CN102940299A - 非蛋白质起泡组合物及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

提供一种无蛋白质溶质起泡组合物，它含有碳水化合物颗粒，所述颗粒具有大量容纳截留的受压气体的空隙。该组合物可包含表面活性剂，并可包含在食品，例如饮料混合物或速溶食品中。此外，提供一种制备起泡组合物的方法，其中，加热无蛋白质可溶起泡颗粒，并对无蛋白质可溶起泡颗粒施加超过大气压的外部压力。冷却可溶起泡颗粒并释放外部气压，导致受压气体保留在起泡组合物的内部空隙中。

Description

非蛋白质起泡组合物及其制备方法
本申请是2005年8月17日申请的中国国家申请号为200580035342.6，国际申请号为PCT/US2005/029261，发明名称为“非蛋白质起泡组合物及其制备方法”的发明专利申请的分案申请。
发明领域
本发明涉及可溶起泡组合物，尤其是起泡的无蛋白质组合物。
发明背景
某些按常规制备的食品包括发泡或起泡。例如，卡布齐诺、奶昔和某些汤会发泡或起泡。尽管某些消费者优选按常规制备的食品，但其他消费者更加需要消费者制作的速溶食品替代品的方便。为满足消费者喜好，通过开发与按常规制备的食品具有相同或相近特性的速溶食品，加工业已经开发出各种速溶食品，它们为消费者提供他们针对方便速溶食品所需要的食品。厂商面对的一个挑战是如何生产使速溶食品发泡或起泡的食物制品。
用于配制发泡或起泡的速溶食品的一个现有解决方案是通过采用一在液体中复原就产生泡沫的粉状起泡组合物。已经用起泡粉末组合物赋予大量食品和饮料发泡或起泡特性。例如，已经采用与水、牛奶或其它适当的液体合并的起泡组合物，赋予速溶卡布齐诺和其它咖啡混合物、速溶清凉饮料混合物、速溶汤混合物、速溶奶昔混合物、速溶甜食浇头、速溶调味汁、热或冷的谷类食品等等发泡或起泡特性。
可用于产生起泡或发泡的注气起泡乳油的某些实例公开于美国专利4,438,147和EP 0458310中。更近一段时间，美国专利6,129,943公开了通过使气化碳水化合物与蛋白质和类脂合并所制备的起泡奶油。采用该技术，可能避免喷雾干燥前液体奶油组合物的气体注入。
EP 0813815B1公开了一种起泡奶油组合物，它是注气起泡奶油或是含有化学碳酸饱和成分的奶油，含有过量20％重量的蛋白质。所述粉末具有基本成分、蛋白质、类脂和填料，填料具体是可溶于水的碳水化合物。需要高含量的蛋白质，以得到具有取用性的搅打起泡的、奶油状紧密泡沫。
美国专利6,713,113提供了一种现有起泡组合物，它公开了一种由含碳水化合物、蛋白质和截留的受压气体的基质组成的粉状可溶起泡成分。然而，含有碳水化合物和蛋白质的粉状成分易受非氧化的褐变反应，这会不利地影响到已包装食品的外观、风味和贮存期限。这些复杂化学反应发生于蛋白质和碳水化合物，尤其是还原糖之间，形成可严重变色和降低食品风味质量的聚合色素。已经发现，可不须采用碳水化合物和蛋白质成分，制备含有截留的受压气体的高效起泡组合物。在通常用于食品加工的高温下，会很快发生褐变，对褐变的敏感性会限制用于制备前述现有技术所公开的类型的起泡组合物的加热条件的范围。
如WO-A-2004/019699中所述，一种可能的解决方案可以是采用基本上仅含蛋白质的组合物。然而，采用蛋白质本身也有某些难题。更重要的是，在已公开的专利申请中的所有已公开实施例都含有碳水化合物。
美国专利6,168,819描述了含有蛋白质、类脂和载体的粒状奶油，其中超过50％重量的蛋白质是部分变性的乳清蛋白质，该部分变性乳清蛋白质有40-90％变性。奶油的总蛋白质含量介于3-30％重量，优选介于10-15％重量。该奶油特别适用于起泡奶油组合物。当加至煮好的热咖啡饮料时，该起泡乳油组合物产生大量乳油状半固体泡沫。
美国专利6,174,557描述了速溶粒状干混合物组合物，它一经在水中复原，就生成表面泡沫带花纹外观的卡布齐诺饮料。通过脱气和随后的冻干咖啡提取液，生成具有可快速溶解的外表面层和可缓慢溶解的更大的内芯层的颗粒，制成该干混合物组合物。该制品的密度为至少0.3g/cc。
美国专利公开2003/0026836公开了一种制备基于碳水化合物的药物或食物的片剂或散剂的方法，它包括对含有饮料基本组分(例如可溶咖啡、泡沫粉末、糖和奶油)的片剂或散剂加压和加温，以制成一与水接触就具有增加的溶解性或分散性的片剂或散剂。此外，公开了一种促进片剂或非起泡散剂的溶解或分散的方法，它通过使片剂或散剂经受加压气体，以使气体进入其中，从而促进与水接触时片剂或散剂的溶解或分散。值得注意的是，其中所提供的化学合成的可溶组合物的所有实例都是含有蛋白质的基于碳水化合物的散剂或片剂组合物，其中的操作实施例证明了含有截留气体的片剂的溶解得到改善。然而，含有截留气体的起泡或不起泡的散剂的溶解或分散性的改善并未在其中任何操作实施例中加以证明。
这些新近的合并物以及许多现有产品的缺点在于，同时存在蛋白质和碳水化合物。更重要的是，即使是涉及形成基本上只有蛋白质的组合物的技术，例如WO-A-2004/019699，也未能公开无碳水化合物的操作实施例。WO-A-2004/019699的起泡组合物(构成了其中所公开的所有操作实施例的基础)含有5％重量的碳水化合物甘油。事实上，没有一种相关的现有技术公开实现无蛋白质的起泡碳水化合物组合物的操作实施例或任何简化。蛋白质可与碳水化合物反应，尤其是当加热时。绝大部分时间，这些(美拉德)反应导致不希望的着色和/或异味的形成。当产物保持在较高温度一段时间，以及往往如果保持在较高温度一段延长的时间时，则这类反应通常发生在加工或制作期间。上文所讨论的文献中所描述的产物的大部分制备过程中，尤其是描述于美国专利6,168,819的制备过程中，在升高的温度下用延长的时间气化粉末。而且，与用来制备粉状起泡组合物的碳水化合物相比，蛋白质一般更加昂贵且在水中一般具有更低的溶解度和更高的粘度。因此，采用蛋白质会引起加工困难和增加起泡组合物的成本。例如，蛋白质溶液，甚至含有蛋白质的碳水化合物溶液也许不得不以水中的极低的浓度制备，以避免过高的粘度，并得以喷雾干燥。此外，加工期间受热或接触酸性食品成分例如咖啡粉末时，许多蛋白质还易于损失官能度或溶解度。最终，当在水或其它液体中复原时，粉状起泡组合物中蛋白质的存在会降低这些起泡组合物的溶解度或分散性，以及含有这些起泡组合物的混合物中其它成分的溶解度或分散性。
尽管可使用起泡咖啡添加剂，但仍需要粉状无蛋白质可溶起泡组合物，它一经复原，就表现出真正的卡布齐诺饮料行家所希望的泡沫特性。例如，目前制成的卡布齐诺饮料缺乏足够的泡沫，泡沫消散太快，或者这二者都有。此外，既然目前的起泡咖啡添加剂包含碳水化合物和蛋白质组分，希望避免这两种组分之一的、限制饮食的人们就不能消费任何现有起泡咖啡添加剂。因此，含有粉状无蛋白质可溶起泡组合物的起泡咖啡添加剂是人们希望的，它提供常规制作的卡布齐诺饮料的泡沫特性。
发明概述
本发明涉及非蛋白质，即无蛋白质起泡组合物，它提供优异的抗褐变性并能提供其它优点。例如，无蛋白质起泡组合物具有降低的变应原性和微生物敏感性。这些经改良的起泡组合物可用于大量的热和冷可溶饮料混合物和其它速溶食品，以提供发泡或起泡特性。
本发明的一种形式涉及起泡组合物，它包含含有碳水化合物颗粒的粉状无蛋白质可溶组合物，所述颗粒具有大量容纳截留的受压气体的空隙。在多个其它实施方案中，当环境条件下溶解于液体中时，可溶组合物释放至少约2cc，优选至少约5cc的气体/克组合物。组合物可进一步含有表面活性剂。
本发明的另一形式涉及包含无蛋白质可溶起泡颗粒的起泡组合物，所述颗粒含有碳水化合物，并具有大量容纳截留的受压气体的内部空隙。在将颗粒加热到至少玻璃化转变温度(Tg)的温度之前或同时，通过使颗粒经受超过大气压的外部气压，然后在以足以将加压气体截留在内部空隙中的方式释放外部气压之前或同时，使颗粒冷却至低于Tg的温度，制成起泡组合物。
本发明的又一形式涉及包含含有碳水化合物颗粒的无蛋白质可溶起泡组合物的可溶消费食品，所述颗粒具有大量容纳截留的受压气体的内部空隙。在多种其它形式中，可溶食品可包括饮料混合物，例如咖啡、可可或茶，例如速溶的咖啡、可可或茶，或者可溶消费产品可包括速溶食品，例如速溶甜品、速溶干酪制品、速溶谷类制品、速溶汤制品和速溶浇头制品。
本发明的还一形式涉及起泡组合物的制备方法，其中的方法包括加热含有碳水化合物、具有内部空隙的无蛋白质可溶起泡颗粒。向无蛋白质可溶起泡颗粒施加超过大气压的外部压力。冷却无蛋白质可溶起泡颗粒并释放外部气压，从而使受压气体保持在内部空隙。在其它供选择的方式中，外部压力的施加先于颗粒的加热，或者外部压力的施加与颗粒的加热同时进行。
本发明的起泡组合物的优点是，当用于配制速溶卡布齐诺混合物或其它产品时，一与适当的液体接触，就生成许多泡沫，这提供所需要的颜色、口感、密度、质地和稳定性。既然它不含蛋白质，与蛋白质有关的不利副作用，例如异味、美拉德反应和/或蛋白质和其它替代物之间的反应，就不会发生或至少被减少。
本发明的非蛋白质起泡组合物的又一性质在于惊人的泡沫稳定性，尤其是在现有技术中，由于起泡粉末的泡沫稳定性往往与蛋白质的存在相关。
另一优点是，本发明提供了具有高密度和高气体含量的起泡组合物。堆积密度往往大于约0.25g/cc，优选至少约0.30g/cc，更优选至少约0.35g/cc。堆积密度优选小于0.8g/cc，更优选小于0.7g/cc，最优选小于0.65g/cc。这类粉末可含有5-20cc或更多的气体/克粉末。高密度的优点在于，要得到所需量的泡沫，只需要少量的起泡组合物。相对高的气体含量产生相对大量的泡沫/单位重量或体积所加入的起泡组合物。
优选实施方案的详细描述
可用于配制无蛋白质起泡组合物的成分包括碳水化合物、类脂和其它无蛋白质物质。优选碳水化合物，其包括但不限于，糖、多元醇、糖醇、寡糖、多糖、淀粉水解产物、树胶、可溶纤维、改性淀粉和改性纤维素。适用的糖包括葡萄糖、果糖、蔗糖、乳糖、甘露糖和麦芽糖。适用的多元醇包括甘油、丙二醇、聚甘油和聚乙二醇。适用的糖醇包括山梨糖醇、甘露糖醇、麦芽糖醇、乳糖醇、赤藓醇和木糖醇。适用的淀粉水解产物包括麦芽糖糊精、葡萄糖糖浆、玉米糖浆、高麦芽糖糖浆和高果糖糖浆。适用的树胶包括黄原胶、藻酸盐、角叉菜聚糖、瓜耳胶、胞外多糖(gellan)、刺槐豆胶和水解树胶。适用的可溶纤维包括菊粉、水解瓜耳胶和聚右旋糖。适用的改性淀粉包括可溶于或可分散于水中的物理或化学改性淀粉。适用的改性纤维素包括甲基纤维素、羧甲基纤维素和羟基丙基甲基纤维素。选择碳水化合物或碳水化合物混合物，以使起泡组合物的结构坚固到足以保留压力下所封入的气体的程度。类脂优选选自脂肪和/或油，它们包括氢化油、酯交换油、磷脂、衍生自植物、乳品或动物来源的脂肪酸及其馏分或混合物。类脂也可选自蜡、甾醇、stanols、萜烯及其馏分或混合物。
可采用有效提供具有大量能截留气体的内部空隙的粒状结构的任何方法，制备本发明的粉状可溶无蛋白质起泡组合物。含水溶液的常规注气喷雾干燥是制备这些粉状可溶起泡组合物的优选方法，但是粉末熔化物的注气挤出也是适用的方法。无气体注入的喷雾干燥一般产生具有相对小的内部空隙体积的颗粒，但该较次优选的方法也可用于制备具有适用的内部空隙体积的无蛋白质起泡组合物。优选氮气，但其它任何食品级的气体，包括空气、二氧化碳、一氧化二氮或它们的混合物也可用于气体注入。
术语“截留的受压气体”意指压力大于大气压的气体存在于起泡组合物结构中，不打开该粉末结构就不能离开该结构。存在于起泡组合物结构中的大部分受压气体优选物理性包含于粉末结构的内部空隙中。根据本发明，可适宜地采用的气体可选自氮气、二氧化碳、一氧化二氮、空气或它们的混合物。优选氮气，但其它任何食品级的气体也可用于将受压气体截留在粉末结构中。
术语“结构”、“粒状结构”、“颗粒结构”或“粉末结构”意指，该结构含有大量密封的内部空隙，它们对大气封闭。这些空隙能保留大量的截留气体，该结构一溶解于液体气体就以气泡释放，生成泡沫。
术语“粉状可溶起泡组合物”、“粉状起泡组合物”或“起泡组合物”意指任何粉末，它可溶解或崩解于液体，尤其是含水液体，一与这类液体接触，它就起泡或发泡。
术语“无蛋白质”或“非蛋白质”意指，在制备起泡组合物中，最大实际程度地有意和故意避免含有任何显著量的蛋白质的物质。因此，本发明的无蛋白质起泡组合物实际上无或不含蛋白质，和实质上含有小于1％，典型地是小于约0.5％的蛋白质。本发明的优选无蛋白质组合物不含蛋白质。公开于本文的实施例的所有无蛋白质起泡组合物都不含蛋白质。
除非另有说明，重量百分比是相对于粉状起泡组合物的重量。
术语“碳水化合物”意指任何碳水化合物，它适合于本发明的粉末的最终用途。实际上，这意指它必须适于消费。
术语“乳化剂”意指具有油或气乳化性质的任何表面活性化合物，它适合于本发明的粉末的最终用途，且它不是蛋白质。
术语“聚合乳化剂”或“聚合表面活性物质”一般指大量(一般至少五个)化学连接在一起的单体单元组成的任何表面活性类型的分子。例如，这些单元可为例如表面活性蛋白质中的氨基酸，或者例如表面活性碳水化合物中的糖部分(葡萄糖、甘露糖、半乳糖等等)或它们的衍生物。一般说来，聚合乳化剂的分子量会超过1000Da。
与乳化剂或表面活性材料相关的术语“低分子量”指分子的分子量低于1000Da。一般说来，这些分子在气-水或油-水界面的单层吸收所降低的界面张力会大于20mN/m。只有无蛋白质聚合的或低分子量的表面活性剂和乳化剂用于本发明。
提及非蛋白质碳水化合物起泡组合物时使用的术语“基本上100％的碳水化合物”意指，包含碳水化合物的组合物只有相对干基小于1％的痕量的非碳水化合物成分。
起泡组合物的水分含量可介于0-15％，典型地是1-10％，更典型地是2-5％，水活度介于0-0.5，典型地是0.05-0.4，更典型地是0.1-0.3。
在喷雾干燥或挤出期间，优选采用一种或多种表面活性剂来促进气泡形成，并创造内部空隙，从而制备本发明的起泡成分组合物。采用适当水平的适用表面活性剂可用来影响可用于截留气体的内部空隙的相对规格、数量和体积。已经发现，通过采用表面活性剂，可大大地改进无蛋白质组合物的制备。两种类型的表面活性剂可加以区别：低分子量的表面活性剂和聚合的表面活性剂。低分子量的表面活性剂包括食品许可的乳化剂，例如聚山梨醇酯、蔗糖酯、硬脂酰乳酸盐、单/双甘油酯、单/双甘油酯的酒石酸二乙酰酯和磷脂。聚合的表面活性剂的实例包括表面活性碳水化合物。这些可用于与其它碳水化合物合并来配制无蛋白质组合物。适用的表面活性碳水化合物包括阿拉伯树胶、藻酸丙二醇酯和亲脂的改性食用淀粉，例如，辛烯基琥珀酸盐取代淀粉，也称为乳化淀粉。
更加有利地是，起泡组合物可包括选自乳化淀粉、Tween 20(聚氧乙烯山梨醇酐单月桂酸酯)、SSL(硬脂酰基-2-乳酸钠)或蔗糖酯的乳化剂。优选采用与低分子量的表面活性物质，例如Tween或SSL结合的聚合表面活性物质例如乳化淀粉或藻酸丙二醇酯(PGA)的组合。该乳化淀粉优选辛烯基琥珀酸盐取代类型(例如，Hi-Cap 100；辛烯基琥珀酸钠取代的淀粉；National Starch制备)。乳化淀粉单独或与SSL结合用于本发明的起泡组合物中，以提供具有优选的特征组合的泡沫，特性组合共同取决于外观、气泡规格、色泽、质地和稳定性。与Tween结合使用PGA也提供优选的泡沫。
不希望囿于任何理论，认为：由于下列原因以上组合是特别成功的。蛋白质稳定的泡沫和乳液以其优异的长期稳定性著称，这归因于蛋白质的聚合特性。根据推测，蛋白质的被吸附界面层产生极坚固的界面，产生泡沫中的稳定气泡和乳液中的稳定油滴。于是，非蛋白质聚合表面活性物质的使用似乎可理想地取代蛋白质作为泡沫稳定剂。由于聚合表面活性类物质一般仅缓慢吸附，在一个优选实施方案中，在泡沫形成期间，低分子量乳化剂也被用于得到快速稳定的气泡。
如需要，起泡组合物可含有其它无蛋白质组分，例如人造香料、香料、人造增甜剂、缓冲剂、流动剂、着色剂等等。适用的人造增甜剂包括糖精、环磺酸盐、丁磺氨、三氯半乳蔗糖和它们的混合物。适用的缓冲剂包括磷酸二钾和柠檬酸三钠。
在施加外部气压之前，用来截留受压气体制备本发明起泡组合物的粉末的堆密度和振实密度介于0.1-0.7g/cc，典型地是0.2-0.6g/cc，骨架密度介于0.3-1.6g/cc，典型地是0.4-1.5g/cc，真密度为1.2-1.6g/cc，内部空隙体积介于5-80％，典型地是10-75％。由于有更大的容量截留气体，所以通常优选具有较大内部空隙体积的粉末。适宜的内部空隙体积至少约10％，优选至少约30％，更优选至少约50％。粉末的Tg介于30-150℃，典型地是40-125℃，更典型地是50-100℃。粉末的水分含量介于0-15％，典型地是1-10％，更典型地是2-5％，水活度介于0-0.5，典型地是0.05-0.4，更典型地是0.1-0.3。
在一个具体实施方案中，非蛋白质起泡组合物含有0.1-30％，优选0.2-20％的乳化剂，和70-99.9％，优选80-99.8％的碳水化合物。当粉末溶解于液体时，所采用的乳化剂的量应足以稳定所出现的气泡。应该注意到，如果乳化剂的量太高，会在所生成的食物或饮料中产生异味或其它不希望的性质。优选采用多种乳化剂的组合。
通过测量经漏斗被倾入量筒时，给定重量(g)的原料所占的体积(cc)，确定堆密度(g/cc)。通过将粉末倾入量筒，振动量筒直到粉末下沉至其最小体积，记录该体积，对粉末称重，用重量除以体积，确定振实密度(g/cc)。用氦比重瓶(Micromeritics AccuPyc 1330)测量经称过重量的粉末的体积，再用重量除以体积，确定骨架密度(g/cc)。骨架密度是密度的度量值，它包括存在于与大气隔绝的颗粒中的任何空隙的体积，而不包括颗粒间的空隙体积和存在于开放于大气的颗粒中的任何空隙的体积。密封的空隙的体积，本文中称为内部空隙，也是由用钵和杵研磨除去或对大气开放全部内部空隙后，测量粉末的骨架密度得出的。这种骨架密度，本文中称为真密度(g/cc)，是只包含粉末的固体物质的实际密度。通过从骨架密度的倒数(cc/g)中减去真密度的倒数(cc/g)，再用骨架密度(g/cc)和100％乘以该差值，确定内部空隙体积(％)，即包含于由粉末组成的颗粒中的密封的内部空隙的体积百分比。
玻璃化转变温度(Tg)标志着次级相变，其特征在于，粉末组合物从硬玻璃态转化为软的橡胶态。一般说来，等于或高于Tg时，原料中气体的溶解度和扩散速度更高。Tg取决于化学组合物和水分水平，一般说来，较低平均分子量和/或较高水分会降低Tg。仅采用本领域技术人员已知的任何适用方法分别降低或提高粉末的水分含量，就可人为地提高或降低Tg。可采用既定的示差扫描量热法或热机械分析技术测量Tg。
可通过在任何适用的压力容器中，在压力下加热具有适当颗粒结构的无蛋白质粉末，再经快速释放压力或者经减压前冷却压力容器来冷却粉末，制备含有截留的受压气体的本发明的新型起泡组合物。优选的方法是，将粉末密封在压力容器中，再用压缩气体加压，随后通过放置于预热炉或浴中，或者通过流经内线圈或外夹套的电流或热流体循环加热压力容器，以将粉末的温度提高至超过Tg一段时间，该段时间足以用受压气体填充颗粒中的内部空隙，接着经置于浴中或者经冷流体循环，将包含粉末的仍然加压的容器冷却至大约室温，再释放压力，打开容器，回收起泡组合物。可采用任何适用的方法分批或连续制备起泡组合物。除在低于粉末的Tg下加热外，可用相同方法制备含有大气压气体的本发明的新型起泡组合物。
一般说来，在介于20-200℃，优选40-175℃，更优选60-150℃的温度下，加热粉末1-300分钟，优选5-200分钟，更优选10-150分钟。压力容器内部的压力介于20-3000psi，优选100-2000psi，更优选300-1500psi。优选采用氮气，但其它任何食品级气体，包括空气、二氧化碳、一氧化二氮或它们的混合物，也可用于对容器加压。粉末气体含量和起泡能力一般随处理压力而增加。加热会使传递到压力容器的最初压力大大升高。可通过用采用开氏温度单位的加热温度与最初温度的比乘以最初压力，估计加热期间压力容器内部所达到的最大压力。例如，25℃(298K)下将容器加压至1000psi，再加热到120℃(393K)，会使压力容器中的压力增加至约1300psi。
在等于或高于Tg的温度下，颗粒气体含量和起泡能力随着处理时间而提高，直至达到最大值。气化速度往往随着压力和温度而提高，可用较高压力和/或较高温度来缩短处理时间。然而，将温度升高到大大超过有效处理所需温度之上，会使粉末易于压瘪。当在更优选的条件下进行气化时，粉末的颗粒大小分布一般不会有意义地改变。然而，在较次优选的条件下，例如过高温度和/或过长处理时间下进行气化时，会发生相当程度的颗粒聚结或结块。认为在加热扩散进入内部空隙期间，气体溶解于经软化的能透气固体物质中，直至达到压力平衡或直至粉末被冷却至Tg以下。因此，希望被冷却颗粒能保留截留于内部空隙的受压气体和溶解于固体物质的气体。
当在等于或超过Tg的温度下对粉末加压时，减压后，由于太不牢固而不能保留受压气体的颗粒结构的局部区域爆裂，某些颗粒往往会在短时间爆出大的破裂声。与此相对，当在低于Tg的温度下对粉末加压和减压时，颗粒爆裂更不常见，任何爆裂的发生所伴有的声音和力量更小。然而，减压后这些颗粒往往在短暂时间产生微弱的爆裂声。在低于Tg下加压，往往不会显著改变粉末的外观和堆密度，但往往会显著改变骨架密度和内部空隙体积。
当在低于Tg下、适当防潮贮存时，起泡组合物以良好的稳定性保留受压气体。室温下贮存于密闭容器中的起泡组合物在数月后一般表现良好。在低于Tg下加压的粉末不会长期保留受压气体。然而，令人惊讶地发现，在低于Tg下加压的经喷雾干燥粉末即使在失去受压气体后，也往往比未加压粉末产生明显更多的泡沫。认为这一有益的起泡能力的提高是由于大气压气体渗入干燥期间水从颗粒蒸发所形成的预先空出的内部空隙。已经发现，室温下采用该新方法提高经喷雾干燥的起泡组合物的起泡能力可得到优异的结果。
根据本发明的实施方案制备的起泡组合物的堆密度和振实密度介于0.1-0.7g/cc，典型地是0.2-0.6g/cc，骨架密度介于0.3-1.6g/cc，典型地是0.5-1.5g/cc，更典型地是0.7-1.4g/cc，真密度介于1.2-1.6g/cc，内部空隙体积介于2-80％，典型地是10-70％，更典型地是20-60％，所含有的受压气体介于20-3000psi，典型地是100-2000psi，更典型地是300-1500psi。作为参照点，大气压为约在海平面的15psi。任何温度下压力处理往往增加骨架密度并减少内部空隙体积。堆密度一般不受在低于Tg下的压力处理显著影响，而往往经高于Tg下的压力处理增加。堆密度、骨架密度和内部空隙体积的变化共同取决于粉末组合物和处理条件，包括处理时间、温度和压力。所生成的含有截留的受压气体的粉状起泡组合物的粒径一般介于约1-5000微米，典型地是介于约5-2000微米，更典型地是介于约10-1000微米。
这些新的起泡组合物优选用于可溶饮料混合物，尤其是速溶咖啡和卡布齐诺混合物。然而，它们可用于要用液体复水的任何速溶食品。虽然这些起泡组合物一般在冷液体中溶解良好，产生泡沫，但在热液体中复原往往会提高溶解和起泡能力。应用包括速溶饮料、甜食、干酪粉末、谷类食品、汤、浇头粉末和其它制品。
实施例1：取得经含水溶液的注气喷雾干燥制成的商品无蛋白质10DE麦芽糖糊精粉末。该基本上100％的碳水化合物粉末呈白色，堆密度为0.12g/cc，振实密度为0.15g/cc，骨架密度为1.40g/cc，内部空隙体积为10％，真密度为1.56g/cc，和Tg为65℃。在不锈钢压力容器(75cc容量气体取样筒；Whitey Corporation制造；用于本文的所有实施例)中，用500psi的二氧化碳气体对5g麦芽糖糊精粉末加压，在110℃炉中加热4小时，随后经快速减压冷却。用二氧化碳气体加压的粉末呈白色，堆密度为0.37g/cc，振实密度为0.47g/cc，骨架密度为1.43g/cc，和内部空隙体积为8％。用1000psi氮气对另外5g麦芽糖糊精粉末样品加压，于95℃炉中加热2.5小时，再于减压前冷却至约室温，所生成的经处理粉末呈白色，堆密度为0.15g/cc，振实密度为0.18g/cc，骨架密度为1.50g/cc，和内部空隙体积为4％。用经处理和未经处理的各种麦芽糖糊精粉末配制速溶卡布齐诺混合物，所用重量比为，约一份麦芽糖糊精粉末对一份可溶咖啡对两份糖和三份起泡奶油，用130ml、88℃的水将约13g各种卡布齐诺混合物复原于250ml、65mm内径的烧杯。
根据经处理和未经处理粉末所带来的复原饮料混合物泡沫密度和增加的泡沫体积的情况，估算各种粉末所释放的气体的量(校正到室内温度和压力)。在卡布齐诺混合物中，用同样重量的经处理粉末代替未处理粉末表明，用二氧化碳压力处理使粉末的起泡能力提高超过2倍，释放气体量从约2cc气体/克粉末增加到约4.5cc气体/克粉末。采用氮气的压力处理使粉末的起泡能力提高超过3倍，所释放气体从约2cc气体/克粉末提高到约7cc气体/克粉末。当在卡布齐诺混合物中复原时，经压力处理的粉末产生破裂声。所有的卡布齐诺饮料味道都很好。
实施例2：33DE葡萄糖糖浆固体(92％干基)和辛烯基琥珀酸钠取代淀粉(8％干基)的50％水溶液经氮气注入，并经喷雾干燥，生成由具有大量内部空隙的颗粒组成的无蛋白质粉末。该基本上100％的碳水化合物粉末呈白色，堆密度为0.25g/cc，振实密度为0.31g/cc，骨架密度为0.59g/cc，内部空隙体积为61％，真密度为1.51g/cc，Tg为74℃，和水分含量为约2％。将该粉末用于速溶加过糖的咖啡混合物，所用重量比为约三份粉末对一份可溶咖啡对两份糖，当用130ml、88℃的水将约11g混合物复原于250ml、65mm内径的烧杯时，产生大量泡沫，这些泡沫完全覆盖饮料表面，高达约7mm。
25℃下，在压力容器中，用1000psi氮气对6g无蛋白质粉末加压5分钟，随后减压。在加过糖的咖啡混合物中，用相同重量的经处理粉末代替未处理粉末表明，处理使粉末的起泡能力提高约140％。根据经处理和未经处理粉末所带来的复原饮料混合物泡沫密度和增加的泡沫体积情况，估算各种粉末所释放的气体的量(校正到室内温度和压力)。估算出，未处理粉末释放约2cc气体/克粉末，而经处理粉末释放约5cc气体/克粉末。减压后粉末短时间产生微弱的爆裂声，可能起因于围绕限制扩散的敞开的空隙的壁的破裂，它们太不牢固而不能容纳受压气体。经处理粉末的堆密度不受影响，但骨架密度提高到0.89g/cc，而内部空隙体积下降到41％，表明加压和/或减压的力量对大气打开了部分在颗粒脱水期间形成的、预先空出的内部空隙，增加了起泡能力。这种假设得到如下事实的支持：即使在一周后，经处理粉末仍保持增加的起泡能力。
用1000psi氮气对另外6g无蛋白质粉末样品加压，在120℃炉中加热30分钟，再于减压前冷却至约室温。减压后，该处理将受压气体截留于粉末中，许多颗粒伴着大声的爆裂声在短时间内爆裂。经处理粉末呈白色，振实密度为0.33g/cc，骨架密度为1.18g/cc，和内部空隙体积为22％。在加过糖的咖啡混合物中，用相同重量的经处理粉末代替未处理粉末表明，处理使粉末的起泡能力提高4倍以上，使气体释放量从约2cc气体/克粉末提高到约9cc气体/克粉末。
用1000psi氮气对另外6g无蛋白质粉末样品加压，在120℃炉中加热60分钟，再于减压前冷却至约室温。减压后，该处理将受压气体截留在粉末中，更大部分的颗粒伴着更大的爆裂声在短时间内爆裂。经处理粉末呈白色，振实密度为0.41g/cc，骨架密度为1.00g/cc，和内部空隙体积为34％。在加过糖的咖啡混合物中，用相同重量的经处理粉末代替未处理粉末表明，处理使粉末的起泡能力提高约6倍，使气体释放量从约2cc气体/克粉末增加到约12cc气体/克粉末。
用1000psi氮气对另外6g无蛋白质粉末样品加压，在120℃炉中加热80分钟，再于减压前冷却至约室温。减压后，该处理将受压气体截留在粉末中，更大部分的颗粒伴着更大的爆裂声在短时间内爆裂。经处理粉末呈白色，振实密度为0.41g/cc，骨架密度为1.02g/cc，和内部空隙体积为32％。在加过糖的咖啡混合物中，用相同重量的经处理粉末代替未处理粉末表明，处理使粉末的起泡能力提高10倍以上，使气体释放量从约2cc气体/克粉末增加到约21cc气体/克粉末。
所有加过糖的咖啡饮料味道都很好。然而，一接触到水，更大体积的气体从经压力处理的粉末释放，提高了颗粒浮力，减少了颗粒湿润性，相对于未处理粉末，这削弱了经压力处理的粉末的分散性和溶解。一加入水，含有未处理粉末的加过糖的咖啡混合物就迅速分散和溶解，无需搅拌，所生成的饮料、泡沫和烧杯壁完全没有未溶解的粉末。与此对照，一加入水，含有经处理的粉末的加过糖的咖啡混合物不会立即分散和溶解，这可由如下情况证实：存在覆盖大面积烧杯壁的未溶解未湿润粉末的粘附薄片，和存在悬浮于泡沫的未溶解未湿润的大粉末块。未搅拌时，由于水相对不足，所粘附的薄片一般花几分钟才完全溶解，泡沫中的粉末块外观上不确定地继续存在，甚至在十五分钟后很大程度上表现出不变。然而，通过搅拌含有经处理的粉末的复原混合物来加速分散和溶解，会适宜地弥补在粉末分散性和溶解上的不足。本实施例所示例的、截留的受压气体的释放所造成的粉末分散性和溶解的下降的类型和程度，是根据本发明制备的起泡组合物的特点。
实施例3：33DE葡萄糖糖浆固体(98.5％干基)、聚山梨醇酯20(1％干基)和藻酸丙二醇酯(0.5％干基)的50％水溶液经氮气注入，并喷雾干燥，生成由具有大量内部空隙的颗粒组成的无蛋白质粉末。约99％碳水化合物粉末呈白色，堆密度为0.24g/cc，振实密度为0.30g/cc，骨架密度为0.64g/cc，内部空隙体积为56％，真密度为1.47g/cc，Tg为68℃，和水分含量为约4％。根据实施例2的方法，将该粉末用于加过糖的咖啡混合物，当用130ml、88℃的水在250ml、65mm内径的烧杯中复原约11g混合物时，产生大量泡沫，这些泡沫完全覆盖饮料表面，高达约11mm。
25℃下，在压力容器中，用1000psi氮气对6g无蛋白质粉末加压5分钟，再减压。在加过糖的咖啡混合物中，用相同重量的经处理粉末代替未处理粉末表明，处理使粉末的起泡能力提高约65％。根据经处理和未经处理粉末所带来的复原饮料混合物泡沫密度和增加的泡沫体积情况，估算各种粉末释放的气体量(校正到室内温度和压力)。估算出，未处理粉末释放约3.5cc气体/克粉末，而经处理粉末释放约6cc气体/克粉末。减压后，粉末短时间产生微弱的爆裂声。经处理粉末的堆密度未改变，但骨架密度增加到1.04g/cc，内部空隙体积减少到29％，这表明加压和/或减压的力量对大气打开了部分在颗粒脱水期间形成的、预先空出的内部空隙，增加了起泡能力。这种假设得到如下事实的支持：即使一周后，经处理粉末完全保持其增加的起泡能力。
用1000psi氮气对另外6g无蛋白质粉末样品加压，在120℃炉中加热15分钟，再于减压前冷却至约室温。减压后，该处理将受压气体截留在粉末中，许多颗粒在短时间内伴着大的爆裂声爆裂。经处理粉末呈白色，振实密度为0.32g/cc，骨架密度为1.31g/cc，和内部空隙体积为11％。在加过糖的咖啡混合物中，用相同重量的经处理粉末替代未处理粉末表明，处理使粉末的起泡能力提高约3倍，使气体释放量从约3.5cc气体/克粉末增加到约10.5cc气体/克粉末。
用1000psi氮气对另外6g无蛋白质粉末样品加压，在120℃炉中加热30分钟，再于减压前冷却至约室温。减压后，该处理将受压气体截留在粉末中，比较起来甚至更大比例的颗粒在短时间内伴随更大声的爆裂声爆裂。经处理粉末呈白色，振实密度为0.50g/cc，骨架密度为1.19g/cc，和内部空隙体积为19％。在加过糖的咖啡混合物中用相同重量的经处理粉末代替未处理粉末表明，处理使粉末的起泡能力提高近5倍，使气体释放量从约3.5cc气体/克粉末增加到约17cc气体/克粉末。所有的加过糖的咖啡饮料味道都很好。
实施例4：当根据实施例3的方法，120℃下，在下列压力下的压力容器中，对另外6g实施例3的喷雾干燥的无蛋白质粉末样品经氮气加压30分钟时，当在根据实施例2的方法所制备的加过糖的咖啡混合物中，用相同重量的经处理粉末替代未处理粉末时，所得到的结果概括于下表。未处理制品是实施例3的未处理粉末，并包含在表中作为比较。制品A是经250psi加压的未处理粉末的另一种样品；制品B是经375psi加压的未处理粉末的另一种样品；制品C是经500psi加压的未处理粉末的另一种样品。制品D是经1000psi加压的实施例3的粉末，它包含在表中作为比较。所有加过糖的咖啡饮料味道都很好。
Figure BDA00002279742700161
Figure BDA00002279742700171
实施例5：实施例2和3的经处理和未经处理的无蛋白质粉末的其它几种样品用于速溶卡布齐诺混合物，所采用的重量比为，约两份粉末对一份可溶咖啡对两份糖对两份不起泡非乳品奶油，当用130ml、88℃的水将约14g混合物复原于250ml、65mm内径的烧杯中时，生成完全被泡沫覆盖的饮料。在该制品的应用中，每种未处理粉末产生约8mm高的泡沫和约40mm高的饮料。120℃下加压30分钟和60分钟的实施例2的经处理粉末分别产生约20mm和约40mm高的泡沫。120℃下加压15分钟和30分钟的实施例3的经处理粉末分别产生约18mm和约35mm高的泡沫。经处理和未经处理粉末所产生的泡沫具有奶油状质地和速溶卡布齐诺泡沫的典型小气泡，但复原时，只有含经处理粉末的混合物产生爆裂声。未添加经处理或未经处理的粉末的速溶卡布齐诺饮料不产生连续的泡沫覆盖。所有卡布齐诺饮料味道都很好。
实施例6：将实施例3的未处理无蛋白质粉末的另外10g样品与10g糖和2g可溶咖啡粉末相混合。在400ml、72mm内径的烧杯中，用240ml的冷脱脂奶复原该混合物，生成约65mm高的冷卡布齐诺饮料，它完全被约10mm高的泡沫所覆盖。用相同重量的120℃下加压30分钟的实施例3的经处理粉末的另一样品替代未处理粉末。用相同方法复原该混合物，生成约60mm高的饮料，它完全被约35mm高的泡沫所覆盖。经处理和未经处理粉末所产生的泡沫具有奶油状质地和卡布齐诺饮料的典型的小气泡，但复原时，只有含有经处理粉末的混合物产生爆裂声。未加经处理或未经处理的粉末的冷卡布齐诺饮料不产生连续的泡沫覆盖。所有的卡布齐诺饮料味道都很好。
实施例7：将另外5g实施例3的未处理无蛋白质粉末的样品与28g Swiss
Figure BDA00002279742700181
热可可混合物混合。在250ml、65mm内径的烧杯中，用180ml、90℃的水复原该混合物，生成约60mm高的热可可饮料，它完全被约8mm高的泡沫所覆盖。用相同重量的120℃下加压30分钟的实施例3的经处理粉末的另一样品替代未处理粉末。用相同方法复原该混合物生成约60mm高的饮料，它完全被约15mm高的泡沫所覆盖。经处理和未经处理的粉末所生成的泡沫具有奶油状质地和小气泡，但复原时，只有含有经处理粉末的混合物产生爆裂声。未加入经处理或未经处理的粉末的热可可饮料产生仅约5mm高的连续泡沫层。所有的热可可饮料味道都很好。
实施例8：将实施例3的未处理无蛋白质粉末的另外5g样品与13g混合。在250ml、65mm内径的烧杯中，用180ml、90℃的水复原该混合物，生成60mm高的热汤，它完全被约12mm高的泡沫覆盖。用相同重量的120℃下加压30分钟的实施例3的经处理粉末的另一样品替代未处理粉末。用相同方法复原该混合物，生成约55mm高的热汤，它完全被约25mm高的泡沫所覆盖。经处理和未经处理粉末所产生的泡沫具有奶油状质地和小气泡，但复原时，只有含有经处理粉末的混合物产生爆裂声。未加经处理或未经处理的粉末的热汤产生不显著量的泡沫，所有的热汤味道都很好。
实施例9：将实施例3的未处理无蛋白质粉末的另外10g样品与17g用糖增甜、用樱桃调味的牌软饮料混合物混合，并在400ml、72mm内径的烧杯中用240ml冷水复原，生成65mm高的冷的红色饮料，它完全被约9mm高的白色泡沫所覆盖。用相同重量的120℃下加压30分钟的实施例3的经处理粉末的另一样品替代未处理粉末。用相同方法复原该混合物，生成约60mm高的饮料，它完全被约30mm高的白色泡沫所覆盖。经处理和未经处理的粉末所产生的泡沫具有奶油状质地和小气泡，但复原时，只有含有经处理粉末的混合物产生爆裂声。未添加经处理和未经处理的粉末的饮料不产生泡沫。所有经调味的饮料味道都很好。
实施例10：将实施例3的未处理无蛋白质粉末的另外10g样品与一包
Figure BDA00002279742700191
牌的Easy
Figure BDA00002279742700192
通心粉和干酪正餐所提供的干酪粉末相混合。按照包装说明，将水加到碗中的通心粉中，并在微波炉中烹调。将含有未处理粉末的干酪粉末混合物加到通心粉中，制成具有发泡质地的干酪调味汁。用相同重量的120℃下加压30分钟的实施例3的经处理粉末的另一样品替代未处理粉末。用相同方法将该混合物加到经烹调的通心粉中，制成极具发泡质地的干酪调味汁。复原时，只有含有经处理粉末的干酪粉末混合物产生爆裂声。未添加经处理或未经处理的粉末的干酪调味汁产生完全不显著的发泡质地。所有的干酪调味汁味道都很好。
实施例11：含有部分氢化的豆油的分散乳液(10％干基)的、33DE葡萄糖糖浆固体(82％干基)和表面活性的辛烯基琥珀酸钠取代淀粉(8％干基)的50％水溶液经氮气注入，并经喷雾干燥，生成由具有大量内部空隙的颗粒组成的无蛋白质粉末。该约90％碳水化合物的粉末呈白色，堆密度为0.21g/cc，振实密度为0.26g/cc，骨架密度为0.52g/cc，内部空隙体积为64％，真密度为1.44g/cc，Tg为65℃，和水分含量为约3％。按照实施例2的方法，将该粉末用于速溶加过糖的咖啡混合物，当用130ml、88℃的水，将约11g该混合物复原于250ml、65mm内径的烧杯中时，产生完全覆盖饮料表面的高约10mm的大量泡沫。
25℃下，在压力容器中，用1000psi氮气对6g无蛋白质粉末加压5分钟，再减压。在加过糖的咖啡混合物中，用相同重量的经处理粉末替代未处理粉末表明，处理使粉末的起泡能力提高约100％。根据经处理和未经处理粉末所带来的复原饮料混合物泡沫密度和增加的泡沫体积情况，估算各种粉末所释放的气体量(校正到室内温度和压力)。估算出，未处理粉末释放约3.5cc气体/克粉末，而经处理粉末释放约6.5cc气体/克粉末。减压后，粉末短时间产生微弱的爆裂声，可能是由于围绕限制扩散的敞开空隙的壁破裂，它们太不牢固而不能容纳受压气体。经处理粉末的堆密度未改变，但骨架密度增加到0.64g/cc，内部空隙体积下降到56％，这表明加压和/或减压的力量对大气打开了一部分在颗粒脱水期间形成的、预先空出的内部空隙，提高了起泡能力。
用1000psi氮气对无蛋白质粉末的另外6g样品加压，在120℃炉中加热30分钟，减压前再冷却至约室温。减压后，该处理将受压气体截留于粉末中，许多颗粒伴着大的爆裂声在短时间内爆裂。经处理粉末呈白色，振实密度为0.32g/cc，骨架密度为0.79g/cc，和内部空隙体积为45％。在加过糖的咖啡混合物中，用相同重量的经处理粉末替代未处理粉末表明，处理使粉末的起泡能力提高近3倍，使气体释放量从约3.5cc气体/克粉末增加到约9.5cc气体/克粉末。所有的加过糖的咖啡饮料味道都很好。
实施例12：将120℃下加压30分钟的实施例3的经处理无蛋白质粉末的另外5g样品与15g脱脂奶粉和10g糖混合。在150ml、54mm内径的烧杯中，用20ml、5℃的水复原该混合物，并用匙搅拌溶解。制成约40mm高的脱脂冷甜食浇头，它具有稠奶油状发泡样充气质地。用相同重量的实施例3的未处理粉末的另一样品替代经处理粉末。用相同方法复原该混合物，生成略有充气质地的约25mm高的浇头。用相同方法，只复原脱脂奶粉和糖的混合物，生成无充气质地的不吸引人的约20mm高的松软浇头。概括来说，未处理粉末使浇头制品的体积膨胀约25％，并对质地略有改善，而经处理粉末使浇头制品的体积膨胀约100％，并大大改善了质地。所有的浇头味道都很好。
实施例13：将120℃下加压30分钟的实施例3的经处理无蛋白质粉末的另外10g样品与28g Quaker速溶麦片相混合。在400ml、72mm内径的烧杯中，用120ml、90℃的水复原该混合物，并用匙搅拌以溶解粉末。生成约35mm高的热谷类食品，它完全被约25mm高的稠奶油状泡沫所覆盖。泡沫易于搅拌到谷类食品中，产生丰富的奶油状充气质地。用相同重量的实施例3的未处理粉末的另一样品替代经处理粉末。用相同方法复原该混合物，生成约40mm高的热谷类食品，它完全被约7mm高的稠奶油状泡沫所覆盖。泡沫易于搅拌到谷类食品中，产生轻微充气质地。用相同方法，只复原速溶麦片，生成约40mm高的热谷类食品，它完全没有泡沫，并没有充气质地。复原时，只有含有经处理粉末的麦片混合物产生爆裂声。所有的热速溶谷类食品味道都很好。
比较实施例：乳糖和33DE葡萄糖糖浆固体(52％干基)、脱脂奶粉(47％干基)和磷酸氢二钠(1％干基)的50％水溶液经氮气注入，并经喷雾干燥，生成含有碳水化合物和蛋白质的粉末。该粉末具有浅黄色、纯牛奶香味和风味，堆密度为0.34g/cc，振实密度为0.40g/cc，骨架密度为0.71g/cc，内部空隙体积为52％，真密度为1.49g/cc，Tg为61℃，和水分含量为约3％。按照实施例2的方法，将该粉末用于加过糖的速溶咖啡混合物，当在250ml、65mm内径的烧杯中，用130ml、88℃的水复原11g该混合物时，产生适量的泡沫，该泡沫完全覆盖饮料的表面，约10mm高。含有该粉末的加过糖的咖啡混合物具有纯牛奶风味。
25℃下，在压力容器中，用1000psi氮气对6g含有碳水化合物和蛋白质的粉末加压5分钟，再减压。在加过糖的咖啡混合物中，用相同重量的经处理粉末替代未处理粉末表明，处理使粉末的起泡能力提高约160％。根据经处理和未经处理粉末所带来的复原饮料混合物的泡沫密度和增加的泡沫体积情况，估算各种粉末释放的气体量(校正到室内温度和压力)。估算出，未处理粉末释放约3.5cc气体/克粉末，而经处理粉末释放约8.5cc气体/克粉末。减压后，该粉末短时间产生微弱的爆裂声，可能是由于围绕限制扩散的敞开空隙的壁破裂，它们太不牢固而不能容纳受压气体。经处理粉末的堆密度未改变，但骨架密度提高到0.75g/cc，而内部空隙体积下降到50％，这表明加压和/或减压的力量对大气打开了在颗粒脱水期间形成的、预先空出的内部空隙，提高了起泡能力。这一假设得到如下事实的支持：即使一周后，经处理粉末仍保持增加的起泡能力。
在压力容器中，用1000psi氮气对含有碳水化合物和蛋白质的粉末的另外6g样品加压，在120℃炉中加热15分钟，再于减压前冷却至约室温。减压后，该处理将受压气体截留于粉末中，许多颗粒伴着爆裂声在短时间内爆裂。经处理粉末呈浅黄色，具有经煮过的涩的加工味道，其振实密度为0.45g/cc，骨架密度为0.98g/cc，和内部空隙体积为34％。在加过糖的咖啡混合物中，用相同重量的经处理粉末替代未处理粉末表明，处理使粉末的起泡能力提高近6倍，使气体释放量从约3.5cc气体/克粉末增加到约20cc气体/克粉末。含有经处理粉末的加过糖的咖啡混合物具有不希望的经煮过的涩的加工味道。
在压力容器中，用1000psi氮气对含有碳水化合物和蛋白质的粉末的另外6g样品加压，在120℃炉中加热30分钟，再于减压前冷却至约室温。减压后，该处理将受压气体截留于粉末中，比较起来更大比例的颗粒伴着爆裂声在短时间内爆裂。经处理粉末呈暗黄色，有焦糖味和辛涩加工味道，其振实密度为0.44g/cc，骨架密度为0.94g/cc，和内部空隙体积为37％。在加过糖的咖啡混合物中，用相同重量的经处理粉末替代未处理粉末表明，处理使粉末的起泡能力提高5倍，使气体释放量从约3.5cc气体/克粉末增加到约17.5cc气体/克粉末。含有经处理粉末的加过糖的咖啡混合物具有不希望的辛涩加工味道。
在压力容器中，用1000psi氮气对含有碳水化合物和蛋白质的粉末的另外6g样品加压，在120℃炉中加热60分钟，再于减压前冷却至约室温。减压后，该处理将受压气体截留于粉末中，比较起来甚至更大比例的颗粒伴着爆裂声在短时间内爆裂。经处理粉末呈棕色，具有焦糖味，和辛涩的烧焦味道，其振实密度为0.49g/cc，骨架密度为0.98g/cc，和内部空隙体积为34％。在加过糖的咖啡混合物中，用相同重量的经处理粉末替代未处理粉末表明，处理使粉末的起泡能力提高近4倍，使气体释放量从约3.5cc气体/克粉末增加到约13.5cc气体/克粉末。含有经处理粉末的加过糖的咖啡混合物具有不希望的辛涩的烧焦味道。
虽然本发明已经就优选实施方案作了非常详细的描述，但显而易见的是，对本领域技术人员而言，可进行大量的修饰和变化，而不脱离本发明的精神和范围。

Claims (42)

1.一种起泡组合物，它含有：
包含碳水化合物颗粒的起泡粉状无蛋白质可溶组合物，所述颗粒具有大量容纳截留的受压气体的内部空隙，所述组合物包含大于基于干重量的90%的碳水化合物，并且不含蛋白质；当在环境条件下溶解于液体时，其中的可溶组合物释放至少2 cc气体/克所述组合物。
2.权利要求1的起泡组合物，其中的粉状无蛋白质可溶组合物包含基于干重量的基本上100%的碳水化合物。
3.权利要求1的起泡组合物，当在环境条件下溶解于液体时，其中的可溶组合物释放至少5 cc气体/克所述组合物。
4.权利要求1的起泡组合物，其中的可溶组合物选自糖、多元醇、糖醇、寡糖、多糖、淀粉水解产物、树胶、可溶纤维、改性淀粉、改性纤维素及它们的混合物。
5.权利要求4的起泡组合物，其中所述的淀粉水解产物选自麦芽糖糊精、葡萄糖糖浆、玉米糖浆、高麦芽糖糖浆、高果糖糖浆及它们的混合物。
6.权利要求1的起泡组合物，其中所述的可溶组合物还包含非蛋白质表面活性剂。
7.权利要求6的起泡组合物，其中所述的非蛋白质表面活性剂是乳化剂。
8.权利要求7的起泡组合物，其中的碳水化合物以大于90-99.9%重量的量存在。
9.权利要求7的起泡组合物，其中的碳水化合物以大于90-99.8%的量存在。
10.权利要求7的起泡组合物，其中所述的乳化剂选自聚山梨醇酯、蔗糖酯、硬脂酰乳酸盐、单/双甘油酯、单/双甘油酯的酒石酸二乙酰酯、磷脂、藻酸丙二醇酯、亲脂的改性淀粉及它们的混合物。
11.权利要求10的起泡组合物，其中所述的亲脂的改性淀粉是辛烯基琥珀酸盐取代淀粉。
12.权利要求7的起泡组合物，其中的乳化剂是聚合乳化剂和低分子量乳化剂的混合物。
13.权利要求12的起泡组合物，其中的聚合乳化剂是亲脂的改性淀粉，而低分子量乳化剂是硬脂酰乳酸钠。
14.权利要求12的起泡组合物，其中的聚合乳化剂是藻酸丙二醇酯，而低分子量乳化剂是聚氧乙烯山梨醇酐单月桂酸酯。
15.权利要求1的起泡组合物，其中所述的可溶组合物还包含分散脂肪。
16.一种起泡组合物，它包含：
无蛋白质可溶起泡颗粒，它包含大于基于干重量的90%的碳水化合物，并且不含蛋白质，所述起泡颗粒具有大量容纳截留的受压气体的内部空隙，所述颗粒如下形成：在将所述颗粒加热到至少玻璃化转变温度的温度之前或同时，使所述颗粒经受超过大气压的外部气压，在以足以将所述受压气体截留在所述内部空隙内的方式释放所述外部气压之前或同时，再冷却所述颗粒到低于所述玻璃化转变温度的温度。
17.权利要求16的起泡组合物，当在环境条件下溶解于液体时，其中所述的起泡颗粒释放至少2 cc气体/克所述组合物。
18.权利要求17的起泡组合物，当在环境条件下溶解于液体时，其中的起泡颗粒释放至少5 cc气体/克所述组合物。
19.一种可溶消费食品，它包括无蛋白质可溶起泡组合物，该组合物包含具有大量容纳截留的受压气体的内部空隙的碳水化合物颗粒。
20.权利要求19的可溶消费食品，当在环境条件下溶解于液体时，其中所述的气体以足以生成至少5 cc泡沫/克所述组合物的量存在。
21.权利要求19的可溶消费食品，其中所述的食品包括选自速溶咖啡混合物、速溶可可混合物和速溶茶混合物的饮料混合物。
22.权利要求21的可溶消费食品，其中所述的速溶咖啡混合物是速溶卡布齐诺混合物。
23.权利要求19的可溶消费食品，其中所述的可溶消费食品包括选自甜品、速溶干酪制品、速溶谷类制品、速溶汤制品和速溶浇头制品的速溶食品。
24.一种粉状起泡组合物，所述组合物包含：
含有可溶碳水化合物和表面活性剂、并且不含蛋白质的起泡颗粒，所述颗粒具有大量容纳受压气体的内部空隙，当在环境条件下溶解于液体中时，所述受压气体形成泡沫。
25.权利要求24的粉状起泡组合物，其中的颗粒释放至少2 cc气体/克所述颗粒。
26.权利要求25的粉状起泡组合物，当在环境条件下溶解于液体中时，其中所述的颗粒释放至少5 cc气体/克所述颗粒。
27.权利要求24的粉状起泡组合物，其中所述的碳水化合物选自糖、多元醇、糖醇、寡糖、多糖、淀粉水解产物、树胶、可溶纤维、改性淀粉、改性纤维素及它们的混合物。
28.权利要求27的粉状起泡组合物，其中所述的淀粉水解产物选自麦芽糖糊精、葡萄糖糖浆、玉米糖浆、高麦芽糖糖浆、高果糖糖浆及它们的混合物。
29.权利要求24的粉状起泡组合物，其中所述的表面活性剂是乳化剂。
30.权利要求29的粉状起泡组合物，其中所述的乳化剂选自聚山梨醇酯、蔗糖酯、硬脂酰乳酸盐、单/双甘油酯、单/双甘油酯的酒石酸二乙酰酯、磷脂、藻酸丙二醇酯、亲脂的改性淀粉及它们的混合物。
31.权利要求30的粉状起泡组合物，其中所述的亲脂的改性淀粉是辛烯基琥珀酸盐取代淀粉。
32.权利要求24的粉状起泡组合物，其中的颗粒还含有分散脂肪。
33.权利要求16的粉状起泡组合物，其中的无蛋白质可溶起泡颗粒含有基于干重量的基本上100%的碳水化合物。
34.一种制备起泡组合物的方法，所述方法包括：
加热无蛋白质可溶起泡颗粒，所述颗粒包含大于基于干重量的90%的碳水化合物，并且不含蛋白质，并具有内部空隙；
对该无蛋白质可溶起泡颗粒施加超过大气压力的外部压力；
冷却无蛋白质可溶起泡颗粒；和
释放外部气压，从而使受压气体保留在内部空隙中。
35.权利要求34的方法，其中所述的外部压力的施加先于颗粒的加热。
36.权利要求34的方法，其中所述的外部压力的施加与颗粒的加热同时进行。
37.权利要求34的方法，其中所述的无蛋白质可溶起泡颗粒的加热在至少所述颗粒的玻璃化转变温度下进行。
38.权利要求37的方法，其中所述的冷却先于外部气压的释放。
39.权利要求37的方法，其中所述的冷却与外部气压的释放同时进行。
40.权利要求34的方法，还包括喷雾干燥含有碳水化合物的水溶液，以形成无蛋白质可溶起泡颗粒。
41.权利要求40的方法，其中所述的喷雾干燥包括将气体注入水溶液中。
42.权利要求40的方法，不将气体注入水溶液中进行其中所述的喷雾干燥。
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