CN117136007A - 乳蛋白基肉替代物 - Google Patents

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Abstract

公开了一种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。乳基液体是微滤的渗余物。

Description

乳蛋白基肉替代物
技术领域
本发明涉及生产以由乳蛋白与藻酸盐形成纤维组合物为基础的肉替代产品。
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工艺，使得形成凝乳，来将乳蛋白从乳清(milk serum或whey)中分离。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，例如通常在制作加工奶酪中用作乳化盐)混合，使得形成均质物。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一起沉淀，从而形成具有肉替代物结构的纤维产物。这促使水状胶体开始与所述离子沉淀，从而形成纤维产物，该纤维产物具有肉替代物结构。该方法的变体已在EP1588626、EP1643850、EP1643851、EP1771085、US2015/0351427、SE375227、US2011/171359和AU2008200828中描述。
虽然带来了合适的肉替代物，但已知的方法有几个缺点。一个这种缺点是需要相对大量的盐，例如奶酪制作所需的乳化盐和添加钙。这与目前许多国家卫生主管部门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，水状胶体会在存在钙离子时过早地沉淀。这不会致使形成纤维结构，或者至少不会致使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，即这样的沉淀致使形成纤维产物。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，实际上确实发生了过早沉淀。
发明内容
本发明寻求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，本发明在一个方面提供了一种制备纤维组合物的方法，包括：
(i)提供含酪蛋白的乳基液体；
(ii)对所述液体进行钙离子结合处理，从而形成游离钙离子耗尽的液体；
(iii)向所述游离钙离子耗尽的液体中添加能够与金属阳离子沉淀的水状胶体，从而形成纤维生成液体物质；
(iv)使所述纤维生成液体物质与包括至少二价金属阳离子的水性溶液接触以形成纤维，
其中，所述含酪蛋白的乳基液体是胶束酪蛋白浓缩物。
在一些方面，本发明提供了一种制备纤维组合物的方法，该方法通过提供包括乳蛋白的液体物质、钙离子结合剂和能够与金属阳离子沉淀的水状胶体，并将物质与包括至少二价金属阳离子的水性溶液接触以形成纤维来制备纤维组合物，其中，所述液体物质是含酪蛋白的乳基液体，所述含酪蛋白的乳基液体选自由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。
在另一方面，本发明提供了一种能够通过根据前面段落的方法获得的纤维组合物。
在又一方面，本发明提供了一种如前面段落所定义的纤维组合物，其包括过量的不参与形成纤维的水状胶体。
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，该沉淀的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。
在本文公开的方法中，以含酪蛋白的乳基液体的形式提供酪蛋白，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，胶束酪蛋白浓缩物因此将具有基于干物质固体含量的至少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70wt％的胶束酪蛋白浓度。
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(UF)获得的渗余物、通过将乳进行微滤(MF)获得的渗余物和它们的混合物组成的组。本文中提到的渗余物是指分别在UF、MF工艺中获得的渗余物本身，或是通过向干的、通常是粉末状的UF或MF渗余物中添加水制成的重溶液体。
不希望受理论约束，本发明人认为，前述选择的含酪蛋白的乳基液体的适用性可归因于这样的事实，即除了在凝乳、奶酪或酪蛋白酸盐的情况下，UF和MF渗余物包括天然胶束形式的酪蛋白。
如上所述，纤维生成液体物质应该含有能够与金属阳离子沉淀的水状胶体。因此，期望通过随后添加包括至少二价金属阳离子的水性溶液来允许可控的纤维形成沉淀。为了使乳基液体具有这种能力，将液体中存在的游离钙离子结合或络合，以防止水状胶体的过早沉淀，即在与包括二价金属阳离子的水性溶液接触步骤之前。根据本发明，这是通过处理步骤来实现的，其中添加钙结合(钙络合)剂或使天然乳基试剂可用。
用来从乳蛋白制造纤维状肉替代物的已知的方法是通过奶酪制造工艺进行的，直到形成凝乳。不希望受理论束缚，本发明人认为，已知方法使得首先制造具有结合钙盐的奶酪基质(即凝乳)，然后通过添加乳化盐使相同的奶酪基质破乳。本发明基于避免不必要的凝乳生产的明智见解，因此不再需要添加乳化盐a，而乳化盐a在现有技术方法中是不可或缺的。
根据本发明，这是通过向最终形成纤维物质的液体混合物提供不同的路线来实现的。
因此，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，UF除去作为滤液的水和乳糖，其中，酪蛋白和乳清蛋白保留在UF渗余物中。在微滤的情况下，乳清蛋白也随着滤液除去。
进行纤维形成的液体混合物包括酪蛋白和能够与金属阳离子沉淀的水状胶体。在本发明的方法中，可以通过相对简单的两步法获得这种液体混合物。
第一步骤是对乳进行超滤(UF)或微滤(MF)。这产生包括水溶性组分例如乳糖和盐的滤液。在MF的情况下，乳清蛋白也随着滤液除去。结果，获得了渗余物，在UF的情况下，渗余物包括乳的蛋白质集分，而在MF的情况下，渗余物具体包括乳的酪蛋白集分。
渗余物的干物质固体含量通常是10～40wt％，例如15～25wt％，典型地是18～22wt％，例如20wt％，并且渗余物是相对粘稠的液体物质。
在开始微滤之前，并且优选地在应用超滤时，对乳进行去奶油，以提供脱脂乳。这种脱脂乳的脂肪含量通常是低于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。在期望减脂肉替代物(无脂肪或低脂肪)的情况下，此脂肪含量可以在0％至，例如，高达2.5wt％的范围内。在期望高脂肪肉(例如猪肉)替代物的情况下，脂肪含量也可以很高，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样肉替代物。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)。
UF或MF渗余物可以以其本身使用，或在将通过干燥(通常通过蒸发的方式)这样的UF或MF渗余物而获得的粉末复溶后使用。因此，根据本发明由其生产纤维组合物的含酪蛋白的乳基液体选自由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。除非另有说明，前述和下文所述的UF和MF渗余物的各种实施方式和优点同样适用于渗余物的复溶的形式。
应用UF和MF渗余物也具有显著的工艺优势。因此，通过向纤维形成过程提供已经预先除去其中水溶性组分的液体，在纤维形成过程中这些组分的损失要低得多。当使用MF渗余物时，这种优势更加明显，因为MF渗余物基本上不含水溶性乳清蛋白。
因此，获得了凭借具有较低的盐含量而区别于本领域已知的乳蛋白基的纤维产物的产品。后者提供有与特别是基于凝乳的方法(包括添加钙)相比更低量的钙并且不存在乳化盐。此外，与从乳粉中获得的纤维产物相比，钙含量较低，因为部分乳钙在超滤或微滤后随滤液被除去。
在优选实施方式中，含酪蛋白的乳基液体选自由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。
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。微滤设备可以是，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。微滤工艺可以在优选地至多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，可以进行渗滤步骤，以进一步清洗所获得的浓缩物并降低酪蛋白集分的乳清蛋白含量。
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。
第二步是将UF或MF渗余物和能够与二价或多价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多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”，通常需要大量的糖以适当地凝胶化，而“低甲氧基果胶”则不需要)、结冷胶和藻酸盐。钙反应性藻酸盐的优选类型是从“褐藻”中获得的。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％。优选地，所谓的液体搅拌器用于将藻酸盐粉末与水混合成液体物质，即混合设备，其中，在高剪切条件下进行混合，使得通过产生强涡流来混合水状胶体和水。
通常，进行含酪蛋白物质和液体藻酸盐的混合，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，例如桨式混合器或滚筒。
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中，其中该混合物基本上不再有游离的钙离子并且该混合物含有乳蛋白材料的复合物和与这种类型的金属阳离子沉淀的水状胶体，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。使用包括二价或多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，例如每克藻酸盐使用0.3g CaCl2。其它合适的盐通常是水溶性二价金属离子，如乙酸镁或乙酸钙。
应当理解的是，在这个阶段，水状胶体不应该表现出与可能存在的二价或多价阳离子的明显的过早沉淀。这样的沉淀应该以可控的方式发生在形成纤维产物的最终步骤中，这将在下面讨论。
为此，液体物质包括钙离子结合剂，从而防止这样的钙离子导致水状胶体的沉淀，或至少确保足够量的水状胶体保留在液体混合物中，并且可用于实际的沉淀步骤。
在现有技术方法中，包括酪蛋白和水状胶体的液体均质物也包括乳化盐。在这样的方法中，乳化的用量反映了它们的双重目的。如上所述，一个这样的目的是防止水状胶体的过早沉淀。然而，另一个目的，其在现有技术方法中是添加乳化盐的首要原因，是通过从凝乳基质中除去钙离子来将凝乳改性成液体物质。
本发明的方法不涉及奶酪基质的制造和随后的破乳。
因此，就添加乳化盐的程度而言，这些乳化盐仅具有一种功能，即上述的防止水状胶体沉淀。这反映在所使用的任何此类乳化盐的量中。
因此，与现有技术方法相比，本发明的方法产生的产品包括更低量的乳化盐。与从凝乳制备纤维产物相比，通常乳化盐的量可以减少至少50％，例如75％至99％，例如85％至95％。即，所需乳化盐的量通常在从凝乳开始时所用的量的1％至50％，例如5％至15％的范围内。
在令人感兴趣的进一步实施方式中，完全避免添加这种乳化盐。这提供相对于现有技术的方法的进一步重大转变。关键的优点在于可以在没有乳化盐的情况下获得来自乳蛋白的纤维组合物。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。
在一种这样的实施方式中，钙离子络合剂是过量的水状胶体。根据纤维组合物中所需的水状胶体的量，尤其是藻酸盐的量来选择过量的量。作为一般指导，与钙离子被乳化盐捕获的情况下所选择的量相比，过量的量在10wt％至100wt％的范围内。过量的量通常根据需要尽可能大，优选地尽可能小。在需要具有相对坚韧的纤维的组合物的情况下，优选大的量，因为海藻酸盐积极地有助于韧性。这在组合物适合于动物饲料中的用途的情况下尤其适用。在下游选择藻酸盐的过量的量是优选的，以生产对人类具有改善的适口性的纤维组合物。通常，藻酸盐的过量的量在15wt％至40％过量，例如20wt％至30wt％过量的范围内。在实施方式中，纤维组合物中海藻酸盐的所得量相应地在3wt％至5wt％的范围内。
对于生产中要使用的UF或MF渗余物(其可以是渗余物本身或复溶的形式)和生产中要使用的水状胶体溶液(例如海藻酸盐的4wt％溶液)，可以在如下简单的实验室测试中确定过量的量。在标准实验室混合器中进行测试。为此，提供多个批次，每个批次300mL的渗余物。对于每个批次，在不同的例中测试纤维的形成，各例使用不同量的水状胶体溶液。用200mL的水状胶体溶液进行第一例。以每100mL约2秒的速率缓慢添加这种溶液。在添加全部量的水状胶体溶液后，以100rpm的速率轻轻搅拌所得混合物。然后，通过目视检查，确定是否形成了长度大于5mm的纤维。如果没有，在下一例中，用400mL的水状胶体溶液重复试验。如有必要，每次用双倍量的水状胶体溶液进行下一例，直到随后的两例都产生长度大于5mm的纤维。如果第一例(200mL水状胶体溶液)产生长度大于5mm的纤维，以100mL的量进行第二例。如果该例还产生长度大于5mm的纤维，则以50mL的量进行第三例。如果适用，每次用先前量的一半的水状胶体溶液进行下一例，直到得到没有获得长度大于5mm的纤维的例。过量的水状胶体被定义为在本文所述的测试中形成长度大于5mm的纤维的至少的最低量。
在另一个令人感兴趣的实施方式中，钙络合剂是已经存在于乳中的这样的试剂。该试剂通常是指乳基磷酸盐。
为此，对UF或MF渗余物进行处理步骤，该处理步骤包括升高其温度，从而使天然乳磷酸盐能够捕获游离钙离子。
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且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的摩尔比Ca/P≈1。该反应被认为是：
Ca2++H2PO4 -→CaHPO4+H+。
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于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至65℃至95℃，例如80℃至90℃。
通常，进行处理的持续时间为至少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，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。直接目视检查会显示是否立即沉淀或甚至发生过早的纤维形成。如果没有发生沉淀，纤维生成液体物质保持其光滑的结构，表明所选择的条件适合于通过可控添加二价盐溶液来制备纤维组合物。
如上所述，所述温度被认为导致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。应当理解的是，这是基于可逆过程的。即，如果允许温度下降到低于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至少保持在这样的温度，至少直到使所述物质与包括二价或多价金属阳离子的水溶液接触的步骤。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pH增大的更好效果。优选地，pH增大步骤在温度升高步骤期间进行，优选地在7℃至85℃的温度范围内，更优选地在20℃至40℃的温度范围内，例如在大约30℃下进行。
通常，不将pH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范围内的值，例如7.2至7.4。
增大pH通常是通过添加碱来实现的。应当理解的是，使用任何本身会引入钙离子，例如Ca(OH)2，或其它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、一价金属氧化物和有机胺，例如六次甲基四胺。
pH增大使得这种平衡
Ca2++H2PO4 -→CaHPO4+H+
能够通过捕获质子向右侧移动。结果，更多的游离钙离子以磷酸钙的形式被捕获。
在另一方面，本发明提出了一种能够通过前述方法获得的纤维组合物，包括酪蛋白和水状胶体，优选海藻酸盐。所述组合物通常可以描述为包括包封酪蛋白的藻酸盐纤维，和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少于0.5wt％，优选地至多0.1wt％的添加的乳化盐，更优选地不含添加的乳化盐。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，诸如根据前述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。相反，它适合用作食品中间物，根据需要，可以向其中添加更多的食品成分。
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品、香料和其它可食用成分和/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它可食用此类增稠剂一起形成团。所得团可以根据需要成型，例如可辨识为汉堡、炸肉排、较小的块例如鸡块或手指状物以及其它种类。在使用之前，通常需要将成型的团加热到60℃到80℃的范围内，优选地至少70℃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如油炸、烘焙或熟炸来制备。
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外壳。这可以是例如面糊或面包屑。面包屑(Breading或crumbing)是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。乳基液体是微滤的渗余物。
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
对脱脂山羊乳进行微滤(使用孔径为0.1μm的陶瓷膜)。在本实施例中使用由此获得的渗余物。
向300mL的所述渗余物中添加2g的10wt％乳化盐[六偏磷酸钠]的水性溶液。将MF渗余物加热至80℃。随后在搅拌下添加200mL的4wt％海藻酸盐的水性溶液(由Rettenmaier售出的FD 175)。
向所得组合物中缓慢添加180mL的4wt％氯化钙的水性溶液，然后轻轻搅拌。这使得形成肉状纤维结构，其包括包封组合物中不溶性组分的沉淀的藻酸盐。
根据长度、重量和质量来评估纤维。应当理解的是，通常，形成不同长度的纤维。本发明实施例中的纤维长度给出为纤维长度数，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。
通过目视和人工检查确定质量，并在0到10的范围内评分。因此，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)。
根据形成纤维产物后乳清的损失来检查工艺的质量。这是由干物质固体的量决定的，以总干物质固体的百分比表示，它与过程水一起损失。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。
结果如下：
纤维重量378g；
纤维长度数：8
纤维质量：9
乳清损失：13wt％。
这反映了非常合适的纤维组合物的生产。该产品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
用不同量的乳化盐重复实施例1的试验。作为比较，从凝乳开始遵循相同的过程。通过在标准的Gouda奶酪制作工艺中添加凝乳酶使半脱脂牛乳凝固来获得凝乳，该工艺包括每升乳添加0.5mg 33％的CaCl2溶液。与MF渗余物一样，在每个试验例中使用300mL凝乳。
结果如下表1所示。可以看出，使用MF渗余物时，当使用有限量的乳化盐时，获得了良好的重量、长度和质量的纤维。同样，在没有乳化盐的情况下，使用MF渗余物允许形成纤维组合物。在使用凝乳作为起始材料的情况下，所需的乳化盐量要大得多，并且没有达到基于MF渗余物的组合物的整体纤维质量。
表1
实施例3
成分：
通过将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4
成分：
脱脂牛酪蛋白乳粉(通过将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，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；
4g燕麦纤维，由Rettenmaier售出的HF 600。
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％藻酸盐的水性溶液，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5
除了将复溶酪蛋白乳加热至温度达到85℃并且在三个例中改变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。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。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获得的结果。
实施例6
对脱脂羊乳进行微滤(使用孔径为0.1μm的陶瓷膜)。在本实施例中使用由此获得的渗余物。
将MF渗余物加热至45℃或80℃。随后，在搅拌下，向300mL所述渗余物中添加不同量的4wt％海藻酸盐水性溶液(由Rettenmaier售出的)。
向所得的组合物中缓慢添加180mL的4wt％氯化钙的水性溶液，然后轻轻搅拌。这使得形成肉状纤维结构，其包括包封组合物中不溶性组分的沉淀的藻酸盐。如实施例1所示，根据长度、重量和质量来评估纤维。
结果如下表3所示。可以看出，在不添加乳化盐的情况下，使用过量的海藻酸盐允许由作为MF渗余物而获得的酪蛋白乳形成合适的纤维。升高渗余物的温度产生更好质量的产品和工艺，并允许使用更少量的过量的藻酸盐。
表3
实施例7：
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水以溶解藻酸盐；
180g的4wt％氯化钙水性溶液；
10g的10％乳化盐(六偏磷酸钠)溶液。
通常如实施例1所示，通过制备纤维组合物来进行测试。不改变pH(不添加碱，pH约为6.75)，不添加乳化盐。变化以下参数：
(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)；
将不同批次的酪蛋白乳加热至60℃或85℃。向300mL经加热的酪蛋白乳中添加不同量的4wt％任一种海藻酸盐的水性溶液，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4所示。
表4
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，纤维相对较短。在将酪蛋白乳加热到85℃的情况下，获得了改善的纤维，并且乳清损失低得多。
实施例8
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。由此产生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9
成分：
●由粉末状羊乳制得的复溶乳
通过蒸发和喷雾干燥羊乳获得的羊乳粉。该乳粉含有32.1wt％的脂肪、26.8wt％的蛋白质和34.8wt％的乳糖。该乳粉的干物质固体含量为96wt％。以1重量份粉与3重量份水的比例将乳粉溶解在水中。这产生蛋白质含量为6.7wt％的复溶乳。
●由粉末状山羊乳MF渗余物获得的复溶的酪蛋白乳
通过将山羊乳进行微滤(MF)，并对其渗余物进行蒸发和喷雾干燥来获得山羊酪蛋白乳粉。所得粉末状MF渗余物含有43.4wt％脂肪、33.65wt％蛋白质和12.5wt％乳糖。粉末状MF渗余物的干物质固体含量为95wt％。将粉末状MF渗余物以1重量份粉与4重量份水的比例溶解在水中。这产生蛋白质含量为6.7wt％的复溶的MF渗余物。
●8wt％氢氧化钠水性溶液。
●Rettenmaier出售的 FD175藻酸盐；
●(E)4wt％氯化钙水性溶液
将复溶液体(A)分成两个批次物(A1)和(A2)，各200mL。由于一些无意的溢出，将复溶液体(B)分成200mL的第一批次物(B1)和185mL的第二批次物(B2)。
将批次物(A1)和(B1)加热到35℃，将批次物(A2)和(B2)加热到85℃。向批次物(A2)和(B2)中添加氢氧化钠(C)以增大pH。
向每个批次物(A)和(B)中添加4％的(D)水性溶液。对于批次物(A1)、(A2)和(B1)，其量为200mL，以及对于批次物(B2)，其量为185mL。随后，小心搅拌，对于批次物(A1)、(A2)和(B1)，以150mL的量添加氯化钙(E)，以及对于批次物(B2)，以135mL的量添加氯化钙(E)。
添加氯化钙导致了含藻酸盐的纤维固体的沉淀。沉淀后，向固体中添加约300mL的水，以除去过量的氯化钙。
分离纤维固体，并进行纤维长度、重量和干物质固体损失百分比(乳清损失)的评估。下表5描述了关于纤维产率(每300g液体中纤维固体的克数、纤维长度数和乳清损失)的结果。
表5
(A1) (A2) (B1) (B2)
纤维产率 281 309 278 298
纤维长度数 3 7 7 8
乳清损失(wt％) 25.8 18.3 13.9 10.0
可以看出，由乳粉获得的批次物(A1)在没有加热和增大pH的情况下产生短纤维，不适合用作肉替代物。从乳粉中获得的批次物(A2)通过加热和增大pH产生了足够长度的纤维。由MF渗余物获得的批次物(B1)在没有加热和增大pH的情况下产生了与通过加热和增大pH的批次物(A2)相似的足够长度的纤维。最后，由MF渗余物获得的批次物(B2)通过加热和增大pH产生了良好长度的纤维。
此外，可以看出，就乳清损失而言，从MF渗余物获得的批次物(B)的工艺质量明显更好。此外，过程质量随着批次物的加热和pH增大而提高。
实施例10
成分：
通过将脱脂山羊乳进行超滤而获得的乳蛋白渗余物。该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，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300克温水(45℃)中添加60g乳蛋白粉。随后，添加50g的奶油和6g的燕麦纤维。将所得复溶的乳蛋白液体加热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。将纤维物质分离并用水洗涤。

Claims (16)

1.一种制备纤维组合物的方法，包括：
(i)提供含酪蛋白的乳基液体；
(ii)将所述液体进行钙离子结合处理，从而形成游离钙离子耗尽的液体；
(iii)向所述游离钙离子耗尽的液体中添加能够与金属阳离子沉淀的水状胶体，从而形成纤维生成液体物质；
(iv)使所述纤维生成液体物质与包括至少二价金属阳离子的水性溶液接触以形成纤维，
其中，所述含酪蛋白的乳基液体是胶束酪蛋白浓缩物。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，酪蛋白浓缩物选自由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渗余物和它们的混合物组成的组。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述含酪蛋白的乳基液体是刚获得的渗余物，或是通过在水中复溶干燥形式的渗余物而获得的液体。
4.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。
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述至少二价金属阳离子是钙离子。
6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述钙离子结合处理包括添加乳化盐，例如磷酸盐。
7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述钙离子结合处理包括将所述含酪蛋白的乳基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。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，处理包括将所述液体的温度升高到65℃至95℃。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述处理包括将温度升高至80℃至90℃。
10.根据权利要求7至9中任一项所述的方法，其中，处理包括将所述液体的pH增大到至少6.8的值。
11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述处理包括将pH增大到7.0至8.0，例如7.2至7.4。
12.一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，其中，所述组合物包括少于0.5wt％添加的乳化盐。
13.一种能够通过权利要求6至10中任一项所述的方法获得的纤维组合物，其中，所述组合物包括至多0.1wt％添加的乳化盐。
14.根据权利要求13所述的组合物，其中，所述组合物不包括添加的乳化盐。
15.一种包括权利要求12至14中任一项所述的组合物和一种或多种额外的食品成分的食品。
16.根据权利要求15所述的食品，其中，所述额外的食品成分包括外层，例如面包屑。
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