充氣食品及其製備方法

2023-07-17 16:08:36

專利名稱：：充氣食品及其製備方法
技術領域：
：本發明涉及充氣食品及其製備方法。其尤其涉及含有疏水蛋白的充氣食品。
背景技術：
：充氣食品，例如冰淇淋、什錦果子露、奶油凍和攪打奶油，含有許多氣泡，其直^1常為50,。其它食品，例如低脂脈凃SI4、調味品、沙司等，也可以為了各種目的而充氣，例如以提高質地和/或可視的外形(例如通過增白或使不透明)。EP1623631，公開了含有疏水蛋白的充氣食品。氣泡的效果與它們的大小有關通常，氣泡越小，質地越光滑和越奶油化(creamier),並且產品越白或越不透明。然而，難以生成和保存大小小於大約50,的氣泡。這是因為氣泡的分散體易於遭受奶油化(creaming)引起的粗化、聚結和不均，從而導致生成更少、更大的氣泡。氣泡越小(對特定的總氣體體積而言)，表面積越大，且因此粗化的推動力越大。
發明內容劍門已經發現當it7K蛋白和表面活性劑兩者存在時，船K蛋白的效力^1>。因此僅可能製備含有疏水蛋白和表面活性劑兩者的充氣食品，如果使用某些加工條件，所述充氣食品含有相當大比例的非常小的氣泡。因此，在第一方面，本發明提供含有疏水蛋白和表面活性劑的充氣食品，所述充氣食品含有大量氣泡，其中至少65%的氣泡具有小於20,的直徑，其附帶條件是所述食品不含有冰構造蛋白質。1M地食品含有至少0.001wty。的疏水蛋白。ttit地疏水蛋白是分離的形式。ite:tK水蛋白是n類疏水蛋白。^t也食品含有至少0.05%的表面活性劑。iM地表面活性劑是按產品重量計至少0.5%的量的蛋白質。最地表面活性劑是乳蛋白。^^地食品具有25—400%的膨脹量(overrun)。imi也食品是冷凍的或^4啲充氣甜食。在第二方面，本發明提供根據本發明的第一方面的充氣食品的製備方法，所述方法包括a)提供含有疏水蛋白和表面活性齊啲成分的混合物；b)將混合物充氣，從而形成大量氣泡，其中至少65%的氣泡具有小於20pm的直徑；其附帶條件是所述混合物不含有冰構造蛋白質。i^t也在步驟b)過程中和/或之後冷凍所述混合物。在第三方面，本發明提供根據本發明的第一方面的充氣食品的製備方法，所述方法包括a)提供含有疏水蛋白的成分的混合物；b)將混合物充氣，從而形成大量氣泡，其中至少65%的氣泡具有小於20pm的直徑；並且c)向所述充氣混合物中加A^面活性劑。ttit地在步驟c)過程中和/或之後將所述充氣混合物進行混合步驟，更iM地在混合步驟中沒有進一步氣體的摻入。地在步驟b)過程中和/或之後冷凍所述混合物。在有關方面，本發明提供通過本發明的方法可獲得的和M本發明的方法獲得的冷凍甜食。發明的詳細描述除非另外限定，此廻柳的全部技斜財鬥學術語都具有本領域(例如冷凍甜食製造中)普通技術人員通常理解的相同含義。冷凍甜食製造中使用的各種術語和技術的定義和描述可以在"IceCream",6fcEdition,RobertT.Marshall,H.至U。用於分子和生物化學的方法的標準技術可以在Sambrook等人MolecularCloning:ALaboratoryManual,3rded(2001)ColdSpringHarborLaboratoryPress,ColdSpringHarbor,N.Y和Ausubel等人ShortProtocolsinMolecuakBiology(l999)4thJohnWiley&Sons,Inc.和題名為CurrentProtocolsinMolecularBiology的完整版中找到。所有的百分比，除非另外指出，除了關於膨脹量引用的百分比(其是用下面等式定義的)和關於氣泡大小分布引用的百分比(其指標7隹化累積頻率)之外，都指重量百分比。膨脹量充氣的程度用術語"膨脹量"估量，其被定義為^您曰混合物的重量一充氣產品的重量yir￥1纖雖--充氣產品的重量-X腦其中重量指產品/混合物的固定體積。膨脹量在大氣壓下測量。疏水蛋白疏水蛋白是充分確定種類的(Wessels,1997,Adv.Mcrob.Physio.38:145;Wosten,2001,AnnuRev.Mcrobio1.55:625~646)能在^7^/親水界面自組裝的蛋白質，並且具有保守序列Xn-C-X5—9-C-C-Xi〗-39匿CK-X5-9-C-C畫X6-'8國C-Xm(SEQIDNo.l)其中X表示任意胺基酸，並且n和m獨立地表示m。通常地，疏水蛋白具有最大125個胺基酸的長度。保守序列中的半胱氨^^基(C)是二硫鍵的部分。在本發明上下文中，術語疏水蛋白具有更寬範圍的含義，包括功能上等價的蛋白質，所述蛋白質也在疏水一親水界面顯示自組裝特徵，從而導致生成蛋白質膜，例如含有下列序列的蛋白質Xn一C-Xi-5o陽C-Xft^-C-Xi濕100曙C一Xi-ioo-C一Xi陽5(rC一Xo—rC-Xi-5o—C-)Cm(SEQIDMo,2)或者其部分，所述部分也在疏水一親水界面顯示自組裝特徵，從而導致生成蛋白質膜。根據本發明的定義，自組裝可以通過將蛋白質吸附到特氟隆上和使用圓二色性以確立二維結構(通常，a—螺旋)的存在來檢測(DeVocht等人1998,Biophys.J.74:2059-68)。膜的形成可以ilil在蛋白質溶液中溫育特氟隆片，然後用水或緩衝液洗滌至少三次來確立(Wosten等人1994,Embo.J.13:5848-54)。蛋白質膜可以用任何適當的方法顯現，例如用螢光標記進行標記或者使用螢光抗體，如在現有技術中充分確定的。m和n通常具有0—2000的值，但是更常見地m和n總計小於100或200。本發明上下文中的疏水蛋白定義包括疏水蛋白和另一種多肽的融合蛋白以及疏水蛋白和其它分子例如多糖的綴合物。迄今為止鑑定的疏水蛋白通常分為I類或II類。兩種，都已經在真菌中鑑定為分泌蛋白，所述分泌蛋白在疏水界面自組裝成兩親膜。I類疏水蛋白的集合物相對不溶而n類疏水蛋白的集合物易於溶於多種歸仲。疏水蛋白樣蛋白質(例如"chaplins")也已經從絲狀細菌中，例如放線菌C4c加o附少c她)和鏈黴菌屬物種(幼^tom少casp.)中被鑑定出(WO01/74864;Talbot2003,CmBiol,13:R696-R698)。這些細菌蛋白質和真菌疏水蛋白形成對照，僅可以形成最多一個二硫鍵，因為它們僅具有兩個半胱氮酸殘基。這些蛋白質是與具有SEQIDNos.1禾口2示出的共有序列的疏水蛋白功能上等價的例子，並且在本發明的範圍之內。疏水蛋白可以從天然來源，例如絲狀真菌中，M31任意適當的方法提取獲得。例如，疏水蛋白可以通過培養向生長培養基中分泌疏水蛋白的絲狀真菌或用60%乙醇提取真菌菌絲體獲得。尤其優選的是從天然分泌疏水蛋白的宿主生物分離疏水蛋白。優選的宿主是絲孢菌(例如木黴屬(Trichodenna))、擔子菌和子囊菌。尤其的宿主是食物級生物，例如分泌被稱為ciyparin的J^7jC蛋白的寄生隱叢赤殼(Co^/JowecWapam治ca)(MacCabe和VanAlfen,1999,App.Environ.Microbiol65:5431-5435)。可選擇地，疏水蛋白可以用重組技術獲得。例如宿主細胞，通常是微生物，可以被修飾以表達疏水蛋白，並且疏水蛋白因此能依據本發明而被分離並且使用。將編碼疏水蛋白的核酸構建體導入到宿主細胞中的技術是本領域中公知的。編碼疏水蛋白的超過34個基因已經從超過16個真菌物種中被克隆(見例如W096/41882,其給出了在雙孢蘑恭C4gan'c^Ms^，)中鑑定出的疏水蛋白的序列；以及Wosten,2001,AnnuRevMicrobiol.55:625-646)。重組技術也可以用於修飾疏水蛋白序列或合成具有所需的/改善的性質的新的疏水蛋白。通常，合適的宿主細胞或生物被編碼所需的疏水蛋白的核酸構建體轉化。編碼多肽的核苷酸序列可以被插入適當的表達載體中，所述載體編碼必需元件，用於轉錄和翻譯，且以這樣的方式插入，從而它們可以在適當的條件下表達(例如，在適當的方向和正確的閱讀框，並且具有適當的導向和表，列)。構建這些表達載體需要的方法是本領域技術人員熟知的。許多表達體系可以用于敏多肽編碼序列。這離括，但是不限於，細菌、真菌(包括酵母)、昆蟲細胞體系、植物細胞培養體系和全部用合適載,化的植物。優選的宿主是那些認為食品級的一'通常認為是安全的'(GRAS)。適當的真菌物種，包括酵母，例如(但是不限於)糖酵母屬(&cc/^om，M)、克魯維氏酵母屬(f/zo/veram;;caO、畢赤氏酵母屬(屍/&/")、漢遜氏酵母屬(//ome"m/a)、假絲酵母屬(Co^fofcf)、裂殖糖酵母屬"c/h:zoAxc/zaram_ycas)等，和絲狀物種，例如(但是不限於)麴黴屬(A^⑧7/m)、木黴屬、毛黴屬(M膨r)、鏈孢黴屬(iVewmsp固)、鐮孢屬(F應n'謂)等。編碼疏水蛋白的序列優選在胺基酸水平上與天然鑑定出的疏水蛋白至少80%相同，更^^低至少95%或100%相同。然而，本領域技術人員可以採用保守置換或其它不降低疏水蛋白的生物勞舌性的胺基酸改變。為了本發明的目的，這些與天然存在的疏水蛋白具有高水平同一性的疏水蛋白也包括在術語"疏水蛋白"中。i^7K蛋白可以通過例如WO01/57076中描述的過程從培養基或細胞提取物純化，所述過程包括將含有疏水蛋白的溶液中存在的疏水蛋白吸附到表面上，然後將表面與例如吐溫20的表面活性齊嗾觸，以從表面洗脫疏7K蛋白。也參見Collen等人2002,BiochimBiophysActa.1569:139-50;Calonje等人2002,C肌丄Microbiol.48:10304;Askolin等人2001,ApplMicrobiolBiotechnol.57:124-30;以及DeVries等人1999,EurJBiochem.262:377-85。食品中存在的疏水蛋白的量通常根據氣相的配方和體積而變化。通常地，食品將含有至少0.001wt。/。，？l7K蛋白，更ttM少0.005或0.01wty。。通常地，食品將含有小於lwty。的疏水蛋白。疏水蛋白可以來自單一來源或多U源，例如疏水蛋白可以是兩種或更多種不同疏水蛋白多肽的混合物。疏水蛋白以這樣的形式和量被加入，從而使得其能穩定氣相，即疏水蛋白被慎重地導入到食品中，其目的是利用它們的泡沫穩定化性質。因此，存在或加入含有真菌汙染物的成分時，所述成分可以含有疏水蛋白多肽，在本發明上下文中這不構成添加疏水蛋白。通常地，疏水蛋白以使得其能在氣-液界面自組裝的形式被加入到食品中。通常地，疏水蛋白以分離的形式被加入到本發明的食品中，通常地至少是部分純化的，例如至少10%純，基於固體重量。"分離的形式"，表示疏水蛋白不是作為天然存在的生物的部分被添加，例如蘑菇，其天然表達疏水蛋白。相反，疏水蛋白將通常己從天然存在的來源中提取或通過在宿主生物中重組表達獲得。在一個實施方案中，疏水蛋白以單體、二聚和/或多聚(即由10個單體單元或更少組成)的形式被加入到食品中。4，地至少50wt。/。的加入的it7jC蛋白是這些形式中的至少一種，更imt也至少75、80、85或90wt。/。。一旦加入，疏水蛋白將通常在，液界面經歷組裝，並且因此預期單體、二聚體和多聚體的量下降。表面活性劑此處使用的術語"表面活性劑"(或"表面活性劑(surfaceactiveagent)")表示降低其溶解於其中的介質的表面張力，並且因此，主動吸附在漱氣界面上的物質。術語包括微溶的物質，其通過在液體表面上自發地分布來降低液體的表面張力。在本發明上下文中，術語"表面活性劑"不包括疏水蛋白。術語"表面活性齊U"不包括可能以非常少的量存在於其它(非表面活性的)成分中的痕量表面活性組分，例如穩定齊咖果膠、刺槐豆膠和瓜耳膠。在這種情形下，表面活性劑的量按食品重量計通常小於0.05%。因為其對和/或質地的有益作用，表面活性齊嗵常是用於充氣食品的成分。此類表面活性齊抱括(但是不限於)乳蛋白例如酪蛋白、乳清(以及它們的蛋白級分)、酪蛋白酸鈉、酪蛋白^f丐和7jC解乳清蛋白；其它蛋白質例如明膠、卵蛋白和大豆蛋白；飽和或不飽和的脂肪酸的單-和雙-甘油酯，例如單甘油棕櫚酸酯；六元醇(通常是山梨糖醇)的聚氧乙烯衍生物，乙二醇，乙二醇酯，聚甘油酯，脫水山梨糖醇酯，5更脂醯乳酸鹽，乙酸酯，乳酸酯，檸檬酸酯，乙醯化單甘油酯，二乙醯酒石酸酯，聚氧乙烯脫水山梨糖醇酯(例如聚山梨醇酯80);非離子表面活性齊,如烷驟(環氧乙烷)、月旨肪族醇和蔗糖酯；磷脂和磷脂的混合物(例如卵磷脂)；以及，任意的混合物。優選地表面活性劑以按產品重量計至少0.05%的量存在，更優選地至少0.1%。優選地表面活性劑是蛋白質，更地乳蛋白，並且以按食品重量計至少0.5%的量存在，更ite地至少1%。優選地，表面活性劑以按食品重量計至多20%的量存在，更^也至多10%，最地至多5%。冰構造蛋白質冰構造蛋白質(ISPs)是在冷凍過程中可影響形成的冰晶的形狀和大小並且也抑制冰的重結晶的蛋白質(Clarke等人2002,Qyoletters23:89-92;Marshall等人IceCream,6ftEdition,同前)。許多這些蛋白質最初從生活在零下環境中的生物被鑑定出，並且被認為保護生物免於在生物細胞中形成冰晶的有害作用。因為這個原因許多冰構造蛋白質也被稱為防凍蛋白質(AFPs)。ISP被定義為具有冰重結晶抑制(RI)活性的蛋白質，如通過WO00/53029中描述的改良噴塗細片測定(splatassay)方法測量的。充氣食品以及其製備方法術語"充氣"表示氣體被有意地摻入混合物中，例如通過機械方式。氣體可以是任意氣體，但劍繼地，在食品背景內，是食品級的氣體，例如空氣、氮氣、氧化亞氮或二氧化碳。本發明的充氣食品含有大量的氣泡，其中至少65%的氣泡具有小於20pm的直徑。優iti也至少75%，到，地至少80%的氣泡具有小於20pm的直徑。優選地至少50%，更優選地至少60%，最^i^地至少75%的氣泡具有小於10pm的直徑。iMi也食品具有至少20y。，更^1:也至少50%，最^^i也至少80%的膨脹量。伏選地食品具有至多400%，更1，地至多200%,最ite地至多120%的膨脹量。不希望受到理論柳蹄U，確信當疏冰蛋白和表面活性劑都存在於充氣產品中時，它們可能都吸附在氣泡的表面(即它們競爭)。確信混合的船K蛋白凍面活性劑的界面比純的疏水蛋白界面更弱。因此，氣泡較不穩定並且更易於粗化，所以難以生成和/或保存非常小的氣泡。因此難以生產含有疏水蛋白和表面活性劑的具有大比例的非常小氣泡的充氣產品。我們已經發現可能製備這樣的充氣食品，前提是使用某些加工條件。尤其是我們已確認了兩個加工途徑。第一個途徑，叫做"前-充氣(pre-aeration)"，提供製備含有大比例的小氣泡的充氣食品的方法，其是從含有疏水蛋白和表面活性劑的不充氣的混合物開始的。第二個途徑，叫做"後-添加"，提供表面活性劑在充氣之後加入的方法。在前-充氣途徑中，含有疏水蛋白、表面活性劑和任選其它成分的混合物(即水溶液和/或懸浮液)經歷充氣步驟。充氣步驟必須具有足夠高的"強度"，從而生成大量非常小的氣泡(直徑小於20pm)。充氣方法的強度取決於很多因素，最重要的是在充氣步驟中的能量耗散的程度，充氣步驟中混合物和氣泡經歷的流動性質，以及混合物的粘度和溫度。另外，充氣步驟應該長到足夠獲得所需的充氣程度(即膨脹量)。機械充氣裝置通常基於剪切混合物的轉子。能量耗散率是體的旋轉驗的函數。通常而言，生產小的氣泡需要能量耗散的高速度(並且因此高旋轉速度)(見例如"ChemicalEngineeringfortheFoodIndustry",Fryer,PyleandRielly,Blackie,London,1997)。第二，充氣步驟的效果取決於充氣裝置中的流動性質。充氣通常M31最初摻入相對大的氣泡實現，所述氣泡隨後破碎成小的氣泡。與簡單的剪切流動相比，已知伸長流動或拉神流動對於破碎大的氣泡是尤其有效的(見例如,Rallinson,J.M.爿肌Rev.F/z^A/ec/.16,pp45-66,1984)。適當的高剪切充氣方法和裝置可以提供至少伸長流動的組分，其包括轉子-定子裝置中的連續攪打，例如Oakes混合器(E.T.OakesCorp)，Megatron混合器(KinematicaAG),Mondo混合器(Haas-MondomixBV)或者Silverson混合器(SilversonMachinesInc.);在連續的流動裝置中注射氣體後混合和分散，例如刮板式熱交換器；和包括表面夾帶氣體的分批攪打，^OT例如Hobart攪拌混合器(HobartUK)，KenwoodChef混合器(KenwoodLtd),Ultra-Turrax混合器(IKAWerkeGmbH&Co.KG)或者電動手持式(hand-held)混合器，例如Breville廚房手動摻合器。第三，充氣步驟的效果也取決於混合物的粘度和/或^g。提高混合物的粘度和/或降低混合物的糹鵬，充氣裝置對氣泡的大小降低作用就提高了。第四，充氣步驟的效果也取決於混合物的配方。尤其確信相對於疏水蛋白的量表面活性劑的量越多，界面的競爭越劇烈，並且因此方法中需要生產所需的小氣泡的"強度"越大。適當充氣斜牛的某些例子在下面的實施例中給出。儘管充氣步驟的效果取決於方法的具體細節和使用的裝置和被充氣的混合物，然而本領域技術人員考慮上述因素，能確定在任何特殊的情形下的適當加工條件。尤其是，非常小的氣泡的比例可以M下述方法提高提高耗散的育疆和/或提高伸長流動組分和/或提高混合物的粘度和/或降低混合物的溫度和/或提高疏水蛋白相對於表面活性劑的量。後一添加途徑提供了一種方式，其中通過已發生充氣後加入表面活性劑，可以在氣泡形成的點相對於表面活性劑的量提高疏L水蛋白的量，同時所述疏7k蛋白的量在終產品中保持不變。因此含有疏水蛋白但是不含有表面活性劑的混合物被充氣；隨後含有表面活性劑的第二混合物與充氣混合物組合。配製第二混合物從而使得組合的混合物得至lj所需的終產品製劑。可以使用混合步驟以提高組合的混合物的均勻性。混合步驟在相對低的剪切和短的時間進行，從而摻入很少或不再摻入氣體(即在混合步驟中膨脹量不增加^110%)。適當的混合裝置包括靜態混合器；軸向動態混合器例如螺旋推運器、摻合器或水果加料器；和分批混合裝置，例如攪拌的容器。在分批方法中，第二(含有表面活性劑的)混合物通常會在接近加工期結束時被注射。混合步驟也可以在連續方法中發生，例如在刮板式熱交換器或螺旋擠壓機中通過在接近於產物退出的點注射第二混合物至括販式熱交換器或螺旋擠壓機的桶中。充氣的混合物任選可以在充氣過程中和/或之後被冷凍，例如如果終產品是冷凍充氣產品例如冰淇淋或什錦果子露。冷凍可以與充氣同時發生，例如在刮板式熱交換器中。由於在冰形成時混合物粘度的提高，同時冷凍和充氣可以幫助小氣泡的形成。當冷凍在充氣之後發生時，其tt^這樣實施，從而摻入很少或不再摻入氣體。當表面活性齊瞎充氣後加入時(即後一添加途徑)，可以在混合步驟之前和/或過程中發生冷凍。表面活性劑流在混合之前可以是冷卻的或部、;水含量可以通過隨後的冷凍操作進一步提高，例如低溫擠出，將模具中的充氣混合物浸入到冷液，例如鹽水或乙二醇中，將充氣混合物的部分直接滴到低溫流MH列如液氮中或將含有充氣混合物的容器放入冷環境例如冷凍機、鼓風冷凍機或凍藏室(coldstore)中。隨後的冷凍步驟{腿在低剪切或零剪切下進行，從而很少或不再有氣體被摻入。除了疏水蛋白和表面活性劑之外，本發明的充氣食品(以及製成它們的混合物)可以含有其它食品中常規的成分，例如脂肪、糖、鹽、水果和/或植物材料、穩定劑、色料、食用香料和酸。優選的食品包括冰淇淋、什錦果子露、奶油凍、攪打奶油、充氣飲料例如牛奶冰淇淋和思慕雪(smoothies),低脂脅凃抹料(例如具有0—60wt^的脂肪含量)、調味品和沙司。優^t也食品是冷凍的或7賴啲充氣甜食例如冰淇淋、什錦果子露或奶油凍。現在參考下列實施例(它們僅僅是解釋和非限制的)以及附圖進一步闡述本發明，其中圖1示出了解釋防護框概念的顯微照片的示意圖。圖2示出了(a)實施例3和(b)對比實施例A的微結構的SEM顯mm片。圖3示出了作為實施例1—3和對比實施例A—C的氣泡直徑的函數的標準化累計頻率。具體實施方式實施例實施例l-3:含有乳蛋白和疏水蛋白的冷凍充氣產品用表1中示出的配方製備混合物(給出的量是重量百分數)表ltableseeoriginaldocumentpage13脫脂乳粉(SMP)含有33—36%蛋白質、0.8%脂肪、3.7%7夂分，並且由UnitedMlk^UK獲得。黃原膠(KdtrolRD冷分散性的)由CPKelco獲得。疏水蛋白HFBn由VTTBiotechnology,芬蘭獲得。其已經按照WO00/58342和Under等人2001,Biomacromolecules2:511-517中描述的方法基本從裡氏木黴(7h'c/2(%/enwa股w.)中純化。齢激遊縱實施例1、2和對比實施例A、B和C的混合物ffiM摻合SMP(當存在時)、黃原膠和蔗糖，然後將摻合物在室溫下攪拌中加入到水中製得。混合物在持續攪拌中加熱到7CTC以分散成分。然後混合物被冷卻到5"並且過夜T:藏。20g的0.5wtM的疏水蛋白溶液在充氣前不久加入到80g的冷混合物中。實施例3被製備為兩種單獨的混合物。第一混合物如實施例1和2那樣製備，只是除了不包括SMP。20.4g的0.49wt。/。的i^7K蛋白溶液在充氣前不久加入到冷混合物中。ffl51在室溫下攪拌中將20g的SMP混合到20g的水中進行至少2小時來製備第二混合物。獲得粘性糊。實施例1和2中的混合物用Breville廚房手動摻合器(ModelHB4,PulseHomeProducts,Oldham,UK)使用"打漿機葉片"(扁平的直徑為25mm的水平圓盤，其可以沿M31它的中心的垂直軸旋轉)充氣到大約100%膨脹量。摻合器被設定為最M度，其中"渦輪"設定接通，從而給出大約17000ipm的旋,度。然後實施例1的充氣混合物在攪拌罐裝置中動態冷凍。攪拌罐是圓柱形的，垂直安裝的，內部尺寸為高度105mm和直徑72mm的夾套不M容器。蓋子填充了大部分容器，從而剩餘160mJ的工作體積。用於剪切樣品的轉子由正確尺寸的長方形葉輪組成，以在其旋轉時刮擦容器內表面(72mmX41.5mm)，以取出在此處形成的冰和將其摻入混合物中。轉子上還附著了兩個與長方形葉輪呈45。角放置的半圓形(60mm直徑)高剪切葉片。容^l皮套筒包圍，乙二S敦賴卩劑可以通過所述套流動。冷卻劑通過套的流動被7賴卩劑供應線上的使流動轉向的閥接通和斷開。鉑電阻探針被安裝在蓋子上以容許加工過程中測量混合物的、。安裝在軸上的扭矩計使得在冷凍的過程中監控混合物粘度的提高。160ml的實施例1的充氣混合物被方j[A攪拌的罐中並在循環冷卻劑(-18。C)的時糹細lOOOipm的葉輪速度進行冷凍。當溫度達到大約-5.5"C和扭矩是大約lNm時中止冷卻劑流動。從容器中取出冷凍充氣產品，並且ffiil稱量已知體積的產品來觀糧其膨脹量。樣品(大約15g)被方!Vj、容器中，在乾冰上7賴卩大約20辦中並且在顯微鏡術分析前貯藏在-8(TC的冷凍機中。實施例2的充氣混合物被倒入到用蓋子封閉的塑料容器中。罐被浸入到液氮中大約5射中以靜止冷凍產品。從液氮中取出罐，放到乾冰中20併中並且然後在顯微鏡術分析前忙敵玍-8(TC的冷凍機中。實施例3的兩種混合物被如下冷凍和充氣。大約80ml的第一混合物被方M攪拌的罐內部。接通冷卻劑流動(-18。C)並且葉輪ilit最初被設定到100ipm。1併中後，速度升高到1000ipm以對混合物充氣，並且再2併中後，降低到300ipm以允許更強7賴卩和冷凍。當混合物到達大約-5。C的a^時，關閉y賴卩劑流動，並且10g第二混合物(含有SMP)通51蓋上的L用注射^I注射到罐中，同時葉輪速度保持在300ipm。確保攪拌的罐中完全充滿了混合物，即沒有空的頂空，從而在攪拌過程中不再發生充氣。葉輪持續旋轉更多^H中以確保完全混合。從容器取出冷凍充氣產品並且通過稱量已知體積的產品來測量膨脹量。冷凍充氣產品的樣品被方iA容器中，在乾冰上7賴卩20併中，然後在顯微鏡術分析前貯藏在-8(TC冷凍機中。對比實施例A和C的混合物如，實施例3的第一混合物一樣在攪拌的罐中冷凍和充氣(不加入第二混合物，因為SMP已經存在或不需要)。用Aerolatte手控電池供電的攪拌器(AerolatteLtd^RadlettHertfordshire,UK)將對比實施例B的混合物充氣到大約100%的膨脹量。攪拌器轉子是7K平環狀的金屬螺旋線，其外徑為22mm，繞fflil其中心的垂直軸以大約12000ipm的旋車,旋轉。對比實施例B的充氣產品被倒入塑料容器中並且在液氮中如前所述靜止冷凍。然後將其放到乾冰上20射中並且在顯微鏡術分析前轉移到-8(TC冷凍機中。彌舒微默^^產品的微結構用低溫掃描電子顯微鏡術顯現。每份樣品在乾冰上^4口至IJ-80。C，被切成大約5mmX5mmX10mm大小的切片，並且用TissueTek:OC丁im化合物(pvAU。/。,Carbowax5。/。和85X非活性組分)封固到樣品固定器上。樣品包括固定器被投入液氮軟泥中並且轉移到低溫製備室中(OxfordInstrumentsCT1500HF)。室被保持在真空下，大約104巴。樣品被加溫到最高-90°C60-90秒，從而為了揭示不是由冰自身弓胞的表面細節而慢蝕刻。然後樣品被)ti卩到-ii(rc並且用氬等離子體使用i(^毫巴的應用的壓力和6毫安培的電流用金鍍45秒。樣品最後被轉移到常規掃描電子顯微鏡下(JSM5600)，所M微鏡裝配有保持在-16(TC溫度的OxfordInstruments^物臺。檢査樣品並且通過數字圖像獲取軟倂甫獲4懐性區域。氣脅/、力鄉定量此處使用的氣泡大小(直徑)分布定義為從三維微結構的二維表現獲得的大小分布，如在SEM顯微照片中顯現的，用下列方法確定。樣品在3個不同的放大倍數下成像(由於下面解釋的原因)，並且樣品的氣泡大小分布分三步由該套顯微照片獲得1.鑑定和測定顯微照片中的單^Pt泡的大小2.從針顯mm片提取大小信息3.將來自顯微照片的數據組合為單個大小分布所有的這些步驟，除了最初鑑定氣泡之外，可以方便地在計算機上自動進行，例如Mil使用軟體例如MATLABR2006a(MathWorks,Inc)軟體。鑑定和測定顯微照片中的單^1泡的大小首先，經專門訓練的操作者(即熟悉充氣系統的微結構的人)用圖形用戶界面描出數字SEM圖像中的氣泡的輪廓。經專門訓練的操作者能區仏泡與冰晶(其存在於冷凍充氣產品中並且具有相同的大小數量級)，因為氣泡是具有可變亮獻暗度的近似球形物體，而冰晶是均勻灰色外觀的不規則形狀物體。其次，通過測量操作者確定的在顯微照片的二維橫截面視圖所:觀察到的最大面積(A)並且用顯微鏡放大倍數確定的換算係數乘所述最大面積，從選擇的輪廓計算大小。氣泡直徑定義為等價的圓直徑"這是M31理想球體的二維橫截面的直徑的確切定義。因為大部分氣泡是大約球形的，所以這是大小的良好測量。從齡顯微照片提取大小信息接觸顯微照片邊界的氣泡僅是部分可見的。由於因此不可能確定它們的面積，所以必須將其排除。然而，在做這樣處理時，引入了系統誤差(0每單位面積內的氣泡數未確定；並且(ii)大氣泡相對更經常不合格，因為它們更可能接觸邊界，因此使大小分布有偏差。為了避免這些誤差，弓l入防護框(如JohnC.Russ,"TheImageProcessingHandbook",secondedition^CRCPress,1995所述)。防護框概念使用虛擬邊界以確定顯微照片內的內區域。內區域形成測量區域，/A0f述區域獲得無偏差的大小信息，如圖l中解釋的(顯微照片的示意圖，其中接觸顯微照片外邊界的氣泡已經被^^為完整的，即使實際上僅僅落入實際顯微照片中的部分可被觀察到)。氣泡根據它們的大小和在顯微照片中的位置被分為5級。全部落入內區域的氣泡(標記為1級)包括在內。接觸虛擬顯微照片的邊界的氣泡(2級)也包括在內(因為僅是ltJ以邊界，所以實際上全部了解這些氣泡)。接觸實際顯微照片邊界的(3級)和/或落入外區域的(4級)氣泡被排除。排除3級氣泡引入了偏差，但是其因為包括2級氣泡而被補償，從而導致生成大小分布的無偏差估計。非常大的氣泡，即那些大於外區域的寬度的(5級)，可以跨^J以(內)區域和實際外邊界，並且因此必須被排除，從而再次引入偏差。然而，這種偏差只對於寬於外區域的氣泡存在，因此其可以通過排除至少這個大小(無論它們是否橫過實際邊界)的所有氣泡來避免。這有效地為在具體的顯微照片中可以可靠地測量的氣泡大小設定了上限。選擇內區域的寬度為顯微照片的垂直高度的10%，作為可以測定大小的最大氣泡(在具體顯微照片的^^率下)和有效地丟棄的圖像區域(外區域)的折衷。也有最小大小界限(在顯微照片的解析度下)，低於所述界限時操作者不能可靠地繞氣泡進行描繪。因此也忽略了小於20象素直徑的氣泡。將來自顯微照片的組合為單個大小分布如上面所解釋的，必須弓l入最大和最小截止氣泡大小。為了使這些最小和最大大小分另促夠小和大，從而不排除相當大數目的氣泡，樣品在3個不同的放大倍數下成像IOOX、300X和1000X。*放大倍數在不同的範圍內生成大小信息，在表2中給出。表2tableseeoriginaldocumentpage17這樣計數了小到2fam和大到83拜的氣泡。顯微照片分另贓高刺氏放大倍數下的視覺檢査證實基本上所有氣泡都落入這個大小範圍。選擇放大倍數，從而使不同放大倍數的大小範圍之間有重疊(例如大小20-28叫的氣泡被100X和300X的顯微照片兩者覆蓋)以確保在大小範圍之間沒有間隙。為了獲得健全的數據，測定至少500個氣泡的大小；這通常可以fflil分析每個樣品一個100X的顯微照片，一個或兩個X300的顯微照片和兩個到四個XIOOO的顯微照片來實現。來自不同放大倍數的顯微照片的大小信息最終被組合為單個大小分布柱狀圖。直徑在20nm到28nm的氣泡從100X和300X顯^M片兩者獲得，而直徑大於28pm的氣泡僅從100X顯微照片提取。在^^大小範圍內(其取決於放大倍數)，通31考慮用於獲得大小信息的總面積避免重疊大小範圍內的氣泡的兩次計數，即計數每單位面積某個大小的氣泡的數目。使用下列參數，其可以數學表達A^顯微照片中獲得的氣體小室的總數目4=第&個略述的氣體小室，其中&[i;v]4=第Z個顯微照片中的內區域面積尺=第z'個顯微照片覆蓋的直徑範圍(例如[20nm,83(nm])邵戶覆Ml;徑範圍H(/'+l,)的第j1^昏(bin)總面積，S問，用於計數直徑為d的氣泡，所述總面積fflil將顯微照片中的內區域C4,)的面積相加獲得，對於所述顯微照片"在它們的大小範圍內(R,)formulaseeoriginaldocumentpage18i!31構建由寬度為W,的箱組成的柱狀圖獲得最終的大小分布。B(j)是在第j個箱內(即^E徑範圍內jXW到(i+l)xw)的每單位面積的氣泡數目。通過將直徑戰徑範圍JXW到(j+l)XW的氣泡的所有單個分布合計得到B(j)，其中具有適當的權重，即1AS問。其中氣泡大小分布方便地用標準化累積頻率描述，即具有最大為特定大小的直徑的氣泡的總數目，用觀糧的氣泡的總數目的百分比，。鄉圖2示出了(a)實施例3和(b)對比實施例A的微結構的顯微照片(X300放大倍數)。均一地灰色，大小為50pm數量級的不規則形狀的物體是冰晶。可變暗度的近似球形物體是氣泡。在圖2(a)中，明顯有許多小氣泡(大小為大約20nm或更小)，和許多大氣泡(大小為5(^m的數量級)。在圖2(b)中，大氣泡是類似地明顯的，但是很少有小的。提取大小數據並且組合為單個分布是自動進行的，其中使用MATLABR2006a(MathWorks,IncO軟體。每份充氣產品的大小分布數據在圖3(a)中以標準化累積頻率(用分數表示)的形式示出，其是0-80,的氣泡直徑的函數。圖3(b)示出了更小直徑範圍(0-2(^m)的相同的數據。氣泡直徑為20和10nm的標準化累積頻率值(用百分數表示)相誠在表3中。表3tableseeoriginaldocumentpage19對比實施例A和B，和實施例1和2全部通過糹合含有疏水蛋白和脫脂乳粉的混合物充氣然後冷凍來製備。對比實施例A和B含有相對小比例的直徑小於20pm的氣泡，而實施例1和2含有更高的比例(>80%)。對比實施例B與實施例1和2的差別是充氣步驟的強度。自比實施例B中，充氣fflil相對低的剪切混合過程(Aerolatte混合器)實現。儘管Aerolatte混合器可以摻入空氣，但是在使氣泡破碎方面它不是很有效。而在實施例1和2中，充氣步驟使用Breville混合器，其產生更強的剪切，並且特別拉長氣泡。結果不僅是大量充氣，而且形成非常小的氣泡。對比實施例C和實施例3的第一混合物(都含有HFB但是不含有SMP)在攪拌的罐中被充氣並且成功地生產了小氣泡(對於實施例3的第一混合物，M51在實施例3中已混合入SMP後存在小氣泡進行推斷，因為在混合步驟過程中不再有空氣被摻入)。相反，當對比實施例A用同樣的方法充氣時，僅生產了低比例的小氣泡。這種情況中的差別就比實施例A在充氣步驟^f呈中存在SMP。為了在SMP和HFB存在時產生小氣泡，需要更高3販的充氣步驟(如實施例1和2那樣)。實施例3通過可選擇的方法製備，其中SMP在充氣和冷凍後加入。非常大的比例的氣泡具有小於20fim的直徑。在充氣後加A^面活性劑意瞎在J^7j^蛋白和表面活性劑之間沒有競爭，從而疏水蛋白能在非常小的氣泡形成時穩定它們。隨後加入的表面活性劑不是從界面取代HFB，是不破壞界面(例如ilil高剪切混合和/或摻入明顯更多量的氣體)。這些實施例證明簡單地充氣和冷凍含有疏水蛋白和表面活性劑的混合物不必然導致生成含有大比例的非常小的氣泡的充氣產品。然而，能生產這樣的產品，ltfM是所述充氣步驟足夠地劇烈，以生成小氣泡，或者在充氣步驟後加入表面活性劑。實施例4:含有大豆蛋白和疏水蛋白的冷凍充氣產品。如下所述製備含有大豆蛋白作為表面活性齊啲冷凍充氣產品。首先，兩種混合物(標為4a和4b)用表4中的配方製備。隨後它們如下所述被組合以生產冷凍充氣產品(標為實施例4)。表4tableseeoriginaldocumentpage20混合物的製備通過摻合黃原膠，和蔗糖，然後將摻合物在室溫下攪拌中加入到水中製成混合物4a。混合物在連續攪拌中被加熱到7(TC以分散成分。混合物然後被冷卻到5°C。緊在充氣前，加入作為17g等分i式樣的10m^ml水溶液的疏水蛋白。通過在水中在攪拌同時混合大豆蛋白分離物(ArcherDanielsMidlandCompany,ADM^85。/。蛋白)製備混合物4b。混合物在連續攪拌中加熱到80°C以完全分散蛋白質，然後;^4口到5"C。充，微混合物4a(總計142.6g)用工作體積為346ml的攪拌的罐裝置充氣。該裝置基本上與上面實施例1中描述的一樣。然而，為了提供更大的工作體積，使用深度更小(22mm)的蓋，和相應更大的葉輪(高度為84mm)。4個半圓形(直徑58mm)高剪切葉片附著在葉輪上，與軸大約45。方燈。設置兩對葉片，其中心點在距離旋轉軸底部21mm和63mm處附著。混合物4a被放入攪拌的罐內部，接通7轉P劑流動(一15°C)並且葉輪速度被設定為100ipm。l併中後，速度升高到1000ipm以給混合物充氣，並且再7倂中後，降到300ipm以允許進一步冷卻和冷凍。300ipm3辦中後，含有大豆蛋白的混合物4b(27.3g)被在2併中內注射入罐中，同時繼續在300ipm剪切。混合物在300ipm再剪切1併中。從攪拌的罐中取出冷凍充氣產品(-4.rC和100%膨脹量)。最後，將樣品方iCA容器中，鼓風冷凍(約-35。C)30併中，並且在顯微鏡術分析前M在-8(TC。如上所述確定氣泡大小分布，並且氣^m徑為20和lOpm的標準化累積頻率值分別是95%和81%。實施例4證明含有大豆蛋白(表面活性劑)的冷凍充氣產品能被製備為具有相當大量的非常小的氣泡。實施例5:含有非常小氣泡的牛奶冰淇淋產品用表5中給出的配方製備巧克力牛奶冰淇淋產品。表5tableseeoriginaldocumentpage21Mil首先將黃原膠和蔗糖在室溫下分散到水中製備牛奶冰淇淋，並且混合20射中以使黃原膠能夠全部水合。然後將溶液加熱到4(TC。將SMP和巧克力粉末(GreenandBlacks,UK)合併且然後逐漸加入。然後將混合物加熱到80°C30秒進行巴氏殺菌，冷卻並在2。c過夜C:藏。充氣100ml的0.25%HFBn溶液被充氣到300ml的體積。Sffi31首先使用手持式Breville混合器以充氣到90%的所需膨脹量，然後j頓Aerolatte裝置進一步充氣實現。然後將該泡沫加入到300ml冷卻的牛奶冰淇淋混合物中，並且仔細地摻合在一起以生成具有50%膨脹量的牛奶冰淇淋產品。樣品在-3(TC鼓風冷凍並且在SEM分析前貯藏在-8(TC。如上所述確定氣泡大小分布並且氣泡直徑為20和10pm的標準化累積頻率值分別是99%和94%。這樣實施例5證明含有SMP的充氣牛奶冰淇淋產品能被製備為具有相當大量的非常小的氣泡。在上面單個章節中提及的本發明的各種特徵和實施方案，如果適當，應用於其他章節，已作了必要的修正。因此，如果適當，在一個章節中限定的特徵可以和在其它章節中限定的特徵組合。所有上述說明書中提及的出版物者陸此處被弓l入作為參考。所記載的本發明的方法和產品的不偏離本發明範圍的各種修改和改變，對於本領域技術人員來說是明顯的。儘管本發明是結合特定的優選實施方案被描述的，但應當理解為所要求保護的本發明不應當過度地限制在這些具體實施方案中。實際上，為實施本發明，對於相關領域技術人員來說明顯的各種所記載模式的修改也應當在下述權利要求的範圍之內。權利要求1.含有疏水蛋白和表面活性劑的充氣食品，所述充氣食品含有大量氣泡，其中至少65％的氣泡具有小於20μm的直徑，其附帶條件是所述食品不含有冰構造蛋白質。2.根據權利要求l的充氣食品，其含有至少0.001wt。/。疏水蛋白。3.根據權利要求1或2的充氣食品，其中所述疏水蛋白是分離的形式。4.根據權利要求1—3任一項中的充氣食品，其中所述疏水蛋白是n類疏水蛋白。5.根據權利要求1一4任一項中的充氣食品，其中所述充氣食品含有至少0.05%表面活性劑。6.根據權利要求1一5任一項中的充氣食品，其中所述表面活性劑是按產品重量計至少0.5%的量的蛋白質。7.根據權利要求6的充氣食品，其中所述蛋白質是乳蛋白。8.根據前述任一項權利要求中的充氣食品，其中所述食品具有25—400%的膨脹量。9.根據前述任一項權利要求中的充氣食品，其是冷凍或冷卻的充氣甜食。10.根據權利要求1—9任一項中的充氣食品的製備方法，所述方法包括a)提供含有船K蛋白和表面活性齊啲成分的混合物；b)將混合物充氣，從而形成大量氣泡，其中至少65%的氣泡具有小於20μm的直徑；其附帶條件是所述混合物不含有冰構造蛋白質。11.根據權利要求10的方法，其中在步驟b)過程中和/或之後冷凍所述混合物。12.根據權利要求1-9任一項中的充氣食品的製備方法，所述方糹跑括a)提供含有疏水蛋白的成分的混合物；b)將混合物充氣，從而形成大量氣泡，其中至少65%的氣泡具有小於20,的直徑；'並且c)向所述充氣混合物中加入表面活性劑。13.根據權利要求12的方法，其中所述充氣混合物在步驟c)過程中和/或之後經歷混合步驟。14.根據權利要求12或權利要求13的方法，其中在步驟b)過程中和/或之後冷凍所述混合物。全文摘要提供了含有疏水蛋白和表面活性劑的充氣食品，所述充氣食品含有大量氣泡，其中至少65％的氣泡具有小於20μm的直徑。也提供了這種充氣食品的製備方法。文檔編號A23L1/03GK101204205SQ20071030618公開日2008年6月25日申請日期2007年12月19日優先權日2006年12月20日發明者A·B·拉塞爾,A·R·科克斯,F·C·卡諾爾,S·S·H·伯梅斯特申請人:荷蘭聯合利華有限公司