飲料及其製造技術
2023-06-17 13:13:36
專利名稱：飲料及其製造技術
技術領域：
本發明涉及飲料，特別是pH中性或接近中性的飲料，還涉及製造所述飲料的方法。飲料可以是粉末形式，以便通過加入液體轉變成飲品。
背景技術：
在中性或微酸性pH條件下，速溶粉末飲料中使用的蛋白質由於分散性差而傾向於發生沉澱，導致相分離以及堊白感(chalkiness)和砂質感(sandiness)的消費者感覺。為生產穩定的酸性食品，已使用不同的穩定劑來防止蛋白質顆粒發生凝結和沉澱。但在穩定劑濃度較高時，會觀察到有不需要的作用出現，如相分離、沉澱等。此外，所有的穩定劑在使用時均會增加飲料的粘度，因此對於當今偏好低食品粘度和軟質地的消費者的口味來說是不適宜的。
如US-A-2002/146487和US-A-2003/124226所公開，還已知在流化床造粒機中噴射碳水化合物水溶液的同時使粉末大豆蛋白成粒。
通常將卡拉膠、羧甲基纖維素鈉(CMC-Na)、藻酸丙二醇酯(PGA)、水溶性大豆多糖(SSP)和甜菜衍生的果膠(BD-果膠)等穩定劑單獨或組合(包括與其他多糖的混合物)用於立即可飲用的產品中，來生產立即可飲用的酸性蛋白質食品，以便防止發生相分離，導致因為蛋白質顆粒而造成的堊白感和砂質感。
因此，有需要提供pH大約為中性或微酸性的飲料，其為液體可飲用形式，或者可通過分散於液體中製造成可飲用的組合物，所述可飲用組合物的粘度低，在剪切速率為0.1s-1或10s-1下粘度在5-50mPas的範圍。所述飲料避免了因為蛋白質顆粒而發生相分離和出現堊白感及砂質感的缺點。
發明概述根據本發明的第一個方面，本發明提供製造粉末前身物質(precursor)的方法，所述粉末前身物質用以與液體混合來製造中性或微酸性飲料，所述方法包括以下步驟(a)製備包含蛋白質源和多糖穩定劑的第一漿料，所述第一漿料的pH為中性或微酸性；(b)如有必要，將第一漿料的pH調至5.5-7.5的範圍，優選6-7.5，更優選6-7；(c)在步驟(a)或步驟(b)後將第一漿料噴霧乾燥。
根據本發明的第二個方面，本發明提供酸性飲料，所述酸性飲料通過將液體(優選含水液體)與用本發明第一個方面的方法製造的粉末前身物質混合來製造。含水液體是至少含有一些水的液體，優選至少含10％(重量)，更優選至少含25％(重量)，最優選至少含50％(重量)的水。水這個術語還包括基本純淨的水如自來水。
在一個特別優選的實施方案中，本發明發明人有理由認為，通過在接近中性或微酸性pH下將蛋白質與穩定劑的溶液噴霧乾燥，可以克服上述各種問題。
發明詳述飲料粉末前身物質必須與液體混合，以形成適合消費者飲用的組合物。可使用任何合適的液體，但優選的實例是水和奶。「奶」同時包括調味奶飲料。
優選製備包含蛋白質源的第二漿料和製備包含多糖穩定劑的第三漿料，將第二和第三漿料混合以提供所述第一漿料。
本文所用的術語「中性或微酸性」優選指pH 5.5-8，更優選6-7。對於任何下限值為「6」的範圍，該下限值可用「大於6」或者用「6.00001」或「6.01」代替。
如果第一漿料的pH範圍超出6-7.5的目標範圍或者超出6-7的優選目標範圍，那麼它在進行步驟(c)的噴霧乾燥之前先在步驟(b)中用常規方法調整pH。
蛋白質源蛋白質源可包括任何具體類型的蛋白質，例如動物蛋白，特別是乳蛋白，或者植物蛋白。優選蛋白質源提供至少一些植物蛋白，例如大豆蛋白、豌豆蛋白或羽扇豆蛋白或者它們的混合物。這些蛋白質可以是完整蛋白質或水解蛋白質，可以單獨使用或互相組合使用。
相對於最終產品，所用的蛋白質的總量一般約0.5-10wt％，優選0.5-4wt％，更優選2.7wt％左右(例如每份150g中有4g)。
與第一漿料相比，第二漿料中的蛋白質源的量可例如是5-20wt％。
多糖穩定劑有多種多糖可用作穩定劑，特別是多糖膠。但是，優選的穩定劑選自刺槐豆膠、羅望子多糖、結冷膠、黃原膠、瓜爾豆膠、他拉膠、阿拉伯樹膠、卡拉亞膠(kalaya gum)、卡拉膠、瓊脂大豆多糖和它們的混合物。
除多糖穩定劑外，還可使用一種或多種輔助性非多糖穩定劑。具體的說，優選的輔助性穩定劑有藻酸乙二醇酯、甲氧基果膠(HM-果膠)、羧甲基纖維素鈉(CMC-Na)、藻酸丙二醇酯(PGA)和甜菜衍生的果膠(BD-果膠)。它們可單獨使用或組合使用。最優選的穩定劑是瓜爾豆膠。
相對於最終飲料產品，所用的穩定劑的量一般約0.05-10wt％，優選0.05-2wt％，但這些數量範圍並不對本發明的範圍構成限制，因為它們可隨蛋白質濃度的差異而變。蛋白質與穩定劑的重量比優選為5∶1-50∶1，更優選為10∶1-30∶1。
第一漿料中穩定劑的量優選為0.02-20wt％，例如5-20wt％。
對於第三漿料來說，其中穩定劑的量優選為0.1-20wt％，例如0.1-3wt％。
碳水化合物優選第一漿料中包含碳水化合物，最優選碳水化合物通過含蛋白質源的第二漿料來引入。優選的碳水化合物包括糖類、澱粉和麥芽糊精。
其他成分粉末優選還含有乳化劑、有機酸(如乳酸、蘋果酸或檸檬酸)和油脂，並用礦物質、維生素等強化。粉末一旦分散於液體如水或奶中，所得飲料優選至少穩定30分鐘而不發生凝結和相分離。
產品形式粉末前身物質可以是適合在加入合適的液體如水或奶時，製造出任何所需的中性或微酸性飲料的物質。
對於噴霧乾燥操作，進料可以是各成分的穩定溶液，其乾物質含量在10-50％之間，優選30-40％(m/m)之間。這種漿料在所謂的噴霧乾燥機中進行噴霧乾燥，得到微細的顆粒狀物質。噴霧乾燥機是這樣的系統，進料液體在其中通過任何類型的霧化器(即旋轉式兩相或一相噴嘴)霧化，隨後乾燥形成顆粒狀物質。其顆粒大小在5-400μm之間，例如5-100μm之間。為生產出乾粉末，取決於乾物質含量和噴霧塔負荷(漿料與空氣的質量流量之比)，噴霧塔優選在150-250℃的溫度下操作。所得粉末通常是疏水性的。這種粉末物質由於其細度和疏水性的緣故，通常難以分散於水中而不成塊。有另外的造粒或成粒步驟來增加各顆粒的大小。初始顆粒的d4，3平均顆粒直徑在5μm-100μm之間，例如5μm-35μm之間，而制粒機出口的優選d4，3平均顆粒直徑優選地在50μm-600μm之間，更優選在150μm-400μm之間。這提高了粉末的分散性，以至於它可容易地用於粉末飲料混合料中，所述混合料混合使用了噴乾粉末和其他粉末。造粒過程優選在流化床類型的造粒機(如Fielder-Aeromatic型)中進行。粘合用流體優選是清水。可便利地將噴乾物質與碳水化合物(如蔗糖或麥芽糊精)或易溶鹽的混合物造粒。或者可使用其他任何類型的造粒機，如·高剪切混合造粒機，例如Schugi型或Loedige ploughshare型造粒機，·壓力造粒機，例如Bepex籃式擠出機型造粒機，或者·蒸汽造粒機。
最有利的技術是使用噴霧乾燥機/流化床組合系統，在該系統中，從噴霧乾燥機中出來的粉末直接成粒。這種系統可例如是GEA NiroA/S的流化噴霧乾燥機或多級噴霧乾燥機。造粒作用可能是因為粉末由於進行蒸汽處理或噴水處理所殘餘的粘合力而發生的，可以添加或不添加易溶於水的物質作為粘合劑。這種物質可以是已知作為粘合劑的碳水化合物、鹽類或聚合物。
加入卵磷脂可提高粉末的溼潤性和分散性。
現通過以下非限制性實施例更詳細地解釋本發明。在這些實施例當中，部分和百分比均以重量為基礎，除非另有指明。
實施例使用粘度測定法、顆粒大小測量法和相分離測量法作為分析方法。所用的方法將在下文中予以說明。
在旋轉流變儀的錐板式幾何結構(geometry)中測定粘度。溫度設定為20℃。數據採自滯後流動曲線(flow curve hysteresis)的下降曲線。選擇10l/s和50l/s作為相關剪切速率。
通過在圓筒中測量發生相分離的體積及通過目視檢查，檢測飲料的穩定性。當目視檢查確定有明顯的絮狀物時，則將飲料系統歸為不穩定系統。
通過雷射衍射測定飲料中顆粒的表面加權體積(surface weightedvolume)平均直徑D3，2和D4，3，以對砂質感賦予數值。
不穩定分散物的量通過在2800g和20℃下離心最終產品20分鐘來測定。讓水滲出5分鐘後，測量沉澱的百分率(沉澱/總質量×100)。
實施例1-4這些實施例分別包括通過噴霧乾燥和造粒過程製備四種粉末飲料前身物質。所用的物料是標準的噴幹脫脂奶粉，作為乳蛋白質的來源。在這種情況下所用的噴霧乾燥機是Niro Mobile Minor。大豆蛋白來源於出自Solae的大豆分離蛋白FXP 219D，用出自Cosucrua的Pisane HDNO5作為豌豆蛋白。所用穩定劑是出自Hercules的Blanose 7LF(SCMC 7)、κ-卡拉膠(出自CP Kelco的Genugel X-0909)、出自Unipektin的Vidocreme A型瓜爾豆膠(Guar)。所用的麥芽糊精是出自Rouquette的DE 12麥芽糊精(Glucidex IT 12)。
表1使用不同蛋白質和穩定性的實施例
實施例4在所謂的多級乾燥機中造粒，其中流化床與噴霧塔結合成一個整體。將顆粒化粉末加入到水中並用勺子攪拌20秒鐘，可以使其分散。這表明所得粉末具有良好的速溶性質。非顆粒化樣品(實施例1-3)的速溶性質不夠理想，通過攪拌機之類的設備攪拌15秒鐘才能很快分散。
生產出參考實施例，供與上述實施例進行比較。
表2參考實施例
權利要求
1.一種製備粉末前身物質的方法，所述粉末前身物質用以與液體混合來製造中性或微酸性飲料，所述方法包括以下步驟(a)製備包含蛋白質源和多糖穩定劑的第一漿料，所述第一漿料的pH為中性或微酸性；(b)如有必要，將第一漿料的pH調至5.5-7.5的範圍，優選6-7.5，更優選6-7；(c)在步驟(a)或步驟(b)後將第一漿料噴霧乾燥。
2.權利要求1的方法，其中製備包含蛋白質源的第二漿料並製備包含多糖穩定劑的第三漿料，然後將第二和第三漿料混合以形成所述第一漿料。
3.前述權利要求任一項的方法，其中將碳水化合物加入到至少一種漿料中，優選加入到權利要求2所述的第二漿料中。
4.前述權利要求任一項的方法，其中多糖穩定劑選自槐豆膠、羅望子多糖、結冷膠、黃原膠、瓜爾豆膠、他拉膠、阿拉伯樹膠、卡拉亞膠、卡拉膠、瓊脂大豆多糖和它們的混合物。
5.前述權利要求任一項的方法，所述方法進一步包括使所述漿料或者任何或所有漿料進行熱處理的步驟，所述熱處理優選在40℃至80℃之間進行。
6.前述權利要求任一項的方法，所述方法進一步包括均質所述漿料或者任何或所有漿料的步驟。
7.前述權利要求任一項的方法，所述方法進一步包括對步驟(c)的噴乾產品進行造粒。
8.前述權利要求任一項的方法，其中在步驟(a)中第一漿料的pH高於蛋白質的等電點，優選pH高於6。
9.權利要求2的方法，其中第三漿料中的穩定劑是中性或帶負電。
10.前述權利要求任一項的方法，其中所述蛋白質源包括植物蛋白質、動物蛋白質或它們的混合物。
11.權利要求10的方法，其中所述植物蛋白質選自大豆蛋白、豌豆蛋白或羽扇豆蛋白或者它們的混合物，和/或所述動物蛋白質選自乳蛋白。
12.權利要求2的方法，其中第三漿料中穩定劑的量為0.01-20wt％，優選為0.1-20wt％。
13.前述權利要求任一項的方法，其中在步驟(d)中將一種或多種另外的成分加入到漿料混合物中，這些成分優選選自脂肪、乳化劑和有機酸。
14.一種中性或微酸性飲料，所述飲料通過將優選為含水液體的液體與通過前述權利要求任一項的方法製備的粉末前身物質混合來製造。
15.權利要求14的中性或微酸性飲料，所述飲料含有的穩定劑水平為0.05-10wt％。
16.權利要求14或15的中性或微酸性飲料，所述飲料含有的蛋白質水平為0.5-10wt％。
17.權利要求14-16中任一項的中性或微酸性飲料，所述飲料在0.1s-1或10s-1的剪切速率下粘度為5-50mPas。
全文摘要
一種製備粉末前身物質的方法，所述粉末前身物質用以與液體混合來製造酸性飲料，所述方法包括以下步驟(a)製備包含蛋白質源和多糖穩定劑的第一漿料，所述第一漿料的pH為中性或酸性；(b)如有必要，將第一漿料的pH調至5.5－7.5的範圍，優選6－7.5，更優選6－7；(c)在步驟(a)或步驟(b)後將第一漿料噴霧乾燥。
文檔編號A23L1/00GK1897832SQ200480038286
公開日2007年1月17日 申請日期2004年11月26日 優先權日2003年12月23日
發明者K·格裡本卡姆帕, R·科魯斯, K·P·弗爾科夫 申請人:荷蘭聯合利華有限公司