乳清蛋白微胶粒的原位制备制造技术

本发明专利技术涉及乳清蛋白微胶粒，特别是其原位形成的方法。本发明专利技术还涉及含有所述微胶粒的速溶饮料或可食用液体。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及乳清蛋白微胶粒，特别是原位形成它们的方法和组合物。本专利技术还涉及含有所述微胶粒的速溶饮料(instant beverage)或可食液体。
技术介绍
蛋白质构成许多人的饮食的必不可少的部分。它不仅由于其营养价值而被使用，还赋予食物期望的结构和稳定性。例如，在含脂肪的产品中，脂肪必须在产品的整个架存期维持稳定，从而不发生相分离。为此目的，使用乳化剂，乳化剂为一旦形成的乳状液提供稳定性，这是基于乳化剂亲脂性或疏水性部分在非水相可溶，和极性或亲水性部分在水中可溶的内在特性，从而所述分子促进一相在其它相中乳化。此外，乳化剂还可以保护从聚集和聚结而一次形成的小滴。可用天然存在的物质例如水状胶体、磷脂(卵磷脂)或糖脂作为乳化剂，另一方面可用合成剂，如硬脂酰-2-乳酸或单酰甘油酯、二酰甘油酯等作为乳化剂。这些乳化剂存在的主要缺点之一，即有时其相当程度的加大终产品的成本，而并没有增加产品的营养价值。由于此类材料与蛋白质发生界面竞争，所以有时它们不能显示足够的稳定特性。令人感兴趣的是，因此，越来越多的蛋白质也被用作乳化剂和作为脂肪的部分替代物。US 6767575B1公开了聚集的乳清蛋白产品的制备，藉此通过酸化和加热使乳清蛋白变性。在食品应用中使用由此获得的蛋白质聚集体。GB 1079604描述了在乳酪制备中的改良，藉此乳清蛋白在最适pH值经历热处理，获得可溶的乳清蛋白，而后将其加入生牛乳中。WO 93/07761涉及提供干的微粒化的蛋白质产品，其可以被用作脂肪-->替代物。US 5750183公开了产生蛋白质微粒的过程，所述蛋白质微粒被用作不含脂肪的脂肪替代物。蛋白质的脂肪替代物也公开于WO 91/17665，藉此该蛋白质是可分散于水的微粒化的变性乳清蛋白的形式。除了食品应用，蛋白质还在许多药物和化妆品组合物中存在。通常，在生产含有球状蛋白(并且特别是乳清蛋白)的产品中遇到的问题之一是其在工业食品生产中有限的加工性。的确，例如当加热或遇到酸或碱性环境或存在盐时，蛋白质分子易于丧失其天然结构并且以多种随机的结构(例如凝胶)重新聚集。乳清蛋白的凝胶化含水组合物的制备是EP 1281322的主题。Elofsson等人在International Dairy Journal，1997，第601-608页描述了乳清蛋白浓缩物的冷凝胶化作用。相似的，Kilara等人在Journal of Agriculture and Food 20 Chemistry，1998，第1830-1835页描述了pH对乳清蛋白的聚集及其凝胶化的影响。该凝胶效应不仅在可加工性方面提出限制(例如，在制备含有蛋白质的产品中使机器堵塞)，还限制了由此获得的结构，该结构可能不适合蛋白质的广泛应用。因此期望控制蛋白质的变性以拓宽蛋白质的用途。在1997年10月于芝加哥的第二国际乳清会议的议程中，发表在International Dairy Federation，1998，189-196中，Britten M.讨论了热处理改良乳清蛋白的功能特性。描述了在95℃产生乳清蛋白微粒分散物的方法。Erdman在Journal of American College of Nutrition，1990，第398-409页描述了尽管使用高的剪切力和热，微粒化的蛋白质的质量不受影响。EP 0603981也描述了含有蛋白质的热稳定的水包油乳剂。Sato等人在US 5,882,705中通过热处理水解的乳清蛋白溶液获得微胶粒乳清蛋白。微胶粒乳清蛋白表征为不规则的形状。-->因此，本专利技术的目标是改良蛋白质在工业生产过程中的可用性。专利技术概述因此，通过独立权利要求的特征实现这一目标。从属权利要求进一步发展本专利技术的中心思想。为了实现此目标，提出制备热饮料或可食用液体的方法，该方法包括提供包含天然乳清蛋白的饮料或可食用液体包装的下列步骤，和加热所述饮料包装以制备热的易于食用的饮料或可食用液体并且同时将天然乳清蛋白至少部分的转化成为乳清蛋白微胶粒。在第二方面，本专利技术涉及由此获得的食品或饮料组合物。在第三方面，本专利技术还提供速溶食品包装，其包含乳清蛋白和饮料或液体可食用成份。附图说明以下参考在附图显示的一些优选的实施方案进一步描述本专利技术，其中：图1显示证明pH和加热处理对β-乳球蛋白的微胶粒作用的影响的实验结果。图2显示在500nm使用浊度测量确定商品化制品(Bipro，批号JE032-1-420)微胶粒化作用的pH的方法。图3是在pH7.4的乳清蛋白微胶粒(2wt％，WPI 95，Lactalis)的透射电子显微镜显微照相。标尺是200nm。图4显示评估在恒定pH7.0时离子强度(精氨酸盐酸盐)对蛋白质微胶粒形成的影响的实验结果。图5显示与未微胶粒化的β-乳球蛋白相比，在60mM精氨酸盐酸盐存在下，在pH7.0，由1wt％β-乳球蛋白微胶粒(Davisco)稳定的泡沫的体积稳定性(FVS)。图6显示通过在从2至8的pH范围在85℃热处理1wt％β-乳球蛋白分散物15分钟获得的乳清蛋白的基于强度的当量流体直径。在pH4.25(正-->电荷，具有ζ电势约为+25mV)和在pH6.0(负电荷，具有ζ电势约为-30mV)获得乳清蛋白微胶粒。微胶粒的Z-平均流体直径在pH4.25为229.3nm和在pH6.0为227.2nm。显示在负染后通过TEM获得的微胶粒的相应显微照相。标尺是1μm。图7显示乳清蛋白微胶粒的高度示意的结构。图8是在4％蛋白质含量获得的乳清蛋白微胶粒分散物的负染TEM显微照相。图9是微量过滤之后，在20％蛋白质浓度获得的乳清蛋白微胶粒分散物的负染TEM显微照相。图10显示于85℃加热15分钟之后，在NaCl存在下，在pH7.0微量过滤之后，10％蛋白质浓度获得的乳清蛋白微胶粒分散物的热稳定性。图11显示于85℃加热15分钟之后，在NaCl存在下，在pH7.0、4％蛋白质浓度获得的乳清蛋白微胶粒分散物的热稳定性。图12显示通过本专利技术的方法获得的微胶粒的大小分布图，使用在pH5.9处理的4％Prolacta 90乳清蛋白分离物。专利技术详述根据本专利技术，提供制备热饮料或可食用液体的方法，藉此在加热之前将在包装中存在的天然乳清蛋白至少部分的转化为乳清蛋白微胶粒。图7是通过本专利技术的方法获得的微胶粒的示意图，其中乳清蛋白这样的排列使蛋白质的亲水部分朝向聚结体的外部，和蛋白质的疏水部分朝向微胶粒的内部“核心”。这一积极有利的构象为这些结构在亲水环境中提供良好的稳定性。从图，特别是图3、8、9可见特异性的微胶粒结构，其中本专利技术的微胶粒基本由变性的乳清蛋白的球状聚集体组成。本专利技术的微胶粒特别表征为其规则的球形形状。由于它们的双重特性(亲水和疏水)，蛋白质的这一变性状态似乎允许与疏水相(例如脂肪微滴或空气)和亲水相相互作用。因此乳清蛋白微胶粒-->具有完美的乳化和发泡特性。而且，通过本专利技术方法产生的微胶粒具有清晰的大小分布(见图12)，从而超过80％的产生的微胶粒的大小小于1微米，优选在100nm和900nm之间，更优选在100-770nm之间，最优选在200和400nm之间。使用透射电子显微镜法(TEM)能够确定微胶粒的平均直径。为了这样做，在琼脂凝胶管中胶囊化液体微胶粒样品。本文档来自技高网...

【技术保护点】
制备热饮料或可食用液体的方法，该方法包括下列步骤：　－提供包含天然乳清蛋白的饮料或可食用液体包装，　－加热包装的内容物以制备加热的易食用饮料或可食用液体和同时将天然乳清蛋白至少部分的转化为乳清蛋白微胶粒。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】EP 2006-3-27 06006296.51.制备热饮料或可食用液体的方法，该方法包括下列步骤：-提供包含天然乳清蛋白的饮料或可食用液体包装，-加热包装的内容物以制备加热的易食用饮料或可食用液体和同时将天然乳清蛋白至少部分的转化为乳清蛋白微胶粒。2.根据权利要求1的方法，其中该包装的内容物是以粉末形式，在加热步骤之前向其加入水。3.根据权利要求1的方法，其中该包装的内容物是以液体形式。4.根据权利要求2或3的任一项的方法，其中在加热之前溶液的pH是在5和9之间，优选在5和8之间。5.根据权利要求2至4的任一项的方法，其中在加热之前溶液中天然乳清蛋白含量小于12％。6.权利要求5的方法，其中在加热之前溶液中天然乳清蛋白含量小于4％。7.根据前述权利要求的任一项的方法，其中在每毫升产品0.3和3秒之间，优选0.8和1.2秒之间对产品进行加热。8.根据前述权利要求的任一项的方法，其中使用微波炉辐射源进行加热。9.根据前述权利要求的任一项的方法，其中将溶液加热至80℃和100℃的温度之间。10.根据前述权利要求的任一项的方法，其中该包装包含咖啡成份并且乳清蛋白微胶粒作为增白剂作用。11.根据权利要求10的方法，其中咖啡成份是干的、可溶状态。12.根据权利要求1至9的任一项的方法，其中该包装包含至少一种选自以下的成份：汤成份、调味料成份、可可成份、茶成份、植物提取物、甜点成份、脂肪、盐、乳化剂、蔗糖、麦芽糊精、多糖、谷物、可溶纤维或其任意组合。13.根据前述权利要求的任一项的方法，其中在加热步骤中将天然乳清蛋白变性和转化成为微胶粒。14.权利要求13的方法，其中天然乳清蛋白转化为微胶粒的转化产率是至少20％。15.权利要求13或14的方法，其中该转化产率是至少50％。16....

【专利技术属性】
技术研发人员：LJR博韦托，CJE施密特，
申请(专利权)人：雀巢产品技术援助有限公司，
类型：发明
国别省市：CH[瑞士]