鈣強化飲料的製作方法
2023-07-06 12:27:06 3
專利名稱：鈣強化飲料的製作方法
技術領域：
本發明涉及鈣強化的含蛋白質產品、製備這類產品的方法以及製備這類產品所用的濃縮鈣溶液。
背景技術：
鈣除了是骨骼和牙齒的基本組成部分之外，還是血液凝結以及心臟、神經和肌肉的正常機能所必需的。因為許多人，尤其是上了年紀的人，不能從他們的飲食中獲得足夠量的鈣，所以有必要進行鈣的增補。增加鈣攝入量的優選方法是用通常所喝液體的鈣強化形式來代替這種通常飲用的液體。
不幸的是，鈣強化產品的開發遇到了許多障礙。尤其是關於飲料，嘗試製造鈣強化的含蛋白質飲料導致產品具有低溶解的鈣濃度、懸浮液沉澱問題、不可接受的可描述為苦的、金屬的、含白堊的和類似礦物質的異味、由於附加穩定劑或螯合劑所造成的較差的感官性質、或這些缺點的組合。
除了具有低溶解的鈣濃度和較差的感官性質之外，已知目前的鈣強化含蛋白質飲料還需要穩定劑、螯合劑和特殊的製備方法，因為當這種飲料在被強化後進行巴氏滅菌時，會使它們的蛋白質不穩定。這種不穩定典型地導致蛋白質絮凝和鈣沉澱問題，這在較高含量的鈣強化時變得難以解決。
由於上述產品和產品加工問題，很明顯需要一種穩定的、可令人愉快接受的鈣強化含蛋白質飲料，其能夠有效地和高效地遞送鈣。
發明概述在第一個方面，本發明涉及鈣強化的含蛋白質產品，該產品除了原來存在於產品中的任何可溶性鈣之外，還包含大量的可溶性鈣。令人驚訝的是，這種產品不需要附加穩定劑或螯合劑來獲得高含量的可溶性鈣和產品穩定性。然而，當使用這類物質時，可獲得驚人的較高含量的可溶性鈣。本發明還涉及包含這種產品的食品和飲料，以及用於製造這種飲料的濃縮鈣溶液，並且還公開了它們的製造方法。
在一個這種實施方案中，本發明涉及鈣強化的哺乳動物乳，其包含(a)除了鈣強化之前存在的任何可溶性鈣之外，還有至少約1340份每百萬份(ppm)的可溶性鈣；和(b)基本0％重量的螯合劑。
在另一個這種實施方案中，本發明涉及鈣強化的哺乳動物乳，其包含a.)除了鈣強化之前存在的任何可溶性鈣之外，還有至少約950ppm的可溶性鈣；b.)基本0％重量的穩定劑；和c.)基本0％重量的螯合劑。
在另一個這種實施方案中，本發明涉及鈣強化的哺乳動物乳，其包含除了鈣強化之前存在的任何可溶性鈣之外，還有至少約1890ppm的可溶性鈣。
在另一個實施方案中，本發明涉及鈣強化的植物乳，其包含除了鈣強化之前存在的任何可溶性鈣之外，還有至少約700ppm的可溶性鈣和基本0％重量的螯合劑。
在另一個實施方案中，本發明涉及鈣強化的植物乳，其包含除了鈣強化之前存在的任何可溶性鈣之外，還有至少約700ppm的可溶性鈣和至少約0.01％重量的螯合劑。
在第二個方面，本發明涉及製備鈣強化含蛋白質產品的方法和使用這種產品的方法。在一個這種實施方案中，本發明涉及製備鈣強化的哺乳動物乳的方法，該方法包括以下步驟a.)提供哺乳動物乳和包含至少約10,000ppm可溶性鈣的濃縮亞穩態鈣溶液；b.)將哺乳動物乳與濃縮鈣溶液混合；
c.)調節組合物的pH得到pH為約6.5至約7.3的乳；和d.)加熱處理該乳。
在另一個這種實施方案中，本發明涉及製備基本不含穩定劑和螯合劑的鈣強化哺乳動物乳的方法，該方法包括以下步驟a.)提供哺乳動物乳和包含至少約10,000ppm可溶性鈣的濃縮檸檬酸-蘋果酸鈣溶液；b.)將哺乳動物乳與濃縮檸檬酸-蘋果酸鈣溶液混合；c.)調節該組合物的pH，得到pH為約6.6至約7.3的乳；和d.)加熱處理該乳。
在另一個這種實施方案中，本發明涉及製備鈣強化植物乳的方法，所述方法包括以下步驟a.)提供植物乳和包含至少約10,000ppm可溶性鈣的濃縮鈣溶液；b.)將植物乳與濃縮鈣溶液混合；c.)調節該組合物的pH，得到pH為約6.4至約8.5的植物乳；和d.)加熱處理該植物乳。
所有引用的文獻均引入本文的相關部分以供參考；任何文獻的引用不可解釋為是對其可作為本發明的現有技術的認可。
發明詳述A.定義本文所用的「附加可溶性鈣」是指產品中由強化所產生的可溶性鈣的量(即，不包括鈣強化前存在於產品中的可溶性鈣)。測量附加可溶性鈣的方法描述於下文的分析方法2中。
對於給定的物質，本文所用的「基本0％重量」是指本領域的技術人員認為其含量少於獲得這類物質規定或公認用途的功能的物質。例如，如果一種另外被稱為飲料穩定劑的物質包含在飲料中，使得它提供某種程度的穩定性，可是技術人員認為該物質的含量不足以穩定所述的整個產品，那麼該物質將處於「基本0％重量」的含量。因此，除非另外說明，「基本0％重量」為定性而非定量的術語。
本文所用術語「游離有機酸」是指在中和的亞穩態鈣配合物或含這種配合物的溶液形成之後，添加到這種配合物或溶液中的有機酸。
本文所用術語「加熱處理」是指處理方法，其中飲料或飲料組分被加熱到一定溫度並加熱足夠長的時間以使酶失活且消滅微生物，而被處理組合物的化學組成或感官特性基本沒有改變。術語加熱處理包括術語「巴氏殺菌」、「巴氏滅菌法」、「消毒」和「滅菌作用」。
本文所用術語「含蛋白質產品」包括包含或衍生自哺乳動物包括奶牛和山羊的乳、植物物質包括大豆的乳以及它們的混合物的產品。
本文所用術語「穩定的」是指根據以下所述的申請者的分析方法4是穩定的。
除非另外說明，冠詞「一個」和「所述」是指「一個或多個」。
除非另外說明，本文所述的所有產品物質特徵是用申請者的分析方法測定的。所有這些分析方法可在本說明書的分析方法部分找到。
B.穩定的鈣強化含蛋白質飲料申請者發明的主要優點是申請者的實施方案，尤其是飲料的那些實施方案，比常規的鈣強化含蛋白質飲料包含更大量的可溶性鈣。申請者飲料相關發明的某些實施方案包括和目前的鈣強化乳一樣多或更多的可溶性鈣，而與這些飲料不同的是，申請者的飲料發明不需要附加穩定劑或螯合劑。當引入穩定劑並按照本文所包含的方法調節這種飲料的pH時，可製備具有與非強化飲料相似感官性質的穩定飲料。因此，申請者飲料發明的某些實施方案可提供高含量可溶性鈣、產品穩定性和優良感官特性相結合的有益效果。除了單獨使用之外，申請者的鈣強化飲料還可與其它食品或飲料相結合，從而為這些食品或飲料提供提高的鈣含量。
雖然下文已經舉例說明和詳細描述了本發明的具體實施方案，但這些詳細的描述是非限制性的，同時本領域的技術人員應意識到，申請者的方法可用於生產具有各種可溶性鈣濃度的鈣強化飲料。
哺乳動物乳實施方案一方面，本發明涉及鈣強化的哺乳動物乳，其除了強化之前存在的任何可溶性鈣之外，還包含至少約1890ppm的可溶性鈣(附加可溶性鈣)。在這種實施方案中，可任選使用螯合劑和/或穩定劑以獲得那種含量的可溶性鈣。在這方面，哺乳動物乳應典型地包括至少約2000ppm，更典型至少約2100ppm的附加可溶性鈣。
某些不包括功能量的穩定劑或螯合劑的哺乳動物乳實施方案，除了強化之前存在的任何可溶性鈣之外，還包含至少約950ppm的可溶性鈣(即，附加可溶性鈣)。一方面，哺乳動物乳應包含至少約1050ppm。另一方面，哺乳動物乳應包含至少約1300ppm的附加可溶性鈣。典型地，這種乳應包含高達約1870ppm的附加可溶性鈣。這種乳典型地應具有約6.5至約7.3的pH，和小於25釐泊(cP)的粘度。其他不需要附加穩定劑或螯合劑的哺乳動物乳實施方案包含可達1670ppm的附加可溶性鈣，且典型地具有約6.7至約7.1的pH，和小於18cP的粘度。其他不需要附加穩定劑或螯合劑的哺乳動物乳實施方案包含可達1450ppm的附加可溶性鈣，且典型地具有約6.7至約7.0的pH，且小於10cP的粘度。
某些可任選地包含穩定劑但不含功能量的螯合劑的哺乳動物乳實施方案包含至少約1340ppm的附加可溶性鈣。在這樣的一方面，哺乳動物乳應包含至少約1450ppm。在這樣的另一方面，哺乳動物乳應包含至少約1550ppm的附加可溶性鈣。這種乳應典型地包含高達3100ppm的附加可溶性鈣，約0.002％重量至2.5％重量的附加穩定劑，並且典型地具有約6.5至約7.3的pH和小於75cP的粘度。這種實施方案可任選地包含0％重量至0.5％重量的螯合劑。其它哺乳動物乳實施方案包含高達2500ppm的附加可溶性鈣，和約0.002％重量至1.0％重量的附加穩定劑，並且典型地具有約6.6至約7.1的pH，和小於40cP的粘度。這種實施方案可任選地包含0％重量至0.35％重量的螯合劑。其它哺乳動物乳實施方案包含高達2200ppm的附加可溶性鈣，和約0.005％重量至0.5％重量的附加穩定劑，並且典型地具有約6.7至約6.9的pH和小於18cP的粘度。這種實施方案可任選地包含0％重量至0.15％重量的螯合劑。
植物乳實施方案一方面，本發明涉及鈣強化的植物乳，其除了強化之前存在的任何可溶性鈣之外，還包含至少約700ppm的可溶性鈣(附加可溶性鈣)。在這種實施方案中，可任選使用螯合劑和/或穩定劑以獲得非常高含量的可溶性鈣。在這方面，植物乳應典型地包括至少約840ppm，更典型至少約1050ppm的附加可溶性鈣。使用螯合劑時，雖然可獲得更高的含量，但附加可溶性鈣的典型含量為約700ppm至約4500ppm。不使用螯合劑或穩定劑時，附加可溶性鈣典型含量為約700ppm至約1670ppm。
某些不需要附加穩定劑或螯合劑的植物乳實施方案，典型地具有約6.4至約8.5的pH，和小於40cP的粘度。其他不需要附加穩定劑或螯合劑的植物乳實施方案，包含達1500ppm的附加可溶性鈣，並且典型地具有約6.4至約8.5的pH，和小於35cP的粘度。其他不需要附加穩定劑或螯合劑的植物乳實施方案，包含達1250ppm的附加可溶性鈣，並且典型地具有約6.4至約8.5的pH，和小於25cP的粘度。
某些植物乳實施方案包含高達4500ppm的附加可溶性鈣，和約0.01％重量至1.0％重量的附加螯合劑，並且典型地具有約6.4至約8.5的pH，和粘度小於40cP。這種實施方案可任選地包含0％重量至2.5％重量的穩定劑。其他植物乳實施方案包含高達2500ppm的附加可溶性鈣和約0.04％重量至0.7％重量的附加螯合劑，並且典型地具有約6.4至約8.5的pH，和小於35cP的粘度。這種實施方案可任選地包含0％重量至1.0％重量的穩定劑。其他植物乳實施方案包含高達2100ppm的附加可溶性鈣和約0.08％重量至0.5％重量的附加螯合劑，並且典型地具有約6.4至約8.5的pH，和小於25cP的粘度。這種實施方案可任選地包含0％重量至0.5％重量的穩定劑。
合適的穩定劑和螯合劑當使用時，合適的穩定劑包括甘油、丙二醇、卡拉膠、阿拉伯樹膠、瓜耳膠、印度樹膠、黃原膠、結冷膠、刺槐豆膠、改性和非改性果膠、改性和非改性澱粉、褐藻膠、丙二醇藻酸鹽、羧甲基纖維素、羥丙基纖維素、羥丙基甲基纖維素、甲基纖維素、水解多糖、瓊脂、酪蛋白酸鈉、和乳化劑如單酸甘油酯檸檬酸酯、單酸甘油酯酒石酸酯、硬脂醯乳酸鹽、酶改性卵磷脂、硬脂基檸檬酸酯、脂肪酸及其鹽、單酸甘油酯檸檬酸酯和單酸甘油酯酒石酸酯的鈣鹽以及它們的混合物。
卡拉膠以商品名TIC Colloid 710H由TIC Gum Inc.，Belcamp，Maryland，USA出售；果膠以商品名Unipectin 150 RS由DegussaTexturant Systems，Atlanta，Georgia，USA出售；阿拉伯樹膠以商品名TIC Gum Arabic FT由TIC Gum Inc.，Belcamp，Maryland，USA出售；而瓜耳膠以商品名TIC Gum Guar 200HV由TIC GumInc.，Belcamp，Maryland，USA出售。
當使用時，合適的螯合劑包括游離有機酸及其鹼金屬鹽，例如檸檬酸、蘋果酸、葡萄糖酸、檸檬酸鈉、檸檬酸鉀、碳酸鈉、碳酸鉀、碳酸氫鈉、碳酸氫鉀、聚磷酸鹽如三聚磷酸鈉、六偏磷酸鈉和酸式焦磷酸鈉、磷酸二氫鈉、磷酸氫二鈉、磷酸三鈉、磷酸二氫鉀、磷酸氫二鉀、磷酸三鉀以及它們的混合物。
檸檬酸鈉和檸檬酸鉀由Cargill Inc.，Eddyville，Illinois，USA出售，六偏磷酸鈉由FMC Phosphorus Chem，Philadelphia，Pennsylvania，USA出售。
C.濃縮可溶性鈣溶液申請者的濃縮可溶性鈣溶液包含足夠量的亞穩態鈣絡合物，如檸檬酸-蘋果酸鈣，以提供本文所述的高含量可溶性鈣。獲得如此高含量的可溶性鈣不需要附加穩定劑，如蔗糖、葡萄糖、果糖、高果糖玉米糖漿、轉化糖、糖醇、果膠、褐藻膠、水解澱粉、可食用膠和多糖、甘油、丙二醇以及它們的混合物。
申請者的濃縮鈣溶液的某些實施方案包含足夠量的亞穩態鈣絡合物，以提供至少10,000ppm，典型約10,000ppm至約74,000ppm可溶性鈣，這種溶液製備和在3℃儲存後，可溶性鈣的80％可保持在溶液中至少六個小時。當這種實施方案包含檸檬酸-蘋果酸鈣時，在其呈固體狀態時測量，這種檸檬酸-蘋果酸鈣的鈣∶檸檬酸根∶蘋果酸根摩爾比為約6∶0.67∶5至約6∶3.34∶1。申請者的濃縮鈣溶液的其他實施方案包含足夠量的亞穩態鈣絡合物，以提供約20,500ppm至約62,000ppm的可溶性鈣，這種溶液製備和在3℃儲存後，可溶性鈣的85％可保持在溶液中至少兩個小時，這種溶液製備和在3℃儲存後，可溶性鈣的80％可保持在溶液中至少六個小時。當這種實施方案包含檸檬酸-蘋果酸鈣時，在其呈固體狀態時測量，這種檸檬酸-蘋果酸鈣的鈣∶檸檬酸根∶蘋果酸根摩爾比為約6∶1∶4.5至約6∶3∶1.5。申請者的其他濃縮鈣溶液實施方案包含足夠量的亞穩態鈣絡合物，以提供約30,800ppm至約51,000ppm的可溶性鈣，這種溶液製備和在3℃儲存後，其可溶性鈣的95％可保持在溶液中至少兩個小時，這種溶液製備和在3℃儲存後，其可溶性鈣的80％可保持在溶液中至少六個小時。當這種實施方案包含檸檬酸-蘋果酸鈣時，在其呈固體狀態時測量，這種檸檬酸-蘋果酸鈣的鈣∶檸檬酸根∶蘋果酸根摩爾比為約6∶1∶4.5至約6∶3∶1.5。
D.製備穩定的含蛋白質飲料和濃縮鈣溶液的方法除了具有低可溶性鈣濃度和較差的感官性質之外，已知當前的鈣強化含蛋白質飲料還需要穩定劑、螯合劑和特殊的生產方法，因為當這種飲料被鈣強化和接著巴氏滅菌時，它們的蛋白質的穩定性典型地被破壞。與以前的方法不同的是，申請者用於製備含蛋白質產品的優選方法不使用附加的穩定劑或螯合劑配製這種產品，並且接著加熱處理。因此，申請者的方法提供了顯著的工藝優勢，因為可使用與用於製備非強化產品一樣的工藝流程和設備來生產這類產品(尤其是飲料)。此外，當加入穩定劑或螯合劑時，可生產可溶性鈣含量比目前已公開產品的可溶性鈣含量顯著更高的穩定產品。
亞穩態濃縮可溶性鈣溶液是用於申請者上述方法中的重要物質，因為加入粉末狀的鈣絡合物傾向於產生沉澱問題和較差的感官性質。不幸的是，目前的亞穩態濃縮可溶性鈣溶液缺乏工業規模生產鈣強化含蛋白質飲料所需的穩定性。然而，申請者已發現製備這種溶液的方法。本文將詳述這種方法。
濃縮可溶性鈣溶液已知物質的溶解度隨著溫度的升高而增加。令人驚訝的是，申請者已經發現這一原理並不適用於某些亞穩態的絡合物，如亞穩態鈣絡合物。相反，溶液中這種絡合物的溶解度和穩定性隨著其溫度的降低而增加。基於上述發現，申請者發明了可得到可溶性鈣高度濃縮溶液的方法，該溶液可被用於鈣強化食品和飲料產品中。
申請者製備濃縮可溶性鈣溶液的方法包括以下步驟製備包含至少14,400ppm、典型約14,400ppm至約185,000ppm鈣源的鈣懸浮液或溶液，同時將所述懸浮液或溶液的溫度保持在24℃或24℃以下；所述懸浮液或溶液的溫度保持在24℃或24℃以下的同時，將足夠量的所述鈣懸浮液或溶液與有機酸混合物相混合，該有機酸混合物包含第一有機酸物質和第二有機酸物質，且第一有機酸物質與第二有機酸物質的比率為約0.2∶1至約4.8∶1，得到含有至少10,000ppm可溶性鈣的濃縮鈣溶液；將所得濃縮可溶性鈣溶液的溫度保持在約24℃或24℃以下直至使用。
申請者製備濃縮可溶性鈣溶液方法的另一個實施方案包括以下步驟製備包含至少28,000ppm、典型約28,000ppm至約154,000ppm鈣源的鈣懸浮液或溶液，同時將所述懸浮液或溶液的溫度保持在16℃或16℃以下；在將所述懸浮液或溶液的溫度保持在16℃或16℃以下的同時，將足夠量的所述鈣懸浮液或溶液與有機酸混合物相混合，該有機酸混合物包含第一有機酸物質和第二有機酸物質，且第一有機酸物質與第二有機酸物質的比率為約0.3∶1至約2.9∶1，得到含有至少20,500ppm可溶性鈣的濃縮鈣溶液；將所得濃縮可溶性鈣溶液的溫度保持在約16℃或16℃以下直至使用。
申請者製備濃縮可溶性鈣溶液方法的另一個實施方案包括以下步驟製備包含至少43,000ppm，典型約43,000ppm至約128,000ppm鈣源的鈣懸浮液或溶液，同時將所述懸浮液或溶液溫度保持在6℃或6℃以下；在將所述懸浮液或溶液的溫度保持在6℃或6℃以下的同時，將足夠量的所述鈣懸浮液或溶液與有機酸混合物相混合，該有機酸混合物包含第一有機酸物質和第二有機酸物質，且第一有機酸物質與第二有機酸物質的比率為約0.5∶1至約1∶1，得到含有至少30,800ppm可溶性鈣的濃縮鈣溶液；將所得濃縮可溶性鈣溶液的溫度保持在約6℃或6℃以下直至使用。
合適的鈣源包括但不限於氧化鈣、氫氧化鈣、碳酸鈣以及它們的混合物。合適的第一有機酸物質包括檸檬酸、羥基檸檬酸以及它們的混合物。蘋果酸為優選的第二有機酸物質。
哺乳動物乳實施方案申請者製備鈣強化哺乳動物乳的方法包括以下步驟提供乳和包含至少10,000ppm可溶性鈣的濃縮鈣溶液；將所述濃縮鈣溶液與乳混合；調節所述組合物的pH；然後加熱處理所得的強化乳。如果除了所述乳中原本存在的任何可溶性鈣之外，鈣強化乳還包含至少1870ppm可溶性鈣，通常需要添加穩定劑和/或螯合劑。如果添加穩定劑或螯合劑，這些物質典型地在所述乳與濃縮鈣溶液混合之前加入乳中。典型地，添加0.002％重量至約2.5％重量的穩定劑和0.01重量百分比至約0.6重量百分比的螯合劑。通常，足夠的乳和濃縮鈣溶液混合得到無穩定劑的鈣強化乳，其包含除了所述乳中原本存在的任何可溶性鈣之外，還有至少700ppm可溶性鈣。然而，當擁有本說明書的方法時，本領域的技術人員應理解申請者的方法可用於製備具有各種可溶性鈣濃度的鈣強化乳。典型地，調節鈣強化乳的pH範圍的步驟需要加入足夠量的酸性或鹼性物質，以使無穩定劑乳的pH為約6.6至約7.3，或含穩定劑乳的pH為約6.5至約7.3。
植物乳實施方案申請者製備鈣強化植物乳的方法包括以下步驟提供植物乳和包含至少10,000ppm可溶性鈣的濃縮鈣溶液；將所述植物乳與濃縮鈣溶液混合；調節所述組合物的pH；然後加熱處理以提供強化植物乳。如果除了所述乳中原本存在的任何可溶性鈣之外，鈣強化乳還包含至少1670ppm可溶性鈣，通常需要添加螯合劑。如果添加穩定劑或螯合劑，這些物質典型地在初始植物乳與濃縮鈣溶液混合之前加入乳中。典型地，當添加螯合劑時，它以至少0.01％重量的含量被加入。通常，足夠的植物乳與濃縮鈣溶液混合得到無穩定劑的鈣強化乳，其除了所述乳中原本存在的任何可溶性鈣之外，還包含至少700ppm可溶性鈣。然而，當擁有本說明書的方法時，本領域的技術人員應理解，申請者的方法可用於製備具有各種可溶性鈣濃度的鈣強化乳。典型地，調節鈣強化乳的pH範圍的步驟需要加入足夠量的酸性或鹼性物質以使無螯合劑乳或含螯合劑乳的pH為約6.4至約8.5。
E.分析方法分析方法1-粘度測量法測試產品必須在5℃儲存24小時，然後按以下方法進行測試a.)粘度達到並包括35cP的樣品使用配有UL適配器、配有ULA圓柱體軸的Brookfield Rheoset可編程粘度計。操作壓力應為環境壓力。
(i)將15mL樣品倒入UL-適配器的樣品杯中。
(ii)將UL-適配器置於11℃水浴中。
(iii)讀數前讓樣品在水浴中平衡10分鐘。
(iv)連接UL-適配器之前將變阻器設為零。
(v)當測量樣品粘度時，以下面所列的參數進行分析。對申請者的發明而言，在轉速為12每分鐘轉數(rpm)和速率為14.7秒-1下測300秒所得到的粘度被認為是樣品的粘度。
0.50.6 01.01.2 303.03.7 606.07.3 9012.0 14.7 12024.0 29.4 15048.0 58.7 18096.0 117.0 21048.0 58.7 24024.0 29.4 27012.0 14.7 3006.07.3 3303.03.7 3601.01.2 3900.50.6 420b.)粘度大於35cP的樣品使用配有小樣品適配器、配有SC4-18圓柱體軸的BrookfieldRheoset可編程粘度計。操作壓力應為環境壓力。
(i)將2mL樣品倒入UL-適配器的樣品杯中。
(ii)將UL-適配器置於11℃水浴中。
(iii)讀數前讓樣品在水浴中平衡10分鐘。
(iv)連接UL-適配器之前將變阻器設為零。
(v)當測量樣品粘度時，以下面所列的參數進行分析。對申請者的發明而言，在轉速為12每分鐘轉數(rpm)和速率為15.8秒-1下測300秒所得到的粘度被認為是樣品的粘度。
0.50.7 01.01.3 303.04.0 606.07.9 9012.0 15.8 12024.0 31.7 15048.0 63.4 18060.0 79.2 21048.0 63.4 24024.0 31.7 27012.0 15.8 3006.07.9 3303.04.0 3601.01.3 3900.50.7 420分析方法2-可溶性鈣含量測定法在時間t＝0時測定非強化含蛋白質飲料的可溶性鈣含量，然後按如下方法測定相應的鈣強化飲料的可溶性鈣含量濃縮鈣溶液t＝0含蛋白質飲料t＝24小時可溶性鈣強化量(即，附加可溶性鈣)＝(ppm強化產品中的可溶性鈣)-(ppm非強化產品中的可溶性鈣)a.)樣品製備(i)濃縮可溶性鈣溶液從整個濃縮液中取出30mL樣品。樣品通過Whatman#1濾紙過濾以去除懸浮物質，包括任何不可溶性鈣。用蒸餾的去離子水將兩克清澈濾液稀釋至100克。
(ii)鈣強化的含蛋白質飲料從按照本發明製備(並於4℃儲存)的整個鈣強化含蛋白質飲料中取出30mL樣品，而不擾動整個飲料。樣品通過Whatman#1濾紙過濾以去除懸浮物質，包括任何不可溶性鈣。接著分析該樣品而不需稀釋。
(iii)非強化含蛋白質飲料從用於製備鈣強化含蛋白質飲料(並於4℃儲存)的非鈣強化含蛋白質飲料的整個試樣中取出30mL樣品，而不擾動整個飲料。樣品通過Whatman#1濾紙過濾以去除懸浮物質。接著分析該樣品而無需稀釋。
b.)設備配備鈣離子選擇電極的Orion Autochemistry System，型號960被用於可溶性鈣的測定。加入1mL鈣離子強度調節劑(BSP 5900-16)和5mL鈣/鎂滴定試劑(Orion#Ca-6520-12)。
c.)步驟(i)樣品測定前將鈣電極置於0.0025M鈣標準溶液中至少60分鐘，調節該電極。
(ii)通過測定鈣標準溶液的濃度驗證系統的準確性。得到的值應為405+/-10mg/100g。
(iii)對於步驟a(i)和a(ii)的乳或濃縮鈣溶液，用蒸餾去離子水將以下重量的這種樣品(如下表所示)稀釋到體積50mL。
(iv)用一階導數法測定可溶性鈣含量。
d.)方法參數方法 一階導數滴定劑 0.01M恆定增量 5.0mV最大滴定劑體積 6.000mL電極 2Ca++時間讀數 3.0秒預攪拌 5.0秒反應比率 1.0000分子量 40.08單位 mg/100g端點號 1分析方法3-品嘗測試法當確定鈣強化含蛋白質產品的總接受率時，由15名或更多名專門小組成員組成的專家小組評價該產品，以提供置信區間為至少95％的有效統計結果。代表性的非強化含蛋白質飲料被用作對照物。使用盲產品配對測試來評價測試的產品。使用九分愉悅等級來評判鈣強化產品的總體可接受性。這種等級和方法可見於Morten Meilgaard等人的「Sensory Evaluation Techniques」，第二版，第101-103和213頁，CRC Press，1991年。
分析方法4-物理穩定性評價a.)製備後立刻得到500mL測試產品樣品，然後將該樣品在乾淨的聚對苯二甲酸乙二醇酯容器中於4℃儲存72小時，在儲存過程中不要移動或換句話講不要攪拌該樣品。
b.)在24小時和72小時時檢查樣品的任何分離或沉澱，而不攪動它們。沒有顯著分離成兩個單獨相的樣品被認為是穩定的。
分析方法5-pH評價a.)設備使用Corning pH計，型號440。
b.)步驟(i)使用pH7.0的校準緩衝劑於22℃溫度下校準該pH計。
(ii)選擇「自動讀數」特徵用於自動端點檢測。
(iii)將50mL樣品置於帶有磁棒的100mL玻璃燒杯中。
(iv)以20rpm的速度攪拌該樣品。
(v)記錄pH讀數。
實施例以下實施例舉例說明本發明，但不旨在對其進行限制。
實施例1濃縮可溶性鈣溶液成分％w/w氫氧化鈣 3.97檸檬酸 3.66蘋果酸 3.75水88.62100.00將檸檬酸和蘋果酸無水混合。使用螺旋槳攪拌器將氫氧化鈣分散到80％的水中。漿液的溫度保持在3℃。將酸和剩餘的水加入到氫氧化鈣漿液中並混合得到澄清的溶液。中和階段的溫度保持在約6℃以下。製備後立刻測定溶液的可溶性鈣濃度，然後將溶液在3℃儲存六小時，這時再測定溶液的可溶性鈣濃度。根據申請者的分析方法進行各個測量。發現溶液在時間為零時包含21,000ppm可溶性鈣，而六小時後為至少19,950ppm(初始可溶性鈣的95％)。
實施例2濃縮可溶性鈣溶液成分％w/w氫氧化鈣 7.94檸檬酸 7.32蘋果酸 7.50水77.24100.00將檸檬酸和蘋果酸無水混合。使用螺旋槳攪拌器將氫氧化鈣分散到80％的水中。漿液的溫度保持在3℃。將酸和剩餘的水加入到氫氧化鈣漿液中並混合得到澄清的溶液。中和階段的溫度保持在約6℃以下。製備後立刻測定溶液的可溶性鈣濃度，然後將溶液在3℃儲存六小時，這時再測定溶液的可溶性鈣濃度。根據申請者的分析方法進行各個測量。發現溶液在時間為零時包含41,500ppm可溶性鈣，而六小時後為至少37,350ppm(初始可溶性鈣的90％)。
實施例3包含51.6％Ca的RDA的無穩定劑和螯合劑乳包含2150ppm鈣且愉悅等級為至少5的鈣強化乳按以下方法製備按實施例2中所述製備393gm液體濃縮物並於約35℃的溫度下將其加入15.4kg全脂乳中，然後混合。加入34gm全脂奶粉，用於調節乳固體以解決加入液體CCM濃縮溶液所引起的稀釋。用20％氫氧化鈉溶液將乳的pH調節至6.6和7.3之間。最終產品於85℃巴氏滅菌15秒，於49℃在兩級勻化器中勻化，其中第一級的壓力為140kg/cm2，而第二級的壓力為35kg/cm2，然後立即4℃冷卻。在鈣強化之前，測定乳的可溶性鈣濃度。然後，在製備後24小時，測定鈣強化乳的可溶性鈣濃度。然後將該鈣強化乳於3℃儲存2周，此時再次測定乳的可溶性鈣濃度。根據申請者的分析方法進行各個測量。發現該乳在時間t＝24小時和2周後包含2150ppm可溶性鈣。此外，在這兩周時間結束時，發現該乳是穩定的。
實施例4含穩定劑和61.2％鈣RDA的乳包含2550ppm鈣且愉悅等級為至少5的鈣強化乳按以下方法製備在劇烈攪拌下將4.5gm卡帕卡拉膠(TIC gum)溶解或分散在15.4kg的1％脂乳中。如實施例2中所述製備564gm液體濃縮物，並於約35℃的溫度下將其加入然後混合5至15分鐘。用20％氫氧化鈉溶液將乳的pH調節至6.8。最終產品於85℃巴氏滅菌15秒，於49℃在兩級勻化器中勻化，其中第一級的壓力為140kg/cm2，而第二級的壓力為35kg/cm2，然後立即4℃冷卻。在鈣強化之前，測定乳的可溶性鈣濃度。然後，在製備後24小時，測定鈣強化乳的可溶性鈣濃度。然後將該鈣強化乳於3℃儲存2周，此時再次測定乳的可溶性鈣濃度。根據申請者的分析方法進行各個測量。發現該乳在時間t＝24小時時粘度為48cP，且在時間t＝24小時和2周後包含2550ppm可溶性鈣。此外，在這兩周時間結束時，發現該乳是穩定的。
實施例5含穩定劑、螯合劑和74.4％鈣的RDA的乳將100mg六偏磷酸鈉和30mg卡帕卡拉膠加入至191gm的1％脫脂乳中。在攪拌條件下將該乳加熱至60℃ 5分鐘，然後冷卻至21℃。將實施例2中製備的9.6gm液體CCM濃縮物加入並混合5至10分鐘。用20％氫氧化鈉溶液將乳的pH調節至6.6和6.9之間。在電爐上將該乳加熱到溫度79℃，持續1分鐘，然後立即在冰浴中冷卻，在少於10分鐘的時間內使溫度降至21℃以下。用去離子水將重量補充至200gm，然後裝在聚對苯二甲酸乙二醇酯瓶中。在鈣強化之前，測定乳的可溶性鈣濃度。然後，在製備後24小時，測定鈣強化乳的可溶性鈣濃度。然後將該乳於3℃儲存2周，此時再次測定乳的可溶性鈣濃度。根據申請者的分析方法進行各個測量。發現該乳在時間t＝24小時時粘度為32cP，且在時間t＝24小時和2周後包含3100ppm可溶性鈣；且2周後是穩定的。
實施例6包含33.6％鈣的RDA的無螯合劑豆乳按照以下方法製備包含1400ppm鈣、粘度為22cP且愉悅等級為至少5的鈣強化豆乳如實施例2中所述製備7gm液體濃縮物，並於約35℃的溫度下將其加入200gm有機普通的Silk豆乳中，然後混合。用20％ 氫氧化鈉溶液將乳的pH調節至8.25。在電爐上將該乳加熱到溫度79℃，持續1分鐘，然後立即在冰浴中冷卻，在少於10分鐘的時間內使溫度降至21℃以下。用去離子水將重量補充至207gm，然後裝在聚對苯二甲酸乙二醇酯瓶中。在鈣強化之前，測定乳的可溶性鈣濃度。然後，在製備後24小時，測定鈣強化乳的可溶性鈣濃度。然後將該乳於3℃儲存2周，此時再次測定乳的可溶性鈣濃度。根據申請者的分析方法進行各個測量。發現該乳在時間t＝24小時時粘度為22cP，且在時間t＝24小時和2周後包含1400ppm溶解的鈣；且2周後是穩定的。
實施例7含螯合劑和33.6％鈣RDA的豆乳按照以下方法製備包含1405ppm可溶性鈣、粘度為7.8cP且愉悅等級為至少5的鈣強化豆乳將1gm檸檬酸鉀溶解於200gm有機普通Silk豆乳。如實施例2中所述製備7gm液體濃縮物，並於約35℃的溫度下將其加入，然後混合。用20％氫氧化鈉溶液將乳的pH調節至8.32。在電爐上將該乳加熱到溫度79℃，持續1分鐘，然後立即在冰浴中冷卻，在少於10分鐘的時間內使溫度降至21℃以下。用去離子水將重量補充至207gm，然後裝在聚對苯二甲酸乙二醇酯瓶中。在鈣強化之前，測定乳的可溶性鈣濃度。然後，在製備後24小時，測定鈣強化乳的可溶性鈣濃度。然後將該乳於3℃儲存2周，此時再次測定乳的可溶性鈣濃度。根據申請者的分析方法進行各個測量。發現該乳在時間t＝24小時時粘度為7.8cP，且在時間t＝24小時和2周後包含1405ppm溶解的鈣；且2周後是穩定的。
儘管已用具體實施方案來說明和描述了本發明，但顯而易見的是，本領域的那些技術人員可在不背離本發明的精神和範圍的條件下作出許多其它的變化和修改。因此有意識地在附加的權利要求書中包括在本發明範圍內的所有這些變化和修改。
權利要求
1.鈣強化哺乳動物乳，特徵在於所述鈣強化哺乳動物乳包括a.)除了鈣強化之前存在的任何可溶性鈣之外，至少1340ppm至3100ppm的可溶性鈣；和b.)基本0％重量的螯合劑；c.)任選地0.005％重量至0.05％重量的穩定劑，其中所述鈣強化哺乳動物乳優選地為牛奶，並且其中當按照分析方法3測試時，所述鈣強化哺乳動物乳的品嘗得分為至少5。
2.鈣強化哺乳動物乳，特徵在於所述鈣強化哺乳動物乳包括a.)除了鈣強化之前存在的任何可溶性鈣之外，至少950ppm、優選950ppm至1870ppm、且更優選至少1890ppm的可溶性鈣；b)基本0％重量的穩定劑；和c.)基本0％重量的螯合劑，其中所述鈣強化哺乳動物乳優選地為牛奶，並且其中當按照分析方法3測試時，所述鈣強化哺乳動物乳的品嘗得分為至少5。
3.製備鈣強化哺乳動物乳的方法，特徵在於所述方法包括以下步驟a.)提供哺乳動物乳和包含至少10,000ppm可溶性鈣的濃縮亞穩態鈣溶液；b.)任選地提供穩定劑，其中將足夠量的所述穩定劑與所述哺乳動物乳混合，得到包含0.002％重量至2.5％重量穩定劑的混合物；c.)將所述哺乳動物乳與所述濃縮鈣溶液、以及任選地所述穩定劑混合，得到組合物，所述組合物除了步驟(a)中提供的哺乳動物乳中存在的任何可溶性鈣之外，還包含至少700ppm至3100ppm的可溶性鈣；d.)調節所述組合物的pH以得到pH為6.5至7.3的乳；和e.)加熱處理所述乳，其中所述濃縮亞穩態鈣溶液優選地為濃縮檸檬酸-蘋果酸鈣溶液。
4.鈣強化植物乳，特徵在於，所述鈣強化植物乳除了鈣強化之前存在的任何可溶性鈣之外，還包含至少700ppm至4500ppm的可溶性鈣；和基本0％重量至0.01％重量的螯合劑。
5.製備鈣強化植物乳的方法，特徵在於所述方法包括以下步驟a.)提供植物乳和包含至少700ppm至10,000ppm可溶性鈣的濃縮鈣溶液；b.)任選地提供螯合劑並且將足夠量的所述螯合劑與植物乳混合，得到包含至少0.01％重量螯合劑的混合物；c.)將所述植物乳與所述濃縮鈣溶液、以及任選地所述螯合劑混合；d.)調節所述組合物的pH以得到pH為6.4至8.5的植物乳；和e.)加熱處理所述植物乳。
6.製備濃縮鈣溶液的方法，特徵在於所述方法包括以下步驟a.)製備包含至少14,400ppm至185,000ppm鈣源的鈣懸浮液或溶液，並同時將所述懸浮液或溶液的溫度保持在24℃或24℃以下；b.)將足夠量的下述物質混合(i)所述鈣懸浮液或溶液，並同時將所述懸浮液或溶液的溫度保持在24℃或24℃以下；和(ii)有機酸混合物，其包含第一有機酸物質和第二有機酸物質，其中第一有機酸物質與第二有機酸物質的比率為0.2∶1至4.8∶1，從而獲得含有至少10,000ppm至74,000ppm可溶性鈣的濃縮鈣溶液；和c.)將步驟(b)中形成的所述濃縮溶液於24℃或24℃以下儲存直到使用，其中在步驟(b)中所述有機酸混合物的量足以中和包含在所述鈣懸浮液或溶液中的鈣。
7.按照權利要求6的方法製備的濃縮鈣溶液，所述溶液的特徵在於其包含足夠量的檸檬酸-蘋果酸鈣絡合物，所述絡合物的鈣∶檸檬酸根∶蘋果酸根的比率為6∶0.67∶5至6∶3.34∶1，以提供至少10,000ppm至74,000ppm的可溶性鈣，在這種溶液被製備並於3℃儲存後可溶性鈣的80％保留在溶液中至少兩個小時。
8.食物或飲料產品，所述食物或飲料產品根據前述任一項權利要求製備。
9.食物或飲料產品，所述食物或飲料產品包含如前述任一項權利要求所述的鈣溶液。
全文摘要
本發明公開了鈣強化含蛋白質飲料和它們的製備方法。這種飲料是穩定的，包含高含量的可溶性鈣且為可愉快接受的。與其他鈣強化含蛋白質飲料不同的是，這種飲料可使用類似於常規牛奶的製備方法來製備。這種飲料可單獨使用或簡單摻入到其他食品或飲料產品中。
文檔編號A23L2/385GK1649502SQ03809418
公開日2005年8月3日 申請日期2003年4月10日 優先權日2002年4月26日
發明者A·P·C·魯哈蒂亞, D·K·楊, M·T·海塞 申請人:寶潔公司