CN113163797A - 制备发酵的非乳制冷冻甜食的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及制备非乳制冷冻甜食的方法，该方法包括以下步骤：1)提供基于谷物的成分混合物，所述基于谷物的成分混合物包含植物糖浆并且具有20重量％至40重量％的固体，对所述基于谷物的成分混合物进行巴氏灭菌，用培养物发酵所述经巴氏灭菌的基于谷物的混合物，以及冷却所述发酵的基于谷物的成分混合物，以及2)提供基于坚果和/或种子的成分混合物，所述基于坚果和/或种子的成分混合物包含40重量％至60重量％的固体，以及3)将其与所述冷却的经发酵的基于谷物的成分混合物组合，以及冷冻，同时任选地对所述基于谷物和坚果和/或种子的组合混合物充气，以形成冷冻甜食。本发明还涉及非乳制冷冻甜食，该非乳制冷冻甜食包含3重量％至20重量％的用嗜热链球菌发酵的谷物，以及4重量％至40重量％的种子和/或坚果。

Description

制备发酵的非乳制冷冻甜食的方法
技术领域
本发明涉及制备包含基于植物的成分混合物的非乳制冷冻甜食的方法。
背景技术
基于植物的食品市场目前是行业中最快增长的细分市场之一，主要由对健康和环境可持续性的关注推动。最近，市场上已存在许多用原材料如大豆、豌豆、稻米和燕麦制造的常规肉类、乳品、冰淇淋产品的基于植物的变型。在具有许多相关健康益处(诸如益生元、抗糖尿病效果和与高水平膳食纤维和活性植物化学物质的存在相关的降低的心血管疾病风险)的消费者中积极地感知到燕麦。
然而，由于固有的或沿着价值链产生的异味(豆腥味、青绿味、苦味、谷类和涩味)，在各种产品类别中施用基于植物的原材料仍然是非常具有挑战性的。
此外，当利用植物材料时，出现质地和功能特性的问题。因此，开发用于各种产品类别(即冰淇淋/冷冻甜点)的基于植物的变体是具有挑战性的，其中味道和质地是产品质量的关键标准。
具有光滑的乳脂状质地的冷冻甜食备受消费者青睐。非乳制冷冻甜食类同样如此。
传统冰淇淋由乳制产品的组合制成，乳制产品包括奶油、黄油、黄油脂或各种形式之一的奶：全液体奶、脱水奶、脱脂奶、炼乳、加糖奶粉或脱脂奶粉。上述乳制产品大部分包含各种浓度的乳糖，并且不能被乳糖酶缺乏者以及出于其它原因希望避免乳制品的消费者所消化。
通常，乳基冷冻甜食中的乳蛋白质和脂肪有助于冷冻甜食形成光滑的乳脂状质地。这对于使用大量蛋白质和脂肪的超优质产品而言尤其如此。在不存在乳品成分的情况下，极其需要使用添加的稳定剂和乳化剂以递送光滑的乳脂状质地。稳定剂通常是各种来源的树胶，而乳化剂是单甘油酯和二甘油酯、蛋黄、卵磷脂等。
US 2010119683公开了用于制备软质冰淇淋冷冻甜点的方法，所述冷冻甜点具有稳定的冰晶以模拟冰淇淋的味道。该方法包括从包含椰子汁和椰子肉在内的一组成分中选择成分，并向所选成分中同时添加冻结抑制剂和稳定剂。
US 4643906公开了包含水和油乳液的非乳制奶和奶油替代品。该非乳制乳液由蔬菜、乳化剂、稳定剂、蛋白质和水的均质化共混物组成。植物油可为椰子油。
在冷冻酸奶制备中，在冷冻甜食中进行发酵是已知的。可商购获得的冷冻酸奶一般用包括两种料流的工艺制造，所述两种料流为发酵混合料流和非发酵混合料流。由于酸奶培养微生物的生长限制，发酵料流中存在较低量(低于20重量％)的固体，而非发酵料流包含比发酵混合料流更大量(40重量％至50重量％)的固体的其余部分。
然而，已发现使用商业酸奶培养物来发酵植物材料诸如燕麦粉会引起大量酸性味道。因此，由于异味，谷物在此类产品中的使用受到限制。此外，淀粉和来自谷物的非亲水蛋白的颗粒结构可引起粗糙的质地和不光滑的口感。
此外，已经发现，由于在巴氏灭菌之前、期间和之后可能胶凝的高水平的淀粉和蛋白质，加工用于冷冻甜食的基于植物的成分混合物是困难的。
因此，需要用于制备非乳制冷冻甜食的方法，该方法避免了成分发生胶凝的问题。
需要使用谷物同时具有有限异味谷物(例如燕麦)同时具有令人愉悦的质地的非乳制冷冻甜食。
目前市场上的非乳制品已知具有高卡路里。需要更低的卡路里和更好的非乳制冷冻甜食营养特征。
需要提供非乳制的冷冻甜食，并且该冷冻甜食克服了上述缺点中的一个或多个。
发明目的
因此，本发明的目的是提供克服上述缺点中的一个或多个缺点的冷冻甜食。
发明内容
本发明提供了通过特定方法改进非乳制甜食工艺，该特定方法在将谷物与基于坚果和/或种子的成分混合物组合之前，用植物糖浆和培养物发酵谷物。
在第一方面，本发明涉及制备非乳制冷冻甜食的方法，该方法包括以下步骤：
1)提供基于谷物的成分混合物，所述基于谷物的成分混合物包含植物糖浆并且具有20重量％至40重量％的固体，
对所述基于谷物的成分混合物进行巴氏灭菌，
用培养物发酵所述经巴氏灭菌的基于谷物的混合物，以及
冷却所述发酵的基于谷物的成分混合物，以及
2)提供基于坚果和/或种子的成分混合物，所述基于坚果和/或种子的成分混合物包含40重量％至60重量％的固体，以及
3)将其与所述冷却的经发酵的基于谷物的成分混合物组合，以及
冷冻，同时任选地对所述基于谷物和坚果和/或种子的组合混合物充气，以形成冷冻甜食。
已发现，根据本发明的发酵去除了青绿味并提供乳脂状风味和更好的质地。此外，它不提供强酸性味道，这是用商业酸奶培养物发酵植物材料的结果。
已发现选定的一组菌株起作用，而许多其他菌株不提供所需的效果。
由于巴氏灭菌，高固形物基谷物产品通常难以加工，特别是在冰淇淋中，这将增加混合物的粘度并阻塞该过程。已经发现的是，通过使用糖浆代替糖，可以增加固形物，从而也可以增加产品中的谷物含量。这允许制备更低的卡路里和更好的非乳制冷冻甜食营养特征。
此外，已发现发酵减少了谷物的胶凝。例如，已发现燕麦粉的胶凝已显著减少。
当加工用于冷冻甜食的基于植物的成分混合物时，这是困难的，因为高水平的淀粉和蛋白质可在巴氏灭菌和冷却之前、期间和之后胶凝。已经发现的是，淀粉在巴氏灭菌过程中导致困难，并且将导致巴氏灭菌设备由于堵塞而关闭。
在甜食产品中，需要脂质材料以在冷冻过程和储存条件期间稳定气泡。天然谷物粉，诸如全燕麦粉，包含作为营养物质的良好来源的铁，然而，来自燕麦粉的铁也可促进发酵过程期间的脂质氧化，其中混合物已在高于环境的温度下加热数小时。
因此，在本发明中，已发现通过使用两种分离的混合方法：涉及巴氏灭菌、发酵、冷却过程的发酵谷物液体混合物；涉及巴氏灭菌、冷却、老化作为任选的方法的非发酵坚果和/或种子混合物。这允许混合物的富含脂质的部分和含铁谷物混合物保持分离并避免氧化。因此，在根据本发明的方法的一个优选实施方案中，不发酵基于种子和/或坚果的成分混合物。
根据本发明的产品可包含活培养物/益生菌，并且由于发酵。此外，谷物例如燕麦的谷类食物味道已被掩蔽。
还可以获得与市场上当前的非乳制椰子产品相比卡路里显著更低并且具有更好营养特征的冷冻甜食产品。发酵可递送复杂的风味，这可有助于减少糖/卡路里以及重新配制产品配方。
此外，已发现发酵的基于谷物的成分混合物的低pH可导致产品的空气质地和不顺滑质地。为了改善质地，可使用植物油。此外，乳化剂可用于增加冷冻甜食(例如椰子和腰果产品)的光滑度和空气保持能力。
在第二方面，本发明涉及通过权利要求中所述的方法获得的冷冻甜食。
在第一方面，本发明涉及非乳制冷冻甜食，其包含：
3重量％至20重量％、优选8重量％至15重量％的用嗜热链球菌发酵的谷物，以及
4重量％至40重量％、优选8重量％至35重量％的种子和/或坚果。
根据本发明的非乳制冷冻甜食中的种子和/或坚果优选为种子和/或坚果奶油或黄油的形式。在非乳制冷冻甜食的一个优选实施方案中，种子和/或坚果不发酵。
附图说明
图1示出了用椰子奶油冷冻甜食制备发酵燕麦的方法的工艺图。
图2是示出非发酵燕麦与根据本发明的用嗜热链球菌发酵的燕麦乳的共有感官评分的图表。
图3是显示随着发酵时间的增加的pH值的图表。
图4是显示随着发酵时间的增加的可滴定酸度值的比较的图表。
图5示出了与用NCC 2019进行的基于发酵燕麦的成分混合物发酵的乳脂性相关联的挥发性。
图6是示出在78±2℃的温度下与不同百分比的水和葡萄糖浆或葡萄糖混合的相同燕麦粉的粘度的图表。
图7是示出非发酵燕麦与具有根据本发明的用嗜热链球菌发酵的燕麦相比的产品质地感官评分的图表。
具体实施方式
非水解的谷物材料不包含可容易发酵的单糖，这可支持所添加的起始培养物的生长。
已发现，植物糖浆的添加为起始培养物提供了易于获取的碳源，从而避免了从谷物材料水解淀粉的需要。
在本发明的上下文中，植物糖浆是简单可发酵糖的共混物，并且还可包含较长链多糖。
此类糖浆的右旋糖当量(DE)通常在20至50的范围内。用于制备该糖浆的植物来源的范围包括但不限于：木薯、玉米、甘薯、山药、马铃薯、稻米、糙米、大麦、燕麦、桦木、水果、巧克力、雪莲果、高粱、甘蔗或它们的组合。
此外。也包含简单可发酵糖组分的结构化碳水化合物诸如聚右旋糖、可溶性玉米纤维等可用作植物糖浆以用于本发明的发酵目的。
植物糖浆作为可发酵碳源添加，并且通常不会有助于最终产品的甜度。
另外，在本发明的上下文中，除非另外指明，否则组分的％是指基于总组合物的重量的重量％，即重量/重量％。
在本发明的上下文中，“冷冻糖食”或“冷冻甜食”是指产品诸如冰淇淋、果汁冰糕、植物油脂制的冰淇淋、奶昔、任何冷冻甜点等。
在本发明的上下文中，本文中的术语“糖”将被定义为单糖和二糖的混合物。例如，根据该定义，蔗糖、葡萄糖、果糖、麦芽糖为糖。糖还可包括低热量的单糖和二糖、糖醇、天然和/或人造强力甜味剂。此外，术语“糖”将被定义为蔗糖或普通糖。
糖优选选自蔗糖、右旋糖、麦芽糖、葡萄糖或其组合。
糖可有利地为糖浆(例如玉米糖浆或谷物糖浆或葡萄糖糖浆)的形式。还可以粉末、结晶或颗粒状的形式添加糖。
根据本发明，发酵用培养物进行。已惊奇地发现，当培养物为嗜热链球菌时，去除青绿味并提供乳脂风味，同时还获得更好的质地。在本发明方法的一个特别优选的实施方案中，培养物为选自嗜热链球菌NCC2019:CNCM I-1422和嗜热链球菌NCC 2496:CNCM I-3915的嗜热链球菌。
嗜热链球菌CNCM I-1422(Streptococcus thermophilus CNCM I-1422)(也称为NCC 2019)于1994年5月18日保藏在法国国立微生物保藏中心(Collection Nationale deCultures de Microorganismes(CNCM),Institut Pasteur,25rue du Docteur Roux,F-75724PARIS Cedex 15,France)，并且给定的保藏号为I-1422。
嗜热链球菌CNCM I-3915(Streptococcus thermophilus CNCM I-3915)(也称为NCC 2496)于2008年2月5日保藏在法国国立微生物保藏中心(Collection Nationale deCultures de Microorganismes(CNCM),Institut Pasteur,25rue du Docteur Roux,F-75724PARIS Cedex 15,France)，并且给定的保藏号为I-3915。
在本发明的一个实施方案中，如果培养物为粉末形式，则将培养物以0.005重量％至2重量％、更优选0.01重量％至0.5重量％的量添加到基于谷物的成分混合物中。该量可根据培养物的浓度而变化。
在本发明的另一个实施方案中，如果培养物为液体形式，则将培养物以1重量％至4重量％、更优选1.5重量％至2.5重量％的量添加到基于谷物的成分混合物中。该量可根据培养物的浓度而变化。
优选地，对基于坚果和/或种子的混合物进行巴氏灭菌、均化和任选地老化。组合的基于谷物的成分混合物与基于坚果和/或种子的成分混合物可在其冷冻之前进行增甜和任选地调味。
在该上下文中，甜味剂包括但不限于龙舌兰糖浆、水果糖浆、蜂蜜、糖蜜、稻米糖浆、玉米糖浆、木薯糖浆、山药糖浆、蔗糖、果糖、葡萄糖。
优选地，冷冻甜食产品具有35重量％至45重量％固形物的固形物含量。这种固形物水平提供顺滑、乳脂状和沉浸式冷冻甜食主体和质地。
有利地，基于谷物的成分混合物中的谷物选自谷物、谷类食物、豆类或它们的组合。
更具体地讲，谷物优选选自燕麦、稻米、小麦、大麦、玉米(玉蜀黍)、粟、高粱和裸麦或它们的组合。
在本发明的一个具体优选实施方案中，谷物是燕麦。
豆类也可用于基于谷物的成分混合物中。豆类优选选自绿豆、豌豆、扁豆或它们的组合。
在根据本发明的优选方法中，基于所述基于谷物的成分混合物的重量计，基于谷物的成分混合物包含3重量％至20重量％、优选8重量％至15重量％的谷物材料。
基于坚果和/或种子的成分混合物可包括适用于冷冻甜食的任何种类的坚果和/或种子。优选的坚果和/或种子选自椰子、花生、杏仁、巴西胡桃、腰果、榛子、美洲山核桃、核桃、澳洲坚果、开心果、板栗、其他烹饪用坚果、向日葵、椰子、南瓜籽、芝麻、松仁、以及它们的混合物。
优选碾磨坚果和/或种子以释放其中的油。
例如，通过将整个腰果可食用部分啮合成黄油或奶油形式来制备腰果奶油。当使用椰子时，优选将椰子奶油添加到冷冻甜食中。椰子奶油包含约24％的脂肪和其它椰子可食用组分。
在根据本发明的优选方法中，基于所述基于坚果和/或种子的成分混合物的重量计，基于坚果和/或种子的成分混合物包含5重量％至70重量％、优选4重量％至40重量％、更优选8重量％至35重量％的坚果和/或种子。
基于谷物的成分混合物可包含1重量％至30重量％、优选15重量％至25重量％的糖浆，从而得到介于6重量％至16重量％之间的最终糖水平。
根据本发明的方法利用植物糖浆。优选地，植物糖浆选自玉米糖浆、木薯糖浆、龙舌兰糖浆、稻米糖浆、糙米糖浆、燕麦糖浆、蜂蜜、枫糖浆、桦木糖浆、糖蜜、水果糖浆、大麦糖浆、巧克力糖浆、雪莲果糖浆、山药糖浆、高粱糖浆、甘蔗糖浆或它们的组合。
上述糖浆包含用于调味目的的简单糖，但也可包含长链多糖以提供冰淇淋的光滑主体。
成分混合物的巴氏灭菌可在63℃至100℃的温度下持续0.25分钟至3分钟的时间段。
基于冷冻甜食产品的总重量计，冷冻甜食可包含0重量％至20重量％、优选2重量％至15重量％的植物油，诸如棕榈油、卡诺拉油、椰子油、可可脂或它们的组合。
冷冻甜食产品还可包含0重量％至3重量％、优选0.1重量％至2重量％的稳定剂，和/或0重量％至3重量％、优选0.1重量％至1重量％的乳化剂。
可将成分混合物冷冻，同时将混合物充气，优选至至少20％、优选30％至120％、最优选30％至40％或100％和120％的膨胀度，以形成充气冷冻甜食产品，并且任选地使其硬化。
在本发明方法的一个优选实施方案中，所述方法不包括水解步骤。化学水解步骤通常可能需要将酸或其他化学品添加到工艺中。
酶促水解步骤通常涉及酶诸如α-淀粉酶分解成淀粉的过程，以获得最佳酶性能，通常必须调节诸如pH和温度的条件。此外，通常需要另外的加热步骤来使产物中的酶失活。
任选地，但不是必须的，基于谷物的成分混合物可经受酶处理。在本发明的一个优选的实施方案中，不进行植物材料的酶处理。
用于本发明的方法中的成分混合物可包含乳化剂，优选至少一种天然乳化剂。
天然乳化剂包括例如蛋黄、酪乳、原始或加工的阿拉伯树胶、卵磷脂(得自大豆、向日葵、红花或其它植物的卵磷脂)、天然植物提取物、米糠提取物或其混合物。天然乳化剂具有赋予成品更光滑的质地和更硬的主体的优点，这减少了搅拌时间。天然乳化剂的存在导致空气胞更小并且在冰淇淋的整个内部结构中更均匀地分布。优选，用于成分混合物中的天然乳化剂为蛋黄。
优选的是，坚果选自烹饪用坚果，诸如花生、杏仁、巴西坚果、腰果、榛子、山核桃、核桃、澳洲坚果、开心果、板栗以及它们的混合物。
在本发明的该具体实施方案中被避免的非天然成分的示例包括例如脂肪酸单甘油酯和脂肪酸双甘油酯、脂肪酸(诸如乙酸、乳酸、柠檬酸、酒石酸)的单甘油酸酯和双甘油酸酯、脂肪酸单甘油酯和脂肪酸双甘油酯的单乙酰酒石酸酯和双乙酰酒石酸酯、脂肪酸单甘油酯和脂肪酸双甘油酯的混合乙酸和酒石酸酯、脂肪酸蔗糖酯、脂肪酸聚甘油酯、聚甘油聚蓖麻油酸酯、聚山梨醇酐单油酸酯、聚山梨醇酯80、化学提取的卵磷脂。
本领域中用作稳定剂的化学改性淀粉也优选被避免。这些稳定剂包括例如氧化淀粉、单淀粉磷酸酯、二淀粉磷酸酯、磷酸化或乙酰化二淀粉磷酸酯、乙酰化淀粉、乙酰化二淀粉已二酸、羟丙基淀粉、羟丙基二淀粉磷酸酯、乙酰化氧化淀粉。
用于根据本发明的方法中的成分混合物优选基本上不含前述合成酯和改性淀粉。“基本上不含”意指没有由于这些物质的常规性质赋予能力(例如稳定性)而故意添加这些物质，但可能无意中有少量存在，而不减损产品的性能。通常且优选，本发明的产品将不包含任何非天然物质。
成分混合物也可不含上述乳化剂，并且仅包含用于乳化的蛋黄。
成分混合物可包含0重量％至3重量％、优选0.1重量％至2％重量％的稳定剂。
该成分混合物还可包含调味剂、着色剂、水、水果和可可制剂和/或常用的冰淇淋包含组分。
为了制作冷冻甜食，可将成分混合物冷冻，同时任选地将该混合物充气，优选至至少20％、优选30％至120％、最优选30％至40％或100％和120％的膨胀度，以形成充气冷冻甜食产品，并且任选地使其硬化。
在冷冻甜食的制作中，产品任选地在单挤出机或双挤出机中在低于-11℃的温度经受动态冷却。
图1示出了制备冷冻甜食的优选方法的工艺图。将腰果奶油、木薯糖浆DE 27、蔗糖液体、水、果胶和可溶性稻米纤维的成分混合物加入到共混槽中，其中所述成分混合物分别在1500+500psi(共2000psi)下在两阶段匀化器中匀化。
在图1中的方法中，然后将成分混合物在82.2℃(180℉)下巴氏灭菌90秒。
然后将成分混合物冷却至低于7.2℃(45℉)的温度。然后将经巴氏灭菌的蔗糖溶液和其它成分的混合物添加到混合槽中。然后将成分混合物在低于7.2℃(45℉)的温度下保存至多72小时。
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：
方法和试验
NCC菌株选择
异味减少
考虑挥发性和非挥发性目标两者来减少基于燕麦的基质中固有的异味。
增强乳脂口感
目标是与乳脂口感和质地相关的挥发性和非挥发性化合物。
摇瓶发酵试验
用市售燕麦饮料(Lima food,Groendreef,Aalter)进行筛选试验。在用最佳培养基进行菌株活化和预培养的两次传代之后，将选择的NCC菌株接种(2％)到燕麦乳中，并在最佳生长温度下温育24小时。记录发酵前后燕麦乳的pH。此后，对发酵燕麦乳(80℃，5分钟)进行巴氏灭菌，并对发酵影响进行技术评估(质地、芳香)。选择赋予感官影响的NCC菌株进行大规模试验。
大规模发酵试验
使用以下配方(参见表1)对所选NCC菌株进行100加仑规模的发酵试验。发酵培养基由重构的有机全燕麦粉(Richardson Milling)与20％-40％总固形物(TS)的葡萄糖玉米糖浆组成。图1示出了冷冻甜食生产方法(椰子变体)。在菌株接种(2％)之前，首先对发酵混合物进行巴氏灭菌。在不同的时间点(接种前，t＝0、6、11和24h)进行pH测量和发酵燕麦样品，用于分析以评估发酵影响。随后，在引入剩余成分的配制步骤之前，将发酵的燕麦混合物冷却。冰淇淋专家小组对发酵样品进行感官评估。
表1：用于冷冻甜点生产的配方
Figure BDA0003093458380000111
图1：燕麦发酵和冰淇淋生产的工艺图
发酵燕麦样品的挥发性分析
用顶部空间-固相微萃取-气相色谱-质谱(HS-SPME-GC-MS)分析发酵燕麦样品的挥发性物质组成。
结果
1.NCC菌株选择
表1示出了选择用于使用所选标准进行筛选试验的NCC菌株的列表。选择总共13个菌株用于筛选试验。
表1：基于定义的标准选择的NCC菌株列表
Figure BDA0003093458380000121
德氏乳杆菌保加利亚亚种NCC I-1198(L.delbrueckii subsp.bulgaricus I-1198)(也称为NCC 15)于1992年4月2日保藏在法国国立微生物保藏中心(CollectionNationale de Cultures de Microorganismes(CNCM),Institut Pasteur,25rue duDocteur Roux,F-75724PARIS Cedex 15,France)，并且给定的保藏号为I-1198。
德氏乳杆菌保加利亚亚种NCC I-3600(L.delbrueckii subsp.bulgaricus I-3600)(也称为NCC 526)于2006年4月20日保藏在法国国立微生物保藏中心(CollectionNationale de Cultures de Microorganismes(CNCM),Institut Pasteur,25rue duDocteur Roux,F-75724PARIS Cedex 15,France)，并且给定的保藏号为I-3600。
德氏乳杆菌保加利亚亚种NCIMB 702006(L.delbrueckii subsp.bulgaricusNCIMB 702006)(也称为NCC 2810)可从NCIMB Ltd(Aberdeen，UK)购买。
德氏乳杆菌乳酸亚种NCIMB 700860(L.delbrueckii subsp.lactis NCIMB700860)(也称为NCC 2812)可从NCIMB Ltd(Aberdeen，UK)购买。
链球菌macedonicus CNCM I-1925(S.macedonicus CNCM I-1925)(也称为NCC2437)于1997年10月14日保藏在法国国立微生物保藏中心(Collection Nationale deCultures de Microorganismes(CNCM),Institut Pasteur,25rue du Docteur Roux,F-75724PARIS Cedex 15,France)，并且给定的保藏号为I-1925。
乳酸乳杆菌乳脂亚种CNCM I-369(L.lactis subsp.cremoris CNCM I-369)(也称为NCC 1864)于1984年11月21日保藏在法国国立微生物保藏中心(Collection Nationalede Cultures de Microorganismes(CNCM),Institut Pasteur,25rue du Docteur Roux,F-75724PARIS Cedex 15,France)，并且给定的保藏号为I-369。
嗜酸乳杆菌CNCM I-2332(L.acidophilus CNCM I-2332)(也称为NCC 90)于1999年10月12日保藏在法国国立微生物保藏中心(Collection Nationale de Cultures deMicroorganismes(CNCM),Institut Pasteur,25rue du Docteur Roux,F-75724PARISCedex 15,France)，并且给定的保藏号为I-2332。
乳酸乳杆菌CNCM I-1962(L.lactis CNCM I-1962)(也称为NCC2415)于1997年12月19日保藏在法国国立微生物保藏中心(Collection Nationale de Cultures deMicroorganismes(CNCM),Institut Pasteur,25rue du Docteur Roux,F-75724PARISCedex 15,France)，并且给定的保藏号为I-1962。
乳酸乳杆菌CNCM I-4404(L.lactis CNCM I-4404)(也称为NCC2930)于2010年11月25日保藏在法国国立微生物保藏中心(Collection Nationale de Cultures deMicroorganismes(CNCM),Institut Pasteur,25rue du Docteur Roux,F-75724PARISCedex 15,France)，并且给定的保藏号为I-4404。
植物乳杆菌CNCM I-4635(L.plantarum CNCM I-4635)(也称为NCC 1385)于2012年5月29日保藏在法国国立微生物保藏中心(Collection Nationale de Cultures deMicroorganismes(CNCM),Institut Pasteur,25rue du Docteur Roux,F-75724PARISCedex 15,France)，并且给定的保藏号为I-4635。
动物双歧杆菌乳酸亚种CNCM I-3446(B.animalis subsp.lactis CNCM I-3446)(也称为NCC 2818)于2005年6月7日保藏在法国国立微生物保藏中心(CollectionNationale de Cultures de Microorganismes(CNCM),Institut Pasteur,25rue duDocteur Roux,F-75724PARIS Cedex 15,France)，并且给定的保藏号为I-3446。
2。摇瓶试验的结果
商业燕麦乳在接种之前的pH为7.73。表2示出了在t＝24h时发酵后燕麦乳的pH。
表2：在t＝24h时发酵后的pH变化
Figure BDA0003093458380000141
Figure BDA0003093458380000151
除了在发酵后观察到酸化(pH降低)之外，还从用NCC 2019和2496发酵的燕麦乳与对照的嗅探试验中感知到不同程度的黄油属性。因此，进一步选择这些菌株用于大规模试验以评估燕麦发酵后和最终冷冻甜点产品中的感官影响。
3。大规模发酵试验
进行了初步的大规模试验，以评估发酵后以及最终配方中的感官影响，从而确定要使用的菌株。图2示出了专家小组品尝用发酵乳(NCC 2496和2019)和非发酵商业无菌燕麦乳(Pacific原始风味)制备的冷冻甜点的感官评估结果。
对于发酵混合料流，将商业无菌包装的燕麦乳与NCC15、NCC2019或NCC2496在对于NCC15为37℃且对于NCC2019和NCC2496为40℃的温度下温育。燕麦乳和培养物的发酵在具有空气循环的恒温热箱中进行。最终pH或每种培养物如下：
表3：在T＝24h时发酵后的pH变化
NCC菌株 pH(t＝24h) 测量温度℃
15 5.89 15.6
2019 4.34 15.1
2496 4.39 16.8
对于腰果奶油混合物的非发酵批次，分批添加含wataer、甜味剂、稳定剂、糖浆的奶油。所有成分，随后是微热巴氏灭菌(在182℉(83.3℃)下UHT持续90秒)和KF-80冷冻方法(在21℉(-6.1℃)下的拉伸温度，膨胀度为40)，用于制备冷冻甜点。在第1天进行混合制备，然后在第二天与发酵燕麦液体混合，调味并冷冻样品，在这两天之间在40℉(4.4℃)下进行冰淇淋混合物的老化过夜。
由于培养物NCC 15的高pH，已选择NCC 2019和NCC 2496，以由6位受过训练的感官小组成员通过共有感官测试向前移动。
感官方法：
使用0至10标度的共有图谱分析。
产品条件：
产品在使用前在0℉(-17.7℃)下调温24小时。使用温度为6℉(-14.4℃)。
图2：椰子奶油配方中由发酵的燕麦乳以及非发酵的燕麦乳制成的冷冻甜点的感官特征比较。据观察，NCC 2019增加了椰子汁属性的强度，表明乳脂程度增加，而NCC 2496增加了最终产品的甜味属性。根据总体风味属性，决定继续进行NCC 2019的深入试验。
在后续试验中，通过在不同时间点取样，将NCC 2019诱导的感官影响与挥发性、非挥发性分析和pH变化(图3)相关联。此外，理想的目的是确定最佳的发酵时间，优选低于24小时。
图3：相对于发酵时间的pH变化(NCC 2019)。
图3示出在24小时发酵后pH为大约4。更重要的是，注意到11h已经足以酸化至pH4。这似乎与冰淇淋专家小组的品尝结果相关，表明NCC2019在11小时和24小时后谷类食物异味减少。
图4：相对于发酵时间的可滴定酸度％(NCC 2019)。图4示出11小时时可滴定酸度(TA)％为约0.2，并且24小时时为0.3。TA％的增加速率在11小时后显著减慢。其支持微生物的生长速率降低。
此外，挥发物分析证实了这些结果。图5示出了用NCC 2019发酵燕麦增加了与乳脂口感相关的化合物类别诸如甲基酸、二酮和酮类的水平。这些结果可解释图5中观察到的乳脂性属性的增加。同时，乳脂性的这种增加可具有掩蔽效果，从而导致专家小组感觉到的谷类食物异味减少。另一个令人关注的观察结果是，这些类别的挥发性化合物在t＝11h和24h时的水平相对相似。因此，基于挥发性分析、发酵和感官数据，可以得出结论，燕麦粉的风味优化的最佳发酵时间是11小时。
抗胶凝溶液的筛选
在发酵混合物中，由于来自谷物的富含淀粉的物质而导致的高粘度不断地导致工艺困难。为了筛选可行的溶液以降低混合物的粘度，将Richardson Milling提供的全燕麦粉在不同水平的水和葡萄糖/葡萄糖浆DE36下混合，以通过使用具有恒定手动混合的Kettle加热设备了解在接近巴氏灭菌条件的温度下的粘度变化。
图6是示出在78±2℃的温度下与不同百分比的水和葡萄糖浆或葡萄糖混合的相同燕麦粉的粘度的图表。通过Brookfield LV粘度计测量含燕麦的混合物的粘度。
初始结果示于表4中。
表4：
通过Brookfield LV粘度计测定的78±2℃下不同燕麦粉混合物的粘度
CP粘度 ％ 温度 RPM 心轴尺寸
1:9OF<sup>a</sup>：水 2699 67.3％ 79.9℃； 30 3
1:9:2的OF<sup>a</sup>：水：CS<sup>b</sup> 277.9 27.8％ 76.9℃； 30 S62
1:9:0.5的OF<sup>a</sup>：水：CS<sup>b</sup> 1772 44.2％ 78.2℃； 30 3
1:9:1的OF<sup>a</sup>：水：葡萄糖 1452 36.3％ 77.6℃； 30 3
1:9:0.5的OF<sup>a</sup>：水：葡萄糖 593.9 59.4％ 77.2℃； 30 S62
aOF代表“燕麦粉”
bGS代表“玉米糖浆36DE”
该图示出，燕麦粉与水的1:9比率具有最高的粘度，其中以1:9:2与水和玉米糖浆混合的燕麦粉具有最有前景的低粘度结果。葡萄糖浆还可以我们使用的水平降低混合物粘度。
发酵对最终产品质地的影响
为了理解培养物NCC 2019发酵对产品质地的影响，7名受过训练的感官小组成员再次使用了共有图谱感官测试(标度0至10)。在使用前，将产品在0℉下调温24小时。样品在6℉的温度下供应。
图7是示出非发酵燕麦与具有根据本发明的嗜热链球菌的发酵燕麦相比的产品质地感官评分的图表。示出了100加仑生产中的非发酵与发酵的燕麦粉腰果风味物产品的质地属性强度。
感官测试结果显示，培养物NCC 2019进行的发酵提高了对咀嚼性和光滑度的感知，并减少了基于腰果的冷冻甜点中的白垩质地。
结论
中规模发酵试验和大规模发酵试验得出结论，NCC 2019能够提高最终产品的乳脂性，减少谷类食物异味，并提供由这些感官结果证实的挥发性分析数据。此外，发现11h而不是24h可为燕麦粉的风味优化的最佳发酵时间。
为了改善可加工性，糖浆或糖可用作抗胶凝剂以降低由富含谷物的材料引起的高粘度。
由NCC 2019进行的发酵可提高对咀嚼性和光滑度的感知，并减少基于腰果的冷冻甜点中的白垩质地。
实施例2：
混合物制备(1)
燕麦液体配方
名称 量(lb)
水 70
葡萄糖玉米糖浆/木薯糖浆20-40DE 20
有机燕麦粉 10
总计 100
添加顺序：
水(环境温度)、葡萄糖玉米糖浆/木薯糖浆、燕麦粉。
基于先前的研究，选择葡萄糖/木薯糖浆作为最佳抗胶凝剂(与右旋糖、蔗糖相比)以降低巴氏灭菌过程中来自燕麦粉的粘度。它也可用作用于菌株在发酵过程中生长的营养物质。
基于先前的研究，选择全燕麦粉：水：糖浆的1:7:2的比率以具有HTST/UHT容量内的粘度，同时不损害产品中的总固形物含量。
巴氏灭菌(2)
由于燕麦粉的低脂肪含量(1％或更少)和来自燕麦粉本身的淀粉/β葡聚糖导致的高粘度，未使用均化。
将180℉下的巴氏灭菌温度保持30-90秒，然后冷却至110-104℉以在目标发酵温度下制备材料。
培养物(3)
菌株NCC2019选自培养物保藏物并且发现掩蔽植物材料的异味，同时通过产生化合物如内酯来增强乳脂性。
通过两次传代温育制备菌株，每次传代具有从液体原液培养开始的24小时周期，并且每个阶段的接种大小为2％。
ST496培养基的配方
名称 量(lb)
聚氧乙烯脱水山梨糖醇单体 0.10
酵母提取物粉末 2.50
一水右旋糖粉末 0.50
可食用乳糖 5.00
水 91.90
总计 100.00
继续进行更多的研究和研发以了解所用菌株的机制。
目前污渍在培养基ST496(附加配方)中传播，菌株在干粉中传播。
发酵(4)
配方发酵燕麦粉液体
名称 量(lb)
培养物 0.04
来自步骤1的燕麦粉液体 99.96
总计 100
在将菌株添加到燕麦液体中之后，将材料充分混合，然后在104℉的恒定温度下在夹套酸奶罐中保持4-24小时。
冷却(5)
发酵后，将材料通过冷却器从104℉至40℉快速冷却，然后转移到调味剂罐中以与非发酵混合物(椰子奶油混合物或腰果奶油混合物)、调味剂或龙舌兰混合。
腰果奶油混合物(6)
配方
名称 量(lb)
果胶高酯ED 58％-62％ 0.451
葡萄糖玉米糖浆/木薯糖浆36DE 31.455
蔗糖液体67Brix 12.645
可溶性稻米纤维 0.364
水 38.722
腰果奶油 16.346
总计 100
添加顺序：
水(环境温度)、葡萄糖浆/木薯糖浆、蔗糖液体、果胶、可溶性稻米纤维、腰果奶油。
可溶性稻米纤维(RiSoluble)是从米糠中提取的干净标签稳定剂，并且由称为Rice Bran Technologies的公司供应。
将糖浆添加到水中以有助于稳定剂和燕麦粉的分散。
腰果奶油在该配方中用作脂肪源以增强乳脂性。作为水性胶体，来自腰果奶油的蛋白质也可用作稳定剂，以结合成品中的水，从而降低冰冷性质。
椰子奶油混合物(7)
配方
名称 量(lb)
果胶高酯ED 58％-62％ 0.413
葡萄糖玉米糖浆/木薯糖浆27-36DE 30.500
蔗糖液体67Brix 11.592
纤维可溶性稻米 0.333
水 5.778
椰子奶油24％脂肪 51.383
总计 100
添加顺序：
水(环境温度)、葡萄糖浆/木薯糖浆、蔗糖液体、果胶、可溶性稻米纤维、椰子奶油。
椰子奶油在该配方中用作脂肪源，不像在高温下结晶并导致相分离的椰子油。椰子奶油中脂肪的胶态结构可与产品中的其他化合物充分混合。
巴氏灭菌和均化(8)
巴氏灭菌条件在180℉+/-2℉下进行，保持时间由于关注来自蛋白质的高粘度和来自腰果奶油的淀粉而从90秒变为30秒。
均化通过2阶段方法即1500PSI/500PSI进行。
老化(9)
老化用于增强脂肪结晶并在最终产品中构建脂肪网络结构。在与发酵的燕麦液体混合之前，在40℉下进行老化1天。
混合物和调味剂(10)
椰子混合物的配方
名称 量(lb)
发酵燕麦液体 57.018
有机芦荟糖浆75brix 4.751
椰子奶油混合物 38.012
香草调味剂 0.219
总计 100
腰果混合物的配方
名称 量(lb)
发酵燕麦液体 52.266
有机芦荟糖浆75brix 4.751
腰果奶油混合物 42.763
香草调味剂 0.219
总计 100
在该步骤中加入龙舌兰糖浆和香草，以保持挥发性化合物的新鲜度。
冷冻(12)
在21℉-22℉下进行冷冻。
冷冻果实(菠萝压碎/树莓变异体)，在冷冻期间即刻作为内含物加入，以增强整体风味。
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。
Figure BDA0003093458380000231
Figure BDA0003093458380000241

Claims (21)

1.制备非乳制冷冻甜食的方法，所述方法包括以下步骤：
1)提供基于谷物的成分混合物，所述基于谷物的成分混合物包含植物糖浆并且具有20重量％至40重量％的固体，
对所述基于谷物的成分混合物进行巴氏灭菌，
用培养物发酵所述经巴氏灭菌的基于谷物的混合物，以及
冷却所述发酵的基于谷物的成分混合物，以及
2)提供基于坚果和/或种子的成分混合物，所述基于坚果和/或种子的成分混合物包含40重量％至60重量％的固体，以及
3)将其与所述冷却的经发酵的基于谷物的成分混合物组合，以及冷冻，同时任选地对所述基于谷物和坚果和/或种子的组合混合物充气，以形成冷冻甜食。
2.根据权利要求1所述的方法，所述培养物为嗜热链球菌。
3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中对所述基于坚果和/或种子的混合物进行巴氏灭菌、均化和任选地老化。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述组合的基于谷物的成分混合物与所述基于坚果和/或种子的成分混合物在其冷冻之前被增甜和任选地调味。
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述冷冻甜食产品具有35重量％至45重量％固体的固体含量。
6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述基于谷物的混合物中的谷物选自谷物、谷类食物、豆类或它们的组合。
7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中谷物选自燕麦、稻米、小麦、大麦、玉米(玉蜀黍)、粟、高粱和裸麦或它们的组合。
8.根据权利要求6所述的方法，其中豆类选自绿豆、豌豆、扁豆或它们的组合。
9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中基于所述基于谷物的成分混合物的重量计，所述基于谷物的成分混合物包含3重量％至20重量％、优选8重量％至15重量％的谷物物质。
10.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述坚果/或种子选自椰子、花生、杏仁、巴西坚果、腰果、榛子、山核桃、核桃、澳洲坚果、开心果、板栗、其他烹饪用坚果、向日葵、椰子以及它们的混合物。
11.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中基于所述基于坚果和/或种子的成分混合物的重量计，所述基于坚果和/或种子的成分混合物包含5重量％至70重量％、优选8重量％至35重量％的坚果和/或种子。
12.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述基于谷物的成分混合物包含5重量％至30重量％、优选10重量％至15重量％的植物糖浆。
13.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述植物糖浆选自来自木薯、玉米、甘薯、山药、马铃薯、稻米、糙米、大麦、燕麦、桦树、水果、巧克力、雪莲果、高粱、甘蔗以及它们的组合的糖浆。
14.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述成分混合物的巴氏灭菌在63℃至100℃的温度下持续0.25分钟至3分钟的时间段。
15.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中基于所述基于坚果和/或种子的成分混合物的重量计，所述成分混合物可包含0重量％至20重量％、优选2重量％至15重量％的植物油，诸如棕榈油、卡诺拉油、椰子油、可可脂，或作为两种或更多种的组合。
16.根据前述权利要求中任一项所述的方法，所述成分混合物包含0重量％至3重量％、优选0.1重量％至2重量％的稳定剂，和/或0重量％至3重量％、优选0.1重量％至1重量％的乳化剂。
17.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中将所述成分混合物冷冻，同时将所述混合物充气，优选至至少20％、优选30％至120％、最优选30％至40％或100％和120％的膨胀度，以形成充气冷冻甜食产品，并且任选地使其硬化。
18.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述方法不包括水解步骤。
19.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述培养物为选自嗜热链球菌NCC2019:CNCM I-1422和嗜热链球菌NCC 2496:CNCM I-3915的嗜热链球菌。
20.根据权利要求中任一项所述的方法的冷冻甜食。
21.非乳制冷冻甜食，包含：
3重量％至20重量％的用嗜热链球菌发酵的谷物，以及
4重量％至40重量％的种子和/或坚果。
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