CN107683092A - 低脂肪油包水乳剂 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种低脂肪油包水(W/O)乳剂，其包含相对于所述乳剂的总重量至多60重量％的量的脂肪相、分散在所述脂肪相中的水相以及乳化剂组合物，所述乳化剂组合物包含含有磷脂酰胆碱(PC)、磷脂酰肌醇(PI)、磷脂酰乙醇胺(PE)和磷脂酸(PA)的丙酮不溶性(AI)组分，其中PC的量相对于所述乳化剂组合物的总重量为至多15.5％，并且其中所述乳化剂组合物的特征在于至多65％的重量比R，所述比率R如(1)所定义，其中PC+PI+PE+PA是所述AI组分的各构成部分的各个重量的总和，并且AI是所述AI组分的总重量。
Description
发明领域
本发明涉及一种低脂肪油包水(W/O)乳剂及其在食物产品制造中的用途。本发明还涉及包含它们的食物产品。
发明背景
乳剂是含有两个不混溶相的稳定混合物的组合物，其中一相的液滴分散在整个另一相中。乳剂的典型实例是油包水(W/O)乳剂，其中呈水滴形式的一定含量的水均匀地分散在形成连续脂质相的整个脂质内容物中。例如，WO 2014/066632公开了基于脂质的W/O乳剂，其中脂质含量可在1至99重量％之间变化。脂质可包括蜡、固醇、脂溶性维生素(诸如维生素A、D、E和K)、甘油单酯、甘油二酯、甘油三酯、磷脂、脂肪等。适用于WO 2014/066632的W/O乳剂的脂质的实例包括植物或动物来源的油。
其中脂质是脂肪的W/O乳剂通常用于制造各种食物产品，诸如涂抹食品，例如人造黄油。W/O乳剂也可用作制备水包油包水(W/O/W)或油包水包油(O/W/O)乳剂的前体，所述水包油包水(W/O/W)或油包水包油(O/W/O)乳剂转而可用于制造含有它们的食物产品，诸如蛋黄酱和调味品。对于低脂肪W/O乳剂，即水的量增加的乳剂，其稳定性可能变得有问题，尤其是当脂肪含量降低至低于60重量％并且特别是低于40重量％时。含有低脂肪W/O乳剂的食物产品可能会受到乳剂的不稳定性的不利影响，例如经历絮凝、膏化、聚结和/或奥斯瓦德熟化，这转而可能会负面影响它们的外观、质量和/或口感性质。为了稳定低脂肪W/O乳剂，开发了许多策略。
稳定低脂肪W/O乳剂的一种方法是使用特殊的固体脂肪组合物作为其脂肪相。EP1 492 410；WO 2011/108919；和WO 2014/005797含有用于稳定低脂肪W/O乳剂的各种固体脂肪混合物的公开内容。然而，固体脂肪通常含有增加浓度的饱和脂肪酸(SAFA)，其被认为是不健康的，因为它们是心血管健康的已知风险因素。
稳定低脂肪W/O乳剂的另一种方法是借助乳化剂；并且已知许多有效的乳化剂，诸如脂肪酸的酯、脂肪酸的盐、乳酸盐、甘油酯、脂肪酸的聚甘油酯、蓖麻油的缩聚脂肪酸的聚甘油酯、脂肪酸甘油单酯、脂肪酸甘油二酯、乙酰化的甘油单酯、硬脂酰二乳酸钙(calciumstearoyl dilaciate)和卵磷脂。然而，为了在低脂肪W/O乳剂中达到最佳稳定性，需要使用强力乳化剂，以补偿降低的脂肪含量(并且因此补偿增加的水含量)。少数能够有效稳定低脂肪W/O乳剂的已知乳化剂之一是聚蓖麻油酸聚甘油酯(PGPR)，其通常与甘油单酯、甘油二酯和/或卵磷脂组合使用。EP-A-968,655；EP-B-1343384和US2009/0029025公开了例如用PGPR稳定的低脂肪W/O乳剂。然而使用PGPR(鉴定为E476)和甘油单酯或甘油二酯(鉴定为E471)可能带来许多缺点。含有此类强力乳化剂的低脂肪W/O乳剂非常稳定使得它们的熔化性质受到影响。具体地，它们的口腔熔化性质，即在口中的熔化性质可能受到影响，这转而可能影响含有它们的产品的口感感受。此外，分散在通常携带调味剂或味道增强组分的W/O乳剂的整个脂肪相中的水滴可能不会在口中有效破裂，因此影响含有此类乳剂的产品的味道。因此，用有助于避免这些问题的乳化剂代替低脂肪W/O乳剂中的此类乳化剂可带来许多益处(诸如口中的最佳破乳)并且可从标签中去除E476和E471。
稳定乳剂的另一种方法从WO 2013/003670已知，其利用包含卵磷脂和另外的乳化剂的共混物的乳化剂组合物。然而，此公开的乳化剂组合物可能缺乏乳化能力，这使其最适宜用于生产W/O乳剂，特别是低脂肪W/O乳剂。
用作乳制品替代物的可食用W/O乳剂也从EP 0 997 074和EP 0 997 075中已知，所述乳剂利用包含植物卵磷脂的醇不溶性级分的乳化剂。M.Akhtar等(Food Colloids-Fundamentals of Formulation，ISBN 0-85404-850-2)还使用脱油的分级卵磷脂，其是消耗用于制造W/O和W/O/W乳剂的磷脂酰胆碱。发明人观察到可进一步改进这些已知乳剂的特性。
稳定W/O乳剂的其他方法包括使用多糖诸如水胶体，例如淀粉、藻酸盐、果胶、黄原胶和角叉菜胶。然而，随着脂肪含量的降低，这些方法在防止相分离和膏化方面(即在其机械操纵期间，例如在涂抹期间，释放水)变得越来越无效。
因此，本发明的目的可以是提供至少可能受到上述问题的影响的低脂肪W/O乳剂。本发明的具体目的还可以是在低温和环境温度下提供具有最佳稳定性的低脂肪W/O乳剂。本发明的更具体目的可以是提供易于涂抹并且表现出良好的感官特性的低脂肪W/O乳剂。
发明概述
已经令人惊奇地发现，上述目的中的一个或多个可用低脂肪油包水(W/O)乳剂来实现，所述低脂肪油包水(W/O)乳剂包含
(I)相对于所述乳剂的总重量至多60重量％的量的脂肪相；
(II)分散在所述脂肪相内的水相；和
(III)乳化剂组合物，所述乳化剂组合物包含含有磷脂酰胆碱(PC)、磷脂酰肌醇(PI)、磷脂酰乙醇胺(PE)和磷脂酸(PA)的丙酮不溶性(AI)组分，
其中PC的量相对于所述乳化剂组合物的总重量为至多15.5％，并且其中所述乳化剂组合物的特征在于至多65％的重量比R，所述比率R根据式1进行定义：
其中PC+PI+PE+PA是AI组分的各构成部分的各个重量的总和，并且AI是AI组分的总重量。
附图说明
图1.1至1.3示出了根据本发明的低脂肪W/O乳剂的总体稳定性。
详述
本发明涉及一种低脂肪W/O乳剂，其包含相对于所述乳剂的总重量至多60重量％的量的脂肪相、分散在所述脂肪相中的水相以及乳化剂组合物，所述乳化剂组合物包含含有磷脂酰胆碱(PC)、磷脂酰肌醇(PI)、磷脂酰乙醇胺(PE)和磷脂酸(PA)的丙酮不溶性(AI)组分，其中PC的量相对于所述乳化剂组合物的总重量为至多15.5％，并且其中所述乳化剂组合物的特征在于至多65％的重量比R，所述比率R根据式1进行定义：
其中PC+PI+PE+PA是AI组分的各构成部分的各个重量的总和，并且AI是AI组分的总重量。
发明人观察到，本发明乳剂在乳剂的稳定性和口感之间具有最佳平衡。在最佳稳定的同时，本发明乳剂也可具有令人满意的口腔熔化性质。观察到，含有此类乳剂的产品在口中被最佳地分解，由此水相的内容物(例如味道组分和调味剂组分)被最佳地释放。不受任何理论的束缚，发明人认为PC的量主要影响乳剂的稳定性，仔细选择的PC、PA、PE和PI的比率主要影响其涂抹性能和/或口感。因此，据发明人所知，这是首次通过仔细选择AI的特定量以及PC、PA、PE和PI的特定比率来实现最佳平衡。
具体地，本发明乳剂在环境温度以及低温下、特别是在1与10℃之间的温度下、更特别是在4至6℃之间的温度下是稳定的，并且可提供具有以下特征中的至少一种的含有所述乳剂的食物产品：(i)在宽温度范围内的最佳涂抹性能；(ii)特别是在其涂抹期间的减少的水释放甚至没有水释放；(iii)在口中的最佳熔化；(iv)减少的在口中的“粘性”感觉；(v)最小的不愉快的味道或异味；(vi)优选不含酰基甘油，例如聚蓖麻油酸聚甘油酯(PGPR)和/或甘油单酯或甘油二酯；(vii)含有减少量的硬浆脂肪，并且对于某些应用不含硬浆脂肪；和(viii)易于生产且便宜。
根据本发明使用的乳化剂组合物包含丙酮不溶性(AI)组分，其被理解为包含在根据本文下面的“测量方法”部分提出的方法将乳化剂组合物与丙酮混合并倾析和萃取丙酮时获得的一组构成部分的组分。优选地，AI组分相对于乳化剂组合物的总重量的重量比为至少40％，更优选至少50％，最优选至少60％。优选地，AI为至多80％，更优选至多70％。优选地，AI组分为乳化剂组合物的总重量的50与70重量％之间。
如本文所用，PC、PA、PE和PI是乳化剂组合物的构成部分，其不溶于丙酮并且通常可称为磷脂级分。在本文中应理解，各个磷脂级分可含有改性和未改性的级分。改性的磷脂级分的实例包括水解的PC、PA、PE和PI，即其溶解衍生物，以下分别表示为L-PC、L-PA、L-PE和L-PI。优选地，根据本发明使用的乳化剂组合物含有改性的磷脂级分，特别是水解的级分(即所述磷脂级分的溶解衍生物)，其总量相对于它们未改性的对应物小于20重量％，更优选小于15重量％。最优选地，根据本发明使用的乳化剂组合物不含水解的磷脂级分，其中术语“不含”在本文中意指所述乳化剂组合物含有至多5000ppm、更优选至多3000ppm、甚至更优选至多1000ppm、最优选至多500ppm的总重量的水解的磷脂级分。发明人观察到，即使在不存在改性的磷脂级分的情况下，所述乳化剂组合物也具有良好的风味和最佳的乳化能力，因此取得了“清洁标签”组合物的资格。
优选地，本发明乳剂所含有的乳化剂组合物的特征比R为至多63％，更优选至多61％，最优选至多60％。优选地，R在30％与63％之间，更优选在40％与61％之间，甚至更优选在45％与59.5％之间，最优选在50％与59％之间。
优选地，本发明乳剂所含有的乳化剂组合物中PC的量为至多15.0％，更优选至多13.0％，甚至更优选至多10.5％，最优选至多8.5％，最优选至多7.5％。优选地，所述PC的量为至少3.0％，更优选至少4.5％，最优选至少6.0％。优选地，PC的量在3.0％与15.0％之间，更优选在5.0％与13.0％之间，甚至更优选在6.0％与10.0％之间，最优选在7.0％与8.5％之间。优选地，所述PC含有相对于其量至多15.0％的L-PC，更优选至多10.0％的L-PC，最优选至多5.0％的L-PC。
优选地，乳化剂组合物中的PA的量相对于乳化剂组合物的总重量为至多10％，更优选至多6.5％，甚至更优选至多4.5％，还甚至更优选至多4.0％，还甚至更优选至多3.5％，最优选至多3％。优选地，所述PA的量为至少0.1％，更优选至少1.0％，甚至更优选至少1.5％，甚至更优选至少2.3％，最优选高于2.5％。优选地，所述PA含有相对于其量至多20.0％的L-PA，更优选至多10.0％的L-PA，最优选至多5.0％的L-PA。
优选地，乳化剂组合物中的PE的量相对于乳化剂组合物的总重量为至多30％，更优选至多20％，甚至更优选至多16.8％，还甚至更优选至多16.5％，最优选至多16.3％。优选地，所述PE的量为至少1.0％，更优选至少4.5％，甚至更优选至少6.0％，甚至更优选至少9.5％，最优选至少13％。优选地，所述PE含有相对于其量至多20.0％的L-PE，更优选至多10.0％的L-PE，最优选至多5.0％的L-PE。
优选地，乳化剂组合物中的PI的量相对于乳化剂组合物的总重量为至多30.0％，更优选至多25.0％，最优选至多20.0％。优选地，所述PI的量为至少5.0％，更优选至少8.0％，甚至更优选至少10.0％，最优选至少12.0％。优选地，所述PI含有相对于其量至多20.0％的L-PI，更优选至多10.0％的L-PI，最优选至多5.0％的L-PI。
优选地，根据本发明使用的乳化剂组合物的比率P1∶P2为1∶1至1.7∶1；其中P1被定义为根据式2的磷脂组分的重量比：
并且P2被定义为根据式3的磷脂组分的重量比：
优选地，P1在1.20至2.60的范围内；更优选在1.30至2.25的范围内；最优选在1.40至1.80的范围内。优选地，P2在0.60至1.60的范围内；更优选在0.80至1.40的范围内；最优选在1.00至1.20的范围内。在一个实施方案中，优选地，根据本发明使用的乳化剂组合物的磷脂P1值在1.40至1.80的范围内并且P2值在1.03至1.18的范围内；最优选在1.07至1.16的范围内。观察到，对于此类P1和P2的值，乳化组合物具有高乳化能力，具有良好的稳定特性。
优选地，根据本发明使用的乳化剂组合物的比率P3为至多0.70，更优选至多0.60，最优选至多0.50，其中P3根据式4进行定义：
优选地，所述比率P3为至少0.10，更优选至少0.2，最优选至少0.3。优选地，P3在0.38与0.50之间，更优选在0.40与0.49之间，甚至更优选在0.43与0.48之间。
发明人令人惊奇观察到，在根据本发明使用的乳化剂组合物中磷脂的一定比率下获得最佳结果。具体地，本发明人观察到，当根据本发明使用的乳化剂组合物的PC/PE比率优选为至多1.30、更优选至多1.00、甚至更优选至多0.80、最优选至多0.50时，获得最佳乳化能力。优选地，所述PC/PE比例比率为至少0.01，更优选至少0.1，最优选至少0.2。
优选地，根据本发明使用的乳化剂组合物的PE/AI比率(以％形式)为至少14.0％，更优选至少16.0％，甚至更优选至少18.0％，最优选至少20.0％。优选地，所述PE/AI比率为至多40.0％，更优选至多35.0％，最优选至多30.0％。
优选地，根据本发明使用的乳化剂组合物的PI/AI比率(以％形式)为至少14.0％，更优选至少16.0％，最优选至少18.0％。优选地，所述PI/AI比率为至多35.0％，更优选至多30.0％，最优选至多25.0％。
优选地，根据本发明使用的乳化剂组合物的比率P5为至多4.30，更优选至多4.10，最优选至多3.90，其中P5根据式5进行定义：
优选地，所述比率P5为至少0.50，更优选至少1.00，最优选至少1.50。优选地，P5在0.50与4.30之间，更优选在1.00与4.10之间，甚至更优选在1.50与3.90之间。
在一个优选的实施方案中，根据本发明使用的乳化剂组合物包含含有磷脂酰胆碱(PC)、磷脂酰肌醇(PI)、磷脂酰乙醇胺(PE)和磷脂酸(PA)的丙酮不溶性(AI)组分，其中PC的量相对于所述乳化剂组合物的总重量为至多15.5％，并且其中所述乳化剂组合物的特征在于至多65％的重量比R，所述比率R根据上文式1进行定义，其中所述PA的量为至多10％，其中所述PE的量为至多30％，其中所述PI的量为至多30.0％，并且其中所述比率P3在0.38与0.50之间。AI、PC、PE、PI、PA、R和P3的优选值在上文给出并且本文将不再重复，因为它们也完全适用于这个优选的实施方案。
在另一个优选的实施方案中，根据本发明使用的乳化剂组合物包含含有磷脂酰胆碱(PC)、磷脂酰肌醇(PI)、磷脂酰乙醇胺(PE)和磷脂酸(PA)的丙酮不溶性(AI)组分，其中PC的量相对于所述乳化剂组合物的总重量为至多15.5％，并且其中所述乳化剂组合物的特征在于至多65％的重量比R，所述比率R根据上文式1进行定义，其中所述PA的量为至多10％，其中所述PE的量为至多30％，其中所述PI的量为至多30.0％，并且其中所述比率PC/PE为至多1.30。AI、PC、PE、PI、PA、R和比率PC/PE的优选值在上文给出并且本文将不再重复，因为它们也完全适用于这个实施方案。
在另一个优选的实施方案中，根据本发明使用的乳化剂组合物包含含有磷脂酰胆碱(PC)、磷脂酰肌醇(PI)、磷脂酰乙醇胺(PE)和磷脂酸(PA)的丙酮不溶性(AI)组分，其中PC的量相对于所述乳化剂组合物的总重量为至多15.5％，并且其中所述乳化剂组合物的特征在于至多65％的重量比R，所述比率R根据上文式1进行定义，其中所述PA的量为至多10％，其中所述PE的量为至多30％，其中所述PI的量为至多30.0％，并且其中所述比率PE/AI为至少14.0％。AI、PC、PE、PI、PA、R和比率PE/AI的优选值在上文给出并且本文将不再重复，因为它们也完全适用于这个实施方案。
在另一个优选的实施方案中，根据本发明使用的乳化剂组合物包含含有磷脂酰胆碱(PC)、磷脂酰肌醇(PI)、磷脂酰乙醇胺(PE)和磷脂酸(PA)的丙酮不溶性(AI)组分，其中PC的量相对于所述乳化剂组合物的总重量为至多15.5％，并且其中所述乳化剂组合物的特征在于至多65％的重量比R，所述比率R根据上文式1进行定义，其中所述PA的量为至多10％，其中所述PE的量为至多30％，其中所述PI的量为至多30.0％，并且其中所述比率PI/AI为至少14.0％。AI、PC、PE、PI、PA、R和比率PI/AI的优选值在上文给出并且本文将不再重复，因为它们也完全适用于这个实施方案。
在一个优选的实施方案中，根据本发明使用的乳化剂组合物包含含有磷脂酰胆碱(PC)、磷脂酰肌醇(PI)、磷脂酰乙醇胺(PE)和磷脂酸(PA)的丙酮不溶性(AI)组分，其中PC的量相对于所述乳化剂组合物的总重量为至多15.5％，并且其中所述乳化剂组合物的特征在于至多65％的重量比R，所述比率R根据上文式1进行定义，其中所述PA的量为至多10％，其中所述PE的量为至多30％，其中所述PI的量为至多30.0％，并且其中所述比率P5为至多4.30。AI、PC、PE、PI、PA、R和P5的优选值在上文给出并且本文将不再重复，因为它们也完全适用于这个实施方案。
根据本发明使用的乳化剂组合物稳定本发明乳剂并且可影响其感官特性。乳化剂组合物的量优选为按乳剂的总重量计至少0.001重量％，更优选为至少0.01重量％，最优选至少0.1重量％。所述量优选为至多20重量％，更优选至多15重量％，甚至更优选至多10重量％，甚至更优选至多5重量％，甚至更优选至多3重量％，最优选至多1重量％。
乳化剂组合物可作为液体或作为粉末来使用。当作为液体使用时，所述乳化剂组合物可含有分散在可溶于丙酮的液相中的AI组分。乳化剂组合物的液相可含有甘油三酯作为主要成组分，但也可含有甘油单酯、甘油二酯、甘油、糖脂和脂肪酸。
根据本发明使用的乳化剂组合物可以通过已知的分级方法来生产，诸如在WO2014/066623和WO 2014/066632中公开的分级方法，两者公开内容以引用的方式并入本文。
本发明乳剂含有脂肪相。W/O乳剂的脂肪相通常是在环境温度下为液体的脂肪(脂肪相中的油部分)和为固体的脂肪(通常称为硬浆脂肪)的混合物。硬浆脂肪含有晶体，其通过以下来稳定W/O乳剂：在整个液体脂肪中形成晶体的晶格(或网络)，并且包含包括水相液滴的空间，因此防止液滴聚结并与脂肪相分离。因此，本发明乳剂的脂肪相可含有液体脂肪(在本领域中通常称为液体油或简单油(simply oil))；固体脂肪；或所述液体脂肪和所述固体脂肪的混合物。术语“液体油”和“液体脂肪”在本发明的上下文中可互换使用。术语“液体油”包括甘油三酯油和甘油二酯油二者。可用于本发明的液体油的实例包括但不限于各种改性的或未改性的植物和动物油，诸如棕榈油、鳄梨油、芥子油、亚麻籽油、葡萄油、花生油、椰子油、橄榄油、蓟油、葡萄籽油、芝麻油、大豆油、向日葵油、亚麻子油、棉籽油、菜籽油、低芥酸菜籽油(芥花油(Canola))、玉米油、稻米油、红花油、吉贝油、芝麻油、月见草油、鱼油和鲸(鲸鱼)油(train(whale)oil)及其混合物。固体脂肪的实例包括但不限于各种改性或未改性的植物和动物固体脂肪，诸如乳脂和巧克力脂肪，例如可可脂、乳油果油、婆罗双树油(sal butter)；鸡脂肪；牛油；乳脂肪；猪油及其混合物。上文的脂肪和油可通过对它们进行各种处理而进行改性，所述处理的实例包括但不限于氢化、分级和/或酯交换。
优选地，本发明乳剂中的脂肪相的量为至多50重量％，更优选至多40重量％。在优选的实施方式中，脂肪相的量为至多30重量％，更优选至多25重量％。在另一个实施方案中，脂肪相的量在30重量％与60重量％之间，更优选在35重量％与55重量％之间，最优选在40重量％与45重量％之间。在又一实施方案中，脂肪相的量在5重量％与低于30重量％之间，更优选在10重量％与28重量％之间，最优选在15重量％与25重量％之间。
在优选的实施方案中，本发明乳剂含有按乳剂的总重量计30与60重量％之间的脂肪，更优选33重量％与50重量％之间的脂肪，最优选35重量％与45重量％之间的脂肪，并且此外，它含有按乳剂的总重量计0.01与1.90重量％之间、更优选0.10与1.85重量％之间、最优选0.30与1.80重量％之间的量的乳化剂组合物。
在另一个优选的实施方案中，本发明乳剂含有按乳剂的总重量计5重量％与29重量％之间的脂肪，更优选10重量％与27重量％之间的脂肪，最优选15重量％与25重量％之间的脂肪，并且此外，它含有按乳剂的总重量计2.0与20重量％之间、更优选2.5与10重量％之间、最优选3.0与8重量％之间的量的乳化剂组合物。
在一个实施方案中，本发明乳剂的脂肪相含有按乳剂的总重量计至多10重量％的硬浆脂肪，更优选至多5重量％，最优选至多1重量％的硬浆脂肪。根据本发明的硬浆脂肪被定义为在30℃(N30)下具有大于25重量％、优选大于50重量％、最优选大于80重量％的固体含量的脂肪。令人惊奇地发现，具有减少量的脂肪和减少量的硬浆脂肪的本发明乳剂是环境稳定的，而不需要使用另外的酰基甘油作为乳化剂。为了测定硬浆脂肪的固体脂肪含量，可以使用US 2009/0029025A1(第[0055]-[0063]段)中提出的方法。
在另一个实施方案中，本发明乳剂是可食用乳剂。在可食用的本发明乳剂含有固体脂肪的情况下，理想地选择固体脂肪含量使得其在口中条件下最佳地熔化或溶解；否则所述产品可能具有重的和/或蜡质的口感。一个重要的指标是W/O乳剂破裂时的温度。优选地，本发明乳剂在口中条件下破裂以提供良好的口服响应。此外，总体的感官印象应该是平滑的，并且优选在摄入时不应存在可感知的颗粒，因为这可能导致通常被称为“砂质”、“颗粒状”和/或“块状”的口感。
本发明乳剂还含有水相。本发明乳剂的水相作为液滴分散在连续脂肪相中。观察到，根据本发明使用的乳化剂组合物有助于在整个脂肪相中有效地稳定和均匀地分散所述液滴。水相可包含其他成分，其实例包括但不限于盐、色素、甜味剂、抗氧化剂、酸化剂、调味剂、维生素、膳食纤维、结构纤维和/或防腐剂。水相还可包含胶凝蛋白或非胶凝蛋白，例如像植物蛋白和/或乳蛋白。胶凝蛋白的一个实例是明胶。水相还可包含通常已知的胶凝剂、非胶凝剂和/或增稠剂，它们的实例包括但不限于多糖，像淀粉、植物胶和果胶。优选地，胶凝剂和/或增稠剂选自由以下组成的组：物理或化学改性的淀粉、明胶、藻酸盐、果胶、麦芽糖糊精、纤维及其组合。纤维的一个实例是柑橘纤维。水相可具有设定至期望值的pH，以例如影响酸性或碱性的味道印象和/或影响微生物的稳定性。优选地，水相的pH在4.0与5.0之间。
为了帮助水相的液滴均匀地分布在连续脂肪相中，分散的水相的液滴大小分布D3，3优选小于20μm，更优选为2μm至10μm。为了确定D3,3，可以使用US 2009/0029025 A1(第[0052]段)中提出的方法。
优选地，本发明乳剂基本上不含另外的乳化剂，特别是基于酰基甘油的乳化剂，其在本文中被理解为含有由甘油和脂肪酸形成的酯的分子。酰基甘油的具体实例包括但不限于聚蓖麻油酸聚甘油酯(PGPR)、甘油单酯和甘油二酯。
在第一优选的实施方案中，本发明乳剂基本上不含PGPR。在本文中，基本上不含被理解为本发明乳剂含有按其总重量计小于2000ppm、甚至更优选小于1000ppm的PGPR。最优选地，本发明乳剂完全不含PGPR，即PGPR的含量为0ppm。本发明人令人惊奇地认定，根据本发明使用的乳化剂组合物具有显著的乳化特性，并且可以成功地代替低脂肪W/O乳剂中的PGPR。这种代替可以是完全的。在食物应用中使用所述乳化剂组合物可以为用户带来显著的益处，其包括但不限于：(i)最佳口感；和(ii)能够从标签中去除E476。
PGPR是由含有亲水基团的聚甘油和含有疏水基团的酯交换的蓖麻油脂肪酸组成的食物级乳化剂。PGPR通常通过将聚甘油与通过例如将蓖麻油脂肪酸加热至高于200℃获得的酯交换的蓖麻油脂肪酸混合来制造。
聚甘油是由甘油的低聚物醚组成的物质。聚甘油通常在高温下由甘油的碱性聚合来制备。制造聚甘油的过程是本领域技术人员熟知的，并且可以在例如“Emulsifiers inFood Technology″，Blackwell Publishing，RJ Whithurst编，第110至130页”中找到。PGPR的聚甘油组分通常是不同聚合度的聚甘油的混合物。应理解，聚合度可以变化。在一个实施方案中，用于形成聚合脂肪酸的聚甘油酯的聚甘油是选自以下的聚甘油的混合物：二甘油、三甘油、四甘油、五甘油、六甘油、七甘油、八甘油、九甘油和十甘油。在一个优选的实施方案中，三甘油是聚甘油的混合物中最丰富的聚甘油。在一个优选的实施方案中，四甘油是聚甘油的混合物中最丰富的聚甘油。在一个优选实施方案中，聚甘油的混合物含有按聚甘油总重量计30-50重量％的量的三甘油，并且含有按聚甘油总重量计0-30重量％的量的四甘油。在一个实施方案中，聚甘油被认为是双甘油。在一个实施方案中，聚甘油被认为是三甘油。在一个实施方案中，聚甘油被认为是四甘油。在一个实施方案中，聚甘油被认为是五甘油。在一个实施方案中，聚甘油被认为是六甘油。在一个实施方案中，聚甘油被认为是七甘油。在一个实施方案中，聚甘油被认为是八甘油。在一个实施方案中，聚甘油被认为是九甘油。在一个实施方案中，聚甘油被认为是十甘油。在一个实施方案中，聚甘油部分应由不少于75％的二甘油、三甘油和四甘油构成，并且应含有不大于10％的等于或高于七甘油的聚甘油。聚甘油在结构上可以是直链、支链或环状的。通常，所有三种类型的聚甘油结构都存在于本发明的组合物中。
脂肪酸是本领域熟知的。它们通常包含“酸部分”和“脂肪链”。脂肪酸的特性可以根据脂肪链的长度、其饱和度和脂肪链上任何取代基的存在而变化。用于制备PGPR的脂肪酸是蓖麻油酸。蓖麻油酸是手性分子，并且可通过本领域技术人员已知的任何合适的方法来制备，例如，通过水解和蒸馏从蓖麻油中来制备。
在第二优选的实施方案中，本发明乳剂基本上不含甘油单酯和/或甘油二酯，即脂肪酸和甘油的单酯或二酯。最优选地，本发明乳剂完全不含甘油单酯和甘油二酯。在本文中，“基本上不含”和“完全不含”具有与针对PGPR所定义的相同的含义。
在第三优选的实施方案中，本发明乳剂基本上不含、更优选完全不含PGPR、甘油单酯和甘油二酯。
在优选的实施方案中，本发明乳剂包含：
(i)1与约60重量％之间、更优选10与50重量％之间、最优选20与40重量％之间的脂肪相；
(ii)40至99重量％、优选50重量％至90重量％、最优选60重量％至80重量％的一种或多种水相；
(iii)按所述乳剂的总重量计0.001至约10重量％、优选0.01与8重量％之间、最优选0.1与6重量％之间的乳化剂组合物；以及
(iv)浓度高达100重量％的任选的甜味剂、蛋白质、味道和风味组分、维生素、着色剂、抗氧化剂、膨胀剂、进一步的助乳化剂、固体结构剂、黏度调节剂。
优选地，本发明乳剂还包含一种或多种黏度调节剂。合适的黏度调节剂包括多糖，诸如淀粉和树胶，所述树胶的实例包括但不限于明胶、琼脂、果胶、藻酸、藻酸钠、藻酸钾、β-葡聚糖、角叉菜胶、葡甘露聚糖、瓜尔胶、印度树胶、黄蓍胶、刺梧桐树胶、塔拉胶、葫芦巴胶、黄原胶、麦芽糖糊精和/或刺槐豆胶。在本文中，术语“树胶”是指各种来源例如来自藻类、细菌或真菌的所有胶质多糖。
本发明乳剂还可含有固体结构剂颗粒。合适的固体颗粒可以是优选平均厚度在0.01与0.5μm之间的薄片和其聚结物。优选地，所述薄片是可食用的脂质。此类颗粒例如从EP 1 865 786已知。在另一个实施方案中，所述固体颗粒是淀粉粒，其中所述淀粉粒或其部分位于两相(即水相和脂肪相)之间的接触面处。淀粉粒的小粒大小优选在约0.2-20μm、优选0.2-8μm、更优选0.2-4μm、最优选0.2-1μm的范围内。优选地，本发明乳剂中加入的淀粉粒的量对应于总乳剂的约0.005-70体积％。加入的淀粉粒的量优选由水滴的覆盖度确定，并且覆盖度应大于10％。计算本发明乳剂中淀粉粒的最佳量以及所述粒的大小的方法可以在WO 2012/082065(其以引用的方式整体并入本文)中找到。
本发明乳剂在1℃至高达环境温度的温度下储存时期望是稳定的。这种储存稳定性可以例如通过将产品的样品在4、6、10、15、20和25℃下储存在塑料容器中长达20周、更优选长达24周、最优选长达26周来确定。不稳定的乳剂可能会及时释放油(也称为出油)和/或水，结果称为相分离。相分离的程度取决于储存温度和储存时间。在本发明乳剂的情况下，在储存时间后通过目视检查(不借助显微镜)产品表面来确定相分离的存在。储存稳定的产品在25℃下储存至少10周、优选至少26周后，不显示相分离(无出油/无水释放)。
本发明还涉及包含本发明乳剂的二级乳剂。二级乳剂可以是例如油包水包油(O/W/O)乳剂或水包油包水(W/O/W)乳剂。在油包水包油(O/W/O)乳剂的情况下，对水相的提及将被理解为包括水包油(O/W)相，并且对脂肪相的提及将被理解为是指大块的脂肪相。在水包油包水乳剂的情况下，对水相的提及将被理解为是指离散(最内)的水相。
本发明乳剂具有的优点是它们可以用实际上任何已知的用于制造W/O乳剂的过程(例如，EP 0 997 074或EP 0 997 075的过程)来制造。观察到，用于制造本发明乳剂的过程可使用标准设备。
根据一个实施方案，制备包含水溶性成分的水相，并且单独制备包含脂肪相成分的脂肪相，并将水相和脂肪相混合以获得本发明乳剂。脂肪相和水相的混合优选通过使用一系列通用的加工设备或单元操作来进行。例如，与刮板式换热器单元组合使用针式搅拌器(pin stirrer)，任选地重复这些单元操作若干次，适用于制备本发明乳剂。
根据另一个实施方案，用于制备本发明乳剂的过程包括以下步骤：
(a)使：
(i)含有根据本发明使用的乳化剂组合物的脂肪相，
与
(ii)水相接触；以及
(b)形成乳剂，其中所述脂肪相提供连续相，并且其中所述水相提供分散相。
可以提高水相和/或脂肪相的温度，以促进混合，例如，通常在40与80℃之间，优选在50与60℃之间。
本发明还涉及含有本发明乳剂的各种食物产品，其实例包括可涂抹的食物产品，例如，低脂肪人造黄油；包衣，例如用于冷冻甜食的包衣；轻质且低脂肪的蛋黄酱类型的产品；馅料；蘸料；调味汁；浇头；肉类产品；面糊和乳类产品。观察到，本发明乳剂具有很高的通用性，允许其在多种应用中使用。
上述食物产品可含有W/O乳剂、W/O/W乳剂或O/W/O乳剂。
可涂抹的食物产品被定义为在4℃与环境温度之间的温度下可以用刀容易地涂抹在基底(诸如面包)上，而不会在涂抹期间撕裂基底。根据本发明的可涂抹的食物产品(以下称为涂抹食品)是低脂肪的，并且因此它每份提供的热量较少。除了本发明乳剂之外，本发明的涂抹食品还可含有淀粉、藻酸盐、果胶、麦芽糖糊精或其组合，以进一步优化所述涂抹食品的口感。优选的淀粉是其至少50重量％完全糊化的淀粉。更优选至少70重量％、更优选至少80重量％、甚至更优选至少90重量％的淀粉完全糊化。最优选的淀粉是完全糊化的淀粉。在根据本发明的涂抹食品中，水相优选包含选自以下主要淀粉类群中的任何一种的完全糊化的淀粉：小麦、木薯、马铃薯、水稻、大米、玉米、糯米或糯玉米。所述涂抹食品中淀粉的量在一定程度上取决于所选择的淀粉的类型，并且优选为0.2至10重量％，更优选为0.7至7重量％，最优选为1至5重量％。应直接理解，虽然称为涂抹食品，但是本发明的产品可以用于许多其他应用，其实例包括但不限于烘烤食品，用于例如制造糕点和面团。在一个实施方案中，本发明的涂抹食品是具有优选小于10％、更优选小于5％的超限的充气涂抹食品。所述超限可以根据EP 2 442 665来确定，所述申请的公开内容以引用的方式并入本文。
观察到，即使在环境温度下保持较长时间，例如，长达20周、更优选长达24周、最优选长达26周，含有本发明乳剂的涂抹食品也显示出最小的相分离甚至没有相分离(即油和水的释放)。
本发明还涉及包含含有磷脂酰胆碱(PC)、磷脂酰肌醇(PI)、磷脂酰乙醇胺(PE)和磷脂酸(PA)的丙酮不溶性(AI)组分的组合物，其中所述PC的量相对于组合物的总重量为至多13％，并且其中所述组合物的特征在于至多65％的重量比R，所述比率R根据上文提出的式1进行定义。优选地，本发明组合物的R为至多63％，更优选至多61％，最优选至多60％。优选地，R在30％与63％之间，更优选在40％与61％之间，最优选在50％与59％之间。优选地，AI组分相对于本发明组合物的总重量的重量比为至少40％，更优选至少50％，最优选至少60％。优选地，AI为至多80％，更优选至多70％。优选地，AI组分为本发明组合物的总重量的50与70重量％之间。本发明组合物的比率P1∶P2优选为1∶1至1.7∶1；其中P1和P2分别在上文式2和式3中进行定义。优选地，本发明组合物中PC的量为至多13.0％，更优选至多12.0％，甚至更优选至多10.5％，最优选至多8.5％，最优选至多7.5％。优选地，PC的量在5.0％与13.0％之间，更优选在6.0％与10.0％之间，最优选在7.0％与8.5％之间。本发明的本发明组合物优选具有如式4中所定义的至多0.50的比率P3。优选地，所述P3在0.38与0.50之间，更优选在0.40与0.50之间。优选地，本发明组合物包含如上文所定义的本文同样适用的范围和优选实施方案中的PA、PE、PI和/或比率PC/PE、PE/AI、PI/AI和/或P5。上文所定义的PA、PE和比率P1和P2的优选范围同样适用于本发明组合物，并且本文将不再重复。
本发明还涉及包含含有磷脂酰肌醇(PI)、磷脂酰乙醇胺(PE)和磷脂酸(PA)的丙酮不溶性(AI)组分的组合物，其中所述组合物的特征在于如式4中所定义的在0.45％与0.50％之间的重量比P3。如上文所提出的AI、PA、PE、PI和PC含量以及比率R、P1、P2、P3、PC/PE、PE/AI和PI/AI的优选范围同样适用于这种组合物，并且因此本文将不再重复。
本发明的组合物可作为液体或作为粉末来使用。当作为液体使用时，所述组合物可含有分散在可溶于丙酮的液相中的AI组分。组合物的液相可含有甘油三酯作为主要成组分，但也可含有甘油单酯、甘油二酯、甘油、糖脂和脂肪酸。
本发明的组合物可通过例如像WO 2014/066623和WO 2014/066632中公开的过程通过选择最佳萃取过程来生产。本发明还涉及所述组合物作为乳化剂、特别是作为W/O乳化剂的用途。
本发明还涉及含有本发明的组合物的食物产品，特别是上文定义的那些食物产品。
本发明还借助以下实施例和比较实验来提出，然而不限于此。
测量方法
●涂抹性能根据室内开发协议中的以下内容来确定：使用柔性调色刀将少量的涂抹食品样品在冰箱温度(4至6℃)下涂抹到不含脂肪的纸/纸板上。根据标准化标度来评估样品的涂抹。(5)的分数代表没有任何缺陷的均匀且平滑的涂抹；(4)是指相同的产品，不过具有略微不均匀或一些空泡的小标志，例如颗粒状外观；(3)是指在涂抹期间缺陷变得更加明显的水平，像略微释放的水分或增加的颗粒状纹理。3的分数也是相当可接受的，但需要进一步的配方和/或过程开发。(2)或(1)的分数是指不可接受的产品，其中大多数产品仍然具有一定程度的涂抹特性，但是具有不可接受的缺陷水平和主要的水的释放。
●颗粒大小测量(D3，3)用低分辨率NMR，Bruker Minispec；(例如，如WO2013/0413326，第8页，第15至25段中详细描述的)来执行。平均水滴大小寸表示为D3，3。较大的水滴的发生以e^Σ的值来表示，较高的值指示涂抹食品中存在较大的液滴，这可能导致水在基质内形成袋影响稳定性和涂抹。经验上，e^∑优选在1与4之间。
●丙酮不溶物根据Lange R.，Fiebig H.J.(1999)：Separation ofPhospholipids，Standard Methods of DGF，Fett/Lipid 101：77-79来确定。这种方法基于在测试条件下卵磷脂组分(诸如甘油三酯、脂肪酸、固醇和其他丙酮可溶性组分)的在丙酮中的可溶性以及磷脂和糖磷脂在丙酮中的不溶性。后者称为丙酮不溶物(AI)。AI也可以根据AACC国际方法58-35.01-“丙酮不溶性卵磷脂”来确定，然而优选前一种方法。
●磷脂组合物：磷脂组合物，即PC、PA、PI和PE及其水解级分的量使用液相色谱法来确定，所述液相色谱法应用于具有设定为相对于乳化剂组合物的总重量的60％的AI的乳化剂组合物上。可以通过加入(或例如用丙酮萃取)必需量的所述组合物的丙酮可溶性部分(主要是甘油三酯)来调节AI量，以使AI量达到60％。各种磷脂组分的鉴定和定量可方便地通过不同的方法来进行，所述方法包括薄层色谱(TLC)、高效液相色谱(HPLC)和仅用于磷脂的31P核磁共振波谱(31P-NMR)。合适的方法在以下中公开：London E.，Feigenson G.W.(1979)：Phosphorous NMR Analysis of Phospholipids in Detergents，J.LipidRes.20：408-412；Aitzetmüller K.(1984)：HPLC and Phospholipids，Part I：GeneralConsiderations，Fette，Seifen，Anstrichm.86：318-322；以及Aloisi J.D.，Sherma J.，Fried B.(1990)：Comparison of Mobile Phases for Separation and Quantificationof Lipids by One-Dimensional TLC and Preadsorbent High Performance Silica GelPlates，J.Liq.Chromatogr.13：3949-3961。
实施例和比较实验
实施例1-5
按照类似于WO 2014/066632的方法制备许多5种不同的组合物，其中调整萃取步骤以得到最佳量的磷脂组分。各种磷脂成分的量及其AI的量的百分数列于表1a中。比率R、P1-P5、PC/PE、PE/AI和PI/AI列于表1b和1c中。使用标准大豆卵磷脂(200)作为比较实验的乳化剂。
表1b
表1c
使用表1a-c的磷脂组合物作为乳化剂组合物来制造W/O乳剂。
实施例6-9(含有40重量％的脂肪相的W/O乳剂)
所使用的成分和其量列于表2中。使用组合物2作为乳化剂组合物。
使用适当的分散设备将所有水溶性成分在50-60℃下加入水中以形成水相。将所有油溶性成分在约50-60℃(高于脂肪的熔点并且最终是乳化剂的熔点)下共混在一起以形成脂肪相。
在搅拌下将完整的水相加入到脂肪相中，直到获得均匀的乳剂。通过刮板式换热器进一步处理这种液体乳剂，以起动结晶并产生其最佳质地。
上述过程是本领域技术人员熟知的，并且通常被称为Votator过程。
实施例10-12(含有25重量％的脂肪相的W/O乳剂)
所使用的成分和其量列于表3中。使用组合物2作为乳化剂组合物。
也使用与实施例6-9中所使用的过程相同的过程来制造含有25重量％脂肪的乳剂。
涂抹性能和稳定性测量
如测量方法部分所述的在生产的第0天到生产后3个月的不同时间间隔处测量表2和表3的W/O溶剂的涂抹性能和稳定性。将样品储存在冰箱温度(4至6℃)下。使用“涂抹性能等级”作为W/O溶剂的总体稳定性的量度，较高的评级指示更好的产品。1周后的评级列于表4中。
图1.1至1.3分别示出了分别含有甘油二酯和/或组合物2作为乳化剂(▲)以及含有比较物作为乳化剂(●)的W/O乳剂1至3的总体稳定性。乳剂0(仅含甘油二酯(DIMODAN)作为乳化剂)的总体稳定性在图中用方形标记(■)来指示。
在生产后1天测量液滴大小(D3，3和E^∑)。结果列于表5中。
表5
| D(3，3)μm | 组合物2 | 比较物 |
| 乳剂1 | 4.8 | 4.5 |
| 乳剂2 | 6.4 | 5.3 |
| 乳剂3 | 7.5 | 16 |
| E^∑ | 组合物2 | 比较物 |
| 乳剂1 | 2.12 | 1.94 |
| 乳剂2 | 2.6 | 2.07 |
| 乳剂3 | 3.3 | 2.7 |
观察到，本发明的乳化剂组合物能够制造上述W/O乳剂并提供具有令人满意的稳定性能的乳剂。相比之下，当使用比较乳化剂时，存在由于稳定性问题而无法制造低脂肪W/O乳剂的情况。
还观察到，使用表1的本发明乳化剂组合物能够制造不含PGPR和/或甘油单酯或甘油二酯的涂抹食品，其在扩散期间保持其均匀性和平滑的外观，几乎没有出现任何缺陷。
Claims (15)
1.一种低脂肪油包水(W/O)乳剂，其包含相对于所述乳剂的总重量至多60重量％的量的脂肪相、分散在所述脂肪相中的水相以及乳化剂组合物，所述乳化剂组合物包含含有磷脂酰胆碱(PC)、磷脂酰肌醇(PI)、磷脂酰乙醇胺(PE)和磷脂酸(PA)的丙酮不溶性(AI)组分，其中PC的量相对于所述乳化剂组合物的总重量为至多15.5％，并且其中所述乳化剂组合物的特征在于至多65％的重量比R，所述比率R根据式1进行定义：
其中PC+PI+PE+PA是所述AI组分的各构成部分的各个重量的总和，并且AI是所述AI组分的总重量。
2.根据前述权利要求中任一项所述的乳剂，其中所述AI组分相对于所述乳化剂组合物的总重量的重量比为至少40％，更优选至少50％，最优选至少60％。
3.根据前述权利要求中任一项所述的乳剂，其中R为至多63％，更优选至多61％，最优选至多60％。
4.根据前述权利要求中任一项所述的乳剂，其中所述PC的量为至多15.0％，更优选至多13.0％，甚至更优选至多10.5％，最优选至多8.5％，最优选至多7.5％。
5.根据前述权利要求中任一项所述的乳剂，其中所述PA的量为至多10％，
6.根据前述权利要求中任一项所述的乳剂，其中所述PE的量为至多30％，更优选至多20％。
7.根据前述权利要求中任一项所述的乳剂，其中所述PI的量在10％与30％之间。
8.根据前述权利要求中任一项所述的乳剂，其中所述乳化剂组合物的特征在于至多0.70、更优选至多0.60、最优选至多0.50的比率P3，其中P3根据式4进行定义：
9.根据前述权利要求中任一项所述的乳剂，其中所述乳化剂组合物的特征在于至多4.30、更优选至多4.10、最优选至多3.90的比率P5，其中P5根据式5进行定义：
10.根据前述权利要求中任一项所述的乳剂，其中所述本发明乳剂中所述脂肪相的量为至多50重量％，更优选至多40重量％。
11.含有前述权利要求中任一项所述的乳剂的食物产品，所述产品选自由以下产品组成的组：可涂抹的食物产品、包衣、轻质且低脂肪的蛋黄酱类型的产品、馅料、蘸料、调味汁、浇头、肉类产品、面糊和乳类产品。
12.一种组合物，其包含含有磷脂酰胆碱(PC)、磷脂酰肌醇(PI)、磷脂酰乙醇胺(PE)和磷脂酸(PA)的丙酮不溶性(AI)组分，其中PC的量相对于所述组合物的总重量为至多15.5％，并且其中所述组合物的特征在于至多65％的重量比R，所述比率R根据式1进行定义。
13.根据权利要求12所述的组合物，其中所述PC的量为至多13.0％，更优选至多12.0％，甚至更优选至多10.5％，最优选至多8.5％，最优选至多7.5％。
14.根据权利要求12或13中的任一项所述的组合物，其具有如式4中所定义的至多0.50的比率P3。
15.根据权利要求12-14中任一项所述的组合物，其不含水解的磷脂。
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| PB01 | Publication | ||
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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