CN107529782A - 基于豆类的乳制品替代品和包含其的消费食品 - Google Patents

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Abstract

非乳制的替代品可以由比较高淀粉的豆类如鹰嘴豆和红豆生产。在一些实施例中,非乳制的替代品通过水合高淀粉豆类,除去多余的水,然后在受控pH下在水和淀粉酶的存在下加热水合的高淀粉豆类以降低豆类的淀粉含量来生产。然后可以将淀粉含量降低的浆料过滤以除去存在于豆类浆料中的不溶性纤维和悬浮的可溶性纤维,产生可用于各种产品的非乳制品“奶”。在不同的实施例中,将豆类“奶”与添加的细菌培养物一起培养以形成奶酪或酸奶和/或形成非乳制品奶油。在任何应用中,可以向产品中加入酸化成分如柠檬酸。这可以帮助减少或消除残留的豆味。

Description

基于豆类的乳制品替代品和包含其的消费食品
本申请要求2015年4月24日提交的美国临时专利申请第62/152,305号和2015年10月30日提交的美国临时专利申请第62/248,930号的优先权。这两个申请的全部内容通过引用并入本文。
技术领域
本公开一般涉及用于液化豆类以产生豆“奶”以及包含豆奶的消费食品的技术。
背景技术
蛋白质是一种在消费者健康方面继续增长的成分,是发展中国家所需的成分。传统的蛋白质来源,如肉类、鱼类和乳制品,提供高质量的蛋白质,但价格昂贵,往往供应受限,而对于一些消费者而言,由于乳糖不耐受或其他健康问题,其是不希望的食物来源或不可消耗的。由于这些原因,消费者和食品生产商已经寻求不依赖于动物供应的蛋白质的替代来源。
动物类蛋白质的一种替代物是从可食用植物作物中提取的蛋白质。例如,大豆历史上被用作产品如豆浆和豆腐中的蛋白质的植物来源。大豆提供了很好的蛋白质来源,因为它们易于加工并具有相对中性的口味。随着消费者对其食品的来源和内容越来越感兴趣,一些消费者已经对大豆制品感到厌烦。
非动物类(例如非乳制品)和非大豆类、制品的替代来源受到限制。虽然除了大豆之外的其他豆类也可以具有大量的蛋白质,但是这些豆类比大豆更难加工。例如,这些豆类可能在加热时形成粘稠的糖浆或糊状物,其在质地上是颗粒状的,并且其在传统上使用动物类蛋白质的大多数产品中的使用是有限的。此外,非大豆豆类可能具有难以中和并影响掺入非大豆豆类蛋白质的任何食物的口味的独特口味。
发明内容
一般来说,本公开涉及用于生产液化豆类材料的技术,如此生产的液化豆类材料以及包含这种液化豆类材料的消费产品。在一些实施例中,通过水合非大豆豆类来生产液化豆类材料。虽然可以使用任何非大豆豆类,但在一些实施例中,使用非大豆豆类例如鹰嘴豆、红小豆、蚕豆和/或红扁豆,因为已发现这些豆类为所得液化豆类材料提供良好的质地、颜色和/或口味以及良好的加工特性。这允许液化的豆类材料用作通常使用乳制品成分的各种产品中的非乳制品替代品,而不会过度地影响所得产品的口味和质地。
独立于所使用的特定豆类,豆类可以水合,例如通过漂洗豆类或将豆类浸泡在水中以提供水合豆类。在使用完整豆类或有壳豆类的情况下,豆类也可以被研磨以减小豆类的大小并增加可用于进一步反应的豆类表面积的量。如果豆类最初以磨碎的形式提供,例如粉状物,则可以跳过研磨步骤。在任一种情况下,水合豆类可以在升高的温度下用淀粉酶处理以引起水合豆类中淀粉的酶消化和液化。在一个实施例中,水合豆类用一定量的淀粉酶处理并在升高的温度下与淀粉酶混合一段时间,足以将浆料中的淀粉含量降低至低于5重量%(以干重为基础测量),例如低于3重量%。在一些应用中,然后将具有降低的淀粉含量的所得豆类浆料过滤,例如通过使豆类浆料通过多孔膜和/或离心豆类浆料。这可以除去存在于豆类浆料中的较大颗粒,例如不溶性细胞材料和/或纤维材料(例如,不溶性纤维和/或悬浮的可溶性纤维),否则这些较大颗粒可能会影响掺入豆类浆料的消费品的味道和/或质地。
具有降低的淀粉含量的所得豆类浆料(无论是否被过滤)可以提供用作非乳替代品的豆“奶”。这种非乳制品替代品可以代替传统上掺入消费品中的乳制品成分,也可以用于加入该类消费品中。虽然豆“奶”可以掺入到多种产品中,但是在一个实施例中,培养豆“奶”以产生培养的非乳豆类产品。例如,豆“奶”可以与含有被选择为使得豆“奶”发酵的细菌的起始培养物组合。在发酵期间,豆类“奶”可以固化和酸化,例如转化成豆类奶酪,豆类酸奶或其他豆类培养产品。发酵过程可以通过赋予所产生的培养产品比起始豆类“奶”更丰富和更多的乳类口味特征,与豆类“奶”协同地起作用。这可以帮助掩盖豆类“奶”中存在的任何残留的豆类口味和质地,提供与使用乳制品生产的可比产品类似或无法区分的培养非乳制品。
作为另一个实施例,豆类“奶”可以与脂质(例如油或其它脂肪)组合以形成美味产品,例如蛋黄酱、调料或蘸料。已经发现,在一些实施例中,豆类“奶”在不使用单独的乳化剂的情况下提供优异的乳化性能。因此,水性豆类“奶”可以与疏水性脂质如油组合以产生稳定的并且可以含有调味剂的油-水乳液。由于豆类“奶”可与油形成稳定的乳液,豆类“奶”可用于制备需要混合和整合不混溶物质的各种消费品。这些产品的例子包括调料(例如油类沙拉调料)、蛋黄酱和荷兰酱。在一些应用中,将豆类“奶”与油和调味剂混合以形成产品而不使用蛋(例如,使产品不含蛋),产生稳定的乳液而不使用蛋作为乳化剂。这可有助于为对有鸡蛋过敏或饮食限制的个体生产无蛋类似产品。
在一个实施例中,描述了生产培养的非乳制品的方法。该方法包括用水水合具有干重大于20重量%的淀粉的非大豆豆类,以通过用水冲洗豆类和将豆类浸泡在水中的至少一种来生产水合豆类材料。该方法还包括将水合豆类材料与过剩的水分离,过剩的水用于冲洗豆类和浸泡豆类中的至少一种,并将水合的豆类材料与水和淀粉酶组合以产生豆类浆料。该方法还包括将豆类浆料加热到大于150华氏度但低于沸点的温度足以将豆类浆料的淀粉含量降低到干重低于5重量%的时间段,从而提供淀粉含量降低的豆类浆料,然后过滤掉淀粉含量降低的豆类浆料,以除去淀粉含量降低的豆类浆料中存在的任何不溶性纤维和悬浮的可溶性纤维的至少一部分。该方法另外包括将淀粉含量降低的豆类浆料的温度调节到当添加到淀粉含量降低的豆类浆料中时有效活化细菌培养物的范围,并将细菌培养物加入到淀粉含量降低的豆类浆料中。此外,该方法包括将淀粉含量降低的豆类浆料与细菌培养物保持在经调节的温度下具有足以将淀粉含量降低的豆类浆料酸化至4.7或更低的pH的时间,从而产生培养的非乳制品。
在另一个实施例中,描述了培养的非乳制品,其包括淀粉含量范围为0.5重量%至3重量%淀粉、pH小于4.7和当在5摄氏度的温度下测量时粘度范围为2,000厘泊至6万厘泊的培养的非大豆豆类组合物。培养的非大豆豆类组合物基本上不含不溶性纤维(例如,基于干重的不溶性纤维含量小于5重量%),并且基本上没有(或完全没有)尺寸大于0.5毫米的悬浮颗粒,也没有或基本上没有乳制品。
在另一个实施例中,描述了一种无蛋乳液产品,其包括与油形成乳液并且没有蛋的水性非大豆豆类组合物。
在附图和下面的说明书中阐述一个或多个实施例的细节。其他特征、目的和优点将从说明书和附图以及根据权利要求书中变得显而易见。
附图说明
图1是示出形成液化豆类材料的示例性方法的流程图。
图2是示出将根据图1的示例性方法的液化豆类材料转化为培养的消费品的示例性方法的流程图。
图3是十二烷基硫酸钠聚丙烯酰胺凝胶电泳的图像,显示不同实施例的鹰嘴豆奶的蛋白质分离示例。
具体实施方式
通常,本公开涉及用于生产液化豆类材料的技术和包含这种液化豆类材料的产品。在一些实施例中,液化的豆类材料通过形成含有磨碎的豆类的含水浆料并用液化酶处理浆料来生产。例如,浆料可以用α-淀粉酶处理,并且处理条件被控制为以酶促分解存在于磨碎的豆类中的淀粉。根据应用,可以在酶处理后过滤浆料以除去大颗粒,例如水不溶性纤维颗粒、悬浮的水溶性纤维颗粒和可能影响产品质地的其它颗粒。然后可将所得豆类浆料冷却并用作通常使用乳制品成分生产的产品的乳(如奶)替代品。
图1是示出生产液化豆类材料的示例性方法的流程图。该方法包括水合豆类以产生水合豆类材料(10),并任选地将水合的豆类材料与用于水合豆类的过量水分离(12)。如果在水合豆类之前研磨豆类,那么在添加水后,豆类可以形成浆料,随后在受控条件下用酶处理(16)。或者,如果在水合之前豆类未被研磨,则可以研磨豆类以减小豆类的大小并增加用于后续处理的表面积(14)。在任一种情况下,在图1的示例性技术中,在受控加工条件下用液化酶处理水合的豆类(16)。液化酶可以分解浆料中的淀粉,降低浆料的粘度,降低浆料的淀粉含量。酶处理后,图1的技术包括过滤淀粉含量降低的浆料以提供豆类乳制品的替代品(18)。
为了制备可以形成最终产品本身或可用作乳制品替代品的液化豆类原料,将一种或多种选择的豆类与水结合以水合豆类(10)。可以使用各种不同的豆类来制造液化的豆类材料。一般来说,豆类是豆科(Leguminosae)家族的植物,其具有开裂果,例如豆、豌豆或扁豆。当豆类的种子成熟时,豆类通常具有沿着两条缝线打开的荚或外壳。根据上下文和应用,术语豆类可以仅指植物的种子或整个植物。
在一些实施例中,液化的豆类材料是使用干豆类来产生的,也可以称为谷物豆类。联合国粮农组织承认十一种主要干豆类:
1.干豆(菜豆(Phaseolus)),如芸豆,海军豆,黑白斑豆,扁豆(油豆角(Phaseolusvulgaris));利马豆,棉豆(Phaseolus lunatus);红豆(Vigna angularis);绿豆,金克,绿克(Vigna radiata);黑克,乌拉德(Vigna mungo);红花菜豆(Phaseolus coccineus);赤小豆(Vigna umbellata);乌头叶菜豆(Vigna aconitifolia);和宽叶菜豆(Phaseolusacutifolius);
2.干蚕豆(Vicia faba)如马蚕豆(Vicia faba equina);蚕豆(Vicia faba);和野豌豆(Vicia faba),
3.干豌豆(Pisum)如豌豆(Pisum sativum),蛋豌豆(Pisum sativum)
4.鹰嘴豆,鸡豆,孟加拉克(Cicer arietinum),
5.干豇豆,黑眼豆,豇豆(Vigna unguiculata),
6.树豆,Arhar/Toor,木豆,刚果豆,gandules(Cajanus cajan),
7.小扁豆(Lens culinaris),
8.班巴拉花生,泥豌豆(Vigna subterranea),
9.野豌豆,巢菜(Vicia sativa),
10.羽扇豆(Lupinus),和
11.小干豆类,如扁豆属藤类植物,鹊豆(Lablab purpureus);洋刀豆(Canavaliaensiformis);剑豆(Canavalia gladiata);翼豆(Psophocarpus tetragonolobus);绒毛豆,刺毛黎豆(Mucuna pruriens);和豆薯(Pachyrhizus erosus)。
选择用于生产液化豆类材料的豆类可具有相对较高的淀粉含量,需要根据图1的示例性技术进一步处理。通常,淀粉是由连接的脱氢-a-D-葡萄糖单元形成的聚合物。它可以具有主要的线性结构(直链淀粉)或支链结构(支链淀粉)。组分聚合物,特别是直链淀粉的分子量在不同的淀粉来源之间变化。在天然的、未煮熟的和未凝胶化的形式中,淀粉分子直链淀粉和支链淀粉位于不溶于冷水的淀粉颗粒内。在不同的实施例中,用于生产液化的豆类材料的豆类可以具有干重(例如,不包括加入水合物和处理豆类的水的重量)大于10重量%的淀粉,例如大于20重量%、大于30重量%或大于50重量%的淀粉。例如,豆类可以具有约30重量%至约50重量%的淀粉含量。这些豆类也可含有相当高水平的蛋白质(例如,大于15重量%的蛋白质,例如大于20重量%的蛋白质)和一定量的油。
虽然油籽豆类如大豆和/或花生可以用于图1的技术的一些应用中。一般来说,在该方法中使用的豆类被选择为具有低油含量。高油含量可以对所得液化豆类材料赋予不需要的脂肪卡路里,并且还限制液化豆类材料在制造消费品时用作乳制品成分的替代品的适用性。因此,在一些应用中,用于生产液化豆类原料的豆类是非油质豆类(例如不包括含油豆类),例如非大豆豆类(例如大豆除外)。根据选择用于加工的具体豆类的特性,非油质豆类可具有小于10重量%,例如小于5重量%,小于3重量%或小于1重量%的油(例如,脂质)。这样的豆类可以具有落在任意上述值内的淀粉含量。
作为具体实例,可以使用非油质豆科鹰嘴豆和/或红豆和/或蚕豆和/或红扁豆来生产液化豆类原料。已经发现这些豆类为所得的液化豆类材料提供了良好的质地、颜色和/或口味特征,并且还提供了良好的加工特性。
在一个应用中,使用单一类型或类别的豆类(例如鹰嘴豆)来生产液化豆类材料。例如,液化的豆类材料可以使用大于90重量%,例如大于95重量%、大于98重量%或100重量%的单一类型或类别的豆类形成。这可以是有益的,使得液化豆类材料仅携带单一类型或类别的豆类的残留口味。如果在液化豆类材料中仅存在单一的豆类口味特征,则可以更容易地用所得产品中的其它添加剂掩盖口味。然而,在其他应用中,使用多种类型或类别的豆类来生产液化豆类原料。这可以有益于将不同类型的蛋白质和营养物质引入到液化的豆类材料中。
独立于被选择用于生产液化的豆类原料的特定类型的豆类,在图1的技术中豆类被水合(10)以产生水合的豆类材料。在不同的实施例中,将豆类用水冲洗或浸泡在水的容器中以水合豆类。水合豆类增加了豆类吸收的水量,膨胀豆类结构并制备用于化学和机械分解的豆类。此外,水合豆类可以使水溶性成分从豆类中浸出,从而使水溶性成分从豆类中提取而不是合并到所得的液化豆类材料中。例如,水合豆类可有助于除去可能促进肠道气体产生的水溶性不消化糖,例如存在于豆类中的棉子糖以及可以促进苦味和脱色的类黄酮和其他植物化学物质。
用于水合豆类的水合持续时间和水的条件可以变化,例如取决于所使用的豆类的类型和质量。在将豆类浸泡在水中的情况下,豆类可以使用冷水和/或在冷冻条件下浸泡,以帮助防止豆类中的孢子萌发和脂质分解。例如,豆类可以在低于50华氏度(例如,低于40华氏度)的温度下浸泡在水中,这可以通过向含有豆类的容器中加入冷水并冷冻该容器来实现。虽然浸泡的持续时间可以变化,但在一些实施例中,将豆类浸泡至少1小时,例如至少4小时,至少6小时,至少8小时或至少24小时。在用水冲洗豆类的情况下,可以使用凉爽的冲洗水(例如,低于50华氏度),或者由于水与豆类接触的时间比浸泡时间短,因此可根据需要使用温度较高的水。
用于水合豆类的水的量的范围可以是豆类与水的体积比例为1:0.1(即,每0.1体积份水1体积份豆类)至1:20,例如1:0.5至1:5。在浸泡豆类的情况下,豆类与水的体积比可以为至少1:1(例如至少1:2),以确保从豆类中充分提取水溶性成分。应当理解,前述体积比仅仅是示例,并且本公开不限于此。
图1的技术还包括任选地将水合豆类与过量的水分离(12)。如上所述,水溶性成分可在水合过程中从豆类中浸出,如果留在所产生的液化豆类液中,则会产生异味。因此,与豆类接触但不被豆类吸收的过量水可以与水合豆类分离。这从水合的豆类中除去浸出的水溶性成分以进一步处理。在不同的应用中,通过允许冲洗水流过并通过豆类(例如,通过滤漏器或筛子)或通过从含有浸泡水和豆类的容器中排出水(例如,使将容器内容物通过滤漏器或筛子)来将水合豆类与过量的水分离。虽然图1的示例技术包括将水合豆类与用于水合豆类的过量水分离(12),但在其它应用中,水可以在进一步加工期间保留在豆类中并形成液化豆类材料的一部分。在不特别关注来自水溶性豆类成分的异味的情况下,例如在液化豆类材料用于动物饲料应用的情况下,这可能是合适的。
在任选地将水合豆类与过量的水分离(12)之后,图1的技术还包括任选地研磨水合豆类(14)以产生尺寸减小的水合豆类。一般来说,将豆类磨碎成使酶能够有效进入整个豆类结构以水解淀粉的尺寸,但不能太小以至豆类颗粒在后续处理过程中不能被过滤。在水合前将豆类研磨的情况下,例如通过使用豆类粉状物起始材料,通常不需要水合后的进一步研磨。然而,如果使用未经预先研磨的完整或有壳的豆类,则在水合后可以研磨豆类,以减少待进一步处理的水合豆类颗粒的尺寸。
可以通过碾磨或以其它方式剪切材料来研磨水合豆类材料(14)。在一些应用中,水合豆类材料被研磨成小于1毫米的平均粒度,例如小于0.5毫米的平均粒度或小于0.3毫米的平均粒度。例如,水合豆类材料可以被研磨成1微米至300微米的平均粒度,例如25微米至100微米的平均粒度。尽管可以使用任何合适的研磨方法,但在真空气氛和/或非氧气氛(例如在氮气层下)研磨水合豆类材料可有助于抑制水合豆类材料的氧化。这可以帮助最小化所产生的液化豆类液体中的异味的形成。
图1的示例性技术还包括在受控条件下用酶处理水合豆类材料以分解存在于材料中的淀粉分子(16)。在首先将水合豆类材料与用于水合豆类的过量水分离(并且随后任选地研磨)的应用中,水合豆类材料(例如,研磨后尺寸减小的)可以与额外的水和液化酶组合以分解水合豆类材料中的淀粉。在这些应用中,加入到水合豆类材料中的水的量可以例如基于所得液化豆类材料的所需粘度而变化。在一些实施例中,添加到豆类材料中的水的体积有效地提供至少1:1(例如,1:1至1:3)的豆类与水的体积比。在用于水合豆类的过量水不与水合豆类材料分离的其它应用中,可以添加或不添加额外的水到用于水合豆类的水中以进一步处理。
与水结合的水合豆类材料可以形成用于进一步处理的浆料。在图1的技术中,通过将液化酶添加到浆料或其构成组分(例如之后加入到水合豆类材料中的水)中,用液化酶处理豆类浆料(16)。可以选择液化酶作为分解浆料中的淀粉和/或其它有机分子的酶。当浆料中的淀粉和/或其它有机分子分解时,浆料的粘度可能降低,从而提供更易流动的液体材料。
通常,淀粉酶或淀粉酶的组合用作液化酶以分解产物中的淀粉。通常将淀粉酶促转化成葡萄糖和麦芽糖有三个阶段。首先,淀粉胶凝化,涉及淀粉颗粒的溶解以形成粘性悬浮液。第二,胶凝化的淀粉液化,涉及淀粉的部分水解,伴随着粘度的降低。第三,液化淀粉糖化,涉及通过进一步水解产生葡萄糖和麦芽糖。
用于分解产物中淀粉的淀粉酶可以是例如α-淀粉酶、β-淀粉酶和/或葡糖淀粉酶。α-淀粉酶(例如,α-D-1,4-葡聚糖葡糖水解酶)通常是指裂解α-D-1,4-糖苷键但基本上不水解α-D-1,6-糖苷酸分支点的一组内切水解酶。这组酶具有许多共同特性,如(β/α)8桶结构,α构型中的糖苷键的水解或形成,以及活性位点中的许多保守氨基酸残基。取决于从链末端计数的受攻击的键的相对位置,这些过程的产物可能包括糊精、麦芽三糖、麦芽糖和葡萄糖。糊精是由于内部糖苷键的随机水解而形成的较短的、破碎的淀粉片段。如果从淀粉分子末端的第三个键断裂,则形成一个麦芽三糖分子;如果攻击点是第二个键,则形成一个麦芽糖分子;如果被裂解的键是末端键,则产生一个葡萄糖分子。
β-淀粉酶通常是指催化从淀粉的非还原末端释放麦芽糖的酶。该酶通常具有产生β-端基异构麦芽糖的特异性。葡糖淀粉酶(例如,α-1,4-葡聚糖葡糖水解酶)通常是指催化从淀粉底物的非还原端释放葡萄糖单元的α-1,4键水解的外切葡糖苷酶。葡糖淀粉酶可以作用于分支点的α-D-1,6键,尽管这种水解以较慢的速度发生。
独立于用于液化含有尺寸减小的水合豆类材料的浆料的特定类型的酶,可以在有效降低浆料中淀粉含量的条件下处理含有酶的浆料。例如,可以将含有酶的浆料加热(例如在混合时)至有效活化酶的温度并引起淀粉分子的酶消化。然而,为了防止来自浆料的蛋白质的沉淀和凝结,浆料的温度可以保持在有效引起来自浆料的豆类蛋白质沉淀的温度以下。例如,浆料的温度可以保持低于沸点温度,以帮助防止豆类蛋白从浆料中沉淀出来。根据所选用于浆料中的酶的活化温度,浆料可以被加热至大于120华氏度至低于沸点的温度,例如,在常压下为212华氏度,例如大于150华氏度但低于沸点的温度,或从160华氏度至185华氏度的温度。
浆液的pH值可以或可以不通过向浆料中加入酸或碱来调节,例如,取决于所用酶的活化pH和加入到尺寸减小的水合豆类材料中的水的pH值。在一些应用中,将浆液的pH调节至6.5至8.5,例如6.8至7.3的pH。虽然一些酶在较低的pH(例如约pH 6)下表现出更高的活性,但是将浆液的pH保持在较高值(例如,等于或高于6.5)可以有助于减少或消除蛋白质沉淀。
可以使用任何合适的酸或碱来调节浆料的pH。作为一个示例,可以通过向浆料中加入氢氧化钙或碳酸钙来提高浆料的pH。分子的阴离子部分可以起到提高浆料的pH值的作用,同时分子的阳离子部分将钙引入浆料中。钙可以帮助在进一步加工过程中热稳定酶。因此,在不向浆料中添加含钙碱调节浆料的pH的情况下,可以向浆料中添加钙源以增加浆料中的钙浓度。例如,可以将有效获得50ppm至100ppm的钙浓度的量的钙源加入到浆料中。
独立于选择用于处理浆料的温度和pH条件,浆料可以用酶处理足以将浆料中的淀粉含量降低到期望值以下的时间。例如,浆料可以用酶处理足以将浆料中的淀粉含量降低到低于5重量%(其以干重计测量,例如,不包括水重量)的时间,例如低于3重量%,低于1重量%,或低于0.5重量%。通常,淀粉含量是存在于浆料中的未改性天然淀粉的百分比,并且不包括在水解期间形成的破碎的淀粉片段,例如糊精。
作为实例,浆料可以用酶处理足以将浆料中的淀粉含量降低至基于干重测量的0.5重量%至3重量%的时间。处理所需的实际时间将根据诸如处理前浆料中的淀粉量、添加到浆料中的酶的量以及浆料的活性等因素而变化。例如,实际时间可以是从20分钟到4小时,例如从30分钟到2小时。如果需要,残留的酶活性可以通过接近处理周期结束时降低pH或升高温度以使酶变性来破坏。在任一种情况下,酶处理(16)结束时存在的产物可以是淀粉含量降低(与酶处理前的浆料的淀粉含量相比)的基于豆类的浆料。
在一些应用中,淀粉含量降低的基于豆类的浆料的pH在酶消化之后但在过滤之前提高。提高淀粉含量降低的基于豆类的浆料的pH可能有助于防止影响所得豆类奶的乳化性能的化学成分在随后的过滤期间从淀粉含量降低的基于豆类的浆料中被过滤掉。不希望受任何特定理论的约束,据信从豆类中释放到基于豆类的浆料中的一种或多种化合物可用于乳化添加到所得水性豆类奶中的油基成分。在某些应用中,据信该化合物在某一pH以下沉淀,潜在地导致在生产豆类乳期间组分被过滤掉。通过在过滤之前提高淀粉含量降低的基于豆类的浆料的pH值,可以使化合物溶解并因此在过滤步骤期间通过过滤器。结果,即使奶或产品的pH随后降低到蛋白质的沉淀极限以下,化合物也能赋予所得豆类奶或由该奶制成的产品以乳化性能。
在一些实施例中,在过滤之前,将淀粉含量降低的基于豆类的浆料的pH提高至大于7.0的pH,如pH大于7.25、大于7.3、大于7.33、或大于7.44的pH。例如,当使用鹰嘴豆形成淀粉含量降低的基于豆类的浆料时,豆类浆料可以在6.5-7.2的pH下酶促消化,并且pH随后在酶消化之后但在过滤之前升高至pH大于7.2(例如7.3~8.5)。在用于酶促消化豆类浆料的酶在升高的pH下起作用的应用中,在酶消化浆料中的淀粉之前,浆料的pH可以升高到给所得的奶提供乳化功能的那些蛋白质的沉淀极限之上。可以使用任何碱(例如,适于哺乳动物消费)来提高淀粉含量降低的基于豆类的浆料的pH。
在图1的技术中,将淀粉含量降低的浆料过滤(18)以产生液化豆类材料。过滤可以从浆料中除去相对较大的颗粒,否则这些颗粒可能会影响浆料或使用浆料生产的产品的味道和/或质地。例如,过滤可以除去浆料中存在的任何不溶性细胞材料和/或纤维材料(例如不溶性纤维和/或悬浮的可溶性纤维)的至少一部分(并且在一些实例中,基本上全部或全部)。过滤可以通过使浆料通过多孔膜和/或离心浆料来实现。在一些实施例中,过滤可以从淀粉含量降低的浆料中除去大于1毫米(mm)的颗粒,例如大于0.5mm的颗粒或大于0.1mm的颗粒。
按照图1的方法的所得产物可以是可以用作最终产品本身(例如直接消费)或可以并入或用于各种其他产品的液化豆类材料或豆类“奶”。例如,液化豆类材料可以被蒸发以进一步减少水含量并制成糖浆,喷雾干燥,沉淀或凝胶化。作为其它实例,液化豆类材料可以并入消费品(例如,作为乳制奶的代用品)中。各种产品可以含有或使用液化豆类材料。示例产品包括消费食品、饮料和营养补充剂。消费品可以适合于哺乳动物的消费,例如人和动物(例如猫、狗、马、牛)。可以包括或利用液化豆类材料的产品的具体实例包括传统的乳制品类食品,例如冰淇淋、酸奶和酸奶油;肉类似物;棒粘合剂;食品涂料;调料、蘸料和酱汁等。
尽管液化豆类材料可以用于任何所需的消费食品中,但是在一种应用中,材料被加工以形成培养的食品。培养的食品除液化豆类材料之外还可以使用或不使用乳制品成分。例如,培养的食品可以没有乳制品成分,使得所得产品是非乳制品,其中液化豆类材料用作奶替代品。培养的食品可以是利用微生物培养物或其酶等价物从液化豆类原料中存在的豆类蛋白产生可区别的产物的产品。培养的食品包括但不限于天然乳酪、酸奶(例如瑞士风格、希腊风格)、牛奶酒、马奶酒、奶油干酪加工奶酪、调料,蘸料(例如鹰嘴豆泥)、酱油和酸奶油。由于这些和其他培养的食品通常与由乳制品成分形成相关,所以根据本公开生产的培养的基于豆类的产品可能与传统乳制品类似。例如,培养的基于豆类的产品可以表现出与相应的传统的乳类培养产品相似的味道、质地、粘度和/或其他性质,但是可以使用非乳制成分形成。因此,当本文使用诸如“酸奶”、“酸奶油”等术语时,应当理解,该产品可以是传统产品的类似物,并且可以(任选地)形成而不含乳制品成分。
可以使用用于将液化豆类原料发酵成所需培养产品的任何细菌培养物。可用于发酵液化豆类材料的活菌和活性细菌培养物的实例包括但不限于保加利亚乳杆菌(Lactobacillus bulgaricus)、嗜热链球菌(Streptococcus thermophilus)、双叉乳杆菌(Lactobacillus bifidus)、乳酸乳杆菌(Lactobacillus lactis)、干酪乳杆菌(Lactobacillus casei)、嗜酸乳杆菌(Lactobacillus acidophilus)、乳酸双歧杆菌(Bifidobacterium lactis)、双叉双歧杆菌(Bifodobacterium bifidus)、乳脂乳球菌(Lactococcus cremoris)和/或乳酸乳球菌(Lactococcus lactis)。
使用液化豆类材料生产的培养的食品可以包括任选的甜味剂、调味剂成分、工艺粘度调节剂、维生素和/或营养素。可以包括的其它成分是凝胶形成添加剂、稳定剂、多价螯合剂等。
例如,当在培养的食品中使用甜味剂时,甜味剂可以是营养性碳水化合物甜味剂。示例性的营养性甜味剂包括但不限于蔗糖、液体蔗糖、高果糖玉米糖浆、葡萄糖、液体葡萄糖、各种DE玉米糖浆、玉米糖浆固体、甜菜或甘蔗糖、转化糖(以糊状或糖浆形式)、红糖、精制糖浆、糖蜜、果糖、果糖糖浆、麦芽糖、麦芽糖浆、干麦芽糖浆、麦芽提取物、干麦芽提取物、麦芽糖浆、干麦芽糖浆、蜂蜜、枫糖及它们的混合物。在低脂肪和/或低卡路里的变型中,可以使用高效能的非营养性碳水化合物甜味剂,例如阿斯巴甜、三氯蔗糖、乙酰磺胺酸钾、糖精、环己烷氨基磺酸、索马甜、塔格糖、瑞鲍迪甙和/或甜叶菊。当使用时,基于培养的食品的总重量,甜味剂可以以0-20重量%,例如小于15重量%的量存在。
在一些应用中,向液化豆类材料中加入粘度调节剂以调节所得产品的粘度。示例性粘度调节剂包括琼脂、藻酸盐、角叉菜胶、果胶、淀粉、黄原胶/刺槐豆胶、结冷胶、魔芋胶、羧甲基纤维素(CMC)、藻酸钠、羟丙基、甲基纤维素及它们的组合。当使用时,粘度调节剂可以以培养的食品的总重量的0.1-5重量%,例如0.5-3重量%的量加入液化豆类材料中。
培养的食品可以配制成使得最终冷冻培养产品的组合物在5℃下具有大于约1,500厘泊(cP)的粘度。在一个实施例中,冷冻食品的培养组合物的最终粘度在5℃下为约2,000至约60,000cP,例如在5℃下为15,000至30,000cP。如果消费品是饮料或其他可流动的产品(例如,在5℃下粘度小于10,000cP)则产品的粘度可能较低,或如果产品较稠且基本上固化(例如,在5℃下粘度大于50,000cP)则产品的粘度可能较高。在不同的实施例中,培养的食品可以是搅动的(whipped)或凝胶化的培养组合物。此外,如果培养的食品是酸奶,它可能会应变也可能不会应变。在发酵后完全冷却之前使用机械分离装置(例如,离心分离器或超滤)浓缩产品可以实现应变。
当应变时,可以在各种温度条件下进行应变以控制所得应变产品的性质。例如,已经观察到,将培养的豆类产品冷却(例如,温度低于50华氏度,例如等于或低于40华氏度的温度)可以产生更平滑的奶油产品。当使用培养的豆类产品生产奶制品如酸奶和冰淇淋时,这是有利的。然而,在其它应用中,希望从培养的基于豆类的产品中产生诸如浓蘸汁或酱汁,发酵后产品可能热应变(例如,在大于100华氏度的温度)。这可能导致较厚和更有质地的产品。
培养的食品可以进一步包括各种辅助材料,以改变组合物的营养、感官、口味、颜色或其它性质。例如,培养的食品可以包括合成和/或天然调味剂和/或着色剂。可以使用通常包含在培养食品中的任何调味剂。此外,根据需要,可以向培养的乳制品组合物中加入调味剂材料和颗粒,例如水果和水果提取物、坚果、碎片、部分膨化谷物等。
当使用水果和/或果实提取物(例如酱汁或果泥)时,可以使用任何种类的常规水果调味剂。典型的调味剂包括草莓、覆盆子、蓝莓、草莓香蕉、博伊森莓(boysenberry)、樱桃香草、桃子、菠萝、柠檬、橙子和苹果。在一些应用中,具有硫璜味的水果用于帮助掩蔽残留的豆类口味,例如热带水果(例如芒果、番木瓜)。通常,水果调味剂可以包括水果保鲜剂和水果或水果泥,以及甜味剂、淀粉、稳定剂、天然和/或人造调味剂、着色剂和防腐剂的任何一种组合。
可以加入到培养的食品中的一种特定成分是酸化剂,例如柠檬酸。例如,可以将柑橘类水果(例如柠檬、酸橙、橙子、葡萄柚)的果汁加入到使用液化豆类材料制成的培养食品中。酸化剂的添加量相对于培养的食品的总重量为0.1~5重量%。已经观察到,使用液化豆类材料生产的培养的食品中添加柠檬酸可以帮助掩盖残留的豆类口味和质地,提供与使用乳制品奶生产的可比产品类似或无法区别的培养的非乳产品。
可以添加到液化豆类材料的另一种示例性成分是益生菌。益生菌和酵母可以提供多种益处,例如促进胃肠道(GI)健康,支持免疫功能,提高整体的身体防御机制。当使用时,来自单一培养物或两种或更多种培养物的组合的益生菌培养物可以与液化豆类材料组合。可以使用的典型的益生菌包括乳杆菌属物种(Lactobacillus species),例如鼠李糖乳杆菌(L.rhamnosus)、嗜酸乳杆菌(L.acidophilus)、卷曲乳杆菌(L.crispatus)、发酵乳杆菌(L.fermentum)、植物乳杆菌(L.plantarum)、干酪乳杆菌(L.casei)、副干酪乳杆菌(L.paracasei)、詹氏乳杆菌(L.jensenii)、加氏乳杆菌(L.gasseri)、纤维双歧杆菌(L.cellobiosis)、短乳杆菌(L.brevis)、德氏乳杆菌(L.delbrueckii)、罗氏乳杆菌(L.rogosae)和双歧乳杆菌(L.bifidum)、以及双歧杆菌物种(Bifidobacterim species)、例如B.infantis,B.animalis,B.lactis,B.adolescentis,B.bifidum,B.pseudolongum和B.longum。在一些实施例中,可以加入益生菌以获得最终产品中的计数大于1000万/g,例如大于5000万/g或大于1亿/g。
将益生菌引入经历培养的液化豆类原料中可以提供增强酸生成和培养期间pH降低的协同组合。在基于乳制品的培养产品如酸奶中,益生菌通常不会繁殖或产生酸。然而,已经观察到,在一些应用中,当益生菌被添加到非乳、基于豆类的产品中(例如在培养之前、期间或之后)时,益生菌是有代谢活性的。此外,由益生菌产生的酸可有助于降低正在培养的基于豆类的产品的pH值,从而增强所产生的产品。
除了或代替上述成分之外,可将脂质或含脂质的成分(例如,脂肪、油)掺合到培养的食品中以增强产品的乳脂性。因为豆类通常脂肪含量低,所以由液化豆类材料生产的培养食品可能缺乏与传统乳制品相关的奶油味和质地。将脂质混合到培养的食品中可以帮助赋予许多消费者所需的奶油味和质地。
可以使用各种不同的含脂质的成分,例如,取决于所生产的培养食品的类型和产品的期望的口味特性。可以使用的含脂质成分的实例包括油(例如植物油、向日葵油、花生油、橄榄油、红花油、大豆油、菜籽油、玉米油、棉籽油),乳制品成分(例如奶、奶油)和非乳制品替代品,例如来自果实或坚果的奶油或奶。当使用时,可以将含脂质的成分加入到液化豆类材料(发酵前)或所得培养的食品(发酵后)中,其量为基于材料/产品的总重量的0.1-8重量%,例如2-5重量%。
作为一个实施例,可以将衍生自水果(例如核果)或木本坚果的奶油或奶混合到液化豆类材料(发酵前)或所得培养的食品(发酵后)中。可以使用的示例性水果奶油是椰子奶油,其可以通过用水或奶炖碎椰子,直到起泡沫,使所得混合物变得紧实,冷却,并将非液体奶油与剩余的椰奶分离。可以使用的示例性木本坚果奶油是杏仁奶油。奶油和/或奶可以变甜或不会变甜。在一些实施例中,将来自水果或木本坚果的奶和/或奶油在发酵前与液化豆类原料混合,然后用液化豆类材料发酵。在其他实施例中,将来自水果或木本坚果的奶和/或奶油在发酵后与液化豆类原料混合。
将来自水果或木本坚果的奶油或奶与液化豆类材料或所得的培养食品混合可有助于赋予产品所需的味道,同时赋予奶油味。此外,由于已经发现液化豆类材料和根据本公开的实施例从其衍生的产品形成稳定的乳液,所以含脂质的成分可以与基于豆类的乳制品类似物混合,以产生在产品保质期内保持稳定的乳液。
在一些应用中,将含脂质的成分加入到正在生产的培养食品中,可以加入含脂质的成分。
图2是示出将根据图1的示例性方法的液化豆类材料转化成培养的消费品的示例过程的流程图。如图所示,该示例性方法包括将液化豆类材料的温度调节到一旦将其加入可以有效活化细菌培养物并且引起产物发酵的温度(20)。如果液化豆类材料的温度过热或过冷,则可能会杀死或灭活细菌培养物。因此,液化豆类材料的温度可以调节到有效活化细菌培养物的范围。
特定温度可以根据所用细菌培养物的类型而变化。在一些实施例中,将液化豆类材料的温度调节至从100华氏度至120华氏度的温度。如果液化豆类材料处于比酶淀粉消化过程更高的温度,则液化豆类材料的温度可以降低。相反,如果液化豆类材料的温度低于目标温度范围,则可以提高材料的温度。
图2的过程还包括向液化豆类材料中加入所需的细菌培养物(22)。如上所述,所使用的特定培养物可以根据期望生产的培养产品的类型而变化。在培养的酸奶的情况下,可将细菌培养物保加利亚乳杆菌(Lactobacillus bulgaricus)和嗜热链球菌(Streptococcus thermophilu)添加到液化豆类材料中。
将细菌培养物加入到液化豆类原料中(22)之后,图2的过程还包括将液化豆类材料与细菌培养物保持在经调节的温度下足以将产物的pH降低至低于所需阈值(例如pH4.7)的时间(24)。在此期间,液化豆类材料中的蛋白质可以发酵,产物可以酸化。在一些实施例中,将液化豆类材料发酵直到产品的pH等于或小于4.6,例如pH为4.2至4.6。取决于温度和加入的培养基的量,发酵过程可能需要约3至约14小时,例如约4至约8小时以达到所需的pH。当达到适当的pH时,所得到的发酵产物可被冷却(例如至约2-21℃)以阻止进一步的生长和任何进一步的pH降低。上述各种可选成分和添加剂可以在发酵前或更典型地在发酵后加入到液化豆类奶中。
所得培养的基于豆类的产品(例如酸奶)可以包装用于直接消费或进一步加工,例如通过将其转化成冷冻酸奶。培养的产品可以例如通过降低产品的温度低于冷冻并通过使用包含如通常用于制备冰淇淋的喷粉器和刮刀的连续冷冻桶系统来冷冻。冷冻的培养产品可以通过挤出和切割工艺成形为原始部分,可选地在输送带上输送到涂布站。
如上所述,根据本公开的液化豆类材料可用于生产各种各样的产品,包括发酵和非发酵产品。作为另一种类型的产品,液化豆类材料可以与含脂质的成分(例如脂肪、油)混合以生产乳液产品。油/水乳液产品的特征在于使油滴在水相中均匀分散。在传统产品中,这些油滴将随着时间的流逝而趋向于聚结,并且需要乳化剂来防止聚结。例如,蛋通常用作天然乳化剂以形成乳化的油/水共混物并防止构成成分的分离。
根据本公开,已经发现,液化豆类材料可以用作乳化剂,其允许将脂肪、油或其它脂质混合到含水液化豆类材料中,而不需要单独的乳化剂。例如,液化豆类材料可以以各种脂质负载和各种温度范围形成稳定的乳液。油/脂肪可以与液化豆类材料混合以提供具有例如5重量%至85重量%、例如15重量%至75重量%或25重量%至70重量%油/脂肪的产品。所得产品可形成稳定的乳液,而不需要在一定温度范围(例如10摄氏度至80摄氏度,或20摄氏度至50摄氏度)加入单独的乳化剂。乳化可以是稳定的,因为添加到液化豆类材料中的至少90重量%的脂肪/油可以在产品的保质期内(例如至少6个月)与水相保持乳液状态,例如至少95wt%或至少99wt%的脂肪/油添加到材料中。因此,液化豆类材料可以用于生产各种传统乳液产品,但不使用乳化剂(例如,蛋)。
在一个实施例中,液化豆类材料可以用于形成蛋黄酱。液化豆类材料可以与脂肪/油以有效提供所得产品中的25重量%至85重量%的油/脂肪,例如50重量%至85重量%或60重量%至80重量%的量的混合。在一些实施例中,蛋黄酱通过将液化豆类材料与液体油(例如植物油、向日葵油、花生油、橄榄油、红花油、大豆油、菜籽油、玉米油和/或棉籽油)混合而形成。可以加入与传统蛋黄酱相关的其他成分以改变产品的味道和/或质地。例如,产品可以包括盐、糖、芥末、香料、增味剂等。作为另一个实施例,酸可以混合到产品中,例如乙酸、柠檬酸和/或乳酸。酸可以来自这种酸的天然来源,例如柠檬汁、醋、发酵乳清和/或酸奶。取决于添加到产品中的酸的量,产品的pH可以在3.0至5.0的范围内。虽然蛋可以添加到蛋黄酱产品中用于口味,但在某些应用中,蛋黄酱是无卵蛋黄酱。由于液化豆类材料可以自乳化,所以在传统蛋黄酱中用于乳化性能的蛋/蛋黄可以从产品中省略。这使得蛋黄酱可以被具有防止或限制含蛋产品消费的饮食限制的个体使用。
液化豆类材料可以用于生产传统上使用蛋作为乳化剂形成的其它乳液产品的无卵版本。这些产品的实例包括蘸料、调料和调味汁,例如乳蛋糕、胡萝卜调味汁、油性沙拉酱等。可以将各种调味剂、稳定剂、增味剂、防腐剂和着色剂加入到使用液化豆类材料形成的无卵乳液产品中。所用的具体添加剂将根据所生产的特定产品的特性而变化。可以使用的示例性添加剂包括但不限于胡萝卜颗粒、欧芹、洋葱、糖、盐、柠檬酸钠、大蒜、黑胡椒、红铃椒、胡萝卜、切碎的洋葱、香料和其他天然香料。
以下实施例可以提供关于根据本公开基于豆类的处理技术和形成的产品的其它细节。
实施例1
根据本公开描述的技术制造液化的豆类“奶”,随后发酵以产生酸奶类似物。下表列出了示例性加工技术和所得酸奶类似物的特性。
实施例2
为了确定pH对使用鹰嘴豆“奶”形成稳定乳液的影响,将五个独立的干鹰嘴豆样品(每个200g)在40°F(4.4℃)下浸泡在1200g自来水中12小时。然后将浸泡的鹰嘴豆排出并保留浸泡的水。将排出的鹰嘴豆样品在食品加工机中研磨15秒钟,然后在研磨(1分钟)期间缓慢加入200g浸泡水,以产生光滑的糊状物。将鹰嘴豆泥和剩余的浸泡水合并并置于2000mL烧杯中。然后将11.1g 1N NaOH溶液和0.19g CaCl2加入到烧杯中并搅拌以合并。将烧杯置于1200W微波炉中并以1分钟的增量加热,间歇搅拌,直至达到150°F(65.6℃)的温度。加入一滴(0.049g)BAN 480L(α-淀粉酶)并搅拌合并。然后将烧杯在微波炉中以1分钟的增量加热,间歇搅拌,直至达到180°F(82.2℃)的温度。将烧杯在该温度下保持30分钟以促进淀粉转化,每10分钟重新加热烧杯以帮助保持180°F。
在30分钟后,以不同的方式处理五个样品中的每一个,以便在奶过滤(例如提取)之前调节pH。在样品1中,不加入另外的NaOH。在样品2中,加入2g另外的1N NaOH;在样品3中,加入3g另外的1N NaOH;在样品4中,加入3.5g另外的1N NaOH;在样品5中,加入4g另外的1N NaOH。然后将溶液在180°F(82.2℃)下保持20分钟,然后通过100微米筛网过滤以产生提取物或“奶”。
评估根据上述技术制备的鹰嘴豆“奶”的每一个样品的固体、pH、乳液形成和乳液测量,包括布鲁克菲尔德粘度和Bostwick流动距离分数。通过将50g每个奶样品放入烧杯中并将134g向日葵油缓慢加入奶中同时用手持电浸式搅拌器混合超过10分钟形成乳液。结果如下表所示。
上述结果表明,一旦淀粉转化在pH 7完成,不首先调节pH就过滤所得鹰嘴豆浆料,形成的组分有助于形成从所得鹰嘴豆奶中取出的稳定的乳液。需要pH提高到高于7.33(特别是在实施例数据中为7.44以上),以产生具有足够粘度、缺乏流动性、且具有自支持性质的乳液,从而得到适用于蛋黄酱(或其它乳化产品)的乳液。
实施例3
为了确定实施例2的鹰嘴豆奶的乳液特性是否可以通过过滤后调节pH来复制,将如实施例2中所述形成的50g鹰嘴豆奶(pH 7.07)使用pH计滴加1N NaOH调节至pH 7.5。然后将调节过pH的奶用于制备乳液,慢慢加入134g向日葵油,同时用手持电浸式搅拌机混合超过10分钟。所得乳液不是自支持的,并且与实施例2的未调节的pH 7.07的奶相比没有显示任何改善。结果表明,应在过滤鹰嘴豆浆料之前进行pH调节,以产生足够粘度、缺乏流动性和自支持品质的鹰嘴豆奶乳液,从而生产蛋黄酱(或其他乳化产品)。
实施例4
为了确定特定的蛋白质级分是否是如实施例2和3中所述使用在升高的pH下过滤的鹰嘴豆奶观察到的乳液改善的原因,进行进一步的实验。将200g干鹰嘴豆在1200g自来水中浸泡12小时。将鹰嘴豆排干,在食品加工机中研磨15秒钟,然后加入200mL水同时研磨,形成糊状物。加入1000mL额外的水以及10g 1N NaOH和0.19g CaCl2。将所得鹰嘴豆浆料放入2000mL烧杯中,一次加热1分钟,直至达到150°F(65.6℃),然后加入1滴BAN480L。然后将溶液一次加热1分钟,直至达到180°F(82.2℃)。将烧杯保持在180°F(82.2℃)30分钟,每10分钟将烧杯返回到微波炉中,以保持180°F(82.2℃)。30分钟后,将鹰嘴豆粉溶液分成六个200g份,并放入Nalgene螺旋瓶中。向每个瓶中加入不同量的另外的1N NaOH(0、0.2、0.4、0.6、0.8和1.0g)。然后将瓶子在保持在180F(82.2℃)的水浴中孵育20分钟。然后将样品通过100微米筛网过滤以形成各具有不同pH值的奶。样品总结在下表中。
样品 另外的1NaOH(g) 鹰嘴豆奶的pH
对照 0 7.12
1 0.2 7.22
2 0.4 7.37
3 0.6 7.54
4 0.8 7.69
5 1.0 7.92
在每种奶样品上进行SDS PAGE(十二烷基硫酸钠聚丙烯酰胺凝胶电泳)。将每种奶样品与Laemmli还原缓冲液一起温育,加热并加载到在200V恒定电压下运行的Criterion梯度凝胶(10.5-14%)Tris HCl 1mm。另外,完整研磨的鹰嘴豆样品、从一罐鹰嘴豆(也称为“aquafaba”,在凝胶上特指为“AQFB”)排出的液体样品以及分子量标准样品也在同样的凝胶上进行。将所有样品加载至15ug蛋白质的靶标。
电泳完成后,用BioSafe考马斯染色剂对凝胶进行染色。图3是从该实验产生的电泳图像。结果并未表明在鹰嘴豆奶提取前进行的对pH调节范围的蛋白质分布的任何显著变化,没有解释在更高的提取pH下观察到的更强的乳化。鹰嘴豆奶样品反映了整个鹰嘴豆的蛋白质谱。相比之下,来自鹰嘴豆罐的液体样品主要分散着低分子量带。
实施例5
进行本实施例的实验以研究用于在淀粉酶处理后生产奶提取物的各种豆类,并确定这些提取物的功能性质。将200g绿扁豆、蚕豆、黄豌豆和斑豆在40°F(4.4℃)下在1200g自来水中浸泡12小时。将样品排出,在食品加工机中研磨,然后缓慢加入浸泡水并研磨以形成糊状物。将剩余的浸泡水合并并测定pH。加入1N NaOH以达到接近7的pH,并加入0.19gCaCl2。将样品在微波中加热以达到150F(65.6℃),加入2滴BAN 480L,然后将样品加热至180F(82.2℃)并保持30分钟。
每种样品的一半通过100微米筛网过滤以产生“奶1”。向剩余的一半中加入另外的1N NaOH以达到pH 7.5或略高于pH 7.5。将样品保持在180F(82.2℃)额外的20分钟,然后通过100微米筛网过滤以产生pH更高的“奶2”。从所有奶样品制备70%的油乳液,并且pH较低的奶样品进一步接种酸奶培养物以确定酸奶形成的适用性。结果如下表所示。
结果表明,与鹰嘴豆奶不同,在两个pH水平下所有奶形成强的乳液。此外,所有豆类奶都在用酸奶培养物发酵6小时之后形成酸奶产品,斑豆奶除外,其不形成固体凝乳而是保持半液体。
实施例6
进行实验以比较根据本公开生产的豆类奶与“aquafaba”的特性。Aquafaba是来自鹰嘴豆的反应罐的排出液体,其最近已开始被素食家庭炊事人员和大厨使用。
为了确定与根据本公开制造的豆类奶相比由aquafaba制成的乳液的质量,进行了以下实验:将一罐商业鹰嘴豆(Progresso)通过厨房过滤器倒入以将aquafaba与鹰嘴豆分离。aquafaba进一步通过425微米的筛网。将50mL滤过的鹰嘴豆aquafaba放入烧杯中,并在手持浸入式搅拌机中混合超过10分钟慢慢加入134g向日葵油。使用BostwickConsistometer测试形成的乳液,1分钟后达到21.4的值,证明高度的流动性和缺乏牢固性。
测试了在相同条件下但使用如上所述的豆类提取物(奶)(包括蚕豆奶、扁豆奶、黄豌豆奶、斑豆奶和鹰嘴豆奶)制备的乳液,显示出与aquafaba相比优异的乳液强度。另外,如利用SDS PAGE的实施例4所示,aquafaba的蛋白质谱显示与使用本发明制备的全部鹰嘴豆或鹰嘴豆奶相比非常地不同,其含有较少的蛋白质条带和主要为小分子量的蛋白条带。实施例的结果在下表中提供。
已经描述了各种实施例。这些和其他实施例在所附根据权利要求的范围内。

Claims (45)

1.一种生产培养食品的方法,包括:
通过用水冲洗豆类和将豆类浸泡在水中的至少一种将具有基于干重大于20重量%淀粉的非大豆豆类用水水合,来生产水合豆类材料;
将水合豆类材料与用于冲洗豆类和浸泡豆类的至少一种的过量的水分离;
将水合豆类材料与淀粉酶结合以提供豆类浆料;
将豆类浆料加热至大于150华氏度但低于沸点的温度一段时间,足以使豆类浆料的淀粉含量低于基于干重5重量%,从而提供淀粉含量降低的豆类浆料;
过滤淀粉含量降低的豆类浆料;
将淀粉含量降低的豆类浆料的温度调节到当细菌培养物被加入到淀粉含量降低的豆类浆料中时可有效活化的范围;
将细菌培养物添加到淀粉含量降低的豆类浆料中;和
将淀粉含量降低的豆类浆料与细菌培养物保持在调节的温度下一段时间,足以使淀粉含量降低的豆类浆料酸化至4.7或更低的pH,从而生成培养的非乳制品。
2.根据权利要求1所述的方法,其中所述非大豆豆类包括鹰嘴豆、红豆、蚕豆和红扁豆中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的方法,其中将豆类浆料加热到大于150华氏度但低于沸点的温度包括将所述豆类浆料加热到160华氏度至185华氏度的温度,并且调节所述淀粉含量降低的豆类浆料的温度包括将豆类浆料的温度调节到从100华氏度至120华氏度的温度。
4.根据权利要求1所述的方法,其中加热所述豆类浆料一段时间足以降低所述淀粉含量包括将豆类浆料加热一段时间足以将所述淀粉含量降低至基于干重0.5-3重量%淀粉。
5.根据权利要求1所述的方法,还包括向所述淀粉含量降低的豆类浆料中加入非乳制奶,其中将所述淀粉含量降低的豆类浆料与细菌培养物保持包括将所述淀粉含量降低的豆类浆料和非乳制奶与细菌培养物保持。
6.根据权利要求5所述的方法,其中所述非乳制奶包括杏仁奶和椰子奶中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的方法,其中所述细菌培养物包括保加利亚乳杆菌(Lactobacillus bulgaricus)和嗜热链球菌(Streptococcus thermophilus),并且所述培养的非乳制品是酸奶类似物。
8.根据权利要求7所述的方法,其中将所述淀粉含量降低的豆类浆料与细菌培养物保持在调节的温度包括保持4小时至8小时的时间段。
9.根据权利要求7所述的方法,还包括向所述酸奶类似物中加入酸化成分。
10.根据权利要求9所述的方法,其中所述酸化成分包括柠檬酸。
11.根据权利要求1所述的方法,还包括在将所述淀粉含量降低的豆类浆料过滤之前,提高所述淀粉含量降低的豆类浆料的pH。
12.根据权利要求11所述的方法,其中所述非大豆豆类包括鹰嘴豆,并且提高pH包括将所述淀粉含量降低的豆类浆料的pH提高到大于7.3的pH。
13.一种培养的非乳制品,包含:
淀粉含量为0.5重量%至3重量%、pH小于4.7和当在5摄氏度的温度下测量时粘度范围为15,000厘泊至30,000厘泊的培养的非大豆豆类组合物,
其中所述培养的非大豆豆类组合物基本上没有尺寸大于0.5毫米的颗粒,和
所述培养的非大豆豆类组合物基本上不含乳制品。
14.根据权利要求13所述的产品,其中所述培养的非大豆豆类组合物包含培养的鹰嘴豆组合物、培养的红豆组合物、培养的蚕豆组合物和培养的红扁豆组合物中的至少一种。
15.根据权利要求13所述的产品,其中所述培养的非大豆豆类组合物还包含酸化成分。
16.根据权利要求15所述的产品,其中所述酸化成分包括柠檬酸。
17.根据权利要求13所述的产品,还包括水果或木本坚果的奶和奶油中的至少一种。
18.根据权利要求13所述的产品,还包括椰子奶油和杏仁奶油中的至少一种。
19.根据权利要求13所述的产品,其中所述培养的非大豆豆类组合物还包含益生菌。
20.一种生产基于豆类的乳制品替代品的方法,包括:
将具有基于干重大于20重量%淀粉的豆类用水水合以生产水合豆类材料;
研磨水合豆类材料以减少水合豆类材料的尺寸;
将尺寸减小的水合豆类材料与水和淀粉酶结合以生产豆类浆料;
将所述豆类浆料加热至大于150华氏度但低于沸点的温度一段时间,足以使所述豆类浆料的淀粉含量低于基于干重5重量%,从而提供淀粉含量降低的豆类浆料;和
过滤所述豆类浆料。
21.根据权利要求20所述的方法,其中所述豆类包括非大豆的豆和豌豆中的至少一种。
22.根据权利要求20所述的方法,其中所述豆类基本上由鹰嘴豆组成。
23.根据权利要求20所述的方法,其中所述水合豆类包括将豆类浸泡在低于50华氏度的温度的水中至少1小时的时间,其中所述豆类与水的体积比为1:0.5至1:5。
24.根据权利要求23所述的方法,其中研磨所述水合豆类材料包括:
从其中所述水合豆类材料正在浸泡的所述水合豆类材料中排出水;和
将所述水合豆类材料研磨至小于300微米的平均粒度。
25.根据权利要求24所述的方法,其中研磨所述水合豆类材料包括在真空和非氧气氛中的至少一个下研磨所述水合豆类材料,以便抑制所述水合豆类材料的氧化。
26.根据权利要求20所述的方法,其中所述淀粉酶包含α-淀粉酶。
27.根据权利要求20所述的方法,还包括将所述豆类浆料的pH调节至有效活化所述酶的范围以酶促消化所述豆类浆料的淀粉含量,同时防止所述豆类浆料中蛋白质的显著沉淀。
28.根据权利要求27所述的方法,其中调节所述pH包括将所述pH调节至6.5-7.2。
29.根据权利要求27所述的方法,其中调节所述pH包括向所述豆类浆料或其组成成分加入氢氧化钙,由此增加豆类浆料的钙浓度。
30.根据权利要求29所述的方法,还包括在过滤所述豆类浆料之前,将所述淀粉含量降低的豆类浆料的pH提高至大于7.3的pH。
31.根据权利要求20所述的方法,其中将所述豆类浆料的淀粉含量降低至低于5重量%的时间为30分钟至4小时。
32.根据权利要求20所述的方法,其中加热所述豆类浆料包括将所述豆类浆料加热到160华氏度至185华氏度的温度。
33.根据权利要求20所述的方法,其中加热所述豆类浆料一段时间足以降低所述淀粉含量包括将所述豆类浆料加热一段时间足以将淀粉含量降低至基于干重0.5-3重量%的淀粉。
34.根据权利要求20所述的方法,其中过滤所述淀粉含量降低的豆类浆料包括过滤掉大于0.5mm的颗粒。
35.根据权利要求20所述的方法,还包括:
将所述淀粉含量降低的豆类浆料的温度调节到100华氏度至120华氏度的范围;
向所述淀粉含量降低的豆类浆料中添加细菌培养物;和
将所述淀粉含量降低的豆类浆料与细菌培养物保持在调节的温度下一段时间,足以使所述淀粉含量降低的豆类浆料酸化至4.7或更低的pH,从而生产培养的乳制品替代品。
36.根据权利要求35所述的方法,其中足以酸化的时间范围为4小时至8小时。
37.根据权利要求35所述的方法,其中所述细菌培养物包括保加利亚乳杆菌(Lactobacillus bulgaricus)和嗜热链球菌(Streptococcus thermophilus),并且培养的乳制品替代品是酸奶类似物。
38.根据权利要求35所述的方法,还包括向所述酸奶类似物中添加酸化成分。
39.根据权利要求38所述的方法,其中所述酸化成分包括柠檬酸。
40.一种无蛋乳液产品,包含:
与油形成乳液并且没有蛋的水性非大豆豆类组合物。
41.根据权利要求40所述的产品,其中所述油的范围为所述产品的50重量%至85重量%。
42.根据权利要求40所述的产品,其中所述水性非大豆豆类组合物包含由鹰嘴豆、红豆、蚕豆和红扁豆中的至少一种形成的非大豆奶。
43.根据权利要求40所述的产品,还包含酸化成分。
44.根据权利要求43所述的产品,其中所述酸化成分是醋。
45.根据权利要求40所述的产品,其中所述产品是无蛋蛋黄酱。
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