CN1691891A - 含蔗糖脂肪酸酯和聚甘油脂肪酸酯的乳饮料 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种含有HLB10或HLB10以上的蔗糖脂肪酸酯、聚甘油脂肪酸酯以及低于HLB10的蔗糖脂肪酸酯的乳饮料。并由此可以提供乳化稳定性高的乳饮料。
Description
技术领域
本发明涉及一种含蔗糖脂肪酸酯和聚甘油脂肪酸酯的乳饮料，该乳饮料乳化稳定性优良。
背景技术
近几年来，根据消费者的嗜好而加强咖啡豆原有风味的咖啡饮料正在大量制造、销售，但其中存在的问题是，在加入乳性成分的咖啡饮料中，在长时间保存时乳性成分发生分离。在含乳性成分的咖啡饮料中，随着长时间保存，乳性成分浮在上部。这种现象，在牛奶咖啡等中已鲜为人知，但随着时间的推移，上浮的乳性成分发生凝聚、合并，达到所谓颈环的状态。此时，乳成分的再分散性变差，再分散后乳成分块处于上部漂浮的状态。
特别是最近，由于普及PET瓶装饮料来代替罐装饮料，乳性成分的乳化稳定性更加受到重视。这是由于PET瓶是透明容器，消费者可以看见咖啡饮料的外观，当在PET瓶装饮料中发生乳性成分分离时，给消费者以不愉快的印象，商品价值下降，有可能成为索赔的原因。
为了制造在自动售货机中，加热下长期保存时，可以保持良好的乳化稳定性和风味的牛奶咖啡，把组成脂肪酸以软脂酸为主的单酯含量高的HLB10或HLB10以上的蔗糖脂肪酸酯和组成脂肪酸以硬脂酸为主的低于HLB10的蔗糖脂肪酸酯加以组合添加，该方法已公开在特开平7-289164号公报。
另一方法已在特开2000-333599公开，即在PET瓶装乳饮料中，为了保持长时间的乳化稳定性，把组成脂肪酸以软脂酸为主的单酯含量高的HLB10或HLB10以上的蔗糖脂肪酸酯和聚甘油脂肪酸酯在20重量％氯化钠水溶液中以1重量％浓度测定的浑浊点在90℃或90℃以上的组合后加以添加。
最近，烘焙咖啡豆增多，使用不同烘焙程度咖啡豆的PET瓶装饮料在不断增加，但在含深度烘焙咖啡豆的提取液和乳性成分的咖啡饮料中，已知乳性成分上浮加快。
然而，在含烘焙咖啡豆量多、深度烘焙的牛奶咖啡中，采用现有技术其乳化稳定性仍得不到充分满足。
因此，现在希望开发出即使烘焙的咖啡豆量大或使用深度烘焙的咖啡豆，仍可以抑制乳性成分的上浮，即使长时间保存也不发生凝聚的咖啡饮料。
发明内容
本发明人经过悉心探讨的结果发现，当在乳饮料中配合特定的乳化稳定剂时，可以抑制乳性成分的上浮，乳化稳定性良好，进而完成本发明。
即，本发明所要解决的技术问题是，提供一种含有HLB10或HLB10以上的蔗糖脂肪酸酯、聚甘油脂肪酸酯以及低于HLB10的蔗糖脂肪酸酯的乳饮料。
本发明另一所要解决的技术问题是，提供一种含有HLB10或HLB10以上的蔗糖脂肪酸酯、聚甘油脂肪酸酯以及低于HLB10的蔗糖脂肪酸酯的乳化稳定剂。
具体实施方式
下面详细说明本发明。
本发明的乳饮料是一种含有HLB10或HLB10以上的蔗糖脂肪酸酯、聚甘油脂肪酸酯以及HLB低于10的蔗糖脂肪酸酯的乳饮料。
[HLB10或HLB10以上的蔗糖脂肪酸酯]
所述HLB10或HLB10以上的蔗糖脂肪酸酯，其单酯含量通常在50重量％或50重量％以上，所述组成脂肪酸，可以举出肉豆蔻酸、软脂酸、硬脂酸、山嵛酸、油酸等碳原子数14～22的饱和或不饱和脂肪酸。其中，组成脂肪酸，优选碳原子数16～18的脂肪酸，优选饱和脂肪酸。其中，从乳化稳定性及抗菌性方面考虑，优选含70重量％或70重量％以上的软脂酸或硬脂酸，单酯含量为70重量％或70重量％以上，最优选蔗糖脂肪酸酯作为组成脂肪酸为80重量％或80重量％以上的软脂酸。HLB优选15或15以上，更优选16或16以上。HLB通常在22或22以下，优选18或18以下。HLB10或HLB10以上的蔗糖脂肪酸酯在乳饮料中的添加量优选0.03～0.1重量％。
[聚甘油脂肪酸酯]
作为组成聚甘油脂肪酸酯的脂肪酸的具体例子，可以举出，肉豆蔻酸、软脂酸、硬脂酸、山嵛酸、油酸等碳原子数14～22的饱和或不饱和脂肪酸。其中，优选碳原子数14～18的脂肪酸，优选饱和脂肪酸。特别优选以肉豆蔻酸为主成分的脂肪酸。作为组成聚甘油脂肪酸酯的聚甘油的聚合度，其平均聚合度，通常为2～20，优选平均聚合度为4～12。
所述聚甘油脂肪酸酯，优选浑浊点范围在80℃或80℃以上，其中，聚甘油脂肪酸酯是在20重量％氯化钠水溶液中以1重量％浓度测定的，最优选聚甘油脂肪酸酯在20重量％氯化钠水溶液中以1重量％浓度测定的浑浊点在90℃或90℃以上的高亲水性聚甘油脂肪酸酯。
具有这种浑浊点范围的聚甘油脂肪酸酯，通过降低脂肪酸的进料比例，相对于一般聚甘油来说，在碱催化剂存在下，在180～260℃的温度下反应而得到。一般情况下，脂肪酸对聚甘油脂肪酸酯的进料比例是2摩尔或2摩尔以下，碱金属催化剂采用5×10-7～1摩尔倍数的K2CO3、KOH、Na2CO3、NaOH等，以聚甘油为计。
所述聚甘油脂肪酸酯在20重量％氯化钠水溶液中以1重量％浓度测定的浑浊点范围在90℃或90℃以上，通常可以采用如下方法，即降低催化剂的量(例如，采用5×10-7～0.1摩尔倍数的K2CO3、KOH、Na2CO3、NaOH等，以聚甘油为计)，在两步反应中提高后半部分温度的方法，例如，在反应温度180～260℃进行酯化反应后，再把反应温度升高10～50℃，使反应进行1～4小时(参照特开平7-145104号公报)。
对聚甘油脂肪酸酯(下面有时简称“PoGE”)的分析，此前采用各种化学分析法。例如，为了掌握酯化度或脂肪酸残留量，而使用各种酸值、皂化值、羟值，另外，用于分析了解皂碱或催化剂残留量的灰分等，也可在评价方法中使用。
然而，PoGE原料的聚甘油(下面有时简称“PoG”)，是甘油的缩聚物，因纯化困难，故有聚合度分布，它不仅包括直链聚合物而且还包括支链聚合物及环状聚合物。因此，作为其酯体的PoGE，成为一种包括PoG骨架不同的、具有各种酯化度的PoGE与未反应的PoG的组合物。另外，PoGE中还含有：酯化反应中使用的碱催化剂和原料脂肪酸反应生成的副产物皂碱，或者酯化反应不充分时及超过化学计量比例的使用过多脂肪酸时等未参加反应的脂肪酸。
因此，由于PoGE是复杂的混合物，采用现有的化学分析，难以评定PoGE的综合特性。例如，尽管PoGE的平均酯化度近似或相同，有时，乳化稳定性等物性也明显不同，仅采用平均酯化度或未反应的PoG等的现有化学分析法，是无法充分把握物性的，不适用物性评价方法。因此，作为确定聚甘油脂肪酸酯组合物的综合特性，近几年来采用“浑浊点”。
一般，浑浊点用温度来定义，即用由环氧乙烷衍生的非离子表面活性剂水溶液，通过提高温度分成两个相、并产生不均匀现象，作为聚氧化乙烯类表面活性剂的物性评价方法已鲜为人知(油脂用语辞典：日本油化学协会编(幸书房))。浑浊点对聚甘油脂肪酸酯的结构·组成是敏感的，由于是脂肪酸皂的反映，所以，可更准确识别亲水性程度或组成的不同。又由于可简便地进行测定，作为代表聚甘油脂肪酸酯组合物特征的物性是最优选的。因此，在聚甘油脂肪酸酯组合物中，浑浊点是比HLB(表示亲水性和疏水性之间的平衡)等更有用的指标。
由于聚甘油具有多个羟基，当与聚氧化乙烯类表面活性剂比较时，PoGE的浑浊点都很高，有时超过水的沸点。在这种情况下，通过使用适当的盐水溶液，可以简便地进行测定(特开平9-157386号)。通常，亲水性愈高，浑浊点愈高，即使酯化率相同，单酯含量愈多，浑浊点愈高。
作为浑浊点测定方法，通常必须在1～30重量％氯化钠或硫酸钠水溶液中溶解聚甘油脂肪酸酯后进行测定。其条件因试样对象溶解性而异，但在本发明中，首先把聚甘油脂肪酸酯分散在20重量％氯化钠水溶液中使之为1重量％，边加热边搅拌，制成均匀的水溶液。然后，把得到的聚甘油脂肪酸酯均匀的水溶液，在0℃～100℃的任意温度下，以2～5℃范围刻度进行振荡搅拌，再静置，聚甘油脂肪酸酯如同油状或凝胶状分离，测定达到不均匀水溶液的状态。该不均匀的状态称作“浑浊点”，在本发明中求其温度。由于低于0℃为冰的熔点以下，高于100℃，为水的沸点以上，所以难以准确地测定浑浊点。
聚甘油脂肪酸酯在乳饮料中的添加量，通常为0.01～0.1重量％。
[低于HLB10的蔗糖脂肪酸酯]
作为低于HLB10的蔗糖脂肪酸酯，其单酯含量通常为0重量％～50重量％，优选30重量％～50重量％，二酯或二酯以上的酯含量通常为50重量％～100重量％，优选50重量％～70重量％。作为组成脂肪酸，可以举出，肉豆蔻酸、软脂酸、硬脂酸、山嵛酸、油酸等碳原子数14～22的饱和或不饱和脂肪酸。其中，优选碳原子数14～18的脂肪酸，优选饱和脂肪酸。其中，优选组成脂肪酸的70重量％或70重量％以上是硬脂酸的，特别是为了防止乳饮料的沉淀而使用的单酯含量为30重量％、二酯或二酯以上的酯含量为70重量％，最优选组成脂肪酸的70重量％或70重量％以上是硬脂酸的蔗糖脂肪酸酯。当考虑到在水中的分散性时，HLB通常优选在5或5以上、9或9以下。低于HLB10的蔗糖脂肪酸酯在乳饮料中的添加量，通常为0.01～0.1重量％。
各成分在本发明的乳饮料中的添加量，优选聚甘油脂肪酸酯/低于HLB10的蔗糖脂肪酸酯的重量比为99/1～1/99，更优选5/1～1/5。最优选该重量比为1/1时，对抑制乳性成分上浮有效。对聚甘油脂肪酸酯/HLB10或HLB10以上的蔗糖脂肪酸酯的重量比未作特别限定，但通常为0.5～1/1，优选0.6～0.7/1。
[咖啡提取液]
对本发明的乳饮料中使用的咖啡豆未作特别限定，既可以使用同一种咖啡豆，也可把2种以上咖啡豆混合使用。通常使用烘焙过的咖啡豆。其中，烘焙方法，可采用直火式烘焙机或热风式烘焙机，在200～300℃的温度下进行加热并达到目标L值。
所谓L值，可以作为表示咖啡豆烘焙程度的指标。L值是用色差仪测得的烘焙咖啡豆的深浅值，L值0表示黑色，L值100表示白色。因此，烘焙咖啡豆的烘焙颜色愈深，烘焙豆的颜色愈黑，L值愈低，则咖啡饮料有强烈的苦味。反之，烘焙颜色愈浅，L值愈高，酸味愈强。通常，在制造咖啡饮料时，使用L值为15～35烘焙度的咖啡豆，当L值小于15时，咖啡饮料有强烈的苦味，是不理想的。当L值大于35时，酸味增强，也是不理想的。
其次，用咖啡粉碎机等把烘焙过的咖啡豆加以粉碎，使达到规定的粒度，用热水进行提取。具体地说，通常把粉碎的咖啡豆投入90～98℃热水中，搅拌约10分钟后，过滤去除不溶成分，得到咖啡提取液。
在本发明的乳饮料中，咖啡提取液含量以生豆为计，通常为5～10重量％，优选5～7重量％。当咖啡提取液含量以生豆为计，低于5重量％时，即使与本发明的乳化稳定剂组合，抑制乳性成分上浮的效果也往往不充分。另外，当咖啡提取液含量以生豆为计高于10重量％时，咖啡过于苦涩，不适合用作牛奶咖啡。
[乳性成分]
作为本发明乳饮料中使用的乳性成分，可以举出，牛奶、全脂奶粉、护肤奶粉、鲜奶油等，而脱脂奶粉等中的蛋白质和黄油或奶油等中的乳脂，可分别进行添加调整。其中，与奶粉相比，由于牛奶口感良好而有润滑性，所以，优选使用牛奶。乳饮料中的乳性成分含量，以牛奶为计，通常为4～60重量％，优选8～25重量％。
[其他成分]
在本发明的乳饮料中，还可以添加其他的乳化稳定剂、砂糖、香料、维生素等公知的配合剂等。所述其他的乳化稳定剂，可以举出卵磷脂、溶血卵磷脂、甘油脂肪酸酯、二甘油脂肪酸酯、山梨糖醇酐脂肪酸酯、有机酸一甘油酯等。
[乳饮料]
作为本发明的乳饮料，可以举出牛奶咖啡、牛奶红茶等，优选牛奶咖啡。
[乳饮料的配制方法]
本发明乳饮料的配制，通常是预先配制含有低于HLB10的蔗糖脂肪酸酯、聚甘油脂肪酸酯以及HLB10或HLB10以上的蔗糖脂肪酸酯的乳化稳定剂，然后将其与其他成分混合并加以配制。在该乳化稳定剂中还可以含有加入到乳饮料中的其他成分。在乳化稳定剂中，低于HLB10的蔗糖脂肪酸酯、聚甘油脂肪酸酯以及HLB10或HLB10以上的蔗糖脂肪酸酯的总含量，通常为50～100重量％，优选70～100重量％，更优选90～100重量％。乳化稳定剂中所含的各种乳化剂的配合比例，通常与上述乳饮料中的各种乳化剂的配合比例相同。本发明的乳化稳定剂对乳饮料的添加量通常为0.05～0.3重量％。另外，本发明的乳饮料，通过把低于HLB10的蔗糖脂肪酸酯、聚甘油脂肪酸酯以及HLB10或HLB10以上的蔗糖脂肪酸酯，分别与其他成分混合配制。
本发明的乳饮料，通常是把咖啡或红茶提取液和砂糖及牛奶等乳性成分混合后，再混合乳化稳定剂水溶液，添加碳酸氢钠调节pH，然后，用均质机进行均质化处理。
通常，为了调节乳饮料的pH，在加热杀菌前添加pH调节剂(碳酸氢钠)，当碳酸氢钠的添加量多时，由于碳酸氢钠的加热产生臭味，咖啡本身的香味发生改变，所以，作为牛奶咖啡的pH，优选5.0～7.0，更优选6.0～6.6。
这样配制而成的乳饮料，通过加热进行灭菌。灭菌方法采用高压灭菌或UHT灭菌，在本发明中优选采用UHT灭菌。本发明中使用的UHT灭菌，灭菌温度为130～150℃，121℃灭菌值(F0)是相当于10～50的超高温灭菌。UHT灭菌是采用向饮料中直接吹入蒸汽的蒸汽喷入式或把饮料喷射至水蒸汽中进行加热的蒸汽注入式等直接加热方式、采用片式或管式等表面热交换器的间接加热方式等公知的方法来进行，例如，可以采用片式杀菌装置。
实施例
下面通过实施例进一步具体说明本发明，但在不超出本发明要点的范围内，本发明不受下列实施例的限定。另外，“比”、“％”及“份数”，均表示重量比、重量％及重量份数。
[实施例1～3]
把L值26的烘焙咖啡豆(哥伦比亚EX)0.65kg，用95℃软化水6.5kg提取，得到咖啡提取液。把咖啡提取液6kg、牛奶0.8kg、白砂糖0.5kg，以及把表1中记载的乳化稳定剂0.007kg，于50℃溶解在软化水0.993kg配制成的水溶液，使总量为10kg。往该溶液中添加碳酸氢钠，调节杀菌后的pH为6.4，用高压均质机将其于60～70℃的温度，用150kg/50kg的压力加以均质化后，用片式UHT杀菌装置(日阪制作所，STS-100)，在杀菌温度137℃、杀菌时间(停留时间)60秒的条件下进行杀菌(F0＝40)，于无菌状态下装入500mlPET瓶中，冷却，得到牛奶咖啡。
对杀菌后的咖啡，立即用HOLIBA公司制造的LA-500进行中位粒径(粒径的出现频率合计达到50％时的粒径)的测定。另外，用FormulAction公司制造的TurbiScanMA2000进行奶油抑制量(クリ—ムオフ、cream off)(乳化稳定性)评价。另外，把这些牛奶咖啡于40℃保存2个月，对由于乳性成分上浮，在液面形成的牛奶环的再分散性进行评价。评价结果示于表1。
[比较例1]
除了采用表1中记载的乳化稳定剂以外，其他操作均与实施例1～3相同。评价结果示于表1。
[比较例2]
除了采用表1中记载的乳化稳定剂以外，其他操作均与实施例1～3相同。评价结果示于表1。
还有，表1中的乳化稳定性按下法进行评价。
<用TurbiscanMA2000测定奶油抑制量>
用光源以一定的时间间隔对样品管的上下方向进行扫描，检测来自样品的后散射光，通过观察后散射光强度对测定时间的变化率，可以把握奶油抑制的状态。通过样品管上部的测定，可以得到奶油抑制量的信息。后散射光强度对测定时间的变化率愈大，奶油抑制量大，乳化稳定性愈差。进而算出乳性成分的上浮速度(把测定时间和后散射光强度变化率作图，得到的直线斜率)，对表1中乳化稳定性按下法进行评价。
*奶油抑制量的评价标准
◎：乳性成分上浮速度小于4dB(％)/天
○：乳性成分上浮速度为4dB(％)/天～5dB(％)/天
℃：乳性成分上浮速度为5dB(％)/天～6dB(％)/天
×：乳性成分上浮速度为6dB(％)/天或6dB(％)/天以上
dB(％)是后散射光强度变化率deltaBackscattering的简称，又，表1中的牛奶环再分散性按下列方法评价。
*牛奶环的再分散性评价标准
◎：仅轻摇即发生分散
○：摇动片刻发生分散
℃：奶油附着在壁面上而难以分散
表1
| 乳化稳定剂 | 乳化稳定性 | |||||||||||
| 蔗糖脂肪酸酯 | 聚甘油脂肪酸酯 | 杀菌后 | 2个月后 | |||||||||
| 种类 | HLB | 添加量(ppm) | 种类 | HLB | 添加量(ppm) | 种类 | 浑浊点(℃) | 添加量(ppm) | 中位粒径(μm) | 奶油抑制量 | 牛奶环再分散性 | |
| 实施例1 | 蔗糖软脂酸酯 | 16 | 300 | 蔗糖硬脂酸酯 | 5 | 100 | 癸甘油肉豆蔻酸酯 | ≥100 | 300 | 0.49 | ○ | ○ |
| 实施例2 | 蔗糖软脂酸酯 | 16 | 300 | 蔗糖硬脂酸酯 | 5 | 200 | 癸甘油肉豆蔻酸酯 | ≥100 | 200 | 0.48 | ◎ | ○ |
| 实施例3 | 蔗糖软脂酸酯 | 16 | 300 | 蔗糖硬脂酸酯 | 5 | 300 | 癸甘油肉豆蔻酸酯 | ≥100 | 100 | 0.49 | ○ | △ |
| 比较例1 | 蔗糖软脂酸酯 | 16 | 300 | 蔗糖硬脂酸酯 | 5 | 0 | 癸甘油肉豆蔻酸酯 | ≥100 | 400 | 0.50* | △ | △ |
| 比较例2 | 蔗糖软脂酸酯 | 16 | 300 | 蔗糖硬脂酸酯 | 5 | 400 | 癸甘油肉豆蔻酸酯 | ≥100 | 0 | 0.49* | △ | △ |
注1)蔗糖软脂酸酯：三菱化学フ一ズ(株)商品名リヨ一ト一シユガ一エステルP-1670
注2)蔗糖硬脂酸酯：三菱化学フ一ズ(株)商品名リヨ一ト一シユガ一エステルS-570
注3)癸甘油肉豆蔻酸酯：三菱化学フ一ズ(株)商品名リヨ一ト一ポリグリエステルM-10D
注4)表示蔗糖脂肪酸酯及聚甘油糖脂肪酸酯在乳饮料中的添加量。
*表示大粒径乳液的存在，分布广
工业上利用领域
本发明的乳饮料，通过添加特定的乳化稳定剂，可以抑制加热杀菌后乳性成分的上浮，且长期保存后的乳化稳定性良好。
Claims (8)
1.一种乳饮料，包括，HLB10或HLB10以上的蔗糖脂肪酸酯、聚甘油脂肪酸酯以及低于HLB10的蔗糖脂肪酸酯。
2.按照权利要求1中所述的乳饮料，其特征在于，所述聚甘油脂肪酸酯/低于HLB10的蔗糖脂肪酸酯的重量比为99/1～1/99。
3.按照权利要求1或2中所述的乳饮料，其特征在于，所述聚甘油脂肪酸酯在20重量％氯化钠水溶液中以1重量％浓度测定的浑浊点在80℃或80℃以上。
4.按照权利要求1～3中任何一项所述的乳饮料，其采用UHT灭菌。
5.一种按照权利要求1～4中任何一项所述的牛奶咖啡。
6.按照权利要求5中所述的乳饮料，其特征在于，所含的咖啡提取液是从L值15～35烘焙度的咖啡豆中提取的。
7.按照权利要求5或6中所述的乳饮料，咖啡提取液的含量为5～10重量％，以生豆为计。
8.一种乳化稳定剂，包括，HLB10或HLB10以上的蔗糖脂肪酸酯、聚甘油脂肪酸酯以及低于HLB10的蔗糖脂肪酸酯。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder | ||
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder |
Address after: Tokyo, Japan Patentee after: MITSUBISHI CHEMICAL Corp. Address before: Tokyo, Japan Patentee before: MITSUBISHI RAYON Co.,Ltd. |
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| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20170829 Address after: Tokyo, Japan Patentee after: MITSUBISHI RAYON Co.,Ltd. Address before: Tokyo, Japan Patentee before: MITSUBISHI CHEMICAL Corp. |
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| CX01 | Expiry of patent term | ||
| CX01 | Expiry of patent term |
Granted publication date: 20070711 |