專利名稱：用蛋白質(zhì)－多糖復(fù)合體穩(wěn)定兩相或更多相制品的界面的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有改進(jìn)穩(wěn)定性的兩相制品或更多相制品。
兩相制品例如泡沫制品是市場上公知的，并深受消費者的青睞。象蛋黃醬的乳液在市場上也非常流行。為穩(wěn)定所述乳液，通常使用乳化劑，其可直接存在于本體相中。這種方案的主要缺點在于乳化劑從本體向界面擴(kuò)散的缺陷會導(dǎo)致最終制品的穩(wěn)定性降低。對于泡沫體而言，結(jié)構(gòu)的控制和設(shè)計主要是通過調(diào)節(jié)圍繞氣泡的液態(tài)本體相的粘度性質(zhì)來實現(xiàn)的(WalstraP.和De Roos A.L.(1993)，F(xiàn)ood Rev.Int.，9，503-525)。為了克服泡沫形成和泡沫穩(wěn)定性的問題，人們一般將表面活性劑分子(磷脂、脂肪酸)與張力活性分子(蛋白質(zhì))組合在一起。前者最初通過吸附在界面上而減小界面面積，從而導(dǎo)致高泡沫容量。對照而言，后者圍繞氣泡形成粘彈層，從而降低表面張力。這可以導(dǎo)致較高的泡沫穩(wěn)定性。但是，這種組合存在某些缺陷，因為它要求使用表面活性劑和張力活性分子的復(fù)合混合物。此外，已表明這兩種類型的分子一般在界面處不相容，因而導(dǎo)致界面相分離和不穩(wěn)定(Mackie A.R.等(1999)，J.Colloid Interf.Sc.，210，157-166)。
也可以使用蛋白質(zhì)-多糖復(fù)合體來穩(wěn)定界面。這是美國專利No.6,197,319中的情況，其中將蛋白質(zhì)-多糖復(fù)合體加入乳液狀化妝品組合物中。在這種情況下，預(yù)先形成所述復(fù)合體，然后將其加入所述本體中。這與歐洲專利No.340,035相同制備細(xì)碎的離子多糖/蛋白質(zhì)復(fù)合分散體以用作食品(例如冰淇淋、沙拉調(diào)料、調(diào)味液、涂抹食品和沙司)中的脂肪代用品。美國專利No.3,944,680涉及一種保存期延長的含水油乳液的制備方法。在這種情況下，在本體中形成復(fù)合的蛋白質(zhì)/多糖，并且存在該復(fù)合體從本體向界面擴(kuò)散的問題，如前一段中提到的。
因此，已表明在特定的pH值、離子強度、蛋白質(zhì)與多糖的比例、生物聚合物的總濃度、溫度或壓力條件下當(dāng)靜電吸引時形成這些蛋白質(zhì)-多糖復(fù)合體(Schmitt C.等(1998)，Crit.Rev.Food Sci.Nutr.，38，689-753)。此外，多種研究已證實這些復(fù)合體比僅用生物聚合物的情況表現(xiàn)出更好的功能性質(zhì)，例如膠凝化、乳化和發(fā)泡。然而，還已知蛋白質(zhì)與多糖之間通過靜電吸引形成復(fù)合體會導(dǎo)致連帶相分離現(xiàn)象(associative phas separation)(Piculell L.和Lindman B.(1992)，Adv.Colloid Interf.Sci.，41，149-178；Doublier J.-L.等，(2000)，Curr.Opinion Colloid Interf.Sci.，5，202-214)或復(fù)合體凝聚(Bungerberg de Jong H.G.(1936)，La coacervation complexe etson importance en biologie，E.Fanré-Fremiet編輯，卷1，ParisHermannet Cie)。在時間依賴機(jī)理的連帶相分離過程中，最初帶靜電的蛋白質(zhì)-多糖復(fù)合體因電荷中和發(fā)生相互作用以通過在所述介質(zhì)中釋放反離子來增加該體系的靜電熵(Tolstoguzov V.B.(1997)，Protein-polysaccharideinteractions，S.Damodaran和A.Paraf Eds，F(xiàn)ood Proteins and theirApplications，pp 171-198，New YorkMarcel Dekker Inc)。隨著越來越接近熱力學(xué)平衡，該復(fù)合體變得不可溶，并形成所謂“凝聚體”的液滴。這些凝聚體最終形成與主要含有溶劑的非常稀釋的相達(dá)到平衡的濃縮液相(Mattisson K.W.等，(1999)，Macromol.Symp.，140，53-76)。所形成的連續(xù)實體的尺寸為最初大分子復(fù)合體的幾十個納米(Xia J.(1993)Macromolecules，26，6688-6690；Bowman W.(1997)，Macromolecules，30，3262-3270)到凝聚體的幾百個微米(Schmitt C.等，(2001)，Colloids and Surf.BBiointerf.，20，267-280)。就界面活性而言，已公知表面活性組分的擴(kuò)散系數(shù)是非常重要的。與低分子量的表面活性組分(糖-酯、甘油三酸酯)不同，大分子量的表面活性組分(例如蛋白質(zhì)-多糖復(fù)合體)在界面處運動非常緩慢。然而，大分子量的表面活性組分對界面穩(wěn)定來說尤其更加有效(Dickinson E.和Galazka V.B.(1991)，F(xiàn)ood Hydrocolloids，5，281-296)。
已證實與單獨采用蛋白質(zhì)相比，蛋白質(zhì)/陰離子多糖或堿性蛋白質(zhì)/酸性蛋白質(zhì)混合物可以顯著改善發(fā)泡性質(zhì)(Ahmed & Dickinson，1991，F(xiàn)oodHydrocolloids，pp.395-402；Poole，1989，International Journal of FoodScience and Technology，pp.121-137和GB 2134117和GB 2179043)。在所引用的后一文獻(xiàn)中，沒有明確地說明在將所述蛋白質(zhì)與另外的蛋白質(zhì)或多糖混合后，泡沫穩(wěn)定性得到改善。因此，這些文獻(xiàn)僅提及了改進(jìn)的發(fā)泡能力，而這不能預(yù)見穩(wěn)定性的任何改善。在這些文獻(xiàn)中沒有提到的重要一點是時間對所形成的復(fù)合體的表面性質(zhì)的影響。因為復(fù)合主要是由所述兩種化合物之間的靜電相互作用引起的，所以該復(fù)合體的電荷中和作用隨時間的推移而上升(無論最初的混合比如何)。隨后越來越多的復(fù)合體能夠彼此相互作用(復(fù)合體之間無排斥作用)，從而導(dǎo)致所述復(fù)合體的尺寸增大，并且其逐漸不可溶。這兩種現(xiàn)象對于界面的穩(wěn)定非常不利，因為它們會降低所述復(fù)合體在溶液中保持和在界面上遷移的能力。這是工業(yè)上很少使用靜電復(fù)合體的主要原因。本發(fā)明可以在蛋白質(zhì)/多糖或蛋白質(zhì)/蛋白質(zhì)復(fù)合體的使用中回避這些關(guān)鍵問題。本發(fā)明中由于所述復(fù)合體伴隨著界面(氣/液、氣/固或固/液)而形成，因此它們保持可溶并且尺寸小至足以在界面上運動(在輸入該體系內(nèi)的能量的幫助下)。一旦處在界面上，這些復(fù)合體會重排形成凝聚層，該凝聚層可有效地形成穩(wěn)定膜，并可以通過顯微組織化學(xué)技術(shù)在最終食品中的界面上檢測到所述凝聚層。
根據(jù)本發(fā)明，可以使用與其必須穩(wěn)定的界面同時形成的蛋白質(zhì)-多糖或蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)靜電復(fù)合體來有效地穩(wěn)定該界面，這是因為所述復(fù)合體具有較小的尺寸和較高的擴(kuò)散系數(shù)。在這種情況下，蛋白質(zhì)-多糖復(fù)合體將是可溶的，并且在界面上存在足夠低分子量的所述復(fù)合體?；谶@些發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明的目的是在至少兩相制品的情況下控制所述相之間的表面性質(zhì)。
本發(fā)明涉及一種選自泡沫、乳液、泡沫乳液、分散乳液和泡沫分散體的制品，其中水-空氣、水-油或水-固體界面包含由至少一種蛋白質(zhì)(或肽)和至少一種電荷相反的多糖的混合物或者兩種電荷相反的蛋白質(zhì)的混合物在所述界面處瞬時形成的復(fù)合體，所述制品處于其中這兩類電荷相反的化合物之間可發(fā)生靜電相互作用的pH值范圍內(nèi)，并且其中所包含的蛋白質(zhì)和多糖的總量為0.01～5重量％。
本發(fā)明制品中的復(fù)合體(或凝聚體)是直接在制備所述制品期間瞬時形成的并且正好處在水-空氣、水-油和水-固體界面處。所述活性化合物處于水溶液中或水包油型乳液中。
本發(fā)明的目的是通過使用蛋白質(zhì)和多糖的組分混合物或者兩種蛋白質(zhì)的混合物來控制所述界面的表面性質(zhì)。對發(fā)泡而言，該混合物可顯著地提高泡沫容量(這意味著可得到更多的泡沫)和泡沫穩(wěn)定性(更小的氣泡，更少的液體流矢)。該混合物也可用于乳液和其他至少兩相的制品。
在特定的pH值(當(dāng)靜電相互作用發(fā)生時)、溫度(0℃至室溫)、蛋白質(zhì)與多糖的比率或兩種蛋白質(zhì)的比率為1∶20～20∶1和生物聚合物的總濃度為0.01～5重量％的條件下，可以在靜電復(fù)合體的形成中保持混合效率。對于生物聚合物，我們理解為蛋白質(zhì)和多糖的重量濃度的加和。
通過使用液體形式的復(fù)合體，對于泡沫而言，可以改進(jìn)泡沫的形成，這是因為最初形成的復(fù)合體充當(dāng)了表面活性劑。在泡沫形成后，所述復(fù)合體進(jìn)一步相互反應(yīng)形成所謂的凝聚體。這些凝聚體表現(xiàn)出高粘彈性，并且附帶地在所述界面處重排形成可穩(wěn)定泡沫的粘彈膜。
采用含有通過離子相互作用得到的蛋白質(zhì)-多糖或蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)復(fù)合體的制品而從液態(tài)分散體生產(chǎn)不同類型的界面。在第一步驟中，所述分子復(fù)合體充當(dāng)表面活性劑，以使界面面積減少。在第二步驟中，所述復(fù)合體在該界面處重排以形成圍繞氣泡(或油滴)散布的凝聚體，從而形成可穩(wěn)定氣泡(或油滴)以防止不穩(wěn)定化的粘彈膜。
所述蛋白質(zhì)-多糖或蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)復(fù)合體的瞬時形成導(dǎo)致在水/空氣或水/油或水/固體界面處具有結(jié)合了脂肪的典型結(jié)構(gòu)和分布以及粘彈膜的典型結(jié)構(gòu)和組成的特性結(jié)構(gòu)特征。這可以通過多種顯微技術(shù)證實，特別是通過具體顯示界面內(nèi)蛋白質(zhì)和多糖組分的位置參見下面的圖5和圖6。
對于泡沫制品而言，所述活性化合物呈含水形式，所關(guān)注的界面是空氣-水界面。對于乳液而言，所述活性化合物處在水相中，所關(guān)注的界面是油-水界面。對于泡沫乳液而言，空氣-水和油-水界面都是關(guān)注對象。對于分散乳液而言，空氣-固體和油-水界面都是關(guān)注對象。對于泡沫分散體而言，空氣-固體和水-空氣界面都是關(guān)注對象。
所述制品中的蛋白質(zhì)選自源于乳品、豆類、蛋類、肉類、魚類和植物的蛋白質(zhì)。至于植物，我們理解主要是谷類和豆科。最優(yōu)選地，所述蛋白質(zhì)是β-乳球蛋白、明膠、α-乳清蛋白、牛血清白蛋白、大豆球蛋白、大豆蛋白質(zhì)、小麥蛋白質(zhì)、乳清蛋白質(zhì)、大豆蛋白質(zhì)、蛋清蛋白質(zhì)。
所述多糖選自帶電的天然或合成多糖。最優(yōu)選地，所述多糖是金合歡膠、羧基-甲基-纖維素、殼聚糖、黃原膠、藻酸鹽、藻朊酸丙二醇酯、角叉膠、低甲氧基化或高甲氧基化果膠、阿拉伯半乳聚糖、黑麥阿拉伯糖基木聚糖(Ax黑麥)、小麥阿拉伯糖基木聚糖(Ax小麥)。
本發(fā)明的制品可單獨使用或與另外的制品混合使用。在用于食品領(lǐng)域的情況下，所述最終制品是冰淇淋、廚房用食品(culinary)、巧克力、甜點、乳制品、薄餅、松蛋糕或?qū)櫸锸称?。還可以將其用在非乳制白油或乳品非乳制白油(dairy coffee creamer)中。在這種情況下，本發(fā)明制品的存在量為最終制品的10～100重量％。
在用于化妝品或香水領(lǐng)域的情況下，所述制品的用量為最終制品的10～100重量％。
本發(fā)明還涉及制備本發(fā)明制品的方法。存在不同的可能制品，下面的描述將考慮所有這些可能的方式。
對于制備泡沫制品而言，制備方式如下使用

圖1所述的多管式反應(yīng)器將至少一種蛋白質(zhì)的溶液或本體物質(zhì)和至少一種多糖的溶液或本體物質(zhì)或者將一種蛋白質(zhì)的溶液或本體物質(zhì)和另一種蛋白質(zhì)的溶液或本體物質(zhì)與空氣注入一種本體物質(zhì)中，或者在兩種本體物質(zhì)的情況下直接注入空氣。所述本體物質(zhì)可以是乳制品，其含糖或者不含糖、含有活性有機(jī)體或者不含活性有機(jī)體。在這種情況下，所述多糖優(yōu)選是金合歡膠，所述蛋白質(zhì)是β-乳球蛋白。該制品的最終pH值約為4.2。所述蛋白質(zhì)和多糖的濃度為約0.01～5重量％。蛋白質(zhì)與多糖的比率為約20∶1～1∶20。所述制備是在約4～50℃下進(jìn)行的。在這種情況下，所得的制品是最終制品。注入的空氣量不是關(guān)鍵所在，并可以在所述制品的10～700％內(nèi)變化。
根據(jù)制備泡沫制品的第二實施方案，制備方式如下在空氣存在下將至少一種蛋白質(zhì)的溶液和至少一種多糖的溶液或者將一種蛋白質(zhì)的溶液和另一種蛋白質(zhì)的溶液混合在一起。本發(fā)明的基本思想是兩類活性化合物的混合本質(zhì)上造成泡沫的形成。如果必要，還可以隨后進(jìn)行攪打。根據(jù)這種實施方式，所得的制品不是最終制品。然后將其混入制備冰淇淋或制備薄餅。
對于制備乳液而言，制備方式如下用至少一種蛋白質(zhì)來穩(wěn)定第一乳液部分，用至少一種多糖或另一種蛋白質(zhì)來穩(wěn)定第二乳液部分，并將兩種乳液混合在一起。
用于第一和第二乳液的脂質(zhì)優(yōu)選是棕櫚油、棕櫚仁、向日葵、紅花、橄欖油或乳脂或乳脂或者它們混合物中的任一種。本實施方案主要關(guān)注的是蛋黃醬的制備，例如不含蛋黃的蛋黃醬或低脂蛋黃醬。在這種情況下，所述蛋白質(zhì)優(yōu)選是β-乳球蛋白，所述多糖是金合歡膠。該制品的最終pH值為約4.2。蛋白質(zhì)和多糖的濃度為約0.01～5重量％。所述制備是在所述脂肪呈液態(tài)的溫度下進(jìn)行的。在這種情況下，所得的制品是最終制品。這是非泡沫制品。
根據(jù)制備乳液的第二實施方案，還可以制備泡沫乳液。在這種情況下，在空氣存在下，將至少一種蛋白質(zhì)的溶液和至少一種多糖的溶液或者將一種蛋白質(zhì)的溶液和另一種蛋白質(zhì)的溶液混合在一起。然后該泡沫制品混入乳液中以獲得例如泡沫蛋黃醬。在這種情況下，所述蛋白質(zhì)是β-乳球蛋白，所述多糖是金合歡膠，所述脂質(zhì)相是向日葵油或橄欖油。攪打的膨脹度為約10～700％。
根據(jù)本發(fā)明的另一實施方案，可以直接制備泡沫乳液。在這種情況下，
在這種情況下，所述本體制品優(yōu)選是冰淇淋用混合物。用于該乳液的脂質(zhì)優(yōu)選是向日葵油、棕櫚油、棕櫚仁油或乳脂。所用蛋白質(zhì)優(yōu)選是β-乳球蛋白，所述多糖是金合歡膠。蛋白質(zhì)和多糖的總量為約0.01～5重量％。pH值為約4.2。然后通過靜態(tài)冷凍或者動態(tài)冷凍的方式冷凍最終制品。
根據(jù)另一實施方案，可以制得分散乳液。制備方式如下用至少一種蛋白質(zhì)來穩(wěn)定第一乳液部分，用至少一種多糖或另一種蛋白質(zhì)來穩(wěn)定第二乳液部分，并將這兩種乳液混合在一起，然后將所得的最終乳液與含有顆粒的基體混合。在一個優(yōu)選的實施方案中，所述含有顆粒的基體是例如包含糖、可可粒、乳粉、卵磷脂和其他芳香劑的巧克力基體。
制備方式如下用至少一種蛋白質(zhì)來穩(wěn)定第一乳液部分，用至少一種多糖或另一種蛋白質(zhì)來穩(wěn)定第二乳液部分，并將這兩種乳液混合在一起。
用于第一和第二乳液的脂質(zhì)優(yōu)選是棕櫚油、棕櫚仁、向日葵、紅花、橄欖油或乳脂或乳脂或它們混合物中的任一種。本實施方案主要關(guān)注的是蛋黃醬的制備，例如不含蛋黃的蛋黃醬或低脂蛋黃醬。在這種情況下，所述蛋白質(zhì)優(yōu)選是β-乳球蛋白(BLG)，所述多糖是金合歡膠(AG)。該制品的最終pH值為約4.2。蛋白質(zhì)和多糖的濃度為約0.01～5重量％。該制備是在所述脂肪呈液態(tài)的溫度下進(jìn)行的。然后將這種乳液制品與由卵磷脂、糖和可可粒組成的本體混合以得到巧克力基體。
根據(jù)本發(fā)明的最后一個實施方案，制備泡沫分散體。制備方式如下將至少一種蛋白質(zhì)的溶液和至少一種多糖的溶液或者將一種蛋白質(zhì)的溶液和另一種蛋白質(zhì)的溶液與空氣注入分散顆粒的本體中。
泡沫分散體的典型實例是清涼果汁飲料的制備。在這種情況下，將至少一種蛋白質(zhì)的溶液和至少一種多糖的溶液或者將一種蛋白質(zhì)的溶液和另一種蛋白質(zhì)的溶液與空氣注入本體物質(zhì)中。在這種情況下，所述本體物質(zhì)不包含脂肪，但是更多地含有水果、果汁或果醬。
所述本體分散顆?？梢允撬崮讨破坊蛄硗獾膸Ь嵝阅z或帶有通過對膠凝多糖或蛋白質(zhì)進(jìn)行化學(xué)酸化或熱處理所得凝膠的酸性凝膠。
還可以根據(jù)另一方式進(jìn)行在空氣存在下，將至少一種蛋白質(zhì)的溶液和至少一種多糖的溶液或者將一種蛋白質(zhì)的溶液和另一種蛋白質(zhì)的溶液混合在一起。然后將分散顆粒的本體與該泡沫混合以得到泡沫分散體。
至于這個最后實施方案，可以考慮制備薄餅或焦糖。
本發(fā)明還涉及用于實施本發(fā)明方法的設(shè)備。該設(shè)備在結(jié)構(gòu)上包括-用于輸送含蛋白質(zhì)的分散體或乳液的第一管道，-用于輸送氣體的第二管道，-用于輸送含多糖的分散體或乳液的第三管道，這三條管道匯聚在主通道上，垂直設(shè)置并沿著所述主通道交錯排列，第一管道形成主通道上的中心管道，第二管道形成主通道上的中間管道，第三管道形成主通道上的外管道，其中中心管道和中間管道的主通道上的出口交錯排列。
本發(fā)明的另一目的是獲得一種制品，其中在儲存或熱激期間其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性幾乎保持不變。至于本說明書中的儲存，我們理解是1～12個月的儲存?？紤]冰淇淋的情況，我們理解“幾乎保持不變”是指通過若干次地從冷凍裝置中取出又放回冰淇淋，氣泡體積不會減少很多。因此，消費者獲得一種其質(zhì)量在整個儲存期間幾乎保持不變的制品。這同樣適用于本專利考慮的其他制品。
本發(fā)明的另一優(yōu)點在于對于共乳化而言，在本發(fā)明制品中不需要乳化劑。
現(xiàn)在結(jié)合附圖進(jìn)行說明，其中圖1表示本發(fā)明設(shè)備(三針)的透視圖，和圖2是該設(shè)備出口的放大視圖。
圖3是根據(jù)實施例2的冰淇淋進(jìn)一步分散在用于定量分析介質(zhì)中的氣泡的顯微視圖，圖4是實施例2中所分析的氣泡的累計體積分布圖，圖5表示實施例2制品的共焦掃描激光顯微圖，
圖6表示實施例2制品在更高分辨率下的共焦掃描激光顯微圖，和圖7表示氣泡界面，其中在生物聚合物混合溶液內(nèi)的氣泡模擬體系中凝聚體在所述界面處瞬時形成。
注射系統(tǒng)在骨架(4)上。在該骨架中存在3個管道。管道(1)用于輸送含蛋白質(zhì)的第一分散體，管道(2)用于供入氣體(即空氣)，管道(3)用于輸送含多糖的第二分散體。該設(shè)備的這3個管道匯聚在主通道(8)它們垂直設(shè)置并沿著所述主通道(8)交錯排列。該設(shè)備用于本說明書及以下的不同實施例中。
重要特征是在氣體與第一和第二分散體混合處，管道(5)和(6)的出口錯開，如圖2所示的。這允許混合物組分之間的反應(yīng)時間。
圖3是使用Mondomix裝置在+4℃下將實施例2所述的冰淇淋配方攪打至100％膨脹度時發(fā)現(xiàn)的氣泡分散。圖A是不含β-乳球蛋白和金合歡膠的傳統(tǒng)混合物(10％非脂乳固體)。剪切速率設(shè)定為800rpm。圖B是相同配方，但是部分非脂乳固體被替換為2.5％乳清蛋白質(zhì)分離體和1.25％金合歡膠。其中剪切速率也設(shè)定為800rpm。圖C是在使用聯(lián)合了攪打設(shè)備(Mondomix)的注射設(shè)備(圖1)對實施例2所述的配方進(jìn)行充氣后獲得的。所述氣泡尺寸與A和B中的相同，但剪切速率僅為400rpm。這些結(jié)果清楚地證實了含有在界面處瞬時產(chǎn)生的蛋白質(zhì)-多糖復(fù)合體的冰淇淋配方具有最高的發(fā)泡能力。
氣泡分析是按照以下簡述的過程進(jìn)行的稱量等分試樣，并將其分散在高粘度介質(zhì)中。設(shè)計分散介質(zhì)的組成以穩(wěn)定氣泡。對該分散體進(jìn)行自動定量圖像分析。對圖4也進(jìn)行相同的過程。
圖4表示對應(yīng)于在先前對照樣(D)、BLG/AG對照樣(E)和三針BLG/AG(F)配方的累積體積尺寸分布，其中(A)是熱激處理之前的結(jié)果，(B)是熱激處理之后的結(jié)果。該圖表示氣泡的累積分布，以被分析的空氣總體積的百分比(x軸代表以mm計的氣泡直徑，y軸代表以％計的所分析的累積空氣體積)計。在測量氣泡前，于-40℃下使樣品平衡一周。通過周期為7天的在-20℃～-8℃之間的溫度變化來實現(xiàn)熱激。溫度的每次升高或降低都持續(xù)12小時。在樣品分散于含有介質(zhì)的粘性丙三醇后，對相同樣品重復(fù)進(jìn)行4次氣泡圖像分析來獲得氣泡尺寸分布。顯然最初的尺寸分布非常類似，這證實了對氣泡的先前顯微觀測結(jié)果(用本發(fā)明制備的樣品需要的能量輸入小2兩倍)。熱激后，該對照樣和BLG/AG對照樣的尺寸分布都表現(xiàn)出向更小的氣泡偏移，這實際上是由于最大氣泡的損失造成的。氣泡含量的差值是最初曲線和熱激曲線之間的面積。非常值得關(guān)注的是，對應(yīng)于本發(fā)明的曲線根本沒有移動。這表明該樣品熱激穩(wěn)定性非常高。
圖5表示3個冰淇淋制品在-40℃下平衡7天后的共焦掃描激光顯微圖。所述蛋白質(zhì)被已知通過疏水相互作用而專門標(biāo)識蛋白質(zhì)的若丹明6G試劑著色。共焦顯微按如下方式進(jìn)行將所述制品的等分試樣放入2mm深的covet內(nèi)，并用100μl的10-6M若丹明6G水溶液覆蓋。熔化后，用蓋玻片覆蓋該熔融體，并通過共焦顯微鏡檢測。圖中，各視圖如下(A)對照樣配方；(B)BLG/AG對照樣配方；(C)本發(fā)明配方。觀察這些圖片，與這兩種對照樣相比，使用我們發(fā)明的氣泡與蛋白質(zhì)界面的結(jié)構(gòu)清楚。在這兩種對照樣制品中，蛋白質(zhì)在一定程度上隨機(jī)分布于基質(zhì)內(nèi)。
圖6表示在根據(jù)與前一幅圖相同的過程用若丹明6G著色后這3個冰淇淋制品的薄斷面顯微圖。圖中，各視圖如下(A)對照樣配方；(B)BLG/AG對照樣配方；(C)本發(fā)明配方。應(yīng)當(dāng)注意氣泡周圍的特殊結(jié)構(gòu)的存在。我們的觀點是這些是由初級形成的BLG/AG復(fù)合體之間的界面相互作用得到的凝聚體。
圖7表示在水中剛制得的pH值為4.2的2.5％β-乳球蛋白和1.25％金合歡膠混合物中得到的氣泡界面的共焦掃描激光顯微圖。β-乳球蛋白被熒光異硫氰酸酯共價標(biāo)識。界面處存在的凝聚體與在根據(jù)本發(fā)明得到的最終冰淇淋制品中觀察到的凝聚體相當(dāng)(圖6C)。
實施例下面的實施例說明本發(fā)明的某些應(yīng)用。
實施例1通過在5分鐘內(nèi)使用混合器通過加入乳酸在pH值為4.2的情況下混合0.74％乳清蛋白質(zhì)分離體、66％向日葵油和水而首先制備乳液，從而得到濃縮乳液。然后通過在5分鐘內(nèi)使用混合器通過加入乳酸在pH值為4.2下混合0.23％金合歡膠粉末、66％向日葵油和水而制得第二乳液。最終的濃縮乳液通過以1∶1重量比混合這兩種預(yù)先制得的乳液并使用混合器或高剪切泵在10分鐘內(nèi)進(jìn)行混合而得到。
實施例2用9％棕櫚仁油、5％非脂乳固體、5％乳清蛋白質(zhì)分離體、17％蔗糖、0.4％含有親水性膠體(例如角豆英膠、胍爾豆膠、角叉膠、羧基甲基纖維素)的穩(wěn)定劑混合物、水和乳化劑制得冰淇淋混合物。通過加入檸檬酸，將該第一混合物的pH值調(diào)節(jié)到4.2。由9％棕櫚仁油、7.5％非脂乳固體、2.5％金合歡膠粉末、14％蔗糖、0.4％含有親水性膠體(例如角豆英膠、胍爾豆膠、角叉膠、羧基甲基纖維素)的穩(wěn)定劑混合物、水和乳化劑制得第二混合物。通過加入檸檬酸，將該第二混合物的pH值調(diào)節(jié)到4.2。接著用均質(zhì)機(jī)在100巴下使得這兩種混合物均化，然后進(jìn)行巴氏殺菌。在4℃下熟化后，以1∶1混合比將這兩種冰淇淋制劑混合在一起，并在-6℃～+4℃下使用聯(lián)合了剪切裝置(Hoyer冷凍機(jī)或Mondomix攪打機(jī))的圖1所示的加工設(shè)備進(jìn)行充氣，以得到100％膨脹度。然后將該混合物倒入模具中，并于-40℃下硬化。
實施例3用50％乳酪(30％脂肪)、10％非脂乳固體、5％乳清蛋白質(zhì)分離體、8％蔗糖、水和乳化劑制得酸酪乳慕思。通過加入檸檬酸，將該第一配方的pH值調(diào)節(jié)到4.3。由50％乳酪(30％脂肪)、10％非脂乳固體、2.5％金合歡膠粉末、8％蔗糖、0.4％穩(wěn)定劑混合物、水和乳化劑制得第二配方。通過加入檸檬酸，將該第二配方的pH值調(diào)節(jié)到4.3。接著用均質(zhì)機(jī)在80巴下使得這兩種制劑均化，然后進(jìn)行巴氏殺菌。以1∶1混合比將這兩種制劑混合在一起，并在+4℃下使用聯(lián)合了Mondomix攪打機(jī)的圖1所示的加工設(shè)備進(jìn)行充氣，以得到100％膨脹度。接著將充氣酸酪乳慕思倒入模具中，并于+4℃下儲存。
實施例4通過使用混合器將50％的含有70％淀粉和4％乳清蛋白質(zhì)濃縮物的小麥粉與水混合，并通過加入乳酸將pH值調(diào)節(jié)到4.2，從而得到薄餅配方。通過使用Hobbard混合器將50％的含有70％淀粉和1.6％金合歡膠粉末的小麥粉與水混合，并通過加入乳酸將pH值調(diào)節(jié)到4.2，從而得到另一配方。以1∶1混合比將這兩種配方混合在一起，并使用聯(lián)合了裝有恒溫槽的Hobbard混合器的圖1所示的混合設(shè)備進(jìn)行充氣。接著在150℃下將充氣薄餅基體注入烤板間，并烹制得到薄餅。
實施例5通過在50℃下混合10％麥芽糖糊精DE21、15％氫化棕櫚油、3％乳清蛋白質(zhì)分離體和水并將其進(jìn)行高壓均化(400巴+80巴)以及通過加入鹽酸將pH值調(diào)節(jié)到4.2，從而得到液態(tài)的乳品非乳制白油配方。通過在50℃下混合10％麥芽糖糊精DE21、15％氫化棕櫚油、3％金合歡膠粉末和水并將其進(jìn)行高壓均化(400巴+80巴)以及通過加入鹽酸將pH值調(diào)節(jié)到4.2，從而得到另一配方。然后在50℃下用裝有恒溫槽的高剪切混合器以1∶1混合比將這兩種配方混合在一起。
權(quán)利要求
1.一種選自泡沫、乳液、泡沫乳液、分散乳液和泡沫分散體的制品，其中水-空氣、水-油或水-固體界面包含由至少一種蛋白質(zhì)(或肽)和至少一種電荷相反的多糖的混合物或者兩種電荷相反的蛋白質(zhì)的混合物在所述界面處瞬時形成的復(fù)合體，所述制品處于其中這兩類電荷相反的化合物之間可發(fā)生靜電相互作用的pH值范圍內(nèi)，并且其中所包含的蛋白質(zhì)和多糖的總量為0.01～5重量％。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制品，其中所述蛋白質(zhì)選自源于乳品、豆類、蛋類、肉類、魚類和植物的蛋白質(zhì)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制品，其中所述蛋白質(zhì)選自β-乳球蛋白、乳清蛋白質(zhì)、大豆蛋白質(zhì)、蛋清蛋白質(zhì)和小麥蛋白質(zhì)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項所述的制品，其中所述多糖選自植物膠、親水性膠體和穩(wěn)定劑。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制品，其中所述多糖選自金合歡膠、阿拉伯半乳聚糖、Ax黑麥、Ax小麥、羧基-甲基-纖維素、殼聚糖、黃原膠、β-葡聚糖。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項所述的制品，其中蛋白質(zhì)與多糖或蛋白質(zhì)與蛋白質(zhì)的比率為1∶20～20∶1。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一項所述的制品的用途，其中所述制品用于冰淇淋、低脂蛋黃醬、廚房用食品、巧克力、甜點、薄餅、松蛋糕、乳制品和寵物食品領(lǐng)域中，所述制品的用量為最終制品的10～100重量％。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一項所述的制品的用途，其中所述制品用于化妝品和香水領(lǐng)域中，所述制品的用量為最終制品的10～100重量％。
9.一種制備泡沫制品的方法，其中將至少一種蛋白質(zhì)的溶液或本體物質(zhì)和至少一種多糖的溶液或本體物質(zhì)或者將一種蛋白質(zhì)的溶液或本體物質(zhì)和另一種蛋白質(zhì)的溶液或本體物質(zhì)與空氣注入本體物質(zhì)中或者直接注入空氣中。
10.一種制備泡沫制品的方法，其中在空氣存在下，將至少一種蛋白質(zhì)的溶液和至少一種多糖的溶液或者將一種蛋白質(zhì)的溶液和另一種蛋白質(zhì)的溶液混合在一起。
11.一種制備乳液的方法，其中用至少一種蛋白質(zhì)來穩(wěn)定第一乳液部分，用至少一種多糖或另一種蛋白質(zhì)來穩(wěn)定第二乳液部分，并將兩種乳液混合在一起。
12.一種制備泡沫乳液的方法，其中制得本體制品，用至少一種蛋白質(zhì)來穩(wěn)定第一乳液部分，用至少一種多糖或另一種蛋白質(zhì)來穩(wěn)定第二乳液部分，將兩種乳液混合在一起并將其稀釋于所述本體制品中，然后將所述蛋白質(zhì)的新溶液和所述多糖的新溶液與空氣注入所述本體制品中以形成泡沫本體制品。
13.一種制備分散體乳液的方法，其中用至少一種蛋白質(zhì)來穩(wěn)定第一乳液部分，用至少一種多糖或另一種蛋白質(zhì)來穩(wěn)定第二乳液部分，并將兩種乳液混合在一起，然后將所得最終乳液與含有顆粒的基體混合。
14.一種制備泡沫分散體的方法，其中將至少一種蛋白質(zhì)的溶液和至少一種多糖的溶液或者將一種蛋白質(zhì)的溶液和另一種蛋白質(zhì)的溶液與空氣注入分散顆粒的本體中。
15.一種用于實施根據(jù)權(quán)利要求9-14中任一項所述方法的設(shè)備，所述設(shè)備在結(jié)構(gòu)上包括-用于輸送含蛋白質(zhì)的分散體或乳液的第一管道，-用于輸送氣體的第二管道，-用于輸送含多糖的分散體或乳液的第三管道，這三條管道匯聚在主通道上，垂直設(shè)置并沿著所述主通道交錯排列，第一管道形成主通道上的中心管道，第二管道形成主通道上的中間管道，第三管道形成主通道上的外管道，其中中心管道和中間管道的主通道上的出口交錯排列。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種選自泡沫、乳液、泡沫乳液、分散乳液和泡沫分散體的制品，其中水－空氣、水－油或水－固體界面包含由至少一種蛋白質(zhì)(或肽)和至少一種電荷相反的多糖的混合物或者兩種電荷相反的蛋白質(zhì)的混合物在所述界面處瞬時形成的復(fù)合體，所述制品處于其中這兩類電荷相反的化合物之間可發(fā)生靜電相互作用的pH值范圍內(nèi)，并且其中所包含的蛋白質(zhì)和多糖的總量為0.01～5重量％。
文檔編號A23L1/05GK1684597SQ03823032
公開日2005年10月19日 申請日期2003年9月26日 優(yōu)先權(quán)日2002年9月27日
發(fā)明者E·科沃杰伊奇克, C·施米特 申請人:雀巢技術(shù)公司