CN1674788A - 冷冻甜食 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种制备冷冻充气甜食的方法，其中果胶被氧化。本发明的另一方面涉及一种适于制备冷冻甜食的基本组合物和一种包括该基本组合物的气溶胶罐。

Description

冷冻甜食
发明领域
本发明涉及一种使用阿魏酸化(ferulyolated)聚合物制备冷冻充气甜食的方法。
背景技术
用于制备冰淇淋的粉状产品和速溶混合物是公知的。这些化合物在应用中的一个优点是它们在储藏和运输中不必经过冷冻就可以进行储藏和运输。这些组合物可以与水进行重新成型，以形成冰淇淋组合物。US-A-5,370,893公开了一种制备粉状冰淇淋产品的方法的实例。
但是，在利用这种混合物制备最终冰淇淋产品时还有一些缺陷。首先，利用水进行重新成型以获得好的质地和稳定的泡沫时，需要使用传统的冰淇淋制造机，这样当消费者想使用这种产品制造他们自己的冰淇淋时就存在不足。进而，在利用现有技术对这种产品进行重新成型时，该产品通常不是很稳定，就是说在储藏过程中容易分解。因此需要提供可以利用便利的方式制备充气冷冻甜食的简单基本组合物。
本发明的目的是提供一种方法和基本组合物，以克服现有技术的组合物中存在的一个或多个不足之处。
US-A-2002/0028197公开了可以“自胶凝”的粉末和溶液，它们包括阿魏酸化聚合物和基本上处于钝化状态的酶氧化体系。对于粉末状物料，该文献说明这种粉末优选包括分散剂(例如葡萄糖或麦芽糊精)。这些粉末可以制备成自胶凝的、但是在胶凝过程中不必是可发泡的。文献中还说明了这些物质可以被用作食料、食用纤维、食品成分、添加剂、润滑剂、补充剂或食物调味品。这些产品包括冰淇淋。
US-A-4 672 034公开了氧化的果胶可以用于制备基于牛奶的冰甜点，但是没有给出用于含有蛋白含量高于1％的自胶凝粉末或液体的组合物。
US-A-6 232 101公开了利用氧化酶可提高酚类聚合物的胶凝能力，并可以用于食料例如冰淇淋中。但是并没有公开含有蛋白且适于制备基本组合物的组合物。
以上提到的这些文献都没有公开冰淇淋产品的制备中，聚合物的交联作用。
发明概述
我们惊奇地发现，在制备充气冷冻甜食的方法中可以利用含有阿魏酸化聚合物的基本组合物进行制备，其中这种基本组合物中存在钝化的酶组合物，该酶组合物可以在该方法的后续步骤中被激活以形成交联的聚合物来稳定这种冷冻充气甜食，从而实现发明目的。
因此，本发明涉及一种制备充气冷冻甜食的方法，该方法包括以下步骤：
a)将包含阿魏酸化聚合物和基本上处于钝化的酶氧化体系的基本组合物在使酶氧化体系保持基本上钝化状态的条件下装入到容器中；
b)将这种基本组合物的至少一部分与可以激活酶氧化体系的物质进行结合；
c)充气；和
d)将基本组合物和/或步骤(b)或步骤(c)得到的组合物置于冷冻条件下；
其中充气过程和步骤(b)中的氧化体系的激活是同时进行的。
本发明的主要优点是来自于聚合物交联(由于氧化酶的活性)的功效，这种交联是与充气同时进行的(也就是说在一定时间内是交叠进行的)。
本发明进一步涉及基本组合物，其适用于上述方法和利用这种方法得到的充气冷冻组合物。
发明详述
在本发明的上下文中充气被定义为包含气体，优选是分散的气体。这种气体可以是氧气或空气，但是合适的替换物包括氮气、氦气、氩气、一氧化二氮、二氧化碳或以上任何气体的组合。
本发明的充气冷冻甜食的优选特征在于在常压下超出限度(定义为((冰淇淋的体积-室温或5℃下预混料的体积)÷室温下预混料的体积)×100％)为50％到300％。
在本发明的上下文中粘性定义为在剪切率为100s-1和温度为5℃的条件下粘度范围从1到100,000mPa s，优选在该条件下粘度为10到1000mPa s。
本发明基于在基本组合物中存在基本上钝化的酶氧化体系。这种基本组合物中包含阿魏酸化聚合物。这种包括连接于其骨干上的阿魏酸基团的聚合物被认为是易于发生氧化的。该聚合物的一个例子是来自于特定植物，例如糖用甜菜的果胶。这种氧化通过加入适当量的氧化酶型酶来实现，例如漆酶或过氧化物酶。这种氧化反应导致了阿魏酸-阿魏酸共价键(二阿魏酸残基)的形成，从而形成了交联的聚合物。
“基本上钝化的”酶氧化体系意味着在用于基本组合物的条件下，在室温下保存一周后聚合物中每克带有阿魏酸残基的聚合物中有小于5数％，或可换算为小于3×10-6mol的阿魏酸残基转变成二阿魏酸残基。
在步骤(b)中至少一部分基本组合物与激活氧化体系的物质结合。
“活性的氧化酶体系”被定义为：聚合物中多于15数％的阿魏酸残基在15分钟内转变成二阿魏酸残基。优选活化过程是氧化体系在15分钟内促使30到90数％，更优选40到80数％的阿魏酸残基氧化。更进一步优选这种氧化水平在氧化体系激活后1到10分钟内获得，最优选在1到5分钟内获得。
这种二阿魏酸基团的形成量可通过实施例中描述的HPLC方法测量阿魏酸的减少量而测定。
在本发明方法的步骤(a)中，将包含阿魏酸化聚合物和基本上钝化的酶氧化体系的基本组合物在使酶氧化体系保持基本上钝化的条件下装入容器中。
这种条件例如包括缺乏氧，缺乏水，缺乏激活氧化体系所必需的物质例如过氧化氢或过硫酸盐，缺乏必需的因子或提高剂，控制pH或温度使得这种氧化体系基本上是钝化的。
过量的氧或过氧化氢可以通过含有任意的抗坏血酸及其有机和无机(例如碱金属如钠)盐和它们的混合物来清除。
步骤(a)中所用的容器可以是小尺寸的罐或桶例如手动操作的气溶胶罐。这种容器优选用于个人使用时的尺寸为10到1000ml的容器。也可选择地将基本组合物以适于工业规模的用量进行储存。在这种情况下单个容器的尺寸可以是1kg到1000kg。
在步骤(b)中至少部分的基本组合物与可以激活氧化体系的物质进行结合。
各种酶可用于氧化阿魏酸基团从而形成二阿魏酸基团。适于催化这种反应的酶一般分为两个不同的组。第一组包含加氧酶例如漆酶，第二组包含过氧化物酶例如山葵过氧化物酶。第一组依靠氧来催化氧化反应。第二组依靠过氧化氢来催化氧化反应。因此加氧酶只要在基本无氧的条件下就是钝化的。过氧化物酶只要在基本不具有过氧化氢的条件下就基本是钝化的。两组酶在水存在下都最活泼，因此基本上无水的环境通常足以保证这种酶基本上处于钝化状态。
任选地过氧化氢的形成可以通过加氧酶，例如葡萄糖加氧酶进行调节。
激活氧化体系的物质优选水或氧。这种激活导致了阿魏酸残基被氧化形成二阿魏酸。
这种氧化体系的激活可以在任意适合的温度下进行以保证接下来的氧化反应以必要的速度进行。适合的温度为零下(-)40℃到60℃之间。优选温度为从-10℃到40℃。
在本发明方法的某个阶段中，对冷冻甜食进行充气。这种充气过程依照制备冷冻甜食领域中公知的常规方法进行。搅打组合物或利用气体管路分散气体是适合方法的实例。所使用的气体优选选自氧气、空气、一氧化二氮和二氧化碳。
优选充气过程和步骤(b)中氧化体系的激活过程同时进行。
在本发明的方法中将基本组合物和/或步骤(b)或步骤(c)得到的组合物置于冷冻条件下。优选基本组合物不置于冷冻条件下而保存于室温下。更优种冷冻发生在充气后。
优选在这种产品的冷冻前或冷冻后将其装于独立的容器中。
适合的冷冻条件为—(零下)5℃到—(零下)80℃，更优选为—(零下)10℃到—(零下)30℃。
最终的产品可以在其制备后被直接食用，或者可以保存在—(零下)10℃到—(零下)40℃的优选温度下。
考虑到本发明方法各步骤的顺序，这里有几个优选的路线。
按照一个实施方案，将氧化体系激活的氧化作用、充气过程和冷冻过程是同时进行的。
按照另一个实施方案，氧化过程是在充气过程和冷冻过程之后进行的，只要充气过程和交联过程在至少在某一时间有一定的交迭。
按照另一个实施方案，充气过程和氧化过程是在冷冻后进行的。如果氧化所需要的酶在零下的温度表现出充足的活性那么就应该优选使用这种实施方案。
本发明的任选方法包含一个或多个加入其他成分的步骤。例如这种成分可以是脂肪、乳化剂、甜味剂、着色剂、调味剂、果泥、水果浓缩物、蛋白质、稳定剂、草药、巧克力片、甜饼片、预先制备的冷冻相。
如果基本组合物是粉末，就需要在步骤(b)之前或其中间加入水溶液以确保酶氧化体系的功能并使得最终的产品与一般的充气冷冻甜食相类似。
一般推荐含水量高于15％的组合物在步骤(b)之前保存在厌氧条件下以保证氧化体系处于钝化状态。
本发明的方法可以在一个地点按照一个顺序进行，举例来说可以在加工厂或其他的生产设备中进行。但是优选步骤(a)发生在一个地点，随后在进行步骤(b)之前将容器运到一个遥远的地点。
按照一个技术方案，容器的尺寸适合存放适当量的基本组合物而使其可以制备1-10个，优选1-5个终产品，而这里每个终产品的平均尺寸适合于提供给单独的消费者。在这个实施方案中，将容器运送到一个地点以将其产品分配给顾客(例如超市)。随后顾客或另一个第三者可以实施该方法的步骤(b)。
优选容器是一次性的。
更进一步优选容器具有一份食品的尺寸并且在步骤(b)中可以使该容器中的所有成分与可以激活酶氧化体系的物质组合到一起。
本发明的另一方面涉及用于冷冻充气甜食的基本组合物，其特征在于该组合物包含阿魏酸化聚合物和基本上钝化的酶氧化体系。
包含阿魏酸化基团的化合物是聚合物，更优选是多糖。一般适当的聚合物的重均分子量超过每摩尔3,000g并优选超过每摩尔10,000g。适当的聚合物的例子包括果胶、阿拉伯聚糖、半乳聚糖、纤维素衍生物、半乳甘露聚糖例如瓜耳豆胶、刺槐豆胶、淀粉或其它含有羟基的聚合物，其可以是酯化的阿魏酸基团。
包含阿魏酸基团的聚合物可以是天然存在的或者是合成的聚合物。天然存在的含阿魏酸基团的聚合物的例子可以是糖甜菜果胶和分离自谷类食品的阿拉伯糖基木聚糖。
含有阿魏酸基团聚合物的合成方法一般包括将阿魏酸与位于聚合物骨架或糖取代基上的自由羟基基团进行酯化反应。
在一个高度优选的实施方案中，这种阿魏酸化聚合物是果胶，更进一步优选是糖甜菜果胶。果胶的基本结构单元是平滑的人半乳糖醛区域和鼠李糖的多毛区域，在这里定位了大部分的中性糖类。阿拉伯糖是主要的中性糖。半乳糖存在于鼠李半乳糖醛聚糖中。50-55％的阿魏酸基团连接到阿拉伯糖单元上另外大约45-50％的阿魏酸基团连接到半乳糖残基上。
优选基本组合物中阿魏酸化聚合物的至多15数％，更优选至多5％的阿魏酸基团进行了氧化。或者，在基本组合物的聚合物中至少含有20×10-6mol g-1，进一步优选至少30×10-6mol g-1的非氧化的阿魏酸基团。
优选基本组合物含有1到50wt％，更优选1.5到20wt％的阿魏酸化聚合物。优选最终的产品含有1到3wt％的阿魏酸化聚合物。
聚合物中优选含有占聚合物总重量0.1到4wt％，更优选0.4到2wt％的阿魏酸基团。
基本组合物中含有钝化的氧化体系。优选该酶氧化体系的酶选自过氧化物酶、加氧酶例如漆酶、多酚氧化酶例如儿茶酚氧化酶、酪氨酸酶、或它们的组合。
过氧化物酶可分为来源于植物、真菌或细菌的，和来自哺乳动物的过氧化物酶例如髓过氧物酶和乳过氧化物酶(LPO)。
漆酶可以从大量的微生物原料得到，特别是细菌和真菌(包括丝状真菌和酵母)，适合的漆酶的例子包括来自于如下菌株的那些：曲霉菌(Aspergillus)、脉孢菌(Neurospora)(例如粗糙脉孢菌(N.Crassa))、柄孢壳菌(Prodospora)、葡萄孢菌(Botrytis)、金钱菌(Collybia)、层孔菌(Fomes)、香菇菌(Lentinus)、侧单属真菌(Pleurotus)、栓菌(Trametes)[其中的一些种/株可能是以不同的名字命名和/或在从前已被分到了不同的属]、多孔菌属(Polyporus)、丝核菌属(Rhizoctonia)、鬼伞属(Coprinus)、Psatyrella、Myceliophtora、Schytalidium、脉射菌属(Phlebia)或云芝属(Coriolus)。
优选的酶选自山葵过氧化物酶、大豆过氧化物酶、Arthromyces ramosus过氧化物酶和漆酶，这些物质如E.Solomon等人在1996年《化学综述》的2563-2605页(E.Solomon et al，Chem Rev，1996，p 2563-2605.)所述具有优选高于400mV和/或550mV的氧化还原电势。
所加入的酶的数量根据活性单位来表述，其相当于酶在转变为活性状态之后(例如加入水和氧之后)所表现出的活性。优选酶过量存在。优选加入的酶量可以产生快速的交联。对于过氧化物酶，加入的酶量优选为每毫升最后液体产品中含有10到100,000单位的ABTS活性。
优选基本组合物中含有充气冷冻甜食中的一般性组分。更优选基本组合物包含脂肪、甜味剂、蛋白质、稳定剂、乳化剂、和任选的调味剂或着色剂或它们的组合。
脂肪优选为奶质脂肪或植物脂肪或它们的组合。优选的植物脂肪为椰子油。基本组合物中脂肪的用量优选为0-50wt％。在步骤(b)后最终产品中的量优选为0-15wt％。
适当的甜味剂包括但是不限于蔗糖、糖醇、玉米糖浆、淀粉。优选的甜味剂是蔗糖。基本组合物中甜味剂的用量优选为5-90wt％。在步骤(b)后最终产品中的量优选为5-40wt％。
任选的基本组合物包含稳定剂。稳定剂优选选自刺槐豆胶、瓜耳胶、角叉菜胶或它们的组合。基本组合物中稳定剂的用量优选为0-10wt％。在步骤(b)后最终产品中的量优选为0-2wt％。
任选基本组合物包含乳化剂。适当的乳化剂为例如脂肪酸的单单甘油酯、脂肪酸的二甘油酯、单甘油酯的诸如乳酸、柠檬酸和乙酸单甘油酯的有机酸酯，或它们的组合。基本组合物中乳化剂的用量优选为0-10wt％。在步骤(b)后最终产品中的量优选为0-2wt％。
基本组合物还必须含有蛋白质。虽然还可以使用的其他蛋白质包括例如大豆蛋白，但是由于它们的味觉原因，高度优选使用奶质蛋白。优选的蛋白质源自于奶油、脱脂乳(粉末)、奶(粉末)、酪乳(粉末)，或它们的组合。基本组合物中蛋白质的含量优选为1-40wt％。在步骤(b)后最终产品中的量优选为0.6-6wt％。
基本组合物可以为任意的物理状态。为了便于操作，优选粘滞的或粉末的形式，但是其他的状态也包含在本发明中。优选基本组合物是粉末。
基本组合物可以用任意适当的方法进行制备。按照一个实施方案，在40℃到90℃下通过混合阿魏酸化聚合物和任选的其它成分制备基本组合物。然后任选地对这种产品进行均质化。接着冷却该产品。将得到的混合物进行脱气以去掉氧气。任选地利用一氧化二氮对该混合物进行鼓泡以确保基本上不含氧。将混合物保存在厌氧条件下。随后将含有氧化体系的去氧酶溶液加入到混合物中，同时应小心不要引入氧气或空气。将得到的基本组合物保存在厌氧条件下。
基本组合物适用于制备充气冷冻甜食产品，例如冷冻冰淇淋、奶冰或水冰产品。冰淇淋、水冰和奶冰产品在例如R.T.Marshall和W.S.Arbuckle的Chapmann & Hall，纽约的1996年第5版《冰淇淋》(″Ice Cream″by R.T.Marshall& W.S.Arbuckle，5edition 1996，Chapmann & Hall，New York.)中记载。
本发明的另一方面涉及按照本发明的方法可制的冷冻充气甜食。这种甜食表现出令人惊讶的良好的稳定性，在从—(零下)40℃到60℃的温度下不会发生塌陷。
本发明的另一方面还涉及气溶胶罐，其包含本发明的基本组合物和加压的推进气体。惊奇地发现在氧化作用不能发生的条件下当将基本混合物水溶液、推进气体和由阿魏酸化聚合物和钝化氧化酶组成的混合物在气溶胶罐中混合时，从罐中释放出的产品被氧化的阿魏酸化聚合物所稳定。
术语气溶胶罐意味着一种包装，其包裹了产品和至少一种在20℃下初始压力至少为3巴且优选为5到10巴的推进气体。这种罐优选具有开口。该开口优选具有可以控制产品剂量的阀。
气溶胶罐优选的制备过程包括：
a)将不含有氧化体系的粘性的基本组合物加入到容器中，
b)从所述的基本组合物中除去氧气，
c)将钝化氧化体系加入到所述的容器中，
d)利用气体推进物填充容器，
e)将该容器温度冷却到低于—(零下)5℃，
f)从容器中取出这种混合物以提供充气的冷冻甜食产品。
得到的充气甜食与本领域已有的产品相比在储存中不易于收缩或变形，就像那些在WO-A-93/21777中公开的冷冻充气甜点产品，其具有超过-18℃的热转变温度并且其体积密度在0.45g/ml以下直到0.09g/ml，以阻止或减少不希望的收缩和变形。
本发明利用下面的非限制性例子进行说明。
实施例
总则
交联反应的鉴定方法：
该方法建立在利用NaOH对酯键进行水解释放二阿魏酸并利用HPLC对二阿魏酸进行分析的基础上。
方法：
取5克产品(冰淇淋)。
·稀释样品25倍，使用0.1N NaOH持续19小时(通过对酯键的水解，释放二阿魏酸)
·利用HCl对样品进行中和，加入2％HAc/5％CH3CN
·在Eppendorftm管中离心10分钟(14000rpm，15800g)
·利用0.22μm的过滤器对从离心步骤得到的悬浮物进行过滤，然后注射到HPLC中(20μl)
作为碱处理的结果，阿魏酸被从feruloylated果胶中释放出来，以纯的阿魏酸作为参照物，在325nm下利用果胶样品中的阿魏酸峰作为外标物对阿魏酸进行定量分析。使用C18 ODS Hypersil柱(3μm 0.4×100mm)，其带有来自Hewlett Packard，USA的Lichrospher 100 RP-18防护柱(5μm 4×4mm)。下面的梯度溶剂用于不同阿魏酸基团的分离：
溶剂：A)2％CH3CN/2％HAc/96％MilliQ水pH2.8，
      B)100％CH3CN；流速1ml/min；
t＝0分95％A，5％B
t＝10分70％A，30％B
t＝18分35％A，65％B
t＝20分0％A，100％B
停止时间25分；发送时间5分
测定阿魏酸(保留时间，顺式7.2分而反式7.5分)的减少和主要的二阿魏酸成分(保留时间8.5分、9.2分、11.3分和11.5分)的形成。
(保留时间因为每一个柱/防护柱的不同而不同)
这种方法是建立在下面的参考文献基础上的：
Harukaza，A.，Sugiyama，S.，Iwamoto，Y.等人；食品中二阿魏酸的简便分析和量化；食品科学与技术评论，第6卷，第2期，第122-125页(Convenientanalysis and quantification of diferulic acids in foods；Food Science and TechnologyRes.；2000，Vol.6，no.2，p.122-125.)
实施例1
该实施例中，阐述了使用糖甜菜果胶氧化酶体系可以制造冰淇淋混合物，该混合物在气溶胶罐中是液体，但是当将该混合物挤出到含氧的空气中时其在泡沫化过程中迅速构成。由于使用了传统的气溶胶搅打奶油，因此通过使用一氧化二氮的泡腾作用可以在解压时形成泡沫。所形成的泡沫非常稳定，因此适合于静态冷冻以生产冰淇淋。
基本混合物的形成
(除非另有说明，浓度为w/w)
2％的糖甜菜果胶(GenuBeta Pectin，CP Kelco)。
20％的葡萄糖。
5％的SMP。
5％的乳脂。
1％的LACTEM L22(乳酸的单单甘油酯/二二甘油酯，Danisco)。
用水补充到100％。
制备基本混合物(500g)的步骤
使用Silversontm混合器将果胶、葡萄糖和SMP分散在热水(60℃)中。随后在添加了熔化的液体脂肪后加入LACTEMtm并持续混合5分钟。然后将混合物冷却到20℃并保持2小时。
气溶胶的填充步骤
使用透明的高压100ml测试玻璃容器作为高压容器替代气溶胶罐，这样可以在高压条件下观察产品。在上述两个容器中各添加60g的混合物，安装标准的气溶胶阀并在真空下进行脱气。为了保证彻底地除去氧气，利用N2O将容器充到9巴，摇动一分钟，然后进行脱气。这种充气/摇动/脱气步骤总共进行三次。
加入酶
向其中的一个容器中，利用注射器通过阀加入1ml氧化酶储备溶液(来自Novo Nordisk的Polyporus pinsitus漆酶SP710；储备液浓度＝6.6mg ml-1，22单位/mg)。小心地加入酶溶液以确保没有带入空气。
加入气体
向两个容器中，在9巴的压力下通过阀加入N2O(小心操作以不引入空气)。然后将容器从气源处移开并剧烈摇动10秒，然后将其向上重新连接到9巴的气源几秒钟。在测试前将两个容器在20℃放置2小时。
结果
可视监测显示两个容器中的混合物在2小时的保存期内都保持为液体状态(也就是倒转该容器5秒钟所有的混合物均可流入管中)。这说明容器中已经彻底地除去了氧气以防止果胶发生交联和凝胶化。
然后将两种混合物从转化容器中挤出到皮氏培养皿中，并使用搅拌器来分散气溶胶搅打奶油.当从没有加入酶的容器中挤出时形成的泡沫结构迅速崩解。相反，如果从添加了酶的容器中挤出时则会形成一种非常稳定的结构，说明在挤出时迅速形成了氧化的果胶凝胶。从含有酶的容器中挤出得到的样品结构在储存期间(4小时，20℃)是稳定的。
进一步从添加了酶的容器中挤出50ml样品到桶中并立即放到-25℃条件下冷冻储存。24小时后观察得到的冷冻甜食显示其泡沫已经冻结并且没有明显的崩解、收缩或分离。
实施例2
在该实施例中，阐述了使用糖甜菜果胶氧化酶体系可以制造稳定的粉状冰淇淋混合物，其在水合和泡沫化的同时迅速构成。该酶体系(包含过氧化物酶和葡萄糖氧化酶)通过粉末的水合而被激活。通过机械搅打形成泡沫。产生的泡沫极其稳定并且因此适合于冷冻以生产冰淇淋。
基本混合物的形成
(浓度为w/w)
混合物A(没有酶)
6.0％的糖甜菜果胶(GenuBeta Pectin，CP Kelco)。
71.6％的蔗糖。
12.0％的奶粉(从Dairy Cyest Ingredients中得到的36％的全脂乳粉(fatcream powder)，包含22.5％的奶蛋白、32.5％的乳糖、6％的灰分和小于3％的水分)。
7.2％的脱脂奶粉。
1.6％的Hyfoama DS(Quest International的水解乳蛋白)。
1.6％的葡萄糖。
混合物B(加酶)
向混合物A中加入酶得到：
0.8％的生物烤制小麦(得自Quest International的过氧化物酶体系，活性为2000U/g)。
0.04％的Hyderase(得自Amano的葡萄糖氧化酶)。
通过原料供应商的产品说明，计算出该混合物含有大约4％的乳脂、6％的乳蛋白、81％的糖类(包括乳糖)、6％的果胶和小于3％的水分。
制备基本混合物的步骤：
利用汤勺将混合物A的粉末成分在干燥的碗中进行充分的混合以确保所有成分都均匀分散。然后将该混合物分成两份，向其中一份加入粉末状酶形成混合物B。然后利用一个汤勺将混合物B在干燥的碗中进行充分的混合以确保酶的均匀分散。然后将每一份干燥的混合物密封到防水的聚乙烯袋中并在20℃下保存24小时。
水合和充气
打开包含有混合物的聚乙烯袋并立即将125g的混合物加入到Hobart混合器的干燥碗中。向其中加入375g冷自来水。然后通过温和的搅拌将粉末分散(设定数字为1搅拌30s)并在20℃下进行充气，设定为2搅打4分钟。
所得到的泡沫特性
搅打停止之后立即使泡沫充满一个已知体积的杯子并进行称重。然后每5分钟重复一次并持续15分钟。使用下列关系式将得到的密度转变为溢出度：
溢出度＝100×(未充气混合物的密度-泡沫的密度)/泡沫的密度。
其中未充气混合物的密度为1.1gml-1。
另外，使泡沫充满一个透明的塑料烧杯，随后立即停止搅打并间隔5分钟观察泡沫乳状物与清液的分离情况。
结果
从混合物A得到的泡沫其初始溢出度为84％。五分钟后，明显出现了清液和乳状物的分离，并在10分钟后溢出度减少到57％。
从混合物B得到的泡沫初始溢出度为95％。即使到了15分钟后也没有发现明显的乳状物和清液的分离或溢出度的减少。10分钟后，果胶明显地胶凝，此时将该容器倒置泡沫也不会流出。另外，将50ml该泡沫进行静止冷冻(在停止搅打后，通过立即将这部分物质放置在-18℃下保存24小时来实现)，得到了没有明显崩解、收缩或分离的冰冻甜食。
酶活性的测评
以下步骤用来测试酶氧化体系在基本混合物中和充气时的活性：
在20℃下保存24小时后，取0.5g混合物B的粉末。向该样品中加入49.5ml2M的NaOH并利用磁力搅拌器进行混合。在20℃下持续混合2小时，然后加入7ml的乙酸。从中取出900μl试样并与100μl的20％HAc/50％CH3CN溶液进行混合。然后将得到的分散物在14,000rpm下离心15分钟并利用0.22μm的膜过滤器过滤悬浮物。然后取20μl注射进行HPLC分离(如方法部分所述)并测量阿魏酸各峰(也就是单体的顺式和反式阿魏酸)的总面积。该峰面积记作A0。
为了测试基本混合物中酶氧化体系的活性，取0.5g在20℃下保存了8天的混合物B。向该样品中加入49.5ml 2M的NaOH并利用磁力搅拌器进行混合。在+20℃下持续混合2小时，然后加入7ml的乙酸。从中取出900μl试样并与100μl的20％HAc/50％CH3CN溶液进行混合。然后将得到的分散物在14,000rpm下离心15分钟并利用0.22μm的膜过滤器过滤悬浮物。然后取20μl注射进行HPLC分离并测量单体阿魏酸各峰的总面积。该样品的峰面积记作A7。峰面积变化的百分率(也就是100×[A0-A7]/A0)作为储存一周后聚合物中转化成二阿魏酸残基的阿魏酸残基的数％。该数为3.7％，清楚地表明基本混合物中的酶氧化体系基本上是钝化的。
为了测试水合和充气过程中酶氧化体系的活性，取100g混合物B与300ml自来水进行混合并用上述的方法进行搅打。加入自来水15分钟后，将2g的泡沫用48ml 2M的NaOH进行稀释。在20℃下持续混合2小时，然后加入7ml的乙酸。从中取出900μl试样并与100μl的20％HAc/50％CH3CN溶液进行混合。然后将得到的分散物在14,000rpm下离心15分钟并利用0.22μm的膜过滤器过滤悬浮物。然后取20μl注射进行HPLC分离并测量单体阿魏酸各峰的总面积。该样品的峰面积记作A15。峰面积变化的百分率(也就是100×[A0-A15]/A0)作为15分钟内聚合物中转化成二阿魏酸残基的阿魏酸残基的数％。该数为56％，清楚地表明在水合和搅打时酶氧化体系是激活的。
实施例3
下面是家庭制冰淇淋所使用的配方：
配方以最终产品中各物质的wt％给出，括号内给出了其克数和供应商的名字。
5％的卵白粉(10g，van Enthoven，荷兰)
3％的乳清粉(6g Lacprodan-80 Arla Food products，丹麦)
18％的蔗糖粉(36g CSM，荷兰)
0.1％的葡萄糖(或0.05％)(0.2g Sigma，美国)
2％的糖甜菜果胶(4g CP Kelco，丹麦)
0.2％的含有大豆过氧化物酶的生物烤制小麦(食品级，Quest，荷兰)
0.005％的葡萄糖氧化酶(0.01gHydrase，来自Amano，日本)
加入150ml水或牛奶得到最终产品体积为200ml，接下来使用常规的厨房混合器或Hobart混合器混合3到5分钟，随后通过家用深度冷冻(-20℃)使该冰冻混合物冻结。
得到的产品是稳定的并且在保存时不发生崩解。
酶活性的测评
以下步骤用来测试酶氧化体系在基本混合物中和充气时的活性：
在20℃下保存24小时后，取0.5g混合物的粉末。向该样品中加入49.5ml 2M的NaOH并利用磁力搅拌器进行混合。在20℃下持续混合2小时，然后加入7ml的乙酸。从中取出900μl试样并与100μl的20％HAc/50％CH3CN溶液进行混合。然后将得到的分散物在14,000rpm下离心15分钟并利用0.22μm的膜过滤器过滤悬浮物。然后取20μl注射进行HPLC分离并测量单体阿魏酸各峰的面积。该峰面积记作A0。
为了测试基本混合物中酶氧化体系的活性，取0.5g 20℃下保存了8天的混合物。向该样品中加入49.5ml 2M的NaOH并利用磁力搅拌器进行混合。20℃下持续混合2小时，然后加入7ml的乙酸。从中取出900μl试样并与100μl的20％HAc/50％CH3CN溶液进行混合。然后将得到的分散物在14,000rpm下离心15分钟并利用0.22μm的膜过滤器过滤悬浮物。然后取20μl注射进行HPLC分离并测量单体阿魏酸各峰的面积。该样品的峰面积记作A7。峰面积变化的百分率(也就是100×[A0-A7]/A0)作为储存一周后聚合物中转化成二阿魏酸残基的阿魏酸残基的数％。该数为4.3％，清楚地表明基本混合物中的酶氧化体系基本上处于钝化。
为了测试水合和充气过程中酶氧化体系的活性，取100g混合物与300ml自来水进行混合并用上述的方法进行搅打。加入自来水15分钟后，将2g的泡沫用48ml 2M的NaOH进行稀释。20℃下持续混合2小时，然后加入7ml的乙酸。从中取出900μl试样并与100μl的20％HAc/50％CH3CN溶液进行混合。然后将得到的分散物在14,000rpm下离心15分钟并利用0.22μm的膜过滤器过滤悬浮物。然后取20μl注射进行HPLC分离并测量单体阿魏酸各峰的面积。该样品的峰面积记作A15。峰面积变化的百分率(也就是100×[A0-A15]/A0)作为15分钟内聚合物中转化成二阿魏酸残基的阿魏酸残基的数％。该数为16％，清楚地表明在水合和搅打时酶氧化体系是激活的。
实施例4
在该实施例中，证明了使用糖甜菜果胶氧化酶体系可以制造冰淇淋混合物，该混合物在气溶胶罐中是液体，但是当将该混合物挤出到含氧的空气中时其在泡沫化时就迅速构成。其还证明了在冷冻温度(例如-10℃)下可以形成该挤出物。
基本混合物的形成
(除非另有说明，浓度为w/w)
2％的糖甜菜果胶(GenuBeta Pectin，CP Kelco)。
20％的葡萄糖。
5％的SMP。
5％的乳脂。
1％的ACETEM(乙酸的单甘油酯/二甘油酯，Danisco)。
加水补充到100％。
制备基本混合物(3000g)的步骤
使用Silversontm混合器在热水(60℃)中将果胶、葡萄糖和SMP分散。将液体脂肪和ACETEMtm一起熔化，并向得到的液体中加入其它组分。混合继续持续15分钟以均质化该混合物。然后在一个搅拌的蒸汽釜中将该混合物迅速加热到90℃进行巴氏消毒，然后将该混合物容器放入冰水中使其急速冷却到2℃。
气溶胶的填充步骤
使用边缘填充体积为325ml的铝制的气溶胶罐(Cebaltm)作为压力容器。向这些容器中添加180g混合物，装上标准的气溶胶阀(如搅打奶油所使用的，由Precision Valve UK Ltd提供)并在真空下进行脱气。为了确保完全除去氧气，该容器利用N2O充气到9巴的压力，摇动1分钟，然后进行脱气。这种充气/摇动/脱气步骤总共操作三次。
加入酶
利用注射器通过阀向每个罐中加入3ml氧化酶储备溶液(来自Novo Nordisk的Polyporus pinsitus漆酶SP710；储备液浓度＝6.6mg ml-1，22单位/mg)。小心加入酶溶液以确保没有带入任何空气。
加入气体
向每一个容器中，在9巴的压力下通过阀加入N2O(小心操作以避免带入空气)。然后将该容器从气源处移开并剧烈摇动10秒钟，然后将其向上重现连接到9巴的气源几秒钟。将该容器保存在2℃下。
结果
通过50ml泡沫样品在2℃时在9天和3周后的分配情况来测试该混合物在容器中保持流体形态和挤出时形成稳定泡沫的能力。该混合物在整个三周的保存时间中充分保持了流体形态以允许进行分配，并且分配率没有明显的缩减。另外，所有挤出的泡沫其结构在20℃下保持稳定至少5小时。
将其中一个容器放到-10℃下7小时。发现得到的冷冻混合物可以从罐中挤出并形成一种冷冻甜食，其具有介于软冰淇淋和摩丝之间的中间质地。另外，该甜食在20℃下可以保持其形状至少1小时。
酶活性的测评
以下步骤用来测试酶氧化体系在容器内和分散时的活性：
该容器放在2℃下保存2天后取出，将5g的泡沫分配到250ml玻璃烧杯中。向该样品中立即(少于5秒)加入120ml 0.1M NaOH并在磁力搅拌器上进行混合。混合在20℃下持续19小时。然后将得到的分散物在14,000rpm下离心15分钟并利用0.22μm的膜过滤器过滤悬浮物。然后取20μl注射进行HPLC分离并测量单体阿魏酸各峰的面积。该峰面积记作A0。
为了测试容器内酶氧化体系的活性，将一个相同的容器放在2℃下再保存7天后取出，将5g的泡沫分配到250ml玻璃烧杯中。向该样品中，立即加入(少于5秒)120ml 0.1M NaOH并在磁力搅拌器上进行混合。混合在20℃下持续19小时。然后将得到的分散物在14,000rpm下离心15分钟并利用0.22μm的膜过滤器过滤悬浮物。然后取20μl注射进行HPLC分离并测量单体阿魏酸各峰的面积。该样品的峰面积记作A7。峰面积变化的百分率(也就是100×[A0-A7]/A0)作为储存一周后聚合物中转化成二阿魏酸残基的阿魏酸残基的数％。该数为10％，表明容器中的酶氧化体系没有完全处于钝化状态，这可能是在准备样品时没有完全除去氧气所致。
为了测试酶氧化体系在分配时的活性，将一个相同的容器放在2℃下保存2天后取出，将5g的泡沫分配到250ml玻璃烧杯中。然后将这种粉末在20℃下保存15分钟。然后立即加入120ml 0.1M NaOH并在磁力搅拌器上进行混合。混合在20℃下持续19小时。然后将得到的分散物在14,000rpm下离心15分钟并利用0.22μm的膜过滤器进行过滤。然后取20μl注射进行HPLC分离并测量单体阿魏酸各峰的面积。该样品的峰面积记作A15。峰面积变化的百分率(也就是100×[A0-A15]/A0)作为15分钟内聚合物中转化成二阿魏酸残基的阿魏酸残基的数％。该数为57％，清楚地表明在分配时酶氧化体系是激活的。
为了测试酶氧化体系在冷冻温度下分配时的活性，将一个容器置于-10℃下保持6小时。然后将其从-10℃的保存环境中取出并分别取5g的泡沫分配到不同的250ml玻璃烧杯中。在其中一种泡沫中，立即加入120ml 0.1M NaOH。另外一个放在20℃下保存15分钟，然后加入120ml 0.1M NaOH。将两个样品在20℃下利用磁力搅拌器搅拌19小时，然后在14,000rpm下离心15分钟。然后将悬浮物利用0.22μm的膜过滤器进行过滤，随后分别取20μl注射进行HPLC分离。对于单体阿魏酸各峰的总面积，将立即加入NaOH的样品记作B0，那个经过15分钟老化的样品记作B15。峰面积变化的百分率(也就是100×[B0-B15]/B0)作为15分钟内聚合物中转化成二阿魏酸残基的阿魏酸残基的数％。该数为65％，清楚地表明在分配时酶氧化体系是激活的。
实施例5
实施例1和4中所描述的方法，用于制备基本上不含有氧气的气溶胶容器，其需要在所包括的多个步骤非常小心地操作以确保将空气排除在外。因此该方法不是非常有效的(就像实施例4中所证明的酶体系没有完全失活)。已经发现，为了彻底清除容器中残留的氧气而向基本混合物中加入抗坏血酸可以使该方法更有效。本实施例就论证了这样一种混合物。
基本混合物的形成
(除非另有说明，浓度为w/w)
2％的糖甜菜果胶(GenuBeta Pectin，CP Kelco)。
20％的葡萄糖。
5％的SMP。
5％的乳脂。
1％的ACETEM(乙酸的单甘油酯/二甘油酯，Danisco)。
0.05％的抗坏血酸。
加水补充到100％。
制备基本混合物(1000g)的步骤
使用Silversontm混合器在热水(60℃)中将果胶、葡萄糖和SMP分散。将液体脂肪和ACETEMtm一起熔化，并向得到的液体中加入其它组分。混合继续持续15分钟以均质化该混合物。在一个搅拌的蒸汽釜中将该混合物迅速加热到90℃进行巴氏消毒，然后将该混合物容器放入冰水中使其急速冷却到2℃。然后加入抗坏血酸并在轻微搅拌下使其溶解。
气溶胶的填充步骤
使用边缘填充体积为325ml的铝制的气溶胶罐(Cebaltm)作为压力容器。向这些容器中添加180g混合物，装上标准的气溶胶阀(如搅打奶油所使用的，由Precision Valve UK Ltd提供)并在真空下进行脱气。为了确保完全除去氧气，该容器利用N2O充气到9巴的压力，摇动1分钟，然后进行脱气。这种充气/摇动/脱气步骤总共操作三次。
加入酶
利用注射器通过阀向每个罐中加入3ml的氧化酶储备溶液(来自NovoNordisk的Polyporus pinsitus漆酶SP710；储备液浓度＝6.6mg ml-1，22单位/mg)。小心加入酶溶液以确保没有带入任何空气。
加入气体
向每一个容器中，在9巴的压力下通过阀加入N2O(小心操作以避免带入空气)。然后将该容器从气源处移开并剧烈摇动10秒钟，然后将其向上重现连接到9巴的气源几秒钟。将该容器保存在2℃下。
结果
通过50ml泡沫样品在+2℃下在9天和3周后的分配情况来测试该混合物在容器中保持流体形态和挤出时形成稳定泡沫的能力。该混合物在整个三周的保存期中充分保持了液体形态以允许进行分配，并且分配率没有明显的衰减。挤出的泡沫在20℃下可以维持它们的体积至少4小时但是显示出一定的流动和变形。这说明抗坏血酸可以抑制果胶的交联，从而使由此得到的泡沫与按照实施例4所述方法生产的泡沫相比具有较差的稳定性。应该正视所使用的抗坏血酸的水平可以根据所需的泡沫稳定性和就除去氧气而言生产方法的有效性来进行优化。
酶活性的测评
以下步骤用来测试酶氧化体系在容器内和分散时的活性：
将容器置于2℃下保存2天后取出，将5g的泡沫分配到250ml玻璃烧杯中。向该样品中，立即(少于5秒)加入120ml 0.1M NaOH并在磁力搅拌器上进行混合。混合在+20℃下持续19小时。然后将得到的分散物在14,000rpm下离心15分钟并利用0.22μm的膜过滤器过滤悬浮物。然后取20μl注射进行HPLC分离并测量单体阿魏酸各峰的面积。该峰面积记作A0。
为了测试容器内酶氧化体系的活性，将一个相同的容器放在2℃下再保存7天后取出，将5g的泡沫分配到250ml玻璃烧杯中。向该样品中，立即(少于5秒)加入120ml 0.1M NaOH并在磁力搅拌器上进行混合。混合在+20℃下持续19小时。然后将得到的分散物在14,000rpm下离心15分钟并利用0.22μm的膜过滤器过滤悬浮物。然后取20μl注射进行HPLC分离并测量单体阿魏酸各峰的面积。该样品的峰面积记作A7。峰面积变化的百分率(也就是100×[A0-A7]/A0)作为储存一周后聚合物中转化成二阿魏酸残基的阿魏酸残基的数％。该数为1.8％，清楚地表明容器中的酶氧化体系基本上是钝化状态。
为了测试酶氧化体系在分配时的活性，将一个相同的容器置于2℃下保存2天后取出，将5g的泡沫分配到250ml玻璃烧杯中。然后将这种粉末在+20℃下保存15分钟。然后立即加入120ml 0.1M NaOH并在磁力搅拌器上进行混合。混合在20℃下持续19小时。然后将得到的分散物在14,000rpm下离心15分钟并利用0.22μm的膜过滤器过滤悬浮物。取20μl注射进行HPLC分离并测量单体阿魏酸各峰的面积。该样品的峰面积记作A15。峰面积变化的百分率(也就是100×[A0-A15]/A0)作为15分钟内聚合物中转化成二阿魏酸残基的阿魏酸残基的数％。该数是12％，表明酶氧化体系在分散时没有很好地被激活，即抗坏血酸抑制了交联反应。应该正视，所使用的抗坏血酸的水平可以根据所需的泡沫稳定性和就除去氧气而言生产方法的有效性来进行优化。

Claims (16)

1.一种充气冷冻甜食的制备方法，其包括如下步骤：
a)将包含阿魏酸化聚合物和基本上处于钝化的酶氧化体系的基本组合物在使酶氧化体系保持基本上钝化状态的条件下装入到容器中；
b)将至少一部分的基本组合物与可以激活酶氧化体系的物质结合到一起；
c)充气；和
d)将基本组合物和/或步骤(b)或步骤(c)得到的组合物置于冷冻条件下；
其中充气过程与步骤(b)中氧化体系的激活是同时进行的。
2.根据权利要求1的方法，其中在步骤(b)之前将步骤(a)中的容器运输到远处。
3.根据上述任一权利要求的方法，其中所述容器是一次性的。
4.根据上述任一权利要求的方法，其中所述容器具有一份食品的尺寸并且在步骤(b)，使该容器中的所有成分与可以激活酶氧化体系的物质组合到一起。
5.根据上述任一权利要求的方法，其中激活酶氧化体系的物质选自于氧气和水或它们的组合。
6.用于冷冻充气甜食的基本组合物，所述组合物包含阿魏酸化聚合物和基本上钝化的酶氧化体系及蛋白质，优选是乳蛋白。
7.根据权利要求6的基本组合物，其中组合物中蛋白质的总量为1-40重量％。
8.根据权利要求6或7的基本组合物，或根据权利要求1的方法，其特征在于所述阿魏酸化聚合物是果胶。
9.根据权利要求6或7的基本组合物，或根据权利要求1的方法，其中基本组合物中的阿魏酸化聚合物上至多有15数％的阿魏酸基团被氧化。
10.根据权利要求6或7的基本组合物，或根据权利要求1的方法，其中酶氧化体系是选自于过氧化物酶、多酚氧化酶例如儿茶酚氧化酶、酪氨酸酶、或漆酶或它们的组合的酶。
11.根据权利要求6的基本组合物，或根据权利要求1的方法，其中基本组合物进一步包括脂肪、甜味剂、蛋白质、稳定剂、乳化剂、和任选的调味剂或着色剂或它们的组合。
12.根据权利要求6或7的基本组合物，或根据权利要求1的方法，其中基本组合物是粉末。
13.根据权利要求6至12中的任一权利要求的基本组合物，其进一步包括任意的抗坏血酸及其有机和无机(例如碱金属如钠)盐类，和它们的混合物。
14.按照权利要求1的方法得到的冷冻充气甜食。
15.一种气溶胶罐，其包括权利要求6或7的基本组合物和加压推进气体。
16.权利要求6-12中任一权利要求的基本组合物在制备冷冻甜食中的应用。
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