CN117136006A - 乳蛋白基的肉替代物 - Google Patents

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Abstract

公开了一种用于制备适合作为肉替代物的纤维结构的方法。纤维结构由酪蛋白基的液体通过水状胶体与诸如氯化钙的二价盐的沉淀来形成。乳基液体中的游离钙离子由天然乳盐捕获。

Description

乳蛋白基的肉替代物
技术领域
本发明涉及以由乳蛋白与藻酸盐形成的纤维结构为基础的肉替代产品的生产。
背景技术
在WO 03/061400中公开了上述类型的方法。在本文中，通过首先将乳进行奶酪制造过程，致使形成凝乳来将乳蛋白从乳清(milk serum)(乳浆(whey))中分离出来。将凝乳转化成精细分布的形式，并与钙络合剂(通常是磷酸盐，诸如通常在制作加工奶酪中用作乳化盐)混合，从而形成均质物。向该物质中添加能够与金属阳离子沉淀的水状胶体，通常是藻酸盐。然后通过添加至少二价的金属离子(通常是钙离子)的溶液来形成纤维产物。这促使水状胶体开始与所述离子沉淀，从而形成具有肉替代物结构的纤维产物。已在EP1588626、EP1643850、EP1643851、EP1771085、US 2015/0351427、SE375227、US 2011/171359和AU2008200828中描述了这种方法的变体。
虽然带来了合适的肉替代物，但已知的方法有几个缺点。一种缺点是需要相对大量的盐，例如乳化盐。这与目前如许多国家的卫生主管部门所普遍鼓励的减少食品中盐含量的趋势背道而驰。
在上述方法中，需要乳化盐从形成凝乳的奶酪基质中除去钙，以便将凝乳转化成可以形成纤维的均质液体物质。这不仅涉及在乳中天然存在的钙，还涉及凝乳形成前添加的钙。在添加水状胶体之前，这些盐对于结合钙也是必需的。否则，水状胶体会在钙离子存在时过早沉淀。这不会导致形成纤维结构，或者至少不会导致形成具有足够长度以被认为为肉状的纤维。相反，该方法应该允许水状胶体与阳离子的沉淀以这样的方式发生，即这样的沉淀导致形成纤维产物。在前述EP1588626和EP1643851中，描述了一些替代的起始材料，即，酪蛋白酸钠、乳清蛋白浓缩物和脱脂乳粉。在EP 1588626中声称，利用这些材料，可以省去添加磷酸盐材料以捕获游离钙离子。事实上，在相关的背景专利申请WO 2005/004624、WO2005/004623和WO 03/061400中可以找到相同的文字。没有给出形成纤维的结果，且实际上确实发生了过早沉淀。
发明内容
本发明旨在提供尤其是如上所述的方法，但其中可以省去至少部分乳化盐。
为此目的，本发明在一个方面提供一种制备纤维组合物的方法，所述方法包括提供含酪蛋白的乳基液体；使所述液体经过处理步骤以捕获所述液体中存在的游离钙离子；从而获得钙离子耗尽的酪蛋白液体，向所述钙离子耗尽的酪蛋白液体中添加能够与二价或更高价的金属阳离子沉淀的水状胶体，均质化以获得均匀的纤维生成液体物质，使所述纤维生成液体物质与包括二价或更高价的金属阳离子的水性溶液接触，从而形成纤维，其中，所述处理步骤包括将所述液体的温度升高，尤其是升高到至少60℃的温度，从而使天然乳磷酸盐和/或柠檬酸盐能够捕获游离钙离子。
在另一方面，本发明提供通过前段所述方法可获得的，尤其是包括0至0.2wt％，优选地至多0.1wt％的添加的乳化盐的纤维组合物。
在又一方面，本发明提供一种食品，其包括可通过本节第一段中描述的方法获得的纤维组合物，和一种或多种额外的食品成分。
具体实施方式
本发明的方法用于生产具有纤维结构的组合物，其中，纤维包括沉淀的水状胶体，该水状胶体包裹包括酪蛋白的可利用的乳组分。在下文中，这种组合物简称为纤维组合物。
应当理解，含酪蛋白的液体的乳基性质给本领域技术人员带来了需要解决的问题。包括来自其他来源的蛋白质的液体不存在游离钙离子，因此在添加能够与二价或更高价的金属阳离子沉淀的水状胶体后，不易发生过早沉淀。同时，如发明人所认为的，含酪蛋白的液体的乳基性质也提供解决所述问题的关键。
在已知的用于由乳蛋白制备纤维状肉替代物的方法中，通过添加结合钙的盐来防止藻酸盐与通常在含酪蛋白的乳基液体(例如凝乳)中存在的钙离子的过早沉淀。本发明基于明智的认识，即可以通过升高温度，以及优选地增大pH来防止所述过早沉淀。不希望受理论束缚，本发明人认为，这利用了在加热乳期间，溶解的钙和磷酸盐变得过饱和并部分地与酪蛋白胶束结合的现象。如此形成的额外的胶体磷酸盐摩尔比Ca/P≈1。该反应被认为是：
通常，可以合适地使用任何含酪蛋白的液体，只要它处于这样的条件下，即添加能够与金属阳离子沉淀的水状胶体不会过早地表现出这种沉淀。这是通过如本公开中所讨论的处理步骤来实现的。
为了提供具有优选的相对较高的蛋白质含量的乳基液体，所述液体选自由例如通过将乳进行蒸发或反渗透获得的浓缩乳、溶解的乳粉、溶解的酪蛋白酸钠、溶解的酪蛋白酸铵、通过将乳进行超滤获得的溶解的乳蛋白粉、通过将乳进行超滤获得的渗余物、通过将乳进行微滤获得的溶解的酪蛋白粉、通过将乳进行微滤获得的渗余物以及它们的混合物组成的组。本领域技术人员熟悉乳的各种浓缩和过滤形式。微滤通常使得酪蛋白与至少部分乳清蛋白分离。超滤允许较小的乳糖、水、矿物质和维生素分子穿过膜，而保留和浓缩较大的蛋白质和脂肪分子。通常，将乳在微滤或超滤之前脱脂(除去脂肪)。同样在本发明的方法中，优选地使用脱脂乳。
优选地，含酪蛋白的乳基液体是胶束酪蛋白浓缩物。术语“胶束酪蛋白浓缩物”是指酪蛋白以其天然的胶束形式在乳中存在，但以基于干物质固体含量计算的更高浓度存在。通常乳的乳蛋白含量是3.5wt％，约80wt％的乳蛋白是胶束酪蛋白。考虑到乳的干物质固体含量是12-13wt％，基于干物质固体计算，乳中胶束酪蛋白的浓度通常是约21-23wt％。应当理解的是，基于干物质固体含量，胶束酪蛋白浓缩物的胶束酪蛋白浓度因此是至少25wt％，例如至少30wt％，例如至少40wt％，优选地至少50wt％，更优选地至少60wt％，例如至少65wt％。
通常，作为胶束酪蛋白浓缩物的含酪蛋白的乳基液体选自由通过将乳进行超滤获得的溶解的乳蛋白粉、通过将乳进行超滤获得的渗余物、通过将乳进行微滤获得的溶解的酪蛋白粉、通过将乳进行微滤获得的渗余物和它们的混合物组成的组。
这样的乳的微滤(MF)和超滤(UF)在本领域都是已知的。技术人员了解适用的设备和膜(过滤器)的尺寸。通常，超滤除去作为滤液的水和乳糖，其中，酪蛋白和乳清蛋白保留在超滤渗余物中。在微滤的情况下，乳清蛋白也随着滤液被除去。
因此，形成纤维结构所需的条件是具有包括酪蛋白和包括所述水状胶体的均质物。纤维物质的形成基本上是作为添加金属阳离子的结果而发生的。金属阳离子通常以水性溶液的形式提供到均质物的外表面，其结果是从所述表面形成纤维。然后通过均质物混合这些纤维，其结果是所述物质的表面可以通过在表面上进一步添加金属阳离子来进一步形成纤维。重复地，优选地连续地进行在均质物的表面控制纤维形成并将纤维混合到该物质中的这一过程。
小心地添加钙离子，例如氯化钙或其他二价或更高价的金属离子，以便控制纤维形成的过程。这可以通过缓慢地添加盐，优选以水性溶液的形式，然后轻轻地搅拌来进行。优选地，通过将盐的水性溶液喷洒在均质混合物的外表面来定量给盐。对于这样的喷洒，可以使用任何喷洒设备。在令人感兴趣的实施方式中，由喷淋管(例如具有孔或喷头的管)来提供喷洒。
前述的已知方法需要生产凝乳形式的奶酪基质，并通过添加钙结合盐来使奶酪基质破乳。本发明的方法基本上允许从乳基液体本身开始。因此，本发明的方法避免了例如以制作凝乳的形式首先生产奶酪基质，然后使这样的奶酪基质破乳的费力的额外工序。
无意受理论束缚，本发明人认为，在已知的方法中，由于至少两个原因需要添加乳化盐。第一个原因是，作为最终产品中酪蛋白的来源，选择了通过生产凝乳的路线。结果，需要所述盐将凝乳转化为足够液态的加工物质，以能够与水状胶体形成均质物。第二个原因是水状胶体易于与二价金属离子，例如钙离子沉淀。这种现象实际上在产生纤维物质的最后工艺步骤中被利用。然而，为了生产足够长度的纤维，通过确保在添加水状胶体的时间点不存在钙离子来防止水状胶体与钙离子的早期沉淀。在已有的方法中，这给出了添加乳化盐的第二个原因，也就是，因此在添加水状胶体之前实现钙离子的结合。
应该进一步注意的是，凝乳生产本身通常包括添加额外的钙离子。因此，已有的方法需要添加相对大量的乳化盐，并且这些乳化盐最终出现在最终产品中。
在本发明方法中，不通过生产凝乳来进行，不需要添加额外的钙。因此，本发明方法使得需要较少钙结合盐来开始。此外，本发明方法明智地利用了乳中已经存在的盐。这允许在添加金属结合的水状胶体之前，减少或优选地完全省去添加除捕获钙离子所需的盐之外的任何盐。这提供相对于现有技术的方法的进一步的重大转变。这对健康有益，即，自然较低的盐量，以及监管的好处，因为没有乳化盐需要申报。
在本发明方法中，为了实现期望的游离钙离子的捕获，对含酪蛋白的乳基液体进行处理步骤，该处理步骤包括升高所述液体的温度。在实施方式中，所述处理步骤包括将液体的温度升高到至少60℃。通常，温度不高于140℃。典型地，所选择的最高温度反映本领域中用作灭菌步骤的温度与时间曲线。优选地，所述处理步骤包括将温度升高到65℃至95℃，例如80℃至90℃。通常地，处理进行的持续时间至少为2分钟，例如至少4分钟，例如至少6分钟，例如8至12分钟，例如约10分钟。通常地，在上述温度下，最大持续时间不影响钙离子的存在，一旦钙离子处于捕获状态，它们会保持这样的被捕获状态。应当理解的是，如果长时间加热对于捕获游离钙离子不是绝对必要的，优选地避免长时间加热，因为长时间加热可能影响乳基液体的外观，并最终降低其质量。因此，优选地，处理步骤进行至多60分钟，例如至多30分钟，优选地至多15分钟。
如果需要，本领域技术人员能够直接测试合适的处理条件。这可以通过提供一个或多个100mL的乳基液体的样品，将每个样品的温度升高到期望的值，持续期望的时间，然后添加100g量的4％藻酸盐溶液来实现。直接目视检查将显示是否立即形成纤维。在后一种情况下，选择的条件是合适的。上述测试确定了工艺条件的适用性。应当理解的是，在本发明的方法中应用这些条件时，纤维的可控形成通过添加二价金属阳离子的水性溶液，例如氯化钙溶液，例如4％氯化钙溶液来实现。
如上所述，所述温度被认为使得溶解的钙和磷酸盐以及柠檬酸盐变得过饱和，其结果是磷酸钙和/或柠檬酸钙部分地与酪蛋白胶束结合。应当理解的是，这是基于可逆过程的。即，如果使得温度下降到低于60℃，尤其是低于50℃，则被捕获的钙离子可随时间的推移再次部分地释放。因此，为了保持钙离子耗尽的酪蛋白液体，当添加能够与金属阳离子沉淀的水状胶体时，将温度优选地保持在60℃或以上。此外，将所得的均匀的纤维生成液体物质保持在这样的温度下，至少直到使所述物质与包括二价或更高价的金属阳离子的水性溶液接触的步骤。另一种选择是冷却到最高30℃，并足够快地，优选地立即使该物质沉淀成纤维结构，以保持领先于钙离子释放的反向过程。
已经发现，通过将pH增大到至少6.8的值，可以进一步改善纤维结构的形成。这种pH增大可以在添加水状胶体之前的任何阶段进行。然而，据信，通过在温度升高步骤期间或之前实现pH增大获得了更好效果。优选地，pH增大步骤在温度升高步骤期间进行，优选在7℃至85℃的温度范围内进行，更优选地在20℃至40℃的温度范围内进行，例如在大约30℃时进行。
通常，pH不会增大到大于9的值。优选地，pH增大步骤包括将pH增大到7.0至8.0，例如7.2至7.4范围内的值。
增大pH通常通过添加碱来实现。应当理解的是，使用任何本身会引入钙离子，例如Ca(OH)2，或其他能够与待添加的水状胶体络合的二价金属离子的碱是不可取的。优选的碱包括氢氧化钠(NaOH)、氢氧化钾(KOH)、氨、碳酸钠(Na2CO3)、尿素、鸟嘌呤、一价金属氧化物以及有机胺，例如六次甲基四胺。
pH升高能够通过捕获质子使得平衡
Ca2++H2PO4 -→CaHPO4+H+
向右侧移动。结果，更多的游离钙离子以磷酸钙的形式被捕获。
在本发明方法中，含酪蛋白的乳基液体的蛋白质含量通常是至少3wt％。事实上，由乳本身开始是可能的。由于添加的水状胶体会自然地与水形成凝胶，它也会与乳形成凝胶。尽管如此，还是可以想到在乳中添加增稠剂。增稠剂将用于获得被认为比产品的性质主要由添加的水状胶体的性质决定时(例如，藻酸盐纤维通常被认为太硬而不可口)更可口的纤维产物。添加增稠剂的好处是更高量的乳被藻酸盐基质捕获，而不是在形成纤维组合物时被排出。
食品增稠剂通常基于多糖(淀粉、植物胶和果胶)或蛋白质。这一类包括淀粉，例如竹芋粉、玉米淀粉、片栗(katakuri)淀粉、土豆淀粉、西米、小麦面粉、杏仁粉、木薯淀粉以及它们的淀粉衍生物。用作食品增稠剂的微生物胶和植物胶包括藻胶、瓜尔胶、槐豆胶和黄原胶。用作食品增稠剂的蛋白质包括胶原蛋白、蛋白和明胶。糖聚合物包括琼脂、羧甲基纤维素、果胶和卡拉胶。
应当理解的是，蛋白质含量相对低的液体会产生相应的蛋白质含量相对低的纤维组合物。有鉴于此，含酪蛋白的液体的蛋白质含量优选地是至少5wt％，更优选地是至少7.5wt％。通常地，蛋白质含量达到至多25wt％，优选地至多20wt％，更优选地至多15wt％。典型优选的蛋白质含量是7.5wt％至12.5wt％，例如10wt％。优选的蛋白质含量完全基于乳蛋白，更优选地基于酪蛋白。优选地，含酪蛋白的乳基液体包括5wt％至15wt％的酪蛋白，更优选地8wt％至12wt％的酪蛋白，例如约10wt％的酪蛋白。
在优选的实施方式中，通过将乳进行微滤(MF)来获得含酪蛋白的乳基液体，从而获得包括乳清蛋白和其他水溶性组分的滤液，以及包括乳的酪蛋白集分的渗余物(MF渗余物)。渗余物的干物质固体含量通常是10wt％-40wt％，例如15wt％-25wt％，典型地18wt％-22wt％，例如20wt％，并且渗余物是相对粘稠的液体物质。
有鉴于此，将乳进行这样的微滤，以获得含酪蛋白的乳集分和乳清集分。由此获得作为微滤渗余物的酪蛋白部分。在开始微滤之前，对乳经进行去奶油，以提供脱脂乳。这种脱脂乳的脂肪含量通常低于0.1wt％，例如0.04wt％至0.08wt％，典型地约0.06wt％。
在微滤脱脂乳的过程之后，可以使渗余物达到期望的脂肪含量。在期望低脂肉替代物(无脂肪或低脂肪)的情况下，此脂肪含量可以在0％至，例如，至多2.5wt％的范围内。在期望高脂肪(例如猪肉)肉替代物的情况下，脂肪含量也可以高，例如10wt％至15wt％。在令人感兴趣的实施方式中，脂肪含量在2.5wt％至7.5wt％的范围内，例如4-6wt％，典型地约5wt％。在这样的实施方式中，该产品通常适合作为鸡肉状肉替代物。可以添加任何类型的脂肪，植物脂肪或奶油。可以理解的是，在该产品是为素食者设计的情况下，作为肉替代物，通常不会使用动物脂肪。优选地，使用乳脂(奶油)。
在令人感兴趣的实施方式中，微滤的渗余物不以其自身来使用，而是以通过干燥(通常通过蒸发)微滤获得的渗余物而获得的酪蛋白粉末的形式使用，并将其溶解在水中。
因此，通过微滤将酪蛋白与乳清分离的方法是已知的。这有时被称为乳破裂。作为一种技术，乳破裂为本领域技术人员所熟知。适用的微滤膜的孔径通常在0.05μm至0.25μm的范围内，优选地在0.1μm至0.2μm的范围内，优选地为0.1μm。
在进行微滤时，可以使用本领域技术人员非常熟知的设备。微滤设备可以，例如基于陶瓷膜(Pall,Tami,Atech)，或例如基于聚合物膜，通常基于螺旋缠绕聚合物膜，其具有本领域常规的膜外壳和泵。微滤过程可以在优选的至多60℃，例如10℃至60℃，例如50℃至55℃的温度范围内进行。可选地，除了微滤之外，还可以进行渗滤步骤，以便进一步冲洗所获得的浓缩物，并降低酪蛋白集分的乳清蛋白和乳糖含量。
含酪蛋白的乳基液体可以从任何产奶动物生产的乳中获得。产奶动物主要是牛，尤其是母牛(成年母牛)，但除了牛之外，下列动物提供人类用于乳制品的乳：骆驼、驴、山羊、马、驯鹿、绵羊、水牛、牦牛和驼鹿。最优选地，用于提供本发明方法中使用的含酪蛋白的乳基液体的乳是牛乳或山羊乳。
在升高温度和可选地增大pH后，将所得的钙离子耗尽的酪蛋白液体和能够与二价或更高价的金属阳离子沉淀的水状胶体混合。
本领域技术人员熟知能够与二价或更高价的金属阳离子沉淀的水状胶体。典型地，水状胶体是多糖，优选地选自低甲氧基基团含量的果胶(果胶通常分为两个等级，“高甲氧基果胶”，通常需要大量的糖来适当地凝胶化，而“低甲氧基果胶”则不需要)、结冷胶和藻酸盐。藻酸盐，优选的藻酸钠是优选的。钙反应性藻酸盐的优选类型是从“褐藻”中获得的钙反应性藻酸盐。藻酸盐的量可以变化，这取决于纤维组合物中纤维的期望长度和纤维的期望韧性。通常应用的范围是0.5wt％至5wt％，例如1-4wt％，优选地2-3wt％。
通常，进行混合以获得均匀的混合物。如果需要，可以进行额外的均质化步骤。所得的液体均质物包括两种组分，这两种组分是随后进行沉淀和形成纤维物质的步骤所必需的。这些组分是酪蛋白和水状胶体。可以使用各种混合或均质化设备，例如桨式混合器。优选地，使用所谓的液体搅拌器，即在高剪切条件下进行混合的混合设备，通过产生强涡流来使水状胶体和水混合。
如果将化合价为至少2的金属阳离子的溶液添加到均匀的混合物(其中存在低量的、通常可忽略的量的游离钙离子，优选基本上没有游离钙离子，并且其含有乳蛋白材料和与这种类型的金属阳离子沉淀的水状胶体的复合物)中，则通过轻轻搅拌该物质(例如在桨式混合器中)，并且可选地在洗涤和除去多余的水分之后，以可控的方式获得纤维产物，该纤维产物具有肉替代物结构。使用包括二价或更高价的金属阳离子的水性溶液实现含藻酸盐和乳蛋白的纤维的沉淀。通常，该溶液包括1至10wt％，例如2.5至7.5wt％，优选地3至5wt％，例如约4wt％的CaCl2。在优选的实施方式中，每克水状胶体，例如每克藻酸盐，使用0.2至0.4g量的干CaCl2，诸如每克藻酸盐使用0.3g的CaCl2。其他合适的盐通常是水溶性二价金属离子，例如乙酸镁或乙酸钙。
相较于按照现有技术的方法，本发明的方法产生的产品包括更低量的乳化盐。优选地，在形成纤维组合物的最后步骤之前，完全避免添加盐，诸如这样的乳化盐。因此，纤维组合物中存在的任何盐优选地由天然乳基盐组成。可能地，上述可溶性二价金属盐的残留物可以存在。
因此，在另一方面，本发明提供一种可通过本文前述方法获得的纤维组合物，其包括酪蛋白和水状胶体，优选藻酸盐。所述组合物通常可描述为包括包封酪蛋白的藻酸盐(或其它沉淀的多糖水状胶体)纤维，以及从含酪蛋白的乳基液体中包封的任何其它组分。该组合物与已知组合物的不同之处在于包括0至0.2wt％，优选至多0.1wt％的乳化盐，更优选不含添加的乳化盐。因此，该组合物区别于包括藻酸盐基的纤维和作为蛋白质的酪蛋白的已知组合物。例如，由凝乳制成的组合物，例如根据前述WO 03/061400提供的组合物，通常包括0.6wt％至1wt％的乳化盐。乳化盐的类型对于本领域技术人员是已知的。这些通常包括磷酸盐和柠檬酸盐，例如六偏磷酸钠。
优选地，该组合物的特征在于不含添加的盐，尤其是不含任何乳化盐。
由本发明的方法得到的纤维组合物适合作为肉替代物。它本身通常不是最终产品。
如果需要，可以在形成纤维产物之前在组合物之前添加可食用组分。这样的组分可以是例如增稠剂、填料或纤维的额外来源。在令人感兴趣的实施方式中，添加谷物纤维，例如燕麦纤维、小麦纤维、玉米纤维等。
此外，如果需要，可以在纤维形成步骤之前的任何阶段添加不影响均质物的纤维形成能力的额外的食品成分。这尤其是指调味品，例如添加盐和/或香料和/或药草。
该纤维组合物适合用作食物中富含蛋白质的结构剂。纤维可以提供有调味料、香料和其他可食用成分和/或营养成分。具有任何添加成分的纤维组合物通常与粘合剂，例如甲基纤维素、鸡蛋清、槐豆胶、卡拉胶或本领域技术人员熟知的其他可食用此类增稠剂一起形成团。所得团可以根据需要成型，例如可辨识的汉堡、炸肉排、较小的块，例如鸡块或手指状物以及其他种类。在使用之前，通常需要将成型的团加热到60℃至80℃，优选地至少70℃范围内的温度(因为这具有巴氏杀菌效果)。所得产品适合通过加热技术，例如油炸、烘焙或熟炸(deep-frying)来制备。
在获得纤维组合物之后，可以根据需要对其进行切割和/或成型。在这样的加工步骤中，可以添加其他的成分。此外，可以期望在任何切割和/或成型步骤之前、期间或之后为纤维组合物提供一个或多个外层。这样的外层通常可用于在油炸所得组合物后形成皮。这可以是例如面糊或面包屑。面包屑(Breading或crumbing)是用于食物块的干谷物衍生的食品外层，通常由面包碎屑或带有调味品的面包屑混合物制成。面包屑混合物可以由，例如，面包碎屑、面粉、玉米粉和调味品制成，在烹饪前，将待裹面包屑的东西撒上面包屑混合物。在实施方式中，纤维组合物在裹面包屑之前首先被例如酪乳、生鸡蛋、蛋液或其它液体润湿。
综上所述，公开了一种用于制备适合作为肉替代物的纤维结构的方法。纤维结构由乳基液体通过水状胶体与二价盐，例如氯化钙的沉淀来形成。乳基液体中的游离钙离子由天然乳盐捕获。
下文将结合以下非限制性实施例进一步说明本发明。
实施例1
成分：
通过对脱脂山羊乳进行微滤(使用孔径为0.1μm的陶瓷膜)获得的酪蛋白乳。酪蛋白乳含0.2wt％脂肪、12.25wt％蛋白质以及4.1wt％乳糖。酪蛋白乳的干物质固体含量为17.7wt％；
藻酸盐：由Rettenmaier售出的FD175；
4wt％氯化钙水性溶液；
10wt％氢氧化钠水性溶液。
向300g酪蛋白乳中逐滴加入氢氧化钠，直至酪蛋白乳的pH为7.5。将所得的pH 7.5的酪蛋白乳加热10分钟，直到酪蛋白乳的温度为80℃。向经加热的乳中添加200g的4wt％藻酸盐水性溶液，并搅拌，以获得粘稠的糊状物。
向粘稠的糊状物中添加120ml的氯化钙溶液。轻轻搅拌后，藻酸盐与酪蛋白乳中的不溶性物质形成纤维物质。将纤维物质分离出来并用水洗涤。可选地，向洗涤水中添加少量柠檬酸，以便得到1wt％的柠檬酸溶液作为洗涤液。
所得产物可以直接加工成食品，或者可以冷冻储存以备后用。
实施例2
成分：
脱脂牛酪蛋白乳粉(通过对脱脂牛乳进行微滤然后蒸发获得)。酪蛋白乳粉含1wt％脂肪、67wt％蛋白质以及22wt％乳糖。酪蛋白乳粉的干物质固体含量为99.6wt％；
从牛乳中获得的奶油，其含40wt％的脂肪，2.15wt％的蛋白质，并且干物质固体含量为44.5wt.％；
藻酸盐：由Rettenmaier售出的FD175；
4wt％氯化钙水性溶液；
10wt％氢氧化钠水性溶液。
燕麦纤维，由Rettenmaier售出的HF 600(6g)。
向300g的温水(45℃)中添加60g的酪蛋白乳粉。随后，添加50g的奶油和6g的燕麦纤维。将所得的复溶酪蛋白乳加热10分钟，直到酪蛋白乳的温度为80℃。向经加热的乳中添加200g的4wt％的藻酸盐水性溶液，并搅拌，以获得粘稠的糊状物。
向粘稠的糊状物中添加120ml的氯化钙溶液。轻轻搅拌后，藻酸盐与酪蛋白乳中的不溶性物质形成纤维物质。如实施例1所示，将纤维物质分离并洗涤。
实施例3
成分：
·根据实施例1获得的纤维产物；
·鸡肉香料
·鸡蛋清
·甲基纤维素
·乳酸钾HiPure P
·面糊(由小麦粉制成)
·面包屑
向1000g纤维产物中添加25g鸡肉香料。添加25g鸡蛋清和10g甲基纤维素作为粘合剂。将所得的组合物在-2℃和4℃之间的温度下揉捏，以形成团。添加20g乳酸钾作为防腐剂。
将团成型成每块约100g的炸肉排。给成型的炸肉排提供一层面糊，然后嵌入一层面包屑。将所得产物在180℃下熟炸1分钟。所得的最终产品是类似于鸡肉炸肉排的肉替代物，可以冷冻和储存，或者可以通过油炸直接制备以供食用。
实施例4
向根据实施例2获得的1000g纤维产物中添加30g牛肉香料。添加25g鸡蛋清和10g甲基纤维素作为粘合剂。将所得组合物在-2℃和4℃之间、低于4℃的温度下揉捏，以形成团。添加甜菜苷以给产品提供所需的颜色。添加20g乳酸钾作为防腐剂。
将团成型成每个约100g的汉堡。所得产品可作为鲜肉替代产品销售。可选地，将产品加热至75℃，然后冷冻。
实施例5
除了通过在一系列测试例中添加不同量的氢氧化钠来改变pH之外，成分和步骤与实施例1相同。
根据长度、重量和质量来评估纤维。应当理解的是，通常，纤维形成为不同长度。本实施例中的纤维长度作为纤维长度数给出，其通过目视检查确定，在1到10范围内。纤维长度数为1表示非常短的纤维(最大2-3mm)，纤维长度数为10表示绝大多数长度达约10cm的长纤维。
在这个实验中，较长的纤维通常显示出较好的产品。根据形成纤维产物后乳清的损失来检查工艺的质量。这是由以总干物质固体的百分比表示的干物质固体的量决定的，它与工艺水一起损失。较低的损失通常表明更好的工艺，尤其是其中掺入纤维中的酪蛋白乳组分的产率更高。表中的最低pH值是未添加氢氧化钠的。
结果如下表1所示。
表1
可以看出，在所有例子中都形成了纤维。在pH>7时，获得了最佳的纤维长度和重量。
实施例6
成分和步骤基本上与实施例1相同，但有以下例外：不升高pH(不添加氢氧化钠)，测试两种不同的温度。此外，如果需要形成纤维，添加更大量的藻酸盐。后者反映了酪蛋白乳中多余的游离钙离子的存在，这些离子通过与额外的藻酸盐形成复合物而被捕获。
获得以下结果：
在酪蛋白乳的温度为45℃时，直到藻酸盐浓度升高到大于5wt％时才形成纤维。
在80℃的温度下，使用过量程度低的多的藻酸盐，即用4.5wt％的藻酸盐溶液来形成纤维。
实施例7
除了将复溶的酪蛋白乳加热至温度达到85℃并且在三个例子中改变pH之外，成分和步骤与实施例2相同。根据纤维重量、长度和质量(作为pH的函数)对结果进行评估。通过目视和人工检查确定质量，并在0到10的范围内评分。此处，0表示差的质量(短的、软的、糊状的)，10表示极好的质量(长的、结实的、多汁的)。表中的最低pH值是未添加氢氧化钠的。
结果如下表2所示。
表2
可以看出，在没有升高pH的情况下，在所有例子中都形成了纤维，但是没有升高pH的纤维是短的并且质量次优。此外，因此乳清损失相对较高。在pH>7时，获得了最佳的纤维长度和重量。就纤维重量和工艺质量而言，结果优于用微滤工艺获得的酪蛋白乳而获得的结果。
实施例8：
成分：
如实施例1中的酪蛋白乳；
4g的燕麦纤维；
9g的藻酸盐：DMB(FMC Biopolymer出售的藻酸盐)或Rettenmaier出售的RD175。
200mL用来溶解藻酸盐的水；
180g的4wt％氯化钙水性溶液；
2的8wt％氢氧化钠水性溶液；
10g的10％乳化盐(六偏磷酸钠)溶液。
整体如实施例1所述制备纤维组合物进行试验，但改变以下参数:
(A)藻酸盐DMB：
(B)藻酸盐FD 175；
(1)加热至60℃(以1000W加热1分20秒)；
(2)加热至85℃(以1000W加热2分10秒)；
不改变pH(不添加碱，pH约为6.75)，不添加乳化盐。
将不同批次的酪蛋白乳加热至60℃或80℃。向300mL加热的酪蛋白乳中添加不同量的4wt％的两种藻酸盐之一的水性溶液，并搅拌，以获得粘稠的糊状物。向粘稠的糊状物中添加180ml的氯化钙溶液。轻轻搅拌后，藻酸盐与酪蛋白乳中的不溶性物质形成纤维物质。结果如下表3所示。
表3
可以看出，在将酪蛋白乳加热到60℃的情况下，可以在不增大pH和不添加乳化盐的情况下形成纤维。乳清损失相对较高，且纤维相对较短。在将酪蛋白乳加热到85℃的情况下，以低得多的乳清损失获得了更好的纤维。
实施例9
步骤
通过将40g的酪蛋白酸钠(DMVSodium Caseinate)溶解在260g的温水(50℃)中形成酪蛋白酸盐溶液。在有或没有额外步骤的情况下，如下文不同实验例所述，将酪蛋白酸盐溶液与200g的4％藻酸盐溶液(/>FD175)混合。混合后，添加180ml的4％氯化钙溶液，轻轻搅拌，以形成纤维物质。评估所获得的纤维的纤维长度数，并确定蛋白质损失百分比。
实验例：
在例#1中，在添加藻酸盐之前，没有添加剂和处理；
在例#2至#8中，在添加藻酸盐之前，进行以下步骤：
#2将温度升至85℃(至少5分钟)；
#3添加10mL的10％六偏磷酸钠溶液；
#4温度+盐(将#2和#3的步骤组合)；
#5将pH增大至约8；
#6温度+pH(将#2和#5的步骤组合)；
#7pH+盐(将#3和#5的步骤组合)；
#8温度+pH+盐(将#3和#6的步骤组合)；
结果
结果如下表4所示：
表4
实施例10
成分：
通过对脱脂山羊乳进行超滤而获得的乳蛋白渗余物。UF渗余物含有0.2wt％脂肪、10wt％蛋白质和4.1wt％乳糖。UF渗余物的干物质固体含量为15.5wt％；
藻酸盐：由Rettenmaier售出的FD175；
4wt％氯化钙水性溶液；
10wt％氢氧化钠水性溶液。
向300g UF渗余物中逐滴加入氢氧化钠，直至UF渗余物的pH为7.6。将所得的pH7.6的酪蛋白乳加热15分钟，直到渗余物的温度为85℃。向加热的乳中添加200g的4wt％的藻酸盐水性溶液，并搅拌，以获得粘稠的糊状物。
向粘稠的糊状物中添加120ml的氯化钙溶液。轻轻搅拌后，藻酸盐与酪蛋白乳中的不溶性物质形成纤维物质。将纤维物质分离并用水洗涤。可选地，向洗涤水中添加少量柠檬酸，以得到1wt％的柠檬酸溶液作为洗涤液。
所得产物可以直接加工成食品，或者可以冷冻储存以备后用。
实施例11
成分：
脱脂牛乳蛋白粉(通过将脱脂牛乳进行超滤然后蒸发而获得)。UF乳粉含有1.2wt％脂肪，64wt％蛋白质和26wt.％乳糖。UF乳粉的干物质固体含量为99.6wt％；
从牛乳中获得的奶油，其含40wt％的脂肪，2.15wt％的蛋白质，并且干物质固体含量为44.5wt％；
藻酸盐：由Rettenmaier售出的FD175；
4wt％氯化钙水性溶液；
10wt％氢氧化钠水性溶液。
燕麦纤维，由Rettenmaier售出的HF 600(6g)。/>
向300g温水(45℃)中添加60g乳蛋白粉。随后，添加50g的奶油和6g的燕麦纤维。将所得的复溶乳蛋白液体加热8分钟，直到酪蛋白乳的温度为75℃。向加热的乳中添加200g的4wt％的藻酸盐水性溶液，并搅拌，以获得粘稠的糊状物。
向粘稠的糊状物中添加120ml的氯化钙溶液。轻轻搅拌后，藻酸盐与酪蛋白乳中的不溶性物质形成纤维物质。如实施例1所示，将纤维物质分离并洗涤。

Claims (17)

1.一种制备纤维组合物的方法，所述方法包括：
(i)提供含酪蛋白的乳基液体；
(ii)使所述液体经过处理步骤以捕获在所述液体中存在的游离钙离子，从而获得钙离子耗尽的酪蛋白液体；
(iii)向所述钙离子耗尽的酪蛋白液体中添加能够与二价或更高价的金属阳离子沉淀的水状胶体，混合并且均质化，以获得均匀的纤维生成液体物质；
(iv)使所述纤维生成液体物质与包括二价或更高的金属阳离子的水性溶液接触，从而形成纤维；其中，所述处理步骤包括将所述液体的温度升高到至少60℃，从而使天然乳磷酸盐能够捕获游离钙离子。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述处理步骤包括将所述液体的温度升高到65℃至95℃。
3.根据权利要求2所述的方法，包括将温度升高到80℃至90℃。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述处理步骤包括将所述液体的pH增大到至少6.8的值。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，pH是7.0至8.0，例如7.2至7.4。
6.根据权利要求4或5所述的方法，其中，pH增大步骤在温度升高步骤期间进行，优选地在7℃至85℃的温度范围内进行。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，pH增大步骤在20℃至40℃的温度范围内进行。
8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，含酪蛋白的液体的蛋白质含量是5wt％至15wt％，优选地是7.5wt％至12.5wt％。
9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，含酪蛋白的液体的酪蛋白含量是8wt％至12wt％。
10.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述含酪蛋白的乳基液体选自由浓缩乳、溶解的乳粉、溶解的酪蛋白酸钠、通过将乳进行超滤获得的溶解的乳蛋白粉、通过将乳进行超滤获得的渗余物、通过将乳进行微滤获得的溶解的酪蛋白粉、通过将乳进行微滤获得的渗余物和它们的混合物组成的组。
11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述含酪蛋白的乳基液体选自由浓缩乳、溶解的乳粉、通过将乳进行微滤获得的溶解的酪蛋白粉、通过将乳进行微滤获得的渗余物和它们的混合物组成的组。
12.根据权利要求10所述的方法，其中，所述含酪蛋白的乳基液体是溶解在水中的酪蛋白酸钠。
13.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述水状胶体是藻酸盐。
14.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，二价的金属阳离子是钙离子。
15.一种能够通过根据前述权利要求中任一项所述的方法获得的纤维组合物，包括0至0.2wt％，优选地至多0.1wt％的添加的乳化盐。
16.一种包括权利要求15所述的组合物和一种或多种额外的食品成分的食品。
17.一种根据权利要求15所述的食品，其中，额外的食品成分包括外层，例如面包屑层。
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