背景技术
消费者对蛋白质及其在健康饮食中的作用了解得越来越多。这种新理解已经具有深远影响，激起消费者对加有蛋白质的更健康的饮料的兴趣和需求。因为饮料是一种将蛋白质加到饮食中的便捷方式，所以，为了让蛋白质更能够为更广泛的消费群体得到，生产商们不断配制出新产品。
两种最受欢迎的饮料蛋白质是乳清(whey)和大豆(soy)，以及它们的各种分离衍生物。根据美国Food and Drug Administration，摄入富含大豆蛋白质的食品产品可以降低胆固醇，增强运动表现，甚至有助于抵抗糖尿病。此外，一方面，考虑到与数目不断增加的消费者对牛奶成分过敏和/或不耐性相关的问题，和另一方面，考虑到上涨的乳蛋白价格和针对该商品一些生产商面临的供应问题，人们对用大豆蛋白质替代牛奶的兴趣增加了。已经提议根据体系用大豆蛋白质部分或全部地取代乳蛋白，并且已经开发出完全基于大豆蛋白质的类乳制品产品。
考虑到大豆蛋白质的得到文件证明的健康益处，希望在饮料中加入大量的大豆蛋白质。然而，在饮料配制品中加入大豆蛋白质经常引起″异味″，这使得饮料生产商们必需采用掩盖成分。遇到的一般问题包括热稳定性、酸稳定性、透明度、可分散性(在干混合应用中)和溶解性。特别地，在发酵的类乳制品饮料领域中，其中，用大豆蛋白质代替一部分或所有的乳蛋白(milk protein)，已经证明难以模仿原始乳蛋白基饮料的口感和质地(texture)，典型地是光滑度和/或乳脂状(creaminess)。
在大豆基饮料中，关键的挑战是风味、质地和蛋白质稳定性。大豆基酸或发酵的饮料通常利用蛋白质稳定剂，例如果胶，来防止蛋白质沉淀。但是，尽管使用了蛋白质稳定剂，大豆基饮料的稳定性还是可以容易地被例如热加工对不利地影响。
为了被消费者接受，发酵的大豆基饮料必须具有令人愉快的口感，特别是其全乳制品对应物典型的乳脂口感。迄今为止，对于在发酵的大豆基饮料中实现这样的乳脂口感，生产商们已经经历了很大的困难。
FMC BioPolymer，已经将Avicel RT 1133纤维素凝胶投放市场，其据声称以减少的干馏加工时间提供长期储存稳定性和乳脂口感。据说将该产品加入到大豆蛋白质基产品，例如酸奶中，提供了优异的风味情况，以及可靠的产品稠度，而不会发生分离或沉降。
WO 03/041507描述了一种可以即食的液体食品饮料，包含粒状谷类产品、稳定剂和牛奶。在该国际专利申请中解释了术语″牛奶″包括衍生自植物的液体奶型产品，包括豆浆、加米煮成的牛奶糊(rice milk)、椰子汁。优选的食品稳定剂是微晶α-纤维素，由宾夕法尼亚州的FMCCorporation以商品名![]()
出售。
US 7,108,881公开了加工用于培养的大豆产品中的得自大豆的材料的方法。根据该文献，通过发酵去味豆浆材料和有效量的含乳培养物的混合物，提供包含大豆的发酵的产品。在US 7,108,881中描述到，当在发酵之后将大量的调味剂或甜味剂添加到包含大豆的酸奶中时，产品的天然稠度被改变，并且其变得可能需要以足以恢复天然酸奶状质地的量添加一定类型的稳定剂。在发酵之前或之后，添加天然和合成亲水胶体，例如羧甲基纤维素、植物/水果胶、果胶、角叉菜胶和藻酸盐。
本发明的一个目的是提供一种改善的发酵的大豆基饮料，所述饮料具有并不显著不同于基于乳蛋白(而不是基于大豆蛋白质)的发酵的饮料的质地，特别是乳脂口感(creamy mouthfeel)。此外，本发明的一个目的是，与现有技术的大豆基发酵的饮料相比，实现发酵的饮料在储存和/或加工过程中的更高的稳定性。
具体实施方式
因此，本发明的第一个方面涉及一种发酵的大豆基饮料，所述饮料的水含量为至少80重量％，大豆蛋白质含量为0.5-8.0重量％并且pH在3.5-5.5的范围内，优选在3.5-5.0的范围内，所述饮料进一步包含0.03-0.8重量％的不溶纤维素性纤维。
这里所用的术语″发酵的大豆基饮料″指的是这样的液体组合物，其中，蛋白质的主要来源是大豆蛋白质，并且其已经采用细菌，优选乳酸菌发酵。这种饮料的典型例子包括大豆酸奶(soy yoghurts)和大豆酸奶饮料，即用酸奶培养物发酵的产品，其根据Codex Alimetarius，FAO/WHO1977，包括保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌。
基于发酵的大豆基饮料的总重量，本发明的饮料的水含量优选为至少85重量％，最优选87重量％。
在pH在3.7-5.5范围内，特别是在4-5范围内的饮料中，纤维素性纤维的稳定效果非常明显。
根据一个优选的具体实施方式，基于发酵的大豆基饮料的总重量，本发明的大豆基发酵的饮料的大豆蛋白质含量在2-7重量％的范围内，最优选为2.5-6.5重量％。
这里所用的″大豆蛋白质含量″指的是发酵的饮料中包含的大豆蛋白质和衍生自大豆蛋白质的肽的总量。所述发酵的饮料可以基于大豆蛋白质，基于大豆蛋白质水解产物或它们的组合。如本领域技术人员将理解的那样，在发酵过程中可能发生肽键的酶促以及酸水解。
在植物中纤维素被发现是作为微纤维(microfibrils)，其典型地直径为2-20nm并且长度为100-40,000nm。这些在植物材料的细胞壁中形成结构上坚固的框架。纤维素是β-(1→4)-D-吡喃葡萄糖单元的线性聚合物。纤维素分子典型地由2,000-14,000个这样的单元组成，并且在普通的含水溶液中是完全不溶的。当分散在含水溶液中时，不溶的纤维素性纤维典型地结合大量的水。纤维素性纤维可以包含其他含纤维组分例如半纤维素、果胶和木素。纯化的纤维素用作制备许多水溶性水胶体(hydrocolloids)例如羧甲基纤维素(CMC)的起始材料。这些纤维素衍生物的制备包括天然纤维素材料的化学改性。例如，通过纤维素与氯乙酸的碱-催化的反应合成了CMC。极性(有机酸)羧基使所述纤维素是可溶的并且是化学反应性的。
典型地，本发明的纤维素性纤维基本上或完全没有衍生化(underivatised)。根据本发明的一个最优选的具体实施方式，所述不溶纤维素性纤维是没有经过化学改性的天然纤维素性纤维。
不同于例如微晶纤维素，本发明的纤维素性纤维中的纤维素分子是基本上没有水解的(non-hydrolysed)。典型地，包含在根据本发明使用的不溶纤维素性纤维中的纤维素分子包含至少1,000，优选至少2,000个β-(1→4)-D-吡喃葡萄糖单元。
发现源自水果的不溶纤维素性纤维产生令人特别满意的结果。根据一个特别优选的具体实施方式，采用的不溶纤维素性纤维源自柑橘类水果、西红柿、桃、梨、苹果、李子或它们的组合。甚至更优选地，所述不溶纤维素性纤维是不溶柑橘纤维。最优选地，所述不溶柑橘纤维源自柑橘类水果的白内皮(albedo)和外皮(flavedo)。
本发明的发酵的大豆基饮料中采用的不溶纤维素性纤维典型地长度为1-200μm。优选地，所述纤维素性纤维的平均长度为5-100μm，最优选10-80μm。
根据本发明的再一个优选的具体实施方式，提供本文前面限定的大豆基发酵的饮料，其中，所述不溶纤维素性纤维的持水能力(waterbinding capacity)为6-30重量％，更优选7-25重量％，最优选8-20重量％。以重量％表示的持水能力指的是每重量单位的不溶纤维素性纤维可以吸收的水的重量。以下过程提供测定根据本发明的该参数的合适的方法。通过向固定质量的纤维素性纤维慢慢添加水直至水不再被吸收，测定所述持水能力。
通过本发明方法获得的饮料的流变性(rheology)与例如凝固酸奶的流变性非常不同。优选地，本发明的饮料具有相对低的粘度，例如在7℃的温度于100s-1小于400mPa.s的粘度，最优选于100s-1小于300mPa.s。于100s-1为400mPa.s的粘度意味着该产品的粘性是水的400倍高和是牛奶的约200倍高。借助于流变仪AR1000(TA Instruments，Etten-Leur，荷兰)，利用锥板几何结构，合适地测量粘度。所述锥体的直径为40mm，角度为2％并且间距为70μm。在0.03-1000s-1之间的剪切扫描过程中记录粘度。测量温度为5℃并且通过Peltier系统控制。发明人观察到本发明发酵的大豆基饮料的口感与所谓的比储能模量G′之间的正相关，G′是描述粘弹系统的流变行为的领域中常用的参数。根据一个优选的具体实施方式，在5℃的温度在0.01-0.1Pa之间的振荡应力，所述发酵的大豆基饮料的储能模量G′为至少8Pa和G″为至少2Pa。更优选地，在0.01-1Pa之间的振荡应力，该饮料的储能模量G′为至少20Pa并且G″为至少3Pa，最优选在0.01-8Pa之间的振荡应力，G′为至少30Pa并且G″为至少8Pa，在0.01-0.1Pa之间的振荡应力。优选地，G′应该在0.1-10Pa的振荡应力范围显示明显的减小，更优选在该范围减小至少一个数量级，最优选在该范围减小至少两个数量级。
采用得自TA instruments的TA AR1000测量本文提到的模量G′和G″。在1Hz的频率和T＝5℃，采用振荡应力扫描(应力为0.01-100Pa)测定所述模量。
本发明的饮料提高如下优点：它们显示很小的不稳定性或不显示不稳定性。这里，不稳定性指的是物理不稳定性如上浮(creaming)、沉降或脱水收缩。上浮指的是在包装顶部成分的积聚。其一个例子是最轻的成分漂浮到顶部，在底部留下更清澈的溶液。沉降指的是在包装底部成分的积聚。其一个例子是最重的成分下沉到底部，在顶部留下更清澈的溶液。术语″脱水收缩″指的是(清澈)含水液体从(不透明)饮料的渗出或偏析。脱水收缩可以表示为在规定的时间段从规定量的饮料偏析的液体的量(以克表示)。
所有不稳定性都引起严重的消费者问题，因为它们不利地影响饮料的外观和享受质量，并且因为除了施加剧烈摇动或强烈搅拌以外，非常难以消除失稳的不希望的影响。根据本发明的一个优选的具体实施方式，在7℃两周之后观察到的不稳定性水平小于总产品体积的1％。通过在以上规定的条件下储存装填有100ml所述饮料的烧瓶，然后采用标尺测量分离的液体(顶部或底部)或沉降物(底部)的体积，来测量不稳定性水平。
有利地，本发明的饮料包含显著量的乳酸。优选地，所述饮料包含至少0.05重量％的乳酸，更优选至少0.2重量％的乳酸，最优选至少0.4重量％的乳酸。
通过至少限制量的分散的油的存在，对本发明饮料的味道和口感都产生了有利的影响。根据一个优选的具体实施方式，所述发酵的饮料包含0.05-5重量％，更优选0.08-3重量％，最优选0.1-1.5重量％的分散的油。所述分散的油优选作为质量加权(mass weighted)平均直径为0.5-7μm，优选0.8-5μm的离散的液滴存在。所述分散的油优选是甘油三酸酯油，特别是不饱和脂肪酸含量为至少50重量％的甘油三酸酯油。最优选地，所述分散的油为大豆油(soy oil)。
本发明的发酵的大豆基饮料优选已经被乳酸菌和/或双歧杆菌发酵。甚至更优选地，本发明的饮料已经被乳酸菌发酵。所述乳酸菌有利地选自属于乳球菌、链球菌、明串球菌或乳杆菌属的菌株。有利地，根据本发明采用的乳酸菌菌株选自瑞士乳杆菌、嗜酸乳杆菌、嗜热链球菌、德氏乳杆菌(包括保加利亚亚种和乳酸亚种)、干酪乳杆菌、罗伊氏乳杆菌、鼠李糖乳杆菌发酵乳杆菌、乳酸乳球菌(包括其亚种例如乳脂和乳酸亚种)、肠膜明串球菌、乳脂明串球菌、乳酸明串球菌、短乳杆菌、发酵乳杆菌、清酒乳杆菌和这些菌株中两种或多种的组合。所述细菌或者在最终产品中仍然存活，或者通过加热(巴氏杀菌、灭菌)被杀死，以延长储存期限。
本发明使得可以不采用高水平的果胶，特别是低甲氧基果胶和/或高甲氧基果胶而制备具有高稳定性的大豆基饮料。因此，在一个优选的具体实施方式中，所述饮料包含小于1％重量％，优选小于0.75重量％，最优选小于0.5重量％的高甲氧基果胶。
本发明的发酵的大豆基饮料可以包含显著量的水果和/或蔬菜成分，优选水果成分，例如水果块、水果汁、水果浓缩物等。
所述发酵的大豆基饮料可以进一步包含选自甜味剂、风味物质、防腐剂、维生素、矿物质、饱胀感(satiety)引发或增强剂、胆固醇降低剂等等的一种或多种另外的成分。这些成分中的每一类都是本领域公知的，并且本领域技术人员能够提供合适的例子和通过常规实验确定它们的最有利的用量。
本发明的第二方面涉及一种制备如前面权利要求中任一项所述的发酵的大豆基饮料的方法，所述方法包括：
-用起子培养物接种包含0.5-6重量％的溶解的大豆蛋白质的巴氏杀菌的或灭菌的含水液体；
-在25-45℃范围内的温度继续发酵2-24小时；
-将这样获得的发酵的饮料装填入可密封的器皿；和
-密封所述装填的器皿；
其中，以所述发酵的饮料的0.03-0.8重量％的量将不溶纤维素性纤维添加到所述液体、所述发酵中的液体(fermenting liquid)和/或所述发酵的饮料中。在密封器皿之前将所述不溶纤维素性纤维添加到所述液体中。因此，可以在发酵之前、在发酵过程中或在发酵之后添加所述不溶纤维素性纤维。自然，以两个或更多个步骤添加柑橘纤维也是可行的，例如在发酵之前添加一部分以及在发酵之后添加另一部分。优选地，在发酵之前添加所述不溶纤维素性纤维，特别是在制备具有活乳酸菌的饮料的情况下。因此，在发酵之前、在发酵过程中或在发酵之后，所述纤维可以与其他饮料成分一起进行巴氏杀菌或灭菌。根据本发明方法的一个特别优选的具体实施方式，将发酵的饮料巴氏杀菌或灭菌。可以在装填之前将发酵的饮料巴氏杀菌或灭菌，或者其可以在器皿中巴氏杀菌或灭菌。
此外，优选地，在添加所述不溶纤维素性纤维之后将液体匀化。发现通过这样的匀化，可以显著增加纤维素性纤维的稳定效果。典型地，在至少50巴，更优选至少80巴，最优选至少130巴的压力匀化所述液体。
根据一个特别优选的具体实施方式，本发明方法包括发酵的饮料的匀化。发现不存在纤维素性纤维时，发酵的饮料的匀化引起饮料失稳，特别是如果发酵的饮料还进行巴氏杀菌或灭菌的话。根据本发明的含水液体包含水和大豆蛋白质，数量是基本上如本文以上针对发酵的饮料所说明的。更特别地，所述含水液体包含0.75-6重量％，优选2-3.5重量％的大豆蛋白质。所述大豆蛋白质可以合适地以豆浆、豆浆粉末、大豆蛋白质分离物、水解的大豆蛋白质分离物或它们的组合的形式提供。合适的豆浆(提取物)、大豆蛋白质分离物或水解的大豆蛋白质分离物是商业可得的，例如得自供应商例如Solae、Cargill、Kerry Group pic和SunOptapic。在本发明的一个特别优选的具体实施方式中，已经采用现有技术中描述的任何方法，例如在US 7,108,881中描述的方法，对豆浆(提取物)、大豆蛋白质分离物或水解的大豆蛋白质分离物进行去味。
为了避免微生物污染，在发酵之前包含溶解的大豆蛋白质的所述含水液体应该进行巴氏杀菌或灭菌。采用本领域公知的不同技术例如热处理、膜过滤、超高压等，可以实现灭菌和巴氏杀菌。典型地，接种液体的步骤，包括向液体施加包含足够量的活细菌的起子培养物。典型地，以在发酵刚结束时足够产生约104-109Cfu/ml的量添加起子培养物。根据一个优选的具体实施方式，在发酵结束时，起子培养物递送(delivers)104.5-108.5，优选105-108个活细胞/ml。起子培养物中包含的活菌株有利地包括属于链球菌、乳杆菌、明串球菌、乳球菌和/或双歧杆菌的乳酸菌菌株。
在接种之后培养含水液体以实施发酵。发酵有利地在28-45℃，最优选35-45℃的温度进行。发酵优选持续3-24小时，最优选4-12小时。
本发明的方法有利地采用在发酵过程中产生食品级酸的微生物的起子培养物。这种食品级酸的例子是乳酸和醋酸。根据一个特别优选的具体实施方式，在发酵过程中含水液体的pH减小了至少1.5个pH单位和/或达到最高不超过5.5的最终pH。优选地，在发酵过程中含水液体的pH减小了至少2个pH单位。有利地，达到的最终pH小于5.0。
根据本发明的一个优选的具体实施方式，在发酵过程中消化了0.5-20g/l的碳水化合物基质。所述碳水化合物基质优选选自蔗糖、葡萄糖或果糖，最优选所述碳水化合物基质是任意这些物质的混合物，最优选蔗糖和葡萄糖的混合物。在发酵过程中可以消化豆浆中天然存在的糖(包括复糖如棉子糖和水苏糖)或任何添加的糖。
根据本发明的另一个特别优选的具体实施方式，通过将不溶纤维素性纤维与大豆蛋白质以及任选地与水结合，优选接着在至少50巴的压力匀化，来制备含水液体。
如上面所提及的，本发明的方法还包括将获得的发酵的饮料装填入可密封的器皿中。优选地，在无菌条件下进行所述装填。
本发明的第三方面涉及不溶纤维素性纤维用于改善大豆基发酵的饮料的口感和/或质地的用途。该特定用途的优选的具体实施方式已经在前面描述过。
通过以下实施例进一步解释说明本发明。
实施例
由以下预混合料制备发酵的大豆基饮料：
预基料：
成分 供应商 浓度，重量％
本发明 参照
整豆提取物(WBE) Sunopta Grains and Food 5.6 5.6
Group，Hope，MN，美国
蔗糖 3 3
AQplus N(柑橘纤 Herbafood GmbH，德国 0.2
维，90％不溶物)
水(去离子的) 91.2 91.4
在70℃将成分混合，巴氏杀菌并在150巴匀化。接着，将溶液冷却至43℃并且添加起子培养物(T-051046，嗜热链球菌菌株的混合培养物，ex Chr.Hansen，![]()
丹麦)。在3小时之后溶液达到pH为5，然后，采用乳酸将pH降至约4.5。
在酸化之后，将饮料巴氏杀菌以杀死细菌并且在150巴匀化。将饮料热装填入器皿中，将该器皿密封和随后在5℃储存。
在环境条件下储存期间，仅在几天之后，参照产品就开始以透明层的形式发生5-10％分离。只有在产品已经储存了3周或更久之后，才观察到本发明产品中的分离。
在5℃的温度和在0.01-0.1Pa的振荡应力，包含柑橘纤维的产品的储能模量G′为40-70Pa并且G″为8-10Pa。在这些相同的条件下，参照产品显示出0.1-0.3Pa的储能模量G′和G″。对于这些测量采用TAInstruments AR1000流变仪。几何结构为锥板(2°角，4cm直径，间距71μm)。
由感觉小组来评价两种产品。结果显示，本发明产品在属性″稠度(thickness)、稀粘程度(sliminess)和乳脂状″方面得分显著更高。这些属性被认为是酸奶型饮料的有利感觉属性。