CN114828638A - 制备保存水果组合物的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及制备Brix值为10°至60°、含水量为至少20wt.％且pH在3.0至4.2范围的保存水果组合物的方法，包括：提供总含水量至少为15wt.％且包含不超过85wt.％的干物质的非保存水果组合物，所述干物质包含30‑92重量％的选自果糖、葡萄糖、蔗糖及其组合的糖类干物质和8‑80重量％的非糖干水果物质的干物质；将非保存水果组合物与pH在3.0至5.7范围的醋酸盐缓冲液组合以制备缓冲的水果组合物，所述醋酸盐缓冲液含有形式为溶解的醋酸和溶解的醋酸根阴离子的10‑50wt.％的溶解的醋酸盐，并且；如需要，向缓冲的水果组合物添加水和/或酸化剂以达到至少20wt.％的含水量和3.0至4.2范围的pH。本发明的保存方法能够有效防止水果组合物中的微生物腐败，而不负面影响产品的感官特性。

Description

制备保存水果组合物的方法
技术领域
本发明涉及制备保存水果(preserved fruit)组合物的方法，该组合物的Brix值为10°至60°，含水量至少为20wt.％并且pH在3.0-4.2的范围，所述方法包括加入醋酸盐缓冲液。可以用这种方式保存的水果组合物的例子包括水果制品、水果馅料、水果泥、水果酱、水果蜜饯、果汁和果汁浓缩物。
本发明还涉及使用醋酸盐缓冲液保存水果组合物的用途。
适当使用醋酸盐缓冲液可通过防止或减缓微生物腐败以延长水果组合物的保质期。醋酸盐缓冲液可作为山梨酸钾和苯甲酸钠等防腐剂的清洁标签替代品。此外，醋酸盐缓冲液可以应用于水果组合物，而不会不利影响产品的味道或外观。
背景技术
食品腐败是食品行业的主要问题，其导致食品浪费，给制造商和消费者带来巨大经济损失，并对品牌产生负面影响。微生物腐败由各种各样的细菌、霉菌和酵母引起。酵母和霉菌更易在低pH(一般为5.5或更低)、高含水量以及存在糖类、有机酸类和其他容易代谢的碳源的产品中腐败。
为避免微生物腐败从而延长产品保质期，人们使用不同的处理方法(包括使用杀菌剂和化学防腐剂，如苯甲酸盐、山梨酸盐、硝酸盐、亚硝酸盐和亚硫酸盐)。同时，公共当局鼓励食品行业限制这些化学成分的使用并开发天然的食品保存方法。这伴随着社会对"清洁标签"食品的强烈需求，因为消费者正在寻找更天然、更少重加工和更安全的产品。消费者想知道他们的食物的成分。因此，他们更加关注产品标签，喜欢简短、干净和清晰的标签，主要是天然成分和他们知道并理解的成分名称。
Verdad Ovvio 410是一种醋基产品，用于冷藏食品的天然保存，如熟食沙拉、蘸酱和涂抹酱。Verdad Ovvio 410可以天然地延长保质期并增强关键风味。
WO 2019/038681涉及选自包括植物精油、有机酸及其组合的天然食品防腐剂。本文实施例中描述了一种用于果酱的防腐剂的制备，其中在带状混物中取丁香花蕾油30克、乳酸250克、柠檬酸193克、小豆蔻提取物7克、纳他霉素70克、麦芽糊精200克和二氧化硅250克并混合均匀。得到约1000克均匀混合的粉末剂型果酱防腐剂。
US 5,624,698描述了一种稳定饮料喷泉糖浆组合物的方法，该组合物包含0.2-3％的分散油相且Brix值为30°至70°，主要包括在所述糖浆组合物中掺入0.02-0.3％的黄原胶和0.2-0.10％的改性食品淀粉，其中改性食品淀粉与油的比例为约0.1至约0.4。
发明概述
本发明人开发了一种制备保存水果组合物的方法，该方法包括添加醋酸盐缓冲液。更具体地，本发明涉及一种制备保存水果组合物的方法，该组合物的Brix值为10°至60°，含水量至少为20wt.％并且pH在3.0至4.2的范围，所述方法包括：
·提供一种非保存水果组合物，其总含水量至少为15wt.％并包括不超过85wt.％的干物质，所述干物质包括30-92重量％的选自果糖、葡萄糖、蔗糖及其组合的糖类干物质和8-80重量％的非糖类干水果物质的干物质；
·将非保存水果组合物与pH在3.0至5.7范围的醋酸盐缓冲液组合，以制备缓冲的水果组合物，所述醋酸盐缓冲液含有10-50wt.％的溶解的醋酸盐，其形式为溶解的醋酸和溶解的醋酸根阴离子，并且；
·如需要，向缓冲的水果组合物添加水和/或酸化剂，以达到至少20wt.％的含水量和3.0至4.2范围的pH。
本发明的保存方法能够有效防止水果组合物中的微生物腐败，而不负面影响产品的感官特性。使用醋酸盐缓冲液提供了额外好处，即其可以以"清洁标签"成分的形式应用，例如，如果用醋作为成分。
本方法任选地包括在非保存水果组合物与醋酸盐缓冲液组合后加入水和/或酸化剂的步骤。例如，可根据本发明通过向pH为4.2的60°Brix果汁浓缩物中加入醋酸盐缓冲液、然后加水使Brix值降至15°并加入酸化剂使经稀释的果汁浓缩物的pH降至3.6来制备保存水果浓缩物。
本发明进一步涉及如上所述的醋酸盐缓冲液用于保存水果组合物的用途。
发明详述
因此，本发明的第一方面涉及一种制备保存水果组合物的方法，该组合物的Brix值为10°至60°、含水量至少为20wt.％并且pH在3.0至4.2的范围，所述方法包括：
·提供非保存水果组合物，其总含水量至少为15wt.％并包含不超过85wt.％的干物质，所述干物质包含30-92重量％的选自果糖、葡萄糖、蔗糖及其组合的糖类干物质和8-80重量％的非糖类干水果物质的干物质。
·将非保存水果组合物与pH在3.0至5.7范围的醋酸盐缓冲液组合，以制备缓冲的水果组合物，所述醋酸盐缓冲液含有10-50wt.％的溶解的醋酸盐，其形式为溶解的醋酸(CH3COOH)和溶解的醋酸根阴离子(CH3COO-)，并且；
·如需要，向缓冲的水果组合物添加水和/或酸化剂，以达到至少20wt.％的含水量和3.0至4.2范围的pH。
本文所用的术语"水果组合物"是指含有果块、果泥和/或果汁形式的水果材料并且可能含有添加的糖和任选存在的一些次要成分的甜味食品。根据本发明的水果组合物的非限制性例子包括水果制品、水果馅料、水果泥、水果酱、水果蜜饯、果汁和果汁浓缩物。
本文所用的术语"非糖类干水果物质"是指水果组合物中所含的水果类干物质，但水果的糖类成分即果糖、葡萄糖和蔗糖的组合除外。
凡是本文提及"含水量"或"总含水量"，都是指包括水例如水果片中含有的水在内的总含水量。
保存水果组合物的Brix值等于组合物中所含液体的Brix。如果是果汁，Brix值等于果汁的Brix值。如果是含有水果块和液相的水果馅料，Brix值等于液相的Brix值。Brix值是在20℃用折射仪确定的。
除非另有说明，否则本文提及水果是指植物的肉质种子相关结构，其是甜的或酸的并且在生状态下可食用。
在一个优选的实施方案中，所述非糖类干水果物质来源于选自苹果、樱桃、香蕉、葡萄、柠檬、酸橙、橙子、芒果、杏、菠萝、蓝莓、草莓、覆盆子、桑葚、黑加仑、红加仑、李子、无花果、梨、柑橘、西柚、桃、百香果、甜瓜、猕猴桃、番石榴、木瓜、椰子、荔枝及其组合的水果。
本发明的保存水果组合物的Brix值优选至少12°，更优选Brix值在13-55°的范围，最优选在15-40°的范围。
所述保存水果组合物的含水量优选在60-88wt.％的范围，更优选在65-85wt.％的范围，最优选在68-82wt.％的范围。
所述保存水果组合物的pH值优选在3.2-4的范围，更优选在3.3-3.8的范围。
在一个优选的实施方案中，所述保存水果组合物含有4-50wt.％、更优选6-40wt.％且最优选7-32wt.％的选自果糖、葡萄糖、蔗糖及其组合的糖。
在另一个优选的实施方案中，所述保存水果组合物含有3-40wt.％、更优选5-30wt.％、最优选8-20wt.％的非糖类干水果物质。
果糖、葡萄糖、蔗糖和非糖类干物质的组合通常占所述保存水果组合物的至少10wt.％、更优选12-70wt.％、最优选14-35wt.％。
所述保存水果组合物优选包含0.3-4wt.％、更优选0.5-3.2wt.％的溶解的醋酸盐，其形式为溶解的醋酸和溶解的醋酸根阴离子。
所述溶解的醋酸盐可以从含有醋酸的天然产品获得，如EP3122865B1中所述的醋。
除糖、非糖类干水果物质和水之外，所述保存水果组合物可以适当地含有其他成分，如调味剂、色素、增稠剂、胶凝剂、维生素、矿物质和抗氧化剂。
在一个优选的实施方案中，所述保存水果组合物的水活性至少为0.8，更优选至少为0.85，最优选至少为0.9。
在本发明方法中采用的非保存水果组合物优选具有至少30wt.％、更优选至少45wt.％、最优选至少60wt.％的总含水量。
所述非保存水果组合物优选包含不超过70wt.％的干物质，更优选12-60wt.％的干物质，最优选15-50wt.％的干物质。
根据一个特别优选的实施方案，所述非保存水果组合物包含至少30wt.％的水果片，更优选至少45wt.％、最优选至少55wt.％的水果片，重量至少为0.1克。
上述水果片优选是选自苹果、樱桃、香蕉、葡萄、柠檬、酸橙、橙子、芒果、杏、菠萝、蓝莓、草莓、覆盆子、桑葚、黑加仑、红加仑、李子、无花果、梨、柑橘、西柚、桃、百香果、甜瓜、猕猴桃、番石榴、木瓜、椰子、荔枝及其组合的水果的水果片。
所述非保存水果组合物的总含水量优选在40-90wt.％的范围，更优选在60-88wt.％的范围，并且最优选在65-86wt.％的范围。
所述非保存水果组合物优选包含40-90重量％的选自果糖、葡萄糖、蔗糖及其组合的糖类干物质，以及10-60重量％的非糖类干水果物质的干物质。更优选地，所述非保存水果组合物优选包含45-80重量％的选自果糖、葡萄糖、蔗糖及其组合的糖类干物质和20-55重量％的非糖类干水果物质的干物质。
在所述非保存水果组合物中含有的果糖的浓度优选为至少占干物质重量的10％，更优选为占干物质重量的12-45wt.％，最优选为占干物质重量的15-40wt.％。
在本发明方法中采用的醋酸盐缓冲液优选含有15-45wt.％、更优选17.5-40wt.％以及最优选18-35wt.％的溶解的醋酸盐，其形式为溶解的醋酸和溶解的醋酸根阴离子。
根据一个特别优选的实施方案，所述醋酸盐缓冲液的pH在3.2-5.5的范围。
优选地，所述醋酸盐缓冲液含有摩尔比为1：25至1：1.5、优选摩尔比为1：20至1：2的(i)选自钾、钠阳离子、钙阳离子及其组合的阳离子和(ii)溶解的醋酸盐。
根据一个特别优选的实施方案，钠阳离子、钙阳离子和钾阳离子共同构成醋酸盐缓冲液中溶解的阳离子的至少90mol％，更优选至少90mol％。
根据另一个优选的实施方案，钾阳离子占溶解的阳离子的至少60mol％，更优选至少75mol％以及最优选至少90mol％。
根据另一个优选的实施方案，醋酸根阴离子在醋酸盐缓冲液中占溶解的阴离子的至少80mol.％。
在一个有利的实施方案中，醋酸根阴离子占溶解的阴离子的至少80mol.％并且钾阳离子占醋酸盐缓冲液中溶解的阳离子的至少90mol％。
在一个可选的有利的实施方案中，所述醋酸盐缓冲液含有优选5-30wt.％、更优选10-25wt.％、最优选15-20wt.％的溶解的有机酸，其形式为溶解的质子化有机酸和溶解的有机酸阴离子，所述有机酸选自乳酸、丙酸、苹果酸、抗坏血酸、柠檬酸、富马酸、己二酸、酒石酸及其组合。更优选地，所述有机酸选自乳酸、丙酸及其组合。最优选地，所述有机酸是乳酸。
含有溶解的有机酸的醋酸盐缓冲液优选含有摩尔比为1:1至5:1、更优选摩尔比为1.3：1至3：1的溶解的醋酸盐和溶解的有机酸。
优选地，含有溶解的有机酸的醋酸盐缓冲液含有(i)选自钠阳离子、钾阳离子、钙阳离子及其组合的阳离子以及(ii)摩尔比为1:25至1:1.5、更优选摩尔比为1:20至1:2的溶解的醋酸盐和溶解的有机酸的组合。
根据一个特别优选的实施方案，所述醋酸盐缓冲液含有形式为溶解的质子化乳酸和溶解的乳酸根阴离子的5-30wt.％、更优选10-25wt.％、最优选15-20wt.％的溶解的乳酸。
所述含有溶解的乳酸的醋酸盐缓冲液优选含有摩尔比为1:1至5:1、更优选摩尔比为1.3:1至3:1的醋酸根阴离子和乳酸根阴离子。
所述含有溶解的乳酸的醋酸盐缓冲液优选含有(i)选自钠阳离子、钾阳离子、钙阳离子及其组合的阳离子以及(ii)摩尔比为1:25至1:1.5、更优选摩尔比为1:20至1:2的溶解的醋酸盐和溶解的乳酸。
根据另一个优选的实施方案，所述非保存水果组合物与一定量的醋酸盐缓冲液相组合，所述缓冲液为每千克所述保存水果制品提供25-300mmol、更优选40-250毫摩尔、最优选50-200毫摩尔的形式为溶解的醋酸和醋酸根阴离子的溶解的醋酸盐。
根据另一个优选的实施方案，所述非保存水果组合物与一定量的醋酸缓冲液相组合，所述缓冲液为每千克所述保存水果制品提供25-300mmol、更优选40-250mmol以及最优选50-200mmol的(i)形式为溶解的醋酸和醋酸根阴离子的溶解的醋酸盐和(ii)形式为溶解的质子化有机酸和溶解的有机酸阴离子的溶解的有机酸。
在本发明方法中，优选100重量份的所述非保存水果组合物与0.5至10重量份的所述醋酸盐缓冲液组合，更优选100重量份的所述水果组合物与1至9重量份的所述醋酸盐缓冲液组合，最优选100重量份的所述水果组合物与2至8重量份的所述醋酸盐缓冲液组合。
本发明的另一个方面涉及根据本发明的醋酸盐缓冲液用于保存水果组合物的用途。
根据一个优选的实施方案，根据本发明的醋酸盐缓冲液用于防止或延缓微生物腐败，更优选用于防止或延缓霉菌和/或酵母的生长。
本发明通过以下非限制性实施例进一步说明。
实施例
实施例1
按照下表制备本发明的醋酸盐缓冲液：
表1：本发明的醋酸盐缓冲液
Figure BDA0003699516990000041
Figure BDA0003699516990000042
80(Corbion，荷兰)是含有80％乳酸的产品。醋酸FCC，FG是纯度为至少99.5％的冰醋酸(Merck)，醋酸钾是纯度超过99％的无水产品(ACROS)。
实施例2
实施例1中所述的醋酸盐缓冲液作为清洁标签防腐剂在25°(72wt.％的水)和34°Brix(63wt.％的水)的面包水果馅中进行了测试。Brix值为25°的面包水果馅料是荷兰市售产品(产品名称："Taart Vlaaifruit"，供应商名称：HAK)，含有51％的水果(草莓、黑莓、黑加仑、樱桃为整个浆果，未切丁或切片)、水、糖、改性玉米淀粉和天然香味。Brix值为34°的面包水果馅料通过在Brix值为25°的产品中加入糖而获得。
将不同浓度的醋酸盐缓冲液加入到所述水果馅料样本中，然后用酵母或霉菌的混合物接种所述水果馅料。样本在20℃温育并且随时间监测微生物生长。
负荷试验1
在此研究中，测试了根据本发明的醋酸盐缓冲液在pH3.2和pH3.5(用1M HCl和1MNaOH调整的pH)对酵母菌混合物的功效。样本接种大约3log CFU/g的混合物，其包括膜醭毕赤酵母(Pichia membranefaciens)、酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)和粘质红酵母(Rhodotorula mucilagenosa)。随后，样本在20℃温育并随时间监测。结果显示在下表2中。
表2：负荷试验1
# 防腐剂 Brix pH 结果
1 2.48％缓冲液1 25° 3.2 防止酵母生长晕&gt;50天<sup>1</sup>
2 2％缓冲液2 25° 3.2 防止酵母生长晕&gt;50天<sup>1</sup>
3 0.1％K-山梨酸* 25° 3.2 防止酵母生长晕>35天
4 无防腐剂 25° 3.2 没有抑制作用
5 2.48％缓冲液1 25° 3.5 防止酵母生长晕&gt;50天<sup>1</sup>
6 2％缓冲液2 25° 3.5 防止酵母生长晕&gt;50天<sup>1</sup>
7 0.1％K-山梨酸* 25° 3.5 防止酵母生长晕>35天
8 无防腐剂 25° 3.5 没有抑制作用
*1000ppm(0.1％)是欧盟监管机构允许的最大浓度。
1：50天后停止监测
负荷试验2
在此研究中，测试了根据本发明的防腐剂在pH3.2和pH3.5(用1M HCl和1M NaOH调整的pH)对霉菌混合物的功效。样本接种大约3.75log孢子/g的混合物，其包含黑曲霉(Aspergillus niger)、篮状菌(Talaromyces sp.)和刺孢新薩托菌(Neosartoryaspinosa)。随后，样本在20℃温育并随时间监测。结果显示在下表3中。
表3：负荷试验2
Figure BDA0003699516990000051
Figure BDA0003699516990000061
*1000ppm(0.1％)是欧盟监管机构允许的最大浓度。
1：45天后停止监测
2：与非保存样本相比
负荷试验3
在此研究中，测试了根据本发明的防腐剂在pH3.8(用1M HCl和1M NaOH调整的pH)和不同程度的Brix对酵母或霉菌的混合物的功效。接种酵母的样本接受约3log CFU/g的混合物，其包含贝酵母(Saccharomyces bayanus)、酿酒酵母和粘质红酵母。接种霉菌的样本接受了大约3.75log孢子/克的混合物，其包含黑曲霉、篮状菌和刺孢新薩托菌。接种后，样本在20℃温育并随时间监测。结果显示在下表4中。
表4：负荷试验3
Figure BDA0003699516990000062
*1000ppm(0.1％)是欧盟监管机构允许的最大浓度。
1：24天后停止监测
2：与相应的非保存样本相比
3：12天后停止监测
4：28天后停止监测

Claims (15)

1.一种制备保存水果组合物的方法，该组合物的Brix值为10°至60°、含水量为至少20wt.％并且pH在3.0至4.2的范围，所述方法包括：
·提供一种非保存水果组合物，其总含水量为至少15wt.％并包括不超过85wt.％的干物质，所述干物质包含30-92重量％的选自果糖、葡萄糖、蔗糖及其组合的糖类干物质和8-80重量％的非糖类干水果物质的干物质；
·将所述非保存水果组合物与pH在3.0至5.7范围的醋酸盐缓冲液组合，以制备缓冲的水果组合物，所述醋酸盐缓冲液含有形式为溶解的醋酸和溶解的醋酸根阴离子的10-50wt.％的溶解的醋酸盐，并且；
·如需要，向所述缓冲的水果组合物添加水和/或酸化剂，以达到至少20wt.％的含水量和3.0至4.2范围的pH。
2.根据权利要求1的方法，其中所述醋酸盐缓冲液含有形式为溶解的醋酸和溶解的醋酸根阴离子的15-45wt.％的溶解的醋酸盐。
3.根据权利要求1或2的方法，其中所述醋酸盐缓冲液的pH在3.2至5.5的范围。
4.根据前述权利要求中任一项的方法，其中所述醋酸盐缓冲液含有摩尔比为1:25至1:1.5、优选摩尔比为1:20至1:2的(i)选自钾、钠阳离子、钙阳离子及其组合的阳离子以及(ii)溶解的醋酸盐。
5.根据前述权利要求中任一项的方法，其中所述醋酸根阴离子占醋酸盐缓冲液中溶解的阴离子的至少80mol.％并且钾阳离子占醋酸盐缓冲液中溶解的阳离子的至少90mol.％。
6.根据前述权利要求中任一项的方法，其中所述醋酸盐缓冲液含有5-30wt.％的溶解的有机酸，其形式为溶解的质子化有机酸和溶解的有机酸阴离子，所述有机酸选自乳酸、丙酸、苹果酸、抗坏血酸、柠檬酸、富马酸、己二酸、酒石酸及其组合。
7.根据权利要求6的方法，其中所述醋酸盐缓冲液含有溶解的醋酸盐和溶解的有机酸，其摩尔比为1:1至5:1，优选摩尔比为1.3:1至3:1。
8.根据权利要求6或7的方法，其中所述醋酸盐缓冲液含有(i)选自钠阳离子、钾阳离子、钙阳离子及其组合的阳离子以及(ii)溶解的醋酸盐和溶解的有机酸的组合，摩尔比为1:25至1:1.5，更优选摩尔比为1:20至1:2。
9.根据权利要求6-8中任一项的方法，其中所述有机酸是乳酸。
10.根据前述权利要求中任一项的方法，其中所述非保存水果组合物与一定量的醋酸盐缓冲液组合，所述缓冲液为每千克保存水果制品提供形式为溶解的醋酸和醋酸根阴离子的25-300毫摩尔的溶解的醋酸盐。
11.根据前述权利要求中任一项的方法，其中100重量份的所述非保存水果组合物与0.5至10重量份的所述醋酸盐缓冲液组合。
12.根据前述权利要求中任一项的方法，其中所述非糖类水果材料来源于选自苹果、樱桃、香蕉、葡萄、柠檬、酸橙、橙子、芒果、杏、菠萝、蓝莓、草莓、覆盆子、桑葚、黑加仑、红加仑、李子、无花果、梨、柑橘、西柚、桃、百香果、甜瓜、猕猴桃、番石榴、木瓜、椰子、荔枝及其组合的水果。
13.根据前述权利要求中任一项的方法，其中所述非保存水果组合物包含至少30wt.％的水果片，其重量为至少0.1克。
14.根据前述权利要求中任一项的方法，所述非保存水果组合物包含40-90重量％的选自果糖、葡萄糖、蔗糖及其组合的糖类干物质以及10-60重量％的非糖类干水果物质的干物质。
15.权利要求1-9中任一项所限定的醋酸盐缓冲液用于保存水果组合物的用途。
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