可充气产品和充气产品 【发明领域】
本发明涉及充气产品，以及可充气产品，其含有水、液体油、盐和糖酯，以及涉及含有这类充气产品的食品和非食品产品，并涉及生产这类充气产品的方法。
【发明背景】
在如冰淇淋、掼打奶油、慕思、浇头和充气蛋糕馅料的充气产品中，至少部分通过乳化的脂肪来稳定气泡。通常，脂肪在加工和存储温度下基本上是固体的，因为液体脂肪使泡沫不稳定。例如，其中超过约50％的脂肪在加工温度下是液体的冰淇淋混合物不能通过常规方法被充气成高质量冰淇淋。相似地，其中脂肪是液体的奶油不能被掼打；这是为什么烹饪书教导必须在掼打前需要将奶油冷藏。此外，以至于，可能充气的产品的泡沫稳定性差。
固体脂肪含有高比例的饱和脂肪酸，例如，乳脂(dairy fat)(60-65％)或椰子油(90％)。有健康意识的消费者目前正寻找具有传统产品全部特征但更健康的产品。实现这的一种方式是用不饱和脂肪替代饱和脂肪。然而，不饱和脂肪含有相当大比例的在通常的加工和/或储存温度下为液体的脂肪。因此，不可能简单地用不饱和脂肪来替代饱和脂肪。
之前已经尝试使用液体含量较高的脂肪来生产充气乳液，如掼打奶油和冰淇淋。WO94/017672公开了可掼打的、水连续性脂肪乳液，其含有10-40重量％(wt％)的通过混合两种脂肪获得的脂肪混合物，这两种脂肪如向日葵油和棕榈中间级分(mid-fraction)。仍然发现一定量的固体脂肪是必需的。EP-A 1212947公开了含有脂肪相和具有至少90％膨胀度(overrun)的冰淇淋，其特征在于至少50w/w％的脂肪相在-5℃下是液体的。需要特定的装置，以充气装置的形式，占据低于40％的制冷桶的内部体积。因此，仍然需要提供含有高水平液体脂肪的乳液，其使用常规设备可以充分充气并且其具有良好的泡沫稳定性。
对于在家庭和个人护理领域中的充气产品，如肥皂、刮胡胶、头发摩丝等，也出现了相同的问题。
令人惊讶地，已经发现了当充气产品含有至少一种盐和至少一种糖酯时，可以形成含有水和至少一种液体油的充气产品。
因此，本发明的一个实施方案涉及含有水和至少一种液体油的可充气产品，其特征在于该可充气产品含有
(i)至少一种盐，和
(ii)至少一种蔗糖酯。
可充气产品是制剂，然后将其充气。
本发明的再一个实施方案涉及含有水和至少一种液体油的充气产品，其特征在于该充气产品含有
(i)至少一种盐，和
(ii)至少一种蔗糖酯。
除了可以形成含有液体的泡沫的事实以外，根据本发明的泡沫还具有良好的泡沫特性，如良好的膨胀度和良好的稳定性(其在环境温度下可稳定数天)。
通过测量泡沫的高度来测定稳定性。以百分比给出，其中100％意味着高度没有变化，而例如50％意味着泡沫的高度是开始测量时的一半。
充气和膨胀度
术语“充气”的意思是已经有意地例如通过机械装置将气体掺入到组合物中。术语“可充气”的意思是可以例如通过掼打将气体掺入到组合物中。气体可以是任何气体，但特别是在食品范围中，优选食品级气体，如空气、氮气、一氧化氮或二氧化碳。
术语“膨胀度”限定了充气的程度。在本发明的内容中，以体积为单位限定％膨胀度，如下：
％膨胀度＝((充气产品的体积-混合物的体积)/混合物的体积)×100％。
其中体积分别为产品的固定质量/混合物的体积。
根据本发明的充气产品是稳定的，这表示经过一段时间它保持其形式以及其特性。在本发明的内容中，将泡沫稳定性定义为在时间T＝0产品充气后的时间T剩余的膨胀度百分比。
％稳定性＝(膨胀度(T)/膨胀度(0))×100％。
本发明范围内的可充气产品含有水和乳化的脂肪相。这类组合物是用于任何种类充气产品的预混物。其包括用于充气甜点、慕思和冷冻糖食以及掼打奶油或非乳奶油地预混物，以及用于家庭护理用途的预混物，如用于泡沫肥皂的预混物，以及用于个人护理产品的预混物，如用于刮胡泡沫或泡沫肥皂产品的预混物。随后将所有这些预混物充气，以形成最终的产品。
食品还表示在充气的情况下是食品的可充气产品。同样，非食品产品的意思是充气时是非食品产品的可充气产品。
水
根据本发明的可充气产品含有水。含水量可以根据充气产品的用途而改变。
可充气产品可以含有最高达到99.5wt％的水，这取决于加入制剂中的油、盐和其他成分的水平。基于可充气产品的总重量，含水量可以为5-99.5％wt％，优选20-95wt％的水。
因此，充气产品可以含有最高达到99.5wt％的水，这取决于加入制剂中的油、盐和其他成分的水平。基于充气产品的总重量，含水量可以为5-99.5％wt％，优选20-95wt％的水。
油
油可以是任何种类的液体油(以及混合物)。术语液体的意思是在加工温度和/或存储温度下，和/或在食用或使用产品的温度下，油是液体的。优选，在室温(20℃)下或冷藏时(4℃)或冷冻时(-5℃)，油是液体的。
根据充气产品的用途，优选所用的油是无毒的。
在充气产品用于食品的情况中，油必须是可食用的，这表示对动物和/或人体无害。
合适的油可以来自植物或动物来源。
优选的油是植物油，如椰子油、棕榈油、玉米油、棉子油、蓖麻油(canola oil)、橄榄油、菜子油、花生油、落花生油、红花油、芝麻油、大豆油、向日葵油、杏仁油、腰果油、榛子油、澳大利亚坚果油、山核桃油(pecan oil)、开心果油、胡桃油、阿萨伊(acai)、黑醋栗子油、琉璃苣子油、月见草油、角豆油、苋菜油、杏油、阿甘油(organ oil)、鳄梨油、巴巴苏油、山嵛油、角豆荚油(长角豆油(algarroba oil))、芫荽子油、亚麻荠油(false flax oil)(由荠蓝(camelina sativa)的种子制得)、芫荽子、大麻油、木棉子油、绣线菊子油、芥末油(压榨的)、秋葵子油(okra seed oil)(木槿子油)、紫苏子油、松子油、婴粟子油、李子仁油(prune kernel oil)、南瓜子油、昆诺阿藜油(quinoa oil)、黑芝麻油(ramtiloil)、米糠油、茶油(山茶油)、蓟油、麦芽油、蓖麻子油(castor oil)、萝卜油、黑芝麻油和桐油。
动物油，如牛油和鱼油(例如，鳕鱼肝油)。
油还可以是矿物油或合成油，如聚α-烯烃(PAO)、合成酯、聚亚烷基二醇(PAG)、磷酸酯、烷基化萘(AN)、硅酸酯、离子液体或硅油。
优选的油是向日葵油、橄榄油、大豆油、菜子油、硅油及其混合级分。
基于可充气产品的总重量，可充气产品含有至少0.01wt％的至少一种液体油。
优选，基于可充气产品的总重量，可充气产品含有0.01wt％至80wt％的至少一种液体油，更优选0.01至75wt％，尤其优选0.01至70wt％，非常特别地优选0.05至70wt％。
作为其结果，本发明还涉及基于充气产品的总重量，含有至少0.01wt％的至少一种液体油的充气产品，。
优选，基于可充气产品的总重量，充气产品含有0.01wt％至80wt％的至少一种液体油，更优选0.01至75wt％，尤其优选0.01至70wt％，非常特别地优选0.05至70wt％。
盐
盐可以是任何种类的盐(以及混合物)。盐可以包括无机、有机、单原子以及多原子离子。
根据充气产品的用途，优选所用的盐是无毒的。
在充气产品用于食品的情况中，盐必须是可食用的，这意味着对动物和/或人体无害。
优选，盐是无机盐，更优选含有卤素阴离子或磷酸盐离子的无机盐。尤其是碱金属盐或碱土金属盐。非常合适的是NaCl、KCl和Na3PO4。
根据本发明的可充气或充气产品，基于可充气或充气产品的总重量，含有至少0.005wt％的至少一种盐。
通常由应用来给出盐的上限。这意味着如果可充气产品(或充气产品)用于食品中，则由于口味原因以及健康原因，盐含量应当不能太高。
在非食品产品中，盐浓度的上限没有这么关键。
通常，盐浓度为0.005至5wt％。
因此，本发明的再一个实施方案涉及基于可充气产品的总重量，含有0.005至5wt％盐的可充气产品。
本发明的优选实施方案涉及基于可充气产品的总重量，含有0.005至2wt％盐的可充气产品，更优选0.05至2wt％。
本发明的再一个实施方案涉及基于充气产品的总重量，含有0.005至5wt％盐的充气产品。
本发明的优选实施方案涉及基于充气产品的总重量，含有0.005至2wt％盐的充气产品，更优选0.05至2wt％。
蔗糖酯
糖酯(也称为蔗糖脂肪酸酯)的特征可以在于其亲水亲脂平衡(HLB)及其单-至八-脂肪酸酯的组成。
本发明涉及所有类型的蔗糖酯(以及混合物)。优选，本发明涉及蔗糖硬脂酸酯、蔗糖棕榈酸酯及其混合物。
蔗糖与高级脂肪酸的单酯、双酯和聚酯也是合适的，其中，高级脂肪酸如月桂酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、硬脂酸和牛脂油酸(oleic tallow acid)。
蔗糖酯是任何种类的酯化蔗糖以及酯化糖醇。
合适的是脂肪酸的蔗糖聚酯。
通常已知的和可购得的蔗糖酯例如是来自系列的。
根据本发明的可充气产品基于可充气产品的总重量，含有至少0.05wt％的至少一种蔗糖酯。
基于可充气产品的总重量，蔗糖酯的含量为0.05至约5wt％。
优选，基于可充气产品的总重量，含量为0.05至2wt％。
根据本发明的充气产品基于充气产品的总重量，含有至少0.05wt％的至少一种蔗糖酯。
基于充气产品的总重量，蔗糖酯的含量为0.05至约5wt％。
优选，基于充气产品的总重量，含量为0.05至2wt％。
其他的成分
此外，可充气和充气产品可以含有任何种类的成分，这些成分是制备非食品产品或食品所必需和期望的。
通常用于非食品产品的成分是：表面活性剂、非液体脂肪/油、调味剂、着色剂、防腐剂或任何活性成分，其对于特定的应用是必要的。
在非食品产品是个人护理产品的情况中，通常选择以下成分：
·湿润剂：
油，醇，多元醇如丙三醇、聚亚烷基二醇，并且更优选亚烷基多元醇及其衍生物包括丙二醇、二丙二醇、聚丙二醇、聚乙二醇及其衍生物、山梨糖醇、羟丙基山梨糖醇、己二醇、1，3-丁二醇、1，2，6-己三醇、乙氧基化甘油、丙氧基化甘油及其混合物。
·增稠剂：
交联丙烯酸酯(例如，Carbopol 982)、疏水改性的丙烯酸酯(例如，Carbopol 1382)、纤维素衍生物和天然树胶。有用的纤维素衍生物是羧甲基纤维素钠、羟丙基甲基纤维素、羟丙基纤维素、羟乙基纤维素、乙基纤维素和羟甲基纤维素。适用于本发明的天然树胶包括瓜尔胶、黄原胶、菌核、角叉胶(carrageenan)、果胶和这些树胶的组合物。Sepigel(tm)、simugelTM、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸酯、硅聚合物、硅氧烷。可替换的增稠剂是粘土、淀粉和改性淀粉。
·活性剂和其他次要成分
活性剂被定义为润肤剂以外的和仅仅提高组合物物理特征的成分以外的皮肤受益剂(skin benefit agent)。尽管不限于该种类，概括实例包括其他抗皮脂成分如滑石和硅石、和防晒剂。其他的实例包括丝蛋白、芳香剂、着色剂、健康皮肤成分如AHA、胶原蛋白、氨基酸；维生素如维生素A和维生素E；三脂如卵磷脂、大豆甾醇；或其组合物。
·表面活性剂
脂肪酸、脂肪醇、脂肪酸酯、聚乙二醇、甘油单硬脂酸酯、鲸蜡醇、十二烷基硫酸钠、月桂基乙醚硫酸钠(sodium laureth sulfate)和椰油酰氨基丙基甜菜碱(cocoamidopropylbetaine)。
通常用于食品的成分是糖、非液体脂肪/油、乳化剂、调味剂、着色剂、防腐剂、蛋白质如乳蛋白或大豆蛋白；糖例如蔗糖、果糖、葡萄糖、乳糖、玉米糖浆、糖醇；水果或蔬菜泥、提取物、片或汁；稳定剂或增稠剂如多糖如刺槐豆胶、瓜尔胶、角叉胶、微晶纤维素；和内含物如巧克力、焦糖、软糖(fudge)、饼干或坚果。组合物可以包括制备食品所需要的所有其余的成分，使得组合物随时可以被加工，即充气，以形成本发明的充气食品。
这些成分的含量可以大幅度地改变。通常，基于可充气产品的总重量，它们以低于50wt％的含量存在，。
因此，基于充气产品的总重量，它们以低于50wt％的含量存在。
因此，本发明的实施方案涉及可充气产品，其含有
基于可充气产品的总重量，5-99.5wt％的水，和
基于可充气产品的总重量，0.01-80wt％的至少一种液体油，和
基于可充气产品的总重量，0.005-4.5wt％的至少一种盐，和
基于可充气产品的总重量，0.5-2wt％的至少一种蔗糖酯，和任选的
基于可充气产品的总重量，最高达到50wt％的至少一种其他成分。
因此，本发明的实施方案涉及充气产品，其含有
基于充气产品的总重量，5-99.5wt％的水，和
基于充气产品的总重量，0.01-80wt％的至少一种液体油，和
基于充气产品的总重量，0.005-4.5wt％的至少一种盐，和
基于充气产品的总重量，0.5-2wt％的至少一种蔗糖酯，和任选的
基于充气产品的总重量，最高达到50wt％的至少一种其他成分。
充气产品具有至少10％的膨胀度。充气产品具有低于400％的膨胀度。
充气产品可以用于非食品产品中，如家庭护理产品、个人护理产品、医药产品等。
充气组合物还可以用于食品中。食品在室温下可以是稳定的。但它也可以是冷藏的充气食品或冷冻的充气产品。
膨胀度
组合物中存在的膨胀度的量将根据期望的产品特征而改变。膨胀度为至少10％，优选至少25％或50％。优选，膨胀度的量低于400％，更优选低于300或200％。对于冷冻的充气糖食，膨胀度最优选为70至150％。对于掼打奶油或非乳奶油和相关产品，膨胀度最优选100至160％。
可以通过公知的方法来生产根据本发明的可充气产品以及充气产品。
本发明的再一个实施方案涉及生产可充气产品的方法，该产品含有水、至少一种液体油、至少一种盐和至少一种蔗糖酯。
本发明的再一个实施方案涉及生产充气产品的方法，该产品含有水、至少一种液体油、至少一种盐和至少一种蔗糖酯。
用于生产可充气产品的优选方法如下：在不存在盐时，使用本领域已知的设备将油、蔗糖酯和含水相乳化。在乳化后，加入盐。
用于生产充气产品的优选方法如下：在不存在盐时，使用本领域已知的设备将油、蔗糖酯和含水相乳化。在乳化后，加入盐，以及通过使用本领域已知的设备掼打该体系来形成泡沫。
现在将参照以下的非限制性实施例来进一步描述本发明。如果没有另外指出，百分比是基于重量，并且温度是以摄氏度给出的。
实验
除非另外指出，在室温下(大约22℃)进行制剂的制备、充气和稳定性实验。
除非另外指出，按照制造商推荐的，将Sisterna蔗糖酯溶解在80℃的水中，并使其冷却至室温。
Sisterna蔗糖酯是蔗糖棕榈酸酯和蔗糖硬脂酸酯的混合物，其中SPXX中的数字表示体系中单酯的百分比。然后加入除了盐以外的所有其余成分。
然后，除非另外指出，通过下列形成泡沫，首先在不存在盐时，使用具有L4R细筛孔的Silverson混合机在60％的最大速度下将油在水相中乳化60秒。乳化后立即加入盐，并使用手持式掼打装置(SmartCafeTM)将体系充气。也可以使用本领域已知的其他装置。
除非另外指出，泡沫形成后，将其存储在室温下。
通过肉眼观察泡沫和使用标尺阅读泡沫高度，在充气后1天和1周测量泡沫高度。
实施例1-5：盐浓度的变化
以下实施例显示了盐浓度变化的影响。使用NaCl作为盐。
实验No. 1 2 3 4 5 菜子油[wt％] 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 Sisterna SP70(蔗糖酯)[wt％] 1 1 1 1 1 盐NaCl[wt％] 0 0.25 0.5 1 2 水[wt％] 93.5 93.25 93 92.5 91.5 白糖[wt％] 5 5 5 5 5 膨胀度[％] 15 106 131 140 106 1天后的稳定性[％] 0 100 100 100 100 1周后的稳定性[％] 0 100 96.1 83.3 100
在0.25至2％的盐浓度下，获得了良好的膨胀度(＞100％)。
对于相同的浓度范围，获得了良好的泡沫稳定性(一天后90-100％)。
不存在盐的比较实施例1，没有充分形成泡沫，并且不具有稳定性。
实施例6-13：液体油浓度的变化
以下的实施例显示了液体油浓度变化的影响。使用菜子油(RO)作为液体油。
实验No. 6 7 8 9 10 11 12 13 RO[wt-％] 0 0.05 0.5 5 10 20 30 38 SP70[wt-％] 1 1 1 1 1 1 1 1 盐NaCl[wt％] 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 水[wt％] 93.5 93.45 93 88.5 83.5 73.5 63.5 65.5 白糖[wt％] 5 5 5 5 5 5 5 5 膨胀度[％] 6 134 131 67 106 76 84 94 1天后的稳定性[％] 0 100 100 100 100 100 100 100 1周后的稳定性[％] 0 100 96.1 100 100 100 95 89.7
在实施例7-13中获得了良好的泡沫稳定性和膨胀度(RO浓度为0.05至38wt％)。
比较实施例6显示了油的存在是必要的。
实施例14-15：蔗糖酯(SE)浓度的变化
以下的实施例显示了蔗糖酯(SE)浓度的影响。使用SP70作为蔗糖酯。
实验No. 14 15 10 菜子油[wt％] 10 10 10 SE-SP70(蔗糖酯)[wt％] 0.2 0.5 1 盐NaCl[wt％] 0.5 0.5 0.5 水[wt％] 84.3 84 83.5 白糖[wt％] 5 5 5 膨胀度[％] 38 193 106 1天后的稳定性[％] 91.7 74.1 100
使用低含量的蔗糖酯获得了根据本发明的泡沫的良好稳定性和膨胀度。
实施例16-18：蔗糖酯类型的变化
以下的实施例显示了蔗糖酯类型的影响。使用了以下的糖酯类型：
蔗糖酯 Sisterna SP30 Sisterna SP50 Sisterna SP70
实验No. 16 17 18 菜子油[wt％] 30 30 30 蔗糖酯[1wt％] SP30 SP50 SP70 盐NaCl[wt％] 0.5 0.5 0.5 水[wt％] 63.5 63.5 63.5 白糖[wt％] 5 5 5 膨胀度[％] 45 114 84 1天后的稳定性[％] 100 100 100 1周后的稳定性[％] 100 100 95
对于蔗糖硬脂酸酯/蔗糖棕榈酸酯混合物SP30、SP50、SP70，获得了高膨胀度和泡沫稳定性。
实施例19-20：油熔解温度的变化(比较)
在室温下，对于液体脂肪(菜子油)和固体脂肪(棕榈油)，都获得了良好的泡沫高度和稳定性。在温度T＞35℃下制备棕榈油乳液，并在T＞35℃下充气。该结果证明本发明能够使用液体油(其是抗泡沫剂)以及固体油来稳定泡沫。
m.p.＝熔点
实验No. 19 20 油[wt％] 30％RO (m.p＝-10℃) 30％棕榈油 m.p＝35℃ Sisterna SP70[wt-％] 1 1 盐NaCl[wt％] 0.5 0.5 水[wt％] 63.5 63.5 白糖[wt％] 5 5 膨胀度[％] 84 70 1天后的稳定性[％] 100 100 1周后的稳定性[％] 95 100
实施例21-23：盐类型的变化
(注意：在这些实验中，在室温下溶解SE)
对于NaCl、KCl和Na3PO4获得了良好的稳定性和高膨胀度。
实验No. 21 22 23 菜子油[wt％] 0.5 0.5 0.5 Sisterna SP70[wt-％] 1 1 1 盐，0.25％[wt-％] NaCl KCl Na3PO4 水[wt％] 93.25 93.25 93.25 白糖[wt％] 5 5 5 膨胀度[％] 314 319 335 1天后的稳定性[％] 97.8 100 85.1 1周后的稳定性[％] 78 61.6 85.1
实施例24-25：增稠剂的添加
(注意：在这些实验中，在室温下溶解SE)
添加增稠剂(0.1％黄原胶)产生了良好的泡沫，其膨胀度和泡沫稳定性略有下降。
实验No. 24 25 菜子油[wt％] 0.5 0.5 Sisterna SP70[wt-％] 1 1 盐NaCl[wt％] 0.25 0.25 水[wt％] 93.15 93.25 白糖[wt％] 5 5 增稠剂黄原胶[wt％] 0.1 0 膨胀度[％] 207 314 1天后的稳定性[％] 98.4 97.8 1周后的稳定性[％] 0 78
实施例26-31：油类型的变化
(注意：在这些实验中，在室温下溶解SE)
对于所有油都获得了良好的泡沫产生能力和一天的泡沫稳定性，这些油中包括硅油，在本领域中已知硅油是消泡剂。
RO＝菜子油
SFO＝向日葵油
DC345＝低粘度硅油(Dow Corning)
MCT＝中链甘油三酯(辛酸/癸酸甘油三酯(Myritol(RTM)318(Cognis)))
Si-油＝100mPa.s硅油
实验No. 26 27 28 29 30 31 油 0.5％ RO 0.5％ SFO 0.5％ DC 345 5％ DC 345 0.5％ MCT 0.5％ Si-油 Sisterna SP70[wt-％] 1 1 1 1 1 1 盐NaCl[wt％] 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 MilliQ水[wt-％] 93.25 93.25 93.25 88.75 93.25 93.25 白糖[wt％] 5 5 5 5 5 5 膨胀度[％] 314 286 257 157 77 329 1天后的稳定性[％] 97.8 100 100 100 100 91.3 1周后的稳定性[％] 78 85 0 23.6 100 4.3
实施例32-36：蔗糖酯浓度的变化，在RT下溶解
对于在室温(RT)下溶解的蔗糖酯，高于0.5％的浓度产生了良好的泡沫形成和稳定性。
实验No. 32 33 34 35 36 菜子油[wt％] 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 SP70[wt-％] 0.01 0.1 0.5 1 2 盐NaCl[wt％] 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 水[wt％] 94.24 94.15 93.75 93.25 92.25 白糖[wt％] 5 5 5 5 5 膨胀度[％] 0(无泡沫) 29 213 314 244 1天后的稳定性[％] 0 0 97.1 97.8 97.4 1周后的稳定性[％] 0 0 26.5 78 55.1
实施例37：冰淇淋
成分 重量(％) 脱脂奶粉 10 蔗糖 25 向日葵油 7 黄原胶 0.2 Sisterna SP70 1 氯化钠 0.5 蒸馏水 补足
使用本领域已知的常规方法将上述成分组合，以产生冰淇淋。膨胀度为100％。
实施例38：奶昔
成分 重量(％) 脱脂奶粉(a) 10 有机热巧克力粉 8 蔗糖 1 向日葵油 2 黄原胶 0.4 Sisterna SP70(b) 1.25 蒸馏水 补足
(a)诸如化钠和氯化钾的盐天然存在于脱脂奶粉中
(b)作为在蒸馏水中的4％w/w溶液
在80℃下制备Sisterna SP70的水溶液。通过温和的搅拌在室温下组合上述成分，然后用电手动混合器形成泡沫，最后使用Aerolatte无蒸汽奶发泡器充气至50％膨胀度，进而产生奶昔。