專利名稱：不溶蛋白質(zhì)顆粒的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及不溶的變性的熱穩(wěn)定蛋白質(zhì)顆粒及其在食品和飲品中的應(yīng)用。特別地，本發(fā)明涉及由未變性蛋白質(zhì)和部分變性蛋白質(zhì)來源制備不溶變性熱穩(wěn)定蛋白質(zhì)的方法。
背景技術(shù)：
本發(fā)明涉及食品和飲品中油脂的補(bǔ)充物和替代物。特別地，本發(fā)明涉及能夠經(jīng)受降低生物活性和/或提高微生物穩(wěn)定性的常規(guī)食品和飲品處理的油脂的補(bǔ)充物和替代物。下文將這些過程稱為“消毒處理?！贝送?，本發(fā)明涉及具有與預(yù)期待補(bǔ)充和替代的油脂相似的光滑性和其它感官性質(zhì)的油脂補(bǔ)充物和替代物。
富含高熱量油脂的食品很受歡迎，構(gòu)成了許多人飲食的主要部分。但是，從營養(yǎng)的角度來看，由這些高熱量油脂專門地制成的食品和飲品不是理想的。這些食品在確保一貫的產(chǎn)品質(zhì)量方面也提出了許多挑戰(zhàn)。其中最引人注意的是確保脂肪對氧化反應(yīng)的穩(wěn)定性、防止產(chǎn)生臭味以及潛在的脂水乳液的不穩(wěn)定性。因而，在尋求這些高熱量食品和飲品的營養(yǎng)和處理缺陷方面已經(jīng)作了大量的努力。
其中一個方法就是簡單地減少食品和飲品中高熱量油脂的用量。但是，此方法有很大的缺點。雖然從營養(yǎng)的角度看減少高熱量油脂的含量是有益的，其簡單的減少要受消費者接受的限制。高熱量油脂有助于產(chǎn)品的味道和質(zhì)地。通常來說，為達(dá)到顯著的營養(yǎng)益處而除去的脂或油的量會對產(chǎn)品的整體味道和質(zhì)地感覺產(chǎn)生不利的影響。特別地，油脂含量減少的產(chǎn)品會缺乏消費者喜歡的奶油的口感、味濃的感覺和味道效果。
簡單降低高熱量油脂含量的替代方法是將其替代以適當(dāng)?shù)牡蜔峤M合物。但是為了能夠廣泛接受，這些高熱量油脂的任何替代物必須具有與待替代的油或脂很接近的感官性質(zhì)，其中口感被認(rèn)為是最重要的。
得到營養(yǎng)上有益的食品的另一方法是用營養(yǎng)上有益的成分對傳統(tǒng)食品和飲品進(jìn)行營養(yǎng)強(qiáng)化。但是，如果傳統(tǒng)的食品或飲品缺少理想的感官性質(zhì)，該產(chǎn)品可能不會被消費者接受。
已發(fā)現(xiàn)對含有正常量的感官上優(yōu)選的油脂的食品補(bǔ)充以可提供消費者需要的奶油的口感、味濃的感覺和味道效果的營養(yǎng)上有益的組合物，可提高營養(yǎng)上有益的食品和飲品的整體消費者接受性。還已發(fā)現(xiàn)熱穩(wěn)定變性不溶蛋白質(zhì)顆?？梢栽佻F(xiàn)用于可提供理想的營養(yǎng)益處的產(chǎn)品中的高熱量油脂的質(zhì)地和其它感官性質(zhì)。
在蛋白質(zhì)化學(xué)的范圍內(nèi)，變性包括了大范圍的蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)(即構(gòu)象)的改變?？赏ㄟ^將蛋白質(zhì)溶液加熱到高于對每種蛋白質(zhì)特有的溫度和/或通過將其置于熱、酸、堿或各種清潔劑中而引起這些構(gòu)象改變。不可逆變性蛋白質(zhì)相對于其未變性或原始狀態(tài)具有降低的溶解性。在最寬的意義上，變性過程包括分子間氫鍵的斷裂，以用更隨意的結(jié)構(gòu)代替原始蛋白質(zhì)的高度有序的結(jié)構(gòu)。雖然變性通常是不可逆的，在某些情況下，視待處理的蛋白質(zhì)和蛋白質(zhì)所受的處理而定，是可逆的。
如上所述，蛋白質(zhì)變性會依照分子水平的各種機(jī)理而發(fā)生。盡管在朝向變性過程終點的某一點處會發(fā)生可由不經(jīng)外助的人的感覺直接覺察的變化。特別地，這些變化包括膠凝、增稠和發(fā)生混濁。將過程的這一階段在下文中稱為“凝結(jié)?！泵绹鴮＠?,882,705號介紹了含有由締合和凝結(jié)形成的酪蛋白質(zhì)膠束狀分子凝聚體的膠束乳清蛋白質(zhì)及其在食品中的應(yīng)用。這些膠束乳清蛋白質(zhì)具有形狀不規(guī)則、可溶于水借此形成乳白色的溶液以及在置于酸性環(huán)境時締合或“結(jié)塊”的性質(zhì)。這些膠束乳清蛋白質(zhì)是通過在加熱且有一種或多種蛋白質(zhì)水解酶的存在下、在溶液中水解乳清蛋白質(zhì)而得到的。然后通過將膠束乳清蛋白質(zhì)置于酸性環(huán)境中使其凝聚。
美國專利4,734,287號介紹了乳品乳清蛋白質(zhì)的蛋白質(zhì)水分散大膠體的脂替代物組合物。這些組合物是通過濃縮天然存在的未變性的乳清蛋白質(zhì)、形成含有基于干重的35％-55％的未變性乳清蛋白質(zhì)的未變性乳清蛋白質(zhì)的水分散體、然后在酸性環(huán)境中在加熱下施加剪切力而制備的。制備的蛋白質(zhì)水分散大膠體為變性且部分可溶的。但遺憾的是，在加熱下它們易于進(jìn)一步凝聚。
美國專利5,393,550號介紹了含有由碳水化合物、多糖和來自于谷物種子的蛋白質(zhì)組成的多孔顆粒的脂替代物組合物。還進(jìn)一步介紹了這些組合物的脂替代物顆粒的尺寸可超過12微米。
美國專利5,330,778號介紹了可用作脂替代物的疏水蛋白質(zhì)的未變性微粒的制備。這些微粒是由植物蛋白質(zhì)來源如其未變性狀態(tài)不溶于水但可溶于醇溶液的醇溶谷蛋白質(zhì)制備的。雖然傳統(tǒng)蛋白質(zhì)基的油脂替代物具有各種已知的用途，但是將這些蛋白質(zhì)用于需要長期儲藏穩(wěn)定性的食品和飲品中有很大的困難。此外，傳統(tǒng)的蛋白質(zhì)基的油脂替代物不適用于所有的食品和飲品。首先，本領(lǐng)域中所述的傳統(tǒng)蛋白質(zhì)基油脂替代物在其用途上有限。不管其處理如何，傳統(tǒng)的蛋白質(zhì)只是部分變性的。這些部分變性的蛋白質(zhì)還具有不能接受的高蛋白質(zhì)溶解度?，F(xiàn)已發(fā)現(xiàn)，正是這些加工蛋白質(zhì)的部分變性和由此引起的部分溶解性使其在加熱下易于進(jìn)一步凝聚，因而不能經(jīng)受高溫消毒過程限制了它們在食品和飲品中的應(yīng)用。
現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)，含有傳統(tǒng)蛋白質(zhì)基脂替代物的食品和飲品在置于高溫消毒過程中時會產(chǎn)生臭味和不理想的質(zhì)地和外觀?，F(xiàn)已發(fā)現(xiàn)這一問題部分地與可溶的未變性蛋白質(zhì)不理想地與需要的不溶蛋白質(zhì)顆粒共存有關(guān)。由于這些未變性的蛋白質(zhì)經(jīng)受了變性和降低可溶性，它們還會將自身涂在消毒設(shè)備的內(nèi)表面上。這會降低過程的整體傳熱效率。此外，當(dāng)升高消毒溫度以保持消毒過產(chǎn)品所需的一致的產(chǎn)品溫度時，剛變性的不溶蛋白質(zhì)開始經(jīng)受褐變反應(yīng)，因而會污染已經(jīng)消毒的產(chǎn)品并產(chǎn)生臭味和不理想的外觀和質(zhì)地效果。此外，置于實現(xiàn)產(chǎn)品消毒所需的溫度下會使蛋白質(zhì)在感官上可接受的飲料粒度范圍外繼續(xù)凝聚，可接受的粒度為約0.1微米到約5.0微米，且少于約2％的顆粒超過約5.0微米。約0.1微米到約3.0微米、且少于約5％的顆粒總數(shù)超過約3.0微米的蛋白質(zhì)凝聚體為更優(yōu)選的。
此外，上述的傳統(tǒng)蛋白質(zhì)基油脂替代物產(chǎn)品在從產(chǎn)品美感角度看可見的沉淀不能接受的食品和飲品中的應(yīng)用也是有限的。用作高熱量油脂替代物的傳統(tǒng)不溶蛋白質(zhì)在重力下易于沉淀。盡管通過控制粒度可部分地減緩沉淀的速率，不能完全阻止沉淀。從而會產(chǎn)生從產(chǎn)品美感角度看的食品或飲品的可接受的保質(zhì)期會明顯少于從產(chǎn)品味道或質(zhì)量角度看的可接受的保質(zhì)期的情況。
最后，上述的傳統(tǒng)蛋白質(zhì)基的油脂替代物產(chǎn)品是在酸性環(huán)境中、通常在pH值低于選取的蛋白質(zhì)的等電點的條件下制備的。這需要在將其用于非酸性食品和飲品中前，必須中和蛋白質(zhì)顆粒。如果將蛋白質(zhì)顆粒干燥以用于以后的使用，這可通過除去水而實現(xiàn)。但是，如果蛋白質(zhì)顆粒為連續(xù)生產(chǎn)過程的一部分，在將其加入食品或飲品前必需以另外的步驟中和蛋白質(zhì)。
因此，本發(fā)明的目的是提供含有充分地不含可溶蛋白質(zhì)物質(zhì)以在沒有顯著的進(jìn)一步的變性、凝聚或褐變反應(yīng)的情況下經(jīng)受消毒條件的變性蛋白質(zhì)顆粒、且可用于常規(guī)消毒設(shè)備的組合物。
本發(fā)明的另一目的是提供尤其當(dāng)用于消毒飲料組合物中時具有光滑性、乳液狀的感官性質(zhì)的變性不溶熱穩(wěn)定蛋白質(zhì)顆粒。
本發(fā)明的另一目的是提供可抵抗、延緩或減慢重力沉淀的變性不溶熱穩(wěn)定的蛋白質(zhì)顆粒。
本發(fā)明的另一目的是提供由充分地未變性的可溶熱不穩(wěn)定蛋白質(zhì)來源制備變性不溶熱穩(wěn)定蛋白質(zhì)顆粒的方法。
本發(fā)明的另一目的是提供由部分變性、部分可溶的熱不穩(wěn)定蛋白質(zhì)來源制備變性不溶熱穩(wěn)定蛋白質(zhì)顆粒的方法。
本發(fā)明的另一目的是提供在不需要在將其加入食品或飲品前中和酸性蛋白質(zhì)顆粒的環(huán)境中、由未變性或部分變性、可溶或部分可溶的熱不穩(wěn)定蛋白質(zhì)來源制備變性不溶熱穩(wěn)定蛋白質(zhì)顆粒的方法。
本發(fā)明的另一目的是提供含有由未變性或部分變性、可溶或部分可溶的熱不穩(wěn)定蛋白質(zhì)來源得到的變性不溶熱穩(wěn)定蛋白質(zhì)顆粒、且具有含有高熱量油脂的類似產(chǎn)品具有的光滑性、乳液狀感官性質(zhì)的食品和飲品。
發(fā)明概要本發(fā)明涉及用于食品和飲品的不溶變性熱穩(wěn)定蛋白質(zhì)顆粒。本發(fā)明的蛋白質(zhì)顆粒易于分散于水懸浮液中并呈現(xiàn)基本上不凝聚的球形顆粒。在水合狀態(tài)(即蛋白質(zhì)在水溶液中充分地飽和)下，不溶變性熱穩(wěn)定蛋白質(zhì)顆粒的平均顆粒直徑分布為約0.1微米到約5.0微米，且少于約2％的顆粒的直徑超過約5.0微米。平均顆粒直徑分布為約0.1微米到約3.0微米，且少于約5％的顆?？倲?shù)的直徑超過約3.0微米為更優(yōu)選的。在水懸浮液中，蛋白質(zhì)顆粒的大多數(shù)(即約70％到約100％)形狀基本上為球形，且在水懸浮液中具有類似于高熱量油脂的充分地光滑性、乳液狀的感官性質(zhì)。此外，這些含蛋白質(zhì)顆粒的水懸浮液具有大于約80％、優(yōu)選地大于約90％、更優(yōu)選地大于約95％的蛋白質(zhì)不溶度。
本發(fā)明還涉及由部分變性、部分可溶蛋白質(zhì)來源制備不溶變性熱穩(wěn)定蛋白質(zhì)顆粒的方法，以及由基本上未變性、可溶的蛋白質(zhì)來源制備不溶變性熱穩(wěn)定蛋白質(zhì)顆粒的改良方法。最后，本發(fā)明涉及能夠在生產(chǎn)中或之后經(jīng)受熱處理的含有本發(fā)明的不溶變性熱穩(wěn)定蛋白質(zhì)顆粒的食品和飲品。
發(fā)明詳述本發(fā)明一般地涉及未變性或部分變性、部分可溶蛋白質(zhì)成分向適用于高熱量油脂的補(bǔ)充物和替代物的變性不溶熱穩(wěn)定蛋白質(zhì)的轉(zhuǎn)化。
A.術(shù)語的定義關(guān)于術(shù)語“水合狀態(tài)”的使用，該術(shù)語在此處定義為在水溶液中基本上充分地飽和。
關(guān)于術(shù)語“大膠體”的使用，該術(shù)語在此處定義為一定線性尺寸為約0.05微米到約10.0微米的任何顆粒。
關(guān)于術(shù)語“變性”的使用，該術(shù)語在此處定義為蛋白質(zhì)的三維構(gòu)象或結(jié)構(gòu)從更有序的狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橛行蛐暂^差的狀態(tài)。關(guān)于術(shù)語“未變性”的使用，該術(shù)語在此處定義為相對于蛋白質(zhì)的原始狀態(tài)具有基本上未改變的構(gòu)象。
關(guān)于術(shù)語“熱穩(wěn)定”蛋白質(zhì)顆粒的使用，該術(shù)語在此處定義為不導(dǎo)致明顯的設(shè)備結(jié)垢、基本上不沉淀、基本上不凝聚、在食品和飲料消毒過程中置于熱變性溫度下時不發(fā)生明顯的褐變反應(yīng)的蛋白質(zhì)顆粒。
關(guān)于術(shù)語“形狀上基本上為球形”的使用，該術(shù)語在此處定義為包括各種球體形狀，包括球形、扁球形或扁長球形體。其中球形為唯一的或主要的形狀的組合物為最優(yōu)選的。但是，本發(fā)明的組合物中存在有其它球形是可接受的，但是其中這些其它球形為主要的或唯一的形狀的組合物優(yōu)選性較差。雖然容許，存在有條形的(rodiform)和絲狀的顆粒優(yōu)選性較差。針狀顆粒不是優(yōu)選的。在水合狀態(tài)下測得的顆粒的直徑(在非球形的情況下為長軸)優(yōu)選地為約0.1到約5.0微米，優(yōu)選地為約0.1微米到約3.0微米。
關(guān)于此處術(shù)語“口感”和“感官性質(zhì)”的使用，可理解這些術(shù)語一般地涉及雖然總體上對身體很普通、在舌、口和食道粘膜可特別敏銳地感覺的觸感。更確切地說，此處所用的術(shù)語“口感”和“感官性質(zhì)”特別地涉及對細(xì)度、粗糙度、光滑度和油脂性的觸感有關(guān)的感覺。在最容易覺察各種食品和飲料的質(zhì)地間的細(xì)微差別的口腔中可敏銳地感覺到這些觸感。
關(guān)于術(shù)語“不溶”的使用，該術(shù)語在此處定義為當(dāng)在水懸浮液中時、在50X-100X的光學(xué)放大率(如由掃描電子顯微鏡辨別)下或?qū)θ庋劭梢姷男再|(zhì)。可通過將水懸浮液離心而將“不溶”顆粒沉淀或回收。關(guān)于術(shù)語“蛋白質(zhì)不溶度”的使用，該術(shù)語在此處定義為在水懸浮液或溶液中“不溶”的所有蛋白質(zhì)顆粒部分。
關(guān)于術(shù)語“可溶”的使用，該術(shù)語在此處定義為當(dāng)在水懸浮液或溶液中時、在50X-100X的光學(xué)放大率(如由掃描電子顯微鏡辨別)下或?qū)θ庋鄄豢梢姷男再|(zhì)?？扇芪镔|(zhì)為在充分離心以分離不溶顆粒后留在溶液中的物質(zhì)，一般地為約10,000G到約15,000G。關(guān)于術(shù)語“蛋白質(zhì)溶解度”的使用，該術(shù)語在此處定義為在水懸浮液或溶液中“可溶”的所有蛋白質(zhì)顆粒部分。蛋白質(zhì)不溶度和蛋白質(zhì)溶解度的總和應(yīng)等于100％。
關(guān)于術(shù)語“懸浮液”的使用，該術(shù)語在此處定義為含有上述定義的術(shù)語“不溶”顆粒成分的含水介質(zhì)。關(guān)于術(shù)語“溶液”的使用，該術(shù)語在此處定義為基本上不含有上述定義的“不溶”顆粒的含水介質(zhì)。
關(guān)于術(shù)語“等電點”的使用，該術(shù)語在此處定義為各個單獨的蛋白質(zhì)成分的不同等電點的復(fù)合曲線的中點。一般認(rèn)為對于蛋白質(zhì)術(shù)語“等電點”不一定是指單一的點，實際上可為一定范圍的點。
關(guān)于術(shù)語“熱處理飲品”的使用，該術(shù)語在此處定義為經(jīng)受包括置于高于或等于加入產(chǎn)品中的一種或多種蛋白質(zhì)的熱變性溫度下的消毒處理的飲品。一般認(rèn)為消毒過程是想要通過將微生物活性減到最小或使其不起作用而延長產(chǎn)品的保質(zhì)期。此處討論的消毒處理包括、但不限于基本上消滅所有病原生物的超高溫(下文稱為UHT)(即在約200°F到約400°F的溫度下放置約1秒鐘到約5分鐘的時間)，以及巴氏滅菌(即在約100°F到約300°F的溫度、在壓力下放置約5分鐘到約3小時的時間)，和可基本上消滅所有能生存的生物的干餾(即在約200°F到約300°F的溫度下放置約5分鐘到約60分鐘的時間)。
關(guān)于術(shù)語“即溶飲品”的使用，該術(shù)語在此處定義為干的、優(yōu)選地粉末的飲料混合物。通過添加水或其它適當(dāng)?shù)囊后w，該即溶飲品“復(fù)水”。視需要的飲料類型而定，可理解在即溶飲品復(fù)水后可加熱，或者在加入前將待加的液體加熱，從而形成可飲用的飲品。本發(fā)明包括設(shè)計成熱飲或冷飲的飲品。
關(guān)于術(shù)語“代替”的使用，該術(shù)語在此處定義為至少將天然存在的部分含量的高熱量油脂從食品或飲品中除去，并將其代替以此處的蛋白質(zhì)顆粒以達(dá)到類似于原始產(chǎn)品的感官性質(zhì)。關(guān)于術(shù)語“補(bǔ)充”的使用，該術(shù)語在此處定義為添加具有比得上高熱量油脂、食品或飲品中的天然存在量的高熱量油脂的感官性質(zhì)的顆粒或組合物。
除非另外說明，此處的所有百分比都是基于重量的。所有提到的文獻(xiàn)都是在相關(guān)部分引入供參考。
B.適宜的蛋白質(zhì)來源根據(jù)本發(fā)明可確定，可由各種蛋白質(zhì)原料制備水合狀態(tài)下具有基本上光滑、乳液狀感官性質(zhì)的熱穩(wěn)定水分散蛋白質(zhì)顆粒。考慮到與蛋白質(zhì)有關(guān)的可獲得性、花費和味道，特別適用的優(yōu)選的蛋白質(zhì)會有所不同。此外，也要考慮蛋白質(zhì)來源中雜質(zhì)和其它成分的含量和性質(zhì)。本發(fā)明優(yōu)選的蛋白質(zhì)為其未變性狀態(tài)基本上可溶、置于熱變性溫度下經(jīng)受變性和降低可溶性的蛋白質(zhì)。視選取的蛋白質(zhì)來源而定，變性的速率和降低可溶性的速率會有所不同。適宜的蛋白質(zhì)來源包括植物、乳品和其它動物蛋白質(zhì)來源。來自于適宜的蛋白質(zhì)來源的適宜蛋白質(zhì)的代表包括乳清蛋白質(zhì)，如β-乳球蛋白質(zhì)和α-乳清蛋白質(zhì)；牛血清蛋白質(zhì)；卵蛋白質(zhì)，如卵清蛋白質(zhì)；以及大豆蛋白質(zhì)，如大豆球蛋白質(zhì)和伴大豆球蛋白質(zhì)(conglycinin)。適宜蛋白質(zhì)的組合也可適用于本發(fā)明。
本發(fā)明的一個實施方案中，蛋白質(zhì)來源于乳品蛋白質(zhì)來源、特別是乳清蛋白質(zhì)。一般認(rèn)為適用于本發(fā)明的蛋白質(zhì)來源會含有各種雜質(zhì)和副產(chǎn)品。例如，乳清蛋白質(zhì)濃縮物可含有高達(dá)40％的乳糖。這些物質(zhì)的存在不會顯著地影響此處的過程。如果需要，可通過傳統(tǒng)提取方法制備不含乳糖的產(chǎn)品。
C.蛋白質(zhì)變性和溶解性蛋白質(zhì)的變性為蛋白質(zhì)的構(gòu)象由原始未變性狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楦鼰o序的排列的過程或一系列過程。蛋白質(zhì)構(gòu)象的改變定義為在原始結(jié)構(gòu)中的肽鍵沒有斷裂的條件下二級、三級或四級構(gòu)象的任何改變。變性可局限在蛋白質(zhì)的特定部位，或者可發(fā)生在整個分子上。蛋白質(zhì)變性可伴隨有變性蛋白質(zhì)的一個或多個特性的喪失，如由于暴露疏水基團(tuán)導(dǎo)致溶解性下降、水結(jié)合能力改變以及對酶攻擊的敏感性增大。
熱是能夠?qū)е碌鞍踪|(zhì)變性的最常見的物理因素。變性的速率主要取決于溫度。在熱變性溫度范圍內(nèi)的10℃(50°F)的溫升可使變性速率增大約600倍。食物蛋白質(zhì)的功能特性受加熱溫度以及加熱速率和加熱時間的影響。這些參數(shù)的改變既影響蛋白質(zhì)的宏觀結(jié)構(gòu)屬性又影響其微觀結(jié)構(gòu)屬性。
蛋白質(zhì)的溶解性由分子間斥力和引力的精確的平衡而控制。這些力取決于蛋白質(zhì)和水的結(jié)構(gòu)且受溶劑條件的影響。可減小蛋白質(zhì)和水分子間的相互作用的任何條件可降低蛋白質(zhì)的溶解性(即提高蛋白質(zhì)的不溶性)。例如，親水基團(tuán)暴露在蛋白質(zhì)分子和水之間的界面會導(dǎo)致蛋白質(zhì)溶解性下降。熱變性的一個主要結(jié)果是蛋白質(zhì)溶解性的下降。但是，蛋白質(zhì)溶解性的下降并不直接與蛋白質(zhì)變性的程度成比例。置于熱變性溫度下有可能足以改變蛋白質(zhì)的構(gòu)象狀態(tài)，但是不足以將蛋白質(zhì)和水分子間的分子間力改變到改變蛋白質(zhì)溶解性的程度。在這些情況下，盡管已變性，蛋白質(zhì)顆粒會仍然保持略微可溶。
D.不溶變性蛋白質(zhì)的形成制備適當(dāng)尺寸的變性乳清蛋白質(zhì)顆粒以模仿高熱量油脂的感官性質(zhì)的傳統(tǒng)方法包括在水溶液中形成含有約35％到約55％的基本上未變性的乳清蛋白質(zhì)的乳清蛋白質(zhì)濃縮物的步驟。將溶液的優(yōu)選的pH值調(diào)節(jié)到約3.7到約4.2，優(yōu)選地比使用任何食品級酸的乳清蛋白質(zhì)的等電點至少低一個單位。將溶液加熱到約95℃(203°F)。還用適當(dāng)?shù)臄嚢杵饕约s100,000 1/秒到約750,000 1/秒的速率施加約5分鐘的剪切力。
此傳統(tǒng)方法足以制備含有基本上不凝聚的球形變性乳品乳清蛋白質(zhì)顆粒的水分散的大膠體的乳清蛋白質(zhì)顆粒，干燥狀態(tài)的平均粒徑分布為約0.1微米到約5.0微米，且少于約2％的總顆粒數(shù)直徑超過5.0微米，優(yōu)選地為約0.1微米到約3.0微米，且少于約5％的總顆粒數(shù)直徑超過3.0微米。但是，這樣形成的部分變性的乳清蛋白質(zhì)組合物的平均蛋白質(zhì)溶解度約為40％(即平均蛋白質(zhì)不溶度約為60％)。這些傳統(tǒng)蛋白質(zhì)組合物可從Chicago，Illinois的Nutrasweet公司以商品名Simplesse 100購得。
現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)此蛋白質(zhì)溶解度會導(dǎo)致上述與含有這些蛋白質(zhì)組合物的熱消毒產(chǎn)品有關(guān)的問題。本發(fā)明提供進(jìn)一步降低這些組合物中的蛋白質(zhì)溶解度的方法，由此可將蛋白質(zhì)不溶度提高到超過約80％的范圍。
在本發(fā)明的一個實施方案中，在一過程中將含有未變性可溶蛋白質(zhì)顆粒、優(yōu)選地乳清蛋白質(zhì)的組合物變性并降低溶解性，其中在總固體含量為約20％重量、干重基的未變性蛋白質(zhì)顆粒含量小于約34％、優(yōu)選地干重基小于約21％的的水溶液中，將含有未變性蛋白質(zhì)的組合物濃縮。將溶液的pH值調(diào)節(jié)到正降低溶解性的蛋白質(zhì)的等電曲線的上半部分。pH值范圍在約5.5到約7.5為優(yōu)選的。pH值范圍在約6.1到約6.3為特別優(yōu)選的?？赏ㄟ^選取具有可接受的pH值的適當(dāng)?shù)暮橘|(zhì)達(dá)到需要的pH值，pH值范圍在約5.5到約7.5的水為優(yōu)選的?；蛘撸捎萌魏问称芳壍膲A調(diào)節(jié)溶液的pH值。碳酸鹽、碳酸氫鹽和磷酸鉀為優(yōu)選的。氫氧化鈉和氫氧化鉀為特別優(yōu)選的。
然后視選取蛋白質(zhì)的熱變性溫度和需要的不溶度而定，經(jīng)約5分鐘到約120分鐘，將溶液加熱到約75℃(167°F)到約120℃(248°F)的溫度。加熱中，機(jī)械能施加到溶液中。施加的機(jī)械能的確切類型視選取的蛋白質(zhì)來源、需要的粒徑分布范圍、需要的蛋白質(zhì)不溶度、可用的設(shè)備以及其它加工參數(shù)而定。適用于本發(fā)明的機(jī)械能的適當(dāng)形式包括高剪切混和(優(yōu)選地以約100,000 1/秒到約750,000 1/秒的速率施加)、均化(優(yōu)選地以超過約5000psi(351.55kg/cm2)的壓力單級操作，更優(yōu)選地以低于約6000psi(421.86kg/cm2)的壓力雙級操作)、膠體研磨(優(yōu)選地以約1微米到約20微米的間隙操作)及其組合。當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)變性后，形成了需要的蛋白質(zhì)顆粒的懸浮液。高剪切混和和均化的組合以確保最終的溶液中得到均勻的混合物為特別優(yōu)選的。
優(yōu)選地在加熱下施加機(jī)械能?？梢詥渭壔蚨嗉壥┘訖C(jī)械能。確切的時間視選取的蛋白質(zhì)、優(yōu)選的蛋白質(zhì)不溶度以及需要的粒徑分布范圍而定。優(yōu)選地在將蛋白質(zhì)變性和降低溶解性時施加機(jī)械能。優(yōu)選地，最終的粒徑分布范圍為約0.1微米到約5.0微米，且少于約2％的顆粒超過約5.0微米。更優(yōu)選地，粒徑分布范圍為約0.1微米到約3.0微米，且少于約5％的顆粒超過約3.0微米。更優(yōu)選地，粒徑分布范圍為約0.1微米到約2.0微米，且少于約2％的顆粒超過約3.0微米。必需的確切的粒徑分布范圍要視優(yōu)選的感官性質(zhì)和預(yù)期的食品或飲品而定。例如固體或半固體食品如干酪和酸奶對于粒徑超過約5.0微米的變性不溶熱穩(wěn)定蛋白質(zhì)顆粒具有更高的容許量。這是因為在該食品中存在有直徑超過約5.0微米的其它固體顆粒。由于擔(dān)心沉淀以及超過約5.0微米的顆粒的可感覺的不利的感官影響(即砂性)，低粘度的飲品、如本發(fā)明的即飲和即溶飲品需要平均直徑小于約5.0微米的粒徑分布范圍。為避免“清淡”的感覺，這些上述的飲品優(yōu)選地具有平均直徑超過約0.1微米的粒徑分布范圍。
一旦達(dá)到了需要的粒徑分布范圍和優(yōu)選地大于約80％、更優(yōu)選地大于約90％、更優(yōu)選地大于約95％的所需蛋白質(zhì)不溶度，將得到的含有具有需要的蛋白質(zhì)不溶度的進(jìn)一步變性熱穩(wěn)定蛋白質(zhì)顆粒的懸浮液迅速地冷卻到低于熱變性溫度。優(yōu)選地在少于約3小時、更優(yōu)選地少于約2小時、更優(yōu)選地少于約1小時之內(nèi)將產(chǎn)品冷卻到低于熱變性溫度。這可將除去機(jī)械能隨后的蛋白質(zhì)顆粒間可能發(fā)生的凝聚減到最小。在少于約1小時、更優(yōu)選地少于約30分鐘內(nèi)實現(xiàn)冷卻到低于約70℃(158°F)的優(yōu)選溫度。
一旦懸浮液冷卻后，可將其干燥，優(yōu)選地通過噴霧干燥，或儲存在溶液中待以后使用?；蛘?，可在食品和飲品生產(chǎn)中直接使用懸浮液。
在本發(fā)明的另一實施方案中，在一過程中將含有部分變性、部分可溶蛋白質(zhì)顆粒、優(yōu)選地乳清蛋白質(zhì)的蛋白質(zhì)來源進(jìn)一步變性并降低溶解性，其中在懸浮液中將部分變性、部分可溶的蛋白質(zhì)來源濃縮。pH值、混和等等條件如上所述。溶液中部分可溶蛋白質(zhì)顆粒為少于約30％的干重基、優(yōu)選地少于約25％的干重基、更優(yōu)選地少于約21％的干重基。懸浮液中的不溶蛋白質(zhì)顆粒為大于約25％的干重基、優(yōu)選地大于約30％的干重基、更優(yōu)選地約32％的干重基。優(yōu)選類型的適宜的部分變性、部分可溶的乳清蛋白質(zhì)來源可從Chicago，Illinois的NutraSweet公司以商品名Simplese 100購得。
在上述過程中，選取溶液的目標(biāo)pH值為正完全降低溶解性的一種或多種蛋白質(zhì)的等電曲線的上半部分。通過選取具有適當(dāng)pH值的含水介質(zhì)、或通過使用可接受的食品級堿實現(xiàn)目標(biāo)pH值。pH值范圍在約5.5到約7.5為優(yōu)選的。pH值范圍在約6.1到約6.3為特別優(yōu)選的。然后視選取一種或多種蛋白質(zhì)的熱變性溫度和需要的不溶度而定，將溶液加熱到約75℃(167°F)到約120℃(248°F)的溫度。加熱中，機(jī)械能施加到溶液中。選取的機(jī)械能的確切形式視選取蛋白質(zhì)的一種或多種來源、需要的粒徑分布范圍、需要的蛋白質(zhì)不溶度、可用的設(shè)備以及其它加工參數(shù)而定。適用于本發(fā)明的機(jī)械能的適當(dāng)形式包括高剪切混和(優(yōu)選地以約100,000 1/秒到約750,000 1/秒的速率施加)、均化(優(yōu)選地以超過約5000psi(351.55kg/cm2)的壓力單級操作，更優(yōu)選地以低于約6000psi(421.86kg/cm2)的壓力雙級操作)、膠體研磨及其組合。高剪切混和和均化的組合以確保溶液中得到均勻的混合物為特別優(yōu)選的。
優(yōu)選地在加熱下、并且優(yōu)選地以超過15分鐘的時間施加機(jī)械能。確切的時間視選取的一種或多種蛋白質(zhì)、優(yōu)選的蛋白質(zhì)不溶度、需要的粒徑分布范圍以及需要的蛋白質(zhì)顆粒的濃度而定。這些問題在混和領(lǐng)域是眾所周知的，操作范圍可通過常規(guī)試驗來確定。優(yōu)選地，粒徑分布范圍為約0.1微米到約5.0微米，且少于約2％的顆粒超過約5.0微米。更優(yōu)選地，粒徑分布范圍為約0.1微米到約3.0微米，且少于約5％的顆粒超過約3.0微米。更優(yōu)選地，粒徑分布范圍為約0.1微米到約2.0微米，且少于約2％的顆粒超過約3.0微米。必需的確切的粒徑分布范圍要視優(yōu)選的感官性質(zhì)和預(yù)期的食品或飲品而定。可以單級或多級施加機(jī)械能。
一旦達(dá)到了需要的粒徑分布范圍和需要的蛋白質(zhì)不溶度(優(yōu)選地大于約80％、更優(yōu)選地大于約90％、更優(yōu)選地大于約95％、更優(yōu)選地大于約98％)，將含有具有需要的蛋白質(zhì)不溶度的進(jìn)一步變性熱穩(wěn)定蛋白質(zhì)顆粒的懸浮液冷卻。優(yōu)選地將含有變性不溶熱穩(wěn)定蛋白質(zhì)的懸浮液迅速地冷卻到低于熱變性溫度。這可減小除去機(jī)械能隨后的蛋白質(zhì)顆粒間發(fā)生任何凝聚的可能性。在6小時之內(nèi)、優(yōu)選地在少于約3小時、更優(yōu)選地少于約1小時之內(nèi)將產(chǎn)品冷卻到低于約70℃(158°F)的優(yōu)選溫度。一旦懸浮液冷卻后，可將其干燥，優(yōu)選地通過噴霧干燥，或以懸浮液儲存待以后使用?；蛘撸稍谑称泛惋嬈飞a(chǎn)中直接使用懸浮液。
E.懸浮促進(jìn)劑受重力影響，用作高熱量油脂的替代物的種類的傳統(tǒng)不溶蛋白質(zhì)易于沉淀?？梢杂梢后w懸浮介質(zhì)的粘性導(dǎo)致的顆粒的阻力、不溶顆粒的密度和懸浮液中顆粒的分子間斥力的函數(shù)度量食品和飲品中不溶顆粒的沉淀速率。對這些參數(shù)的謹(jǐn)慎的控制可以減緩或者甚至阻止沉淀的速率。因而，優(yōu)選地將能夠影響如阻力和分子間斥力的這些因素的懸浮促進(jìn)劑加入本發(fā)明的食品和飲品、如即飲和速溶飲品中。
1.斥力誘導(dǎo)懸浮促進(jìn)劑促進(jìn)顆粒之間的斥力的懸浮促進(jìn)劑有助于在用于制備食品或飲品的含水介質(zhì)中分散和懸浮本發(fā)明不溶變性熱穩(wěn)定蛋白質(zhì)顆粒。
不受理論的限制，通常認(rèn)為斥力誘導(dǎo)懸浮促進(jìn)劑與不溶變性熱穩(wěn)定蛋白質(zhì)顆粒的外部疏水基團(tuán)(巰基)鍵合。這一疏水鍵給予變性不溶蛋白質(zhì)顆粒凈的正電荷，從而排斥其它荷正電的變性不溶蛋白質(zhì)顆粒。這種斥力效應(yīng)導(dǎo)致了不溶變性蛋白質(zhì)顆粒的重力上穩(wěn)定的懸浮液。
這些適宜的、可攝取的斥力誘導(dǎo)懸浮促進(jìn)劑的例子包括長鏈脂肪酸的甘油一酸酯和甘油二酸酯，優(yōu)選地飽和脂肪酸、更優(yōu)選地硬脂酸和棕櫚酸的甘油一酸酯和甘油二酸酯。其它適宜的斥力誘導(dǎo)懸浮促進(jìn)劑包括卵磷脂、聚甘油酯、山梨糖醇酐酯、蔗糖酯、聚乙氧基甘油、乳?；视鸵凰狨ズ透视投狨?、聚甘油酯、山梨糖醇酐酯、二乙酰酒石酸的甘油一酸酯和甘油二酸酯、檸檬酸的甘油一酸酯、硬脂酰-2-乳酸酯、聚山梨醇酯、琥珀酰甘油一酸酯、乙酰甘油一酸酯、乙氧基甘油一酸酯、卵磷脂及其混合物。蔗糖單酯為用于本發(fā)明的食品和飲品中的優(yōu)選的斥力誘導(dǎo)懸浮促進(jìn)劑；蔗糖棕櫚酸酯為特別優(yōu)選的。丙二醇酯也可用于這些食用混合物中。
本發(fā)明的即飲飲品優(yōu)選地含有基于重量對重量百分比的約0.1％到約1％的斥力誘導(dǎo)懸浮促進(jìn)劑?；蛘咔彝瑯觾?yōu)選，可以斥力誘導(dǎo)懸浮促進(jìn)劑對蛋白質(zhì)顆粒的比來度量斥力誘導(dǎo)懸浮促進(jìn)劑的濃度。優(yōu)選地，本發(fā)明的即飲飲品的斥力誘導(dǎo)懸浮促進(jìn)劑對蛋白質(zhì)顆粒的比為約0.03∶1到約0.25∶1。
2.粘度影響懸浮促進(jìn)劑可影響粘度的懸浮促進(jìn)劑有助于在仍保持用于制備食品或飲品的含水介質(zhì)的流體性質(zhì)的同時，消除本發(fā)明的不溶變性熱穩(wěn)定蛋白質(zhì)顆粒經(jīng)受的阻力。粘度影響懸浮促進(jìn)劑在產(chǎn)品靜止(即沒有剪切力)時增大食品或飲品的粘度，通過施加少量的剪切(“剪切稀釋”)減小食品或飲品的粘度，這可通過搖動、攪拌或傾倒而實現(xiàn)。
用于本發(fā)明的粘度影響懸浮促進(jìn)劑由碳水化合物聚合物組成。不受理論的限制，通常認(rèn)為由含有粘度影響懸浮促進(jìn)劑的產(chǎn)品表現(xiàn)出的靜止?fàn)顟B(tài)(即沒有剪切力)的粘度增大是形成松散基體的結(jié)果。粘度影響懸浮促進(jìn)劑中的碳水化合物聚合物可表現(xiàn)出離子誘導(dǎo)的締合，從而形成松散的基體。如此形成的松散的基體結(jié)構(gòu)能夠使本發(fā)明的蛋白質(zhì)顆粒懸浮幾個月或更長的時間。
但是，通過施加在搖動、攪拌或傾倒產(chǎn)品中產(chǎn)生的少量的剪切，松散基體中的碳水化合物聚合物開始分離，相互之間重新取向。這會使基體打開并導(dǎo)致食品或飲品的粘度減小。施加的剪切越大(即用增強(qiáng)的力搖動產(chǎn)品)，粘度降低的越多。視施加的剪切的量而定，含有粘度影響懸浮促進(jìn)劑的食品或飲品的粘度可最終接近于不含這些懸浮促進(jìn)劑的類似食品或飲品的粘度。
這些適宜的粘度影響懸浮促進(jìn)劑的例子為黃原膠、瓜爾膠、角叉菜膠、潔冷膠及其混合物。潔冷膠可特別優(yōu)選地用于本發(fā)明的即飲和速溶飲料配方中。
本發(fā)明的即飲飲品優(yōu)選地含有基于重量對重量百分比的約0.001％到約0.5％的粘度影響懸浮促進(jìn)劑。
由于飲料制備和食用的時間接近，技術(shù)上一般不大關(guān)心消費者制備并食用的速溶飲品中的重力沉淀的問題。但是，在沉淀問題受關(guān)注的應(yīng)用中，本發(fā)明的速溶飲品會含有斥力誘導(dǎo)懸浮促進(jìn)劑、粘度影響懸浮促進(jìn)劑或其混合物。由可食用狀態(tài)的飲品的最終配方，可容易地計算基于干重或上述比值的這些懸浮促進(jìn)劑的濃度。
F.實施例下面的實施例進(jìn)一步介紹和說明了本發(fā)明范圍內(nèi)的實施方案。這些實施例只是為了說明的目的給出，不應(yīng)理解為本發(fā)明的限制，因為在不違背本發(fā)明的精神和范圍的前提下它的許多變更都是可能的。用于測量溶解度和粒徑的分析方法在本領(lǐng)域是眾所周知的，為了讀者的方便在下文中給出。
I.測量粒徑的方法本發(fā)明的大膠體蛋白質(zhì)顆粒的粒徑分布是用HORIBA LA-910激光散射粒徑分布分析儀測定的。測定了表征粒徑分布、平均和中值的兩種類型的分布。體積分布用于反映結(jié)構(gòu)變化和少數(shù)大顆粒的影響。體積分布通常用雙峰(有時三峰)曲線表示。數(shù)分布用于度量給定中值粒徑的顆粒的數(shù)量。一般地，數(shù)分布結(jié)果為由其中值正確表征的單峰。對于感官性質(zhì)如口感，直徑小于約5微米的顆粒的中值和平均粒徑之間沒有明顯的差別。但是，優(yōu)選地用平均粒徑量度表示溶液或懸浮液中的平均粒徑。通過制備1ml到2ml的試樣并按照設(shè)備制造商推薦的程序測定粒徑分布。
II.測定蛋白質(zhì)溶解度的方法通過將蛋白質(zhì)溶液與Coomassie Brilliant Blue G-250染料反應(yīng)，測定本發(fā)明的蛋白質(zhì)顆粒的溶解度。染料與蛋白質(zhì)結(jié)合并形成顏色變化的復(fù)合物。將蛋白質(zhì)顆粒的分散液離心，直到基本上所有的固體從溶液中沉淀出來并形成固體球粒。將0.05ml的上清液試樣與1.5ml的Coomassie Brilliant Blue G-250混和。用Milton Roy公司的Spectronic 601分光光度計在595nm處讀取混合物的吸光度。由用純蛋白質(zhì)和儀器制造商說明書中所述的方法得到的校準(zhǔn)曲線(蛋白質(zhì)濃度mg/ml對吸光度)上讀取蛋白質(zhì)濃度。
實施例1在4000ml的燒杯中制備了部分含有不溶顆粒、部分含有乳清蛋白質(zhì)(Simplesse100)的約20％重量的蛋白質(zhì)來源和約80％重量的約70°F(21.11℃)的水的3升混合物。用IKA ULTRA-TURRAX T-50高剪切攪拌機(jī)在5200rpm的轉(zhuǎn)速下將混合物在持續(xù)的高剪切攪拌下加熱到約170°F(76.66℃)。在連續(xù)施加高剪切攪拌下，將混合物在約170°F(76.66℃)保持約30分鐘，然后冷卻到至少約90°F(32.22℃)的溫度。然后用在約為7000psi(492.17kg/cm2)的壓力下單級操作的APV Gaulin均化器將混合物攪勻。將均化步驟重復(fù)三次。得到的蛋白質(zhì)顆粒的蛋白質(zhì)不溶度約為80％，平均粒徑分布范圍為約0.1微米到約3.0微米，且少于約5％的總顆粒數(shù)直徑超過約3.0微米。
實施例2在WARING重型實驗室攪拌器中通過混和乳清蛋白質(zhì)和水制備了15加侖實施例1的初始混合物，并將混合物轉(zhuǎn)移到配有攪拌器的25加侖的罐中。將混合物泵送到管式換熱器和NIRO-SOAVI型NS2006H均化器并循環(huán)回到罐中。將混合物加熱到約170°F(76.66℃)并在約為500/5500psi(31.16/386.71kg/cm2)的壓力下雙級操作的均化器中攪勻。進(jìn)行約30分鐘的均化后，在通過換熱器和均化器保持循環(huán)的同時，經(jīng)約30分鐘將混合物冷卻到約90°F(32.22℃)。得到的蛋白質(zhì)顆粒的蛋白質(zhì)不溶度約為80％，平均粒徑分布范圍為約0.1微米到約3.0微米，且少于約5％的總顆粒數(shù)直徑超過約3.0微米。
實施例3在配有高剪切槳葉的50加侖的BREDO Likwifier中通過混和乳清蛋白質(zhì)和水制備了45加侖實施例1的初始混合物，并將混合物轉(zhuǎn)移到配有攪拌器的100加侖的罐中。將混合物泵送到管式換熱器和NIRO-SOAVI型NS2006H均化器并循環(huán)回到罐中。將混合物加熱到約210°F(98.88℃)并在約為500/5500psi(35.16/386.71kg/cm2)的壓力下雙級操作的均化器中攪勻。進(jìn)行約150分鐘的均化后，在通過換熱器和均化器保持循環(huán)的同時，經(jīng)約30分鐘將混合物冷卻到約90°F(32.22℃)。得到的蛋白質(zhì)顆粒的蛋白質(zhì)不溶度約為90％，平均粒徑分布范圍為約0.1微米到約3.0微米，且少于約5％的總顆粒數(shù)直徑超過約3.0微米。
實施例4按照下面的程序，用本發(fā)明的蛋白質(zhì)顆粒制備10加侖份量的即飲咖啡味道的飲品將2％的脂肪酸的蔗糖酯(P1670，RYOTO)加入實施例2的最終的大膠體分散液中。在6000psi(421.86kg/cm2)的壓力下、單級操作的APV Gaulin均化器中將混合物攪勻。將得到的乳清蛋白質(zhì)分散液與表1的咖啡味道的飲品成分混和。
表1
將成分在10加侖的罐中混和，并在配有在500/2500psi(35.16/175.78kg/cm2)的壓力下雙級操作的NIRO-SOAVI型NS2006H均化器的UHT/HTST Microthermics實驗室裝置中，在287°F(141.66℃)下經(jīng)受UHT處理6秒鐘。然后在無菌條件下，在配有高效凈化空氣(HEPA)空氣過濾器的Microthermics Clean Fill Hood中將咖啡味道的飲品包裝。45天后，經(jīng)目測檢查，咖啡味道的即飲飲品沒有沉淀的跡象。
實施例5按照下面的程序，用本發(fā)明的大膠體蛋白質(zhì)顆粒制備10加侖份量的即飲咖啡味道的飲品將2％的脂肪酸的蔗糖酯(P1670，RYOTO)加入實施例2的最終的大膠體分散液中，并在約6000psi(421.86kg/cm2)的壓力下、單級操作的APV Gaulin均化器中將其攪勻。將得到的乳清蛋白質(zhì)與實施例4中表1的咖啡味道的飲品成分混和。
在20加侖的罐中將含有蔗糖酯和表1中成分的蛋白質(zhì)分散液混和。將此組合物裝在密封在備有注蒸汽設(shè)置的密封器的12盎司的玻璃瓶中，以通過密封和水-氣界面處的蒸汽凝液產(chǎn)生真空。在連續(xù)的攪拌下，將密封的玻璃瓶放在曲頸瓶中，并在約250°F(121.11℃)下處理約5分鐘。
實施例6制備了3升含水的蛋白質(zhì)/碳水化合物混合物。該含水混合物含約20％重量的依照表2制備的蛋白質(zhì)/碳水化合物混合物，以及約80％重量的約70°F(21.11℃)的水。在燒杯中制備了4000ml的試樣。
表2
用在約5200rpm的轉(zhuǎn)速下操作的IKA ULTRA-TURRAX T-50高剪切攪拌機(jī)將試樣在持續(xù)的高剪切攪拌下加熱到約190°F(87.77℃)。在連續(xù)施加高剪切攪拌下，將試樣在約190°F(87.77℃)保持約30分鐘，然后經(jīng)約30分鐘冷卻到約90°F(32.22℃)的溫度。用在7000psi(492.17kg/cm2)的壓力下單級操作的APV Gaulin均化器將試樣攪勻。將均化步驟重復(fù)三次。得到的本試樣的熱穩(wěn)定變性蛋白質(zhì)顆粒的蛋白質(zhì)不溶度約為90％，平均粒徑分布范圍為約0.1微米到約3.0微米，且少于約5％的總顆粒數(shù)直徑超過約3.0微米。
實施例7按照下面的程序，用本發(fā)明的熱穩(wěn)定蛋白質(zhì)顆粒制備10加侖份量的即飲咖啡味道的飲品將表3的成分在10加侖的罐中混和，并在配有在500/2500psi(35.16/386.71kg/cm2)的壓力下雙級操作的NIRO-SOAVI型NS2006H均化器的UHT/HTST Microthermics實驗室裝置中，在287°F(141.67℃)下經(jīng)受UHT處理6秒鐘。
表3
然后在無菌條件下，在配有高效凈化空氣(HEPA)空氣過濾器的Microthermics Clean Fill Hood中將得到的咖啡味道的飲品包裝。45天后，經(jīng)目測檢查，咖啡味道的即飲飲品沒有沉淀的跡象。
實施例8按照下面的程序，用本發(fā)明的熱穩(wěn)定蛋白質(zhì)顆粒制備10加侖份量的即飲咖啡味道的飲品將表4的成分在10加侖的罐中混和，并在配有在500/2500psi(35.16/175.78kg/cm2)的壓力下雙級操作的NIRO-SOAVI型NS2006H均化器的UHT/HTST Microthermics實驗室裝置中，在287°F(141.67℃)下經(jīng)受UHT處理6秒鐘。
表4
然后在無菌條件下，在配有高效凈化空氣(HEPA)空氣過濾器的Microthermics Clean Fill Hood中將得到的咖啡味道的飲品包裝。45天后，經(jīng)目測檢查，咖啡味道的即飲飲品沒有沉淀的跡象。
實施例9按照下面的程序，用本發(fā)明的熱穩(wěn)定蛋白質(zhì)顆粒制備10加侖份量的即飲咖啡味道的飲品將表5的成分在10加侖的罐中混和，并在配有在500/2500psi(35.16/175.78kg/cm2)的壓力下雙級操作的NIRO-SOAVI型NS2006H均化器的UHT/HTST Microthermics實驗室裝置中，在287°F(141.67℃)下經(jīng)受UHT處理6秒鐘。
表5
然后在無菌條件下，在配有高效凈化空氣(HEPA)空氣過濾器的Microthermics Clean Fill Hood中將得到的咖啡味道的飲品包裝。45天后，經(jīng)目測檢查，咖啡味道的即飲飲品沒有沉淀的跡象。
實施例10按照下面的程序，用本發(fā)明的熱穩(wěn)定蛋白質(zhì)顆粒制備10加侖份量的即飲咖啡味道的飲品將表6的成分在10加侖的罐中混和，并在配有在500/2500psi(35.16/175.78kg/cm2)的壓力下雙級操作的NIRO-SOAVI型NS2006H均化器的UHT/HTST Microthermics實驗室裝置中，在287°F(141.67℃)下經(jīng)受UHT處理6秒鐘。
表6
然后在無菌條件下，在配有高效凈化空氣(HEPA)空氣過濾器的Microthermics Clean Fill Hood中將得到的咖啡味道的飲品包裝。6個月后，咖啡味道的即飲飲品沒有沉淀的跡象。
實施例11按照下面的程序，用本發(fā)明的蛋白質(zhì)顆粒制備10加侖份量的即飲茶味道的飲品表7
將表7的成分在20加侖的罐中混和，并在配有在500/2500psi的壓力下雙級操作的NIRO-SOAVI型NS2006H均化器的UHT/HTSTMicrothermics實驗室裝置中，在287°F下經(jīng)受UHT處理10秒鐘。在熱處理后，在無菌條件下，在配有高效凈化空氣(HEPA)空氣過濾器的Microthermics Clean Fill Hood中將茶味道的飲品包裝。45天后，經(jīng)目測檢查，咖啡味道的即飲飲品沒有沉淀的跡象。
實施例12按照下面的程序，用本發(fā)明的蛋白質(zhì)顆粒制備10加侖份量的即飲果汁味道的飲品表8
將表8的成分在20加侖的罐中混和，并在配有在500/2500psi的壓力下雙級操作的NIRO-SOAVI型NS2006H均化器的UHT/HTSTMicrothermics實驗室裝置中，在287°F下經(jīng)受UHT處理10秒鐘。在熱處理后，在無菌條件下，在配有高效凈化空氣(HEPA)空氣過濾器的Microthermics Clean Fill Hood中將果汁味道的飲品包裝。45天后，經(jīng)目測檢查，咖啡味道的即飲飲品沒有沉淀的跡象。
現(xiàn)已介紹了本發(fā)明的幾個實施方案，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)很清楚上述的只是說明性的不是限制性的，只是為了例證而給出。認(rèn)為許多其它的實施方案和變更在由附加權(quán)利要求界定的本發(fā)明的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.組合物，含有基本上不凝聚的變性蛋白質(zhì)顆粒，其水合狀態(tài)的平均粒徑分布范圍為約0.1微米到約5.0微米，且少于約2％的總顆粒數(shù)直徑超過約5.0微米，其中該顆粒的大部分形狀基本上為球形，該顆粒在水合狀態(tài)下具有基本上光滑、脂肪的、乳液狀的感官性質(zhì)，該顆粒的蛋白質(zhì)不溶度至少約為80％，該組合物含有不超過約20％重量的可溶蛋白質(zhì)物質(zhì)。
2.權(quán)利要求1的顆粒，其中該蛋白質(zhì)不溶度至少約為90％，該組合物含有不超過約10％重量的可溶蛋白質(zhì)物質(zhì)。
3.權(quán)利要求1或2的顆粒，其中該變性蛋白質(zhì)選自于乳品蛋白質(zhì)、動物蛋白質(zhì)、植物蛋白質(zhì)及其混合物。
4.上述權(quán)利要求中任何一項的顆粒，其中該變性蛋白質(zhì)為乳品乳清蛋白質(zhì)，且其中該變性蛋白質(zhì)顆粒在水合狀態(tài)下的平均粒徑分布范圍為約0.1微米到約3.0微米，且少于約5％的總顆粒數(shù)直徑超過約3.0微米。
5.上述權(quán)利要求中任何一項的顆粒，其中該顆粒由含水介質(zhì)制備，其中(a)該含水介質(zhì)的pH值范圍為約5.5到約7.5；(b)含水介質(zhì)的基于干重的總蛋白質(zhì)含量為約40％到約60％且含有；(i)含量大于約50％總蛋白質(zhì)的不溶變性蛋白質(zhì)成分；(ii)含量小于約50％總蛋白質(zhì)的可溶變性蛋白質(zhì)成分；和(iii)非必需地含量小于約50％總蛋白質(zhì)的未變性蛋白質(zhì)成分。
6.制備熱穩(wěn)定不溶變性蛋白質(zhì)顆粒的方法，包括在熱變性溫度下、在含水介質(zhì)中、pH值在該未變性蛋白質(zhì)顆粒的等電曲線的上半部分中、在施加機(jī)械能的條件下加熱選自于乳品蛋白質(zhì)、植物蛋白質(zhì)、動物蛋白質(zhì)及其混合物的未變性蛋白質(zhì)顆粒的步驟，其中選取該機(jī)械能以促進(jìn)水合狀態(tài)下平均直徑為約0.1微米到約3.0微米、且少于約5％的總顆粒數(shù)的直徑超過約3.0微米的蛋白質(zhì)顆粒的形成。
7.降低蛋白質(zhì)溶解性的方法，包括在熱變性溫度下、在水溶液中、pH值在該蛋白質(zhì)的等電曲線的上半部分中、在施加機(jī)械能的條件下加熱選自于乳品蛋白質(zhì)、植物蛋白質(zhì)、動物蛋白質(zhì)及其混合物的部分變性、部分可溶蛋白質(zhì)顆粒的步驟，其中選取該機(jī)械能以促進(jìn)水合狀態(tài)下平均直徑為約0.1微米到約3.0微米、且少于約5％的總顆粒數(shù)的直徑超過約3.0微米的蛋白質(zhì)顆粒的形成。
8.權(quán)利要求5或6的方法，其中該機(jī)械能選自于高剪切攪拌、均化及其組合，其中該溫度高于約60℃(140°F)，該pH值范圍為約5.5到約7.5。
9.權(quán)利要求6、7或8的方法，其中該機(jī)械能為在約450,000l/分到約600,000l/分的范圍內(nèi)施加至少約15分鐘的高剪切攪拌。
10.熱處理飲品，含有(a)熱穩(wěn)定不溶變性蛋白質(zhì)顆粒成分，水合狀態(tài)下的平均粒徑分布范圍為約0.1微米到約3.0微米，且少于約5％的該顆?？倲?shù)直徑超過約3.0微米，其中該蛋白質(zhì)顆粒成分的蛋白質(zhì)不溶度小于約20％；(b)含水載體；和(c)非必需的香料成分。
11.權(quán)利要求10的熱處理飲品，其中該熱處理飲品為即飲咖啡味道的飲料，其中該蛋白質(zhì)顆粒成分選自于乳品蛋白質(zhì)、植物蛋白質(zhì)、動物蛋白質(zhì)及其混合物，其中該熱處理飲品還含有選自于斥力誘導(dǎo)懸浮促進(jìn)劑、粘度影響懸浮促進(jìn)劑及其混合物的懸浮促進(jìn)劑。
全文摘要
將不溶變性熱穩(wěn)定蛋白質(zhì)顆粒用于食品和飲品中。該顆粒易于分散于水懸浮液中并呈現(xiàn)基本上不凝聚的大膠體。在水合狀態(tài)下，不溶變性熱穩(wěn)定顆粒的優(yōu)選平均粒徑分布范圍為約0.1微米到約3.0微米，且少于約5％的顆?？倲?shù)的直徑超過約3.0微米。顆粒的大多數(shù)形狀基本上為球形，且具有類似于高熱量油脂的充分地光滑性、乳液狀的感官性質(zhì)。此外，這些顆粒的蛋白質(zhì)不溶度至少約為80％，這可提供熱處理中的加工便利。
文檔編號A23J3/00GK1678199SQ01811482
公開日2005年10月5日 申請日期2001年6月21日 優(yōu)先權(quán)日2000年6月22日
發(fā)明者F·V·維拉格蘭, G·J·德里亞, H·T·揚(yáng), J·M·鮑曼, J·陳 申請人:寶潔公司