食品和饮料泡沫 本发明涉及食品和饮料泡沫，其尤其适合用于制备顶部起泡的饮料诸如卡布奇诺型咖啡和甜点、鸡尾酒和其它食物上的泡沫浇头。
卡布奇诺是受欢迎形式的咖啡，带有起泡的牛奶浇头。需要相对庞大和昂贵的设备来产生泡沫，这通常使其制备限于商业机构。卡布奇诺不适合牛奶过敏的消费者或素食消费者或低脂饮食消费者。
已经致力于产生喷射的气溶胶牛奶-泡沫，其将不需要特殊设备并将适于家庭使用，但已经遇到获得消费者可接受的产品的困难。乳制品通常具有有限的货架期且需要冷藏。目前不可获得非乳制品。还存在对调味的和尤其是含酒精的泡沫的潜在需求，如用作用于多种食品和饮料诸如鸡尾酒和甜品的浇头的泡沫和本身用作甜食的泡沫。
产品诸如能量饮品会产生特定的问题，这种产品通常由进行费力的体力活动或智力活动的人们间歇地啜饮，如驾车人在驾驶时啜饮以避免困倦。以这种方式饮用液体牵涉溢出的风险且在驾驶时是潜在危险的。能够直接被喷射到口中的泡沫将更安全和更方便。
现在我们已经发现，非乳制品的卡布奇诺型咖啡可通过将具有大于9的HLB的食品级表面活性剂的起泡水溶液喷射到杯装咖啡上而制备。我们还发现，这种泡沫可用于提供各种各样的其它浇头、饮品或甜食。
我们进一步发现，含水酒精的饮料可使用上述的食品级表面活性剂来起泡以便为饮品和食品提供有吸引力的浇头，且能量饮品可被类似地起泡并被直接喷射到口中。
尤其是我们已经发现，具有大于9的HLB的糖酯为食品和饮料应用提供特别可接受的泡沫，尤其是当与含水酒精、甲基纤维素和/或甘油一起使用时。
此外我们已经发现，糖酯在含水酒精中的溶解度由糖的存在而改进。
我们已经发现，具有在9-12范围内的HLB的表面活性剂与具有大于12的HLB的表面活性剂的混合物提供特别稳定的泡沫。
我们还发现，甲基纤维素与皂苷且尤其是与三萜系糖苷诸如皂树皂苷的混合物特别适用于包含少于约10％乙醇的泡沫系统。
我们进一步发现，非离子型表面活性剂诸如糖酯可溶于浓乙醇，如95％至97％乙醇诸如浓酒精，浓酒精通常用作饮品诸如金酒和伏特加酒的主要成分。通常通过将由浓酒精和任何调味料或其它佐剂组成的浓缩物稀释到通常在30％至40％的范围内的最终乙醇浓度来制备它们。我们已经发现，例如，糖酯在浓酒精中足够可溶以在稀释后提供可起泡产品。
根据本发明的含酒精泡沫还可用作向皮肤施加香料而不溢出的载体，溢出通常与使用香水、古龙水和须后水有关。
本发明提供以下实施方案：
1.一种用作食品或饮品、或作为食品或饮品的浇头、或作为食品或饮品的组分的泡沫，其包含适于食品应用并具有高于9的HLB的表面活性剂的水溶液或乙醇水溶液；
2.一种在饮品或食品上形成泡沫浇头的方法，其包括在饮品或食品上喷射前述的泡沫；
3.用于制备包含前述的表面活性剂的水溶液或乙醇水溶液地泡沫的装置，和适于将该溶液分配为泡沫的装置；
4.前述含水或含水乙醇食品级表面活性剂用于制备起泡的或顶部起泡的饮品或食品的用途；
5.一种适于前述用途的食品级表面活性剂的水溶液或含酒精水溶液，其包含至少一种具有在9与12之间的HLB的表面活性剂和至少一种具有大于12的HLB的表面活性剂。
6.如前述的水溶液或含酒精水溶液，其中所述表面活性剂基本上由非离子型表面活性剂和/或皂苷组成。
7.如前述的表面活性剂的水溶液或含酒精水溶液，其中所述表面活性剂基本上是非乙氧基化的。
8.如前述的表面活性剂的水溶液或含酒精水溶液，其基本上由选自糖酯、改性纤维素和皂苷的表面活性剂组成。
9.一种适于食品应用、具有大于9的平均HLB且包含甲基纤维素与糖酯的混合物的表面活性剂的水溶液或含酒精水溶液；
10.一种适于食品应用、具有大于9的平均HLB且包含甲基纤维素与皂苷的混合物的表面活性剂的水溶液或含酒精水溶液；
11.一种用于制备前述泡沫的含酒精水溶液，其包含按重量计10％至40％的乙醇和足以有效用作起泡剂的具有大于9的HLB的糖酯；
12.根据以上第11段所述的含酒精水溶液，其还包含按重量计7％至40％的糖；
13.根据以上第5段至第12段中任一段所述的水溶液或含酒精水溶液，其还包含甘油；
14.一种适用于制造根据第11段所述的溶液的浓缩物，其包含浓酒精和所需浓度的糖酯。
在本发明的以下讨论中，除非相反地指明，否则参数许可范围的上限或下限的可选择值的公开内容加上所述值之一比其它值更高度优选的指示，应被解释为以下暗示的声明：位于更优选的所述可选择值和较不优选的所述可选择值之间的所述参数的每个中间值，本身比所述较不优选值是优选的，且比位于所述较不优选值与所述中间值之间的每个值也是优选的。
高于5Ps的组合物不易通过泡沫喷头。可喷射制剂的粘度优选地少于4Ps，更优选地少于3Ps，再更优选地少于2Ps，最优选地少于1.5Ps。除非相反地指明，否则本文对粘度的所有提及是指以Brookfield粘度计在21s-1测量的粘度。
为了在不存在辅助稳定剂时获得令人满意的泡沫，我们优选使用具有大于10的HLB的非离子型表面活性剂或皂苷。更优选地，该表面活性剂具有大于11，甚至更优选地大于12，还更优选地大于13，最优选地大于14.5的平均HLB。虽然从起泡的观点来看更高的HLB可以是甚至更适合的，但实践中我们不能确定适于食品应用并具有基本上高于15的HLB的任何可商业获得的产品。大多数高HLB的表面活性剂不允许用于食品应用或具有难以掩盖的不期望的味道。我们优选表面活性剂具有少于40、更优选地少于30、再更优选地少于20、最优选地少于16的HLB。
通常，我们已发现具有在该范围的较低部分如9至12的HLB的表面活性剂倾向于提供放置时塌缩、体积减少但保持其密度的泡沫，而具有高于12的HLB的表面活性剂倾向于提供长期保持其体积但经历失水(drainage)导致失去泡沫密度的泡沫。然而意外地，较高HLB表面活性剂和较低HLB表面活性剂的混合物合并前者的耐塌缩性和后者的耐失水性。
优选地，表面活性剂包括按重量计至少50％、更优选地至少60％、甚至更优选地至少70％、最优选地至少80％的较低HLB的表面活性剂和按重量计至少0.5％、更优选地至少1％、甚至更优选地至少2％、最优选地至少5％的较高HLB的表面活性剂，这些都是基于表面活性剂的总重量。
例如，表面活性剂通常可以包括脂肪酸乙氧基化物、乙氧基化甘油酯、烷基或烯基糖酯如蔗糖酯、乙氧基化脱水山梨糖醇酯、皂苷、羟基化磷脂和/或纤维素衍生物。具体实例包括蔗糖棕榈酸酯或蔗糖硬脂酸酯、蔗糖油酸酯、甲基纤维素、乙氧基化脱水山梨糖醇油酸酯、乙氧基化淀粉和乙氧基化蓖麻油。
在这些表面活性剂中，我们已发现乙氧基化脱水山梨糖醇酯提供尤其良好的泡沫性质，但具有略微的苦味，且因此通常仅适用于具有强掩盖性调味料的产品。因此我们的解决方案中的表面活性剂优选地基本上不含烷氧基。也就是说，这些表面活性剂含有每分子表面活性剂的平均少于1烷氧基、优选地少于0.5烷氧基、更优选地少于0.1烷氧基、最优选地少于0.01烷氧基。
根据味道，甲基纤维素是优选的，但单独使用时提供较不令人满意的泡沫性质。通常，甲基纤维素具有大约11的HLB，且因此要求少量较高HLB的表面活性剂来制备完全稳定的泡沫。
根据味道和泡沫性质，糖酯是特别优选的，尤其是联合乙醇或较低HLB的表面活性剂，诸如甲基纤维素或卵磷脂。不存在乙醇或助表面活性剂时的含水糖酯倾向于提供太粘而不能通过常规泡沫喷头的溶液。合适的酯包括辛酸酯、癸酸酯、月桂酸酯、肉豆蔻酸酯、棕榈酸酯、硬脂酸酯、山嵛酸酯、油酸酯、亚油酸酯、亚麻酸酯、芥酸酯及其混合物。较低分子量的烷基酯诸如蔗糖月桂酸酯具有略微滑腻的味道，但较高分子量的酯诸如硬脂酸酯和油酸酯基本上无味。包含高级同系物与少量低级同系物的混合物对于与可忽略的不适味道结合的更好的溶解度通常是优选的。糖酯倾向于以特别低的浓度提供良好的泡沫。
糖优选地是单糖，或更优选地是二糖，最优选地是蔗糖，但可以是例如果糖、麦芽糖、葡萄糖或转化糖。可以使用但可能商业上没有吸引力的其它糖包括例如，甘露糖、核糖、半乳糖、乳糖、阿洛糖、阿卓糖、塔罗糖、古洛糖、艾杜糖、阿拉伯糖、木糖、来苏糖、赤藓糖、苏糖、阿柯糖、鼠李糖、岩藻糖、甘油醛、水苏糖、龙舌兰糖和纤维二糖或三糖或四糖。
大多数商业上可获得的糖酯包括单酯和二酯的混合物。在饱和酯的情况，它们在所有水/醇比的水溶液或含酒精水溶液系统中不总是完全可溶。而且，在低温静置时，有时形成可能堵塞泡沫喷头的沉积物。
通过使用基本上包含单酯的产品，或通过在低温如5℃储存溶液短时间如三至五天，并通过过滤、离心和/或倾析分离任何沉积物，可避免该问题。我们已发现，与直觉相反，非常稀的糖酯溶液中的浑浊通常可通过增加酯的浓度而避免。我们还发现，加入少量糖如按重量计至少约7％在清除稀糖酯溶液的浑浊方面有类似作用。
我们特别优选使用蔗糖油酸酯，已经发现其在大多数水/乙醇比的含酒精水溶液系统中完全溶解以形成稳定溶液。商用的蔗糖油酸酯通常包括单油酸酯和较少量的二油酸酯以及饱和酯类。
如果醇浓度少于按重量计约10％，那么单独的糖酯倾向于太粘。在不含酒精的溶液或含低酒精的溶液中，甲基纤维素和糖酯的混合物特别有效地提供持久的泡沫而没有任何变味(off-taste)。甲基纤维素在含酒精系统中较不有效。
尤其是在无酒精系统中，我们优选甲基纤维素与糖酯的混合物，其中糖酯包括主要部分的油酸酯和少部分的较低分子量饱和酯，诸如月桂酸酯。例如，糖酯的总比例可为基于总表面活性剂重量的至少1％，优选地至少5％，更优选地至少10％，最优选地至少15％但少于60％，更优选地少于50％，仍更优选地少于30％，最优选地少于20％。油酸酯的比例优选地是按总糖酯重量计的至少50％，更优选地至少60％。低级烷基化物的比例优选地是糖酯总重量的至少20％，更优选地至少30％。
糖酯的一个缺陷是它们在酸系统中的水解不稳定性。这在含酒精系统中不是问题，但可能限制在不含酒精系统中配方的选择，在含酒精系统中酒精用作防腐剂。在不含酒精系统中，可能需要防腐剂，诸如山梨酸盐/苯甲酸盐，其在略微酸性的pH如pH4左右最有效。这种系统中我们优选使用皂苷，且尤其是三萜系糖苷诸如皂树皂苷，它是酸稳定的并提供良好的起泡，尤其是当与较低HLB的表面活性剂诸如甲基纤维素一起使用时。我们优选使用较低HLB的表面活性剂与基于表面活性剂总重量按重量计至少0.5％、更优选地至少1％、甚至更优选地至少1.5％、最优选地至少2％的皂苷的混合物。我们通常优选皂苷的重量少于基于表面活性剂的总重量的20％，更优选地少于10％，甚至更优选地少于5％，最优选地少于2％。
表面活性剂的总浓度优选地大于基于溶液总重量按重量计的0.03％，更优选地大于0.04％，仍更优选地大于0.1％，最优选地大于0.3％但少于10％，更优选地少于5％，仍更优选地少于3％，最优选地少于1％。最佳浓度随着表面活性剂变化，并可针对具体情况而容易地确定。
糖酯在0.04％提供良好的泡沫稳定性，但在0.02％不提供。大多数其它表面活性剂需要显著更高的浓度来得到良好的泡沫稳定性。我们优选使用与可接受的泡沫稳定性一致的最小值。通常使用高于最小值的表面活性剂水平带有很少(如果有的话)的附加益处。
除了水和表面活性剂，该溶液可含有辅助成分诸如乙醇、调味料、甜味剂、泡沫稳定剂、防腐剂、缓冲剂和/或香料。
糖作为甜味剂是有效的，且还有效抑制在低浓度糖酯和酒精时含酒精糖酯溶液的浑浊。糖还可用作泡沫稳定剂。按重量计高于50％的糖浓度可以产生出太粘而不易于通过泡沫喷头喷射的溶液。通常我们优选按重量计低于40％，更优选地低于30％的糖浓度。该糖优选地是蔗糖，但也可以是以上所列的涉及糖酯的糖组分的那些糖中的任一种。
乙醇通常可以按组合物重量计达50％、优选地达40％、更优选地达37％、仍更优选地达35％、最优选地达30％的浓度存在。通常，饮料酒诸如金酒、伏特加酒、白兰地、威士忌酒、荷兰产杜松子酒、朗姆酒、甜酒、加度葡萄酒或任何其它发酵、加度和/或蒸馏饮品可用作溶剂介质。
在按重量计高于37.5％的乙醇浓度通常难以获得令人满意的泡沫。在按重量计约5％与10％之间的浓度也可能遇到困难。在按重量计多于15％乙醇的浓度获得特别好的结果。如果期望将包含按重量计多于40％乙醇的酒精饮料起泡，通常优选稀释到低于35％以获得良好的泡沫。
如果需要改进均匀性，除了乙醇以外，还可以包括其它食品可接受的和水溶性的一元醇和/或多元醇和/或醇醚，诸如异丙醇。
已经发现甘油增强起泡特性，如当以基于组合物的重量多于0.1％、优选地多于0.5％、更优选地多于1％并达5％、优选地少于4％、更优选地少于3％、最优选地少于2.5％的比例存在时。在含酒精水溶液系统中，甘油的量相对于表面活性剂的量通常是高的，如按重量计达6∶1，优选地达5∶1。在不含酒精系统中，优选的量较低，如基于表面活性剂的重量1∶2至1∶4。对于具有相对低的平均HLB如低于12的表面活性剂系统，我们优选包括以有效比例如基于组合物重量的按重量计至少0.001％、优选地多于0.005％、最优选地多于0.01％但少于2％、优选地少于1％、更优选地少于0.5％、最优选地少于0.1％的泡沫稳定剂，诸如藻酸丙二酯、柠檬酸三钠或黄原胶。
该组合物，特别是不含酒精的组合物，可能需要存在防腐剂，诸如苯甲酸钠和山梨酸钾。当使用山梨酸盐/苯甲酸盐防腐剂时，我们优选将系统的pH调节至低于7、优选地低于6、更优选地低于5、最优选地低于4.5的酸性值。优选地，pH高于2，更优选地高于3，最优选地高于3.5。溶液的pH可以例如用柠檬酸调节。
一些表面活性剂如脱水山梨糖醇酯或蔗糖月桂酸酯有味道，该味道可通过强的调味料诸如例如香草、柠檬、桔子、酸橙、巧克力或姜的存在来掩盖。然而，蔗糖油酸酯、皂苷和甲基纤维素在最佳浓度是无味的。
溶液可通过经过包括混合室的泡沫发生器分配而起泡，在混合室中液体与空气、蒸汽或惰性气体混合。例如溶液可包装在设有泡沫喷头和用于经由泡沫喷头同时泵送液体和大气的装置的瓶中。
方便地，该瓶可以是挤压瓶，且泵送动作可通过挤压该瓶来实现。替代地，溶液可包装在气溶胶泡沫分配器、或在其中泡沫经过当被按压时激活泵的喷嘴来递送的分配器类型中。合适的分配器广泛地用于个人护理产业，如用于身体洗液、剃须泡沫和类似物。一个这种分配器以注册商标“REXAM EZI FOAMER”在市场上出售。
还可能通过在空气中搅动溶液如使用机械搅拌器或搅拌器来形成泡沫。这一方法可应用于将太粘而不能经过常规泡沫喷头的溶液起泡。当向以这种方式形成的泡沫加入液体时，泡沫形成液体之上的层。
根据本发明的产品可用作卡布奇诺型咖啡的浇头，或提供任何类型饮品诸如例如热巧克力或奶昔或甜点上的泡沫浇头，或本身用作调味后的甜食。含酒精泡沫可同样地使用，或用于提供啤酒、鸡尾酒、冰激凌、奶油葡萄酒、圣代和类似产品的浇头。
本发明涵盖如基于酒精饮料诸如浓酒精的浓缩物，其包含高于可以令人满意地起泡的酒精水平，如大于按重量计90％。根据本发明的浓缩物包含以此浓度的表面活性剂：当用水稀释浓缩物如达到在按重量计15％至35％范围内的酒精水平时，该浓度适于提供本发明的可起泡产品。浓缩物还可包含最终饮料中需要的其它成分，诸如对于金酒的杜松提取物和其它调味料。
本发明由以下实施例阐明，其中除非相反地指明，否则所有比例是基于组合物的总重量按重量计的％。除非相反地指明，否则提及蔗糖油酸酯是指来源于“OWA-1570”的总固体，“OWA-1570”由Ryoto Ester SP出售，且由21％蔗糖单油酸酯、7％蔗糖二油酸酯、12％其它蔗糖烷基化物、4％乙醇和56％水组成。除非相反地指明，否则提及皂苷是指来源于由GuinnessProducts供应并具有＞13的HLB的“QUILLAJA LIQUID ULTRA 66IF/PL”的总皂苷固体。
实施例I
卡布奇诺
列在表I的溶液包装在设置有“REXAM EZI FOAMER”泡沫喷头的挤压瓶中。将5g的该溶液喷射到一杯新冲泡的速溶咖啡上。它在咖啡上形成50ml味道令人愉悦的、奶油状的、卡布奇诺状的泡沫浇头。20分钟后咖啡表面仍然完全覆盖着25ml泡沫。
表I
蔗糖月桂酸酯 0.4 甘油 0.2 香草调味料 3.0 藻酸丙二酯 0.01 山梨酸钾 0.2 苯甲酸钠 0.2 柠檬酸 0.2 糖精钠 0.01 水 余量
实施例II
将表II的组合物通过“REXAM M3 Minifoamer”喷射充入半品脱的玻璃杯(36g溶液)。获得良好的奶油状泡沫，其能够支撑巧克力颗粒。经过30分钟的一段时间未观察到体积减少，但泡沫密度减少了。没有可察觉的苦味。
表II
食品级甲基纤维素 0.5 蔗糖油酸酯 0.06 蔗糖月桂酸酯 0.03 山梨酸钾 0.08
食品级甲基纤维素 0.5 苯甲酸钠 0.08 调味料 0.25 软化水 98.97
实施例III
将表III的组合物通过“REXAM M3 Minifoamer”喷射充入半品脱的玻璃杯(36g溶液)。获得良好的奶油状泡沫，其能够支撑巧克力颗粒。经过30分钟的一段时间未观察到体积减少，但泡沫密度减少了。没有可察觉的苦味。
表III
甲基纤维素(食品级) 0.5 皂苷 0.01 液体巧克力调味料 0.3 山梨酸钾 0.8 苯甲酸钠 0.8 柠檬酸 0.8 糖精钠 0.035 水 余量
实施例IV
将樱桃味伏特加酒起泡：
将100g伏特加酒(按体积计37.5％酒精)；2g蔗糖棕榈酸酯/硬脂酸酯(HLB 16.0，75％单酯)；1g天然红食用色素(丙二醇+洋红)；以及2g樱桃味调味料在室温剧烈搅拌15分钟并在6000G离心15分钟以旋转出残余的固体(固体将堵塞起泡器喷嘴)。
组合物是澄清的红色，具有在21s-1和20℃测量的10cps的粘度。
静置在冷的培养器中五天后形成沉淀物，认为该沉淀物主要由蔗糖二酯组成。过滤除去二酯，留下稳定的产物，将该产物倾析到“REXAM”M3微型起泡器中。
当经M3分配到半品脱玻璃杯中时，获得稠密的软的浅桃红泡沫，其经大约20分钟缓慢地塌缩，留下25ml樱桃调味的伏特加酒。蔗糖酯不赋予任何苦味。
实施例V
将苏格兰威士忌酒起泡：
将100g苏格兰威士忌酒(按体积计40％酒精)和0.8g蔗糖油酸酯在一起搅拌三分钟。油酸酯完全溶解在威士忌酒中以形成澄清、稳定的溶液。经“REXAM”M3微型起泡器分配后，以等于单次分配的量提供半品脱稠密的威士忌酒调味的泡沫。
实施例VI
确定对于一定范围的乙醇浓度，包含0.4％蔗糖油酸酯与2.0％甘油的乙醇水溶液的外观和其经泡沫喷头喷射的表现，如表IV所列：
表IV
基于以上结果，将实施例V中使用的威士忌酒用水稀释成按重量计33％酒精。随后加入0.4％蔗糖油酸酯和2.0％甘油。获得基本上较好的泡沫，其持续超过45分钟。
实施例VII
将蔗糖油酸酯以0.02％与0.4％之间的不同浓度溶解在20％、25％、30％和35％乙醇溶液中。将样品储存在3℃和室温。由于存在静置时析出的小的结晶颗粒，某些溶液浑浊。结果记录在以下表V中，其中“S”表示澄清溶液，“H”是略微模糊的溶液，且“T”是浑浊溶液。
表V
％EtOH 20 20 25 25 30 30 35 35 ％蔗糖酯 3℃ R/T 3℃ R/T 3℃ R/T 3℃ R/T 0.4 T S T S S S S S 0.2 T S T S S S S S 0.1 T S T S H S H T 0.04 T S T S T H T T 0.02 T S T S T T T T
以7％至40％的量加入蔗糖使得浑浊溶液澄清。在25％乙醇时，将酯浓度升高到0.8％或1.6％也获得澄清溶液。
实施例VIII
通过与牛奶起泡剂一起搅拌将实施例VI的威士忌酒产物起泡。加入热咖啡后，液体上形成稳定的泡沫浇头。