0.9144米)Bowen喷雾干燥器中，该喷雾干燥器使用0.1英寸(0.00254米)开口的喷嘴雾化器。利用可变给料的Moyno泵以一定的速率将浆液输送到干燥器中，提供所需的出口温度。喷雾干燥器工作时的进口/出口空气温度约为225°F/125°F。根据给料性质如粘度以及得到的干燥产品的特性以及随后的产率，调节喷雾干燥条件。
得到水分散性胶状MCC粉末。分散在去离子水中的时候，其2.6％的分散体表现出初始布鲁克菲尔德(Brookfield)粘度为2000cp，静置24小时之后的粘度为3800cp。
实施例16：大豆蛋白饮料(低蛋白质)-低pH饮料
使用0.60％的45/30/25MCC/低pH改性淀粉(INSCOSITYB994)/瓜尔胶(PROCOLDP-80)组合物制备样品。低pH饮料制剂包含表11中所示重量百分数的各成分。
表11
将大豆蛋白质分离物加入水中，将混合物加热到155-160°F，混合15分钟。接下来，将45/30/25MCC/低pH改性淀粉(INSCOSITYB994)/瓜尔胶(PROCOLDP-80)粉末分散在混合物中，同时保持温度为155-160°F，混合15分钟。然后加入糖，再混合5分钟。然后将产品冷却到100-110°F。然后将果汁浓缩物和柠檬酸溶液加到制剂中，混合5分钟。然后在需要时针对任何水分损失进行调节。然后在250°F对产品进行巴氏杀菌6秒。然后将产品冷却到165°F，以2500psi的两级压力(2000psi，500psi)通过Niro均化器。最后，将混合物冷却到20℃并无菌装瓶。产品的pH为3.61，粘度为24.0cp，环境条件储存6周之后能通过发明人的稳定性测试。
实施例17：大豆蛋白饮料(低蛋白质)-低pH饮料
使用0.40％的45/30/25MCC/低pH改性淀粉(INSCOSITYB994)/瓜尔胶(PROCOLDP-80)组合物制备样品。低pH饮料制剂包含表12中所示重量百分数的各成分。
表12
将大豆蛋白质分离物加入水中，将混合物加热到155-160°F，混合15分钟。接下来，将45/30/25MCC/低pH改性淀粉(INSCOSITYB994)/瓜尔胶(PROCOLDP-80)粉末分散在混合物中，同时保持温度为155-160°F，混合15分钟。然后加入糖，再混合5分钟。然后将产品冷却到100-110°F。然后将果汁浓缩物和柠檬酸溶液加到制剂中，混合5分钟。然后在需要时针对任何水分损失进行调节。然后在250°F对产品进行巴氏杀菌6秒。然后将产品冷却到165°F，以2500psi的两级压力(2000psi，500psi)通过Niro均化器。最后，将混合物冷却到20℃并无菌装瓶。产品的pH为3.68，粘度为14.0cp，环境条件储存6周之后能通过发明人的稳定性测试。
实施例18：大豆蛋白饮料(低蛋白质)-低pH饮料
使用0.40％的45/30/25MCC/低pH改性淀粉(INSCOSITYB994)/瓜尔胶(PROCOLDP-80)组合物制备样品。低pH饮料制剂包含表13中所示重量百分数的各成分。
表13
将大豆蛋白质分离物加入水中，将混合物加热到155-160°F，混合15分钟。接下来，将45/30/25MCC/低pH改性淀粉(INSCOSITYB994)/瓜尔胶(PROCOLDP-80)粉末分散在混合物中，同时保持温度为155-160°F，混合15分钟。然后加入糖，再混合5分钟。然后将产品冷却到100-110°F。然后将果汁浓缩物和柠檬酸溶液加到制剂中，混合5分钟。然后在需要时针对任何水分损失进行调节。然后在250°F对产品进行巴氏杀菌6秒。然后将产品冷却到165°F，以2500psi的两级压力(2000psi，500psi)通过Niro均化器。最后，将混合物冷却到20℃并无菌装瓶。产品的pH为4.17，粘度为14.0cp，环境条件储存6周之后能通过发明人的稳定性测试。
实施例19：大豆蛋白饮料(低蛋白质)-低pH饮料
使用0.50％的45/30/25MCC/低pH改性淀粉(INSCOSITYB994)/瓜尔胶(PROCOLDP-80)组合物制备样品。低pH饮料制剂包含表14中所示重量百分数的各成分。
表14
将大豆蛋白质分离物加入水中，将混合物加热到155-160°F，混合15分钟。接下来，将45/30/25MCC/低pH改性淀粉(INSCOSITYB994)/瓜尔胶(PROCOLDP-80)粉末分散在混合物中，同时保持温度为155-160°F，混合15分钟。然后加入糖，再混合5分钟。然后将产品冷却到100-110°F。然后将果汁浓缩物和柠檬酸溶液加到制剂中，混合5分钟。然后在需要时针对任何水分损失进行调节。然后在250°F对产品进行巴氏杀菌6秒。然后将产品冷却到165°F，以2500psi的两级压力(2000psi，500psi)通过Niro均化器。最后，将混合物冷却到20℃并无菌装瓶。产品的pH为3.63，粘度为21.50cp，环境条件储存6周之后能通过发明人的稳定性测试。
实施例20：大豆蛋白饮料(低蛋白质)-低pH饮料
使用0.50％的45/30/25MCC/低pH改性淀粉(INSCOSITYB994)/瓜尔胶(PROCOLDP-80)组合物制备样品。低pH饮料制剂包含表15中所示重量百分数的各成分。
表15
将大豆蛋白质分离物加入水中，将混合物加热到155-160°F，混合15分钟。接下来，将45/30/25MCC/低pH改性淀粉(INSCOSITYB994)/瓜尔胶(PROCOLDP-80)粉末分散在混合物中，同时保持温度为155-160°F，混合15分钟。然后加入糖，再混合5分钟。然后将产品冷却到100-110°F。然后将果汁浓缩物和柠檬酸溶液加到制剂中，混合5分钟。然后在需要时针对任何水分损失进行调节。然后在250°F对产品进行巴氏杀菌6秒。然后将产品冷却到165°F，以2500psi的两级压力(2000psi，500psi)通过Niro均化器。最后，将混合物冷却到20℃并无菌装瓶。产品的pH为4.19，粘度为24.0cp，环境条件储存6周之后能通过发明人的稳定性测试。
实施例21：45/30/25MCC/低pH改性淀粉/瓜尔胶
在5加仑Hobart混合机中，将860.8克微晶纤维素(MCC)湿饼和255.3克低pH改性淀粉(INSCOSITYB994)混合，得到MCC与低pH改性淀粉固体比为60/40重量份。使混合物在共旋转双螺杆挤出机中通过数次，对混合物进行剪切，对微晶聚集体进行研磨。得到的挤出物的稠度为不滑，使得能对其进行高工作曲线处理，以便形成胶状微晶纤维素颗粒。
将209.28克MCC/低pH改性淀粉挤出物和41.48克PROCOLDP-50瓜尔胶分散在2749.24克蒸馏水中。得到45/30/25MCC/低pH改性淀粉/瓜尔胶固体比。使得到的浆液以2500psi通过MantonGaulin均化器，喷雾干燥，形成粉末。如下所述进行喷雾干燥：将均化后的浆液输送到3英尺(0.9144米)Bowen喷雾干燥器中，该喷雾干燥器使用0.1英寸(0.00254米)开口的喷嘴雾化器。利用可变给料的Moyno泵以一定的速率将浆液输送到干燥器中，提供所需的出口温度。喷雾干燥器工作时的进口/出口空气温度约为225°F/125°F。根据给料性质如粘度以及得到的干燥产品的特性以及随后的产率，调节喷雾干燥条件。
得到水分散性胶状MCC粉末。分散在去离子水中的时候，其2.6％的分散体表现出初始布鲁克菲尔德粘度为1010cp，静置24小时之后的粘度为3100cp。
实施例22：大豆蛋白饮料(低蛋白质)-低pH饮料
使用0.50％的45/30/25MCC/低pH改性淀粉(INSCOSITYB994)/瓜尔胶(PROCOLDP-50)组合物制备样品。低pH饮料制剂包含表16中所示重量百分数的各成分。
表16
将大豆蛋白质分离物加入水中，将混合物加热到155-160°F，混合15分钟。接下来，将45/30/25MCC/低pH改性淀粉(INSCOSITYB994)/瓜尔胶(PROCOLDP-50)粉末分散在混合物中，同时保持温度为155-160°F，混合15分钟。然后加入糖，再混合5分钟。然后将产品冷却到100-110°F。然后将果汁浓缩物和柠檬酸溶液加到制剂中，混合5分钟。然后在需要时针对任何水分损失进行调节。然后在250°F对产品进行巴氏杀菌6秒。然后将产品冷却到165°F，以2500psi的两级压力(2000psi，500psi)通过Niro均化器。最后，将混合物冷却到20℃并无菌装瓶。产品的pH为3.65，粘度为24.0cp，环境条件储存3周之后因为浆液分离而不能通过发明人的稳定性测试。
实施例23：大豆蛋白饮料(低蛋白质)-低pH饮料
使用0.50％的45/30/25MCC/低pH改性淀粉(INSCOSITYB994)/瓜尔胶(PROCOLDP-50)组合物制备样品。低pH饮料制剂包含表17中所示重量百分数的各成分。
表17
将大豆蛋白质分离物加入水中，将混合物加热到155-160°F，混合15分钟。接下来，将45/30/25MCC/低pH改性淀粉(INSCOSITYB994)/瓜尔胶(PROCOLDP-50)粉末分散在混合物中，同时保持温度为155-160°F，混合15分钟。然后加入糖，再混合5分钟。然后将产品冷却到100-110°F。然后将果汁浓缩物和柠檬酸溶液加到制剂中，混合5分钟。然后在需要时针对任何水分损失进行调节。然后在250°F对产品进行巴氏杀菌6秒。然后将产品冷却到165°F，以2500psi的两级压力(2000psi，500psi)通过Niro均化器。最后，将混合物冷却到20℃并无菌装瓶。产品的pH为4.27，粘度为21.0cp，环境条件储存3周之后因为浆液分离而不能通过发明人的稳定性测试。
比较例24：大豆蛋白饮料-低pH饮料
使用0.15％的MULTI-KEMFG60/70瓜尔胶制备样品。低pH饮料制剂包含表18中所示重量百分数的各成分。
制剂，7.5g蛋白质/8盎司份 重量％
苹果果汁浓缩物(38.5白利糖度) 4.50
糖 8.00
大豆蛋白质分离物XT 40N 3.00
TCP 0.10
MULTI-KEM FG 60/70瓜尔胶 0.15
DKP 0.20
50％柠檬酸溶液 0.70
水 至100％
表18
将DKP加入80％的可用水中，混合15分钟。然后加入大豆蛋白质分离物，将混合物加热到155-160°F，混合15分钟。然后加入干混的糖和TCP，再混合5分钟。然后加入MULTI-KEMFG60/70瓜尔胶，混合直至水合，或者混合约10分钟。然后将产品冷却到100-110°F。然后将果汁浓缩物和柠檬酸稀释在剩余的可用水中，加到制剂中，混合5分钟。然后加入消泡剂(HI-MARS-030-FG，0.1-0.2％)，然后在需要时针对任何水分损失进行调节。然后在195°F对产品进行巴氏杀菌15秒。然后将产品冷却到165°F，以2500psi的两级压力(2000psi，500psi)通过MantonGaulin均化器。最后将混合物冷却到20℃并装瓶。产品的pH为4.18，粘度为27.5cp，在4℃储存1周之后因为浆液分离而不能通过发明人的稳定性测试。
比较例25：大豆蛋白饮料-低pH饮料
使用1.00％的AMD783HM果胶制备样品。低pH饮料制剂包含表19中所示重量百分数的各成分。
制剂，7.5g蛋白质/8盎司份 重量％
苹果果汁浓缩物(38.5白利糖度) 4.50
糖 8.00
大豆蛋白质分离物XT 40N 3.00
TCP 0.10
AMD 783HM果胶 1.00
DKP 0.20
50％柠檬酸溶液 0.70
水 至100％
表19
将DKP加入80％的可用水中，混合15分钟。然后加入大豆蛋白质分离物，将混合物加热到155-160°F，混合15分钟。然后加入干混的糖和TCP，再混合5分钟。然后加入AMD783HM果胶，混合直至水合，或者混合约10分钟。然后将产品冷却到100-110°F。然后将果汁浓缩物和柠檬酸稀释在剩余的可用水中，加到制剂中，混合5分钟。然后加入消泡剂(HI-MARS-030-FG，0.1-0.2％)，然后在需要时针对任何水分损失进行调节。然后在195°F对产品进行巴氏杀菌15秒。然后将产品冷却到165°F，以2500psi的两级压力(2000psi，500psi)通过MantonGaulin均化器。最后将混合物冷却到20℃并装瓶。产品的pH为4.17，粘度为91.0cp，在4℃储存1周之后因为浆液分离而不能通过发明人的稳定性测试。
比较例26：大豆蛋白饮料(低蛋白质)-低pH饮料
使用0.35％的AMD783HM果胶制备样品。低pH饮料制剂包含表20中所示重量百分数的各成分。
制剂，1.75g蛋白质/8盎司份 重量％
梨汁浓缩物(70白利糖度) 1.00
糖 8.00
大豆蛋白质分离物Supro 783 0.69
AMD 783HM果胶 0.35
50％柠檬酸溶液 0.50
水 至100％
表20
将大豆蛋白质分离物加入水中，将混合物加热到155-160°F，混合15分钟。然后加入AMD783HM果胶，混合直至水合，或者混合约10分钟。然后加入糖，再混合5分钟。然后将产品冷却到100-110°F。然后将果汁浓缩物和柠檬酸溶液加到制剂中，混合5分钟。然后在需要时针对任何水分损失进行调节。然后在250°F对产品进行巴氏杀菌6秒。然后将产品冷却到165°F，以2500psi的两级压力(2000psi，500psi)通过Niro均化器。最后将混合物冷却到20℃并无菌装瓶。产品的pH为3.58，粘度为7.0cp，环境条件储存24小时之后因为沉降而不能通过发明人的稳定性测试。
实施例27：大豆蛋白饮料(低蛋白质)-低pH饮料
使用1.00％的60/40MCC/低pH改性淀粉(INSCOSITYB656)组合物制备样品。低pH饮料制剂包含表21中所示重量百分数的各成分。
制剂，7.5g蛋白质/8盎司份 重量％
苹果果汁浓缩物(38.5白利糖度) 4.50
糖 8.00
大豆蛋白质分离物XT 40N 3.00
TCP 0.10
60/40MCC/低pH改性淀粉(INSCOSITY B656) 1.00
DKP 0.20
50％柠檬酸溶液 0.70
水 至100％
表21
将DKP加入80％的可用水中，并混合15分钟。然后，加入大豆蛋白质分离物，将混合物加热到155-160°F，混合15分钟。然后，加入干混的糖和TCP，再混合5分钟。接下来，将60/40MCC/低pH改性淀粉(INSCOSITYB656)粉末分散在混合物中，同时保持温度为155-160°F，混合15分钟。然后将产品冷却到100-110°F。然后将果汁浓缩物和柠檬酸稀释在剩余的可用水中，加到制剂中，混合5分钟。然后加入消泡剂(HI-MARS-030-FG，0.1-0.2％)，然后在需要时针对任何水分损失进行调节。然后在195°F对产品进行巴氏杀菌15秒。然后将产品冷却到165°F，以2500psi的两级压力(2000psi，500psi)通过MantonGaulin均化器。最后，将混合物冷却到20℃并装瓶。产品的pH为4.46，粘度为38.5cp，在4℃储存24小时之后因为浆液分离而不能通过发明人的稳定性测试。虽然该产品不能通过低pH饮料的稳定性测试，但是不含瓜尔胶的MCC/低pH改性淀粉组合物能有效用于中性pH饮料或其他食品应用。
比较例28：大豆蛋白饮料(低蛋白质)-低pH饮料
以下比较例不包括淀粉。使用0.15％的MULTI-KEMFG60/70瓜尔胶制备样品。低pH饮料制剂包含表22中所示重量百分数的各成分。
制剂，7.5g蛋白质/8盎司份 重量％
苹果果汁浓缩物(38.5白利糖度) 4.50
糖 8.00
大豆蛋白质分离物XT 40N 3.00
TCP 0.10
NULTI-KEM FG 60/70瓜尔胶 0.15
DKP 0.20
50％柠檬酸溶液 0.70
水 至100％
表22
将DKP加入80％的可用水中，混合15分钟。然后加入大豆蛋白质分离物，将混合物加热到155-160°F，混合15分钟。然后加入干混的糖和TCP，再混合5分钟。然后加入MULTI-KEMFG60/70瓜尔胶，混合直至水合，或者混合约10分钟。然后将产品冷却到100-110°F。然后将果汁浓缩物和柠檬酸在剩余的可用水中稀释，加到制剂中，混合5分钟。然后加入消泡剂(HI-MARS-030-FG，0.1-0.2％)，然后在需要时针对任何水分损失进行调节。然后在195°F对产品进行巴氏杀菌15秒。然后将产品冷却到165°F，以2500psi的两级压力(2000psi，500psi)通过MantonGaulin均化器。最后将混合物冷却到20℃并装瓶。产品的pH为4.18，粘度为27.5cp，在4℃储存1周之后因为浆液分离而不能通过发明人的稳定性测试。
实施例29：60/40MCC/低pH改性木薯淀粉
在5加仑Hobart混合机中，将815.2克微晶纤维素(MCC)湿饼和267.6克低pH改性木薯淀粉混合，得到MCC与低pH改性淀粉固体比为60/40重量份。使混合物在共旋转双螺杆挤出机中通过数次，对混合物进行剪切，对微晶聚集体进行研磨。得到的挤出物的稠度为不滑，使得能对其进行高工作曲线处理，以便形成胶状微晶纤维素颗粒。
将270.70克MCC/低pH改性淀粉挤出物分散在2729.30克蒸馏水中。使得到的浆液以2500psi通过MantonGaulin均化器，喷雾干燥，形成粉末。如下所述进行喷雾干燥：将均化后的浆液输送到3英尺(0.9144米)Bowen喷雾干燥器中，该喷雾干燥器使用0.1英寸(0.00254米)开口的喷嘴雾化器。利用可变给料的Moyno泵以一定的速率将浆液输送到干燥器中，提供所需的出口温度。喷雾干燥器工作时的进口/出口空气温度约为225°F/125°F。根据给料性质如粘度以及得到的干燥产品的特性以及随后的产率，调节喷雾干燥条件。
使用40流体盎司Waring掺混机(变阻器设定值保持110伏5分钟)将得到的粉末分散在水中。对得到的分散体进行显微镜评价表明，MCC颗粒得到有效研磨并均匀分散。
实施例30：大豆蛋白饮料(低蛋白质)-低pH饮料
使用0.45％的60/40MCC/低pH改性木薯淀粉(FRIGEXHV,一种由木薯衍生的改性食品淀粉，来自办公室位于新泽西州布瑞吉沃特市(Bridgewater,NJ)的国民淀粉公司(NationalStarchLLC))组合物和0.15％的加入的PROCOLDP-130瓜尔胶(来自办公室位于巴基斯坦的HabgenTM)制备样品。
制剂，1.75g蛋白质/8盎司份 重量％
白葡萄果汁浓缩物(68白利糖度) 1.00
糖 8.00
大豆蛋白质分离物SUPRO 783 0.69
60/40MCC/低pH改性木薯淀粉(FRIGEX HV) 0.45
PROCOL DP-130瓜尔胶 0.15
50％柠檬酸溶液 0.25
水 至100％
将MCC/低pH改性木薯淀粉分散在水中，随后加入瓜尔胶，并混合15分钟。然后，将大豆蛋白质分离物加入水中，将混合物加热到155-160°F，混合15分钟。然后，加入糖，再混合5分钟。然后将产品冷却到100-110°F。然后将果汁浓缩物和柠檬酸溶液加到制剂中，混合5分钟。然后在需要时针对任何水分损失进行调节。然后使产品以2500psi的两级压力(2000psi，500psi)通过Niro均化器。然后将产品在250°F进行巴氏杀菌6秒。最后，将混合物冷却到20℃并无菌装瓶。产品在24小时之后的pH为4.17，粘度为8.0cp。
实施例31：包含60/40MCC/低pH改性玉米淀粉的色拉调料
按照以下制剂和程序，对60/40MCC/低pH改性玉米淀粉(PUREGELB994)进行测试。
色拉调料制剂 重量％
水 43.88
大豆油 40.00
醋,120g蒸馏白醋 5.00
糖 4.00
人工培养的酪乳粉 3.50
盐 2.00
MCC/低pH改性玉米淀粉60/40 0.30
粉状蛋黄 0.50
黄原胶 0.25
大蒜粉 0.18
洋葱粉 0.18
山梨酸钾 0.10
芥末粉 0.05
研磨黑胡椒 0.05
EDTA钙二钠 0.01
取25克可用水溶解山梨酸钾溶液。然后将MCC/淀粉加入剩余的可用水中，用Silverson混合机混合5分钟。之后，加入黄原胶和糖的干掺混物，再混合5分钟，或混合直至均匀结合。然后，将粉状蛋黄和芥末粉的干掺混物加入胶溶液中，再混合5分钟。然后缓慢加入大豆油，混合2分钟。然后加入除了盐和醋以外的剩余成分的干掺混物，再混合2分钟。然后加入醋、防腐剂溶液、和盐，混合2分钟。然后对产品进行脱气，研磨，装入容器中。
将样品储存在8盎司广口瓶中，在冷藏温度储存。在24小时、1周、2周、3周、和4周时间之后对产品的粘度和稳定性进行评价。使用BrookfieldRVT粘度计和#3纺锤体以10rpm对粘度进行测量。粘度结果如下所示：
24小时 1周 2周 3周 4周
6240cps 6130cps 6240cps 6280cps 6200cps
实施例32：包含60/40MCC/低pH改性玉米淀粉的奶制品烹调奶油
按照以下制剂和程序对包含60/40MCC/低pH改性玉米淀粉(PUREGELB994)的奶制品烹调奶油进行测试。
烹调奶油制剂 重量％
脱脂奶 84.95
奶油(40％脂肪) 12.50
NOVATION 3300 2.00
E471，来自OLEON 0.20
MCC/低pH改性玉米淀粉60/40 0.35
制备包含以下组分的干掺混物：NOVATION3300(一种基于木薯的功能原淀粉，来自办公室位于新泽西州布瑞吉沃特市的国民淀粉公司)，E471(radiamulsMG脂肪酸的单甘油酯和二甘油酯，来自总部位于比利时恩特维尔德(Ertvelde，Belgium)的奥利昂公司(Oleonnv))，以及60/40MCC/低pH改性玉米淀粉。将该干掺混物分散在牛奶和奶油的混合物中，在Stephan蒸煮器中加热到65℃。将产品混合15分钟，同时保持温度为65℃。然后将混合物预热到75℃，然后以120巴(第一级100巴/第二级20巴)进行均化。然后在142℃对产品进行灭菌3-5秒，冷却到15℃。将产品无菌装瓶，在4℃和22℃进行储存。1周之后，在4℃储存的产品的粘度为340.0cp，pH为6.92。产品具有良好的均匀外观，只能观察到一个相。1周之后，在22℃储存的产品的粘度为152.0cp，pH为6.77。产品具有良好的均匀外观，只能观察到一个相。
实施例33：MCC/淀粉/瓜尔胶组合物的凝胶强度
使用TA-Instruments流变仪(ARES-RFS3)，在1赫兹振荡应变扫描、20℃温度、1.8毫米间隙尺寸条件下，对MCC/淀粉与瓜尔胶的共掺混物的凝胶强度性质进行测试。MCC/淀粉样品都通过对60％MCC和40％淀粉的混合物进行共加工然后喷雾干燥而制备。淀粉混合物包含NATIONALFRIGEXHV木薯淀粉，PUREGELB994玉米淀粉，和NOVATION8300木薯淀粉。然后对MCC/淀粉与PROCOLDP-130瓜尔胶进行共掺混，其比例为75％MCC/淀粉和25％瓜尔胶，制成2.6％固体含量的凝胶分散体。
凝胶强度结果如图1中所示，该图显示，由化学改性玉米淀粉和木薯淀粉制成的MCC/淀粉+瓜尔胶组合物都表现出极佳的流变性质，而非化学改性木薯淀粉表现出不能接受的凝胶性质。为了进行比较，标准的FMC胶状CL611(MCC/CMC)(微晶纤维素和羧甲基纤维素钠，来自办公室位于宾夕法尼亚州费城(Philadelphia，PA)的FMC生物聚合物公司(FMCBioPolymer))作为对照样。
虽然已经在本文中显示和描述了本发明的一些优选实施方式，但是应该理解，这些实施方式仅通过举例方式提供。在不偏离本发明精神的前提下，本领域技术人员可以进行多种变化、修改和替换。因此，所附权利要求书意在涵盖落在本发明精神和范围之内的所有这些变化、修改和替换。

Claims (30)

1.一种制备水分散性组合物的方法，所述方法包括：
通过共研磨对微晶纤维素湿饼和至少一种淀粉进行共加工，形成包含胶状微晶纤维素和所述至少一种淀粉的混合物；和
随后干燥所述混合物；在所述干燥步骤前后，所述方法还包括将所述胶状微晶纤维素和至少一种淀粉的混合物与另外的水胶体掺混，所述水胶体是瓜尔胶或黄原胶，
其中所述淀粉包含羟丙基木薯淀粉、羟丙基玉米淀粉或其混合物。
2.如权利要求1所述的制备组合物的方法，其特征在于，所述共研磨包括对所述混合物进行共挤出。
3.如权利要求1所述的制备组合物的方法，其特征在于，所述水胶体是瓜尔胶。
4.如权利要求1所述的制备组合物的方法，其特征在于，所述淀粉是羟丙基二淀粉磷酸酯木薯淀粉或羟丙基二淀粉磷酸酯玉米淀粉。
5.如权利要求1所述的制备组合物的方法，其特征在于，所述至少一种淀粉的含量为所述混合物的10-35重量％。
6.如权利要求1所述的制备组合物的方法，其特征在于，所述方法包括：
将所述混合物与所述选自黄原胶和瓜尔胶的水胶体一起分散在水中，形成分散体；和
干燥所述分散体，获得干燥的胶状微晶纤维素组合物。
7.如权利要求6所述的制备组合物的方法，其特征在于，所述干燥通过将所述分散体共喷雾干燥进行。
8.如权利要求6所述的制备组合物的方法，其特征在于，所述方法还包括：
将干燥的胶状微晶纤维素组合物分散在水性介质中。
9.如权利要求1所述的制备组合物的方法，其特征在于，所述羟丙基木薯淀粉包括羟丙基二磷酸酯木薯淀粉、羟丙基木薯淀粉及其混合物。
10.一种通过如权利要求1所述的方法制备的用于食品应用中的干燥的水分散性组合物。
11.如权利要求10所述的组合物，其特征在于，与单独的微晶纤维素颗粒相比，所述经共加工的混合物具有较大的负表面电荷。
12.如权利要求11所述的组合物，其特征在于，所述负表面电荷防止在低pH环境中出现絮凝。
13.如权利要求10所述的组合物，其特征在于，所述干燥的水分散性组合物在食品产品中赋予蛋白质稳定性、浆液稳定性、热稳定性、肌理质地改进、泡沫稳定性、加强的淀粉性质和粘度控制中的至少一种性质。
14.如权利要求10所述的组合物，其特征在于，所述食品应用是低pH饮料。
15.如权利要求10所述的组合物，其特征在于，所述食品应用是中性饮料。
16.如权利要求10所述的组合物，其特征在于，所述食品应用是充气食品。
17.如权利要求10所述的组合物，其特征在于，所述食品应用选自果汁、巧克力饮品、奶制品产品、馅料、布丁、烘焙品、冷冻甜品、沙司、调料、蛋黄酱和人工培养产品。
18.一种通过权利要求1所述方法制备的水分散性组合物，所述组合物包含：
经过共加工的胶状微晶纤维素湿饼和至少一种淀粉的混合物，其中所述胶状微晶纤维素至少部分地被包含至少一种淀粉的屏障分散剂包覆，
和选自黄原胶或瓜尔胶的水胶体，
其中所述淀粉包含羟丙基木薯淀粉、羟丙基玉米淀粉或其混合物。
19.如权利要求18所述的水分散性组合物，其特征在于，经过共加工的混合物的凝胶强度等于或大于2帕。
20.一种通过权利要求1所述方法制备的低pH饮料组合物，所述组合物包含：
胶状微晶纤维素，其至少部分地被包含至少一种低pH稳定淀粉的屏障分散剂包覆；
选自瓜尔胶或黄原胶的水胶体；
蛋白质；和
水性介质，其中所述低pH饮料的pH小于5，
其中所述淀粉包含羟丙基木薯淀粉、羟丙基玉米淀粉或其混合物。
21.如权利要求20所述的低pH饮料组合物，其特征在于，所述蛋白质是大豆蛋白。
22.如权利要求20所述的低pH饮料组合物，其特征在于，所述蛋白质是豆类蛋白。
23.如权利要求20所述的低pH饮料组合物，其特征在于，所述蛋白质是乳清。
24.如权利要求20所述的低pH饮料组合物，其特征在于，所述蛋白质是奶制品乳清。
25.如权利要求20所述的低pH饮料组合物，其特征在于，所述蛋白质选自豌豆蛋白、油菜籽蛋白、芥菜籽蛋白、玉米蛋白、小麦麸质、植物乳清蛋白、酪蛋白及其混合物。
26.如权利要求20所述的低pH饮料组合物，其特征在于，所述组合物的粘度小于100cp。
27.一种制备低pH饮料组合物的方法，所述方法包括将如权利要求12所述的水分散性组合物和蛋白质分散在水性介质中。
28.一种通过权利要求1所述方法制备的低pH饮料组合物，所述组合物包含：
胶状微晶纤维素，其至少部分地被包含羟丙基二淀粉磷酸酯玉米淀粉或羟丙基二淀粉磷酸酯木薯淀粉或其混合物的屏障分散剂包覆；
瓜尔胶；
大豆蛋白；和
水性介质，其中所述低pH饮料的pH小于5。
29.一种通过权利要求1所述方法制备的用于食品应用的组合物，其包含经过共加工的胶状微晶纤维素湿饼和至少一种淀粉的混合物，其中所述胶状微晶纤维素至少部分地被所述至少一种淀粉包覆，
其中所述淀粉包含羟丙基木薯淀粉、羟丙基玉米淀粉或其混合物。
30.如权利要求29所述的用于食品应用的组合物，其特征在于，所述食品应用选自：冰淇淋、烹调奶油、沙司和甜品奶油。
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