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专利名称:含有凝结蛋白的食品组合物及其制造方法
含有凝结蛋白的食品组合物及其制造方法发明领域本发明涉及含有凝结蛋白的食品组合物和该组合物的制造方法。使用凝结蛋白代替典型的非凝结蛋白作为蛋白质源。该组合物可用在食品,包括中性饮料、酸性饮料、冷冻和冷藏甜点和加工肉产品中以获得在高蛋白质用途中具有优异稳定性的顺滑的乳脂状浓稠质地。当用在酸性饮料用途中时,该酸性饮料是顺滑、美味、可口的并具有良好的储存稳定性和shake-back性质。发明背景果汁和其它酸性类果汁饮料是流行的商品。消费者对营养健康饮料的需求已引起含蛋白质的营养果汁或类果汁饮料的发展。该蛋白质在由饮料组分提供的营养素之外提供营养。最近已经发现,某些蛋白质在提供营养之外具有特定的健康益处。例如,美国食品药品管理局已经承认,与健康饮食联合的大豆蛋白有效降低血液胆固醇浓度。相应地,消费者越来越需要含有提供这类特定健康益处的蛋白质的酸性果汁类饮料。蛋白质在含水酸性环境中的相对不溶性已经成为将蛋白质添加到酸性饮料中的障碍。多数常用蛋白质,如大豆蛋白和酪蛋白,在酸性pH值下具有等电点。因此,这些蛋白质在酸性饮料的pH值下或在该pH值附近微溶于水性液体。例如,,而多数常见果汁具有
。结果,蛋白质在酸性含蛋白质的饮料中往往作为沉积物沉降出来。这种沉降是饮料中不合意的品质。此外,消费者对高蛋白食品,尤其是具有特定健康益处的蛋白质,如大豆蛋白的含量高的食品的需求提高。使悬浮在含水酸性环境中的蛋白质稳定化的蛋白质稳定剂被用于克服由蛋白质不溶性引起的问题。果胶是常用的蛋白质稳定剂。但是,果胶是昂贵的食品成分,且含有蛋白质的含水酸性饮料的制造商需要较便宜的稳定剂,其中借助较便宜的稳定剂,降低或消除所需果胶的量。蛋白质基酸饮料通常用通过可能的空间位阻稳定化和静电推斥机制提供稳定悬浮液的稳定剂稳定。
图1指出蛋白质稳定化酸饮料的正常加工条件。在1处,将稳定剂单独水合成2。/。-3。/。。在5处,首先将干燥蛋白质粉末在环境温度下分散在水中并在升高的温度下水合一段时间。在5处的pH值大致中性。将来自1的水合稳定剂浆料和来自5的水合蛋白质浆料在10处在搅拌下一起混合10分钟。在IO处的pH值为大约7。在20处加入其它成分,如附加的糖、果汁、蔬菜汁和各种酸,如磷酸、抗坏血酸、。在30处将内容物在91°C(195。F)下巴氏灭菌30秒,然后首先以2500磅/平方英寸并随后以500磅/平方英寸均化。在40处将容器热罐装并冷却以在
。该方法的问题在于,在将稳定剂与蛋白质混合后,该共混物的pH值接近中性,且稳定剂可能通过(3-消除降解,尤其是在热下。这在pH值随后再降低时造成稳定剂分子量降低和稳定剂使蛋白质稳定化的能力降低。稳定剂仅在室温下稳定。随着温度提高,P-消除开始,这造成链断裂和稳定剂提供稳定悬浮液的能力的迅速损失。豆乳是可用在果汁饮料中的备选原材料。但是,豆乳的低蛋白质含量及其豆味限制了豆乳在果汁饮料中的应用。本发明的优点在于,可以将食品制成与该食品的传统对应物相比含有大量蛋白质。高蛋白食品保持传统对应物的乳脂状浓稠质地,同时与该食品中常见的相比含有更高量的蛋白质。凝结蛋白可用在中性饮料和酸饮料用途中。在肉、代肉(meatsubstitutes)、肉替代品、和加工肉用途中,本发明可用于改进产品的质地和稠度。本发明的另一优点在于,尽管大豆蛋白用于酸饮料,但该大豆蛋白已经用促凝剂施以凝结步骤以形成凝结蛋白。本发明在酸饮料组合物中的另一优点在于,可以在不负面影响使用9点嗜好程度测得的总体可接受性的情况下降低果胶含量。因此,可以在本发明的应用中使用较少果胶实现通过9点嗜好程度测得的相当的感官可接受性。发明概述本发明涉及含有凝结蛋白的食品组合物,其包含(A)水合蛋白质稳定剂;(B)分散的凝结蛋白材料;和(C)选自果汁、蔬菜汁、柠檬酸、苹果酸、酒石酸、乳酸、乙酸、
抗坏血酸及其混合物的调味料。该食品组合物可以含有生产的特定食品组合物中常见的其它成分。还公开了制备食品组合物的方法,包括合并(A)水合蛋白质稳定剂;(B)如下制成的分散的凝结蛋白材料(1)将蛋白质材料水合形成第一水性浆料混合物,(2)将至少一种负载材料添加到第一水性浆料混合物中以形成第二水性浆料混合物,(3)将第二水性浆料混合物均化成均质体,和(4);和(C)选自果汁、蔬菜汁、柠檬酸、苹果酸、酒石酸、乳酸、乙酸、抗坏血酸及其混合物的调味料;/人而形成共混物,并将该共混物巴氏灭菌并均化。可以按需要加入本领域已知的其它成分以制造特定食品组合物。在另一实施方案中,本发明涉及酸饮料组合物,其包含(A)水合蛋白质稳定剂;(B)分散的凝结蛋白材料;和(C)选自果汁、蔬菜汁、柠檬酸、苹果酸、酒石酸、乳酸、乙酸、抗坏血酸及其混合物的调p木料;。还公开了制备酸饮料组合物的方法,包括合并(A)水合蛋白质稳定剂;(B)如下制成的分散的凝结蛋白材料(1)将蛋白质材料水合形成第一水性浆料混合物,(2)将至少一种负载材料添加到第一水性浆料混合物中以形成第二水性浆料混合物,(3)将第二水性浆料混合物均化成均质体,和(4)
;和(C)选自果汁、蔬菜汁、柠檬酸、苹果酸、酒石酸、乳酸、乙酸、抗坏血酸及其混合物的调味料;乂人而形成共混物,并将该共混物巴氏灭菌并均化;。附图简述图1是用于制造含典型蛋白质的酸饮料的现有工业广泛方法的方框流程图,其中使干燥蛋白质以蛋白质浆料形式水合并使干燥稳定剂以稳定剂浆料形式水合,将两种浆料共混在一起,并加入其余成分,然后巴氏灭菌和均化。图2是本发明的用于制造分散的凝结蛋白的方法的方框流程图。使干燥蛋白质以水性浆料形式水合。加入负载材料并根据本发明的原理将该浆料均化和凝结。图2A是本发明的用于制造含蛋白质的酸饮料的方法的方框流程图。使稳定剂水合,并与分散的凝结蛋白和调味料合并,然后根据本发明的原理巴氏灭菌和均化。发明详述在本发明中,描述了使用豆腐制造技术使豆乳或者来自全脂或脱脂豆粉、大豆浓缩物、大豆蛋白分离物及其混合物的重构豆乳中的蛋白质凝结的理念。一旦形成,随后将该凝结物配制成含蛋白质的食品组合物。该食品组合物可以是中性饮料或酸饮料。当该食品组合物是饮料时,其可以包括果汁、果汁浓缩物、酸化剂、甜味剂、稳定剂、其它营养素及其混合物。然后将该饮料均化和巴氏灭菌以制造在该饮料的整个贮存寿命内具有顺滑口感和优异悬浮的饮料。当该食品组合物是酸饮料时,该酸饮料具有大该食品组合物也可以选自烘烤产品、馅饼、
馅饼填料、酸奶、冰淇淋果味制品、糖果填料、水果制品、果泥干、加工干酪制品(包括奶油干酪)、用于饮料加工线、果汁分配器的果汁浓缩物、冰淇淋混合物(包括常规和软质冰淇淋)、酸奶基料、奶昔(smoothies)、乳制品、水果凝胶、酱汁、肉汁、开胃食品、冷冻食品、香肠、乳化肉和热狗。该食品组合物可以进一步是选自贮存稳定的湿动物食品、乳化肉制品和注射产品的动物食品。图2涉及在如图2A中所述的酸饮料制备中所用的分散蛋白质凝结物的制备。在图2中,在201处由干燥蛋白质材料水合第一蛋白质浆料。在203处,将负载材料添加到水合蛋白质浆料中以形成第二浆料。在205处将该第二浆料均化以形成均质体。在208处,将促凝剂添加到该均质体中以在211处形成分散的凝结蛋白。在图2A中,在213处水合稳定剂。在215处加入糖。在217处制备调味料。211的分散的凝结蛋白、215的水合和增甜的稳定剂、和217的调味料在219处合并形成共混物。在221处将该共混物巴氏灭菌和均化。在一个优选实施方案中,该共混物在至少大约82°CU80。F)的温度下巴氏灭菌至少大约10秒。水合蛋白质稳定剂:分散的凝结蛋白:调味料的重量比为大约5-15:15-25:60-75。在223处,。稳定剂本发明使用以总组合物的大约
%至大约5重量%存在的稳定剂。该稳定剂是选自藻酸盐、微晶纤维素、结冷胶(jdlangum)、塔拉胶(taragum)、角叉菜胶、瓜尔胶、刺槐豆胶、黄原胶、纤维素胶、果胶及其混合物的水解胶体。一种优选的水解胶体是高甲氧基果胶。本文所用的术语"果胶"是指主要由部分曱氧基化的聚半乳糖醛酸构成的中性水解胶体。本文所用的术语"高曱氧基果胶"是指具有百分之五十(50%)或更高的甲氧基酯化程度的果胶。本发明中可用的高曱氧基(HM)果胶可购得。一个供应商是CopenhagenPectinA/S,HerculesIncorporated,DK-4623,LilleSkensved,Denmark的一个分公司。它们的产品:坡标作HerculesYM100L、HerculesYM100H、HerculesYM115L、HerculesYM115H和HerculesYM150H。HerculesYMIOOL含有大约56%半乳糖醛酸,其中该半乳糖醛酸的大约72%(±2%)被曱基化。另一产品是DaniscoA/SofCopenhagen,Denmark供应的AMD783。
必须在制备饮料之前使稳定剂水合。为了用在饮料以外的食品组合物中,可以使该稳定剂水合。水足量添加到该稳定剂中以形成浆料。将该浆料在室温下在高剪切下混合并加热至60。C-82。C(140°F-180°F)另外10分钟。这种固体浓度实现稳定剂中的最完全水合。因此,该浆料中的水在此浓度下最有效地使用。对于酸饮料,蛋白质稳定剂的pH
,,。可以在此时或之后加入甜味剂,或可以在此时以及之后加入一部分甜味剂。甜味剂包括糖和人造甜味剂。糖包括单糖,如葡萄糖和果糖;二糖,如蔗糖和麦芽糖;和多糖,如麦芽糊精和果聚糖(fructane)。人造甜味剂包括甜蜜素(cyclamates)、阿斯巴甜、糖精和三***蔗糖。优选甜味剂包括蔗糖、玉米糖浆、右旋糖、高果糖玉米糖浆、人造甜味剂及其混合物。如果需要,也可以在此时或之后加入营养保健品,或可以在此时以及之后加入一部分营养保健品。营养保健品是除其基本营养价值外还提供健康益处的食品(如强化食品或膳食补充剂)。营养保健品可以包括抗氧化剂,如P-胡萝卜素、番茄红素、叶黄素和花青素;膳食补充剂,如叶酸;和维生素。也可以加入纤维。纤维包括菊粉、植物纤维和大豆纤维。
负载材料
本发明的组合物和方法涉及在大约7至大约8的pH值下使大豆蛋白水合,加入至少一种负载材料,然后均化,再然后加入促凝剂,从而制造分散的凝结大豆蛋白。
负载材料的用途是充当填充剂、表面活性剂、乳化剂或它们的任何组合。本发明中的负载材料包括多种已知的食品成分。这类成分的实例是单酸甘油酯、二酸甘油酯和三酸甘油酯,尤其是植物油三酸甘油酯;单糖,如葡萄糖,其也被称作右旋糖或葡萄糖
(grapesugar);果糖;二糖,如蔗糖(saccharose),其不仅被称作sucrose也被称作甘蔗或甜菜糖;乳糖和麦芽糖;寡糖,如水苏糖或棉子糖;多糖,如淀粉、麦芽糊精、环糊精、果聚糖(fructanes),包括例如菊粉(聚果糖)和聚右旋糖;糖醇,如山梨糖醇、甘露醇、麦芽糖醇、乳糖醇、木糖醇和异麦芽糖醇(isomalt);以及其它碳水化合物、多元醇及其混合物。几种前述产品也可以以水合形式,例如一水合右旋糖获得。也可以包含食用酸,如乳酸、苹果酸和柠檬酸和类似物作为负载材料。
碳水化合物是指多羟基醛、多羟基***或可水解成多羟基醛和多羟基***的化合物。可水解成更简单化合物的碳水化合物被称作单糖。可水解成两个单糖分子的碳水化合物被称作二糖。可水解成许多单糖分子的碳水化合物被称作多糖。
均化用于降低分散的凝结蛋白材料中蛋白质的粒度。优选将第二浆料
蛋白质材料转移到Gaulin均化器(型号15MR)中并在两个阶段——高压阶段和低压阶段中均化。高压阶段为1500-5000磅/平方英寸,并优选为2000-3000磅/平方英寸。低压阶段为300-1000磅/平方英寸,并优选为400-700磅/平方英寸。
本发明中所用的促凝剂是a-葡萄糖酸S内酯,其可以是唯一促凝剂或可以与至少一种选自镁盐、4丐盐、锌盐及其混合物的盐合并。镁盐可以包
括天然(盐池)盐卣、***化镁、硫酸镁及其混合物。钙盐可以包括硫酸钙、***化《丐、乳酸钩、乳清钓及其混合物。锌盐可以包括硫酸锌、***化锌及其混合物。上述促凝剂可有效用于降低大豆蛋白的任何令人讨厌的臭味、苦味和涩味。盐卣和镁盐被认为比4丐盐更有效地为大豆蛋白提供良好的品质(body),如奶味。优选使用与镁盐或钩盐结合的a-葡萄糖酸S内酯。。折干计算,均化的第二浆料中促凝剂:蛋白质材料的量为大约1:50至大约1:85,优选大约1:60至大约1:80,最优选大约1:65至大约1:75。
;疑结蛋白材刺-
本发明方法的蛋白质材料可以是在含水酸性液体中,,
的"部分不溶"蛋白质材料是在指定pH值口下含^占蛋白质材料的至少10重量%的不溶材料的蛋白质材料。本发明的组合物中可用的优选蛋白质材料包括植物蛋白质材料,如豆荚蛋白材料、大豆蛋白材料、豌豆蛋白材料、油菜籽蛋白材料、卡诺拉油菜(canola)蛋白材料、棉籽蛋白材料、玉米蛋白材料-特别是玉米醇溶蛋白、小麦面筋、植物乳清蛋白(即非乳制品乳清蛋白);乳蛋白材料,如酪蛋白、酪蛋白酸盐、乳制品乳清蛋白(尤其是甜的乳制品乳清蛋白);非乳制品乳清蛋白,如牛血清清蛋白、鸡蛋蛋白材料、蛋白清蛋白;及其混合物。蛋白质材料也包括含游离羧基的鱼