專(zhuān)利名稱(chēng)：酸性蛋白質(zhì)食品、它們的制備方法和穩(wěn)定劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及酸性蛋白質(zhì)食品、它們的制備方法和用于酸性蛋白質(zhì)食品的穩(wěn)定劑。
背景技術(shù)：
酸性乳飲料、例如“液體酸奶”、乳酸菌飲料、果奶等中的蛋白質(zhì)在接近它們的等電點(diǎn)、即pH 3.8-5.3下是非常不穩(wěn)定的，以致乳蛋白凝固，隨著時(shí)間的推移乳蛋白沉淀出來(lái)，導(dǎo)致乳清的分離。一旦滅菌加熱，這種凝固作用變得嚴(yán)重，使產(chǎn)品的價(jià)值完全喪失。
過(guò)去，普遍在這些酸性乳飲料、例如液體酸奶和乳酸菌飲料中使用0.2-0.4wt％的果膠，目的是實(shí)現(xiàn)蛋白質(zhì)的穩(wěn)定分散。
果膠是一種酸性多糖，通常大量存在于柑橘屬果實(shí)、蘋(píng)果、榠櫨(quince)等中，分子中的半乳糖醛酸能夠在蛋白質(zhì)之間形成交聯(lián)，導(dǎo)致蛋白質(zhì)穩(wěn)定分散在酸性乳飲料中達(dá)既定的時(shí)間階段。
不過(guò)，盡管果膠的加入能夠提高酸性乳飲料的穩(wěn)定性，與此同時(shí)它還會(huì)增加它們的粘度，導(dǎo)致糊狀感覺(jué)，有損于可吞咽性，或者在極端的情況下導(dǎo)致膠凝作用，以致降低了易處理性和產(chǎn)品的價(jià)值。
據(jù)報(bào)道，有人嘗試向酸性乳飲料中加入受到酶解作用等的低分子果膠，目的是降低酸性乳飲料的粘度(《碳水化合物聚合物》6，P.361-378(1986)，日本未審專(zhuān)利公報(bào)No.7-264977)，但是在所有這些情況下已經(jīng)表明，穩(wěn)定性隨分子量的減小而降低，單用低分子化果膠不能使酸性乳飲料穩(wěn)定。
其他涉及低分子化果膠使用的發(fā)明包括采用熱分解的低分子化果膠作為乳化劑(它在油包水系統(tǒng)中表現(xiàn)表面活性)或乳劑穩(wěn)定劑(它使油包水乳劑穩(wěn)定)的發(fā)明(日本未審專(zhuān)利公報(bào)No.10-4894)和采用通過(guò)內(nèi)聚半乳糖醛酸酶對(duì)果膠的作用而獲得的低分子化果膠作為食物纖維的發(fā)明(日本未審專(zhuān)利公報(bào)No.5-252972)；不過(guò)，這些發(fā)明都沒(méi)有教導(dǎo)通過(guò)果膠降解作用而獲得的低分子化果膠有助于乳蛋白在酸性條件下的分散穩(wěn)定性。
而且，能夠被常規(guī)果膠穩(wěn)定的酸性乳飲料最大pH最高為所用蛋白質(zhì)的等電點(diǎn)，或者在乳蛋白的情況下至多pH 4.5，由于一直不存在在高于等電點(diǎn)的pH范圍內(nèi)使酸性乳飲料穩(wěn)定而不產(chǎn)生糊狀感覺(jué)的工藝，對(duì)能夠使用的酸性乳飲料的風(fēng)味一直存在限制。
發(fā)明的公開(kāi)本發(fā)明的目的是提供酸性蛋白質(zhì)食品，同時(shí)改善了蛋白質(zhì)在酸性條件下的穩(wěn)定性，并且因產(chǎn)品的粘度較低而增強(qiáng)了可口性，以及它們的制備方法和用于酸性蛋白質(zhì)食品的穩(wěn)定劑。
作為大量針對(duì)實(shí)現(xiàn)上述目的的勤奮研究結(jié)果，本發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，低分子化果膠按大于一特定含量摻入酸性蛋白質(zhì)食品，能夠使乳蛋白在酸性蛋白質(zhì)食品中的分散系穩(wěn)定，并且也降低酸性蛋白質(zhì)食品的粘度，得到更加可口的產(chǎn)品，還能夠拓寬pH范圍，使穩(wěn)定作用在等電點(diǎn)以上也是可能的。在這種發(fā)現(xiàn)的基礎(chǔ)上完成了本發(fā)明。
本發(fā)明因此提供含有大于0.4wt％低分子化果膠的酸性蛋白質(zhì)食品。優(yōu)選地將果膠低分子化到使5％溶液在25℃下的粘度不超過(guò)150mPa·s的程度，酸性蛋白質(zhì)食品通常為飲料。所得飲料的粘度在25℃下可以至多是10mPa·s。
本發(fā)明進(jìn)一步提供酸性蛋白質(zhì)食品的制備方法，該方法包括使用大于0.4wt％的低分子化果膠，以及酸性蛋白質(zhì)食品的制備方法，其中在100℃或以上加熱含有大于0.4wt％非低分子化果膠的酸性蛋白質(zhì)食品。本發(fā)明更進(jìn)一步提供用于酸性蛋白質(zhì)食品的穩(wěn)定劑，它含有低分子化果膠作為活性成分。
實(shí)施發(fā)明的最佳方式用于本發(fā)明的低分子化果膠可以通過(guò)任何已知的化學(xué)或物理處理獲得，該處理能夠降低果膠的聚合度。作為該處理的實(shí)例，可以提到酸水解處理、超聲處理、γ射線處理、剪力機(jī)械分解處理、堿β-消去處理、氧化性分解(使用氧化劑，例如氧、氯、亞氯酸鹽、次氯酸鹽、過(guò)氧化氫、芬頓試劑等)或者酶或微生物分解。在使用酶時(shí)，果膠裂合酶、聚半乳糖醛酸酶和果膠酯酶與聚半乳糖醛酸酶的組合是適合的。
本發(fā)明低分子化果膠的原料可以是任意來(lái)源，例如柑橘屬果實(shí)、蘋(píng)果、榠櫨、根等。從在廣泛低分子化范圍內(nèi)表現(xiàn)對(duì)分散系穩(wěn)定性的作用觀點(diǎn)來(lái)看，從柑橘屬果實(shí)、蘋(píng)果和榠櫨獲得的果膠、特別是酯化程度(DE值)為50％或以上的高甲氧基類(lèi)型是優(yōu)選的。
熱分解處理是低分子化果膠的制備所優(yōu)選的，下面將有詳細(xì)解釋。獲得果膠的方法通常是，將粗來(lái)源、即柑橘屬果皮或蘋(píng)果汁沉降物分散在水中，調(diào)節(jié)pH至1-6，然后在機(jī)械剪力下提取，溫度不超過(guò)100℃，優(yōu)選為75-85℃，時(shí)間為幾分鐘至幾小時(shí)，優(yōu)選為30-120分鐘。然后分離以這種方式提取的果膠，通過(guò)離心沉淀法和/或過(guò)濾法從分散系中收集之，過(guò)濾采用一種助劑，例如珍珠巖、硅藻土或纖維素。所收集的果膠溶液然后受到熱分解處理，涉及加熱至100℃以上，優(yōu)選為100-130℃，保持該溫度達(dá)幾分鐘，優(yōu)選為5-15分鐘，制得低分子化果膠。所得低分子化果膠可以適當(dāng)加以濃縮，方法是超濾或蒸發(fā)，再用醇(或金屬鹽)沉淀，或者再直接干燥。通過(guò)熱分解作用獲得的這種低分子化果膠然后干燥并粉化。
該方法中，果膠的低分子化和提取可以同時(shí)完成，在這種情況下果膠的提取必須在果膠發(fā)生分解的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行，即100℃或以上(在常壓條件下)，優(yōu)選為100-130℃。設(shè)置提取時(shí)間，以便果膠的粘度在指定范圍內(nèi)，這可以酌情根據(jù)處理溫度、通過(guò)預(yù)備實(shí)驗(yàn)確認(rèn)后而加以確定。
果膠的低分子化可以在工業(yè)方法的另一階段完成，例如直接或者在任意濃縮、沉淀、粉化等步驟期間完成，這些在無(wú)溶劑條件下的再溶解或再沉淀之后進(jìn)行。
關(guān)于酶解作用，可以向1-5％果膠水溶液中加入具有果膠降解活性的酶，在15-55℃下攪拌2分鐘至24小時(shí)，然后加熱使酶失活。本發(fā)明的低分子化果膠可以保留水溶液的形式，不過(guò)或者它可以通過(guò)向處理溶液中加入醇而被粉化，沉淀出低分子化果膠，或者噴霧干燥。
用于本發(fā)明低分子化果膠制備的果膠酶沒(méi)有特別限制，只要它能夠分解和減少果膠的分子量即可，作為實(shí)例可以提到果膠裂合酶、聚半乳糖醛酸酶和果膠酯酶與聚半乳糖醛酸酶的組合。
本發(fā)明的低分子化果膠被分解至這樣一種程度，當(dāng)利用B型粘度計(jì)(Rotor No.1，60rpm，25℃)測(cè)量5％水溶液時(shí)，它的粘度為150mPa·s或更低。
另一方面，本發(fā)明的低分子化果膠5％水溶液的粘度優(yōu)選為13mPa·s或更高，更優(yōu)選為15-130mPa·s，進(jìn)而更優(yōu)選為20-90mPa·s。未分解果膠的5％水溶液的粘度通常為200mPa·s或更高，進(jìn)而更通常為400mPa·s或更高，這些可以因果膠來(lái)源和化學(xué)性質(zhì)、例如DE值而異。
當(dāng)根據(jù)本發(fā)明的低分子化果膠用于制備酸性蛋白質(zhì)食品時(shí)，其關(guān)于酸性蛋白質(zhì)食品的加入量可以超過(guò)0.4wt％，這被認(rèn)為不適合于常規(guī)的未分解果膠。當(dāng)使用低分子化果膠時(shí)，在低于0.4wt％下是不可能達(dá)到適當(dāng)?shù)姆稚⒎€(wěn)定性的。關(guān)于酸性乳飲料的加入量?jī)?yōu)選為0.5wt％或更高，更優(yōu)選為0.7wt％或更高，這能夠拓寬可能實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的pH范圍至蛋白質(zhì)的等電點(diǎn)以上。
盡管對(duì)加入量的上限沒(méi)有特別的限制，不過(guò)優(yōu)選地在酸性蛋白質(zhì)食品中的用量不超過(guò)5.0wt％，目的是將酸性乳飲料產(chǎn)品的粘度限制在10mPa·s，以防止糊狀感覺(jué)或有損于可吞咽性。
關(guān)于根據(jù)本發(fā)明的酸性蛋白質(zhì)食品的制備，產(chǎn)品粘度的降低方法可以是，向酸性乳飲料中加入超過(guò)0.4wt％、優(yōu)選為0.5wt％或更高、更優(yōu)選為0.7wt％或更高的未分解或低分子化果膠，使酸性蛋白質(zhì)食品穩(wěn)定，然后加熱，尤其是蒸煮加熱(retort heating)至100℃或更高溫度。由于它們的酸性范圍，常規(guī)的酸性乳飲料不需要100℃或以上的滅菌處理，由于大量果膠的加入提高了粘度，向酸性乳飲料中加入果膠的量一直沒(méi)有超過(guò)0.4wt％。
本發(fā)明的酸性蛋白質(zhì)食品是含有動(dòng)物與植物蛋白的酸性蛋白質(zhì)食品，它們包括通過(guò)向包含動(dòng)物或植物蛋白的飲料(例如奶、豆奶等)中加入柑橘屬果汁或其他果汁、或有機(jī)酸(例如檸檬酸和乳酸)或無(wú)機(jī)酸(例如磷酸)而獲得的酸性蛋白質(zhì)飲料；通過(guò)酸化乳制品而獲得的酸性乳飲料；通過(guò)向含有乳成分的冷凍甜品(例如冰淇淋等)中加入果汁而獲得的酸性冷凍甜品，例如酸性冰淇淋和冷凍酸奶；通過(guò)向膠凝食品(例如布丁和巴維利亞奶油)中加入果汁等而獲得的酸性甜品；以及酸性乳飲料，例如乳酸菌飲料(包括活菌和滅菌型)、發(fā)酵乳(固體或液體形式)等。動(dòng)物與植物蛋白包括牛奶、羊奶、脫脂奶、豆奶和通過(guò)粉化這些而獲得的全脂奶粉或脫脂奶粉，以及加糖奶、煉乳、通過(guò)用礦物質(zhì)(例如鈣)或維生素強(qiáng)化而獲得的加工奶、發(fā)酵乳和從中獲得的蛋白質(zhì)。發(fā)酵乳指的是通過(guò)加入乳酸菌引酵物、在動(dòng)物或植物蛋白滅菌后發(fā)酵而獲得的發(fā)酵乳，它可以進(jìn)一步被粉化或者可以向其中加入糖，視需要而定。
下列實(shí)施例提供發(fā)明優(yōu)選方式的更詳細(xì)解釋?zhuān)谎远鞯氖撬鼈兪抢C性的，無(wú)意限制發(fā)明的精神。實(shí)施例中的“份”和“％”值是基于重量而言的。
實(shí)施例1a)通過(guò)酶解作用制備低分子化果膠100g DE值為71％的果膠(品名為“果膠SM-478”，San-Ei Gen FFICo.，Ltd.)在加熱至85℃的大約1800g脫鹽水中分解和溶解后，將溶液冷卻至30℃，加入脫鹽水至總體積為2000g，然后加入1.0g果膠裂合酶溶液(品名為“Pektolase LM”，Grinstead Products Co.)，繼續(xù)攪拌2小時(shí)進(jìn)行分解反應(yīng)。經(jīng)過(guò)2小時(shí)后，使處理溶液與沸水浴接觸，使酶滅活，然后冷卻溶液，補(bǔ)償所蒸發(fā)的水分，然后通過(guò)離心分離除去不溶性部分，回收低分子化果膠溶液。將所回收的樣本放置在25℃恒溫水罐內(nèi)達(dá)60分鐘，利用B型粘度計(jì)(Rotor No.1，60rpm，25℃)測(cè)量粘度，得到粘度值為58·0mPa·s。所得低分子化果膠用于制備具有表1所示組成的酸性乳飲料，評(píng)價(jià)它們的穩(wěn)定性。酶解作用前未分解果膠的5％溶液的粘度為279.0mPa·s。
表1用于乳蛋白分散系穩(wěn)定功能評(píng)價(jià)的組成

b)低分子化果膠的單純穩(wěn)定性試驗(yàn)制備共1000g具有表1組成的酸性乳飲料。具體來(lái)說(shuō)，向包含果膠溶液的乳飲料中滴加50％檸檬酸溶液，使a)中所制備的低分子化果膠達(dá)到0.3份(關(guān)于全部酸性乳飲料的0.3％)、0.5份(0.5％)和0.7份(0.7％)，然后將每種產(chǎn)品的pH從3.8調(diào)節(jié)到5.3，增量為0.3。pH調(diào)節(jié)后，使用均化器在150kgf/cm2下進(jìn)行均化，制成乳飲料。利用B型粘度計(jì)(Rotor No.1，60rpm，25℃)測(cè)量每種獲得的酸性乳飲料產(chǎn)品的粘度并觀察其狀態(tài)。將每種酸性乳飲料各200g灌裝在蒸煮袋(retortbag)內(nèi)，在80℃下滅菌20分鐘或者在121℃下滅菌10分鐘，觀察其狀態(tài)。評(píng)價(jià)結(jié)果總結(jié)在表2中。
表2

表2中的結(jié)果清楚地顯示，按照本發(fā)明使用0.5份(0.5％)或更高的低分子化果膠作為穩(wěn)定劑提高酸性乳飲料的穩(wěn)定性，同時(shí)降低粘度。被穩(wěn)定的產(chǎn)品即使在121℃蒸煮滅菌(retort sterilization)后也保持它們的穩(wěn)定狀態(tài)。
實(shí)施例2c)通過(guò)熱分解作用制備低分子化果膠100g DE值為71％的果膠(品名為“果膠SM-478”，San-Ei Gen FFICo.，Ltd.)在加熱至85℃的大約1800g脫鹽水中分散和溶解后，將溶液冷卻至30℃，加入脫鹽水至總體積為2000g，然后將100g灌裝在蒸煮袋內(nèi)，在表3所示條件下進(jìn)行熱分解處理。熱分解作用后，將所回收的樣本放置在25℃恒溫水罐內(nèi)達(dá)60分鐘，利用B型粘度計(jì)(Rotor No.1，60rpm，25℃)測(cè)量粘度。結(jié)果如表3所示。
表3

上述結(jié)果確認(rèn)，在100℃或更高溫度下的熱分解作用減少果膠溶液的粘度。
上述c)中所得每種低分子化果膠溶液(5％)用于制備具有表4所示組成的酸性乳飲料，評(píng)價(jià)它們的穩(wěn)定性。
表4用于乳蛋白分散系穩(wěn)定功能評(píng)價(jià)的組成

d)低分子化果膠的單純穩(wěn)定性試驗(yàn)制備共1000g具有表4組成的酸性乳飲料。具體來(lái)說(shuō)，各加入0.7份(關(guān)于全部酸性乳飲料的0.7％)果膠，滴加50％檸檬酸溶液，然后調(diào)節(jié)pH至4.7，使用均化器在150kgf/cm2下進(jìn)行均化，制成產(chǎn)品。利用B型粘度計(jì)(Rotor No.1，60rpm，25℃)測(cè)量所得酸性乳飲料產(chǎn)品的粘度并觀察其狀態(tài)。將50g酸性乳飲料灌裝在蒸煮袋內(nèi)，在80℃下滅菌20分鐘和在121℃下滅菌10分鐘，然后觀察其狀態(tài)，測(cè)量下列參數(shù)。
乳清分離評(píng)價(jià)精確地量出20g加熱滅菌后的待評(píng)價(jià)飲料，利用離心分離機(jī)(H-103N型，Kokusan Co.，Ltd.)在750g下離心分離20分鐘，觀察乳清分離后，取乳清放在濾紙上達(dá)20分鐘，然后徹底除去乳清，測(cè)量沉淀重量，通過(guò)下式測(cè)定乳蛋白沉淀率。
乳蛋白沉淀率(％)＝沉淀重量/樣本重量×100表5顯示每種酸性乳飲料的粘度、酸性乳飲料的狀態(tài)變化和滅菌后的乳蛋白沉淀率。
表5

*++(糊狀感覺(jué))→-(沒(méi)有糊狀感覺(jué))由表5中的結(jié)果結(jié)果清楚地看到，使用已經(jīng)被低分子化至5％溶液粘度在13mPa·s與130mPa·s之間的果膠作為穩(wěn)定劑，有可能提高酸性乳飲料的穩(wěn)定性，同時(shí)還降低產(chǎn)品的粘度至不超過(guò)10mPa·s，也有可能增強(qiáng)產(chǎn)品的可吞咽性，避免糊狀感覺(jué)。
此外，酸性乳飲料在121℃滅菌后的粘度都減少至4.0mPa·s以下，沒(méi)有觀察到糊狀感覺(jué)，表現(xiàn)令人滿(mǎn)意的可吞咽性。這確認(rèn)了即使在酸性蛋白質(zhì)食品的制備之后在100℃或更高的溫度下加熱使果膠低分子化，也表現(xiàn)相同的效果。
實(shí)施例3使用蘋(píng)果汁沉降物(品名蘋(píng)果纖維，Nitro Co.，5％含水量)作為果膠提取原料，將500g蘋(píng)果汁沉降物懸浮在9500g水中，調(diào)節(jié)pH至4.5，懸浮液然后在120℃下加熱30分鐘，同時(shí)進(jìn)行果膠的提取和低分子化。冷卻后，進(jìn)行離心分離(10,000g×30分鐘)，分離上清液和沉淀，向所分離的沉淀中加入相同重量的水，重復(fù)離心分離，將上清液與前面的上清液合并，然后加入乙醇至醇濃度為80％，用于沉淀的純化。冷凍干燥所回收的沉淀部分，制成低分子化果膠。使用這種來(lái)自蘋(píng)果汁的低分子化果膠，按與實(shí)施例2相同的方式觀察pH4.7下的酸性乳飲料穩(wěn)定粉末，得到令人滿(mǎn)意的酸性乳，粘度為6.0mPa·s。低分子化果膠的5％溶液的粘度為14.0mPa·s。
對(duì)比例1按與實(shí)施例1相同的方式得到具有表1所示組成的酸性乳飲料，但是使用DE值為71％的果膠(品名“果膠SM-478”，San-Ei Gen FFICo.，Ltd.)，評(píng)價(jià)其穩(wěn)定性。評(píng)價(jià)結(jié)果總結(jié)在表6中。
表6

*++(糊狀感覺(jué))→-(沒(méi)有糊狀感覺(jué))如表6結(jié)果清楚地顯示，遞增量的果膠加入提高酸性乳飲料的穩(wěn)定性，但是也觀察到粘度的增加，另外確認(rèn)膠凝有進(jìn)一步增加。不過(guò)，得到確認(rèn)，使用0.5份(關(guān)于全部酸性乳飲料的0.5％)或更高的果膠作為穩(wěn)定劑，被穩(wěn)定的產(chǎn)品在121℃蒸煮滅菌下保持穩(wěn)定狀態(tài)，從而使實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的更低粘度成為可能。
工業(yè)實(shí)用性按照本發(fā)明，采用超過(guò)0.4wt％的低分子化果膠作為其穩(wěn)定組成的酸性乳飲料能夠拓寬在穩(wěn)定化的同時(shí)也實(shí)現(xiàn)低粘度的pH范圍，因此可以實(shí)現(xiàn)可口性(例如可吞咽性)的改善。
權(quán)利要求
1.酸性蛋白質(zhì)食品，含有超過(guò)0.4wt％的低分子化果膠。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的酸性蛋白質(zhì)食品，其中該果膠被低分子化至25℃下5％溶液的粘度不超過(guò)150mPa.s的程度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的酸性蛋白質(zhì)食品，其中該酸性蛋白質(zhì)食品是飲料。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的酸性蛋白質(zhì)食品，其中該飲料的粘度在25℃下不超過(guò)10mPa·s。
5.酸性蛋白質(zhì)食品的制備方法，該方法包括向酸性蛋白質(zhì)食品中加入超過(guò)0.4wt％的低分子化果膠。
6.酸性蛋白質(zhì)食品的制備方法，由此在100℃或以上的溫度下加熱含有超過(guò)0.4wt％非低分子化果膠的酸性蛋白質(zhì)食品。
7.酸性蛋白質(zhì)食品的穩(wěn)定劑，它含有低分子化果膠作為活性成分。
全文摘要
酸性蛋白質(zhì)食品,采用果膠作為酸性蛋白質(zhì)食品的穩(wěn)定劑,該果膠已經(jīng)被低分子化至粘度不超過(guò)150mPa·s,其中向酸性蛋白質(zhì)食品中加入超過(guò)0.4wt%的果膠。由于產(chǎn)品的粘度較低,有可能實(shí)現(xiàn)更寬的穩(wěn)定pH范圍和可口性的改善。
文檔編號(hào)A23L1/05GK1346238SQ00806105
公開(kāi)日2002年4月24日 申請(qǐng)日期2000年7月4日 優(yōu)先權(quán)日1999年8月27日
發(fā)明者高橋太郎, 戶(hù)邊順子, 古田均, 木綿良介 申請(qǐng)人:不二制油株式會(huì)社