CN111372474B - 基于植物蛋白质的质构化的水包油型乳剂 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了生产基于植物的水包油型乳剂的方法,该方法包括以下步骤:提供不含乳品蛋白质的成分组合物,所述组合物包含1.5至5重量%、优选2至5重量%的蛋白质,其中该蛋白质仅由植物蛋白质组成,0.5至10.5重量%、优选1.5至7.5重量%的油,并且pH为5.3‑6.7、优选5.6‑6.6;任选地添加二价阳离子,以在成分组合物中提供浓度为1‑5mM的游离二价阳离子,任选地添加单价阳离子,以在成分组合物中提供浓度为1‑20mM的游离单价阳离子;以及将成分组合物均质化,随后热处理至80℃‑100℃的温度达0.5‑15分钟的一段时间,或超高温(UHT)热处理高于135℃达3至30秒,以形成包含植物蛋白质和油的附聚蛋白质;以及在热处理期间或之后,剪切该组合物以减小附聚蛋白质的尺寸,附聚物的尺寸为D(4,3)平均直径5至50微米,如在剪切之后通过激光衍射所测量的。本发明也涉及通过该方法获得的基于植物的水包油型乳剂、以及基于植物的水包油型乳剂用于食物和饮料产品中的用途。
Description
技术领域
本发明涉及生产食物或饮料产品的方法,具体地讲,涉及用于在成分组合物中形成附聚蛋白质的方法,该成分组合物为水包油型乳剂。本发明也涉及包含附聚植物蛋白质的食物或饮料产品。
背景技术
众所周知,可通过蛋白质附聚而为食物和饮料产品提供质地和口感,并且存在一种持续需求,使食物和饮料产品表现出常量营养素的营养平衡,同时提供极好的味道和质地。
US2013/0129900公开了基于大豆的非乳品蛋白质饮料产品的生产。其描述了在介于5.8-6.3之间的特定pH下,对基于大豆蛋白质的产品进行热处理,这可通过生成附聚颗粒来改善液体饮料的感官特性。然而,直径>45m和<300μm的颗粒的存在很可能导致产品在货架期期间不稳定(沉积),并且在食用时产生某些沙质感。
N.Chen等人[Thermal aggregation and gelation of soy globulin atneutral pH.2016,Food Hydrocolloids,61,740-746(“在中性pH下热聚集和凝胶大豆球蛋白”,2016,《食物亲水胶体》,61,740-746)]公开了在中性pH、介于50和90℃之间的温度范围、介于5和9重量%之间的蛋白质浓度范围条件下,大豆蛋白质分离物在加热之后形成分形聚集体。在N.Chen的另一论文中,结果表明,在不加热的情况下,在pH介于5.8和7.0之间、浓度介于0.1至10重量%之间,形成分形尺寸为1.8的大豆球蛋白聚集体。[N.Chen etal.Structure of self-assembled native soy globulin in aqueous solution as afunction of the concentration and the pH.2016,Food Hydrocolloids,56,417-424(N.Chen等人,“水溶液中随浓度和pH变化而自行组成的天然大豆球蛋白的结构”,2016,《食物亲水胶体》,56,417-424)]
J.M.Franco等人[Influence of pH and protein thermal treatment on therheology of pea protein-stabilized oil-in-water emulsions.2000,JAOCS,77,9,975-984(“pH和蛋白质热处理对豌豆蛋白质稳定型水包油型乳剂的流变性的影响”,2000,《美国油脂化学协会杂志》,77,9,975-984)]公开了在高于70℃的温度加热最长60分钟之后,用6重量%豌豆蛋白质进行稳定化的浓缩型65重量%葵花乳剂表现出粘度增加,并且公开了最高粘度增值是在豌豆蛋白质pH接近等电位点时(即,pH 5.3)获得。
现有技术的教导内容表明,虽然可以用大豆蛋白质和豌豆蛋白质来获得粘度增加,但并未公开其它植物蛋白质的粘度增加。
因此,存在一种需求,使包含植物蛋白质的食物和饮料产品表现出常量营养素的营养平衡,同时提供很好的味道和质地。
发明目的
因此,本发明的目的是提供基于植物蛋白质的具有改善的质地和口感的食物或饮料产品。本发明的另一目的是改善产品的货架期。
发明内容
本发明提供了改善过程,该改善过程在存在热处理期间或之后进行特定剪切处理的情况下,通过具体的热处理和pH调节,来使用基于植物蛋白质的附聚物。
在第一方面,本发明涉及生产基于植物的水包油型乳剂的方法,该方法包括以下步骤
提供不含乳品蛋白质的成分组合物,所述组合物包含
1.5至5重量%、优选2至5重量%的蛋白质,其中蛋白质仅由植物蛋白质组成,
0.5至10.5重量%、优选1.5至7.5重量%的油,并且pH为5.3-6.7、优选5.6-6.6,
任选地添加二价阳离子,以在成分组合物中提供浓度为1-5mM的游离二价阳离子,
任选地添加单价阳离子,以在成分组合物中提供浓度为1-20mM的游离单价阳离子
以及将成分组合物均质化,随后热处理至80℃-100℃的温度达0.5-15分钟的一段时间,或超高温(UHT)热处理高于135℃达3至30秒,以形成包含植物蛋白质和油的附聚蛋白质,以及
在热处理期间或之后,剪切该组合物以减小附聚蛋白质的尺寸,
附聚物的尺寸为D(4,3)平均直径5至50微米,如在剪切之后通过激光衍射所测量的。
已令人惊奇地发现附加的剪切对植物蛋白质附聚物的影响,即其尺寸可减小,同时保持有益的粘度。虽然众所周知,胶凝效应在食物生产中可能不符期望,但已发现,与剪切结合进行热处理,在无损于产品中对产品质地至关重要的粘度和柔滑属性的情况下,实现这一点是可能的。这确实令人惊讶,因为已发现剪切乳品蛋白质附聚物会显著减小产品的粘度。此外,已发现,根据本发明的方法可防止产品在货架期期间出现不稳定(沉积),并且避免在食用时产生产品的沙质感。
本发明使用基于植物蛋白质的聚集体,该聚集体在热处理时生成,以便提供最佳感官特性,同时使产品中的总脂肪含量减少。此外,所述发明实现了在不使用附加的稳定剂或亲水胶体的情况下,配制非乳品质构化产品。
在第二方面,本发明涉及通过上文所述方法而获得的基于植物和油的水包油型乳剂。
在再一方面,本发明涉及食物或饮料产品所用的水包油型乳剂的用途。具体地讲,用于生产即饮型(RTD)饮料、烹饪酱汁、咖啡混合物、茶奶精(tea creamer)、冰淇淋或可可麦芽饮料的用途。
附图说明
图1示出了在加热(80℃,15分钟)、以及于pH 7.0、5.6、5.5和5.4处进行剪切之后的质构化的基于高油酸葵花的乳剂的颗粒尺寸分布,这些乳剂通过总蛋白质含量为2重量%的商购大豆蛋白质分离物进行稳定化。
图2示出了在80℃进行15分钟的热处理、以及于pH 7.0、5.6、5.5和5.4处进行剪切之后的2重量%大豆蛋白质分离物质构化的高油酸葵花乳剂在20℃的流动曲线。
图3示出了在存在0.95重量%的NaCl和0.1重量%的CaCl2的情况下,在95℃进行90秒的热处理、以及于pH 6.0处进行剪切之后,用3重量%的蛋白质进行稳定化的2.5重量%高油酸葵花乳剂的共焦扫描激光显微图。(A)马铃薯蛋白质乳剂;(B)大豆蛋白质乳剂;(C)豌豆蛋白质乳剂。刻度条为20微米。
图4示出了在存在试验规模的0.25重量%的NaCl和0.1重量%的CaCl2的情况下,在pH 6.2下进行加热(95℃,90秒)以及以5,500rpm进行剪切之后,质构化5的重量%基于高油酸葵花的乳剂的颗粒尺寸分布,该乳剂通过总蛋白质含量为3重量%的商购马铃薯蛋白质分离物进行稳定化。(A)热处理和剪切之后;(B)麦芽糖糊精添加和巴氏灭菌之后。
图5示出了基于植物蛋白质的乳剂的不稳定指数(A、B和C分别代表实施例4、5和6)。
图6表示基于植物蛋白质的乳剂的颗粒尺寸分布(A、B和C分别代表实施例4、5和6)。
图7示出了具有豌豆蛋白质和稻蛋白质的基于植物的RTD饮料的不稳定指数(D和E分别表示实施例7和8)。
图8示出了具有豌豆蛋白质和稻蛋白质的可可和麦芽基于植物的RTD饮料的标准化质感/口感评分(F和G分别表示实施例9和10)。
图9示出了具有豌豆蛋白质和稻蛋白质的基于杏仁的RTD饮料在4℃6个月之后的不稳定指数(H和I分别表示实施例11和12)。
图10示出了具有豌豆蛋白质和稻蛋白质的基于杏仁的RTD饮料在4℃6个月之后的标准化质感/口感评分(H和I分别表示实施例11和12)。
具体实施方式
在对基于植物蛋白质的水包油型乳剂进行pH对蛋白质附聚和粘度增加的影响的实验时,令人惊讶地发现,存在一种会引发最佳蛋白质附聚而形成的聚集体在加热后不会发生沉淀或胶凝的pH临界范围。当超过此最佳pH时,该体系表现出具有沉淀的过度附聚或者附聚体尺寸减小。
不受理论的约束,pH变化很可能导致吸附在蛋白质表面的质子与酸所提供的用于调节pH的质子之间发生交换。该现象导致分散体的pH降低,从而减小蛋白质之间的静电排斥。在这些条件下,随后对基于植物蛋白质的乳剂进行热处理将导致蛋白质的受控式聚集,这表明,会对成品的质地和感官特性产生积极影响。
本发明的主要优点是:其允许使低脂基于植物蛋白质的体系质构化,并且能够减少额外亲水胶体的使用。
在本发明的上下文中,用根据发明的方法形成的以及存在于本发明产品之中的附聚物的尺寸为D(4,3)或Dv50平均直径5至50微米。附聚物颗粒尺寸分布(PSD)使用Mastersizer 3000(英国马尔文仪器公司(Malvem Intruments,UK))或等效测量系统进行测量。对于测量,样品可例如被分散在Hydro SM测量池中,直至获得9%-10%的遮蔽率,然后在Mastersizer中进行分析。
此外,在本发明的上下文中,游离二价阳离子可通过选择性电极测量。例如,游离(离子)钙浓度由Mettler Toledo钙选择性电极perfectionTM DX系列半电池测定,其中BNC连接器P/N 51344703连接到692pH/离子计(瑞士万通公司(Metrohm Switzerland))。
在本发明的上下文中,除非另外指明,否则组分的%是指基于组合物重量的重量%,即重量/重量%。
在本发明的一个优选的实施方案中,附聚物为D(4,3)或Dv50平均直径1-50微米,优选5-50微米。这为产品提供了理想的口感,而没有附聚物所提供的沙质感(grittiness)。
在本发明的上下文中,植物蛋白质可选自豆蛋白质、块茎蛋白质、油料种子蛋白质、谷物蛋白质、或绿叶蛋白质或其组合。
在本发明的一个优选的实施方案中,植物蛋白质选自豌豆蛋白质、大豆蛋白质、马铃薯蛋白质、菜籽蛋白质、或从绿叶中提取的RuBisco蛋白质、或其组合。
当蛋白质为谷物时,其可优选为稻、糙米、米糠、玉米、小麦、燕麦、或其组合。
当蛋白质为豆时,蛋白质选自黄豌豆(yellow pea)、绿豌豆(green pea)、蚕豆(faba bean)、大豆(soybean)、羽扇豆(lupin)、兵豆(lentil)、或其组合。
有利的是,豆蛋白质用选自以下的技术处理:使用等电沉淀提取、酶促过程例如经由α淀粉酶的淀粉水解、空气分级、或其组合。
另选地,植物蛋白质为糊或粉末形式的可食用坚果。优选的可食用坚果包括榛子、胡桃、杏仁、腰果、花生、栗子、开心果、夏威夷果、美洲山核桃、及其组合。
根据本发明的方法,油可以是选自以下的植物油:椰子油、高油酸菜籽油、高油酸大豆油、高油酸葵花油、高油酸藏红花油、或其组合。
成分组合物的pH可有利地通过添加酸进行调节,该酸选自:植物乳酸、葡萄糖酸-δ-内酯、磷酸、抗坏血酸、乙酸、柠檬酸、苹果酸、盐酸、或其组合。
根据本发明的方法,使成分组合物经受高压均质化,从而提供高剪切或高剪切混合处理。已惊奇地发现,如果根据本发明的方法所形成的附聚物经受过高剪切,该附聚物不会受到破坏。剪切在成分组合物热处理期间或之后进行。
也优选的是,所述剪切进行至成分组合物在10s-1和20℃的粘度为1-900mPa.s、优选2-100mPa.s,以便在食用后仍然可进行泵送与流动。
在本发明方法的一个优选的实施方案中,附聚物的剪切通过转子/定子剪切进行,优选至少以10.000rpm运行至少1分钟。更优选对于100ml的体积,转子/定子剪切以至少10.000rpm运行至少1分钟。
在本发明方法的另一优选的实施方案中,附聚物的剪切通过高压均化器进行,优选在120-320巴、更优选200至320巴的压力下进行。
在根据本发明的方法中将二价阳离子添加到成分混合物之中时,优选的是,二价阳离子选自Ca阳离子或Mg阳离子或其组合。这些二价阳离子是食品级的,并且不促进容易的油或脂肪氧化。
在本发明的优选的实施方案中,二价阳离子是钙阳离子。
有利地,添加二价阳离子直至游离二价阳离子浓度为3.5-5.0mM。
此外,优选的是,二价阳离子以无机盐的形式添加。优选,无机盐是选自氯化钙、氢氧化钙、碳酸钙、柠檬酸钙、磷酸钙、硬脂酸苹果酸、甘油磷酸钙、乳酸钙和葡萄糖酸钙的钙盐。在本发明的一个特定优选的实施方案中,钙盐是氯化钙或乳酸钙。
植物蛋白质优选选自粉末状植物蛋白质浓缩物或分离物。
本发明也涉及通过上文所述方法所获得的非乳品浓缩物。
在本发明的一个特定优选的实施方案中,通过冷冻干燥、喷雾干燥或辊式干燥将浓缩物干燥成粉末。
令人惊奇地发现,二价阳离子的添加和本发明的工艺条件形成酪蛋白胶束附聚物,导致增加胶体颗粒尺寸、水结合和总体粘度。令人惊奇的是,干燥该组合物之后结构和功能得以保持。观察到,当前用于标准乳粉末制造的高压喷雾干燥条件导致高剪切效应,因而在喷雾干燥过程期间破坏了蛋白质的受控式附聚,由此破坏了功能性。
已知喷雾干燥有几种类型的雾化,例如离心轮、液压(高)压力喷嘴,气动(双相喷嘴)和声波雾化。术语“低压干燥系统”是指保护植物蛋白质附聚物结构的离心轮或气动雾化系统。已经观察到,例如液压(高)压力喷嘴雾化的高压雾化器导致剪切效应过高,由此破坏了植物蛋白质附聚物,并且由此破坏其独特的功能性。这种高压雾化器可用于制造常规的乳粉末;然而,这种高压系统不适合于生产本发明的样品。然而,已经发现,使用低压干燥系统喷雾干燥保持产品的功能性。低压喷嘴可在低于100巴、更优选低于50巴、优选低于20巴下操作。
根据本发明的产品可以是基于非乳品的产品,例如,冰淇淋或冷冻甜食、非乳品浓缩物或甜点、酱汁等。产品形式包括冷冻、室温、液体和粉末。
在一个优选的实施方案中,根据本发明的产品包含糖,该糖包括蔗糖、葡萄糖、果糖、和/或在奶精组合物的0-15重量/重量%范围内的组合。该产品也还包含按产品重量/重量%计,约0.0003%至约10%的量的天然甜味剂。根据本发明的优选的产品是具有上文所述糖含量的基于植物的即饮型饮料。
实施例
以下实施例以举例而非限制的方式说明本发明的各个实施方案。
实施例1:测定最佳pH,用于获得通过2重量%蛋白质进行稳定化的植物蛋白质构 化的2.5至10重量%高油酸葵花油乳剂。
材料和方法
使用大豆蛋白质和豌豆蛋白质的两种商购分离物。大豆蛋白质分离物是来自ADM公司(美国伊利诺伊州迪凯特(Decatur,IL,USA))的Profam 974 IP,并且豌豆蛋白质分离物是来自法国莱斯特朗罗盖特公司(Roquette Frères,Lestrem,France)的Nutralys85SF。分离物中的蛋白质含量通过Kjeldahl方法(Nx6.25)测定,并且对于大豆为90%(湿粉),并且对于豌豆为78%(湿粉末)。
另外,大豆和豌豆的分离球蛋白馏分是从脱脂粉中提取出来之后所生产的。
脱脂大豆的预处理
脱脂大豆粉7B IP(按湿基计,51%蛋白质)从ADM公司(美国伊利诺伊州迪凯特(Decatur,IL,USA))获得。使用蒸馏水(Milli-Q质量级)在90分钟期间处理粉(轻轻搅拌),并且将pH调节至7.5。粉∶水比率为1∶15(即,900g水兑60g粉)。为了从液体提取物中分离出残余的粉,在30分钟期间,以9000xg进行离心(20℃)。收集不溶性馏分(残余粉)+上清液(蛋白质提取物)。将亚硫酸氢钠(最终浓度为0.98g.L-1)添加到上清液(蛋白质提取物)中。随后,使用HCl 2.0N将pH值调节至6.4。定期控制pH并在需要时进行调节,并且将溶液在4℃静置一夜。然后将溶液(pH 6.4)在4℃,以6500xg离心20分钟。如下分离并处理两种馏分。沉淀物主要由球蛋白(大豆的11S球蛋白馏分)组成。将其重新悬浮于蒸馏水(Milli-Q质量级)中,并且将pH值调节至7.5。然后将该沉淀物馏分冷冻干燥。上清液包含球蛋白蛋白质混合物,具有残余的11S球蛋白和伴大豆球蛋白(7S球蛋白馏分)。将固体NaCl以0.25摩尔.L-1的最终含量添加到该上清液之中,并且在1小时期间将pH设定为5.0(HCl 2N)。将上清液溶液(和添加的NaCl一起)在4℃,以6500xg离心20分钟。再次,将沉淀物重新悬浮在蒸馏水(Milli-Q质量级)中,并且在冷冻干燥之前将pH调节至7.5。此馏分,实际上不用于功能特性测试,是11S和7S馏分的混合物。再将上清液用冷(4℃)蒸馏水(Milli-Q质量级)稀释2倍(体积),并且在至少10分钟期间将pH设定为4.8。然后,将上清液馏分(pH 4.8,样品4b)在4℃,再次以6500xg离心20分钟。将沉淀物用蒸馏水(Milli-Q质量级)清洗一次,然后将其重新悬浮在水中,并且将pH调节至7.5。冷冻干燥的样品包含7S球蛋白馏分。将包含白蛋白和7S球蛋白馏分的上清液设定为pH 7.5,然后冷冻干燥。通过Kjeldahl分析来分析两种11S和7S馏分的蛋白质含量,并且为>90%(湿基)。
豌豆的预处理
对于豌豆蛋白质提取,豌豆粉(按湿基计,23%蛋白质)从法国莱斯特朗罗盖特公司(Roquette Frères,Lestrem,France)获得。用温和磁力搅拌,在1小时期间,从粉中提取出蛋白质。粉和提取溶剂(在pH 7.2,Na2HPO4 0.1M+K2SO45%(w/v))之间的比率为1∶10。对同一粉连续提取三次,并且将三批批料合并在一起(600mL兑20g处理过的粉)。然后在20分钟(20℃)期间,通过9000xg离心,使粉与提取溶液分离。将不溶性馏分(残余粉)冷冻干燥。将上清液馏分(包含球蛋白和白蛋白的蛋白质馏分)汇集起来并用MilliQ水进行透析。透析时间介于48和72h之间,在4℃,使用6000Da的膜透析截留分子量和1:30(提取溶液:水)的比率。当外部水溶液的电导率值稳定时,停止透析。然后在20℃,将透析溶液在9000xg悬垂下离心30分钟。然后冷冻干燥对应于白蛋白(2S)的可溶性馏分。将主要包含球蛋白馏分(7S和11S球蛋白)的不溶性物质冷冻干燥。所冷冻干燥的豌豆11S和7S馏分中的蛋白质含量为>90%(湿基)。
绿叶蛋白质的制备
最后,来自绿叶蛋白质的纯化提取物Rubisco按照实验室和试验规模通过甜菜叶来制备。
在实验室规模上,使用Angel Juicer(荷兰纳尔登Slowjuice(Slowjuice,Naarden,The Netherlands)),来压制不含茎秆的新鲜甜菜叶(15.2kg)。将菜汁收集到容器中,并与焦亚硫酸钠和CaCl2.2H2O混合至最终浓度分别为0.2%w/v和200mM。使用1M氢氧化钠将pH设定为6.8。在收集期间,搅拌菜汁,在冰水中冷却,并且在4℃贮存直至进一步使用。为了除去叶绿素,使用换热器(瑞典舒瑞普(SWEP,Sweden)),在2分钟内将所收集的12L菜汁加热至50℃。随后,将菜汁在50℃静置15分钟,并且使用相同的换热器在2分钟内冷却至20℃。使用Sorval Lynx超离心机(美国赛默科技(Thermo Scientific,USA))对冷却菜汁进行离心(17,000xg,45分钟,7℃),随后通过超滤法(100kDa截留分子量,再生维生素超滤膜,Hydrosart(德国赛多利斯(Sartorius,Germany))),将上清液(10.4L)浓缩至1L。将浓缩溶液用10L的0.2%w/v焦亚硫酸钠进行渗滤,以除去小分子蛋白质、多酚和无机化合物,并且随后用20L的脱矿化水进行渗滤,以除去偏亚硫酸氢盐和其它盐。将最终1L的RuBisCO蛋白质分离物(RPI)冷冻干燥,从而得到约50g的蛋白质含量>86%(湿基,Nx6.25)的Rubisco蛋白质粉末。
以试验规模采用相同的提取方法,从1500kg批量的新鲜甜菜叶开始。获得了量为750g且蛋白质含量为72%(Nx6.25)的冷冻干燥的Rubisco蛋白质粉末。
蛋白质分散体的制备
以2重量%的蛋白质浓度,制备各种植物蛋白质(商购大豆、豌豆、实验室提取的大豆7S和11S、实验室提取的豌豆7S/11S、和Rubisco实验室和试验提取的)的原料分散体。在搅拌下,将蛋白质粉末在室温下分散于MilliQ水中4小时。然后将分散体在4℃存储过夜,以允许完全水合并减少搅拌期间形成的泡沫层。
乳剂制备
O/W乳剂通过如下方式制备:将高油酸葵花油(瑞士曼诺的Oleificio Sabo公司(Oleificio Sabo,Manno,Switzerland))添加蛋白质分散体中,使得总样品的油含量范围介于2.5和10重量%之间,并且蛋白质含量恒定为2重量%。随后使用Ultra-Turrax T25基本型(瑞士艾卡公司(Switzerland))以11,000rpm/分钟在1分钟期间将该油/水体系预均质化,体积为500mL。随后用PandaPLUS HomoGenius 2000(德国基伊埃公司(/>Germany)),将预均质化的乳剂在高压下均质化,其中该均化器的第一阀调节为50巴,并且第二阀为250巴,以获得300巴的总压力。
在均质化之后,通过添加1M HCl,将pH调节至5.0-7.0范围内。进行热处理,以便使蛋白质变性并激活附聚。使用微波Discover Explorer(美国CEM公司(CEM Corporation,USA)),在磁力搅拌下,将如上所述而制备的乳剂和分散体在80℃加热15分钟。针对每项测试条件,加热包含约25g分散体/乳剂的六个CEM玻璃管(参见表1)。冷却至室温之后,拍摄加热样品的图片,以观察加热样品的宏观结构。
在热处理后,使用Ultra-Turrax T25基本型(瑞士艾卡公司(Switzerland))和较小搅棒(S25N-10G),将样品在CEM管中以11,000rpm剪切1分钟。最后,将制剂在4℃贮藏,直至对加热样品进行分析。
颗粒尺寸分布
为了评估颗粒尺寸分布,在剪切之后,使用MasterSizer 3000(英国马尔文仪器公司(Malvem InstrumentsUK))通过动态光散射来分析乳剂。将乳剂样品分散在HydroSM测量池中,直至获得9-10%的遮蔽率。分析未加热和加热样品。测量进行三次,并且报告三次重复的平均值。
流动特性
剪切之后一天,使用受控应力流变仪Physica MCR501(奥地利安东帕公司(AntonAustria))进行流动实验,其具有同心圆柱几何形状CC27-SS/S(直径=27mm,间隙=1.14mm,奥地利安东帕公司)。
在25℃的恒定温度下进行稳态流动测量,在5分钟期间对样品施加1001/s的剪切应力,之后施加四种剪切速率,一种为0.1至5001/s并且另一种为500至0.11/s,这些速率进行两次;每30秒进行15次测量。记录表观粘度作为剪切速率的函数。
对于每次测量,将等分试样(19mL)的乳剂样品倒入杯中。测量进行三次,并且报告三次重复的平均值。
结果
图1示出了基于2重量%商购大豆蛋白质分离物的质构化的2.5重量%水包油型乳剂的颗粒尺寸分布。可以看出,在pH 7.0下,颗粒尺寸在0.5微米左右,因为大豆蛋白质不发生附聚。然而,当pH降低时,检测到尺寸很大的附聚物。有趣的是,pH 5.4和5.5的体系表现出双峰尺寸分布且颗粒直径大于50微米。这导致随时间推移的沉积。在这种情况下,使乳剂质构化的最佳pH为5.6。
图2示出了质构化的乳剂的对应流动曲线。可以看出,对于已产生附聚物的pH5.4-5.6体系,粘度高于未形成附聚物的pH 7.0体系。pH为5.6时获得了最高剪切致稀效应,这表明此乳剂具有最高的质构度。
表1概述了用不同植物蛋白质源来获得具有10重量%葵花油的质构化的乳剂的最佳pH条件。有趣的是,商购大豆蛋白质分离物的最佳pH介于其两个构成馏分7S和11S的pH中间。对于豌豆,商购分离物具有与所提取的7S/11S混合物相似的最佳pH。根据提取比例,Rubisco蛋白质分离物表现出不同的最佳pH,但是该乳剂表现出的粘度在所有蛋白质源中是最高的,表明该蛋白质具有高胶凝特性。有趣的是,对于所有测试蛋白质,蛋白质附聚物尺寸D(4,3)均低于50微米,并且在最佳pH下贮藏后未发现任何不稳定迹象。
表1:在80℃加热15分钟之后以11,000rpm剪切之后,用以获得通过2重量%蛋白质 进行稳定化的质构化的10重量%乳剂的最佳pH条件。
实施例2:在存在所添加的NaCl和CaCl2的情况下,使用大豆蛋白质、豌豆蛋白质和 马铃薯蛋白质,在pH 6.6的类似加工条件下生产基于植物的附聚物。
材料和方法
马铃薯蛋白质分离物(Solanic 200)购自Solanic B.V.(荷兰芬丹(Veendam,TheNetherlands))。
大豆蛋白质制备
大豆蛋白质分离物如下使用温和等电沉淀法来生产,以使蛋白质变性最小化。此分离物由购自ADM公司(美国伊利诺伊州迪凯特(Decamr,IL,USA))的脱脂大豆蛋白质粉7B制备。10重量%的大豆蛋白质粉浆液通过如下方式在4℃制备:将25kg的大豆粉分散到225kg的脱矿化水中,倒入600L不锈钢槽中,该槽配备有叶轮,该叶轮按适中的速度进行搅棒,以便防止形成泡沫。整夜搅拌之后,使分散体降至10℃,并且发现初始pH为6.90。添加所需量的4N氢氧化钠以便将pH提高至7.5。然后使用连续运行于12,000rpm(10,000g)且流速为60L.h-1的CSC6分离器(德国厄尔德GEA Westfalia分离器股份有限公司(GEA,WestfaliaSeparator GmbH,Oelde,Germany)),将分散体在4℃进行离心。每300秒连续用水冲洗法来清洁分离器的板,并且将离心机中的反压设定为2巴。所获得的上清液表现出7.4重量%的总固体含量,并且在4℃回收到250L不锈钢搅拌槽中。然后将温度升至8℃,并且将4N盐酸添加到分散体中,以达到4.8的最终pH。将所获得的分散体按70L.h-1流速,以900rpm(6,500g)进行离心,每200秒水洗一次以防止蛋白质馏分发生过度沉淀。在4℃,将量为80kg的沉淀物回收到200L搅拌槽中。总固体为约26重量%。最后,通过添加80kg脱矿化水,将大豆蛋白质分散体稀释至13重量%固体,并且通过添加4N NaOH,使pH回升至7.0。然后将中和的蛋白质分散体转移到2L密封铝袋中,并且在-50℃冷冻。然后打开冷冻袋,并且使用TelstarLyoBeta35型冻干机(瑞士Marin-Epagnier市瑞士真空技术公司(Swiss VacuumTechnologies SA,Marin-Epagnier,Switzerland))进行冷冻干燥。测定冷冻干燥的粉末中的蛋白质含量为85.4%(g/100g湿粉末;Kjeldhal,Nx6.25)。对冷冻干燥的蛋白质分离物的SDS-PAGE分析表明,该产品主要由大豆中的7S和11S馏分构成。
豌豆蛋白质制备
对于制备豌豆蛋白质分离物,重复与上文相同的工序,不同的是初始10重量%浆液通过将50kg豌豆粉分散到450kg脱矿化水中来制备。在pH 7.5和4.8下进行离心之后,沉淀物的总量为57kg,其中总固体为15重量%。然后如上文所述进行冷冻干燥,并且冷冻干燥的粉末中的蛋白质含量为84.8%(g/100g湿粉末;Kjeldhal,Nx6.25)。
根据AOAC(2005),通过Kjeldahl法来测定蛋白质粉末的总氮。使用6.25的氮-蛋白质转化因子来计算基于植物的蛋白质粉末的总蛋白质含量,并且将因子6.38用于乳清蛋白质粉末。
蛋白质分散体
最初通过如下方式来制备蛋白质原液(1200g):在室温下缓慢搅拌下,将蛋白质粉分散到MilliQ水(5重量%蛋白质)中2-3小时。对于所测试的每种蛋白质,制备两份蛋白质原液,即一种用于含盐样品,以及一种用于无盐样品。然后将每种原液分成每份300g的三份子溶液。对于含盐样品,将0.95重量%的NaCl(丹麦(Denmark))和0.10重量%的CaCl2(CaCl2,2H2O,美国西格玛奥德里奇公司(Sigma-Aldrich,USA))添加到每份子溶液中,而无盐样品中不添加任何盐。根据需要,使用1N HCl和/或NaOH,将子溶液的pH调节至6.6。
然后以2.5重量%将高油酸葵花油添加到相应的蛋白质分散体中。最后,将MilliQ水添加到每种分散体中,直至针对500g的最终体积而达到3重量%的蛋白质浓度。
乳剂制备
在塑料烧杯中,以速度11000rpm,将上文制备的蛋白质分散体用Ultra Turrax T-25基本型(瑞士艾卡公司(瑞士艾卡公司(Switzerland))进行1分钟预均质化。将预均质化的混合物使用PandaPLUSHomoGenius 2000(/>德国(Germany))进行均质化,其中第一阶段压力和第二阶段压力分别为50巴和250巴。这些制剂两次经过均化器以便确保整个样品的均质化,然后收集在玻璃烧瓶中。此步骤之后,根据需要,使用1N HCl和/或NaOH,将均质化样品的pH重新调节至6.6,并且在冷却之后,拍摄均质化的基于蛋白质的分散体和乳剂的图片。然后对一部分这些均质化的基于蛋白质的分散体和乳剂进行热处理。
热处理
进行热处理,以便使蛋白质变性并激活聚集。使用微波Discover Explorer(美国CEM公司(CEM Corporation,USA)),在磁力搅拌下,将如上文所述而制备的乳剂和分散体在95℃加热90秒。针对每项测试条件,加热包含约25g分散体/乳剂的六个CEM玻璃管(参见表1)。冷却至室温之后,拍摄加热样品的图片,以观察加热样品的宏观结构。
在热处理后,使用Ultra-Turrax T25基本型(瑞士艾卡公司(Switzerland))和较小搅棒(S25N-10G),将样品在CEM管中以11,000rpm剪切1分钟。最后,将制剂在4℃贮藏,直至对加热样品进行分析。
颗粒尺寸分布(PSD)。
这些制剂通过SLS,使用MasterSizer 3000(英国马尔文仪器公司(MalvemInstrumentsUK))进行分析。使用米氏理论处理结果,该理论假定所测量的颗粒为完美球体。将这些样品进行混合并分散到Hydro SM测量池中,直至获得10%的遮蔽度。在分析期间,使用葵花油的颗粒折射率(1.4694)、以及水的分散剂折射率(1.33)。
通过高效液相色谱法(HPLC)来测定附聚蛋白质的量。
为了测定加热样品原液中附聚蛋白质的量,在第D2天,使用离心机5418(Vaudaux-Eppendorf/>瑞士),将这些制剂在室温下以16,000g离心20分钟。小心地取出可溶性部分,并且在-20℃冷冻,以通过反相高效液相色谱法(RP HPLC)进行分析。
使用两个HPLC系统进行此分析。HPLC系统(Agilent Technologies 1200系列)之一用于乳清蛋白质分析,并且由四元液相泵(G1322A)、柱温控制器(G1316B)、自带热调节模块(G1330B)的自动采样器(G1329A)和二极管阵列检测器(G1315D)组成。用于基于植物的蛋白质的另一HPLC系统(Agilent Technologies 1100-1200系列)由四元液相泵(G1311A)、柱温控制器(G1316A)、自带热调节模块(G1330B)的自动采样器(G1329A)和二极管阵列检测器(G1315B)组成。该设备由针对LC 3D系统的ChemStation软件进行控制。
在反相分析柱Jupiter 3μm C18150x2.00mm(美国菲罗门公司(Phenomenex,USA))上进行分离。使用配备有Widepore C18 4x2.0mm ID柱套(美国菲罗门公司(Phenomenex,USA))的保护柱套系统SecurityGuard(美国菲罗门公司(Phenomenex,USA))。
使样品在4℃被除霜整夜,然后被置于25℃水浴中,再被处理和均质化。将200μL样品与800μL缓冲液(盐酸胍7.5M;柠檬酸三钠6.25mM;DTT 23mM)在1.5mL的微型管中进行混合。然后通过涡旋使混合物均质化,并在/>Thermomixer Compact(Vaudaux-Eppendorf/>瑞士)中,于60℃,以650rpm温育10分钟。
在温育之后,将样品均质化,并使用离心机5418(Vaudaux-Eppendorf瑞士),在室温,以16,000g离心10分钟。用移液器吸取50μL上清液,引入UPLC小瓶中,然后与150μL水混合。
对两种溶剂的混合物进行梯度洗脱。溶剂A由水中的0.1%TFA组成,溶剂B为乙腈/水(90/10)(v/v)的0.1%TFA溶液。分离按以下线性梯度进行:在21分钟内,从2%B至40%B(1.8%B.min-1);在45分钟内,从40%B至60%B(0.44%B.min-1);以及在2分钟内,从60%B至80%B(10%B.min-1)。然后按80%B,在2分钟期间进行等度洗脱。最后,在5分钟内,梯度线性返回至起始条件,然后在初始条件下将柱重新平衡10分钟。
流速为0.25mL/分钟,柱温稳定在40±0.8℃,并且自动采样机保持在8℃。采集实现于:λ=214nm,分辨率4nm,峰宽度>0.10分钟(2.0秒响应时间)(2.5Hz)。将100μL注射到植物蛋白质样品中,并且将50μL注射到乳清蛋白质样品中。抽吸速度和注射速度稳定在100μL/分钟。将抽吸位置设定为0.4mm。
每个色谱图都是手动整合的。由于并非所有物种都存在于已知的植物蛋白质分离物中,因此考虑了所有的峰。用精确质量和注入体积对曲线下面积(AUC)进行归一化。将重复值取平均值,并且通过两个点来计算标准偏差。
通过共焦光扫描显微镜法(CLSM)的形态研究
第1天,使用CLSM来研究附聚颗粒的形态。将加热样品用染料进行标记。加热样品的微观结构分析使用LSM 710共焦激光扫描显微镜进行,该显微镜用Airyscan检测器(德国上科亨卡尔蔡司(Carl Zeiss,Oberkochen,Germany))进行升级。
通过将乙醇中的10μL的2.5%(w/v)尼罗红(美国密苏里州圣路易斯的西格玛奥德里奇公司((Sigma-Aldrich,Saint Louis,Missouri,USA))添加到1mL的分散体/乳剂中,对脂质进行荧光标记。尼罗红是用于通过荧光显微法(Greenspan,Mayer,&Fowler,1985)来检测细胞内脂滴的优异的染料,它具有高度疏水性和荧光性。脂质成像在561nm的激发波长、以及570-620nm的发射波长(带通滤波器)下进行。
通过向1mL分散体/乳剂中添加10μL 1%(w/v)固绿FCF(美国密苏里州圣路易斯的西格玛奥德里奇公司((Sigma-Aldrich,Saint Louis,Missouri,USA)),对蛋白质进行荧光标记。固绿是有机染料,静电吸引蛋白质上的带电基团。它可以通过静电相互作用而非共价结合到所关注生物聚合物上。蛋白质成像在633nm的激发波长、以及645nm的发射波长(长通滤波器)进行。
将萤光标记样品(约300μL)置于1mm深的塑料室内,该塑料室由载玻片盖玻片进行闭合以防止压缩和干燥伪影。使用Zen 2.1软件(德国上科亨卡尔蔡司(Carl Zeiss,Oberkochen,Germany))进行图像采集和处理。
流动特性
使用受控式应力流变仪Physica MCR501(奥地利安东帕公司(AntonAustria)),对热处理制剂中的D2进行流量曲线测量。将样品的等分试样(25mL)倒入杯中,并用同心槽纹滚筒几何结构CC27-T200-SS/S(直径=28.920mm,间隙=1.0846mm,由奥地利安东帕公司生产)和Peltier C-PTD200-SN81217328进行分析。
稳态流量测量在25℃进行。首先以100s-1的剪切速率对样品进行超过5分钟的预剪切,随后进行两个剪切步骤,一个步骤的剪切速率从0.1至100s-1,而另一步骤从100至0.1s-1。对每个步骤进行一系列15次测量,每次测量之间的延迟为60秒。使用Rheoplus软件(奥地利安东帕公司(AntonAustria)),将表观粘度记录为剪切速率的函数。进行两次测量,并且报告两次重复测量的平均值。为了在不同的制剂间进行直接比较,记录13.9s-1的恒定剪切速率的表观粘度。此剪切速率接近在口腔中发生的剪切速率。
结果
从表2中可以看出,3种蛋白质源所用的条件导致>65%的高附聚收率。然而,对于大豆和马铃薯,所形成的颗粒太大,导致贮藏后发生沉淀。用豌豆蛋白质获得了唯一的稳定体系,其中质构化的乳剂的粒径为40微米。附聚颗粒的尺寸和形态可见于图3,该图展示了附聚物在加热和剪切之后的CSLM图片。对于马铃薯和大豆(图3A和图3B),获得大颗粒,同时观察到,基于豌豆蛋白质的体系的颗粒更小且更具区别性(individualized)(图3C)。
表2:在存在0.95重量%的NaCl和0.1重量%的CaCl2的情况下,在pH 6.6、95℃加
热90秒之后以11,000rpm进行剪切之后,通过3重量%蛋白质进行稳定化的质构化的2.5重
量%乳剂的附聚蛋白质、尺寸、粘度。
这些结果证实了实施例1的调查结果,从而表明,在保持可接受的颗粒尺寸的同时使乳剂质构化的pH条件应适应于蛋白质源。
实施例3:基于在试验工厂附聚的马铃薯蛋白质的液体和粉末质构化的食物乳剂
的生产
已经以试验规模生产了实施例2中包含马铃薯蛋白质的体系,以测试本发明对工业条件的敏感性。然而,为了满足马铃薯蛋白质分离物的最佳pH条件,将pH设定为6.2,NaCl设定为0.25重量%,并且CaCl2设定为0.1重量%。
所用的马铃薯蛋白质分离物类似于实施例2,即200,购自/>(荷兰)。
马铃薯样品的制备
在脱矿化水中制备蛋白质含量为3重量%的马铃薯蛋白质分散体。80kg的马铃薯蛋白质分离物批料通过如下方式来制备:在机械搅拌30分钟下,将2.9kg的蛋白质粉末分散于20℃不锈钢槽里的68.9kg脱矿化水中。然后添加量为0.210kg的NaCl和0.09kg的CaCl2,2H2O,并且再持续搅拌30分钟。然后通过添加52g的1M NaOH,将分散体的pH调节至6.2。往该分散体中,使用速度设定为50%的Ystral X50/10混合器,在强力机械搅拌下,添加4.4kg的高油酸葵花油。10分钟之后,将此预乳剂以1301.h-1进行泵送,并且使用APV HTST巴氏灭菌管线在250/50巴下进行均质化。然后使用相同的APV HTST,以流速1001.h-1,对所获得的乳剂进行热处理,从而在板式换热器中在65℃进行预热,然后通过管壳式换热器中的蒸汽喷射,在95℃保持90秒。然后将经热处理的乳剂冷却至10℃,同时使用运行于5,500rpm的IKAUltrevrax持续进行剪切。为了将所获得的质构化的蛋白质乳剂喷雾干燥,在搅拌下,将麦芽糖糊精(DE21,法国莱斯特朗罗盖特公司(Roquette Frères,Lestrem,France))粉末添加到该乳剂中,使总固体为25重量%。然后在使用运行流速为1.5L.h-1(80m3.h-1气流160℃进85℃出)的NIRO MINOR喷雾干燥器进行喷雾干燥之前,使用运行于45L.h-1的OMVE UHTHTST管线,将组合物在85℃热处理15秒。将最终的质构化的马铃薯蛋白质乳剂粉末贮藏在铝袋中。
颗粒尺寸分布
如实施例1中所述的那样测定样品的颗粒尺寸分布。已经报告了不同样品的D(4,3)平均直径。
流动特性
样品的流动曲线已如实施例1中所述的那样进行测定。已经报告了样品在13s-1处的剪切粘度。
结果
图4A示出了经热处理的质构化的马铃薯蛋白质乳剂的颗粒尺寸分布。D(4,3)经发现为36.8微米,并且剪切速率为13s-1时,流动粘度为62.3mPa.s。在添加麦芽糖糊精并且巴氏灭菌之后,组合物的颗粒尺寸分布在图4B中示出。可以看出,分布保持单分散性,其中D(4,3)为25.8微米。在室温下轻轻搅拌下,用MilliQ水将乳剂粉末复原成13重量%。对应的D(4,3)为49微米,并且流动粘度为2.7mPa.s。在不存在稳定性亲水胶体的情况下,所复原的粉末抗沉积与膏化而保持稳定,并且在经内部专门小组进行非正式品尝之后,被认为是顺滑且柔滑的产品。
实施例4:基于植物蛋白质的乳剂的生产
在高速搅拌下,将2.5kg的量的豌豆蛋白质分离物(Nutralys 85SF,法国莱斯特朗罗盖特公司(Roquette Frères,Lestrem,France))添加到95kg水(约8℃)中。接着,并且在连续高速搅拌下混合5分钟之后,在高速搅拌下持续5分钟将2.5kg棕榈油精添加到罐中。将基于植物蛋白质的乳剂在200/50巴均质化,使用乳酸80%在pH 6.4酸化,预热,在138℃UHT处理10秒,然后冷却。将基于植物蛋白质的乳剂无菌地装入瓶中并贮存于4℃。
基于植物蛋白质的乳剂的物理化学稳定性在贮藏期间没有表现出相分离(膏化、脱油、油花等)或胶凝,并且随着时间的推移表现出优异的稳定性。不稳定指数示于图5A中,并且颗粒尺寸分布示于图6A中。
实施例5
如实施例4那样制备基于植物蛋白质的乳剂,但使用乳酸80%在pH 5.8下进行酸化。基于植物蛋白质的乳剂的物理化学稳定性在贮藏期间表现出相分离(膏化、脱油、油花等)、胶凝(蛋白质附聚),并且随着时间的推移表现出很差的稳定性。不稳定指数示于图5B中,并且颗粒尺寸分布示于图6B中。
实施例6
如实施例4那样制备基于植物蛋白质的乳剂,但不添加酸(pH 7.4)。基于植物蛋白质的乳剂的物理化学稳定性在贮藏期间表现出相分离(膏化、脱油、油花等)、胶凝(蛋白质附聚),并且随着时间的推移表现出很差的稳定性。不稳定指数示于图6C中,并且颗粒尺寸分布示于图6C中。
这些实施例示出了生产质构化的豌豆乳剂的最佳pH为6.4,并且在此pH以下或以上,获得了不稳定的产物。
实施例7
如下生产基于植物蛋白质的RTD饮料。糖、高酰基结冷胶、植物蛋白质蛋白质的干混物通过如下方式来生产:将5.6kg蔗糖与0.1kg的高酰基结冷胶、通过黄豌豆粉的等电沉淀而生产的1.14kg黄豌豆蛋白质和0.4kg糙米蛋白质混合在一起。在高速搅拌下,将干混物添加到75kg热水(约75℃)中。
接着,并且在连续高速搅拌下混合5分钟之后,在高速搅拌下持续5分钟将1.3kg棕榈油精添加到罐中。添加另外的水以将总量调节至100kg。
将基于植物蛋白质的RTD饮料在200/50均质化,使用乳酸80%在pH 6.4酸化,预热,在138℃UHT处理10秒,然后冷却。将基于植物蛋白质的RTD饮料无菌地装入瓶中并贮存于4℃。
由经过培训的专门小组成员判断基于植物蛋白质的RTD饮料的物理化学稳定性和感官性。基于植物蛋白质的RTD饮料在贮藏期间没有表现出相分离(膏化、脱油、油花等)或胶凝,并且随着时间的推移表现出优异的稳定性。
令人惊讶地发现,基于植物蛋白质的RTD饮料具有良好的口感、顺滑的质地和良好的风味。在4℃贮藏3个月之后的不稳定指数示于图7D中。
实施例8
如实施例7那样制备基于植物蛋白质的RTD饮料,但不添加酸(pH 7.4)。基于植物蛋白质的乳剂的物理化学稳定性表现出相分离(膏化、脱油、油花等),并且随着时间的推移表现出很差的稳定性。感官评估显示出很差的质感/口感。在4℃贮藏3个月之后的不稳定指数示于图7E中。
实施例9:可可和麦芽基于植物蛋白质的RTD的生产
糖、高酰基结冷胶、植物蛋白质蛋白质和风味剂的干混物通过如下方式来生产:将3.6kg蔗糖与0.1kg的高酰基结冷胶、通过黄豌豆粉的等电沉淀而生产的2.6kg黄豌豆蛋白质和0.87kg糙米蛋白质混合在一起。在高速搅拌下,将干混物添加到65kg热水(约75℃)中。
随后,并且在连续高速搅拌下混合5分钟之后,在高速搅拌下将1.3kg棕榈油精添加到罐中。
再随后,并且在连续高搅拌下混合5分钟之后,在高速搅拌下持续用5分钟将20.0kg的可可和麦芽浆液添加到罐中。添加另外的水以将总量调节至100kg。
将可可和麦芽基于植物蛋白质的RTD饮料在200/50均质化,使用乳酸80%在pH6.4酸化,预热,在138℃UHT处理10秒,然后冷却。将可可和麦芽基于植物蛋白质的RTD饮料无菌地装入瓶中并贮存于4℃。
由经过培训的专门小组成员判断可可和麦芽基于植物蛋白质的RTD饮料的物理化学稳定性和感官性。可可和麦芽基于植物蛋白质的RTD饮料在贮藏期间没有表现出相分离(膏化、脱油、油花等)或胶凝,并且随着时间的推移表现出优异的稳定性。
令人惊讶地发现,可可和麦芽基于植物蛋白质的RTD饮料具有良好的口感、顺滑的质地和良好的风味。标准化质感/口感评分示于图8F中。
实施例10
如实施例9那样制备可可和麦芽基于植物蛋白质的RTD饮料,但不添加酸(pH7.4)。基于植物蛋白质的乳剂的物理化学稳定性表现出相分离(膏化、脱油、油花等),并且随着时间的推移表现出很差的稳定性。感官评估显示出很差的质感/口感。标准化质感/口感评分示于图8G中。
实施例11:基于杏仁的RTD的制备
糖、高酰基结冷胶、瓜尔胶、植物蛋白质蛋白质和风味剂的干混物通过如下方式来生产:将4.6kg蔗糖与0.09kg的高酰基结冷胶、0.13kg的瓜尔胶、通过黄豌豆粉的等电沉淀而生产的1.8kg黄豌豆蛋白质和0.58kg糙米蛋白质混合在一起。在高速搅拌下,将干混物添加到80kg水(约25℃)中。
随后,并且在连续高速搅拌下混合5分钟之后,在高速搅拌下将2.0kg杏仁酱添加到罐中。添加另外的水以将总量调节至100kg。
使用乳酸80%将混合物在pH 6.4酸化,在200/50均质化,预热,在138℃UHT处理10秒,然后冷却。将基于杏仁的RTD饮料无菌地装入瓶中并贮存于4℃。
由经过培训的专门小组成员判断基于杏仁的RTD饮料的物理化学稳定性和感官性。基于杏仁的RTD饮料在贮藏期间没有表现出相分离(膏化、脱油、油花)或胶凝,并且随着时间的推移表现出优异的稳定性。
令人惊讶地发现,基于杏仁的RTD饮料具有良好的口感顺滑的质地和良好的风味。不稳定指数示于图9H中,并且标准化质感/口感评分示于图10H中。
实施例12
如实施例11那样制备基于杏仁的RTD饮料,但不添加酸(pH 7.4)。基于植物蛋白质的乳剂的物理化学稳定性表现出相分离(膏化、脱油、油花等),并且随着时间的推移表现出很差的稳定性。不稳定指数示于图9I中,并且标准化质感/口感评分示于图10I中。
实施例13
如实施例11那样制备基于杏仁的RTD饮料,但是用通过黄豌豆粉的空气分级所提取的1.8kg黄豌豆蛋白质。基于杏仁的RTD饮料在贮藏期间没有表现出相分离(膏化、脱油、油花)或胶凝,并且随着时间的推移表现出优异的稳定性。基于杏仁的RTD饮料具有良好的口感、顺滑的质地和良好的风味。
实施例14
如实施例11那样制备基于杏仁的RTD饮料,但是用来自黄豌豆粉的黄豌豆淀粉的酶促水解所提取的1.8kg黄豌豆蛋白质。基于杏仁的RTD饮料在贮藏期间没有表现出相分离(膏化、脱油、油花)或胶凝,并且随着时间的推移表现出优异的稳定性。基于杏仁的RTD饮料具有良好的口感、顺滑的质地和良好的风味。
实施例15
如实施例11那样制备基于杏仁的RTD饮料。使用乳酸80%将混合物在pH 6.4酸化,预热,在138℃UHT处理10秒,在200/50均质化,然后冷却。将基于杏仁的RTD饮料无菌地装入瓶中并贮存于4℃。基于杏仁的RTD饮料在贮藏期间没有表现出相分离(膏化、脱油、油花)或胶凝,并且随着时间的推移表现出优异的稳定性。基于杏仁的RTD饮料具有良好的口感、顺滑的质地和良好的风味。
应当理解,对本文所述的目前优选的实施方案所作出的各种变化和修改对于本领域的技术人员将显而易见。可在不脱离本发明主题的实质和范围且不减弱其预期优点的前提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。
Claims (23)
1.生产基于植物的水包油型乳剂的方法,所述方法包括以下步骤
提供不含乳品蛋白质的成分组合物,所述组合物包含1.5至5重量%的仅由植物蛋白质组成的蛋白质和0.5至10.5重量%的油,并且所述组合物的pH为5.3-6.7,
任选地添加二价阳离子,以在所述成分组合物中提供浓度为1-5mM的游离二价阳离子,
任选地添加单价阳离子,以在所述成分组合物中提供浓度为1-20mM的游离单价阳离子
以及将所述成分组合物均质化,随后热处理至80℃-100℃的温度达0.5-15分钟的一段时间,或超高温热处理高于135℃达3至30秒,以形成包含植物蛋白质和油的附聚物,以及
在所述热处理期间或之后,剪切所述组合物以减小所述附聚物的尺寸,
所述附聚物的尺寸为D(4,3)平均直径5至50微米,在所述剪切之后通过激光衍射所测量。
2.根据权利要求1所述的方法,其中所述不含乳品蛋白质的成分组合物包含2至5重量%的仅由植物蛋白质组成的蛋白质。
3.根据权利要求1所述的方法,其中所述不含乳品蛋白质的成分组合物包含1.5至7.5重量%的油。
4.根据权利要求1所述的方法,其中所述不含乳品蛋白质的成分组合物的pH为5.6-6.6。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法,其中所述剪切进行至所述成分组合物在10s-1和20℃的粘度为1-900mPa.s。
6.根据权利要求1-4中任一项所述的方法,其中所述剪切进行至所述成分组合物在10s-1和20℃的粘度为2-100mPa.s。
7.根据权利要求1-4中任一项所述的方法,其中所述附聚物的剪切通过转子/定子剪切进行。
8.根据权利要求1-4中任一项所述的方法,其中所述附聚物的剪切通过转子/定子剪切以至少10000rpm运行至少1分钟。
9.根据权利要求1-4中任一项所述的方法,其中所述附聚物的剪切通过高压均化器进行。
10.根据权利要求1-4中任一项所述的方法,其中所述附聚物的剪切通过高压均化器在120-320巴的压力下进行。
11.根据权利要求1-4中任一项所述的方法,其中所述附聚物的剪切通过高压均化器在200-320巴的压力下进行。
12.根据权利要求1-4中任一项所述的方法,其中所述成分组合物中的植物蛋白质选自豆蛋白质、块茎蛋白质、油料种子蛋白质、谷物蛋白质、或绿叶蛋白质。
13.根据权利要求1-4中任一项所述的方法,其中添加所述二价阳离子直至所述游离二价阳离子浓度为3.5-5mM二价阳离子。
14.根据权利要求1-4中任一项所述的方法,其中所述二价阳离子选自Ca阳离子和Mg阳离子或其组合。
15.根据权利要求1-4中任一项所述的方法,其中所述成分组合物的pH已经通过添加酸进行调节,所述酸选自:植物乳酸、葡萄糖酸-δ-内酯、磷酸、抗坏血酸、乙酸、柠檬酸、苹果酸、盐酸、或其组合。
16.根据权利要求1-4中任一项所述的方法,其中所述植物蛋白质是选自黄豌豆、绿豌豆、蚕豆、大豆、羽扇豆、兵豆、或其组合的豆蛋白质。
17.根据权利要求16所述的方法,其中所述豆蛋白质用选自以下的技术处理:使用等电沉淀提取、酶促过程、空气分级、或其组合。
18.根据权利要求17所述的方法,其中所述酶促过程是经由α淀粉酶的淀粉水解。
19.根据权利要求1-4中任一项所述的方法,其中所述植物蛋白质为粉末形式的谷物。
20.根据权利要求19所述的方法,其中所述谷物包括稻、糙米、米糠、玉米、小麦、燕麦、或其组合。
21.根据权利要求1至4中任一项所述的方法,其中所述植物蛋白质为糊或粉末形式的可食用坚果。
22.基于植物的水包油型乳剂,其通过根据权利要求1-21中任一项所述的方法而获得。
23.根据权利要求22所述的基于植物的水包油型乳剂用于生产即饮型饮料、烹饪酱汁、咖啡混合物、茶奶精、冰淇淋或可可麦芽饮料的用途。
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