蛋白質穩定劑的製作方法
2023-06-21 11:06:41
專利名稱：蛋白質穩定劑的製作方法
技術領域：
本發明涉及含水的酸穩定的蛋白質組合物，特別地涉及其中含有穩定的蛋白質懸浮液的酸性飲料及此飲料的生產方法。
背景技術：
汁液和其它酸性汁液類飲料是流行商品。消費者對營養健康飲料的需求導致含蛋白質的營養汁液或汁液類飲料的開發。除飲料組分提供的營養之外，蛋白質也提供營養。近來發現某些蛋白質具有超出提供營養的特殊健康益處。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。響應中，消費者對於含有提供此特殊健康益處的蛋白質的酸性果汁類飲料的需求增長。
但在酸性飲料中加蛋白質的障礙是蛋白質在含水的酸性環境中的不溶性。最常用的蛋白質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下這些蛋白質最不易溶於含水液體。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，而多數普通果汁的pH在3.7至4.0的範圍內。結果，蛋白質在含蛋白質的酸性飲料中以沉澱物的形式沉澱出來，這是不理想的飲料品質。
使蛋白質以懸浮液形式在含水的酸性環境中保持穩定的蛋白質穩定劑用於克服蛋白質不溶性所帶來的問題。果膠是一種常用的蛋白質穩定劑。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澱的程度。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澱出來。果膠還使飲料的粘度增加，有助於穩定蛋白粒子抵抗重力。
但果膠是一種很貴的食品成分，含蛋白質的酸性水質飲料的生產者需要更便宜的穩定劑，減少或消除所需果膠量而採用更便宜的穩定劑。
發明概述一方面，本發明涉及一種用於在酸性水介質中穩定蛋白質原料的蛋白質穩定劑。所述蛋白質穩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，本發明涉及一種用於懸浮在酸性水成液中的組合物。所述組合物由蛋白質原料和蛋白質穩定劑組成，所述蛋白質原料選自大豆蛋白、酪蛋白、谷蛋白、玉米蛋白、和麥谷蛋白，所述蛋白質穩定劑由高甲氧基果膠和丙二醇藻酸鹽組成。一優選實施方案中，使所述蛋白質原料與所述蛋白質穩定劑的高甲氧基果膠和丙二醇藻酸鹽組分絡合。
另一方面，本發明涉及一種酸性水成液組合物，有水合蛋白質原料懸浮於所述液體中。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穩定劑，所述蛋白質穩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原料懸浮於所述液體中。一優選實施方案中，所述蛋白質原料是酪蛋白或大豆蛋白原料。
另一方面，本發明涉及一種使蛋白質在酸性水成液中保持穩定的方法。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在酸性水成液中混合保持所述水合蛋白質原料懸浮於所述酸性水成液中。
再另一方面，本發明涉及一種蛋白質原料在酸性汁液中的穩定懸浮體的形成方法。使蛋白質原料水合，然後使水合蛋白質與穩定劑在酸性汁液中接觸。所述穩定劑由高甲氧基果膠和丙二醇藻酸鹽組成，汁液中與蛋白質原料接觸的穩定劑量能使所述蛋白質在所述汁液中保持穩定。
發明詳述本發明在於發現由高甲氧基果膠和丙二醇藻酸鹽形成的蛋白質穩定劑在使蛋白質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定方面比果膠或其它已知蛋白質穩定劑或已知蛋白質穩定劑組合更有效。因而，所述穩定劑由高甲氧基果膠和丙二醇藻酸鹽的組合物形成時，需要更少的穩定劑總量獲得比目前用已知穩定劑或其已知組合可能獲得的更好的蛋白質在酸性水成液中的懸浮體。
本發明新蛋白質穩定劑的兩個特別重要的益處源於其作為蛋白質穩定劑的有效性。首先，可配製粘度比目前可得到的含蛋白質的酸性飲料更低的含蛋白質的酸性營養飲料。蛋白質穩定劑(例如果膠)使含蛋白質的酸性飲料的粘度增加。由於使用傳統蛋白質穩定劑導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的酸性飲料如汁液。本發明高甲氧基果膠/丙二醇藻酸鹽蛋白質穩定劑在使蛋白質在酸性飲料中保持穩定方面比已知蛋白質穩定劑更有效，因而使蛋白質以懸浮體形式在飲料中保持穩定以抑制蛋白質沉澱需要較少的新蛋白質穩定劑。由於使蛋白質穩定需要較少的蛋白質穩定劑，所以可用所述新蛋白質穩定劑生產低粘度的含蛋白質的酸性飲料。
其次，用所述新蛋白質穩定劑可實現顯著的經濟效益，因為使蛋白質以懸浮體形式在酸性液中保持穩定需要比傳統蛋白質穩定劑明顯更少的高甲氧基果膠/丙二醇藻酸鹽蛋白質穩定劑。蛋白質穩定劑如果膠非常昂貴。因此，蛋白質穩定劑的成本在含蛋白質的酸性飲料的成分成本中所佔比例很大。由於使蛋白質在酸性飲料中保持穩定需要明顯更少的本發明蛋白質穩定劑，所以用本發明高甲氧基果膠/丙二醇藻酸鹽蛋白質穩定劑可顯著地降低此成本。
因此，本發明包括一種用於使蛋白質在酸性水成液中保持穩定的蛋白質穩定劑組合物，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。本文所用術語「高甲氧基果膠」意指甲氧基酯化度大於或等於50％的果膠。適用於本發明的高甲氧基果膠可商購。一種優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。
本文所用術語丙二醇藻酸鹽(propylene glycol alginate)意指被環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。由於用環氧丙烷使藻酸酯化，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。適用於本發明的丙二醇藻酸鹽可商購。優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。
所述蛋白質穩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於果膠的蛋白質穩定作用。優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於所述蛋白質穩定劑組合物中。
本發明蛋白質穩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幹混，也可在水溶液中摻混加入含有要用所述蛋白質穩定劑穩定的懸浮蛋白質原料的液體中。
本發明還包括一種組合物，懸浮於酸性液體在所述液體中形成穩定的蛋白質懸浮體。所述可懸浮組合物包括蛋白質原料和由高甲氧基果膠和丙二醇藻酸鹽組成的蛋白質穩定劑。
所述可懸浮組合物的蛋白質原料可以是任何植物或動物蛋白，至少部分地不溶於酸性水成液、優選pH3.0至5.5的酸性水成液、最優選pH3.5至4.5的酸性水成液。本文所用「部分不溶的」蛋白質原料是在指定pH下含有佔所述蛋白質原料的至少10％(重)的不溶物的蛋白質原料。優選用於本發明組合物的蛋白質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)。
適用於本發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品。一種適用於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品，引入本文供參考。所述新大豆蛋白產品通過以下方法生產在加熱攪拌罐中混合高蔗糖、低水蘇糖的大豆片、水和苛性鹼用於提取蛋白質和糖。充分加熱和攪拌後，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。混合的濃縮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。混合的母液在換熱器中巴氏殺菌，蒸發成對於經濟的噴霧乾燥而言足夠高固含量的組合物，噴霧乾燥得到所述新大豆蛋白產品。
最優選用於本發明可懸浮蛋白質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如皮、胚芽、脂肪和油、及碳水化合物分離得到的。本文所用術語「大豆蛋白離析物」意指含有至少90％大豆蛋白(基於幹基重量)的大豆蛋白原料。
為形成大豆蛋白離析物，按本領域傳統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，它們是用於生產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、或大豆粉用鹼性水溶液(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。然後使含有所述蛋白質的鹼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、優選降至pH4.0至5.0、最優選降至pH4.4至4.6。大豆蛋白從酸化的萃取液中沉澱，使之與萃取液分離。分離出的蛋白質可用水洗滌從蛋白質原料中除去殘留的可溶性碳水化合物和灰分。然後用傳統乾燥手段使分離出的蛋白質乾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SUPRO710和SUPRO720。
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原料。可通過本領域已知技術如蛋白質水解、酶或酸處理、和通過酶處理脫醯胺使大豆蛋白原料改性。
一種特別優選的改性大豆蛋白原料是如EP0 480 104B1(引入本文供參考)中所述已在蛋白質的芯受到酶作用的條件下酶水解和脫醯胺的大豆蛋白離析物。簡言之，EP0 480 104B1中所述改性蛋白質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％之間的蛋白質酶(基於所述漿液中幹蛋白質的重量)；4)將所述鹼性漿液在10至75℃的溫度下處理一段時間足以產生分子量分布(Mn)在800和4000之間而且脫醯胺程度在5至48％之間的改性蛋白質原料(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酶失活。EP0 480 104B1中公開的改性蛋白質原料可購自Protein Technologies International，Incof St.Louis，Missouri。
適用於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製備。通過酸致凝結、自然變酸、或用凝乳酶凝結使酪蛋白凝固。為使酪蛋白酸致凝結，將適合的酸(優選鹽酸)加入牛奶中使牛奶的pH降至酪蛋白的等電點附近、優選降至pH4.0至5.0、最優選降至pH4.6至4.8。為通過自然變酸實現凝固，將牛奶保存在桶中發酵，生成乳酸。使牛奶發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澱。酸致凝結、自然變酸、和凝乳酶沉澱的酪蛋白都可由許多廠商購買。
適用於所述可懸浮組合物的玉米蛋白原料包括玉米麩粉(corn glutenmeal)，最優選玉米蛋白。玉米麩粉來自傳統的玉米精製過程，可商購。玉米麩粉含有約50至約60％谷蛋白和約40至約50％澱粉。玉米蛋白是商購的精製谷蛋白，通過用稀醇(優選稀異丙醇)萃取谷蛋白粉生產。
適用於本發明可懸浮蛋白質組合物的小麥蛋白原料包括麥谷蛋白。麥谷蛋白來自傳統的小麥精製過程，可商購。
用於所述可懸浮組合物的蛋白質穩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穩定劑。優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。
所述蛋白質穩定劑的高甲氧基果膠和丙二醇藻酸鹽以這樣的總量存在於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原料懸浮於pH接近所述蛋白質原料的等電點(例如pH3.0至5.5)的酸性水成液中。優選所述可懸浮組合物中蛋白質穩定劑的量(高甲氧基果膠和丙二醇藻酸鹽的總量)使蛋白質穩定劑與蛋白質原料之重量比為0.1∶1至0.7∶1。
所述蛋白質穩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於果膠的蛋白質穩定作用。優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於所述可懸浮組合物中。
本發明可懸浮組合物可僅通過蛋白質原料與適量的所述蛋白質穩定劑的高甲氧基果膠和丙二醇藻酸鹽混合形成。例如，可在傳統的混合機或混合器中使蛋白質原料與高甲氧基果膠和丙二醇藻酸鹽幹混。
一特別優選的實施方案中，使所述蛋白質原料與所述可懸浮組合物的蛋白質穩定劑的高甲氧基果膠和丙二醇藻酸鹽組分絡合。為使蛋白質材料與高甲氧基果膠和丙二醇藻酸鹽絡合，使蛋白質原料、高甲氧基果膠和丙二醇藻酸鹽分散並混合在pH大於5.5或小於3.0的水溶液(最優選水或稀氫氧化鈉水溶液)中使所述蛋白質水合併促進蛋白質原料和所述蛋白質穩定劑的組分之間的相互作用。優選將所述含水混合物加熱至170°F以增加所述蛋白質原料的水合作用和促進蛋白質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原料水合併使所述組分充分混合，優選5至30分鐘。蛋白質原料和蛋白質穩定劑組分充分混合後，使所述含水混合物脫水形成乾燥的可懸浮組合物，其中所述蛋白質原料與所述蛋白質穩定劑的高甲氧基果膠和丙二醇藻酸鹽絡合(物理地、化學地或二者)。優選通過噴霧乾燥或急驟乾燥使所述含水混合物脫水，但也可採用其它乾燥方法。
本發明還包括一種含水的酸性懸浮蛋白質組合物，包含一種酸性水成液，其中蛋白質原料懸浮於所述酸性水成液中，包含高甲氧基果膠和丙二醇藻酸鹽的蛋白質穩定劑通過抑制蛋白質從液體中沉降使所述蛋白質以懸浮體形式在所述液體中保持穩定。所述蛋白質穩定劑以能保持所述蛋白質原料懸浮於所述液體中的量存在於所述含水的酸性懸浮蛋白質組合物中。
本發明含水的酸性懸浮蛋白質組合物的酸性水成液可以是任何類型的酸性水成液，根據液體的最終用途為可食或不可食的。優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，更優選所述液體的pH為3.3至5.0，最優選所述液體的pH為3.5至4.5。
本發明一實施方案中，所述酸性水成液是果汁或菜汁。優選的果汁和菜汁包括蘋果汁、葡萄汁、橙汁、胡蘿蔔汁、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。本發明可採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於所述汁液的其它物質。
本發明另一實施方案中，所述酸性水成液可由水和酸化劑及需要的調味劑、著色劑、營養素和甜味劑形成。可用檸檬酸、磷酸、乳酸、抗壞血酸和其它食用酸作為酸化劑將所述水的pH調至要求的pH。應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，因為所用酸的類型可顯著地影響這些性質。例如，乳酸趨於使所述液體具有發酵特性，檸檬酸提供強烈的特性，磷酸提供更柔和的滋味。可用酸的混合物作為酸化劑以獲得要求的香味特徵。
所述水和酸化劑中優選包含調味劑、著色劑、營養素、消泡劑和甜味劑以提供要求香味、顏色和營養特性的液體。可用於所述液體調味的調味劑包括天然和人工香料。一優選實施方案中，所述調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。可用於使所述液體著色的著色劑包括用於水成液的商購天然和人工著色劑。營養素如維生素和礦物質也可加入所述液體中。可加入甜味劑使所述液體具有要求的香味。優選的甜味劑是碳水化合物如蔗糖和果糖。特別優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誘導的起泡。所述液體中包含有效量的調味劑和甜味劑使所述液體具有要求的口味，包含所述營養素使所述液體具有要求的營養特性，包含有效量的著色劑使所述液體有要求的顏色。
本發明含水的酸性懸浮蛋白質組合物的蛋白質原料可以是任何植物或動物蛋白，至少部分地不溶於酸性水成液、優選pH3.0至5.5的酸性水成液、最優選pH3.5至4.5的酸性水成液。優選的蛋白質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。
所述蛋白質原料以能懸浮於所述水成液的量存在於所述含水的酸性懸浮蛋白質組合物中。優選所述組合物含有0.01至8％(重)的蛋白質原料。更優選所述組合物含有1至3％(重)的蛋白質原料。
用於所述含水的酸性懸浮蛋白質組合物的蛋白質穩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穩定劑。優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。
所述蛋白質穩定劑的高甲氧基果膠和丙二醇藻酸鹽以能保持蛋白質原料懸浮於所述組合物的酸性水成液的總量存在於所述含水的酸性懸浮蛋白質組合物中。能保持蛋白質原料懸浮於所述組合物的酸性水成液的蛋白質穩定劑量取決於組合物中蛋白質原料的量，穩定較大量的組合物中的蛋白質原料需要較大量的蛋白質穩定劑。優選能保持蛋白質原料懸浮於酸性水成液的蛋白質穩定劑的量(高甲氧基果膠和丙二醇藻酸鹽的總量)使蛋白質穩定劑與蛋白質原料之重量比為0.1∶1至0.7∶1。
所述蛋白質穩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於果膠的蛋白質穩定作用。優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於所述酸性水成液組合物中。
另一實施方案中，本發明涉及用包含高甲氧基果膠和丙二醇藻酸鹽的蛋白質穩定劑生產懸浮於酸性水成液中的蛋白質原料的上述組合物的方法。優選所述酸性水成液是供人類食用的飲料。
用於懸浮於酸性水成液中的蛋白質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)。先將蛋白質原料加入水溶液中使蛋白質原料分散在水溶液中，使所選蛋白質原料在pH大於5.5或小於3.0的水溶液中水合。蛋白質原料的水合作用使蛋白質原料在水溶液中的溶解度增加。水合作用還增加蛋白質與蛋白質穩定劑的高甲氧基果膠和丙二醇藻酸鹽的接觸和相互作用，從而提高蛋白質穩定劑在保持蛋白質原料懸浮於pH3.0至5.5的酸性環境方面的有效性。
在所述水溶液中水合的蛋白質量優選佔所要含水酸性蛋白質懸浮體組合物總量的0.01至8％(重)。所述蛋白質在其中水合的水溶液量應為蛋白質原料量的至少4倍(重)。優選所述蛋白質在其中水合的水溶液佔所要含水酸性蛋白質懸浮體組合物總量的65至90％(重)。
所述蛋白質原料在其中水合的水溶液必須有明顯高於或低於所述蛋白質的等電點的pH，優選pH大於5.5或小於3.0，以使所述蛋白質溶合至所述溶液中而不從溶液中沉澱出來。最優選所述蛋白質原料在其中水合的水溶液是水或鹼性水溶液以使蛋白質原料在所述水溶液中的溶解度最大，從而使所述蛋白質原料的水合作用最大。
在蛋白質原料加入水合溶液之前或之時，優選在環境溫度以上加熱所述蛋白質原料在其中水合的水溶液以通過增加蛋白質原料在水合溶液中的分散性促進蛋白質原料的水合。優選將所述水合溶液加熱至110至170°F(43-77℃)的溫度以利於蛋白質原料在其中的分散。
優選通過將高甲氧基果膠、丙二醇藻酸鹽或二者加入用於使蛋白質原料水合的水溶液中使所述蛋白質穩定劑的高甲氧基果膠和/或所述蛋白質穩定劑的丙二醇藻酸鹽與所述蛋白質原料一起水合。在蛋白質原料接觸在或接近所述蛋白質的等電點的酸性含水條件之前使蛋白質穩定劑的高甲氧基果膠和/或丙二醇藻酸鹽與蛋白質原料一起水合因促進蛋白質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原料的懸浮體在或接近所述蛋白質的等電點下的穩定性最大。所述高甲氧基果膠和/或丙二醇藻酸鹽可以與蛋白質原料的幹混物(其中所述蛋白質原料如上所述與高甲氧基果膠和丙二醇藻酸鹽絡合的幹混物或乾燥材料)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穩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，然後與含蛋白質原料的水合水溶液混合。
將含有蛋白質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原料和任何蛋白質穩定劑組分充分分散和水合，並使蛋白質原料與存在於溶液中的蛋白質穩定劑組分-高甲氧基果膠和/或丙二醇藻酸鹽的締合最大。可用混合蛋白質漿液或溶液的傳統設備包括摻合器和高剪切混合器混合所述水合溶液。所述水合溶液應混合足夠長時間以除去所述蛋白質原料和高甲氧基果膠和/或丙二醇藻酸鹽蛋白質穩定劑組分的所有團塊和聚集體，典型地混合5至30分鐘，優選10至15分鐘。
需要時可調節所述水合溶液的溫度以加速蛋白質原料和任何蛋白質穩定劑組分的水合。優選將所述水合溶液的溫度調至150-180°F(65-82℃)的溫度。
水合溶液中的蛋白質原料和任何蛋白質穩定劑組分水合後，可在將水合溶液的pH調至pH3.0至5.5之前向所述水合水溶液中加入非酸性調味劑、消泡劑、著色劑、營養素、和甜味劑。非酸性調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。優選的甜味劑是碳水化合物如蔗糖和果糖。優選的營養素包括維生素和礦物質。
將調味劑、著色劑、消泡劑、營養素和甜味劑加入水合水溶液之後，繼續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。如果尚未調節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。優選使水合溶液的溫度升至150-180°F(65-82℃)。
蛋白質原料和存在的蛋白質穩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味劑、著色劑、消泡劑、甜味劑和營養素在所述水合溶液中混合之後，將所述水合溶液調至pH3.0至5.5形成所述含水的酸性蛋白質懸浮體。如果所述水合溶液的pH大於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。最優選使含有蛋白質原料和其它成分的水合溶液酸化至非所述蛋白質原料的等電點的pH以避免所述蛋白質在酸化溶液中的不溶性最大。
如果水合溶液的pH小於3.0，可通過加鹼(優選稀鹼性溶液如氫氧化鈉水溶液)使水合溶液的鹼性更高，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。最優選將含有蛋白質原料和其它成分的水合溶液的pH調至非所述蛋白質原料的等電點的pH以避免所述蛋白質在溶液中的不溶性最大。
本發明一實施方案中，使含有所述水合蛋白質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、胡蘿蔔汁、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低於所述汁液和/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。優選的食用酸化劑包括檸檬酸、乳酸和磷酸。
本發明另一實施方案中，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和其它成分的水合溶液酸化將所述水合溶液的pH調至要求的酸性pH。如上所述，優選的食用酸化劑包括檸檬酸、乳酸和磷酸。
含有蛋白質原料和其它成分的水合溶液的pH的調節優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降至低於或升至高於所述蛋白質的等電點，則儘可能快地調節所述溶液的pH經過所述蛋白質的等電pH使所述溶液在所述蛋白質原料最不易溶的pH下保持的時間最短是理想的。
雖然優選在溶液的pH調至pH3.0至5.5之前將蛋白質穩定劑的高甲氧基果膠和丙二醇藻酸鹽與蛋白質原料一起加入水合水溶液中，但也可在調節含有水合蛋白質原料的水合溶液的pH時使高甲氧基果膠和/或丙二醇藻酸鹽與水合蛋白質原料混合。如果在調節水合溶液的pH時使高甲氧基果膠和/或丙二醇藻酸鹽與蛋白質原料混合，則必須劇烈地混合所述水合溶液確保蛋白質穩定劑組分與蛋白質原料充分接觸以防止蛋白質原料從所述pH調節的溶液中聚集和沉降。
所述蛋白質穩定劑的高甲氧基果膠和丙二醇藻酸鹽的總量(無論是在蛋白質原料加入水合溶液之前、蛋白質原料加入水合溶液之後但調節溶液的pH之前、或調節水合溶液的pH時與蛋白質原料混合)必須足以保持所述蛋白質原料懸浮於所述pH調節的溶液中。優選所述含水的酸性蛋白質懸浮體中高甲氧基果膠和丙二醇藻酸鹽的總重(蛋白質穩定劑的重量)為所述懸浮體中蛋白質原料的10至70％(重)(0.1∶1至0.7∶1)，其中所述蛋白質穩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。最優選高甲氧基果膠和丙二醇藻酸鹽的總重(蛋白質穩定劑的重量)為蛋白質原料的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懸浮體之後，優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聚集體，進一步促進蛋白質原料、高甲氧基果膠和丙二醇藻酸鹽之間的相互作用。優選在1500至3500psi的壓力下在傳統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汙染。優選將所述均化的懸浮體在175至195°F(80至90℃)的溫度下用傳統的巴氏殺菌設備殺菌0.5至3分鐘。
以下實施例是本發明的舉例說明。
實施例1如下配製酸性葡萄味飲料。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丙二醇藻酸鹽幹混(HMP+PGA與蛋白質原料之重量比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幹混物加入所述水中，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後，將所述分散體加熱至170°F(77℃)，保持15分鐘。然後將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/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。然後在繼續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調至酸性。將所述酸化溶液在均化器中於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。
實施例2如下配製酸性葡萄味飲料。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丙二醇藻酸鹽幹混(HMP+PGA與蛋白質原料之重量比0.3∶1)。將所述酪蛋白、高甲氧基果膠和丙二醇藻酸鹽的幹混物加入所述水中，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後，將所述分散體加熱至170°F(77℃)，保持15分鐘。然後將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/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。然後在繼續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調至酸性。將所述酸化溶液在均化器中於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。
實施例3如下配製酸性蘋果味飲料。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丙二醇藻酸鹽幹混(HMP+PGA與蛋白質原料之重量比0.3∶1)。將所述麥谷蛋白、高甲氧基果膠和丙二醇藻酸鹽的幹混物加入所述水中，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。然後將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。然後在繼續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調至酸性。將所述酸化溶液在均化器中於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如下配製酸性葡萄味飲料。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丙二醇藻酸鹽幹混(HMP+PGA與蛋白質原料之重量比0.26∶1)。將所述玉米蛋白、高甲氧基果膠和丙二醇藻酸鹽的幹混物加入所述水中，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後，將所述分散體加熱至170°F(77℃)，保持15分鐘。然後將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/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。然後在繼續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調至酸性。將所述酸化溶液在均化器中於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如下配製含水的酸性可懸浮蛋白質組合物。使蛋白質原料與高甲氧基果膠和丙二醇藻酸鹽形成的蛋白質穩定劑絡合。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丙二醇藻酸鹽幹混(HMP+PGA與蛋白質原料之重量比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幹混物加入所述水中，通過在高剪切混合器中混合使之分散在其中。然後將所述分散體加熱至170°F(77℃)，保持10分鐘。然後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乾燥形成絡合的蛋白質原料/蛋白質穩定劑，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合。
實施例6如下配製含水的酸性可懸浮蛋白質組合物。使蛋白質原料與高甲氧基果膠和丙二醇藻酸鹽形成的蛋白質穩定劑幹混。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筒式混合機中。將所述幹組分在轉筒式混合機中充分混合10分鐘形成含3.9∶1的蛋白質與蛋白質穩定劑之重量比的混合可懸浮蛋白質組合物。
實施例7如下形成用於在酸性水成液中穩定蛋白質原料的蛋白質穩定劑。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。將所得分散體噴霧乾燥得到所述蛋白質穩定劑。
實施例8如下形成用於在酸性水成液中穩定蛋白質原料的蛋白質穩定劑。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筒式混合機中。將所述幹組分在混合機中混合10分鐘得到所述蛋白質穩定劑。
實施例9對比本發明高甲氧基果膠/丙二醇藻酸鹽蛋白質穩定劑與高甲氧基果膠/藻酸鈉蛋白質穩定劑和高甲氧基果膠蛋白質穩定劑的穩定性，確定這些蛋白質穩定劑在蛋白質穩定劑的濃度為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穩定劑的飲料(「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(基於「原樣」)的蛋白質溶液。將所述蛋白質溶液在170°F下攪拌10分鐘使溶液中的蛋白質水合。
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)蛋白質穩定劑(基於「原樣」)的蛋白質穩定劑溶液。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所述蛋白質溶液、133.33g所述蛋白質穩定劑溶液、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、蛋白質穩定劑和消泡劑的溶液中，繼續混合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後，將所述溶液加熱至195°F(95℃)，在此溫度下保持1分鐘。
6.然後使所述溶液均化，第一級均化在2500psi下進行，第二級均化在500psi下進行。
7.然後使所述溶液冷卻得到所述含蛋白質的酸性飲料。
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蛋白質穩定劑(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穩定劑的第二種含蛋白質的酸性飲料(「HMP/SA飲料」)按以上步驟1-7配製，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穩定劑的第三種酸性飲料(「HMP飲料」)按以下步驟配製。
1.使4g Hercules YM100L高甲氧基果膠與12g糖幹混。
2.經3分鐘的時間使所述高甲氧基果膠/糖幹混物、31.2g SUPRO PLUS675大豆蛋白離析物、和0.2g Dow Defoamer分散並混合在1756.8g蒸餾水中形成蛋白質/蛋白質穩定劑溶液。
3.將所述溶液在170°F混合10分鐘使所述蛋白質/蛋白質穩定劑溶液水合。
4.使188g糖分散在所述水合蛋白質/蛋白質穩定劑溶液中。
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/蛋白質穩定劑溶液的pH調至pH3.85。
6.將所述酸化溶液加熱至195°F並保持1分鐘，然後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.然後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穩定劑(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℃並在此溫度保持24小時。然後測量各試樣的沉澱物和乳清的百分率以確定各飲料中蛋白質穩定劑的有效性(沉澱物＝脫離溶液/懸浮液的固體物質；乳清＝幾乎不含或不含懸浮蛋白質的溶液的透明層)。通過測量試樣中沉澱層的高度和測量全部試樣的高度確定沉澱物的百分率，其中沉澱物的百分率＝(沉澱層高度)/(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。每種飲料試樣的沉澱物百分率之和除以六計算平均沉澱百分率，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澱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。試驗結果示於下表1中。
表1
試驗顯示在0.2％(1份蛋白質穩定劑/7.8份蛋白質原料)下唯一有效的蛋白質穩定劑是本發明的高甲氧基果膠/丙二醇藻酸鹽穩定劑，所述高甲氧基果膠/藻酸鈉和高甲氧基果膠穩定劑不能使所述蛋白質在均勻溶液中保持穩定。所述HMP/PGA試樣中存在沉澱物的百分率低表明所述蛋白質穩定劑保持所述蛋白質懸浮於所述酸性環境，相反所述HMP/SA和HMP試樣中存在沉澱物的百分率高表明所述HMP/SA和HMP蛋白質穩定劑不能象所述HMP/PGA蛋白質穩定劑一樣使所述蛋白質保持懸浮。
實施例10對比本發明高甲氧基果膠/丙二醇藻酸鹽蛋白質穩定劑與高甲氧基果膠/藻酸鈉蛋白質穩定劑、高甲氧基果膠蛋白質穩定劑、和丙二醇藻酸鹽蛋白質穩定劑的穩定性，確定這些蛋白質穩定劑在蛋白質穩定劑的濃度為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穩定劑含量，而且增加了僅含丙二醇藻酸鹽作為蛋白質穩定劑的試樣用於對比。
如下製備含0.35％(重)高甲氧基果膠/丙二醇藻酸鹽蛋白質穩定劑的酸性飲料(「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(基於「原樣」)的蛋白質溶液。將所述蛋白質溶液在170°F下攪拌10分鐘使溶液中的蛋白質水合。
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)蛋白質穩定劑(基於「原樣」)的蛋白質穩定劑溶液。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所述蛋白質溶液、583.33g所述蛋白質穩定劑溶液、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、蛋白質穩定劑和消泡劑的溶液中，繼續混合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後，將所述溶液加熱至195°F(95℃)，在此溫度下保持1分鐘。
6.然後使所述溶液均化，第一級均化在2500psi下進行，第二級均化在500psi下進行。
7.然後使所述溶液冷卻得到所述含蛋白質的酸性飲料。
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蛋白質穩定劑(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穩定劑的第二種含蛋白質的酸性飲料(「HMP/SA飲料」)按以上步驟1-7配製，但用30g藻酸鈉代替步驟2中的丙二醇藻酸鹽配製所述蛋白質穩定劑溶液。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穩定劑的第三種含蛋白質的酸性飲料(「HMP飲料」)按以上步驟1-7配製，但在步驟2中用17.5g高甲氧基果膠配製所述蛋白質穩定劑溶液，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穩定劑的第四種含蛋白質的酸性飲料(「PGA飲料」)按以上步驟1-7配製，但在步驟2中用17.5g丙二醇藻酸鹽配製所述蛋白質穩定劑溶液，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℃並在此溫度保持24小時。然後測量各試樣的沉澱物和乳清的百分率以確定各飲料中蛋白質穩定劑的有效性(沉澱物＝脫離溶液/懸浮液的固體物質；乳清＝幾乎不含或不含懸浮蛋白質的溶液的透明層)。通過測量試樣中沉澱層的高度和測量全部試樣的高度確定沉澱物的百分率，其中沉澱物的百分率＝(沉澱層高度)/(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。每種飲料試樣的沉澱物百分率之和除以六計算平均沉澱百分率，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澱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。試驗結果示於下表2中。
表2
試驗顯示在較高的0.35％濃度(1份蛋白質穩定劑/7.8份蛋白質原料)下本發明的高甲氧基果膠/丙二醇藻酸鹽穩定劑和所述高甲氧基果膠蛋白質穩定劑能有效地穩定酸性蛋白質懸浮體。高甲氧基果膠/藻酸鈉和丙二醇藻酸鹽蛋白質穩定劑即使在較高的0.35％蛋白質穩定劑濃度下也不能使所述蛋白質在均勻溶液中保持穩定。所述HMP/PGA和HMP試樣中存在沉澱物的百分率低表明所述蛋白質穩定劑保持所述蛋白質懸浮於所述酸性環境，相反所述HMP/SA和PGA試樣中存在沉澱物的百分率高表明所述HMP/SA和PGA蛋白質穩定劑不能有效地使所述蛋白質保持懸浮。
實施例11對比上述實施例9和10中製備的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中製備的0.2％和0.35％HMP/PGA和HMP試樣的粘度。結果示於下表3中。
表3
本發明高甲氧基果膠/丙二醇藻酸鹽蛋白質穩定劑與高甲氧基果膠穩定劑的相對粘度的對比結果表明在穩定劑濃度相同的情況下含有HMP/PGA蛋白質穩定劑的水懸浮體比含HMP穩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蛋白質穩定劑在0.2％的濃度下能穩定蛋白質而所述HMP蛋白質穩定劑不能，因而，在有效的蛋白質懸浮體中在0.2％下用所述HMP/PGA穩定劑可獲得較低的粘度。含0.2％濃度的HMP/PGA蛋白質穩定劑的蛋白質水懸浮體的粘度比含0.35％濃度的HMP蛋白質穩定劑的蛋白質水懸浮體的粘度低得多。
考慮到以上所述本發明，其它實施方案是顯而易見的。根據以上本發明的描述，所述技術、方法、組成和原料的各種改變對於本領域技術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利要求書的範圍和精神內。
權利要求
1.一種用於在酸性水介質中穩定蛋白質原料的蛋白質穩定劑，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。
2.一種用於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原料；和由高甲氧基果膠和丙二醇藻酸鹽組成的蛋白質穩定劑。
3.權利要求2的組合物，其中所述蛋白質原料與所述蛋白質穩定劑的所述高甲氧基果膠和所述丙二醇藻酸鹽絡合。
4.權利要求2或3的組合物，其中所述蛋白質穩定劑的存在量為所述蛋白質原料的10至70％(重)。
5.權利要求2至4之任一的組合物，其中所述蛋白質穩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於所述組合物中。
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原料；由高甲氧基果膠和丙二醇藻酸鹽組成的蛋白質穩定劑，其中所述蛋白質穩定劑以能保持所述蛋白質原料懸浮於所述液體中的量存在於所述液體中。
7.權利要求6的組合物，其中所述蛋白質原料是大豆蛋白原料。
8.權利要求7的組合物，其中所述大豆蛋白原料是大豆蛋白離析物。
9.權利要求6的組合物，其中所述蛋白質原料是酪蛋白。
10.權利要求6的組合物，其中所述蛋白質原料是麥谷蛋白。
11.權利要求6的組合物，其中所述蛋白質原料是玉米蛋白。
12.權利要求6的組合物，其中所述組合物含有0.01至8％(重)的所述蛋白質原料。
13.權利要求6的組合物，其中所述能保持所述蛋白質原料懸浮於所述液體中的所述蛋白質穩定劑的量是蛋白質穩定劑與蛋白質原料之重量比為0.1∶1至0.7∶1。
14.權利要求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於所述蛋白質穩定劑中。
15.權利要求6的組合物，其中所述液體的pH為3.5至4.5。
16.權利要求6的組合物，其中所述液體為飲料。
17.權利要求16的組合物，其中所述液體為一種汁液。
18.權利要求17的組合物，其中所述汁液為果汁。
19.權利要求17的組合物，其中所述汁液為菜汁。
20.一種使蛋白質在酸性水成液中保持穩定的方法，包括在pH為3.0至5.5的酸性水成液中使水合蛋白質原料與由高甲氧基果膠和丙二醇藻酸鹽組成的蛋白質穩定劑混合。
21.權利要求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原料之前在pH大於5.5或小於3.0的水成液中使所述蛋白質原料水合；和在pH大於5.5或小於3.0的水成液中使所述蛋白質原料水合之後，將所述水成液的pH調至pH3.0至5.5形成所述酸性水成液。
22.權利要求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，使所述蛋白質穩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大於5.5或小於3.0的水成液中與所述蛋白質原料混合。
23.權利要求20的方法，其中所述蛋白質原料選自由大豆蛋白離析物和酪蛋白組成的組。
24.權利要求20的方法，其中所述蛋白質穩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穩定劑以所述酸性水成液中所述蛋白質原料的10至70％(重)的量存在於所述酸性水成液中。
26.權利要求20的方法，其中所述酸性水成液是果汁或菜汁。
27.一種蛋白質原料在酸性汁液中的穩定懸浮體的形成方法，包括使蛋白質原料水合；和使所述水合的蛋白質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在所述汁液或含汁液濃縮物的水溶液中保持穩定的有效量的蛋白質穩定劑接觸，其中所述穩定劑由高甲氧基果膠和丙二醇藻酸鹽組成。
28.權利要求27的方法，其中在所述蛋白質原料懸浮於所述汁液或含汁液濃縮物的水溶液之前，使所述蛋白質穩定劑與所述蛋白質原料接觸。
29.權利要求27的方法，其中在所述蛋白質原料懸浮於所述汁液或含汁液濃縮物的水溶液的同時，使所述蛋白質穩定劑與所述蛋白質原料接觸。
30.權利要求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於所蛋白質穩定劑中。
31.權利要求27或30的方法，其中所述能使所述蛋白質在所述汁液或含汁液濃縮物的水溶液中保持穩定的蛋白質穩定劑量是蛋白質穩定劑與蛋白質原料之重量比為0.1∶1至0.7∶1。
32.權利要求27的方法，其中所述汁液為果汁。
33.權利要求27的方法，其中所述汁液為菜汁。
34.權利要求27的方法，其中通過所述蛋白質原料和所述穩定劑一起混合使所述蛋白質原料與所述穩定劑接觸。
35.權利要求27的方法，其中通過使所述蛋白質原料與所述高甲氧基果膠和所述丙二醇藻酸鹽一起水合併使所述蛋白質原料、所述高甲氧基果膠、和所述丙二醇藻酸鹽一起乾燥形成所述蛋白質原料與所述高甲氧基果膠和所述丙二醇藻酸鹽的幹絡合物，使所述蛋白質原料與所述高甲氧基果膠和丙二醇藻酸鹽接觸。
全文摘要
本發明涉及一種用於穩定酸性水成液如汁液中蛋白質懸浮體的蛋白質穩定劑。所述蛋白質穩定劑由高甲氧基果膠和丙二醇藻酸鹽組成。本發明還包括用於懸浮在酸性水成液中的組合物，包括蛋白質原料和含高甲氧基果膠和丙二醇藻酸鹽的蛋白質穩定劑。本發明還包括含水的酸性蛋白質懸浮體及此懸浮體的生產方法，其中所述懸浮體的pH為3.0至5.5，含有蛋白質原料和含高甲氧基果膠和丙二醇藻酸鹽的蛋白質穩定劑的穩定懸浮體。
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 優先權日2002年2月20日
發明者X·黃 申請人:蛋白質技術國際公司