食品級包囊物及其生產方法
2023-08-09 06:37:46 2
食品級包囊物及其生產方法
【專利摘要】公開了包含結合了微量營養素、優選膳食礦物質的膠凝蛋白的食品級包囊物和該包囊物的生產方法，其中在貯存過程中微量營養素的滲漏程度較低。
【專利說明】食品級包囊物及其生產方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及包含結合了微量營養素的膠凝蛋白的食品級包囊物。還公開了所述包囊物的生產方法。
[0002]發明背景
[0003]用微量營養素例如鐵強化食品並非簡單明確的方法。例如，鐵誘導極為常見的不可接受的產品改變，這涉及其脫色和促氧化的特性。為了避免這些改變，通常使用不溶性鐵源，它們在化學反應性上低於水溶性鐵鹽。然而，這些化合物一般具有降低的生物利用度，且由此營養價值較低。顯然認為生物利用度取決於許多因素，例如食品基質和人群的年齡。
[0004]另一種解決方案在於包囊鐵，以便物理上防止鐵與其他食品成分發生相互作用。用保護層塗敷鐵化合物或將其包埋在基質中，其構成了對在食品基質中擴散或溶解的物理屏障，從而減少了其反應性。然後因pH、酶裂解或溫度改變引起鐵的釋放。
[0005]基於脂肪的包囊物是熱不穩定的且它們在水性組合物中發生相分離。然而，這種系統的優點在於包囊硫酸鐵的能力，而硫酸鐵被視為最為生物可利用鐵的化合物，且由此用作生物利用度比較的參比物。其他類型的包囊物基於磷脂類且其中的大部分遞送焦磷酸鐵，其生物利用度低於硫酸鐵。
[0006]蛋白質如乳鐵蛋白可以螯合鐵。然而，這種蛋白質將不期望的粉紅色傳遞給產品。對鐵的高親和力也是其他蛋白質特徵，例如酪蛋白或球狀蛋白。Remondetto等人(2004)(Journal of Agricultural and Food Chemistry, 52,8137-8143)已經研究了包含通過加熱和鐵誘導膠凝的鐵的球狀蛋白大粒凝膠的鐵釋放機制。
[0007]Surh等人(2007) (Journal of Agricultural and Food Chemistry,55,175-184)描述了油包水型乳化方法。然而，應用油包水型乳化方法的缺陷在於需要另外的步驟以分離微粒和洗滌掉油。
[0008]還期望提供鐵包囊物，這並不暗示聲明有多種成分。這種在當今可以提供高溼度應用中令人滿意的性能的包囊物還不存在。從迄今為止評價的來自供應商的大量鐵包囊系統中，Ferrazone (鐵-EDTA)顯然是最佳的溶液。然而，EDTA在所有國家中不被允許。
[0009]當考慮其他微量營養素時，遇到了類似的困難。
[0010]因此，期望提供通用的強化溶液，其適用於幾種微量營養素。
[0011]發明概述
[0012]因此，對顯示一些、優選所有如下特性的食品級包囊物存在需求:在熱處理下的穩定性、在幾種食品基質尤其是高溼度基質中的穩定性、貯存過程中的穩定性、防止食品基質發生與微量營養素強化相關的改變或這種強化的不期望的作用。這種微量營養素包囊物的生產應在工業化規模上可靠地以成本有效的方式再現。此外，包囊物應是通用的，即它方便地適合於幾種微量營養素。
[0013]本發明實施方案的目的在於滿足具有上述舉出的特性的食品級包囊物的需要。該目的通過獨立權利要求中定義的本發明解決。從屬權利要求進一步發展了本發明的中心理念。[0014]在第一個方面中，本發明涉及食品級包囊物，其包含包埋在連續多糖相中的膠凝蛋白聚集物，其中所述膠凝蛋白聚集物包含微量營養素，且其中所述包囊物顯示1微米-5mm的大小。優選地，所述微量營養素是膳食礦物質或幾種膳食礦物質的混合物。
[0015]在本發明的實施方案中，所述蛋白質選自球狀蛋白，優選自乳清蛋白、大豆蛋白、卵白蛋白、豌豆蛋白、羽扇豆蛋白、馬鈴薯蛋白、芸苔蛋白或其混合物。在其他實施方案中，所述蛋白質是微膠粒酪蛋白、酸性酪蛋白、酪蛋白酸鹽或其混合物。
[0016]在本發明的實施方案中，所述多糖成分選自高支鏈果膠、阿拉伯半乳聚糖、阿拉伯半乳聚糖-蛋白質複合物、穀類阿拉伯木聚糖(arabinoxylans)、高分子量多糖類和/或膠凝多糖類，優選自藻酸鹽、角叉菜膠、果膠、瓊脂、瓜爾膠、豆角膠或黃原膠或其混合物。優選地，所述多糖成分選自高分子量多糖類和/或膠凝多糖類，優選自藻酸鹽、角叉菜膠、果膠、瓊脂、瓜爾膠、豆角膠或黃原膠。
[0017]在本發明的實施方案中，所述包囊物具有高於或低於蛋白質等電點1.5個單位的pH。
[0018]在第二個方面中，本發明涉及食品級包囊物的生產方法，包含下列步驟:
[0019]a)混合微量營養素與蛋白質溶液，其中微量營養素作為鹽或溶液提供；
[0020]b)使所述蛋白質溶液膠凝；
[0021]c)在步驟b)之前或之後，將多糖成分加入到蛋白質溶液中。
[0022]在本發明的實施方案中，所述蛋白質溶液具有1-10%重量蛋白質的濃度，且步驟
b)可以包含:
[0023]-將蛋白質溶液在ρΗ5.8-8.0下加熱至70°C _150°C溫度10秒_2小時期限，直到所述蛋白質膠凝為止；
[0024]-將蛋白質溶液的pH調整至所述蛋白質的等電點；
[0025]-在200MPa_800MPa高壓和20°C_100°C溫度下、在ρΗ5.8-8.0下將蛋白質溶液處理10秒-2小時期限，直到所述蛋白質膠凝為止。
[0026]本發明的第三個方面在於食品，其包含本發明第一個方面的食品級包囊物或通過本發明第二個方面的方法生產。食品包括飲料和固體食品。食品級包囊物是粉末形式，其也是本發明的組成部分。這種包囊物可以用於強化食品和飲料產品。
[0027]本發明的這些和其他方面、特徵和優點對本領域技術人員而言在閱讀本文提供的公開內容並且結合附圖時顯而易見。給出詳細描述僅作為本發明的示例，同時顯示了本發明的優選實施方案。
[0028]附圖簡述
[0029]圖1顯示通過光學顯微鏡檢查的根據實施例1製備的包含多糖類的凝膠微粒包囊物。A:膠凝蛋白分散相；B:膠凝多糖連續相。標度條表示10微米。
[0030]圖2顯示實施例1的水包水型乳劑。A:未染色的對照品(實施例1的步驟2後)；B:鐵標記(實施例1的步驟3後)。標度條表示100微米。
[0031]圖3顯示在4°C、20°C和30°C下12個月貯存期限內從實施例1的凝膠微粒中發生鐵滲漏。
[0032]圖4顯示在4°C下熱處理後和隨時間變化的釋放入酸化乳基質中的鐵。
[0033]圖5顯示根據實施例7製備的分子配合物包囊物的多孔結構(光學顯微鏡檢查)。標度條表示15微米。
[0034]圖6顯示根據實施例7製備的分子配合物包囊物的多糖標記(光學顯微鏡檢查)。標度條表示20微米。
[0035]圖7顯示通過原子力顯微鏡檢查的根據實施例7製備的分子配合物的結構。標度條表示1微米。
[0036]圖8顯示來自實施例7的在4°C下隨時間變化的釋放入甜煉乳的鐵。
[0037]發明詳述
[0038]微暈營養素成分
[0039]可以為包囊考慮幾種微量營養素。正如已經舉出的，微量營養素優選是膳食礦物質或膳食礦物質的混合物。將膳食礦物質作為食品級礦物質或無機鹽或鐵提供。膳食礦物質的實例包括:
[0040]-鉀、I丐和鎂；和
[0041]-微量元素，例如鐵、硼、鈷、鉻、銅、氟、碘、錳、鑰、硒和鋅。
[0042]特別關注的膳食礦物質混合物包含鐵。此外，它們還可以包含鋅或碘。鐵、鋅和碘混合物也是所關注的。在一個實施方案中，鐵成分可以被視為用於包囊的微量營養素。優選地，鐵成分選自Fe2+、Fe3+及其混合物。將鐵成分作為鹽或這種鹽的溶液的形式提供。鹽可以是無機鹽或有機鹽。無機鹽包括氯化物、磷酸鹽、焦磷酸鹽和硫酸鹽。可以考慮其他食品級無機鹽。有機鹽包括富馬酸鹽、乳酸鹽、檸檬酸鹽、葡糖酸鹽、琥珀酸鹽、糖二酸鹽、甘油磷酸鹽和酒石酸鹽。例如，使用硫酸鐵、焦磷酸鐵。這種產品是食品工業中的必需品。
[0043]包囊物
[0044]根據本發明，通過微囊化方法製備微量營養素包囊物，得到包囊物。這種方法例如描述在 Sagalowicz 和 Leser 的文章「Delivery systems for liquid foodproducts，，(Current Opinion in Colloid & Interface Science 15 (2010) 61-72)中。討論微囊化方法的另一篇參考文獻是Zuidam和Nedovic編輯的書籍「EncapsulationTechnologies for Active Food Ingredients and Food Processing」 (2008)。在微囊化時，微量營養素被包埋在膠凝蛋白基質中。換句話說，在亞微米、微米或毫米等級上得到凝膠，其形成膠凝蛋白和微量營養素成分的穩定膠態分散體。優選地，微量營養素成分包含鐵。根據所用蛋白質類型的不同，可以得到不同種類的包囊物，例如分散的凝膠微粒和分子配合物，其中蛋白質基質被膠凝化。
[0045]在本發明範圍內，將膠凝蛋白定義為形成能夠保留溶劑、主要是水的3-維網狀結構的100-數以千計的單體蛋白單元的組裝物。在這種組裝物中，蛋白質單體一般不是其天然狀態並且通過非共價鍵(靜電、疏水和/或氫鍵)和/或共價鍵彼此結合。描述蛋白質膠凝的所有物化特徵詳細描述在Clark和Ross_Murphy的綜述論文「Structuraland mechanical properties of biopolymer gels，， (Advances in Polymer Science,83,57-192)中。例如，膠凝蛋白可以通過將球狀蛋白在高於其變性溫度下熱處理而導致聚集和膠凝得到。或者，可以通過使蛋白質聚集和膠凝至其等電pH形成膠凝蛋白。
[0046]包囊物還包含多糖成分，其改善膠凝蛋白基質和膠凝蛋白基質中微量營養素成分的穩定性。
[0047]包囊物的大小和結構主要取決於用於製備該包囊物的蛋白質的性質、製備方法和多糖成分。
[0048]現在更詳細描述鐵包囊物的生產方法。下述方法易於適合於其他膳食礦物質，例如上述舉出的鉀、鈣、鎂和微量元素。
[0049]凝膠微粒鐵包囊物
[0050]鐵包囊物由在膠凝多糖基質中彼此組合的膠凝蛋白微粒組成。鐵包囊物是具有20-5000微米平均直徑的分散顆粒。膠凝蛋白微粒具有約200nm-約20微米的平均直徑。可以通過散射光散射、使用例如安裝Malvern Hydro2000G(大樣本離差部件)、Honeywell水減壓器(最大去離子水壓力:1巴)和ERMA水脫氣器(減少在去離子水中溶解的空氣)的Malvern MasterSizer2000 (雷射衍射裝置，具有0.02-2000微米大小範圍)測定鐵包囊物的平均直徑。使用Malvern軟體基於Mie理論計算測量值。下列參數用於測定凝膠微粒包囊物的大小分布:1.460，用於顆粒的折光指數；0.01，用於顆粒吸收；所用的分散劑是具有1.330折光指數的水。
[0051]在本發明的第一個實施方案中，使用酪蛋白或球狀蛋白作為蛋白質源生產凝膠微粒包囊物。酪蛋白包括微膠粒酪蛋白、酪蛋白、酪蛋白酸鹽或其混合物。可以提出至少兩種方法用於製備凝膠微粒鐵包囊物:滴注法和頂出法。
[0052]在第一個實施方案的第一種變化形式中，首先製備酪蛋白溶液，其優選具有1-10%重量酪蛋白的濃度。更優選地，酪蛋白濃度在6-9%重量範圍。然後在攪拌下將鐵溶液與酪蛋白溶液混合。上文已經描述了鐵成分。優選地，如果使用硫酸鐵，則該溶液包含檸檬酸鈉和抗壞血酸鈉。優選地，鐵為亞鐵形式。優選地，鐵溶液具有6-7的pH。
[0053]然後仍然在攪拌下將包含膠凝高分子量多糖類的溶液與酪蛋白和鐵溶液混合。優選地，所述多糖類選自藻酸鹽、角叉菜膠、果膠或瓊脂。
[0054]優選地，生物聚合物(多糖類和蛋白質)的總含量和蛋白質與多糖類之比應使得該混合物落入相圖的不相容(2-相)區域。相圖的不相容區域可以通過光學顯微鏡檢查確定。這種確定如下進行:用羅丹明染色蛋白質和多糖溶液的混合物，然後放在載玻片上並且用蓋玻片覆蓋。然後用偶聯照相機DC300F的Leica DMR顯微鏡在450_490nm激發波長光下觀察樣品。使用40x或10x目鏡取圖像。將顯示分散和連續相的所有混合物視為不相容。為了得到蛋白質的分散相，蛋白質的相體積應低於50%。
[0055]例如，當將藻酸鹽用作多糖時，酪蛋白酸鹽:藻酸鹽之比可以為2: 1重量。當將乳清蛋白(變性的)與作為多糖的藻酸鹽一起使用時，乳清:藻酸鹽之比可以為4: 1重量。當使用變性的乳清蛋白和角叉菜膠時，乳清:角叉菜膠之比可以為7: 1重量。
[0056]然後，將酪蛋白和多糖溶液的pH調整至酪蛋白的等電點(或至多高於或低於該蛋白質等電點1個pH單位的值)。該步驟可以通過添加酸性溶液、優選逐步地添加、直到達到等電點為止來進行。這導致酪蛋白膠凝。例如，可以使用0.1M檸檬酸溶液。還能夠通過添加葡萄糖酸-S -內酯粉末酸化該溶液。
[0057]正如可以在圖1上觀察到的，凝膠微粒是在膠凝多糖連續相中具有膠凝蛋白分散相的分散結構。
[0058]在第一個實施方案的第二種變化形式中，首先製備球狀蛋白溶液並且使用如與第一個實施方案相關所述的熱處理使蛋白質變性。然後將包含多糖的第一種溶液加入到球狀蛋白溶液中。詳細內容與上述第一種變化形式類似。然後如上述與第一種變化形式相關所述調整球狀蛋白和多糖溶液的pH。
[0059]然後將蛋白質和多糖類酸化的溶液通過滴注或頂出轉入包含鈣、鋅或鉀陽離子或其他可以膠凝高分子量多糖的離子的第二種溶液。還可以噴霧乾燥或噴霧冷凍這種酸化溶液。優選地，當多糖是藻酸鹽時，第二種溶液包含鈣或鋅陽離子。優選地，當多糖是角叉菜膠時，第二種溶液包含鈣或鉀陽離子。可以通過切斷溶液噴射、通過噴射振動或通過噴射壓力誘導滴落停止。膠凝顆粒的大小依賴於噴嘴大小、切斷速率、振動模式和/或施加的壓力。這種方法的參數可以由本領域技術人員選擇。在第二種溶液中的抗衡離子可以是滷化物，例如氯化物或碘化物。可以使用其他食品級抗衡離子，例如乳酸鹽或葡糖酸鹽。優選地，第二種溶液是具有0.1-0.6M金屬鹽濃度的氯化鈣溶液。
[0060]這種方法產生凝膠微粒包囊物在液體介質中的混懸液。例如，可以通過離心或過濾使微粒包囊物與液體介質分離。
[0061]有利地，然後乾燥微粒包囊物。例如，不同乾燥方法可以諸如以噴霧乾燥或流化床乾燥進行實施。這產生包含膠凝微粒包囊物的粉末。
[0062]根據第一個實施方案製備的凝膠微粒包囊物是分散的顆粒。它們可以用作最終食品中的視覺線索。可以將它們加入到最終的水性產品或乾燥產品形式的食品中。
[0063]分子配合物包囊物
[0064]包含蛋白質微凝膠體的分子配合物具有50-600nm、優選約lOOnm的尺寸。分子配合物可以通過多糖成分或明膠彼此橋接成分子配合物包囊物。分子配合物包囊物可以具有200nm-100微米的尺寸。分子配合物包囊物的尺寸可以通過動態光散射、使用例如Zetasizer Nano ZS 儀器(Malvern Instruments, Ltd.)評估。該儀器安裝了在 633nm 的He-Ne雷射發射和4.0mW電源。這種儀器使用反向散射結構，其中檢測以173°散射角、使用電子雪崩光電二極體進行。用微孔水將分子配合物包囊物稀釋至1.0Wt%以下並且傾入正方形塑料比色杯(Sarstedt,Germany)。測定在25°C進行。根據樣品池度的不同，光的光路長度由儀器自動設定。根據散射強度隨時間的波動計算自相關函數匕(0。使用「累積量」方法由相關函數的對數的多項式擬合計算顆粒的z-平均流體動力學直徑，推定散射的顆粒是單分散球體。
[0065]當製備分子配合物包囊物時，優選將球狀蛋白用作蛋白質源。球狀蛋白包括乳清蛋白、大豆蛋白、卵白蛋白、豌豆蛋白、羽扇豆蛋白或其混合物。正如與在凝膠微粒包囊物相關的內容中所公開的，熱處理球狀蛋白溶液以使蛋白質變性。這因疏水相互作用和形成共價鍵導致球狀蛋白膠凝。通常地，蛋白質溶液具有1-8%重量蛋白質的濃度，優選3-6%重量。
[0066]在本發明的第二個實施方案中，在熱處理前將鐵成分加入到蛋白質溶液中。鐵成分如上文所詳述。優選地，將其作為乾燥狀態的鹽加入。還可以將其作為溶液加入。然後，例如，通過例如蒸發或微量過濾除去過量的水。
[0067]在熱處理後，將多糖成分加入到蛋白質溶液中。多糖成分優選是高支鏈果膠、阿拉伯半乳聚糖、阿拉伯半乳聚糖-蛋白質複合物、穀類阿拉伯木聚糖或其混合物。
[0068]得到分子配合物包囊物，其為在水中的分散體。
[0069]有利地，可以將分子配合物包囊物的pH調整至2.0-7.0的值，優選pH值為4.0_5.0 ο[0070]有利地，然後乾燥分子配合物複合物。例如，不同的乾燥方法可以以諸如噴霧乾燥或冷凍乾燥實施。這產生包含鐵包囊物的粉末。 [0071]在本發明的第三個實施方案中，在熱處理後將鐵成分加入到蛋白質溶液中。鐵成分如上文所詳述。優選地，將其作為溶液加入。在攪拌後，將多糖成分加入到膠凝蛋白中。多糖成分優選是高支鏈果膠、阿拉伯半乳聚糖、阿拉伯半乳聚糖-蛋白質複合物、穀類阿拉伯木聚糖或其混合物。
[0072]有利地，可以將分子配合物包囊物的分散體的pH調整至2.0-7.0的值，優選pH值為 4.0-5.0。
[0073]有利地，然後乾燥分子配合物包囊物。例如，不同乾燥方法可以以噴霧乾燥或冷凍乾燥實施。這產生包含鐵包囊物的粉末。
[0074]上述根據本發明得到的鐵包囊物可以用於強化具有鐵或其他膳食礦物質的食品，視包囊方法中所用的礦物質而定。
[0075]如上所述，本發明提出了食品級包囊物的生產方法，包含下列步驟:
[0076]a)混合微量營養素與蛋白質溶液；
[0077]b)使所述蛋白質溶液膠凝；
[0078]c)在步驟b)之前或之後，將多糖成分加入到蛋白質溶液中。
[0079]因此，幾個步驟的組合包括在本發明範圍內:a-b_c和a-c-b。這些各自的組合後可以進行乾燥步驟。
[0080]可以將它們作為成分加入到水性產物或粉末形式的最終食品中。
[0081]類似的方法可以用於製備包含其他種類的膳食礦物質的包囊物中。這些包囊物可以用於強化具有膳食礦物質的食品。可以製備包囊物以包含單一種類的膳食礦物質或幾種類型的膳食礦物質。當期望強化具有膳食礦物質的食品時，可以由「單一種類的包囊物」製備包囊物的所需混合物，或可以製備礦物質微量營養素的期望的混合物的包囊物。
[0082]最終的食品包括冷凍乳製品(酸乳酪、奶油、甜點、奶油凍)、常溫乳製品(煉乳)、冷凍食品(冰淇淋、冰凍果子露)、糖食(冰糖、藥用蜀葵蜜餞、果凍)和蒸煮品(湯、肉湯)或飲料(方便飲料或用液體再溶解的粉末)。這種最終的食品可以包含如下任一或兩種形式的食品級包囊物:凝膠微粒包囊物或分子配合物包囊物。
[0083]現在應舉出，本發明提供了食品級膳食礦物質包囊物，尤其是鐵包囊物，其滿足上述舉出的目的。實際上，正如實施例中所示的，所述包囊物在加工和貯存過程中都顯示穩定的鐵含量。
[0084]因此，本發明的一個實施方案是鐵包囊物，其在20°C 0.5個月或1個月或2個月或5個月貯存時間時在甜煉乳和類似的高糖濃度食品中顯示鐵滲漏低於30%。
實施例
[0085]所述成分具有食品級質量且可以由Davisco Foods International, Dr.PaulLohmann, CP Kelco, Emmi Schweiz AG, International Specialty Products Inc.提供。
[0086]實施例1:具有酪氨酸鈉和多糖成分的微粒包囊物的製備
[0087]最終的包囊物組成(乾燥前):3?丨％酪氨酸鈉/ 1.4wt%藻酸鈉/ 0.21wt% Fe。
[0088]方法描述:[0089]1)混合37.5g8wt%酪氨酸鈉與0.5gl.2M FeS04 / 1.2M檸檬酸鈉/ 1.2M抗壞血酸鈉溶液15min。
[0090]2)加入56g2.5wt%藻酸鈉溶液並且攪拌15min。
[0091]3)加入約9g0.1M檸檬酸溶液，同時攪拌以便將pH減小至5.0，以便用鐵膠凝蛋白質。逐步使pH降低，這意味著將混合物在每次減小0.2個單位的pH時攪拌lmin。
[0092]4)在攪拌下將該混合物(pH5.0)滴落在8wt%氯化鈣上(保持攪拌30min)。可以通過切斷溶液噴射、通過噴射振動或通過噴射壓力誘導滴落停止。膠凝顆粒的大小(20-5000 μ m)依賴於噴嘴大小、切斷速率、振動模式和/或施加的壓力。
[0093]5)通過過濾或通過離心分離包囊物。
[0094]6)將包囊物以1: 3的重量比(顆粒:水)加入到水中15小時。
[0095]7)通過噴霧乾燥(小顆粒)或通過流化床(在先分離顆粒的需求)乾燥包囊
[0096]物。
[0097]實施例2:通過光學顯微鏡檢查觀察微粒包囊物
[0098]通過用無水戊二醛的甲醇溶液固定穩定凝膠微粒並且包埋在Spurr樹脂中。染色薄切片(0.5微米厚度)的蛋白質(綠色光)和多糖(釕紅)或用甲苯胺藍(一般染色)。使用帶有數位照相機Axiocam MRc5的顯微鏡Zeiss Axioplan II。圖1顯示蛋白質膠凝的分散相(A)和多糖膠凝的連續相(B)。
[0099]實施例3:在微粒包囊物中的鐵標記
[0100]在滴落步驟前，用alzinrarot染色生物聚合物-鐵溶液的混合物，然後置於載玻片上並且用蓋玻片覆蓋。然後在偶聯照相機DC300F的Leica DMR顯微鏡下以亮場方式觀察樣品。圖2顯示具有多糖連續相(A)中分散的蛋白質液滴的未染色的對照品，且標記的樣品顯示鐵位於膠凝的蛋白質分散相(B)中。
[0101]實施例4:在不同溫度下在貯存期限內從甜煉乳(SCM)中微粒包囊物中的鐵控釋
[0102]在熱處理步驟(95°C / 5s)前將如實施例1中所述製備的微粒加入到甜煉乳(SCM)中。將SCM樣品貯存在幾種溫度(4°C [正方形]、20°C [圓圈]和30°C [三角形])下的暗室內的玻璃缸中。在貯存期限內(1、3、6、9和12個月)評價從SCM基質中顆粒中的鐵釋放。方法如下:
[0103]1)通過過濾分離包囊物；
[0104]2)用流動的水洗滌包囊物；
[0105]3)在80°C在烘箱內乾燥包囊物，直到恆重為止；
[0106]4)通過電感f禹合等離子體原子發射光譜法(ICP-AES)、使用Spectro CirosVision(Spectro Analytical Instruments GmbH, Germany)測定乾燥的包囊物中的鐵含量;
[0107]圖3顯示在4°C下1個月後，食品基質中釋放了 15%以下的鐵。在2個月貯存期限後，觀察到30%的最大鐵釋放量進入SCM基質。在20 C和30 C下It存的樣品顯不鐵滲漏隨時間而增加。達到70%的最大釋放量。在環境溫度下，包囊物在6個月(30°C)或12個月(20°C )貯存期限後開始崩解，這歸因於產品中高蔗糖含量的作用。這可以增強鐵的釋放。
[0108]因此，本發明的一個實施方案是鐵包囊物，其包含膠凝蛋白包囊物，該包囊物顯示在4°C下1個月或2個月或6個月或12個月的貯存時間時在甜煉乳和類似的高糖濃度食品中鐵的滲漏低於30%。
[0109]實施例5:在8 °C在貯存期限內從酸化乳中微粒包囊物中的鐵控釋
[0110]在8°C下10天內評價酸化乳中的鐵釋放。如實施例1中所述製備微粒並且在製備冷凍乳製品的兩個不同加工步驟中加入。在熱處理步驟(92°C / 6min)前將微粒加入到脫脂乳中或在pH達到平衡(pH4.5)後將其直接加入到攪拌的酸化乳中。將酸乳酪的樣品貯存在8°C下暗室內的玻璃缸中。在10天過程中評價從酸乳酪基質中的鐵釋放。
[0111]方法1:
[0112]1)將70g脫脂乳放入玻璃缸並且加入膠凝微粒(2.lmg Fe / 100g乳製品);
[0113]2)對該混合物在92°C / 6min進行熱處理並且冷卻至40°C ；
[0114]3)加入1.2%葡萄糖酸-δ-內酯並且將樣品貯存在4°C ；
[0115]4)在1和10天後，攪拌酸乳酪並且以lOOx g離心lmin ；
[0116]5)取不含微粒的酸乳酪樣品並且通過電感耦合等離子體原子發射光譜法(ICP-AES)、使 用 Spectro Ciros Vision(Spectro Analytical Instruments GmbH,Germany)測定鐵含量。
[0117]方法2:
[0118]1)對脫脂乳在92°C / 6min進行熱處理並且冷卻至40°C ；
[0119]2)在40°C加入1.2%葡萄糖酸-δ -內酯並且將樣品貯存在4°C ；
[0120]3)在4°C下15h後，攪拌酸化乳並且加入膠凝微粒(2.lmg Fe / 100g產品)；
[0121]4)在1和10天後，將酸化乳以lOOx g離心lmin ；
[0122]5)取不含微粒的酸乳酪樣品並且電感耦合等離子體原子發射光譜法(ICP-AES)、使用 Spectro Ciros Vision (Spectro Analytical Instruments GmbH, Germany)測定鐵含量。
[0123]圖4顯示在熱處理工藝後至多50%的鐵在乳製品中釋放。隨時間的變化，所觀察到的最大釋放量為55%，這種情況已經在4°C下貯存1天後發生。另一方面，當將膠凝微粒加入酸化乳(方法2)後，鐵的釋放隨時間增加。在10天貯存後，在酸乳酪基質中釋放了約40%的鐵。
[0124]實施例6:在人工胃液(SGJ)中從微粒包囊物中的鐵釋放
[0125]在5小時期限內評價從人工胃液中凝膠微粒的鐵釋放。實驗方法如下:
[0126]1)稱重lg乾燥凝膠微粒並且加入3g水以水化凝膠；
[0127]2)根據下列步驟製備胃液模擬物:
[0128]a.溶液1-將0.6g胃蛋白酶、lg NaCl、5.2g葡萄糖溶於200mL水，調整最終的pH至2;
[0129]b.溶液2-製備0.5% NaCl水溶液；
[0130]c.混合77 %的溶液1與23 %的溶液2 ；
[0131]3)在37°C將96g人工胃液加入到水化凝膠微粒中並且保持攪拌5h ；
[0132]4)在0.5、1、3和5h後，取1等份的不含顆粒的胃液模擬物並且通過電感耦合等離子體原子發射光譜法(ICP-AES)、使用 Spectro Ciros Vision (Spectro AnalyticalInstruments GmbH, Germany)分析鐵含量。[0133]表1顯示在37°C下在SGJ中的從凝膠微粒中釋放的鐵。至多5h，鐵的生物可達性約為60%。
[0134]
【權利要求】
1.食品級包囊物，包含包埋在連續多糖相中的膠凝蛋白聚集物，其中所述膠凝蛋白聚集物包含微量營養素，且其中所述包囊物顯示1微米-5mm的大小。
2.根據權利要求1的包囊物，其中所述微量營養素是膳食礦物質，其選自鉀、鈣、鎂、鐵、微量元素及其混合物，所述微量營養素作為食品級礦物質或有機鹽或鐵提供。
3.根據權利要求1或2的任一項的包囊物，其中所述蛋白質選自球狀蛋白，優選自乳清蛋白、大豆蛋白、卵白蛋白、豌豆蛋白、羽扇豆蛋白、馬鈴薯蛋白、芸苔蛋白或其混合物。
4.根據權利要求1或2任一項的包囊物，其中所述蛋白質是微膠粒酪蛋白、酸性酪蛋白、酪蛋白酸鹽或其混合物。
5.根據權利要求1-4的任一項的包囊物，其中所述多糖成分選自高支鏈果膠、阿拉伯半乳聚糖、阿拉伯半乳聚糖-蛋白質複合物、穀類阿拉伯木聚糖、高分子量多糖類和/或膠凝多糖類，優選自藻酸鹽、角叉菜膠、果膠、瓊脂、瓜爾膠、豆角膠或黃原膠或其混合物。
6.根據權利要求1-5任一項的包囊物，其具有3.5-7.0的pH。
7.食品級包囊物的生產方法，其包含下列步驟:a)混合微量營養素與蛋白質溶液；b)使所述蛋白質溶液膠凝；c)在步驟b)之前或之後，將多糖成分加入到蛋白質溶液中。
8.根據權利要求7的方法，其中步驟b)包含至少一種如下步驟:-將蛋白質溶液在PH5.8-8.0下加熱至70°C _150°C溫度10秒-2小時期限，直到所述蛋白質膠凝為止；-將蛋白質溶液的pH調整至所述蛋白質的等電點；-在200MPa-800MPa高壓和20°C _100°C溫度下、在pH5.8-8.0下將蛋白質溶液處理10秒-2小時期限，直到所述蛋白質膠凝為止；其中所述蛋白質溶液具有1-10%重量蛋白質的濃度。
9.根據權利要求7或8的任一項的方法，還包含酸化所述組合物的步驟。
10.根據權利要求7-9的任一項的方法，其包含步驟a)、b)和c)後乾燥的最終步驟。
11.食品，其包含根據權利要求1-6任一項的食品級包囊物；或通過根據權利要求7-10任一項的方法生產。
12.根據權利要求1-6任一項的食品級包囊物，其為粉末形式。
【文檔編號】A23L1/05GK103648295SQ201280033893
【公開日】2014年3月19日 申請日期:2012年7月13日 優先權日:2011年7月15日
【發明者】A·L·布拉加, E·科羅傑伊奇克, C·J·E·施密特 申請人:雀巢產品技術援助有限公司