CN109640675B - 低浓度下有效的胶体稳定剂 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及制造和使用稳定剂，该稳定剂是少量有效的并且对于稳定低固体液体，例如，用于食品、药品、营养品和类似工业应用中的分散体、乳液和悬浮液是特别有用的，该稳定剂包含微晶纤维素(优选胶体水解MCC)；具有在去离子水中2％时30‑85cP的粘度和0.60至0.85的羧甲基取代度的第一羧甲基纤维素；以及具有在去离子水中2％时400‑800cP的粘度和0.80至0.95的羧甲基取代度的第二羧甲基纤维素；并且，该稳定剂可以通过以下方式制造：制备湿润MCC“湿饼”；将该湿饼与低DS和中等DS CMC的干共混混合物充分混合；优选地，MCC/低DS CMC/中等DS CMC比率为在约88/6/6至约92/4/4的范围内时，将混合物添加到挤出机中；制备挤出物在去离子水中的浆料；并且，任选地，将该浆料泵送至喷雾干燥器以产生粉末。
Description
技术领域
本发明涉及制造和使用用于食品、药品、营养品和其他产品的稳定剂，该稳定剂包含：微晶纤维素(MCC)，和两种类型的羧甲基纤维素CMC，一种具有低取代度并且另一种具有中等取代度。
背景技术
需要用于配制食品、药品、营养品和工业产品的稳定剂来实现一种或多种功能，这取决于该稳定剂的结构及其应用。稳定剂的主要功能是防止配制品中组分的分离。其他稳定剂功能包括例如胶凝化、增稠、悬浮、调质和/或改进口感。自Durand等人(美国专利号3,539,365)发现用羧甲基纤维素(CMC)作为阻隔材料涂覆磨碎的微晶纤维素(MCC)以来，胶体水解微晶纤维素(胶体MCC)已成功用作稳定剂。
第一种商业胶体MCC产品，
CL611 MCC(美国费城的FMC公司制造)，用具有低取代度的羧甲基纤维素制成(美国专利号3,539,365，并且还参见美国专利申请2013/0090391 A1)。该羧甲基纤维素是具有羧甲基的纤维素衍生物，该羧甲基与构成纤维素主链的葡糖酐单元的一些羟基结合。取代度(DS)表示每葡糖酐单元取代的羟基的平均数。每个葡糖酐单元含有三个羟基，这使得CMC的最大理论DS为3.0。典型的商品级CMC具有表示每葡糖酐单元羧甲基的平均数的取代度，例如，0.7的DS，其为每10个葡糖酐单元7个羧基的平均数。此外，商业CMC由其粘度指定以表征其分子量。
CL611 MCC可在饮料中发挥稳定作用；但是，通常需要高浓度，例如，饮料总重量的>0.6％；并且，许多其他MCC产品要求饮料总重量的约0.4％有效。
RC591 MCC(也由FMC公司制造)包含中等粘度/低DSCMC(美国专利申请2013/0090391 A1)。在许多应用中，此产品在比
CL611 MCC更低浓度下是有效稳定剂。在较高浓度下，
RC591 MCC会引起饮料中不希望的凝胶化，导致狭窄的有效浓度扩散，其被定义为悬浮颗粒所需的最低量与引起凝胶化的水平之间的差。过去已经进行了其他尝试来改善基于胶体微晶纤维素的稳定剂。例如，Tuason等人(美国专利号7,879,382)成功生产了具有取代度为0.9-1.5的CMC的胶体MCC。由如以下实例中所示的我们的测试，该胶体MCC在低固体水性体系中处于<0.45wt％浓度时并且在超高温(UHT)乳制巧克力奶中处于<0.2％浓度时失效。Bache和Ungerer在他们的专利申请(美国公开号2013/0064953 A1和美国公开号2014/0212563 A1)中公开了一种用MCC和具有DS＝0.6-0.9和DS＝1.1-1.45的两种类型的CMC的组合制成的材料，该材料在UHT乳制巧克力奶中处于<0.2wt％浓度时通过沉淀失效并且在我们的低固体水性体系中处于>0.4wt％浓度时通过凝胶化也失效。
发明内容
本发明提供了包含微晶纤维素和两种类型的羧甲基纤维素的组合物，该羧甲基纤维素中的一种具有0.60-0.85的取代度(低DS CMC)并且另一种具有0.80-0.95的取代度(中等DS CMC)。该低DS CMC具有用布鲁克菲尔德(Brookfield)以60rpm测量的在去离子水中2wt％时30-85cP的粘度。该中等DS CMC具有在去离子水中2wt％时400-800cP的粘度，用布鲁克菲尔德以30rpm测量。
在制备本发明稳定剂的方法中，将湿润微晶纤维素(“湿饼”)与低和中等DS CMC的干共混物充分混合，然后将混合物装入Readco挤出机中进行共磨碎。然后将挤出物在去离子水中浆化，然后泵送到喷雾干燥器中以产生呈粉末形式的稳定剂。
已发现，当中等DS CMC不超过总混合物重量的8％时，可以达到MCC/CMC的良好共磨碎。在MCC/低DS CMC/中等DS CMC＝88/6/6、以及92/4/4和90/5/5时，获得了可接受的共磨碎。
包含本发明稳定剂的饮料可另外包含各种可食用材料和添加剂，包括例如蛋白质、压碎种子和矿物颗粒。
在一个实施例中，本发明提供了胶体MCC稳定剂，包含：
i)水解胶体微晶纤维素；
ii)具有在去离子水中2％时30-85cP的粘度和约0.60至约0.85的DS的低DS羧甲基纤维素；以及
iii)具有在去离子水中2％时400-800cP的粘度和约0.80至约0.95的DS的中等DS羧甲基纤维素。
在另一个实施例中，本发明提供了一种如上所述的胶体MCC稳定剂，其中，微晶纤维素/低DS羧甲基纤维素/中等DS羧甲基纤维素的重量比选自由92/4/4、90/5/5和88/6/6组成的组；该羧甲基纤维素可以呈其钠盐、氨盐或钾盐的形式；和/或该低DS羧甲基纤维素可以是商业类型(commercial type)7，并且该中等DS羧甲基纤维素可以是商业类型9。
在本发明的另一个实施例中，该稳定剂包含的中等DS羧甲基纤维素的量为不超过8wt％。
在本发明的又另一个实施例中，该微晶纤维素与该低和中等DS羧甲基纤维素之和的重量比为约88:12至92:8。低DS CMC和中等DS CMC占该稳定剂的8至12wt％。
在本发明的又另一个实施例中是饮料产品，包含如上该的稳定剂的实施例，其选自由以下组成的组：在巧克力乳制奶饮料中的可可；在杏仁饮料中的精细研磨杏仁；在强化钙奶中的不溶性钙盐；以及在巧克力大豆饮料中的可可，以及奶产品，例如，巴氏杀菌奶，包括HTST、LTLT和ESL奶；蒸煮奶；UHT奶；全脂奶；高钙奶、奶茶；奶咖啡；矿物强化奶；减脂肪奶；低脂奶；以及调味奶；香草味奶、摩卡味奶、甜瓜味奶、草莓味奶；以及巧克力味奶。
本发明的其他实施例包括包含如上所述的稳定剂的植物蛋白饮料，例如，杏仁奶；腰果奶；豆奶；花生奶；椰奶；以及核桃奶。
上述本发明的饮料实施例典型地包含该稳定剂，其量为总产品的0.05wt％至3.5wt％；并且在一些实施例中，总产品的0.2wt％至2.0wt％。
本发明提供了一种用于制备稳定剂的方法，包括以下步骤：
i)制备水解胶体微晶纤维素的湿润湿饼；
ii)制备具有在去离子水中2％时30-85cP的粘度和约0.60至约0.85的DS的低DS羧甲基纤维素与具有在去离子水中2％时400-800cP的粘度和约0.80至约0.95的DS的中等DS羧甲基纤维素的干共混物；
iii)将湿饼i)与干共混物ii)共混；
iv)共磨碎干共混物iii)，并且任选地，将共磨碎的共混物iv)喷雾干燥以形成粉末的步骤。任选地，步骤iii)的共磨碎在挤出机中进行。
在本发明方法的一个实施例中，该湿饼可包含约38至约60wt％的水。
从以下详细说明并且从权利要求书中，前述实施例的其他特征和优点将是明显的。某些实施例的前述一般描述和详细描述仅是示例性和说明性的，并且不旨在限制本发明或权利要求书的范围。
具体实施方式
用于制备本发明组合物的微晶纤维素可以呈水解纤维素湿饼的形式。
来自任何来源的MCC可用于制造本发明。可以获得MCC的合适原料包括例如木浆(诸如漂白的亚硫酸盐和硫酸盐浆)、玉米壳、甘蔗渣、秸秆、棉、棉短绒、亚麻、大麻、苎麻、海草、纤维素和发酵纤维素。另外的原料包括漂白的软木牛皮浆、漂白的硬木牛皮浆、漂白的桉木牛皮浆、纸浆、绒毛浆、溶解浆和漂白的非木纤维素浆。在一个实施例中，使用的MCC是美国食品和药物管理局(United States Food and Drug Administration)批准供人消费的MCC。
MCC对于将诸如可可的颗粒悬浮在巧克力乳制饮料中、精细研磨的杏仁悬浮在杏仁饮料中、不溶性钙盐悬浮在强化钙乳中、以及可可悬浮在巧克力大豆饮料中是特别有用的，并且具有许多其他应用。其他合适的奶饮料包括乳制品或植物奶(巴士杀菌型、蒸煮型、UHT型)；乳制奶(诸如全脂奶、高钙奶、减脂肪奶、低脂奶、草莓味奶、巧克力味奶、或其他调味奶)；植物蛋白奶(诸如杏仁奶、大豆奶、花生奶、椰奶、核桃奶或植物蛋白乳的混合物)；以及植物蛋白奶(调味的)。
MCC可以由低成本浆或由低成本浆和特种浆的混合物制成。如果希望的是混合物，那么，例如，总MCC的30％-80％可以由低成本浆制成，并且所得MCC产品的胶体含量可以是至少60％。低成本浆的实例包括任何纸级浆和绒毛浆，诸如南方漂白软木牛皮浆、北方漂白软木浆、漂白桉木牛皮浆、漂白硬木牛皮浆、漂白亚硫酸盐浆、漂白苏打浆、和漂白非木浆。具体的低成本浆包括来自惠好公司(Weyerhaeuser)的CPH浆和粘胶级溶解浆。
CMC可以呈钠盐、氨盐或钾盐的形式。低取代度CMC(低DS CMC)具有约0.60至约0.85的取代度。中等取代度CMC(中等DS CMC)具有约0.8至约0.95的取代度。由于天然的纤维素源以及在其化学改性中使用的工艺，CMC制造商已经对各种类型的CMC指定了DS的扩散。通常有三种类型的CMC使用，7(低)、9(中)和12(高)，参见例如从亚什兰公司(Ashland，Inc.)可获得的AqualonTM sodium carboxymethyl cellulose booklet[AqualonTM羧甲基纤维素钠小册]的第6页。
为了获得所希望的特性，技术人员可以施加强烈机械剪切，诸如，使用(对于非限制性实例)、挤出机、精制机、混合机、胶体磨、打浆磨、捏合机和研磨机进行微晶纤维素浆料或其湿混合物(在本公开中也称为“湿饼”)的(对于非限制性实例)精制、均化、研磨、混合、捏合、研磨和/或挤出。所产生的剪切力可导致粒度减小，并且当至少一些(如果不是全部或大部分)颗粒减小至胶体尺寸时，可发生颗粒分离。在干燥时，单独颗粒倾向于附聚或角化。将附聚或角化的干燥粉末重新分散将使其失去其所希望的特性。为了防止颗粒的角化，可以在机械剪切期间将诸如CMC的保护材料添加到MCC颗粒中。除非另有明确说明，否则本文所用的术语“至少部分胶体”意指至少1％的颗粒是胶体的，即，具有通过电子显微镜检查1微米或更小的长度。胶体含量的百分比将根据预期的产品应用而变化。本发明的最终产品可具有约80％-85％胶体颗粒含量的总胶体含量。
完成CMC与MCC的共剪切或共处理的一种有效方法是在挤出机中剪切。MCC湿饼(典型地约38wt％至约60wt％的固体)在其被装入挤出机之前与CMC粉末预混合。以足够的强度挤出湿润混合物以实现共磨碎和相互作用。如本说明书中所用，术语“磨碎的”和“磨碎”可互换使用，意指有效地将至少一些(如果不是全部)颗粒的尺寸减小至胶体尺寸的过程。“共磨碎”是指将高剪切力施加到MCC和CMC组分的混合物。
可以将挤出物干燥或分散在水中以形成浆料。可将该浆料在干燥之前进一步均化或直接干燥。干燥方法包括流化床干燥、滚筒干燥、本体干燥、急骤干燥和喷雾干燥。可以将干粉粉末或薄片在水性介质或其他介质中重构，以形成组合物，例如，如本文所述的饮料、可食用食品、药品、营养品或工业产品。
根据本发明，该MCC、低DS CMC和中等DS CMC混合物以高强度和高剪切和高压缩挤出，使得所得胶体MCC产品被充分磨碎。如本文所用，“剪切力”是指由施加的力产生的作用，该力导致或倾向于导致混合物的两个邻接部分在大致平行于其接触平面的方向上相对于彼此滑动。施加的力的量应足以在该微晶纤维素与该羧甲基纤维素之间产生缔合。如果所施加的力不足，则该组分保持太“光滑”，而不能将施加到该材料或混合物上的剪切力转移来实现紧密缔合。在这种情况下，该剪切力主要通过滑动作用作为机械能消散。可以使用用于增加挤出强度的任何方法，包括但不限于挤出机设计、挤出持续时间/道数、以及用磨碎助剂(包括FMC专利美国专利6,037,380(Venables等人)所提到的所有)以及高剪切和/或高固体水平进行挤出。
MCC的量和CMC的混合物使得MCC与CMC的重量比为约88:12至约92:8。通常，当中等DS CMC不超过总混合物重量的8wt％时，可以达到MCC/CMC的良好共磨碎。在MCC/低DS CMC/中等DS CMC＝88/6/6、以及90/4/4和90/5/5时，获得了可接受的共磨碎。
如上所述，本发明的稳定剂适用于多种多样的食品，药品，营养品和工业应用，包括化妆品、个人护理产品、消费品、农产品、或化学配制品中的应用以及油漆、聚合物配制品中的应用。
制药应用中的一些实例包括用于药物的液体悬浮剂和/或乳液；用于药物递送的鼻腔喷雾剂，其中，MCC/CMC赋予增加的停留和生物利用度；制药应用中的控释剂；以及可重构粉末，它们是含有药物的干粉末混合物，可以通过加水并且手动摇动制成悬浮液；局部药物应用，以及各种用于医疗用途的泡沫、乳膏、洗剂，包括用于口腔护理的组合物，诸如牙膏、漱口水等。一个特定的实例是过氧化苯甲酰或类似试剂的悬浮液，其需要MCC/CMC随时间对氧化剂的稳定性。其他实例包括酸性或高离子强度的药品悬浮液(或可重构粉末)。
营养品应用中的一些实例包括用于各种营养成分和膳食补充剂的递送体系。工业应用中的实例包括各种悬浮液、增稠剂，它们可用于个人护理应用的泡沫、乳膏、洗剂和防晒品中；悬浮剂，它们可与陶瓷中的颜料和填料一起使用，或用于着色剂、光学增亮剂、化妆品和诸如牙膏、漱口水等产品中的口腔护理；诸如陶瓷的材料；用于包括杀虫剂在内的农药的递送体系；除草剂、杀真菌剂和其他农产品，以及油漆和各种化学或聚合物悬浮液的递送。一个特定的实例是含有氧化剂或漂白剂的工业洗涤液，它们需要强且稳定的悬浮体系。
本发明的稳定剂可用于多种多样的食品，包括乳液、饮料、酱料、汤、糖浆、调味品、薄膜、乳制和非乳制奶和产品、冷冻甜点、养殖食品(cultured food)、烘焙馅料、和烘焙奶油。它还可用于调味剂和着色剂的递送。可食用食品可另外包含各种可食用材料和添加剂，包括蛋白质、水果或蔬菜汁、水果或蔬菜浆、水果味物质、或其任何组合。
这些食品还可包括其他可食用成分，例如，矿物盐、蛋白质源、酸化剂、甜味剂、缓冲剂、pH调节剂、稳定盐、或其组合。本领域技术人员将认识到，还可以添加任何数量的其他可食用组分，例如，另外的调味剂、着色剂、防腐剂、pH缓冲剂、营养补充剂、加工助剂等。另外的可食用成分可以是可溶的或不可溶的，并且如果不溶的话，可以悬浮在食品中。组合物的常规调整完全在本领域技术人员的能力范围内，并且在本发明的范围和意图内。这些可食用食品可以是干混产品(速溶酱汁、肉汁、汤、速溶可可饮料等)、低pH乳制体系(酸性稀奶油/酸奶、酸奶饮料、稳定冷冻酸奶等)、烘焙食品、和作为非水性食品体系和低水分食品体系中的膨松剂。
适合于掺入该稳定剂组合物的汁包括水果汁(包括但不限于柠檬汁、酸橙汁和橙汁(包括变体，诸如柠檬水、酸橙水或桔子水)，白葡萄汁和红葡萄汁，葡萄柚汁，苹果汁，梨汁，蔓越莓汁，蓝莓汁，覆盆子汁，樱桃汁，菠萝汁，石榴汁，芒果汁，杏汁或花蜜，草莓汁和猕猴桃汁)和蔬菜汁(包括但不限于番茄汁、胡萝卜汁、芹菜汁、甜菜汁、欧芹汁、菠菜汁和生菜汁)。该汁可以呈任何形式，包括液体、固体或半固体形式，诸如凝胶或其他浓缩物、冰或果汁冰糕，或粉末，并且还可以含有悬浮固体。在另一个实施例中，代替果汁，可以使用水果味或其他甜味物质，包括天然调味的、人工调味的或具有其他天然调味剂(“WONF”)的那些。此类水果风味物质也可以呈液体、固体或半固体形式，诸如粉末，凝胶或其他浓缩物、冰或果汁冰糕，并且还可以含有悬浮固体。
适用于掺入稳定剂组合物的可食用食品的蛋白质包括食品蛋白质和氨基酸，它们可以对哺乳动物、鸟类、爬行动物和鱼类有益。食品蛋白质包括动物或植物蛋白质以及其级分或衍生物。动物衍生的蛋白质包括奶和奶衍生的产品，诸如浓奶油、淡奶油、全奶(wholemilk)、低脂奶、脱脂奶、强化奶(包括蛋白质强化奶)、加工奶和奶产品(包括过热和/或浓缩的)、增甜或不增甜皮奶(skin milk)或全奶、干奶粉(包括全奶粉和非脂肪干奶(NonfatDry Milk)(NFDM)、酪蛋白和酪蛋白酸盐、乳清和乳清衍生的产品(诸如乳清浓缩物、脱乳糖乳清、去矿物质乳清、乳清蛋白分离物)。也可以使用蛋和蛋衍生的蛋白质。植物衍生的蛋白质包括坚果和坚果衍生的蛋白质、高粱、豆类和豆类衍生的蛋白质(诸如大豆和大豆衍生的产品，诸如未处理的新鲜大豆、流体大豆、大豆浓缩物、大豆分离物、大豆粉)和大米蛋白质、以及其所有形式和级分。食品蛋白质可以任何可用形式使用，包括液体、浓缩的或粉末状。然而，当使用粉末状蛋白质源时，可能希望在与稳定剂组合物和汁共混之前将该蛋白质源预水合，以增加所得饮料的稳定性。当蛋白质与水果或蔬菜汁结合添加时，使用的量将取决于所希望的最终结果。
还应注意，该食品/饮料组合物可通过任何数量的方法进行热处理来加工。这些方法可包括但不限于低温长时间(LTLT)、高温短时间(HTST)、超高温(UHT)和延长保质期(ESL)过程。这些饮料组合物也可以通过旋转蒸馏或静态蒸馏加工进行蒸馏加工。一些组合物(诸如添加汁的或天然的或人工调味的软饮料)也可以进行冷加工。这些工艺中的许多也可以包括均化或其他高剪切/高压缩方法。还可以存在共干燥的组合物，其可以干混形式制备，并且然后根据需要方便地重构以用于消费。所得饮料组合物可以被冷藏并且储存商业上可接受的时间段。在替代方案中，所得饮料可以在室温下储存，其条件是它们在无菌条件下填充。
所描述的组合物可充当适用于饮料工业的稳定剂。在干燥成粉末形式后，该组合物可以与水溶液混合以形成胶体混合物，在一些实施例中，该胶体混合物可以长时间段保持其胶体特性。一些可食用食品是饮料、蛋白质和营养饮料，矿物强化饮料，乳制品基饮料和非乳制品基饮料，包括但不限于经热处理(例如通过巴氏杀菌、超巴氏杀菌或蒸煮过程)的那些。在以上饮料产品中使用的本发明稳定剂的典型浓度可以为总产品的范围从0.05wt％至约3.5wt％，并且在一些情况下为总产品的0.2wt％至2.0wt％。
在以下实例中，除非另外指明，否则组合物的干粉通过以下方法评估：
1.称重15.6克粉末并且将其分散到在瓦林共混机(Waring blender)上的配备有在最宽点处最大直径为2.25英寸的标准尺寸切割刀片的容量为1250mL的标准尺寸硼硅酸盐玻璃广口瓶中的584.4克去离子(2.6％固体)中；
2.以最高转速将分散体搅拌2分钟；
3.在30秒内，在室温下在具有合适转子(#1、#2、#3、#4或#5)的Brookfield RV粘度计上进行粘度测量，将粘度称为初始粘度；
4.将分散体置于实验室工作台上固化24小时；
5.在室温下在具有合适转子(#1、#2、#3、#4或#5)的Brookfield RV粘度计上进行粘度测量，将粘度称为固化粘度(set-up viscosity)；并且
6.在24小时固化后，还在TA Instruments ARES-RFS 3流变仪上使用50mm直径的平行板几何形状以1.8mm的间隙使该分散体经受凝胶强度和触变性测试。该测试在20℃下进行。
从在1Hz频率下从0.1％至100％的应变下动态应变斜坡测试中，获得在1％的剪切应变下的凝胶强度(G’)。触变性测试在5分钟平衡之后，剪切速率范围0-50-0sec-1(其中5分钟升高并且5分钟降低)之前进行。
实例
以下实例旨在说明MCC/CMC稳定剂的制备和用途，但不应解释为限制其使用或本发明的范围。
实例1-8
表3示出了用于与本发明进行比较的实验室生产的样品的7个实例。微晶纤维素湿饼具有41.52％的总固体。称重精确量的所有成分达到所希望的MCC/低DS CMC/中等DS CMC干重比和600克总干重。在Hobart A120混合机(型号ML 38904)中将所有成分混合，其中湿饼在12夸脱的碗中。首先将MCC湿饼装载于该Hobart混合机碗中。然后组装打浆器/桨叶，以在最低设置下旋转。将两种类型的CMC在单独的小容器中充分混合，然后添加到混合机中。打浆器/桨叶旋转速度逐渐增加到最高设定，直到观察到视觉上均匀的混合物。将混合的混合物进料到来自Readco Kurimoto，LLC.公司的Readco 2英寸挤出机中。进行三道。可以通过在附接的安培数表上读取扭矩来监测挤出性能。检查磨碎有效性的另一种方法是测量挤出物的温度。安培数表读数越高并且挤出物越热，磨碎越有效。将取自挤出过程的所有挤出物样品用去离子水浆化，然后使用具有雾化喷嘴的Stork-Bowen 3’喷雾干燥器干燥成粉末，加热温度为225℃并且收集温度为120℃-130℃。在巴氏杀菌的巧克力奶饮料中测试所选样品(典型地是具有正挤出性能的那些样品)的储存稳定性(奶评估)，其中该饮料配方如表1所示，并且如实例中所示的进行加工。
表1
| 配方@3.0％-3.5％蛋白质、1.0％-1.5％脂肪含量 | wt％ |
| 糖 | 7.500 |
| 可可粉 | 0.700 |
| 稳定剂 | 0.20 |
| 鲜奶，1.0％脂肪 | 添加至100 |
将所有干粉末(稳定剂和可可粉)与糖一起干共混，并且使用中等剪切螺旋桨式混合机(例如，Heidolph RZR 2020型或等同物)在鲜奶中混合大约30分钟。将奶溶液加热至85℃并且巴氏灭菌15s。然后使该奶通过Niro Soavi均化器(或等同物)，其中两级压力为150-200巴。均化后，将产物冷却至20℃-25℃并且填充到无菌瓶中。
通过如下表2中所描述的视觉观察参数测量饮料性能。
表2
实例9
本发明材料以工厂规模如下制造：
·MCC湿饼，其中总固体含量在约38％至约43％的范围内；
·通过三个螺旋输送机将此湿饼通过滑槽移动到进料器到挤出机系统；
·并行地，将低DS CMC(DS＝0.78并且粘度＝77cP)和中等DS CMC(DS＝0.91并且粘度＝670cP)的干共混物进料到重量损失(LIW)进料器，该进料器通过与MCC相同的滑槽将该CMC以指定的速率装入到该挤出机系统；
·控制这2个进料器系统的添加速率，以提供CMC在MCC中的比例在8重量％至10重量％的范围内；
·该挤出机系统用于将该CMC与该MCC湿饼共混并且磨碎混合物；并且，在挤出过程结束时迫使湿饼通过板；
·将所得湿饼滴入混合罐中，并且添加纯化水以帮助分散该湿饼以形成浆料。
·将该浆料泵送至喷雾干燥器以进行干燥和颗粒尺寸确定。该喷雾干燥器具有40’干燥室，并且使用旋转盘以雾化该浆料；并且，
·筛分并且包装所得粉末。
在以下测试配方中评估所得稳定剂：
1.低固体水模型体系
根据如表4中所示的以下配方制备低固体水食品稳定剂模型体系的样品。
表4
工艺：将所有粉末(二氧化钛和胶体MCC)一起干共混，并且使用高剪切混合机(例如，Silverson型或等同物)在去离子水中混合大约10分钟。然后添加对比剂并且进一步混合另外大约5分钟。然后使产物通过Niro Soavi均化器，其中两级压力为150-200巴，并且填充到100mL可高压灭菌瓶中。然后将产物在高压釜机器(例如，Hirayama HiClave HV-50型或等同物)中灭菌1分钟。最后，将混合物在冰浴中冷却至25℃。
通过视觉观察以下参数测量低固体水模型体系性能：诸如水相的高度和不溶性二氧化钛沉淀的密实度，以及流动特性，如表5中所述。在第0天、第3天、第7天和第14天在25℃下进行测量。
表5
2.UHT乳制巧克力奶饮料
使用如以下表6中所示的配方制备UHT乳制巧克力奶饮料的样品。
表6
工艺：使用中等剪切螺旋桨式混合机(例如，Heidolph RZR 2020型或等同物)将WMP在大约45℃-55℃的预热水混合物中水合大约20分钟。将所有干粉末(稳定剂和可可粉)与糖一起干共混，并且使用中等剪切螺旋桨式混合机(例如，Heidolph RZR 2020型或等同物)在奶溶液中混合大约10-15分钟。然后将该巧克力奶溶液加热至大于70℃。
使加热的巧克力奶溶液通过Niro Soavi均化器，其中两级压力为150-200巴。均化后，首先将产物预热至90℃，并且然后在UHT生产线(例如，Powerpoint International型或等同物)中在137℃下灭菌10s。然后在第一阶段冷却中将产物冷却至低于40℃，接着在第二阶段冷却中进一步冷却至20℃-25℃并且无菌填充到无菌瓶中。
通过如下表7中所描述的视觉观察参数测量饮料性能。
表7
3.UHT乳制高钙奶饮料
使用如以下表8中所示的配方制备UHT乳制高钙奶饮料的样品。
表8
工艺：将巴氏杀菌奶加热至45℃-55℃并且将剩余热水添加到该经加热的奶中。然后将WMP添加到经加热的奶混合物中并且使用中等剪切螺旋桨式混合机(例如，HeidolphRZR 2020型或等同物)水合大约20分钟。将所有干粉末(稳定剂和口感增强剂)与糖一起干共混，并且使用中等剪切螺旋桨式混合机(例如，Heidolph RZR 2020型或等同物)在奶溶液中混合大约10-15分钟。最后添加TCP并且在奶溶液中混合大约5-10分钟。
将该奶溶液加热至大于70℃并且通过Niro Soavi均化器，其中两级压力为150-200巴。均化后，首先将产物预热至90℃，并且然后在UHT生产线(例如，PowerpointInternational型或等同物)中在137℃下灭菌10s。然后在第一阶段冷却中将产物冷却至低于40℃，接着在第二阶段冷却中进一步冷却至20℃-25℃并且无菌填充到无菌瓶中。
通过如下表9中所描述的视觉观察参数测量饮料性能。
表9
测试了四种产品并且与当前公开的组合物进行比较。
·来自美国费城FMC公司的
CL 611品牌
·来自美国费城FMC公司的
RC 591F品牌
·来自美国费城FMC公司的
XP 3624品牌
·来自US 2013/0064953和US 2014/0212563的产品J，具有DS＝0.60-0.90且DS＝1.10-1.45的CMC
实例10低固体水体系(测试体系1)
实例11 UHT乳制巧克力奶(测试体系2)
实例12 UHT乳制高钙奶(测试体系3)
实例13低固体水体系(测试体系1)
实例14 UHT乳制巧克力奶(测试体系2)
实例15低固体水体系(测试体系1)
实例16 UHT乳制巧克力奶(测试体系2)
应当理解，为清楚起见，在单独实施例的上下文中以上描述的本发明的某些特征也可以组合在单一实施例中提供。相反，本发明的不同特征也可单独提供或以任何子组合的方式提供。此外，提及在范围内陈述的值包括在那个范围内的每个且所有值。
Claims (18)
1.一种胶体MCC稳定剂，其包含：
i)水解胶体微晶纤维素；
ii)具有在去离子水中2％时30-85cP的粘度和0.60至0.85的DS的低DS羧甲基纤维素；以及
iii)具有在去离子水中2％时400-800cP的粘度和0.80至0.95的DS的中等DS羧甲基纤维素；
其中，微晶纤维素/低DS羧甲基纤维素/中等DS羧甲基纤维素的重量比为在92/4/4至88/6/6的范围内。
2.如权利要求1所述的胶体MCC稳定剂，其中，微晶纤维素/低DS羧甲基纤维素/中等DS羧甲基纤维素的重量比选自由92/4/4、90/5/5和88/6/6组成的组。
3.如权利要求1所述的胶体MCC稳定剂，其中，微晶纤维素/低DS羧甲基纤维素/中等DS羧甲基纤维素的重量比为88/6/6。
4.如权利要求1所述的胶体MCC稳定剂，其中，该羧甲基纤维素呈钠盐、氨盐或钾盐的形式。
5.如权利要求1所述的胶体MCC稳定剂，其中，该低和中等DS羧甲基纤维素呈钠盐的形式。
6.如权利要求1所述的胶体MCC稳定剂，其中，该中等DS羧甲基不超过该稳定剂的8wt％。
7.如权利要求1所述的胶体MCC稳定剂，其中，该微晶纤维素与该低和中等DS羧甲基纤维素之和的重量比为88:12至92:8。
8.一种饮料产品，其包含如权利要求1所述的稳定剂。
9.如权利要求8所述的饮料产品，其选自由以下组成的组：在巧克力乳制奶饮料中的可可；在杏仁饮料中的精细研磨杏仁；在强化钙奶中的不溶性钙盐；以及在巧克力大豆饮料中的可可。
10.如权利要求8所述的饮料产品，其包含乳制奶，其中，该奶选自由以下组成的组：巴氏杀菌奶；蒸煮奶；UHT奶；全脂奶；高钙奶、低脂奶；草莓味奶；以及巧克力味奶。
11.如权利要求8所述的饮料产品，其中所述饮料产品是植物蛋白饮料，其包含至少一种选自以下的组的奶，该组由以下组成：杏仁奶；豆奶；花生奶；椰奶；和核桃奶。
12.如权利要求1所述的胶体MCC稳定剂，其中，该低DS CMC和中等DS CMC占该稳定剂的8至12wt％。
13.如权利要求8所述的饮料产品，其中，该稳定剂占总产品的0.05wt％至3.5wt％。
14.如权利要求8所述的饮料产品，其中，该稳定剂占总产品的0.2wt％至2.0wt％。
15.一种用于制备稳定剂的方法，该方法包括以下步骤：
i)制备由微晶构成的水解胶体微晶纤维素的湿润湿饼；
ii)制备具有在去离子水中2％时30-85cP的粘度和0.60至0.85的DS的低DS羧甲基纤维素与具有在去离子水中2％时400-800cP的粘度和0.80至0.95的DS的中等DS羧甲基纤维素的干共混物；
iii)将该湿饼i)与该干共混物ii)共混；并且
iv)共磨碎该干共混物iii)。
16.如权利要求15所述的方法，进一步包括：将该共磨碎的共混物iv)喷雾干燥以形成粉末的步骤。
17.如权利要求15所述的方法，其中，该湿饼包含38-60wt％的水。
18.如权利要求15的方法，其中，共磨碎步骤iii)在挤出机、精制机、行星式混合机、胶体磨、打浆磨、捏合机或研磨机中进行。
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