专利名称：乳化稳定剂及含其的乳饮料的制作方法
技术领域：
本发明涉及乳化稳定剂以及含有该乳化稳定剂的乳饮料。具体地，本发明涉及含有植物性蛋白质的乳化稳定剂、含有该乳化稳定剂的、实施加热杀菌时的热稳定性以及长时间的保存稳定性优异的乳饮料。
背景技术：
作为含有乳成分的乳饮料，可以举出牛奶咖啡、奶茶等，但这些在店铺中经过长期静置时或在自动售货机中长期加热保存中，乳成分会上浮至上部，随时间的延长，上浮的乳成分凝集、合而为一，达到所谓颈缩(ネツクリング)的状态。此时，再分散性变差，即使再分散后乳成分的块也会成为漂浮在上部的状态。
最近，烘焙咖啡豆的量多、使用各种烘焙程度的豆的咖啡饮料日益增加，但已知在使用深度烘焙的咖啡豆时，乳成分的上浮会变快。
特别是，由于最近PET瓶装饮料取代罐装饮料普及开来，乳成分的乳化稳定性更加受到重视。这是因为，PET瓶是透明容器，因此消费者可以看到乳饮料的外观，如果在PET瓶装饮料中，产生乳成分分离时，会给消费者不愉快的印象，可能导致商品价值降低，成为不满的原因。
因此，为提高乳饮料的保存稳定性，已提出了不仅要将乳化剂彼此组合，还要同时使用乳蛋白质等动物性蛋白质的方法。例如已知有，在蔗糖脂肪酸酯、甘油单脂肪酸酯、山梨糖醇酐脂肪酸酯、甘油柠檬酸脂肪酸酯和/或聚甘油脂肪酸酯的组合中，以特定的比例配合来自牛奶的酪蛋白钠，添加至乳饮料中的方法(特开2002-101858号公报)；在蔗糖脂肪酸酯、甘油单脂肪酸酯、山梨糖醇酐脂肪酸酯、有机酸单甘油酯的组合中，与上述同样，以特定的比例混合酪蛋白钠，调制该乳化稳定剂的0.4重量％水溶液，调整其pH值为5～9后添加至乳饮料中的方法(特开2002-142670号公报)等。
另外，为维持PET瓶装乳饮料长时间的乳化稳定性，已知有将组成脂肪酸以棕榈酸为主体的单酯含量高的、HLB为10或10以上的蔗糖脂肪酸酯，和在20％的氯化钠水溶液中1重量％浓度下测定的浊点为90℃或90℃以上的聚甘油脂肪酸酯组合后进行添加的方法(特开2000-333599号公报)。
发明内容
但是，以往的技术中，在长期保存乳饮料时，不能得到乳化稳定性充分满足的产品，特别是在烘焙咖啡豆的量多或者咖啡豆的烘焙程度深的牛奶咖啡中，乳化不稳定。
因此，期望开发可以抑制乳成分的上浮，即使长时间保存也不会引起凝集的乳饮料。
本发明者们鉴于以上实际情况，深入研究的结果发现，如果向乳饮料中配合特定的乳化稳定剂，就可以抑制乳成分的上浮，乳化稳定性变好，于是完成了本发明。本发明包含多个关联发明，各发明的要点如下。
本发明的第1个要点在于pH5～7的乳饮料用乳化稳定剂，其特征在于，该乳化稳定剂含有植物性蛋白质。
本发明的第2个要点在于乳化稳定剂，其特征在于，该乳化稳定剂含有蔗糖脂肪酸酯和植物性蛋白质。
本发明的第3个要点在于乳化稳定剂，其特征在于，该乳化稳定剂含有聚甘油脂肪酸酯和植物性蛋白质。
本发明的第4个要点在于pH5～7的乳饮料，其特征在于，该乳饮料含有0.001～0.1重量％的上述第1要点涉及的乳化稳定剂。
本发明的第5个要点在于乳饮料，其特征在于，该乳饮料含有上述第2要点涉及的乳化稳定剂。
本发明的第6个要点在于乳饮料，其特征在于，该乳饮料含有上述第3要点涉及的乳化稳定剂。
实施发明的最佳方案下面，详细说明本发明。首先，对本发明的乳化稳定剂的概要进行说明。
本发明的乳化稳定剂是含有植物性蛋白质的乳化稳定剂，可以优选使用于pH5～7的乳饮料。
另外，通过在植物性蛋白质中同时使用蔗糖脂肪酸酯或聚甘油脂肪酸酯，可以进一步提高乳饮料的乳化稳定性。再者，通过在植物性蛋白质中同时使用蔗糖脂肪酸酯和聚甘油脂肪酸酯，可以更加进一步提高乳饮料的乳化稳定性。含有植物性蛋白质和蔗糖脂肪酸酯和/或聚甘油脂肪酸酯的乳化稳定剂，可以优选使用于pH5～7的乳饮料，但也可以使用于除此之外的乳饮料。
接着，对于使用于本发明的乳化稳定剂的成分进行详细说明。
蛋白质大致可以分为动物性蛋白质和植物性蛋白质。作为动物性蛋白质可以举出，来自卵的卵黄、卵白、全卵、从它们分离出来的卵清蛋白、伴清蛋白、卵类粘蛋白、卵球蛋白等，之外，来自牛奶的脱脂奶粉、乳清蛋白、搅乳粉末、从它们分离出来的酪蛋白类、β-乳球蛋白、α-乳白蛋白、血清白蛋白、免疫球蛋白等。另一方面，作为植物性蛋白质可以举出，来自大豆的脱脂大豆粉、浓缩大豆蛋白、分离大豆蛋白、提取大豆蛋白、从它们分离出来的7S球蛋白、11S球蛋白等。本发明中通过使用植物性蛋白质，来提高乳化稳定性。作为植物性蛋白质优选大豆蛋白质。再者，通过同时使用动物性蛋白质和植物性蛋白质，则表现出二者的协同效果，乳化稳定性进一步提高，因此最为优选使用。作为动物性蛋白质优选使用来自牛奶的乳蛋白质。
植物性蛋白质和动物性蛋白质的混合比例优选植物性蛋白质/动物性蛋白质的重量比为99/1～1/99，特别是该重量比为1/0.01～1时最为优选，具有抑制乳成分上浮的效果。
植物性蛋白质向乳饮料中的添加量通常为0.001～0.1重量％。添加量过多时，会给口味带来不良影响，增加沉淀。另一方面，如果过少，则乳化稳定性降低。
作为蔗糖脂肪酸酯，单酯含量通常在50重量％或50重量以上，作为组成脂肪酸可以举出，肉豆蔻酸、棕榈酸、硬脂酸、山萮酸、油酸等碳原子数14～22的饱和或不饱和的脂肪酸。其中，从抗菌性的观点来看，优选组成脂肪酸的70重量％或70重量％以上为棕榈酸或硬脂酸，最为优选单酯含量为70重量％或70重量％以上，组成脂肪酸的80重量％或80重量％以上为棕榈酸的蔗糖脂肪酸酯。这样的蔗糖脂肪酸酯的HLB的下限通常是10，优选15，更为优选16，上限通常是22，优选18。HLB过低时，乳化稳定性降低。蔗糖脂肪酸酯向乳饮料中的添加量通常是0.03～0.1重量％。添加量过多时由于乳饮料的苦味增加，因此不优选，过少时，对乳脂肪的吸附量不足，因此乳化稳定性降低。
作为构成聚甘油脂肪酸酯的脂肪酸的具体例子可以举出，肉豆蔻酸、棕榈酸、硬脂酸、山萮酸、油酸等碳原子数14～22的饱和或不饱和的脂肪酸，特别优选以肉豆蔻酸作为主要成分的。构成聚甘油脂肪酸酯的聚甘油的平均聚合度通常是2～20，优选4～12。聚甘油的平均聚合度过大时，大部分分散于水中，对乳脂肪的吸附量少，因此乳化稳定性变低，过小时，向水中的分散量小，乳化稳定性变低。
作为聚甘油脂肪酸酯，优选在20重量％的氯化钠水溶液中1重量％下测定的浊点范围是80℃或80℃以上的，特别地，在20重量％的氯化钠水溶液中1重量％下测定的浊点范围是90℃或90℃以上的高亲水性的聚甘油脂肪酸酯最为优选。浊点过高时，大部分分散在水中，对乳脂肪的吸附量减少，因此乳化稳定性变低，过低时则分散于水中的量减少，因此乳化稳定性降低。
在聚甘油脂肪酸酯的分析中，可以使用迄今为止的各种化学的分析方法。例如，为掌握酯化度和残存脂肪酸量，通常可以使用酸值、皂化值、羟基值，另外，也可以使用通过为了解肥皂或残存催化剂量的灰分分析等进行评价的方法。
但是，聚甘油脂肪酸酯的原料聚甘油是甘油的缩聚物，由于难以精制，因此，具有聚合度分布，不仅含有直链状聚合物还含有分支状聚合物或环状聚合物等。所以，作为该酯体的聚甘油脂肪酸酯是含有聚甘油骨架不同的各种酯化度的聚甘油脂肪酸酯和未反应的聚甘油的组合物。再有，聚甘油脂肪酸酯中也可以含有在使用于酯化反应的碱催化剂与原料脂肪酸的反应中生成的副产物肥皂、或酯化反应不充分时以及超过化学理论量的脂肪酸过量使用时等未反应的脂肪酸。
这样，因为聚甘油脂肪酸酯是复杂的混合物，在以往的化学分析中，难以确定聚甘油脂肪酸酯的综合特性。例如，即使聚甘油脂肪酸酯的平均酯化度相似或相同，乳化稳定性等物性也会有很大不同，只利用平均酯化度或未反应聚甘油等以往的化学分析方法不能充分掌握物性，在物性评价方法中都会产生不合适的情况。因此，作为聚甘油脂肪酸酯组合物的综合特性确定，近年来采用“浊点”。
由于聚甘油具有多个羟基，与聚环氧乙烷类的表面活性剂相比较时，聚甘油脂肪酸酯浊点普遍高，有时还超过水的沸点。此时，通过使用适当的盐水溶液，可以容易地测定(特开平9-157386号公报)。通常，亲水性越高浊点越高，即使酯化率相同，单酯含量越多浊点越高。
作为浊点测定方法，通常有必要将聚甘油脂肪酸酯溶解于1～30重量％的氯化钠或硫酸钠水溶液中后，进行测定，其条件根据作为对象的试样的溶解性不同而不同，因此，对本发明的测定法进行说明。本发明的情况，首先，将聚甘油脂肪酸酯以成为1重量％那样地分散于20重量％的氯化钠水溶液中，边加热边搅拌，制成均匀的水溶液。接着，对得到的聚甘油脂肪酸酯均匀水溶液在0℃～100℃的任意温度下，每2～5℃进行一次振动搅拌·静置，聚甘油脂肪酸酯分离为油状或凝胶状，测定成为不均匀水溶液的状态。该不均匀状态被称为“浊点”，本发明中，求该温度。
为得到在20重量％的氯化钠水溶液中1重量％下测定的浊点范围为80℃或80℃以上的聚甘油脂肪酸酯，相对于聚甘油，减少脂肪酸的加入比例，通过在碱催化剂存在下，180～260℃的温度下进行反应而得到，通常，加入的比例是，脂肪酸相对于聚甘油为2摩尔倍或2摩尔倍以下，碱金属催化剂可以以相对于聚甘油为5×10-7摩尔倍数地使用K2CO3、KOH、Na2CO3、NaOH等。
在20重量％的氯化钠水溶液中1重量％下测定的浊点范围为90℃或90℃以上的聚甘油脂肪酸酯，通常可以使用减少碱催化剂的量(例如，以相对于聚甘油为5×10-7～1摩尔倍数地使用K2CO3、KOH、Na2CO3、NaOH等)、在2阶段反应中提高后半的温度的方法，例如，在反应温度为180～260℃的酯化反应后，再将反应温度提高10～50℃，反应1～4小时的方法(参照特开平7-145104号公报)。
聚甘油脂肪酸酯向乳饮料中的添加量通常为0.01～0.1重量％。如果添加量过多，蜡臭味会增加，口味变差，因此不优选，如果过少，对脂肪的吸附量不足，因此乳化稳定性降低。
在本发明的乳化稳定剂中，植物性蛋白质/聚甘油脂肪酸酯的重量比通常是99/1～1/99，但从抑制乳成分上浮的效果的观点来看，优选1/0.01～2。蔗糖脂肪酸酯/聚甘油脂肪酸酯的比例通常是1/0.5～1、优选1/1。
本发明的乳化稳定剂，除上述成分外，在不损害本发明的效果的范围，还可以含有其他成分。例如，在本发明的乳化稳定剂为粉末状时，为优化各成分的混合状态，通常可以含有糊精等赋形剂(增量剂)。
本发明的乳化稳定剂也可以是水溶液的状态，但优选粉末状的制剂。粉末状的制剂通常通过将各成分以粉末状态混合进行均匀化，或者，通过干燥将各成分加入水中制成水溶液的产物来调制。作为粉末状制剂的乳化稳定剂中所含有的蔗糖脂肪酸酯、聚甘油脂肪酸酯、植物性蛋白质的总共的含有率通常是50～100重量％，优选70～100重量％，更为优选90～100重量％。含有率过低时，乳化稳定性降低。
含有本发明的乳化稳定剂构成的乳饮料，是含有作为乳成分的乳脂肪、乳蛋白质的饮料，具体地，可以举出，牛奶咖啡、法式牛奶冲咖啡、牛奶红茶等。
在牛奶咖啡中使用的咖啡豆，没有特别的限定，可以使用同一类咖啡豆，也可以混合使用2种或2种以上的咖啡豆。通常使用烘焙过的咖啡豆。作为烘焙方法，可以使用直焰式烘焙机或热风式烘焙机等装置，在200～300℃的温度下，加热至目标烘焙程度。从烘焙咖啡豆中得到的咖啡提取液在本发明的乳饮料中的含量以生豆换算通常是5～10重量％。如果含有率过高，乳化变得不稳定，乳成分容易分离。另一方面，含有率过低时咖啡口味会减少。
作为乳成分，可以举出，牛奶、全脂奶粉、搅乳粉末、鲜奶油等，但也可以个别地加入脱脂奶粉等蛋白质和黄油或奶油等乳脂进行调制。其中，由于牛奶比奶粉不易损害入口后的滑润感，因此优选使用。乳成分的含量换算为牛奶通常为4～60重量％，优选8～25重量％。含有率过高时，乳饮料的咖啡口味降低，过低时乳饮料的体质(コク味)降低。作为乳饮料的pH值，通常为5～7的中性或弱酸性。pH过高会给口味带来不良影响，过低时，乳化变得不稳定，产生沉淀。
本发明的乳饮料，混合咖啡或红茶的提取液和砂糖以及牛奶等乳成分后，混合乳化稳定剂的水溶液，再加入小苏打，调整pH后，使用均混机进行均质化处理。本发明的乳化稳定剂相对于乳饮料的添加量通常是0.04～0.3重量％。均质化的乳饮料继续实施加热杀菌，但本发明的乳饮料可以采用罐饮料杀菌所使用的干馏釜杀菌或PET瓶饮料中使用的UHT杀菌的任意一种。通常，干馏釜杀菌是将乳饮料填充到罐中，通过干馏釜杀菌机在121℃、20～40分钟的条件下进行。另外，UHT杀菌是在更高的温度下，例如在杀菌温度130～150℃，而且是在121℃的杀菌值(F0)相当于10～50的超高温杀菌。UHT杀菌可以使用将水蒸气直接吹送至饮料的蒸汽喷射式或将饮料喷射至水蒸气中加热的蒸汽喷射式等直接加热方式、使用板或管等表面热交换器的间接加热方式等已知的方法进行，例如可以使用板式杀菌装置。
另外，在本发明的乳饮料中，在不损害本发明的效果的范围可以添加其他的乳化稳定剂、甜味素、香料、维生素、抗氧化剂等已知的添加剂等。作为其他的乳化稳定剂可以举出，添加卵磷脂、溶血卵磷脂、甘油脂肪酸酯、二甘油脂肪酸酯、有机酸单甘油酯、山梨糖醇酐脂肪酸酯等。
本发明的乳化稳定剂向乳饮料的添加量通常是0.04～0.3重量％。添加量过多会给口味带来不良影响，过少，则对乳脂肪的吸附量不足，因此乳化稳定性降低。
实施例下面通过实施例更为详细地说明本发明，但本发明只要不超出其要点，则不限定于以下实施例。另外，“比”、“％”以及“份”，均表示重量比、重量％以及重量份。
将L值26的烘焙咖啡豆((株)ユニカフエ製“コロンビアEX”)0.65kg用95℃的脱盐水6.5kg提取，得到咖啡提取液。向咖啡提取液6kg中添加牛奶0.8kg、白砂糖0.5kg、表-1记载的乳化稳定剂在50℃下溶解于脱盐水中调制的水溶液，使总量成为10kg。向该溶液中加入小苏打按照杀菌后的pH值为6.6地进行调整，使用高压均质机将其在60～70℃的温度下，以150kg/50kg的压力进行均质化后，填充在100ml的玻璃耐热瓶中，通过蒸馏釜杀菌机(アルプ(株)“RK3030”)在杀菌温度121℃、杀菌时间40分钟的条件下，进行杀菌(F0＝40)，冷却，由此得到牛奶咖啡。
得到的牛奶咖啡在55℃下保存2个月，通过FormalAction社制“TurbiScan MA2000”评价乳成分的上浮速度(乳化稳定性)。评价结果示于表-1。
除在实施例中不同时使用蛋白质外，与实施例1进行同样的操作。评价结果示于表-1。
除在实施例1中不同时使用植物性蛋白质(大豆蛋白质)以外，与实施例1进行同样的操作。评价结果示于表-1。
而且，表-1中的乳化稳定性如下进行评价。
<使用“Turbiscan MA2000”测定撇取奶油的量>
光源以一定的时间间隔沿试样管的上下方向进行扫描，检测来自试样反向散射光，通过观测反向散射光强度对于测定时间的变化率，可以掌握撇取奶油的状态。通过测定试样管的上部，得到撇取奶油量的信息。反向散射光强度随时间的变化率越成正比变大，撇取奶油的量越多，乳化稳定性越差。，由此，计算出乳成分上浮速度(将测定时间和反向散射光强度的变化率作图得到的直线的斜率)，按照下面的基准评价表-1中的乳化稳定性。
*乳化稳定性评价基准◎乳成分上浮速度为不足10dB(％)/天；○乳成分上浮速度为10dB(％)/天或10dB(％)/天以上～不足11dB(％)/天；△乳成分上浮速度为11dB(％)/天或11dB(％)/天以上～不足12dB(％)/天；×乳成分上浮速度为12dB(％)/天或12dB(％)/天以上。
dB(％)是反向散射光变化率，即delta Backscattering的缩写。
表1
(注)蔗糖棕榈酸酯三菱化学フ一ズ(株)商品名リヨ一ト一シユガ一エステルP-1670十甘油硬脂酸酯三菱化学フ一ズ(株)商品名リヨ一ト一ポリグリエステルS-10D大豆蛋白质セントラルソ一ヤ(株)商品名Alpha5800乳清蛋白质森永乳业(株)商品名ミラクテ一ル80(各成分的添加量的任意一个都表示相对于乳饮料的添加量。)
工业实用性通过向乳饮料中添加本发明的乳化稳定剂，可以抑制加热杀菌后乳成分的上浮，另外，长期保存后的乳化稳定性也是良好的。
权利要求
1.一种pH为5～7的乳饮料用乳化稳定剂，其特征在于，该乳化稳定剂含有植物性蛋白质。
2.一种乳化稳定剂，其特征在于，该乳化稳定剂含有蔗糖脂肪酸酯和植物性蛋白质。
3.一种乳化稳定剂，其特征在于，该乳化稳定剂含有聚甘油脂肪酸酯和植物性蛋白质。
4.按照权利要求2所记载的乳化稳定剂，其中，含有聚甘油脂肪酸酯。
5.按照权利要求2或4所记载的乳化稳定剂，其中，蔗糖脂肪酸酯的HLB是10或10以上。
6.按照权利要求1～3中任意一项所记载的乳化稳定剂，其中，含有动物性蛋白质。
7.按照权利要求3或4所记载的乳化稳定剂，其中，聚甘油脂肪酸酯在20重量％氯化钠水溶液中1重量％浓度下测定的浊点为80℃或80℃以上。
8.按照权利要求1～3中任意一项所记载的乳化稳定剂，其中，植物性蛋白质是大豆蛋白质。
9.按照权利要求6所记载的乳化稳定剂，其中，动物性蛋白质是来自牛奶的蛋白质。
10.一种pH为5～7的乳饮料，其特征在于，该乳饮料含有0.001～0.1重量％的权利要求1所记载的乳化稳定剂。
11.一种乳饮料，其特征在于，该乳饮料含有权利要求2所记载的乳化稳定剂。
12.一种乳饮料，其特征在于，该乳饮料含有权利要求3所记载的乳化稳定剂。
全文摘要
本发明提供一种乳化稳定剂和含有该乳化稳定剂的乳饮料。通过使乳饮料中含有植物性蛋白质(优选植物性蛋白质和蔗糖脂肪酸酯和/或聚甘油脂肪酸酯)，得到乳化稳定性优异的乳饮料。作为上述植物性蛋白质优选大豆蛋白质，作为上述蔗糖脂肪酸酯优选HLB为10或10以上的，作为聚甘油脂肪酸酯优选在规定条件下测定出的浊点为80℃或80℃以上的。另外，可以同时使用动物性蛋白质，此时，作为动物性蛋白质优选来自牛奶的蛋白质。
文档编号A23L2/52GK1761398SQ200480007548
公开日2006年4月19日 申请日期2004年1月16日 优先权日2003年1月20日
发明者小川晃弘 申请人:三菱化学株式会社