形成热稳定豆奶浓缩物的方法

形成热稳定豆奶浓缩物的方法
【专利摘要】本发明涉及形成热稳定豆奶浓缩物的方法，具体地，提供制备以蛋白质水平计高于3.2X并且在达到至少5的FO时热稳定的热稳定豆奶浓缩物的方法。一种方法在浓缩前除去可溶性碳水化合物。另一种方法在浓缩前除去可溶性和不溶性碳水化合物。还有其它方法使用部分水解的大豆蛋白质分离物制备豆奶浓缩物。
【专利说明】
形成热稳定豆奶浓缩物的方法
[0001 ] 本申请是申请日为2008年1月8日，PCT申请号为PCT/US2008/050484,进入国家阶 段的申请号为200880007966.0，发明名称为"形成热稳定豆奶浓缩物的方法"的PCT申请的 分案申请。
[0002] 本申请为2007年1月11日提交的美国专利申请No. 11/622225的继续申请，本文特 此引入作为参考。
技术领域
[0003] 本发明设及生产热稳定豆奶浓缩物的方法，特别地，生产W蛋白质计水平大于约 3.2X浓缩物的热稳定豆奶浓缩物的方法。
【背景技术】
[0004] 经常需要液体产品的浓缩物，因为它允许减少的体积被存放和运输，从而导致存 放和运输成本降低。液体浓缩物还允许W更有效的方式包装和使用液体产品。例如，随着能 提供热和冷饮料单次服务的即需即用型饮料系统的流行，经常在筒或罐中利用饮料的浓缩 形式在通过饮料系统稀释时提供常规浓度饮料。牛奶的浓缩是运样的一个例子，其一般利 用即需即用型饮料系统通过牛奶浓缩物的稀释来提供牛奶、热牛奶咖啡和其它热和冷饮 料。当然，还有浓缩饮料的其它应用。
[0005] 但是，许多消费者优选豆奶而不是牛奶。不幸地是，制备稳定的高度浓缩牛奶的技 术不能容易地转移到稳定的高度浓缩豆奶的形成。浓缩期间，似乎大豆蛋白的蛋白质-蛋白 质相互作用不能象牛奶中酪蛋白和/或乳清的蛋白质-蛋白质相互作用一样反应。因此，应 用牛奶浓缩技术到豆奶不能产生稳定或口感合意的高度浓缩豆奶。
[0006] 另一方面，豆奶浓缩的传统技术产生不稳定和/或口感不合意的高度浓缩豆奶。例 如，通常通过在真空下使用蒸发器浓缩豆奶直到达到所需的浓度水平。但是，运种方法不能 产生W蛋白质数量计在约3至约3.2XW上热稳定或储存稳定的豆奶浓缩物。
[0007] 当使用传统蒸发方法浓缩W蛋白质计在3.2XW上的豆奶时，得到的产品在消毒 (即高溫处理等)时或在长期储存期间具有发生蛋白质凝胶或表现出蛋白质沉淀的趋势。例 如，当经受蒸馈热处理条件（即约12rC或更高)时，使用标准蒸发技术浓缩到W蛋白质计约 3.2XW上的豆奶往往表现出形成网络凝胶的大豆蛋白聚集或一部分大豆蛋白沉淀出溶液。 热处理时运些不想要的效果使得难W稀释浓缩豆奶回到单一浓度饮料。另外，消费者将发 现运类产品在视觉和美感上无吸引力。
[000引经常与牛奶浓缩物一起使用加工助剂如糖来帮助溶解蛋白质和提供稳定浓缩。但 是，在浓缩豆奶中使用运类加工助剂取得有限成功。例如，日本专利7-115899利用糖稳定豆 奶并允许生产总固含量为约29.5%且大豆固体对糖的比例为约1:0.5至1:1.5的大豆浓缩 物。但是，由于加入的糖，浓缩豆奶中大豆固体和蛋白质的水平被限制到小于约2.5X至2.9X 浓度。
[0009]利用热处理来加工豆奶的其它方法是已知的，但通常不会遇到上述稳定性问题， 因为运些方法不能浓缩提供粉末形式的大豆，或从最终产品中除去大豆蛋白质部分。例如， 日本专利56051950和61040776 W及美国专利6103282公开了加工和热处理豆奶的方法，但 在热处理前没有浓缩豆奶。日本专利06153841、06153984、62166859和06303901和国际公布 98/07329提供了粉状豆奶而不是浓缩液态豆奶。由粉状制备的大豆饮料通常产生不太令人 满意的饮料，并且如果在重构期间形成团聚体的话会产生粒状产品。日本专利59166048和 62166859公开了制备浓缩豆奶的方法，但是是通过提供蛋白质水平下降的豆奶产品来完 成。
[0010] 因此，需要浓缩豆奶超过3.2X水平来提供在热处理下稳定并具有长的保存寿命的 产品的方法。本发明提供运类需要。

【发明内容】

[0011] 提供制备在典型热处理下热稳定的W蛋白质水平计超过3.2X的豆奶浓缩物的方 法。在各种形式中，本文的方法提供W蛋白质水平计在3.2XW上、优选约3.5XW上和更优选 约3.5X至约5.5X的热稳定豆奶浓缩物。一种方法在浓缩前从豆奶中除去可溶性碳水化合 物，优选地，除去可溶性和不溶性碳水化合物。其它方法使用部分水解的大豆蛋白质分离 物。本文的方法提供在至少5的Fo下、优选至少10的Fo下和甚至更优选至少12的Fo下热稳定 的豆奶浓缩物。
[0012] 在一种实施方案中，提供一种制备具有在约9.9%和约10.8%蛋白质（即约3.3X至 约3.6X)且具有可倾倒和可流动粘度的热稳定豆奶浓缩物的方法。为此目的，在约25°C的环 境溫度下测量或观察所有粘度信息。当经历热处理达到至少5的Fo、优选10的Fo和最优选12 的Fo时，得到的浓缩物是稳定的。例如，当经历热处理直到123°C保持约8分钟（即约10的Fo) 和其它热处理达到运种Fo值时，浓缩物是稳定的。至少，通过首先使用超滤膜从豆奶中除去 约70%至约99%可溶性碳水化合物形成具有约5%-约15%的总固含量的中间豆奶来制备 热稳定的豆奶浓缩物。然后，优选通过蒸发来浓缩中间豆奶至所需的大豆蛋白质水平W形 成热稳定的豆奶浓缩物。在一种方法中，不使用附加的加工助剂或稳定剂形成稳定浓缩物。 因此，所得浓缩物中的全部固体优选为大豆固体。但是，如果需要，也可根据豆奶浓缩物的 用途或应用或改善口味、口感或其它感官性质使用其它加工助剂、甜味剂、风味剂、添加剂 或成分。
[0013] 优选地，在蒸发前从豆奶中除去可溶性和不溶性碳水化合物两者的一部分。因此， 在另一种方法中，使用超滤膜从豆奶中除去约70%至约99%的可溶性碳水化合物，并使用 离屯、技术和/或过滤技术从豆奶中除去约70%至约99%的不溶性碳水化合物。使用离屯、还 是过滤技术通常取决于不溶物的粒度和总数量。例如，粒度将决定过滤器的网目尺寸。对于 高的不溶物水平，由于可能的过滤器堵塞和洗涂，过滤一般不能同离屯、一样有效。运种浓缩 前的附加预处理允许形成具有约10%-约10.8%的蛋白质（即约3.4X至约3.6X)的热稳定豆 奶浓缩物。
[0014] 在另一种实施方案中，通过使用部分水解的大豆蛋白分离物(通常具有产生4000- 40000道尔顿并优选5500-30000道尔顿的分子量分布的水解程度)来制备热稳定豆奶浓缩 物。例如，提供一种方法，其将分子量分布550030000道尔顿的约6 %至约13 %水解大豆蛋白 分离物分散成豆奶形成豆奶分散体。然后，均化豆奶分散体形成热稳定豆奶浓缩物。使用运 种方法，可形成至多约16.5%蛋白质（约5.5X)并优选约12%-约15%蛋白质（即约4X至约 5X)的热稳定豆奶浓缩物。通常，运种浓缩物的粘度为约15至约200CPS。优选地，运种方法还 不引入加工助剂或稳定剂来获得运种稳定浓缩物；因此，所得热稳定豆奶浓缩物中的所有 固体都优选为大豆固体。但是，也可使用其它加工助剂、稳定剂、盐、甜味剂、风味剂或其它 成分。任选地，还可通过蒸发来预浓缩为运种方法提供的初始豆奶(并任选地，如上所述除 去可溶性和/或不溶性碳水化合物）。
[0015] 在另一种实施方案中，通过将部分水解的大豆蛋白质分离物预分散到食用油内然 后在水中分散油/大豆分离物混合物形成可被均化形成大豆浓缩物的预乳液来制备热稳定 豆奶浓缩物。例如，运种方法分散约15 %至约20 %的分子量分布5500-30000道尔顿的水解 大豆蛋白分离物、约65%至约75%的水和约5%至约15%的食用油来制备大豆蛋白乳液。然 后，均化大豆蛋白乳液形成热稳定豆奶浓缩物。使用运种方法，热稳定豆奶浓缩物已达到约 16.5%蛋白质（即约5.5X)和优选约12 %至约15 %蛋白质（即约4X至约5X)和约50至约 500CPS的粘度。油可为奶油或植物油。优选地，油为无水乳脂、高油酸菜子油、大豆油、挪子 栋桐仁油或它们的混合物。最优选地，油为无水乳脂或高油酸菜子油。如果需要，还可按照 所需使用其它加工助剂、稳定剂、盐、甜味剂、风味剂、乳化剂或其它成分来改善稳定性、乳 状液形成、口感和/或风味。
【附图说明】
[0016] 图1为提供热稳定浓缩豆奶的示例性方法的流程图；
[0017] 图2为提供热稳定浓缩豆奶的另一种例性方法的流程图；
[0018] 图3为提供热稳定浓缩豆奶的另一种例性方法的流程图；
[0019] 图4为提供热稳定浓缩豆奶的另一种例性方法的流程图；
[0020] 图5为提供热稳定浓缩豆奶的另一种例性方法的流程图；和 [0021 ]图6为提供热稳定浓缩豆奶的另一种例性方法的流程图。
【具体实施方式】
[0022] 提供形成在热处理时稳定并具有长的货架寿命的W蛋白质水平计超过约3.2X的 豆奶浓缩物的方法。在各种形式中，本文的方法提供W蛋白质水平计大于3.2X、优选约3.5X W上和更优选约3.5X至约5.5X的热稳定和保存稳定的豆奶浓缩物。浓缩豆奶适合与任选的 风味剂、甜味剂和其它成分一起使用来提供可被热或冷稀释形成豆奶饮料或具有可接受口 味、口感并且没有明显异味和颜色的其它产品的浓缩豆奶产品。取决于所用的具体方法，得 到的热稳定豆奶浓缩物具有至少约9.9%和至多约15%或W上的蛋白质，并估计具有约10- 约4000CPS的总体可倾倒粘度。通过本文方法形成的豆奶浓缩物还在热处理下稳定达到至 少5的Fo、优选至少10的Fo和最优选至少12的Fo。
[0023] 如上所述，方法提供了在热处理时稳定并具有长的货架寿命的大于3.2X(优选大 于3.5X，甚至更优选约3.5X至5.5X)的豆奶浓缩物。为此目的，浓缩系数基于大豆蛋白水平， 并通过用最终大豆蛋白数量除W1X样品中大豆蛋白数量来计算。为此目的，IX样品为约3% 蛋白质D例如，具有12%大思蛋白的大思浓缩物为4X浓缩物D
[0024] "热处理"应被理解为包括足^达到至少5的Fo、优选至少10的Fo和最优选至少12的 Fo的热处理。例如，热处理可包括约121-123Γ下至多约8分钟的蒸馈条件（即约10的F〇)W及 达到所需Fo值的其它热处理。
[0025]食品或饮料热处理的水平经常用致死率或杀菌值(Fo)来表征。可使用食品或饮料 热过程的最慢加热点速率曲线期间时间-溫度数据的图形积分来测量具体杀菌过程（即己 氏灭菌、UHT、蒸馈等）的Fo。运种图形积分得到提供给产品的总致死率。为了计算使用图形 法达到所需Fo要求的处理时间，需要食品最慢加热位置处的热穿透曲线（即溫度对时间的 图形曲线）。然后将加热曲线分成小的时间增量，计算每个时间增量的数学平均溫度并用于 使用下式确定每个平均溫度的致死率化）：
[00%] L=io(T-m)/z [0027]其中；
[002引T=小的时间增量的数学平均溫度，°C
[0029] Z =具体微生物的标准化值;和
[0030] L =溫度T下具体微生物的致死率。
[0031] 然后，将每次小的时间增量的上面计算的致死率值乘W时间增量，然后使用下面 的式求和得到杀菌值(Fo):
[0032] F〇=(tTi)ai) + (tT2)(L2) + (tT3XL3) + ...
[0033] 其中；
[0034] tτl，tτ2，...=溫度Tl，T2，…下的时间增量
[0035] Li，L2，...=时间增量1，时间增量2，…的致死率值;和
[0036] Fo =微生物121°C下的杀菌值。
[0037] 因此，一旦产生穿透曲线，可通过转换任何溫度下的处理时间长度到基准溫度121 °C (250° F)下等价处理时间来计算过程的杀菌值Fo。参见例如Jay，巧igh Temperature Food Preservation and Characteristics of Thermophilic Microorganisms'' ,Modern Food Mic;robiology(D.R.Heldman，ed)，ch.16,化w York,Aspen Publishers(1998)。
[0038] "货架寿命"指大豆产品在70°F下存放而不形成不能接受的感官特征如不能接受 的香味、外观、味道、稠度或口感的时间段。另外，给定货架寿命下的感官可接受大豆产品将 没有明显变味、异味或变色，也没有凝集、粘稠或光滑织构，并保持不凝胶。"稳定"或"保存 稳定"还指给定时间时的大豆产品没有不能接受的如上面限定的感官特征，并且在感官上 可接受。"稳定"还应被理解为包括在热处理期间或长货架寿命时不形成蛋白质凝胶或具有 蛋白质沉淀的浓缩物。"货架寿命"或"长的货架寿命"应被理解为包括至少约12月存期，并 优选约9至约18月存期，其中豆奶浓缩物如上所述是稳定的。
[0039] 非浓缩形式的本文所用"豆奶"应被理解为包括在水中浸泡、磨碎至细粒度并过滤 产生流体饮料的大豆制备的大豆饮料，其中流体饮料具有约2.5wt%至约3.5wt%大豆蛋 白、约5.5wt%至约7.5wt%大豆固体和约Iwt%至约2.5wt%脂肪。
[0040] 在一种形式中，提供一种在浓缩(优选通过蒸发)前从豆奶中除去至少一部分可溶 性碳水化合物至所需蛋白质水平的方法。在另一种形式中，方法还在浓缩前从豆奶中除去 至少一部分不溶性碳水化合物。尽管不希望受理论约束，但认为碳水化合物稀释豆奶浓缩 物内的大豆蛋白并很大程度上造成所得浓缩物的总体粘度。观察到当总体豆奶粘度增加 时，大豆浓缩物对热处理不太稳定。认为热处理产生导致蛋白质凝聚的蛋白质分子交联。如 果蛋白质浓度太高，则凝聚导致凝胶和浓缩的豆奶凝胶。
[0041 ]同样不希望受理论约束，进一步认为蛋白质在高溫加工期间的运种凝胶效应由于 具有较高粘度(如类似布下或类似奶油冻的稠度)的浓缩物中水可利用量的减少而被加速。 水可利用量（即自由水）的减少最可能是由于水结合剂如增稠剂和其它固体如蛋白质和碳 水化合物的存在。还认为自由水的减少能使任何变性蛋白质具有彼此接触的较高可能性和 形成导致蛋白质凝聚的蛋白质网络。另一方面，认为具有较高数量自由水的较低粘度浓缩 物(如类似水和类似可倾倒色拉调料的稠度)减少了任何变性蛋白质之间的接触，导致较少 蛋白质凝聚。因此，从具有较高大豆蛋白水平的浓缩大豆产品中除去可溶性碳水化合物和 优选可溶性和不溶性碳水化合物两者，较低的粘度和通常水可利用量的增加使产品对热处 理更稳定。
[0042] 在又一种形式中，提供将部分水解的大豆蛋白质分离物混合到豆奶或食用油内W 形成所需豆奶浓缩物的方法。为此目的，部分水解是指约4000-约40000道尔顿的分子量分 布，并优选约5500-约30000道尔顿的分子量分布。为此目的，期望直到约95wt%、优选约 99wt%和更优选约99.9wt%的分子量分布落在运些范围内。同样不希望受理论约束，认为 大豆蛋白的部分水解增加了蛋白质的溶解性，从而可在较低粘度浓缩物中更稳定地浓缩更 高数量的大豆蛋白。认为水解将蛋白质分解成具有增加的表面积的较小多肤，于是其能更 容易地被水合，并因此变得非常易溶。观察到大豆蛋白的水解水平对所得豆奶浓缩物的稳 定性和感官性质都有影响。大豆蛋白的部分水解(即约5500-约30000道尔顿的分子量分布） 是优选的，因为它降低了蛋白质的分子量，从而浓缩产品的总粘度被降低并且不会赋予任 何不想要的感官性质给得到的浓缩物。例如，观察到使用非水解大豆蛋白分离物的豆奶浓 缩物在热处理时快速凝胶或太稠而不能均化或蒸馈。另一方面，还观察到深度水解的大豆 蛋白（即分子量小于约5000道尔顿)表现出对热处理的良好稳定性，但往往形成具有不能接 受特征如苦的异味的产品，或当用在牛奶或类似饮料中时提供了具有不可接受大的气泡的 泡沫。例如，使用分子量分布小于约5000道尔顿的Versa Whip?(如est International)制 备的对比浓缩豆奶表现出异味和差的泡沫质量。
[0043] 参考图1，图示了形成热稳定豆奶浓缩物的示例性方法。在运种方法中，在浓缩前 除去豆奶中至少一部分可溶性碳水化合物。首先，使用利用渗滤技术的超滤膜从豆奶中除 去至少一部分可溶性碳水化合物(如可溶性糖如薦糖、水苏糖、棉子糖等）。（还可利用没有 渗滤的超滤，但运通常不理想，因为它不能同样有效地除去碳水化合物，并且粘度将变成洗 涂可溶性碳水化合物到渗透物内的限制性因素）。优选地，使用MWC0(截止分子量)大于1000 和优选约1000至约50000的膜，超滤膜除去约10 %至约100 %的可溶性碳水化合物。渗滤后， 超滤豆奶形成可溶性碳水化合物减少的具有约5%至约15%总固体的保留物（中间豆奶）。 然后，浓缩可溶性碳水化合物减少的保留物至所需蛋白质水平，优选通过蒸发，形成热稳定 豆奶浓缩物。例如，可使用旋转蒸发器或其它商业上可用的蒸发器在约50°C下和约30- 4化orr(约0.6-0.8psi)的真空下蒸发豆奶至所需浓度水平。或者，可通过使用UF膜浓缩豆 奶。例如，可使用管状IF膜除去碳水化合物和浓缩物至所需水平。使用UF膜除去固体和浓缩 物是有利的，因为它限制了对豆奶的热暴露。
[0044] 通常，图1的方法适合形成在不超过约3.5X(优选约3.3X至约3.5X)的蒸馈条件下 稳定的豆奶浓缩物。运些浓缩物优选具有约18%-约19%的总固体、约18%-约19%的大豆 固体和在约9.9%-约10.5%-的蛋白质。浓缩物通常还具有可倾倒的粘度。优选在豆奶蒸发 前或后不使用加工助剂和/或稳定剂来达到运种稳定浓缩物水平。也就是说，浓缩物中的所 有固体优选为大豆固体。
[0045] 但是，如果需要，也可使用加工助剂或其它添加剂。例如，也可在蒸发前或后将糖、 盐、巧樣酸钢、其它已知加工助剂、风味剂、添加剂、甜味剂或其它成分到浓缩物中。例如，可 在蒸发后加入约7 %至约20 %的糖或约0.1 %至约0.6 %的盐。可添加运类任选的成分来提 高稳定性、提供额外的感觉益处(例如口感），并可通过提供粘度增加来减少不溶性固体的 沉降。
[0046] 参考图2,图示了形成热稳定豆奶浓缩物的另一种示例性方法。在运种方法中，在 蒸发前从豆奶中除去一部分可溶性碳水化合物和不溶性碳水化合物(如不溶性纤维、纤维 素材料等）。在运种实施方案中，首先利用离屯、力从豆奶中除去约70%至约99%的不溶性碳 水化合物形成不溶性碳水化合物减少的上清液（即覆盖由离屯、力沉积的材料的液体）。优选 地，在间歇型离屯、机或连续型离屯、机中在约500至约20000G下离屯、豆奶约20分钟或在连续 过程中多次(按照需要)来分离不溶性碳水化合物。或者，还可使用过滤方法分离不溶性碳 水化合物。然后，使用图1中上面描述的渗滤和超滤技术从上清液中除去约70%至约99%的 可溶性碳水化合物。（或者，可在离屯、前过滤豆奶）。然后，回收可溶性和不溶性碳水化合物 减少的产物并浓缩至所需的蛋白质水平，优选通过蒸发，形成热稳定浓缩豆奶。同样，可使 用旋转蒸发器或其它商业上可用的蒸发器在约50°C下和约30-4化orr(约0.6-0.8psi)的真 空下蒸发豆奶至所需浓度水平。或者，可使用IF膜浓缩豆奶。
[0047] 通常，图2的方法适合形成在不超过约3.6X的蒸馈条件下稳定、具有不超过约 10.8%蛋白质和总体可倾倒粘度的豆奶浓缩物。还优选在豆奶蒸发前或后不使用加工助剂 或其它稳定剂来达到运种稳定浓缩物水平。也就是说，所得浓缩物中的所有固体优选为大 豆固体。
[0048] 但是，如果需要，运种方法也可使用加工助剂或其它成分。类似于图1的方法，图2 的方法中也可使用糖、盐、巧樣酸钢、其它已知加工助剂、风味剂、添加剂、甜味剂或其它成 分。例如，可在蒸发后向浓缩物中加入约12 %至约18%的糖、约0.1 %至约0.5%的盐、约 0.2%至约0.6 %的巧樣酸钢和/或0.01 %至约0.1 %的人造甜味剂(例如Splenda(S氯薦 糖)）。
[0049] 参考图3,图示了形成热稳定豆奶浓缩物的另一种示例性方法。在运种方法中，在 豆奶中水解约9%至约13%的部分水解大豆蛋白质分离物形成豆奶浓缩物。优选地，部分水 解的大豆蛋白质分离物具有约5500-约30000道尔顿的分子量分布。在运种水解水平下（即 低于约5000道尔顿），得到的浓缩物通常不能表现出对热处理的稳定性，在高于运个水解水 平下，得到的浓缩物和/或它们的稀释饮料可表现出不合需要的感官特征，如苦味和/或当 用于制备牛奶或热牛奶咖啡时不能接受的泡沫。然后均化形成的豆奶分散体，优选在约 5000/5(K)psi下使用二级均化器，连同任选的成分如脂肪（即大豆油和/或其它食用油）、乳 化剂（即单甘油二醋、聚山梨醇醋80/60、山梨聚糖单硬脂酸醋、山梨聚糖单油酸醋等）、稳定 剂（即结冷胶、鹿角藻胶、微晶纤维素等）、盐（即氯化钢、巧樣酸Ξ钢、憐酸一钢和憐酸二钢 等)和/或糖形成热稳定豆奶浓缩物。
[0050] 通常，图3的方法适合形成在不超过约5X(优选约4X至约5X)的蒸馈条件下稳定的 豆奶浓缩物。运些浓缩物优选具有约20 % -约23 %的总固体、约20 % -约23 %的大豆固体和 约12%-约15%的蛋白质。运些浓缩物还优选具有总体可倾倒的粘度。在范围上端处的浓缩 物比较稠，但仍可流动并可接受。类似于其它实施方案，优选在蒸发前或后不使用加工助剂 或其它稳定剂来达到运种稳定浓缩物水平。也就是说，图3的方法形成的豆奶浓缩物中的总 固体优选为大豆固体。
[0051] 但是，如果需要，也可加入任选的成分W增强浓缩物或随后稀释的饮料的稳定性、 口味、口感、乳脂状或其它感官性质。例如，可根据需要将脂肪、油、乳化剂、稳定剂、盐和/或 糖混合到分散体内。
[0052] 例如，还可混入W下任选的成分到大豆浓缩物内。可添加约7%至约20%的糖增强 浓缩物的口味。还添加约5%至约9%的食用油/脂肪(优选大豆油）改善口感和乳脂状，W及 如果用于制备牛奶或热牛奶咖啡，增强浓缩物的发泡性（即增加通常由于较高粘度引起的 泡沫稳定性）。还可加入约0.25%至约0.5%的氯化钢和/或约0.3%憐酸Ξ钢到浓缩物中W 改善稳定性、口感和乳脂状。例如，观察到可向具有约8-12%蛋白质的大豆浓缩物(来自大 豆蛋白质分离物）中加入约0.5%氯化钢来提供增加的对形成乳状液和沉淀的抵抗力达到 至少约20周。还可为了稳定性加入约0.1 %至约0.3%的憐酸一钢和/或憐酸二钢。例如，还 观察到向具有约8-12%蛋白质的大豆浓缩物(来自大豆蛋白质分离物）中加入约0.3%憐酸 一钢增加大豆浓缩物的稳定性达到至少约20周。
[0053] 但是，包含一些稳定剂和增稠剂如黄原胶、改性淀粉、阿拉伯胶和簇甲基纤维素提 供了不能接受的结果。当与运类稳定剂和增稠剂混合时，使用部分水解的大豆蛋白的大豆 浓缩物通常由于乳脂层的形成产生不能接受的产品、导致不合需要的粘度增加和/或热处 理后蛋白质从溶液中沉淀出来。
[0054] 如图4和5中所示，部分水解的大豆蛋白质分离物还可被分散在预先浓缩的豆奶 中。例如，可首先使用图1或图2的方法或其它合适的浓缩技术浓缩豆奶。然后将部分水解的 大豆蛋白质分离物混合到浓缩的豆奶内并按照类似于上述方式的方式均化。使用预先浓缩 的豆奶，方法适合形成在蒸馈条件下稳定并优选没有加工助剂、直到约4X、优选具有不超过 约17 %总固体、不超过约17 %大豆固体和不超过约12 %蛋白质、粘度为约1300cps的豆奶浓 缩物。类似于其它实施方案，在图4和5的方法中优选在蒸发前或后不使用加工助剂或稳定 剂来达到运种稳定浓缩物水平。也就是说，由图4和5的方法形成的豆奶浓缩物中的总固体 也优选为大豆固体。但是，同其它实施方案，也可按照需要加入任选的成分，如但不限于糖、 盐、巧樣酸钢、其它已知加工助剂、风味剂、添加剂、甜味剂或其它成分。
[0055] 参考图6,图示了形成热稳定豆奶浓缩物的另一种示例性方法。在运种方法中，将 约15%至约20%部分水解的大豆蛋白分离物分散在食用油和水中形成预乳液。类似于前面 的实施方案，部分水解的大豆蛋白分离物优选具有约5500-约30000道尔顿的分子量分布。 低于运个水平的水解不能产生具有足够稳定性的浓缩豆奶，高于运个水平会产生具有异味 的豆奶。然后在5000/500psi下使用二级均化器均化形成的预乳液来形成热稳定豆奶浓缩 物。
[0056] 食用油可为任何奶油或植物油，如但不限于无水乳脂、高油酸菜子油、大豆油、挪 子栋桐仁油等。优选油为无水乳脂，因为它通过使豆奶饮料更接近牛奶味道而改善它的味 道，运对非豆奶引用者来说是重要的。另外，高油酸菜子油还比大豆油更优选，因为菜子油 中的高油酸脂肪酸与大豆油中的多不饱和油相比不太易于氧化。挪子栋桐仁油可使豆奶稍 苦，但添加任选的甜味剂如约7%至约15%的糖将提供更合意的味道。
[0057] 通常，图6的方法适合形成在蒸馈条件下稳定并优选不用其它加工助剂、直到约 5X、具有不超过约28.5%总固体、不超过约19.5%大豆固体和不超过约15%蛋白质、粘度为 约450CPS的豆奶浓缩物。但是，与其它方法一样，如果需要影响豆奶浓缩物和/或所得稀释 豆奶的稳定性、口感、口味和/或其它感官性质，还可加入任选的加工助剂、稳定剂、脂肪、 油、乳化剂、盐、糖、风味剂、甜味剂和/或其它成分。
[0058] 通过一种途径，预计到通过本文方法生产的热稳定豆奶浓缩物足够稳定，从而它 们可用在为即需即用型饮料制备机设计的筒或罐中，如美国专利申请10/763680(2004年1 月23日提交）中描述的那些，本文在此引入其全文作为参考。当然，本文描述的热稳定豆奶 浓缩物也可用于许多其它目的和/或用在许多其它应用中。
[0059] 下面的实施例旨在说明而不是限制本发明。本文使用的所有百分比都W重量计， 除非另外指明。本文引用的所有文献在此引入作为参考。
[0060] 实施例
[0061] 对比实施例1。使用无菌包装提供的13 %固体的部分浓缩豆奶（Sun Rich Company，Minnesota)制备豆奶的各种浓缩物。使用旋转蒸发器在约50 °C下和约30-40to;rr (约0.6-0.8psi)的真空下蒸发豆奶。为了浓缩，将约1500克豆奶装入到圆烧瓶中，然后使用 蒸发器浓缩至各种固体水平。使用微波湿度分析仪(Buechi，Switzerland)证实目标固体。
[0062] -旦达到目标固体水平，就将样品倒入到带金属螺旋盖的玻璃瓶内。每个样品瓶 都装有200g浓缩豆奶，然后在W下条件下在surd巧蒸馈机(APR-95-IF型）上蒸馈:操作模 式:蒸汽/水喷雾;旋转:5rpm下全旋转;循环时间：32分钟;溫度：123°C，在此溫度下的总时 间为8分钟。蒸馈后，评价每个样品的稳定性。结果提供在下面表1中：
[0063] 表1:
[0064]
[00 化]
[0066] 上述结果表明，可利用仅仅蒸发实现达到约3.2X的蒸馈稳定液态豆奶的制备。高 于运些水平，豆奶浓缩物在蒸馈时是不稳定的，蛋白质会凝胶或沉淀出溶液。
[0067] 实施例2.运个实施例说明具有旨在于蒸发前利用超滤膜从豆奶中除去至少一部 分可溶性碳水化合物的预处理时制备浓缩豆奶的效果。W固体基计，除去可溶性碳水化合 物增加牛奶中蛋白质水平从45 %到55 %。
[0068] 为了预处理豆奶，在带夹套的混合槽中用100磅R.O.水稀释约200磅的总固体约 13%的原料豆奶（Sun Rich Company，Minnesota)制备粘度适合超滤处理的豆奶。在超滤处 理期间，保持混合物的溫度在约120°F下。使用1N化0H调整豆奶的pH到10。首先渗滤豆奶 (10000道尔顿的MWC0)至相当于5次洗涂W除去大于90%的可溶性碳水化合物。每次洗涂等 于原料批次的约一半(约150磅渗透物）。渗滤结束后，中和抑至6.5,然后超滤豆奶至约12% 总固体的浓度。然后在分离槽中收集浓缩豆奶并在185°F下分批己氏灭菌约2分钟。将其冷 却，然后离屯、用于进一步应用。
[0069] 为了进一步浓缩豆奶，如实施例1 一样使用旋转蒸发器浓缩来自超滤和预处理豆 奶的样品。在玻璃瓶中装入浓缩样品，并使用与实施例1相同的过程蒸馈。蒸馈后，评价每个 样品的稳定性。结果提供在下面表2中。
[0070] 表2:
[0071]
[0072] 实施例3.运个实施例说明使用附加风味剂和甜味剂的浓缩豆奶的配方。如实施例 2中一样浓缩豆奶至约18%总固体或约3.3X。然后，按表3中汇总加入甜味剂和风味剂；但 是，风味剂(桃、香草、水果等)可根据正被提供的风味剂浓度变化。
[0073] 表3:
[0074]
'[0075]按实施例1中蒸馈后，使用冷水稀释表3的浓缩物至IX，然后感觉评价。通过味道检 查仪板评价表3的产品。报告豆奶为极好，具有良好口感，未表现出异味，并且非常爽口。
[0076] 按照类似方式，使用即需即用型饮料制备机(Tassimo?，Kraft化ods)用热水稀释 所有浓缩物，和还通过直接添加热水到杯内稀释，并用匙混合。稀释比例为约1:2。运些热豆 奶饮料都被味道测试仪板很好接受。
[0077] 实施例4.运个实施例说明具有在通过蒸发进行浓缩前旨在利用超滤膜和离屯、从 豆奶中除去至少一部分可溶性碳水化合物和不溶性碳水化合物的预处理时制备浓缩豆奶 的效果。
[0078] 在浓缩前离屯、按实施例2的方式超滤的豆奶。在间歇型离屯、机(Bechman Coulter) 中在8200G下旋转样品20分钟除去不溶性纤维。离屯、后，倾析出上清液，然后按实施例1的过 程浓缩和蒸馈。蒸馈后，评价每个样品的稳定性。结果显示在表4中。
[0079] 表4:
[0080]
[0081] 上面结果显示了直到约3.6X浓度的蒸馈热稳定豆奶的成功制备。
[0082] 实施例5.通过添加大豆蛋白分离物到豆奶内制备各种浓缩豆奶。任选地，还加入 大豆油或糖。为了制备浓缩豆奶，通过将约27克部分水解的大豆蛋白质分离物粉（Supro XT40，Solae Company，St丄〇1113，]\^33〇111'；0分散到约273克已预先经受超高溫条件的豆奶 (SunRich; 13%总固体;7%蛋白质）内形成约4. IX的豆奶浓缩物来制备第一样品。通过将约 39克部分水解的大豆蛋白质分离物粉(XT 40)分散到约261克UHT豆奶内形成约5. IX的豆奶 浓缩来制备第二样品。通过在均化前分散约27克Supro XT40连同12%的糖或12%的大豆油 到约273克豆奶内制备第Ξ和第四样品。在Tekmar均化器上在1500rpm和22°C下分开均化所 有样品2minDXT40具有分子量分布5500-30000道尔顿的水解程度。使用实施例1的过程蒸馈 样品。蒸馈后，评价每个样品的稳定性。结果显示在表5中。
[0083] 表5:
[0084]
[0086] 4. IX豆奶乳脂调制良好。糖增强了味道，同时大豆油通过在调制时减小泡沫孔径 改善泡沫质量。5. IX豆奶乳脂较稠，但可接受。认为糖或其它分散剂可被加入到豆奶中增强 5. IX的分散能力W改善因豆奶较低初始总固体和奶粘度导致的结果。
[0087]实施例6.通过分散部分水解的大豆蛋白质分离物粉（Supro XT 40，Solae Company，St丄ouis，Missou;ri)到预先浓缩的豆奶内制备各种豆奶浓缩物。按照实施例4的 过程浓缩豆奶。使用Tekmar混合器在1500巧m下和22°C下在有和没有糖或风味剂情况下将 大豆蛋白质分离物粉(XT40)分散到豆奶浓缩物内2分钟。然后使用APV均化器在5000psi下 和在22Γ下均化分散体。按照实施例1的过程蒸馈得到的产物。蒸馈后，评价每个样品的稳 定性。结果提供在表6中。
[008引 表6:
[0089]
[0090] 分子量分布5500-30000道尔顿的部分水解的大豆蛋白质分离物（即XT40)在实施 例4的离屯、豆奶中容易分散。运些SPI/豆奶分散体在蒸馈后在有或没有糖和风味剂情况下 保持流体态并且不凝胶。糖在一定程度上使流体变稠，因为总固体增加，但能很好调制并具 有好的口味。SPI/豆奶还能与咖啡很好地调制，并得到具有非常稳定泡沫的良好豆奶咖啡。
[0091] 实施例7(对比实施例）.使用实施例6的过程制备浓缩豆奶，但利用非水解的大豆 蛋白质分离物(Prolissee 500)(化；rgill，Minneapolis，Minnesota)代替实施例6中使用的 部分水解的大豆蛋白质分离物。蒸馈后，评价豆奶的稳定性。得到的浓缩豆奶具有表7的性 质并在蒸馈时凝胶。
[0092] 表7:
[0093]
[0094] 比较实施例6和7,说明了部分水解（即分子量分布约5500-约30000道尔顿的水解 程度)对浓缩豆奶稳定性的正面影响。如实施例6中所示，部分水解增加了大豆蛋白在豆奶 分散体中的溶解性；因此，添加较大量大豆蛋白可W制备具有良好蛋白质功能的约4X至约 5X浓缩豆奶。另一方面，运个实施例的非水解大豆蛋白质分离物形成对热处理不稳定并且 凝胶的大豆浓缩物。
[00M]实施例8.通过均化部分水解的大豆蛋白质分离物、油和水制备水包油乳液来制备 各种浓缩豆奶。通过在Tekmar混合器上在1500rpm下和22°C下混合大豆蛋白、油和水2分钟 制备预乳液。在Gaulln均化器上在5000psi和22°C下均化每种预乳液，然后按实施例1的条 件蒸馈。使用PR0FAM781(ADM，Decatur，ILK5500-20000道尔顿的分子量分布）、SuproXT 40(Solae Company)(5500-30000道尔顿的分子量分布)或PRO FAM 930(ADM)( 13000-70000 道尔顿的分子量分布）制备乳液。油为大豆油（SB)、挪子栋桐仁油（CPKO)、高油酸菜子油 化0C0)或无水乳脂(AMF)。蒸馈后，评价每种样品的稳定性。结果提供在表8中。
[0096] 表8:
[0097]
[0099] 豆奶都类似流体并可流动(除了由PRO FAM 930制备的），并具有良好的口感。即时 在5X水平下，样品在蒸馈时也没有凝胶。运些样品每52克饮料都具有7.9克大豆蛋白。
[0100] 实施例9(对比实施例）.使用实施例8的过程制备浓缩豆奶，但利用非水解的大豆 蛋白质分离物（Prolissee 500，Minneapolis，Minnesota)代替实施例8中使用的 部分水解的大豆蛋白质分离物。蒸馈后，评价样品的稳定性。得到的浓缩豆奶具有表9的性 质并太稠 W至于不能均化和蒸馈。
[0101] 表9:
[0102]
[0103]~比较实施例8和9,说明了大豆蛋白部分水解（即提供分子量分布约5500-约30000 道尔顿的水解程度)对浓缩豆奶稳定性的正面影响。如实施例8中所示，部分水解增加了大 豆蛋白在水包油乳液中的溶解性；因此，添加较大量大豆蛋白可W制备具有良好蛋白质功 能的5X浓缩豆奶。另一方面，运个实施例的非水解大豆蛋白质分离物形成太稠 W至于不能 均化和蒸馈的大豆浓缩物。
[0104]应认识到，本文为了解释方法特征而描述和说明的配方和成分的细节、材料和安 排的各种变化可在附加权利要求表达的实施方法的原则和范围内由本领域的技术人员作 出。
【主权项】
1. 一种制备热稳定豆奶浓缩物的方法，包括： 从以下组成的组中选择豆奶预处理：从豆奶中除去一部分可溶性碳水化合物，从豆奶 中除去一部分不溶性碳水化合物，水解大豆蛋白至具有5000至40000道尔顿的分子量分布， 和它们的组合； 浓缩预处理的豆奶形成具有18%至28.5%总固体和9.9%至15%蛋白质的热稳定豆奶 浓缩物;和 其中热稳定豆奶浓缩物在经历足以达到至少5的杀菌值(Fo)的热处理时稳定。2. 如权利要求1的方法，还包括： 使用超滤膜从豆奶中除去一部分可溶性碳水化合物形成中间豆奶； 浓缩中间豆奶形成热稳定豆奶浓缩物。3. 如权利要求2的方法，其中热处理足以达到至少10的杀菌值(F〇)。4. 如权利要求2的方法，其中热稳定豆奶浓缩物具有15至4000cps的粘度。5. 如权利要求2的方法，其中热稳定豆奶浓缩物具有至多10.5 %的蛋白质。6. 如权利要求5的方法，其中从豆奶中除去70 %至99 %的可溶性碳水化合物。7. 如权利要求2的方法，其中中间豆奶具有11 %至15%的总固体。8. 如权利要求2的方法，其中热稳定豆奶浓缩物的总固体为大豆固体。9. 如权利要求2的方法，其中超滤膜具有大于1000的截留分子量(MWC0)。10. 如权利要求9的方法，其中超滤膜具有1000至50000的截留分子量(MWC0)。11. 如权利要求2的方法，包括加入0.1 %至0.6 %的盐和7 %至20 %的糖。12. 如权利要求2的方法，包括利用离心力从豆奶中除去一部分不溶性碳水化合物，其 中热稳定?奶浓缩物具有大于10%的蛋白质。13. 如权利要求12的方法，其中热稳定豆奶浓缩物具有至多11 %的蛋白质。14. 如权利要求13的方法，其中从豆奶中除去70%至99%的不溶性碳水化合物。15. 如权利要求14的方法，其中热稳定豆奶浓缩物的总固体为大豆固体。16. 如权利要求12的方法，包括添加7 %至20 %的糖。17. 如权利要求12的方法，包括添加0.4 %至0.8 %的柠檬酸钠。18. 如权利要求17的方法，包括添加0.1 %至0.5%的盐。19. 如权利要求1的方法，包括： 分散分子量分布5500至30000道尔顿的水解大豆蛋白质分离物到豆奶内形成豆奶分散 体； 均化豆奶分散体形成热稳定豆奶浓缩物;和 其中热稳定豆奶浓缩物具有大于12%的蛋白质。20. 如权利要求19的方法，其中热处理足以达到至少10的杀菌值(F〇)。21. 如权利要求19的方法，其中热稳定豆奶浓缩物具有15至4000cps的粘度。22. 如权利要求19的方法，其中热稳定豆奶浓缩物的总固体为大豆固体。23. 如权利要求19的方法，包括9 %至13 %的水解大豆蛋白质分离物。24. 如权利要求19的方法，包括混合7 %至20 %的糖到豆奶分散体内。25. 如权利要求19的方法，包括混合10 %至15%的食用油到豆奶分散体内。26. 如权利要求25的方法，其中食用油包括大豆油。27. 如权利要求19的方法，其中豆奶首先被浓缩至9.5%至11 %的蛋白质。28. 如权利要求19的方法，其中首先通过使用超滤膜除去70%至99%的可溶性碳水化 合物、使用离心力除去70 %至99 %的不溶性碳水化合物和蒸发至9.5 %至11 %蛋白质来浓 缩豆奶。29. 如权利要求28的方法，其中热稳定豆奶浓缩物的总固体为大豆固体。30. 如权利要求19的方法，包括添加0.1 %至0.3 %的磷酸钠。31. 如权利要求1的方法，包括： 混合分子量分布5500至30000道尔顿的水解大豆蛋白质分离物、水和食用油以制备大 ?蛋白质乳液； 均化大豆蛋白质乳液形成热稳定豆奶浓缩物;和 其中热稳定豆奶浓缩物具有至多15%的蛋白质和50至500cps的粘度。32. 如权利要求31的方法，其中热处理足以达到至少10的杀菌值(F〇)。33. 如权利要求31的方法，包括15 %至20 %的水解大豆蛋白质分离物、65%至75 %的水 和5%至15%的食用油。34. 如权利要求33的方法，其中食用油选自：奶油和植物油。35. 如权利要求34的方法，其中食用油选自无水乳脂、高油酸菜子油、大豆油、椰子棕榈 仁油和它们的混合物。36. 如权利要求35的方法，其中食用油为无水乳脂。37. 如权利要求35的方法，其中食用油为高油酸菜子油。38. 如权利要求31的方法，在大豆蛋白质乳液中还包括至多5 %的糖。
【文档编号】A23C11/06GK105918470SQ201610345932
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2008年1月8日
【发明人】A.阿卡舍, W.-S.陈, D.E.珀金斯, M.R.T.诺尔顿
【申请人】洲际大品牌有限责任公司