CN109475132A - 包覆的食品 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种食品用包覆材料的制备方法，以及包覆食品的方法。该包覆材料特别适用于食品的挤压包覆，例如香肠。

Description

包覆的食品
本发明涉及一种食品用包覆材料的制备方法，以及包覆食品的方法。该包覆材料特别适用于食品的挤压包覆，例如香肠。
用于食品的合成性包覆层，如香肠肠衣，在本领域是众所周知的。合成性包覆层通常由纤维素制成，尽管也可以使用胶原蛋白甚至塑料。这些包覆材料的一个缺点是它们倾向于给食品的外部赋予不自然的、不吸引人的纹理，且在某些情况下，该包覆层是不可食用的。这意味着在食用前，合成性包覆层通常必须从食品上去除，特别是在需要不可察觉的包覆层的情况下，例如用无皮香肠。这还由于增加食品的处理而增加了食品污染的风险。
阴离子聚合物已经用于合成性食品包覆层(例如香肠肠衣)一段时间了。海藻酸盐是一种可食用的阴离子聚合物，其由两种不同的糖醛酸单体组成，即古洛糖醛酸(G-嵌段)和甘露糖醛酸(M-嵌段)。
作为工艺的一部分，海藻酸盐通常用于形成香肠肠衣，其中通过围绕食品的圆形模具挤压海藻酸盐溶液，随后用氯化钙处理(参见例如WO 2016/027261)。在该工艺中，海藻酸盐溶液经历了凝胶化过程，其中形成交联的海藻酸盐链形式的基质。M-嵌段形成线性分子链(M-M-M-M-M)，而G-嵌段形成如下所示的折叠结构(G-G-G-G)。由M-和G-链组成的交替区域形成基本的海藻酸盐结构，其可随海藻类型和季节性气候而变化。
为了将海藻酸盐包覆材料成功地挤出到食品上，必须严格控制其粘度。如果粘度太低，则该包覆材料在凝胶化之前就在挤出界面处液化。机器限制还可能导致该包覆层被吸入水分离器，导致挤出点处的肠衣供应不足。如果粘度太低，则挤出设备的泵送效率降低，这会导致该包覆材料不均匀地供应到挤出点。即使在实现常规供应的情况下，食品的不均匀包覆层也可能导致肠衣中断。
通常使用粘度调节剂控制粘度，例如水胶体，不溶性纤维，烟熏液和增塑剂。但是，这些粘度剂较昂贵。而且，各粘度调节剂还对肠衣材料有影响。例如，烟熏液的使用可能缩短肠衣材料的结构，并赋予食品特定的风味。类似地，使用水胶体可能导致肠衣的油腻感。虽然在某些类型的香肠中可能需要这些进一步的效果中的一种，但在其他类型的香肠中它们可能是不需要的。例如，通常希望在干香肠中具有烟熏味，而肠衣的油腻感可能是不希望的。
所有这些都意味着必须在包覆材料中使用非常特定的不同粘度调节剂的组合，以生产具有不同目标皮肤性质的不同类型香肠。此外，由于粘度调节剂的功效可能因批次而异，因此需要频繁地微调包覆材料以确保实现目标粘度和目标性能。总之，主要用粘度调节剂控制包覆材料的粘度同时实现目标质地和风味，可能是具有挑战性的。
因此，仍然需要一种包覆食品的方法，其中可以更容易地控制包覆材料的特性(例如挤出前的粘度和/或挤出后的性能)。
自2001年左右以来，海藻酸盐已被用作可共挤包覆层中的成膜元素，例如在食品肠衣的形成中。通常，这种用途涉及pH为4至4.5的组合物，该组合物包含水、海藻酸盐、酸化剂和淀粉/纤维素。然而，所形成的产品的特征在于形成坚固且致密的包覆层。
然而，在这样的pH水平下，组合物中的海藻酸盐将与Ca2+离子反应，形成如下所示的凝胶。
相邻的海藻酸盐链的G-嵌段形成一种“蛋盒”结构，其中含有Ca2+离子的空腔充当交联剂。这些分子间静电力相当强。
进一步地，分子的M-嵌段部分不能参与凝胶化，这是因为在pH水平大于4时，分子链带负电，因此受到静电排斥。而且，与G嵌段区域的情况一样，没有形成有利的结合位点。
WO2014/007630公开了一种通过用诸如海藻酸盐的胶凝剂加工食物颗粒来制备食品的方法。在即将挤出之前或挤出期间，使pH为3至6的酸性缓冲溶液与胶凝剂接触，以改善胶凝剂对食品颗粒的粘附性。通过使用缓冲剂来防止食物颗粒和胶凝剂之间的离子强度差异来实现该效果。应当理解的是，使用缓冲剂的该方式不会显著改变胶凝组合物的pH。
据说，加入酸性缓冲剂可增加胶凝剂与食品颗粒中存在的蛋白质之间的氢键。虽然在使用某些类型的填料时，添加这种酸性缓冲剂可以改善海藻酸盐肠衣的粘附性，如下面的对比实验C中所证明的，但该方法当用于精细乳液型香肠中时是不成功的，显然是因为这种乳液中的蛋白质发生氢键不足。
本发明是基于以下意外的发现：通过控制海藻酸盐暴露的环境的pH，可以严格控制海藻酸盐包覆材料的粘度。据信，这种效应源于海藻酸盐中甘露糖醛酸和古洛糖醛酸部分的质子化，其发生在窄范围的pH水平。一旦发生这些部分的质子化，由带负电荷的部分引起的链间排斥减少，而链之间的氢键增加。这导致海藻酸盐链的溶解度降低，从而增强海藻酸盐溶液的粘度。
通过利用不同pH水平下的海藻酸盐的部分沉淀，可以减少通常与在食品的包覆材料中使用海藻酸盐相关的挑战。在某些情况下，还能够通过单独控制pH来实现不同香肠类型所需的特定肠衣性质，即不需要包括迄今已知产品中的添加剂。
因此，第一方面，本发明提供了一种食品用包覆材料的制备方法，所述方法包括：
(a)凝胶制备步骤，其中，将包含阴离子多糖的组合物保持在3.3至3.9的pH下以增加其粘度；以及
(b)包覆形成步骤，其中，将所述凝胶均质化。
还提供了一种由该方法获得的包覆材料。
另一方面，本发明提供了一种用于制备食品用包覆材料的凝胶的制备方法，所述方法包括：将包含阴离子多糖的组合物保持在3.3至3.9的pH下以增加其粘度。
还提供了一种由该方法获得的凝胶。
另一方面，本发明提供了一种制备食品用包覆材料的方法，所述方法包括：将凝胶均质化。
另一方面，本发明提供了一种制备包覆的食品的方法，所述方法包括：
包覆步骤，所述包覆步骤包括：将通过上述方法获得的包覆材料施加到食品上。
还提供了一种通过该方法获得的包覆的食品。
另一方面，本发明提供了一种试剂盒，包括：
阴离子多糖；以及
使用上述方法制备凝胶、包覆材料或包覆的食品的说明书。
还提供了一种试剂盒，包括：
无水阴离子多糖；以及
酸或酸性缓冲剂。
另一方面，本发明提供了3.3至3.9的pH在本文公开的制备包覆的食品的方法中增强包覆层的孔隙率的用途。此外，还提供了3.3至3.9的pH在本文公开的制备包覆的食品的方法中改善包覆层对食品的粘附的用途。进一步提供了3.3至3.9的pH在本文公开的制备包覆的食品的方法中减少包覆层的抗拉强度的用途。
另一方面，本发明提供了一种由本文公开的一方法获得的包覆材料用于制备包覆的食品中的用途，其中，所述包覆层具有无皮感。还提供了由本文公开的一方法获得的包覆材料用于改善用所述材料包覆的食品在烹调期间的褐变。
另一方面，本发明提供了一种用于制备包覆的食品的设备，所述设备包括：
罐，采用本文公开的一方法在所述罐中制备凝胶；
均质器，采用本文公开的一方法在所述均质器中由所述凝胶制备包覆材料；以及
包覆装置，使用采用本文公开的一方法在所述包覆装置中制备包覆的食品；
其中，所述设备包括含有无水阴离子多糖的储存区，所述储存区适于为所述罐提供所述无水阴离子多糖。
本发明基于以下发现：精心选择的pH水平可用于控制包含阴离子多糖的组合物的粘度。过低的pH水平将导致不溶性结晶区域的形成，而过高的pH水平将导致阴离子多糖在水中完全溶解。
更具体地，在pH低于3时，海藻酸盐从溶液中沉淀出来，从而导致功能完全丧失。
即使在3.2的pH下，也存在明显的问题，因为pH低于甘露糖醛酸的pKa，这意味着在分子表面上不会形成负电荷。结果，G-嵌段结合区不与Ca2+离子反应形成膜/基质结构，特别是由于缺乏静电荷，并且M-嵌段区域通过氢键结合。这导致了非常弱的水凝胶，以及因此非常差(基本上不存在)的肠衣材料。
在本发明中使用的3.3至3.9之间的pH水平，可以观察到阴离子多糖的部分沉淀，导致形成合适的凝胶。该组合物优选保持在3.4至3.8的pH，更优选在3.5至3.7。已经发现这些pH水平提供了具有优异粘度的包覆材料，以用于食品。
可以使用标准方法测量pH水平，例如通过将附着于pH计的pH探针引入该组合物中。
凝胶制备可以进行大于10分钟，优选大于30分钟，更优选大于1小时。虽然在这些期间中可以观察到粘度的增加，但通常优选组合物的粘度达到稳定状态。因此，在优选的实施方式中，凝胶制备可以进行大于3小时，优选大于6小时，例如8或10小时，以及例如大于12小时。这样的大于12小时的时间段允许有时间完成凝胶制备。
凝胶制备通常在10至40℃，优选15至30℃，更优选20至25℃的温度下进行。
阴离子多糖应理解为在pH为7时含有以阴离子形式存在的官能团。在优选的实施方式中，阴离子多糖包含糖醛酸单体。优选地，阴离子多糖包括选自古洛糖醛酸和甘露糖醛酸的糖醛酸单体。更优选地，阴离子多糖为海藻酸盐，即包含古洛糖醛酸和甘露糖醛酸单体的聚合物。
海藻酸盐优选为高古洛糖醛酸的海藻酸盐。例如，该海藻酸盐中古洛糖醛酸单体与甘露糖醛酸单体的比例可以大于1：1，优选大于1.5：1，更优选大于2：1。该海藻酸盐优选包含古洛糖醛酸单体的均聚物嵌段。
阴离子多糖也可以是果胶(例如低甲氧基果胶)，或更优选为海藻酸盐和果胶的组合。
该组合物优选包含阴离子多糖，其量为组合物重量的至少1％，优选至少2％，更优选至少3％。该组合物可包含阴离子多糖，其量为组合物重量的至多10％，优选至多8％，更优选至多6％的阴离子多糖。因此，该组合物可包含阴离子多糖，其量为组合物重量的1至10％，优选2至8％，更优选3至6％。据信这些含量的阴离子多糖在食用时提供具有吸引人的质地的食品包覆层。
然而，应当理解的是，在3-6重量％的阴离子多糖的范围内，质地的显著差异对于消费者是可辨别的。因此，应该考虑到最终产品的所需特性来选择组合物中使用的阴离子多糖的量。例如，当包覆的食品是无皮香肠时，较低比例的阴离子多糖是理想的。在这些实施方式中，该组合物优选包含阴离子多糖，其量为组合物重量的3-4％，优选3-3.5％。在其他实施方式中，可能需要在食品周围更明显的包覆质地，因此该组合物可包含4.5至6％，优选5至6％重量的阴离子多糖。
可以通过使用酸来降低pH来实现目标pH水平。合适的酸包括食品级酸，例如柠檬酸，乳酸，乙酸，抗坏血酸和葡糖酸-δ-内酯。
然而，为了有助于在凝胶制备期间维持所需的pH水平，该组合物优选包含酸性缓冲剂。酸性缓冲剂通常由酸和同种酸的金属盐组成，例如第1族或第2族金属盐。优选地，该缓冲剂选自柠檬酸和柠檬酸钠；乳酸和乳酸钠；乙酸和乙酸钠；以及抗坏血酸和抗坏血酸钠。
该组合物可包含酸性缓冲剂，其量为组合物重量的至少0.1％，优选至少0.5％，更优选至少1％。该组合物可包含酸性缓冲剂，其量为组合物重量的至多10％，优选至多5％，更优选至多3％。因此，该成分可占该组合物重量的0.1至10％，优选0.5至5％，更优选1至3％。
由于包覆的食品中需要一系列不同的性质，因此该包覆材料中可包含一种或多种其他成分以帮助实现这些性能。优选地，所述一种或多种其他成分选自淀粉，增塑剂，烟雾衍生物，水胶体和不溶性纤维。
合适的淀粉包括木薯淀粉，马铃薯衍生淀粉和玉米淀粉。优选使用木薯淀粉。在该包覆材料中可能需要使用淀粉，因为它充当中断剂的作用，即它中断海藻酸盐链的空间取向，产生较弱的、不易察觉的肠衣。淀粉还可用于为肠衣提供哑光外观，如干发酵香肠可能需要的。
该包覆材料中淀粉的含量可为包覆材料重量的至少1％，优选至少2％，更优选至少3％。淀粉的含量可高达包覆材料重量的10％，优选高达8％，更优选高达6％。因此，该包覆材料可包含淀粉，其量为包覆材料重量的1至10％，优选2至8％，更优选3至6％。
合适的烟雾衍生物包括烟熏液。在该包覆材料中使用烟雾衍生物是合乎需要的，因为它们赋予包覆材料风味。烟雾衍生物还可以催化海藻酸盐链的水解，从而缩短肠衣的质地。烟雾衍生物也可用于增加包覆材料的粘度。
包覆材料中烟雾衍生物的含量可为包覆材料重量的至少1％，优选至少2％，更优选至少3％。烟雾衍生物的含量可高达包覆材料重量的10％，优选高达8％，更优选高达5％。因此，该包覆材料可包含烟雾衍生物，其量为包覆材料重量的1至10％，优选2至8％，更优选3至5％。
在一些实施方式中，烟雾衍生物的水平将受到限制，因为它们可能在包覆材料的制备过程中与pH控制剂相结合而导致不希望的包覆材料中粘度的增加。在这些实施方式中，烟雾衍生物可以以小于3.5％，优选小于1％，更优选小于0.5％的量包含在包覆材料中。在一些实施方式中，甚至可以在包覆材料中不存在烟雾衍生物。
合适的增塑剂包括多元醇。甘油是优选的多元醇，但也可以使用其他多元醇，如单丙二醇或山梨糖醇。在包覆材料中使用增塑剂是合乎需要的。因为它们能软化包覆层，并在冷冻过程中提供稳定性。增塑剂还导致包覆材料粘度的增加。
增塑剂可以以包覆材料的至少1重量％，优选至少5重量％，更优选至少10重量％的量包含在包覆材料中。增塑剂的含量可高达包覆材料重量的50％，优选高达40％，更优选高达30％。因此，该包覆材料可包含增塑剂，其量为包覆材料重量的1-50％，优选5-30％，更优选10-20％。在一些实施方式中，甚至可以完全避免使用甘油，因为可以通过在制备包覆材料期间控制pH来实现所需的粘度水平。
合适的水胶体包括水胶体植物胶，优选瓜尔胶。其他合适的水胶体植物胶包括塔拉胶和刺槐豆胶。与增塑剂一样，水胶体可用于增加包覆材料的粘度。
水胶体可以以包覆材料的至少0.1％，优选至少0.25％的量包含在包覆材料中，但是在一些实施方式中将不使用水胶体，因为可以通过pH控制实现优选的粘度水平。在制备包覆材料期间。水胶体的含量可高达包覆材料重量的5％，优选高达2.5％，更优选高达1％。因此，包覆材料可以包含水胶体，其量为包覆材料重量的0至5％，优选0.1至2.5％，更优选0.25至1％。使用较高水平的水胶体可能在产品表面上产生不希望的油性层。
合适的不溶性纤维包括纤维素纤维，例如微晶纤维素，柑橘纤维和胶原。包覆材料中的不溶性纤维可用于增加包覆材料的粘度。
不溶性纤维可以以包覆材料的至少0.5％，优选至少1％的量包含在包覆材料中，但是在一些实施方式中将不使用不溶性纤维，因为可以通过在制备包覆材料期间控制pH来实现优选的粘度水平。不溶性纤维的含量可高达包覆材料重量的10％，优选高达5％，更优选高达3％。因此，该包覆材料可包含不溶性纤维，其量为包覆材料重量的0至10％，优选0.5至5％，更优选1至3％。
可存在于包覆材料中的其他成分包括螯合剂。合适的螯合剂包括磷酸盐，例如六偏磷酸钠。着色剂和调味剂，例如香料，也可包含在包覆材料中。
在凝胶制备期间，在所述组合物中优选存在一种或多种其他成分。因此，应当理解的是，该组合物中不同组分的重量含量与包覆材料中组分的重量含量相同。
该组合物通常为含水组合物的形式。该组合物中水的用量可以为组合物重量的至少50％，优选至少60％，更优选至少70％。
因此，在一些实施方式中，制备包覆材料的方法包括通过将无水形式的阴离子多糖(例如粉末形式)加入水中来形成组合物的步骤。形成组合物的步骤优选还包括：将一种或多种其他成分加入水中。优选地，将水与该组合物的组分(如果有的话，是液体形式(例如烟熏液和甘油))混合，随后与该组合物的干组分(例如粉末状的阴离子多糖)混合。该组合物的干组分可在它们与液体混合之前预先混合。
形成该组合物的步骤可以进一步包括混合水、阴离子多糖和任何其他成分。混合的方法是本领域已知的。优选使用高剪切混合。用于进行高剪切混合的合适装置是容易获得的。
凝胶最好是批量制备的。
一旦制备了凝胶，就将其均质化。在凝胶制备阶段，可能形成不溶性阴离子多糖(其中多糖链上的许多阴离子部分已被质子化)和可溶性阴离子多糖(其中多糖链上的少数阴离子部分已被质子化)的小块区域(pockets)。均质化将质子化的阴离子多糖以不溶性颗粒的形式分布在整个凝胶中。
均质化可以通过将凝胶混合而进行，例如，使用机械混合器，碗形切割器，真空混合或超声波处理。也可以使用缓慢混合，例如混合至少8小时的时间。其他混合方法对于本领域技术人员来说是已知的并且也可以使用。在使用真空混合的情况下，均质化过程可以进行至少10分钟，优选至少20分钟，更优选至少30分钟。真空混合可以在1-8℃，优选在2-6℃的温度下进行，例如在约4℃下进行。为了除去空气，真空设定优选设定得高，例如，在其最高值。
随着时间的推移，组合物的粘度随着组合物中的静电相互作用而增加。尽管在均质化阶段粘度随后降低，但仍然观察到粘度的总体增加。
该包覆材料的粘度可以比该组合物的粘度大至少20％，优选至少50％，更优选至少100％(即粘度优选翻倍)。应理解的是，该组合物的粘度是在凝胶制备步骤开始时测量的。
该包覆材料在5℃下可具有至少25Pa.s的粘度，优选至少28Pa.s，更优选至少30Pa.s。包覆材料在5℃下可具有高达80Pa.s的粘度，例如60Pa.s和40Pa.s。优选地，该粘度可以高达37Pa.s，更优选高达35Pa.s。因此，该包覆材料在5℃下可具有25-80Pa.s的粘度，例如25-40Pa.s，优选28-37Pa.s，更优选30-35Pa.s。
使用带C25-1芯轴的博勒飞R/S-CPS+流变仪(锥板型)测量粘度，使用0.08ml的样品体积，该流变仪使用外部温度控制系统在5℃下操作。系统设定为：CSR设置，剪切时间为120s，但在线性测量点分布下的60s测量点处选择剪切速率参数，剪切速率的起始值和结束值设定为20s-1，分布测量点数目为60。测量温度设定为4℃。
一旦已制备了该包覆材料，它就可以用于制备包覆的食品的方法中，其中将该包覆材料包覆到食品上。
可以使用本领域技术人员已知的方法将该包覆材料施加到食品上。在优选的实施方式中，将该包覆材料挤出并施加到食品上。
优选将食品与该包覆材料共挤出，但是应当理解的是，可以首先将该包覆材料挤出并将其随后施加到食品上。在一些实施方式中，该包覆材料可以通过圆形模头挤出，所述圆形模头环绕所述共挤出的食品。当该食品为香肠时，这是特别优选的，因为该包覆材料可以挤出到香肠的外表面上。
该包覆材料可以以至少50μm，优选至少100μm，更优选至少150μm的厚度挤出(例如通过模头)。该包覆材料可以以高达300μm，优选高达250μm，更优选高达200μm的厚度挤出。因此，该包覆材料可以以50-300μm，优选100-250μm，更优选150-200μm的厚度挤出。
可以以至少0.05m/s，优选至少0.1m/s，更优选至少0.5m/s的线速度进行挤出。可以以高达5m/s的线速度进行挤出，优选高达4.5m/s，更优选高达3.8m/s。可以以0.05至5m/s，优选0.1至4.5m/s，更优选0.5至3.6m/s的线速度进行挤出。本发明的一个优点是可以以相对高的速度挤出该包覆材料而不损害包覆层的完整性。因此，在一些实施方式中，以大于1m/s的线速度挤出该包覆材料。
挤出的包覆层可具有一抗拉强度，使得100μm厚度的包覆层破裂所需的载荷为至少100g，优选至少150g，更优选至少200g。挤出的包覆层可具有一抗拉强度，使得100μm厚的包覆层破裂所需的载荷高达400g，优选高达350g，更优选高达300g。因此，挤出的包覆层可具有一抗拉强度，使得100μm厚的包覆层破裂所需的载荷为100-400g，优选150-350g，更优选为200-300g。
使用博勒飞CT3质地分析仪测量抗拉强度，该分析仪用TA18球体(直径12.7mm)和固定装置TA-RT-KIT操作。系统设定为：测试类型设定为破裂，测试目标校正为50g，触发负载为5g，测试速度为1mm/s。
该包覆材料可以以食品重量的至少0.5％，优选至少1％，更优选至少2.5％的量施用于食品。该包覆材料可以以食品重量的至多20％，优选至多10％，更优选至多5％的量施用于食品。因此，该包覆材料可以以食品重量的0.5至20％，优选1至10％，更优选2.5至5％的量施用于食品。
可以施加该包覆材料，使得该包覆材料包覆食品表面积的至少50％，优选至少70％，更优选至少90％，最优选地，食品的所有表面积都包覆有该包覆材料。
食品可包括肉，鱼，蔬菜或其组合。食品优选包括肉，例如红肉(例如牛肉，羊肉，山羊肉或野牛肉)，猪肉或家禽(例如鸡肉或火鸡)。应当理解的是，食品通常包含其他成分，例如调味剂(合成的或天然的，例如草药)，佐料，面包屑，燕麦等。
该食品优选为模制食品，其中成分已被加工(例如成分通过切碎，切碎或研磨加工)。模制食品包括汉堡、烤肉串和香肠。
在一优选实施方式中，该食品为香肠，例如肉香肠。无皮肉香肠是特别优选的。无皮肉香肠旨在模仿传统制作的热狗香肠的感官特性。
该食品可以是生的、部分熟的或煮熟的食品。优选地，该食品是一种生食产品。
一旦食品已被包覆，可以通过包覆的食品与第2族金属离子接触来强化所述包覆。不希望受理论的束缚，据信第2族金属离子可以充当阴离子聚合物的链之间的离子交联剂。据信第2族金属离子与阴离子聚合物中存在的带负电的基团相互作用。第2族金属离子在强化海藻酸盐形式方面特别有效，所述海藻酸盐包含古洛糖醛酸单体的均聚嵌段。
可以通过使食品与含有第2族金属离子的溶液接触来增强包覆，例如通过将食品浸入该溶液中或通过将该溶液喷雾到食品上。
优选地，第2族金属离子选自钙离子、钡离子和镁离子。由于钙离子在食品中常用，所以钙离子通常是优选的。用于加强肠衣的合适溶液包括氯化钙溶液。合适的溶液可包含第2族金属盐，其量为溶液重量的至少5％，优选至少10％。
可替代地，或此外，可以制备食品本身以使其包含如上所述的第2族金属离子。
还令人惊讶地发现，精细控制被挤出的食品中的钙和/或磷酸盐含量可以改善包覆材料的交联和结合。更具体地说，已经发现以每千克食品中0.1-0.6克的钙化合物的量加入钙化合物可以获得这样的好处。优选地，钙化合物的量为每千克食品0.2-0.4克(例如0.3克)的钙化合物。
钙化合物可选自CaCl2(无水)；CaCl2.2H2O；乳酸钙或乙酸钙中的一种或多种(这些化合物也适用于提供上述第2族金属离子含量，其可在包覆食品后施用)。
当存在磷酸盐化合物时，其可以以1：1至3：1的比例(以质量计的钙化合物：磷酸盐化合物)加入食品中。优选地，磷酸盐化合物的量在食品中的比例为1.5：1至2.5：1(例如2：1，以质量计的钙化合物：磷酸盐化合物)。然而，应当理解的是，食品可以不添加磷酸盐化合物。
磷酸盐化合物可选自三聚磷酸钠。
应当理解的是，食品本身可以是食品成分的混合物。举例来说，食品可以包含本领域技术人员已知的食品添加剂和成分的混合物，包括但不限于调味剂，着色剂，防腐剂，填充剂和香料。这些添加剂和成分可以以预混合的混合物的形式加入食品中，而不是单独加入。
在某些情况下，向食品中加入这些成分可能导致一定量的钙化合物大于上述所定义的。本发明人已经发现，当食品中钙化合物的量大于上述所定义的时，它会导致在食品中形成不需要的团块。通过添加如下所述的淀粉可以避免这些团块的形成。
在这种情况下，可以将选自木薯淀粉、糠(pollard)、玉米粉和玉米淀粉中的一种或多种的淀粉成分添加到食品中。通常，淀粉成分的加入量为食品重量的至少6％，例如食品重量的至少10％。
因此，本发明的一个方面涉及一种制备包覆的食品的方法，所述方法包括：
通过每千克食品添加0.1至0.6克的钙化合物来制备食品；以及
将可通过本文所述的方法获得的包覆材料施加到所述食品上。
此外，另一方面涉及一种试剂盒，包括：
无水阴离子多糖，用于形成如上所述的包覆层；
任选的酸或酸性缓冲剂；以及
钙化合物。
举例来说，这样的试剂盒可以包括：
一种干燥的海藻酸盐混合包覆组合物，包括：
(i)约2.00％(w/w)的海藻酸钠包覆组分；
(ii)约0.50％(w/w)的瓜尔豆胶包覆组分；
(iii)约6.00％(w/w)的木薯淀粉包覆组分；以及
钙化合物。
应当理解的是，可以设想，在使用中钙化合物可能与如本文所述的一种或多种添加剂和/或香料混合成预混物。为了便于参考，这些可以称为“调料包(Spice Pack)”。因此，上面提到的试剂盒可以包含Spice Packs而不仅仅是钙化合物。
本发明的又一方面涉及钙和/或磷酸盐化合物在食品中的用途，用于改善如本文所述的海藻酸盐包覆材料的交联和结合。
在一些实施方式中，制备包覆的食品的方法包括：烹饪所述包覆的食品。例如，该包覆的食品可以被蒸，煮，炒或熏制。优选地，该食品在大于50℃的温度下烹饪，更优选大于60℃。该食品可以是部分熟的，或者是全熟的。
包覆的食品，可选地一旦被烹饪，可以通过干燥，冷却(例如在1-10℃的温度下)和冷冻(例如在低于-5℃的温度)中的至少一种进一步加工。
一旦制备了该包覆的食品，就可以将其包装。在一些实施方式中，该包覆的食品将作为单个制品包装。然而，通常，在一个包装中将包括至少两个，优选至少四个，更优选至少六个包覆的食品。
本发明提供了试剂盒，其可方便地用于实施本文公开的方法。
在这些实施方式中，该试剂盒可包含：阴离子多糖(例如，如本文所述的)；和使用本文公开的方法制备凝胶，包覆材料或包覆的食品的说明书。在一些实施方式中，该试剂盒可以进一步包含如本文所述的酸或酸性缓冲剂。或者或此外，该试剂盒可包含如本文所述的一种或多种其他成分。
另一种试剂盒包含：无水阴离子多糖(例如，如本文所述的)；以及酸或酸性缓冲剂(例如，如本文所述的)。在一些实施方式中，该试剂盒还可包含如本文所述的一种或多种其他成分。
如上所述，通过在制备凝胶期间控制pH，可以赋予包覆的食品的包覆层有利的性能。因此，在一些情况下，3.3至3.9的pH可用于制备如本文所述的包覆的食品的方法中，以增强包覆层的孔隙率。不希望受理论束缚，据信增加的孔隙率是由于阴离子多糖包覆层的三维结构而产生的，不溶性阴离子多糖颗粒通过该三维结构均匀分布。换句话说，可以看到该阴离子多糖包覆层具有开放的、多孔结构。一般来说说，该包覆层的孔隙率随着pH的降低而增加。
增强的孔隙率有利地使调味剂能够通过食品的包覆层赋予食品材料，例如烟熏味道。孔隙率还能使蒸气在烹饪过程中从食品中逸出。孔隙率可以通过将包覆材料挤出到食品上来测量，例如，一种行业标准的俄罗斯香肠，在175℃的油炸过程中目视检查食品的包覆层。如果该包覆材料具有低孔隙率，则在油炸过程中将观察到皮肤下形成气泡。
3.3至3.9的pH还可用于改善该包覆层对食品的粘附。在包覆的食品被烹饪之前，或者在包覆的食品的烹饪过程中，可以改善该包覆层对食品的粘附性。据信，由于阴离子多糖包覆层的开放结构，特别是在烹饪过程中产生了改善的粘附性。据信该开放结构使得与食品接触的肠衣的内表面保持发黏的或粘性。食品的目视检查可用于确定是否观察到改善的粘附性。例如，目视检查可用于确定该包覆层粘附到食品表面的％表面积。
3.3至3.9的pH也可用于降低包覆层的抗拉强度。随着包覆层的孔隙率和粘附性的增加，认为抗拉强度的降低是由阴离子多糖包覆层的开放结构引起的。具体地，据信由于不溶性阴离子多糖颗粒导致的包覆层中断会削弱阴离子多糖链之间的相互作用，例如，当使用第2族金属离子交联时。
包覆材料的有利特性使其能够用于制备包覆的食品制品，其中该包覆层具有无皮感。该包覆材料还可用于改善包覆有该材料的食品在烹饪过程中的褐变。
可以使用用于制备包覆的食品的设备来进行本发明的方法。
该设备可包括一罐。可以根据本文公开的方法在该罐中制备凝胶。该罐的体积可以大于1L，优选大于5L，更优选大于10L。这种尺寸的罐能够批量生产凝胶。
该设备可进一步包括含有无水阴离子多糖的储存区域。该储存区域适于为所述罐提供无水阴离子多糖。
该罐上可以存在进水口。可以通过该进水口向该罐提供水，以使无水阴离子多糖进行水合。
该设备可进一步包括均质器。该均质器可用于采用本文公开的方法由凝胶制备包覆材料。可以将该均质器引入罐中以使凝胶均质化。或者，可以将该罐耦合到均质器，且凝胶从该罐传递到均质器。
该设备可进一步包括包覆装置，例如挤出机。该包覆装置可用于使用本文公开的方法制备包覆的食品。
该设备可进一步包括强化站，其中通过使包覆的食品与如本文所述的第2族金属离子接触来强化该包覆的食品的包覆层。
现在将通过以下实施例并参考以下附图来说明本发明，其中：
图1是显示出pH对包含海藻酸盐的组合物粘度的影响图，所述海藻酸盐的量为组合物的5重量％；以及
图2是显示出在包覆材料的制备过程中，pH值对挤出后包覆层的抗拉强度的影响图。
实施例
实施例1：pH对粘度的影响
使用葡糖酸-δ-内酯(GDL)将含有海藻酸盐的含水组合物酸化至一系列pH水平，所述海藻酸盐的量为组合物的5重量％。使该组合物的粘度增加至少12小时，从而形成凝胶。以上述描述的方式采用博勒飞R/S-CPS+流变仪(锥板型)来测量该凝胶的粘度。
实验结果如下表所示：
该结果的图表显示在图1中。可以看出，当观察到海藻酸盐部分沉淀时，能在3.35和4.0的pH水平之间观察到大的粘度变化，而在4.0以上的pH水平观察到最小的变化。
在常规的海藻酸盐的包覆组合物中，pH通常保持在大于4的水平。这意味着由于海藻酸盐主要在溶液中，粘度在很大程度上独立于组合物中存在的海藻酸盐的水平。通过控制本发明方法中的pH水平，粘度和海藻酸盐水平变得相互依赖。这意味着海藻酸盐可以用来指导最终的肠衣性能(例如，包覆层中的无皮感觉程度)，同时充当主要或唯一的增粘剂。
实施例2：pH对抗拉强度的影响
根据本发明的方法，从包含海藻酸盐的组合物制备包覆材料，所述海藻酸盐的量为该组合物重量的5％。使用一系列pH水平制备包覆材料。将该包覆材料挤出成厚度为100μm的薄膜。以上述描述的方式使用博勒飞CT3质构分析仪来测量薄膜的抗拉强度，其以破裂薄膜所需的负荷表示。
该实验结果如下表所示：
该结果的图表如图2所示。
在常规的共挤出肠衣中，抗拉强度受到海藻酸盐的水平，海藻酸盐网络的中断和水解程度以及肠衣厚度的影响。通过控制本发明方法中的pH水平，海藻酸盐可以用作肠衣材料的抗拉强度的唯一或主要调节剂。
实施例3：加工条件
制备四种不同的海藻酸盐组合物并将其用在本发明的方法中以制备包覆材料。所使用的海藻酸盐以产品名ALGINEX出售。每种组合物中海藻酸盐的水平为组合物重量的5％，但酸化剂的性质和含量不同。如实施例1和2中那样测量粘度和抗拉强度。
该实验结果如下表所示：
通过证明对粘度和抗拉强度的影响，这些结果表明通过使用不同水平的酸或酸缓冲系统，可以在不同程度上实现海藻酸盐体系的部分沉淀。
实施例4：食品制备方法
根据本发明的一个方面，可以在通过施加预混合的混合物(下面称为“调料包(Spice Pack)”)进行包覆之前，制备食品本身。这种调料包的例子如下：
表1:调料包1
表2：调料包2
表3：调料包3

Claims (43)

1.一种食品用包覆材料的制备方法，所述方法包括：
(a)凝胶制备步骤，其中，将包含阴离子多糖的组合物保持在3.3至3.9的pH下以增加其粘度；以及
(b)包覆形成步骤，其中，将所述凝胶均质化。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述组合物保持在3.4至3.8的pH下，优选保持在3.5至3.7的pH下。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述凝胶制备步骤进行的时间大于10分钟，优选大于30分钟，更优选大于1小时，更优选大于3小时，更优选大于6小时，还更优选大于12小时。
4.如权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，所述凝胶制备步骤是在10-40℃，优选在15-30℃，更优选在20-25℃的温度下进行。
5.如权利要求1-4中任一项所述的方法，其特征在于，所述阴离子多糖为海藻酸盐。
6.如权利要求1-5中任一项所述的方法，其特征在于，所述组合物包含按组合物重量计1至10％，优选2至8％，更优选3至6％的阴离子多糖。
7.如权利要求1-6中任一项所述的方法，其特征在于，所述组合物还包括酸性缓冲剂，所述酸性缓冲剂优选地选自柠檬酸和柠檬酸钠；乳酸和乳酸钠；乙酸和乙酸钠；以及抗坏血酸和抗坏血酸钠。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述组合物包括按组合物重量计0.1％至10％，优选0.5％至5％，更优选1％至3％的酸性缓冲剂。
9.如权利要求1-8中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法包括：
在所述包覆材料中包括一种或多种其他成分，所述一种或多种其他成分选自淀粉、增塑剂、烟雾衍生物、水胶体和不溶性纤维。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述包覆材料包括：
淀粉，所述淀粉的量为所述包覆材料重量的1-10％，优选2-8％，更优选3-6％；
烟雾衍生物，所述烟雾衍生物的量为所述包覆材料重量的1-10％，优选2-8％，更优选3-5％；
增塑剂，所述增塑剂的量为所述包覆材料重量的1-50％，优选5-30％，更优选10-20％；
水胶体，所述水胶体的量为所述包覆材料重量的0-5％，优选0.1-2.5％，更优选0.25-1％；
不溶性纤维，所述不溶性纤维的量为所述包覆材料重量的0-10％，优选0.5-5％，更优选1-3％。
11.如权利要求1-10中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法包括：通过将水加入到无水形式的阴离子多糖中来形成所述组合物。
12.如权利要求1-11中任一项所述的方法，其特征在于，所述凝胶是批量制备的。
13.如权利要求1-12中任一项所述的方法，其特征在于，将所述凝胶均质化涉及：混合所述凝胶，例如，采用机械混合器或超声波处理。
14.如权利要求1-13中任一项所述的方法，其特征在于，所述包覆材料的粘度比所述组合物的粘度大至少20％，优选至少50％，更优选至少100％。
15.如权利要求1-14中任一项所述的方法，其特征在于，所述凝胶在5℃下的粘度为25-40Pa.s，优选为28-37Pa.s，更优选为30-35Pa.s。
16.一种可通过权利要求1-15中任一项的方法获得的包覆材料。
17.一种用于制备食品用包覆材料的凝胶的制备方法，所述方法包括：将包含阴离子多糖的组合物保持在3.3至3.9的pH下以增加其粘度。
18.一种可通过权利要求17的方法获得的凝胶。
19.一种制备食品用包覆材料的方法，所述方法包括：将如权利要求18所述的凝胶均质化。
20.一种制备包覆的食品的方法，所述方法包括：
包覆步骤，所述包覆步骤包括：将通过权利要求1-15中任一项的方法获得的包覆材料包覆到食品上。
21.如权利要求20所述的方法，其特征在于，将所述包覆材料挤出到所述食品上。
22.如权利要求21所述的方法，其特征在于，所述食品与所述包覆材料共挤出。
23.如权利要求20-22中任一项所述的方法，其特征在于，至少50％、优选至少70％，更优选至少90％，最优选全部的所述食品表面积包覆有所述包覆材料。
24.如权利要求20-23中任一项所述的方法，其特征在于，所述食品包括肉、鱼、蔬菜或其组合，其中，所述食品优选包括肉。
25.如权利要求24所述的方法，其特征在于，所述食品为肉香肠，优选为无皮肉香肠。
26.如权利要求20-25中任一项所述的方法，其特征在于，所述食品为生的，部分熟的或熟的食品。
27.如权利要求20-26中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
通过使包覆的食品与第2族金属离子接触来强化所述包覆，所述第2族金属离子优选为钙离子。
28.如权利要求20-27中任一项所述的方法，其特征在于，所述食品包括钙化合物，所述钙化合物的量为每千克食品0.1至0.6克。
29.如权利要求28所述的方法，其特征在于，所述钙化合物选自CaCl2(无水)、CaCl2.2H2O、乳酸钙和醋酸钙中的一种或多种。
30.如权利要求28或29所述的方法，其特征在于，所述食品包括磷酸盐化合物，所述钙化合物与磷酸盐化合物的质量比为1:1至3:1。
31.如权利要求30所述的方法，其特征在于，所述磷酸盐化合物为三聚磷酸钠。
32.如权利要求28-31中任一项所述的方法，其特征在于，所述钙化合物与食品添加剂和成分进行预混合，例如调味剂、着色剂、防腐剂、填充剂和香料。
33.一种可通过权利要求20-32中任一项所述的方法获得的包覆的食品。
34.一种试剂盒，包括：
阴离子多糖；以及
使用如权利要求1-15、17和19-32中任一项的方法制备凝胶、包覆材料或包覆的食品的说明书。
35.如权利要求34所述的试剂盒，其特征在于，所述试剂盒还包括：酸或酸性缓冲剂。
36.一种试剂盒，包括：
无水阴离子多糖；以及
酸或酸性缓冲剂。
37.如权利要求34-36中任一项所述的试剂盒，其特征在于，所述试剂盒还包括：钙化合物。
38.如权利要求37所述的试剂盒，其特征在于，所述钙化合物与食品添加剂和成分进行预混合，例如香料、着色剂、防腐剂、填料和调料。
39.3.3至3.9的pH在如权利要求20-32中任一项所述的制备包覆的食品的方法中的用途，所述用途用于以下至少一种：
增强包覆层的孔隙率；
改善包覆层对食品的粘附；以及
减少包覆层的抗拉强度。
40.钙和/或磷酸盐化合物在如权利要求28-32中任一项所述的制备包覆的食品的方法中的用途，所述用途用于提高通过权利要求1-15中任一项的方法获得的包覆材料的交联和结合。
41.通过权利要求1-15中任一项的方法获得的包覆材料用于制备包覆的食品的用途，其中所述包覆层具有无皮感。
42.通过权利要求1-15中任一项的方法获得的包覆材料的用途，所述用途用于改善用所述材料包覆的食品在烹调期间的褐变。
43.一种用于制备包覆的食品的设备，其特征在于，所述设备包括：
罐，采用权利要求1-15中任一项的方法在所述罐中制备凝胶；
均质器，采用权利要求1-15中任一项的方法在所述均质器中由所述凝胶制备包覆材料；以及
包覆装置，使用权利要求20-32中任一项的方法在所述包覆装置中制备包覆的食品；
其中，所述设备包括含有无水阴离子多糖的储存区，所述储存区适于为所述罐提供所述无水阴离子多糖。
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