專利名稱：蛋白質(zhì)穩(wěn)定劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及含水的酸穩(wěn)定的蛋白質(zhì)組合物，特別地涉及其中含有穩(wěn)定的蛋白質(zhì)懸浮液的酸性飲料及此飲料的生產(chǎn)方法。
背景技術(shù)：
汁液和其它酸性汁液類飲料是流行商品。消費者對營養(yǎng)健康飲料的需求導(dǎo)致含蛋白質(zhì)的營養(yǎng)汁液或汁液類飲料的開發(fā)。除飲料組分提供的營養(yǎng)之外，蛋白質(zhì)也提供營養(yǎng)。近來發(fā)現(xiàn)某些蛋白質(zhì)具有超出提供營養(yǎng)的特殊健康益處。例如，美國食品和藥品管理部門已認可大豆蛋白與健康飲食一起對降低血液膽甾醇濃度是有效的。響應(yīng)中，消費者對于含有提供此特殊健康益處的蛋白質(zhì)的酸性果汁類飲料的需求增長。
但在酸性飲料中加蛋白質(zhì)的障礙是蛋白質(zhì)在含水的酸性環(huán)境中的不溶性。最常用的蛋白質(zhì)如大豆蛋白和酪蛋白在酸性pH下有等電點。因此在或接近酸性飲料的此pH下這些蛋白質(zhì)最不易溶于含水液體。例如，大豆蛋白在pH4.5下有等電點，酪蛋白在pH4.7下有等電點，而多數(shù)普通果汁的pH在3.7至4.0的范圍內(nèi)。結(jié)果，蛋白質(zhì)在含蛋白質(zhì)的酸性飲料中以沉淀物的形式沉淀出來，這是不理想的飲料品質(zhì)。
使蛋白質(zhì)以懸浮液形式在含水的酸性環(huán)境中保持穩(wěn)定的蛋白質(zhì)穩(wěn)定劑用于克服蛋白質(zhì)不溶性所帶來的問題。果膠是一種常用的蛋白質(zhì)穩(wěn)定劑。例如，Klavons等(US5 286 511)提供一種飲料如大豆蛋白粒子的懸浮體使之混濁的橙汁，其中用果膠防止蛋白粒子聚集達到沉淀的程度。果膠通過吸附至各蛋白粒子之上而使蛋白粒子總體帶負電荷，導(dǎo)致粒子之間相互排斥，從而防止蛋白粒子聚集而從懸浮體中沉淀出來。果膠還使飲料的粘度增加，有助于穩(wěn)定蛋白粒子抵抗重力。
但果膠是一種很貴的食品成分，含蛋白質(zhì)的酸性水質(zhì)飲料的生產(chǎn)者需要更便宜的穩(wěn)定劑，減少或消除所需果膠量而采用更便宜的穩(wěn)定劑。
發(fā)明概述一方面，本發(fā)明涉及一種用于在酸性水介質(zhì)中穩(wěn)定蛋白質(zhì)原料的蛋白質(zhì)穩(wěn)定劑。所述蛋白質(zhì)穩(wěn)定劑由高甲氧基果膠和丙二醇藻酸鹽組成，高甲氧基果膠與丙二醇藻酸鹽之重量比為0.5∶1至3.5∶1。
另一方面，本發(fā)明涉及一種用于懸浮在酸性水成液中的組合物。所述組合物由蛋白質(zhì)原料和蛋白質(zhì)穩(wěn)定劑組成，所述蛋白質(zhì)原料選自大豆蛋白、酪蛋白、谷蛋白、玉米蛋白、和麥谷蛋白，所述蛋白質(zhì)穩(wěn)定劑由高甲氧基果膠和丙二醇藻酸鹽組成。一優(yōu)選實施方案中，使所述蛋白質(zhì)原料與所述蛋白質(zhì)穩(wěn)定劑的高甲氧基果膠和丙二醇藻酸鹽組分絡(luò)合。
另一方面，本發(fā)明涉及一種酸性水成液組合物，有水合蛋白質(zhì)原料懸浮于所述液體中。所述酸性水成液的pH為3.0至5.5。所述液體中存在包含高甲氧基果膠和丙二醇藻酸鹽的蛋白質(zhì)穩(wěn)定劑，所述蛋白質(zhì)穩(wěn)定劑中高甲氧基果膠和丙二醇藻酸鹽的總量能保持所述蛋白質(zhì)原料懸浮于所述液體中。一優(yōu)選實施方案中，所述蛋白質(zhì)原料是酪蛋白或大豆蛋白原料。
另一方面，本發(fā)明涉及一種使蛋白質(zhì)在酸性水成液中保持穩(wěn)定的方法。在pH為3.0至5.5的酸性水成液中混合水合蛋白質(zhì)原料、高甲氧基果膠、和丙二醇藻酸鹽。使足量的高甲氧基果膠和丙二醇藻酸鹽與水合蛋白質(zhì)在酸性水成液中混合保持所述水合蛋白質(zhì)原料懸浮于所述酸性水成液中。
再另一方面，本發(fā)明涉及一種蛋白質(zhì)原料在酸性汁液中的穩(wěn)定懸浮體的形成方法。使蛋白質(zhì)原料水合，然后使水合蛋白質(zhì)與穩(wěn)定劑在酸性汁液中接觸。所述穩(wěn)定劑由高甲氧基果膠和丙二醇藻酸鹽組成，汁液中與蛋白質(zhì)原料接觸的穩(wěn)定劑量能使所述蛋白質(zhì)在所述汁液中保持穩(wěn)定。
發(fā)明詳述本發(fā)明在于發(fā)現(xiàn)由高甲氧基果膠和丙二醇藻酸鹽形成的蛋白質(zhì)穩(wěn)定劑在使蛋白質(zhì)原料以懸浮體形式在酸性水成液特別是汁液型飲料中保持穩(wěn)定方面比果膠或其它已知蛋白質(zhì)穩(wěn)定劑或已知蛋白質(zhì)穩(wěn)定劑組合更有效。因而，所述穩(wěn)定劑由高甲氧基果膠和丙二醇藻酸鹽的組合物形成時，需要更少的穩(wěn)定劑總量獲得比目前用已知穩(wěn)定劑或其已知組合可能獲得的更好的蛋白質(zhì)在酸性水成液中的懸浮體。
本發(fā)明新蛋白質(zhì)穩(wěn)定劑的兩個特別重要的益處源于其作為蛋白質(zhì)穩(wěn)定劑的有效性。首先，可配制粘度比目前可得到的含蛋白質(zhì)的酸性飲料更低的含蛋白質(zhì)的酸性營養(yǎng)飲料。蛋白質(zhì)穩(wěn)定劑(例如果膠)使含蛋白質(zhì)的酸性飲料的粘度增加。由于使用傳統(tǒng)蛋白質(zhì)穩(wěn)定劑導(dǎo)致飲料有比低粘度飲料如果汁更濃的口感，難以獲得低粘度的含蛋白質(zhì)的酸性飲料如汁液。本發(fā)明高甲氧基果膠/丙二醇藻酸鹽蛋白質(zhì)穩(wěn)定劑在使蛋白質(zhì)在酸性飲料中保持穩(wěn)定方面比已知蛋白質(zhì)穩(wěn)定劑更有效，因而使蛋白質(zhì)以懸浮體形式在飲料中保持穩(wěn)定以抑制蛋白質(zhì)沉淀需要較少的新蛋白質(zhì)穩(wěn)定劑。由于使蛋白質(zhì)穩(wěn)定需要較少的蛋白質(zhì)穩(wěn)定劑，所以可用所述新蛋白質(zhì)穩(wěn)定劑生產(chǎn)低粘度的含蛋白質(zhì)的酸性飲料。
其次，用所述新蛋白質(zhì)穩(wěn)定劑可實現(xiàn)顯著的經(jīng)濟效益，因為使蛋白質(zhì)以懸浮體形式在酸性液中保持穩(wěn)定需要比傳統(tǒng)蛋白質(zhì)穩(wěn)定劑明顯更少的高甲氧基果膠/丙二醇藻酸鹽蛋白質(zhì)穩(wěn)定劑。蛋白質(zhì)穩(wěn)定劑如果膠非常昂貴。因此，蛋白質(zhì)穩(wěn)定劑的成本在含蛋白質(zhì)的酸性飲料的成分成本中所占比例很大。由于使蛋白質(zhì)在酸性飲料中保持穩(wěn)定需要明顯更少的本發(fā)明蛋白質(zhì)穩(wěn)定劑，所以用本發(fā)明高甲氧基果膠/丙二醇藻酸鹽蛋白質(zhì)穩(wěn)定劑可顯著地降低此成本。
因此，本發(fā)明包括一種用于使蛋白質(zhì)在酸性水成液中保持穩(wěn)定的蛋白質(zhì)穩(wěn)定劑組合物，包含高甲氧基果膠和丙二醇藻酸鹽。本文所用術(shù)語果膠意指主要由部分甲氧基化的聚半乳糖醛酸組成的中性水膠體。本文所用術(shù)語“高甲氧基果膠”意指甲氧基酯化度大于或等于50％的果膠。適用于本發(fā)明的高甲氧基果膠可商購。一種優(yōu)選的商購高甲氧基果膠是購自Copenhagen Pectin A/S，a division of Hercules Incorporated，DK-4623，Lille Skensved，Denmark的Hercules YM100L。HerculesYM100L含有約56％半乳糖醛酸，其中約72％(±2％)的半乳糖醛酸被甲基化。
本文所用術(shù)語丙二醇藻酸鹽(propylene glycol alginate)意指被環(huán)氧丙烷酯化的部分中和的藻酸。藻酸可由褐海藻提取，可部分地中和成鈉、鉀或銨鹽。由于用環(huán)氧丙烷使藻酸酯化，丙二醇藻酸鹽是一種合成的藻酸鹽，不是天然存在的藻酸鹽如藻酸鈉。適用于本發(fā)明的丙二醇藻酸鹽可商購。優(yōu)選的商購丙二醇藻酸鹽是購自ISP Alginates，LadyburnWorks，Girvan，Ayrshire，Scotland KA26 9JN，United Kingdom的Kelcoloid S。Kelcoloid S含有40％guluronic acid和60％甘露糖醛酸，其中每種酸的約80％被酯化。
所述蛋白質(zhì)穩(wěn)定劑的高甲氧基果膠和丙二醇藻酸鹽的相對量可改變。但應(yīng)存在足量的丙二醇藻酸鹽以改善所述組合的高甲氧基果膠和丙二醇藻酸鹽相對于果膠的蛋白質(zhì)穩(wěn)定作用。優(yōu)選高甲氧基果膠和丙二醇藻酸鹽以0.5∶1至3.5∶1的高甲氧基果膠與丙二醇藻酸鹽之重量比存在于所述蛋白質(zhì)穩(wěn)定劑組合物中。
本發(fā)明蛋白質(zhì)穩(wěn)定劑可通過高甲氧基果膠與丙二醇藻酸鹽一起共混形成。所述高甲氧基果膠和丙二醇藻酸鹽可干混，也可在水溶液中摻混加入含有要用所述蛋白質(zhì)穩(wěn)定劑穩(wěn)定的懸浮蛋白質(zhì)原料的液體中。
本發(fā)明還包括一種組合物，懸浮于酸性液體在所述液體中形成穩(wěn)定的蛋白質(zhì)懸浮體。所述可懸浮組合物包括蛋白質(zhì)原料和由高甲氧基果膠和丙二醇藻酸鹽組成的蛋白質(zhì)穩(wěn)定劑。
所述可懸浮組合物的蛋白質(zhì)原料可以是任何植物或動物蛋白，至少部分地不溶于酸性水成液、優(yōu)選pH3.0至5.5的酸性水成液、最優(yōu)選pH3.5至4.5的酸性水成液。本文所用“部分不溶的”蛋白質(zhì)原料是在指定pH下含有占所述蛋白質(zhì)原料的至少10％(重)的不溶物的蛋白質(zhì)原料。優(yōu)選用于本發(fā)明組合物的蛋白質(zhì)原料包括大豆蛋白原料、酪蛋白或酪蛋白酸鹽、玉米蛋白原料(corn protein materials)-特別是玉米蛋白、和麥谷蛋白(wheat gluten)。
適用于本發(fā)明可懸浮組合物的大豆蛋白原料包括大豆蛋白離析物或其它已除去殼、胚軸、和不溶性碳水化合物和多糖的大豆蛋白產(chǎn)品。一種適用于所述組合物的大豆蛋白原料是US5 858 449中所述新大豆蛋白產(chǎn)品，引入本文供參考。所述新大豆蛋白產(chǎn)品通過以下方法生產(chǎn)在加熱攪拌罐中混合高蔗糖、低水蘇糖的大豆片、水和苛性堿用于提取蛋白質(zhì)和糖。充分加熱和攪拌后，將所述混合物供入第一離心分離器。母液送入儲槽，濃縮物(centrate)在另一罐中與水混合，同時加熱和攪拌?；旌系臐饪s物供入第二離心分離器，來自第二分離器的母液與來自第一分離器的母液混合?；旌系哪敢涸趽Q熱器中巴氏殺菌，蒸發(fā)成對于經(jīng)濟的噴霧干燥而言足夠高固含量的組合物，噴霧干燥得到所述新大豆蛋白產(chǎn)品。
最優(yōu)選用于本發(fā)明可懸浮蛋白質(zhì)組合物的大豆蛋白原料是大豆蛋白離析物。大豆蛋白離析物是通過加工整個大豆使大豆蛋白與其它大豆物質(zhì)如皮、胚芽、脂肪和油、及碳水化合物分離得到的。本文所用術(shù)語“大豆蛋白離析物”意指含有至少90％大豆蛋白(基于干基重量)的大豆蛋白原料。
為形成大豆蛋白離析物，按本領(lǐng)域傳統(tǒng)方法使整個大豆粉碎、脫皮、脫胚、和脫脂形成大豆片、大豆粕粉、大豆粒、或大豆粉，它們是用于生產(chǎn)大豆蛋白離析物的商購原料。將所述大豆片、大豆粕粉、大豆粒、或大豆粉用堿性水溶液(典型地pH7.5至11.0的稀氫氧化鈉水溶液)萃取從不溶物(主要是不溶性碳水化合物)中萃取蛋白質(zhì)。然后使含有所述蛋白質(zhì)的堿性萃取液與所述不溶物分離，用酸處理所述萃取液使萃取液的pH降至所述大豆蛋白的等電點附近、優(yōu)選降至pH4.0至5.0、最優(yōu)選降至pH4.4至4.6。大豆蛋白從酸化的萃取液中沉淀，使之與萃取液分離。分離出的蛋白質(zhì)可用水洗滌從蛋白質(zhì)原料中除去殘留的可溶性碳水化合物和灰分。然后用傳統(tǒng)干燥手段使分離出的蛋白質(zhì)干燥形成大豆蛋白離析物。大豆蛋白離析物可購自Protein Technologies International，例如SUPRO710和SUPRO720。
改性的大豆蛋白原料也可用作所述可懸浮組合物的蛋白質(zhì)原料?？赏ㄟ^本領(lǐng)域已知技術(shù)如蛋白質(zhì)水解、酶或酸處理、和通過酶處理脫酰胺使大豆蛋白原料改性。
一種特別優(yōu)選的改性大豆蛋白原料是如EP0 480 104B1(引入本文供參考)中所述已在蛋白質(zhì)的芯受到酶作用的條件下酶水解和脫酰胺的大豆蛋白離析物。簡言之，EP0 480 104B1中所述改性蛋白質(zhì)離析物通過以下方法形成1)形成大豆蛋白離析物的含水漿液；2)將所述漿液的pH調(diào)至pH9.0至11.0；3)向所述漿液中加入在0.01和5％之間的蛋白質(zhì)酶(基于所述漿液中干蛋白質(zhì)的重量)；4)將所述堿性漿液在10至75℃的溫度下處理一段時間足以產(chǎn)生分子量分布(Mn)在800和4000之間而且脫酰胺程度在5至48％之間的改性蛋白質(zhì)原料(典型地在10分鐘至4小時之間)；和在75℃以上加熱所述漿液使所述蛋白質(zhì)酶失活。EP0 480 104B1中公開的改性蛋白質(zhì)原料可購自Protein Technologies International，Incof St.Louis，Missouri。
適用于所述可懸浮組合物的酪蛋白原料通過凝乳從脫脂奶中凝固制備。通過酸致凝結(jié)、自然變酸、或用凝乳酶凝結(jié)使酪蛋白凝固。為使酪蛋白酸致凝結(jié)，將適合的酸(優(yōu)選鹽酸)加入牛奶中使牛奶的pH降至酪蛋白的等電點附近、優(yōu)選降至pH4.0至5.0、最優(yōu)選降至pH4.6至4.8。為通過自然變酸實現(xiàn)凝固，將牛奶保存在桶中發(fā)酵，生成乳酸。使牛奶發(fā)酵足夠長時間以致生成的乳酸可使牛奶中的大部分酪蛋白凝固。為實現(xiàn)用凝乳酶使酪蛋白凝固，向牛奶中加入足量的凝乳酶使牛奶中的大部分酪蛋白沉淀。酸致凝結(jié)、自然變酸、和凝乳酶沉淀的酪蛋白都可由許多廠商購買。
適用于所述可懸浮組合物的玉米蛋白原料包括玉米麩粉(corn glutenmeal)，最優(yōu)選玉米蛋白。玉米麩粉來自傳統(tǒng)的玉米精制過程，可商購。玉米麩粉含有約50至約60％谷蛋白和約40至約50％淀粉。玉米蛋白是商購的精制谷蛋白，通過用稀醇(優(yōu)選稀異丙醇)萃取谷蛋白粉生產(chǎn)。
適用于本發(fā)明可懸浮蛋白質(zhì)組合物的小麥蛋白原料包括麥谷蛋白。麥谷蛋白來自傳統(tǒng)的小麥精制過程，可商購。
用于所述可懸浮組合物的蛋白質(zhì)穩(wěn)定劑是由高甲氧基果膠和丙二醇藻酸鹽組成的上述蛋白質(zhì)穩(wěn)定劑。優(yōu)選的商購高甲氧基果膠是購自Copenhagen Pect in A/S的Hercules YM100L。Hercules YM100L含有約56％半乳糖醛酸，約72％(±2％)的半乳糖醛酸被甲基化。優(yōu)選的商購丙二醇藻酸鹽是購自ISP Alginates的Kelcoloid S。Kelcoloid S含有40％guluronic acid和60％甘露糖醛酸，其中每種酸的約80％被酯化。
所述蛋白質(zhì)穩(wěn)定劑的高甲氧基果膠和丙二醇藻酸鹽以這樣的總量存在于所述可懸浮組合物中以致所述組合物以能使液體中蛋白質(zhì)濃度達0.01至8％(重)的量混入酸性水成液時能保持所述組合物的蛋白質(zhì)原料懸浮于pH接近所述蛋白質(zhì)原料的等電點(例如pH3.0至5.5)的酸性水成液中。優(yōu)選所述可懸浮組合物中蛋白質(zhì)穩(wěn)定劑的量(高甲氧基果膠和丙二醇藻酸鹽的總量)使蛋白質(zhì)穩(wěn)定劑與蛋白質(zhì)原料之重量比為0.1∶1至0.7∶1。
所述蛋白質(zhì)穩(wěn)定劑的高甲氧基果膠和丙二醇藻酸鹽的相對量可改變。但應(yīng)存在足量的丙二醇藻酸鹽以改善所述組合的高甲氧基果膠和丙二醇藻酸鹽相對于果膠的蛋白質(zhì)穩(wěn)定作用。優(yōu)選高甲氧基果膠和丙二醇藻酸鹽以0.5∶1至3.5∶1的高甲氧基果膠與丙二醇藻酸鹽之重量比存在于所述可懸浮組合物中。
本發(fā)明可懸浮組合物可僅通過蛋白質(zhì)原料與適量的所述蛋白質(zhì)穩(wěn)定劑的高甲氧基果膠和丙二醇藻酸鹽混合形成。例如，可在傳統(tǒng)的混合機或混合器中使蛋白質(zhì)原料與高甲氧基果膠和丙二醇藻酸鹽干混。
一特別優(yōu)選的實施方案中，使所述蛋白質(zhì)原料與所述可懸浮組合物的蛋白質(zhì)穩(wěn)定劑的高甲氧基果膠和丙二醇藻酸鹽組分絡(luò)合。為使蛋白質(zhì)材料與高甲氧基果膠和丙二醇藻酸鹽絡(luò)合，使蛋白質(zhì)原料、高甲氧基果膠和丙二醇藻酸鹽分散并混合在pH大于5.5或小于3.0的水溶液(最優(yōu)選水或稀氫氧化鈉水溶液)中使所述蛋白質(zhì)水合并促進蛋白質(zhì)原料和所述蛋白質(zhì)穩(wěn)定劑的組分之間的相互作用。優(yōu)選將所述含水混合物加熱至170°F以增加所述蛋白質(zhì)原料的水合作用和促進蛋白質(zhì)原料與高甲氧基果膠和丙二醇藻酸鹽之間的相互作用。使蛋白質(zhì)原料、高甲氧基果膠和丙二醇藻酸鹽混合足夠長時間以使蛋白質(zhì)原料水合并使所述組分充分混合，優(yōu)選5至30分鐘。蛋白質(zhì)原料和蛋白質(zhì)穩(wěn)定劑組分充分混合后，使所述含水混合物脫水形成干燥的可懸浮組合物，其中所述蛋白質(zhì)原料與所述蛋白質(zhì)穩(wěn)定劑的高甲氧基果膠和丙二醇藻酸鹽絡(luò)合(物理地、化學(xué)地或二者)。優(yōu)選通過噴霧干燥或急驟干燥使所述含水混合物脫水，但也可采用其它干燥方法。
本發(fā)明還包括一種含水的酸性懸浮蛋白質(zhì)組合物，包含一種酸性水成液，其中蛋白質(zhì)原料懸浮于所述酸性水成液中，包含高甲氧基果膠和丙二醇藻酸鹽的蛋白質(zhì)穩(wěn)定劑通過抑制蛋白質(zhì)從液體中沉降使所述蛋白質(zhì)以懸浮體形式在所述液體中保持穩(wěn)定。所述蛋白質(zhì)穩(wěn)定劑以能保持所述蛋白質(zhì)原料懸浮于所述液體中的量存在于所述含水的酸性懸浮蛋白質(zhì)組合物中。
本發(fā)明含水的酸性懸浮蛋白質(zhì)組合物的酸性水成液可以是任何類型的酸性水成液，根據(jù)液體的最終用途為可食或不可食的。優(yōu)選所述液體是供人類食用的酸性飲料。所述酸性水成液的pH為3.0至5.5，更優(yōu)選所述液體的pH為3.3至5.0，最優(yōu)選所述液體的pH為3.5至4.5。
本發(fā)明一實施方案中，所述酸性水成液是果汁或菜汁。優(yōu)選的果汁和菜汁包括蘋果汁、葡萄汁、橙汁、胡蘿卜汁、檸檬汁、酸橙汁、葡萄柚汁、菠蘿汁、酸越桔汁、桃汁、梨汁、芹菜汁、櫻桃汁、番茄汁、西番蓮汁、和混合汁。本發(fā)明可采用的果汁和菜汁可由所選水果或疏菜通過粉碎、擠壓或壓榨所述水果或疏菜獲得。所得汁液可根據(jù)需要過濾、粗濾或通過篩、樹脂床、粘土或硅藻土床或過濾器除去汁漿和不溶于所述汁液的其它物質(zhì)。
本發(fā)明另一實施方案中，所述酸性水成液可由水和酸化劑及需要的調(diào)味劑、著色劑、營養(yǎng)素和甜味劑形成?？捎脵幟仕帷⒘姿?、乳酸、抗壞血酸和其它食用酸作為酸化劑將所述水的pH調(diào)至要求的pH。應(yīng)選擇用作酸化劑的酸的類型使所述液體具有要求的感官性質(zhì)，因為所用酸的類型可顯著地影響這些性質(zhì)。例如，乳酸趨于使所述液體具有發(fā)酵特性，檸檬酸提供強烈的特性，磷酸提供更柔和的滋味?？捎盟岬幕旌衔镒鳛樗峄瘎┮垣@得要求的香味特征。
所述水和酸化劑中優(yōu)選包含調(diào)味劑、著色劑、營養(yǎng)素、消泡劑和甜味劑以提供要求香味、顏色和營養(yǎng)特性的液體?？捎糜谒鲆后w調(diào)味的調(diào)味劑包括天然和人工香料。一優(yōu)選實施方案中，所述調(diào)味劑是以能提供汁液飲料的量加入所述液體中的濃縮果汁或菜汁?？捎糜谑顾鲆后w著色的著色劑包括用于水成液的商購天然和人工著色劑。營養(yǎng)素如維生素和礦物質(zhì)也可加入所述液體中?？杉尤胩鹞秳┦顾鲆后w具有要求的香味。優(yōu)選的甜味劑是碳水化合物如蔗糖和果糖。特別優(yōu)選的甜味劑是高果糖玉米糖漿。所述液體中還可加入消泡劑抑制蛋白質(zhì)誘導(dǎo)的起泡。所述液體中包含有效量的調(diào)味劑和甜味劑使所述液體具有要求的口味，包含所述營養(yǎng)素使所述液體具有要求的營養(yǎng)特性，包含有效量的著色劑使所述液體有要求的顏色。
本發(fā)明含水的酸性懸浮蛋白質(zhì)組合物的蛋白質(zhì)原料可以是任何植物或動物蛋白，至少部分地不溶于酸性水成液、優(yōu)選pH3.0至5.5的酸性水成液、最優(yōu)選pH3.5至4.5的酸性水成液。優(yōu)選的蛋白質(zhì)原料是大豆蛋白原料、酪蛋白和酪蛋白酸鹽、玉米麩、玉米蛋白、和麥谷蛋白，如前面所述。
所述蛋白質(zhì)原料以能懸浮于所述水成液的量存在于所述含水的酸性懸浮蛋白質(zhì)組合物中。優(yōu)選所述組合物含有0.01至8％(重)的蛋白質(zhì)原料。更優(yōu)選所述組合物含有1至3％(重)的蛋白質(zhì)原料。
用于所述含水的酸性懸浮蛋白質(zhì)組合物的蛋白質(zhì)穩(wěn)定劑是由高甲氧基果膠和丙二醇藻酸鹽組成的上述蛋白質(zhì)穩(wěn)定劑。優(yōu)選的商購高甲氧基果膠是購自Copenhagen Pectin A/S的Hercules YM100L。Hercules YM100L含有約56％半乳糖醛酸，約72％(±2％)的半乳糖醛酸被甲基化。優(yōu)選的商購丙二醇藻酸鹽是購自ISP Alginates的Kelcoloid S。Kelcoloid S含有40％guluronic acid和60％甘露糖醛酸，其中每種酸的約80％被酯化。
所述蛋白質(zhì)穩(wěn)定劑的高甲氧基果膠和丙二醇藻酸鹽以能保持蛋白質(zhì)原料懸浮于所述組合物的酸性水成液的總量存在于所述含水的酸性懸浮蛋白質(zhì)組合物中。能保持蛋白質(zhì)原料懸浮于所述組合物的酸性水成液的蛋白質(zhì)穩(wěn)定劑量取決于組合物中蛋白質(zhì)原料的量，穩(wěn)定較大量的組合物中的蛋白質(zhì)原料需要較大量的蛋白質(zhì)穩(wěn)定劑。優(yōu)選能保持蛋白質(zhì)原料懸浮于酸性水成液的蛋白質(zhì)穩(wěn)定劑的量(高甲氧基果膠和丙二醇藻酸鹽的總量)使蛋白質(zhì)穩(wěn)定劑與蛋白質(zhì)原料之重量比為0.1∶1至0.7∶1。
所述蛋白質(zhì)穩(wěn)定劑的高甲氧基果膠和丙二醇藻酸鹽的相對量可改變。但應(yīng)存在足量的丙二醇藻酸鹽以改善所述組合的高甲氧基果膠和丙二醇藻酸鹽相對于果膠的蛋白質(zhì)穩(wěn)定作用。優(yōu)選高甲氧基果膠和丙二醇藻酸鹽以0.5∶1至3.5∶1的高甲氧基果膠與丙二醇藻酸鹽之重量比存在于所述酸性水成液組合物中。
另一實施方案中，本發(fā)明涉及用包含高甲氧基果膠和丙二醇藻酸鹽的蛋白質(zhì)穩(wěn)定劑生產(chǎn)懸浮于酸性水成液中的蛋白質(zhì)原料的上述組合物的方法。優(yōu)選所述酸性水成液是供人類食用的飲料。
用于懸浮于酸性水成液中的蛋白質(zhì)原料選自大豆蛋白原料、酪蛋白、玉米蛋白、或麥谷蛋白(如前面所述)。先將蛋白質(zhì)原料加入水溶液中使蛋白質(zhì)原料分散在水溶液中，使所選蛋白質(zhì)原料在pH大于5.5或小于3.0的水溶液中水合。蛋白質(zhì)原料的水合作用使蛋白質(zhì)原料在水溶液中的溶解度增加。水合作用還增加蛋白質(zhì)與蛋白質(zhì)穩(wěn)定劑的高甲氧基果膠和丙二醇藻酸鹽的接觸和相互作用，從而提高蛋白質(zhì)穩(wěn)定劑在保持蛋白質(zhì)原料懸浮于pH3.0至5.5的酸性環(huán)境方面的有效性。
在所述水溶液中水合的蛋白質(zhì)量優(yōu)選占所要含水酸性蛋白質(zhì)懸浮體組合物總量的0.01至8％(重)。所述蛋白質(zhì)在其中水合的水溶液量應(yīng)為蛋白質(zhì)原料量的至少4倍(重)。優(yōu)選所述蛋白質(zhì)在其中水合的水溶液占所要含水酸性蛋白質(zhì)懸浮體組合物總量的65至90％(重)。
所述蛋白質(zhì)原料在其中水合的水溶液必須有明顯高于或低于所述蛋白質(zhì)的等電點的pH，優(yōu)選pH大于5.5或小于3.0，以使所述蛋白質(zhì)溶合至所述溶液中而不從溶液中沉淀出來。最優(yōu)選所述蛋白質(zhì)原料在其中水合的水溶液是水或堿性水溶液以使蛋白質(zhì)原料在所述水溶液中的溶解度最大，從而使所述蛋白質(zhì)原料的水合作用最大。
在蛋白質(zhì)原料加入水合溶液之前或之時，優(yōu)選在環(huán)境溫度以上加熱所述蛋白質(zhì)原料在其中水合的水溶液以通過增加蛋白質(zhì)原料在水合溶液中的分散性促進蛋白質(zhì)原料的水合。優(yōu)選將所述水合溶液加熱至110至170°F(43-77℃)的溫度以利于蛋白質(zhì)原料在其中的分散。
優(yōu)選通過將高甲氧基果膠、丙二醇藻酸鹽或二者加入用于使蛋白質(zhì)原料水合的水溶液中使所述蛋白質(zhì)穩(wěn)定劑的高甲氧基果膠和/或所述蛋白質(zhì)穩(wěn)定劑的丙二醇藻酸鹽與所述蛋白質(zhì)原料一起水合。在蛋白質(zhì)原料接觸在或接近所述蛋白質(zhì)的等電點的酸性含水條件之前使蛋白質(zhì)穩(wěn)定劑的高甲氧基果膠和/或丙二醇藻酸鹽與蛋白質(zhì)原料一起水合因促進蛋白質(zhì)原料和高甲氧基果膠和/或丙二醇藻酸鹽的締合而使蛋白質(zhì)原料的懸浮體在或接近所述蛋白質(zhì)的等電點下的穩(wěn)定性最大。所述高甲氧基果膠和/或丙二醇藻酸鹽可以與蛋白質(zhì)原料的干混物(其中所述蛋白質(zhì)原料如上所述與高甲氧基果膠和丙二醇藻酸鹽絡(luò)合的干混物或干燥材料)形式加入所述水合水溶液中，所述高甲氧基果膠和/或丙二醇藻酸鹽也可與蛋白質(zhì)原料分開的加入所述水合水溶液中。如果分開加入，所述高甲氧基果膠和丙二醇藻酸鹽可分開地或以摻混物形式加入含蛋白質(zhì)原料的水合水溶液中，也可在單獨的水溶液中使所述蛋白質(zhì)穩(wěn)定劑的高甲氧基果膠和丙二醇藻酸鹽組分之一(或之二)水合，然后與含蛋白質(zhì)原料的水合水溶液混合。
將含有蛋白質(zhì)原料和已加入其中的高甲氧基果膠和/或丙二醇藻酸鹽的水合水溶液劇烈混合使蛋白質(zhì)原料和任何蛋白質(zhì)穩(wěn)定劑組分充分分散和水合，并使蛋白質(zhì)原料與存在于溶液中的蛋白質(zhì)穩(wěn)定劑組分-高甲氧基果膠和/或丙二醇藻酸鹽的締合最大?？捎没旌系鞍踪|(zhì)漿液或溶液的傳統(tǒng)設(shè)備包括摻合器和高剪切混合器混合所述水合溶液。所述水合溶液應(yīng)混合足夠長時間以除去所述蛋白質(zhì)原料和高甲氧基果膠和/或丙二醇藻酸鹽蛋白質(zhì)穩(wěn)定劑組分的所有團塊和聚集體，典型地混合5至30分鐘，優(yōu)選10至15分鐘。
需要時可調(diào)節(jié)所述水合溶液的溫度以加速蛋白質(zhì)原料和任何蛋白質(zhì)穩(wěn)定劑組分的水合。優(yōu)選將所述水合溶液的溫度調(diào)至150-180°F(65-82℃)的溫度。
水合溶液中的蛋白質(zhì)原料和任何蛋白質(zhì)穩(wěn)定劑組分水合后，可在將水合溶液的pH調(diào)至pH3.0至5.5之前向所述水合水溶液中加入非酸性調(diào)味劑、消泡劑、著色劑、營養(yǎng)素、和甜味劑。非酸性調(diào)味劑包括商購的天然和人工香料，著色劑可以是商購的天然和人工著色劑。優(yōu)選的甜味劑是碳水化合物如蔗糖和果糖。優(yōu)選的營養(yǎng)素包括維生素和礦物質(zhì)。
將調(diào)味劑、著色劑、消泡劑、營養(yǎng)素和甜味劑加入水合水溶液之后，繼續(xù)所述水合溶液的混合直至所加組分充分混合在所述水合溶液中。如果尚未調(diào)節(jié)所述水合溶液的溫度，可在混合所加組分時升高水合溶液的溫度以確保水合溶液中的成分最理想地混合。優(yōu)選使水合溶液的溫度升至150-180°F(65-82℃)。
蛋白質(zhì)原料和存在的蛋白質(zhì)穩(wěn)定劑組分高甲氧基果膠和丙二醇藻酸鹽在水合溶液中水合而且需要的任何調(diào)味劑、著色劑、消泡劑、甜味劑和營養(yǎng)素在所述水合溶液中混合之后，將所述水合溶液調(diào)至pH3.0至5.5形成所述含水的酸性蛋白質(zhì)懸浮體。如果所述水合溶液的pH大于5.5，可通過以下方法使水合溶液酸化至要求的pH向水合溶液中加入酸化劑如食用酸(例如乳酸、檸檬酸、磷酸)、使水合溶液與酸性液體如果汁或菜汁混合、使水合溶液與酸性果汁或菜汁濃縮物混合、或這些方法組合。最優(yōu)選使含有蛋白質(zhì)原料和其它成分的水合溶液酸化至非所述蛋白質(zhì)原料的等電點的pH以避免所述蛋白質(zhì)在酸化溶液中的不溶性最大。
如果水合溶液的pH小于3.0，可通過加堿(優(yōu)選稀堿性溶液如氫氧化鈉水溶液)使水合溶液的堿性更高，或加入足量的汁液或汁液濃縮物使水合溶液的pH升至pH3.0至5.5。最優(yōu)選將含有蛋白質(zhì)原料和其它成分的水合溶液的pH調(diào)至非所述蛋白質(zhì)原料的等電點的pH以避免所述蛋白質(zhì)在溶液中的不溶性最大。
本發(fā)明一實施方案中，使含有所述水合蛋白質(zhì)和其它成分的水合溶液與汁液或汁液濃縮物混合提供含水的酸性液體飲料。優(yōu)選的果汁和菜汁及汁液濃縮物包括蘋果汁、葡萄汁、橙汁、胡蘿卜汁、檸檬汁、酸橙汁、葡萄柚汁、菠蘿汁、酸越桔汁、桃汁、梨汁、芹菜汁、櫻桃汁、番茄汁、西番蓮汁、其混合物、及其濃縮物。如果所述含水的酸性液體飲料的要求pH低于所述汁液和/或汁液濃縮物與水合溶液混合所提供的pH，可通過向混合物中加入食用酸化劑進一步降低pH。優(yōu)選的食用酸化劑包括檸檬酸、乳酸和磷酸。
本發(fā)明另一實施方案中，通過向水合溶液中加入足量的一或多種食用酸化劑使含有水合蛋白質(zhì)和其它成分的水合溶液酸化將所述水合溶液的pH調(diào)至要求的酸性pH。如上所述，優(yōu)選的食用酸化劑包括檸檬酸、乳酸和磷酸。
含有蛋白質(zhì)原料和其它成分的水合溶液的pH的調(diào)節(jié)優(yōu)選在充分混合使所得懸浮液的pH均化的情況下快速完成。如果要將水合溶液的pH降至低于或升至高于所述蛋白質(zhì)的等電點，則盡可能快地調(diào)節(jié)所述溶液的pH經(jīng)過所述蛋白質(zhì)的等電pH使所述溶液在所述蛋白質(zhì)原料最不易溶的pH下保持的時間最短是理想的。
雖然優(yōu)選在溶液的pH調(diào)至pH3.0至5.5之前將蛋白質(zhì)穩(wěn)定劑的高甲氧基果膠和丙二醇藻酸鹽與蛋白質(zhì)原料一起加入水合水溶液中，但也可在調(diào)節(jié)含有水合蛋白質(zhì)原料的水合溶液的pH時使高甲氧基果膠和/或丙二醇藻酸鹽與水合蛋白質(zhì)原料混合。如果在調(diào)節(jié)水合溶液的pH時使高甲氧基果膠和/或丙二醇藻酸鹽與蛋白質(zhì)原料混合，則必須劇烈地混合所述水合溶液確保蛋白質(zhì)穩(wěn)定劑組分與蛋白質(zhì)原料充分接觸以防止蛋白質(zhì)原料從所述pH調(diào)節(jié)的溶液中聚集和沉降。
所述蛋白質(zhì)穩(wěn)定劑的高甲氧基果膠和丙二醇藻酸鹽的總量(無論是在蛋白質(zhì)原料加入水合溶液之前、蛋白質(zhì)原料加入水合溶液之后但調(diào)節(jié)溶液的pH之前、或調(diào)節(jié)水合溶液的pH時與蛋白質(zhì)原料混合)必須足以保持所述蛋白質(zhì)原料懸浮于所述pH調(diào)節(jié)的溶液中。優(yōu)選所述含水的酸性蛋白質(zhì)懸浮體中高甲氧基果膠和丙二醇藻酸鹽的總重(蛋白質(zhì)穩(wěn)定劑的重量)為所述懸浮體中蛋白質(zhì)原料的10至70％(重)(0.1∶1至0.7∶1)，其中所述蛋白質(zhì)穩(wěn)定劑的高甲氧基果膠與丙二醇藻酸鹽之重量比為0.5∶1至3.5∶1。最優(yōu)選高甲氧基果膠和丙二醇藻酸鹽的總重(蛋白質(zhì)穩(wěn)定劑的重量)為蛋白質(zhì)原料的25至3596(重)(0.25∶1至0.35∶1)，高甲氧基果膠與丙二醇藻酸鹽之重量比為0.75∶1至1.5∶1。
形成含水的酸性蛋白質(zhì)懸浮體之后，優(yōu)選使所述懸浮體劇烈混合以使所述懸浮體均化。均化消除酸化時所述懸浮體中可能已形成的蛋白質(zhì)聚集體，進一步促進蛋白質(zhì)原料、高甲氧基果膠和丙二醇藻酸鹽之間的相互作用。優(yōu)選在1500至3500psi的壓力下在傳統(tǒng)均化器中使所述懸浮體均化。
需要時可將所述均化的懸浮體巴氏殺菌以消除所述懸浮體的任何微生物污染。優(yōu)選將所述均化的懸浮體在175至195°F(80至90℃)的溫度下用傳統(tǒng)的巴氏殺菌設(shè)備殺菌0.5至3分鐘。
以下實施例是本發(fā)明的舉例說明。
實施例1如下配制酸性葡萄味飲料。將160L水加入高剪切混合器中。分開地，使6.25kg SUPRO PLUS 675大豆蛋白離析物(所述組合物的3.25wt％)與430g Hercules YM100L高甲氧基果膠和430g Kelcoloid S丙二醇藻酸鹽干混(HMP+PGA與蛋白質(zhì)原料之重量比0.26∶1)。將所述大豆蛋白離析物、高甲氧基果膠和丙二醇藻酸鹽的干混物加入所述水中，在高剪切混合器中混合分散。所述大豆蛋白離析物、高甲氧基果膠和丙二醇藻酸鹽充分分散之后，將所述分散體加熱至170°F(77℃)，保持15分鐘。然后將19.2kg蔗糖、400g香料和著色劑、和4kg白葡萄汁濃縮物加入所述蛋白質(zhì)/高甲氧基果膠/丙二醇藻酸鹽分散體中，將所述溶液再混合10分鐘。然后在繼續(xù)混合所述溶液的同時加入787g檸檬酸(粒狀)和518ml磷酸(85％)，將所述溶液的pH調(diào)至酸性。將所述酸化溶液在均化器中于2000psi下均化，在195°F(91℃)下巴氏殺菌2分鐘。使所述溶液冷卻得到所述酸性葡萄味飲料，每8盎司飲料提供6.25g蛋白質(zhì)。
實施例2如下配制酸性葡萄味飲料。將164L水加入高剪切混合器中。分開地，使3kg酪蛋白(所述組合物的1.56wt％)與240g Hercules YM100L高甲氧基果膠和240g Kelcoloid S丙二醇藻酸鹽干混(HMP+PGA與蛋白質(zhì)原料之重量比0.3∶1)。將所述酪蛋白、高甲氧基果膠和丙二醇藻酸鹽的干混物加入所述水中，在高剪切混合器中混合分散。所述酪蛋白、高甲氧基果膠和丙二醇藻酸鹽充分分散之后，將所述分散體加熱至170°F(77℃)，保持15分鐘。然后將19.2kg蔗糖、400g香料和著色劑、和4kg白葡萄汁濃縮物加入所述蛋白質(zhì)/高甲氧基果膠/丙二醇藻酸鹽分散體中，將所述溶液再混合10分鐘。然后在繼續(xù)混合所述溶液的同時加入438g檸檬酸(粒狀)和192ml磷酸(85％)，將所述溶液的pH調(diào)至酸性。將所述酸化溶液在均化器中于2000psi下均化，在195°F(91℃)下巴氏殺菌2分鐘。使所述溶液冷卻得到所述酸性葡萄味飲料，每8盎司飲料提供3g蛋白質(zhì)。
實施例3如下配制酸性蘋果味飲料。將164L水加入高剪切混合器中。分開地，使3kg麥谷蛋白(所述組合物的1.56wt％)與240g Hercules YM100L高甲氧基果膠和240g Kelcoloid S丙二醇藻酸鹽干混(HMP+PGA與蛋白質(zhì)原料之重量比0.3∶1)。將所述麥谷蛋白、高甲氧基果膠和丙二醇藻酸鹽的干混物加入所述水中，在高剪切混合器中混合分散。將所述分散體加熱至170°F(77℃)，保持15分鐘。然后將19.2kg蔗糖、400g香料和著色劑、和4kg蘋果汁濃縮物加入所述麥谷蛋白/高甲氧基果膠/丙二醇藻酸鹽分散體中，將所述溶液再混合10分鐘。然后在繼續(xù)混合所述溶液的同時加入438g檸檬酸(粒狀)和192ml磷酸(85％)，將所述溶液的pH調(diào)至酸性。將所述酸化溶液在均化器中于2000psi下均化，在195°F(91℃)下巴氏殺菌2分鐘。使所述溶液冷卻得到所述酸性蘋果味飲料。
實施例4如下配制酸性葡萄味飲料。將160L水加入高剪切混合器中。分開地，使6.25kg玉米蛋白(所述組合物的3.25wt％)與430g Hercules YM100L高甲氧基果膠和430g Kelcoloid S丙二醇藻酸鹽干混(HMP+PGA與蛋白質(zhì)原料之重量比0.26∶1)。將所述玉米蛋白、高甲氧基果膠和丙二醇藻酸鹽的干混物加入所述水中，在高剪切混合器中混合分散。所述玉米蛋白、高甲氧基果膠和丙二醇藻酸鹽分散后，將所述分散體加熱至170°F(77℃)，保持15分鐘。然后將19.2kg蔗糖、400g香料和著色劑、和4kg白葡萄汁濃縮物加入所述蛋白質(zhì)/高甲氧基果膠/丙二醇藻酸鹽分散體中，將所述溶液再混合10分鐘。然后在繼續(xù)混合所述溶液的同時加入787g檸檬酸(粒狀)和518ml磷酸(85％)，將所述溶液的pH調(diào)至酸性。將所述酸化溶液在均化器中于2000psi下均化，在195°F(91℃)下巴氏殺菌2分鐘。使所述溶液冷卻得到所述酸性葡萄味飲料。
實施例5如下配制含水的酸性可懸浮蛋白質(zhì)組合物。使蛋白質(zhì)原料與高甲氧基果膠和丙二醇藻酸鹽形成的蛋白質(zhì)穩(wěn)定劑絡(luò)合。將160L水加入高剪切混合器中。分開地，使6.25kg SUPRO PLUS 675大豆蛋白離析物與430gHercules YM100L高甲氧基果膠和430g Kelcoloid S丙二醇藻酸鹽干混(HMP+PGA與蛋白質(zhì)原料之重量比0.26∶1)。將所述大豆蛋白離析物、高甲氧基果膠和丙二醇藻酸鹽的干混物加入所述水中，通過在高剪切混合器中混合使之分散在其中。然后將所述分散體加熱至170°F(77℃)，保持10分鐘。然后將所述大豆蛋白離析物、高甲氧基果膠和丙二醇藻酸鹽的水分散體噴霧干燥形成絡(luò)合的蛋白質(zhì)原料/蛋白質(zhì)穩(wěn)定劑，其中所述大豆蛋白離析物與所述高甲氧基果膠和所述丙二醇藻酸鹽絡(luò)合。
實施例6如下配制含水的酸性可懸浮蛋白質(zhì)組合物。使蛋白質(zhì)原料與高甲氧基果膠和丙二醇藻酸鹽形成的蛋白質(zhì)穩(wěn)定劑干混。將31.2kg酪蛋白、4kgHercules YM100L高甲氧基果膠和4kg Kelcoloid S丙二醇藻酸鹽放在轉(zhuǎn)筒式混合機中。將所述干組分在轉(zhuǎn)筒式混合機中充分混合10分鐘形成含3.9∶1的蛋白質(zhì)與蛋白質(zhì)穩(wěn)定劑之重量比的混合可懸浮蛋白質(zhì)組合物。
實施例7如下形成用于在酸性水成液中穩(wěn)定蛋白質(zhì)原料的蛋白質(zhì)穩(wěn)定劑。在高剪切混合器中4.5kg Hercules YM 100L高甲氧基果膠和4kg Kelcolid S丙二醇藻酸鹽分散在48.1 L蒸餾水中。將所述溶液加熱至150°F，混合15分鐘。將所得分散體噴霧干燥得到所述蛋白質(zhì)穩(wěn)定劑。
實施例8如下形成用于在酸性水成液中穩(wěn)定蛋白質(zhì)原料的蛋白質(zhì)穩(wěn)定劑。將3.0kg Hercules YM 100L高甲氧基果膠和4kg Kelcolid S丙二醇藻酸鹽加入轉(zhuǎn)筒式混合機中。將所述干組分在混合機中混合10分鐘得到所述蛋白質(zhì)穩(wěn)定劑。
實施例9對比本發(fā)明高甲氧基果膠/丙二醇藻酸鹽蛋白質(zhì)穩(wěn)定劑與高甲氧基果膠/藻酸鈉蛋白質(zhì)穩(wěn)定劑和高甲氧基果膠蛋白質(zhì)穩(wěn)定劑的穩(wěn)定性，確定這些蛋白質(zhì)穩(wěn)定劑在蛋白質(zhì)穩(wěn)定劑的濃度為0.2％(重)的情況下對pH3.8的含1.56％大豆蛋白離析物的酸性飲料的相對穩(wěn)定作用。
通過以下步驟形成含0.2％(重)高甲氧基果膠/丙二醇藻酸鹽蛋白質(zhì)穩(wěn)定劑的飲料(“HMP/PGA飲料”)。
1.使650g SUPRO PLUS 675大豆蛋白離析物分散在9350g蒸餾水中形成含6.5％(重)大豆蛋白離析物(基于“原樣”)的蛋白質(zhì)溶液。將所述蛋白質(zhì)溶液在170°F下攪拌10分鐘使溶液中的蛋白質(zhì)水合。
2.使30g Hercules YM100L高甲氧基果膠和30g Kelcoloid S丙二醇藻酸鹽分散在1940g蒸餾水中形成含3.0％(重)蛋白質(zhì)穩(wěn)定劑(基于“原樣”)的蛋白質(zhì)穩(wěn)定劑溶液。將所述溶液在170°F下攪拌10分鐘使溶液中的高甲氧基果膠和丙二醇藻酸鹽水合。
3.將480g所述蛋白質(zhì)溶液、133.33g所述蛋白質(zhì)穩(wěn)定劑溶液、0.2g DowDefoamer、和1178g蒸餾水一起加入，充分混合5分鐘。
4.將200g糖加入所述含蛋白質(zhì)、蛋白質(zhì)穩(wěn)定劑和消泡劑的溶液中，繼續(xù)混合5分鐘使糖分散在所述溶液中。
5.加入1g 85％磷酸和7.4g粒狀檸檬酸使所述溶液酸化至pH3.85。添加所述磷酸和檸檬酸時不斷地攪拌所述溶液。所述酸已加至溶液中之后，將所述溶液加熱至195°F(95℃)，在此溫度下保持1分鐘。
6.然后使所述溶液均化，第一級均化在2500psi下進行，第二級均化在500psi下進行。
7.然后使所述溶液冷卻得到所述含蛋白質(zhì)的酸性飲料。
所述HMP/PGA飲料的總重為2000g，含有31.2g大豆蛋白離析物(1.56wt％)、4g蛋白質(zhì)穩(wěn)定劑(0.2wt％)(其中含2g高甲氧基果膠(0.1wt％)和2g丙二醇藻酸鹽(0.1wt％))、200g糖(10.0wt％)、0.2g DowDefoamer(0.01wt％)、1g 85％磷酸(0.05wt％)、和7.4g檸檬酸(0.37wt％)。
含有0.2％由高甲氧基果膠和藻酸鈉形成的蛋白質(zhì)穩(wěn)定劑的第二種含蛋白質(zhì)的酸性飲料(“HMP/SA飲料”)按以上步驟1-7配制，但用30g藻酸鈉代替步驟2中的丙二醇藻酸鹽。所述HMP/SA飲料的組成與HMP/PGA飲料相似，但所述HMP/SA飲料含有2g藻酸鈉代替2g丙二醇藻酸鹽。
含0.2％(重)僅由高甲氧基果膠形成的蛋白質(zhì)穩(wěn)定劑的第三種酸性飲料(“HMP飲料”)按以下步驟配制。
1.使4g Hercules YM100L高甲氧基果膠與12g糖干混。
2.經(jīng)3分鐘的時間使所述高甲氧基果膠/糖干混物、31.2g SUPRO PLUS675大豆蛋白離析物、和0.2g Dow Defoamer分散并混合在1756.8g蒸餾水中形成蛋白質(zhì)/蛋白質(zhì)穩(wěn)定劑溶液。
3.將所述溶液在170°F混合10分鐘使所述蛋白質(zhì)/蛋白質(zhì)穩(wěn)定劑溶液水合。
4.使188g糖分散在所述水合蛋白質(zhì)/蛋白質(zhì)穩(wěn)定劑溶液中。
5.在不斷地攪拌所述溶液的同時加入1g 85％磷酸和6.8g粒狀檸檬酸將所述蛋白質(zhì)/蛋白質(zhì)穩(wěn)定劑溶液的pH調(diào)至pH3.85。
6.將所述酸化溶液加熱至195°F并保持1分鐘，然后以兩級均化法使之均化，第一級均化在2500psi下進行，第二級均化在500psi下進行。
7.然后使所述溶液冷卻得到所述酸性HMP飲料。
所述HMP飲料的總重為2000g，含有31.2g大豆蛋白離析物(1.56wt％)、4g高甲氧基果膠蛋白質(zhì)穩(wěn)定劑(0.2wt％)、200g糖(10.0wt％)、0.2g DowDefoamer(0.01wt％)、1g 85％磷酸(0.05wt％)、和6.8g檸檬酸(0.34wt％)。
用每種飲料裝滿六個250ml窄口方瓶(Nalge Nunc International)形成所述HMP/PGA飲料、HMP/SA飲料、和HMP飲料各六個試樣。使試樣冷卻至4℃并在此溫度保持24小時。然后測量各試樣的沉淀物和乳清的百分率以確定各飲料中蛋白質(zhì)穩(wěn)定劑的有效性(沉淀物＝脫離溶液/懸浮液的固體物質(zhì)；乳清＝幾乎不含或不含懸浮蛋白質(zhì)的溶液的透明層)。通過測量試樣中沉淀層的高度和測量全部試樣的高度確定沉淀物的百分率，其中沉淀物的百分率＝(沉淀層高度)/(總試樣高度)×100。通過測量試樣中乳清層的高度和測量全部試樣的高度確定乳清的百分率，其中乳清的百分率＝(乳清層高度)/(總試樣高度)×100。每種飲料試樣的沉淀物百分率之和除以六計算平均沉淀百分率，每種飲料試樣的乳清百分率之和除以六計算平均乳清百分率，確定每種飲料的六個試樣的沉淀物百分率和乳清百分率的平均值。還目視觀察這些試樣的均勻性。試驗結(jié)果示于下表1中。
表1
試驗顯示在0.2％(1份蛋白質(zhì)穩(wěn)定劑/7.8份蛋白質(zhì)原料)下唯一有效的蛋白質(zhì)穩(wěn)定劑是本發(fā)明的高甲氧基果膠/丙二醇藻酸鹽穩(wěn)定劑，所述高甲氧基果膠/藻酸鈉和高甲氧基果膠穩(wěn)定劑不能使所述蛋白質(zhì)在均勻溶液中保持穩(wěn)定。所述HMP/PGA試樣中存在沉淀物的百分率低表明所述蛋白質(zhì)穩(wěn)定劑保持所述蛋白質(zhì)懸浮于所述酸性環(huán)境，相反所述HMP/SA和HMP試樣中存在沉淀物的百分率高表明所述HMP/SA和HMP蛋白質(zhì)穩(wěn)定劑不能象所述HMP/PGA蛋白質(zhì)穩(wěn)定劑一樣使所述蛋白質(zhì)保持懸浮。
實施例10對比本發(fā)明高甲氧基果膠/丙二醇藻酸鹽蛋白質(zhì)穩(wěn)定劑與高甲氧基果膠/藻酸鈉蛋白質(zhì)穩(wěn)定劑、高甲氧基果膠蛋白質(zhì)穩(wěn)定劑、和丙二醇藻酸鹽蛋白質(zhì)穩(wěn)定劑的穩(wěn)定性，確定這些蛋白質(zhì)穩(wěn)定劑在蛋白質(zhì)穩(wěn)定劑的濃度為0.3596(重)的情況下對pH3.8的含1.56％大豆蛋白離析物的酸性飲料的相對穩(wěn)定作用。試驗與上述實施例9的試驗相似，但試樣中使用更高的蛋白質(zhì)穩(wěn)定劑含量，而且增加了僅含丙二醇藻酸鹽作為蛋白質(zhì)穩(wěn)定劑的試樣用于對比。
如下制備含0.35％(重)高甲氧基果膠/丙二醇藻酸鹽蛋白質(zhì)穩(wěn)定劑的酸性飲料(“HMP/PGA飲料”)。
1.使650g SUPRO PLUS 675大豆蛋白離析物分散在9350g蒸餾水中形成含6.5％(重)大豆蛋白離析物(基于“原樣”)的蛋白質(zhì)溶液。將所述蛋白質(zhì)溶液在170°F下攪拌10分鐘使溶液中的蛋白質(zhì)水合。
2.使30g Hercules YM100L高甲氧基果膠和30g Kelcoloid S丙二醇藻酸鹽分散在1940g蒸餾水中形成含3.0％(重)蛋白質(zhì)穩(wěn)定劑(基于“原樣”)的蛋白質(zhì)穩(wěn)定劑溶液。將所述溶液在170°F下攪拌10分鐘使溶液中的高甲氧基果膠和丙二醇藻酸鹽水合。
3.將1200g所述蛋白質(zhì)溶液、583.33g所述蛋白質(zhì)穩(wěn)定劑溶液、0.5gDow Defoamer、和2700g蒸餾水一起加入，充分混合5分鐘。
4.將500g糖加入所述含蛋白質(zhì)、蛋白質(zhì)穩(wěn)定劑和消泡劑的溶液中，繼續(xù)混合5分鐘使糖分散在所述溶液中。
5.加入2.5g 85％磷酸和13.5g粒狀檸檬酸使所述溶液酸化至pH3.85。添加所述磷酸和檸檬酸時不斷地攪拌所述溶液。所述酸已加至溶液中之后，將所述溶液加熱至195°F(95℃)，在此溫度下保持1分鐘。
6.然后使所述溶液均化，第一級均化在2500psi下進行，第二級均化在500psi下進行。
7.然后使所述溶液冷卻得到所述含蛋白質(zhì)的酸性飲料。
所述HMP/PGA飲料的總重為5000g，含有78g大豆蛋白離析物(1.56wt％)、17.5g蛋白質(zhì)穩(wěn)定劑(0.35wt％)(其中含8.75g高甲氧基果膠(0.175wt％)和8.75g丙二醇藻酸鹽(0.175wt％))、500g糖(10.0wt％)、0.5gDow Defoamer(0.01wt％)、2.5g 85％磷酸(0.05wt％)、和13.5g檸檬酸(0.27wt％)。
含有0.35％由高甲氧基果膠和藻酸鈉形成的蛋白質(zhì)穩(wěn)定劑的第二種含蛋白質(zhì)的酸性飲料(“HMP/SA飲料”)按以上步驟1-7配制，但用30g藻酸鈉代替步驟2中的丙二醇藻酸鹽配制所述蛋白質(zhì)穩(wěn)定劑溶液。所述HMP/SA飲料的組成與HMP/PGA飲料相似，但所述HMP/SA飲料含有8.75g藻酸鈉代替8.75g丙二醇藻酸鹽。
含有0.35％僅由高甲氧基果膠形成的蛋白質(zhì)穩(wěn)定劑的第三種含蛋白質(zhì)的酸性飲料(“HMP飲料”)按以上步驟1-7配制，但在步驟2中用17.5g高甲氧基果膠配制所述蛋白質(zhì)穩(wěn)定劑溶液，而非8.75g高甲氧基果膠和8.75g丙二醇藻酸鹽。
含有0.35％僅由丙二醇藻酸鹽形成的蛋白質(zhì)穩(wěn)定劑的第四種含蛋白質(zhì)的酸性飲料(“PGA飲料”)按以上步驟1-7配制，但在步驟2中用17.5g丙二醇藻酸鹽配制所述蛋白質(zhì)穩(wěn)定劑溶液，而非8.75g高甲氧基果膠和8.75g丙二醇藻酸鹽。
用每種飲料裝滿六個250ml窄口方瓶(Nalge Nunc International)形成所述HMP/PGA飲料、HMP/SA飲料、HMP飲料、和PGA飲料各六個試樣。使試樣冷卻至4℃并在此溫度保持24小時。然后測量各試樣的沉淀物和乳清的百分率以確定各飲料中蛋白質(zhì)穩(wěn)定劑的有效性(沉淀物＝脫離溶液/懸浮液的固體物質(zhì)；乳清＝幾乎不含或不含懸浮蛋白質(zhì)的溶液的透明層)。通過測量試樣中沉淀層的高度和測量全部試樣的高度確定沉淀物的百分率，其中沉淀物的百分率＝(沉淀層高度)/(總試樣高度)×100。通過測量試樣中乳清層的高度和測量全部試樣的高度確定乳清的百分率，其中乳清的百分率＝(乳清層高度)/(總試樣高度)×100。每種飲料試樣的沉淀物百分率之和除以六計算平均沉淀百分率，每種飲料試樣的乳清百分率之和除以六計算平均乳清百分率，確定每種飲料的六個試樣的沉淀物百分率和乳清百分率的平均值。還目視觀察這些試樣的均勻性。試驗結(jié)果示于下表2中。
表2
試驗顯示在較高的0.35％濃度(1份蛋白質(zhì)穩(wěn)定劑/7.8份蛋白質(zhì)原料)下本發(fā)明的高甲氧基果膠/丙二醇藻酸鹽穩(wěn)定劑和所述高甲氧基果膠蛋白質(zhì)穩(wěn)定劑能有效地穩(wěn)定酸性蛋白質(zhì)懸浮體。高甲氧基果膠/藻酸鈉和丙二醇藻酸鹽蛋白質(zhì)穩(wěn)定劑即使在較高的0.35％蛋白質(zhì)穩(wěn)定劑濃度下也不能使所述蛋白質(zhì)在均勻溶液中保持穩(wěn)定。所述HMP/PGA和HMP試樣中存在沉淀物的百分率低表明所述蛋白質(zhì)穩(wěn)定劑保持所述蛋白質(zhì)懸浮于所述酸性環(huán)境，相反所述HMP/SA和PGA試樣中存在沉淀物的百分率高表明所述HMP/SA和PGA蛋白質(zhì)穩(wěn)定劑不能有效地使所述蛋白質(zhì)保持懸浮。
實施例11對比上述實施例9和10中制備的0.2％和0.35％HMP/PGA和HMP試樣的相對粘度。在60rpm和25℃的溫度下用配有S-18錠子的Brookfield粘度計(購自Brookfield Engineering Laboratories，Stoughton，Mass，U.S.)測量實施例9和10中制備的0.2％和0.35％HMP/PGA和HMP試樣的粘度。結(jié)果示于下表3中。
表3
本發(fā)明高甲氧基果膠/丙二醇藻酸鹽蛋白質(zhì)穩(wěn)定劑與高甲氧基果膠穩(wěn)定劑的相對粘度的對比結(jié)果表明在穩(wěn)定劑濃度相同的情況下含有HMP/PGA蛋白質(zhì)穩(wěn)定劑的水懸浮體比含HMP穩(wěn)定劑的水懸浮體的粘度低。但更重要的是，如前面實施例9和10中所示，所述HMP/PGA蛋白質(zhì)穩(wěn)定劑在0.2％的濃度下能穩(wěn)定蛋白質(zhì)而所述HMP蛋白質(zhì)穩(wěn)定劑不能，因而，在有效的蛋白質(zhì)懸浮體中在0.2％下用所述HMP/PGA穩(wěn)定劑可獲得較低的粘度。含0.2％濃度的HMP/PGA蛋白質(zhì)穩(wěn)定劑的蛋白質(zhì)水懸浮體的粘度比含0.35％濃度的HMP蛋白質(zhì)穩(wěn)定劑的蛋白質(zhì)水懸浮體的粘度低得多。
考慮到以上所述本發(fā)明，其它實施方案是顯而易見的。根據(jù)以上本發(fā)明的描述，所述技術(shù)、方法、組成和原料的各種改變對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是顯而易見的。因而所有這些改變均包含在所附權(quán)利要求書的范圍和精神內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種用于在酸性水介質(zhì)中穩(wěn)定蛋白質(zhì)原料的蛋白質(zhì)穩(wěn)定劑，包含高甲氧基果膠和丙二醇藻酸鹽，高甲氧基果膠與丙二醇藻酸鹽之重量比為0.5∶1至3.5∶1。
2.一種用于懸浮在酸性水成液中的組合物，包含選自大豆蛋白原料、酪蛋白、谷蛋白、玉米蛋白、和麥谷蛋白的蛋白質(zhì)原料；和由高甲氧基果膠和丙二醇藻酸鹽組成的蛋白質(zhì)穩(wěn)定劑。
3.權(quán)利要求2的組合物，其中所述蛋白質(zhì)原料與所述蛋白質(zhì)穩(wěn)定劑的所述高甲氧基果膠和所述丙二醇藻酸鹽絡(luò)合。
4.權(quán)利要求2或3的組合物，其中所述蛋白質(zhì)穩(wěn)定劑的存在量為所述蛋白質(zhì)原料的10至70％(重)。
5.權(quán)利要求2至4之任一的組合物，其中所述蛋白質(zhì)穩(wěn)定劑的所述高甲氧基果膠和所述丙二醇藻酸鹽以0.5∶1至3.5∶1的高甲氧基果膠與丙二醇藻酸鹽之重量比存在于所述組合物中。
6.一種組合物，包含pH為3.0至5.5的酸性水成液；懸浮在所述液體中的蛋白質(zhì)原料；由高甲氧基果膠和丙二醇藻酸鹽組成的蛋白質(zhì)穩(wěn)定劑，其中所述蛋白質(zhì)穩(wěn)定劑以能保持所述蛋白質(zhì)原料懸浮于所述液體中的量存在于所述液體中。
7.權(quán)利要求6的組合物，其中所述蛋白質(zhì)原料是大豆蛋白原料。
8.權(quán)利要求7的組合物，其中所述大豆蛋白原料是大豆蛋白離析物。
9.權(quán)利要求6的組合物，其中所述蛋白質(zhì)原料是酪蛋白。
10.權(quán)利要求6的組合物，其中所述蛋白質(zhì)原料是麥谷蛋白。
11.權(quán)利要求6的組合物，其中所述蛋白質(zhì)原料是玉米蛋白。
12.權(quán)利要求6的組合物，其中所述組合物含有0.01至8％(重)的所述蛋白質(zhì)原料。
13.權(quán)利要求6的組合物，其中所述能保持所述蛋白質(zhì)原料懸浮于所述液體中的所述蛋白質(zhì)穩(wěn)定劑的量是蛋白質(zhì)穩(wěn)定劑與蛋白質(zhì)原料之重量比為0.1∶1至0.7∶1。
14.權(quán)利要求6或13的組合物，其中所述高甲氧基果膠和所述丙二醇藻酸鹽以0.5∶1至3.5∶1的高甲氧基果膠與丙二醇藻酸鹽之重量比存在于所述蛋白質(zhì)穩(wěn)定劑中。
15.權(quán)利要求6的組合物，其中所述液體的pH為3.5至4.5。
16.權(quán)利要求6的組合物，其中所述液體為飲料。
17.權(quán)利要求16的組合物，其中所述液體為一種汁液。
18.權(quán)利要求17的組合物，其中所述汁液為果汁。
19.權(quán)利要求17的組合物，其中所述汁液為菜汁。
20.一種使蛋白質(zhì)在酸性水成液中保持穩(wěn)定的方法，包括在pH為3.0至5.5的酸性水成液中使水合蛋白質(zhì)原料與由高甲氧基果膠和丙二醇藻酸鹽組成的蛋白質(zhì)穩(wěn)定劑混合。
21.權(quán)利要求20的方法，其中在所述pH為3.0至5.5的酸性水成液中混合所述蛋白質(zhì)原料之前在pH大于5.5或小于3.0的水成液中使所述蛋白質(zhì)原料水合；和在pH大于5.5或小于3.0的水成液中使所述蛋白質(zhì)原料水合之后，將所述水成液的pH調(diào)至pH3.0至5.5形成所述酸性水成液。
22.權(quán)利要求21的方法，其中在所述pH為3.0至5.5的酸性水成液中混合之前，使所述蛋白質(zhì)穩(wěn)定劑的所述高甲氧基果膠和所述丙二醇藻酸鹽至少之一在所述pH大于5.5或小于3.0的水成液中與所述蛋白質(zhì)原料混合。
23.權(quán)利要求20的方法，其中所述蛋白質(zhì)原料選自由大豆蛋白離析物和酪蛋白組成的組。
24.權(quán)利要求20的方法，其中所述蛋白質(zhì)穩(wěn)定劑的所述高甲氧基果膠和所述丙二醇藻酸鹽以0.5∶1至3.5∶1的高甲氧基果膠與丙二醇藻酸鹽之重量比在所述酸性水成液中混合。
25.權(quán)利要求20的方法，其中在所述酸性水成液中混合的所述蛋白質(zhì)穩(wěn)定劑以所述酸性水成液中所述蛋白質(zhì)原料的10至70％(重)的量存在于所述酸性水成液中。
26.權(quán)利要求20的方法，其中所述酸性水成液是果汁或菜汁。
27.一種蛋白質(zhì)原料在酸性汁液中的穩(wěn)定懸浮體的形成方法，包括使蛋白質(zhì)原料水合；和使所述水合的蛋白質(zhì)原料在酸性汁液或含汁液濃縮物的酸性水溶液中與能使所述蛋白質(zhì)在所述汁液或含汁液濃縮物的水溶液中保持穩(wěn)定的有效量的蛋白質(zhì)穩(wěn)定劑接觸，其中所述穩(wěn)定劑由高甲氧基果膠和丙二醇藻酸鹽組成。
28.權(quán)利要求27的方法，其中在所述蛋白質(zhì)原料懸浮于所述汁液或含汁液濃縮物的水溶液之前，使所述蛋白質(zhì)穩(wěn)定劑與所述蛋白質(zhì)原料接觸。
29.權(quán)利要求27的方法，其中在所述蛋白質(zhì)原料懸浮于所述汁液或含汁液濃縮物的水溶液的同時，使所述蛋白質(zhì)穩(wěn)定劑與所述蛋白質(zhì)原料接觸。
30.權(quán)利要求27的方法，其中所述高甲氧基果膠和所述丙二醇藻酸鹽以0.5∶1至3.5∶1的高甲氧基果膠與丙二醇藻酸鹽之重量比存在于所蛋白質(zhì)穩(wěn)定劑中。
31.權(quán)利要求27或30的方法，其中所述能使所述蛋白質(zhì)在所述汁液或含汁液濃縮物的水溶液中保持穩(wěn)定的蛋白質(zhì)穩(wěn)定劑量是蛋白質(zhì)穩(wěn)定劑與蛋白質(zhì)原料之重量比為0.1∶1至0.7∶1。
32.權(quán)利要求27的方法，其中所述汁液為果汁。
33.權(quán)利要求27的方法，其中所述汁液為菜汁。
34.權(quán)利要求27的方法，其中通過所述蛋白質(zhì)原料和所述穩(wěn)定劑一起混合使所述蛋白質(zhì)原料與所述穩(wěn)定劑接觸。
35.權(quán)利要求27的方法，其中通過使所述蛋白質(zhì)原料與所述高甲氧基果膠和所述丙二醇藻酸鹽一起水合并使所述蛋白質(zhì)原料、所述高甲氧基果膠、和所述丙二醇藻酸鹽一起干燥形成所述蛋白質(zhì)原料與所述高甲氧基果膠和所述丙二醇藻酸鹽的干絡(luò)合物，使所述蛋白質(zhì)原料與所述高甲氧基果膠和丙二醇藻酸鹽接觸。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于穩(wěn)定酸性水成液如汁液中蛋白質(zhì)懸浮體的蛋白質(zhì)穩(wěn)定劑。所述蛋白質(zhì)穩(wěn)定劑由高甲氧基果膠和丙二醇藻酸鹽組成。本發(fā)明還包括用于懸浮在酸性水成液中的組合物，包括蛋白質(zhì)原料和含高甲氧基果膠和丙二醇藻酸鹽的蛋白質(zhì)穩(wěn)定劑。本發(fā)明還包括含水的酸性蛋白質(zhì)懸浮體及此懸浮體的生產(chǎn)方法，其中所述懸浮體的pH為3.0至5.5，含有蛋白質(zhì)原料和含高甲氧基果膠和丙二醇藻酸鹽的蛋白質(zhì)穩(wěn)定劑的穩(wěn)定懸浮體。
文檔編號A23L1/0532GK1439314SQ02142518
公開日2003年9月3日 申請日期2002年9月20日 優(yōu)先權(quán)日2002年2月20日
發(fā)明者X·黃 申請人:蛋白質(zhì)技術(shù)國際公司