类胡萝卜素着色组合物的制作方法
【专利摘要】本发明涉及用于将食品、饮料、动物饲料、化妆品或药物着色的组合物，其包含1)使用适宜乳化剂乳化成水包油乳液的溶解的类胡萝卜素以及2)封装在适宜水胶体中的结晶类胡萝卜素，使其水可分散并由此与所述乳化的水包油类胡萝卜素级分混溶，以1：100至100：1比率混合。本发明还涉及制备着色组合物的方法，制备食品、饮料、动物饲料、化妆品或药物的方法，以及包含所述着色组合物的食品、饮料、动物饲料、化妆品或药物。
【专利说明】类胡萝卜素着色组合物
【技术领域】
[0001]本发明涉及用于将食品、饮料、动物饲料、化妆品或药物着色的组合物，其包含I)使用适宜的乳化剂乳化成水包油乳液的溶解的类胡萝卜素以及2)封装在适宜水胶体中的固体类胡萝卜素颗粒，使其水可分散并由此与所述乳化的水包油类胡萝卜素级分混溶，以
1:100至100:1的比率混合。本发明还涉及制备着色组合物的方法，制备食品、饮料、动物饲料、化妆品或药物的方法，以及包含所述着色组合物的食品、饮料、动物饲料、化妆品或药物。
【背景技术】
[0002]在英格兰南部叫做切达(Cheddar)的地方，发现牛奶中的天然胡萝卜素染料在夏季期间奶牛被喂食新鲜青草时以高含量被携带至奶酪凝乳中，而在秋冬季期间奶牛被喂以干草时以较低含量被携带至奶酪凝乳中。因此，奶酪的自然色在一年当中变化，并且颜色的视觉外观在消费者感知切达奶酪的质量方面变得重要。
[0003]于是，奶酪制造商开始添加着色剂。传统上，其中最常见的是胭脂树橙(annatto)，一种由红木树(Bixa orelIana)籽制成的黄-红染料(Carrie, 1938)。胭脂树橙的颜料是两种类胡萝卜素；粗提物的脂溶性部分称为胭脂素(bixin)，水溶性部分称为降胭脂树素(norbixin)。
[0004]将奶酪染色消除了季节性颜色波动并且使用胭脂树橙染料对实现包括切达(ched-dar)、莱斯特(Leicester)、格洛斯特(Gloucester)等在内的经着色奶酪的视觉外观极度重要。
[0005]在奶酪加工期间获得的乳清包含显著量的蛋白质，并且为了能够稳定这种蛋白质，已提出了各种苛刻的化学处理(McDonough等人，1968)，并且这些全部都赋予乳清蛋白不可取的特征，例如被氧化的味道、受损的营养价值以及由于氧化产物而产生不希望的微黄色(Croissant 等人,2009)。
[0006]牛奶中天然存在多种类胡萝卜素，例如叶黄素、紫黄质、花黄素(anteraxanthin)、玉米黄质、新黄质、全反式胡萝卜素、α-胡萝卜素、和13-顺式β-胡萝卜素，并且其中叶黄素和胡萝卜素在数量上最丰富(Noziere等人，2006)。
[0007]食品内的总趋势是希望产品包含已天然存在于产品中的成分。因为消费者喜好和关于使用胭脂树橙作为着色剂后乳清级分的质量或效用的问题(Kang等人，2010)，所以已经对使用类胡萝卜素，尤其是β_胡萝卜素着色食物，尤其是奶酪进行了研究(LUck和Downes, 1972 ；Liick, 1973 ；Chapman 等人，1980)。
[0008]β -胡萝卜素是有用的奶酪着色剂，因为其天然存在于牛奶中，它给予奶酪吸引消费者的颜色并且在奶酪的成熟过程中也不产生异味。
[0009]使用β -胡萝卜素着色奶酪与胭脂树橙相比的优点在于该化合物可比该天然产物被更严格地控制。胡萝卜素可以合成或者从天然来源中提取。此外，发现的胡萝
卜素的健康有益效果进一步促进了对该物质而非胭脂树橙的使用。[0010]对一些奶制品(例如奶酪和黄油)的加工涉及将来自牛奶的成分选择性转移至奶制品中。由于类胡萝卜素和视黄醇是脂溶性的，所以它们主要表现得像乳脂(Noziere等人，2006)。
[0011]然而，0 -胡萝卜素以及尤其是胭脂树橙制备面临在奶酪制备过程中大量染料损失在乳清中的问题。
[0012]GB2248170使用用酪蛋白酸盐乳化的(6-胡萝卜素作为成分，由此声称(6-胡萝卜素被更好地捕集在奶酪凝乳中而不转移至乳清级分。
[0013]W099 / 07233涉及通过将食品级着色剂如P -胡萝卜素与载体如酪蛋白酸盐相缔合，然后将其分散于奶源中加工成最终奶酪产品，而在奶酪中产生均匀的着色。
[0014]US2001 / 0046546涉及合成胡萝卜醛(carotenal)(包含醛官能团的类胡萝卜素)和天然(6-胡萝卜素在作为载体的黄油(含水乳脂)中的混合物，用作食品如经加工的奶酪中的着色剂。
[0015]其它专利文献涉及通过使用水胶体作为载体或基质来增加类胡萝卜素浓度。
[0016]W02007 / 009601涉及组合物，所述组合物包含分散在包含至少一种淀粉和/或改性淀粉的基质中的至少一种类胡萝卜素，如(6-胡萝卜素。
[0017]W02008 / 110225涉及组合物，所述组合物包含阿拉伯胶和用于食品、饮料、动物饲料、化妆品或药物组合物的着色的至少一种类胡萝卜素。
[0018]W02010 / 1 12406涉及部分无定形类胡萝卜素颗粒的稳定悬浮液，其包含I至
20(重量/重量的至少一种类胡萝卜素如(6-胡萝卜素，0.2(重量/重量至20(重量/重量)％的食用油，3 (重量/重量)％至60 (重量/重量)％的亲水性保护胶体，5 (重量/重量)％至60(重量/重量的生理上适用的多元醇以及5(重量/重量)％至60(重量/重量)％的水。
[0019]然而，使用某些切打奶酪用(6-胡萝卜素来匹配胭脂树橙、降胭脂树素的色泽的尝试一直未成功，并且作者指出，与胭脂树橙的色泽相比，使用(6-胡萝卜素的最终色泽太黄(Chapman 等人，1980)。
[0020]因此，将辣椒粉与(6-胡萝卜素组合使用以提供具有与胭脂树橙着色的奶酪相同颜色的最终奶酪产品。
[0021]W02010 / 069889涉及用于着色奶酪凝乳的组合物，所述组合物包含含有效量辣椒粉、有效量类胡萝卜素、以及脂肪的油相，以及包含酪蛋白酸盐的水相的组合。
[0022]因此，需要可替代的且改善的(6-胡萝卜素着色组合物，其可以防止乳清副产物流的着色，然而同时提供具有与胭脂树橙着色的奶酪相同颜色的最终奶酪产品。
【发明内容】
[0023]本发明的目的是提供一种可替代的颜料组合物，其使用用于着色食物如奶酪、饮料、动物饲料、化妆品或药物的类胡萝卜素。尤其是，本发明的目的是提供改善的着色组合物，其包含能够与奶酪中的胭脂树橙染料匹配的(6-胡萝卜素。
[0024]该解决方案基于形成液体着色组合物，所述组合物包含水包油乳液中的类胡萝卜素和用水胶体封装的类胡萝卜素颗粒两者。
[0025]如本文实施例中可见，令人惊奇地发现所述解决方案提供非常良好的奶酪着色以及能够与奶酪中的胭脂树橙的色泽匹配的色泽。
[0026]因此，本发明的第一方面涉及液体着色组合物，所述组合物包含:a)溶解于油相中的类胡萝卜素，其中使用适宜的乳化剂使所述油相在水相中乳化，以及b)用适宜的水胶体封装的水可分散性类胡萝卜素颗粒，其中所述油相以占a) 3 (重量/重量至40 (重量/重量的量存在，所述水胶体以占b)至少5(重量/重量的量存在；a):b)的比率为约1:100至约100:1，并且a)和b)的总类胡萝卜素含量占所得液体着色组合物的约0.1 (重量/重量)％至约15 (重量/重量)％。
[0027]本发明的第二方面涉及制备液体着色组合物的方法，所述方法包括以下步骤:
[0028]a)通过以下步骤，使用适宜的乳化剂制备溶解的类胡萝卜素的水包油乳液:i)制备水相；ii)通过将包含类胡萝卜素的脂肪加热至适于溶解所述类胡萝卜素的温度而制备油相；以及iii)使所述油相混入所述水相中；
[0029]b)通过在适宜水胶体的存在下研磨类胡萝卜素颗粒而制备封装在适宜水胶体中的类胡萝卜素颗粒的制剂；
[0030]c)以约1:100至约100:1的a):b)比率将a)的所述水包油乳液与b)的所述封
装的类胡萝卜素颗粒制剂混合。
[0031]本发明的第三方面涉及着色奶酪的方法，所述方法包括以下步骤:
[0032]a)向牛奶中加入起子培养物、凝乳酶和本发明第一方面的液体着色组合物；
[0033]b)在有利于产生凝乳级分和乳清级分的条件下温育所述混合物；以及
[0034]c)将凝乳与乳清分离。
[0035]本发明的第四方面涉及包含本发明第一方面的液体着色组合物的食品、饮料、动物饲料、化妆品或药物。
[0036]本发明的第五方面涉及本发明第一方面的液体着色组合物作为食品、饮料、动物饲料、化妆品或药物用着色剂的用途。
【专利附图】
【附图说明】
[0037]图1示出乳化的β_胡萝卜素(上图)和研磨的β_胡萝卜素(下图)的粒度分布曲线。
[0038]图2描述了示出添加胭脂树橙(桶I)、以研磨的结晶β -胡萝卜素与乳化的β -胡萝卜素的比率为0.17 (桶2) ；0.35 (桶3)以及0.5 (桶4)添加的奶酪凝乳在第O天和第7天时的亮度(lightness)、色度(chroma)、色调角(hue angel)的三色刺激值的柱状图。
[0039]图3示出了乳化的β_胡萝卜素(上图)和研磨的β_胡萝卜素(下图)的粒度分布曲线。
[0040]图4示出了奶酪用乳的4个样品。1.无染料；2.A-320-WS(0.21ppm) ；3.乳化的BC(0.21ppm) +研磨的 BC(0.17ppm) ；4.乳化的 BC(0.19ppm) +研磨的 BC(0.19ppm)。
[0041]图5示出了乳清的4个样品。1.无染料；2.A-320-WS(0.21ppm) ；3.乳化的BC(0.21ppm) +研磨的 BC(0.17ppm) ；4.乳化的 BC(0.19ppm) +研磨的 BC(0.19ppm)。
[0042]图6描述了 L*a*b值在23周的稳定性研究期间的演变。上图图示出亮度(L*)，中图图示出色调并且下图图示出明度(brightness)(色度；c*)。
[0043]图7示出了在23周的稳定性研究期间的Gouda45+奶酪切片。第03天，待成熟的嫩奶酪；第1.5个月，待食用的奶酪；第3个月，待食用的奶酪；第6个月，待食用的成熟奶酪。
【具体实施方式】
[0044]定义 [0045]术语“颜料”是指由于选择性颜色吸收而改变其反射的光的材料。该物理过程与材料本身发光的突光、磷光和其它形式的冷光不同。
[0046]如本文所用，术语“类胡萝卜素”包括胡萝卜素或结构上相关的多烯化合物，如叶黄素，其可用作食品、饮料、动物饲料、化妆品或药物用着色剂。此类类胡萝卜素的实例为a-或(6-胡萝卜素、8'-阿朴-(6-胡萝卜醛、8'-阿朴-(6-胡萝卜酸酯如乙酯、角黄素、虾青素、番茄红素、叶黄素、玉米黄质或藏红花素、或它们的混合物。如已提及，优选的类胡萝卜素为P -胡萝卜素。
[0047]发明的实施和各方面
[0048]本发明的液体着色组合物包括2个主要级分:
[0049]a)乳化的类胡萝卜素(水包油乳液)制剂和ii)具有用水胶体封装的水可溶解的类胡萝卜素颗粒的制剂。
[0050]在本发明的优选实施例中，a):b)的比率为约1:100至约100:1，如约1:10至约10:1，如约I:5至约5:1。
[0051]可使用天然来源的类胡萝卜素及其性质等同的对应物。
[0052]在本发明的优选实施方式中，着色组合物由以下类胡萝卜素制成:(6-胡萝卜素、a-胡萝卜素、Y-胡萝卜素、玉米黄质、叶黄素及其顺式/反式异构体。
[0053]在甚至更优选的实施方式中，类胡萝卜素为(6-胡萝卜素。
[0054]作为乳化剂，可使用以下之一:卵磷脂，酪蛋白酸盐如酪蛋白酸钠、酪蛋白酸钙或酸性酪蛋白，柠檬酸酯，单-/双-甘油酯，聚氧乙烯山梨聚糖脂肪酸酯或水胶体，例如乳蛋白和豌豆蛋白或阿拉伯胶，并且取决于其溶解度可将其加入油相或水相中。
[0055]优选地，水包油乳液中的乳化剂用量为约I重量/重量％至约20重量/重量％，例如约2重量/重量％至约10重量/重量％。
[0056]可加入抗坏血酸棕榈酸酯以使存在于乳液界面处的抗氧化剂再生。
[0057]水相中的其它成分可包括糖、淀粉和有机酸。
[0058]优选油相包含选自猪油、牛油或植物油的脂肪，所述植物油诸如葵花籽油、玉米油、大豆油、橄榄油、椰子油、棕榈油、棕榈仁油、落花生油、棉籽油、葡萄籽油、菜籽油或中链甘油三酯油以及它们的组合。
[0059]水包油乳液中的脂肪用量可以为约0.5重量/重量％至约50重量/重量％，优选
约10重量/重量％至约20重量/重量％。
[0060]可向油相中加入抗氧化剂，优选a -生育酚或混合生育酚，以在加热期间保护类胡萝卜素并随后稳定最终的染料制剂来抗氧化降解。
[0061]可使用抗微生物剂诸如有机酸或其盐，例如山梨酸、苯甲酸，以抑制储存期间微生物的生长。
[0062]优选所述组合物还包含乳液稳定剂。适当地，乳液稳定剂可选自麦芽糖糊精、蔗糖、葡萄糖、果糖、乳糖、麦芽糖、转化糖、以及它们的组合。
[0063]类胡萝卜素颗粒可包含无定形类胡萝卜素以及结晶类胡萝卜素。优选地，类胡萝卜素颗粒包含100%结晶类胡萝卜素。
[0064]在优选的实施方式中，研磨级分中的水胶体量为至少约0.5重量/重量％，例如
至少约5重量/重量％。
[0065]其它添加剂可以为碳水化合物诸如葡萄糖浆、葡萄糖或糖、或有机酸、抗氧化剂和抗微生物剂。
[0066]优选P -胡萝卜素颜料的总含量为约0.1重量/重量％至约15重量/重量％，更优选约0.5重量/重量％至约10重量/重量％。
[0067]制备着色组合物的方法包含三个步骤:
[0068]首先，通过以下步骤，使用适宜的乳化剂制备溶解的类胡萝卜素的水包油乳液:i)制备水相；ii)通过将包含类胡萝卜素的脂肪加热至适于溶解所述类胡萝卜素的温度而制备油相；以及iii)通过搅拌使所述油相混入所述水相中。
[0069]术语“适于溶解所述类胡萝卜素的温度”是指在约120°C至约230°C范围内的温度，在所述温度下，类胡萝卜素可在制备水包油乳液的过程中溶于脂肪中。
[0070]在优选的实施方式中，适于溶解所述类胡萝卜素的温度为约140°C至约160°C。
[0071]使用高速螺旋浆搅拌将两相混合，并且后续加工步骤为通过高剪切转子-定子或高压两阶段均化器乳化。在该级分乳化后获得平均粒度在0.25-2.50um范围内的粒度分布。
[0072]其次，通过研磨干燥形式或者作为水悬浮液的类胡萝卜素颗粒与水胶体来制备包含水可分散性封装的类胡萝卜素颗粒的级分，所述水胶体诸如未改性的淀粉或改性的淀粉、乳蛋白或豌豆蛋白或甜菜果胶，由此使水相中的封装类胡萝卜素的悬浮液稳定，并避免颗粒在油相的存在下缓慢溶解。
[0073]将悬浮液温和加热例如至55°C，同时通过高速螺旋浆搅拌混合并使用转子-定子高剪切搅拌器预乳化较短的时间段。此后，使悬浮液经受球磨步骤以增加颗粒的表面积，并同时确保颗粒覆盖有稳定的水胶体。
[0074]第三和最后的步骤是通过搅拌使乳液级分和研磨级分混合。
[0075]还可按比率混合以确保最终应用中的期望的微红色泽。
[0076]如上所述，本发明的一个方面涉及包含本发明着色组合物的食品、饮料、动物饲料、化妆品或药物。
[0077]在优选的实施方式中，所述食品为奶酪，诸如传统奶酪或加工奶酪。
[0078]本发明的着色组合物可用作用于奶酪诸如传统奶酪或加工奶酪的着色剂。
[0079]本发明的着色组合物可用作不仅用于奶酪而且用于其它食品、饮料、动物饲料、化妆品和药物的着色剂。
[0080]如本领域技术人员将理解的那样，根据具体应用，本发明的着色组合物可作为含水原液或与其它适宜的食品成分预混物而添加。取决于最终应用的配方，例如可使用低剪切搅拌器、高压均化器或高剪切搅拌器进行混合。混合程序以及油性或水性成分的量可影响最终应用的颜色。如将显而易见的，这些技术细节都在技术人员的技能范围内。
[0081]下文借助于非限制性实施例描述本发明的实施方式。[0082] 实施例
_3] 实施例1-新鲜奶酪凝乳中胭脂树橙着色剂的匹配
[0084]样品的配方:
[0085]使用的成分为:去矿物质水、30% β-胡萝卜素(源自巴斯夫股份公司(BASFSE))、β-胡萝卜素结晶粉(源自浙江新和成股份有限公司(Zhejiang NHU CompnayLtd.))、未改性淀粉(源自罗盖特公司(Roquette))、酪蛋白酸钙(源自阿拉乳品公司(ArlaFoods))、鹿糖(源自挪帝克糖公司(Nordic Sugar))、抗坏血酸棕榈酸酯(源自帝斯曼公司(DSM))、中链甘油三酯(MCT)油(源自斯特恩化学公司(Stern Chimie))、葵花油(源自宝视德公司(Bressner))、卵磷脂(源自嘉吉公司(Cargill))、天然生育酚(源自科宁公司(Cognis))。
[0086]两种级分的成分的列表示在表1和2中。
[0087]表1.用于乳化的β -胡萝卜素级分的材料列表
【权利要求】
1.一种液体着色组合物，所述组合物包含: a)包含溶解于油相中的类胡萝卜素的水包油乳液，其中使用适宜的乳化剂使所述油相在水相中乳化，并且其中所述油相以占所述水包油乳液的约5 (重量/重量)％至40 (重量/重量)％的量存在；以及 b)用适宜的水胶体封装的水可分散性类胡萝卜素颗粒的制剂，其中所述水胶体以占所述制剂的至少约5 (重量/重量)％的量存在； 其中a):b)的比率为约1:100至约100:1，并且其中a)和b)的总类胡萝卜素含量占所得液体着色组合物的约0.1 (重量/重量)％至约15 (重量/重量)％。
2.根据权利要求1所述的液体着色组合物，其中所述油相以占a)约15(重量/重量)％至约25 (重量/重量)％的量存在。
3.根据前述权利要求中任一项所述的液体着色组合物，其中所述a):b)的比率为约1:10 至约 10:1。
4.根据前述权利要求中任一项所述的液体着色组合物，其中所述类胡萝卜素选自由 胡萝卜素、α-胡萝卜素、Y-胡萝卜素、玉米黄质、叶黄素、其顺式/反式异构体以及它们的组合构成的组。
5.根据权利要求4所述的液体着色组合物，其中所述类胡萝卜素为β-胡萝卜素。
6.根据前述权利要求中任一项所述的液体组合物，其中所述乳化剂选自由卵磷脂、柠檬酸酯、单甘油酯/ 二甘油酯、聚氧乙烯山梨聚糖脂肪酸酯、乳蛋白、豌豆蛋白如酪蛋白酸盐、阿拉伯胶以及它们的组合构成的组。
7.根据权利要求6所述的液体组合物，其中所述乳化剂选自由卵磷脂、酪蛋白酸盐以及它们的组合构成的组。
8.根据前述权利要求中任一项所述的液体着色组合物，其中所述油相包含脂肪，所述脂肪选自由猪油、牛油、油类以及它们的组合构成的组。
9.根据权利要求8所述的液体着色组合物，其中所述脂肪为油类，所述油类选自葵花籽油、玉米油、大豆油、橄榄油、椰子油、棕榈油、棕榈仁油、落花生油、棉籽油、葡萄籽油、菜籽油、中链甘油三酯油、以及它们的组合。
10.根据前述权利要求中任一项所述的液体着色组合物，其中所述水胶体选自由未改性淀粉、改性淀粉、乳蛋白、豌豆蛋白、甜菜果胶以及它们的组合构成的组。
11.一种制备液体着色组合物的方法，所述方法包括以下步骤: a)通过以下步骤，使用适宜的乳化剂制备溶解的类胡萝卜素的水包油乳液: i)制备水相； ii)通过将包含类胡萝卜素的脂肪加热至适于溶解所述类胡萝卜素的温度而制备油相；以及 iii)使所述油相混入所述水相中； b)通过在适宜水胶体的存在下研磨类胡萝卜素颗粒而制备封装在适宜水胶体中的类胡萝卜素颗粒的制剂；以及 c)以约1:100至约100:1的比率将a)的水包油乳液与b)的封装的类胡萝卜素颗粒制剂混合。
12.根据权利要求11所述的方法，其中在a)ii)中，所述适于溶解所述类胡萝卜素的温度为约140°C至约160°C。
13.一种着色奶酪的方法，所述方法包括以下步骤: a)向奶中加入起子培养物、凝乳酶和权利要求1至10中任一项所述的液体着色组合物； b)在有利于产生凝乳级分和乳清级分的条件下温育所述混合物；以及 c)将凝乳与乳清分离。
14.包含权利要求1至10中任一项所述的液体着色组合物的食品、饮料、动物饲料、化妆品或药物。
15.根据权利要求14所述的食品，其中所述食品为奶酪。
16.权利要求1至10中任一项所述的液体着色组合物作为用于食品、饮料、动物饲料、化妆品或药物的着色剂的用途。
17.根据权利要求16所述的用途 ，其中所述食品为奶酪。
【文档编号】A23L1/00GK103635101SQ201280027805
【公开日】2014年3月12日 申请日期:2012年6月4日 优先权日:2011年6月6日
【发明者】J·穆勒, B·马德森, D·劳瑞德森 申请人:科.汉森有限公司