CN110809410A - 食品中的乳液 - Google Patents
食品中的乳液 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110809410A CN110809410A CN201880044470.4A CN201880044470A CN110809410A CN 110809410 A CN110809410 A CN 110809410A CN 201880044470 A CN201880044470 A CN 201880044470A CN 110809410 A CN110809410 A CN 110809410A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- emulsion
- oil
- particles
- phase
- water
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23L—FOODS, FOODSTUFFS, OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES, NOT COVERED BY SUBCLASSES A21D OR A23B-A23J; THEIR PREPARATION OR TREATMENT, e.g. COOKING, MODIFICATION OF NUTRITIVE QUALITIES, PHYSICAL TREATMENT; PRESERVATION OF FOODS OR FOODSTUFFS, IN GENERAL
- A23L33/00—Modifying nutritive qualities of foods; Dietetic products; Preparation or treatment thereof
- A23L33/10—Modifying nutritive qualities of foods; Dietetic products; Preparation or treatment thereof using additives
- A23L33/17—Amino acids, peptides or proteins
- A23L33/19—Dairy proteins
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23D—EDIBLE OILS OR FATS, e.g. MARGARINES, SHORTENINGS, COOKING OILS
- A23D7/00—Edible oil or fat compositions containing an aqueous phase, e.g. margarines
- A23D7/005—Edible oil or fat compositions containing an aqueous phase, e.g. margarines characterised by ingredients other than fatty acid triglycerides
- A23D7/0053—Compositions other than spreads
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23G—COCOA; COCOA PRODUCTS, e.g. CHOCOLATE; SUBSTITUTES FOR COCOA OR COCOA PRODUCTS; CONFECTIONERY; CHEWING GUM; ICE-CREAM; PREPARATION THEREOF
- A23G1/00—Cocoa; Cocoa products, e.g. chocolate; Substitutes therefor
- A23G1/30—Cocoa products, e.g. chocolate; Substitutes therefor
- A23G1/32—Cocoa products, e.g. chocolate; Substitutes therefor characterised by the composition containing organic or inorganic compounds
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23G—COCOA; COCOA PRODUCTS, e.g. CHOCOLATE; SUBSTITUTES FOR COCOA OR COCOA PRODUCTS; CONFECTIONERY; CHEWING GUM; ICE-CREAM; PREPARATION THEREOF
- A23G1/00—Cocoa; Cocoa products, e.g. chocolate; Substitutes therefor
- A23G1/30—Cocoa products, e.g. chocolate; Substitutes therefor
- A23G1/32—Cocoa products, e.g. chocolate; Substitutes therefor characterised by the composition containing organic or inorganic compounds
- A23G1/36—Cocoa products, e.g. chocolate; Substitutes therefor characterised by the composition containing organic or inorganic compounds characterised by the fats used
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23G—COCOA; COCOA PRODUCTS, e.g. CHOCOLATE; SUBSTITUTES FOR COCOA OR COCOA PRODUCTS; CONFECTIONERY; CHEWING GUM; ICE-CREAM; PREPARATION THEREOF
- A23G1/00—Cocoa; Cocoa products, e.g. chocolate; Substitutes therefor
- A23G1/30—Cocoa products, e.g. chocolate; Substitutes therefor
- A23G1/32—Cocoa products, e.g. chocolate; Substitutes therefor characterised by the composition containing organic or inorganic compounds
- A23G1/44—Cocoa products, e.g. chocolate; Substitutes therefor characterised by the composition containing organic or inorganic compounds containing peptides or proteins
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23D—EDIBLE OILS OR FATS, e.g. MARGARINES, SHORTENINGS, COOKING OILS
- A23D7/00—Edible oil or fat compositions containing an aqueous phase, e.g. margarines
- A23D7/005—Edible oil or fat compositions containing an aqueous phase, e.g. margarines characterised by ingredients other than fatty acid triglycerides
- A23D7/0056—Spread compositions
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Mycology (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Nutrition Science (AREA)
- Colloid Chemistry (AREA)
- Edible Oils And Fats (AREA)
Abstract
本发明涉及乳液领域,更具体地讲,涉及通过食品成分颗粒稳定乳液。
Description
技术领域
本发明涉及乳液领域,更具体地讲,涉及通过食品成分颗粒稳定乳液。
背景技术
一般来讲,乳液广泛用于食品技术中,例如作为通过启用脂肪含量降低和/或掺入水溶性营养物质和调味剂来改善食物产品的营养特征的手段。
乳液通常为一种不混溶液体在另一种不混溶液体中的分散体,最常见的示例为水和油。在第二液体中作为小滴分布的第一液体被称为分散的、不连续相或内部相。将第一液体分散到其中的第二液体被称为连续相或外部相。
本领域已知的主要类型的乳液为水包油(O/W)乳液,由此油滴分散在水中,并且示例包括色拉调味料、蛋黄酱、汤。其它类型为油包水(W/O)乳液,由此水滴分散在油中,并且示例包括黄油、人造黄油。还存在多种乳液,并且这些乳液包括例如油包水包油(O/W/O)或水包油包水(W/O/W)乳液。
乳液体系缺乏稳定性是该领域的常见挑战之一,这是因为乳液是热力学不稳定的体系并且易于随时间推移相分离。聚结、沉淀、絮凝、奥斯特瓦尔德熟化(Ostwardripening)均为乳液不稳定的物理指示。乳液稳定性通常是指乳液抵抗其性质随着时间发生变化的能力。
因此,通常需要使用乳化试剂或乳化剂,其为表面活性剂以制备稳定的乳液。通常,通常使用不同的分子乳化试剂如乳化剂、蛋白质或两亲性聚合物(也称为稳定剂)来获得乳液。这些成分是制备稳定的可商购获得的基于乳液的产品所必需的。
有效的稳定剂和乳化剂体系已经存在,但这些体系通常基于化学改性的成分。乳化剂和稳定剂一般被认为是根据许多国家的健康规定必须通过它们各自的E数在产品标签中申报的添加剂,并且一些被认为是“合成”成分,即通过化学处理获得。消费者对不含不可取的人造添加剂或所谓的“E数”的产品的需求不断增长。
因此,持续需要用天然乳化剂体系来替代合成乳化剂或人造乳化剂,所述天然乳化剂体系可提供所需的表面活性特性,同时不损害产品质量。
具有乳化特性的天然成分是已知的,但它们通常不如合成乳化剂有效和/或呈现其它缺点。
一般来讲,已知乳液可被颗粒稳定,并且颗粒稳定的乳液也被称为皮克林乳液(Pickering emulsions)[S.U.Pickering,J.Chem.Soc.Trans.,91,2001(1907)]。通常已知,一旦分散颗粒在水油界面处积聚形成保护乳液小滴不被聚结的机械(空间)屏障,就会产生皮克林稳定性。
因此,科学文献中已清楚地证实,固体颗粒也可用于稳定乳液(参见例如,BernardP.Binks,Current Opinion in Colloid&Interface Science,7(2002),21-41)。通过使用固体颗粒,可减少常规乳化试剂的浓度,并且在一些情况下,乳化剂甚至可被完全替换。直到现在,被选择用于制备颗粒稳定的乳液的大部分颗粒已经是合成的(聚合物晶格、二氧化硅、金属氧化物、聚合物微粒等)。天然存在的稳定剂的使用代表了令人感兴趣的延伸。然而,文献中仅描述了很少的天然存在的稳定剂。F.Leal-Calderon等人(Current Opinionin Colloid&Interface Science 13(2008)217-227)提到了细菌和豇豆花叶病毒的使用。最近还示出了天然存在的欧洲石松(Lycopodium clavatum)的孢子颗粒,以用作乳液的有效稳定剂(Bernard P.Binks et al.,“Naturally occurring spore particlesbehaviour at fluid interfaces and in emulsions”,Langmuir 2005;21:8161-7)。
因此,需要提供天然的、清洁的标签乳化剂体系,其可替代食品应用中的合成乳化剂。
此外,有利的是提供乳化剂体系,所述乳化剂体系可替代合成乳化剂,具体地讲用于制造食料,优选甜食产品,同时不损害产品质量。
本说明书中对现有技术的任何讨论绝不应被视为承认此现有技术是广泛已知的或形成本领域公知常识的一部分。
本发明的目的通过独立权利要求的主题实现。从属权利要求进一步拓展本发明的构想。
发明内容
本发明人惊奇地发现,使用水包油乳液稳定剂(优选类黄酮颗粒和乳清蛋白颗粒)的组合来稳定油包水乳液。
用于本发明的乳液描述于权利要求1至11中。本发明的稳定体系和本发明的乳液的应用、用途和用于制备其的方法描述于权利要求12至15中。
因此,在一个方面,本发明利用包含类黄酮或多酚颗粒、乳清蛋白颗粒、连续油相和分散水滴的乳液组合物,其中所述乳液优选由包含类黄酮或多酚和乳清蛋白的复合物稳定。
本发明还提供了类黄酮或多酚颗粒与乳清蛋白(优选颗粒)的组合作为乳化剂体系用于稳定油包水或水包油乳液的用途。在一个优选的实施方案中,提供了根据本发明的用途,其中所述乳液用于甜食产品。
一种甜食产品,包含根据本发明的乳液,优选由根据本发明的乳液组成,所述乳液包含类黄酮和乳清蛋白颗粒或类黄酮和乳清蛋白复合物作为乳化试剂,不存在任何合成乳化剂或人造乳化剂或结构化试剂。
一种用于制备食物产品(优选甜食产品)的方法,所述食物产品包含根据本发明的乳液,所述方法包括以下步骤:
(i)混合脂肪相的成分,优选油相,
(ii)混合水相的成分,
(iii)将至少两种乳液稳定剂,优选食品成分、颗粒,分散在水相或脂肪相中的一者或两者中,优选油相中,
(iv)匀化所述两相以形成乳液。
不受理论的束缚,在一个优选的实施方案中,根据本发明的一个方面发现,在界面处形成乳清蛋白和类黄酮的复合物。因此,本发明人有利地发现了通过在界面处的类黄酮和生物聚合物(例如乳清蛋白)之间的复合物形成来稳定油相内部的水滴的新型方法。
附加特征在本文中进行了描述,并且通过以下具体实施方式和附图将显而易见,其并不旨在限制本发明的范围。
附图说明
本发明的另外的特征和优点在下文参照附图给出的目前优选的实施方案的说明中有所描述,并且这些特征和优点将从该说明中显而易见,其中:
图1示出了由类黄酮颗粒稳定的油包水稳定乳液。
图2示出了由类黄酮和乳清蛋白颗粒稳定的油包水乳液。
图3示出了随时间推移由类黄酮颗粒稳定的乳液的尺寸。
图4示出随时间推移由类黄酮和乳清蛋白颗粒(生物聚合物)稳定的乳液的尺寸。
图5示出了颗粒稳定的乳液(机制1)和颗粒/生物聚合物稳定的乳液(机制2)。关于机制1,水相(pH 3或7)中不存在任何WPI。关于机制2,水滴由油相中的颗粒和水相(pH 3或7)中的不同WPI浓度稳定。
图6示出了分散于纯化油和不同WPI浓度的0.14%w/w姜黄素(a)和槲皮素(b)颗粒在W-O界面处的界面剪切粘度,分别为0%w/v[●],0.05%w/v[▲],0.5%w/v[□],2%w/v[○]和4%w/v[Δ]。以0%多酚和0%WPI[■]开始进行对照实验。
图7示出了由多酚和乳清蛋白颗粒稳定的油包水稳定乳液。
图8示出了由多酚和乳清蛋白颗粒稳定的油包水乳液。
图9示出了由多酚和乳清蛋白颗粒稳定的油包水稳定乳液。
具体实施方式和优选的实施方案
乳液体系
不受任何理论的束缚,据信乳液稳定剂的组合的乳化性能表现出所观察到的足够的乳液稳定效果,而不需要加入任何其它常规的乳化剂、稳定试剂或结构化试剂,并且不需要颗粒的任何活化。
常规乳化剂包括例如糖酯、聚甘油脂肪酸酯、聚甘油聚蓖麻油酸酯(PGPR)、聚山梨酸酯(聚氧乙烯脱水山梨糖醇酯)、单甘油酯/甘油二酯以及它们的衍生物、硬脂酰乳酸钠(SSL)、磷脂、单油酸甘油酯等。有利的是,本发明使用权利要求书保护的组分来稳定乳液而不需要添加此类乳化剂或稳定试剂。
有利的是,本发明的一个实施方案能够基于不含人造乳化剂或合成乳化剂的乳液制备食物产品,具体地讲是甜食产品。有利的是,本发明能够制备不含甘油单酯、甘油二酯及其衍生物的食物产品。有利的是,本发明能够制备基于乳液的食物产品,具体地讲是甜食产品,所述乳液不含单油酸甘油酯、聚甘油酯以及聚蓖麻油酸的聚甘油酯。
在本发明的一个优选的实施方案中,乳液为油包水乳液。
在一个实施方案中,乳液的水相的pH低于7.0,优选pH介于1.5和5.0之间,优选介于2.0和4.0之间,例如2.5、2.75、3、3.25、3.50或3.75。在一个实施方案中,pH在20.0+2℃下测量。在一个实施方案中,可通过加入适量的酸性或碱性组分(优选食品级酸或碱性化合物)来控制本发明的乳液的pH。
根据前述权利要求中任一项所述的乳液,其中油包水相比率,优选油包水比率(即水相和油相之间的重量比)介于0.5:99.5和20:80之间,优选介于1.0:99.0和15.0:85.0之间,优选介于1.0:99.0和10.0:90之间,优选介于2.0:99.0和7.0:93.0之间,优选为5:95或0.75:99.25至3.0:97.0。
在一个优选的实施方案中,本发明的油相包含液体油(优选在20℃+2℃下为液体的油)。
在一个优选的实施方案中,所述油包含食用油,优选食用液体油。
在一个实施方案中,油选自:葵花油、菜籽油、橄榄油、大豆油、鱼油、亚麻籽油、红花油、玉米油、藻油、棉籽油、葡萄籽油、坚果油诸如榛子油、核桃油、米糠油、芝麻油、花生油、棕榈油、棕榈仁油、椰子油,以及新兴籽油作物诸如高油酸葵花油、高油酸菜籽油、高油酸棕榈油、高油酸大豆油和高硬脂精葵花油或它们的组合。在一个优选的实施方案中,所述油选自棕榈油、椰子油、大豆油、向日葵油以及它们的混合物。
在任何实施方案中,包含本发明乳液的组合物和/或本发明乳液包含可可脂。在一个实施方案中,油相包含可可脂。在一个实施方案中,可可脂与如上所述的食用油和/或液体油组合存在。
在一个实施方案中,使用静态光散射(SLS)通过Mastersizer Hydro SM小体积湿样品分散单元(Malvern Instruments,UK)测量乳液液滴尺寸分布。在一个实施方案中,平均液滴尺寸根据Sauter平均直径d3;2,或体积平均直径d4;3,优选体积平均直径d4;3测量。将水和大豆油的折射率分别取1.330和1.474。在储存期间监测乳液液滴尺寸,并且液滴直径的变化已被用作稳定性的量度。液滴尺寸的无变化或小的增加显示出稳定的乳液,而液滴尺寸的显著增加是液滴聚结的证据,因此是不稳定的乳液。
在一个实施方案中,水相包含平均直径介于5微米和250微米之间,优选介于10微米和200微米之间,优选介于10微米和100微米之间,并且优选介于20μm和60μm之间或介于10微米和50微米之间的颗粒,优选水滴。在一个实施方案中,尺寸涉及d3,2值。
在一个实施方案中,水相包含平均直径介于5微米和250微米之间,优选介于10微米和200微米之间,优选介于10微米和150微米之间,介于15微米和100微米之间或介于20微米和60微米之间的颗粒,优选水滴。在一个实施方案中,尺寸涉及d4,3值。
用于制备用于本发明的乳液的方法,所述方法包括以下步骤:
(i)混合油相的成分,
(ii)混合水相的成分,
(iii)将所述至少两种乳液稳定剂分散于水相或油相中的一者或两者中,以及
(iv)匀化所述两相以形成乳液。
在一个优选的实施方案中,第一乳液稳定剂分散于油相中。在一个优选的实施方案中,第二乳液稳定剂分散于水相中。在一个实施方案中,将第二乳液稳定剂溶解于水相中以确保完全水合,例如持续至少一小时或至少两小时,并且任选地小于四小时。
在一个实施方案中,水相可包含糖或糖醇或它们中两种或更多种的任何混合物。应当理解,将一些或所有糖或糖醇作为结晶材料存在于脂肪相中是可能的,由此在将脂肪相与水相混合时,脂肪相中的糖或糖醇将溶解到水相中。
可选择糖和/或糖醇的混合物以提供大量的,水活性的降低和适当的粘度以及用作甜味剂。存在多种材料可用于此目的,但广义上讲,较小的分子诸如单糖和小糖醇比较大分子量的材料诸如存在于低右旋糖当量(DE)玉米糖浆中的更高的葡萄糖聚合物更有效地降低水活度并且对粘度的贡献较低。糖和糖醇的合适混合物可包括玉米糖浆、蔗糖、麦芽糖醇糖浆、聚右旋糖、糊精、菊粉、山梨醇、甘油、果糖和右旋糖。
水相的组分的量(按重量计,基于水相的重量)可为,例如,
糖醇0%-40%,优选10%-30%;和/或
糖0%-70%,优选15%-60%;和/或
添加的水1%-30%,优选5%-17%。
任选地,可将调味剂或盐加入到水相中。调味剂可为例如草莓、树莓、橙、柠檬、薄荷、咖啡等,但优选为巧克力。
在本发明的一个实施方案中,在乳液形成之后,在搅拌下将其保持在容器中,有利的是使用闸臂混合器(gate-arm mixer),然后将其进料至充气系统以形成摩丝。充气通过注入气体来进行,气体在其流过乳液时不与乳液的成分反应。气体流量相对于材料流量增大或减小,以获得所需的密度。充气可通过使用若干已知的连续充气设备中的任一种进行,例如Mondomix机器或WO200506303中所述的充气和沉积系统。在间歇方法中,可使用搅打,可能在压力下,如在Morton压力搅拌器中。可使用通常用于充气食料,优选甜食的任何气体,例如空气,氮气,二氧化碳或一氧化二氮。
在一个实施方案中,充气乳液的密度为0.4g/cm3至1.2g/cm3,优选0.6g/cm3至1.0g/cm3,更优选0.8g/cm3至0.9g/cm3。
在一个实施方案中,本发明的乳液优选具有小于0.70,优选小于0.60,并且任选地大于0.10,大于0.20的水活度(Aw)。
在一个实施方案中,包含本发明乳液的组合物可具有任何期望的风味,例如水果、薄荷、焦糖、榛子、咖啡等,但优选为巧克力。
多酚和类黄酮(第一乳液稳定剂)
在一个实施方案中,本发明包括至少一种乳液稳定剂,该乳液稳定剂包含多酚,任选地类黄酮。在一个实施方案中,乳液稳定剂可以是类黄酮或多酚的来源,或者作为另外一种选择,可以基本上由类黄酮或多酚组成。
酚或多酚分子通常是植物物种的特征或甚至是该植物的特定器官或组织的特征,并且近年来由于其报道的生物活性和饮食中的一般丰度而受到显著关注。目前已知8000多种酚类结构,其中4000种为类黄酮。水果、蔬菜、叶子、种子和其他类型的食品和饮料诸如茶、巧克力和葡萄酒是多酚的丰富来源。这些化合物被归类为不同的组,这取决于它们包含的酚环的数目和用于使苯酚环彼此结合的结构元件。多酚的示例包括姜黄素。本领域已知的任何多酚均可用于本发明。
类黄酮是来源于植物的多酚二次代谢物,但其特征可在于它们的C6-C3-C6碱性主链。它们可细分为两个主要组:花青素(花青素的糖基化衍生物)和黄色色素类。黄色色素类由多种类别组成,诸如黄酮、黄酮醇、异黄酮、黄烷醇、黃烷酮、以及它们的糖苷。这些类黄酮根据它们的取代模式、构象和氧化状态进行子分类。类黄酮的示例包括槲皮素。本领域已知的任何类型的类黄酮可用于本发明。
在一个实施方案中,多酚包含选自下列的化合物:类黄酮(例如,黄酮、黄酮醇、黃烷酮、异黄酮、花青素、查耳酮、儿茶素以及它们的混合物)、二苯乙烯、木酚素和酚酸(羟基苯甲酸、羟基肉桂酸以及它们的混合物)、以及它们的混合物。
应当理解,术语“多酚”比术语“类黄酮”更宽泛。因此,在本发明中,乳液稳定剂中的至少一种可为类黄酮或可为非类黄酮多酚或它们的混合物。
在一个实施方案中,多酚选自丹宁酸、鞣花型单宁(ellagtanin)、(epi)儿茶素、(前)花青素、银椴苷(tiliroside)、白藜芦醇、槲皮素、姜黄素以及它们的混合物。在一个优选的实施方案中,乳液稳定剂包含姜黄素、槲皮素或它们的混合物。
在一个实施方案中,乳液稳定剂中的至少一种,优选类黄酮或多酚颗粒,以介于所述乳液的油相的0.01重量%和0.50重量%之间,优选介于所述乳液的油相的0.02重量%和0.20重量%之间,并且优选介于所述乳液的油相的0.06重量%和0.14重量%之间的含量存在。这涉及油相中乳液稳定剂的总量,例如当存在多种稳定剂时。
在一个实施方案中,乳液稳定剂中的至少一种,优选类黄酮或多酚颗粒,以介于所述乳液的0.01重量%和0.475重量%之间,优选介于所述乳液的0.02重量%和0.20重量%之间,并且优选介于所述乳液的0.06重量%和0.14重量%之间的含量存在。这涉及乳液稳定剂的总量,例如当存在多种稳定剂时。本领域的技术人员将认识到,尽管上述范围重叠,但存在于乳液中的百分比不能高于单独相中存在的百分比。
在一个实施方案中,第一乳液稳定剂具有0.05微米至10.0微米,优选0.075微米至7.5微米,优选0.10微米至7.0微米的优选颗粒尺寸。
在一个实施方案中,当多酚为类黄酮,优选为槲皮素时,优选的颗粒尺寸在3.5微米至7.0微米的范围内,例如介于3.75微米和6.75微米之间。
在一个实施方案中,当多酚为非类黄酮,优选为姜黄素时,优选的颗粒尺寸在0.05微米至0.25微米的范围内,例如介于0.90微米和0.25微米之间。
在一个实施方案中,使用Fraunhofer光学模型在低角度激光衍射颗粒尺寸分析仪(LS 13 320系列,Beckman Coulter,Inc,UK)处测量颗粒尺寸分布。使用d4,3体积平均值或d3,2表面积平均值(Sauter平均直径)来评估平均尺寸。在一个实施方案中,用大豆油作为分散剂测量这些尺寸。
在一个实施方案中,乳液稳定剂可通过已知的方法(例如射流均质化)进行处理,以达到上述颗粒尺寸。
在一个实施方案中,多酚可作为组合物的组分提供。在一个优选的实施方案中,所述组合物为包含如上所定义的多酚的可食用组合物。例如,本发明的乳液稳定剂可包含可可粉、胡椒薄荷、丁香、留兰香、蓝莓、黑加仑、榛果、果胶以及它们的混合物。在一个优选的实施方案中,乳液稳定剂为上述物质的粉末形式。
在一个实施方案中,适当地,包含多酚的组合物的颗粒可具有平均颗粒尺寸为约1微米至约200微米,优选约1微米至约100微米的颗粒尺寸(另外称为平均粒径)。在一些实施方案中,颗粒具有约1微米至约50微米,诸如约5微米至约40微米的平均颗粒尺寸。在某些实施方案中,颗粒具有约10微米至约20微米的平均颗粒尺寸。在其它实施方案中,颗粒具有小于10微米,甚至小于5微米,诸如约0.1微米至约5微米的平均颗粒尺寸。
生物聚合物(第二乳液稳定剂)
在一个实施方案中,本发明包括至少一种乳液稳定剂,所述乳液稳定剂包含生物聚合物,优选蛋白质,优选食物蛋白。
在一个实施方案中,生物聚合物优选为任何食品级蛋白,诸如乳和/或乳清蛋白、大豆蛋白、豌豆蛋白、酪蛋白酸盐、卵清蛋白、溶菌酶、谷蛋白、稻米蛋白、玉米蛋白、马铃薯蛋白、豌豆蛋白、脱脂乳蛋白或任何种类的球形和无规线圈蛋白以及它们的组合。在一个优选的实施方案中,蛋白质为一种或多种乳和/或乳清来源的蛋白质。
根据本发明的优选的乳蛋白或乳蛋白级分包括例如乳清蛋白、α乳白蛋白、β乳白蛋白、牛血清白蛋白、酸酪蛋白、酪蛋白酸盐、α酪蛋白、β酪蛋白。
就所关注的乳清蛋白质而言,蛋白质源可基于酸乳清或甜乳清或其混合物,并且可包含任何比例的α-乳白蛋白和β-乳白蛋白。所述蛋白质可以是完整蛋白质或至少部分水解的蛋白质。
在本发明的一个实施方案中,第二乳液稳定剂可包含蛋白质或蛋白质来源的物质,诸如乳清蛋白、蛋清、酪蛋白水解产物、或这些物质的混合物。
在一个优选的实施方案中,食物蛋白从乳品来源分离,优选从乳中分离。在一个优选的实施方案中,蛋白质选自乳清分离物、乳清浓缩物或乳清水解产物。在一个优选的实施方案中,蛋白质为乳清蛋白分离物。在一个优选的实施方案中,蛋白质基本上由乳清蛋白分离物组成,优选基本上不含乳糖、碳水化合物、脂肪和胆固醇。
在一个可供选择的实施方案中,蛋白质可作为组合物的组分提供。在一个优选的实施方案中,组合物为包含所述蛋白质诸如脱脂乳粉末的可食用组合物。
在一个优选的实施方案中,乳液稳定剂中的至少一种,优选乳清蛋白颗粒,以介于所述乳液的水相的0.01w/v%和10.0w/v%之间,优选介于所述乳液的水相的0.05w/v%和7.5w/v%之间,并且优选介于所述乳液的水相的0.05w/v%和5w/v%或者0.1w/v%和4w/v%之间的含量存在。这涉及乳液稳定剂的总量,例如当存在多种稳定剂时。
在一个实施方案中,乳液稳定剂中的至少一种,优选乳清蛋白颗粒,以介于所述乳液的0.01重量%和10.0重量%之间,优选介于所述乳液的0.7重量%和7.5重量%之间,并且优选介于所述乳液的0.1重量%和4重量%之间的含量存在。例如,介于0.5重量%和4重量%或4.0重量%之间,介于0.1重量%和4重量%或4.0重量%之间。这涉及乳液稳定剂的总量,例如当存在多种稳定剂时。本领域的技术人员将认识到,尽管上述范围重叠,但存在于乳液中的百分比不能高于单独相中存在的百分比。
在一个实施方案中,在乳液制备期间将第二乳液稳定剂掺入到乳液的水相中。
食物产品
本发明提供包含本发明的乳液的食料。
术语“食料”包括用于人和动物的食物、饮料和营养产品,包括但不限于婴儿和婴幼儿营养产品、水、水基饮料、果汁和其他饮料、谷物、巧克力和甜食、咖啡、茶、巧克力或乳基饮料、烹饪、冷藏和冷冻食物、乳制品、饮品、餐饮服务用品、保健营养品、冰淇淋、运动营养品、体重管理、宠物健康和营养、用于人(包括婴幼儿)或动物消耗的液体食物和饮料、用于特殊医学用途的食品、医疗食品、用于特殊膳食用途的食品、饮食补充剂、医疗营养品、临床食品和功能性食品。
例如,本发明提供了一种食物产品,所述食物产品选自甜食产品、冰淇淋、调味汁(例如,荷兰酱)、色拉调味料(例如,醋黄酱或色拉酱)、蛋黄酱、汤、加工肉(例如香肠)、黄油和人造黄油,所述人造黄油包含本发明的乳液。
甜食产品
令人惊讶的是,本发明的发明人已发现本发明的乳液体系能够显著稳定油包水乳液。这对于甜食产品中的应用尤其有利。因此,在一个优选的方面,本发明提供乳液稳定剂的组合作为乳化剂体系以稳定油包水乳液的用途。
根据本发明的一个方面,提供了包含乳液的甜食产品,所述乳液包含第一乳液稳定剂和第二乳液稳定剂作为乳化试剂,优选在不存在任何合成乳化剂或人造乳化剂或结构化试剂的情况下。
包含乳液的甜食产品可为巧克力、巧克力样(例如,包含代可可脂或类可可脂)、巧克力涂抹酱、巧克力酱、包衣巧克力、用于冰淇淋的包衣巧克力、果仁糖、巧克力填充剂、法奇糖、巧克力霜膏、冷冻巧克力霜剂、挤出巧克力产品等。甜食产品可为任何常规形式,诸如充气产品、棒、涂抹酱、调味料或填充物的形式。其也可为内含物、巧克力层、巧克力块、巧克力片、巧克力豆、或成型巧克力等的形式。甜食产品还可含有内含物,例如谷类,如膨化或烘烤的大米或干果片等。
包含的作为乳化剂的乳液稳定剂的量将取决于乳液产品的期望特性,并且最终产品中存在的乳液的量将取决于最终产品。
在本发明的一个实施方案中,乳液以甜食产品的总重量的约0.1重量%至约50重量%,优选约0.5重量%至约30重量%,优选1.0重量%至约25重量%,例如约1重量%至约10重量%的量存在。
在本发明的一个实施方案中,甜食产品中乳液中存在的乳液稳定剂的组合量为甜食产品的总重量的约0.00006重量%至约5.25重量%,优选约0.0001重量%至3.5重量%,并且优选约0.015重量%至1.05重量%。
甜食产品可包含糖。这些糖包括蔗糖,果糖,糖代用品诸如多元醇(例如,麦芽糖醇、乳糖醇、益寿糖、赤藓糖醇、山梨糖醇、甘露糖醇、木糖醇),或膨松剂如聚右旋糖,或其他甜味剂如塔格糖,或高强度甜味剂如糖精、阿斯巴甜、安赛蜜-K、环己基氨基磺酸盐、新橙皮苷、非洲甜果素、三氯蔗糖、阿力甜、纽甜或它们的任何组合。
甜食产品可包含成分诸如调味剂、着色剂或乳质成分。通常,调味剂用于添加风味诸如香草、树莓、橙、薄荷、柑橘、草莓、杏、薫衣草风味等,以及任何其它水果、坚果或花调味剂等。乳质成分可以是液态乳或乳粉,全脂的、部分脱脂的或脱脂的、以及脱乙酰的或未脱乙酰的。
在甜食产品中,脂肪相通常为可可脂、可可脂代用品、代可可脂、可可脂改良剂和/或类可可脂等。
可可脂代用品是从棕榈树果实的籽粒获得的月桂酸脂肪,其通过棕榈仁油的分馏和/或氢化获得。它包含约55%月桂酸,20%肉豆蔻酸和7%油酸,可可脂代用品不能与可可脂混合。类可可脂是与可可脂具有类似化学和物理特性的植物脂肪,其通过共混不同级分的其它脂肪或通过酯交换获得,并且可与可可脂在任何配方中互换使用。代可可脂由非月桂酸植物脂肪形成,其可与可可脂混合但仅以有限比例混合:它们与可可脂具有类似的物理特性,但不具有类似的化学特性。代可可脂可用于部分基于可可浆或可可脂的配方中。可可脂改良剂是较硬的类可可脂,其不仅在它们的相容性方面相当,而且还改善了一些较软品质的可可脂的硬度。
有利的是,本发明允许在不存在任何添加的乳化剂、结构化试剂或其它稳定试剂的情况下,基于具有非常好的稳定性特性的乳液制备甜食产品。有利的是,本发明允许制备具有非常好的乳液稳定性特性的基于乳液的甜食产品,其通过本发明的乳化试剂稳定,不添加任何其它乳化剂,并且无需对乳化试剂进行任何活化步骤/处理。
一般定义
除非另外指明,否则本说明书中的%对应于wt%。
如本文所用,术语“基本上”、“由……组成”和“基本上由……组成”可以指表示大量或大部分的数量或实体。当在其使用的上下文中相关时,这些术语可以理解为定量地表示(关于在说明书的上下文中其涉及的任何数量或实体),其包括相关整体的至少80%、优选至少85%、更优选至少90%、最优选至少95%、特别是至少98%,例如约100%的比例。类似地,术语“基本上不含”或类似的术语可以类似地表示其所涉及的数量或实体包含不超过相关整体的20%、优选不超过15%、更优选不超过10%、最优选不超过5%、特别是不超过2%,例如约0%。优选地,在适用时(例如在成分的量的情况中)这种百分比是按重量计。
在本说明书中,术语“脂肪相”被理解为包括与油或脂肪可混溶的或具有溶解在油或脂肪中的能力的任何固体和/或液体成分,以及“水相”,其包括与水可混溶的或具有溶解在水中的能力的任何固体和/或液体成分。
在本说明书中,“天然成分”是指天然来源的成分。这些成分包括直接来自田地的成分等。它们也可包括作为物理或微生物/酶法(例如萃取,发酵等)的结果的成分。因此,它们不包括由化学改性过程获得的成分。
在本说明书中,“食品成分”是指包含营养物质的天然来源成分,所述营养物质被消耗以向身体提供营养支持。
除非另有定义,否则本文所用的所有科技术语都具有并且应当被赋予与本发明所属领域的普通技术人员通常理解的含义相同的含义。
除非上下文另有明确指示,否则如本文所使用的术语的复数形式将被解释为包括单数形式,反之亦然。
在以上定义的所有范围内,端点均包含在所写范围的范畴内。另外,实施方案中的最宽范围的端点和较窄范围的端点可以组合。
应当理解,本文中以百分比表示的任何量的总和不能(允许舍入误差)超过100%。例如,当表示为组合物(或其相同部分)的重量(或其它)百分比时,本发明组合物(或其部分)所包含的所有组分的总和可以总计为100%,允许舍入误差。然而,在组分列表是非穷举性的情况下,这些组分中的每个百分比的总和可以小于100%,以允许本文中未明确描述的任何额外组分的额外量的一定百分比。
应当理解,对本文所述的目前优选的实施方案作出的各种变化和修改对于本领域的技术人员将为显而易见的。可在不脱离本发明的实质和范围并在不减少所伴随的优点的情况下作出这些变化和修改。因此,此类变化和修改旨在由所附权利要求书涵盖。
实施例
下面的实施例说明了属于本发明的范围内的产品及其制备方法。未将它们视为以任何方式限制本发明。可以对本发明进行改变和修改。也就是说,技术人员将认识到这些实施例的多种可能的变型形式,以涵盖各种各样的组合物、成分、加工方法和混合物,并且可以针对多种应用调整本发明化合物的天然存在水平。
材料
来自姜黄根茎的姜黄素(橙黄色粉末)(总姜黄色素含量的95%)得自Alfa Aesar(UK)。呈黄色结晶固体形式的槲皮素(95%)购自Cayman Chemicals(USA)。在无需进一步纯化的情况下使用两种多酚。包含96.5%蛋白质的乳清蛋白分离物(WPI)购自Fonterra(NewZealand)。大豆油(KTC,UK)购自当地商店。使用具有不小于18M cm电阻率的Milli-Q设备(Millipore,Bedford,UK)处理纯化的水来制备乳液。使用几滴盐酸(0.1M HCl)或氢氧化钠(0.1M NaOH)来调节乳液的pH。
方法
皮克林颗粒分散体的制备
首先使用Ultra-Turrax T25混合器(Janke&Kunkel,IKA-Labortechnik),用13mm的混合器头(S25N-10 G)以9,500rpm运行5分钟,将姜黄素或槲皮素颗粒分散于连续相(大豆油)中。
为了评估颗粒,在不同的时间(2、5或10分钟)在超声波浴槽(KERRY,GuysonInternational LtD,UK)中超声处理颗粒分散体,在60-65℃下加热1小时,同时用磁力搅拌器搅拌,并且还使用高压喷射均化在300巴下操作两次进行均化。
水相的制备
在不具有(0%w/v)或具有WPI(0.05%,0.5%,2%和4%w/v)的情况下制备水相。在室温下将WPI(4%w/v)在水相中溶解至少120分钟以确保完全水合。然后,进行多次稀释以达到期望的WPI浓度(0.05%,0.5%和2%w/v),并且加入0.02g叠氮化钠作为防腐剂。根据每个实验,通过加入几滴0.1M HCl或0.1M NaOH将水相的pH保持在3或7。
乳液的制备
通过使用Ultra-Turrax混合器以13,500rpm匀化具有95%w/w的油相的5%w/w水相2分钟,制备粗乳液。通过使粗乳液通过高压射流匀化器两次,在300巴下操作,制备细乳液。在制备后立即将乳液密封在25ml圆柱形管中(内径=17mm),并且在室温下储存在暗处。
颗粒和乳液液滴测量
使用静态光散射(SLS),经由Mastersizer Hydro SM小体积湿样品分散单元(Malvern Instruments,UK)测量乳液液滴尺寸分布。平均液滴尺寸根据以下测量:Sauter平均直径d3;2,或体积平均直径d4;3。将水和大豆油的折射率分别取1.330和1.474。所有测量均在室温下在至少三个不同的样品上进行。
共聚焦显微镜
使用共焦显微镜观察乳液微结构(Zeiss LSM880 inverted with Airyscan,Germany)。在水相中使用Rhodamine B(激发/发射最大值_568/600-700nm)。将大约80μL的样品放入实验室制造的有孔载片中,并且将盖玻片(0.17mm厚度)放置在顶部上,确保在样品和盖玻片之间没有截留的气隙(或气泡)。使用20x/0.8物镜在室温(25+1℃)下扫描样品。用488nm Ar和633nm He-Ne激光线激发来自样品的荧光。使用图像分析软件Image J处理图像。
电势测量
使用Nanoseries ZS仪器(Zetasizer Nano-ZS,Malvern Instruments,Worcestershire,UK)进行WPI溶液(0.5%w/v)在不同pH值上的电势测量。使用Smoluchowski模型,使用仪器软件将电泳迁移率转化为电势值。使用各种浓度的HCl和NaOH将新鲜制备的WPI溶液的pH从pH 2调节至pH 8。每个样品制备两个δ电势读数。
界面张力测量
在具有或不具有多酚晶体和Milli-Q水(pH 3)的存在下在大豆油之间,使用DataPhysics OCA张力计(DataPhysics Instruments,Germany)中的悬滴法进行界面张力(γ或IFT)测量。该设备包括实验单元,用于照明和液滴形状的可视化的光学系统以及数据采集系统。使用向上弯曲的针将一滴较低密度的液体浸没到较高密度的液体中。因此,在针尖处形成一滴大豆油或油悬浮液(分散于大豆油中的0.14%w/w姜黄素或槲皮素),并且在pH 3下悬浮于包含Milli-Q水的比色皿中。将由SCA 20软件提取的液滴的轮廓拟合至Young-Laplace公式以获得γ。所有测量均进行三次,并且误差条表示标准偏差。
润湿性测量
根据颗粒的润湿性来评价颗粒的亲水性/疏水性特性。使用配有微型注射器和高速照相机的OCA25滴形状张力计(DataPhysics Instruments,Germany)在室温下进行润湿性测量。使用固着液滴法(sessile drop method)测量静态接触角。经由微注射器将水或油滴(3μL)点滴到压缩的颗粒盘表面上。将摄像机用于视频记录液滴形成。使用SCA软件通过Young-Laplace公式数学描述初始液滴轮廓,并且测量颗粒基底和水滴(θw)或油滴(θo)之间的接触角。通过使用直径为1.54cm的模具在3吨的重量下,将0.3g的纯粉末状颗粒置于液压台式压机(Clarke,UK)的板之间30秒来制备压缩颗粒盘。所有测量均进行三次,并且误差条表示+1标准偏差。
结果和讨论部分将分为两个主要部分。第一部分涉及根据颗粒的尺寸、接触角和界面张力测量值来评估颗粒作为皮克林稳定剂。第二部分涉及W/O乳液的制备,其进一步分为2个主要子部分,颗粒稳定的乳液和来自颗粒/生物聚合物稳定的乳液的那些乳液在pH 3和7在水相中对姜黄素和槲皮素颗粒的结果。如图5中所示,正在发生两种机制。机制1包括颗粒稳定的乳液,其中在水相(pH 3或7)中不存在任何WPI的情况下,仅用多酚/类黄酮颗粒稳定水滴。机制2涉及颗粒/生物聚合物稳定的乳液,其中水滴由油相中的颗粒和水相中的不同WPI浓度(pH 3或7)来稳定。使用五种不同的WPI浓度,低(0.05%w/v),中等(0.5%w/v)和两个高浓度(2%和4%w/v)。
姜黄素和槲皮素颗粒的特征在于它们的尺寸、润湿性和界面行为,以试图评估它们作为皮克林稳定剂的潜力。选择姜黄素和槲皮素不仅是由于它们的高logP值,分别为4.31和2.16,而且是由于它们的可用性和潜在的健康有益效果。
颗粒尺寸的效应
分散在连续相中的颗粒的尺寸是皮克林功能性上的一个重要参数。其用于估计表面活性颗粒所需的表面覆盖的量以形成稳定的乳液。另外,乳液的总体稳定性与颗粒尺寸成反比,其中较小的颗粒提供较高的堆积效率,因此在界面处提供更均匀的层,从而防止聚结。另一方面,颗粒尺寸对解吸能量(ΔGd)具有直接影响,并且如果发生吸附,则较小的颗粒提供较低的ΔGd。这导致较小颗粒从油-水界面中的分离比较大颗粒更容易。在该实验中,在仅用ultra-Turrax(9,500rpm,5分钟),或ultra-Turrax之后进行超声浴(2,5和10分钟),热(60-65℃,1h)或射流匀化器(两次,在300巴下操作)处理后,测量分散于油介质(大豆油)中的姜黄素和槲皮素颗粒的尺寸。
根据本发明的结果,与其它方法相比,仅热处理将姜黄素颗粒的尺寸从0.16微米减小至0.11微米。颗粒尺寸分布图显示,姜黄素颗粒在ultra-Turrax、超声浴和射流匀化器处理下被多分散,而在加热下其变得双分散。这些结果表明,在所用的不同处理下,粉末姜黄素未完全分散在油相中,但是当在60摄氏度下加热1h时,姜黄素非常均匀地分散。此外,具有受热分散体的样品的颜色比其他样品的颜色更透明。另一方面,对于槲皮素颗粒,超声浴或热均不会显著改变颗粒的尺寸。仅用射流匀化器处理显著地将槲皮素颗粒的尺寸从6.43μm降低至4.15μm。这表明射流匀化器可有助于将类黄酮晶体或聚集体分解成较小的实体。因此,在不同处理下两种颗粒的尺寸未观察到巨大差异。槲皮素颗粒的尺寸(6.43微米)大得多,并且相对于姜黄素颗粒(0.16微米)是单分散的。此外,较大的颗粒(槲皮素)具有较高的δGd值,因此预期比较小的颗粒(姜黄素)更难以与油-水界面分离。
接触角和颗粒润湿性
颗粒的亲水性/疏水性特征可通过颗粒润湿性(一种液体在固体表面上扩散的趋势)在水相和油相中进行鉴定。这可通过测量在颗粒与水(w)相或油(o)相之间形成的接触角来确定。其可用作这些颗粒有利于其稳定的乳液类型的指示。因此,当颗粒的w显著超过o时,它们可被分类为疏水性的,而对于亲水性颗粒则相反。
在该实验中,姜黄素和槲皮素颗粒均具有超过它们的o值并且指示两者均具有疏水特性的w值。据观察,水相中不同的pH值不会显著影响姜黄素颗粒的接触角。另一方面,就槲皮素而言,pH 3处的w远小于pH 7处的w。接触角θ与内聚的相对强度(诸如氢键和范德华力)和粘合力(诸如机械力和静电力)直接相关。在pH 7处,θ大于在pH 3处的θ,因此相对于粘合存在更大的内聚力强度,并且液体趋于抵抗分离。此外,在pH 3处,θ较小,因此相对强度较小,并且粘合力导致液体粘着到液体放置在其上的表面。
界面张力
测定两种多酚晶体是疏水的并且可稳定W/O乳液。然而,为了充分理解稳定是否源自颗粒,测量界面张力。在表面活性剂或生物聚合物吸附方面,界面张力(γ)显著降低,但是在皮克林稳定性的情况下,其不显著变化。分散于油中的姜黄素或槲皮素颗粒的存在对界面张力的效应示于表1中。首先,测量大豆油和水相(在不存在颗粒的情况下)之间的γ,作为对照实验用于比较目的。此类体系的平衡γ为25.8mN。如预期的那样,在油相中加入低浓度(0.14%w/w)姜黄素或槲皮素颗粒不会显著改变γ(分别为24.6mN m-1和25.3mN m-1)。然而,在存在姜黄素和槲皮素晶体的情况下,在水相中加入0.5%w/v浓度的WPI显示γ的显著降低(姜黄素和槲皮素晶体分别为17.1mN/m和18.0mN/m)。表1:
油相 | 水相(pH 3) | γ.mM m<sup>-1</sup> |
大豆油 | Milli-Q水 | 25.8±1.4 |
油中的姜黄素 | Milli-Q水 | 24.6±1.8 |
油中的槲皮素 | Milli-Q水 | 25.3±0.8 |
油中的姜黄素 | 0.5%w/v WPI | 17.1±0.7 |
油中的槲皮素 | 0.5%w/v WPI | 18.0±0.6 |
此外,测试了分散于纯化油和不同WPI浓度(分别为0、0.05、0.5、2.0和4.0w/v)中的0.14%w/w姜黄素(a)和槲皮素(b)颗粒在W-O界面处的界面剪切粘度。用0%w/w多酚和0%w/v WPI进行对照实验。将水相的pH调节至pH 3。误差条表示至少两个独立实验的标准差。结果示于图6中。
W/O乳液
颗粒稳定的乳液
对于颗粒稳定的乳液,测试两种颗粒浓度,0.06%和0.14%w/w。据观察,由0.06%w/w的姜黄素和槲皮素颗粒制备的乳液不如具有0.14%w/w的那些乳液稳定。由0.06%w/w姜黄素制备的乳液在1天内相分离,这与由槲皮素稳定的那些乳液形成对比,其中它们的尺寸随时间推移显著增加,但它们在2天内相分离。对于两种颗粒,在0.14%w/w的浓度下,水滴的尺寸随时间推移没有显著变化,但由于重力造成的沉降效应,它们在2天内相分离。与由0.14%w/w颗粒稳定的那些乳液相比,由0.06%w/w颗粒稳定的乳液缺乏稳定性表明小滴快速沉降和聚结。这可能是由于颗粒不完全覆盖小滴表面导致小滴-小滴聚结。另一方面,姜黄素稳定的乳液(0.14%w/w)的尺寸(约3μm)比由槲皮素(约11μm)稳定的乳液小得多,这可能是由于在连续相中的姜黄素分散体的尺寸较小,从而在加工期间促进较小的小滴形成。
根据本发明的颗粒稳定的乳液
为了进一步改善上述颗粒稳定的乳液,在水相中加入乳清蛋白以改善由于界面张力的显著降低所导致的稳定性。由于在乳液界面处形成粘弹性吸附层,WPI用作乳化试剂。一旦吸附在界面处,其展开并重新排列其二级结构和三级结构以将疏水性残基暴露于疏水相中。蛋白质在界面处的高浓度导致聚集和相互作用的形成。吸附层的机械性能影响乳液的稳定性,这取决于吸附蛋白的结构和它们之间的相互作用的强度。
根据本发明,在pH 3处使用WPI,因为在该pH处,蛋白质被展开并获得正电荷。据观察,在水相中加入少量的WPI(0.05%w/v),水滴的稳定性随着时间的推移没有显著改善,表明与颗粒稳定体系(无WPI)具有非常相似的效应。因此,其在1-2天内相分离。另一方面,加入至少0.5%w/v的WPI,稳定性显著改善,并且乳液稳定超过3周。姜黄素和槲皮素在制备的第一天(0天)的颗粒/生物聚合物稳定的乳液的颗粒尺寸分布图。在这两种情况下,不具有WPI(0%w/v)和极低WPI浓度(0.05%w/v)的水滴的尺寸小于具有至少0.5%w/v WPI的那些。随着时间的推移,不具有WPI和低WPI浓度的乳液的尺寸在24小时内显著增加并且相分离。另一方面,具有介质(0.5%w/v)和高(2%和4%w/v)WPI浓度的乳液的尺寸随时间推移(超过3周)稳定,而不会对尺寸产生显著变化。观察到来自颗粒和可能的水滴的沉降,但未观察到底部上具有单层水的聚结。
针对姜黄素和槲皮素颗粒的来自颗粒/生物聚合物稳定的乳液的共焦显微镜图像。在姜黄素/WPI稳定的乳液上,如之前讨论的水滴周围的环是不可见的,这与其中界面处存在明显的颗粒层的槲皮素/WPI乳液形成对比。遗憾的是,WPI在水滴内的位置无法使用染料检测到。这些结果给出了在界面处颗粒与WPI之间复杂形成的指示。在pH 3处的WPI被展开并且在界面处暴露其疏水性和带正电的基团。同时,多酚/类黄酮颗粒在油相中具有弱电荷,因为大豆油是相对极性的,并且颗粒获得易于电离的许多羟基。因此,建议具有弱负电荷的颗粒通过氢键和可能的静电相互作用与WPI的正电荷基团相互作用,从而改善乳液随时间推移的稳定性。
pH在水相中的效应
测试了水相的pH对乳液稳定性的影响。在水相中制备具有pH 7的槲皮素/WPI稳定的乳液。结果显示在该pH处的蛋白质获得负电荷。
如前所述,不具有WPI和小浓度WPI的乳液在制备的第一天具有较小的水滴,但它们在3天内相分离。具有中等和高WPI浓度的乳液的尺寸与在pH 3处的那些相似,但它们在7天内相分离。根据共焦显微镜图像,乳液在制备后几天部分地聚结,表明体系不稳定。此外,颗粒是聚集的,并且在界面处不形成均匀的层。
最后,经鉴定,在pH 7处,乳液非常不稳定并且随时间推移而聚结。在该pH处,WPI与油中的颗粒具有相同的负电荷(由于极性油中的离子化羟基)。在这种情况下,颗粒不能与界面处的WPI相互作用,因为两者均带负电荷,并且可能发生一些排斥相互作用。因此,这些结果与初始假设一致,即乳液将在pH 3而不是pH 7处更稳定,其中在WPI与颗粒之间的界面处形成复合物,并且主驱动力由导致形成静电相互作用的WPI电荷产生。
表2:根据本发明的稳定的乳液组合物
油分散体和W/O乳液的制备
通过使用具有13mm混合器头部(S25N-10G)的Ultra-Turrax T25混合器(Janke&Kunkel,IKA-Labortechnik),以9,400rpm操作5分钟,将0.14%w/w的槲皮素晶体分散在连续相(大豆油)中,来制备多酚分散体。用乳清蛋白颗粒(0.5%和1%w/v)制备水相。通过将乳清蛋白分离物(10%w/v)在室温下在水相中溶解至少120分钟来制备乳清蛋白颗粒。将蛋白质在90℃下加热,之后进行射流均化,两次,在300巴下操作。然后,进行稀释以达到期望的乳清蛋白颗粒浓度,并且加入0.02g叠氮化钠作为防腐剂。根据每个实验,通过添加几滴0.1M HCl或0.1M NaOH将水相的pH调节至3或7。通过使用Ultra-Turrax混合器以13,400rpm匀化具有90%w/w的油相的10%w/w水相2分钟,制备粗乳液。通过使粗乳液通过高压Leeds射流匀化器两次,在300巴下操作,制备细乳液。
图7示出了由以不同乳清蛋白颗粒浓度(0.5%和1%w/v)分散在油相中的槲皮素晶体(0.14%w/w)稳定的W/O乳液(10:90%w/w w:o比率)的平均液滴尺寸分布。将pH调节至pH 3。
图8显示了随时间推移,在不同浓度的乳清蛋白颗粒(0.5%和1%w/v)下由槲皮素晶体(0.14%w/w)稳定的水滴的平均液滴尺寸(d3,2)。
图9显示由槲皮素晶体(0.14%w/w)和乳清蛋白颗粒(0.5%w/v)稳定的W/O皮克林乳液(10:90%w/w w:o比率)的图像。将水相的pH调节至pH 3。图像中的亮度是由槲皮素颗粒的自动荧光(405nm激发)引起的。
Claims (15)
1.包含乳液的食料,所述乳液包含至少两种水包油乳液稳定剂,其中所述乳液包含连续油相和分散的水相。
2.根据权利要求1所述的食料,其中所述乳液稳定剂中的至少一种包含多酚和/或类黄酮。
3.根据权利要求2所述的食料,其中所述类黄酮或多酚为组合物中的组分或为分离形式,优选类黄酮或多酚的颗粒。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的食料,其中所述乳液稳定剂包含蛋白质,优选来源于乳品来源的蛋白质,优选乳清蛋白。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的食料,其中所述至少两种乳液稳定剂是不同的,优选其中所述至少两种乳液稳定剂形成复合物。
6.食料,所述食料包含乳液组合物,所述乳液组合物包含类黄酮或多酚颗粒、乳清蛋白颗粒、连续油相和分散水滴,其中所述乳液由包含类黄酮或多酚和乳清蛋白的复合物稳定。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的食料,其中所述水相包含平均直径介于10微米和100微米之间、优选介于20μm和60μm之间的颗粒,优选水滴。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的食料,其中所述乳液稳定剂中的至少一种,优选类黄酮或多酚颗粒,以介于所述乳液的油相的0.01重量%和0.50重量%之间,优选介于所述乳液的油相的0.02重量%和0.20重量%之间,并且优选介于所述乳液的油相的0.06重量%和0.14重量%之间的含量存在。
9.根据权利要求1至8所述的食料,其中所述乳液稳定剂中的至少一种,优选乳清蛋白颗粒,以介于所述乳液的水相的0.05w/v%和10.0w/v%之间,优选介于所述乳液的水相的0.07w/v%和7.5w/v%之间,并且优选介于所述乳液的水相的0.1w/v%和4w/v%之间的含量存在。
10.根据前述权利要求中任一项所述的食料,其中pH低于7.0,优选pH介于1.5和5.0之间。
11.根据前述权利要求中任一项所述的食料,其中所述油包水相比率、优选油包水比率介于1:99和15:85之间,优选介于1:99和10:90之间,优选介于5:95和10:90之间,并且优选为5:95。
12.类黄酮或多酚颗粒与乳清蛋白颗粒的组合作为乳化剂体系用于稳定食料中的油包水或水包油乳液的用途。
13.根据权利要求12所述的用途,其中所述乳液用于甜食产品。
14.甜食产品,所述甜食产品包含根据前述权利要求中任一项所述的乳液,任选地由根据前述权利要求中任一项所述的乳液组成,所述乳液包含类黄酮和乳清蛋白颗粒或类黄酮和乳清蛋白复合物作为乳化试剂,不存在任何合成乳化剂或人造乳化剂或结构化试剂。
15.用于制备根据前述权利要求中任一项所述的包含乳液的食料、优选甜食产品的方法,所述方法包括以下步骤:
(i)混合脂肪相的成分,
(ii)混合水相的成分,
(iii)将食品成分颗粒分散于所述水相或脂肪相中的一者或两者中,以及
(iv)匀化所述两相以形成乳液。
Applications Claiming Priority (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP17179771.5 | 2017-07-05 | ||
EP17179771 | 2017-07-05 | ||
EP18168343 | 2018-04-19 | ||
EP18168343.4 | 2018-04-19 | ||
PCT/EP2018/068131 WO2019008059A1 (en) | 2017-07-05 | 2018-07-04 | EMULSION IN FOOD |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN110809410A true CN110809410A (zh) | 2020-02-18 |
Family
ID=62751010
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201880044470.4A Pending CN110809410A (zh) | 2017-07-05 | 2018-07-04 | 食品中的乳液 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP3648620A1 (zh) |
CN (1) | CN110809410A (zh) |
AU (1) | AU2018296534A1 (zh) |
CA (1) | CA3068897A1 (zh) |
WO (1) | WO2019008059A1 (zh) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111920033A (zh) * | 2020-07-23 | 2020-11-13 | 江苏大学 | 马铃薯与乳清复合蛋白乳液填充乳清蛋白凝胶的制备方法 |
CN115886122A (zh) * | 2023-01-10 | 2023-04-04 | 青岛农业大学 | 一种提高植物蛋白乳液稳定性的方法及应用 |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110547464A (zh) * | 2019-09-23 | 2019-12-10 | 南京农业大学 | 一种提高姜黄素生物利用率的抗氧化乳化物及其制备方法和应用 |
CN111887424B (zh) * | 2020-07-20 | 2023-02-03 | 武汉轻工大学 | 一种高稳定Pickering乳液及其制备方法 |
CN113730351B (zh) * | 2021-06-24 | 2022-09-02 | 中国农业科学院农产品加工研究所 | 一种高负载大麻二酚的高稳定性乳液及其制备方法 |
CN113854538B (zh) * | 2021-10-15 | 2023-07-21 | 南京农业大学 | 一种改善乳液界面稳定性的即食型乳液制备方法 |
CN114468308B (zh) * | 2022-01-13 | 2024-03-22 | 黑龙江省绿色食品科学研究院 | 一种利用酶解蛋白-菊粉制备抗氧化型低脂粉的方法 |
Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5478588A (en) * | 1993-05-31 | 1995-12-26 | Orlando Nuovi Investimenti Alimentari S.R.L. | Spreadable, aerated confectionary product based on water-in-oil emulsion |
EP1759591A1 (en) * | 2005-08-31 | 2007-03-07 | Nestec S.A. | Low-fat confectionery product |
US20080102131A1 (en) * | 2006-10-31 | 2008-05-01 | Kaneka Corporation | Particulate composition comprising bioactive substance and method of producing the same |
CN101902927A (zh) * | 2007-10-18 | 2010-12-01 | 荷兰联合利华有限公司 | 包含异黄酮类的液体可食用组合物 |
US20120003288A1 (en) * | 2009-03-23 | 2012-01-05 | Fujifilm Corporation | Dispersion composition and method for manufacturing dispersion composition |
US20130122179A1 (en) * | 2010-05-18 | 2013-05-16 | Robert Beltman | Edible fat continuous spreads |
CN103917108A (zh) * | 2011-11-07 | 2014-07-09 | 雀巢产品技术援助有限公司 | 乳剂的稳定 |
WO2016193132A1 (en) * | 2015-06-02 | 2016-12-08 | Nestec S.A. | Stable confectionery water-in-oil emulsions |
US20170065952A1 (en) * | 2014-05-06 | 2017-03-09 | The University Of Birmingham | Pickering emulsion formulations |
CN106509123A (zh) * | 2015-09-09 | 2017-03-22 | 丰益(上海)生物技术研发中心有限公司 | 乳液组合物、其制备方法及其用途 |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4235900B2 (ja) | 2003-07-09 | 2009-03-11 | ソニー株式会社 | フラットディスプレイ装置 |
-
2018
- 2018-07-04 CA CA3068897A patent/CA3068897A1/en active Pending
- 2018-07-04 WO PCT/EP2018/068131 patent/WO2019008059A1/en unknown
- 2018-07-04 AU AU2018296534A patent/AU2018296534A1/en not_active Abandoned
- 2018-07-04 CN CN201880044470.4A patent/CN110809410A/zh active Pending
- 2018-07-04 EP EP18734579.8A patent/EP3648620A1/en not_active Withdrawn
Patent Citations (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5478588A (en) * | 1993-05-31 | 1995-12-26 | Orlando Nuovi Investimenti Alimentari S.R.L. | Spreadable, aerated confectionary product based on water-in-oil emulsion |
EP1759591A1 (en) * | 2005-08-31 | 2007-03-07 | Nestec S.A. | Low-fat confectionery product |
US20080206426A1 (en) * | 2005-08-31 | 2008-08-28 | Nestec S.A. | Low-Fat Confectionery Product |
US20080102131A1 (en) * | 2006-10-31 | 2008-05-01 | Kaneka Corporation | Particulate composition comprising bioactive substance and method of producing the same |
CN101902927A (zh) * | 2007-10-18 | 2010-12-01 | 荷兰联合利华有限公司 | 包含异黄酮类的液体可食用组合物 |
US20120003288A1 (en) * | 2009-03-23 | 2012-01-05 | Fujifilm Corporation | Dispersion composition and method for manufacturing dispersion composition |
US20130122179A1 (en) * | 2010-05-18 | 2013-05-16 | Robert Beltman | Edible fat continuous spreads |
CN103917108A (zh) * | 2011-11-07 | 2014-07-09 | 雀巢产品技术援助有限公司 | 乳剂的稳定 |
US20170065952A1 (en) * | 2014-05-06 | 2017-03-09 | The University Of Birmingham | Pickering emulsion formulations |
WO2016193132A1 (en) * | 2015-06-02 | 2016-12-08 | Nestec S.A. | Stable confectionery water-in-oil emulsions |
CN106509123A (zh) * | 2015-09-09 | 2017-03-22 | 丰益(上海)生物技术研发中心有限公司 | 乳液组合物、其制备方法及其用途 |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
孙翠霞等: "固体颗粒稳定Pickering乳液的研究进展", 《中国食品添加剂》 * |
贾娜等: "植物多酚与食品蛋白质的相互作用", 《食品与发酵工业》 * |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111920033A (zh) * | 2020-07-23 | 2020-11-13 | 江苏大学 | 马铃薯与乳清复合蛋白乳液填充乳清蛋白凝胶的制备方法 |
CN111920033B (zh) * | 2020-07-23 | 2022-10-25 | 江苏大学 | 马铃薯与乳清复合蛋白乳液填充乳清蛋白凝胶的制备方法 |
CN115886122A (zh) * | 2023-01-10 | 2023-04-04 | 青岛农业大学 | 一种提高植物蛋白乳液稳定性的方法及应用 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
AU2018296534A1 (en) | 2020-01-16 |
CA3068897A1 (en) | 2019-01-10 |
WO2019008059A1 (en) | 2019-01-10 |
EP3648620A1 (en) | 2020-05-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN110809410A (zh) | 食品中的乳液 | |
Zhu et al. | Review on the stability mechanism and application of water‐in‐oil emulsions encapsulating various additives | |
US20210092987A1 (en) | Oil-in-water pickering emulsion | |
EP2938208B1 (en) | Emulsifier system | |
Dasgupta et al. | Nanoemulsions in food: Market demand | |
JP6023721B2 (ja) | カプセル化油を含むフィリング用組成物 | |
US8840945B2 (en) | Method for preparing aggregated protein particles | |
Soleimanian et al. | Wax‐based delivery systems: Preparation, characterization, and food applications | |
US11213042B2 (en) | Chocolate product with cocoa particles as the emulsifying agent | |
RU2736152C2 (ru) | Шоколадный продукт, содержащий высоконенасыщенные жирные кислоты | |
CN108697112B (zh) | 含高度不饱和脂肪酸的巧克力类食品 | |
JP7033232B1 (ja) | 乳化組成物の製造方法 | |
WO2023191026A1 (ja) | タンパク質、該タンパク質を含むタンパク質粒子分散液及び乳化組成物、並びにこれらの製造方法 | |
WO2023223794A1 (ja) | 粉末油脂及びその製造方法 | |
JP2023171271A (ja) | 粉末油脂及びその製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20200218 |