CN117915775A - 呈粉末形式的发泡剂成分及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种呈粉末形式的发泡剂成分，该发泡剂成分包含一种或多种碳水化合物；基于该呈粉末形式的发泡剂成分的总重量，按重量计至少0.5％且按重量计小于5％的一种或多种蛋白质，该一种或多种蛋白质具有小于0.03g/g的蛋白质结合磷氮比以及小于7g/100g蛋白质的脯氨酸含量；以及裹入的气体，当所述呈粉末形式的发泡剂成分溶解在液体中时，所述发泡剂成分释放气体。此外，本发明还涉及一种制造该呈粉末形式的发泡剂成分的方法，并且最后涉及该呈粉末形式的发泡剂成分在食品和由此获得的产品中的用途。

Description

呈粉末形式的发泡剂成分及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种包含裹入的气体的呈粉末形式的发泡剂成分，当所述发泡剂成分溶解在液体中时，所述发泡剂成分释放气体。本发明还涉及包含这样的发泡剂成分的食品。本发明进一步涉及一种用于制造包含裹入的气体的呈粉末形式的发泡剂成分的方法。最后，本发明涉及所述发泡剂成分的用途。
背景技术
如今，饮料和食品的速溶可替代物是一种趋势，因为以常规方式制备这些产品通常很耗时或很复杂。因此，为了迎合消费者的喜好，近年来已经开发了许多方便食品和饮品，这些产品具有与常规制备的食物和饮料相同或相似的特性。这些寻求速溶可替代物的、常规制备的饮料或食物中，很多都包括某种类型的泡沫(froth或foam)。例如，卡布奇诺、奶昔以及某些汤、酱和甜点都包含泡沫。制造商面临的一个挑战是从方便食物或速溶饮品产生具有泡沫的食品。
用于制造具有泡沫的方便食品的一种先前的解决方案是通过使用粉末状发泡组合物，当在液体中重构时，这些组合物产生泡沫。发泡粉末状组合物已被用于赋予多种食物和饮料泡沫质地。例如，发泡组合物已被用于在与水、奶或另一合适的液体组合时赋予以下物质泡沫质地：速溶卡布奇诺和其他咖啡混合物、速溶清爽饮料混合物、速溶汤混合物、速溶奶昔混合物、即食甜点装饰配料、速溶酱、热谷物或冷谷物等。
WO 2009/089326A1涉及泡沫产生组合物，这些组合物含有乳组合物、水胶体组合物和泡沫稳定剂。据公开，这样的泡沫产生组合物为制备饮料浓缩物、饮料糖浆和饮料提供了方便的形式。当摇晃饮料、然后倾倒时，泡沫产生组合物赋予饮料厚的奶油状泡沫顶部。此外，据描述，由泡沫产生组合物制备的饮料可以含有在压力下溶解的气体。提到了在这样的情况下，可以通过在压力下将气体强行引入饮料组合物中来在饮料中提供气体。更特别地，公开了可以将气体添加到成品饮料组合物中，或者可以将气体添加到所希望体积的水或其他合适的液体中以形成含有溶解的气体的水/合适的液体，随后将该水/合适的液体与组合物(如饮料浓缩物或饮料糖浆)组合以产生成品饮料组合物。
WO 2018/224537 A1涉及一种饮料粉末，该饮料粉末包含多孔颗粒和部分聚集的蛋白质，这些多孔颗粒具有包含甜味剂、可溶性填料和任选地表面活性剂的无定形连续相，其中这些多孔颗粒具有11％至80％的闭孔孔隙度。饮料粉末通过以下方式来制造：使包含部分聚集的蛋白质的水性组合物经受高压(例如，50至300巴)，添加气体，以及干燥混合物(优选地经由喷雾干燥)。所述饮料粉末不含裹入的气体(压力下的气体)。
EP 0813815 A1公开了一种发泡奶精组合物，该组合物是注射气体的发泡奶精或者含有化学碳酸化成分并含有按重量计过量20％的蛋白质的奶精。所描述的粉末具有蛋白质、脂质和填料材料作为必需成分，尤其地，填料是水溶性碳水化合物。需要高含量的蛋白质来获得具有可舀性的打发奶油样致密泡沫。
EP 1206193 B1公开了一种粉末状可溶性发泡剂成分，该成分用于在食物和饮料中产生增强的泡沫，该成分包含含有碳水化合物和蛋白质的基质以及在压力下裹入的气体，该成分可以通过以下来获得：使该基质的多孔颗粒经受压力升高且温度高于这些颗粒的玻璃化转变温度的气体气氛；以及淬灭或固化这些颗粒。
EP 1557091 A1涉及一种粉末状可溶性发泡剂成分，该成分包括含有碳水化合物和蛋白质的基质以及裹入的气体，该气体以如下量存在：在环境条件下，在添加液体后，每克可溶性发泡剂成分释放至少约1ml气体。
EP 2025238 A1公开了一种粉末状可溶性发泡剂成分，该成分包含含有碳水化合物和蛋白质样成分的基质以及在压力下裹入的气体，该气体以如下量存在：在标准温度和压力条件(STP)下，在添加液体后，每克可溶性发泡剂成分释放至少1ml气体，其中该粉末状可溶性发泡剂成分具有200g/l至500g/l的密度并且具有闭孔孔隙度。
诸位发明人发现许多现有技术的发泡剂成分都具有以下缺点，即随着时间的推移，发泡剂成分会泄漏显著量的气体。这是不希望的，因为这样的发泡剂成分的典型应用是速溶产品(如速溶汤混合物、速溶咖啡混合物、即食甜点装饰配料等)。这些速溶产品的优选保质期超过12个月，通常甚至长达24个月。在储存期间泄漏气体的发泡成分对这样的包含发泡成分的产品的质量不利，而且甚至可能导致保质期缩短。
EP 1793686 B1中描述了一种随着时间的推移具有改善的气体包封的发泡剂成分。该欧洲专利公开了一种发泡组合物，该发泡组合物包含粉末状的不含蛋白质的可溶性组合物，该可溶性组合物包含具有多个含有裹入的加压气体的内部空洞的碳水化合物颗粒，所述发泡组合物包含按重量计小于1％的蛋白质，其中所述可溶性组合物进一步包含非蛋白质表面活性剂，并且其中该碳水化合物选自由以下组成的组：糖、多元醇、糖醇、寡糖、多糖、淀粉水解产物、树胶、可溶性纤维、改性淀粉、改性纤维素、及其混合物。然而，这样的发泡剂成分的缺点是这样的发泡剂成分不提供尤其是良好的泡沫质量(在结构和稳定性方面)以及干净且中性的味道的产品优势。
需要一种包含裹入的气体的呈粉末形式的发泡剂成分，当溶解在液体中时，该发泡剂成分产生质量和稳定性良好的泡沫，该发泡剂成分具有改善的储存稳定性以及随着时间的推移有限的气体泄漏，并且优选地在很宽的pH范围内具有中性味道和适用性。通过这种方式，发泡剂成分适用于在多种不同的应用中使用。
发明内容
发现了通过提供呈粉末形式的发泡剂成分可以达到上述目标，该发泡剂成分包含碳水化合物、少量具有特定特征的蛋白质和裹入的气体。
更特别地，在第一方面，本发明涉及一种呈粉末形式的发泡剂成分，该发泡剂成分包含
a)一种或多种碳水化合物；
b)基于粉末状发泡剂成分的总重量，按重量计至少0.5％且按重量计小于5％的一种或多种蛋白质，该一种或多种蛋白质具有小于0.03g/g的蛋白质结合磷氮比以及小于7g/100g蛋白质的脯氨酸含量；以及
c)裹入的气体，
其中在大气压下在将所述呈粉末形式的发泡剂成分溶解在20℃的液体(优选地水)中后，该发泡剂成分释放至少3ml气体/g发泡剂成分。
在第二方面，本发明涉及一种用于制造这样的呈粉末形式的发泡剂成分的方法。更特别地，本发明涉及一种用于制造包含裹入的气体的呈粉末形式的发泡剂成分的方法，该方法包括以下步骤：
(a)制备包含碳水化合物和一种或多种蛋白质的混合物，该一种或多种蛋白质具有小于0.03g/g的蛋白质结合磷氮比以及小于7g/100g蛋白质的脯氨酸含量，其中选择蛋白质的总量使得如在步骤(f)中形成的发泡剂成分中，蛋白质的总量为按重量计至少0.5％且按重量计小于5％，其中所述混合物呈粉末形式；
(b)任选地将所述混合物与一种或多种添加剂共混；
(c)向如在步骤(a)或(b)中制备的混合物施加超过大气压的外部压力，优选地施加2至4MPa的压力；
(d)将步骤(c)的混合物加热到高于90℃的温度；
(e)将步骤(d)的混合物冷却到40℃至80℃的温度；以及
(f)释放外部气压，从而产生包含裹入的气体的呈粉末形式的发泡剂成分，其中在大气压下在将该发泡剂成分溶解在20℃的液体(优选地水)中后，所述发泡剂成分释放至少3ml气体/g发泡剂成分。
在第三方面，本发明涉及食品，这些食品包含根据本发明的发泡剂成分。
在第四个方面，本发明涉及本发明的发泡剂成分在食品中产生或引起泡沫和/或为食品充气的用途，这些食品是例如甜点、酱、汤、饮料、烘烤产品和糖果产品。
具体实施方式
在第一方面，本发明涉及一种呈粉末形式的发泡剂成分，该发泡剂成分包含
a)一种或多种碳水化合物；
b)基于粉末状发泡剂成分的总重量，按重量计至少0.5％且按重量计小于5％的一种或多种蛋白质，该一种或多种蛋白质具有小于0.03g/g的蛋白质结合磷氮比以及小于7g/100g蛋白质的脯氨酸含量；以及c)裹入的气体，
其中在大气压下在将所述呈粉末形式的发泡剂成分溶解在20℃的液体(优选地水)中后，该发泡剂成分释放至少3ml气体/g发泡剂成分。
根据本发明的呈粉末形式的发泡剂成分具有特别好的气体泄漏稳定性并因此其具有延长的保质期。优选地，当在环境条件下储存12个月时，根据本发明的呈粉末形式的发泡剂成分中的气体含量降低不超过20％。
发泡剂成分的特别有用和非预期的特征是如与现有技术的发泡剂组合物相反，其显示出酸稳定性。因此，在用本发明的发泡剂成分制备的、pH低于6(优选地pH低于5)的液体或饮料中，几乎没有(优选地没有)观察到絮凝。优选地，在pH高于2.5的液体中几乎没有(或者更优选地没有)观察到絮凝。
优选地，呈粉末形式的发泡剂成分的粒径的特征是d(10)为40-80微米。优选地，发泡剂成分的粒径的特征是d(50)为110-160微米。优选地，发泡剂成分的粒径的特征是d(90)为200-330微米。
d(10)、d(50)和d(90)是本领域已知的粉末特征，并且可以使用激光衍射仪(如)确定。优选的是，发泡剂成分基本上处于无定形状态。优选地，超过85wt.％、更优选地超过90wt.％、最优选地超过95wt.％的发泡剂成分处于无定形状态。
适用于在本发明的发泡剂成分中使用的蛋白质是蛋白质结合磷氮比小于0.03g/g蛋白质的蛋白质。优选地，蛋白质的蛋白质结合磷氮比小于0.02g/g蛋白质、更优选地小于0.01g/g蛋白质、最优选地小于0.0075g/g蛋白质。
蛋白质结合磷氮比如J.Dairy Res.[乳研究杂志]25(1958)，J.C.D White和D.T.Davies，第236-255页：“The relation between the chemical composition of milkand the stability of the caseinate complex[奶的化学组成与酪蛋白酸盐复合物稳定性之间的关系].”中所述确定，前提是其中使用的比色测定法由如在ISO 15151(IDF 229)：“Milk，milk products，infant formula and adult nutritionals-Determination ofminerals and trace metals[奶、奶产品、婴儿配方和成人营养品--矿物质和痕量金属的确定]’与AOAC 2011.14(Calcium，Copper，Magnesium，Manganese，Potassium，Phosphorous，Sodium，and Zinc in fortified food products[强化食品中的钙、铜、镁、锰、钾、磷、钠和锌]”)的组合中所述的ICP-OES(电感耦合等离子体发射光谱)法替代。
在该方法中，确定了蛋白质的总磷和酸可溶性磷。两种方法之间的差异导致蛋白质结合磷的量。
蛋白质中的氮含量根据ISO 8968-4：2016(en)：Milk and milk products-Determination of nitrogen content-Part 4：Determination of protein and non-protein nitrogen content and true protein content calculation[奶和奶产品--氮含量的确定--第4部分：蛋白质和非蛋白质氮含量的确定以及真实蛋白质含量的计算]确定。
适用于在本发明的发泡剂成分中使用的蛋白质还具有小于7g/100g蛋白质、更优选地小于6.5g/100g蛋白质、最优选地小于6.0g/100g蛋白质的脯氨酸含量。蛋白质的脯氨酸含量如S.H.M.Gorissen等人，Amino Acids[氨基酸](2018)50：1685-1695，“Proteincontent and amino acid composition of commercially available plant-basedprotein isolates[市售基于植物的蛋白质分离物的蛋白质含量和氨基酸组成].”中所述确定
在本发明的发泡剂成分中，可以使用一种类型的蛋白质，但也可能使用两种或更多种类型的蛋白质。在一个实施例中，使用一种或多种蛋白质，该一种或多种蛋白质在发泡成分内以及在其进一步的应用中具有感官中性味道和/或风味。在另一实施例中，选择过敏原低的一种或多种蛋白质，因此排除例如大豆蛋白和小麦蛋白。
合适的蛋白质来源包括乳蛋白和基于植物的蛋白质。也可以使用乳蛋白和基于植物的蛋白质的组合。在根据本发明的一个实施例中，蛋白质选自由以下组成的组：马铃薯蛋白；低芥酸菜籽(canola)蛋白；豌豆蛋白；蚕豆蛋白；燕麦蛋白；大米蛋白；葵花蛋白；羽扇豆蛋白；玉米蛋白；藻类蛋白；乳清蛋白浓缩物；乳清蛋白分离物；及其水解物。合适的市售乳清蛋白浓缩物是WPC30、WPC35、WPC60和WPC80。
乳清蛋白浓缩物(例如，以Textrion Progel 80的名称出售的WPC80)和乳清蛋白水解物(例如，Hyvital HA 300)以及乳清蛋白分离物(Nutri Whey Native I)可以从荷兰的菲仕兰公司(FrieslandCampina)获得。豌豆蛋白水解物可从爱尔兰的凯爱瑞公司(Kerry)获得(Hyfoama Pro)。豌豆蛋白可从荷兰的嘉吉公司(Cargill)获得(Radipure E)或者从法国的罗盖特公司(Roquette)获得(Nutralys Plus N)。马铃薯蛋白(Solanic 300)可从荷兰的艾维贝公司(AVEBE)获得。低芥酸菜籽或油菜籽蛋白(Puratein HS)可从加拿大的美立特食物公司(Merit Foods)获得。
所使用的乳清蛋白浓缩物或乳清蛋白分离物优选地处于基本天然的未变性状态。因此，优选地乳清蛋白超过80％、更优选地超过85％、最优选地超过90％是天然的。乳清蛋白的天然状态可以使用差示扫描量热法测量。乳清蛋白可以衍生自酸性乳清或奶酪乳清，优选地奶酪乳清。
基于呈粉末形式的发泡剂成分的总重量，本发明的蛋白质以按重量计小于5％、优选地按重量计小于4.8％、最优选地按重量计小于3％的总量存在于本发明的发泡剂成分中。基于呈粉末形式的发泡剂成分的总重量，发泡剂成分中本发明的蛋白质的总量为优选地按重量计至少0.5％、更优选地按重量计至少1％、甚至更优选地按重量计至少1.2％、以及最优选地按重量计至少2％。
优选地，本发明的呈粉末形式的发泡剂成分含有按重量计小于0.5％、更优选地按重量计小于0.25％、以及甚至更优选地按重量计小于0.1％的蛋白质，这些蛋白质不满足蛋白质结合磷氮比小于0.03g/g并且脯氨酸含量小于7g/100g蛋白质的要求。最优选地，本发明的发泡剂成分不包含除了蛋白质结合磷氮比小于0.03g/g并且脯氨酸含量小于7g/100g蛋白质的蛋白质以外的蛋白质。
呈粉末形式的发泡剂成分优选地可以具有按重量计0-5％、更优选地1％-4％、最优选地2％-3％的水分含量。水活度优选地为0至1.5、更优选地0.05至0.4、以及最优选地0.1至0.3。
基于所述发泡剂成分的总重量，呈粉末形式的发泡剂成分优选地包含按重量计80％至98％的碳水化合物。更优选地，其包含按重量计85％至97％的碳水化合物、更优选地仍按重量计88％至96％的碳水化合物、以及最优选地按重量计90％至95％的碳水化合物。
术语“碳水化合物”意指与本发明粉末的最终用途相容的任何碳水化合物。在实践中，这将意指碳水化合物对于消费来说必须是可接受的。
适用于在本发明的呈粉末形式的发泡剂成分中使用的碳水化合物包括糖、多元醇、糖醇、寡糖、多糖、淀粉水解产物、树胶、可溶性纤维、改性淀粉和改性纤维素。合适的糖包括葡萄糖、果糖、蔗糖、乳糖、甘露糖和麦芽糖。合适的多元醇包括甘油、丙二醇、聚甘油和聚乙二醇。合适的糖醇包括山梨醇、甘露醇、麦芽糖醇、乳糖醇、赤藓糖醇和木糖醇。合适的淀粉水解产物包括麦芽糖糊精、葡萄糖浆、玉米糖浆、高麦芽糖浆和高果糖浆。合适的树胶包括黄原胶、藻酸盐、角叉菜胶、瓜尔胶、结冷胶、刺槐豆和水解树胶。合适的可溶性纤维包括菊粉、水解瓜尔胶和聚右旋糖。合适的改性淀粉包括可溶于水或可分散于水的物理或化学改性淀粉。一个好的实例是nOSA改性淀粉。合适的改性纤维素包括甲基纤维素、羧甲基纤维素和羟丙基甲基纤维素。
选择碳水化合物或碳水化合物的混合物使得发泡组合物结构足够坚固，以保留在压力下封闭的气体。
在本发明的一个实施例中，呈粉末形式的发泡剂成分进一步包含一种或多种添加剂。合适的添加剂包括以下添加剂，这些添加剂是例如泡沫稳定剂、乳化剂、加工助剂、表面活性剂、以及在相似的应用中常规使用的其他添加剂。合适的泡沫稳定剂可以优选地选自DATEM、SSL和皂苷(如皂树皮(quillaia))。合适的稳定剂可以优选地选自柠檬酸三钠、磷酸二钾和磷酸二钠。基于呈粉末形式的发泡剂成分的总重量，呈粉末形式的发泡剂成分中的添加剂的总量为按重量计0至8％、更优选地按重量计0.1％至6％、最优选地按重量计0.2％至2％。更优选地，基于呈粉末形式的发泡剂成分的总重量，添加剂的总量为按重量计小于4％。最优选地，基于呈粉末形式的发泡剂成分的总重量，添加剂的总量为按重量计小于2％。在本发明的一个实施例中，使用一种或多种选自由以下组成的组的添加剂：磷酸三钙、碳酸钙、二氧化硅、乳钙和乳矿物质。
本发明的发泡剂成分包含裹入的气体。如在整个说明书中使用的术语“裹入的气体”意指压力大于大气压的气体存在于发泡组合物结构中。优选地，在不打开或溶解粉末结构的情况下，气体不能从该结构中逃逸。优选地，存在于发泡组合物结构中的大部分加压气体在物理上被包含在粉末结构的内部空洞内。这些空洞能够容纳大量裹入的气体。在一个实施例中，在大气压下在将根据本发明的呈粉末形式的发泡剂成分溶解在20℃的液体(优选地水)中后，该发泡剂成分释放至少3ml裹入的气体/g所述发泡剂成分。优选地，在大气压下，当溶解在20℃的液体(优选地水)中时，本发明的发泡剂成分释放4至20ml/g的气体、更优选地5至19ml/g、更优选地仍8至18ml/g、以及最优选地12至16ml/g的气体。优选地，当将1.000克(一克)发泡剂成分溶解在10ml水中时，释放出所述量的气体。
根据本发明可以适当使用的气体可以选自氮气、二氧化碳、氧化亚氮、空气、或其混合物。氮气是优选的，但任何其他食物级气体都可用于将加压气体裹入在粉末结构中。
在呈粉末形式的发泡剂成分溶解在液体中后，裹入的气体作为气泡释放，从而产生或引起泡沫。呈粉末形式的发泡剂成分也可用于为食品充气。可以充气的食品的实例时汤、酱、饮料、糖果产品、甜点和烘烤产品(如松饼和蛋糕)。
其中优选地溶解根据本发明的呈粉末形式的发泡剂成分的液体优选地为水性液体。更优选地，水性液体包含咖啡饮料、茶饮料、奶饮料、水果饮料、植物饮料(如大豆饮料、杏仁饮料或燕麦饮料)、加冰饮料(如雪泥冰(sluch ice))。水性液体可以是热的(优选地在30℃-100℃之间)、或者是冷的(优选地在29℃-0℃之间)。
在经受外部气体压力之前，本发明的发泡剂成分典型地可由其喷雾干燥的、非加压的组合物制备，该组合物的堆积密度在0.1-0.30g/cm3的范围内(典型地0.2-0.29g/cm3)并且内部空洞体积在5％-80％的范围内(典型地10％-75％)。通常优选内部空洞体积相对大的粉末，因为它们裹入气体的能力较大。
呈粉末形式的发泡剂成分的优势是其优选地具有高密度和高气体含量。因此，根据本发明的发泡剂成分优选地具有0.30-0.7g/cm3、更优选地0.35-0.65g/cm3、最优选地0.40-0.60g/cm3的堆积密度。
根据本发明的发泡剂成分优选地具有15％-60％、更优选地20％-50％、最优选地30％-45％的气密体积GTVV。内部空洞体积也定义为气密空洞体积(GTVV)(％)，是包含粉末的颗粒中含有的密封内部空洞的体积百分比。
本发明的发泡剂成分典型地具有30℃-150℃、最典型地40℃-125℃、以及最典型地50℃-100℃的Tg。
堆积密度(g/cm3)通过测量当通过漏斗倒入刻度量筒中时给定重量(g)的材料占据的体积(g/cm3)来确定。骨架密度(g/cm3)通过以下来确定：使用氦比重瓶(麦克默瑞提克公司(Micromeritics)的AccuPyc II 1340)测量称取量的粉末的体积并将重量除以体积。骨架密度是密度的量度，其包括相对于大气密封的颗粒中存在的任何空洞的体积，并且排除颗粒之间的间隙体积和向大气开放的颗粒中存在的任何空洞的体积。密封的空洞的体积(在本文中称为内部空洞)也衍生自在用研钵和研杵研磨以去除所有内部空洞或使所有内部空洞向大气打开后测量粉末的骨架密度。该类型的骨架密度(在本文中称为真密度(g/cm3))是仅包含粉末的固体物质的实际密度。内部空洞体积也定义为气密空洞体积(GTVV)(％)，即包含粉末的颗粒中含有的密封内部空洞的体积百分比，其通过从骨架密度的倒数(cm3/g)中减去真密度的倒数(cm3/g)然后乘以骨架密度之差(g/cm3)和100％来确定。
玻璃化转变温度(Tg)是二级相变，其特征是粉末组合物从刚性的玻璃态转变为软化的橡胶态。一般来说，在处于Tg或高于Tg的材料中，气体溶解度和扩散速率更高。Tg取决于化学组成和水分水平，一般来说，较低的平均分子量和/或较高的水分将降低Tg。通过使用本领域技术人员已知的任何合适的方法分别简单地降低或增加粉末的水分含量，可以有意地升高或降低Tg。Tg可以使用确立的差示扫描量热法或热机械分析技术测量。测量Tg的合适仪器是来自梅特勒托利多公司(Mettler Toledo)的DSC1差示扫描量热仪。
水分可以使用KarlFischer法(例如使用来自万通公司(Metrohm)的831KF库仑计)确定。
在另一方面，本发明涉及一种用于制造包含裹入的气体的呈粉末形式的发泡剂成分的方法，所述方法包括以下步骤：
(a)制备包含碳水化合物和一种或多种蛋白质的混合物，该一种或多种蛋白质具有小于0.03g/g的蛋白质结合磷氮比以及小于7g/100g蛋白质的脯氨酸含量，其中选择蛋白质的总量使得如在步骤(f)中形成的发泡剂成分中，蛋白质的总量为按重量计至少0.5％且按重量计小于5％，其中所述混合物呈粉末形式；
(b)任选地将所述混合物与一种或多种添加剂共混；
(c)向如在步骤(a)或(b)中制备的混合物施加超过大气压的外部气压，优选地施加2至4MPa的压力；
(d)将步骤(c)的混合物加热到高于90℃的温度；
(e)将步骤(d)的混合物冷却到40℃至80℃的温度；以及
(f)释放该外部气压，从而产生包含裹入的气体的呈粉末形式的发泡剂成分，
其中在大气压下在将所述呈粉末形式的发泡剂成分溶解在20℃的液体(优选地水)中后，该发泡剂成分释放至少3ml气体/g发泡剂成分。
本发明的方法的步骤(a)可以以任何常规方式进行。然而，优选地，步骤(a)的混合物使用喷雾干燥技术制备。更优选地，步骤a)的混合物通过以下来制备：制备包含碳水化合物和一种或多种蛋白质的水性溶液或分散体，该一种或多种蛋白质的蛋白质结合磷氮比小于0.03g/g；以及随后对该水性溶液或分散体进行喷雾干燥以获得粉末。
可以在下一步骤(b)中将根据本发明的方法的步骤(a)中制备的混合物与一种或多种添加剂共混。
在一个实施例中，使步骤(a)或(b)中获得的混合物经受超过大气压的外部压力、优选地2.5至3.5MPa的压力。随后，将混合物加热到高于90℃的温度。步骤(c)和(d)可以在本领域已知的任何合适的压力容器中进行。优选的是，加热步骤(d)在比步骤(a)或(b)中制备的混合物的Tg高20℃-35℃下进行。
在一个实施例中，当步骤(d)在合适的压力容器中进行时，步骤(e)通过以下来进行：通过快速释放压力或通过在减压之前冷却容器来冷却粉末。
在下一步骤(步骤(f))中，释放外部气压，从而产生包含裹入的气体的根据本发明的呈粉末形式的发泡剂成分。在大气压下在将所述呈粉末形式的发泡剂成分溶解在20℃的液体(优选地水)中后，该发泡剂成分释放至少3ml气体/g发泡剂成分。
在一个实施例中，步骤(d)、(e)和(f)如下进行：将本发明的方法的步骤(a)或(b)中制备的粉末密封在压力容器中并用压缩气体加压，然后通过放置在预热的烘箱或浴中或通过使电流(即电加热)或热流体循环通过内部线圈或外部夹套来加热该压力容器，以使该粉末的温度增加到高于所述粉末的Tg持续一定的时间段，该时间段使得有效地用加压的气体填充颗粒中的内部空洞，然后将含有粉末的仍加压的容器冷却至优选地25℃-80℃、更优选地35℃-75℃、甚至更优选地40℃-65℃、最优选地50℃-60℃的温度。然后释放压力并打开容器以回收本发明的发泡成分。发泡成分可以使用任何合适的方式分批或者连续产生。
典型地，在步骤(a)或(b)中制备的呈粉末形式的混合物在步骤(c)中在90℃-200℃范围内(优选地93℃-175℃、以及更优选地95℃-150℃、最优选地100℃-135℃)的温度下典型地加热1-300分钟、优选地5-200分钟、以及更优选地10-150分钟。压力容器内的压力典型地在2-4MPa的范围内、优选地2.2-3.7MPa、以及最优选地2.5-3.5MPa。优选使用氮气，但可以使用任何其他食物级气体来对容器进行加压，包括空气、二氧化碳、氧化亚氮、或其混合物。粉末气体含量和发泡能力通常随加工压力的增加而增加。加热可以使递送到压力容器的初始压力大幅增加。加热期间压力容器内达到的最大压力可以通过将初始压力乘以加热温度与初始温度(使用开尔文温度单位)的比率来近似得到。在处于或高于Tg的温度下，颗粒气体含量和发泡能力随着加工时间的增加而增加，直到达到最大值。气化速率通常随着压力和温度的增加而增加，并且可以使用相对高的压力和/或高温来缩短加工时间。(注意，“气化”也经常表示为“气体在压力下的裹入”或“气体在压力下的包封”)。然而，将温度增加到大幅超过有效加工所需的温度可能使粉末易于塌陷。当在更优选的条件下进行气化时，粉末的粒径分布典型地不会发生有意义的改变。然而，当气化在不太优选的条件(如温度过高和/或加工时间长)下进行时，可能会发生显著的颗粒团聚或结块。据信，在加热期间溶解在软化的气体可渗透的固体物质中的气体会扩散到内部空洞中，直到达到压力平衡或直到粉末冷却到低于Tg。因此，预期冷却的颗粒应保留裹入在内部空洞中的加压气体和溶解在固体物质中的气体两者。当粉末在处于或高于Tg的温度下加压时，由于颗粒结构中局部区域太弱而破裂，无法保留加压的气体，这些颗粒中的一些在减压后的短时间期间爆炸并发出响亮的炸裂声，这是很常见的。当在低于Tg和针对水分入侵的保护足够的情况下储存时，发泡组合物保留加压的气体，具有良好的稳定性。在室温下储存在闭合容器中的发泡组合物通常在很多个月后表现良好。
在又另一实施例中，本发明涉及一种食品，该食品包含如上所述的呈粉末形式的发泡剂成分。根据本发明的食品优选地选自由以下组成的组：烘烤产品、速溶咖啡混合物、速溶卡布奇诺混合物、速溶可可混合物、速溶茶混合物、甜点产品、冰淇淋产品、即食营养产品、基于水果和/或蔬菜的饮料、酸奶、奶油奶酪、酸奶、黄油奶、冰沙、奶昔、即食奶酪产品、速溶谷物产品、速溶汤产品、和即食装饰配料产品。
此外，本发明涉及根据本发明的呈粉末形式的发泡剂成分在食品中产生或引起泡沫和/或为食品充气的用途，这些食品是例如甜点、酱、汤、饮料、烘烤产品和糖果产品。
方法：
裹入的气体的确定：
材料：
1.水浴-25℃
2.容量滴定管/移液管-50ml
3.移液球囊
4.塑料漏斗-出口1-1.5cm
5.橡胶软管
6.三脚架
7.天平，精确到小数点后3位
8.小瓶25ml，带隔膜盖
9.注射器10ml
10.窄开口的针头
11.大开口的针头
方法：
制备：
1.去除移液管/滴定管的锥形底部，并附接一条5cm的橡胶软管。
2.将软管的另一端连接到漏斗的出口。
3.将移液球囊添加到移液管/滴定管的顶部。
4.将移液管/滴定管附接到三脚架上，并将漏斗浸入水浴中的水面之下。
5.通过使用移液球囊将液体从水浴中吸入移液管/滴定管中来填充移液管/滴定管。
6.将具有水的烧杯放入水浴中以加热水。
测量
7.取25ml的小瓶并用1.000g粉末填充-准确称重(Mp)
8.用隔膜盖使小瓶闭合-准确称重(Mvp)。
9.使用窄开口的针头注射约10ml水，轻轻摇晃以使粉末溶解(使用来自烧杯的25℃的水)。
10.将小瓶放入水浴中漏斗的下方，并用大的空心针头(皮下注射针头)刺穿隔膜。
11.小瓶中的超压将泄漏，并且气泡将被收集在移液管/滴定管(V)中。
12.释放产生的气体后，可以用(纸)巾使小瓶干燥并准确称重(Mvd)；气体释放后测量小瓶的质量是必需的，因为在用空心针头刺穿期间，少量水可能会渗入小瓶。
计算：
Gc＝Vd/Mp
其中：
Gc＝粉末的气体含量(ml/g)
Vd＝转移的水的体积(ml)
Mp＝粉末的质量(g)
Vd＝Vb-Vaw-c
其中：
Vd＝转移的水的体积(ml)
Vb＝滴定管体积(ml)
Vaw＝添加的水的体积(ml)
c＝仅空小瓶的校正系数；在未向小瓶中添加任何粉末的情况下进行测量的读数(ml)
Vaw＝(Mad-Mvp)/ρT
其中：
Vaw＝添加的水的体积(g)
Mad＝干燥后小瓶的质量(g)
Mvp＝小瓶+粉末的质量，添加水之前(g)
ρT＝25℃的水的密度＝0.997g/ml
校正系数可以通过测量未添加粉末但仅具有10ml水的小瓶中释放的空气来获得(参见注释1)
泡沫测试G(泡沫高度测量)：
出于该目的，制备并使用了卡布奇诺基础混合物。5.5g Cappa 26Y(菲仕兰公司，具有26％的硬化椰子脂肪、24％蛋白质的填充脂肪的奶粉)、4.0g细结晶糖、2.0g速溶咖啡(DE Rood merk，精细研磨)。充分混合后，将该干混合物置于直径为67mm的250mL玻璃烧杯中。将11.5g卡布奇诺基础混合物与另外的3.0g根据本发明的发泡剂成分或现有技术的发泡产品(比较)充分混合。然后在用标准咖啡勺手动搅拌的同时，添加温度为87℃-90℃的150mL热水。搅拌持续至少5秒。停止搅拌后，启动计时器，并在1分钟之后和10分钟之后测量以mm计的泡沫高度。除了泡沫高度外，还评价了泡沫紧实度和泡沫气泡大小；目视评估泡沫是细的、中等粗的还是粗的。
泡沫测试C(酸化的饮料中的泡沫高度测量)：
将4g根据本发明的发泡剂成分或现有技术的发泡剂产品(比较)置于直径为57mm的250mL烧杯中，溶解在100mL冷水(5℃-10℃)中，通过添加柠檬酸并通过搅拌至少20秒而将其酸化至pH为3.0-3.2。在2分钟和10分钟之后测量以mm计的泡沫高度。
还注意是否目视发生了任何絮凝。同样，通过将泡沫评定为细的、中等粗的或粗的，目视评价了泡沫紧实度和泡沫气泡大小。
使用水转移袋法进行的气体泄漏/保质期测试：
含有裹入的气体的粉末(发泡剂或加压发泡剂，如根据本发明的那些)可能会泄漏一些其裹入或包封的气体，当粉末在环境储存条件下储存在气密袋中时，该气体泄漏将导致释放的气体所占据的体积增加。然后，通过该气体泄漏递增产生和测量的袋中的水转移是逃逸的气体的量度。使用该方法可以确定随着时间的推移气体泄漏。典型地，对在某个时间段(1或2个月的保质期时间)气体泄漏的％进行外推将产生针对气体泄漏的估计保质期的准确量度。气体泄漏的％可以通过考虑保质期测试开始时包封的气体内容物的总量，从释放的气体的量计算。典型地，在室温下储存以确定保质期已用于该所谓的水转移袋法中。
测量
1.将125g粉末放入涂覆铝的(气密且水密)袋(12x25cm)中。袋应填充一半。
2.将袋在顶部密封，粉末上方没有任何另外的空气。
3.取32cm、内的3升小圆筒。
4.将袋连接到重的平衡物上。
5.用圆柱以及填充的袋和平衡物对天平去皮。
6.将袋完全浸入圆筒中，并用水(20℃)将圆筒填充至顶部。
7.将填充圆筒所需的水称重。
8.在规律的时间(每两周)重复该测量以估计保质期。
气体的减少
可以计算气体的减少：
其中：
GDx＝时间x后气体的减少
Wi＝在t＝0时的水转移
Wb＝在t＝x时的水转移
Mp＝袋中粉末的质量
GCi＝在t＝0时粉末的气体含量
本发明进一步通过以下非限制性实例进行举例说明。
实例：
实例中使用了以下成分：
·酪蛋白酸钠(菲仕兰公司，Excellion EM7)；90％蛋白质
·乳清蛋白浓缩物80(菲仕兰公司，Textrion Progel 800)；80％蛋白质
·乳清蛋白水解物80％蛋白质(Hyvital HA 300，菲仕兰公司)
·脱脂奶粉(菲仕兰公司，脱脂奶粉中等热MH 1％脂肪；33％蛋白质)
·NOSA(改性)淀粉(宜瑞安公司(Ingredion)，E1450，Hicap 100)
·葡萄糖浆(罗盖特公司的Glucidex DE28)
·麦芽糖糊精(罗盖特公司的Glucidex DE18)
·磷酸三钙(布登海姆公司(Budenheim)，E341 iii)
·二氧化硅E551(格雷斯公司(Grace))
·乳矿物质(富含钙并因此有时也表示为乳钙)(HICAL，菲仕兰公司)
·Solanic 300(马铃薯蛋白，艾维贝公司)；90％蛋白质
·Puratein HS(油菜籽蛋白，美立特食物公司)；90％蛋白质
·Nutralys S85 Plus N，(豌豆蛋白)，84％蛋白质
·Radipure E，(豌豆蛋白，嘉吉公司)，80％蛋白质
实例1A-1C(测试编号1-8).
制备包含碳水化合物和一种或多种蛋白质的粉末混合物，该一种或多种蛋白质具有小于0.03g/g的蛋白质结合磷氮比以及小于7g/100g蛋白质的脯氨酸含量，或者在比较实例的情况下为蛋白质结合磷氮比大于0.03g/g的蛋白质。
粉末混合物通过以下获得：根据如表1A中提供的配方，将粉末状固体按其相对重量比溶解在水中至固体含量为66wt.％，随后喷雾干燥。
这是以如下方式完成的。
在用螺旋桨搅拌装置搅拌的同时，将各种蛋白质和葡萄糖浆(或麦芽糖糊精)或NOSA淀粉分散到50℃-60℃左右的热水中。随后，将碳水化合物(葡萄糖浆、麦芽糖糊精)分散。对于所有获得的混合物，应用60％的干物质含量。然后将混合物加热至68℃，并经由2阶段均质器(在低压下操作；典型地20/10巴)进一步泵到缓冲容器中。经由高温巴氏杀菌器(加热直到74℃-80℃典型地出现25-30秒)用高压泵以大约100kg/h的容量将液体从该缓冲容器中泵到高压雾化器。使用麦格思维特公司(Maximator)的气体计量装置在高压管内进行气体注射。将气体以0.05g/s氮气的速度进料到高压管内的液体中。在气体注射点后面，内部气体混合器将气体分散成细的微气泡。然后在高压下将液体进料到Spraying高压喷嘴并雾化。高压雾化在150-170巴的压力下进行。
将液体雾化到Filtermat喷雾干燥器(品牌Filtermat，BMA布伦瑞克公司(BMABraunschweig))的干燥室中，并随后在标准条件下干燥。通过应用150℃的T(入口)温度和75℃-80℃的出口温度获得粉末。通过移动带将粉末转运到干燥部分的末端，在那时还可以以4％wt/wt或更优选地1％-3％wt/wt的剂量添加自由流动的助剂。在带之后，通过使粉末通过2mm的筛来收集粉末。
获得了2.5-5.1wt.％的典型粉末水分含量。通过正确调节液体进料的容量和进入该液体进料的注射氮气的计量数，获得了0.210-0.300g/cm3的堆积密度。将由注射的气体量确定的所获得的闭合孔进一步分析为GTVV％，并且其在45％-70％的范围内。
通过几个测试对粉末进行表征：Tg、GTVV％、水分％、密度(g/cm3)(参见表1B)。
用于制备具有裹入的气体的粉末状组合物的加压工艺。
通过在旋转的双壁容器中向粉末(kg)施加外部气压，用氮气对各种粉末加压，该容器可以用氮气加压(操作高达35-40巴)并加热到高于粉末的Tg，其中典型的最高工艺温度(Tmax)比其对应的粉末Tg高25℃-30℃。
首先用粉末(20kg)填充容器。然后，在闭合容器和开始加压之前，还向其添加另外的呈E551、E341 iii或乳矿物质(也表示为乳钙)形式的自由流动的助剂(1.8kg)，以确保裹入气体(施加的压力为3.5MPa)，这在容器壁温度为20℃-40℃(远低于其粉末Tg)的情况下进行。将容器以最大3℃/min的速度加热，同时旋转(8-10rpm)直到Tmax。一旦达到Tmax，就停止容器加热，并使用10min的时间段将粉末保持在远高于Tg、接近Tmax。再次以最大3℃/min的速度开始用冷水冷却，直到粉末达到35℃-40℃的温度。在那时，停止冷却，释放压力，并且将粉末从压力容器中取出并收集。
对获得的具有在高压下包封的气体的粉末进行了一组分析：结果显示在表1C中。除了包封的气体含量、GTVV％、密度、时间零时的气体含量之外，还经由所谓的水转移袋法(如上详细所述的进行)分析了随时间推移的气体泄漏。凭借该方法，可以非侵入地跟踪产品随着时间的推移气体释放或泄漏。对于评价的变体，观察到明确的随着时间的推移气体泄漏的巨大差异，显示了在加压后非常不稳定、中等稳定和高度稳定的产品，这些产品容纳极少或几乎全部的其初始包封的气体。
使用的蛋白质的P/N比率根据本申请前面所述的方法确定(即ICP P以及使用TCA分配进行的蛋白质和N分析，使用N x 6.38(用于奶蛋白)和N x 6.25(用于植物蛋白)作为蛋白质转换因子)。脯氨酸含量也如本申请前面所述确定。
表1.以wt.％计的粉末的组成及其测量的特征。
(*)不适用。样品3和4不含任何蛋白质。
表1(续)
比较测试编号1和2根据EP 2025238 A1制备。
比较测试编号3和4根据WO 2006/023564制备。
测试1C的结果可以总结如下：
测试编号1和2在酸性液体中显示出高气体泄漏和絮凝-不合适；
测试编号3和4显示出粗泡沫并有不良味道，很可能由nOSA淀粉引起；测试编号4也显示出高气体泄漏-不合适；
测试编号6和7显示出絮凝和极端气体泄漏-不合适；
根据本发明的测试编号5和8显示出细气泡、非常低的气体泄漏、在酸性液体中无絮凝，并具有极好的味道-非常合适。
结论：
获得的结果清楚地表明如与现有技术的那些发泡剂成分相比，根据本发明的发泡剂成分的气体保留能力有巨大的改善。此外，泡沫产生能力、泡沫气泡稳定性、泡沫气泡质量(产生的微气泡的量)和口感都非常好。另外，使用本发明的发泡剂成分(即测试编号5的发泡剂成分)获得了优异的酸稳定性。
实例2(测试编号1-5).
实例2的样品1-5如下制备：
在用螺旋桨搅拌装置搅拌的同时，将各种蛋白质和或NOSA淀粉分散到50℃-60℃左右的热水中。此后，将碳水化合物(葡萄糖浆、麦芽糖糊精)分散。对于所有获得的混合物，应用60％的干物质含量。然后将混合物加热至68℃，然后经由2阶段均质器(在低压下操作；典型地20/10巴)进一步泵到缓冲容器中。经由高温巴氏杀菌器(加热直到74℃-80℃典型地出现25-30秒)用高压泵以大约100kg/h的容量将液体从该缓冲容器中泵到高压雾化器。在高压管内进行气体注射，经由麦格思维特公司的气体计量装置引入。将气体以0.05g/s氮气的速度进料到高压管内的液体中。在气体注入点之后，内部气体混合器直接将气体进一步分散到液体进料流中。此外，在高压下将液体进料到Spraying Systems高压喷嘴并雾化。高压雾化典型地在150-170巴的压力下进行。将液体雾化到Filtermat喷雾干燥器(品牌Filtermat，BMA布伦瑞克公司)的干燥室中，并随后在标准条件下干燥。通过应用150℃的T入口温度和75℃-80℃的出口温度获得粉末。将粉末从移动带的最后部分转移，在该部分，将一些另外的自由流动的助剂(磷酸三钙)加工助剂计量到容纳粉末的移动带上，其中剂量为0.1％wt/wt。在带之后，通过2mm大小的筛收集粉末。
获得了2.5％-5.0％的典型粉末水分含量。通过正确调节液体进料的容量和进入该液体进料的注射氮气的计量数，获得了210-300g/L的堆积密度(松散)。将由注射的气体量确定的所获得的闭合孔进一步分析为GTVV％，并且其典型地在45％-70％的范围内。
通过几个测试对粉末进行表征：Tg、GTVV％、水分％、密度(g/L)(参见表2)。
加强工艺，将气体包封在获得的喷雾干燥的粉末内：
下面，将描述在高压下将气体裹入到粉末状组合物中的工艺：
通过在旋转的双壁容器中向粉末(kg)施加外部气压，用氮气加强各种粉末，该容器可以用氮气加压(操作高达35-40巴)并加热到高于粉末的Tg，其中典型的最高工艺温度(Tmax-粉末)比其对应的粉末Tg高+25℃-30℃。
首先用粉末(20kg)填充容器。然后，在闭合容器和开始加压之前，还向其添加另外的呈二氧化硅E551形式的自由流动的助剂(0.8kg)(以确保裹入气体)，这在容器壁温度为20℃-40℃(远低于其粉末Tg)的情况下进行。在旋转(8-10rpm)的同时以最大速度3℃/min加热容器，直到Tmax(C)，一旦达到Tmax，就停止容器加热，并使用10min的时间段将粉末保持在远高于Tg、接近Tmax，然后再次以最大3℃/min的速度开始用冷水冷却，直到粉末达到35℃-40℃的温度。在那时，停止冷却，释放压力，并且将粉末从压力容器中取出并收集。再次对获得的具有在高压下包封的气体的粉末进行了一组分析：也参见表2。除了包封的气体含量、GTVV％、密度、时间零时的气体含量之外，还经由所谓的水转移袋法分析了随着时间的推移气体泄漏。凭借该方法，可以非侵入地跟踪产品随着时间的推移气体释放或泄漏。对于评价的变体，观察到明确的随着时间的推移气体泄漏的巨大差异，显示了在加强后非常不稳定、中等稳定和高度稳定的产品，这些产品容纳极少或几乎全部的其初始包封的气体。
表2以wt.％计的粉末的组成及其测量的特征(续).
实例3：用根据本发明的发泡剂成分进行的烘烤测试(即表1中的测试编号5)
实验3A：巧克力曲奇饼。
工艺：
在环境温度下将发泡剂成分分散在葵花油中。使用配备有平板式打浆器的Hobart行星式混合器在环境温度下将黄油搅拌直到光滑。将所有干粉末混合并添加到Hobart碗中。随后，添加水。将混合物以速度1搅拌1分钟，并刮碗。然后将混合物以速度2搅拌，直到获得光滑的混合物。添加油分散体(具有发泡剂成分)或添加油(参考)。
将所得的混合物以速度1搅拌，直到白点消失。
将如此获得的面团层叠在平坦的表面上，并使用面团切割机切成直径6Gm和厚度5mm的板片。将面团板片放在烘烤盘上，并在DEK烤箱中以175℃烘烤25分钟。将所得的巧克力曲奇饼冷却并包装。
实验3B：杯子蛋糕。
工艺：
在环境温度下将发泡剂成分分散在葵花油中。
制备面粉、糖和烘烤粉的预混合物(参考中仅烘烤粉)。将除油分散体或油外的所有成分都放入Hobart混合碗(配备有平板式打浆器)中。将混合物以速度1搅拌半分钟，刮碗，并将混合物以速度2再搅拌半分钟。添加油分散液或油，并将混合物以速度1搅拌约45秒。用如此获得的面团填充纸模，并在170℃下烘烤25分钟。将所得的杯子蛋糕冷却并包装。
曲奇饼和杯子蛋糕的感官评估：
n.a.不适用
从该实验可以得出以下结论，即可以使用本发明的发泡剂成分制作质量良好的曲奇饼和杯子蛋糕。

Claims (14)

1.一种呈粉末形式的发泡剂成分，该发泡剂成分包含
a)一种或多种碳水化合物；
b)基于粉末状发泡剂成分的总重量，按重量计至少0.5％且按重量计小于5％的一种或多种蛋白质，该一种或多种蛋白质具有小于0.03g/g的蛋白质结合磷氮比以及小于7g/100g蛋白质的脯氨酸含量；以及
c)裹入的气体，
其中在大气压下在将所述呈粉末形式的发泡剂成分溶解在20℃的液体、优选地水中后，该发泡剂成分释放至少3ml气体/g发泡剂成分。
2.根据权利要求1所述的呈粉末形式的发泡剂成分，其中基于该呈粉末形式的发泡剂成分的总重量，这些蛋白质以按重量计至少2％的总量存在。
3.根据权利要求1或2所述的呈粉末形式的发泡剂成分，其中这些蛋白质为乳蛋白、基于植物的蛋白质、或其组合，并且其中优选地这些蛋白质选自由以下组成的组：马铃薯蛋白；低芥酸菜籽蛋白；豌豆蛋白；蚕豆蛋白；燕麦蛋白；大米蛋白；葵花蛋白；羽扇豆蛋白；玉米蛋白；藻类蛋白；乳清蛋白浓缩物，如WPC30、WPC35、WPC60、WPC80；乳清蛋白分离物；及其水解物。
4.根据前述权利要求中任一项所述的呈粉末形式的发泡剂成分，该发泡剂成分包含基于所述发泡剂成分的总重量，按重量计85％至98％的碳水化合物、优选地按重量计88％至96％的碳水化合物。
5.根据前述权利要求中任一项所述的呈粉末形式的发泡剂成分，该发泡剂成分进一步包含一种或多种添加剂，该一种或多种添加剂优选地选自由泡沫稳定剂、乳化剂、加工助剂和表面活性剂组成的组。
6.根据权利要求5所述的呈粉末形式的发泡剂成分，其中基于该呈粉末形式的发泡剂成分的总重量，添加剂的总量为按重量计0-8％、优选地按重量计0.1％-6％、最优选地按重量计小于0.2％-2％。
7.根据前述权利要求中任一项所述的呈粉末形式的发泡剂成分，其中该一种或多种碳水化合物选自由以下组成的组：葡萄糖；葡萄糖浆；果糖；蔗糖；乳糖；甘露糖；麦芽糖；甘油；丙二醇；聚甘油；聚乙二醇；山梨醇；甘露醇；麦芽糖醇；乳糖醇；赤藓糖醇；木糖醇；麦芽糖糊精；淀粉水解产物；树胶；改性淀粉，如nOSA改性淀粉；改性纤维素；纤维，如低聚半乳糖(GOS)、菊粉、低聚果糖(FOS)；及其混合物。
8.根据前述权利要求中任一项所述的呈粉末形式的发泡剂成分，其中该裹入的气体选自由氮气、二氧化碳、氧化亚氮和空气组成的组。
9.根据前述权利要求中任一项所述的呈粉末形式的发泡剂成分，其中在大气压下在溶解在20℃的液体、优选地水中后，每克发泡剂成分释放4至20ml气体，优选地5至19ml、更优选地8至18ml、以及最优选地12至16ml气体。
10.根据前述权利要求中任一项所述的呈粉末形式的发泡剂成分，其中在环境条件下储存12个月后，来自该粉末的气体泄漏最多为20％。
11.一种用于制造根据权利要求1-9中任一项所述的呈粉末形式的发泡剂成分的方法，该方法包括以下步骤：
a)制备包含碳水化合物和一种或多种蛋白质的混合物，该一种或多种蛋白质具有小于0.03g/g的蛋白质结合磷氮比以及小于7g/100g蛋白质的脯氨酸含量，其中选择蛋白质的总量使得如在步骤(f)中形成的发泡剂成分中，该蛋白质的总量为按重量计至少0.5％且按重量计小于5％，其中所述混合物呈粉末形式；
b)任选地将所述混合物与一种或多种添加剂共混；
c)施加超过大气压的外部气压、优选地2至4MPa的压力；
d)将由此获得的混合物加热到高于90℃的温度；
e)将该混合物冷却到40℃至80℃的温度；以及
f)释放该外部气压，从而产生包含裹入的气体的呈粉末形式的发泡剂成分，
其中在大气压下在将所述发泡剂成分溶解在20℃的液体、优选地水中后，该发泡剂成分释放至少3ml气体/g发泡剂成分。
12.一种用于制备根据权利要求10所述的呈粉末形式的发泡剂成分的方法，其中步骤(a)的混合物使用喷雾干燥技术制备。
13.一种包含根据权利要求1-9中任一项所述的呈粉末形式的发泡剂成分的食品，其中该食品选自由以下组成的组：烘烤产品、速溶咖啡混合物、速溶卡布奇诺混合物、速溶可可混合物、速溶茶混合物、甜点产品、冰淇淋产品、即食营养产品、基于水果和/或蔬菜的饮料、酸奶、奶油奶酪、酸奶、黄油奶、冰沙、奶昔、即食奶酪产品、速溶谷物产品、速溶汤产品和即食装饰配料产品。
14.根据权利要求1-9中任一项所述的呈粉末形式的发泡剂成分在食品中产生或引起泡沫和/或为食品充气的用途，这些食品是例如甜点、酱、汤、饮料、烘烤产品和糖果产品。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2205773A1 (en) 1996-06-21 1997-12-21 Kraft Foods, Inc. Creamy, thick, hot beverage foam
EP1074181A1 (en) 1999-08-03 2001-02-07 Societe Des Produits Nestle S.A. Foaming creamer ingredient and powders containing it
US7736683B2 (en) * 2004-08-17 2010-06-15 Kraft Food Global Brands Llc Method to increase the foaming capacity of spray-dried powders
US7534461B2 (en) * 2004-08-17 2009-05-19 Kraft Foods Holdings, Inc. Non-protein foaming compositions and methods of making the same
US20080286421A1 (en) 2006-07-14 2008-11-20 Delease Patricia Foam-creating compositions, foaming beverage compositions, and methods of preparation thereof
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