工后颗粒间相互作用的动力学。已证实反 应的速率独立于所施加的剪切速率（表1)。
[0105] 还用一系列的CaCO3浓度研究了流体凝胶的形成。这是用两种具有不同的分子量 但具有相当的古洛糖醛酸（G)/甘露糖醛酸（M)比率的海藻酸盐样品进行的。从高分子量 聚合物形成的流体凝胶表现出更大的粘度、更快的溶胶-凝胶转变以及在形成期间更高的 这提示交联剂之间更高的链密度。结果揭示，CaCOjlj量越大，生产期间Ag显著地增加， 直到达到与临界摩尔分数比例（R[Ca]/[G])对应的饱和浓度。发现对于两种海藻酸盐样品 这个临界R[Ca]/[G]值为0. 5,并且需要这个临界值以发生强的海藻酸盐链间相互作用。这 个研究已证实，即使在相同的G/M嵌段组成的情况下，也可通过选择海藻酸盐分子量实现 合乎需要的性能。
[0106] 热稳宙件
[0107] 将20g流体凝胶充入T盘（T-disc)并密封。然后将充入了流体凝胶的T盘置于 设定至确定的温度的水浴中。将样品在130°C下温育8分钟。
[0108] 在具有40mm直径、4。平截平行板几何结构和Imm间隙的Bohlin Gemini HR Nano 应力控制流变仪（英国莫尔文仪器公司）中进行稳定剪切和小应变振荡剪切实验。在所有 流变学测量中，将样品等温保持在20°C。
[0109] 在线性粘弹区内的应力下，使频率从0.0 lHz至IHz变化，进行频率扫描试验。线 性粘弹区是在前一流变学表征中通过在IHz的频率下的幅度扫描测量确定的。
[0110] 使用Seteram y DSC3 evo动态扫描热量计（英国赛塔拉姆仪器公司（SETARAM Instrumentation))测量可能的洽和热转变温度。将海藻酸盐流体凝胶（0. 7±0. 05g)装入 20°C下的样品保持器中。参比池充以等质量的去离子水以抵消比热容的温度依赖性。
[0111] 通过首先从20°C加热到IKTC然后从IKTC冷却到20°C测试流体凝胶。加热和冷 却均以0. 5°C /分钟的斜变速率进行。
[0112] 与当被加热到其平衡熔化温度Tsm以上时熔化并且随后静止地冷却下来的热可 逆流体凝胶相反，海藻酸盐流体凝胶宏观结构（macrostructure)在热处理期间保持不变。 DSC结果揭示在20°C至IKTC之间没有出现热转变（图1)，这证实了与琼脂、结冷胶或卡拉 胶不同的是，海藻酸盐流体凝胶在它们在临界温度以上不会液化的意义上是热稳定的。
[0113] 为了研究海藻酸盐流体凝胶的微结构的由热引起的变化，在使流体凝胶经历热处 理（飯式干馏过程（Retort process))之前和之后48小时进行粘度测量。
[0114] 看来，由于剪切所引起的颗粒间桥的逐渐破坏，经处理的和未经处理的样品表现 出相似的剪切稀化行为。在流变学测量期间颗粒间桥的破坏暗示，本体粘度是颗粒的固有 弹性和堆积的直接函数。当在多个剪切速率下测量时样品表现出相似的粘度的这个事实表 明，颗粒相互之间相对流过对方不受甑式干馏过程的影响。对于经加热的和未经加热的流 体凝胶两者，紧密堆积的颗粒之间的相互作用容许弹性网络在静止下形成，而流动在施加 的剪切下测量。
[0115] 为进一步认识由热处理引起的结构事件，进行了小型的振荡剪切实验。频率扫描 测量表明对于两种样品，在所研究的频率上有几乎一致的凝胶样响应。两种样品的机械性 能显示出介于"弱"和"强"凝胶的机械性质之间，其中G'显著大于G"，但比"强"或静止凝 胶的情况更依赖于频率。这些结果连同DSC数据确认在加热时没有出现熔化（海藻酸盐链 的水解），从而在冷却期间没有发生静止的重新有序化。
[0116] 对于经加热的流体凝胶样品，发现测量的G'值小幅下降。这据信是由于接界区的 破坏和重排所致，而不是由于海藻酸盐水解成短链所致。海藻酸盐的水解会导致多糖残基 和胶凝基质的其余部分之间的总体相互作用的弱化，因为静电荷的数目随海藻酸盐链的长 度降低。这会导致具有G">G'的力学谱的粘性液体材料。相反，流体凝胶表现出弱凝胶样 的响应。
[0117] 从以上的实验数据可得出多个另外的结论。具体地讲，发现颗粒的机械性能介于 弱和强凝胶的机械性能之间，其中G'显著大于G"，但比强或静止凝胶的情况更依赖于频 率。通过加工（即施加的剪切速率）可获得同等的颗粒相体积，从而获得相似的材料性能。 在球-盘接触中的颗粒夹带导致在混合区中摩擦局部增加，这被发现同时依赖于颗粒的固 有性质和盘的表面粗糙度。
[0118] 尽管在本文中已详细地描述了本发明的优选实施例，但本领域的技术人员会理 解，可在不偏离本发明或所附权利要求书的范围的前提下对本发明实施例作出变型。
【主权项】
1. 一种用于制造具有0. 1至20μm的平均最长直径的可食凝胶颗粒的方法，所述方法 包括： 将包括海藻酸盐的溶液进行高剪切混合，同时向所述溶液加入钙离子源。2. 根据权利要求1所述的方法，其中所述凝胶颗粒具有1至10 ym的平均最长直径。3. 根据权利要求1或权利要求2所述的方法，其中所述凝胶颗粒具有至多20 ym的 D90〇4. 根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述溶液是水性溶液并且包括0. 1至 10% w/w的量的海藻酸盐。5. 根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述海藻酸盐包括从褐海藻提取的海 藻酸盐。6. 根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述钙离子源包括氯化钙溶液。7. 根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述钙离子源包括碳酸钙。8. 根据权利要求7所述的方法，其中所述溶液和/或所述钙离子源包括缓慢释放的质 子源，优选葡萄糖酸S-内酯。9. 根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中对所述包括海藻酸盐的溶液施加的剪 切速率为IOOs 1或更高。10. 根据前述权利要求中任一项所述的方法，所述方法还包括在80-130°C的温度下对 所述颗粒进行热处理的步骤。11. 根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述高剪切混合在销搅拌机中进行。12. 根据权利要求11所述的方法，其中所述高剪切混合以5至15分钟的平均停留时间 进行和/或以1000至2000RPM的旋转混合速度进行。13. 根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述钙离子源通过注入到所述高剪 切混合的溶液的高剪切区中来添加。14. 根据前述权利要求中任一项所述的方法，所述方法还包括将所述凝胶颗粒进行喷 雾干燥。15. 根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述凝胶颗粒在80°C的温度下稳定 至少1分钟。16. 根据前述权利要求中任一项所述的方法，所述方法还包括将所述凝胶颗粒添加到 饮料组合物或食品组合物中的步骤。17. -种组合物，所述组合物包括能通过根据权利要求1至16中任一项所述的方法获 得的、具有〇. 1至20 ym的平均最长直径的可食凝胶颗粒。18. 根据权利要求17所述的组合物，所述组合物为食品组合物，优选包括饼干和/或巧 克力。19. 根据权利要求17所述的组合物，所述组合物为饮料组合物，且还包括调味组分。20. 根据权利要求19所述的饮料组合物，所述饮料组合物用于咖啡、奶或巧克力饮料。21. 根据权利要求19或权利要求20所述的饮料组合物，所述饮料组合物为液体形式。22. 根据权利要求17所述的组合物在食品或饮料，或者食品成分或饮料成分中作为脂 肪代用品、口感增强剂和/或食欲抑制剂的用途。23. 根据权利要求22所述的用途，所述用途是用于待进行巴氏灭菌的食品或饮料，或 者食品成分或饮料成分中。24. -种密封的可插入机器中的饮料筒，所述饮料筒包含根据权利要求17所述的组合 物或根据权利要求19至21中任一项所述的饮料组合物。25. -种饮料制备系统，所述饮料制备系统包括根据权利要求24所述的饮料筒和用于 使水性介质穿过所述筒以生产饮料的装置。26. -种制备饮料的方法，所述方法包括将根据权利要求19至21中任一项所述的饮料 组合物与水性介质混合。
【专利摘要】本发明涉及一种用于制造具有0.1至20μm的平均最长直径的可食凝胶颗粒的方法，所述方法包括：将包括海藻酸盐的溶液进行高剪切混合，同时向该溶液加入钙离子源。
【IPC分类】A23L1/0532
【公开号】CN105050423
【申请号】CN201380075073
【发明人】J·梅尔罗斯, I·诺顿, I·费雷斯, T·马西
【申请人】卡夫食品研究和开发股份有限公司
【公开日】2015年11月11日
【申请日】2013年4月9日
【公告号】CA2895163A1, US20150320090, WO2014167373A1