CN104853616A - 乳化剂体系 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及乳化剂体系,其用于稳定食品中脂肪相和水相之间的界面。该乳化剂体系包含粒径范围为约0.1μm至约500μm、优选1μm至200μm的咖啡颗粒。本发明还涉及使用此类乳化剂体系的食品以及生产此类食品的方法。
Description
技术领域
本发明涉及乳液,更特别涉及乳化剂体系以及所述乳化剂体系在稳定乳液中的用途。本发明还涉及可以用于生产食品的乳化剂体系以及包含该乳化剂体系的食品。
背景技术
在过去几十年,消费者对食品或饮料产品的需求有所增加。如今,现代消费者需要可持续生产的并且是由食物源成分制造的食品。
然而,当今生产的大量食品和饮料产品是由人工合成生产的成分组成的。
乳液广泛用于食品技术,例如作为一种方法,其可以通过使得脂肪含量减少从而改善食品的营养价值和/或能够掺入水溶性的营养物质和调味剂。乳液通常可以在不同的分子乳化成分的帮助下获得,例如乳化剂、蛋白质或两亲性聚合物(也称为稳定剂)。这些成分是生产稳定的商业上可接受的乳液类产品中不可或缺的。高效的乳化剂体系已经存在,但是它们通常是基于人工合成的成分。
食物源成分是源自植物来源、动物来源、微生物来源和/或真菌来源的成分。另一方面,人工合成的成分是通过化学修饰而人工产生的。
人工合成的成分不被视为“食物源成分”,因此,包含人工合成生产的成分的产品可能不被消费者接受。用食品源成分替代人工合成成分可能代表了消费者的一个关键变化,能够创造竞争优势。因此,需要提供“食物源成分”以改善能够提供并且稳定乳液特性的性能。
因此,本行业需要采用食物源成分替代人工合成生产的成分从而满足消费者日益增长的需求。
具有乳化性质的天然成分是已知的,但它们通常不如合成的乳化剂有效和/或存在其它缺点。
具体地讲,很久以来人们就已经知道蛋黄具有乳化性能。EP2185003描述了一种用于冷冻甜食的稳定剂体系,其包含作为天然乳化剂的蛋黄以及淀粉和柑橘纤维。然而,由于卫生原因所需要的严格的加工条件以及非熟制品所需要的储存条件,使得蛋黄的使用受到很大限制。对于多种食品而言,也不希望采用蛋黄作为原料。另外,在某些情况下由于其具有过敏原的特性,使得的蛋黄的使用受到限制。
皂树(Quillaia)也已知具有乳化性能。然而,该植物含有皂甙,其在一定的浓度下对人类有毒性。
因此,存在持续的需求,需要提供基于食源成分的乳化剂体系,其可以在食品应用中替代人工合成的乳化剂。
所以,最好是能够克服或改善现有技术的缺点中的至少一个,或提供一种有用的替代方案。具体地讲,最好是提供一种乳化剂系统,其可以在食品应用中代替人工合成的乳化剂。
提供一种乳化剂系统是有益的,其可以特别是在甜食产品的制造中代替人工合成的乳化剂,同时不影响产品的质量。
提供一种乳化剂系统是有益的,其可以特别是在冷冻甜食产品的制造中代替人工合成的乳化剂,同时不影响产品的质量。
发明概述
本文提供了一种用于食品的乳化剂体系,其包含粒径范围在0.1至500微米(优选1至200微米)之间的咖啡颗粒。
所述颗粒优选选自焙炒咖啡(roasted coffee)颗粒、生咖啡(green coffee)颗粒及其混合物。
本发明的咖啡颗粒稳定的乳液最好不需要添加任何其它乳化剂。
在另一个方面中,本发明提供了所述乳化剂体系的用途,用于稳定食品中脂肪相和水相之间的界面。
用作乳化剂体系的粒径范围在0.1至500微米(优选1至200微米)之间的咖啡颗粒在生产食品、特别是甜食产品中的用途,并且此类乳化剂体系也构成本发明的一部分。有利的是,该甜食产品不含人工合成乳化剂或结构化剂(structuring agents)。
在另一个方面,本发明提供了制备甜食产品的方法,该方法包括以下步骤:
(a)提供一个水相,
(b)提供一个脂肪相,
(c)将包含粒径范围在0.1至500微米(优选1至200微米)之间的咖啡颗粒的乳化剂体系分散在水相或脂肪相的一或两种中,
(d)将两相均质化以形成乳液。
有利的是,本发明的乳化剂体系在食品的生产中可以代替人工合成的乳化剂。有利的是,本发明使得不含人工合成乳化剂的乳液类食品、特别是甜食产品的制备成为可能。
通过本发明实施方案的详述以及附图,本领域技术人员可以更容易地理解本发明的这些和其它方面、特征和益处。
附图说明
图1显示了表1中描述的咖啡颗粒乳化剂体系的粒径分布。MRC代表磨碎的焙炒咖啡;EMRC代表粗提过的(exhausted)磨碎的焙炒咖啡;DMRC代表脱脂的磨碎焙炒咖啡;DEMRC代表脱脂的粗提过的磨碎焙炒咖啡。
图2显示了分散在水中的10wt%HOSFO、1wt%微粉化焙炒咖啡样品的显微镜图像:2(a)样品1;2(b)样品2;2(c)样品3;(d)样品4。
图3显示了分散在水中的55%w/w的油和5%w/w的咖啡颗粒样品的显微镜图像:3(a)样品A;3(b)样品B;3(c)样品C。
图4显示了分散在水中的55%w/w的油和5%w/w的咖啡颗粒样品在室温下储存7天后的显微镜图像:4(a)样品A;4(b)样品B;4(c)样品C。
发明详述
在本说明书中,词语“包含”、“包括”等均为包含的意义,并非是指具有排他或穷举的意义;也就是说具有“包括但不限于”的含义。
在本说明书中,词语“约”应当理解为适用于数字范围内的每个值。此外,所有的数值范围应当理解为包括该范围内的每个全部的整数。
在本说明书中,除非上下文另有明确说明,否则单数形式“一个”、“一种”、“所述”和“该”包括复数形式。
在本说明书中,术语“基本上不含”是指不超过约10%(重量比)、优选不超过约5%(重量比)并且更优选不超过约1%(重量比)的排除物质(excluded material)的存在。在一个优选的实施方案中,“基本上不含”是指不超过约0.1%(重量比)的排除物质的存在。“完全不含”通常是指最多仅有痕量的排除物质存在,优选,没有可检测量存在。反之,“基本上全部”通常意味着至少约90%(重量比)、优选至少约95%(重量比)、更优选至少约99%(重量比)的物质存在。
除非另有说明,如果适用的话,在本说明书中所有百分数是指重量百分数。
除非另外定义,所有的技术和科学术语应当具有并且应当给予本发明所属领域的普通技术人员所通常理解的相同的含义。
术语干重是指完全干燥时并且所有的液体被从物质中完全去除时测定的物质的质量。物质的干重%是指总干重物质中所述物质的相对量。在本发明的描述中,干重%被称为“w/w%”。
术语“饮料”产品在本文中被用于指可供人类食用的液体。
本发明的“冷冻的甜食产品”包括冰淇淋、冰冻果子露(sherbet)、冷冻酸奶、植物油脂冰淇淋(mellorine)、冰牛奶、冷冻淇淋(frozen shake)和其它冷冻甜点。
本文中使用的术语“甜食产品”包括巧克力,含有下列成分的巧克力类似物:乳脂肪、乳脂肪替代品、可可脂、可可脂代用品(cocoa butterreplacers)、可可脂替代品(cocoa butter substitutes)、可可脂等同物(cocoabutter equivalents)、非可代谢脂肪或它们的任意混合物;复合物(compound)、糖果馅料、果仁糖、焦糖、威化饼、硬熬(hard boil)冰糖(sugarcandy)、熬软(soft boil)冰糖、胶化甜点和水果为主的甜点。术语“甜食产品”不包括冷冻的甜食产品。
其它定义和/或说明在后面详述中列举。
本发明涉及使用作为乳化剂体系的咖啡颗粒的用途,用于在食品产品中稳定水-油界面。“乳化剂体系”应当理解为具有表面活性特性的至少一种成分。
本发明的发明人惊奇地发现,在不需要添加乳化剂或结构化剂或其它稳定剂的情况下,咖啡颗粒(一种天然存在的食源成分)能够稳定产品中水相和油相之间的界面并能够产生具有良好稳定性的乳液。
与文献中描述的稳定化颗粒不同,本发明的咖啡颗粒获自食物来源的天然存在的物质,并且不需要活化来稳定乳液。因为咖啡固体没有被归类为食品添加剂,因此本发明提供的重要优点是制备的产品中不含添加剂,例如不含与化学乳化剂有关的所谓的“数字代码的食品添加剂(E-numbers)”。
令人惊讶的是,已经发现具有平均粒径范围约0.1至约500微米(优选约1至约200微米)的咖啡颗粒能够有效地稳定乳液,不需要添加任何合成或人造乳化剂。令人惊讶的是,已经发现咖啡颗粒能够显着地稳定乳液以对抗聚集,更令人惊讶的是,其也能够稳定乳液以对抗分层和沉降。
咖啡颗粒可具有的粒子大小(也被称为平均粒径)的平均粒径范围为约0.1至约500微米,优选约1至约500微米,更优选约1至约200微米。在一个优选的实施方案中,咖啡颗粒的平均粒径为约1至约150微米,优选为约1至约100微米。在某些优选的实施方案中,颗粒的平均粒径为约1至约50微米,优选约5至约40微米,例如约5至约30微米。在某些实施方案中,颗粒的平均粒径为约10至约30微米。在其它实施方案中,颗粒的平均粒径小于10微米,甚至小于5微米,例如约0.1至约10微米。对于粒度或平均粒径而言,除非另有定义,本发明上下文中所述的直径是通过激光衍射方法测定的,例如静态光散射技术。当考虑到粒度分布时,除非另外定义,通过激光衍射测定的是体积加权分布,除非另外定义,当讨论平均直径时,是指体积加权平均直径(也称为d4,3)或体积矩平均值(volume moment mean)。
令人惊奇的是,在无需加入任何其它的乳化剂、稳定剂或结构剂并且不需要对粒子进行任何活化的情况下,已经发现咖啡颗粒显示出可观察到的足够良好的乳液稳定作用。
常规乳化剂包括例如糖酯、聚甘油脂肪酸酯、聚甘油聚蓖麻酸酯(PGPR)、聚山梨酸酯(聚氧乙烯脱水山梨醇酯)、单酸甘油酯/二酸甘油酯及其衍生物、硬脂酰乳酸钠(SSL)、磷脂、单油酸甘油酯。有利的是,本发明使用咖啡颗粒以稳定乳液无需加入此类乳化剂或稳定剂。
在本说明书中,术语“结构剂”应理解为具有结合和/或结构水的能力的成分。结构剂包括多糖和/或蛋白,例如角叉菜胶、果胶、结冷胶、明胶、瓜耳胶、阿拉伯树胶、藻酸钠、黄原胶或球状蛋白质,例如那些包含在乳清蛋白分离物、蛋清蛋白分离物、大豆蛋白分离物的球状蛋白或其它分离自动物或植物来源的球状蛋白。有利的是,本发明在不需要此类结构剂情况下能够制备乳液类食品,特别是甜食产品、冷冻甜食产品和饮料产品。
有利的是,本发明能够制备不含人造或合成乳化剂的乳液类食品,尤其是甜食产品。有利的是,本发明能够制备不含单甘脂、二甘酯及其衍生物的食品。有利的是,本发明能够制备不含甘油单油酸酯、聚甘油酯和聚蓖麻油酸的聚甘油酯的乳液类食品,尤其是甜食产品。
令人惊奇的是,本发明的发明人已发现,咖啡颗粒能够生产具有优异的稳定性的乳液类食品产品,其不需要添加乳化剂、结构化剂或其它稳定剂。
与文献中描述的稳定化颗粒不同,咖啡颗粒获自天然存在的物质的食物来源,不需要活化以稳定乳剂。因为咖啡固体没有被归类为食品添加剂,因此本发明提供的重要优点是制备的产品中不含添加剂,例如不含所谓的“数字代码的食品添加剂(E-numbers)”。
咖啡固体的来源并不重要。咖啡固体优选选自焙炒咖啡颗粒、生咖啡颗粒和它们的混合物。
在乳化剂体系中使用的代表性焙炒咖啡颗粒的焙炒度在约CTn80至CTn100。
咖啡固体可以先经过萃取然后再加至组合物中。在本发明的上下文中,术语“提取”应当理解为一种分离工艺,其包括采用液相自原料(matrix)中分离一种物质,其中所述待分离的物质是可溶性的(例如自植物原料中分离水溶性化合物)。
在本发明的一个优选的实施方案中,在添加到组合物中之前,咖啡固体无需经过高度提取或者水溶性化合物的提取。此类水溶性化合物的示例可以是多元酚化合物、含氮化合物和多糖分子。术语“高度提取”应当理解为是将一种物质自原料中基本上完全分离,其中所述待分离物质是可溶的。
在一个实施方案中,所述提取可以是水性提取。在某些实施方案中,咖啡颗粒为粗提过的(exhausted)生咖啡颗粒或焙炒咖啡颗粒,其已经经过水性提取。可以采用常规提取工艺。在一个具体的实施方案中,咖啡颗粒可以通过包括下列步骤的工艺获得:
-在液氮中研磨咖啡豆;
-先采用超声波,然后采用水浴,进行两次水性提取;
-自固体部分中滤出液相;
-干燥固体部分以获得咖啡颗粒。
在某些实施方案中,咖啡固体可以是脱脂的。在本发明上下文中,术语“脱脂的”应当理解为是一种稳定剂,其含有少于5w/w%的脂质,例如少于1w/w%的脂质,例如范围为0.01-5,如范围为0.1-3,例如范围为0.5-2,例如范围为0.75-1。在某些实施方案中,乳化剂体系可以基本上不含源自咖啡的脂质。在本发明上下文中,术语“脂质”应当理解为是含有至少3种脂肪酸的化合物。
在一个优选的实施方案中,咖啡颗粒为焙炒咖啡颗粒,在研磨之前或者随后的研磨中,其没有经过任何物理-化学改性,例如但不限于提取、分馏或脱脂。
因此,在本发明的一个实施方案中,咖啡颗粒可以含有与获取它们的咖啡豆材料基本上相同的化合物。此类化合物可以例如是含氮化合物、多元酚类和多糖分子。
在一个实施方案中,咖啡颗粒为生咖啡颗粒,其含有10-15wt%的蛋白质干物质(dry matter proteins)和10-20wt%的多糖干物质(dry matterpolysaccharides)。
根据另一个实施方案,咖啡颗粒为焙炒咖啡颗粒,其含有10-20wt%的蛋白黑素的蛋白部分(melanoidins proteinous part)的干物质和10-40wt%的多糖干物质。
已经发现,咖啡颗粒能够显著地稳定溶液以对抗聚集。甚至更令人惊奇的是,已经发现咖啡颗粒能够制备其中咖啡颗粒的沉降明显减慢的乳液。咖啡颗粒比水更致密,因此,可以预期在不存在常规化学乳化剂、稳定剂和/或结构化剂的情况下其可以沉降到底部,但是令人惊讶地是,根据本发明制备的乳液稳定性良好,能够对抗咖啡颗粒的沉降。同时也令人惊奇地观察到,咖啡颗粒能够很好地稳定乳液以对抗油滴相的乳化分层。
有利的是,咖啡颗粒可用于替代传统的乳化剂和/或结构化剂,以有效地稳定在食品中的乳液。
本发明的乳化剂体系可以用于稳定产品的脂质相和水相之间的界面。在本发明一个实施方案中,食品可以选自冷冻的乳制品、室温保存的乳制品、冷冻甜食产品、甜食产品、宠物护理品和饮料产品。饮料产品可以是咖啡类产品(例如但不限于意大利式焙炒咖啡(espresso)、卡布奇诺(cappuccino)、冰咖啡或冰混合咖啡、速溶咖啡、速溶浓咖啡和咖啡粉、咖啡混合物、焙炒和研磨咖啡和速溶咖啡的混合物以及即饮性咖啡饮料)。
根据本发明的一个方面,提供了一种甜食产品,其由一种稳定的含有作为乳化剂的咖啡颗粒的乳液组成,其不含任何合成或人工乳化剂或结构化剂,所述咖啡颗粒的粒度为约0.1至约500微米,特别是约1至约200微米,
所述由乳液组成的甜食产品可以是巧克力、巧克力样产品(例如包括可可脂替代品或可可脂等同物)、巧克力酱(chocolate spread)、巧克力调味汁(chocolate sauce)、涂层巧克力、用于冰淇淋的涂层巧克力、果仁糖、巧克力馅料、软糖(fudge)、巧克力浆(chocolate cream)、冷藏的巧克力浆、挤压成形的巧克力产品等。该甜食产品可以是任何常规的形式,例如为充气产品、棒状、酱、调味汁或馅料等等的形式。它也可以是内含物、巧克力层、巧克力块、巧克力片、巧克力滴或成形巧克力等的形式。甜食产品还可以含有内含物,例如谷物类,如膨化的或焙炒的大米或干燥的水果块等。
作为乳化剂被包含的咖啡颗粒的量取决于该乳液产品所要求的性能。通常,所述咖啡颗粒存在的量为甜食产品的约0.1至约20%wt/wt,优选约0.1至约10%wt/wt,例如约1至约10%wt/wt。在一个优选的实施方案中,乳化剂是由咖啡颗粒所提供,其存在的量为甜食产品的约2%至约10%。
在本说明书中,术语“脂肪相”应当理解为包括能够与油或脂肪混溶的任何固体和/或液体成分,或者其具有在油或脂肪溶解的性能,而“水相”定义为包括能够与水混溶的任何固体和/或液体成分,或者其具有在水中溶解的性能。
甜食产品可包含糖。这些糖包括蔗糖、果糖、糖替代品如多元醇类(例如,麦芽糖醇、乳糖醇、异麦芽糖醇、赤藓糖醇、山梨糖醇、甘露醇、木糖醇)或填充剂如聚右旋糖或其他甜味剂像塔格糖或高强度甜味剂如糖精、阿斯巴甜、安赛蜜-钾、甜蜜素、新橙皮苷、奇异果甜蛋白(thaumathin)、三氯蔗糖、阿力甜、纽甜或其任何组合。
甜食产品可包含组分如调味剂、着色剂或牛乳成分。调味剂通常用于增加风味,如香子兰、覆盆子、橙、薄荷、柑橘、草莓、杏、薰衣草香精等以及任何其他水果、坚果或花调味剂等。牛奶的成分可以是液态牛奶或奶粉,无论是否是全脂的、部分脱脂的或脱脂的以及脱乳糖基的。
在甜食产品中,脂肪相通常为可可脂、可可脂代用品、可可脂替代品、可可脂改良物和/或可可脂等同物等。
可可脂代用品是获自棕榈树果实内核的月桂酸脂肪(lauric fat),通过分馏和/或氢化棕榈仁油而获得。它包括约55%的月桂酸、20%的肉豆蔻酸和7%的油酸,可可脂代用品不能与可可脂混合。可可脂等同物是植物脂肪,与可可脂具有相似的化学和物理特性,其通过其它脂肪的不同馏分的共混或者互酯化(intersterification)获得,并且可以在任何配方中与可可脂互换使用。可可脂替代品是由非月桂酸的植物脂肪形成的,其可以与可可脂混合,但仅以有限比例混合,它们与可可脂具有相似的物理特性,但化学特性不同。可可脂替代品可以在部分可可浆或可可脂的配方中使用。可可脂改良物是更坚硬的可可脂等同物,其不仅在相容性方面等同,同时也提高了某些软性可可脂的硬度。
有利的是,在没有添加任何合成乳化剂、结构化剂或其它稳定剂的情况下,本发明能够制备具有非常良好稳定性的乳液类甜食产品。有利的是,本发明能够制备具有非常良好的乳液稳定性的乳液类甜食产品,其通过作为乳化剂的咖啡颗粒稳定化,无需加入任何其它乳化剂,无需对咖啡颗粒进行任何化学活化步骤/处理。
根据本发明用咖啡颗粒稳定的乳液可以根据制备乳液的常规方法制备。
根据一个典型的方法,在某些实施方案中,制备乳液形式的甜食产品的工艺包括下列步骤:
(a)提供水相,
(b)提供脂肪相,
(c)将包含粒径范围在0.1至500微米(优选1至200微米)之间的咖啡颗粒的乳化剂体系分散在水相或脂肪相的一或两种中,
(d)将两相均质化以形成乳液。
在某些实施方案中,为制备水包油型乳液,将咖啡颗粒分散在水相中,将油/脂肪相加入到水相中,然后搅拌以形成乳液。在其它实施方案中,将咖啡颗粒分散在油/脂肪相中,将水相加入到油/脂肪相中,然后搅拌以形成乳液。可以方便地采用均质化作为搅拌方法以形成乳液,然而也可以采用其它常规技术。
在另一个实施方案中,本发明的乳化剂体系可以用于生产冷冻甜食。例如,它可以以与传统的乳化剂体系相同的方式生产冰淇淋、冰冻果子露、冷冻酸奶、乳冰、植物油脂冰淇淋(mellorine)、冷冻淇淋或其它冷冻甜食。
冷冻甜食可以通过常规方法制备。生产冷冻甜食的示例性方法可包括以下步骤:
(a)将冷冻甜食配料混合物混合,该混合物包括0.5-20wt%的脂肪、5-15wt%的非脂肪乳固体(milk solids-non-fat)、5-35wt%的甜味剂、至多3wt%的稳定剂和0.1-10wt%的乳化剂体系,该乳化剂体系的粒度范围在0.1至500微米(优选1至200微米)之间,
(b)将混合物巴氏杀菌并均质化,
(c)将混合物冻干并同时任选充气,
(d)任选将冻干的混合物硬化处理。
有利的是,本发明能够制备不含任何添加剂或非天然成分的乳液类食品,尤其是甜食产品。有利的是,本发明的咖啡颗粒稳定的乳液不需要添加任何乳化剂、结构化剂或其它稳定剂。有利的是,本发明的咖啡颗粒稳定的乳液不需要对可可颗粒进行任何活化步骤/处理。
本文所用的术语“约”通常应理解为是指数值范围内的两个数字(bothnumbers)。此外,本文中所有的数值范围应理解为包括该范围内的每个整数。
有利的是,本发明的乳化剂体系可以在食品的生产中代替合成乳化剂。有利的是,本发明能够制备不含人工合成乳化剂的乳液类食品,尤其是甜食产品和冷冻甜食。
本发明将参考以下非限制性实施例进一步描述。
实施例1
材料和方法
乳液的制备如下所述。
咖啡成分
对作为乳化剂的四种咖啡成分进行了试验,如下面表1中所述制备。表1中所述的咖啡颗粒乳化剂体系的粒度分布如图1所示。
其它材料
乳液还采用下列物质制备:
·MilliQ水,
·盐酸(Merck)(用于制备pH 2、4、6的水溶液),
·氢氧化钠(Merck)(用于制备pH 8的水溶液),
·磷酸氢二钠/磷酸二氢钾的pH 7缓冲溶液(Merck).
进行试验以测定咖啡成分稳定界面的能力。
表1
表1:实施例1和2中用于稳定乳液的咖啡成分的测试结果。
咖啡样品1-4的研磨采用ZPS低温研磨机进行,采用下列参数:
咖啡流速:100g/h
进料速度:10rpm
分离器(Classifier)速度:8000rpm
ZPS速度:22000rpm
进口温度:-80℃
气流速度:65m3/h。
本文中使用的提取率测定为在提取中回收的固体与最初咖啡豆中存在的固体之间的w/w比。
焙炒咖啡(MRC)样品1和粗提过的焙炒咖啡(EMRC)样品2的特性如表2所示:
表2
1.1乳液稳定性试验
乳液采用10wt%的HOSFO和1wt%的MRC样品1–4在水中制备。于室温下,采用磁力搅拌器(约300s)通过将各成分预混合形成乳液,然后同样于室温下(在此阶段无需冷却以抵消由于摩擦导致的局部升温)采用Polytron PT 300(Kinematica AG)以10,000rpm应用高剪切流180s。通过亮视野显微镜目测获得的分散液,采用数码摄影记录。
这些显示了典型的水包油型乳液特征,在水中形成油滴,由于浮力而成奶糊状。将乳液显微成像,典型的微结构排列如图7所示。未粗提过的样品1和3如图2(a)和(c)所示,含有最高量的乳化的油;而废弃的(spent)样品2和4如图2(b)和(d)所示,含有一些油滴和非球形粒子,可能是不溶性咖啡颗粒。油滴的目测表明典型的油滴直径为d=2–10μm。粗提过的MRC提取物的不太好的油滴稳定性可以是由于咖啡提取过程中存在的表面活性物质如类黑精的匮乏导致的。
1.2离子环境对乳液稳定性的影响
根据实施例1.1中所述方法,通过制备pH 2、pH 4和pH 7的10wt%的HOSFO/1wt%的MRC/89wt%的水缓冲液研究离子环境对研磨的焙炒咖啡样品的影响。通过亮视野显微镜目测获得的分散液,采用数码摄影记录。
所有样品的宏观图像显示MRC样品1-4在水中的溶解度随着pH值的增加而增加,与上面的乳油层无关。在显微水平上也观察到亲水性的增加。当pH由pH 2逐渐增加到pH 7时,观察到形成水包油型液滴的更为明显的趋势。该亲水性的增加与较高pH值的MRC样品1-4所观察到的泡沫稳定性的改善是一致的。
实施例2:乳液储存稳定性
咖啡成分
对作为乳化剂的三种咖啡成分进行了试验,如下面表3中所述制备。咖啡样品A-C的特性如下面表4所示。
表3.
粗提过的咖啡样品A和B的制备根据下面的水提取方法进行:
1.将咖啡原料在液氮下研磨。
2.将90℃(±5℃)的热水加至在超声浴中的研磨咖啡原料中30分钟(±2分钟)。(1kg咖啡原料加入2.5L(±0.1L)热水)。
3.将混合物在真空下过滤(布氏过滤),随后在spinner中以2200rpm过滤20分钟(滤器孔径:20-50微米)。
4.保留固相,将其置于90℃(±5℃)的热水中,搅拌(水浴振荡器)60分钟(±10分钟)。(加入2.5L(±0.1L)热水)。
5.将混合物在真空下经过第二次过滤(布氏过滤),随后在spinner中以2200rpm过滤20分钟(滤器孔径:20-50微米)。
6.将颗粒于室温下在通风橱中干燥24小时。
表4
首先将咖啡颗粒样品A-C分散在蒸馏水中,随后加入精制玉米油(MazolaTM油)制备乳液。采用Polytron PT2100(Kinematica AG,瑞士)高剪切搅拌机以速度设定22将混合物乳化10分钟。制备的乳液含有55%w/w的油和5%w/w的咖啡颗粒;剩余成分为水。
制备后,样品通过目测、粒径和显微镜检查。以激光衍射粒径分析仪(Malvern Mastersizer 2000,Malvern Ltd,UK)采用Fraunhofer光学模式测定粒度分布。采用d4,3、体积平均值评价平均粒径。将样品分散在水中。(样品A-C的平均粒径如上面表3所示)。采用配备QImaging数码相机的Olympus BH-2显微镜(Olympus,日本)和Lynksys 32软件(LinkamScientific Instruments,UK)获取显微照片。先将样品在蒸馏水中稀释,然后进行显微镜检查。采用40×放大镜检查样品。
采用所有咖啡颗粒样品A-C获得均匀的乳液。测定乳液的油滴大小,结果如表5所示。MRC(样品C)获得的乳液粒径明显的小。图3所示的在显微镜下检测的乳液样品的显微照片显示油滴似乎为小液滴,颗粒吸附在该油滴的界面。图3(a)=样品A;图3(b)=样品B;图3(c)=样品C
表5:在制备当天和于室温下储存7天后测定的咖啡粉末稳定的乳液的液滴大小。
将样品于室温下静置保存一周以进行稳定性试验。目测观察到乳液样品在储存后保持稳定;没有观察到油分离出来,乳化程度取决于咖啡粉末的来源。
储存后,图4中显示的乳滴的外观也保持不变;观察到在界面处吸附了颗粒和小液滴(图4(a)=样品A;图4(b)=样品B;图4(c)=样品C)。储存后乳液的液滴大小如表5所示。储存前后乳液的滴径分布如表5所示。评价储存前后乳液的滴径分布,结果显示储存后滴径仅有非常微小的变化。含有粗提过的焙炒咖啡粉末的样品似乎是最稳定的,观察到滴径仅有非常小的变化。储存后粒径结果保持基本不变,这说明该乳液非常稳定,能够抗聚集。
尽管本说明书以及参考的具体实施例公开了优选的实施方案,然而应当理解本发明并不仅限于优选的实施方案。各种修改对于本领域技术人员而言都是显而易见的,其可以通过实施本发明而获得。应当理解,使用的材料和化学品详情可以稍有不同,或者根据说明书加以修改,只要其不背离本发明公开的和指导的方法和内容。
Claims (13)
1.用于食品的包含咖啡颗粒的乳化剂体系,其中所述咖啡颗粒的粒径范围为约0.1μm至约500μm,优选为1μm至200μm。
2.权利要求1的乳化剂体系,其中所述咖啡颗粒的粒径范围为约1μm至约100μm,优选为5μm至30μm。
3.权利要求1或2的乳化剂体系,其中所述咖啡颗粒选自生咖啡、焙炒咖啡及其任意混合物。
4.权利要求1-3中任一项的乳化剂体系,其中所述咖啡颗粒含有10-15wt%的蛋白质干物质和10-20wt%的多糖干物质。
5.权利要求1-3中任一项的乳化剂体系,其中所述咖啡颗粒含有10-20wt%的蛋白黑素蛋白质部分的干物质和10-40wt%的多糖。
6.权利要求1-5中任一项的乳化剂体系,其中所述咖啡颗粒通过包括下列步骤的工艺获得:
a)在液氮中研磨咖啡豆;
b)优选先采用超声波浴,然后采用水浴,进行两次水提取;
c)自固体部分中滤出液相;
d)干燥固体部分以获得咖啡颗粒。
7.权利要求1-7中任一项的乳化剂体系,其中乳化剂体系基本上不含源自咖啡颗粒的脂质。
8.权利要求1-7中任一项的乳化剂体系的用途,用于稳定食品中脂肪相和水相之间的界面。
9.权利要求8的乳化剂体系的用途,其中所述食品为乳制品、甜食产品、冷冻甜食产品、宠物护理品或饮料产品。
10.食品,其特征在于其含有通过权利要求1-7中任一项所定义的0.1-10wt%的乳化剂体系稳定的乳液。
11.权利要求10的食品,其中所述食品选自乳制品、甜食产品、冷冻甜食产品、宠物护理品或饮料产品。
12.权利要求11的食品,其中所述食品为甜食产品。
13.用于稳定食品中脂肪相和水相之间的界面的方法,该方法包括下列步骤:
(i)提供至少一个脂肪相;至少一个水相;以及含有粒径范围为0.1μm至500μm、优选1μm至200μm的咖啡颗粒的乳化剂体系;
(ii)将乳化剂体系分散在至少一个脂肪相中、至少一个水相中或者至少一个脂肪相和至少一个水相两者中;
(iii)将至少一个水相和至少一个脂肪相均质化以形成乳液。
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