冷冻甜食产品的制作方法

专利名称：冷冻甜食产品的制作方法
技术领域：
本发明涉及冷冻冰糕甜食产品，其包含大量的个体甜食并含有冰结构蛋白质(ice structuring protein)。
背景技术：
冷冻甜食工业一直在寻求设计出能吸引消费者的新产品。冷冻甜食产品，如冰淇淋和冰糕，往往是以装在诸如冰淇淋桶或分装桶等容器中销售，或者作为个体包装产品销售，如冰棍/冰棒。但是，一种相对新近的产品创新则采用了单个容器的形式，所述容器中装满了大量的冰糕珠。这种珠子的生产方法包括将一种液体组合物的大小均匀的液滴投入冷冻室，一般而言，冷冻室充满了液氮。
冰糕一般含有25-35wt％的总固形物，其中大部分是糖。然而，人们已经发现，当固形物含量超过约6wt％时，则珠子变得太软并往往会粘结在一起，然后融化和变形。不幸的是，这就意味着加入诸如糖这样能产生消费者所钟爱的口味的成分变得很困难，因为所需要糖的量会将固形物的总量提高到超过所需的水平。因此，有必要使用人造甜味剂，虽然由于口味的原因以及对人造甜味剂使用的担忧，其比较不受消费者钟爱。

发明内容
我们现已发现，往冷冻冰糕产品加入冰结构蛋白质后，降低了冷冻冰糕产品的粘结趋势，并使自由流动冷冻甜食产品的生产成为现实，上述产品比起现有产品来，能在更高保藏温度下保持自由流动特性更长时间。与现有产品相比较，这种产品即使在超过约-20℃保藏几个星期的情况下，其外观也得到了显著的改善。
而且，相对于缺乏ISP、的现有产品来说，有可能在对保藏后的自由流动特征不造成不利影响的情况下明显增加总固形物含量。这使得糖能以有效量混入，从而改善了产品的口感和风味。
因此，本发明提供了一种冷冻甜食产品，其包含大量的离散冰糕甜食，任一离散冰糕甜食能与产品中其他离散冰糕甜食直接接触，所述冰糕甜食包含一种冰结构蛋白质(ISP)、至少6wt％的固形物，冰糕甜食的平均体积小于1ml。
优选地，所述产品包含至少10个离散冰糕甜食，例如至少20、50或100个离散冰糕甜食。
在一优选的具体实施方案中，离散冰糕甜食的平均体积小于0.5ml。例如，冷冻甜食可以珠子的形态存在。
在相关方面，本发明提供了一种产品，其包括一个装满本发明所述冷冻甜食产品的容器。优选地，上述容器的体积为100ml-1000ml。
本发明也提供了一种包括许多容器的零售单元，上述任一容器包含本发明的一种产品，而每个容器中的产品各不相同。
具体实施例方式
除另有定义外，所有在此使用的技术和科学术语的含义相同于本领域(如冷冻甜食生产、分子生物学和生物化学)普通技术人员所理解的一般含义。在冷冻甜食生产中使用的不同术语和技术手段的定义和表述可参见《冰淇淋》第4版，Arbuckle(1986)、Van Nostrand Reinhold公司、纽约、NY。分子学和生物化学方法中采用了标准技术手段一般可参见，Sambrook等人，《分子克隆实验手册》，第3版(2001)Cold Spring Harbor Laboratory出版社，Cold SpringHarbor，NY以及Ausubel等人，《简明分子生物学规则》(Short Protocols inMolecular Biology)1999第4版，John Wiley & Sons公司，整个文本的名称为《当今分子生物学规则》(Currentt Protocols in Molecular Biology)冰结构蛋白质冰结构蛋白质(ISP)指的是能在冻结发生时影响形成的冰晶的外形和大小，同时能阻止冰重结晶的蛋白质(Clarke等人，2002，Cryoletters2389-92页)。许多此类蛋白质最初在于生活在低于零度环境中的生物体内找到，并被认为能防止生物体受到由生物体的细胞中冰晶形成而带来的有害影响。由于这个原因，许多冰结构蛋白质也被称为防冻蛋白质(AFP)。在本发明的情况中，ISP被定义为一种具有冰重结晶抑制(RI)活性的蛋白质。
冰重结晶抑制活性性能可很方便地用WO00/53029中所述的改进激冷板测定方法加以测定。
将2.5μl30％(w/w)蔗糖的研究溶液转移至干净、适当地做了标记的16mm圆形的盖玻片上。将第二个盖玻片置于溶液液滴上，用手指和拇指将它们挤压成夹层，将该夹层片放入干冰盒中-80℃的己烷浴中。当制备完所有的夹层片后，用镊子将这些夹层片从-80℃的己烷浴中转移至含有-6℃己烷的观察室，所用的镊子已在干冰中预冷却。当转移至-6℃时，可以看到夹层片由透明的转变为不透明的。通过摄像机将图象记录下来，并使用20x的物镜将图象捕捉进图象分析系统(LUCIA，Nikon)。各激冷板的图象在时间＝0时和之后的60分钟时被记录下来。通过将夹层片放入温度可控的低温冷柜(Bright Instrument CoLtd，Huntingdon，UK)中的方式，对试验中的冰晶体的大小进行比较。通过索尼单色CCD摄像机，将样品的图象转移至Quantimet 520 MC图象分析系统。
冰晶体的大小可以通过绕着冰晶体手绘而得到，一般而言，每个样本中至少测定100-400个冰晶体大小。每个冰晶体的大小作为其2D投影的最大直径。平均晶体大小作为冰晶个体大小的数均值。将试验中的冰晶体大小进行比较。如果在30-60分钟与t＝0时的大小相比较，结果相近或只是适度增长(小于10％)，和/或晶体大小小于20微米，优选5-15微米，这就显示出了良好的冰重结晶性能。
显著的冰重结晶抑制活性可被定义为以下标准将含有0.01wt％ISP的30wt％蔗糖溶液快速冷却(每分钟至少Δ50℃)至-40℃，又快速加热(每分钟至少Δ50℃)至-6℃，然后保持温度不变，在上述条件下，一小时后冰晶大小平均值的增加值小于5μm。
ISP的类型根据本发明使用的ISP可取自任何来源，只要它们适宜作为食品产品的内含物。迄今为止，ISP已被证实存在于鱼、植物、地衣、真菌、微生物和昆虫中。另外，也有一些合成ISP见诸报道。
鱼ISP材料的实例是AFGP例如从大西洋鳕、格陵兰鳕、大西洋小鳕中获得，I类型的ISP例如从美洲拟蝶、美洲黄盖蝶、短牛角杜父鱼(Shorthornsculpin)、生蛆杜父鱼(Grubby sculpin)中获得，II类型的ISP例如从美洲绒杜文鱼(Sea raven)、胡瓜鱼、大西洋鲱中获得和III类型的ISP例如从美洲大绵鲔(Ocean pout)、大西洋狼鱼、发光鳚鱼(Radiated shanny)、岩锦鲔和拉沃氏绵鳕(Labal’s eelpout)中获得尤其优选III类型的ISP。III类型的ISP一般具有大约6.5-约14kDa的分子量，贝塔折叠二级结构和球状三级结构。一些编码III类型ISP的基因已被克隆(Dabies和Hew，1990，FASEB J.42460-2468)。一种特别优选的III类型ISP是III类型的HPLC-12(Swiss-Prot蛋白质数据库中的登记编号为NO.P19614)。
地衣AFP已经在WO99/37673和WO01/83534中公开。
可以获得ISP的植物的实例已经在WO98/04699和WO98/4148中公开，所述植物包括蒜-芥菜、蓝木紫苑(blue wood aster)、春燕麦、冬水芹、冬加拿大油菜籽、抱子甘蓝、胡萝卜(GenBank登记编号NO.CAB69453)、兜状荷色牡丹、大戟、黄花菜、冬大麦、弗吉尼亚水迹叶(Virginia waterleaf)、窄叶车前草、车前草、矛草(speargrass)、肯塔基六月禾、东方三叶杨、白橡树、冬黑麦(Siedbottom等人，2000，自然406256)、苦甜茄属(bittersweetnightshade)、马铃薯、繁缕、蒲公英、春和冬小麦、小麦和黑麦的杂交麦、晓长春花、堇菜和草。
ISP可以通过任何适合的方法从天然来源中提取而得到，例如WO98/04699和WO98/4148中所述的分离方法。
或者，ISP可以使用重组技术而获得。例如，宿主细胞，一般为微生物体或植物细胞，可以被修饰用来表达ISP，然后可将上述ISP分离出来，从而应用于本发明。将编码ISP的核酸结构植入宿主细胞的技术手段，对于本领域技术人员来说是公知的。
一般而言，合适的宿主细胞或生物体可以通过编码所需ISP的核酸结构而得以转化。编码多肽的核苷酸序列可被插入合适的表达载体，此载体能编码用于转录和翻译的必需因子，并且插入的方式应使它们会在合适的条件下被表达(例如以适当的定位和修正读码和具有合适的寻靶作用和表达序列)。需要构建这些表达载体的方法对于本领域技术人员来说是公知的。
许多表达体系可以被用来表达该多肽编码序列。这些包括，但不限于，细菌、真菌(包括酵母)、昆虫细胞体系、植物细胞培养体系和所有被合适表达载体改造的植物。优选的宿主是那些被认为是食品级的——“通常被认为是安全的”(GRAS)。
合适的真菌种类包括酵母，如(但不限于)酵母菌属、克鲁维亚酵母、毕赤氏酵母、汉逊酵母、假丝酵母、裂殖糖酵母以及类似物；还包括丝状真菌，如(但不限于)曲霉、木霉、毛霉、链孢霉、镰刀菌以及类似物。优先选择的种类为酵母，最优选为酵母菌属，比如酿酒酵母。由于ISP的糖基化能导致其活性降低，因此，优选显示出能降低异种蛋白质糖基化的宿主。
大量的植物和植物细胞系统也可以用所需多肽的核酸结构加以转化。合适的植物种类包括玉米、土豆、烟草、胡萝卜、草莓、油菜籽和糖用甜菜。
编码ISP的序列与在自然界发现的ISP相比，在氨基酸水平上优选至少80％相同，更优选为至少95％或100％相同。然而，本领域技术人员可以在不降低ISP的RI活性的前提下，作出保守的替代或其他氨基酸改变。对于本发明的目的来说，那些拥有和天然ISP高相同性的ISP也包含在术语“ISP”中。
冷冻甜食产品本发明所述的冷冻甜食产品包含大量的离散冰糕甜食。这些冰糕甜食并非使用包裹或其他非可食性包装或使用分隔室的方式加以隔开。相反，个体冰糕被包装成能与其他个体冷冻甜食直接接触的形式。然而，个体冰糕相互之间能相对移动，也就是说，它们并不是被固定在诸如糖衣等基体中。
在一个十分优选的具体实施方案中，本发明的冰糕是自由流动的。优选地，本发明的冷冻甜食产品在-10℃贮藏至少10天后仍保持自由流动状态，更优选为至少15或20天。
冷冻甜食相对而言较小，比如平均体积小于1ml，更优选为小于0.5ml。举例来说，直径在5mm-10mm的珠子的体积为约0.065ml-约0.5ml。一般情况下，离散冷冻甜食有一个最小平均体积，从而可使每个甜食能易于被消费者区别开。比如说，离散冷冻甜食优选具有至少约0.02ml的最小平均体积。
离散冷冻甜食可以被制备成任何外形，比如立方体形或球形。优选地，冷冻甜食基本上是球形的。
冷冻甜食可以是一种复合产品的形态，所述产品中至少一部分或某个区域不包含IPS，比如核心或某一层。举个例子，这种产品可以是包含一个不含ISP的冰淇淋核心，同时裹覆一含有ISP的冰糕层。优选地，组合物甜食的外层大量含有ISP，所述外层也就是那些与其他离散冷冻甜食相接触的区域。值得推荐的是，在复合物产品的情况中，添加ISP的wt％量只根据甜食中含ISP的部分来计算的，而并非根据整个产品。
冷冻甜食产品可以是充气的或非充气的。非充气指的是冷冻甜食具有小于20％的膨胀率，优选为小于10％。非充气冷冻甜食不经过一些刻意工序，比如是为增加气体含量而进行的搅打工序。虽然如此，应理解的是，在非充气冷冻甜食的制备期间，可将低浓度的气体，如空气，混入产品中。
冰糕一般含有糖、水、色素、水果酸或其他酸味剂、水果或水果风味剂、和稳定剂。优选地，总固形物含量为至少6wt％，更优选为至少8wt％或者至少10、12、15或20wt％，并可高至大约35wt％。优选地，总固形物含量小于35％，更优选小于25％。冰糕可以是充气的或非充气的。如果是充气的，则膨胀率一般小于大约50％，比如是约25％-30％。在一个具体实施方案中，本发明的冰糕甜食是不充气的。
优选地，冰糕甜食含有小于2wt％的人造甜味剂，更优选小于1wt％。在一个十分优选的具体实施方案中，冰糕甜食不含有诸如阿斯巴甜或双氧噁噻嗪钾等人造甜味剂。
本发明所述的冷冻甜食一般含有一种或多种稳定剂，例如一种或多种选自于树胶、琼脂、藻酸盐及其衍生物、明胶、果胶、卵磷脂、羧甲基纤维素钠，角叉菜胶和红藻胶的稳定剂。优选使用复配稳定剂，例如树胶和角叉菜胶的复配物。在一优选的具体实施方案中，冷冻甜食含有0.1-1wt％的稳定剂。
本发明所述的冷冻甜食一般含有至少约0.005wt％的ISP。ISP可以在很低浓度下应用，而甜食中优选含有小于0.05wt％的ISP。一个优选的范围是从大约0.001-0.01wt％。
本发明所述的冷冻甜食可以使用本领域技术人员公知的多种技术生产。例如，自由流动珠的生产可按下述工艺将液体混合物的液滴分配入液氮的冷冻室(参见WO96/29896)。其他外形可以通过模制工艺生产，比如将液态预混合料引入已预冷的模具。通过模具得到产品可以获得复杂的外形和高度的表面明晰度。
含冰淇淋的产品以及类似物不需经过低于-20℃至-25℃的冷硬工艺，然而这个步骤如果需要也可被采用，尤其是如果产品是一种带有不含ISP的层或核心的复合物产品。
本发明所述的冷冻甜食产品可以被包装在容器里、并作为个体单位出售给消费者。所述容器的体积一般为100ml-1000ml，比如200ml-500ml。然而，产品也可被包装在一个较大的、用于零售的容器中，产品在零售时则被分配进较小的容器里。举例来说，在快餐店中或是按“n”混合模式时，消费者可以选择具有不同形状、风味和/或颜色的本发明所述的冷冻甜食。这些较大的容器，例如，可以具有大于约1000ml的体积，例如可至少为2000ml或5000ml。
现根据下面的实施例对本发明作出更进一步的表述，当然，这些实施例只是出于举例说明的目的，而并非限定。
实施例实施例1-5和对比实施例1-4——冰糕珠材料与方法冰糕预混合物根据下面的配方生产。
表1






I 糖源可以是任何常用的冰糕成分，比如是蔗糖、或者果糖、或者蔗糖/果糖为97/3的混合物、或者蔗糖/果糖为54/46的混合物。
II果胶/角叉菜胶混合物III 任何一般用于冰糕的色素IV任何一般用于冰糕的风味剂V 脂源，如椰子油或其他味道温和的油脂VI乳化剂，如棕榈酸单甘油酯(MGP)VII 水果浓缩汁，加入用于给出风味/水果特征，如果加入则应考虑平衡固形物显示的水平只是例子，其可为任何水果。
VIII 任何一般用于冰糕的食用酸，比如柠檬酸VIV 任何一般用于冰糕的人造甜味剂，比如阿斯巴甜或双氧噁噻嗪钾或两者50/50的混合物TS指的是总固形物重量百分比含量TF指的是总脂(包括乳化剂)重量百分比含量这些值的测定在本技术领域是常规的。
混合过程除酸味剂混合物外的所有干成分被加入水中，所述水已预热至80℃，接着搅拌5分钟。然后加入所有的液体组分和酸味剂，保持1分钟，在82℃巴氏灭菌33秒，在150-170巴压下均质，再冷却直到所需的5℃。出于本研究的目的，Glacein在巴氏杀菌后加入，在巴氏杀菌前加入则要求从配方中移去相同重量的水。
微粒形成5℃的液态混合物被引入一个容量为5升的混合室，其直接将液态混合物进料到一个内径为1mm的液滴喷嘴中。然后液滴掉入液氮中，并被迅速冻结成近似圆球状。由此，它们被放入一个圆柱形的杯子中(高95cm，底面外径为63mm，顶部外径为46mm)，从底部直装到，重量为85g，底部用铁密封。然后将产品置于-25℃，直到需要用于测定时。
自由流动性测试样品在-10℃或-25℃的恒温下贮藏50天。在一个罐中的样品(6次同样的实验过程)在-25℃进行人工挤压，然后打开罐并将其倒转，根据以下标准对各组分的流动性用1-5分进行评价1＝颗粒倒出罐，并是完全自由流动的2＝颗粒不能如1等级时倒出，则将罐重新堵住，并颠倒5次来分离这些样品，当盖打开和倒转时，上述样品才倒出3＝如同2，但是在样品被倒出前，需要另外进行两次对壁的柔和挤压。包装没有留下变形4＝如同3，但需要两次更强的挤压，其导致包装的变形，在样品被倒出之后，上述包装仍然留下变形5＝样品不能被倒出就可接受的流动性而言，挤压分3被认为是最大值。表2引用的分数是从6次相同实验过程样品获得的平均分数值。测验是根据时间进行的，每隔几天取样。
结果表2



对比实施例1是一个TS值为20％的对照样本，其不含有ISP。在-25℃贮藏50天后，样本保持自由流动性。在-10℃贮藏10天后，样本则变得难以接受。
实施例1a含有0.0005％的ISP。在-25℃贮藏50天后，样本保持自由流动性。在-10℃贮藏50天后，样本则变得难以接受。
实施例1b含有0.0025％的ISP。在-25℃贮藏50天后，样本保持自由流动性。在-10℃贮藏40天后，样本则变得难以接受。
实施例1c含有0.005％的ISP。在-25℃贮藏50天后，样本保持自由流动性。在-10℃贮藏50天后，样本则变得难以接受。
实施例1d含有0.007％的ISP。在-25℃和-10℃下，整个实验过程中样本都保持自由流动性。这个样本显示出比起对比实施例1和实施例1a、1b和1c有了显著的改善。
对比实施例2是一个TS值为15％的对照样本，其不含有ISP。在-25℃贮藏50天后，样本保持自由流动性。在-10℃贮藏4天后，样本则变得难以接受。
实施例2含有0.005％的ISP，TS值为15％。在-25℃和-10℃下，整个实验过程中样本都保持自由流动性。
对比实施例3是一个TS值为9％的对照样本，其不含有ISP。在-25℃贮藏50天后，样本保持自由流动性。在-10℃贮藏10天后，样本则变得难以接受。
实施例3含有0.005％的ISP，TS值为9％。在-25℃和-10℃下，整个实验过程中样本都保持自由流动性。
对比实施例4是一个TS值为6％的对照样本，其不含有ISP。贮藏50天后，样本保持自由流动性。在-10℃贮藏40天后，样本则变得难以接受。
实施例4含有0.005％的ISP，TS值为6％。在-25℃和-10℃下，整个实验过程中样本都保持自由流动性。
实施例5含有0.005％的ISP，TS值为20％。在-25℃贮藏90天后，样本保持自由流动性。在-10℃贮藏90天后，样本则变得难以接受，这显示出与对比实施例1相比有了显著的改善。
在上面详细表述中提到的所有公开文献均在此引入作为参考。在不脱离本发明范围的情况下，本领域技术人员显然能对本发明所述的方法和产品作出不同的修改和改变。虽然本发明是联系详细的优选具体实施方案来表述的，但是应该理解，本发明不应该被不适当地限定于这些详细的具体实施方案。事实上，那些对实施本发明的所述模式作出的、对于相关技术领域的技术人员所显而易见的修改仍然是下述权利要求的范围之内。
权利要求
1.一种冷冻甜食产品，其包含大量的离散冰糕甜食，任一离散冰糕甜食能与产品中其他离散冰糕甜食直接接触，所述冰糕甜食包含一种冰结构蛋白质(ISP)、至少6wt％的固形物，冰糕甜食的平均体积小于1ml。
2.根据权利要求1所述的产品，其包含至少10个离散的冰糕甜食。
3.根据权利要求1所述的产品，其包含至少100个离散的冰糕甜食。
4.根据权利要求1-3任何一项所述的产品，其中离散冰糕甜食的平均体积小于0.5ml。
5.根据前述权利要求的任何一项所述的产品，其是非充气的冰糕。
6.根据前述权利要求的任何一项所述的产品，其中离散冰糕包含至少约10％的固形物。
7.根据前述权利要求的任何一项所述的产品，其中ISP是鱼III类型的ISP。
8.根据权利要求7所述的产品，其中ISP为III类型的AFP HPLC-12。
9.根据前述权利要求的任何一项所述的产品，其中冷冻甜食包含至少0.0005％的ISP。
10.一种产品，其包括一个容器，所述容器装满前述任何一项权利要求所述的冷冻甜食产品。
11.根据权利要求10所述的产品，其中所述容器的体积为100ml-1000ml。
12.一种零售单元，其包含多个容器，任一容器包含权利要求1-9中任何一项所述的产品，而每个容器中的产品各不相同。
全文摘要
本发明提供了一种冷冻甜食产品，其包含大量的离散冰糕甜食，任一离散冰糕甜食能与产品中其他离散冰糕甜食直接接触，所述冰糕甜食包含一种冰结构蛋白质(ISP)、至少6wt％的固形物，冰糕甜食的平均体积小于1ml。
文档编号A23G9/00GK1636462SQ200410031460
公开日2005年7月13日 申请日期2004年3月10日 优先权日2003年12月10日
发明者N·M·林德纳, J·R·奥德罗伊德, A·滋特赫罗, D·J·托维尔 申请人:荷兰联合利华有限公司