CN1377233A - 起泡成分和包含它的粉末 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种在食品和饮料产生增强的泡沫的粉状可溶性起泡剂成分。所述粉状可溶性起泡剂成分的颗粒是由含碳水化合物和蛋白质的基质以及截留气体形成的。对所述气体加压,使得当外加液体时,在环境条件下每克可溶性起泡剂成分至少释放约1ml气体。当用在可溶性乳脂粉中时,产生了增加量的泡沫。
Description
发明领域
本发明涉及一种可溶性起泡剂成分，当外加液体时所述起泡剂成分引起泡沫形成或形成泡沫。本发明也涉及用于在食品和饮料中产生增强的泡沫的可溶性起泡剂成分。具体地说，本发明涉及可溶性乳脂成分。本发明也涉及包含所述可溶性乳脂(creamer)成分的可溶性乳脂粉，以及包含所述可溶性粉末的可溶性饮料粉。所述饮料粉可以是即溶“卡普金氏棕色咖啡”型的。
发明背景
当外加液体时能够提供似乳油泡沫的可溶性起泡剂或乳脂粉具有许多用途。例如，这些乳脂粉可以用于提供奶昔(milk shake)和卡普金氏棕色咖啡卡普金氏棕色咖啡饮料。它们也可以具有食品应用例如甜品、汤和调味料。
产生卡普金氏棕色咖啡饮料的可溶性咖啡饮品是众所周知的。通常这些制品是可溶性咖啡粉和可溶性饮料乳脂的干混物。所述可溶性饮料乳脂包含当溶解所述粉末时产生泡沫的气袋。因此，当外加水或牛奶(通常是热的)时，形成了上层表面含有泡沫的增白的咖啡饮料；所述饮料或多或少与传统的意大利卡普金氏棕色咖啡相似。在欧洲专利申请号0154192、0458310和0885566中描述了这些充气可溶性乳脂的例子。包含无机起泡剂的可溶性饮料乳脂也可以获得。
理想的是，为了仿造传统型意大利卡普金氏棕色咖啡，应该在所述饮料的表面形成轻的、松软的且稳定的泡沫。然而，许多可溶性卡普金氏棕色咖啡粉产生的泡沫经常不轻也不松软。而且所产生的泡沫量经常比在传统卡普金氏棕色咖啡上所一般见到的少。可以通过增加所述咖啡饮品中的可溶性乳脂的量，而在某种程度上增加泡沫的量。然而，这将影响所述所述饮料的风味，这总是不想要的。
因此仍然需要能够在重建时提供好的、稳定的泡沫的可溶性饮料乳脂。
发明概要
因此，在一个方面，本发明提供包含一种粉状可溶性起泡剂成分，所述粉状可溶性起泡剂成分含有碳水化合物和蛋白质以及截留气体的基质，所述气体以在室温下外加液体时每克可溶性起泡剂成分至少释放1ml气体的量存在。
所述可溶性起泡剂成分提供这样的优点，当它包含于可溶性起泡剂粉末中时，它能够产生或引起形成比常规起泡粉末如常规起泡乳脂粉所产生的泡沫体积大得多的泡沫。
优选气体以在室温下每克可溶性起泡剂成分释放约1.5ml至约25ml的量存在；例如约1.8ml至约20ml。更优选约6ml至约18ml。
在本文中室温是指标准温度和压力条件(STP)。如实施例中描述的方法测定气体的释放。
在另一方面，本发明提供了用于在食品和饮料中产生增强的泡沫的粉状可溶性起泡剂成分，所述成分包含含碳水化合物和蛋白质的基质以及在压力下截留的气体，通过使所述基质的多孔颗粒在升高的压力和高于所述颗粒的玻璃化转变温度的温度下经受所述气体氛围，并急冷或固化所述颗粒，而能够获得所述成分。
在本发明的优选实施方案中，所述粉状可溶性起泡剂成分是粉状可溶性乳脂成分。
再一方面，本发明提供了一种可溶性乳脂成分，所述可溶性乳脂成分包含具有含碳水化合物和蛋白质的基质以及截留气体，当在液体中重建时，所述可溶性乳脂成分产生体积至少约2.5ml/g可溶性乳脂粉的泡沫。
优选的是，当在液体中重建时，所述乳脂粉产生泡沫的体积约为5ml/g可溶性乳脂粉至约40ml/g粉末。更优选当所述乳脂粉在液体中重建时，产生泡沫的体积约为8ml/g粉末至约35ml/g可溶性乳脂粉。例如，当所述粉末在热水中重建时，所述可溶性乳脂粉可以产生体积约为7ml/g至约20ml/g的泡沫。最好是，当在热水中重建时，所述泡沫的体积约为10ml/g粉末至约30ml/g粉末。泡沫的体积取决于所述粉末中可溶性起泡剂成分的量。而且，泡沫体积可取决于所述液体的组成和温度。
当溶解于热水或冷水中时，所述可溶性乳脂粉形成轻的、松软而稳定的泡沫。而且，每单位重量的所述可溶性乳脂粉可以提供的泡沫量至少两倍于常规乳脂所提供的。
在另一方面，本发明提供一种可溶性食品粉末，所述可溶性食品粉末包含具有含碳水化合物和蛋白质的基质以及截留气体的可溶性起泡剂成分，当在液体中重建时，所述可溶性食品粉末产生至少约5ml/g可溶性起泡剂成分的泡沫。
在再一方面，本发明提供一种可溶性饮料粉，所述可溶性饮料粉包含可溶性咖啡粉和如上限定的可溶性乳脂成分或可溶性乳脂粉。本发明也提供一种可溶性饮料粉，所述可溶性饮料粉包含一种如可可粉或麦芽粉等的可溶性饮料基料粉末和如上限定的可溶性乳脂成分或可溶性乳脂粉。本发明优选实施方案的详述
现在仅通过实施例描述本发明的实施方案。本发明提供了每单位重量能够产生大量气体的可溶性起泡剂成分。因此，所述可溶性起泡剂成分可以用于可溶性起泡剂粉末中，以在所述起泡剂粉末用液体重建时产生增加量的泡沫。以下将参考可溶性乳脂成分描述本发明，它是本发明的优选应用之一。然而，人们会认识到：本发明也可具有其它应用，如用于饮料、甜食、调味料和汤等。
所述可溶性乳脂成分主要是包含碳水化合物、蛋白质和截留气体的基质。所述基质中的碳水化合物可以是任何合适的碳水化合物或碳水化合物的混合物。合适的例子包括乳糖、葡萄糖、果糖、蔗糖、麦芽糖糊精、玉米糖浆、淀粉、改性淀粉、环糊精、葡萄糖、果糖以及此类物质，和这些碳水化合物的混合物。特别优选包含麦芽糖糊精的混合物。例如，所述碳水化合物可以是麦芽糖糊精、蔗糖和乳糖占约40％至约80％(重量)的混合物。优选蔗糖的提供量占所述混合物的约5％至约30％(重量)。优选乳糖的提供量占所述混合物的约5％至约30％(重量)。优选麦芽糖糊精的提供量占所述混合物的约10％至约50％(重量)。
优选所述碳水化合物提供所述基质的约40％至约98％(重量)；更优选占所述基质的约60％至约95％(重量)；最优选占约70％至约90％(重量)。
所述基质中的蛋白质可以是任何合适的蛋白质或蛋白质混合物。合适的例子包括牛乳蛋白质(酪蛋白或乳清，或二者)、大豆蛋白、小麦蛋白、明胶、酪蛋白酸盐和此类物质。尤其合适的蛋白源是脱脂乳固体。这些固体可以干燥的形式或液体形式提供(如脱脂乳)。另一种合适的蛋白源是甜乳清；例如以甜乳清粉末的形式。通常甜乳清粉末包含乳糖和乳清蛋白的混合物。如果所述蛋白质由如脱脂乳固体或甜乳清的蛋白源提供，则通常所述蛋白质也将提供一些乳糖形式的碳水化合物。
优选所述蛋白质的提供量占所述基质的约5％至约50％(重量)，例如5％至约40％；更优选约10％至约30％(重量)。
所述基质可以包含脂肪作为一种成分。所述基质中的脂肪可以是任何合适的脂肪或脂肪混合物。合适的例子包括牛乳脂、蔬菜油脂和动物脂肪。所述脂肪的来源、它的组成和它的物理性质如熔化温度或结晶温度可以影响所述可溶性起泡剂成分的起泡能力和所获得泡沫的稳定性。
优选所述脂肪的提供量占所述基质的约0％至30％(重量)。例如起泡乳脂可包含脂肪。通常脂肪有利于气体的截留而不利于截留气体的稳定性。
气体被截留在基质中。所述气体可以是任何合适的食用级气体。例如，所述气体可以是氮气、二氧化碳或空气以及这些气体的混合物。优选大体上是惰性的气体。为了提供增强的起泡作用，在压力下将所述气体引入基质中；例如压力在大约100kPa以上。优选在大约500kPa以上的表压力下将所述气体引入基质中；例如在约1MPa至约20MPa的压力下。
可以通过任何合适的方法将所述气体引入基质中。一种合适的技术包括以膨胀颗粒的形式提供基质，然后将气体截留于所述颗粒中。可以通过将气体注入于固体含量在约30％(重量)之上的含水基质浓缩物中，然后将所述浓缩物喷干为粉末而产生膨胀的颗粒。可以在约500kPa至约5MPa的压力下将所述气体注入所述含水基质浓缩物中。然而，将所述气体注入所述基质浓缩物中所用的压力的要求并不是关键性的。然后将充气含水基质喷干为粉末。然后在高压和高于所述颗粒的玻璃化转变温度的温度下，使所述颗粒经受于惰性气体氛围中。压力可以为约100kPa至约20Mpa表压力。所需温度将取决于所述颗粒的组成，因为它将影响玻璃化转变温度。然而，技术人员易于为任何颗粒类型设定温度。可能最好避免高于玻璃化转变温度约50℃以上的温度。所述颗粒可以在所需长的时间里经受所述压力和温度，因为延长时间通常将增加气体截留量。通常时间约10秒至约30分钟就足够了。然后将所述颗粒经受快速的急冷或固化以确保截留气体。快速卸压可充分急冷所述颗粒。否则可以采用合适的冷却方法。
另一种合适的技术涉及将气体注入所含水分很少或不含水分的所述基质熔块中；例如在挤出机中进行。可以在约100kPa至约20MPa的表压力下注入所述气体。所需要的温度将取决于所述基质的组成，因为它将影向熔化的温度。然而，技术人员易于为任何基质设定温度。然而，通常必须避免温度高于约150℃。然后可将所述熔块通过小孔挤出并粉碎为粉末。根据所述基质的固化速度，需要在形成粉末之前在压力下将所述基质固化或急冷。这样将防止所述气体从所述基质中逸出。优选快速进行固化或急冷，但时间可以在约10秒至约90分钟之间变化。
在本文中，在向所述起泡剂成分中加入液体之后测量从所述起泡剂成分中释放的气体量。下面给出了测量气体释放的的方法。其它方法也可适用。
1)提供：一个小玻璃瓶和密封玻璃瓶的橡皮盖；一端具有一个烟窗并附上针头而另一端具有吸球的玻璃圆柱；一个水浴，和一个注射器。
2)准确称量1-4g粉末并将粉末加入到20ml的小玻璃瓶中，用橡皮盖密封。用吸球调节玻璃柱中水的体积至恰好为25ml(或记录准确的体积V0)。
3)将所述小玻璃瓶垂直在烟窗的下面放入水浴中。用固定在柱底部的针刺穿橡皮盖并允许小玻璃瓶顶部空间的气体进入烟窗和玻璃柱中。记录代表小玻璃瓶顶部空间的体积V1。
4)从针头处取出小玻璃瓶，并维持小玻璃瓶于水浴中于烟窗之下：用注射器通过橡皮盖向小玻璃瓶中准确地注入5g水。用固定的针头再次刺穿橡皮盖直到针头中没有气泡溢出，并测量释放到玻璃柱中的气体的体积(V2)。
5)取出小玻璃瓶，用拇指按住橡皮盖。将小玻璃瓶从水浴中取出，同时保持用拇指按住橡皮盖。摇动小玻璃瓶以确保溶解良好。将小玻璃瓶在烟窗之下放回水浴中并再次刺穿。记录V3。释放的气体总量(ml)是V3-V1-5。通过将总体积除以粉末的初始重量，得到每克粉末释放的气体。
如有需要，所述可溶性起泡剂成分如所述乳脂成分可以包含其它成分，如人工甜味剂、乳化剂、稳定剂、增稠剂、流动剂、色料、调味剂、芳香剂以及此类物质。合适的人工甜味剂包括糖精、环己基氨基磺酸盐、乙酰磺酰胺、基于L-天冬氨酰的甜味剂如天冬甜素，以及这些物质的混合物。合适的乳化剂包括甘油一酯、甘油二酯、卵磷脂、甘油一酯-甘油二酯的二乙酰酒石酸酯(data酯)，以及它们的混合物。合适的稳定剂包括磷酸氢二钾和柠檬酸钠。一种合适的流动剂是硅铝酸钠。
优选所述可溶性起泡剂乳脂成分具有闭口气孔。在本文中，闭口气孔率是由通过氦比重瓶测量的所述粉末的密度计算的。优选的原料是得自Micromeritics的AccuPycTM 1330比重瓶。闭口气孔率按如下计算：气孔率(％)＝(1-密度(g/ml)/1.525)*100。
优选气孔率至少约为20％(体积)；更优选至少为30％(体积)；例如约为30％至约40％(体积)。优选所述可溶性乳脂成分的密度为约200g/l至约500g/l；例如约为300g/l至约400g/l。优选所述可溶性乳脂成分的含水量小于约10％(重量)；例如约为2％至约8％(重量)；优选约2％至约6％(重量)。所述可溶性乳脂成分易溶于热的或冷的液体(如水和牛奶)中。而且，所述可溶性乳脂成分可以优越地具有相似于常规乳脂粉的外观。
所述可溶性起泡剂成分可以如用于饮料和食品中一样应用。然而，优选所述可溶性起泡剂成分与可溶性乳脂基料混合以形成可溶性乳脂粉。合适的可溶性乳脂基料可从市场上购得。所述可溶性乳脂基料根据需要可以是奶场制的乳脂粉或非奶场制的乳脂粉。所述可溶性乳脂基料的脂肪含量可以根据需要来选择。而且，如有需要，尽管这不是必不可少的，所述可溶性乳脂基料自身可以充气。在欧洲专利申请号0154192、0458310和0885566中公开了合适的充气乳脂基料。可以对所述可溶性乳脂基料调香；例如用咖啡香料调香，以为重建时产生的饮料提供改良的咖啡芳香。如果使用天然咖啡香料为所述可溶性乳脂基料调香，那么所述天然咖啡香料是有机咖啡芳香成分的形式；通常在椰子油中进行。
优选所述可溶性起泡剂成分或可溶性乳脂成分与所述可溶性乳脂粉中的所述可溶性乳脂基料的重量比为约1∶5至约1∶1；例如约1∶4至约1∶2。优选所述可溶性乳脂成分占所述可溶性乳脂粉的约15％至约50％(重量)。
然后所述可溶性起泡剂成分或可溶性乳脂成分和所述可溶性乳脂粉的混合物可以与所需饮料粉或食品粉末的其它成分混合。
最好是，所述可溶性乳脂粉与可溶性咖啡粉混合而提供可溶性咖啡饮品。所述可溶性咖啡粉可以是任何喷干或冻干的咖啡粉。而且，如有需要，所述可溶性咖啡粉可以包含咖啡代用品如菊苣。这种咖啡粉可从市场上购得或通过常规提取和干燥方法生产。如有需要，所述咖啡粉可以是聚结的粉末形式。优选所述可溶性咖啡粉占所述咖啡饮品的约10％至约30％(重量)；例如约10％至约20％(重量)。当然，根据需要可以将甜味剂和调味剂加入到所述可溶性咖啡饮品中。
也可以将所述可溶性乳脂成分或它与所述可溶性乳脂基料的混合物用在奶昔粉、汤粉、调味粉等等中。
现在描述具体实施例以进一步说明本发明。
实施例1
将脱脂奶粉、酪蛋白酸盐、麦芽糖糊精、乳糖和蔗糖投入挤出机中。含湿量少于约15％(重量)。将挤出机中的混合物的温度升至约50℃至130℃，以熔化所述混合物并形成基质。然后在约2MPa下将氮气注入熔融基质中。将充气的熔融基质通过2mm孔挤出到压力维持在约3.5MPa而温度维持在约20℃的压力区中。挤出物保留在压力区中直到被冷却至室温。然后将固化的挤出物粉碎为颗粒大小约0.5mm至约3mm的粉末。
以约1.5∶7.0∶1.5的重量比将所述颗粒与可溶性乳脂基料和可溶性咖啡粉干混。将质量为12g的所得粉末置于直径约为0.06m的烧杯中并加入100ml热水(约85℃)。将所得饮料搅拌两次。所述饮料具有高度约0.02m的轻的、松软而稳定的泡沫。泡沫的体积约60ml以上。实施例2
制备脱脂奶、酪蛋白酸盐、麦芽糖糊精、乳糖和蔗糖的混合物。所述混合物的固体含量约为55％(重量)。将氮气注入所述混合物中并将所述混合物喷干为粉末。加工条件大体上如欧洲专利申请号0154192中描述的那样。所得粉末的含湿量约为4％(重量)，而在截留之前闭口气孔率约为50％(体积)。
然后将所述粉末在压力约为2MPa、温度约为70℃下，在氮气氛围中经受约20分钟。然后通过快速卸压快速将所述粉末急冷。经过这一气体处理后闭口气孔率约为32％(体积)。获得了外观类似于可溶性乳脂基料的白色粉末。所述粉末的密度为约340g/l至约400g/l。
以约2.0∶6.3∶1.7的重量比将所述粉末与可溶性乳脂基料和可溶性咖啡粉混合而提供可溶性咖啡饮料粉。将质量为12g的所得粉末置于直径约为0.06m的烧杯中并加入100ml热水(约85℃)。将所得饮料搅拌两次。所述饮料具有高度约0.03m的轻的、松软而稳定的泡沫。泡沫的体积约80ml以上。品尝所述饮料，它具有良好的风味和芳香。
实施例3
将实施例2的所述可溶性咖啡饮料粉(样品1)与欧洲专利申请号0154192的可溶性咖啡饮料粉(样品A)比较。每单位重量的样品1和样品A各包含等量的可溶性咖啡粉。
将质量为12g的每种粉末置于直径约为0.06m的玻璃烧杯中并加入100ml热水(约85℃)。将所得饮料搅拌两次。两种饮料都具有轻的、松软而稳定的泡沫。泡沫的高度可以在所述玻璃烧杯中看到。泡沫的高度和体积如下：
*无咖啡(non-coffee)重量是除了所述可溶性咖啡之外所有成分的重量。
| 样品 | 泡沫高度(m) | 泡沫体积(ml) | 具体泡沫体积(ml/g无咖啡*) |
| 1 | 0.03 | 84 | 8.2 |
| A | 0.005 | 14 | 1.4 |
样品1的粉末所产生的泡沫的体积远远大于样品A所产生的泡沫体积。
实施例4
制备麦芽糖糊精(89.7％)和酪蛋白酸钠(10.3％)的混合物。所述混合物的固体含量为58％。将氮气注入混合物中并将混合物喷干为粉末。所得粉末的含湿量约为3％(重量)，而闭口气孔率约为47％(体积)。然后在约5MPa的压力和约130℃的温度下将所述粉末在氮气氛围中经受约30分钟。然后快速卸压而快速急冷所述粉末。经处理之后闭口气孔率约为40％，而截留气体的体积约为13.5ml/g粉末。
以约10/5/10/3.5/5的重量比将所述粉末与糖、脱脂奶粉、凉的可溶性巧克力粉和凉的可溶性预胶化淀粉混合。添加香草香精和朗姆酒香料。
将100ml冷水加到33.5g所得混合物中。轻轻搅拌后，获得了含轻的泡沫的巧克力奶油冻(chocolate mousse)。所述泡沫至少稳定5分钟。
Claims (18)
1.一种粉状可溶性起泡剂成分，所述粉状可溶性起泡剂成分包含含碳水化合物和蛋白质的基质以及截留气体，所述气体以当外加液体时于环境条件下每克可溶性起泡剂成分释放至少约1ml气体的量存在。
2.一种用于在食品和饮料中产生增加的泡沫的粉状可溶性起泡剂成分，所述成分包含含碳水化合物和蛋白质的基质以及在压力下截留的气体，所述成分可通过将所述基质的多孔颗粒在升高的压力下和高于所述颗粒的玻璃化转变温度的温度下经受所述气体氛围、并急冷或固化所述颗粒而获得的。
3.一种权利要求2或权利要求3的粉状可溶性起泡剂成分，所述粉状可溶性起泡剂成分的密度是200g/l至500g/l。
4.一种权利要求1-3中任一项的粉状可溶性起泡剂成分，所述粉状可溶性起泡剂成分的密度是300g/l至400g/l。
5.一种权利要求1-4中任一项的粉状可溶性起泡剂成分，其中所述粉状可溶性起泡剂成分是一种可溶性乳脂成分。
6.一种权利要求1-5中任一项的粉状可溶性起泡剂成分，所述粉状可溶性起泡剂成分包含脂肪。
7.一种权利要求1-6中任一项的粉状可溶性起泡剂成分，所述粉状可溶性起泡剂成分包含当外加液体时于环境条件下每克可溶性起泡剂成分至少释放约1.5ml气体的量的截留气体。
8.一种权利要求1-7中任一项的粉状可溶性起泡剂成分，所述粉状可溶性起泡剂成分包含当外加液体时于环境条件室温下每克可溶性起泡剂成分释放约6ml至约18ml气体的量的截留气体。
9.一种权利要求1-8中任一项的粉状可溶性起泡剂成分，其中所述基质含40％-98％重量的碳水化合物，优选含60％-95％重量的碳水化合物。
10.一种权利要求1-9中任一项的粉状可溶性起泡剂成分，其中所述蛋白质包括牛奶蛋白。
11.一种可溶性乳脂粉，所述可溶性乳脂粉包含具有含碳水化合物和蛋白质的基质以及截留气体的乳脂成分，当在液体中重建时，所述可溶性乳脂粉产生的泡沫体积至少为约5ml/g乳脂粉。
12.一种权利要求11的可溶性乳脂粉，其中所述乳脂成分如权利要求1-10的任一项中所限定。
13.一种权利要求11或权利要求12的粉末，其中所述可溶性乳脂成分占所述粉末的15％-50％重量。
14.一种可溶性饮料粉，所述可溶性饮料粉包含可溶性咖啡粉和权利要求11-13中任一项中所限定的可溶性乳脂粉。
15.一种可溶性饮料粉，所述可溶性饮料粉包含可溶性饮料粉和权利要求11-13的任一项中所限定的可溶性乳脂粉。
16.一种可溶性食品粉，所述可溶性食品粉包含一种可溶性起泡剂成分，所述可溶性起泡剂成分具有含碳水化合物和蛋白质的基质以及截留气体，当在液体中重建时，所述可溶性食品粉产生的泡沫体积至少为约5ml/g可溶性起泡剂成分。
17.一种权利要求16的可溶性食品粉，其中所述乳脂成分如权利要求1-10中任一项所限定。
18.一种权利要求16或权利要求17的粉末，其中所述可溶性乳脂成分占所述粉末的15％-50％重量。
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