CN104023554B - 具有改善的泡沫稳定性的充气食物产品 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及具有改善的泡沫稳定性的充气食物产品,其包含原纤维和至少一种其他类型或结构的聚集体的混合物形式的聚集蛋白质,所述聚集体例如是蠕虫样聚集体和/或球形聚集体。
Description
发明领域
本发明涉及具有改善的泡沫稳定性的充气食物产品。本发明产品特征在于存在不同类型聚集体(aggregate)的混合物形式的蛋白质聚集体。具体地讲,蛋白质聚集体包含原纤维(fibril)、以及其他结构的蛋白质聚集体优选蠕虫样(worm-like)聚集体、球形(spherical)聚集体或其混合物。这些聚集体混合物用于提高泡沫稳定性的用途,以及制备所述充气食物产品的方法也是本发明的一部分。
发明背景
针对粗化(coarsening)、排水(drainage)和相分离的稳定性是许多充气食物产品(例如冰冻充气食物产品诸如冰淇淋)的主要问题,特别是当需要避免使用合成乳化剂时。
蛋白质已被用作稳定充气食物产品的物质,其中蛋白质可充当乳化剂、表面活性剂和/或填充剂来稳定乳液和泡沫。当将蛋白质用作稳定剂时,一个问题是提供兼具营养价值、足够的泡沫稳定性和良好的质地的产品。
引起一定程度聚集的蛋白质修饰已描述为改善发泡产品(foamed product)中蛋白质功能的一种方法。因此,现有技术中可发现引起不同类型和水平的聚集的多种方法。
EP1839492描述例如乳清蛋白胶束或变性乳清蛋白球形附聚体的制备,以及其在食品制备中的用途。该文献描述所述聚集体能量有利的布置,其在亲水环境中提供这些结构的良好稳定性。然而,所述聚集体的发泡性质是有限的。
蛋白质聚集体另一种形式描述于WO2004/049819中,其涉及改善球状蛋白质(globular proteins)功能性质的方法,其提供原纤维形式的蛋白质的至少部分聚集。还描述了所述蛋白质原纤维在食物制备中的用途,所述食物例如在面包店或糕点应用中的乳制品诸如(充气)点心、酸乳、果馅饼(flans),例如果汁刨冰(frappe)、蛋白甜饼(meringue)或果汁软糖(marshmallows),奶油甜酒(cream liqueurs)或饮料起泡剂中,例如卡布奇诺(cappuccino)起泡剂。将原纤维的用途描述为增稠剂、起泡剂、粘性增强剂和/或胶凝剂。
然而,由于延长的加热时间和温度,所述原纤维的生产是高能量和高成本的。
因此,仍然需要以合理的价格且不损害产品质量的条件下,提供充气产品的良好泡沫稳定性。
发明目的
本发明提出一技术方案,其在于利用包含原纤维和其他结构的蛋白质聚集体优选是蠕虫样聚集体和/或球形聚集体的蛋白质聚集体混合物,以便提高充气食物产品的泡沫稳定性。
发明概述
一方面,本发明涉及充气食物产品,其包含0.5wt%-10wt%、优选2wt%-6wt%的至少部分聚集的蛋白质,其中聚集的蛋白质包含原纤维和至少一种其他形式的聚集体,其优选选自蠕虫样聚集体、球形聚集体和其混合物。
本发明还涉及将包含原纤维和至少一种其他形式的蛋白质聚集体的蛋白质聚集体用于提高充气食物产品的泡沫稳定性的用途,所述其他形式的蛋白质聚集体优选选自蠕虫样聚集体、球形聚集体和其混合物。
本发明的另一个目标是用于制备充气食物产品的方法,其包含下述步骤:制备成分混合物,并使其与蛋白质聚集体混合物接触,所述蛋白质聚集体包含原纤维以及其他形式的聚集体优选蠕虫样聚集体和/或球形聚集体,然后,将空气掺入到混合物中,以提供具有20%-600%溢出度(overrun)的充气泡沫物,并且最后,任选地将所述泡沫物加工成即食的终产品。
一备选方法也是本发明的目标,该方法包括下述步骤:制备包含原纤维和其他形式聚集体(优选蠕虫样聚集体和/或球形聚集体)的蛋白质聚集体混合物,将所述混合物充气,然后使其与成分混合物接触,然后任选地将得到的泡沫物加工成即食产品。
发明详述
除非另外说明,给定的百分比相应于终产品重量的百分比。
令人吃惊地,本申请人现在已发现,将不同类型的蛋白质聚集体组合的且更特别是将原纤维与至少一种其他形式的蛋白质聚集体(优选选自蠕虫样聚集体和/或球形聚集体)联合的混合物协同地起作用,在充气产品中产生极佳的泡沫稳定性。本发明提出的技术方案有利地使得能够使用少量的为昂贵的原料的原纤维,并且用其他类型的聚集体部分地替代原纤维,而不损害产品质量。因此,已发现可使用比迄今已知的量更少量的蛋白质原纤维,并将其与其他蛋白质聚集体组合,以为包含它们的充气产品提供类似或者甚至更好的性质。
因此,根据第一方面,本发明涉及充气食物产品,其包含0.5wt%-10wt%,优选2wt%-6wt%的至少部分聚集的蛋白质,其中聚集的蛋白质包含原纤维和至少一种其他形式的蛋白质聚集体,其优选选自蠕虫样聚集体、球形聚集体及其混合物。
在本发明的框架中,“原纤维”意指通过在60℃-120℃和2.5以下的pH,将含有0.1%-5%球状蛋白质的蛋白质溶液加热30分钟至48小时而可得到的聚集体。根据一具体实施方案,一旦冷却,将得到的原纤维溶液的pH调至6-7,以便有利于该溶液与成分混合物的进一步加工。
优选地,原纤维是可通过加热含有2%-4%球状蛋白质的蛋白质溶液而得到的。优选地,将蛋白质溶液加热1-10小时。
例如,将蛋白质溶液在80℃-98℃的温度下加热。
具体地讲,将蛋白质溶液在2以下的pH加热。优选地,pH是1以上。
当文中提及pH时,其指在室温下测量的值。
蛋白质原纤维是可半弯曲的聚集体,其还可具有以下特征:热处理后500nm至10微米的伸直长度或全长;或者将原纤维剪切和切成较短的原纤维后,终产品中50nm至数微米的伸直长度或全长。原纤维还可特征在于大约4-10nm的横截面。另一方面,长宽比(长度/横截面)取决于伸直长度(横截面大致上是单分散的)。对于最长的原纤维,其可以是大于2500,对于最短的原纤维,其可以是大约10。
在本发明的框架中,“球形的蛋白质聚集体”意在指在分散液中无二价阳离子例如Ca2+存在的条件下,在85℃和5.8-6.2的pH下,将含有0.5wt%-12wt%球状蛋白质的蛋白质溶液加热15分钟而可得到的聚集体。例如在EP1839492中描述了所述聚集体,因此将其内容引入作为参考。球形的蛋白质聚集体还可特征在于其平均直径,平均直径可利用透射电子显微镜检查(TEM)而测定。球形聚集体的平均直径通常是小于1微米,优选是100nm-900nm,更优选是100nm-770nm,最优选是200nm-400nm。
在本发明的框架中,“蠕虫样蛋白质聚集体”意指在分散液中无盐存在的条件下,在85℃和pH7下,将含有0.5wt%-12wt%球状蛋白质的蛋白质溶液加热15分钟而可得到的聚集体。Mahmoudi等人,2007.Journal of Agricultural and Food Chemistry,55,3104-3111中描述了所述类型的聚集体,将其内容引入文中作为参考。
通过显微镜成像,本发明描述的不同类型的聚集体在终产品中是可识别并可确定地辨认。图1a)、1b)和1c)显示不同结构的TEM显微照片。
优选地,在本发明的充气食物产品中,至少75%的加入蛋白质是以上文定义的聚集体混合物的形式存在的。根据具体地实施方案,产品包含0.1wt%-4wt%上文所定义的蛋白质聚集体混合物。
优选地,聚集体混合物包含25%的蛋白质原纤维,更优选50%的蛋白质原纤维。
根据一具体实施方案,本发明的充气产品包含蛋白质原纤维和球形聚集体的混合物。
根据另一实施方案,本发明的充气产品包含蛋白质原纤维和蠕虫样聚集体的混合物。
根据第三个实施方案,本发明的充气产品包含蛋白质原纤维、球形聚集体和蠕虫样聚集体的混合物。
本发明产品的蛋白质聚集体优选是由球状蛋白质制成的,所述球状蛋白质选自乳清蛋白质、卵蛋白质、血液蛋白质、大豆蛋白质、小麦蛋白质、马铃薯蛋白质、豌豆蛋白质、羽扇豆蛋白质和卡诺拉(canola)蛋白质。更优选地,蛋白质聚集体是由β-乳球蛋白制成的。
本发明的食物产品特征在于其典型的20%至600%的充气度或溢出度。溢出度如下定义:
根据具体食物产品,特定溢出度范围是优选的,并是本领域技术人员众所周知的。例如,对于冷冻甜点产品,溢出度通常是20%-250%,优选50%-150%。
根据本发明的充气食物产品的示例是冷冻甜点产品(frozen confectioneryproducts)、甜品慕斯(dessert mousses)、乳制品、发酵乳制品、汤、酱料(sauces)、蛋黄酱(mayonnaise)和饮料、调味品(dressings)、液体乳制品、奶油、仿制奶油(imitationcreams)、浓缩乳、炼乳、非乳制奶油(non-dairy creams)、顶端配料(toppings)、冷冻乳(chilled dairy)、甜点填充剂、糖果、面团、黄油、宠物食品和奶沫(milk froth)。
优选地,根据本发明的充气食物产品选自嗜好(indulgent)乳制泡沫物例如慕斯甜点、充气甜点产品诸如蛋白糖饼,以及冷冻甜点诸如冰淇淋、Sorbet、Mellorine、冷冻酸乳、乳冰、雪泥(slush)、冷冻饮料、奶昔或冷冻甜点。
在这些应用中组合蛋白质聚集体不仅提供良好的发泡和泡沫稳定性,而且有利地使得能够优化食物产品的最终外观和质地,如下文实施例中所示。
在冷冻甜点的具体情况中,已发现除了上文提到的优点,通过预防或降低热震荡后经常可见且损害所述产品质地的冷冻甜点空气微结构的粗化,不同类型蛋白质聚集体的组合还补偿该低量的原纤维。因此,包含本发明混合物的冷冻甜点具有良好的热震荡稳定性。热震荡稳定性意指进行几个周期的温度变化而保持其微结构的产品稳定性,即避免空气微结构的粗化。本申请人已发现当进行热震荡时,与不含上文所述的蛋白质聚集体的冰淇淋相比,上文所述的聚集体的组合显示降低的粗化,并且另外,显示与仅利用蛋白原纤维相同的气体微结构粗化进程的降低。本发明的优点是可用其他更经济实惠的蛋白质聚集体代替大部分(最多70%)的蛋白原纤维,并保持所有其他的优点。
该效果可例如通过X-射线断层照相术表征(参见:R.Mousavi等人,利用X-射线微断层摄影使食品冰冻成像(Imaging food freezing using X-ray microtomography),International Journal of Food Science and Technology2007,42,714–727)。
根据一特定实施方案,本发明的充气产品包括冷冻甜点产品,其包含1.5%-15%的非脂乳固体(MSNF)、至多20%的脂肪、5%-30%的甜味剂、至多3%的稳定剂体系以及0.1%-4%的杆样蛋白与其它形式蛋白质聚集体(优先蠕虫样聚集体和/或球形聚集体)的混合物形式的蛋白原纤维。
本发明冷冻甜点中所用的非脂乳固体可以例如是粉末或者是浓缩脱脂甜乳清。它们还可以包括粉末或浓缩的脱脂乳。MSNF还可得自奶粉和改良乳清蛋白的市售混合物。
优选地,本发明产品包含0.5%-20%的脂肪,并优选6%-14%的脂肪。所述脂肪可以从植物来源例如棕榈、椰子、大豆、油菜籽、橄榄、棕榈仁油、氢化椰子油、氢化大豆油、棕榈油精及其混合物中获得。所述脂肪还可以从动物源优选乳(奶)脂和/或其级分(fractions)中获得。
然后,产品包含5%-30%的甜味剂。对于“甜味剂”,应理解为给予终产品甜味的成分的混合物。所述甜味剂包括蔗糖(sucrose)、葡萄糖、果糖、天然糖类如蔗糖(canesugar)、甜菜糖、糖蜜、其他植物来源的营养性甜味剂和非营养性高强度甜味剂。
产品以优选0.1%-3%的量包含稳定剂体系。稳定剂体系意指至少一种乳化剂和/或稳定剂。适当的稳定剂包括角豆(carob)粉、瓜尔豆粉(guar flour)、藻酸盐、羧甲基纤维素、黄原胶、角叉菜胶、槐豆胶、明胶和淀粉。可使用通常用于冰冻甜食中的任何食品级乳化剂。天然乳化剂是优选的,并包括例如蛋黄。
根据另一实施方案,本发明的充气食物产品在于嗜好(indulgent)乳制泡沫物例如慕斯。
根据另一实施方案,本发明的充气食物产品在于充气甜点产品例如蛋白甜饼(meringue)或甜点填充物(confectionery filling)。
另一方面,本发明涉及制备充气食物产品的方法,其包括使通常用于制备食物产品的成分混合物与蛋白质聚集体混合物接触(作为第一步骤),所述蛋白质聚集体混合物包含原纤维和其它形成的聚集体(优选蠕虫样聚集体和/或球形聚集体)。然后,将空气引入到混合物中,以提供具有20%-600%溢出度的泡沫物。最后,任选地将泡沫物进行加工,以提供即食食物产品。
一备选方法也是本发明的目标,其包括下述步骤:制备包含原纤维和其他形式聚集体(优选蠕虫样聚集体和/或球形聚集体)的蛋白质聚集体的混合物,将所述混合物充气,然后使其与成分混合物接触,然后任选地将得到的泡沫物加工成即食产品。
例如,对于嗜好泡沫甜点例如慕斯,含水泡沫物可通过下述方法形成:加热典型地包含脂肪、非脂乳固体、甜味剂和稳定剂的成分混合物以及0.5%-2%本发明聚集体混合物,并将所述混合物加热至60℃-100℃的温度,将混合物冷却至0℃-30℃的温度,并将混合物充气。
当本发明产品是慕斯时,方法包括:组合和混合2%-10%的聚集体混合物,优选卵白或卵白粉,蔗糖优选糖粉、至少一种单糖和任选的可可粉和盐以及足够的水,以形成含有大约18质量%至大约30质量%含水量的混合物;将混合物充气至大约0.20kg/升至0.40kg/升的密度,并挤出充气混合物。
根据一具体实施方案,当充气食物产品是冷冻甜点产品时,本发明的方法在于将1.5%-15%的非脂乳固体、至多20%的脂肪、5%-30%的甜味剂和至多3%的稳定剂体系混合。然后,将混合物匀化并巴氏消毒。在第三个步骤中,将0.1%-4%、优选0.1%-1.5%的原纤维与另外形式的聚集体的混合物加入到上述混合物中,然后将其冷冻同时充气。
根据另一实施方案,匀化和巴氏消毒之前,将聚集体混合物加入到初始混合物中。
根据本领域技术人员已知的通常条件,可将匀化和巴氏消毒以任何顺序进行。例如,在大约80-90℃下,将巴氏消毒进行10-60s。然后,可利用已知的方法,将混合物冷却至大约2-8℃并老化。
根据一实施方案,然后,将混合物在大约-3℃至-10℃冷冻,同时控制气体注射,以生产例如20%-150%级的溢出度。然后,可通过在致冷的单或双螺杆挤出机中在-11℃以下的温度挤出,将得到的混合物进一步冷却,并通过在大约-20℃至-40℃冷冻而硬化。
根据另一实施方案,将混合物静止冷冻。静止冷冻意指将产品置于家用冰箱柜箱内或者工厂的硬化通道或者其他设备中的负温度下,其中产品在-12℃至-24℃的温度下保持静止,无任何搅拌或干预。
根据一具体实施方案,本发明的方法包括含有聚集体混合物的未冷冻混合物的无菌包装,以使得能够被例如消费者在家用冰箱中进一步静止冷冻。
本发明方法中所用的蛋白质聚集体是上文定义的那些,并同文中所定义。
附图
参照附图所示的一些实施方案,在下文中进一步描述本发明,其中:
图1:显示在不同pH下热处理后得到的β-乳球蛋白聚集体的TEM显微照片,并分别提供蛋白原纤维(a)、球形聚集体(b)和蠕虫样聚集体(c)(负染色)。
图2:表示与分别地采用聚集体相比,含有β-乳球蛋白原纤维和球形的β-乳球蛋白聚集体的混合物的水溶液的起泡性和随时间推移的泡沫稳定性。
图3:表示与分别地采用聚集体相比,含有β-乳球蛋白原纤维和蠕虫样β-乳球蛋白聚集体的混合物的水溶液的起泡性和随时间推移的泡沫稳定性。
图4:表示与分别地采用聚集体相比,含有β-乳球蛋白原纤维以及球形的β-乳球蛋白聚集体和蠕虫样β-乳球蛋白聚集体的混合物的水溶液的起泡性和随时间推移的泡沫稳定性。
图5:表示分别对应于对照、含有蛋白质原纤维的产品以及含有蛋白质原纤维与蠕虫样聚集体和球形聚集体的混合物的产品,两个热震荡周期后,冰淇淋的累积分布。
利用下文的非限制性实施例进一步阐明本发明。
实施例
实施例1:蛋白质聚集体的制备
根据下面的步骤,利用相互独立完成的三种不同方法,制备三种不同结构和大小的聚集体:
·在室温下,将β-乳球蛋白分离物(Davisco Foods International,Inc.,LeSueur,MN,USA)和去矿物质水混合,并将pH分别调至2.0(原纤维)、5.8(球形聚集体)和7.0(蠕虫样聚集体)。溶液包含4wt%的β-乳球蛋白分离物(相当于3.46wt%的β-乳球蛋白)。
·在温和操纵下将溶液分别快速加热至T=90℃(原纤维)、85℃(球形聚集体)和85℃(蠕虫样聚集体),并在所述温度下分别保持5小时(原纤维)、15min(球形聚集体)和15min(蠕虫样聚集体)。
·将溶液快速冷却,然后贮存于T=4℃。采集样品,以便借助于电子显微镜证实聚集状态,如图1中所示,图1显示热处理后得到的β-乳球蛋白聚集体的TEM显微照片(负染色)*。
*透射电子显微镜检查(TEM)
将一滴稀释溶液(1-0.1%终wt浓度)装载到铜载网上的碳支持膜上。30秒后,利用滤纸除去过量溶液。β-乳球蛋白聚集体溶液沉积后,在15秒期间,通过向所述网上加入一滴磷酸钨酸溶液1%(PTA,pH7,西格玛-奥德里奇,瑞士)而负染色,实现与电子的对比(Contrast to electrons)。再次利用滤纸,除去任何过量的染色剂。利用在80kV运行的飞利浦CM100Biotwin透射电子显微镜,在CCD相机上获得电子显微照片。
图1表示制备的3种类型聚集体的TEM显微照片。
根据实施例1制备下面实施例提到的所有聚集体。
实施例2:根据本发明的聚集体的混合物的发泡性和泡沫稳定性
方法:Foamscan设备(Teclis,Longessaigne,法国)(空气喷射(air sparging)),研究在氮气帮助下起泡至大约500%溢出度的不同聚集体水溶液的发泡性和泡沫体积稳定性。利用孔隙度4的釉料和80%的喷射率(sparging rate),在室温下,由20mL的起始液体体积制备120cm3的泡沫。
图2显示与分别使用聚集体相比,用原纤维和球形聚集体的混合物得到的泡沫稳定性。保持相同的总蛋白含量,即0.1%。
虽然球形聚集体本身根本不起泡,但是其他的样品起泡。单独看聚集体,蛋白质原纤维提供最好的结果。但是当其使用水平降低50%,其稳定性显著降低。意外地,当用球形聚集体代替这部分原纤维,稳定性恢复。随时间推移原纤维和球形聚集体的混合物显示最好的泡沫稳定性。所述结果优于或至少相当于球形聚集体和原纤维的合并结果,可推断其存在协同作用。
图3显示与分别使用聚集体相比,用原纤维和蠕虫样聚集体的混合物得到的泡沫稳定性。保持相同的总蛋白含量,即0.1%。
从所述混合物可得到类似的结论。具体来讲,0.05%原纤维和0.05%蠕虫样聚集体的混合物显示与用0.1%原纤维得到的泡沫稳定性可比的随时间推移的泡沫稳定性。
图4显示与蠕虫样和球形聚集体的混合物以及原纤维相比,下述比率(1:0.5:0.5)的原纤维与蠕虫样聚集体和球形聚集体的混合物得到的泡沫稳定性。保持相同的总蛋白含量。
所有样品起泡。随时间推移原纤维、球形和蠕虫样聚集体的混合物显示最好的泡沫稳定性。
实施例3:巧克力慕斯
下面的配方用于制备巧克力慕斯:
对照
将巧克力在50℃熔化,然后与蛋黄混合。利用Hobbart混合器(速度3,1min20sec),使卵白起泡。将泡沫物温和地掺入巧克力混合物中。然后,将所述混合物置于4℃冷却。
样品
将巧克力在50℃熔化,然后与蛋黄混合。利用Hobbart混合器(速度3,1min20sec),使蛋白质聚集体混悬液起泡。将泡沫物温和地掺入巧克力混合物中。然后,将所述混合物置于4℃冷却。
受试样品:
原纤维 | 球形 | 蠕虫样 | |
Ref3a | 4% | - | - |
Ref3b | - | - | 4% |
Ref3c | - | 4% | - |
3d | 2% | 2% | - |
3e | 2% | 1% | 1% |
3f | 1% | 2% | 1% |
在视觉上以及利用汤勺评价慕斯的质地。Ref3a)是最致密且看起来干的慕斯。Ref3b)有点轻,且Ref3c)过于液体状了。所有样品观察到质地的改善,说明本发明具备良好的整体质地和利用汤勺提供的良好形状。
实施例4:蛋白甜饼
对照:
50g卵白(white egg),50g糖
将卵白(50g)和20g糖在Hobbart碗中称重,然后以速度2,搅拌2min。加入20g糖,并充气(速度2,2min)。加入最后的10g糖,并再充气10sec。
填充冰袋(尖端尺寸18),并在托架的烘焙板上形成蔷薇花(星状)形状,然后,将其立即置于120℃的预热炉中并烘焙2小时。
将蛋白甜饼在室温冷却,并置于干燥场所。
杆状 | 球形 | 蠕虫样 | 溢出度% | |
Ref4a | 4% | - | - | 590 |
Ref4b | - | 4% | - | 196 |
Ref4c | - | - | 4% | 73 |
4d | 2% | 2% | - | 602 |
4e | 2% | - | 2% | 433 |
4f | 2% | 1.5% | 0.5% | 565 |
没有一个参照样品(利用单一形式的聚集体)得到满意的结果。虽然Ref4a)具有足够的溢出度,但产品具有不可接受的明显的深色。另一方面,对于参照4b和4c,未得到满意的溢出度。与参照样品相比,根据本发明的样品都得到改善。它们都显示满意的溢出度,具有良好的视觉外观和色泽。
实施例5:冰淇淋
对于该实施例,生产了三种不同的冰淇淋。称作“对照”的第一种冰淇淋是基于含有市售乳清蛋白成分的标准冰淇淋。对于第二种冰淇淋“蛋白质原纤维”,用蛋白质原纤维替代了天然的乳清蛋白。第三种冰淇淋,“聚集体混合物”涉及本发明,并包含三种类型的聚集体即蛋白质原纤维、蠕虫样聚集体和球形聚集体的混合物。
制备
利用下表中所列的成分制备5种单独的混合物,以生产3种冰淇淋:
配方:
·混合物1:
·混合物2:
·混合物3:
·混合物4:
与混合物2相同。
·混合物5:
·完全的冰淇淋混合物:
由混合物1制备了冰淇淋“对照”。由混合物2和混合物3制备了冰淇淋“蛋白质原纤维”。并且由混合物4和混合物5制备了冰淇淋“聚合体混合物”。
·最终的蛋白质和蛋白质聚集体浓度:
冰淇淋的主要蛋白质含量来自乳清蛋白替代物(whey protein replacer)、脱脂奶粉和不同的蛋白质聚集体溶液(一些少量的非乳蛋白质含量,少于0.02wt%来源于所用的稳定剂)。下表显示3种冰淇淋中以不同形式存在的蛋白质含量。所有的量以重量百分含量给出。
冰淇淋混合物的制备
·在T=60℃下,将混合物1、2和4的所有成分与水混合。
·将混合物1、2和4保持于T=60℃,并让所有成分水合2小时。
·然后,使混合物1、2和4通过巴氏灭菌/匀化流水线。巴氏灭菌在86℃下进行30秒。分别在140巴和40巴以两个阶段用高压匀浆器(APV,型号:APV-mix)进行匀化。
·然后,将混合物保持在T=4℃,以熟化12-20小时。
·对于冰淇淋“蛋白质原纤维”混合物2和混合物3,在冰淇淋生产之前,在缓慢搅拌的条件下,将其混合在一起。
·对于冰淇淋“聚合体混合物”混合物4和5,在冰淇淋生产之前,在缓慢搅拌的条件下,将其混合在一起。
冰淇淋生产
·在霍耶冷冻器(Technohoy MF50)中生产所有三种冰淇淋。出口温度设定为-5℃,反压设定为1.5巴,且搅拌器速度设定为500rpm。
·将冰淇淋填充至120ml塑料杯中。
热震荡稳定性测试
热震荡之前和之后,利用x-射线断层摄影术(在T=-16℃的冷室运行的ScancomedicalμCT35)研究了冰淇淋的空气微结构。应用两周期的72小时热震荡方案。
利用用户定制设计的高分辨台式电脑断层摄影设备(Scanco mCT35,ScancoMedical AG,Brütisellen,瑞士)扫描冰淇淋样品。在1.5小时的测量时间内,将冰淇淋样品保持于-25℃。使用4.5微米的体素和仪器分辨率(10%调制传递函数)。使用扩展至锥束几何学的Shepp&Logan滤过反向投影由正弦图重构3D影像。
用于定量空气微结构的方法由下述构成,1)将各向异性扩散滤波器应用于原始数据(参见:P.Perona和J.Malik,利用各向异性散射的尺度空间和边缘检测(Scale-Spaceand Edge Detection Using Anisotropic Diffusion),IEEE Transactions on PatternAnalysis and Machine Intelligence,12(7):629-639,1990年7月);2)利用体素灰度值直方图的局部最小值作为阈值,将得到的数据分段;3)利用Hildebrand和Ruegsegger(1997)提出的算法(参见:Hildebrand,T.&Ruegsegger,P.,用于三维影像中厚度的模型独立评价的新方法(A new method for the model-independent assessment of thickness inthree-dimensional images),Journal of Microscopy,1997,185,67-75),计算3D中产生的空气微结构(即孔隙)的厚度分布。
图5显示三种冰淇淋的累积体积频率(或者还通常称作基于以体积为基础的尺寸分布的累积分布)。为了比较三种冰淇淋的热震荡稳定性,我们使用D50,其表示基于体积50%的气体微结构的具有比D50更小的尺寸。可以清楚地发现:含有蛋白质聚集体的两种冰淇淋即“蛋白质原纤维”和“聚集体混合物”的D50显著比“对照”冰淇淋的D50小。含有蛋白质聚集体的两种冰淇淋具有D50=0.05mm,而对照冰淇淋显示D50=0.08mm。这表明含有蛋白质原纤维的冰淇淋显示显著更高的热震荡稳定性。结果进一步显示,在冰淇淋中,最多70%的大部分蛋白质原纤维可被其他类型的蛋白质聚集体代替,与对照冰淇淋相比,所述其他类型的蛋白质聚集体在经济上更诱人,并还显示类似的热震荡稳定性的改善。
感官检查已显示,用至少部分聚集的蛋白质代替非聚集的蛋白质可以进行,且不对冰淇淋的感官性质产生显著影响,其中聚集的蛋白质包含原纤维和至少一种其他形式的蛋白质聚集体,其优选选自蠕虫样聚集体、球形聚集体及其混合物。
Claims (15)
1.充气食物产品,其包含0.5wt%-10wt%的至少部分聚集的蛋白质,其中聚集的蛋白质包含原纤维和至少一种其他形式的蛋白质聚集体,所述其他形式的蛋白质聚集体选自蠕虫样聚集体、球形聚集体及其混合物,所述球形聚集体具有100nm-900nm的平均直径,并且其中蛋白质聚集体包含至少30wt%的原纤维,所述原纤维具有4-10nm的横截面,所述“蠕虫样蛋白质聚集体”可通过在70℃至98℃和6.6-7.5的pH下,将含有0.5wt%-12wt%球状蛋白质的蛋白质溶液加热1分钟至2小时而得到。
2.根据权利要求1所述的充气食物产品,其包含0.1wt%-4wt%蛋白质原纤维与蠕虫样聚集体和/或球形聚集体的混合物。
3.根据权利要求1所述的充气食物产品,其包含2wt%-6wt%的至少部分聚集的蛋白质。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的充气食物产品,其中蛋白质聚集体包含原纤维和球形聚集体的混合物。
5.根据权利要求1-3中任一项所述的充气食物产品,其中蛋白质聚集体包含原纤维和蠕虫样聚集体的混合物。
6.根据权利要求1-3中任一项所述的充气食物产品,其中蛋白质聚集体包含原纤维、球形聚集体和蠕虫样聚集体的混合物。
7.根据权利要求1-3中任何一项所述的充气食物产品,其中蛋白质聚集体是由球状蛋白质制成的,所述球状蛋白质选自乳清蛋白质、卵蛋白质、血液蛋白质、大豆蛋白质、小麦蛋白质、马铃薯蛋白质、豌豆蛋白质、羽扇豆蛋白质和卡诺拉蛋白质。
8.根据权利要求7所述的充气食物产品,其中蛋白质聚集体是由β-乳球蛋白制备的。
9.根据权利要求1-3中任何一项所述的充气食物产品,其中原纤维可通过在60℃至120℃和2.5以下的pH,将含有0.1%-5%球状蛋白质的蛋白质溶液加热30分钟至48小时而得到。
10.根据权利要求1-3中任何一项所述的充气食物产品,其中球形聚集体可通过在70℃至98℃和5.8-6.2的pH下,将含有0.5wt%-12wt%球状蛋白质的蛋白质溶液加热1分钟至2小时而得到。
11.根据权利要求1-3中任何一项所述的充气食物产品,其中蠕虫样聚集体可通过在70℃至98℃和7的pH下,将含有0.5wt%-12wt%球状蛋白质的蛋白质溶液加热1分钟至2小时而得到。
12.根据权利要求1-3中任何一项所述的充气食物产品,其具有20%-600%的溢出度。
13.根据权利要求1-3中任何一项所述的充气食物产品,其选自嗜好乳制泡沫物、充气甜点产品和冷冻甜点产品。
14.含有原纤维和至少一种其他形式蛋白质聚集体的蛋白质聚集体混合物用于提高充气食物产品的泡沫稳定性的用途,所述其他形式蛋白质聚集体选自蠕虫样聚集体、球形聚集体或其混合物,所述球形聚集体具有100nm-900nm的平均直径,并且其中蛋白质聚集体包含至少30wt%的原纤维,所述原纤维具有4-10nm的横截面,所述“蠕虫样蛋白质聚集体”可通过在70℃至98℃和6.6-7.5的pH下,将含有0.5wt%-12wt%球状蛋白质的蛋白质溶液加热1分钟至2小时而得到。
15.用于制备权利要求1-13中任何一项所定义的充气食物产品的方法,其包含下述步骤:
a)制备适合于制备食物产品的成分混合物,
b)使所述成分混合物与蛋白质聚集体混合物接触,所述蛋白质聚集体混合物包含原纤维以及至少一种其他形式的蛋白质聚集体,所述其他形式的蛋白质聚集体选自蠕虫样聚集体、球形聚集体及其混合物,其中蛋白质聚集体包含至少30wt%的原纤维,
c)将空气掺入到混合物中,以提供具有20%-600%溢出度的泡沫物,
d)任选地将所述泡沫物加工,以提供即食食物产品。
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