CN105163597A - 含植物蛋白质微粒的奶精组合物 - Google Patents

Abstract

本发明涉及植物蛋白质微粒在奶精组合物中作为调白料的用途。本发明还涉及制备奶精组合物的方法和制备饮料组合物的方法。

Description

含植物蛋白质微粒的奶精组合物

发明领域

本发明涉及可用于例如加入咖啡、茶和可可饮料的奶精，及制备所述奶精的方法。

背景

奶精广泛用作调白料，与热和冷的饮料，例如，咖啡、可可、茶等一起使用。它们通常用于代替乳和/或乳制稀奶油(cream)。奶精可进入各种不同的香味，并提供口感、质感和更细腻的组织。奶精可以是液体或粉末形式。液体奶精预期在环境温度或在冷藏下贮存，且应当在贮存期间稳定而不会相分离、乳液分层、凝胶化和沉降。奶精还应当随时间保持粘度恒定。当加入冷或热饮料诸如咖啡或茶时，奶精应当快速分散，提供良好的调白能力并保持稳定，没有羽化和/或沉降，同时提供优秀的味道和口感。

乳剂和混悬剂不是热力学稳定的，且存在克服包含油和其他不溶性物质的液体奶精中的物理化学不稳定性问题的真实挑战，尤其在环境温度或升高的温度下长时间贮存期间的无菌的液体奶精的情况下如此。此外，随时间推移，在室温和升高的温度下贮存的液体饮料中仍然可以保持看不见的乳液分层，在所述液体饮料冷藏时可以导致在瓶子中形成栓。

惯常地，向非乳制液体奶精中加入低分子乳化剂如甘油单酯和二酯以确保水包油型乳剂的稳定性。低分子量乳化剂是水包油型乳剂的有效稳定剂。

除了低分子量乳化剂，一些非乳制液体奶精还通过加入调白料/色素(例如二氧化钛)制备，所述调白料/色素在奶精中使用以当加入饮料(咖啡、茶等)时提供所需的调白能力。无脂肪或低脂非乳制液体奶精尤其是这种情况。由于其矿物性质和高密度(约4.2g.cm^-3)，二氧化钛可以非常粗糙，并可导致一些在工厂管线中的提前损害。其高密度还需要使用水胶体的组合以预防在产物保存限期的沉降，这导致配方复杂化。为克服这些技术问题，需要供选的成分，以提供具有需要的调白能力的稳定的产品。

FR2942586公开了作为咖啡奶精的基于植物蛋白质和水解淀粉的30％乳剂的用途。该公开不涉及植物蛋白质微粒，且提供的解决方案在没有脂肪的情况下不能起作用。

WO2010065570公开了水解的蛋白质。在此其还提供了调白作用的乳剂。其需要脂肪，且不允许制备低脂或无脂肪非乳制奶精。

WO2004071203公开了基于商购微粒化的乳清-蛋白质的与油/油相关的咖啡奶精，其用于再现全脂乳制奶精的脂肪口感。WO2004030464还提供了饮料，其中脂肪口感改善剂。这些公开中没有一篇提供了对调白饮料的需求的解决方案。

现有技术还已知添加大豆乳(soymilk)用于调白咖啡。常规大豆乳提供了许多消费者不接收的大豆余味。

鉴于上述讨论，在产生不含低分子量乳化剂并且是均匀的、架存稳定的和显示出良好物理稳定性的液体奶精方面存在大量挑战。

发明概述

令人惊讶地发现植物蛋白质微粒用作调白料可以提供有效的调白粉末。植物蛋白质微粒可以代替奶精中包括脂肪和着色剂在内的一些或所有其他的调白料。

植物蛋白质微粒意指通过热处理、随后将非聚集的植物蛋白质分散液匀化得到的颗粒。当在2.4％(w/w)可溶的咖啡中在10分钟后测量时，得到的微粒优选具有100至4000nm的粒度分布和/或在500nm优选具有至少0.680的稳定的光密度。

因此，本发明涉及植物蛋白质微粒在奶精组合物中作为调白料的用途。在本发明一个优选的实施方案中，奶精组合物中的植物蛋白质微粒具有不规则形状。在本发明语境中，不规则形状意指非球形的。

在另外的实施方案中，本发明涉及制备本发明的奶精组合物的方法以及制备饮料组合物的方法。

令人惊讶地发现，当加入饮料诸如咖啡或茶时，所述植物蛋白质微粒提供良好的低脂液体奶精调白能力。这使得能避免向奶精添加人造颜料、诸如TiO₂。此外发现提取的乳液混合物在热的、酸性液体中是稳定的，尤其在具有高水平的矿物质(当使用硬水制备咖啡或茶时)的、热的、酸性液体中是稳定的。而且，植物蛋白质颗粒不负面影响液体奶精的味道/口感以及添加了所述奶精的饮料的味道/口感。

附图简述

图1显示0.04％(w/w)的植物蛋白质微粒的基于强度的粒度分布。(A):马铃薯；(B):大豆。

图2显示植物蛋白质微粒的负染模式的电子透射显微照片。(A):大豆；(B):马铃薯；(C):卡诺拉(Canola)。比例条在图A表示500nm，在图B和C表示1μm。

图3显示处于各种蛋白质浓度的植物蛋白质微粒以1/6重量混合比例在2.6％(w/w)可溶咖啡中的宏观稳定性。10分钟后拍摄照片。(A):大豆；(B):马铃薯；(C):卡诺拉。照片下标明了所述混合物相应的亮度值。

图4显示本发明基于大豆微粒低脂奶精的制备工艺流程。

图5显示商购的咖啡奶精和基于大豆蛋白微粒的本发明的咖啡奶精的基于频率的粒度分布。

图6显示含6％(w/w)大豆蛋白微粒的根据本发明的2.4％(w/w)咖啡奶精负染模式的TEM显微照片。O：油小滴；SPM:大豆蛋白微粒。比例条为200nm。

图7显示基于大豆蛋白微粒的奶精以1/6重量混合比例在0.67％(w/w)烘焙并研磨咖啡中的宏观稳定性。10分钟后拍摄照片。照片下标明了所述混合物相应的亮度值。

发明详述

根据本发明，提供了具有良好物理稳定性的奶精组合物。物理稳定性指对抗如下情况的稳定性：相分离、栓形成、归因于脂肪结晶的脂肪絮凝和/或聚集、和/或归因于油小滴聚集和/或凝聚的在组合物上部形成富油部分，例如油小滴聚集和/或凝聚从而在产品上部形成硬“栓”。

奶精组合物指如下组合物：其意欲被加入食品组合物如咖啡或茶中以赋予特定特征如颜色(例如调白作用)、稠度、风味、质地和/或其它需要的特征。本发明的奶精组合物优选是液体形式，但是也可以是粉末形式。

在本发明中全脂奶精包含15％以上的脂肪，而低脂奶精包含15％以下的脂质。

另外，在本发明中除非另外指定，组分的％意指的基于奶精组合物的重量的重量％，即重量/重量(w/w)％。

粒度分布意指微粒可以展现的尺寸范围。所述尺寸可以使用常规方式例如实施例1中提及的设备和方法来测定。在本发明优选的实施方案，奶精组合物包含具有100至4000nm的粒度分布的蛋白质微粒。

在本发明中植物蛋白质的光密度意指当光通过样品时被散射的光的量。光密度可以使用常规手段例如实施例1中所述设备和方法来测定。在本发明一个优选的实施方案中，在2.4％(w/w)可溶咖啡中在10分钟后，所述奶精组合物具有至少0.680的光密度(在500nm测定)。光密度的稳定性是颗粒对抗沉降的稳定性的标志。

植物蛋白质微粒优选以约2％至约12％(重量/重量)、诸如约3％至约8％、更优选约4％至约7％的量存在于本发明的奶精组合物中。如使用的植物蛋白质微粒太少则不能达到调白作用。高水平的植物蛋白质微粒获得非常高的调白特性，但也可导致一些加工问题(在巴氏灭菌处理期间或之后粘度增加)。

在本发明一个优选的实施方案中，奶精组合物包含植物蛋白质微粒，其选自大豆蛋白、马铃薯蛋白、卡诺拉蛋白、豌豆蛋白、玉米蛋白、小麦蛋白、稻蛋白或其组合。在本发明的一个特别优选的实施方案中，植物蛋白质微粒选自大豆蛋白、马铃薯蛋白和卡诺拉蛋白或其组合。如果单独使用大豆蛋白，其优选以4至8％(w/w)的量存在。如果单独使用马铃薯蛋白，其优选以2至4％(w/w)的量存在。如果单独使用卡诺拉蛋白其优选以4至12％(w/w)的量存在。

本发明的奶精组合物除植物蛋白质微粒之外还包含蛋白质、优选约0.1％(重量/重量)至约3％蛋白质、例如约0.2％(重量/重量)至约2％蛋白质、更优选约0.5％(重量/重量)至约1.5％蛋白质。蛋白质可以是任意适宜的蛋白质，例如乳蛋白质，例如酪蛋白、酪蛋白酸盐和乳清蛋白；植物蛋白质，例如大豆、马铃薯、小麦、玉米和/或豌豆蛋白质；和/或其组合。蛋白质优选是酪蛋白酸钠。组合物中的蛋白质可以作为乳化剂起效，提供质地和/或提供调白效果。蛋白质水平过低可能降低液体奶精的稳定性和可能发生乳液分层。在高的蛋白质水平时，可能发生相分离。

已经令人惊讶地发现本发明的奶精组合物显示在咖啡和其他饮料或食物产品中具有良好的调白特性。在本发明一个优选的实施方案中，当在2.4％(w/w)可溶咖啡中在10分钟后测定时，以0.67％(w/w)的水平添加的奶精组合物具有至少25的亮度。

本发明的优选的奶精组合物包含蔗糖、乳化剂、稳定剂、缓冲盐、甜味剂和香料。此外，所述奶精组合物可有利地包含乳化剂，其为非微粒形式的蛋白质。

在一个实施方案中，本发明的奶精组合物包含油。所述油可以是适用于液体奶精的任何的油或组合油。油优选是植物油，例如来自于卡诺拉、大豆、向日葵、红花、棉籽、棕榈油、棕榈仁油、玉米和/或椰子的油。油优选以至多约20％(重量/重量)的量存在，油在奶精组合物中的量可以例如为约0％至约20％(重量/重量)。更优选地，本发明的奶精组合物以重量(w/w)计包含0％至10％的油或脂肪、优选以重量(w/w)计包含0％至5％的油或脂肪。

本发明的奶精组合物还可以包含缓冲剂。缓冲剂可以阻止在加入热、酸性环境如咖啡中时奶精出现不期望的乳液分层或沉降。缓冲剂可以例如是单磷酸盐、二磷酸盐、碳酸钠或碳酸氢钠、碳酸钾或碳酸氢钾或其组合。优选的缓冲剂是盐，例如磷酸钾、磷酸氢二钾、磷酸氢钾、碳酸氢钠、柠檬酸钠、磷酸钠、磷酸氢二钠、磷酸氢钠和三磷酸钠。缓冲剂存在的量可以例如为以液体奶精重量计约0.1至约1％。

本发明的奶精组合物还可以包含一种或多种另外的成分，例如矫味剂、甜味剂、着色剂、抗氧化剂(例如脂质抗氧化剂)或其组合。甜味剂可以包括例如蔗糖、果糖、右旋糖、麦芽糖、糊精、左旋糖、塔格糖、半乳糖、固体玉米糖浆和其它天然或人工甜味剂。无糖甜味剂可以包括但不限于单独或组合的糖醇如麦芽糖醇、木糖醇、山梨醇、赤藓糖醇、甘露醇、异麦芽酮糖醇(isomalt)、拉克替醇、氢化淀粉水解物等。矫味剂、甜味剂和着色剂的使用水平将具有很大差异，并且将取决于诸如甜味剂效能、产品的预期甜度、所用矫味剂的水平和类型以及成本考虑的因素。可以使用糖和/或无糖甜味剂的组合。在一项实施方案中，甜味剂以约5％至约40％重量的浓度存在于本发明的奶精组合物中。在另一项实施方案中，甜味剂浓度为约25％至约30％重量。

本发明还涉及本发明的奶精组合物的制备方法。该方法包括提供组合物，所述组合物包含水、植物蛋白质微粒和任选的如本文公开的另外的成分；并将组合物匀化以生产奶精组合物。在匀化之前，可以将任选的化合物如水胶体、缓冲剂、甜味剂和/或矫味剂在水(例如处于40℃至90℃)中在搅拌下水化，如果期望的话可以加入熔化的油。该方法可以进一步包括在匀化前将组合物进行热处理，例如通过无菌热处理进行。无菌热处理可以例如采用直接或间接UHT方法。UHT方法是本领域已知的。UHT方法的实例包括UHT灭菌和UHT巴氏灭菌。直接热处理可以通过将蒸汽注入乳剂来进行。在此情况中，可能有必要除去过量的水，例如通过闪蒸(flashing)。间接热处理可以用与乳剂接触的热交换界面进行。匀化可以在热处理之前和/或之后进行。如果组合物中存在油，则在热处理之前进行匀化可以是有利的，以改善乳剂中的热交换，因而达到改善的热处理。在热处理之后进行匀化通常确保了乳剂中的油小滴具有预期的尺寸。在热处理之后，可以将产品装入任意适宜的包装中，例如通过无菌填充来进行。在各种出版物中记载了无菌填充，例如L,Grimm在“BeverageAsepticColdFilling”(FruitProcessing,1998年7月,第262-265页)、R.Nicolas在“AsepticFillingofUHTDairyProductsinHDPEBottles”(FoodTech.Europe,1995年3/4月,第52-58页)中的文章或Taggart的U.S.6,536,188，它们引入本文作为参考。在一项实施方案中，该方法包括在填充入容器中之前对液体奶精进行热处理。该方法还可以包括在将液体奶精匀化之前向液体奶精中加入约0.1％至约1.0％重量的量的缓冲剂。缓冲剂可以是单磷酸钠和二磷酸钠、单磷酸钾和二磷酸钾、碳酸钠和碳酸氢钠、碳酸钾或碳酸氢钾或其组合中的一种或多种。

当加入饮料中时，奶精产生了物理稳定的、均匀的、调白的饮料，该饮料具有良好的口感和质感(body)、细腻的质地以及愉快的口味并且没有异味。本发明的奶精的用途不限于仅仅是咖啡用途。例如，奶精还可用于其它饮料如茶或可可，或者与谷物或浆果一起用作用于汤的奶精，和用于多种烹饪应用等中。

在于冷藏温度(例如约4℃)、室温(例如约20℃)和升高温度(例如约30至38℃)储存期间，本发明的液体奶精优选是物理稳定的并且克服了相分离问题(例如乳液分层、栓形成、胶凝、凝块、沉降等)。稳定的液体奶精可以具有保存限期稳定性，例如于4℃和/或20℃稳定至少6个月、于30℃稳定至少6个月和于38℃稳定至少1个月。在储存后，可以通过目测观察产品来评价稳定性。

在甚至另一方面，本发明涉及包含如上文所公开的奶精组合物的饮料组合物。饮料组合物可以例如是咖啡、茶、麦芽、谷物或可可饮料。饮料组合物可以是液体或粉末形式。因此，本发明涉及饮料组合物，其包含a)本发明的奶精组合物和b)咖啡、茶、麦芽、谷物或可可产品如咖啡、茶、麦芽或可可提取物。如果饮料组合物是液体形式，则其可以例如包装在罐、玻璃瓶、塑料瓶或任意其它适宜的包装中。饮料组合物可以是无菌包装的。饮料组合物可以通过包括如下的方法制备：a)提供饮料组合物基质；和b)向饮料组合物基质中添加本发明的奶精组合物。饮料组合物基质理解为可用于通过添加本发明的奶精来生产饮料的组合物。饮料组合物基质可以自身适于作为饮料食用。饮料组合物基质可以例如是咖啡、茶、麦芽或可可提取物。

当加入热饮(咖啡、茶等)时，甚至当咖啡是用硬水制备的时，本发明的液体奶精具有良好的调白能力并且也是稳定的(没有羽化、脱油、其它相分离缺陷)，并且还提供了良好的口感。

实施例

通过实例而非限制的方式，下列实施例举例说明了本公开内容的多项实施方案。

实施例1-植物蛋白质微粒的制备

材料

商购的植物蛋白质分离物粉末购自以下供应商:大豆分离蛋白-Clarisoy^TM100批号10SFI000000000000PR30(ADM,Decatur,IL,USA)、马铃薯分离蛋白–P306批号185076(SolanicBV,Veendam,荷兰)和卡诺拉分离蛋白–Isolexx批号BIOEXXI20120214(BioExx,Saskatoon,加拿大)。通过Kjeldhal分析(Nx6.25)测定的粉末中的蛋白质含量(g/100g)为:大豆分离蛋白96.02,马铃薯分离蛋白88.71和卡诺拉分离蛋白87.4。

用于pH调节的盐酸和氢氧化钠、用作缓冲剂的磷酸氢二钾盐(K₂HPO₄)和用于促进蛋白质聚集的氯化钙(CaCl₂)来自Merck(Darmstadt,德国)。用于模型乳剂制备的高油酸向日葵油来自OleificioSabo(Manno,瑞士)。

对于以中试规模制备奶精，使用以下的商购成分:酪蛋白酸钠、磷酸氢二钾、糖、部分氢化的豆油/棉籽油、乳化剂(甘油单酯和甘油二酯)、稳定剂(角叉菜胶)。

商购的无脂肪和低脂咖啡奶精——无脂肪和低脂雀巢咖啡-伴侣液体(NestléCoffee-mateliquidfat-freeandlow-fat)购自当地超市。对于所有的蛋白质来源的而言，将用于制备植物蛋白质微粒的蛋白质浓度设置为4％(w/w)。因此，初步测试已经显示在该条件下在热处理后在pH7.0样品保持液态。还可以使用较低浓度的植物蛋白质，但由于实际的原因，适合的是尽可能接近其凝胶化限度的浓度，从而可以限制随后的微粒浓缩步骤。

方法

热处理温度选择在通过示差扫描量热法测定的分离蛋白的变性温度以上，并且选择热处理时间，以达到转化至微粒的转化收率中的平稳状态。

因此使用以下条件:大豆分离蛋白85℃/15分钟、马铃薯分离蛋白85℃/15分钟和卡诺拉分离蛋白90℃/20分钟。

如下制备蛋白质分散液：在室温在封闭玻璃瓶中，将已知量的粉末分散至MilliQ^TM水中，轻柔磁力搅拌2小时以最小化气泡形成。pH范围在4.0至7.0进行筛选以优化热处理后蛋白质聚集的条件从而最大化转化至微粒的转化收率。将所述蛋白质分散液倾入22mL用塑料杯封口的玻璃管中，并浸入水浴中以达到85或90℃的所需温度。用约2分钟以达到设置温度，随后将保温15或20分钟。然后在冰水中将管冷却以停止聚集过程。在表1中总结制备植物蛋白质微粒的优选的处理条件。

表1:制备4％(w/w)植物蛋白质微粒的优选的条件。

对于大豆蛋白，已发现加入1mM钙改善了转化收率和微粒密度。所述转化收率是处理后有效转化为微粒的初始植物蛋白质的分数。对于所有的蛋白质来源，还需要随后进行微粒的匀化以减少的初始尺寸并得到稳定的分散液。为该目的，将微粒的分散液在Emulsiflex-C5高压匀浆器(AvestinEuropeGmbH,Mannheim,德国)中流通，在4L.h-1的流速和1000巴的压力下操作。

转化至微粒的转化收率测定

在样品以15,000g离心20分钟以除去微粒后，通过测定保持溶解的蛋白质含量在280nm通过分光光度法得到转化收率。通过除去微粒后在280nm的吸光度和未处理样品的初始吸光度的比值得到溶解的蛋白质的量。通过与初始蛋白质含量的差异，可以计算转化收率。对于分光光度法，使用NicoletEvolution100分光计(SysmexDigitanaSA,瑞士)，并在石英比色皿(Hellma,德国)中进行测量。

植物蛋白质微粒的粒度分布

通过动态光散射(DLS)使用MalvernNanosizerZS(马尔文仪器有限公司,GMP,Renens,瑞士)测定粒度。该仪器装备了在633nm发射的He-Ne激光和4.0mW电源。该仪器使用后向散射构造，其中使用雪崩光电二极管在173°的散射角进行检测。将微粒分散液在MilliQ^TM水中稀释100倍，并倾入方形塑料吸收池(Sarstedt,德国)中。在25℃进行测量。根据样品浊度，通过仪器自动设置光的光程长度。从散射强度随时间的波动计算自相关函数G2(t)。从相关函数的对数的多项式拟合使用“累积量(cumulants)”方法计算颗粒的z-平均流体动力直径，假定分散颗粒为单分散球体。此外，从多项式“累积量”拟合的平方和线性项的系数之间的比值计算多分散性指数(PDI)。

植物蛋白质微粒的光密度

在25℃通过使用与前述相同的分光光度计测量溶液在λ＝500nm的吸光度来测定微粒分散液的光密度(OD)。测量前，将分散液在MilliQ^TM水中稀释100倍以保持在吸光度的线性区域中(1.8以下)，并在10分钟后重复测量。考虑到小于10％的光密度变化是对抗沉降的颗粒稳定性的标志，该试验能测定微粒的胶体稳定性。

植物蛋白质微粒的形态学

通过透射电子显微镜检查(TEM)使用负染色法研究植物蛋白质微粒分散液以及模型奶精的微结构。将一滴蛋白质分散液在Millipore水中稀释至1g.L-1，并放置在方华膜-碳涂覆的(formware-carboncoated)铜载网上。30s后使用滤纸移去过量产品。在pH7.0添加1％磷钨酸的小滴达15s，除去任何多余量。将所述网在室温干燥5分钟，使用在120kV运行的FEITecnaiG2SpiritBioTWIN透射电子显微镜(FEI公司，荷兰)进行观测。使用(Olympussoftimagingsolutions,德国)Quemesa照相机记录图像。

结果

所述微粒特征为宽范围的尺寸和多分散性，其取决于蛋白质来源(表2)。然而，在500nm10分钟的光密度稳定性是显而易见的，因为其与其初始值相比没有降低或降低小于5％。

大豆和马铃薯蛋白的粒度分布在图1中显示。可以看到马铃薯微粒大于大豆微粒，但马铃薯蛋白质微粒显示比大豆窄的粒度分布(图1A)，其中在较大的直径可见小强度是峰(图1B)。卡诺拉蛋白质微粒大于DLS设备的检测限度，但使用Mastersizer的检测显示3010nm的D₃₂平均直径。已发现这些微粒显示对抗沉降的高稳定性，其可能是低密度的标志，而且可能是多孔结构。微粒的总的粒度分布落入散射特性的预测范围，所以这些颗粒显示表2中可溶咖啡中呈现的一些调白特性。

将本发明的所有3个类型的微粒在负染模式进行透射电子显微镜检查。结果在图2中呈现。可以看到微粒显示不规则形状，尤其是大豆，其中球体结构和伸长结构均可见(图2A)。使用马铃薯和卡诺拉蛋白质制备的微粒看起来更紧实，并显示更聚集的状态(图2B和C)，这不仅仅是由显微检查制备技术，还证实了通过DLS测定的较大的尺寸。还令人惊讶地发现卡诺拉微粒显示具有被大空隙分离的紧密颗粒的“海绵样”结构。该特定结构可以解释这些颗粒即使具有大尺寸仍然具有的稳定性。同样，光可以经由颗粒的孔容易地散射，例如颗粒不会聚集。

表2:通过热处理4％(w/w)的蛋白质分离物得到的植物微粒的物理化学性质。将样品在MilliQ^TM水中稀释1/100，用于尺寸测定和光密度(OD)测量。通过加入4％(w/w)植物蛋白质微粒在可溶咖啡中测定亮度。

实施例2植物蛋白质微粒在咖啡中的调白特性和稳定性

方法

在可溶咖啡(2.6％(w/w))中或在烘焙并研磨的咖啡(0.67％(w/w))中评价实施例1中制备的植物蛋白质微粒调白特性。对于可溶咖啡，在80℃将雀巢经典咖啡(NescaféClassic)以2.4％(w/w)在2/3MilliQ^TM水和1/3Vittel^TM矿泉水的混合液中重新配制。对于烘焙并研磨的咖啡，使用自动咖啡机(滤纸孔隙率4)用1500mL水(与如前所述相同的混合液)制备40g福爵经典烘焙咖啡(Folgersclassicroastcoffee)。得到的咖啡提取率为0.67％(w/w)。为测定植物蛋白质微粒或相应的乳剂的调白特性，将咖啡奶精和咖啡以1/6的重量比例混合。使用HunterLabColorFlex装置(Hunter&CaprezAG,Zumikon,瑞士)测定混合物的颜色性质L(白度)、a和b。

结果

在2.6％(w/w)可溶咖啡中研究植物蛋白质微粒的稳定性和调白特性，以测试匹配商购的低脂和无脂肪奶精的调白特性所需要的优选的蛋白质浓度。

图3中呈现的结果显示多种蛋白质浓度的植物蛋白质微粒的调白特性以及在可溶咖啡中的稳定性。

可以看到这3种类型的植物蛋白质微粒在纯咖啡中稳定而不添加任何缓冲盐。这已经表明即使可溶咖啡pH酸性很强(约5.0)，由于蛋白质的两性性质产生的微粒的缓冲容量能得到稳定的混合物。当比较各蛋白质来源的调白特性时，可得到结论：马铃薯微粒具有最高的调白能力，而大豆和卡诺拉颗粒非常接近。该特有的特征可能与马铃薯微粒的非常窄的粒度(与大豆和卡诺拉相比)有关。

商购的无脂肪和低脂咖啡奶精的亮度与使用4％(w/w)马铃薯、8％(w/w)大豆和8％(w/w)卡诺拉蛋白质微粒相匹配。这些差异非常可能是由于咖啡的蛋白质调白料的略微不同的微结构和粒度分布造成的，如上文已经讨论的那样。

实施例3含作为调白料的大豆蛋白微粒的奶精组合物的制备和在咖啡中的评价

方法

使用图4中描述的工艺流程并使用表3中显示的配方制备本发明的无脂肪奶精。

将11.11kg的大豆分离蛋白Clarisoy^TM100分散于238.85kg软化水中，并在25℃使用YstralX50-10转子/定子混合机(YstralGmbH,Dottingen德国)搅拌45分钟。加入氯化钙(0.04kg)以得到1mM的钙浓度，并通过加入1MNaOH将pH调节至6.4(初始pH为2.95)。然后使用装备有15.8L的管状保温管(流速约240L.h^-1)的APV板/板式换热器将所述分散液在85℃加热处理15分钟。将得到的大豆微粒冷却至10℃，随后在1000/200巴使用PantherNS3006L匀浆器(NIROA/S–GEA,Parma,意大利)匀化。然后将所述大豆微粒分散液在4℃贮藏过夜。

第二天，将所述分散液进料至装备有Kerasep0.1μm陶瓷膜(NovasepProcessSAS,Miribel,France)的MMS微量过滤模块(PilotSystemModelSW40-C,MMSAGMembraneSystems,Urdorf,瑞士)以增加微粒中的浓度。将温度设置为50℃以增加渗透速度。将进料速度设置为1000L.h^-1，并将再循环回路设置为22,000L.h^-1。达到的渗透速度为约30L.h^-1，ΔP为巴。4小时后，含大豆微粒的渗余物中的固体含量达到10.25％(w/w)。加入软化水以将浓度降低至8.8％(w/w)。相应的分散液非常稳定，可以容易地被泵出。在4℃贮藏过夜后，将所述大豆微粒分散液分为40kg的具有8％蛋白质含量(w/w)的两批。使分散液的温度升高至50℃，随后将无脂肪奶精的所有成分(除了用作一个变量的酪蛋白酸钠)加入使得在混合物中大豆微粒最终浓度为6％(w/w)。然后将所述混合物在160/40巴匀化，并在139℃使用MultipurposeUHTPilotPlant–SPP管线(SPXFlowTechnologyGmbH,Unna,德国)UHT处理5s。然后将产物填充至100mL塑料瓶中，并在4℃贮藏至进一步分析。本发明两种奶精的总的固体为约40％(w/w)。

表3:基于大豆蛋白微粒的本发明的咖啡奶精组合物。

除使用上文所述方法表征的微结构和调白特性之外，还通过激光粒度分析使用MastersizerS粒度分析仪(MalvernInstruments,GMP,Renens,瑞士)(其使用静态多角度光散射(MALS)进行尺寸测量)测定本发明的咖啡奶精的粒度分布。该装置装备有在633nm发射的激光。光学装置由与2.4mm薄测量池组合的反向Fourier300-RF透镜组成。将乳剂样品在水中稀释直至激光束的强度降低～15％(模糊)。通过设备软件根据Mie理论计算油小滴平均尺寸和它们的粒度分布。使用标准多分散模型，假设对于溶剂的折射率是1.33，对于乳剂颗粒的折射率分别为1.45和0.10(呈现3NHD(presentation3NHD))。

结果

将本发明的两种奶精的粒度分布与图5的那些商购的奶精进行比较。商购的咖啡奶精主要特征为集中在600nm的窄的单峰。其非常可能对应于TiO₂颗粒以及由酪蛋白酸钠稳定的油小滴。本发明的奶精不显示该窄的粒度分布，与之相反，它们显示范围在600nm至40μm的3个峰。有趣的是，本发明的两种奶精均出现600nm峰，但强度远低于商购的奶精。因此，植物蛋白质微粒由于它们的表面活性非常可能被部分吸附在油小滴的表面，导致它们的部分絮凝。事实上，通过仅含大豆微粒作为乳化剂的样品得到的更宽的粒度分布证实了该假设。

已经通过TEM显微镜检查法研究了由大豆蛋白微粒稳定的本发明的奶精的微结构(图6)。由对应于没有酪蛋白酸钠的模型咖啡奶精的图6观测，可以得出结论：大豆蛋白质微粒可被确定为单一聚集物，如图2A中所见。这些颗粒导致本发明的咖啡奶精中检测到的1至2μm处的峰。有意思的是，还可以观测到50至200nm尺寸的油小滴，其为粒度分布上最小的峰的特征。最后，可以检测到包含油小滴和大豆蛋白微粒二者的强聚集的结构。这些结构很可能是激光粒度分析测定的40mm的大颗粒的原因。应提及的是当将酪蛋白酸钠与大豆微粒组合使用时得到非常类似的微结构。

因此大豆蛋白微粒的使用诱导油小滴的部分絮凝，并导致相应的奶精中的宽的粒度分布。

在最后阶段，将本发明的奶精在烘焙并研磨过的咖啡中进行测试(1/6重量混合比例)，并与含TiO₂的商购的CML奶精比较。8.8％(w/w)的纯的大豆蛋白微粒在咖啡中是稳定的，并显示比商购的咖啡奶精(L＝42至43)更高的亮度(L＝50)(图7)。当使用6％(w/w)的大豆微粒制备本发明的6％(w/w)的奶精时，在有和没有酪蛋白酸钠的情况下，它们在烘焙并研磨的咖啡中均对絮凝稳定。调白特性略低于低脂咖啡奶精的那些特性，但非常比得上无脂肪奶精的那些特性。

应理解对本文描述的目前优选的实施方案的多种改变和修饰对于本领域技术人员而言将是显而易见的。可以进行这些改变和修饰而不脱离本主题的宗旨和范围并且不减少其预期优点。因此，预期这些改变和修饰涵盖在所附权利要求中。

Claims (15)

1.植物蛋白质微粒在奶精组合物中作为调白料的用途。

2.权利要求1的用途，其中所述植物蛋白质微粒具有不规则形状。

3.权利要求1或2的用途，其中所述植物蛋白质微粒具有100至4000nm的粒度分布。

4.前述权利要求中任意一项的用途，其中当在2.4％(w/w)可溶咖啡中在10分钟后测量时，在500nm测量的奶精组合物的光密度为至少0.680。

5.前述权利要求中任意一项的用途，其中当在2.4％(w/w)可溶咖啡中在10分钟后测量时，以0.67％(w/w)的水平添加的所述奶精组合物具有至少25的亮度。

6.前述权利要求中任意一项的用途，其中以奶精组合物的重量(w/w)计所述奶精组合物包含2％至约12％的植物蛋白质微粒。

7.前述权利要求中任意一项的用途，其中所述植物蛋白质微粒选自大豆蛋白、马铃薯蛋白、卡诺拉蛋白或其组合。

8.前述权利要求中任意一项的用途，其中所述奶精组合物以重量(w/w)计包含0％至10％的油或脂肪、优选以重量(w/w)计包含0％至5％的油或脂肪。

9.前述权利要求中任意一项的用途，其中所述奶精组合物还包含蔗糖、乳化剂、稳定剂、缓冲盐、甜味剂、色素、矫味剂和香料。

10.根据权利要求9的用途，其中所述乳化剂为非微粒形式的蛋白质。

11.前述权利要求中任意一项的用途，其中所述奶精组合物没有二氧化钛。

12.饮料组合物，其包含如权利要求1-11中所述的奶精组合物。

13.权利要求12的饮料组合物，其是咖啡、茶、麦芽、谷物或可可饮料组合物。

14.制备奶精组合物的方法，所述方法包括

a)提供匀化的植物蛋白质微粒；

b)提供蔗糖、乳化剂、稳定剂、缓冲盐、甜味剂、其他蛋白质、色素、香料和矫味剂的奶精组合物，和

c)将植物蛋白质微粒加入所述奶精组合物。

15.制备饮料组合物的方法，所述方法包括:

a)提供饮料组合物基质；和

b)将权利要求1-11中定义的奶精组合物加入所述饮料组合物基质中。