CN107404932B - 制备可分散性差的植物蛋白的水性分散体的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于制备包含分散在水性流体中的胶体蛋白颗粒的水性分散体的方法，该胶体蛋白颗粒包含酪蛋白酸盐和一种或多种植物蛋白，该方法包括‑在水性流体中提供酪蛋白酸盐和包含所述一种或多种植物蛋白的颗粒的中间分散体；以及‑使该中间分散体经历破坏性加压步骤，其中，上述包含所述一种或多种植物蛋白的颗粒被破坏并且包含胶体蛋白颗粒的水性分散体形成。本发明还涉及通过这样的方法可获得的分散体、通过这样的方法可获得的颗粒以及包含根据本发明的颗粒或分散体的食品。

Description

制备可分散性差的植物蛋白的水性分散体的方法
技术领域
本发明涉及用于制备包含植物蛋白的胶体水性分散体的方法、包含植物蛋白颗粒的水性胶体分散体、包含植物蛋白的杂合蛋白颗粒以及包含这样的蛋白颗粒的食品或 饲料产品。
背景技术
植物蛋白在由植物材料生产其他有用的营养物质(例如油、可消化的碳水化合物和膳食纤维)中是丰富的副产物。可以基于在液体中的溶解度对植物蛋白进行分组： 水(白蛋白)、稀释盐溶液(球蛋白)、醇:水混合物(醇溶蛋白)以及稀释碱或酸(谷 蛋白)。尤其是，某些单子叶植物的种子，例如谷物的种子(谷类和草类)，例如稻米、 玉米、小麦、燕麦等具有高蛋白含量，该蛋白在水中(在大约中性pH下)本质上具 有低溶解度且在水中的可分散性也较差，例如醇溶蛋白。在水中的低分散性限制了以 工业规模在食品和其他产品中使用这些蛋白的可能性。如果最终产品是含水产品，则 这不仅仅是缺陷，而且还为可分散性差的蛋白的处理以由其制备有用的产品带来局限 性。例如，可能需要有机液体将蛋白充分分散以对其更好地进行处理。
例如，Patel等人[“Sodium caseinate stabilized zein colloidalparticles.”J.Agric.Food Chem.58.(2010),12497–12503]描述了利用玉米蛋白溶解于其中的乙醇/水二元溶剂通 过抗溶剂沉淀来制备玉米蛋白(醇溶蛋白)的胶体分散体的方法。接着，通过在乙醇/ 水中将玉米蛋白与水性酪蛋白酸盐的制备物混合来形成分散体。玉米蛋白的浓度相对 较低(2.5％w/v)。为了制备稳定的胶体分散体，需要相对较高量的酪蛋白酸盐(玉米 蛋白与酪蛋白酸盐之比最大为1:0.3)。应该注意到，随着乳制品在全球的需求增加， 乳蛋白(例如酪蛋白和酪蛋白酸盐)正在成为越来越供不应求的产品。尤其是，能够提供在水中可分散性差的植物蛋白的稳定胶体分散体是合乎需要的，其不需要使用有 机溶剂和/或提供包含能够以高于2.5％w/v的浓度稳定分散于水中的所述植物蛋白的 蛋白颗粒。
发明内容
本发明的目的在于提供目前用于商品化食品或饲料产品或其他(消费型)产品，尤其是用于分散体中令人满意的蛋白的替代品。
尤其是，本发明的目的在于制备可用于人类食品应用的植物蛋白，该植物蛋白存在于目前未被用于食品或用于动物饲料的来源或其部分中。
本发明的目的尤其在于提供改善植物蛋白在水性介质中的分散性和/或热稳定性的方式，以提供包含在水性流体中具有改善的分散性的植物蛋白的颗粒以及提供包含 这样的颗粒的产品。
现已发现，通过在获自乳汁的特定蛋白存在下，用特定技术来处理包含一种或多种可分散性差的植物蛋白的颗粒可实现这些目的中的一个或多个。
因此，本发明涉及用于制备包含分散在水性流体中的胶体蛋白颗粒的水性分散体的方法，所述胶体蛋白颗粒包含酪蛋白酸盐和来自禾本(Poaceae)科植物种子的一种 或多种植物蛋白，所述方法包括
a)在水性流体中提供酪蛋白酸盐和包含所述一种或多种植物蛋白的颗粒的中间分散 体；以及
b)所述中间分散体经历破坏性加压步骤，其中包含所述一种或多种植物蛋白的颗粒被 破坏并且包含所述胶体蛋白颗粒的水性分散体形成。
此外，本发明涉及用于制备包含胶体蛋白颗粒的水性分散体的方法，所述胶体蛋白颗粒包含分散在水性流体中的一种或多种植物蛋白(优选地来自禾本科植物的一种 或多种植物蛋白)以及酪蛋白酸盐，所述植物蛋白在20℃的水中具有的分散性为15％ 或更低，优选10％或更低，所述方法包括
a)在水性流体中提供酪蛋白酸盐和包含所述一种或多种植物蛋白的颗粒的中间分散 体；以及
b)使所述中间分散体经历破坏性加压步骤，其中，包含所述一种或多种植物蛋白的颗 粒被破坏并且包含所述胶体蛋白颗粒的水性分散体形成。
此外，本发明涉及水性胶体分散体，优选地为可通过根据本发明的方法获得的分散体，其包含胶体蛋白颗粒，该颗粒包含富含一种或多种植物蛋白的核以及富含酪蛋 白酸盐的表面。
此外，本发明涉及用于制备富含一种或多种植物蛋白的核以及富含酪蛋白酸盐的表面的杂合蛋白颗粒的方法，包括干燥根据本发明(获得)的水性分散体。
此外，本发明涉及杂合蛋白颗粒，优选地通过根据本发明的方法可获得，其包含至少基本上由一种或多种植物蛋白组成的核并且该核至少基本上由酪蛋白酸盐包围。
如通过实施例所示出的，在酪蛋白酸盐存在下用破坏性加压来处理可分散性差的植物蛋白颗粒，显著改善了植物蛋白的分散性。
在有利的实施方式中，根据本发明的水性分散体具有改善的热稳定性。
此外，本发明提供了减少对乳蛋白的需要的方式，由于全世界的需求增加，其正在变得供不应求。本发明的杂合颗粒能够被用来完全或者部分替代乳蛋白。尤其是乳 蛋白的功能容量可以被本发明的杂合颗粒取而代之。由于仅需要一部分的乳蛋白(酪 蛋白酸盐)，因此相比于完全基于乳蛋白的产品，本发明在提供乳蛋白替代品方面带来 了提高的效率。
乳蛋白由于其具有高营养品质的蛋白而受到欢迎，这意味着可以提供全部九种必需氨基酸。植物类蛋白通常被认为是具有较低营养品质，因为这取决于植物类蛋白来 源，其缺少一种或多种必需氨基酸。根据本发明的杂合蛋白颗粒能够用高品质乳蛋白 来补充低品质植物蛋白。
附图说明
图1示出了在90℃加热35分钟，以+4℃孵育过夜(未离心)的样品的照片。
图2示出了在90℃加热30分钟，1360g离心10分钟RT的样品的照片。
具体实施方式
除非另外定义，本文中使用的所有技术和科技术语具有与本领域普通技术人员通常理解相同的含义。
如本文中所使用的，除非另外具体限定，术语“或”意指“和/或”。
如本文中所使用的，除非另外具体限定，术语“一个”或“一种”意指“至少一个/一种”。
术语“实质上”或“基本上”在本文中通常用来表明指定对象具有一般性质或功能。当提及可量化特征时，这些术语尤其用来表明该特征最大值的至少75％，更加尤其是 至少90％，甚至更加尤其是至少95％。
术语‘基本不含’在本文中通常被用来表明一种物质不存在(低于在有效申请日之前用可获得的分析技术可实现的检测限)或者以少量存在以致不会显著影响基本不含 所述物质的产品性质，或者表明该物质以少量(痕量)存在以致其不需要在基本不含 该物质的包装产品上标注。在实践中，就定量的术语中，基于其中存在某物质的产品 的总重量，如果该物质的含量为0-0.1wt.％，尤其是0-0.01wt.％，更加尤其是0-0.005 wt.％，则通常认为产品基本不含该物质。
与数值相关的术语“约”通常包括本领域技术人员将会理解的值附近的范围。尤其是，从低于该值至少10％至高于该值至少10％的范围，更具体地是从低于该值5％至 高于该值5％的范围。
当以单数形式提到“名词”(例如，化合物、添加剂等)时，除非另外具体限定， 也意在包括复数。
出于清楚和简要描述的目的，作为相同或单独实施方式的部分在本文中描述特征， 然而，应该理解，本发明的范围可以包括具有所述特征全部或一些的组合的实施方式。
“酪蛋白酸盐”是一种衍生自酪蛋白的非胶束蛋白，其可通过从含有可溶性酪蛋白(酪蛋白胶束)例如牛奶的液体酸沉淀，以及随后用碱中和来获得，所述碱例如为 氢氧化物，例如，NaOH、KOH、Mg(OH)2、Ca(OH)2、NH4OH或碱式盐，例如，CaCO3、 Na2CO3或K2CO3以及它们的混合物。术语酪蛋白酸盐还涵盖改性的，例如，糖化的或 脱酰胺化的酪蛋白酸盐。脱酰胺化的酪蛋白酸盐能够例如，通过使酪蛋白酸盐经历酶 (例如，脱酰胺酶或转谷氨酰胺酶)的脱酰胺活性来获得。然后，谷氨酰胺和/或天门 冬酰胺侧链的部分或全部酰胺基团被脱酰胺化以形成羧基。与酪蛋白一样，酪蛋白酸 盐也由四种主要的酪蛋白类型(αS1、αS2、β和κ酪蛋白)的混合物组成。然而，(胶 束)酪蛋白含有结合于蛋白结构的钙和磷酸盐，稳定胶束结构。酪蛋白酸盐不必含有 钙或磷酸盐，但酪蛋白酸盐制备物可以含有钙或磷酸盐。
优选地，酪蛋白酸盐是来自牛奶的酪蛋白酸盐。其他适合的来源包括来自其他有蹄类动物(ungulate)的奶，尤其是来自马等有蹄动物(hoofed ungulates)的奶，例如 绵羊奶、山羊奶、马奶、骆驼奶和水牛奶。
如本文中使用的，通过对物质在水(蒸馏水或自来水，无其他添加剂)中的5wt.％混合物以1360g离心10分钟来确定物质的‘分散性’，尤其是蛋白颗粒的分散性。该 测试通常在约20℃进行。蛋白的分散性通常如下计算：
100％×上清中残余的蛋白的氮量除以蛋白的总氮量。
在用于确定分散性的这些测试条件下，上清中残余的蛋白颗粒通常为胶体颗粒。
尤其是，对于作为本发明的杂合颗粒的组分或者来自本发明的杂合颗粒的植物蛋白的分散性而言，该分散性可如实施例中所述来确定。此处描述的是如何通过校正酪 蛋白酸盐贡献的上清部分的氮含量来估算上清中来自植物蛋白的氮含量，假设酪蛋白 酸盐在上清和颗粒(残余物)中按比例分布以及植物蛋白氮的分散性表达为总植物蛋 白氮的百分比。
蛋白含量能够通过利用凯氏定氮法(Kjeldahl methodology，TKN)确定蛋白的氮含量来测量。
如果分散性为15％或更低，优选地为10％或更低，更优选地为5％或更低，尤其 是3％或更低，则尤其认为蛋白具有差(或低)的分散性。除非另外限定，当在本文 中提到分散性时，是指在20℃的分散性。
已经根据颗粒的具体结构、尺寸或组成以各种不同方式对其进行了定义和分类。如本文中使用的，颗粒被广义地定义为微米或纳米级颗粒，其通常由至少一种固体材 料组成。通常地，这样的颗粒的重均直径范围为大约10nm至大约100μm，如可通过 显微技术来确定的(光学显微镜，或电子显微镜，取决于尺寸，如本领域技术人员将 会理解的)。
在本发明的胶体分散体中，胶体颗粒的平均颗粒直径通常为约0.01μm至约4μm，尤其是约0.05μm至约2μm，更加尤其是约1.5μm或更低，例如，约1μm或更低。 优选地，平均颗粒直径为至少0.1μm，更优选地为至少0.2μm，更优选地为至少0.4μm， 更优选地为至少0.5μm。
在本发明的胶体分散体中，胶体颗粒通常具有通过动态光散射(MalvernMastersize X分析仪)可确定的颗粒尺寸分布D(4,3)，为约0.01μm至约4μm。尤其是，D(4,3)为至少约0.05μm，更加尤其是至少约0.1μm。优选地，胶体颗粒的D(4,3)为至少0.2 μm，更优选地为至少0.3μm，更优选地为至少0.4μm，更优选地为至少0.5μm。优 选地，胶体颗粒的D(4,3)为约2μm或更低，尤其是约1μm或更低。尤其是用D(4,3) 在0.2至2μm的范围内，更加尤其是在0.5至1.5μm范围内，的颗粒已经取得了尤其 好的结果。
颗粒可以具有均质结构或非均质结构。均质的颗粒通常由单相(物质状态)的材料组成。具有非均质结构的颗粒，其中两种或更多种物质状态(相)是可区分的，可 以被称作分层颗粒(hierarchical particles)。分层颗粒尤其包括含内核和外层的颗粒。 该外层可以由不同于核的其他物质的层形成，例如，酪蛋白酸盐可以在植物蛋白的表 面处形成复合物，从而至少在由植物蛋白构成的核的部分上形成层。该层可以基本上 覆盖核或者可以作为该核的部分上的斑块存在。该层可以是单层。该核也能够至少实 质上被包含酪蛋白酸盐的较厚层包围，从而形成涂层或壳等。
如本文中所使用的，“蛋白颗粒”是至少实质上由一种或多种蛋白组成的颗粒。优选地至少40％，更优选地至少50％，尤其是至少80％，更加尤其是至少90％重量的该 颗粒由一种或多种蛋白形成。植物蛋白颗粒优选地为，基于颗粒的总重量，包含至少 50％，尤其是至少80％，更加尤其是至少90％的一种或多种可分散性差的植物蛋白的 颗粒。
“蛋白颗粒”可以是“杂合蛋白颗粒”。
“杂合蛋白颗粒”意指包含至少一种如本文中定义的植物蛋白，尤其是至少一种如本文中定义的可分散性差的植物蛋白，和酪蛋白酸盐的颗粒。尤其是，该杂合颗粒为 具有富含所述植物蛋白或蛋白的核和富含酪蛋白酸盐包覆相的分层颗粒。“富含植物蛋 白”尤其意指所述蛋白是核中最充足的蛋白，而“富含酪蛋白酸盐”意指表面处的酪 蛋白酸盐浓度高于核中的浓度。在具体的实施方式中，该杂合颗粒具有至少基本上由 植物蛋白组成的核，和至少基本上由酪蛋白酸盐组成的包围层。这样的层可以是酪蛋 白酸盐的单层或者具有厚度超过酪蛋白酸盐单层厚度的涂层。该层还可以具有不连续 的性质，这意味着该层不会覆盖植物蛋白(颗粒)的整个表面，但会存在“斑块 (patchwise)”。
除非另外具体限定，pH被定义为利用标准pH电极在20℃下可测量的表观pH。
术语“含水/水性”在本文中用来描述以水作为唯一或者主要溶剂的流体。通常，基于溶剂(在25℃下为液态的物质)的总重量，水性流体的水含量大于50wt.％，优选 地为80-100wt.％，更优选地为90-100wt.％，尤其是95-100wt.％。用基本不含除水之 外的溶剂的流体已经获得了良好的结果。如果存在一种或多种其他溶剂，则这些溶剂 通常为GRAS溶剂，优选地为食品级溶剂。尤其是，可以少量存在乙醇。可以加入其 他溶剂，例如乙醇，以促进破坏性加压步骤，例如，均质化循环的次数或均质化压力 可以减小同时达到类似的效果。如果使用的话，乙醇含量通常为至少5wt.％，尤其是 10-20wt.％。此外，除了水之外，水性流体可以含有食用油，例如甘油三酯油，但是 用基本不含油的流体已经实现了良好的结果。
被用作起始材料来制备中间分散体的包含植物蛋白的单个颗粒可以由单一均质材 料构成或者可以是由多个较小颗粒(例如纳米颗粒)构成的聚集体。
用作起始材料的包含植物蛋白的颗粒可以至少基本上由一种或多种蛋白组成。然而，也可以使用包含大量的一种或多种其他(植物)组分的颗粒，例如，可以使用谷 物面粉。通常，包含植物蛋白的颗粒的蛋白含量为至少约10wt.％，尤其是约25wt.％ 或更高，优选地至少约40wt.％，更优选地为50wt.％或更高。然而，本发明的益处在 于其还使得由含有除蛋白颗粒之外的大量一种或多种组分(例如，碳水化合物或脂质) 的相对粗的蛋白颗粒来制备胶体分散体的制备物。因此，在一种具体实施方式中，该 蛋白颗粒含有低于约90wt.％蛋白，更具体地低于约80wt.％。包含植物蛋白的颗粒通 常是包含来自禾本科植物，优选地来自其种子的蛋白的颗粒。优选地，该溶解性差的 植物蛋白来自谷物，更优选地来自谷类植物或草，其选自稻米、燕麦、小麦、玉米、 大麦、黑麦和高粱，甚至更优选地选自稻米、燕麦、小麦和玉米，最优选地选自稻米、 燕麦和玉米。
在一种优选的实施方式中，可分散性差的植物蛋白选自以下组中：谷粒蛋白，例如稻粒蛋白；麸皮蛋白，例如燕麦麸蛋白；谷蛋白颗粒和醇溶谷蛋白。优选地，醇溶 谷蛋白选自以下组中：小麦醇溶蛋白(gliadin)、大麦醇溶蛋白(hordein)、黑麦醇溶 蛋白(secalin)、玉米醇溶蛋白(zein)、高粱醇溶蛋白(kafirin)和燕麦蛋白(avenin)。 更优选地，醇溶谷蛋白为玉米醇溶蛋白。
在本发明的方法中，由包含植物蛋白和酪蛋白酸盐的颗粒来制备中间分散体。用于中间分散体的包含植物蛋白的颗粒可以是，但不必是胶体颗粒；其能够包含较大的 颗粒。通常，该颗粒具有的直径达1mm。D(4,3)优选地达400μm，尤其是在1-200μm 的范围内，更加尤其是在5-100μm的范围内。
在有利的实施方式中，制备植物蛋白的水性制备物和酪蛋白酸盐的分离水性制备物。通常选择酪蛋白酸盐制备物的pH高于pH 5，尤其是在pH 5.5-9的范围内，以提 供其中酪蛋白酸盐被充分溶解的制备物。对于植物蛋白制备物而言，pH可以低于5， 但是出于实际原因，pH高于5也是优选的，尤其是与酪蛋白酸盐制备物大致相同。所 述制备物中的总蛋白浓度范围通常为1-30wt.％，尤其是2-20wt.％，更加尤其是约3 wt.％至约15wt.％，例如，约12wt.％或更低。
在一种优选的实施方式中，在步骤a)之前进行水性流体中包含一种或多种植物蛋白并且优选地不含酪蛋白酸盐的颗粒的分散体的破坏性高压均质化步骤。
优选地，进行高压均质化步骤涉及在与针对酪蛋白酸盐和水性流体中包含一种或多种植物蛋白的颗粒的中间分散体的均质化步骤描述的压力范围相同的范围内的压 力。在具体优选的实施方式中，进行破坏性高压均质化步骤中的压力与步骤a中的大 致相同。
有利地通过混合植物蛋白的水性制备物和酪蛋白酸盐的水性制备物来制备包含植 物蛋白和酪蛋白酸盐的颗粒的中间分散体。可替代地，通过混合包含植物蛋白的粉末和包含酪蛋白酸盐的粉末，以及将所得的混合物与水性液体混合来制备该中间分散体。
可以在宽范围内选择制备中间分散体的温度，并且通常在5-90℃的范围内，优选地在10-70℃的范围内，尤其是在15-65℃的范围内，更加尤其是在大约环境温度下 或更高。利用(轻轻)搅拌能够实现充分混合。
通常，混合这些制备物以获得中间分散体，其中所述植物蛋白与酪蛋白酸盐的重量与重量的比例为1:1或更高。优选地，所述重量与重量的比例为至少3:1，更优选地 为至少4:1，尤其是至少5:1，至少6:1或至少7.1。通常，所述重量与重量的比例为20:1或更低，优选地15:1或更低，更优选地为12:1或更低，尤其是10:1或更低，更 加尤其是8:1或更低。
中间分散体的总蛋白含量范围通常为1-30wt.％。优选地，总蛋白含量为至少5wt.％，更优选地为至少8wt.％，尤其是约10wt.％或更高。优选地，总蛋白含量为25wt.％或更低，更优选地为20wt.％或更低，尤其是约15wt.％或更低，例如，约12wt.％或 更低。
中间分散体中具有水中差分散性的植物蛋白的总含量通常为总蛋白的大于25wt.％，优选地为中间分散体中总蛋白含量的至少50wt.％，更优选地为至少65wt.％， 尤其是约80wt.％或更高。余量优选地至少基本上由酪蛋白酸盐形成。
破坏性加压通常会导致包含植物戴白的颗粒的粒径减小。经历破坏性加压的中间分散体通常具有高于5的pH。考虑到pH高于5有助于酪蛋白酸盐与包含植物蛋白的 颗粒的充分相互作用。尤其是，中间分散体的pH范围为5.5-9，优选地为6.0-8，更具 体地为6.3至7.5。如果需要，用酸(例如，HCl)或碱(例如，NaOH)来调节pH。
中间分散体的破坏性加压优选地在均质器或微流化仪(microfluidiser)中进行。所施加的压力通常为约40MPa或更高，优选地为50MPa或更优选地为75MPa或更 高。尤其是，在约100MPa或更高的压力下已经获得了良好的结果。压力的上限通常 由所使用的加压装置能够施加的最大压力来限定。考虑到可商购均质器的已知最大压 力，在实践中该最大压力通常为约500MPa或更低。在相当低的压力下已经获得了良 好的结果。尤其是，所施加的压力可以是250MPa或更低，更加尤其是200MPa或更 低。
加压处理包括1次或更多次循环，优选地2次或更多次循环，尤其是3次或更多 次循环，更加尤其是5次或更多次循环。循环的次数通常为15次或更少，尤其是10 次或更少，优选地为6次或更少。
加压期间的温度通常为低于100℃，尤其是低于90℃，优选地达70℃或达60℃。 加压温度通常在大约环境温度下开始，但其也可以在更高或更低的温度开始。通常在 5-40℃，尤其是10-30℃的温度范围内开始处理。作为加压的结果，处理期间的温度 通常升高，而且是在主动冷却的存在下。通常，温度可以提高至40-90℃，尤其是 40-80℃，更加尤其是40-70℃的温度。可选地，将所得的胶体分散体主动冷却，尤其 是冷却至约5℃至约20℃的温度范围。
在有利的实施方式中，破坏性加压以至少约10MJ/m3分散体,优选地至少25 MJ/m3分散体，尤其是至少50MJ/m3分散体的能量强度(引入到产品中的能量/单位体 积)进行。上限并不是特别关键的并且可以是例如，达约2 000MJ/m3分散体，优选地 约1500MJ/m3分散体或更低，尤其是约1000MJ/m3分散体或更低，更加尤其是约500 MJ/m3分散体或更低。
基于本发明人所做的试验，得出结论，在中间分散体的加压步骤期间，包含植物蛋白的颗粒被破坏并且包含胶体蛋白颗粒的水性分散体形成。不受理论的束缚，本发 明人从所做的试验得出结论，酪蛋白酸盐与颗粒的表面相互作用并且在破坏性加压步 骤之后至少实质上包围颗粒。因此，提供了包含胶体蛋白颗粒的水性胶体分散体，胶 体蛋白颗粒包含富含一种或多种在20℃下在水中的分散性为10％或更低的植物蛋白 的核以及富含酪蛋白酸盐的表面。
可以这样使用该水性胶体分散体，例如，在饮料或其他食品或饲料产品的制备中，可选地在稀释步骤或浓缩步骤之后，从而胶体颗粒浓度下降或增加。在一种实施方式 中，在进一步使用之前，水性胶体分散体经历其中将非-胶体颗粒与胶体分散体分离的 步骤。这能够例如通过离心过滤来进行。因此，包含所获得的胶体蛋白颗粒的水性分 散体中的蛋白颗粒含量、可分散性差的植物蛋白含量和酪蛋白酸盐含量不必与由其制 备分散体的中间分散体中的相同。包含胶体蛋白颗粒的水性分散体中的可分散性差的 植物蛋白浓度通常为至少0.5wt.％。通常，胶体分散体中的所述可分散性差的植物蛋 白浓度的范围为0.5-50wt.％。原则上，可以不同于最终产品浓度的蛋白浓度来制备水 性胶体分散体，尤其是食品或饲料产品，其用水性胶体分散体来制备。在有利的实施 方式中，在与最终产品中蛋白浓度大致相同的蛋白浓度下制备水性胶体分散体。在第 一实施方式中，基于总重量，植物蛋白浓度的范围为0.5-2.0wt.％，其中分散体尤其适 合用于制备具有相对较低蛋白含量(基于产品的总重量，通常低于3wt.％或更低，尤 其是0.5-2.0wt.％总蛋白)的产品。在第二实施方式中，基于总重量，植物蛋白浓度的 范围为2.0-5.0wt.，其中尤其适合用于制备具有中间蛋白含量(基于产品的总重量， 通常达6.5wt.％，尤其是3.0-5.0wt.％总蛋白)的产品。在第三实施方式中，基于总重 量，植物蛋白浓度为5.0wt.％或更高，尤其是在5.0-15wt.％的范围内，其中分散体尤 其适合用于制备具有相对较高蛋白含量(通常基于总重量大于6.5wt.％总蛋白，尤其 是基于总重量在7.0-15wt.％的范围内)的产品。
通常，至少大部分的植物蛋白和酪蛋白酸盐在水性分散体中形成胶体颗粒。优选地，基本上至少植物蛋白的所有形成胶体颗粒。
根据本发明的水性胶体分散体优选地具有的可分散性差的植物蛋白与酪蛋白酸盐 的重量与重量的比例为3.5:1或更高，更优选地为4:1或更高，尤其是5:1或更高，更 加尤其是6:1或更高，7:1或更高，8:1或更高或9:1或更高。所述比例优选地为20:1 或更低，尤其是在4:1至20:1的范围内，更优选地为15:1或更低，尤其是5:1至10:1。
水性胶体分散体可以这样使用，例如，在饮料或其他食品或饲料产品的制备中，或者分离的杂合蛋白颗粒可以获自该胶体分散体。该杂合颗粒通常通过干燥根据本发 明的水性分散体来获得。对于干燥步骤，可以使用通常已知的干燥技术，例如，转鼓 干燥、喷雾干燥或冷冻干燥。相比于通过干燥未经历破坏性加压步骤的包含植物蛋白 和酪蛋白酸盐的水性流体而获得的杂合颗粒，本发明的杂合颗粒具有改善的分散性。 尤其适合的干燥技术为喷雾干燥。喷雾干燥尤其可被用于获得具有核-壳形态的颗粒的 粉末，其中，核至少实质上由植物蛋白组成，而壳至少实质上由酪蛋白酸盐组成。该 技术通常是本领域公知的，并且技术人员将能够基于公知常识、本文中披露的信息以 及可选地有限量的常规测试来实施该喷雾干燥。
也可以使用其中将颗粒与水相分离的技术，例如，超滤、超离心或沉淀。
本发明的(分离的)杂合蛋白颗粒优选为粉末。
分离的颗粒(例如，颗粒的粉末)的(分散性差的)植物蛋白与酪蛋白酸盐的重 量与重量比可以与水性分散体大致相同。然而，取决于制备技术，也可以提供具有植 物蛋白与酪蛋白酸盐更低的重量与重量比的颗粒，例如，由于在干燥期间存在于分散 体本体中的酪蛋白酸盐可以沉淀在分散体中的胶体颗粒上。可分散性差的植物蛋白与 酪蛋白酸盐的重量与重量的比例通常为1:2或更高，尤其是1:1或更高，更加尤其是 2:1或更高，优选地为3.5:1或更高，更优选地为4:1或更高，更加尤其是5:1或更高， 更加尤其是6:1或更高，7:1或更高,8:1或更高或者9:1或更高。该比例通常为20:1或 更低,尤其是15:1或更低，更加尤其是10:1或更低。
本发明的杂合颗粒的优点在于，相比于缺少酪蛋白酸盐并且因此实质上由核材料(溶解性差的植物蛋白颗粒)的植物蛋白颗粒，其在水中的分散性(基于定氮)得到 了改善；在20℃其在水中的分散性通常为大于10％，优选地为15％或更高，更优选 地为20％或更高，尤其是约25％或更高。原则上，分散性可以达100％，至少在特定 的实施方式中。在实践中，分散性可以更低，尤其是约70％或更低，约65％或更低， 约50％或更低，约40％或更低，或约30％或更低。
分散体或分离自分散体的颗粒可以用来提供食品、饲料产品或其他产品，例如，保健产品。食品优选地适合用于人类消费。食品或饲料产品可以是固体产品、半固体 产品(例如凝胶状产品)或者流体产品(在其要被消耗的温度下)。食品或饲料产品可 以是包装为能够在包装打开时候被消费的即食型食品，例如，饮料，或者速熟食品或 饲料产品。
如果当保持倾斜且流出口向下时产品能够从填充包装被倒出，则其被认为是流体。 尤其是，如果用布氏粘度计(转轴5、10rpm,7℃)测量产品的粘度为100mPa.s或更 低，更加尤其是70mPa.s或更低，更加尤其是1-50mPa.s，则其被认为是流体。
固体产品和半固体产品是在不存在外部施加力的情况下尺寸上稳定的产品。半固体通常比(真的)固体具有更柔软的一致性(softer consistency)，即，其在相对较低 的施加压力下显示出流变学流动。半固体通常是可用勺舀起的，这意味着该产品能够 容易地从盘或碗中舀起。尤其是，半固体的实例为凝胶、慕斯和奶油，尤其是酸奶油、 生奶油、冰淇淋以及凝乳酪。
本发明的分散体或颗粒尤其适合用于可饮用产品的供应，例如汤或饮料。食品或饲料产品，尤其是可饮用产品，可以是即食型产品或速熟产品。
优选的食品包括乳制食品和替代性乳制食品。
本发明的优点在于，能够对食品或饲料产品进行热处理以改善微生物质量。因此，本发明还涉及经灭菌的、经巴氏灭菌的或UHT-处理的食品或饲料产品。
尤其优选的食品选自营养饮品、类乳饮品；发酵的(类乳)产品，例如，酸奶饮 品；奶昔；冰沙；咖啡饮品，例如拿铁咖啡、卡布奇诺饮品；巧克力和其他可可类饮 料。
优选的食品包括无糖炼乳(EVAP)或甜炼乳(SCM)产品类似物。
EVAP和SCM本身是技术人员熟知的；其为已经作为咖啡伴侣(whiteners forcoffee)或者奶长期使用的常规产品；或者可以如此食用或以稀释的形式食用。由于其 经常被用于热饮料中，因此如本发明所提供的改善的热稳定性是尤其有用的。根据本 发明，该类似物的含量与EVAP和SCM相同或相似，条件是至少部分，优选地至少 实质部分，尤其是基本上所有的乳蛋白被本发明的蛋白颗粒所替代。
EVAP类似物被定义为尤其是液体，包含约22-27％固体的灭菌的产品，其中约7–11％的糖，优选地为乳糖；约6-8％的脂肪；以及约5–8％的蛋白，该蛋白包含本发 明的胶体蛋白颗粒。
脂肪可以是乳脂和/或植物油。
SCM类似物被定义为尤其是包含约70-75％固体的液体灭菌产品，其中约6–10％的脂肪；约50-56％的糖，包含蔗糖和乳糖；以及约6–10％的蛋白，该蛋白包含本发 明的胶体蛋白颗粒。
脂肪可以是乳脂和/或植物油脂。
营养饮品为流体食品，其通常具有至少30kcal/100ml，尤其是50-150kcal/100ml，更加尤其是60-100kcal/100m的能量密度。优选地，营养饮品具有比牛奶高的蛋白和/ 或碳水化合物含量。除了蛋白和碳水化合物之外，原则上营养饮品可以含有任意另外 的食物成分，尤其是一种或多种香料、一种或多种维生素或者一种或多种矿物质。在 具体的实施方式中，营养饮品由(脱脂)奶制备，本发明的颗粒和可选地一种或多种 其他成分已经加入其中。
营养饮品的总蛋白含量优选地为至少约3.6wt.％。该蛋白优选地选自乳蛋白和植物蛋白的组中。
脂肪含量优选地为至少约0.5wt.％。脂肪可以尤其选自植物油脂和乳脂。术语脂肪包括固体和液体脂肪，尤其是固体和液体甘油三酯。
可选地存在一种或多种可消化的碳水化合物。碳水化合物含量通常为16wt.％或更 低，优选地为0.5-12wt.％。在一种实施方式中，营养饮品基本不含碳水化合物。在这 样的实施方式中，优选地存在一种或多种其他天然甜味剂或一种或多种人造甜味剂。
碳水化合物的实例为乳糖、蔗糖、葡萄糖、低聚糖、麦芽糊精和淀粉。
在具体的实施方式中，营养饮品的能量密度为70-114kCal./ml，含有3.6-7wt.％的 蛋白、0.5–3wt.％的脂肪、0.5-16wt.％的可消化的碳水化合物。
在进一步的实施方式中，该食品选自浇料；甜品；烘焙制品；糖果制品；乳酪制 品的组中。
在进一步的实施方式中，该食品为运动饮品。
在进一步的实施方式中，该食品为婴儿配方食品。
在进一步的实施方式中，该食品为体重管理解决方案。
在优选的具体实施方式中，该食品为临床食品，其可以是临床营养饮品。临床食品为用于增强、维持或恢复健康和/或预防疾病的食品，可由例如医生、护士或营养师 之类的保健专业人士来处方，并且预给或者提供给需要其的人。临床营养饮品优选地 具有大于65kcal/100ml的能量含量。因为患者经常具有容量限制或者发现其难以消耗 高容量的食品，因而高能量密度是尤其优选的。
在进一步的实施方式中，该食品为乳酸饮品。
在进一步的实施方式中，该食品为针对老年人(65岁或更大年龄的人)或病人的食品，尤其是针对老年人或病人的饮品或饮品的制备物。
在进一步的实施方式中，该食品为酸奶型饮品。
在进一步的实施方式中，该食品代餐(meal replacer)。
在进一步的实施方式中，该食品速溶饮品粉末。
在进一步的实施方式中，该食品为营养棒。
在进一步的实施方式中，该产品为动物饲料产品或宠物食品。优选的动物饲料产品为代乳品(milk replacer)。这些产品可以尤其用于农业环境。用于饲喂动物的优选 代乳品为小牛代乳品和用于小猪的代乳品。
现在将通过以下实施例来说明本发明。
实施例1：
在20℃制备包含10wt.％稻粒蛋白粉末(RemyPro,Beneo)、10wt.％燕麦麸蛋白 粉末(Proatein,Tate&Lyle)或10％玉米蛋白粉末(Zein F4400 FG,Flo Chemical)在水 中的若干谷物蛋白分散体，并通常搅拌3小时。
进一步，在20℃制备10wt.％酪蛋白酸钠粉末(EM7或NaCas S,FrieslandCampinaDMV)在水中的分散体，并且通常搅拌3小时(通常，粉末的蛋白含量为：酪蛋白酸 钠～92％；稻粒～80-85％；燕麦麸～51-54％；玉米蛋白～88-96％)。
将该分散体在50℃储存直至进一步使用。
在储存过夜后，将该分散体置于约20℃。之后，通过以不同的比率混合两种分散体并进行脱气(仅玉米蛋白)来制备不同谷物蛋白粉末与酪蛋白酸盐粉末比率的谷物 蛋白粉末和酪蛋白酸盐粉末的中间分散体。
之后，确定分散体的pH，并且如果有必要的话，将pH调节至6-9的范围。
利用Panda(GEA)均质器、台式Stansted均质器或Stansted双增压器高压均质器使该分散体经历均质化步骤，可根据供应商的说明书对其进行操作。在均质化期间， 用自来水对装置进行冷却，并将样品放在冰上。均质化条件的范围为50-330MPa持续 1-10次循环。
分散性
为了确定谷物蛋白制备物在水性分散性方面的提高，将样品稀释至5wt.％干物质(DM)，并且在20℃将45g分散体在50mL塑料管中以1360g离心10分钟。通过 重量来确定上清和颗粒的量。收集上清以用于确定氮含量(根据凯氏定氮法；校正酪 蛋白对于氮含量的贡献，假定酪蛋白酸盐在上清部分和颗粒部分按比例分配)。为了确 定谷物蛋白制备物在水性分散性方面的提高，相对于总谷物氮来表示针对混合物所获 得的结果，并与在不存在酪蛋白酸盐条件下用谷物粉末的均质化处理的谷物粉末(唯 一的)分散体的结果以及与未经均质化的谷物粉末和酪蛋白酸盐粉末的混合物的结果 进行比较。试验的结果总结在下表中。
Figure GDA0002408833860000131
Figure GDA0002408833860000141
*根据谷物蛋白/酪蛋白酸盐之比、均质化条件和pH，参比未调节的pH。
更具体地，下表示出了均质器中压力增加和/或循环次数增加对于稻粒蛋白分散性 的影响(10％DM，稻粒:酪蛋白酸盐之比为5:1，pH 7)。
压力[MPa] #循环 分散性谷物蛋白[％]
100 10 14
150 10 45
下表示出了均质器中压力增加和/或循环次数增加对燕麦麸蛋白分散性的影响(10％DM，燕麦麸:酪蛋白酸盐之比为20:1，pH 6.3)。
压力[MPa] #循环 分散性谷物蛋白[％]
50 1 17
50 2 24
50 5 39
50 10 47
100 1 28
100 2 43
100 5 59
100 10 63
50 5 33
100 5 61
150 5 66
下表示出了pH从7增加至8对于稻粒蛋白分散性的积极影响(稻粒:酪蛋白酸盐 之比为10:1；150MPa，10次循环，DM 10％)，与破坏性加压步骤结合。
Figure GDA0002408833860000142
下表示出了稻粒:酪蛋白酸盐的不同比率对谷物蛋白分散性的影响(150MPa，10次循环，DM 10％，pH 7)。
稻粒:酪蛋白酸盐之比 谷物蛋白分散性[％]
10:1 36
5:1 45
1:1 40
下表示出了燕麦麸:酪蛋白酸盐的不同比率对谷物蛋白分散性的影响(100MPa，10次循环，DM 10％，pH 6.3)。
燕麦麸:酪蛋白酸盐之比 谷物蛋白分散性[％]
20:1 63
10:1 80
下表示出了采用其他类型的均质器(台式Stansted均质器)能够在高压下进行操作；该破坏性加压步骤比在局限于最大150MPa操作的Panda(GEA)均质器上进行 的更有效。
Figure GDA0002408833860000151
根据上述结果，得出结论，能够通过涉及酪蛋白和破坏性技术的过程来显著改善不同谷物蛋白的分散性。
颗粒尺寸
下表示出了利用根据制造商的说明书进行操作的Malvern MastersizerX(Sysmex) 测量的一些典型的颗粒尺寸。在除盐水中将样品悬浮于Malvern Hydro 2000G中(以 1500rpm泵送，以300rpm搅拌)。如能够从下表中看出，均质化步骤导致颗粒尺寸的 明显减小(重复测量的2个系列样品的平均值)。以1360g离心导致除去较大颗粒的 部分，带来了含有较小杂合颗粒的上清部分。
Figure GDA0002408833860000161
热稳定性
相比于在不存在酪蛋白酸盐条件下均质化的燕麦麸蛋白(10％燕麦麸)以及燕麦麸和酪蛋白酸盐(20:1)的未均质化的混合物，对燕麦麸-酪蛋白酸盐杂合颗粒的胶体 分散体(燕麦麸:酪蛋白酸盐20:1,10％DM,pH 6.3,10*100MPa)上进行热稳定性测试。 该热稳定性测试以2.5％DM进行。将该分散体保持在90℃持续35分钟。之后，对其 进行离心(以1360g离心10分钟)。测量了热稳定性，表示为仍存在于上清中的蛋白 的百分比。相比于在不存在酪蛋白酸盐的条件下均质化的燕麦麸(10％燕麦麸)以及 燕麦麸和酪蛋白酸盐(20:1)的未均质化的混合物，杂合颗粒的热稳定性更好。尤其 是，通过离心(10分钟，1360g)除去较大颗粒的杂合颗粒在外观上显示出加热后无 沉降。
图1示出了在90℃加热35分钟，以+4℃孵育过夜(未离心)的样品的照片。从 左至右：燕麦麸和酪蛋白酸盐(20:1)的未均质化的混合物、燕麦麸和酪蛋白酸盐(20:1) 的均质化的混合物、燕麦麸和酪蛋白酸盐(20:1)的均质化的且经离心的混合物&在不 存在酪蛋白酸盐(10％燕麦麸)的条件下均质化的燕麦麸蛋白。
此外，相比于不存在酪蛋白酸盐(10％稻粒)以及稻粒和酪蛋白酸盐(20:1)的未均质化的混合物的条件下均质化的稻粒蛋白，对稻粒-酪蛋白酸盐杂合颗粒(稻粒:酪 蛋白酸盐5:1，10％DM，pH 7，10*100MPa)的胶体分散体进行热稳定性测试(DM 2.5％，30分钟90℃)。以2.5％DM进行热稳定性。显然能够看出，与不存在酪蛋白酸 盐(10％稻粒)的条件下均质化的稻粒以及稻粒和酪蛋白酸盐(5:1)的未均质化的混 合物相比，杂合颗粒具有更好的热稳定性。尤其是，通过离心(10分钟，1360g)除 去较大颗粒的杂合颗粒在外观上显示出在加热后很少沉降。图2示出了在90℃加热 30分钟，1360g离心10分钟RT的样品的照片。从左至右：稻粒和酪蛋白酸盐(5:1) 的均质化的混合物、稻粒和酪蛋白酸盐(5:1)的均质化的且离心的混合物、不存在酪 蛋白酸盐(10％稻粒)条件下均质化的稻粒蛋白&稻粒和酪蛋白酸盐(5:1)的未均质 化的混合物。
下表示出了在90℃(2.5％DM)加热30分钟后的热稳定性，其表示为相比于未 加热的样品，在上清(以1360g离心10分钟)中确定的蛋白的百分比。能够清楚地 看出，对于杂合颗粒而言，加热后上清中保持了更多的蛋白，这表明该杂合颗粒相比 于对照样品具有更好的热稳定性。
Figure GDA0002408833860000171
加热的(2.5％DM；30分钟90℃)燕麦-酪蛋白酸盐混合物(以燕麦麸:酪蛋白酸 盐之比为10:1，10％，pH 6.3，10*100MPa制备的)和参比物的稳定性也利用TurbiscanTM AGS(Formulaction)来确定；测试样品为：
S1＝燕麦麸:酪蛋白酸盐为10:1，10％DM，10*100MPa，pH 6.3
S2＝S1的上清(以1360g离心10分钟之后)
R1＝燕麦麸:酪蛋白酸盐为10:1，未处理
R2＝燕麦麸，10％DM，10*100MPa，pH 6.3
R3＝10％酪蛋白酸盐
在圆柱形玻璃测量单元中进行测量。所施加的光源为脉冲近红外LED。两个同步光学传感器分别接收通过样品传输的光(来自入射辐射0°)，和由样品后向散射的光 (来自入射辐射135°)。光学读取头扫描样品长度，每40μm获得传输和向后散射数 据。在30℃在26小时期间每两个小时对样品进行测量。在Turbiscan测量开始时，参 比样品燕麦麸:酪蛋白酸盐10:1未处理(R1)已被相分离。其他样品在测量开始时被 均质化。
为了比较不同样品的失稳作用，使用Turbiscan Stability Index(TSI)计算。TSI概括了样品中的所有变量，得到反映给定样品失稳作用的唯一数字。TSI越高，样品 的失稳作用就越强。
发现杂合的燕麦麸-酪蛋白酸盐颗粒比参比颗粒更稳定，该参比颗粒为燕麦麸和酪 蛋白酸盐(R1)&均质化的燕麦麸(R2)(如所预期的，酪蛋白酸盐溶液是稳定的(R3)) 的未均质化的混合物。最稳定的是S2，燕麦麸-酪蛋白酸盐的均质化的混合物的上清 部分。22小时之后，其TSI值为2，相比之下，R2的TSI值为30，R1的TSI值为8 且R3的TSI值为4。
玉米蛋白的进一步结果
更具体地，下表示出了均质化期间pH对玉米蛋白的分散性的影响(玉米蛋白:酪蛋白酸盐之比5:1)。
Figure GDA0002408833860000181
·操作人员指南，第6章，Malvern Mastersize X:D4,3＝体积平均直径且D3,2＝表 面积平均直径，也被称作Sauter平均。
实施例2：分散技术
在本实施例中，测试了不同分散方法对于具有增强稳定性的植物蛋白分散体的制备的影响。制备了四种起始分散体：
A)10％燕麦麸粉末，1％酪蛋白酸钠
B)10％稻粒粉末，1％酪蛋白酸钠
C)10％燕麦麸粉末
D)10％稻粒粉末
在其天然pH下使用悬浮液。使分散体经历若干处理。
喷雾干燥(对比例)
利用装配有Schlick 121压力喷嘴的实验干燥器来进行喷雾干燥，该喷嘴利用80巴的喷雾压力来操作。进口和出口温度分别为170℃和70℃。产物温度为50℃。利用 分散体A来制备两个不同的变体：
1.直接喷雾干燥悬浮液
2.喷雾干燥前在35MPa的压力下均质化悬浮液
在储存一天后，将所制备的粉末以10％的浓度溶解。为了适当地分散该粉末，利用IKA实验室均质器(turrax)以14000rpm将溶液均质1分钟。随后，将溶液在4℃ 储存过夜。通过首先将分散体稀释两倍然后以1360g离心10分钟来分析这些悬浮液的 稳定性。下表中给出了结果。
样品 分散性[％]
A-1 5
A-2 7
Dispax(对比例)
转子-定子装置经常被用作分散工具。此处我们使用IKA"DISPAX"反应器/均质器来分散上述的分散体。
以两个速度(10L/h和20L/h，分别对应于混合室内的约30秒和15秒的参比时 间)在20℃将悬浮液泵送通过Dispax。在Dispax处理期间，将温度升高至最大60℃。 利用上文所述的离心方法对所制备的悬浮液的稳定性进行分析。在下表中给出了结果。
样品 分散性[％]
A–10l/h 9％
A–20l/h 5％
B–10l/h 0％
B–20l/h 0％
C–10l/h 9％
C–20l/h 7％
D–10l/h 0％
D–20l/h 0％
结果显示，在制备稳定的悬浮液方面，Dispax不如重复的高压均质化有效。这能够由高压均质化相比于Dispax通常会将更多的能量引入产品(108J/m3对比107J/m3) 中这一事实来解释。
超声(对比例)
已知超声是一种能量非常密集的方法。通常，在超声处理期间会加入约109J/m3。利用设置为体积为约1L的实验室规模Cavitus US来进行测试。用产品来装填该US 装置(在15℃)并且将US应用2、4、8或12分钟。每一次测试用新鲜材料进行。使 用最大功率，对应于900W。在处理期间，将温度升高至25℃(2分钟)、40℃(4分 钟)、53℃(8分钟)和60℃(12分钟)。利用上述离心方法对所制备的悬浮液的稳定 性进行分析。下表中给出了结果。
样品 分散性[％]
A–2分钟 9％
A–4分钟 10％
A–8分钟 7％
A–12分钟 9％
B–4分钟 0％
B–12分钟 0％
尽管US处理是能量非常密集的，但是所制备的悬浮液的稳定性远低于利用高压均质化(参见上文)所制备的悬浮液。由于US处理的样品中的沉淀颗粒显现出相当 大的量，因此我们推测产生了非常小的植物蛋白颗粒，其是絮凝的且部分地未影响US 处理。
胶体磨(对比例)
胶体磨基于转子-定子原理运行：转子在高速(2000-18000rpm)转。施加于处理 流体的所得高水平水力剪切机会破坏流体中的结构。利用IKA
Figure GDA0002408833860000211
(装配有模 块MK/MKO)在环境温度和最大速度下处理样品(A-D)。如从下表中能够看出的， 在存在酪蛋白酸盐的情况下没有观察到该处理的显著影响(样品A对比样品C，以及 样品B对比样品D)。
样品 分散性[％]
A 11
B 0
C 10
D 1
微射流器(根据本发明的方法)
微射流器是分散设备的另一种能量密集的装置。利用Microfluidics Model M-110Y Microfluidizer利用内径为200微米的z-型破碎器(H30Z)来进行实验。使悬浮液通过微射流器3次数。在实验开始时，悬浮液处于室温。在微射流器处理之后，当使用40 MPa的压力时，温度已升高至30℃或45℃。
样品 分散性[％]
A–40MPa 20
B–40MPa 0
C–40MPa 9
D–40MPa 0
结果显示，存在酪蛋白酸盐使燕麦悬浮液的稳定性增加。
实施例3
以下实验证实了在破坏性步骤期间酪蛋白酸盐结合至植物蛋白颗粒。以稻粒粉末: 酪蛋白酸盐粉末之比为5:1,10％DM,pH 6.9,10*100MPa来制备稻粒蛋白和酪蛋白酸盐的混合颗粒。在使用前，在10％DM下以100,000g将酪蛋白酸盐溶液离心1小时， 并且随后通过0.45μm过滤器进行过滤(2x)。将杂合颗粒的10％DM分散体(均质化 的)、稻粒粉末和酪蛋白酸盐的未均质化的混合物、在不存在酪蛋白酸盐条件下均质化 的稻粒粉末以及酪蛋白酸盐稀释至5％DM，并且以1360g(20℃)离心10分钟。
随后将上清通过0.8μm过滤器进行过滤并且利用反相HPLC对酪蛋白酸盐含量进行分析。下表中清楚地示出，相比于参比物、未均质化的混合物和酪蛋白酸盐溶液， 对于杂合颗粒(稻粒和酪蛋白酸盐粉末的均质化的混合物)而言，滤液中存在较少的 酪蛋白酸盐。这清楚地表明，酪蛋白酸盐蛋白与稻粒蛋白的相互作用阻止了部分酪蛋 白酸盐通过膜。
果然，在均质化的稻粒粉末分散体的滤液中，在检测范围内未检出酪蛋白酸盐或其他蛋白。由于酪蛋白酸盐参比物的滤液中的酪蛋白含量与估计值相一致，因此所选 的孔径(0.8μm)是酪蛋白酸盐蛋白完全可透过的。
酪蛋白酸盐含量(％)
未均质化的混合物 0.82
均质化的混合物(杂合颗粒) 0.47
均质化的稻粒粉末 未检出
酪蛋白酸盐溶液 0.80
实施例4：乳酸饮品
根据标准食谱利用由燕麦麸蛋白制备的杂合颗粒(谷物-蛋白:酪蛋白酸盐之比＝10:1,10*1000巴,pH 6.3)来制备乳酸饮品(LAD)。乳制品类的LAD被用作参比物。
该食谱含有糖、果胶和酸并且经过UHT-处理。在5℃下储存1周后对产品进行评价。
两种变体被发现是视觉、物理和微生物稳定的。组成和pH相当。所有样品的口 味、质地和口感均被评价为好。
Figure GDA0002408833860000221
Figure GDA0002408833860000231
实施例5：酪蛋白酸盐对比胶束酪蛋白或牛奶粉末的影响
下表示出了相比于酪蛋白酸钠，其他类型的酪蛋白(酸盐)在燕麦麸和稻粒蛋白二者上的分散性的性能(对酪蛋白酸钠标准化且在不存在酪蛋白(酸盐)条件下对分 散性校正)。在100MPa,10wt.％干物质；植物蛋白制备物:酪蛋白(酸盐)的重量/重量比 为5:1且pH 6.3(燕麦麸)或pH 7(稻粒)条件下进行十次均质化循环。将酪蛋白钠的 性能与酪蛋白酸钙(Excellion CaCasS,FrieslandCampina DMV；92.6％蛋白)、胶束酪蛋 白分离物(MCI80,Refit,FrieslandCampina DOMO；80.3％蛋白)、介质热脱脂的奶粉 (SMP,33.1％蛋白)和脱酰胺化的酪蛋白酸钠*进行比较。在实验设定中，利用酪蛋白 酸盐作为基准，对于蛋白标准化酪蛋白酸钙、MCI和SMP的添加。显然，能够看出， 不同类型的酪蛋白(酸盐)制备物中，(脱酰胺化的)酪蛋白酸钠的表现最好。酪蛋白 酸钙的表现优于胶束酪蛋白和具有燕麦麸蛋白的SMP。
表：分散性(对酪蛋白酸钠标准化＝100％)
酪蛋白酸钠 酪蛋白酸钙 SMP MCI 脱酰胺化的酪蛋白酸钠
燕麦麸蛋白 100 44 5 0 109
稻粒蛋白 100 0 0 0 99
*脱酰胺化的酪蛋白酸钠如下制备：在50℃搅拌40％酪蛋白酸钠(EXCELLION EM7,FrieslandCampina DMV)分散体，并以5单位/克蛋白的剂量加入蛋白谷氨酰胺 酶(Amano)。5小时后，通过在90℃加热该分散体10分钟热激活该酶。冷却后，将 材料冷冻干燥以获得粉末化的脱酰胺化酪蛋白酸钠原型。
实施例6：预均质化的影响
以100MPa(R2)将燕麦麸粉末的10％DM水性分散体均质化9次循环。随后， 加入酪蛋白酸盐以获得谷物-蛋白粉末:酪蛋白酸盐粉末之比为10:1。接着，将批料分 成4等份。将一份以100MPa(S1)再次均质化1次循环，一份给予100MPa(S2) 的静态高压处理，一份被加热达70℃并在该温度保持1小时(S3)，第四份不进行进 一步处理(S4)。在下表中给出了不同处理后的样品的谷物蛋白的分散性。
Figure GDA0002408833860000241

Claims (38)

1.用于制备包含分散在水性流体中的胶体蛋白颗粒的水性分散体的方法，所述胶体蛋白颗粒包含酪蛋白酸盐和来自禾本科植物种子的一种或多种植物蛋白，所述方法包括：
a)在水性流体中提供酪蛋白酸盐和包含所述一种或多种植物蛋白的颗粒的中间分散体；以及
b)使所述中间分散体经历破坏性加压步骤，所述加压步骤包括在至少40MPa的压力下在均质器中处理，其中，包含所述一种或多种植物蛋白的颗粒被破坏并且包含所述胶体蛋白颗粒的水性分散体形成。
2.用于制备包含胶体蛋白颗粒的水性分散体的方法，所述胶体蛋白颗粒包含分散在水性流体中的一种或多种植物蛋白和酪蛋白酸盐，所述一种或多种植物蛋白在20℃下在水中具有的分散性为15％或更低，所述方法包括：
a)在水性流体中提供酪蛋白酸盐和包含所述一种或多种植物蛋白的颗粒的中间分散体；以及
b)使所述中间分散体经历破坏性加压步骤，所述加压步骤包括在至少40MPa的压力下在均质器中处理，其中，包含所述一种或多种植物蛋白的颗粒被破坏并且包含所述胶体蛋白颗粒的水性分散体形成。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述中间分散体中的所述植物蛋白与酪蛋白酸盐的重量与重量的比例在1:1至20:1的范围内。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述中间分散体中的所述植物蛋白与酪蛋白酸盐的重量与重量的比例在4:1至12:1的范围内。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述中间分散体中的所述植物蛋白与酪蛋白酸盐的重量与重量的比例在5:1至10:1的范围内。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述中间分散体中的所述植物蛋白与酪蛋白酸盐的重量与重量的比例在6:1至20:1的范围内。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述中间分散体中的所述植物蛋白与酪蛋白酸盐的重量与重量的比例在7:1至15:1的范围内。
8.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述中间分散体的蛋白含量在1wt.％至30wt.％的范围内。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述中间分散体的蛋白含量在5wt.％至25wt.％的范围内。
10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述中间分散体的蛋白含量在10wt.％至20wt.％的范围内。
11.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述中间分散体中的所述一种或多种植物蛋白的含量为所述中间分散体中的总蛋白含量的至少25wt.％。
12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述中间分散体中的所述一种或多种植物蛋白的含量为所述中间分散体中的总蛋白含量的至少50wt.％。
13.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述加压包括在50MPa至500MPa的压力下在均质器中处理。
14.根据权利要求13所述的方法，其中，所述加压包括在100MPa至250MPa的压力下在均质器中处理。
15.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述加压期间的pH在5.5至9.0的范围内。
16.根据权利要求15所述的方法，其中，所述pH在6.0至8.0的范围内。
17.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述一种或多种植物蛋白为谷类或草类，所述谷类或草类选自稻米、燕麦、小麦、玉米、大麦、黑麦和高粱的组中。
18.根据权利要求17所述的方法，其中，一种或多种植物蛋白为谷类或草类的蛋白，所述谷类或草类选自由稻米、燕麦、小麦和玉米的组中。
19.根据权利要求18所述的方法，其中，所述一种或多种植物蛋白选自稻粒蛋白、燕麦麸蛋白、谷蛋白和醇溶谷蛋白的组中。
20.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述中间分散体中的包含所述一种或多种植物蛋白的颗粒具有的D(4,3)在1μm至1mm的范围内。
21.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述胶体颗粒具有的D(4,3)在0.2μm至4μm的范围内。
22.水性胶体分散体，通过权利要求1或2所述的方法能够获得，所述分散体包括胶体蛋白颗粒，所述胶体蛋白颗粒包括富含一种或多种植物蛋白的核和富含酪蛋白酸盐的表面，所述植物蛋白为如权利要求1或2所定义的。
23.根据权利要求22所述的水性胶体分散体，包含至少0.5wt.％的所述一种或多种植物蛋白。
24.根据权利要求23所述的水性胶体分散体，包含0.5wt.％至2.0wt.％、2.0wt.％至5.0wt.％或5.0wt.％至15wt.％的所述一种或多种植物蛋白。
25.根据权利要求22所述的水性胶体分散体，其中，所述植物蛋白与酪蛋白酸盐的重量与重量的比例为3.5:1或更高。
26.根据权利要求25所述的水性胶体分散体，其中，所述植物蛋白与酪蛋白酸盐的重量与重量的比例在4:1至20:1的范围内。
27.用于制备杂合蛋白颗粒的方法，所述杂合蛋白颗粒包括富含一种或多种植物蛋白的核，以及富含酪蛋白酸盐的表面，所述方法包括干燥根据权利要求22所述的水性胶体分散体或者根据权利要求1或2所述的方法制备的水性分散体。
28.杂合蛋白颗粒，通过权利要求27所述的方法能够获得。
29.根据权利要求28所述的杂合蛋白颗粒，其中所述一种或多种植物蛋白与酪蛋白酸盐的重量与重量的比例为4:1至20:1。
30.根据权利要求29所述的杂合蛋白颗粒，其中，所述一种或多种植物蛋白与酪蛋白酸盐的重量与重量的比例在6:1至20:1的范围内。
31.根据权利要求29所述的杂合蛋白颗粒，其中，所述一种或多种植物蛋白与酪蛋白酸盐的重量与重量的比例在7:1至15:1的范围内。
32.根据权利要求28所述的杂合蛋白颗粒，所述杂合蛋白颗粒具有的分散性为约25％或更高。
33.食品，包含根据权利要求22所述的水性胶体分散体，其中所述食品为无糖炼乳(EVAP)或甜炼乳(SCM)产品类似物。
34.食品，包含根据权利要求22所述的水性胶体分散体，其中所述食品为运动饮品。
35.食品，包含根据权利要求28所述的杂合蛋白颗粒，其中所述食品为婴儿配方食品。
36.食品，包含根据权利要求22所述的水性胶体分散体，其中所述食品为临床食品。
37.食品，包含根据权利要求22所述的水性胶体分散体，其中所述食品选自营养饮品、类乳饮品和发酵的类乳制品。
38.食品，包含根据权利要求22所述的水性胶体分散体，其中所述食品选自酸奶饮品；奶昔；冰沙；咖啡饮品和其他可可类饮料的组中。
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