專利名稱：增加含蛋白液體和膠凍的透明度和/或穩(wěn)定性的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及增加含蛋白液體和膠凍的透明度的方法。
背景技術：
目前對“現(xiàn)貨供應”的產(chǎn)品的需求不斷增加，該產(chǎn)品可為消費者提供即刻可得的營養(yǎng)素。這種產(chǎn)品的例子有能量棒和強化運動飲料。這種產(chǎn)品通?！凹虞d”有添加的維生素、微量元素和蛋白，從而在消費者需要時，例如在參加體育運動前后，為消費者提供“一站式”的營養(yǎng)快餐。
在商業(yè)需求的pH值下，一些含蛋白的液體穩(wěn)定性和溶解性較差，且在該液體中可產(chǎn)生沉淀、凝結(jié)和沉淀物。這可引起某些液體產(chǎn)品的商業(yè)所需的特性的蛻變，例如口感，外觀和氣味。這可表現(xiàn)為所需透明度的喪失，其中導致該液體渾濁或不透明，或者表現(xiàn)為所需穩(wěn)定性的喪失，其中材料沉淀或凝結(jié)導致足以形成可見的沉淀物。而且本領域公知，加熱含蛋白液體或其中存在多價陽離子或其化合物可引發(fā)或加劇導致透明度或穩(wěn)定性喪失的過程。
特別是，由于法規(guī)常要求對某些飲料進行加熱處理，這導致不能傳輸或維持該飲料的所需特性，可進一步導致在飲料組成上作出折衷。因此需要改進這種飲料的特性或減少對其組成的限制。
本發(fā)明的目的是提供改進或替代的增加液體或膠凍的透明度和/或穩(wěn)定性的方法，所述液體或膠凍含有一定量的蛋白。
發(fā)明概述一方面，本發(fā)明廣泛涉及增加含蛋白液體或膠凍的透明度和/或穩(wěn)定性的方法，包括將所述的液體或膠凍在至少100MPa下進行壓力處理。
優(yōu)選地所述蛋白包含乳清蛋白。用于本發(fā)明的特別優(yōu)選的蛋白為乳清蛋白分離物和乳清蛋白濃縮物。所述液體或膠凍中的蛋白可以是水解蛋白、非水解蛋白，或是水解和非水解蛋白的組合。
所述液體或膠凍的pH值優(yōu)選低于約4.5。更優(yōu)選所述pH為3.5-4.2。
可選擇地，所述pH可高于約6.0，優(yōu)選為6.0-6.8。
所述液體或膠凍中的蛋白濃度可低于約40％w/w，并優(yōu)選低于約28％w/w。也包括低于約10％w/w的蛋白濃度。
優(yōu)選地在至少約400MPa的壓力下對所述液體或膠凍進行壓力處理。更優(yōu)選地在至少約500MPa的壓力下，最優(yōu)選在580MPa、700MPa、800MPa或更高的壓力下對所述液體或膠凍進行壓力處理。
在本發(fā)明的一個實施方案中，所述含蛋白液體或膠凍還可包含一定量的二價或多價金屬陽離子或其化合物。該二價或多價金屬陽離子可選自鈣、鐵或其組合。
鈣源可包括乳酸鈣、磷酸三鈣、檸檬酸-蘋果酸鈣、乳酸葡萄糖酸鈣或檸檬酸鈣。鐵源可包括含七水合硫酸亞鐵或焦磷酸鐵鹽。
所述含蛋白液體或膠凍還可包含一種或多種以下物質(zhì)碳水化合物、糖醇、醇或甜味劑。
優(yōu)選的碳水化合物包括蔗糖和果糖。優(yōu)選的果糖來源為高果糖谷物糖漿?？蛇x擇的碳水化合物來源為發(fā)酵液(liquor)。
所述含蛋白液體或膠凍還可包含二氧化碳。在特別優(yōu)選的實施方案中，所述含蛋白處理的液體或膠凍為碳酸化的。
在一個實施方案中，所述壓力處理在熱處理后進行。
可選擇地，所述壓力處理在熱處理前進行。
根據(jù)本發(fā)明處理的液體或飲料優(yōu)選包括一定量的果汁、蔬菜汁或其組合。
本發(fā)明還廣泛地包括所附實施例描述或顯示的特征的任何可選的組合。雖然沒有表述這些特征的已知等價物，但其應包括在本發(fā)明中。
附圖的簡要說明

圖1a、1b、1c和1d所示為在不同pH下，含有3.5％乳清蛋白分離物的液體的透明度比較圖。將未處理的液體與熱處理的液體和壓力處理的液體進行比較。
圖2所示為用和未用600MPa壓力處理3分鐘的含蛋白蘋果汁的透明度比較圖，該含蛋白的蘋果汁由兩種來源的乳清蛋白混合成3.5％的總蛋白含量來生產(chǎn)。
圖3顯示了如何通過在不同給定壓力下維持不同時間進行壓力處理來使含3.5％蛋白的蘋果汁獲得所期望的透明度。
圖4顯示了如何利用壓力處理使pH 4.2的含11％蛋白的溶液獲得所期望的透明度，其中所述壓力處理包括在不同設定壓力下維持1分鐘。
圖5所示為顯示了如果熱處理(60℃，70℃，80℃處理20分鐘)先于或后于壓力處理壓力處理(此時為600MPa處理20分鐘)進行如何改善熱處理的含蛋白溶液的透明度。
在所有這五個張圖中，以610nm處的吸光度來檢測透明度。光的高透射性(即低吸光度)提示高透明度。
發(fā)明的詳細說明如本發(fā)明所述，涉及“高壓處理”時是指超高壓(UHP)處理。這種處理通常公認為使用至少100Mpa壓力的壓力處理。本領域也稱為“高流體靜力學壓力”(HHP)或“高壓處理”(HPP)。
應理解，壓力處理包括以下步驟-將物質(zhì)放入艙內(nèi)并封閉該艙-提高艙內(nèi)壓力，及由此使所述物質(zhì)到達預定的壓力-將所述物質(zhì)保持在此壓力一段預定的時間，即所謂的處理時間、停留時間或保留時間，-從該艙中釋放壓力并移出所述的物質(zhì)。
使用的高壓設備的特征可影響成功實施本發(fā)明所需的條件。特別是達到所述處理壓力所用的時間、從所述物質(zhì)釋放所述處理壓力所用的時間、以及施加和控制所述處理壓力的準確性都會影響產(chǎn)生的效果，特別是對所述物質(zhì)不需要在所述處理壓力下保持較長時間的情況。
“含蛋白液體或膠凍”指含有一定量的蛋白的液體或膠凍，而不論該蛋白是天然存在于所述液體或膠凍中的還是后來添加到該液體或膠凍中的。
如本發(fā)明所述，當涉及“飲料”時指可消費的液體和膠凍。
還涉及“糖漿”和“多種糖漿”，這類術語指食品(例如糖食)和飲料中使用的液體和膠凍。它們通常衍生自植物提取物，其中淀粉被水解為糖(例如高果糖谷物糖漿)。
出于本發(fā)明的目的，“蛋白糖漿”或“含蛋白糖漿”旨在不僅描述向此糖漿中加入蛋白來源(例如蛋白粉，濃縮物或保留物)，而且描述通過將蔗糖(例如粉狀或顆粒形式)加入到液體蛋白濃縮物中產(chǎn)生的液體或通過將這類糖和蛋白來源在水中混合產(chǎn)生的液體。
本領域公知地，通過加熱可滅活食品和飲料中的微生物，并且高壓處理是微生物滅活的可選技術。
申請人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)高壓處理能用于增加含蛋白液體或膠凍的透明度特性。
適于本發(fā)明使用的蛋白成分為乳清蛋白。優(yōu)選的乳清蛋白包括乳清蛋白分離物和乳清蛋白濃縮物。這種成分是商業(yè)銷售的。
乳清是奶酪和干酪素生產(chǎn)的副產(chǎn)品，而且來自乳清的蛋白產(chǎn)品可根據(jù)其蛋白含量進行分類，包括含至少30％蛋白的乳清蛋白濃縮物，到含至少90％蛋白的乳清蛋白分離物[Huffman，1996，IDF，1998]。在這種產(chǎn)品的生產(chǎn)中通常使用膜超濾(和透析法)在干燥前將該乳清蛋白濃縮(和純化)為25-35％的固體，由膜過濾產(chǎn)生的蛋白濃縮物在本領域中稱為保留物。乳清蛋白為包括幾種個體蛋白的集合形式，本發(fā)明中可包括乳清蛋白集合或其部分。
當選擇用于本發(fā)明的蛋白來源時，本領域所屬技術人員應理解，該蛋白來源中的脂肪含量會影響本發(fā)明的工作。
本發(fā)明所述“增加透明度和/或穩(wěn)定性”可指壓力處理后產(chǎn)生的多種可能的效果●含蛋白液體或膠凍的透明度或穩(wěn)定性的直接改善●所述液體或膠凍的壓力處理(例如蛋白糖漿或濃縮物)，這種壓力處理使所述液體或膠凍能夠改善其加入的后續(xù)液體或膠凍的透明度或穩(wěn)定性●含蛋白液體加熱時產(chǎn)生的透明度、穩(wěn)定性或溶解性損失的降低，這種降低是通過對熱處理前或后的液體進行壓力處理產(chǎn)生的●最終的熱處理或碳酸化液體或膠凍的透明度或穩(wěn)定性損失的降低，這種降低源自對中間液體或膠凍(例如蛋白糖漿或濃縮物)的壓力處理，其中從該中間液體或膠凍產(chǎn)生所述的最終液體或膠凍●最終熱處理液體的透明度或穩(wěn)定性損失的降低，這種降低源自壓力處理賦予的熱處理強度的降低。
●熱處理的含蛋白液體或膠凍的透明度或穩(wěn)定性的增加。
出于描述本發(fā)明的目的，“透明度”以光密度(OD)來檢測。OD指610nm處溶液的吸光度，其是通過將該溶液放入比色杯中，在LKBUltraspec II分光光度計中利用約1cm的光路檢測的。OD值讀數(shù)為0的溶液使100％的入射光通過，而OD值為1.0的樣品使10％的入射光通過，依此類推。
OD值為1.0的溶液通常認為是“不透明的”。
此外，出于描述本發(fā)明的目的，沉淀物的出現(xiàn)是液體或膠凍穩(wěn)定性損失的指示。
在酸性環(huán)境中(通常pH值低于3.5)，一些蛋白在溶液中相對穩(wěn)定，甚至在用于微生物控制和食品安全的熱處理后仍可制備澄清溶液。此外，在如此低的pH值下，微生物病原體也不容易生長，因此低pH蛋白強化食品和飲料具有良好的保藏特性。但是，這種酸性溶液可能具有不受歡迎的氣味，而具有較高pH值的溶液的氣味可得到改進。
對含蛋白液體或膠凍采用壓力處理，具有顯著增加的pH值和蛋白濃度的酸性產(chǎn)品也能夠獲得可接受的透明度。該產(chǎn)品具有所需的微生物特性和保藏特性。因此，所述壓力處理能夠作為熱處理的替代來生產(chǎn)具有可接受透明度和微生物特性的產(chǎn)品。
如上所述，所述壓力處理能夠與熱處理聯(lián)合使用來減少或逆轉(zhuǎn)由加熱引起的透明度損失?？蛇x擇處理的組合來產(chǎn)生更加可口的具有可接受的微生物特性和可接受的透明度的產(chǎn)品。
申請人還觀察到，與熱處理比較，在接近中性pH值(特別是pH高于約6.0)時對含蛋白液體或膠凍的高壓處理可用來增加所述液體或膠凍的透明度特性。
本發(fā)明還可用于含蛋白的飲料，例如加入蛋白的諸如果汁(例如蘋果汁)的營養(yǎng)飲品或蛋白強化飲料。在蛋白強化后，對蛋白強化果汁進行壓力處理可輔助改進果汁的透明度，并維持和改進加熱或不加熱時得到的果汁的透明度。
圖1a-1d顯示了利用壓力處理代替熱處理來增加pH值顯著升高的含蛋白液體的透明度是可能的。圖中所示為用磷酸調(diào)節(jié)的不同pH水平的含有不同來源的乳清蛋白分離物(3％蛋白)的液體間的比較。實驗了三種含蛋白液體未處理對照液體，熱處理液體(80攝氏度共20分鐘)和壓力處理液體(600MPa共20分鐘)。與熱處理樣品比較，該壓力處理的含蛋白液體表現(xiàn)出相對較高的透明度，特別是當pH值水平為3.8-4.4時，及高于6.0(參見圖1b)時。
圖2顯示采用壓力處理基本能夠?qū)⒑胁煌鞍讈碓吹囊后w的透明度標準化。用兩種不同比例的不同乳清蛋白分離物強化果汁樣品。兩種蛋白的不同比例導致未處理樣品具有不同的透明度水平。然而，壓力處理后，每種樣品間的透明度差異明顯減小了。
圖3所示為獲得所需的含蛋白液體的透明度進行的不同壓力/時間條件的實驗。用不同的給定壓力和壓力維持時間的組合來對3.5％乳清蛋白分離物強化的蘋果汁樣品進行壓力處理。為獲得所需的透明度水平，在較高的壓力下保持較短的時間是可能的。對于2分鐘或更長的保留時間，所述壓力處理(500MPa、600MPa和700MPa)在這些特定的條件下具有相同的效果。
本發(fā)明具有多種商業(yè)用途。在眾多的例子中，在銷售給消費者之前，對飲料的熱處理和碳酸化處理是必要的。
通常，加熱步驟意味著蛋白強化質(zhì)量因為透明度的損失而受到損害?，F(xiàn)在利用高壓處理來增加熱處理飲料的透明度特性并改進其可銷售性?？蛇x擇地，充分的高壓處理不但能夠改進蛋白強化飲料的透明度，而且還能用于滅活有害的微生物和改進保藏質(zhì)量，并由此從根本上避免熱處理該飲料的必要性。本領域所屬技術人員應理解，滅活微生物所需的壓力高于約200MPa。特別是，580MPa保留至少3分鐘的壓力處理足以滿足產(chǎn)生pH值低于4.0的商業(yè)無菌食品的需要。此外，使用熱處理步驟時只需要最低的溫度來有效滅活微生物，而不是以往的導致蛋白強化飲料破壞的最大溫度。對于壓力處理，對起作用的處理有最小的壓力需求。
參照申請人的發(fā)明，本領域所屬技術人員應理解，為確定獲得具有所需透明度的含蛋白產(chǎn)品所要求的壓力處理，可將該產(chǎn)品的代表性樣品在多種壓力范圍和時間范圍內(nèi)進行處理。產(chǎn)生產(chǎn)品所需透明度的最小壓力-時間處理條件可隨后用于余下含蛋白產(chǎn)品的處理。產(chǎn)生具有可接受透明度的產(chǎn)品的最低壓力處理與最短處理時間的組合通常構(gòu)成為獲得具有可接受透明度的產(chǎn)品的最低成本的處理的選項(參見圖3和圖4)。
此外，應承認本領域所屬技術人員應理解為優(yōu)化所述壓力處理的效果，需要進行pH調(diào)節(jié)。
應理解，在特定含蛋白產(chǎn)品配方中可加入某些成分而不影響本發(fā)明的實施(例如，著色劑、保鮮劑、維生素、調(diào)味劑、糖、甜味劑、咖啡因等等)。同樣能理解，某些成分的加入會影響本發(fā)明的實施(例如脂肪、穩(wěn)定劑)。
在酸性產(chǎn)品的情況下，諸如磷酸和檸檬酸的任何適合的生理可接受的酸可用來降低pH。可選擇地，可使用諸如柑橘汁的任何天然酸性物質(zhì)，或通過發(fā)酵來降低pH。
實施例在以下的實施例中，通過光密度(OD)來檢測溶液的透明度。OD指610nm處溶液的吸光度，其是通過將該溶液放入比色杯中，在LKBUltraspec II分光光度計中利用約1cm的光路檢測的。OD值為0的溶液使100％的入射光通過，而OD值為1.0樣品使10％的入射光通過，依此類推。
此外，出于描述本發(fā)明的目的，沉淀物的出現(xiàn)是液體或膠凍穩(wěn)定性損失的指示。
實施例1在以下的實施例中對多種蛋白溶液進行了壓力處理，并且隨后利用OD對溶液的透明度進行了檢測。將實驗的溶液標準化至3.5％蛋白，且利用磷酸酸化至3.5-6.5的不同pH值。
將每種溶液分為多份，并采用兩種可選擇的處理，然后檢測OD值。
●對照未處理●熱處理(80℃保留20分鐘)●壓力處理(600MPa保留20分鐘)處理和對照未處理溶液的OD值如圖1a、1b、1c和1d所示。在pH3.5-4.5時，所述壓力處理溶液的OD值低于對照未處理或熱處理溶液，提示透明度增加。
實施例2用50％檸檬酸將含有8％乳清蛋白分離物、10％蔗糖和5％麥芽糖糊精的基礎運動飲料的pH調(diào)到4.0。對每一種該飲料的樣品在600MPa處理共3分鐘并在30℃保存6個月，然后進行微生物計數(shù)實驗(需氧平板計數(shù)，酵母、霉菌和嗜溫孢子檢測)。這些實驗中沒有檢測到菌落克隆。與未處理的對照飲料的光密度0.438比較，該壓力處理飲料的光密度為0.022。
實施例3對實施例2所述的基礎運動飲料在500MPa進行壓力處理5分鐘并在30℃保持6個月，然后進行微生物計數(shù)實驗(需氧平板計數(shù)，酵母、霉菌和嗜溫孢子檢測)。在這些實驗中沒有檢測到菌落克隆。與未處理的對照飲料的光密度0.438比較，該壓力處理飲料的光密度為0.045(如實施例2)。
實施例4通過在9.0kg的乳清蛋白分離物保留物(22.3％蛋白)中加入5.0kg的蔗糖產(chǎn)生蛋白-糖漿，隨后用42.5％磷酸將pH調(diào)至3.8。將該糖漿在600MPa保留3分鐘進行壓力處理，以生產(chǎn)如下示例性的飲料。
在30℃保存20天后，在對照樣品中而不是該壓力處理的樣品中檢測到孢子中壁。當對樣品進行酵母和霉菌、大腸菌或葡萄球菌屬檢測時，沒有檢測到菌落克隆。
實施例5通過在3.0kg的乳清蛋白分離物保留物(22.3％蛋白)中加入2.0kg的高果糖谷物糖漿來產(chǎn)生蛋白-糖漿，隨后用42.5％磷酸將pH調(diào)至3.8。將該糖漿在600MPa保留3分鐘進行壓力處理，以生產(chǎn)如下示例性的飲料。
所述對照未處理糖漿的光密度為1.291，而所述壓力處理的糖漿的光密度為0.635。在30℃保存20天后，當對樣品進行需氧平板計數(shù)、酵母和霉菌、大腸菌、葡萄球菌屬或孢子中壁檢測時，沒有檢測到菌落克隆。
實施例6如表1所示，利用實施例4的壓力處理的和對照未處理的糖漿來生產(chǎn)4％蛋白的飲料。比較壓力處理糖漿和對照未處理糖漿生產(chǎn)的飲料的光密度。
表1
a)來自壓力處理的糖漿的最終pH值3.8的飲料的光密度為0.023，其配方如表1所示。與此相比，來自未處理糖漿的配方如表1所示的飲料的光密度為0.118。
b)如表1所示配制最終pH值3.8的飲料，但添加61.8g乳酸鈣。該從壓力處理的糖漿制備的飲料的光密度為0.025。與此相比，來自對照未處理糖漿的飲料的光密度為0.223。
c)如表1所示配制的最終pH值4.0的飲料，其來自用磷酸將pH調(diào)節(jié)至4.0的糖漿。當從壓力處理的糖漿制備這種飲料時，其光密度為0.044。與此相比，從對照未處理糖漿制備的飲料的光密度為0.346。
實施例7利用如實施例5配方的糖漿來生產(chǎn)多種4％蛋白飲料，每一種具有3.8的最終pH且每一種的配方如表2所示。當從壓力處理的糖漿制備這種飲料時，其光密度為0.029，而從對照未處理糖漿制備的飲料的光密度為0.142。
表2飲料配方
實施例8對從壓力處理糖漿和對照未處理糖漿制備的飲料進行溫度為70-90℃保留時間為30秒的多種熱處理。隨后冷卻至室溫。檢測從壓力處理糖漿或?qū)φ瘴刺幚硖菨{制備的熱處理飲料的光密度并且比較結(jié)果如下表所示。
表3實施例6a)的飲料樣品的熱處理
表4實施例6b)的飲料樣品的熱處理
表5實施例6c)的飲料樣品的熱處理
表6實施例7的飲料樣品的熱處理
實施例9通過用42.5％磷酸將276g的乳清蛋白分離物保留物(22.5％蛋白)的pH調(diào)節(jié)至3.8來生產(chǎn)蛋白-糖漿，隨后加入124g蔗糖。對所產(chǎn)生的糖漿在600MPa壓力處理3分鐘。用水將此糖漿稀釋至含4％蛋白來形成飲料基礎。由所述壓力處理的糖漿制備的飲料基礎的光密度為0.046，而對照飲料的光密度為0.488。
隨后將所述壓力處理的飲料和對照飲料加熱至70℃并保留20分鐘，其后該壓力處理飲料的光密度為0.172，對照飲料的光密度為0.885。
實施例10通過用42.5％磷酸將乳清蛋白分離物保留物(22.5％蛋白)的pH值調(diào)節(jié)至3.8來生產(chǎn)蛋白濃縮物。將所產(chǎn)生的蛋白濃縮物在600MPa壓力處理3分鐘。用水將此濃縮物稀釋至含4％蛋白來形成飲料基礎。
壓力處理的飲料基礎的光密度為0.037，而未處理的飲料基礎的光密度為0.094。
隨后將所述壓力處理的飲料和對照飲料的樣品加熱至70℃并保留20分鐘，完成后其光密度分別為0.099和0.260。將所述壓力處理的飲料和對照飲料的樣品加熱至80℃并保留20分鐘，完成后其光密度分別為0.160和0.262。
實施例11用42.5％磷酸將61g的乳清蛋白分離物保留物(22.5％蛋白)的pH調(diào)節(jié)至3.8來生產(chǎn)蛋白-糖漿，隨后加入37g的高果糖谷物糖漿55。將所產(chǎn)生的糖漿在600MPa壓力處理3分鐘。用水將此糖漿稀釋至4％蛋白來形成飲料基礎。
所述壓力處理的飲料基礎的光密度為0.042，而未處理的飲料基礎的光密度為0.082。
隨后將所述壓力處理的飲料和對照飲料加熱至70℃并保留20分鐘，完成后其光密度分別為0.171和0.374。
實施例12通過與表7給出的成分進行混合，隨后在4℃與碳酸化的水混合來生產(chǎn)含4％蛋白的碳酸化蛋白飲料。檢測并比較由壓力處理的糖漿和對照未處理的糖漿生產(chǎn)的碳酸化飲料的光密度。由該壓力處理的糖漿制備的飲料的光密度為0.057，而用未處理的糖漿制備的飲料的光密度為0.275。
表7碳酸化飲料配方
煮沸由未處理(對照)的糖漿制備的所述碳酸化飲料并在瓶中以600MPa壓力處理3分鐘。產(chǎn)生的壓力處理飲料的光密度為0.018，而該飲料在所述壓力處理前的光密度為0.275。
實施例13
用檸檬酸將蛋白-鈣飲料基礎的pH值調(diào)節(jié)至3.8-4.0，該飲料基礎含有乳清蛋白分離物(3.5％蛋白)和來自多種鈣源的250mg/240mL鈣。該飲料基礎在600MPa壓力處理3分鐘前和后的pH值和光密度如表8所示。
表8鈣強化蛋白飲料基礎
實施例14通過向150g的蘋果汁濃縮物(42Brix(白利糖度))中加入1000g水制備果汁基礎。在該基礎的樣品中加入不同量的兩種不同來源的乳清蛋白分離物來生產(chǎn)多種總蛋白含量3.5％、最終pH為3.7-3.8(用42.5％磷酸調(diào)節(jié)后)的含蛋白果汁。
隨后將這些混合的蛋白果汁在600MPa壓力處理3分鐘，并將610nm處的光密度與未處理的對照果汁比較。結(jié)果如圖2所示。
隨著每種乳清蛋白分離物的比例從所加入蛋白總量的0％變化至100％，所述對照未處理果汁的光密度從0.223升高至1.469。然而，所述壓力處理果汁的光密度低得多，在相同的范圍內(nèi)從0.044升高至0.091。
實施例15通過向250g的蘋果汁濃縮物(42Brix)中加入2.74g檸檬酸-蘋果酸鈣，隨后加入710g水來制備蛋白-鈣果汁基礎。將9.3g的乳清蛋白分離物加入到此種富含果汁的基礎的240mL的部分中來生產(chǎn)含3.5％蛋白的飲料，其含有250mg的鈣。向多份此種飲料中加入檸檬酸來產(chǎn)生pH 4.00、3.90、3.80、3.70和3.60的飲料。在600MPa壓力處理3分鐘前和后檢測這些飲料的光密度(表9)。
表9鈣強化蛋白飲料基礎
當加熱處理這些飲料時(80℃保留20分鐘)，形成沉淀。
實施例16除將磷酸加入到多份該飲料基礎中來產(chǎn)生pH 3.96、3.90、3.77、3.68和3.60的飲料外，根據(jù)實施例15所述生產(chǎn)蛋白-鈣果汁。
在600MPa壓力處理3分鐘前和后檢測這些飲料的光密度(表10)。
表10鈣強化蛋白飲料基礎
當加熱處理這些飲料時(80℃保留20分鐘)，形成沉淀。
實施例17通過向250g的蘋果汁濃縮物(42Brix)中加入2.74g檸檬酸-蘋果酸鈣，隨后加入710g水來制備蛋白-鈣果汁基礎。將8.9g的乳清蛋白分離物加入到此富含果汁的基礎的240mL的部分中來生產(chǎn)含3.5％蛋白的飲料，其含有250mg的鈣。
向此飲料的樣品中加入磷酸來產(chǎn)生pH 4.05、3.9、3.8、3.7、和3.6的飲料。在600MPa壓力處理3分鐘前和后檢測這些飲料的光密度(表11)。
表11鈣強化蛋白飲料基礎
當對pH為3.6的飲料進行80℃保留20分鐘的熱處理來替代所述壓力處理時，光密度為0.290。然而當對pH 3.9-4.0的飲料進行熱處理(80℃保留20分鐘)時，有沉淀形成。
實施例18除將檸檬酸加入到多份該飲料基礎中來產(chǎn)生pH 4.04、3.90、3.81、3.70和3.60的飲料外，根據(jù)實施例17所述生產(chǎn)蛋白-鈣果汁。
在600MPa壓力處理3分鐘前和后檢測這些飲料的光密度(表12)。
表12鈣強化蛋白飲料基礎
當對pH為3.6-3.9的飲料進行80℃保留20分鐘的熱處理來替代所述壓力處理時，光密度為0.290-1.326并有沉淀形成。當對pH為4.0的飲料進行相同的熱處理時，有嚴重的沉淀形成。
實施例19在特定飲料中實現(xiàn)所需透明度所要求的高壓處理保留時間和設定壓力的選擇如圖3所示。
通過向55.70g蘋果汁濃縮物(42Brix)中加入17.25g乳清蛋白分離物和20.94g蔗糖，并隨后用445.5g水稀釋來生產(chǎn)富含蛋白的蘋果汁(3.5％蛋白)。用磷酸將pH調(diào)節(jié)至4.0。隨后以多種設定的壓力-保留時間組合范圍對所述飲料進行壓力處理(參見圖3)。在給定的壓力下實現(xiàn)最大透明度(為最低光密度)的最短的保留時間為500MPa和600MPa約2分鐘對比700MPa的15秒。與此相比，所述對照的未處理的富含蛋白蘋果汁的光密度為1.961。
實施例20通過在水中將8.9g乳清蛋白分離物和2.2g蛋白水解物，20g蔗糖和5g麥芽糖糊精M180混合，并用磷酸調(diào)節(jié)pH至3.8形成200g液體來生產(chǎn)乳清蛋白/蛋白水解物回收飲料基礎。所產(chǎn)生的飲料基礎具有4％蛋白和1％蛋白水解組合物。該基礎的光密度為1.618，但600MPa保留3分鐘壓力處理后，光密度降低至0.136。
實施例21將34.6mg的七水合硫酸亞鐵和3.71g的乳清蛋白分離物溶解在90g水中，隨后用40％的檸檬酸調(diào)節(jié)pH至3.8，并加入水使該飲料基礎達到100g來生產(chǎn)鐵強化的蛋白飲料基礎。
這種飲料的光密度為2.310，但在80℃熱處理20分鐘后，形成廣泛的沉淀。相比之下，當在600MPa保留3分鐘進行壓力處理后，該飲料的光密度為0.250。
實施例22將1.036g乳酸鈣加入到50.0g實施例5生產(chǎn)的糖漿中，并用磷酸將pH重調(diào)節(jié)至3.8。這種鈣的含量足以為如表2所述配方的飲料提供200mg/240mL的鈣。這種糖漿的光密度為1.895，但在600MPa保留3分鐘進行壓力處理后降至1.079。
參考文獻1.霍夫曼，L.M.(Huffman，L.M.)(1996)Food Technology 50(2)，49-52.
2.國際乳品聯(lián)合會(International Dairy Federation)(1998)乳清蛋白(Whey).國際乳清蛋白會議進展(Proceedings of the Second International Whey Conference)，Chicago，Ill.
3.食品科學與食品安全中的綜合綜述(Comprehensive Reviews in Food Science andFood Safety)(2003)2(Suppl).
權(quán)利要求
1.增加含蛋白液體或膠凍的透明度和/或穩(wěn)定性的方法，包括對所述的液體或膠凍進行至少100MPa的壓力處理。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述含蛋白液體或膠凍的透明度增加。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述含蛋白液體或膠凍的穩(wěn)定性增加。
4.如前述權(quán)利要求中任一權(quán)利要求所述的方法，其中所述蛋白包括乳清蛋白。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其中所述蛋白包括乳清蛋白分離物。
6.如權(quán)利要求4所述的方法，其中所述蛋白包括乳清蛋白濃縮物。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其中所述乳清蛋白濃縮物為低脂肪乳清蛋白濃縮物。
8.如權(quán)利要求1-7中任一權(quán)利要求所述的方法，其中所述蛋白部分或全部為水解或非水解的。
9.如前述權(quán)利要求中任一權(quán)利要求所述的方法，其中所述蛋白的含量是水解蛋白與非水解蛋白的組合。
10.如前述權(quán)利要求中任一權(quán)利要求所述的方法，其中所述液體或膠凍的pH值低于約4.5。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，其中所述液體或膠凍的pH為3.5-4.2。
12.如權(quán)利要求1-9中任一權(quán)利要求所述的方法，其中所述pH高于約6.0。
13.如權(quán)利要求12所述的方法，其中所述液體或膠凍的pH為6.0-6.8。
14.如前述權(quán)利要求中任一權(quán)利要求所述的方法，其中所述蛋白在所述液體或膠凍中的濃度低于約40％w/w。
15.如權(quán)利要求14所述的方法，其中所述蛋白在所述液體或膠凍中的濃度低于約28％w/w。
16.如權(quán)利要求15所述的方法，其中所述蛋白在所述液體或膠凍中的濃度低于約10％w/w。
17.如前述權(quán)利要求中任一權(quán)利要求所述的方法，其中所述液體或膠凍在至少約400MPa的壓力下進行壓力處理。
18.如權(quán)利要求17所述的方法，其中所述液體或膠凍在至少約500MPa的壓力下進行壓力處理。
19.如權(quán)利要求18所述的方法，其中所述液體或膠凍在至少約580MPa的壓力下進行壓力處理。
20.如權(quán)利要求19所述的方法，其中所述液體或膠凍在至少約700MPa的壓力下進行壓力處理。
21.如權(quán)利要求20所述的方法，其中所述液體或膠凍在至少約800MPa的壓力下進行壓力處理。
22.如前述權(quán)利要求中任一權(quán)利要求所述的方法，其中所述含蛋白液體或膠凍還包括一定量的單價、二價或多價金屬陽離子或其化合物。
23.如權(quán)利要求22所述的方法，其中所述二價或多價金屬陽離子選自鈣、鐵或其組合。
24.如權(quán)利要求23所述的方法，其中所述二價或多價金屬陽離子為鈣。
25.如權(quán)利要求24所述的方法，其中所述所述含蛋白液體或膠凍還包括一種或多種以下物質(zhì)乳酸鈣、磷酸三鈣、檸檬酸-蘋果酸鈣、乳酸葡萄糖酸鈣或檸檬酸鈣。
26.如權(quán)利要求23所述的方法，其中所述二價或多價金屬陽離子為鐵。
27.如權(quán)利要求26所述的方法，其中所述含蛋白液體或膠凍還包括一種或多種以下物質(zhì)七水合硫酸亞鐵和焦磷酸鐵。
28.如前述權(quán)利要求中任一權(quán)利要求所述的方法，其中所述含蛋白液體或膠凍還包括至少一種以下物質(zhì)碳水化合物、糖醇、醇、甜味劑或其組合。
29.如權(quán)利要求28所述的方法，其中所述含蛋白液體或膠凍還包括碳水化合物。
30.如權(quán)利要求29所述的方法，其中所述碳水化合物選自蔗糖、果糖、麥芽糖糊精、葡萄糖、乳糖、半乳糖或其組合。
31.如權(quán)利要求29所述的方法，其中所述碳水化合物為蔗糖。
32.如權(quán)利要求29所述的方法，其中所述碳水化合物為果糖。
33.如權(quán)利要求32所述的方法，其中所述果糖源為高果糖的谷物糖漿。
34.如權(quán)利要求29所述的方法，其中所述碳水化合物源為發(fā)酵液。
35.如前述權(quán)利要求中任一權(quán)利要求所述的方法，其中所述含蛋白液體或膠凍還包括二氧化碳。
36.如權(quán)利要求35所述的方法，其中所述含蛋白的處理的液體或膠凍為碳酸化的。
37.如權(quán)利要求1-36中任一權(quán)利要求所述的方法，其中所述壓力處理在熱處理后進行。
38.如權(quán)利要求1-36中任一權(quán)利要求所述的方法，其中所述壓力處理在熱處理前進行。
39.如權(quán)利要求37或38所述的方法，其中所述熱處理包括將所述含蛋白液體或膠凍在高于70℃的溫度下加熱至少30秒。
40.根據(jù)權(quán)利要求1-39中任一權(quán)利要求所述的方法處理的液體或飲料。
41.如權(quán)利要求40所述的液體或飲料，其中所述含蛋白液體或飲料包括一定量的果汁、蔬菜汁或其組合。
全文摘要
本發(fā)明涉及增加含蛋白液體或膠凍的透明度和/或穩(wěn)定性的方法，包括將所述的液體或膠凍進行至少100MPa的壓力處理。用于本發(fā)明的優(yōu)選的蛋白為乳清蛋白分離物和乳清蛋白濃縮物。本發(fā)明方法可用于改善果汁、蔬菜汁、蛋白濃縮物和蛋白糖漿的透明度和/或穩(wěn)定性。
文檔編號A23L2/68GK1774181SQ200480010327
公開日2006年5月17日 申請日期2004年4月16日 優(yōu)先權(quán)日2003年4月17日
發(fā)明者卡特里娜·弗萊徹, 陳平, 提姆·卡羅爾 申請人:紐西蘭乳品局