用于食物组合物中的乳化剂的制作方法
【技术领域】
[0001] 本专利申请要求2012年7月26日提交的美国临时申请序列号61/675,941的优 先权，据此将所述文献全文以引用方式并入本文。
[0002] 本公开涉及用于食物产品中的乳化剂。具体地，所述乳化剂包含一定量的大豆乳 清蛋白，所述大豆乳清蛋白在2至10的pH范围和25°C的温度下具有至少约80%的可溶性 固体指数（SSI)。
【背景技术】
[0003] 业内的食品科学家持续努力以开发新方法和所得的产品，其递送了消费者所期望 的改善的营养和功能特性。包含大豆蛋白是用于减少脂肪、提高蛋白含量并且改善许多食 物产品总体感官特性的高性价比方法。
[0004] 在制备食物产品中，通常需要混合两种不混溶的物质如油和水。已知不混溶的液 体或物质不混合，并且将分离成不同的层，通常给予食物不佳的外观和沙砾口感。为阻止物 质分离成不同的层，通常加入乳化剂以形成乳液。
[0005] 乳化剂通过将液滴表面覆盖乳液并且使所述油滴或水滴与水相或油相隔离，用于 促进混合物中油与水之间小乳液滴的形成。当油滴或水滴被隔离时，它们能够均匀分散在 整个乳液中，并且阻止团聚在一起形成漂浮在水层上或沉淀在油层下的单独层。本领域通 常用作乳化剂的化合物为低分子量化合物，所述分子量通常小于约10千道尔顿（kDa)。较 小的分子通常用作乳化剂，因为它们具有高表面活性，并且与高分子量化合物相比，能够更 好并且更快地降低水的界面张力。然而，小分子一般不能够提供乳液长期稳定性，并且必须 加入另外的组分如稳定剂以阻止乳液分离。
[0006] 高分子量化合物如不是大豆乳清蛋白的蛋白和碳水化合物也用作乳化剂。然而， 高分子量化合物作为稳定剂的表现通常优于作为乳化剂的表现，因为较大的分子表现出低 界面活性。
[0007] 通常将乳化剂加入到各种食物产品中以促成水包油或油包水悬浮液。通常用于 本领域中的一般已知的乳化剂的例子包括但不限于脂肪酸单甘油酯和二甘油酯、脂肪酸单 甘油酯的酯、单甘油酯和二甘油酯的二乙酰基酒石酸酯（DATEM)、丙二醇单酯、卵磷脂、羟 基化卵磷脂、琥珀酸二辛酯磺酸钠、硬脂酰-2-乳酸钠（SSL)、硬脂酰乳酸钙（CSL)、单月桂 酸脱水山梨醇醋（Polysorbate 20或Tween20)、单棕榈酸脱水山梨醇醋（Polysorbate 40 或Tween40)、单硬脂酸脱水山梨醇醋（Polysorbate 60或Tween60)、单油酸脱水山梨醇醋 (Polysorbate 80或Tween80)、三硬脂酸脱水山梨醇醋、梓檬酸硬脂醋、聚蓖麻油酸聚甘油 酯（PGPR)、和酪蛋白酸盐。已知，这些常用的乳化剂产生所期望的食物产品特性。然而， 虽然酪蛋白酸盐是已显示具有乳化特性的蛋白，但是它在3. 0-5. 0的pH范围内具有溶解 度问题，这使其在涵盖酸性食物产品的该PH范围内不能充当乳化剂。期望基于蛋白的乳 化剂（尤其是此类乳化剂基于植物时）与常用乳化剂结合使用或用作常用乳化剂的替代， 以向食物产品提供营养和功能有益效果。如果此类基于蛋白的乳化剂可在宽广PH范围 (2.0-10.0)内工作，则也是所期望的。
[0008] 理想的乳化剂是具有高界面活性以形成乳液，而且提供长期乳液稳定性的乳化 剂。小分子量表面活性剂具有高表面活性，从而形成小液滴，但是无法提供长期乳液稳定 性。高分子量生物聚合物如蛋白和碳水化合物具有低界面活性，从而形成大液滴，但是它们 由于形成围绕液滴的厚膜而能提供长期乳液稳定性。
[0009] 因此，本领域需要包含基于蛋白的物质，并且提供长期乳液稳定性的食品级乳化 剂。所述乳化剂还可向食物产品赋予一定量的蛋白和消费者所期望的总体营养特征。因 此，本发明涉及完全或部分由大豆乳清蛋白构成的乳化剂，所述乳化剂用于食物产品中，从 而消除或降低向食物产品中添加另外的乳化剂的需要。
【发明内容】
[0010] 本公开涉及用于食物产品中的乳化剂。具体地，所述乳化剂包含一定量的大豆乳 清蛋白，所述大豆乳清蛋白在2至10的pH范围和25°C的温度下具有至少约80 %的SSI。 在与当前市场上包含已知乳化剂的类似食物产品进行比较时，包含大豆乳清蛋白作为乳化 剂，用于向食物产品提供长期乳液稳定性，并且制成具有消费者期望的感觉特性的食物产 品（即味道、结构、芳香和口感）。
[0011] 本公开还涉及包含乳化剂的食物产品，所述乳化剂包含一定量的大豆乳清蛋白， 所述大豆乳清蛋白在2至10的pH范围和25°C的温度下具有至少约80%的SSI。本文公开 的乳化剂适用于制备各种类型的包含不混溶物质的食物产品，例如人造稠黄油、沙拉酱、可 涂抹的油（包括具有10-80%油浓度范围的人造黄油）、蛋黄酱、经烘烤的甜食产品（如蛋 糕）、甜点（如牛轧糖、蛋白酥皮等）、冷冻甜点和冷冻甜食（如冰激淋等）、布丁、巧克力、肉 类、芝士酱、饮料（包括酒精饮料）、羹汤、软糖、咖啡伴侣（液体或干粉）、脂肪粉等。
[0012] 本公开还涉及制备食物产品的方法，所述方法包括将乳化剂与至少两种不混溶物 质混合以形成乳液，以及将所述乳液加工成所期望的食物产品，其中所述乳化剂包含一定 量的大豆乳清蛋白，所述大豆乳清蛋白在2至10的pH范围和25°C的温度下具有至少约 80 % 的 SSI。
[0013] 对彩图的标引
[0014] 本专利申请包含至少一张彩色制作的图片。带有彩图的本专利申请公布的复印件 将在需要并支付必要的费用后由部门提供。
【附图说明】
[0015] 图1为示出存在于大豆乳清流中的蛋白以及它们特性的图表。
[0016] 图2图示描绘了大豆乳清蛋白与大豆分离蛋白相比在3_7pH范围内的溶解度。
[0017] 图3图示描绘了大豆乳清蛋白与大豆分离蛋白Suprou 760相比的流变性。
[0018] 图4A为描述从加工流回收纯化大豆乳清蛋白的过程中步骤0至4的流程示意图。
[0019] 图4B为描述从加工流回收纯化大豆乳清蛋白的过程中步骤5、6、14、15、16和17 的流程示意图。
[0020] 图4C是描述用于从加工流中回收纯化大豆乳清蛋白的方法中的步骤7至13的流 程不意图。
[0021] 图 5 图示示出以 10、15、20 和 30mL/min(分别为 5· 7、8· 5、11· 3、17· Ocm/min 线性 流速）流量填充大豆乳清通过SP Gibco阳离子交换树脂床时相对于空白填充柱体积作出 的穿透曲线。
[0022] 图 6 图示示出大豆乳清以 10、15、20 和 30mL/min(分别为 5· 7、8· 5、11· 3、17· Ocm/ min线性流速）流量通过时SR Gibco阳离子交换树脂上的蛋白吸附相对于空白填充柱体积 作出的曲线。
[0023] 图7图示示出当大豆乳清浓缩3倍和5倍并且大豆乳清以15mL/min流量填充通 过SR Gibco阳离子交换树脂床时相对于空白填充柱体积作出的穿透曲线。
[0024] 图8图示示出大豆乳清浓缩3倍和5倍并且大豆乳清以15mL/min流量通过SR Gibco阳离子交换树脂床时SR Gibco阳离子交换树脂上的蛋白吸附相对于空白填充柱体 积作出的曲线。
[0025] 图9图示示出大豆乳清与浓缩3倍和5倍的大豆乳清以15mL/min流量通过SR Gibco阳离子交换树脂床时SR Gibco阳离子交换树脂上的平衡蛋白吸附相对于通过流中 平衡蛋白浓度作出的曲线。
[0026] 图10图示示出不同线速度下解吸的大豆乳清蛋白相对于时间的洗脱曲线。
[0027] 图11图示示出不同线速度下解吸的大豆乳清蛋白相对于柱体积的洗脱曲线。
[0028] 图12描述了 MimoBME片段的十二烷基硫酸钠聚丙烯酰胺凝胶电泳（SDS-PAGE)分 析。
[0029] 图 13 描述了 Mimo4SE 片段的 SDS-PAGE 分析。
[0030] 图 14 描述了 Mimo6HE 片段的 SDS-PAGE 分析。
[0031] 图 15 描述了 Mimo6ZE 片段的 SDS-PAGE 分析。
[0032] 图16为使用由一定量大豆乳清蛋白构成的乳化剂制得的蛋黄酱样品的图像（4°C 下储存24小时后）；1 :对照；2 :阴性对照；3 :2%大豆乳清蛋白；4 :2. 1 %蛋黄与1 %大豆乳 清蛋白；和5 :4%大?乳清蛋白。
[0033] 图17为用SWP和蛋黄制得的稀释蛋黄酱（10%水包油（o/w)乳液）的数字显微镜 图像。使用Olympus BX50与1000倍放大率下的Nikon D80数字显微镜拍摄图像。
[0034] 图18为使用由一定量大豆乳清蛋白构成的乳化剂制得的面包样品的图像。
[0035] 图19为使用由一定量大豆乳清蛋白构成的乳化剂制得的脂肪粉的图像。
【具体实施方式】
[0036] 本发明提供了乳化剂，所述乳化剂包含一定量的大豆乳清蛋白，所述大豆乳清蛋 白在2至10的pH范围和25°C温度下，具有至少约80%的SSI。当将所述乳化剂加入到食 物产品中时，将所得产品与当前市场上包含通常所用乳化剂的类似食物产品进行比较时， 所述乳化剂赋予消费者期望的改善的营养和功能特性（例如蛋白量增加）和感觉特性（即 味道、结构、芳香和口感）。
[0037] I.乳化剂
[0038] 用于食物产品中的本发明乳化剂包含一定量的大豆乳清蛋白，所述大豆乳清蛋白 在2至10的pH范围和25°C的温度下具有至少约80%的SSI。
[0039] 已发现，本发明的大豆乳清蛋白在用于乳液中时，赋予比本领域当前所用的已知 乳化剂优异的乳化特性。本发明的大豆乳清蛋白在2. 0-10. 0的广泛pH范围内是有效的乳 化剂。因此，本发明的乳化剂是用于酸性食物产品的良好乳化剂。已令人惊奇地发现，虽然 大豆乳清蛋白为高分子量化合物（例如约SkDa至约50kDa)，但是它们具有所期望的小分子 量乳化剂与大分子量乳化剂二者的特性。具体地，据信由于大豆乳清蛋白具有较高的分子 量，它们能够提供长期乳液稳定性，但是由于它们促进表面张力快速下降，从而令人惊奇地 表现与小分子量乳化剂相同。
[0040] 在一个实施例中，本发明的乳化剂包含100%的大豆乳清蛋白。在另一个实施例 中，所述乳化剂包含大豆乳清蛋白与至少一种另外的乳化剂的组合。例如，所述乳化剂可包 含大豆乳清蛋白和至少一种另外的乳化剂，所述另外的乳化剂选自脂肪酸单甘油酯和二甘 油醋、脂肪酸单甘油酯的醋、DATEM、丙二醇单酯、卵磷脂、羟基化卵磷脂、琥珀酸二辛酯磺酸 钠、S