專利名稱：冷凍食品的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及含防凍肽(AFP)的食品，特別涉及含AFP的冷凍食品。
背景技術(shù)：
已經(jīng)建議過用防凍肽(AFP)來改善食品對冷凍的耐受性。特別是已經(jīng)提出一些AFP能夠提高冷凍食品例如，冰淇淋的細(xì)膩組織結(jié)構(gòu)。然而到目前為止，還沒有對市售的食品使用APFs。對于這一點(diǎn)的一個(gè)原因是到目前為止，已經(jīng)證明難以可再現(xiàn)地制備出具有理想結(jié)構(gòu)和食用特性的冷凍食品。
WO90/13571公開了用化學(xué)方法或由植物通過重組DNA技術(shù)制備的防凍肽。該AFP適合于用于食品例如冰淇淋。沒有提供關(guān)于如何得到細(xì)膩組織結(jié)構(gòu)的教導(dǎo)。
WO92/22581公開了來源于植物的AFP，它們可以用于控制冰晶的生長。這篇文獻(xiàn)還描述一種用于從植物的細(xì)胞間空隙通過用提取介質(zhì)浸潤葉子而不用使植物細(xì)胞破裂提取多肽組合物的方法。
申請人相信對于在含AFP的冷凍食品中缺乏理想結(jié)構(gòu)的一個(gè)可能的原因是雖然AFP能夠抑止再結(jié)晶，但它經(jīng)常不能避免的是只有很少令人滿意的硬而脆的結(jié)構(gòu)。申請人相信對于這一點(diǎn)的一個(gè)解釋是AFP似乎能夠控制冰晶的生長。然而AFP的存在也導(dǎo)致負(fù)面影響，因?yàn)楸и呄蛴谛纬删奂w，產(chǎn)生硬而脆的產(chǎn)品。因此，該產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)在制備過程中會受到不良影響。
因此，本發(fā)明的目的是限定制造條件，這些條件能改善含AFP的冷凍食品的結(jié)構(gòu)。
意想不到的是，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)如果仔細(xì)選擇用于制作冷凍食品物料的條件，就會產(chǎn)生改善了的結(jié)構(gòu)。特別是申請人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)如果生產(chǎn)方法包括采用下述步驟的一種或多種；(ⅰ)(預(yù)-)冷凍步驟，這是成核作用控制的冷凍方法；(ⅱ)(后-)擠壓步驟，使用螺桿擠壓機(jī)或(活塞)擠壓機(jī)；這導(dǎo)致冰晶的聚集作用最小化，且因此產(chǎn)生更多的冷凍產(chǎn)品的令人滿意的結(jié)構(gòu)，所述的結(jié)構(gòu)在延長的貯藏期內(nèi)得到保持。
一般在組合物的冷凍中，可以看見顯著不同的兩相在冷凍過程的開始，快速形成許多小冰晶。這個(gè)相稱為冷凍方法的成核相。接著成核作用，組合物的剩余部分凍結(jié)到核的表面，且隨即有助于冰晶的生長。在冷凍方法中該相稱為生長相。在生長支配的冷凍方法過程中，組合物的大部分在生長相期間凍結(jié)，在成核支配冷凍方法過程中，組合物的大部分在成核相期間凍結(jié)。
用于冷凍甜食的傳統(tǒng)冷凍方法例如，包括使用刮板式熱交換器，從而使將要被冷凍的混合物在冷凍過程中經(jīng)受剪切。一般使產(chǎn)品達(dá)到-5℃或更低的溫度的冷凍過程是5至30分鐘。在這個(gè)過程中，起初是一些冰晶的成核作用，接著的一段時(shí)間是冰晶生長占優(yōu)勢的時(shí)間。
另外的冷凍方法是例如，使用水冰的冷凍方法，包括對混合物低剪切或靜止不動的冷凍，例如通過填充入模具中，且將模具浸入冷水浴中，例如，冷水浴中填充了鹽水。在該方法中起初，在模具的表面發(fā)生冰晶的成核作用，產(chǎn)品的內(nèi)部接著趨向于在生長占支配地位的冷凍過程中更緩慢的冷凍。
申請人已經(jīng)意想不到地發(fā)現(xiàn)，如果選擇成核作用支配的冷凍方法，在含AFP的產(chǎn)品中的聚集作用可以顯著地減少。這樣的冷凍方法通常的特征是短時(shí)冷凍并結(jié)合小冰晶的形成。優(yōu)選在低剪切或靜止冷凍條件下，進(jìn)行冷凍加工。
本發(fā)明公開的內(nèi)容因此，本發(fā)明的第一個(gè)方面涉及一種用于制備包含AFP的冷凍食品的方法，其中該方法包括一個(gè)或多個(gè)下述步驟(ⅰ)(預(yù))冷凍步驟，這是成核作用支配的冷凍方法；(ⅱ)(后)擠壓步驟，使用螺桿擠壓機(jī)或(活塞)擠壓機(jī)；基于本發(fā)明目的，術(shù)語AFP在本領(lǐng)域具有公知的意義，參見例如“Antifreeze proteins and their potential use in frozen foodproducts”Marilyn Griffith和K.Vanya Ewart,BiotechnologyAdvances,Vol 13,375-402頁，1995。
本發(fā)明目的在于使食品制造商欲獲得具有改善的再結(jié)晶性并伴有良好的結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品時(shí)，對于冷凍食品中使用AFP物料具有更大的靈活性。特別是已經(jīng)發(fā)現(xiàn)含AFP的冷凍食品的結(jié)構(gòu)，通過仔細(xì)地控制其生產(chǎn)方法可以顯著地得到改善。
本發(fā)明是基于這樣的發(fā)現(xiàn)，即如果冷凍產(chǎn)品是通過包括一個(gè)或多個(gè)下述加工步驟的方法生產(chǎn)的話；(ⅰ)(預(yù)-)冷凍步驟，這是成核作用支配的冷凍方法；(ⅱ)(后-)擠壓步驟，使用螺桿擠壓機(jī)或(活塞)擠壓機(jī)；可以導(dǎo)致改善的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)。
申請人相信在本領(lǐng)域普通技術(shù)人員的能力范圍內(nèi)，能夠作出很好的選擇，選擇那些導(dǎo)致成核作用起支配作用的冷凍方法的那些冷凍方法。
優(yōu)選當(dāng)冷凍方法是成核作用支配的冷凍方法時(shí)，該冷凍方法在30秒內(nèi)使產(chǎn)品達(dá)到-5℃或更低的溫度，優(yōu)選0.01至25秒，最優(yōu)選1至15秒。
還優(yōu)選當(dāng)冷凍方法是成核作用支配的冷凍方法時(shí)，該冷凍方法產(chǎn)生了許多相對小的冰晶，而冰晶的平均粒徑是0.01至20微米，更優(yōu)選是0.01至15微米，最優(yōu)選是0.01至10微米。
例如，速凍方法趨向于是成核作用支配的。合適的方法例如可以包括(a)表面冷凍，優(yōu)選在冷表面上進(jìn)行薄膜冷凍；(b)過冷卻系統(tǒng)的冷凍；(c)減壓冷凍；(d)通過非常低的溫度冷凍；(e)微粒速凍，優(yōu)選冷凝冷凍。
其它的速凍方法對本領(lǐng)域技術(shù)人員是顯而易見的，也包含在本發(fā)明的范圍內(nèi)。優(yōu)選冷凍方法沒有包括或包括有低剪切。
表面冷凍優(yōu)選包括將薄的薄膜或離散的微粒涂布在冷表面上，接著選擇性地去除冷凍物料。優(yōu)選薄膜或微粒厚度是0.01至5mm。冷表面優(yōu)選的溫度低于-15℃，更優(yōu)選低于-20℃，最優(yōu)選低于-25℃。通過涂敷液氮、乙二醇或甲醇，所述表面被適當(dāng)?shù)乩鋮s。去除可以通過任何合適的方式，例如，通過刮擦，隨即產(chǎn)生冷凍微粒，例如小薄片或顆粒狀物，它們接著被進(jìn)一步加工。顯然在進(jìn)一步加工期間，應(yīng)當(dāng)小心以避免組合物大量的熔化，這將產(chǎn)生生長支配的再冷凍。
在一個(gè)非常優(yōu)選的實(shí)施方案中，表面冷凍包括在轉(zhuǎn)筒式冷凍機(jī)上的薄膜冷凍，該冷凍機(jī)例如用液氮或甲醇冷卻，接著從轉(zhuǎn)筒冷凍機(jī)去除薄膜。
在另一個(gè)表面冷凍的實(shí)施方案中，用液氮冷卻低溫板冷凍機(jī)，用以產(chǎn)生冷凍顆粒狀物。
一個(gè)表面冷凍的供選擇的形式，包括冷核的制備，接著通過將要冷凍的混合物涂敷到該核上，例如通過浸泡或噴涂，從而使相當(dāng)薄的薄膜附著到冷核上。優(yōu)選，這樣的冷核可以是例如非常冷(例如，浸泡進(jìn)液氮)的冰淇淋核，因此包含AFP的水冰薄膜被冷凍。
實(shí)現(xiàn)快速、成核作用支配的冷凍的另一個(gè)方法是在低溫下產(chǎn)生過冷卻系統(tǒng)，接著突然冷凍，例如通過對過冷卻液體施加休克。過冷卻液體的速凍一般是一種成核作用支配的冷凍方法。
優(yōu)選過冷卻液體的溫度低于熔點(diǎn)至少1℃，更優(yōu)選低于熔點(diǎn)1-20℃，例如低于熔點(diǎn)2-10℃。
實(shí)現(xiàn)快速、成核作用支配的冷凍的第三個(gè)方法是使用減壓冷凍。這包括對液體系統(tǒng)施用高壓同時(shí)將其冷卻，接著解除過壓。壓力的解除導(dǎo)致了快速的成核作用支配的冷凍。
優(yōu)選，采用的壓強(qiáng)是100至3000巴，例如200至2000巴，一般是300至1300巴，在解除過壓之前產(chǎn)品的溫度優(yōu)選低于大氣壓下的熔點(diǎn)至少5℃，優(yōu)選低于熔點(diǎn)6-10℃。
確保成核作用支配的冷凍的第四個(gè)方法是使用非常低的溫度。例如將要冷凍的物料的小滴浸入液體冷凍介質(zhì)，例如液體己烷或液氮中。優(yōu)選該方法的冷凍溫度是低于-50℃。該方法對于冷凍相對小的或薄的產(chǎn)品效果最佳。小產(chǎn)品優(yōu)選小于5g，更優(yōu)選0.001至3g，最優(yōu)選0.01至1g，且可以例如是浸在冷凍介質(zhì)中的液滴。相對薄的產(chǎn)品可以例如是薄片或產(chǎn)品的細(xì)流，優(yōu)選至少1個(gè)空間方向小于2cm，更優(yōu)選0.1至0.5cm。
用于該方法的產(chǎn)品可以例如是直接浸在冷凍液體中，或者將該產(chǎn)品首先與保護(hù)層接觸，例如填充進(jìn)模子，泵送通過管道，從而使其與冷卻介質(zhì)接觸。
本發(fā)明的冷凍食品的第五種優(yōu)選方法包括微粒速凍，優(yōu)選冷凝冷凍。這可以例如通過將要冷凍的液體混合物噴進(jìn)非常冷的氣體環(huán)境中，或噴進(jìn)冷卻的環(huán)境中。用于將液體速凍成微粒的特別優(yōu)選的方法是冷凝冷凍。最優(yōu)選采用的技術(shù)例如是使用人造雪生產(chǎn)中采用的技術(shù)。
人造雪的生產(chǎn)在文獻(xiàn)中有廣泛記載。通常人造雪在所謂的雪加農(nóng)炮中生產(chǎn)，從而通過將水和加壓空氣的混合物噴霧使水被冷凍。優(yōu)選在低于-3℃的溫度環(huán)境中制造雪，最優(yōu)選-5至-50℃的溫度，且相對濕度小于75％，最優(yōu)選小于50％。
通過第五種方法得到的冷凍微?？梢允谴笮〔煌?，但一般數(shù)均粒徑最大為10mm，更優(yōu)選小于5mm。一般，各微粒包括多聚集的冰晶。
通過螺桿擠壓機(jī)的方式進(jìn)行的冷凍甜食的冷凍，例如描述于EP713650(Societe des Produits Nestle),EP410512(HMF Krampe＆ Co等)；EP561118(Milchhof-Eiskrem Gmbh等人),EP351476(Goavec S.A.Societe Dite)。
優(yōu)選本發(fā)明的制造方法包括使用螺桿擠壓機(jī)，由此冷凍產(chǎn)品的擠壓溫度是-8℃或更低，更優(yōu)選-10至-25℃，最優(yōu)選-12至-20℃。
用于本發(fā)明方法的合適的螺桿擠壓機(jī)可以是例如雙螺桿擠壓機(jī)，例如EP561118中所述的。單螺桿擠壓機(jī)也可以使用。也可以使采用的擠壓機(jī)結(jié)合冰淇淋生產(chǎn)方法中的一種以上的功能(參見例如EP713650)。
螺桿擠壓機(jī)操作的條件可以是不同的，例如，依賴于使用的擠壓機(jī)的類型和大小。申請人相信在技術(shù)人員能力的范圍內(nèi)，能作出很好的選擇，選擇出那些能獲得良好品質(zhì)的產(chǎn)品的操作條件。合適的操作條件的例子在實(shí)施例中提供。
或者，優(yōu)選使用擠壓機(jī)用于具有AFP的冷凍食品的制造?？梢允褂盟泻线m的擠壓機(jī)，例如可以使用壓榨機(jī)，特別優(yōu)選是使用活塞擠壓機(jī)，由此通過活塞的移動的方式將壓力施加給食品。傳統(tǒng)的活塞擠壓機(jī)例如，已經(jīng)用于香腸的填充。申請人同樣相信在技術(shù)人員能力的范圍內(nèi)，能選擇出合適的(活塞)擠壓機(jī)的操作條件。
優(yōu)選本發(fā)明涉及用于生產(chǎn)含有AFP的冷凍食品，其中該方法包括下述步驟(ⅰ)(預(yù)-)冷凍步驟，這是成核作用支配的冷凍方法；和(ⅱ)(后-)擠壓步驟，使用螺桿擠壓機(jī)或(活塞)擠壓機(jī)。
螺桿擠壓機(jī)或擠壓機(jī)的使用可以非常優(yōu)選地應(yīng)用于產(chǎn)品，所述的產(chǎn)品在例如，小薄片、顆粒狀物、粉末、伸長的桿或薄片的這樣的微粒(部份的)冷凍物料的條件下已經(jīng)被預(yù)冷凍。對于這些預(yù)冷凍的產(chǎn)品使用螺桿擠壓機(jī)或(活塞)擠壓機(jī)可以優(yōu)選地導(dǎo)致微粒物料擠壓成更堅(jiān)固的結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明的冷凍產(chǎn)品完整的制造方法還可以包括除了預(yù)冷凍和/或螺桿擠壓或活塞擠壓以外的可選擇的步驟。例如，組分的混合、老化、巴氏殺菌、均質(zhì)、預(yù)充氣等。這些可選的步驟可以以任何合適的順序進(jìn)行。
如上所述，成核作用支配的冷凍方法的一個(gè)特征是許多小冰晶的形成。申請人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，作為一種組分的AFP和成核作用支配的冷凍方法的結(jié)合使用導(dǎo)致了被冷凍的產(chǎn)品特別有益的結(jié)構(gòu)，所述的結(jié)構(gòu)在長期的貯藏期內(nèi)，被保持住。
特別的是成核作用支配的冷凍方法可以非常有益的用于微粒冷凍物料的生產(chǎn)。這些例子是冷凍小薄片、冷凍(小)小滴、冷凍粉末、顆粒狀物、冷凍桿和冷凍雪。令人意想不到的是通過本發(fā)明方法形成的微粒減少了聚集的趨向，且因此微粒物料的流散性可以在貯藏期內(nèi)保持住，即使貯藏溫度相當(dāng)?shù)母摺?br> 申請人還發(fā)現(xiàn)在含AFP的冷凍食品的生產(chǎn)中使用螺桿擠壓機(jī)或(活塞)擠壓機(jī)是非常有益的，其優(yōu)點(diǎn)在于它也可以產(chǎn)生非常小的冰晶尺寸，這樣的大小可以在長貯藏期內(nèi)被保持住。
優(yōu)選，選擇的冷凍條件使得在最終的冷凍產(chǎn)品中冰晶的平均大小是0.01至20微米，所述的冰晶尺寸在所述的-10℃下3周的貯藏期范圍內(nèi)被保持住。
優(yōu)選，在-10℃下，3周的貯藏期間，平均冰晶大小小于15微米，例如小于12或甚至10微米。
如果冷凍方法包括沒有任何擠壓過程的成核作用支配的冷凍方法，得到的冷凍產(chǎn)品可以是微粒食品。如果，在另一方面，使用螺桿擠壓機(jī)或(活塞)擠壓機(jī)，可以形成均勻的固體，且沒有(細(xì))微粒。
優(yōu)選，本發(fā)明的非微粒產(chǎn)品，具有的最小直徑超過2cm，更優(yōu)選超過2.5cm，最優(yōu)選超過3cm。
冷凍產(chǎn)品之后，可以進(jìn)行進(jìn)一步處理。例如將產(chǎn)品裝入0.05至10升的包裝中，并貯存?；蛘邔a(chǎn)品進(jìn)一步成型或形成最終產(chǎn)品。例如產(chǎn)品可以被用來形成冰淇淋糕點(diǎn)。
本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是當(dāng)使用的方法包括螺桿擠壓機(jī)或(活塞)擠壓機(jī)的后擠壓時(shí)，本發(fā)明的產(chǎn)品一般不需要經(jīng)過硬化處理步驟，例如在隧道式硬化室中進(jìn)行的硬化。對于通常的AFP產(chǎn)品，這個(gè)優(yōu)點(diǎn)已經(jīng)在例如US5620732(Pillsbury)中提出。
然而US5620732中所述的方法存在一個(gè)缺點(diǎn)，就是不適合于豪華棍(luxury stick)產(chǎn)品的生產(chǎn)。這些產(chǎn)品傳統(tǒng)上通過擠壓和切割冰淇淋塊，硬化該塊，接著通過插入棍和用例如巧克力或果汁冰糕涂敷的方法制造。如果對于含AFP產(chǎn)品省略了硬化步驟，這將導(dǎo)致在進(jìn)一步加工中例如在插棍或進(jìn)一步的涂敷期間產(chǎn)生問題。
申請人令人驚訝地發(fā)現(xiàn)，AFP和采用螺桿擠壓機(jī)或(活塞)擠壓機(jī)的后-擠壓的結(jié)合使用，使生產(chǎn)豪華棍(luxury stick)產(chǎn)品成為可能，而且不需要采用硬化步驟。
本發(fā)明的冷凍食品可以是在冷凍狀態(tài)下貯藏和/或食用的任何食品。含AFP的冷凍食品的例子是加工食品諸如例如是冷凍焙烤食品，例如生面團(tuán)、稀面糊、蛋糕等，冷凍烹調(diào)用產(chǎn)品，例如湯、醬油、比薩餅，冷凍蔬菜產(chǎn)品例如原汁果片、土豆泥、番茄醬等。
申請人發(fā)現(xiàn)本發(fā)明的方法對于冷凍之前的流體或液體食品系統(tǒng)是最適合的。根據(jù)本發(fā)明非常優(yōu)選的食品是冷凍甜食。
基于本發(fā)明目的，術(shù)語冷凍甜食包括含牛奶的冷凍甜食例如冰淇淋、冰酸奶、冰凍果子露、凍牛奶和冰凍蛋奶甜羹；以及一般不含牛奶的冷凍甜食，例如果汁冰糕、加果汁的冰水、granitas和冰凍果泥。特別優(yōu)選的本發(fā)明的產(chǎn)品是冰淇淋和果汁冰糕。
本發(fā)明的冷凍產(chǎn)品可以是充氣的。例如充氣量超過50％，更優(yōu)選超過70％，最優(yōu)選超過90％。一般的充氣量小于400％，更一般小于300％，最優(yōu)選小于200％。充氣可以在例如冷凍之前或冷凍期間進(jìn)行。如果產(chǎn)品通過一種或多種上述的成核作用支配的冷凍方法進(jìn)行預(yù)冷凍，則優(yōu)選在預(yù)冷凍之前進(jìn)行充氣。
優(yōu)選在本發(fā)明的冷凍食品中的AFP的量是0.0001至0.5wt％，基于最終產(chǎn)品。
用于本發(fā)明的產(chǎn)品中的AFP可以是適合于用于食品的任何AFP。合適的AFP源的例子是例如在上述的Griffith和Vanya Ewart的文獻(xiàn)和專利申請WO98/04699、WO98/04146、WO98/04147、WO98/04148和WO98/22591中提供的例子。
通過任何合適的方法，可以從其源獲得AFP，例如如上述文獻(xiàn)中所述的分離方法。
一種合適的AFP物料來源是魚。魚AFP物料的例子是AFGP(例如從大西洋鱈、格陵蘭鱈和大西洋小鱈中獲得的)，類型Ⅰ的AFP(例如從美洲擬鰈、美洲黃蓋鰈、Shorthorn sculpin、Grubby sculpin中獲得的)，類型Ⅱ的AFP(例如從美洲絨杜文魚、胡瓜魚和大西洋鯡獲得的)和類型Ⅲ的AFP(例如從美洲大綿鮪、大西洋狼魚、Radiated shanny、巖綿鮪(Rock gunnel)和Laval’s eelpout中獲得的)。后面的類型的優(yōu)選例子描述于WO97/02343。
AFP物料的另一個(gè)合適的來源是無脊椎動物。AFP也可以從細(xì)菌獲得。
AFP物料第三個(gè)合適的來源是植物。含AFP的植物的例子是大蒜-芥末、藍(lán)木紫苑、春燕麥、山芥、冬油菜籽、抱子甘藍(lán)、胡蘿卜、兜狀菏色牡丹、大戟、daylily、秋大麥、弗吉尼亞田基麻、窄葉大蕉、大蕉、speargrass、肯塔基六月禾、東方三角葉楊、白橡木、冬黑麥、甘苦茄、馬鈴薯、繁縷、蒲公英、春和冬小麥、黑小麥、小長春花、堇菜和草。
天然存在的種類或者通過遺傳修飾獲得的種類都可以使用。例如，微生物或植物可以被遺傳修飾以表達(dá)AFP，且該AFP接著用于本發(fā)明。
可以使用遺傳操作技術(shù)生產(chǎn)AFP。相對于直接由天然源得到的AFP，可以使用遺傳操作技術(shù)生產(chǎn)含有至少80％，更優(yōu)選超過95％，最優(yōu)選100％同源性的AFP?；诒景l(fā)明的目的，具有這種高水平同源性的AFP也包含在術(shù)語“AFP”范圍內(nèi)。
遺傳操作技術(shù)可以按如下方法使用一種適當(dāng)?shù)乃拗骷?xì)胞或生物體通過含所需多肽的基因構(gòu)建物被轉(zhuǎn)化。編碼該多肽的核苷酸序列可以被插入合適的表達(dá)載體中，編碼用于轉(zhuǎn)錄和翻譯所必需的元件，且在這樣的方式中，在合適的條件(例如，以適當(dāng)?shù)亩ㄏ蚝驼_的讀框和具有合適導(dǎo)向和表達(dá)序列)下，它們將被表達(dá)。構(gòu)建這些表達(dá)載體的方法對本領(lǐng)域技術(shù)人員是公知的。
許多的表達(dá)系統(tǒng)可以用來表達(dá)多肽編碼序列。這些包括但不僅限于細(xì)菌、酵母昆蟲細(xì)胞系統(tǒng)、植物細(xì)胞培養(yǎng)系統(tǒng)和植物，全部用合適的表達(dá)載體轉(zhuǎn)化。
各種各樣的植物和植物細(xì)胞系統(tǒng)可以用所需多肽的核酸構(gòu)成物轉(zhuǎn)化。優(yōu)選的實(shí)施方案包括，但不僅限于玉米、西紅柿、煙草、胡蘿卜、草莓、油菜籽和甜菜。
基于本發(fā)明目的，優(yōu)選的AFP來自于魚或植物。特別優(yōu)選，采用類型Ⅲ的魚蛋白，最優(yōu)選如我們的案例WO97/02343所述的HPLC12。從植物特別是采用從胡蘿卜或草得到的AFP是優(yōu)選的。
對于一些天然來源，AFP可以由兩種或多種不同的AFP混合物組成。
優(yōu)選選擇具有顯著冰再結(jié)晶抑止性的那些AFP。這些可以根據(jù)實(shí)施例1測定。
優(yōu)選本發(fā)明的AFP提供一種基于再結(jié)晶的冰粒徑，如實(shí)施例中所測定的，該粒徑小于20μm，更優(yōu)選5至15μm。
優(yōu)選冷凍食品(例如糖、脂肪、調(diào)味料等)中固形物含量超過2％，更優(yōu)選4至70wt％。
本發(fā)明的冷凍食品的制備方法可以從用于制備冷凍食品的任何合適的方法中選擇。AFP一般可以在制備的不同階段加入，例如它可以在首先的配料預(yù)混合階段加入，或可以在制備方法的后期加入。對于一些應(yīng)用，有時(shí)優(yōu)選在制備方法相當(dāng)晚的階段加入AFP，例如在產(chǎn)品的(部分)預(yù)冷凍之后加入。
本發(fā)明的冷凍方法一般包括組合物的冷凍，其溫度小于-2℃，一般說來是-80至-5℃。如果需要，本發(fā)明的產(chǎn)品不需要經(jīng)受低溫以避免冰晶生長。因此，所述的產(chǎn)品可以例如不需要使用低于-25℃的低溫，且也可以在高于貯藏冷凍甜食的傳統(tǒng)溫度的溫度下貯藏。
優(yōu)選，該冷凍方法包括低或無剪切的條件，例如，在填充模子、浸漬、薄膜結(jié)晶、滴入液氮中等。
對于一些應(yīng)用可以優(yōu)選包括在食品中加入兩或更多種的AFP的混合物。對于這一點(diǎn)的一個(gè)原因是例如采用的AFP的植物源含超過一種的AFP，且添加這些更方便，例如因?yàn)樗鼈儍烧呔嬖谟诓捎玫腁FP源中?；蛘哂袝r(shí)希望加入不同來源的超過一種的AFP。
本發(fā)明通過下述實(shí)施例的方式進(jìn)行舉例說明。
實(shí)施例Ⅰ是否AFP具有冰再結(jié)晶抑止性的測定方法。
使用改進(jìn)的“splat化驗(yàn)法”(Knight等人，1988)可以測定再結(jié)晶抑止性。溶于30％(w/w)蔗糖的2.5μl在研究中的溶液被轉(zhuǎn)移到一干凈、貼上恰當(dāng)標(biāo)簽的16mm環(huán)狀的蓋片上。第二個(gè)蓋片置于溶液滴的頂部，在手指和拇指之間一起用力夾擠該夾層板。將該夾層板放入己烷浴中，在一盒干冰中，該己烷浴保持在-80℃。當(dāng)制備完所有的夾層板時(shí)，使用在干冰中預(yù)冷卻的鑷子將夾層板從-80℃的己烷浴中轉(zhuǎn)移至含有保持-6℃的己烷的觀察室中。轉(zhuǎn)移至-6℃，可以觀察到夾層板由透明的變?yōu)椴煌该鞯摹Ｓ靡曨l攝象機(jī)記錄圖象，并捕捉進(jìn)使用20X物鏡的圖象分析系統(tǒng)(LUCIA,Nikon)。各splat的圖象在時(shí)間=0時(shí)和60分鐘之后記錄兩次。在兩次化驗(yàn)中的冰晶的大小通過將載物片置于溫度控制的低溫恒溫柜(Bright Instrument CoLtd,Huntington,UK)進(jìn)行比較。通過Sony黑白CCD視頻攝象機(jī)的裝置，樣品的圖象被轉(zhuǎn)移至Quantimet520MC圖象分析系統(tǒng)(Leica,Cambridge UK)。通過圍繞冰晶手繪進(jìn)行冰晶測量。對于各樣品至少400晶體被測量。各晶體的2D投影的最長尺寸作為冰晶的大小。平均晶體大小被測定為單晶體大小的數(shù)均量。如果在30-60分鐘的大小與t=0的大小相比近似或只是適度地增加，和/或晶體大小小于20微米，優(yōu)選5至15微米，這顯示出好的冰晶再結(jié)晶性。
實(shí)施例Ⅱ下述配方15％wt的糖10％wt的脫脂奶粉10％wt的乳脂肪0.2％wt的槐樹豆膠0.2％wt的甘油單酯0.01％wt的AFP★余量是水★AFP HPLC12如WO97/2343所述。
使用常規(guī)的冰淇淋加工設(shè)備生產(chǎn)。在通過8000rpm下操作的Megatron型MT1-63/3A混合器之前，該預(yù)混合物被冷卻至0℃。該混合器在轉(zhuǎn)子和定子之間有一個(gè)0.5mm的間隙。在混合裝置之前，將相等體積的空氣注射進(jìn)預(yù)混合物。這提供了預(yù)混合物90％的膨脹率。
該充氣預(yù)混合物通過在Gerstenberg和Agger引導(dǎo)冷卻轉(zhuǎn)筒上涂敷0.5mm厚度，0.2m2的表面積，操作的轉(zhuǎn)速是5rpm而被冷凍。該轉(zhuǎn)筒用液氮冷卻。在1次旋轉(zhuǎn)之后(即12秒之后)使用塑料刮刀將冷凍小薄片去除。該小薄片溫度是-20℃。收集小薄片，在氣流冷凍器中-35℃下硬化，接著在-25℃貯藏。
該冰淇淋小薄片是柔軟而又含奶油的。
冰晶的粒徑如實(shí)施例Ⅰ測定。冰晶大小低于20微米且在-10℃貯藏3周之后仍保持低于20微米。
實(shí)施例Ⅲ實(shí)施例Ⅱ配方的冰淇淋預(yù)混合物使用常規(guī)的冰淇淋加工設(shè)備生產(chǎn)。在通過8000rpm下操作的Megatron型MT1-63/3A混合器之前，該預(yù)混合物被冷卻至0℃，且該混合器在轉(zhuǎn)子和定子之間有一個(gè)0.5mm的間隙。在混合裝置之前，將相等體積的空氣注射進(jìn)預(yù)混合物。這提供了預(yù)混合物90％的膨脹率。
將充氣預(yù)混合物泵送進(jìn)板式熱交換器中，其冷卻劑溫度被控制在-7℃，比對于預(yù)混合物亞穩(wěn)態(tài)-8℃的限制溫度更高。該預(yù)混合物在-6℃退出熱交換器；該預(yù)混合物的熔點(diǎn)是-2℃。在該預(yù)混合物中沒有冰，即它是過冷的。
將預(yù)混合物注入常規(guī)的金屬雪糕模具中，通過鹽水冷卻至-35℃。將棍插入模具中。15分鐘之后，將冷凍的冰淇淋產(chǎn)品從模具中去除。
該產(chǎn)品貯藏在-25℃。該冰淇淋產(chǎn)品是柔軟而又具有含奶油結(jié)構(gòu)的。
對比實(shí)施例Ⅳ實(shí)施例Ⅱ配方的冰淇淋預(yù)混合物使用常規(guī)的冰淇淋加工設(shè)備生產(chǎn)。在通過8000rpm下操作的Megatron型MT1-63/3A混合器之前，該預(yù)混合物被冷卻至0℃，且該混合器在轉(zhuǎn)子和定子之間有一個(gè)0.5mm的間隙。在混合裝置之前，將相等體積的空氣注射進(jìn)預(yù)混合物。這提供了預(yù)混合物90％的膨脹率。
該充氣預(yù)混合物在標(biāo)準(zhǔn)的冰淇淋刮板式熱交換器(CrepacoW104，由APV提供，在240rpm的轉(zhuǎn)速下，具有系列80攪拌裝置下操作)中冷凍，速率是2001/hr。出口溫度是-5℃，滯留時(shí)間是90秒。冰淇淋接著在氣流冷凍器-35℃下硬化，接著在-25℃下貯藏。
該冰淇淋硬而且脆。
實(shí)施例Ⅴ用于制備冰淇淋的液體預(yù)混合物通過混合以下成分制備成分 ％wt脫脂奶粉 10.00蔗糖 13.00麥芽糖糊精(MD40) 4.00槐樹豆膠 0.14乳脂肪8.00甘油單酯(棕櫚酸酯)0.30香蘭素0.01APF★★0.01水余量★★AFP是如下(WO98/2259)制備的胡蘿卜AFP。胡蘿卜(Daueuscarota cv Autumn KING)在單獨(dú)的盆中生長。當(dāng)植物生長了約12周，它們被轉(zhuǎn)移至冷室中并保持在4℃，在4周時(shí)間內(nèi)進(jìn)行持續(xù)的光照以適應(yīng)冷環(huán)境。該植物一周澆水三次。通過在冷水中擦洗剛拔出來的冷適應(yīng)的(如上所述)胡蘿卜制備來自冷適應(yīng)胡蘿卜根的根提取物。將頂部去除，且使用家用榨汁機(jī)(Russell Hobbs,9915型)榨汁。將汁液冷凍成1升的塊，且在進(jìn)行用于冰淇淋配方的收集之前貯藏在-20℃中。
該組合物預(yù)冷凍至-5℃，并在傳統(tǒng)刮板式熱交換器中充氣至100％的膨脹率。
該組合物進(jìn)一步在桶長是0.75m，直徑0.2m，螺紋距是0.135m(2起點(diǎn))和螺旋槽深是15mm的單螺桿擠壓機(jī)中冷凍。
通過量是280kg/hr，進(jìn)口壓強(qiáng)是7巴，螺桿的定扭矩是1500Nm。出口壓強(qiáng)是8巴。螺桿擠壓機(jī)被冷卻，使得擠壓溫度是-12℃。
作為對照(B)同樣的產(chǎn)品使用常規(guī)的刮板式熱交換器生產(chǎn)。
對照(C)同樣的產(chǎn)品使用上述螺桿擠壓機(jī)方法生產(chǎn)，而AFP被從配方中省略。
得到的產(chǎn)品在-10℃下貯藏3周。
組合物A比配方B和C更加均勻和有更鮮明的含奶油結(jié)構(gòu)。
實(shí)施例Ⅵ用于制備冰淇淋的液體預(yù)混合物通過混合以下成分制備成分 ％wt脫脂奶粉 10.00蔗糖 13.00麥芽糖糊精(MD40) 4.00槐樹豆膠 0.14乳脂肪 8.00甘油單酯(棕櫚酸酯) 0.30香蘭素 0.01APF(實(shí)施例Ⅴ) 0.01水 余量該液體混合物在使用高速轉(zhuǎn)子/定子混合器(megatron,Kinematica AG)，通過量是60升/小時(shí)的情況下被連續(xù)充氣，達(dá)到100％的膨脹率。該混合物溫度是5℃，且采用的混合器速度是1600rpm。在混合頭保持壓強(qiáng)為3巴。
該充氣混合物接著在用-28C的甲醇溶液冷卻的轉(zhuǎn)筒式冷凍器的表面上被連續(xù)鋪成0.1mm的膜。該轉(zhuǎn)筒冷凍器1rpm的速率轉(zhuǎn)動。在一個(gè)完整的旋轉(zhuǎn)之后-10℃的冷凍膜通過刮刀片的裝置被連續(xù)去除以形成冷凍小薄片。
該冷凍小薄片使用活塞擠壓裝置被分批擠壓。該擠壓冰淇淋通過噴嘴擠出，并包裝用于貯存。冷凍物料的冰晶粒徑分布如下進(jìn)行測定將涂上組合物的蓋片置于溫度控制的低溫恒溫柜(BrightInstrument Co Ltd,Huntington,UK)中進(jìn)行測試。通過Sony黑白CCD視頻攝象機(jī)的裝置，樣品的圖象被轉(zhuǎn)移至Quantimet 520MC圖象分析系統(tǒng)(Leica,Cambridge UK)。通過圍繞冰晶手繪進(jìn)行冰晶測量。對于各樣品至少400晶體被測量。各晶體的2D投影的最長尺寸作為冰晶的大小。平均晶體大小被測定為單晶體大小的數(shù)均量。
對于具有AFP的新鮮樣品，冰晶的平均粒徑是5.8微米，而沒有AFP的新鮮樣品是7.2微米。在-10℃下貯藏3周之后，具有AFP樣品的粒徑是7.7微米，沒有AFP的是43.2微米。
實(shí)施例Ⅶ重復(fù)實(shí)施例Ⅵ，但預(yù)冷凍的小薄片通過漏斗送入雙螺桿擠壓機(jī)(CP1050,APV)中，該擠壓機(jī)用-28℃的甲醇冷卻。配有共同旋轉(zhuǎn)完全嚙合的螺桿轉(zhuǎn)子并采用10rpm的旋轉(zhuǎn)速度。在-12℃冰淇淋被擠壓和擠出。
實(shí)施例Ⅷ用于制備冰淇淋的液體預(yù)混合物通過混合以下成分制備成分 ％wt脫脂奶粉 10.00蔗糖 13.00麥芽糖糊精(MD40) 4.00槐樹豆膠 0.14乳脂肪 12.00甘油單酯(棕櫚酸酯)0.30香蘭素0.01APF★0.01水余量★AFP是如WO97/02343中所述的HPLC12的AFP。
該混合物如實(shí)施例Ⅵ中被充氣至100％的膨脹率。該充氣混合物使用低溫冷凍單元(British Oxygen Company)被冷凍成10mm直徑的顆粒狀物。該冷凍表面由旋轉(zhuǎn)水平轉(zhuǎn)臺組成，該轉(zhuǎn)臺用液氮冷卻至-100℃。冷凍轉(zhuǎn)臺上的空氣也被冷卻至-120℃，轉(zhuǎn)臺以5rpm旋轉(zhuǎn)。在一個(gè)單獨(dú)的旋轉(zhuǎn)之后，冷凍的顆粒狀物從冷凍表面去除，并收集。
冷凍的顆粒狀物接著在實(shí)施例Ⅶ同樣的條件下被送入螺桿擠壓機(jī)。
權(quán)利要求
1．一種包含AFP的冷凍食品，所述的產(chǎn)品具有0.01至20微米的平均冰晶粒徑，其中所述的冰晶粒徑在-10℃貯藏3周后保持在0.01至20微米之間。
2．根據(jù)權(quán)利要求1的冷凍食品，其中在-10℃下3周之后的平均冰晶粒徑是0.01至10微米。
3．根據(jù)權(quán)利要求1或2的冷凍食品，是一種微粒食品。
4．根據(jù)權(quán)利要求1或2的冷凍食品，是一種非微粒食品。
5．根據(jù)前述任一權(quán)利要求的冷凍食品，其中冷凍食品是冷凍甜食。
6．根據(jù)前述任一權(quán)利要求的產(chǎn)品，其中該產(chǎn)品包含0.0001至0.5wt％的AFP。
7．一種用于包含AFP的冷凍食品的制備方法，其中該方法包括下述步驟中一種或多種(ⅰ)(預(yù)-)冷凍步驟，這是成核作用支配的冷凍步驟；(ⅱ)(后-)擠壓步驟，使用螺桿擠壓機(jī)或擠壓機(jī)。
8．根據(jù)權(quán)利要求7的方法，其中在步驟(ⅰ)中產(chǎn)品在30秒內(nèi)被冷凍到-5℃或更低的溫度。
9．根據(jù)權(quán)利要求7的方法，其中在步驟(ⅰ)中產(chǎn)品在1至15秒內(nèi)被冷凍到-5℃或更低的溫度。
10．根據(jù)權(quán)利要求7至9的任一權(quán)利要求的方法，其中步驟(ⅰ)包括一種或多種的(a)表面冷凍，優(yōu)選在冷表面上進(jìn)行薄膜冷凍；(b)過冷卻系統(tǒng)的冷凍；(c)減壓冷凍；(d)通過非常低的溫度冷凍；(e)微粒速凍，優(yōu)選冷凝冷凍。
11．根據(jù)權(quán)利要求7-10的任一權(quán)利要求的方法，其中步驟(ⅰ)包括產(chǎn)品的轉(zhuǎn)筒式冷凍。
12．根據(jù)權(quán)利要求7的方法，其中在步驟(ⅱ)中使用螺桿擠壓機(jī)。
13．根據(jù)權(quán)利要求12的方法，其中在步驟(ⅱ)中冷凍食品的擠壓溫度小于-8℃。
14．根據(jù)權(quán)利要求7的方法，包括步驟(ⅱ)，且該產(chǎn)品不經(jīng)過硬化步驟。
全文摘要
一種包含AFP的冷凍食品,所述的產(chǎn)品具有0.01至20微米的平均冰晶粒徑,其中所述的冰晶粒徑在－10℃貯藏3周后保持在0.01至20微米之間。另外,描述了包含AFP的冷凍食品的制備方法,其中該方法包括下述步驟中一種或多種:(i)(預(yù)－)冷凍步驟,這是成核作用支配的冷凍步驟;(ii)(后－)擠壓步驟,使用螺桿擠壓機(jī)或擠壓機(jī)。
文檔編號A23G9/44GK1290127SQ98813920
公開日2001年4月4日 申請日期1998年12月23日 優(yōu)先權(quán)日1998年1月22日
發(fā)明者P·E·徹尼, A·拉塞爾 申請人:荷蘭聯(lián)合利華有限公司 被以下專利引用 (1),