番茄纤维组合物和其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及源自番茄的纤维组合物和该组合物例如在食品和饮料中的用途。本发 明的番茄纤维组合物具有优异的水结构化性质并且可以适用作增稠剂。
[0002] 本发明还提供了制备前述番茄纤维组合物的方法。
【背景技术】
[0003] 基于番茄的产品例如番茄酱、烤肉酱、比萨和意大利面酱和其它类似调味品通常 由番茄糊、番茄泥、番茄汁或含有大量番茄固体的类似组合物制成。这些番茄固体包括水不 溶性的番茄颗粒（包括番茄籽和番茄皮部分）；和番茄纤维（纤维素、半纤维素、果胶），所 述番茄纤维包含大部分不溶性番茄固体。每种这些组分影响基于番茄的食品的稳定性、外 观、香味和感官吸引力。
[0004] 例如，发现赋予番茄酱特有红色的胡萝卜素番茄红素主要存在于番茄浆和番茄纤 维里的成色素细胞中。因此，所述浆和纤维的量和分布将决定是否番茄酱具有总的、甚至期 望的颜色。此外，番茄浆颗粒的大小和分布还可以影响该基于番茄的产品的质地。大的， 分布不均匀的浆颗粒常常会生成块状产品，而极其细碎的浆颗粒常常会生成质地平滑的产 品。
[0005] 类似地，番茄纤维常常连接在一起并且互相缠绕形成格网或纤维基质，其提供基 于番茄的产品的主体和粘度并且进一步捕集游离液体，否则该液体会从所述产品"滴落"， 即分离。所述液体通常主要由水组成，并且还可以包括其它番茄流体和产品的添加剂。当 以充足浓度存在时，基于番茄的产品中的果胶形成凝胶，其也起到结合产品中的游离液体 并增加产品的粘度的作用。
[0006] 已知可使用多种技术改良番茄酱和浆中的番茄固体的物理性质，包括产品的均质 化。采用均质化可以将浆颗粒研细、破裂并分散在整个浆中以生成具有可接受的颜色和质 地的产品。番茄浆贡献了许多相对球形的颗粒，这些颗粒不溶于水并且必须减小尺寸并均 匀分散在整个产品中。如果不这样做，会形成质地非常粗糙的产品。而且，由于浆的这些颗 粒和纤维中含有胡萝卜素色素（番茄红素），不能适当的分散它们将会导致产品均匀度差 和颜色深。
[0007] 除了上面的颗粒外，番茄分散物具有非常高含量的纤维丝。通过适当的处理技术， 这些纤维形成一种结构，该结构有助于产品的粘度和其结合水的能力。均质化可以被用于 增强所述纤维丝的水结合能力。这种增强的水结合能力通常通过增加的产品粘度和/或减 少的脱水收缩作用体现。
[0008] 然而，所述方法确实存在局限性。如果使用的均质化压力过高，那么纤维网就会被 破坏。尽管更多数量的单个纤维会吸收更多的水并引起更大的粘度增加，但是任何剩余的 游离水都会很快分离因为结合这些水的结构将会被破坏。简而言之，在浆液分离中用于更 大粘度的费用是增加的。实际上，处理条件的选择基于这两个相反作用的妥协。在制备番茄 分散物中起重要作用的组分是果胶。这种天然存在的多糖通过结合任何剩余的游离水增加 产品的粘度并减少分离。均质化通过帮助果胶增强的和均匀的增溶作用增加了这些效果。
[0009] 显然，番茄产品的制备非常受使用的番茄的结构和化学的变化的影响。反过来，这 依赖于生长因素例如地理位置、气候条件、天气变化、土壤条件、生长季节和番茄的种类。没 有办法消除这些因素的影响。然而，可能需要对均质化条件进行调整来弥补在最终产品中 源自这些因素的不想要的特征。这种对最终产品的物理特征的精确控制对于保持批次与批 次之间的一致性非常重要。
[0010] 已经使用可替代的加工步骤已经来补充均质化的效果，包括研磨所述产品或使用 真空膨胀室来增加粘度并改善产品的颜色的额外步骤。
[0011] 尽管已经通过操作制备这些产品所采用的加工条件努力优化基于番茄的食品的 稳定性、外观、气味和感官吸引力，但采用添加剂（尤其是氯化钙和/或增粘剂）以进一步 改善基于番茄的产品的稳定性和质地是常规做法。在番茄加工工业中，经常将氯化钙添加 至番茄产品中以增加它们的粘度和防止脱水收缩作用。钙离子与番茄果胶的游离羧基反应 生成果胶酸钙的凝胶网。
[0012] 增粘剂（例如天然树胶、淀粉、果胶、瓜尔胶、黄原胶和CMC)也被广泛地用于增加 基于番茄的产品（例如番茄酱）的粘度和/或防止该产品中的脱水收缩作用。从消费者的 角度，不期望在番茄产品中使用这些添加剂，尤其是使用与番茄无关的添加剂。
[0013] Farahnakyi 等的 Journal of Texture Studies,第 39 卷，（2〇〇7)，第 169_182 页 描述了一种用于制备增稠剂的方法，包括干燥番茄废弃物（"果渣"，主要包括番茄籽和皮） 至大约7%的水分含量，然后研磨并筛分。这形成了番茄渣番茄纤维粉，其包含（基于干物 质）24. 8重量％的蛋白，0. 08重量％的番茄红素，13. 8/14. 5重量％的还原糖/总糖和41. 1 重量％的纤维。
[0014] US7166315描述了一种包含膳食纤维的组合物，所述膳食纤维具有高保水力 (WHC)，所述组合物由番茄浆获得。所述组合物可以用作用于食物的织构剂、膨胀剂、粘度控 制剂或防止脱水收缩作用的试剂。该美国专利进一步描述了用于制备上述组合物的方法， 包括：
[0015] 1)通过常规单元操作预处理番茄，包括洗涤、分拣和破碎，
[0016] 2)从破碎的番前分尚出所述番前的皮和籽，
[0017] 3)将所述破碎的番茄经过热处理（80-110°C )，
[0018] 4)通过离心将破碎的番茄分离成浆液和浆状物，获得精浆，
[0019] 5)从步骤4中获得的精浆中提取类胡萝卜素和脂类，并且
[0020] 6)干燥步骤5中获得的提取的精浆；
[0021] 并且其中番茄的皮和籽可以在所述提取和干燥之前的任何阶段从所述破碎的番 茄分离。分离阶段后，从精浆提取类胡萝卜素和脂类以获得（除去溶剂后）基本不含脂类、 类胡萝卜素、籽和皮的番茄纤维。所述溶剂然后可以通过共沸蒸馏除去。
[0022] W02011/138163描述了一种用于制备源自番茄的增稠剂的方法，包括步骤：
[0023] a)提供一种番茄浆，其含有3-15重量％的番茄可溶性固体（TSS)和0. 3-5重量％ 的番茄不溶性固体（TIS);
[0024] b)从所述番前衆中分离番前衆液部分，其具有小于2. 0重量％的减少的TIS含量 和至少3重量％的TSS含量；
[0025] c)将所述番茄浆液部分经过滤步骤生成截留物和滤液，所述过滤步骤采用具有 10-20000kDa范围内的截留分子量（MWCO)的膜；
[0026]d)收集截留物；并且
[0027] e)任选地干燥所述截留物。
[0028] W02008/148828描述了从番茄分离凝胶结构材料。将6. 9kg Red Matrix番茄在沸 水中浸泡60秒。随后手工除去皮、籽和粗料（coarse)。获得4. 4kg果肉。将该果肉在厨房 搅拌机中均质化并随后在80°C加热处理10分钟。将均质化的果肉使用冷水冷却至室温并 且然后在5000rpm(7268g)离心10分钟。去掉上清液并且用500ml水洗涤剩余的纤维素物 质。生成的浆体再次在5000rpm(7268g)离心10分钟。该洗涤步骤（包括后续离心）总共 进行3次。
[0029] 将获得的纤维素物质按2:1的比例分成两部分。将获得的纤维素物质的2/3用 500ml丙酮洗涤，然后在5000rpm(7268g)下离心10分钟。将丙酮作为有机溶剂的洗涤方法 总共重复三次。然后将获得的洗涤的纤维素物质经过配有GF/A过滤器的布氏漏斗并且再 次用丙酮作为有机溶剂洗涤。然后将纤维素物质在通风厨中干燥以从Red Matrix番茄中 获得20. 5gCMW。将用水洗涤后获得的纤维素物质的剩余1/3经过如上所述相同的处理，然 而不同的是使用乙醇（94% )代替丙酮。从Red Matrix番茄中获得10. 7gCMW.
[0030] Redgwell 等(Physicochemical properties of cell wall materials from apple, kiwifruit and tomato, Eur Food Res Technol (2008) 227:607 -618)描述了从熟苹 果、猕猴桃和番茄中分离细胞壁物质（CWM)的方法，根据作者，该方法最大化了产生CWM的 保水能力和产生粘度的性质。在该方法中，果实被剥皮并且将果皮与籽和其它组织（即猕 猴桃中的果心和子房组织和番茄中的子房组织）分离。将组织在加入少量水的Waring搅 拌器中均质化。将组织匀浆在80°C加热10分钟以使内源酶失活，冷却，在5000g下离心10 分钟并且弃去上清液。将剩余物（CWM)再次在600ml水中悬浮，离心并弃去上清液。将CWM 的水洗涤重复两次。如之前那样将CWM再悬浮在600ml丙酮中，离心并且弃去丙酮上清液。 再一次将CWM再悬浮于丙酮中并通过玻璃纤维纸（GF/A)过滤。进一步用丙酮在过滤器上 漂洗CWM滤饼，吸干并在通风厨中空气干燥过夜。
【发明内容】
[0031]