水包油乳液的浓缩的奶油状至固体并干燥的组合物、 其生 产方法及其在生产感官特点和营养生理学方面改进的食品 中的应用 技术领域 总的来说， 本发明涉及具有连续水相和分布的脂肪或油相的基于生物聚合物的组 合物， 及其简单而连续的生产方法。分布的油相稳定， 即使在长时间静置后也不分离。所述 组合物在水相和油相的分离方面的稳定性， 是基于用来生产它们的独特方法， 并且不需要 任何其他乳化剂或分散剂。 所述组合物具有独特性质， 使它们适合于在食品中用作增稠剂、 悬浮剂、 包衣材料和脂肪代用品。 此外， 根据本发明生产的产品可以被干燥并在后来重新水 化， 以产生与未干燥组合物具有基本上相同特性的组合物。
背景技术 奶油状和 / 或质地浓厚和味道浓郁的食品和其他产品例如化妆品， 典型地依靠添 加水凝胶和 / 或细分散粒子 ( 例如采取微粒或乳化脂肪的形式 ) 来产生所需的稠度。一般 来说， 乳化脂肪以液体或喷雾干燥的非乳性膏化剂、 全脂奶或脱脂 ( 低脂 ) 奶的形式提供。 通常见于这些产品中的脂肪量不能在稠度和 / 或水结合能力方面提供足够的优势， 其通常 引起在长时间储存后的分离。
一种可替代方案是使用增加产品的稠度 ( 黏度 ) 的组分。水胶体和水溶性淀粉常 用于在饮料中提供稠度， 即增加它们的黏度。然而， 水胶体通常伴有不利的稠度特性， 使产 品 “黏糊” 或 “发黏” 。
水溶性淀粉也可用于增加黏度。然而， 提供这些特性所需的水溶性淀粉的量与使 用胶体相比通常较大， 使得需要添加较大量固体物质。 在速溶产品的情况下， 这导致固体物 质的比例加大。尽管使用较高剂量的固体物质能够提高浓厚度和奶油感， 但是这意味着终 产物体积的增加， 因此在旨在以低的原材料输入量获得高品质终产物的产品配制中伴有困 难。
发明的现有技术
现有技术以例如国际专利申请 WO 03/003850 为代表， 其中提出了基本上由果胶、 藻酸盐和纤维素构成的组合物， 用于使化妆品、 卫生护理产品、 食品和饮料稳定并增加其黏 度。 文献 EP 340035A2 描述了不溶性、 微分段、 离子性多糖 / 蛋白质复合物的水性分散体系， 在常规和新型食品两者中用作营养物、 黏度或稠度控制手段。 然而， 在现有技术中没有描述 这样一种油包水乳液的生产方法， 其能够为从食品至药品的广范围可食用制剂产品产生奶 油状口感以及膏化稳定性、 并减少或消除例如其他产品包括工业品中水的分离。
发明概述
本发明涉及基本上由蛋白质、 多糖、 油或脂肪以及任选的水构成的水包油 (O/W) 乳液 ( 在本文中也称为 “PPS” ， 即蛋白质 / 多糖稳定剂 ) 的生产方法。具体来说， 本发明涉 及用于生产水包油 (O/W) 乳液的方法， 所述乳液相对于乳液的总重量含有 0.2 至 10.0 重 量％的蛋白质、 0.3 至 10.0 重量％的极性多糖、 0.1 至 60 重量％的脂肪 / 油组分以及任选
的 0 至 30.0 重量％的多元醇。如果需要， 还可以存在 0 至 1.0 重量％的调味剂、 0 至 1.0 重 量％的着色剂、 0 至 0.2 重量％的防腐剂和 / 或 0 至 1.0 重量％的酸， 以及通过 PPS 导入或 配制在所需终产物中的活性成分， 例如洗衣粉中的酶， 食品或卫生护理产品例如防晒露中 的维生素、 必需脂肪酸、 色素和金属例如氧化钛， 药品中的治疗活性成分例如紫杉醇， 植物 保护剂中的杀真菌剂， 钻冷却水中的氢氧化铝等。
本发明是基于意外的发现， 即由分散在生物聚合物或生物聚合物混合物的整个水 相中的微小油滴构成的稳定的不可分离的乳液， 可以在不存在常规使用的乳化剂或分散剂 的情况下， 通过将基本上由脂肪 / 油组分构成的相 ( 油相 ) 分散并微细地乳化到含有蛋白 质和多糖的水相中来生产， 其中为了生产水相， 将蛋白质和多糖在搅拌下分别溶解， 然后将 它们混合在一起。为了生产本发明的乳液， 备选地还可以将油相与至少一部分多糖在搅拌 下混合， 然后将其分散并微细地乳化到含有蛋白质和任选的另一部分多糖的水相中。分散 的 PPS 的油或脂肪滴在最大分散时的粒度优选为 x50.3 ≤ 10μm( 体积相关中位值 )。优选， PPS 的干物质在 5 至 60 重量％之间， 其中减少 PPS 的干物质基本上通过减少油或脂肪含量 来实现。
得到的乳液以下列性质为特征 ： (1) 它们是稳定的， 并且在长期储存后不表现出 其相应的油和水组分的相分离 ； (2) 它们以相对高的水结合能力为特征 ； (3) 根据类型， 它 们容易形成黏稠液体至奶油状糊， 所述黏稠液体至奶油状糊在不存在分散的脂肪并在热输 入后能够容易地转变成可倾倒的液体 ； (4) 它们的冷稳定性 ( 冷冻和融化 ) 有保证 ； (5) 它 们在灭菌条件下的热稳定性有保证 ； (6) 他们可以例如使用鼓式干燥器来干燥， 以产生在 触碰时几乎不油状的固体组合物 ； 并且 (7) 干燥的组合物容易水化并容易重新溶解在水 中， 以产生匀滑、 稳定、 没有团块并且具有与以前从未干燥过的水性组合物相同或相似的特 性的乳液。本发明的乳液的匀滑度和柔软度使得它们适合于在食品中用作增稠剂、 悬浮剂 和脂肪代用品。乳液中油组分的存在还使乳液起到乳化剂和分散剂的作用， 并使它们可被 接受添加到各种疏水性材料中， 例如其他脂肪、 挥发性油和精油 ( 香精油 ) 以及调味油和食 品调味剂、 抗氧化剂、 药品、 农产品等中。 所述组合物还可用作种子包衣， 因为油组分提供了 干燥的组合物与在许多类型的种子上发现的蜡质包衣的相当高程度的相容性。
根据这些发现， 本发明的目的是提供基于生物聚合物的新型乳液， 其在所有内含 物高达乳液的至少 60 重量％的情况下， 表现为均匀稳定分布的油。在干燥状态下， 这些组 合物在触碰时基本上不是油状， 特别是在乳液中提供了范围在 1μm 之内的粒度和 / 或相对 于水性乳液的合并重量荷载了低于约 30 重量％的油的那些组合物。在水性分布中， 本发明 的组合物具有仍然滑润的非脂肪性结构。
本发明还涉及组合物和制剂， 特别是干燥组合物， 其除了其他组分之外， 包含 0.001 至 99.9 重量％的本发明的乳液。在含有本发明的乳液的产品中， 所述乳液将起到使 相应产品中包含的固体和液体的分布稳定的作用。基本上说， 本发明的任何乳液可用于生 产利用水包油乳液的任何产品， 特别是洗剂、 凝胶、 霜剂、 糊剂、 润滑剂等。
根据另一方面， 本发明涉及用于生产在感官、 功能和 / 或营养生理学特征方面被 改变的食品的方法， 所述方法包含使用 PPS。 具体来说， 本发明涉及用于生产在感官、 功能和 / 或营养生理学特征方面被改变的食品的方法， 所述方法包含提供水包油 (O/W) 乳液， 所述 乳液相对于乳液的总重量含有下列组分 ： 0.2 至 10.0 重量％的蛋白质， 0.3 至 10.0 重量％的极性多糖， 0.1 至 60 重量％的脂肪 / 油组分， 0 至 30.0 重量％的调味油组分， 以及任选的 0 至 30.0 重量％的多元醇。如果需要， 还可以存在 0 至 1.0 重量％的调味剂 ； 0 至 1.0 重 量％的着色剂， 0 至 0.2 重量％的防腐剂， 和 / 或 0 至 1.0 重量％的酸。
根据本发明的方法， 将 PPS 用在需要产生浓郁和奶油状口感的食品中， 特别优选 将其用于常规在其中使用膏化产品的食品组合物中， 例如速溶饮料和即席饮料例如调味和 未调味的咖啡和茶饮料、 热巧克力、 含果汁饮料、 采用奶昔、 麦芽饮料等形式的营养饮料 ； 鸡 尾酒和混合饮料、 布丁 ； 调味汁 ； 肉汁 ； 烫香肠和熟香肠 ； 汉堡包和其他用碎肉制成的膳食 ； 面团和烘焙食品、 调味酱 ； 慕斯甜点 ； 冰激凌 ； 酸奶 ； 奶油乳酪 ； 奶酪蘸酱和 / 或奶酪涂抹 酱； 酸奶油 ； 蔬菜蘸酱和 / 或蔬菜涂抹酱 ； 糖霜、 人造稠黄油 ； 冷冻糖食 ； 牛奶 ； 咖啡奶精 ； 咖 啡伴侣和其他蘸酱和涂抹酱。
优选的液体或可流动食品是基于乳品或植物的饮料、 甜点、 酸奶和汤。 特别优选的 是替餐以及基于乳品和植物的饮料和汤。这些食品也可以提供成粉末或浓缩物的形式， 其 与液体例如水混合以便产生食品。
作为根据本发明进行的在乳制品生产方面的实验的结果， 还意外地发现， PPS 适合 用于生产食品代用品。这特别适用于干物质基本上由 PPS 构成的营养食品代用品， 作为优 选实施方案， 利用 PPS 来生产其中使用了能量含量基本上为 0％、 纤维含量为 70％至 80％的 多糖的营养食品代用品。因此， 本发明还特别涉及了与常规产品相比卡路里降低的低卡路 里食品、 特别是营养食品产品和饮料的生产方法。 本发明的另一个优点在于， 本发明的方法允许生产不含任何 GMO( 遗传修饰生物 体 ) 材料 ( 可以使用不含 GMO 的植物蛋白质 ) 并基本上由天然原材料构成的食品。此外， 提供了使用有机性质的基本原材料 ( 蛋白质、 多糖 ) 进行的生产。这同样适用于按照本发 明的方法导入的油。对于有机产品和婴儿配方来说， 这是本发明方法的根本优点。因此， 本 发明还涉及按照本发明的方法生产并满足认证的有机产品制造要求的食品。
所述方法首先需要提供 PPS， 其干物质含量优选在 5 至 60 重量％之间、 特别优选在 20 至 25 重量％之间。本发明的方法还包含将 PPS 与适合的基本食品原料混合以生产所需 食品， 其中乳液相对于基本食品原料以 0.1 至 75 重量％的比率存在。 根据下面的解释， 本发 明的其他目的和优点将变得明显。 关于在其感官和营养生理学特性方面得到改进的食品的 生产的各个方面， 进一步参考 2009 年 4 月 30 日提交的德国专利申请 DE 102009019551.3， 本申请要求其优先权， 并且其公开内容在本说明书中引为参考。
发明详述
定义
术语 “即席” 食品或饮料、 “即食” 食品和 “即饮” 饮料在本文中可互换使用， 用于 定义以立即使用或饮食的形式提供的食品和饮料制品。 本发明的食品基本上包含任何可饮 食、 可食用和可饮用的组合物， 并优选包括以如图 4 和 7 的表中显示的示例性代表所规定的 物品类别。基本上， 术语食品还包含动物饲料产品和饲料添加剂， 例如狗粮或猫粮， 因为兽 医领域同时也越来越关注平衡并且可以被动物接受的膳食。此外， 也可以使用本发明的食 品、 特别是以浓缩饲料产品的形式， 用于高水平运动领域例如马术运动和赛狗中的动物。
术语 “速溶” 和 “可溶” 在本文中可互换使用， 用于定义产品和组合物例如在水中、 特别是热水中表现出相对好的溶解性的速溶咖啡产品、 可溶性去污剂粉末和片剂。混合物
( 粉末、 干燥混合物、 浓缩物或乳液形式 ) 由制造商销售， 并典型地由消费者将其与水性液 体或稀释剂 ( 即水、 奶或任何其他水性介质 ) 混合， 以便提供即用的产品或即席的食品或饮 料。
在香肠产品的生产中， 术语 “添加的水的比例” 是指添加到肉类物质中的水的比例 量， 例如在生产烫香肠产品的香肠肉中， 斩拌过程期间采取碎冰形式的水的比例量。所述 “添加的水的比例” 的一部分可以用 PPS 代替 ( 在用于烫香肠的肉类中， PPS 优选在斩拌过 程期间以切碎和冷冻状态添加， 在用于熟香肠的肉类中， 以非冷冻状态混合随后进行烹煮 处理 )。
原则上， “基本食品原料” 可以是在制备之前或之后立即供人类饮食的任何可食用 食物组合物， 并通过溶解、 稀释、 煮、 炸、 烤等变得适口。基本食品的基础可以是任何乳品或 非乳品类型的基础。用于导入 PPS 变化形式的基本食品原料的实例是在图 4 至 7 的表中指 示的食品。
除非另有指明， 否则本文中使用的所有量、 份数、 比例和百分率是指重量。
用于本发明方法的乳液的组分来源
除非另有指明， 否则术语 “脂肪” 和 “油” 或 “脂肪组分” 和 “油组分” 在本文中可互 换使用。 脂类 ( 或脂肪 ) 是指称活细胞中存在的并且只由非极性烃部分或带有极性官 能团的烃部分构成的物质的通用术语 ( 参见 《化学百科全书》 第三版 (Encyclopedia of rd Chemistry， 3 edition)， C.A.Hampel 和 G.G.Hawley 主编， 1973， 632 页 )。大多数脂肪不 溶于水， 并可以溶解在脂性溶剂例如醚或氯仿中。脂肪代表脂类家族的一大类。脂肪是脂 肪酸的甘油酯， 所述脂肪酸在大多数情况下是棕榈酸、 硬脂酸、 油酸和亚油酸， 尽管也能发 现许多其他天然存在的脂肪酸。大多数脂肪以甘油三酯的形式存在。在 G.Grant 于 1969 年主编的 《Hackh 化学字典》 第四版 (Hackh′ s Chemical Dictionary， 4th edition) 的第 470 页中， 油被定义为不能与水混合、 通常可燃并能溶解在醚中的液体。油被分成三类 ： (1) 来自植物和动物生物体的脂肪物质 ； (2) 挥发性油或精 ( 香精 ) 油， 即植物生物体的芳香精 华； 以及 (3) 矿物油、 燃料油和润滑油， 即源自于石油和其产品的烃类。
尽管可以使用任何脂肪来生产本发明的组合物， 但优选的是可流动并可食用的植 物油例如大豆油、 玉米油、 棉籽油、 葵花油、 棕榈油、 椰子油、 菜籽油、 MCT 油和橄榄油以及半 固体的水合植物油， 动物来源的脂肪例如鱼油、 黄油、 熏肉或牛油， 以及通常被称为石蜡油 的精制和无毒性矿物油。还包含了可以部分或完全水合或以其他方式改性的油和脂肪， 以 及具有与甘油三酯相似特性并且在本文中被称为部分或完全不消化性脂肪的无毒性改性 脂肪。该术语也可以包含低卡路里脂肪和可食用的不消化性脂肪、 油或脂肪代用品。术语 “脂肪” 或 “油” 还指具有与甘油三酯相似特性的 100％无毒性脂肪物质。一般来说， 术语 “脂 肪” 或 “油” 还包含含有脂肪的组合物， 例如奶油和脂肪代用品， 其材料可以部分或完全不消 化。
在下面的公开内容中， 将主要关于添加油作为掺入的脂肪来描述本发明。应该指 出， 术语 “油” 在本文中通常可以与术语 “脂类” 和 “脂肪” 互换使用， 并可以被其他脂类 ( 即 脂肪和烃类 ) 代替。尽管对于本技术领域的专业人员来说乳化脂肪显然也可以包含在本文 的术语 “脂类” 和 “脂肪” 的范围内， 但是本发明的方法不需要所述材料的固有乳化特征就
能产生本发明的高度分散的生物聚合物 / 油产品。
在具体实施方案中， 例如用于生产食品添加剂时， “脂肪组分” 和 “油组分” 富含必 需和 / 或 “功能性” 脂肪酸或脂肪酸酯， 例如长链多不饱和脂肪酸 (LC-PUFA)， 特别是亚麻酸 和亚油酸、 二十碳五烯酸 (EPA)、 二十二碳六烯酸 (DHA)、 花生四烯酸 (AA) 或其甘油酯和磷 酸甘油酯。根据本发明， 可以使用上面提到的脂肪和油组分的任何组合。
术语 “调味油组分” 包含油例如草本植物或香料油浓缩物、 果皮油、 果实油和如上 定义的其他油和脂肪， 其能够为食物提供特定的香味细微差异。从优选加工过和去皮的含 油种子与草本和 / 或香料植物的部分和 / 或水果生产富集植物油 ( 可食用油 ) 的原理可以 从文献 DE 10101638C2 得知。调味油的实例包括尤其是源自于加工过并去皮的含油种子与 草本植物例如百里香、 罗勒、 芫荽和牛至的部分的油 ； 草本植物例如茴香， 例如茴香油浓缩 物； 或水果例如沙棘、 例如源自于沙棘的果肉油和种子油， 或源自于柑橘类水果的油。
多糖 (PS) 代表了一类重要的生物聚合物。出于本发明的目的， 多糖优选为水胶 体， 即高分子、 极性、 水溶性生物聚合物 (Dickinson， “水胶体在稳定颗粒分散体系和乳液中 的作用” (The role of hydrocolloids in stabilizing particulate dispersions and emulsions)， 在 Phillips Glyn O， Williams PA， Wedlock DJ 主编的 《用于食品工业的胶和 稳定剂 4》 (Gums and stabilizers for the food industry 4)， Wrexham 1988 ； 249-264 中 )。 优选， 使用的多糖是含有羧基的多糖。 然而， 在这种情形中， 在使用藻酸盐和低酯化果 胶时优选避免钙离子 (Ca) 的存在。在本发明的范围内考虑到的多糖包含但不限于苍耳烷、 羧甲基普鲁兰、 角叉菜聚糖、 壳聚糖、 结冷胶、 羧甲基纤维素钠、 藻酸钠和果胶。
果胶 (PE) 是存在于高等植物细胞壁中的多糖。它们从胞间层或初生细胞壁分 离。当存在于胞间层中时， 果胶起到密封剂的作用， 而当存在于初生细胞壁中时， 它主动 参与调控细胞的水平衡。果胶从柑橘类水果的果皮和苹果或甜菜渣获得。果胶是异质 复合多糖， 由部分酯化的 α-1， 4- 连接的 D- 半乳糖醛酸单元构成 (Kunz， Lexikon der Lebensmitteltechnologie.Springer Verlag， Heidelberg， 第一版， 1993)。这种主要构架 间插有鼠李糖， 所述鼠李糖具有由中性糖 ( 阿拉伯糖、 半乳糖 ) 构成的侧链。分别位于半乳 糖醛酸单元的 C1 和 C3 原子处的羟基被部分乙酰化或被其他中性糖 ( 例如 D- 半乳糖、 D- 木 糖、 L- 阿拉伯糖、 L- 鼠李糖 ) 取代 (Ebert， Biopolymere ： Struktur und Eigenschaften.BG Teubner Verlag， Stuttgart， 1993 ； Kunz， (1993)， 参见上文 )。聚半乳糖醛酸的羧基被甲醇 部分酯化或被酰胺化。可商购果胶的分子质量在 30,000 至 200,000g/mol 之间 (Schweiz. Lebensmittelbuch Gelier-und Verdickungsmittel， 1993)。 一般来说， 果胶可以通过它们 的酯化度 (DE) 来区分。酯化度表示被甲醇酯化的羧基的百分数。DE ＞ 50 的果胶被称为高 酯化果胶， 而 DE ＜ 50 的果胶被称为低酯化果胶。 酰胺化果胶是还含有酰胺基团的低酯化果 胶。酰胺化程度 (DA) 是指酰胺化羧基的百分率 (Rolin， “果胶” (Pectin)， 在 Whistler RL， BeMiller JN 主编的 《工业胶多糖及其衍生物》 (Industrial gums polysaccharides and their derivatives)， Marcel Dekker Inc.， New York， 第三版 (1993)， 257-293)。果胶可 以从许多供应商商购。应该理解， 根据本发明， 术语 “果胶” 还包含在其定义的严格意义上 不是果胶， 但是由于例如聚半乳糖醛酸或多种糖通过羟基化、 羧基化、 酯化和 / 或酰胺化进 行的衍生化而具有与果胶相同或相似特性， 因此能够等同地使用的多糖。在 EU 中， 果胶以 代号 E440 被批准作为食品添加剂用于各种产品中。羧甲基纤维素钠 (CMC) 是基于纤维素的生物聚合物， 并通过在含有单氯乙酸钠 的氢氧化钠溶液中对纤维素进行酯化来生产 (Feddersen 等， “羧甲基纤维素钠” (Sodium carboxymethylcellulose)， 在 Whistler RL， BeMiller JN 主编的 《工业胶多糖及其衍生 物》 (Industrial gums polysaccharides and their derivatives)， Marcel Dekker Inc.， New York， 第三版 (1993)， 537-578 中 )。给出了取代度 (DS) 作为酯化程度的度量。取代 度是指葡萄糖单元中被酯化羟基的平均数量。存在三个反应性羟基允许引入三个羧甲基 钠基团。羧甲基纤维素钠的特性取决于其取代度及其聚合度 (Belitz 等， Lehrbuch der Lebensmittelchemie.Springer-Verlag， Berlin， 第 四 版， 1992)。 聚 合 度 是 指 在 聚 合 过 程中相连形成大分子的单体分子的平均数量。根据本发明， 优选的羧甲基纤维素钠具有 125,000g/mol 的平均分子质量。平均聚合度是 582 个 β-D- 葡萄糖单元。在 EU 中， 羧甲基 纤维素钠以代号 E466 被批准作为增稠剂和胶凝剂组中的食品添加剂。
应该理解， 本发明的术语 “羧甲基纤维素钠” 还包含在其定义的严格意义上不是羧 甲基纤维素钠， 但是由于例如纤维素或其他多种糖通过羟基化、 羧基化、 酯化和 / 或醚化进 行的例如衍生化而具有与羧甲基纤维素钠相同或相似特性， 因此能够等同地使用的多糖。
术语 “蛋白质” 包含基本上由氨基酸构成的每种和任一种肽或多肽。适合用于生 产 PPS 的蛋白质来源包括植物蛋白质 ( 特别是源自于棉花、 棕榈树、 油菜籽、 红花、 可可树、 向日葵、 芝麻、 大豆、 豌豆、 土豆、 花生等的含油种子蛋白质 )、 动物蛋白质例如酪蛋白酸钠、 牛血清白蛋白、 卵清蛋白和微生物蛋白质例如酵母蛋白质和所谓的 “单细胞” 蛋白质。
优选的蛋白质包含乳清蛋白分离物、 乳蛋白浓缩物、 酪蛋白酸钠或脱脂乳粉和非 乳的乳清蛋白质例如植物蛋白质， 特别是源自于大豆、 豌豆和羽扇豆的蛋白质 ； 也参见实施 例。乳清作为奶酪生产中的副产物产生。它占总的乳体积的约 80 至 90％， 并含有许多营 养物质。乳清蛋白质是乳清的重要组分。乳清蛋白质是在利用酸或粗制凝乳酶沉淀从牛 奶中分离酪蛋白后保留在乳清中的蛋白质 (Barth 和 Behnke， Bedeutung von Molke und Molkenbestandteilen.Nahrung 41(1997)， 2-12)。 在本发明中， 应该理解术语 “蛋白质” 也包含水解的蛋白质例如水解的乳清蛋白质。
术语 “蛋白质” 还包含生物活性蛋白质， 例如酶， 例如在酸奶和奶酪生产中或洗衣 粉中使用的酶 ； 用于药品的激素例如胰岛素 ； 用于免疫接种的抗原 ； 试剂中的蛋白酶等。
术语 “多元醇” 是指具有至少 4 个、 优选 4 至 11 个羟基的多价醇。多元醇包含糖 ( 即单糖、 二糖和三糖 )、 糖醇、 其他糖衍生物 ( 即烷基葡萄糖苷 )、 聚甘油例如双甘油和三 甘油、 季戊四醇、 糖醚例如失水山梨糖醇和聚乙烯醇。适合的糖、 糖醇和糖衍生物的具体实 例包含木糖、 阿拉伯糖、 核糖、 木糖醇、 赤藻糖醇、 葡萄糖、 甲基葡萄糖苷、 甘露糖、 半乳糖、 果 糖、 山梨糖醇、 麦芽糖、 乳糖、 蔗糖、 棉子糖和麦芽三糖。
“调味剂” 是优选以能够提供温和并令人愉快的香味的量添加到食品组合物中的 调味物质。调味剂可以是任何典型使用并可商购的香料。在需要非辛辣的味道时， 调味剂 典型地选自不同类型的可可、 纯香草或选自人造香料例如香兰素、 乙基香兰素、 巧克力、 麦 芽、 薄荷、 酸奶粉、 提取物、 辛香料例如肉桂、 肉豆寇和姜、 其混合物等。应该认识到， 通过组 合基本香料可以获得多种味道变化。在需要更辛辣味道时， 调味剂典型地选自不同类型的 草本植物和辛香料。适合的香料还可以包括佐料例如盐和仿水果或巧克力香料， 其可以单 独或以任何适合的组合使用。还能掩盖维生素和 / 或矿物质和其他成分的异味的香料， 优选添加到相应的食品组合物中。其他香料例如水果香料也可以使用， 其进一步的实例是 下列香料 ： 菠萝、 杏仁、 杏仁酒、 茴香酒、 白兰地、 卡布奇诺、 薄荷甜酒 (Creme de Menthe)、 Grand 开心果、 萨姆布卡酒 (sambuca)、 苹果、 洋甘菊、 法国香草、 爱尔兰奶油酒 (Irish Cream)、 卡鲁哇酒 (Kahlúa)、 柠檬、 胡椒薄荷、 澳洲坚果、 橙子、 橙叶、 桃、 草莓、 葡萄、 树莓、 樱桃、 咖啡、 巧克力、 摩卡 (mocca) 等。
可以作为所使用的乳液中的成分的其他组分包括例如着色成分、 植物提取物、 植 物汁、 含维生素的植物浓缩物、 含矿物质的产品和防腐剂。
附图
图1： 本发明的用于生产本发明的水包油 (O/W) 乳液 ( 在本文中也称为 “PPS” )的 方法的示意图。在实施方案 (A) 中， 将基本上由脂肪 / 油组分构成的相 ( 油相 ) 分散在含 有蛋白质和多糖的水相中 ； 也参见实施例 1。 在另一个实施方案 (B) 中， 将油相与多糖混合， 然后分散在含有蛋白质的水相中 ； 也参见实施例 2。在另一个实施方案 (C) 中， 按照变化形 式 B 将一部分计划量的多糖 (PS) 导入油相， 并按照变化形式 A 将油 +PS 相分散在 P+PS 相 中， 其中优选多糖 (PS) 的量相应地适应于已经包含在油相中的 PS 的量。在任何情况下， 在 获得乳液之前， 加工温度应该保持低于蛋白质的变性温度范围 ( 例如对于乳清蛋白质来说 不高于 60℃ )。 变化形式 A
A1 ： 将一种或多种油和 / 或脂肪组分 (O) 加热至约 50℃， 或直到所有脂肪在在 60℃ 3 下融化 ( 油相 )。理想地， 油相密度约为 1.0g/cm 。 2
A ： 将多糖 (PS) 使用磁力搅拌器或装备有星型搅拌器的 RW 16 基本搅拌装置 (IKA Labortechnik， Staufen， 德国 ) 以约 1,500rpm 缓慢添加到水相 ( 在使用果胶或 CMC 时约 50 至 90℃， 优选为 70℃ )， 并溶解约 1 至 2 小时， 直到获得澄清溶液。在多元醇例如蔗糖存在 下， 将多糖与多元醇干燥混合， 然后分散在水相中。 用于溶解多糖和任选的多元醇的水的比 例， 优选合计为总水量的约 75％。在进一步使用之前， 可以将 PS 溶液在 95℃下灭菌 10 分 钟。
A3 ： 将蛋白质 (P)， 使用磁力搅拌器或星型搅拌器 ( 改良的搅拌盘 ) 以 1,000 至 1,500rpm 缓慢添加到水相 ( 约 50℃ )， 并溶解约 1 小时。在泡沫形成的情况下， 降低搅拌器 的转速。用于溶解蛋白质的水的比例优选合计为总水量的约 25％。在蛋白质具有酸性 pH 值并因此只少量溶解 ( 例如马铃薯蛋白质 EMVITAL K5) 的情况下， 在将蛋白质分散液与多 糖或油相混合之前通过加入 1％ NaOH 溶液 ( 例如每克蛋白质 1.96g 1％ NaOH) 对其进行中 和。在使用前， 可以推荐将 P 溶液在无菌条件下过滤， 例如在 4MPa 下使用 0.2μm 陶瓷膜过 滤。
A4 ： 使用搅拌器， 将水性 P 溶液缓慢混合到水性 PS 溶液中。 5
A ： 在 1,500rpm 连续搅拌下， 将油相混合到水性 P-PS 相中， 然后进行乳化， 例如使 用转子 / 定子分散装置 (CAT-X620， M.Zipperer GmbH/Staufen) 以约 20,500 至 24,000rpm 乳化 15sec 至 1min。在实验室规模中， 油相的添加使用巴氏滴管在 20 秒内逐滴进行， 或使 用 5ml 微升点样管缓慢进行。在工艺系统中， 通过经吸管缓慢加入预定量的油部分来生产 乳液。
A6 ： 在实验室条件下， 随后使用高压乳化装置 EmulsiFlex C5(AVESTIN， 加拿大 ) 在
20 至 80MPa、 优选在 50MPa 下， 或使用其他适合的压力乳化装置 ( 例如实验室压力匀浆器 HH 20(Wissenschaftlicher Zentralinstitut für DE 19530247A1)) 在 8MPa 下进行乳液的精细分散。乳液中油滴的平均尺寸约为 1μm±0.2。
在大规模中， 油相导入和精细分散到水性 P-PS 相中也可以分批进行， 例如使用真 空加工设备 FrymaKoruma MaxxD 200(FrymaKoruma GmbH， Neuenburg， 德国 )， 其根据齿轮缘 分散 ( 齿轮缘转子和定子 ) 的原理运行， 并能产生 x50 粒度为 1.2 至 2.5μm 的高黏性乳液。 这种粒度足够用于生产具有较高黏度的食品， 特别是在需要操控稠度的情况下。
变化形式 B
B1 ： ＝ A1。
B2 ： 使用优选装备有分散齿轮缘的搅拌器， 以 1,300rpm 将多糖 (PS) 搅拌到油相中 约 15min 并分散， 以便获得油 -PS 混合物。 3 3
B ： 与 A 相同， 区别在于用于溶解蛋白质的水的比例合计为总水量的 100％。 4 5
B ： 与 A 中的描述相同， 将油 -PS 混合物掺入到水性 P 相中并乳化。 为了产生乳液， 重要的是迅速地执行分散过程 ( 在几秒钟之内 )， 因为取决于油中包含的多糖比例， 在液滴 2 表面积 (m /ml 油 ) 增加后， 连续相的黏度将立即相当大地增加。因此在油中具有高多糖含 量的情况下， 必须在乳液由于过高的黏度而失去其可流动性之前， 执行并完成乳化过程。 B5 与 A6 中规定的相同。
变化形式 C
C1 ： ＝ A1 ＝ B1
C2 ： ＝ A2 和 B2， 其中在每种情况下， 分别根据变化形式 A 和 B， 只使用多糖 (PS) 总 量的一部分。
C3 ： ＝ A3
C4 ： ＝ A4
C5 ： ＝ A5， 其中根据变化形式 A， 只使用多糖 (PS) 总量的一部分。 优选， 使用量加上 2 在步骤 C 中使用的 PS 的量等于分别在变化形式 A 和 B 中使用的总量。
C6 ： ＝ A6
可获得的乳液 (PPS)
基 本 来 说， 获 得 的 乳 液 具 有 酸 性 或 中 性 pH 值， 并 应 该 具 有 x50 ＜ 10μm、 优选 ＜ 1.5μm 的粒度。 如果需要， 在进一步处理之前， 可以通过用 0.1 重量％的柠檬酸 (10％溶 液 )、 乳酸或抗环血酸进行酸化， 将乳液调整到所需 pH 值。酸在搅拌下缓慢加入。
变化形式 B 和 C 的方法允许生产具有高油含量和非常高多糖含量的乳液。这样的 乳液特别适合用于具有低水含量、 例如低于 50 重量％的水的组合物和制剂。
任选地， 可以在搅拌下向乳液添加其他组分， 例如多元醇、 调味剂、 着色剂、 防腐剂 和 / 或活性成分。在这种情况下， 可能需要随后的乳化。优选， 省略其他组分的添加。
通过检查降低 pH 值后防止油滴聚集 ( 添加和不添加十二烷基硫酸钠情况下测定 粒度 ) 并通过在长期储存后测量 pH 值和相稳定性 ( 相对于分离的稳定性 )， 可以鉴定 PPS。 变化形式 B 和 C 的 PPS 还可以通过油相中多糖的存在来鉴定 ； 也参见后面本发明方法的一 般性描述。
剂型的制备
在一个实施方案中， 将具有液态和黏性稠度的乳液与优选具有酸性 pH 值的可流 动至液态基本原料、 例如调味酱或用于例如生物活性蛋白质的缓冲溶液缓慢混合来使用， 或者它可以立即使用或处理， 以获得所需产品。尽管大多数应用有利地包含将 PPS 混合到 相应的基料中， 但已证明将高酸性溶液缓慢混合到 PPS 中是有利的， 从而使 pH 值不会过快 下降。
在另一个实施方案中， 将具有奶油状至糊状稠度的乳液混合到优选具有中性 pH 值的黏稠、 糊状、 可涂抹的或面团状基本原料中， 以获得相应产品。 如果需要， 在进一步处理 之前， 可以例如利用在相应产品中原本也惯常使用的酸例如乳酸或柠檬酸进行酸化， 来降 低基本食品原料的 pH 值。或者， 乳液自身将构成产品的基质， 例如以软膏或乳霜的形式， 其 中掺入适合于相应应用的活性成分。 当然， 这也可以在乳液的生产过程中已经进行， 例如作 为油、 蛋白质或多糖组分的一部分。
PPS 可以容易地干燥， 以便以干态与其他组分例如食品组分、 活性成分或建筑材料 混合。可以使用各种干燥方法 ； 也参见实施例 12 和 13。根据中间或最终产品的具体要求 选择适合的方法。在需要方便特性 ( 例如易溶解性 ) 并且所选的干燥方法还不能提供所述 方便特性的情况下， 必须随后执行其他方法例如凝聚。然后将干燥的乳液混合在含有其他 组分的干的或被干燥的组合物中， 以获得相应产品。 根据实施方案， 乳液也可以任选与组合 物的其他组分混合在一起， 然后干燥或冷冻干燥。 图2： 通过 PPS7(A) 和 PPS20(B) 以及各种蛋白质和多糖来源， 生产在本发明的方 法中使用的乳液的示意图。图 2C 显示了通过使用乳清蛋白质水解物和苹果果胶提取物生 产 PPS24。图 2D 描述了使用植物油或脂肪生产 PPS。图 2E 显示了分别使用植物油和奶油 生产 PPS 的实施方案。
图3： 用于生产在感官、 功能和 / 或营养生理学特征方面发生改变的食品的本发明 方法的示意图， 包括了水包油 (O/W) 乳液 ( 在本文中也称为 “PPS” ) 的优选生产。对于变化 形式 A 和 B 的描述， 参见上面图 1 的图例说明。
乳液的调整和分析
E： 基本上说， 获得的乳液具有中性 pH 值并应该具有 x50 ＜ 10μm、 优选＜ 1.5μm 的粒度。如果需要， 在进一步处理之前， 可以通过用例如 0.1 重量％的柠檬酸 (10％溶液 )、 乳酸或抗环血酸进行酸化， 将乳液调整到所需 pH 值。所述酸在搅拌下缓慢加入。
变化形式 B 和 C 的方法允许生产具有高油含量和非常高多糖含量的乳液。这样的 乳液特别适合作为具有低水含量、 例如水低于 50 重量％的食品的添加剂。 1
E ： 任选地， 可以在搅拌下向乳液添加其他组分， 例如多元醇、 调味剂、 着色剂和 / 或防腐剂。在这种情况下， 可能需要随后的乳化。优选地， 省略所述其他组分的添加。为了 生产相应的食品， 优选在标出的浓度范围内使用在下面的表、 实施例和图中给出的 PPS 变 化形式。
通过检查降低 pH 值后防止油滴聚集 ( 添加和不添加十二烷基硫酸钠情况下测定 粒度 ) 并通过在长期储存后测量 pH 值和相稳定性 ( 相对于分离的稳定性 )， 可以鉴定 PPS。 变化形式 B 和 C 的 PPS 还可以通过油相中多糖的存在来鉴定 ； 也参见后面本发明方法的一 般性描述。
食品的生产
E2 ： 将乳液与优选具有酸性 pH 值的可流动至液态基本食品原料、 例如果汁、 西红柿 酱和调味酱混合来使用， 或者它可以立即作为食品使用或进一步处理， 以获得相应食品 ； 参 见例如图 6 的表 6。 尽管大多数应用方便地包含将 PPS 混合在相应的基本食品原料中， 但已 证明将高酸性食品 ( 例如野生果汁 ) 缓慢混合在 PPS 中是有利的， 从而使 pH 值不会过快下 降。
E3 ： 将乳液混合在具有中性 pH 值的黏稠、 糊状、 可涂抹的或面团状基本食品原料 中， 以获得相应食品 ； 参见例如图 5 的表。 如果需要， 在进一步处理之前， 可以例如利用在相 应产品中原本也惯常使用的酸例如乳酸或柠檬酸进行酸化， 来降低基本食品原料的 pH 值。 4
E ： PPS 可以容易地干燥， 以便以干态与食品组分混合。可以使用各种干燥方法 ； 也参见实施例 25 和 26。根据中间或最终产品的具体要求选择适合的方法。在需要方便特 性 ( 例如易溶解性 ) 并且所选的干燥方法还不能提供所述方便特性的情况下， 必须随后执 行其他方法例如凝聚。然后将干燥的乳液混合在干的或被干燥的基本食品原料中， 以获得 3 相应食品 ； 参见例如图 7 的表。根据 E 的实施方案， 乳液也可以混合在基本食品原料中， 然 后干燥或冷冻干燥。
图4： 在指定的 PPS 变化形式和浓度范围下， 含有乳清蛋白质与 CMC 钠 (CM) 或高 酯化果胶 (PE) 的组合的 PPS 的应用领域。
图5： 本发明的液体和可流动食品的列表。
图6： 本发明的可流动、 黏稠、 糊状、 可涂抹、 面团状和坚硬食品或其相应的起始原 料的列表。
图7： 本发明的液体和可流动食品的表。
发明详述
总的来说， 本发明涉及在多种产品的生产中适合的手段， 即乳液 ( 在后文中也称 为 “PPS” )， 其特征在于奶油状、 滑润和 / 或质地浓厚， 并且对于食品来说， 产生浓郁口感并 满足营养生理学要求。相应地， 本发明涉及用于生产相稳定的水包油 (O/W) 乳液的方法， 所 述乳液具有 5 至 60 重量％的干物质， 并且相对于乳液的总重量含有下列组分 ：
(i)0.2 至 10.0 重量％的蛋白质 ；
(ii)0.3 至 10.0 重量％的极性多糖 ；
(iii)0.1 至 60.0 重量％的脂肪 / 油组分 ；
(iv)0 至 30.0 重量％的多元醇 ； 其中
将基本上由脂肪 / 油组分 ( 油相 )(iii) 构成并任选与多糖 (ii) 或与其一部分混 合的相， 分散在含有蛋白质 (i) 和任选的多糖 (ii) 或其一部分的水相中， 并且其中所述乳 液随后被精细乳化。分散的油或脂肪滴在最大分散下的粒度优选为 x50.3 ≤ 10μm( 体积相 关中位值 )。 优选， 液体或可流动材料中包含的水量 ( 包括其他成分中存在的任何水量 ) 在 20 至 95 重量％的范围内， 更优选在 30 至 80 重量％之间。照惯例， 将 PSS 的干物质降低到 低于 60 重量％基本上是通过降低油或脂肪含量来实现的， 而蛋白质和多糖的相应比例保 持基本上恒定。
本发明的乳液以聚集稳定性和相稳定性以及奶油状稠度为特征。 本发明是基于意 外的发现， 即使用基本上仅由三种组分、 即蛋白质、 极性多糖和液体脂类 ( 油、 液态脂 ) 构成 的乳液， 能够改变和生产许多产品 ； 也参见实施例的产品， 由于分散的脂肪相的絮凝、 相不稳定性或水分离， 所述产品不能使用目前常用的油 / 脂肪乳液和乳化剂等产生令人满意的 结果。本发明的目的主要参考使用含有果胶 (PE)、 羧甲基纤维素钠 (CMC) 和藻酸钠 (Alg) 作为多糖组分以及乳清蛋白质 (WPI) 和羽扇豆蛋白质 (Lup) 作为蛋白质组分的乳液进行描 述。除非另有指明， 否则为此目的而描述的实施方案同样包括其中所使用的乳液含有可替 代或等效的多糖和蛋白质组分的实施方案。还应该理解， 本文描述的本发明的实施方案或 其特征也可以与本文描述的一个或多个其他实施方案及其特征进行组合， 除非相应的实施 方案彼此互相排斥。
原则上， 在本发明的方法中使用的乳液可以按照在图 1 和 3 中概述的并在图 1 和 3 的图例中所解释的两种或三种方法来制备。在一个实施方案 ( 变化形式 A) 中， 可以通过将 基本上由脂肪 / 油组分构成的相 ( 油相 ) 分散在含有蛋白质和多糖的水相中来获得乳液 ； 也参见实施例 1 和图 2。在另一个实施方案 ( 变化形式 B) 中， 通过将油相与多糖混合， 然后 将其分散在含有蛋白质的水相中来获得乳液 ； 也参见实施例 2。在另一个实施方案 ( 变化 形式 C) 中， 按照变化形式 B 将计划的多糖量的一部分导入油相中， 并按照变化形式 A 将油 和多糖相分散在含有蛋白质和多糖的水相中， 其中优选水相中多糖的量相应地适应于已经 包含在油相中的多糖的量。
按照变化形式 A 生产乳液的方法描述在德国专利申请 DE 102006019241A1 中， 其中在第一步中， 将油相与由含有蛋白质 ( 例如乳清蛋白质 ) 和多糖 ( 例如羧甲基纤维 素钠或酰胺化的低酯化果胶 ) 的水相构成的生物聚合物混合物， 在不添加酸的情况下进 行混合以产生中性乳液， 并在后续步骤中， 在添加酸性水相后降低所述乳液的 pH 值。DE 102006019241A1 的公开内容， 特别是用于生产乳液的实施例， 在此在本说明书中引为参考。 然而， 文献 DE 102006019241A1 以及以其为基础的另一个专利申请 DE 102006058506A1， 仅 描述了使用其中描述的乳液作为含有或不含醇类的酸性冷饮料的添加剂。 在本发明的一个 实施方案中， 明确排除了在 DE 102006019241A1 和 DE 102006058506A1 中描述的用于生产 冷饮料的乳液和 / 或方法。 在本发明的另一个实施方案中， 生产了根据 DE 102006019241A1 或 DE 102006058506A1 的乳液， 然而在其中使用植物蛋白质代替了乳清蛋白质。
此外， 与文献 DE 102006019241A1 的方法相反， 根据本发明， 为了进一步用于所需 产品的生产， 不需要降低乳液的 pH 值。在本发明方法的实施方案中， 使用了酸性或 pH 中性 的乳液， 其中 pH 值由所使用的多糖和由蛋白质的缓冲能力来决定。然而， 在本发明的使用 CMC 钠的实施方案中， 乳液的 pH 值处于中性范围内 (pH 6.9 至 7.6)， 使用果胶 ( 例如高酯 化果胶 ) 生产的乳液的 pH 值在 4.2 至 5.0 之间。因此， 在本发明方法的优选实施方案中， 在无需随后添加酸降低 pH 值的情况下生产了 PPS。
为了获得本发明的乳液的所需效果， 已证明将蛋白质和多糖组分分别溶解在水中 然后再将它们混合是有利的。优选， 通过将含有蛋白质的溶液混合在含有多糖的溶液中来 制备水性蛋白质 - 多糖相 ； 也参见图 1 和 3 中变化形式 A 的示意图。
在本发明方法的特别优选实施方案中， 在乳液中使用的多糖是果胶产品。在特别 优选的实施方案中， 使用的果胶是高酯化果胶。在本发明方法的另一个特别优选实施方案 中， 在乳液中使用的多糖是羧甲基纤维素钠 (CMC)。
在本发明的一个实施方案中， 溶液的油相含有调味油。如果按照本发明制备的乳 液打算以非常低的乳液比例用于含有调味油的调味食品或用于发出香味的化妆品， 那么所使用的乳液即使在高稀释度下也应该是稳定的。 因为这样的调味油通常具有比连续相更低 3 的密度 ( 例如分散相＜ 0.930g/cm ； 连续相＞ 1.000g/cm3)， 因此不仅要求被分散的油具有 非常小的液滴尺寸， 而且要求防止液滴聚集以及被分散相密度的进一步增加。油相的密度 增加应该适应于周围相的密度， 然后产生例如被分散的液滴悬浮状态充分的液体， 并因此 产生例如酊剂或洗剂的稳定的浊度。
在本发明的乳液特别是在液态和可流动产品中强烈稀释的情况下， 优选确保乳液 3 的油相具有 0.995g/cm 以上的密度。德国专利申请 DE 102007026090A1 描述了浑浊软饮 料的生产， 其中使用了由油相与含有蛋白质和多糖的水相构成的乳液， 其中乳液的油相含 有至少一种优选从加工过并去皮的含油种子与草本和 / 或香辛料植物的部分和 / 或水果生 产的调味油， 并具有 0.850 以上至 1.135g/cm3、 优选为 0.995 至 1.020g/cm3 的密度。正如 在 DE 102006019241A1 中所描述的， 这样的乳液从油相和水相制备， 其中在第一步中， 将油 和由含有蛋白质优选为乳清蛋白质和多糖优选为羧甲基纤维素钠或酰胺化的低酯化果胶 的水相构成的生物聚合物混合物， 在不添加酸的情况下混合， 以产生中性乳液， 并在随后步 骤中， 在将其添加到酸性水相后降低所述乳液的 pH 值。
与文献 DE 102006019241A1 中描述的方法相反， 使用了从加工过并去皮的含油 种子与草本和 / 或香辛料植物的部分和 / 或水果生产的一种或多种调味油、 优选为植物 调味油， 来制备乳液。在制备乳液之前， 将调味油与分馏的植物脂肪酸 C8 和 C10 的甘油酯 混合， 所述甘油酯与琥珀酸相连并具有 1.00 至 1.02g/cm3 的密度 ( 例如 Miglyol 829， Sasol Germany GmbH)， 并增加其密度。或者， 根据本发明， 也可以使用能够将含有调味油 3 的油相的密度增加到 0.850 至 1.135g/cm 、 优选从 0.995 至 1.020g/cm3 范围内的其他油 或脂肪组分。在本发明方法的一个实施方案中， 排除了使用文献 DE 102007026090A1 中描 述的乳液生产饮料、 特别是软饮料。在本发明方法的另一个实施方案中， 使用按照文献 DE 102007026090A1 生产的乳液， 差别在于使用植物蛋白质代替乳清蛋白质。
在本发明的其他实施方案中， 所使用的乳液的水相含有多元醇。例如， 添加 1 至 3％的多元醇例如晶体糖促进了 CMC 钠的分散， 并降低了乳清蛋白质的热敏感性。为了改进 倾向于结块 ( 在水中搅拌时 ) 的粉末的可分散性， 在工业中通常使用的是将它们与其他不 太易于结块的物质混合。因此， 在制剂含有结晶糖的情况下， 推荐将果胶或还有 CMC 钠与糖 混合。尽管当使用加工设备生产乳液时基本上不需要多元醇的存在， 但在本发明的某些实 施方案中， 所使用的乳液含有至少 1％的多元醇、 即糖 ( 例如蔗糖、 山梨糖醇或异麦芽糖醇 ) 可能是理想的， 因为这些糖产生附加的技术功能性。 除了改进乳液的冻 / 融行为 ( 防止乳液 在冷冻过程中形成油 ) 之外， 山梨糖醇还起到降低水活性 ( 改进微观生物学稳定性 ) 的作 用， 异麦芽糖醇降低被干燥乳液的吸湿性。在使用的乳液中存在异麦芽酮糖 ( 巴拉金糖 )， 在希望表现出更持续的能量供应的食品 ( 运动饮料 ) 的制造中也是有利的。
在本发明的其他实施方案中， 使用的乳液的油相含有增重剂例如蔗糖 - 乙酸 - 异 丁酸酯 (SAIB)。在乳液将以高稀释率用作调味乳液的情况下， 增重剂的存在可能是有利 的。在 DE 102007026090A1 中所述的来自脂肪酸甘油酯的琥珀酸酯， 或参见前面讨论的 DE 102007057258.3 和实施例 2 的结合在油相中的多糖， 也可以代替 SAIB 用作增重剂。
在本发明的优选实施方案中， 所使用的乳液基本上不含合成的乳化剂、 增重剂和 / 或多元醇。当使用例如 FrymaKoruma 的加工设备 (ROMACO， FrymaKoruma GmbH， Neuenburg，德国 ) 生产乳液时， 由于强的剪切力而不会发生上面讨论的结块， 因此不需要乳液中存在 多元醇。在本发明的另一个优选实施方案中， 所使用的乳液基本上不含调味油组分、 调味 剂、 着色剂、 防腐剂、 酸和 / 或其他赋形剂。
在本发明的特别优选实施方案中， 在乳液中使用的蛋白质是植物蛋白质。如上所 讨论的， 文献 DE 102006019241A1、 DE 102006058506A1 和 DE 102007026090A1 描述了专门 使用乳清蛋白质生产的乳液， 其打算专门用于制造饮料。只是在本发明的范围内所进行的 实验中， 意外地显示， 按照例如 DE 102006019241A1 或 DE 102007026090A1 中所述的方法、 但是用植物蛋白质代替乳清蛋白质所生产的乳液， 表现出非常高的相和酸稳定性， 并理想 地适合于混合到多种产品中， 特别是纯粹基于植物的产品和其中肉类含量优选被降低的产 品， 例如炸香肠和汉堡包、 例如植物汉堡包中。
因此， 根据本发明， 有优势地可以生产含有植物蛋白质例如羽扇豆蛋白质代替乳 清蛋白质的乳液， 由此， 使用所述乳液能够避免例如消费者可能遭受的对含有乳清蛋白质 的产品的过敏反应。 此外， 在乳液中使用植物蛋白质例如豌豆蛋白质、 大豆蛋白质或马铃薯 蛋白质允许影响氨基酸组成， 从而便于提供具有改变的营养生理特征的食品。 此外， 与在按 照本发明的方法生产的乳液中使用植物油作为油相和使用植物多糖例如果胶相结合， 能够 生产纯粹基于植物的产品。 因此能够容易和适合地满足特定消费者群体对所使用的原材料 的要求。 因此， 在本发明的用于生产乳液的方法的特别优选实施方案中， 组分基本上是植物 来源的。 在本发明的用于生产乳液的方法的另一个优选实施方案中， 所使用的多糖是羧甲 基纤维素钠 (CMC) 或果胶 (PE)。尽管果胶和 CMC 钠是糖类， 但在计算营养价值时不将它们 考虑在内， 因为它们是不能直接代谢的纯粹膳食纤维。 在一些实施方案中， 在果胶出于标准 化目的含有糖 ( 用于提供一致的凝胶强度 ) 的情况下， 可以发现果胶的营养信息 ( 例如每 100g 100kcal 或 425kJ)。向果胶添加的糖变化很大 ； 在上面提到的营养信息实例中， 糖含 量约为 25％。在使用 CMC 时， 优选省略用于调节所需特征的任何另外添加的糖类。
在本发明方法的一个实施方案中， 用于生产乳液的果胶是高酯化 (HE) 或酰胺化 低酯化 (P-am) 果胶。P-am 适合用于在软饮料中产生非常稳定的浊度。然而， 如果打算将 调味的 PPS 乳液更广泛地使用在含钙产品中， 钙与果胶的反应可能引起产品不想要的变化 ( 絮凝、 凝胶形成、 相分离等 )。这也适用于将乳液混合到奶制品中。因此， 在另一个实施方 案中， 在乳液中使用的果胶是高酯化果胶。
在本发明的用于生产乳液的方法中， 蛋白质与多糖的比率在 4 ∶ 1 至 1 ∶ 4 的范 围内， 其中乳液优选基本上含有 0.75 至 5.0 重量％的蛋白质、 0.5 至 2.5 重量％的多糖和 5.0 至 50.0 重量％的脂肪 / 油组分。在需要更高的多糖 ( 例如果胶 ) 含量的情况下， 可以 在乳液生产过程之前， 按照图 1 中所示的以及在随附的图例说明中所解释的实施方案 B 或 C， 向油相添加多糖。
正如上面已经解释的， 本发明是基于意外的观察， 即使用基本上仅由三种组分、 即 蛋白质、 极性多糖和中性植物油构成的乳液能够改变和生产许多产品 ； 也参见实施例。因 此， 在本发明的特别优选实施方案中， 乳液基本上由组分蛋白质、 多糖和油构成。特别优选 的组成列于下面的表 1 中。
表1： 以乳液的干物质含量计， 本发明所使用的乳液、 包括代号 “PPS” 下的代表类
型的优选组成。
其它优选的 PPS 组成还可以从实施例和附图获得。蛋白质和多糖的绝对含量以及 它们的比例取决于所需应用 ( 特别是， 黏度也由多糖含量决定 )， 并因此相应地改变， 其中 在被称为 PPS 7 的乳液中， 优选这两种组分合在一起占 1.5 至 2.5 重量％， 在 PPS 20 中为 3.5 至 6.0 重量％， 在 PPS 34 中为 3.0 至 5.0 重量％， 在 PPS 51 中为 4.0 至 7.0 重量％。 脂肪 / 油组分的含量优选保持不变， 其中高达 10 重量％的偏差也是容许的。优选情况下， 水相中蛋白质与多糖的比率在 1 ∶ 1 至 1 ∶ 1.25 的范围内。上表显示了的蛋白质和多糖不同比率基于下述事实， 即蛋白质含量必须随着油含 量的增加而增加。当每 ml 油的油滴表面增加时， 为了界面占据， 需要更高的蛋白质比例。 2 如果每 m 表面 /ml 油的百分率过低， 油滴将失去其聚结稳定性。另一方面， 如果水相中 CMC 钠或果胶的浓度过高， 乳液中的水含量降低， 并且乳液将失去其流动能力。因此， 可以通过 改变果胶或 CMC 钠含量来调整流变能力或糊状稠度。
在本发明的特别优选实施方案中， 所使用的乳液基本上具有表 2 中列出的组成之 一。
表2： 根据乳液的干物质含量， 本发明所使用的乳液、 包括代号 “PPS” 下的代表类 型的优选组成。
在本发明的方法中， 所使用的乳液中蛋白质与多糖的质量比率可以不同于 DE 102006019241A1 中所公开的 1 ∶ 1(1 ∶ 0.25 至 1 ∶ 2.0)。这同样适用于蛋白质与果胶和CMC 钠的组合， 而对于蛋白质与其他多糖的组合来说， 推荐进行相应的初步实验。 优选， 所使 用的乳液的干物质含量在 7.0 至 55.0 重量％的范围内。在优选的实施方案中， 干物质含量 为标准制剂的 25％或任选高达 50％。
在优选实施方案中， 乳液优选含有 1.5 重量％以上的蛋白质， 和 / 或 1.0 重量％以 上、 优选 1.5 重量％以上的多糖， 其中总的干物质 (DM) 优选为 20 重量％或更高。正如在前 面的表 1 和 2 中指出的， 在这种情况下乳液将优选含有至少 2.0 重量％的蛋白质和 / 或至 少 2.0 重量％的多糖。
对于在表 2 中作为标准品指出的 PPS 乳液来说， 用于本发明的方法的使用范围和 量提供在图 3 的表中。可以通过本发明的方法获得的乳液的粒度优选为 x50.3 ＜ 5μm， 更优 选为 x50.3 ＜ 1.5。如果乳液将要用于具有较高黏度的产品， 特别是目的在于影响稠度时， 这 种粒子尺寸是足够的。这种具有＜ 1.5μm 的粒度的乳液， 在稀释时还产生了较高程度的浊 度， 并表现出较慢的膏化速度。在加工设备中进行的乳化实验显示， 在某些乳化条件下， 齿 轮缘分散的原理也可以在乳液中产生甚至更小的液滴。
在优选实施方案中， 本发明的乳液当密封包装并低温保存在 -18 ℃时， 可以长时 间、 即至少三个月、 优选六个月、 特别优选 12 个月和有优势的 24 个月内保存并稳定， 即在使 用前不发生任何相分离。湿产品并优选干产品也在使用前应该储存在阴凉处， 并防护直接 的 UV 辐照。
在这种情形中， 本发明的乳液不需进一步处理即可用作增稠剂、 悬浮剂、 粘合剂、 保水剂， 并用于降低脂肪含量。然而， 出于经济的原因， 需要对乳液进行处理并以干燥状态 和基本上干燥的组合物的形式销售。 尽管可以按照本技术领域的专业人员已知的任何适合 的方法进行干燥处理， 但优选的是滚筒干燥方法。
为了生产浓缩食品， 特别是食品添加剂， 和为了用作速溶产品， 可以使用奶制品的 标准条件将 PPS 在例如喷雾干燥器中干燥。冷冻干燥也是有利的。在打算将 PPS 在添加到 制剂的其他组分中之前进行干燥的情况下， 首先将乳液在冷冻干燥步骤中冷冻。 在这里， 乳 液具有高的冷冻 / 融化稳定性是有利的， 以防止可能引起油滴界面破坏并因此导致油滴聚 结的强的晶体形成。通过添加多元醇例如糖、 特别是单糖或二糖形式的糖 ( 作为低温保护 剂 )， 可以增加冷冻稳定性。
这种实施方案对于速溶产品特别有利， 在所述速溶产品中所使用的乳液可以使咖 啡或茶饮料变白， 例如模仿牛奶的添加。 在为此目的使用代乳品的现有技术的速溶产品中， 这一点具体是通过将蛋白质与低分子乳化剂相组合来实现的。在本发明所使用的乳液中， 可以有利地省略低分子乳化剂的添加。
出于本发明的目的， 如果 PPS 组合物的水分含量 ( 游离水含量 ) 低于约 20％， 它 被视为干燥的。通常， 获得的产品被干燥至水分含量为约 5 至 12％。然后可以将干燥的组 合物压碎、 研磨或粉碎， 以获得所需的粒度。 专业技术人员将会理解也可以使用其他干燥方 法， 只要在干燥之前 PPS 的黏度和水分含量分别适合于处理条件即可。取决于应用， 干燥混 合物中 PPS 的重量比例在 0.1 至 99 重量％的范围内， 优选为 2.0 至 98 重量％， 特别优选为 5 至 90 重量％， 特别优选为 50 至 80 重量％。干燥的产品可以通过在高剪切应力下混合而 容易地重新溶解在水中， 以便获得本发明的适合的水性组合物。向基本上纯粹基于 PPS 的 干燥组合物添加水， 基本上产生相应的原始乳液， 或者在加入较大量水的情况下， 产生对应PPS 类型的相应稀释液。
正如上面已经解释的， 本发明的干燥组合物具有独特的特征， 所述特征可以通过 适当选择成分、 比例和处理条件为特定终端应用定制。 所述组合物水合特别快速， 并且产生 的分布不仅匀滑并根据类型或多或少黏稠， 而且具有出色的膏化度和滑移阻力低的非常良 好的成膜特性。
本发明的具有较高固体脂肪含量以便在室温下形成黏性糊的组合物， 在输入热后 将变得足够稀， 可以被倾倒。加热过的组合物在冷却后再次变为固态。这些特性与典型的 可融化脂肪或起酥油类似。如果生产的生物聚合物 / 油乳液具有约 30％以上的固形物含 量， 得到的产品倾向于浓稠并有黏性， 其有利于它们用作涂层乳液或成膜剂， 并且可设想将 它们用作弱粘合剂。
根据所需制剂， 可以使用适合的 PPS 类型。例如， PPS7-PE 是稀薄、 黏性、 无气味和 轻度酸性的乳液， 因此特别适合于液体制剂例如酊剂和洗剂， 而 PPS7-CM 和 PPS20-PE 更浓 稠并且味道更加中性， 因此更适合用作凝胶和包含在胶囊中的活性成分的可流动基质。作 为浓稠、 奶油状和仅仅略微可流动乳液的 PPS20-CM， 以及作为稠厚奶油状、 无气味和味道中 性的糊的 PPS34-PE、 PPS34-CM、 PPS51-PE 和 PPS51-CM， 对于软膏、 霜剂、 密封剂等的生产特 别有利。在这种情形中， 应该理解具有较高浓度的那些 PPS 类型可以被稀释， 并也用于液体 制剂中。正如上面概述的， 除了使用所需多糖之外， 还可以按照本发明方法的变化形式 B 和 C， 通过增加油相中的多糖含量生产 PPS， 来影响黏度。通过调节粒度， 也可以影响固体至干 燥形式的 PPS 的油性是更高还是更低。例如， 在对 PPS 喷雾干燥时获得的结果显示， 随着油 滴粒度的减小， 粉末变得越来越干， 即在约 1μm 时干燥， 而在粒度约 5μm 时 PPS 更加油性 并更容易粉碎， 这在 PPS 作为霜剂、 软膏或化妆粉的应用中是有利的。因此， 本发明的组合 物的许多不同的特性， 使得它们适合用于生产在其中典型使用乳液的众多产品。
在食品领域， 可以引入到本发明的组合物中的制剂包括但不限于酸奶油、 酸奶、 冰 激凌、 干酪、 涂抹干酪、 烘焙混合物、 饼干、 干烤花生的包衣、 色拉调味酱、 肉、 人造黄油、 粉末 状起酥油或烘焙混合物、 面团、 即制肉汁和糖食。对于这些应用来说， 所述组合物可以被配 制成相对于乳液的重量具有约 5％至约 60％的脂肪含量。此外， 本发明的组合物适合作为 挥发性调味和芳香剂的载体并作为低脂肪包衣， 以改进爆玉米花的口味和在微波装置中的 “跳弹” 。
另一方面， 本发明相应地涉及 PPS 在食品和饮料产品生产中的应用， 所述产品的 特征在于产生奶油状、 润滑、 质地浓厚和 / 或浓郁口感并满足营养生理学要求。具体来说， 提供了用于在其感官、 技术功能和 / 或营养生理学特征方面被改变的食品的生产方法， 所 述方法包含提供水包油 (O/W) 乳液， 所述乳液基本上如上所述生产， 并且含有相对于乳液 总重量的下列组分 ：
(i)0.2 至 10.0 重量％的蛋白质 ；
(ii)0.3 至 10.0 重量％的极性多糖 ；
(iii)0.1 至 60.0 重量％的脂肪 / 油组分 ；
(iv)0 至 30.0 重量％的调味油组分 ；
(v)0 至 30.0 重量％的多元醇 ；
(vi)0 至 1.0 重量％的调味剂 ；(vii)0 至 1.0 重量％的酸 ； 其中优选
(viii) 被分散的油或脂肪滴的粒度在最大分散下为 x50.3 ≤ 10μm( 体积相关中位 数值 ) ； 和/或
(ix) 乳液的干物质在 5 至 60 重量％之间 ； 并且
还包含将所述乳液与基本食品原料混合以生产食品， 其中相对于基本食品， 所述 乳液以 0.1 至 75 重量％的比率存在。优选， 相对于基本食品原料， 所述乳液以至少 1 重 量％、 更优选至少 2.5 重量％、 更加优选至少 5 重量％、 特别优选至少 10 重量％的比率存 在。
在本发明方法的另一个优选实施方案中， 包含在液体或可流动基本食品原料中的 水量 ( 包括其他成分中存在的任何水量 ) 在 20 至 95 重量％的范围内， 更优选在 30 至 90 重量％之间。
本发明的这个方面是基于意外的观察， 即可以使用基本上仅由三种组分、 即蛋白 质、 极性多糖和液体脂类 ( 油、 液体脂肪 ) 构成的乳液来改变和生产多种食品 ； 也参见实施 例的产品， 由于分散的脂肪相的絮凝、 相不稳定性或水分离， 所述产品目前不能使用当前常 用的油 / 脂肪乳液和乳化剂等以令人满意的结果生产。本发明的这个目的主要参考使用含 有果胶 (PE)、 羧甲基纤维素钠 (CMC) 和藻酸钠 (Alg) 作为多糖组分以及乳清蛋白质 (WPI) 和羽扇豆蛋白质 (Lup) 作为蛋白质组分的乳液进行描述。除非另有指明， 否则为此目的而 描述的实施方案同样地包含其中所使用的乳液含有可替代或等效的多糖和蛋白质组分的 实施方案。还应该理解， 本文描述的本发明的实施方案或其特征也可以与本文描述的一个 或多个其他实施方案及其特征进行组合， 除非对应的实施方案彼此互相排斥。
在其中混合有本发明的乳液的基本食品原料， 通常具有基本上中性或优选酸性的 pH 值。 任选地， 可以在向基本食品原料加入乳液期间或之后或在获得相应食品之后， 在另一 个步骤中进一步降低 pH 值。
取决于食品组合物的相应类型， 食品可以按照任何适合的常规技术来生产。这样 的技术对于本技术领域的专业人员来说是公知的， 在这里不需要进一步详细说明 ； 然而， 它 们可以包括混合、 掺合、 挤压均质化、 高压均质化、 乳化或分散。食品可以进行热处理步骤， 例如巴氏消毒或 UHT 处理。最后， 在本发明方法的另一个实施方案中， 获得的食品可以包装 在适合的容器中和 / 或储存在适合条件下。在本发明方法的另一个实施方案中， 在获得食 品后可以进行将食品按照常规方法保存的另一个步骤。
本发明还涉及通过本发明方法获得的食品， 例如选自奶或乳制品、 布丁、 果昔、 糖 食、 特种食品、 汤、 调味汁、 卤汁、 婴儿配方、 冰激凌产品、 肉产品、 烘焙食品、 海绵蛋糕奶油或 面团， 特别是列于图 4 至 7 的表中的食品和食品类别。在本发明的食品的特别优选实施方 案中， 所述食品是速溶产品 ； 也参见图 4 至 7 中的表。 按照本发明获得的食品， 除了检测 PPS 之外， 优选还可以在奶油状和浓郁口感方面和 / 或通过更加均匀的稠度与常规食品或所使 用的基本食品原料区分开。
通过在本发明的条件下进行的关于乳制品生产的实验， 还意外地发现， PPS 的使用 促进了干物质基本上由 PPS 构成的的食品代用品的生产。具体来说， 这适用于营养食品代 用品， 因为一个优选实施方案利用的 PPS 使用含能量基本上为 0％并且纤维含量在 70％至 80％之间的多糖来生产。因此， 本发明还特别涉及用于生产低卡路里食品和与常规产品相比卡路里含量降低的食品的方法， 特别是营养食品和饮料例如 “近水” (“near water” )饮 料、 水果昔和起泡酒浮冰 (“Sgroppino” )， 特别是奶饮料例如 “健康奶” 和 “无乳糖奶” 。
此外， 本发明涉及具有改进的物理和感官特性并适合用作代餐品的食品， 例如在 国际专利申请 WO2005/023017 中所描述的， 所述专利申请的公开内容在本申请中引为参 考。因此， 本发明还涉及在文献 WO2005/023017 中描述的食品组合物， 其中根据本发明， 在 例如原本所使用的明胶之外或作为明胶的替代物包含了 PPS， 如在图 4 至 7 中对于各种食 品类型所指出的。如实施例 4 和 5 所述， 也可以通过添加本发明的 PPS 来生产食品或改变 其品质。在此， 所使用的 PPS 类型可以形成特定食品的根本基础。因此， 也可以生产控制卡 路里的产品， 其具有受调节的能量密度， 并且即使在长期储存后仍维持其感官特性。进而， 本发明还涉及可以按照本发明的方法生产、 并具有基本上由 PPS 构成的干物质的食品。典 型地， PPS 的干物质占相应食品的＞ 50 重量％， 优选＞ 75 重量％， 特别优选占 90 重量％， 或任选高达 95 重量％。在一个实施方案中， 本发明涉及包含脱脂乳的食品组合物， 其具有 5 至 10 重量％的 PPS20 和任选的调味剂、 多元醇和 / 或必需脂肪酸。
在基本上基于 PPS 的食品组合物的一个实施方案中， 所述食品组合物优选包含添 加的维生素， 所述维生素选自维生素 A、 维生素 B 复合物 ( 维生素 B1、 维生素 B2、 泛酸、 维生 素 B6、 生物素、 对氨基苯甲酸、 胆碱、 肌醇、 叶酸、 维生素 B12)、 L- 抗环血酸 ( 维生素 C)、 维生 素 D、 维生素 E 和维生素 K 中的至少一种。 在另一个实施方案中， 优选包含添加的矿物质， 其 选自钙、 镁、 钾、 锌、 铁、 钴、 镍、 铜、 碘、 锰、 钼、 磷、 硒和铬中的至少一种。维生素和 / 或矿物质 可以通过使用维生素预混物、 矿物质预混物及其混合物来添加， 或者可以个别添加。 组合物 中的维生素和矿物质必须以能够使它们被消费者重新吸收的格式提供， 因此必须具有良好 的生物利用度。
在卫生护理产品领域， 本发明的组合物可以在药物、 化妆品和个人卫生产品的制 剂中用作载体或介质。 这些制剂的实例包括但不限于手和身体乳液和乳霜、 浴油、 香波和护 发素、 防晒露、 唇膏、 眼影、 爽身粉、 爽脚粉、 药用油、 维生素、 抗生素、 杀真菌剂等。为了生产 润肤霜或软膏， 使用例如 50 重量％的 PPS20 作为基质， 然后向其加入本技术领域中惯常用 于霜和软膏的成分。具体来说， 作为药物或化妆品组合物的 PPS 可以含有单个下列成分或 其任何组合 ： 亲水改性有机硅 ； 植物提取物 ； 氨基酸、 肽、 蛋白质及其衍生物 ； 寡核苷酸 ； 其 他聚合物 ； 维生素 ； 类黄酮 ； 异类黄酮 ； 泛醌化合物 ； UV 屏蔽物质 ； 血清调节剂 ； 止汗剂 ； 抗 氧化剂。 对于上面提到的成分以及其他活性成分、 赋形剂和添加剂的具体实例， 参见例如德 国专利申请 DE 102006031500A1， 其公开内容在本说明书中引为参考。
在种子包衣技术领域， 所述组合物同样可以用作杀真菌剂、 除草剂、 杀线虫剂、 生 长调节剂、 激素、 肥料、 发芽刺激剂和其他活性成分的载体， 如现有技术所知。
在食品工业领域， PPS 可用作分散或乳化剂， 用于乳化其他油或挥发性物质、 调味 剂、 芳香剂、 新鲜水果提取物等。PPS 也可以用于农业领域， 例如作为水果和蔬菜的包衣， 以 便延迟腐败或用于抑制氧化， 并且也可用于保护芽和球茎。此外， 可以考虑将 PPS 用于生产 肥料。
PPS 的工业应用包括配制涂层剂、 黏合剂、 窗腻子、 涂料增稠剂、 墨水、 抛光剂、 酊 剂、 去涂料剂、 去污剂、 润滑剂、 调色剂和钻泥、 混凝土粘合剂， 以及与疏水添加剂和合成材 料具有改进的相容性的合成制剂中作为密封材料和填充剂。就此而言， PPS 的惊人高的水结合能力， 对于它在建筑材料领域中用作例如保水剂 和缓凝剂来说， 也是有利的。因此， 本发明还涉及基于 PPS 的干燥建筑材料混合物及其应 用。 在现有技术中， 已知的是例如基于硫酸钙的干燥建筑材料混合物 ； 参见例如德国专利申 请 DE 102007027477A1， 其公开内容在本说明书中引为参考。根据本发明， PPS 可用于这样 的干燥建筑材料混合物中， 以例如部分代替硫酸钙和 / 或促进保水能力。本发明的干燥建 筑材料混合物可用作例如石膏板的填缝料， 但是也可以用作腻子或灰泥。在一个实施方案 中， PPS0.01 至 2.0 重量％包含在干燥建筑材料混合物中作为缓凝剂。关于干燥建筑材料 混合物的其他可能成分， 参见德国专利申请 DE 102007027477A1。
在本发明的另一个实施方案中， PPS 用于去污剂中， 例如采取片剂、 粉剂、 颗粒、 液 体、 凝胶的形式或作为单独的剂量。 在一个实施方案中， 通过选择相应的油作为去污剂的护 肤化合物来使用 PPS， 如在例如德国专利申请 DE 102006029837A1 中所描述的， 其公开内容 在本说明书中引为参考。在这种情况下， PPS 可以用作调节去污剂物质的溶解性的系统组 分， 如在文献 DE 102006029837A1 中所描述的。由外部静止形式构成并含有一种或多种填 充剂的其他去污剂、 清洁化合物和护理品剂， 对于本技术领域的专业人员来说是基本上已 知的 ； 也参见德国专利申请 DE 10244802A1， 其公开内容在本说明书中引为参考。常规用于 去污剂、 清洁化合物和护理产品的成分也可以按照现有技术的指示获取。 PPS 制剂可以根据组合物的类型通过任何适合的常规技术来生产。这样的技术对 于本技术领域的专业人员来说是公知的， 不需要在本文中进一步详细说明， 但是它们可以 包括混合、 掺混、 挤压均质化、 高压均质化、 乳化、 分散或挤出。 食品可以进行热处理步骤， 例 如巴氏消毒或 UHT 处理。最后， 在本发明的另一个实施方案中， PPS 或使用 PPS 获得的制剂 可以包装在适合的容器中和 / 或储存在适合条件下。
此外， 根据上述以及随后的实施例， 显然总的来说本发明还涉及了使用 PPS 作为 食品添加剂和 / 或优选用于调节食品的所需感官特性。
下面将通过参考优选实施方案对本发明进行更详细的描述， 然而这些实施方案不 限制本发明的主题。
实施例
材料 蛋白质 酪蛋白酸钠 DSE 7894， NZMP， NZ/Fonterra(Europe)GmbH， 德国 乳蛋白浓缩物 DSE 9148， 同上 乳清蛋白质分离物 DSE 5669， 同上 乳清蛋白质浓缩物 NuDr 8080， 部分变性的， Arla Foods amba， 丹麦 有机乳清蛋白质浓缩物 P 50， BMI eG， 德国 NZMP 7080， 315410( 中度水解的 )NZ/Fonterra(Europe)GmbH， 德国 Alatal 821， 315409( 强水解的 )NZ/Fonterra(Europe)GmbH， 德国 Peptigen IF-3080( 强水解的 )Arla Foods Ingredients， 丹麦 有机脱脂奶粉， HEIRLER CENOVIS GmbH， 德国 豌豆蛋白质 PISANE M9， Cosucra Group， B/Georg Breuer GmbH， 德国大豆蛋白质 SOYPRO-900IP， Kerry Group， 爱尔兰 /Georg Breuer GmbH， 德国 羽扇豆蛋白质 LUPIDOR HP， HOCHDORF Nutrifood， CH/Georg Breuer GmbH， 德国 马铃薯蛋白质 EMVITAL K5， Emsland Group， D/EmslandGmbH， 德国 多糖 高酯化果胶 Herbacel Classic CU 201(Pektin HV)， Herbstreith &Fox， 德国 高酯化果胶 Herbacel Classic AS 501(Pektin HV)， Herbstreith &Fox， 德国 Herbapekt SF 06-A-APE( ～ 25％果胶含量 )， Herbafood Ingredients GmbH， 德 低酯化果胶 OP0301(NVP)， OBIPEKTIN， 瑞士 酰胺化低酯化果胶 OP0404(ANVP)， OBIPEKTIN， 瑞士 酰胺化低酯化果胶 GRINDSTED LA 415(Pektin NV)， Danisco A/S， 丹麦 阿拉伯胶 (GA) ： 喷雾干燥， 欧洲药典， ROTH GmbH & Co.KG， 德国 藻酸盐 FD 120， GRINDSTED， Danisco A/S， 丹麦 角叉菜聚糖 Cerogel， CL-07-Lambda 型， C.E.Roeper GmbH， 德国 Amylopektin C*Gel 04201 蜡状玉米淀粉， Cargill Deutschland GmbH， 德国 羧甲基纤维素钠 WALOCEL CRT 1.000GA(Na-CMC)， Dow Wolff Cellulosics， 德国 油类 中性油 中性油 812(MCT)， 密度为 0.9400g/cm3， Sasol GermanyGmbH， 德国 829， 密度为 1.010g/cm3， Sasol Germany GmbH， 德国国
菜籽油 Rapso， 密度为 0.920g/cm3， VOG AG， 奥地利 3 葵花籽油 Sonnin， 密度为 0.921g/cm ， Walter Rau Lebensmittelwerke， 德国 草本植物油浓缩物 K3TH， 百里香 ； PF， 胡椒薄荷 ； AN， 茴香 ； 洋甘菊， 牛至， 密度为 0.9210g/cm ， EG & Naturprodukte GmbH， Kroppenstedt， 德国
其它成分
去离子水 ( 电导率 ： ＜ 2μS/cm) 或低硬度自来水
SAIB， 二乙酰蔗糖六异丁酸酯 (SAIB-SG)， Aldrich W51.810-7-K， 密度为 1.1460g/ 3 cm ， Sigma-Aldrich， 德国
方法
用于测量油滴尺寸分布的方法 油滴的期望尺寸分布是乳液制备中的基本参数。粒度分析使用测量装置 Coulter Electronics LS 100( 激光衍射系统， 测量范围为 0.4 至 900μm， 波长为 750nm)， 利用 MVM 模块来进行。在添加和不添加 SDS( 十二烷基硫酸钠 ) 的情况下在蒸馏水中测量 O/W 乳液 的粒子分布。在添加 SDS 后测量到具有较小平均粒度的较紧密粒度分布的情况下， 可以推 测在所检测的乳液中存在油滴聚集物 ( 不按照本发明生产的蛋白质稳定的乳液在添加酸 后通常表现出油滴聚集 ； 这也适用于含有热变性的乳清蛋白质的乳液 )。
在评估中考虑到了体积相关的平均直径 d43、 表面相关的平均直径 d32、 最常见值 ( 在一系列测量中最经常出现的值 ) 和 SPAN( 分布宽度系数， SPAN ＝ (d90％ -d10％ )/d50％ )。 在许多情况下对粒度标出了不同的参数， 在本文中优选使用体积相关的中位值 x50。该值表 示油滴体积的 50％被小于给定油滴直径 x50 的油滴所占据。为了将指标与体积相关的中位
值相关联， 给出了其他指标 x50.3。
膏化和相稳定性
为了检测在制备方式和组成方面不同的 O/W 乳液的稳定性， 将所述乳液各 10ml 装 到带刻度的离心管中。在 60 和 120min 后 ( 以及分别在更长时间后 )， 评估分层乳液的分离 的清液或油相。此外， 以时间依赖性方式 ( 在 +16℃下储存多达 14 天 ) 观察了有关相分离 方面的相改变。
显微镜检查
使用装备有 Color View 相机 (Soft Imaging System) 和图像分析软件(Soft Imaging System) 的显微镜 BX61(OLYMPUS Deutschland GmbH， Hamburg)， 进行了乳 液显微外观的检查。在视觉检查之前， 将乳液用去离子水以 1 ∶ 10 的比率稀释。将每种样 品一滴施加在诊断载片 (ROTH GmbH & Co.KG) 上， 在 200 倍放大倍数下评估单滴分布或滴 聚集。在这些检查中没有观察到油分离。
流变学特征
使用锥 / 板测量系统 (Rheostress RS 300， THERMO HAAKE， Karlsruhe) 进行乳液 的流变学性质研究。使用直径为 60mm、 角度为 1°的锥体。测量温度是 23℃。将约 1ml 样 品施加在板上并调温 3min(Thermostat DC30， HAAKE)。 将剪切速率从 0 连续增加至 100s-1。 根据 OSTWALD-DE WAELE 的流变学定律， 在测量值的基础上确定稠度系数 k。 n
T ＝ k·γ
τ 剪切应力 (Pa)
k 稠度系数 (Pa sn)
n 流动指数
γ 剪切速率 (s-1)
冷冻 / 融化稳定性的测定
将 高 度 黏 稠 的 稳 定 乳 液 以 PE 薄 膜 ( 薄 膜 包 ) 之 间 的 薄 层 (2mm) 形 式 储 存 在 -17℃ ( 至少 24 小时 )， 然后在 +20℃储存 1 小时。将稀的、 稳定的乳液 ( 相稳定至少 24 小时 ) 装到 5ml 冷冻管中并在 -17℃储存至少 24 小时， 然后在 +20℃储存 1 小时。评估乳 液的外观 ( 乳液的稳定性程度 )。分离的乳液 ( 无平滑外观， 水分离 ) 被分类为冷冻 / 融化 不稳定型。在这些实验中没有观察到油的分离 ( 以及相应的乳液的 “油渗漏” )。
目测观察
登记在蛋白质溶液生产中、 溶液混合中、 乳液生产中以及乳液储存期间的具体异 常情况。
测量乳液的 pH 值
使用单杆电极 HI 1131(pH 计， Hanna Instruments)， 在不稀释情况下测量新鲜制 备的乳液的 pH 值。
稀释后乳液的浊度特征
将 0.05ml 乳液在 7ml 去离子水中稀释， 并对浊度进行主观评估和照相记录。在向 7ml 稀释的乳液溶液加入 0.1ml 10％柠檬酸后也执行同样的步骤。
乳液与野樱莓汁的混合
以 2 ∶ 1( 乳液∶果汁 ) 的比率， 将中性乳液与野生果汁 ( 野樱莓汁， pH 2.9，Kelterei Walter GmbH u.Co KG， 01477Arnsdorf) 混合， 并在相稳定性和口感 ( 稠度 ) 方面 进行鉴定。
本发明方法的一般性描述
将蛋白质和多糖以及任选的多元醇， 以前面的表 1 和 2 中所指示的量， 使用搅拌装 置分别在 50℃和 70℃下分别溶解在水中， 然后进行混合 ( 水相 )， 其中水相优选通过将含有 蛋白质的溶液混合在含有多糖的溶液中来产生 ； 也参见图 1 和 3。在使用中性支链淀粉代 替带电荷果胶或 CMC 的情况下， 前者优选以约 2.15％的浓度 ( 在乳液中的含量 ) 使用， 并 加热至 90℃直到获得浅色、 高度黏性的溶液。在溶解性初步试验中， 确定了在何种多糖含 量下水相仍将维持适合于制备溶液的流动特性， 即仍然可流动。 优选， 使用乳清蛋白分离物 (WPI)(DSE 5669， Fonterra GmbH， 德国 ) 作为蛋白质， 并使用高酯化果胶 (P-HV)(Classic AS 501， VE 57％， Herbstreith & Fox GmbH， 德国 ) 作为多糖。在使用前， 可以推荐将 P 溶 液在无菌条件下过滤， 例如在 4MPa 下使用 0.2μm 陶瓷膜。
将油或脂肪组分以及任选的调味油组分加热至约 50℃或直到所有脂肪在 60℃下 融化 ( 油相 )。优选使用葵花籽油或菜籽油和任选的作为调味油组分的草本植物油或果肉 油作为油组分。优选， 多糖溶液在使用前通过加热至 95℃ (10min) 进行巴氏消毒。
然后使用例如星型搅拌器， 以 1,500rpm 和低于 60 ℃、 优选 40 至 45 ℃、 也优选 在约 30 ℃的温度下将油相分散在水相中， 并使用转子 / 定子乳化装置 ( 例如 CAT-X620， M.Zipperer GmbH， Staufen) 以 20,500rpm 后乳化约 1 分钟进行后乳化， 以获得优选 x50 ＜ 10μm、 优选＜ 1.5μm、 特别优选＜ 1.2μm 范围内的中位粒度。如果需要， 使用高压乳化 装置例如 EmulsiFlex C5(20 至 50MPa， AVESTIN， 加拿大 ) 或另一种压力均质机进行精细乳 化， 以便获得所需粒度。
如果例如将要以高稀释度使用 PPS， 特别小的粒度 ( 优选＜ 1μm) 是有利的。 对于 添加到高黏性基本食品原料来说， 约 5μm 的平均粒度将是足够的。
对乳化装置的要求由乳液的所需粒度和黏度来决定。对于低黏度乳液来说， 可以 使用常规的高压乳化装置容易地从预乳液获得 x50.3 ＝ 1.0μm 的粒度范围， 然而对于高黏度 乳液来说， 只有使用特别设计的高压乳化装置或特别设计的加工设备 ( 例如装备有适合的 转子 / 定子系统 ) 才能获得同样结果。
例如， 使用基于齿轮缘分散原理 ( 齿轮缘转子和定子 ) 运行的真空加工设备 MaxxD 200(FrymaKoruma)， 并选择适合的齿轮缘工具， 可以产生具有 x50 ＝ 1.2 至 2.5μm 的粒度的 高黏度乳液 PPS 20CMS。 这种粒度足以使用乳液来获得高黏度产品， 特别是如果所需目的是 操控稠度的话。
使用高压均质机， 例如 EmulsiFlex C5， 获得 x50 在 1.1 至 1.3μm 之间的粒度。然 而， 为此需要制备预乳液 ( 齿轮缘分散装置或具有高能量输入的搅拌器 )。 这样的用于在高 稀释度下调味的乳液还具有高的膏化稳定性， 因为为了增加其密度已经向油中添加了增重 剂。
所获得的含有多糖和蛋白质并具有中性 pH 值的乳液的 pH 值， 在约 pH 7.0 的范围 内。但是， 如果使用具有酸性 pH 值的多糖 ( 例如高酯化果胶 )， 获得的乳液的 pH 值可能在 pH 4.4 至 4.8 的范围内。中性乳液以及酸性 pH 范围内的乳液的 pH 值， 可以通过例如加入 10％的酸例如柠檬酸来降低。然而， 优选省略酸的添加。在下面的实施例中， 使用了不添加酸生产的 PPS。
最后， 也可以进行巴氏消毒步骤， 优选在约 85℃、 特别优选在约 75℃下进行热处 理。在冷却后， 优选在约 60℃下将乳液装在无菌容器中。
乳液 PPS 在各种产品生产中的应用
参见实施例 3ff， 对于所选的代表性产品， 系统地确定了相关产品数据和信息， 除 非另有指明， 否则将产品在其原始状态下进行感官表征， 然后在添加 x％ ( 以重量计 )PPS20 后再次进行感官表征。值 x 根据相应的产品领域而异。除非另有指明， 否则 PPS 类型、 即例 如 PPS-CMC 或 PPS-PE， 可以从表 1 和 2 获得， 包括相应的准确组成。所选的值是中位值并可 以个别改变。添加具有 x％ DM( 干物质 ) 的 PPS 作为混合产品的附加组分或混合组分， 其中 混合不以特定次序进行。任选地， 使用适合的转子 / 定子系统将最终产品与 PPS 强烈混合， 以获得均匀的粒子分布。
为了确定足以调节所选食品质地的 PPS 的量或浓度， 除非另有指明， 否则将 10％、 20％和 30％ PPS20 作为下列产品的附加组分或混合组分进行混合。 在产品添加 PPS20 之前 和之后， 水分离以及在食品情况下的口感， 由至少三个人检查和品尝。
PPS 和包含在混合产品中的 PPS 的检测
原则上说， PPS 基本上由蛋白质、 极性多糖和油或脂肪构成， 尤其是， 其特征在于 (a) 避免了油滴的絮凝， (b) 没有蛋白质 / 多糖不相容性， (c) 不形成具有低的水结合能力 的不溶性蛋白质 / 多糖复合物， 以及 (d) 蛋白质 / 多糖相中的油滴保持均匀分布。检测 PPS 的一种可能方法是降低稀释或未稀释中性乳液的 pH 值， 或稀释含有酸的乳液并执行 ζ 电 位测量。在使用 PPS 时， 在添加酸后没有发生自发絮凝。在将含有酸并且稳定的乳液进行 稀释的情况下， 可以在显微镜下检查是否存在单滴分布， 这是 PPS 的特征。此外， PPS 可以 含有在 pG 降低后通常沉淀的蛋白质 ( 例如酪蛋白、 植物蛋白质 )。如果存在增加乳液黏度 和稳定性的其他中性水胶体， 含有乳清蛋白质的 PPS 即使在加热 (70℃以上 ) 后在酸性 pH 范围内也保持相对的相稳定。因此， 在这种情况下， 在 PPS 稀释后需要进行这样的稳定性测 试。
对于可以按照参见图 1 和 3 的变化形式 B 和 C 的生产方法获得的 PPS， 即其中油 相在乳化前富含多糖 ( 优选为非标准化果胶 ) 的 PPS， 一部分多糖保留在油相中并有助于 增加油相的密度。因此， 在 PPS 稀释和通过离心 ( 并任选添加蛋白酶或 SDS) 分离油相后， PPS 的油相与可以按照变化形式 A 获得的 PPS 常规乳液的油相相比具有增加的密度 ( 例如 ＞ 0.92g/cm3)。在分离后， 可以使用层析或分光光谱方法分析油相中的多糖。
使用变化形式 B 和 C 的 PPS 生产的产品还可以具有高的油和多糖含量， 特别是果 胶含量。 在具有高的干物质含量的产品中， 通过以水性溶液的形式进行添加， 难以在食品水 性相中实现 2 至 3％以上的果胶含量。因此， PPS 的使用， 特别是在变化形式 B 和 C 中的使 用， 便于增加果胶含量。
实施例 1 ： 根据变化形式 A 提供 PPS 乳液的实例
乳液的制备
使用装备有星型搅拌器的搅拌装置 RW 16 将乳清和羽扇豆蛋白质以及多糖分别 溶解， 然后将单独的蛋白质和多糖溶液以不同比率混合 ( 通过所使用的蛋白质和多糖浓度 的变化以及通过蛋白质 / 多糖比率的变化 )。将乳清和羽扇豆蛋白质以及藻酸盐和角叉菜聚糖在 50℃下、 在搅拌下溶解， 并将分散的支链淀粉加热至 90℃直到获得浅色和高黏性的 溶液。 在溶解性实验中， 确定了在何种多糖含量下水相仍将维持适合的流动特性， 即仍然可 流动。
如 图 2A 中 所 示， 将 菜 籽 油 使 用 星 型 搅 拌 器 ( 搅 拌 装 置 RW 16 基 本 型， IKA Labortechnik， 1,500rpm ； 通 过 5ml 移 液 器 缓 慢 添 加 ) 分 散 在 95ml 蛋 白 质 / 多 糖 溶 液 中， 后乳化 30 秒， 然后使用转子 / 定子分散杆 CATX 620(M.Zipperer GmbH， Staufen) 以 24,000rpm 后乳化 15 秒。使用实验室压力均质机 (HH 20， 装备有球阀， DE 19530247A1) 将 如此获得的预乳液在 8MPa 下精细乳化。样品在低菌条件下制备。所有容器和装置还用含 乙醇的消毒剂 “Softasept N” (B.Braun Melsungen) 处理。使用去离子水制备溶液。因此， 如图 2B 中所示生产了 PPS20。
图 2C 显示了使用乳清蛋白质水解物和苹果果胶提取物生产 PPS24， 其中可以将多 糖制备物与 4％蔗糖混合以促进掺混 ( 避免加入水性溶液后结块 )。在这个实施方案中， 优 选使用 2 至 4％的 NZMP 7080 和 3％果胶或 CMC 钠， 而 Alatal 821 优选与果胶合并。 在使用 Herbapekt 时， 加入 6 或 9％的 Herbapekt 以获得增加的果胶含量 (PPS24 中果胶为 3％ )。 由于根据经验， 在水解产物中， 可能与果胶相互作用的较高分子量级份 (MW 5 至 10kDa) 的 含量低于 35％， 因此与 PPS24 的组成 (3％果胶或 CMC 钠， 2％蛋白质， 4％糖， 15％油 ) 相比， 蛋白质含量从 2％增加至 4 或 6％。溶液和乳液的制备可以按照图 2C 中的示意图进行。水 相优选由饮用水 ( 德国硬度为 16.5 至 19 度 ) 构成。 其他优选的 PPS 变化形式是例如用于奶和代乳品的 PPS12， 其中使用了 3 ％ CMC 钠、 4％有机 P50 蛋白质和 16.50％的具有 30％脂肪含量的奶油 ( 对应于约 5％脂肪含量 )， 以及 PPS20 或 22， 其含有 4％蛋白质、 3％ CMC 钠、 15％用于制备凝乳酪甜品的油 ； 也参见显 示了其制备实施方案的图 2D。其他标准 PPS 变化形式 ( 各自用水补足至 100％ ) 是 ：
PPS17.5， 其含有 1.5％ CMC 钠、 1％乳清蛋白质和 15％葵花籽油
PPS20， 其含有 3％ CMC 钠、 2％乳清蛋白质、 15％植物油
PPS24， 其含有 2.6％果胶 AS 501、 2.65％乳清蛋白质、 18.5％葵花籽油
PPS25， 其含有 2.6％果胶、 3.63％乳清蛋白质、 18.75％植物油
具有特别高的热稳定性的 PPS 变化形式
正如上面已经解释的， 可以对 PPS 进行热处理， 优选在 75℃下处理 5 秒。基本上 说， 在更浓的 PPS 变化形式例如含有果胶的 PPS25 和含有 CMC 钠的 PPS20 中， 降低蛋白质例 如乳清蛋白分离物的含量导致热稳定性增加 ( 防止在 85℃下形成凝块 )。在以前的定向实 验中， 显示了表 3 中列出的 PPS 组合物具有特别高的热稳定性 ( 在高达 90℃下 60min)。这 样的产品的制备特别显示图 2E 中。
表3： 热稳定 PPS 产品的优选组成
PPS 变化形式 PPS20 PPS17， 5 乳脂 5 植物油 15 蛋白质 2.00(Bio) 1.00 Na CMC 3.0 1.5 HE 果胶 -28CN 102458139 A PPS24 PPS43
-说18 40明书2.65 1.30 2.6 1.325/32 页具有特别高热稳定性的 PPS 产品， 在它们将要被加热防腐或如果它们将被用作食 品 ( 酸奶、 调味汁、 调味酱、 奶油等 ) 的情况下， 是特别重要的。
测定冷冻 / 融化稳定性
将高黏性和稳定的乳液装到 PE 袋中， 在 -17℃储存至少 24 小时， 然后在 +20℃储 存 1 小时。此外， 将稳定和低黏度的乳液 ( 如果稳定至少 24 小时 ) 装到 5ml 冷冻管中， 在 -17℃储存至少 24 小时， 然后在 +20℃储存 1 小时。评估乳液的外观 ( 乳液的稳定性程 度 )。分离的乳液 ( 无匀滑外观， 水分离 ) 被分类为冷冻 / 融化不稳定型。在这些实验中没 有观察到油的分离 ( 乳液的 “油渗漏” )。表 1 和 2 的乳液以及在图 2 中标出的组成被证明 是冷冻 / 融化稳定的。
乳液的相稳定性
将乳液装在 10ml 离心管中并储存在 +16℃。 在储存过程中观察相稳定性 ( 例如相 分离、 水的分离 )。在这些实验中没有观察到油的分离。其组成在表 1 和 2 以及图 2 中列出 的乳液， 被显示是相稳定的。在不存在 Ca 离子的情况下， 在含有多糖藻酸钠的乳液中 ( 使 用 1.5 重量％的藻酸盐和 1.5 重量％的乳清蛋白质 ) 也获得了相稳定性。此外， 用豌豆、 大 豆和羽扇豆蛋白质代替乳清蛋白质 ( 并与 CMC 钠和高酯化果胶组合 )， 也提供了相稳定性。 然而， 如果用中性支链淀粉代替极性多糖， 不能观察到附加的调质效果。 含有植物蛋白质与 支链淀粉的组合的乳液在添加酸后不稳定。使用含有硫酸酯基团的 λ 角叉菜聚糖与乳清 或植物蛋白质的组合， 与含有支链淀粉的乳液相比观察到略微改进的稳定性， 但是稳定性 仍低于使用含羧基的带电荷多糖与蛋白质的组合时制备的乳液。
实施例 2 ： 按照本发明方法的变化形式 B 制备 PPS 乳液及其在有机饮料生产中的 应用
为了生产饮料、 特别是有机饮料， 优选按照图 1 和 3 的示意图中所示的变化形 式 B， 即通过将油相与多糖在搅拌下混合， 然后使用高压乳化器将得到的混合物分散在 含有蛋白质的水相中， 来制备乳液， 例如按照 2007 年 11 月 27 日提交的德国专利申请 DE 102007057258.3“ -in-Wasser-Emulsion für Bio-Lebensmittel sowie deren Herstellung und Verwendung” 中所述， 该专利申请的公开内容、 特别是实施例， 在本申请 的说明书中引为参考。 出于说明的目的， 在这里基本上描述了文献 DE 102007057258.3 的实施例 2， 其用 于生产含有百里香油浓缩物和果胶的水包油类型的乳液 (O/W， 20/80) 并用于生产有机饮 料。
使 用 200 重 量 份 的 百 里 香 油 浓 缩 物 ( 密 度 为 0.921g/cm3， E.G. & Naturprodukte GmbH/Kroppenstedt， 按照 DE 10201638C2 从温和干燥的有机百里香 (Dr. Junghanns GmbH/Groβ Schierstedt) 和去皮的有机葵花籽 (agaSaat/Neukirchen-Vluyn) 制备 ) 和 800 重量份的蛋白质溶液， 制备了水包油乳液 (20/80)， 其中使用装备有分散齿 轮缘的搅拌器以 1,300rpm 将 100 重量份的高酯化果胶 (Classic AS 501， VE 57 重量％， Herbstreith & Fox/Neuenbürg) 搅拌并分散到油中约 15min。 在分散程序中， 油获得混浊和
高黏性的稠度 ( 密度约为 1.020g/cm3)。为了制备乳液的水相， 将 20 重量份的有机乳清蛋 白质 (Bio-P50， 约 60 重量％的蛋白质含量， BMI/Landshut) 溶解在 780 重量份水中， 并用于 制备水包油乳液 (20/80)。以 20,500rpm 使用转子 / 定子分散装置 (CAT-X620， M.Zipperer GmbH/Staufen)， 将 200 重量份的百里香油浓缩物与果胶的混合物搅拌到 800 重量份的所述 水相中， 然后进行 1 分钟的后乳化。然后使用高压乳化器 EmulsiFlex C5(AVESTIN/ 加拿 大 ) 在 50MPa 下执行乳液的精细分散。乳液中油滴的平均滴尺寸 d32 是 0.91μm。
为了制备有机饮料， 将 50 重量份的有机龙舌兰糖浆 (Alfred L.Wolff Honey GmbH/Hamburg) 溶解在 935 重量份水中 ( 密度约为 1.014g/cm3)， 并将得到的溶液混合在 9 重量份带有含果胶的百里香油浓缩物的乳液 (O/W， 20/80) 中并分散。随后， 通过加入 6 重 量份的 50％木槿提取溶液 (Plantextrakt/Vestenbergsgreuth) 将 pH 值降低至约 2.9。将 由此获得的高混浊饮料装到适合的瓶子中并注入 CO2 气体。
该高度混浊的饮料具有令人愉悦和使人精神振奋的百里香味道， 并且在酸度和甜 度方面合意。 在 8℃下储存 4 周时间后， 高混浊性仍然存在， 在表面和底部都不存在沉积物， 并且饮料是相稳定的。
也可以使用细粉状柑橘果胶 CM 201(VE 为 68 至 76％ ) 代替 VE 为 57％的苹果果 胶， 和 / 或使用从有机胡椒薄荷叶按照文献 DE 10201638C2 制备的胡椒薄荷叶油浓缩物代 替百里香油浓缩物。此外， 可以使用 5 重量％的小麦浆 Sipa-Wheat F28(Sipal Partners S.A/Belgium) 代 替 龙 舌 兰 糖 浆 作 为 甜 味 剂。 在 另 一个 实 例 中， 使用有机沙棘果肉油 (Sanddorn GbR， KbA， 德国 ) 代替草本植物油浓缩物作为调味剂， 并在与高酯化柑橘果胶 CM 201 在 20℃下混合后， 制备了 O/W 乳液 20/80。为了分散乳液， 饮料溶液可以在 1000 重量份 饮料中任选含有 200 重量份的芦荟有机植物汁 (Anton Hübner GmbH/Ehrenkirchen)。
也可以将乳液中的油相体积从 20/80 增加至 40/60。
实施例 3 ： 鸡尾酒和混合饮料中的 PPS
为此目的， 本发明的乳液优选按照变化形式 A( 图 1， 也参见实施例 1) 和 / 或使用 植物蛋白质制备。
a) 将 由 80 重 量 份 牛 奶 (3.5 ％ 脂 肪 )、 2.4 重 量 份 “Citro-Back” 、 24 重 量 份 “Kathi” 柠檬糖、 480 重量份葡萄酒 (Morio Muskat)、 24 重量份伏特加酒和任选的 16 重量 份 Hitchcock 的纯柠檬汁构成的起泡酒浮冰 (Sgroppino)， 与 192 重量份的 PPS20-CM 混合。
b) 将 由 140 重 量 份 的 Pina Colada、 280 重 量 份 热 带 果 汁 (Rapp ′ s ″ Rosige Zeiten") 和 140 重量份椰奶 (Maruhn GmbH) 构成的 Pina Colada， 与 70 重量份的 PPS20-CM 混合。
上述 a) 和 b) 的饮料具有令人愉快的奶油口味， 产生其典型的香味， 并且即使在长 期储存后仍是相和浊度稳定的。
实施例 4 ： 植物油浓化的脱脂奶
设想了从脱脂奶产生植物油浓化的浓郁奶。
使用了脂肪含量为 0.1％的脱脂奶。将脂肪含量为 3.8％的奶用于比较目的。未 添加 PPS 的脱脂奶味道不新鲜、 稀薄和平淡， 不浓郁并产生水样口感， 而添加 5 重量％的 PPS20-CM 产生明显更奶油的口感。将添加量增加到 7.5 重量％的 PPS20-CM， 浓化脱脂奶 ( 约 1.1 重量％的植物油 ) 的口感在浓郁性方面与脂肪含量为 3.8％的全脂奶相当。实施例 5 ： 具有增加的多不饱和脂肪酸含量的奶
设想从脱脂奶产生具有附加优点例如益生特性和增加的多不饱和脂肪酸含量的 感官上令人愉悦的奶。
5.1 用橄榄油浓化和添加 PPS20-CM
测试了是否可能在存在 PPS 的同时使脱脂奶用橄榄油进一步浓化。向 86 重量份 的脱脂奶 (0.1％脂肪含量 ) 添加 4.5 重量份 PPS20-CM 和 9.5 重量份橄榄油 ( 相对于奶中 含 0.7 重量％的来自 PPS20 的葵花籽油和 10 重量％的橄榄油 )。与全脂奶 (3.8％的脂肪 含量 ) 相比， 均质化的奶具有略微奶油状稠度， 并且味道浓郁、 奶油味、 略微坚果味和有一 点类似植物油。口感绝对圆满和浓郁、 奶油感并且不太黏。由此获得的牛奶的唯一缺点是 其脂肪含量约为 10.8％， 因此使用不同 PPS 含量同时降低油的添加量进行了进一步检查。
5.2 直接用 ω-3 脂肪酸浓化的奶
由于实施例 4 的正性结果， 确定了将含有 5 重量％ PPS20-CM 的脱脂奶 (0.1％脂肪 含量 ) 作为在生产具有附加健康优点的奶方面进行进一步检查的基础。
5.3 用 PPS20、 ω-3 脂肪酸和菊粉浓化的脱脂奶
a) 对于这些实验来说， ω-3 脂肪酸以粉末形式 (CPF n-3 浓缩物 ) 提供。该制备 物具有令人不悦和非常油腻的味道。检查了组合添加 CPFn-3 浓缩物和 PPS20 是否能够有 助于掩蔽这种味道。向 94.80 重量份的脱脂奶加入 4.73 重量份 PPS20-CM 和 0.47 重量份 CPF n-3 浓缩物并进行混合。奶产品产生奶油状和浓郁口感， 但仍然表现出一些油腻味道。 在将脱脂奶含量降低 0.56 重量份并用 0.56 重量份的菊粉代替它之后， 奶的稠度保持不变。 这提出了利用附加调味剂掩蔽略微油腻味道的问题 ( 参见 5.4)。
5.4 具有 PPS20、 用 ω-3 脂肪酸浓化的调味奶
使用液体奶油香草香料 (BVA) 形式的香草香料与蔗糖的组合来调味。
可以通过添加 2 重量％的 BVA 和 3 重量％的蔗糖， 以便在令人愉快和浓郁的味道 中不再能够察觉到油腻口味， 改进实施例 5.3 中用 PPS20 和 ω-3 脂肪酸浓化的脱脂奶的味 道。口感与全脂奶相同。
实施例 6 ： 使用 PPS 改进酸奶的稠度
将 10、 20 或 30 重量％的 PPS20-CM 混合 ( 手动混合器 ) 在脂肪含量为 1.5％的酸 奶中。感官评估显示出与原始样品相比， 添加 PPS 改进了不光滑的、 略微絮凝的酸奶的水结 合能力， 并且在添加 10 重量％或更多 PPS 时， 使酸奶明显更有奶油感。根据感官评估， 在稠 度和味道方面， 最适 PPS 添加量在 19 至 15 重量％之间的范围内。
实施例 7 ： 改进低脂凝乳酪的稠度
将 10 至 30 重量％的 PPS20-CM 搅拌在具有 0.2 重量％脂肪含量的凝乳酪中。在 感官评估中， 几乎没有察觉到任何颜色差异。 尽管低脂凝乳酪表现出水分离并略微开裂， 但 添加 PPS20(10 重量％或更多 ) 改变了它的外观 ( 开裂减少， 只有少量裂痕， 仍然不光滑 ) 并改进了它的味道 ( 更有奶油感 )。在添加 10 重量％或更多 PPS20 时， 口感变得越发更有 奶油感和更加匀滑。最适值在 15 重量％左右 PPS20 的范围内。
实施例 8 ： 改进酪乳的稠度
将脂肪含量为 1％的酪乳用 10 至 30 重量％的 PPS20-CM 浓化。在原始样品和浓 化样品的感官评价中， 未浓化的酪乳特征为略微发灰、 非常稀薄、 水样和略微不均匀， 而酪乳样品随着 PPS 含量的增加而显示出越来越匀滑和奶油状的稠度。尽管添加 PPS 几乎不影 响酪乳的味道， 但随着 PPS 含量的增加， 牛奶的外观越来越类似全脂奶。最适值在约 20 重 量％左右 PPS20 的范围内。
实施例 9 ： 影响酸奶酒的稠度
将脂肪含量为 1.5％的酸奶酒与 10 至 30 重量％的 PPS20-CM 混合。原始样品相对 匀滑并且没有观察到水分离。添加 10 重量％的 PPS20 产生了明显更加奶油状和更匀滑的 口感。获得令人愉快的奶油性的最适值在 10 至 20 重量％之间的范围内。
实施例 10 ： 用 PPS 改良蛋黄酱
按照实施例 1 的变化形式 A， 使用乳清蛋白质和高酯化果胶制备 PPS20-PE。使用 罗勒油浓缩物作为油相。将 100 重量份熟食店蛋黄酱 (80 ％的脂肪含量 ) 与 5 重量份的 PPS20-PE 混合。 熟食店蛋黄酱变得更加奶油状， 具有令人愉快的草本植物味道， 并非常适合 于调味沙拉。由于其奶油性和改进的润滑性， 它也适合于装到管中。将草本植物油浓缩物 用其他草本植物油浓缩物 ( 百里香、 迷迭香、 龙蒿、 野蒜、 小茴香 ) 代替， 能够广泛改变蛋黄 酱风味， 其强度可以通过 PPS 含量进行调整而对稠度没有不利影响。
实施例 11 ： 影响雷莫拉调味汁的稠度
通过向由 160 重量份熟食店蛋黄酱、 75 重量份新鲜切碎的草本植物和 100 重量份 的全脂奶构成的混合物加入 15 重量份的 PPS20-CM， 可以制备产生令人愉快的奶油般柔软 口感的温和雷莫拉调味汁。不添加 PPS 时， 雷莫拉调味汁不显示出同样令人愉快的奶油状 稠度。如果使用 15 重量份的按照变化形式 B 或 C 制备并在乳液中含有 3 重量％的果胶含 量 ( 高酯化果胶 ) 的 PPS20-PE( 参见表 1) 代替 PPS20-CM， 可以在流动特性和黏附性方面容 易地调整这样的雷莫拉调味汁的稠度。
实施例 12 ： 影响芥末调味汁的特性
不添加 PPS， 从 150 重量份橄榄油、 75 重量份意式香醋、 50 重量份龙蒿芥末、 50 重 量份全脂奶、 11 重量份食盐、 3 重量份冰糖、 3 重量份洋葱粉和 1 重量份黑胡椒制备的芥末调 味汁， 非常一味地辛辣并且醋的味道太重。添加 15 重量份 PPS20-CM 使芥末调味汁在口感 方面少许更稠、 更温和和更奶油状， 在味道方面更圆和， 在外观方面颜色更浅。
实施例 13 ： 影响咖喱蘸汁的特性
从 250 重量份法式酸奶油、 250 重量份搅打奶油 ( 脂肪含量 35％ )、 20 重量份咖喱 粉 (Fuchs Gewürze)、 10 重量份食盐和 1 重量份大蒜粉制备的咖喱蘸汁， 在制备后具有不匀 滑的、 絮凝的外观。 其味道有少许单一、 浓郁和强烈。 通过加入 10 至 15 重量％的 PPS20-CM， 产品获得了更圆满、 更柔和的味道以及更奶油状的稠度特征。
实施例 14 ： 香蒜酱的改良
通过添加 10 至 15 重量％的 PPS20-CM( 使用手动混合器搅拌 )， 使原始的香蒜酱 ( 其具有典型的油分离 ) 更匀滑并且颜色更浅。使用 20 重量％以上， 没有观察到油分离。 具体来说， 添加 PPS20( 直至 20 重量％ ) 减少了油分离而对强烈的味道没有不利影响。
实施例 15 ： 改进意大利番茄酱的稠度和稳定性
通过混合 PPS20-CM( 使用手动混合器， 添加 10 至 15 重量％ )， 可以消除番茄酱的 相分离。产品被赋予更匀滑和更柔软的口感以及略微更浅的颜色。
实施例 16 ： 烫香肠肉 产 品 例 如 烫 香 肠 或 肉 馅 的 生 产 在 原 理 上 是 已 知 的， 参 见 例 如 专 利 申 请 DE 19938434A1 和 DE 102006026514A1， 其公开内容在本说明书中引为参考。为了生产烫香肠， 使用例如 10kg 牛肉和 5kg 猪颈脂肪。 将肉切成块， 用常规量的腌制盐腌制， 并在冷储存间中 储存过夜。第二天， 使用 2mm 绞肉机盘将肉绞碎， 加入冷冻 PPS20-CM( 预切 ) 并进行斩拌， 直到获得所需细碎程度。 然后， 加入细碎预切过的猪脂肪和香辛料， 然后进行另一次斩拌步 骤， 以获得具有所需细度的料团。PPS 的量是每 1kg 肉团 250g。由此获得的香肠具有脂肪 含量低的特点， 并在煎炸后产生令人喜爱的口感。
实施例 17 ： 改进切碎的肉产品
在肉块、 肉丸、 汉堡包等的生产中， 通常使用牛肉和猪肉。 与前一个实施例相同， 在 每 1000 重量份肉团中加入 250 重量份 PPS20-CM。由此获得的香肠具有脂肪含量低的特点 和令人喜爱的口感。
实施例 18 ： 改进肝涂酱的稠度
在由猪肉、 肝和其他常规成分 ( 无乳化剂 ) 构成的细肝涂酱的生产中， 如实施例 15 和 16 中所述， 在每 1000 重量份猪肉中加入 250 重量份 PPS20-CM。获得了与未添加 PPS20 的肝涂酱相比更加奶油状的肝涂酱， 其表现出改进的涂抹特性和均匀的脂肪分布， 并产生 更匀滑的口感。 实施例 19 ： 含有调味汁的罐装鱼 ( 在含有 20 重量％ PPS 的辛味卤汁中的烤鲱鱼 “家庭风格” )
由鲱鱼、 葡萄酒 / 白兰地醋、 植物油、 小麦面包屑、 洋葱、 糖、 番茄酱、 加碘食盐、 酒、 佐料、 香料和香辛料构成的家庭风格烹制并佐以辛味卤汁的嫩烤鲱鱼， 通过添加 20 重量％ 的 PPS20-CM 进行了改良。PPS 可以在整体口感 ( 酸味更低和更匀滑的卤汁 ) 和外观 ( 更吸 引人 ) 方面改进热辣的原始产品。
实施例 20 ： 面团和烘焙食品 ( 含有 7.5 重量％ PPS 的披萨面团 )
将 300g 面粉、 20g 酵母、 1/8 升温水、 半茶匙盐和两大汤匙橄榄油与 7.5 重量％的 PPS20 混合， 以形成面团。在醒发后， 将面团用番茄片覆盖， 并在常规温度下在烤箱中烘烤。 披萨基料是蓬松的， 并具有令人喜爱的味道。
实施例 21 ： 改进果昔的稠度
将具有 100 重量％水果含量的产品例如橙子、 芒果、 热带果昔， 以及由苹果汁 (41％ )、 橙汁 (16％ )、 芒果果肉 (15％ )、 香蕉果肉 (14.5％ )、 热带水果汁 (7％ )、 橙子果肉 (2.5％ )、 苹果片 (2％ ) 和芒果片 (2％ ) 构成的果昔混合物， 与 7.5 重量％的 PPS20 混合。 用 PPS20 浓化的果昔产品， 产生了在味道的奶油性和温和性 ( 酸味感觉不太强烈 ) 方面更 动人和有吸引力的稠度特性以及改进的相稳定性的总体结果。
实施例 22 ： 改进益生产品的稠度
将由水、 脱脂奶、 葡萄糖 / 果糖糖浆、 麦芽糖醇糖浆、 糊精、 调味剂、 甜味剂、 酸化剂 和益生菌组成的益生产品与 7.5 重量％的 PPS20 混合。含有 PPS 的产品更浓、 更奶油状， 并 产生更浓郁和令人愉快的口感。
实施例 23 ： 改进咖啡 / 奶混合饮料的感觉特性
这样的混合饮料存在大量的变化形式， 可变性主要存在于咖啡的含量和类型以及 组合物中另外使用的组分方面 ； 也参见图 7。在同样意义上， 也可以实现奶制品与调味组分
的其他混合物。
例如， 卡布奇诺具有高脱脂奶含量 ( 约 90％ )， 并还包含咖啡提取物、 任选的可可 粉、 糖和增稠剂 ( 例如角叉菜聚糖 )。添加 5 至 8 重量％的 PPS20 产生了更圆和、 更谐调的 味道， 并产生了明显更浓郁和更奶油般的口感， 其明显改进了卡布奇诺的感官品质。
实施例 24 ： 改进冰激凌的结构和质地
用于冰激凌产品的基本原料是牛奶、 乳脂、 水果、 水果制备物、 其他确定香味的组 分 ( 例如咖啡、 可可粉 )、 糖和用于在最终产品中获得特定效果的添加剂。根据所使用的 成分， 实现了不同类型的冰激凌， 例如基于牛奶的冰激凌、 基于奶油的冰激凌、 水果冰、 冰激 凌、 具有低乳脂含量的冰激凌、 人造冰激凌 ( 水冰 )。冰激凌生产中的决定性因素是在冷冻 过程中形成的晶体结构， 并且在大多数情况下受到冷冻储存过程中的储存温度、 以及特别 是其变化的决定性的负面影响。这导致形成了颗粒状或沙砾样结构， 这是不可逆的并对稠 度和口感具有负面影响。通过以百分之几的含量添加 PPS， 例如 PPS20， 可以显著降低或甚 至消除这种效果。
除了这种相当普遍的发现之外， 在冰激凌领域中使用 PPS 还存在许多适合的可能 性。具体实例是 ： - 降低脂肪和能量含量
- 降低并完全代替添加剂
- 生产无乳糖的冰 / 冰激凌
- 实现全新产品和组合物
实施例 25 ： PPS 的干燥
此外， 在干燥产品的生产中， 以使用基本原料和作为中间产物的化合物获得液体 或糊状终产物开始， 并以只可溶于例如水或牛奶中的成品产物结束， 方便性扮演了重要部 分。
所有干燥方法都或多或少基于轻柔进行的脱水。因此， 可以考虑用于干燥 PPS 的 各种方法， 从滚筒干燥到广泛适用的喷雾干燥方法直到更费事的冷冻干燥方法。
滚筒干燥方法产生在重新水合后与未干燥 PPS 具有相同化学物理特性的 PPS 薄 片。
对于喷雾干燥来说， 应该使用干物质含量 40％以上的 PPS。 喷雾干燥方法产生 PPS 珠， 其在溶解性方面不满足制造速溶产品的要求， 但是在重新水合后也表现出新鲜 PPS 的 所有相关特性。
冷冻干燥方法产生满足所有要求的干燥产品。然而， 因为滋味与 PPS 无关， 并且冷 冻干燥是最费事的干燥技术， 因此试图通过另一种方法实现速溶特性。
实施例 26 ： 干燥 PPS 和含有 PPS 并具有速溶特性的干燥产品的生产
速溶特性要求在不需要显著机械支持的情况下便于重新溶解的重构能力。 可以容 易地与干燥方法组合的一种方法是凝聚， 其中从各个干燥粒子例如从珠子形成粒子簇， 其 中在例如不搅拌下物理力产生快速水合并因此使干物质增溶。通过这种方式， 例如喷雾干 燥并随后凝聚可以赋予即溶性质， 这在液体情况下对于消费者来说是合意的。
一个可能的实例是制备干燥和基于 PPS 的混合奶饮料， 以便将使用 PPS 的感官优 势也提供给这样的产品。采取这种方式， 可以如下制备混合奶饮料， 例如实施例 22 的咖啡/ 奶混合饮料 ：
- 制备咖啡 / 奶的组合
- 预浓缩至特定干物质含量 ( 取决于产品的黏度 )
- 喷雾干燥
- 凝聚步骤
- 并由此实现速溶特性
- 包装在剥夺氧气的气氛中
- 添加水并溶解产品， 其因此对应于新鲜生产或制备的产品。
用于生产速溶制备物的方法对于本技术领域的专业人员来说是已知的， 并已在文 献中描述 ； 参见例如德国实用新型文献 DE 202007012897U1， 其公开内容在本说明书中引 为参考。
还使用其他 PPS 变化形式、 例如使用植物蛋白质， 优选按照其在图 4 至 7 中指示的 用法， 对不同食品和食品类型进行了上面提到的实施例， 并获得了相似的阳性结果。
实施例 27 ： 使用香芹酚制备奶油状乳液
使用牛至草本植物油浓缩物生产的 PPS20-PE， 容易铺展在皮肤上并且不留下油 膜。具有抗生素效果的乳液被皮肤快速吸收并非常适合于按压。它也可以容易地在热或冷 饮中稀释， 并且不显示出油分离。
实施例 28 ： 护肤霜的制备
具有 30％油含量的 PPS34-PE 由 15％天然阿甘油 (argan oil)、 15％洋甘菊草本植 物油浓缩物和 2.5％ D- 泛醇构成。黏性的霜剂容易铺展并快速吸收。
实施例 29 ： 改进护肤霜
将 10％的 PPS20-CM 混合到可商购的含有 15％洋甘菊草本植物油浓缩物的护手霜 中。得到的霜具有更匀滑的稠度并被皮肤更快吸收。
实施例 30 ： 环保黏合剂
分别含有 2 和 4％ PE 的 PPS20-PE 容易在纤维板、 金属、 玻璃、 PET 材料或织物上铺 展， 并被纸板、 纸、 多孔木材和织物快速吸收。在将 PPS 干燥后 ( 使用热输入时更快 )， 涂布 并加压的位点被牢固黏合。PPS 上清液形成浅色薄膜。PPS 黏合剂也可以与油相中的芳香 组分 ( 例如薰衣草草本植物油浓缩物 ) 混合。
PPS 黏合剂出色地适合用于需要非永久性黏合、 可以例如通过润湿或浸泡在水中 或通过机械作用容易地并且没有任何损坏地再次分开的材料的黏合。由于不使用有机溶 剂， PPS 是有利的， 所使用的原材料是天然来源的， 黏合位点具有高机械强度但是可以容易 地通过润湿分开， 并且黏合的材料可重新用于其他目的而不显示出可见的黏合位点。
PPS 黏合剂的成分是环保的， 并且黏合特性、 稠度和在相应材料上的黏附性质可以 容易地通过生物聚合物和分散油的含量调整。 使用亚麻籽油作为分散相便于随后利用胶接 增加黏合稳定性。
实施例 31 ： 装饰涂料和涂料介质
将含有 4％ HE 果胶的 PPS20-PE 富集 1％亮蓝粉末 (E133)。得到的 PPS 具有深蓝 色， 并且由于其在亲水和疏水表面 ( 木材、 纸板、 金属、 合成材料 ) 上的出色附着性， 可以普 遍用作装饰涂料。该涂料可以使用水性溶液容易地移除。如果将具有增加的染料粉末含量的 PPS 在条 ( 纸板、 合成材料 ) 或杆 ( 木材、 合成 材料、 金属 ) 上干燥， 通过将它们插入到水性溶液中， 可以使用它们快速制备染料溶液 ( 例 如用于染色复活节彩蛋或织物颜色 )。 干燥的 PPS 染料溶液对机械作用有非常高的抗性， 并 且在干燥状态下不染色。
还使用其他 PPS 变化形式、 例如使用植物蛋白质执行上面提到的实施例， 并获得 了相似的正性结果。