制备酸稳定的蛋白质产品的方法以及由该方法制备的产品的制作方法

专利名称：制备酸稳定的蛋白质产品的方法以及由该方法制备的产品的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种制备包含乳蛋白的粉末和液体的方法，该粉末和液体在 酸性介质 中稳定。特别地，本发明涉及一种制备能够与水、乳或糖汁混合形成稳定的、酸化的高蛋白 饮料的粉末的方法。而且，本发明还延伸涉及一种制备在酸性介质中稳定的充了碳酸气的 调味乳饮料或充了碳酸气的酸化的调味乳饮料的方法。
背景技术：
各种所谓的“即饮”酸化的乳饮料，例如在南非以商品名Tropika 和Cabana 销 售的那些酸化的乳饮料，在饮料市场中是众所周知的。基于它们的酸性特征提供一种令人 愉快的新鲜味道的事实，这些即饮酸化的乳饮料具有相对低的PH值(一般pH值在3. 5至 4. 3之间)。乳蛋白胶束主要由三种组分组成，即乳清蛋白、酪蛋白和磷酸钙。当降低乳的PH 值时，乳中蛋白质的酸性和碱性基团被中和。在蛋白质上的正电荷与负电荷正好相等的PH 值时，蛋白质的总净电荷为0。该pH值称为蛋白质的“等电点”。对于酪蛋白而言，该pH值 为约4. 6，且是酪蛋白在乳中不再悬浮的pH值。如果将乳的pH值降到其等电点或者等电点 以下，例如，当将酸加入乳中，或者当允许产酸菌在乳中生长时，酪蛋白从乳中沉淀出来并 且开始凝结。当将酸加入乳时，为了克服在4. 6以下的pH值下酪蛋白沉淀的问题，酸化的乳饮 料的生产商使用稳定剂，如高甲氧基果胶(果胶)和羧甲基纤维素钠(CMC)，以阻止酪蛋白 沉淀和凝结。在传统方法中，提供一种包含酪蛋白和稳定剂的蛋白质组分(例如，乳)。在 该蛋白质组分中，酪蛋白和稳定剂带负电荷。当将该蛋白质组分酸化到等电点以下时，酪 蛋白的电荷转变成正电荷，相应地引起带负电荷的稳定剂和现在带正电荷的酪蛋白相互吸 弓丨。酪蛋白和稳定剂的新的总净电荷是负的，结果在溶液中形成静电排斥，因此阻止酪蛋白 从溶液中沉出来。该传统方法的一个缺点是该产品的蛋白质浓度非常低。事实上，该方法仅允许在 溶液中每升产品约的蛋白质的最大值，即，约10克蛋白质/1000毫升产品。而且，通过 高压均化来维持合适的稳定性才能获得这样的蛋白质浓度。使用传统方法生产具有更高蛋 白质含量的酸化的乳饮料一般导致脱水收缩(synerisis)且产品几乎总是不具有好的冻 熔稳定性。与传统技术相关的另一个缺点是液体的乳清分离和在喝完产品后留在舌头上和 嘴中的白垩状物质(chalkiness)，特别是当使用未变性的乳时。再一个与生产液体酸化的乳饮料的传统方法相关的问题是在未变性乳蛋白产品 的酸化过程中易于出现的泡沫过多。在包含相对高含量的未变性乳蛋白的产品中，必须增 加使用的稳定剂的量，这样相应地导致在生产的产品中形成较高的粘度值。另外，形成的泡 沫趋于在浆中包裹空气，其难以脱气。众所周知，该存气如果包含游离氧，则一般将导致生 产的产品变质，这是由于微生物，如细菌、酵母菌和霉菌，在其中生长。
与生产酸化的乳饮料的传统方法相关的另一问题是，为了保证蛋白质的稳定性， pH值必须在3. 5至4. 5之间，特别是对于那些具有低粘度和较高的蛋白质含量的酸化的乳 饮料如饮用型酸乳而言。如前所述，PH值在决定产品味道中起着重要的作用。由于该范围 之外的PH值致使蛋白质不稳定，因此，食品制造商在控制pH值以及由此来控制产品的味道 上没有灵活性。例如，对于能够生产酸性低的乳饮料是有利的，即PH值接近4. 6，如上所述， 在该pH值时，酪蛋白在溶液中溶解性最小。另外，到目前为止，无法生产充了碳酸气的乳饮料、充了碳酸气的酸化的乳饮料、 蛋白质含量在以上的酸化的乳饮料、或稳定的且其蛋白质均为胶束形式的酸化的粉末 状的乳饮料。

发明内容
本发明提供一种制备酸化的蛋白质组分的方法，该方法包括下述步骤-提供蛋白质组分；-提供稳定了的酸组分，该酸组分包含酸和溶解在水中的一定量的第一稳定剂制 剂，该第一稳定剂制剂的量足以阻止在该酸组分中出现任何游离氢离子；和-混合该稳定了的酸组分和该蛋白质组分以形成酸化的蛋白质组分。该方法包括通过提供足以阻止在酸组分中出现任何游离氢离子的量的第一稳定 剂制剂来稳定酸的步骤。特别地，该方法提供将1. 68-4. 00克，优选1. 92克的第一稳定剂 制剂加入到1升氢离子浓度为10_2 5°至10_2 7°摩尔/升，优选10_2 53摩尔/升的未稳定的 酸中，以制备最终氢离子浓度为10_2 71至10_31°摩尔/升的稳定了的酸组分。该稳定了的酸组分可以具有2. 70以上，优选2. 71-2. 94的pH值。其中该方法的 特征是在达到所需的PH值后，就不必将缓冲剂混合到稳定了的酸组分中。该第一稳定剂制剂可以包含亲水胶体(hydrocolloid)多糖稳定剂树胶。该多糖 稳定剂树胶可以选自微晶纤维素、介冷胶(jellan gum)、藻酸盐、角叉菜聚糖、瓜尔豆胶、 刺槐豆胶、黄原胶、果胶或羧甲基纤维素。优选地，该多糖稳定剂树胶是羧甲基纤维素钠 (CMC)。在本发明优选的形式中，多糖稳定剂树胶具有低分子量。而且，该多糖稳定剂树胶 可以是阴离子型的。酸可以是食品级的酸，例如一水柠檬酸，尽管使用能够降低pH值的任何酸或形成 酸的化合物也是合适的，例如磷酸、乳酸、苹果酸、抗坏血酸、酒石酸、或葡萄糖酸-S -内 酯。在本发明的一个具体实施方案中，该酸可以是果汁或蔬菜汁或它们的组合。该蛋白质组分可以包含溶解在水中的胶束形式的未变性的液态或粉末状蛋白质。 “胶束形式的未变性的蛋白质”意思是指其中和它们的胶状磷酸钙一起的乳清蛋白和酪蛋 白都为未掺杂的天然态的蛋白质。通常蛋白质组分包含基于乳的蛋白质。特别地，基于乳 的蛋白质包括液态乳形式的哺乳动物乳汁、淡炼乳(evaporated milk)、乳粉、乳蛋白浓缩 物和/或乳蛋白离析物。可选地，蛋白质组分可包括基于豆的蛋白质，如豆乳粉、豆蛋白浓缩物、豆蛋白离 析物或任意其他在其等电点不溶的源自蔬菜或动物的蛋白质或蛋白质水解产物，其以胶束 形式与有机盐或多磷酸盐一起存在，并且与阳离子(尤其是钙)一起在溶液中是胶束状的。蛋白质组分可以与一定量的溶解在水中的第二稳定剂制剂或液态蛋白质组分混
10合以制备稳定了的蛋白质组分，该稳定了的蛋白质组分可以与稳定了的酸组分混合以形成 酸化的蛋白质组分。第二稳定剂制剂的使用量要足以阻止氢离子从稳定了的酸组分中游离 出来以及吸附在酸化的蛋白质组分中的蛋白质胶束上。为了使蛋白质胶束上的负电荷最大 化以及最终达到最大的蛋白质胶束保护，蛋白质组分和第二稳定剂组分的比例必须使得达 到蛋白质胶束从稳定了的蛋白质组分中最大化的沉淀。第二稳定剂制剂是低分子量的、阴离子型的、亲水胶体多糖稳定剂树胶。该多糖稳 定剂树胶可以选自角叉菜聚糖、结冷胶(gellan gum)、茄替胶、琼脂、黄原胶、黄蓍胶、藻酸 盐、果胶或羧甲基纤维素。特别地，该多糖稳定剂树胶可以是线性的多糖。第二稳定剂制剂的多糖稳定剂树胶应该包含羧基。特别地，多糖稳定剂树胶的特 征是其中每个单糖单元中的三个羟基中的至少某个被羧基取代以使得多糖稳定剂树胶为 离子型的。更特别地，多糖稳定剂树胶可以是羧甲基纤维素钠(CMC)。在稳定了的蛋白质组分中蛋白质组分与第二稳定剂制剂的比例可以为17 1至 5.666 1，且优选可以为8. 5 1。蛋白质组分和第二稳定剂制剂可经历高剪切混合。优选地，蛋白质组分和第二稳 定剂制剂经历单阶段或两阶段的均化步骤以形成稳定了的蛋白质组分。该方法可以包括在高剪切混合和均化之后将缓冲剂混合到稳定了的蛋白质组分 中。可以在高剪切混合条件下将稳定了的蛋白质组分加入到稳定了的酸组分中以形 成酸化的蛋白质组分。该酸化的蛋白质组分可以具有3.1至6.5的pH值。该酸化的蛋白 质组分可以与消泡剂一起计量(dose)。在酸化的蛋白质组分中，蛋白质胶束由于位阻的原 因被保护起来，且最终的PH值取决于蛋白质胶束的浓度。其中该方法的特征是在将稳定了的蛋白质组分加入稳定了的酸组分的过程中没 有形成额外的泡沫，证实了在稳定了的酸组分中酸稳定剂的比例和在稳定了的蛋白质组 分中蛋白质稳定剂的比例是正确的比例。其原因是蛋白质胶束的位阻保护作用阻止了氢 离子将磷酸盐溶解在溶液中并因此使蛋白质胶束不稳定而最终产生额外的泡沫。申请人:假定以两种方式使用在稳定了的酸组分和酸化的蛋白质组分中的氢离子。 通常少量的氢离子与稳定剂制剂的羧基进行离子结合，这时就使得稳定剂制剂为中性。剩 余的氢离子，特别是以水合氢离子(H30+)的形式，将与可得到的稳定剂制剂的羧基进行静 电结合，这样使得稳定剂制剂具有正电性且不使水合氢离子游离出来，因此在该吸引力点 上形成带有正电荷的水合氢离子稳定剂络合物。在位阻保护作用的第一个阶段中，带正电 荷的水合氢离子稳定剂络合物将被吸引到现在带更多负电荷的蛋白质胶束上，这样导致形 成位阻保护作用的第二个阶段。对于最优的蛋白质胶束悬浮液而言，需要位阻保护作用的 第二个阶段，即，在位阻保护作用的第一个阶段中的所有带负电荷的蛋白质胶束必须与水 合氢离子稳定剂络合物进行静电结合。没有与蛋白质胶束结合的其余的水合氢离子稳定剂 络合物在溶液中是胶状的，且提供必需的酸度。该方法可包括在一起添加酸和溶解的第一稳定剂制剂之后不超过1小时之内混 合稳定了的酸组分和稳定了的蛋白质组分的步骤，以保证蛋白质胶束在酸化的蛋白质组分 中的适当稳定性。
优选地，稳定了的蛋白质组分和稳定了的酸组分在混合过程中包含水。更优选地， 该水可以是去离子的过滤水。该方法包括干燥酸化的蛋白质组分以形成酸化的蛋白质粉末的步骤。可以通过喷 雾干燥的方式来干燥酸化的蛋白质组分。干燥了的酸化的蛋白质粉末可以具有100微米以 上的粒径且可以附聚以更好地溶解。必须以这样一种方式来干燥酸化的蛋白质组分，使得 在喷雾干燥工艺过程中水合氢离子不脱水或者至少必须使脱水最小化，以使得游离的脱水 的水合氢离子(即，氢离子)能够被缓冲剂所缓冲，且维持羧基与水合氢离子之间的静电引 力。一般地，喷雾干燥的酸化的蛋白质粉末的含湿量为5%至15%，优选为10%至 12%。酸化的蛋白质粉末可以包含助流动剂，助流动剂的特点在于对水合氢离子没有脱 水作用。助流动剂可以是二氧化硅。为了获得最佳的酸化的蛋白质粉末产率，喷雾干燥的入口温度可以为110°C至 160°C，优选为 150°C 至 160°C。在本发明的一个具体实施方案中，蛋白质组分以浆的形式保持水合状态。该方法可以包括下述其他步骤-干燥稳定了的酸组分以形成稳定了的酸粉末，和-干混稳定了的酸粉末和酸化的蛋白质粉末以形成酸-蛋白质粉末混合物。该方法可以包括在干燥稳定了的酸组分之前将填充剂加入到该稳定了的酸组分 中的步骤。填充剂可以选自水解的淀粉、糖或麦芽糖糊精。优选地，填充剂为麦芽糖糊精。可以通过喷雾干燥的方式来干燥稳定了的酸组分。稳定了的酸粉末可以不含缓冲剂。在本发明的一种形式中，可以将酸-蛋白质粉末混合物加入到水中以形成一种饮 用的酸乳型饮料或者即饮型酸化的乳饮料。在本发明的一种可选择的形式中，该方法提供下述步骤将稳定了的酸粉末与预 水合的CMC粉末混合，并将该混合物加入到蛋白质组分(如乳)中以生产一种酸乳型饮料。 为了制备预水合的CMC粉末，将CMC润湿，然后重新干燥，使得其具有14% -17%的含湿量。 该预水合的CMC粉末可以附聚以获得增加的溶解性。该方法还可以包括密封稳定了的酸粉末的步骤。特别地，该密封使得在稳定了的 酸粉末开始溶解之前至少有10秒的延迟，这样就使得预水合的稳定剂首先溶解到蛋白质 组分中，因此使其羧基吸在蛋白质胶束上。在本发明的再一个形式中，该方法包括下述步骤在高剪切条件下混合乳蛋白质 组分和CMC形式的第二稳定剂制剂以形成稳定了的蛋白质组分，并混合该稳定了的蛋白质 组分和稳定了的酸粉末以制备乳脂干酪。这样制得的乳脂干酪的特点在于其包含乳清蛋白 质。在本发明的另一个形式中，该方法提供下述步骤提供一种包含果汁或蔬菜汁或 它们的组合形式的酸的稳定了的酸组分和预水合CMC粉末形式的第一稳定剂制剂，并使稳 定了的酸组分与酸化的蛋白质粉末、酸化的蛋白质组分、或稳定了的蛋白质组分中的一种 混合以形成所谓的“冰沙”(smoothie)。冰沙一般是由新鲜的水果和/或果汁制得的、与酸乳、冰激凌或乳混合的平滑粘稠的饮料。这样制得的冰沙的特点在于其包含酪蛋白乳蛋白 质。该方法还可以包括将助流动剂加入到稳定了的酸粉末和酸化的蛋白质粉末中以 阻止其从大气中吸收水分的步骤。该方法还可以包括下述步骤提供一种包含碳酸的稳定了的酸组分，该组分通过 向溶解在水中的一定量的第一稳定剂制剂中鼓泡二氧化碳而制得，并且或者在高剪切下将 稳定了的蛋白质组分加入到稳定了的酸组分中以形成充了碳酸气的酸化的蛋白质饮料，或 者在高剪切下将酸化的蛋白质组分加入到稳定了的酸组分中以形成充了碳酸气的酸化的 蛋白质饮料。碳酸的pH值可以超过2. 7，优选超过2. 87，更优选等于或大于2. 94。稳定了的酸 组分可以不包含缓冲剂。


现在仅通过非限定的实施例和参照附图来详细说明本发明，其中图1显示了本发明的核心组分以及其制备方法的概述图。图2显示了制备酸化的蛋白质组分和酸化的蛋白质粉末的方法的更详细的示意 图，其用作本发明其它方法的核心组分以及用于制备饮用酸乳和酸化的乳饮料。图3显示了制备饮用酸乳和酸化的乳饮料的另一个方法的示意图。图4显示了制备酸乳型饮料的再一个方法的示意图。图5显示了制备乳脂干酪的方法的示意图。图6显示了制备冰沙的方法的示意图。图7显示了制备充了碳酸气的酸化的蛋白质饮料的方法的示意图。
具体实施例方式在本说明书中，在下面所述的本发明的各种方法中，使用相同的标记来表示相同 的组分。在用于制备酸化的乳饮料的传统方法中，在酸化过程中使乳中的胶状磷酸钙中的 磷酸盐溶解。将酸加入到乳中致使乳中酪蛋白分子的电荷最终从负电荷转变成正电荷。公 知胶状磷酸钙与酸之间的反应最终致使蛋白质分子变成中性以及在进一步酸化后甚至使 蛋白质分子的电荷发生转变。该酸化方法是在使用传统方法的酸化的乳饮料中产生过量的 额外泡沫的原因。使用这种转变酪蛋白的电荷的方法来获得最终的稳定性有一个缺点，这 是由于蛋白质的量低，即在溶液中仅约1%，而且总是需要高压均化。本发明的目的在于解决额外的不需要的泡沫和有限的pH值范围(S卩，约3. 5至 4. 5)的问题，以及试图通过保证使用的蛋白质原料与正确比例的稳定剂适当地水合，然后 用自身比例正确的酸_稳定剂组分酸化来增加蛋白质含量。据信在乳基底(milk base)中使用正确比例的稳定剂，一些或全部的稳定剂的羧 基将被吸附在酪蛋白胶束的钙桥上，因此增加了蛋白质胶束的总的负电荷。这时候蛋白质 胶束从溶液中沉淀出来，结果导致形成最佳的蛋白质胶束保护。如果所有的钙桥都被充分 保护起来，则只有当与正确比例的酸稳定剂混合物接触时，酪蛋白才不易沉降和絮凝。
申请人认为，当例如，在酸化过程中以正确比例使用柠檬酸和稳定剂时，带负电荷 的稳定剂通过其羧基吸附在溶液中的带正电荷的水合氢离子上。稳定剂通过两种方式来利 用该水合氢离子。根据第一种方式，稳定剂有能力从溶液中消耗掉氢离子，这是由于当通过 离子结合使用相同量的酸和较大量的稳定剂时，溶液的PH值增加。而且，在酸化过程中溶 液的粘度降低，这样可能使得树胶更小地亲水，其中氢离子与稳定剂的羧基结合。 根据第二种方式，一些羧基与水合氢离子(H3O+)静电结合，因此促成了酸性pH。这 样会使稳定剂具有带正电荷的区域。由于这种结合，据信当乳和稳定剂与酸和稳定剂的混 合物结合时，酸稳定剂混合物中的稳定剂的羧基将不留下氢离子与磷酸钙反应，这样阻止 了额外的不需要的泡沫出现。而且，在两种混合物的结合过程中，据信稳定剂的一些带正电 荷的区域吸附在现在带更多负电荷的蛋白质胶束上，因此对蛋白质胶束形成了防护屏，导 致形成位阻保护。就是这种防护屏或位阻保护阻止水合氢离子自身从羧基上游离出来并阻 止磷酸盐溶解在溶液中，因此保持了稳定性。然而，如果蛋白质胶束没有足够量的初始的带负电荷的稳定剂吸附在钙桥上，则 水合氢离子将会从稳定了的酸组分中的羧基结合上迁移并将未屏蔽的磷酸盐溶解在溶液 中，因此致使溶液不稳定。而且，如果蛋白质胶束有足够量的初始的带负电荷的稳定剂吸附在钙桥上，但是 在溶液中存在游离的水合氢离子(即，水合氢离子没有结合在羧基上)，则氢离子会使磷酸 盐溶解在溶液中，因而通过使位阻保护无效而使溶液不稳定。目前还不能完全理解，但是假定或许酸化后稳定了的蛋白质胶束上的电荷是正电 荷，并在溶液中形成正电排斥而使蛋白质胶束悬浮以及形成稳定性，与之相比，传统方法是 使用负电排斥力形成稳定性并使蛋白质胶束悬浮。使用上述方法，保证得到很少或者不沉降和絮凝的稳定混合物，并且还可以获得 高蛋白质含量，而不形成产物泡沫。而且，还获得了较宽的PH值范围，这是因为稳定性不依 赖于获得正电荷的蛋白质。图2显示了在制备本发明的酸稳定蛋白质产品，特别是用于酸化的蛋白质组分的 液体或粉末的方法中所用步骤的示意图。能够使用本发明方法制备的典型产品包括具有不 同蛋白质和PH值水平的粘度不同的粉末状和液态的蛋白质饮料。典型的例子是饮料和饮 料浓缩物，也包括含酒精的种类、调味品、速冻甜点、糖果以及甚至个人护理化妆品。该方法的第一个步骤提供了一种浆形式的稳定了的蛋白质组分14。该稳定了的蛋 白质组分14包含胶束形式的未变性的乳蛋白10，以及已经在高剪切条件下溶解在去离子 过滤水中的第二稳定剂制剂12。稳定了的蛋白质组分14包含以柠檬酸三钠形式存在的缓 冲剂。优选地，在加入缓冲剂之前，通过单或两阶段均化步骤使稳定了的蛋白质组分14均 化。在本发明的该具体实施方案中，使用脱脂乳粉作为蛋白质组分10。然而，应当指出 可以使用各种形式的蛋白质材料作为起始蛋白质组分。蛋白质组分可以例如，包括淡炼乳、 乳粉、乳蛋白浓缩物和乳蛋白离析物、或者可选的蛋白质或蛋白质水解产物，例如豆乳粉、 豆蛋白浓缩物、豆蛋白离析物、和源于乳的酪蛋白酸盐。这些可选的蛋白质必须进一步加工 成胶束形式以使其适合于本发明声明的方法。本文中的第二稳定剂制剂12包括羧甲基纤维素钠(CMC)。第二稳定剂制剂12的目的是当遇到酸稳定剂混合物时阻止稳定了的蛋白质组分14中的酪蛋白沉淀和凝结。可以在乳制品工艺中的蒸发器的上游制备稳定了的蛋白质组分14，S卩，可以在蒸 发器中浓缩液态脱脂乳10和第二稳定剂制剂12以形成浆。可选择地，可以在乳制品工艺 的蒸发器的下游制备脱脂乳10和第二稳定剂制剂12，即，这时可以将稳定剂制剂12混合 到浓缩的脱脂乳10中。一般地，将使得稳定了的蛋白质组分14完全水合。可以在1个或 2个阶段中进行浆的均化。任选地，还可以使用膜超滤技术进一步加工脱脂乳10，这样形成 一种滞留物(retentate)，例如乳蛋白浓缩物或离析物，其取决于所需的蛋白质含量。优选对稳定了的蛋白质组分14进行脱气除去存气。该方法的下一个步骤提供一种也是浆形式的稳定了的酸组分20。该具体实施方案 中的稳定了的酸组分20包含一水柠檬酸形式的食品级的酸16，以及一定量的第一稳定剂 制剂18，在该实施方案中第一稳定剂制剂18是CMC。然而，可以理解的是也可以使用其它 酸，包括磷酸、乳酸、苹果酸、抗坏血酸、酒石酸、葡萄糖酸-s-内酯、果汁或蔬菜汁。第一稳 定剂制剂18的作用与第二稳定剂制剂12相同，因为当遇到柠檬酸时，其会阻止乳中的酪蛋 白沉淀和凝结。这通过使如下所计算的相对于第一稳定剂制剂18而言正确量的酸16与稳 定了的蛋白质组分14混合而完成。该方法的下一个步骤包括在高剪切条件32下将稳定了的蛋白质组分14引入到稳 定了的酸组分20中以形成酸化的蛋白质组分22。将稳定了的蛋白质组分14引入到稳定了 的酸组分20中，而不是倒过来的原因，是阻止由现在带更多负电荷的酪蛋白胶束和带正电 荷的水合氢离子稳定剂络合物的吸引引起的混合物粘度的突然升高。已指出步骤32中的 高剪切混合有助于浆的适当混合。对浆进行均化是有益的。进一步指出当稳定了的蛋白质组分14与稳定了的酸组分20结合时，为了阻止沉 降和絮凝发生，第一稳定剂制剂18和稳定了的酸组分的酸16的比例必须适当。这方面将 在下面进行描述。—般应该使稳定了的酸组分20静置或水合以除去存气泡。进一步优选在制备稳 定了的酸组分20之后相对短的期间内使稳定了的酸组分20与稳定了的蛋白质组分14结 合，因为当构成稳定了的蛋白质组分14和稳定了的酸组分20的两种浆结合时，长时间耽搁 会致使发生絮凝。这可能是因为稳定了的酸组分20中的第一稳定剂制剂18发生了交联， 因此正电荷区与负电荷区相互吸引，因此消除了电荷并使其不能有效地稳定酸化的蛋白质 组分22中的位阻保护的第二阶段中的蛋白质胶束。酸化的蛋白质组分22 —般可以包含消 泡剂。指出可以使用该步骤制备用于可饮用的饮料的具有不同粘度和不同蛋白质含量 的产品。步骤32还可以包括添加甜味剂、增香剂和防腐剂以使最终用户能够通过加水简单 勾兑酸化的乳浓缩物就可以制备酸化的乳饮料。如果在高剪切加工容器中真空混合稳定了的蛋白质组分14和稳定了的酸组分20 以避免如上所述的进一步脱气是有利的。应当对步骤32中形成的浆适当脱气，以防止产品变质和防止当形成的浓缩物与 水混合时形成泡沫。该方法的最后步骤包括干燥34酸化的蛋白质组分22以形成酸化的蛋白质粉末 24。一般地，使用喷雾干燥方法进行干燥34。
指出鉴于当构成酸化的蛋白质粉末24的干燥颗粒与水接触时得到的高表面张 力，以及蛋白质和稳定剂的含量的重要性，酸化的蛋白质粉末24产生附聚(agglomerate) 是有益的。这样将有利于酸化的蛋白质粉末24的溶解。该最后步骤可以包括温和的多阶段干燥周期36，使得制备的酸化的蛋白质粉末 24在水中溶解时不沉降。喷雾干燥入口温度不应该超过110°C，但是由于规模经济的原因， 在这样低的入口温度下进行喷雾看起来是不切实际的。使用较高的入口温度一般会生产出 在水中溶解时趋于发生沉降的酸化的蛋白质粉末24。喷雾干燥是一种相对温和的干燥食品的方法，这是因为形成的颗粒在干燥室的加 热区中达到大约50°C的最大温度。然而，在得到的产品中仍然会出现蛋白质变性。认为出 现所谓的“热变性”是因为喷雾颗粒快速失水，其转而导致水合氢离子脱水，使得其溶解磷 酸盐，这样将会致使蛋白质胶束不稳定且变得不溶解。这样，当酸化的蛋白质粉末24与水 混合时导致最终的沉降。为了解决该问题，优选稳定了的蛋白质组分14包含缓冲剂以缓冲任何脱水的水 合氢离子，使得能够使用较高的入口温度，一般可使用约160°C。然而，一般优选温和干燥。 合适的缓冲剂的例子是柠檬酸三钠。据信在快速干燥工艺过程中，初始吸附在浆相中稳定剂制剂的羧基上的脱水的水 合氢离子形式的氢离子将变得自由并可通过干燥工艺过程中的失水而得到。该氢离子转而 会溶解磷酸盐，破坏产品的稳定性和可能中和蛋白质的电荷或者将蛋白质的电荷从负电荷 转变成正电荷。当将干燥的粉末在水中重新弄湿以制备饮料时，失稳的酪蛋白胶束将会发 生絮凝并引起沉降。添加柠檬酸钠缓冲剂会缓冲在喷雾干燥过程中释放的任何氢离子。当干燥工艺过 程中水合氢离子脱水时，现在可获得的从稳定剂制剂的羧基上释放的带正电荷的氢离子将 会被带负电荷的柠檬酸盐离子缓冲，同时(据信)被取代的钠离子会吸附在稳定剂的可得 到的羧基上。当然后将形成的粉末再次引入水中时，为了达到平衡，认为缓冲的氢离子将会 从柠檬酸盐结合上分离出来，再次形成水合氢离子，并通过再次取代钠离子而吸附在稳定 剂的带负电荷的羧基上，因此保持了最初的PH值并阻止磷酸盐溶解在溶液中和因此保持 了稳定性。在溶于水后，这样形成的粉末不起泡，不沉降或絮凝。但是，必须使柠檬酸钠的量 不低于一个具体的剂量以防止形成能够与磷酸钠反应的游离氢离子。然后，将酸化的蛋白 质粉末24加入到水中以形成一种可饮用的酸乳型饮料或乳_糖汁型饮料38。可以参照下述实施例更详细地描述上述方法。为了防止酪蛋白沉淀，在稳定了的 蛋白质组分14中必须存在第二稳定剂制剂12与蛋白质组分10的正确比例。而且，在稳定 了的酸组分20中必须存在第一稳定剂制剂18与酸16的正确比例，同时，在酸化的蛋白质 组分22中必须存在酸与缓冲剂的正确比例。第二稳定剂制剂12与蛋白质组分10的比例为1 17至1 5. 666，优选为 1 8.5。1 17的比例相当于1克干重的CMC比17克干重的蛋白质。对于脱脂乳粉制剂 而言，这相当于1克CMC比50克脱脂乳粉。更优选的比例1 8. 5相当于1克干重的CMC 比8. 5克干重的蛋白质。对于脱脂乳粉制剂而言，这相当于1克CMC比25克脱脂乳粉。在第一稳定剂制剂18中的CMC与一水柠檬酸16的比例以干重计为1 1.096491，
16优选为1 1.302083，以防止在稳定了的蛋白质组分14与稳定了的酸组分20结合时发 生絮凝。为了在不同的饮料中获得不同的粘度和PH值，酸16 CMC18的量可以变化，但 是CMC 一水柠檬酸的百分比必须使得酸16不大于第一稳定剂制剂18的量的1. 096491 倍。优选地，酸必须不大于第一稳定剂制剂18的量的1. 302083倍，或者更特别地，初始酸 浓度CMC为1(T2.53摩尔/升:1. 92克CMC/升。酸16与缓冲剂的比例为1 0.05，优选为1 0.15。1 0.05的比例相当于1 克干重的一水柠檬酸比0.05克干重的柠檬酸三钠。另一方面，1 0.15的比例相当于1克 干重的一水柠檬酸比0. 15克干重的柠檬酸三钠。在试验的基础上已经计算出稳定了的酸组分20中的CMC18 酸16的比例，以提 供一种近似的公知值。使用该公知的值，利用测定PH值的方程式可以得到一个公式，即-pH = -log10[H+],其中[H+]是H+离子的浓度，摩尔/升。据信可以将该公式用作确定本发明酸化的蛋白质组分22中的所需pH值要求的近 似最少稳定剂制剂的指导，特别是通过测定用2. 5克一水柠檬酸稀释的一升溶液的pH值。 该溶液的PH值约为2. 53，其相当于10_2 53摩尔/升氢离子。将2. 5克的一水柠檬酸与1. 92 克的稳定剂制剂结合使用。这相当于10_2 53摩尔/升氢离子/I. 92克稳定剂制剂，其用于 有效地阻止在稳定了的蛋白质组分14与稳定了的酸组分20结合时发生絮凝和沉降。使用上述数值和失稳的酸组分的pH值，可以确定新的失稳的酸组分需要的以干 重计的稳定剂制剂的最小量。如果混合物的新的PH值为5，使用公式pH = -log1(l[H+]，通 过首先确定溶液中的H+浓度就可以使用需要的稳定剂制剂的量，即5 = -log10[H+]H+ = 1(T5=10_5 摩尔 / 升现在通过同时使用下面的联合方程式，能够测定稳定剂制剂的量样品1 10_2.53摩尔/升=1. 92克稳定剂制剂样品2 10_5摩尔/升=X克稳定剂制剂... X 克(10_2.53 摩尔 / 升)=1. 92 克(10_5 摩尔 / 升)... X = 0. 00650581 克稳定剂制剂因此，需要0. 00650581克最小量的稳定剂制剂。稳定剂/升=1. 92[10(2 53)_(PH)]，其中pH是在标准温度和压力下形成稳定了的酸 组分的待稳定溶液的初始酸度。使用该简单的公式作为计量稳定剂与酸的正确比例的指 导，尽管推荐使用物理实验来核对从溶液中排出零额外的泡沫以及测量溶解的磷酸盐。尽管该公式是线性的且对于强酸是理想的，其中强酸在溶液中全部离子化，但是 对于弱酸也可以使用该公式，例如柠檬酸，其在溶液中不全部离子化。这可以通过获知在稳 定前的一升RTC(准备消费)产品中的酸溶液的pH值就可以完成。使用上述公式计算出所 需的稳定剂并乘以稀释比例，则推算出最终的稳定剂的量。如在下面实施例3中所述，其中浆浓缩物的稀释比例为1 10. 609以制备11. 609升RTC饮料，和在稀释后具有约12%的脱脂乳浓度。用于配制1升RTC溶液的酸溶液的pH 值为2. 53，且使用上述公式得出所需的稳定剂为1. 92克。然后，稳定剂必须乘以要制备产 品的最终体积，即，11. 609。因此，对于足够稳定性所需的稳定剂的最终量为11. 609X1. 92 克=22. 290克。对弱酸进行补偿的原因是虽然稀释了产品，但是离子结合在羧基上的部分 氢离子会在溶液中开始离子化成水合氢离子，且会立即静电吸附回到羧基上，因此保持了 平衡。然而，如果不添加补偿的稳定剂，那么溶液仍需要达到平衡，但是这时氢离子就会从 未离子化的酸中释放出来，这样对于溶液的稳定性是有害的，因为这种自由的游离的水合 氢离子会使磷酸盐溶解在溶液中，因而引起溶液沉降和絮凝。2. 5克一水柠檬酸/I. 92克稳定剂制剂相当于10_2 53摩尔/升氢离子/I. 92克使用 的稳定剂制剂。而且需要10_5°摩尔/升氢离子/X量的稳定剂。因此，X相当于0.00650581 克稳定剂制剂，其中酸碱溶液的PH值是5。该数值在确定制备充了碳酸气的乳饮料所需稳 定剂制剂的最小量时是有用的，因为在第一稳定剂制剂18的碳酸化过程中会形成碳酸。类似地，在干燥工艺过程中使用所需的已知量的缓冲剂来缓冲溶液，能够计算从 羧基结合移除而与缓冲剂的阴离子结合的H+离子的量。该数值在确定干燥工艺过程中所 需的缓冲剂的最小量时是有用的。必须注意到需要的缓冲剂的量也取决于如何温和地进行 干燥工艺。可以使用上述计算方法来确定在巴氏杀菌过程中是否需要额外的缓冲剂。本领域 技术人员会理解当加热溶液时溶液的PH值会降低这一事实。综上所述，稳定了的酸组分20的第一稳定剂制剂18的量必须是足够的量，以阻止 在稳定了的酸组分20中出现任何游离的氢离子。类似地，稳定了的蛋白质组分14中的第 二稳定剂制剂12的量必须是足够的量，以阻止氢离子从稳定了的酸组分20中游离出来并 吸附在酸化的蛋白质组分22中的蛋白质胶束上。尽管本发明目的是解决未变性乳蛋白遇到的问题，但是必须注意的是如果采取足 够的步骤将蛋白质改性成蛋白质胶束，上述方法也同样适用于其它蛋白质或蛋白质水解产 物。而且，虽然上述具体实施方案使用了一水柠檬酸，但是应当指出也可以使用其它酸以及 包含水果内容物的酸，只要采取合适的步骤来精确确定相对于酸16溶液中的氢离子浓度 的量的所需的稳定剂制剂的量。使用上述PH值的计算作为指导，本领域技术人员能够容易 地计算出所需的稳定剂制剂的量。进一步指出可以用维生素、矿物质、益生元(prebiotics)和益生菌来强化上述方 法得到的产品。该产品也可以包含防腐剂。可以使用的防腐剂的例子包括苯甲酸钠、山梨 酸钾和匹马菌素。当然也可以使用其它的缓冲剂。所述缓冲剂的例子包括磷酸钾、乳酸钠和乙酸钠。图3-6提供了通过本发明方法的几种变体制备酸稳定的蛋白质产品时所用步骤 的示意图。根据本发明可以制备的典型产品是具有不同蛋白质和PH值水平和粘度的蛋白 质饮料，例如低PH值的乳饮料，可饮用的酸乳型饮料，以及无乳清分离的乳脂干酪和含有 乳蛋白的水果沙冰。图3揭示了一种制备酸乳型饮料或酸化的乳饮料的可选择的方法。该方法包括下 述步骤混合稳定了的酸组分20和麦芽糖糊精形式的填充剂，并喷雾干燥该混合物以提供 一种稳定了的酸粉末26。然后，该方法如上所述混合稳定了的酸粉末26和酸化的蛋白质粉末24以形成酸-蛋白质粉末混合物30。然后，仅将酸-蛋白质粉末混合物30加入到水中 以形成一种可饮用的酸乳型饮料或乳-糖汁型(milk juice type)饮料38。图4显示了制备酸乳型饮料的另一种方法。其提供了下述步骤混合稳定了的酸 组分20和麦芽糖糊精28形式的填充剂，并喷雾干燥该混合物以提供一种稳定了的酸粉末 26，与图3中的方法类似，然后将其与粉末状的预水合CMC12以及缓冲剂混合以制备稳定了 的酸_粉末混合物31。将稳定了的酸-粉末混合物31加入到液态蛋白质组分10中以制备 酸乳型饮料40。图5显示了制备本发明乳脂干酪的方法。该方法提供了下述步骤将CMC形式的 第二稳定剂制剂12加入到乳、乳蛋白浓缩物或乳蛋白离析物形式的蛋白质组分10中，并在 高剪切条件下混合两种物质以形成一种稳定了的蛋白质组分14。然后，将稳定了的酸粉末 26混合到稳定了的蛋白质组分14中以制备乳脂干酪42。图6显示了制备冰沙的方法。该方法包括提供一种果汁或蔬菜汁或它们的组合形 式的酸16的步骤。将预水合CMC形式的第一稳定剂制剂18加入到酸16中以制备一种稳 定了的酸组分20。然后，将酸化的蛋白质粉末24或酸化的蛋白质组分22或稳定了的蛋白 质组分14加入到稳定了的酸组分20中以制备冰沙44。图7显示了一种制备本发明的充了碳酸气的蛋白质饮料的方法。该方法包括下述 步骤将第一稳定剂制剂18混合到水中，然后将二氧化碳引入到该混合物中以制备稳定了 的酸组分20。通过混合第二稳定剂制剂12和溶解在水中的蛋白质10，并均化该混合物来制 备稳定了的蛋白质组分14。将稳定了的蛋白质组分14引入到稳定了的(充了碳酸气的) 酸组分20中以形成一种充了碳酸气的酸化的乳饮料46。可以对充了碳酸气的酸化的乳饮 料46进行均化。在上述公开的可选择的方法中，将酸化的蛋白质组分22直接引入到稳定了的(充 了碳酸气的)酸组分20中以形成一种充了碳酸气的酸化的乳饮料46。重要的是稳定剂制剂的量必须足以阻止任何游离的氢离子出现，该游离的氢离子 的出现是酸化步骤可能导致的结果。尽管上面没有具体描述，但是也可以将酒精加入到上述方法制备的酸稳定的蛋白 质产品中。虽然该方法说明了使用食用酸直接酸化来制备酸化的乳产品，但是必须注意，通 过使用发酵剂(starter culture)使用乳的间接酸化，也可以制备具有类似器官感觉性质 的产品，只要使用足够的步骤来制备这些产品。一个例子是在乳的超滤过程中，可以将发酵 剂灌输入包含乳糖的组分或渗透液来制备具有所需PH值的乳酸。然后，在高剪切下混合该 溶液和预水合的CMC或溶解的CMC溶液直到不能获得游离的氢离子。然后，混合该酸组分 和其余蛋白质组分或滞留物，对其进行稳定以形成无乳清分离的酸乳饮料。还必须注意的 是该酸乳饮料不含与传统酸乳相关的白垩状物质。在下面的实施例中进一步解释说明本发明。实施例1 (用于制备约1000毫升的即饮型饮料)酸化的乳饮料_包含约120克脱脂乳/升或12%的脱脂乳。优选的pH值为3. 9至4. 2。 步骤1 制备稳定了的蛋白质组分1. 1干混12克脱脂乳粉和0. 48克CMC，然后在高剪切下将该混合物加入到水中。 将0. 375克柠檬酸三钠加入到该溶液中并很好地混合。1.2水合和脱泡至少30分钟。1. 3在加入柠檬酸三钠之前可以任选进行均化。步骤2:制备酸组分2. 1干混1. 92克CMC和10克蔗糖。在高剪切下将该干混合物加入到450克水中， 等待该树胶完全水合，然后将2. 5克柠檬酸加入到该溶液中并很好地混合。2. 2进行水合和脱泡，优选不超过60分钟。2. 3可以任选进行均化。步骤3 在高剪切下使步骤1和步骤2的产品结合。在该阶段中，可以加入剩余的 105克蔗糖、色料和食用香料。任选在一个或两个阶段中于100-200巴进行均化。在该阶段 中可以加入消泡剂。步骤4 进行巴氏灭菌和加入到容器中进行冷却实施例2 (用干制各约1000臺升的即饮型饮料)酸化的乳饮料_包含约1000克脱脂乳/升，类似于不含白垩状物质的饮用型酸乳。优选的pH值为4. 1至4. 3。 步骤1 制备稳定了的蛋白质组分1. 1干混100克脱脂乳粉和4克CMC，然后在高剪切下将该混合物加入到450克水 中。将1. 05克柠檬三酸钠加入到该溶液中并很好地混合。1. 2水合和脱泡至少30分钟，或任选使该浆通过脱气器。1.3可以任选进行均化。步骤2:制备酸组分2. 1干混5. 376克CMC和25克蔗糖。在高剪切下将该干混合物加入到450克水 中，使该树胶完全水合，然后将7克一水柠檬酸加入到该溶液中并很好地混合。2. 2可以任选进行均化。2. 3进行水合和脱泡，优选不超过60分钟。步骤3 在高剪切下使步骤1和步骤2的产品结合。在该阶段中，可以加入剩余的 75克蔗糖、色料和食用香料。任选在一个或两个阶段中于100-200巴进行均化。和然后任 选使该浆通过脱气器。在该阶段中可以加入消泡剂。步骤4 进行巴氏灭菌和加入到容器中进行冷却1000克用于喷雾干‘燥的浆)酸化乳浆-包含约+-20 %的总固体含量 步骤1 制备稳定了的蛋白质组分141. 1干混139. 316克脱脂乳粉和5. 572克CMC，然后在高剪切下将该混合物加入到 252. 897克水中。然后加入4. 353克柠檬酸三钠并很好地混合。1. 2水合和脱泡至少30分钟，或任选使该浆通过脱气器。1. 3优选地，应该在一个或两个阶段中均化浆。步骤2:制备酸组分2. 1在高剪切下将22. 29克CMC加入到542. 983克水中，然后将柠檬酸加入到该溶 液中并很好地混合。2. 2可以任选进行均化。2. 3进行水合和脱泡，优选不超过60分钟。步骤3 在高剪切下使步骤1和步骤2的产品结合。任选在一个或两个阶段中进 行均化。和然后优选使该浆通过脱气器。在该阶段中可以加入消泡剂。步骤4 在150°C至160°C下进行喷雾干燥，直到含湿量为10%至12. 5%，尽管优 选在110°C的第一阶段中进行喷雾干燥然后使用流化床冷却至10%至12. 5%的合适含湿量。如果需要的话，可以将防腐剂加入到酸性蛋白质基体混合物中。步骤3的浆可以 包含更高的总固体含量，这取决于喷雾干燥机可以处理的粘度以及混合设备。贮存的产品寿命能够达到十二个月或更长时间。干燥的粉末可以与糖、甜味剂或 它们的组合、食用香料和色料进行干混以制备待添加到水中的粉末状饮料。干混约20克喷雾干燥的粉末和115克颗粒状的蔗糖以及食用香料和色料来制备 粉末状的软饮料混合物。用900毫升水混合该混合物以制备约1升的pH值约为3. 9的饮 料。用干制各约1000克水果吧型-直if的水果冰沙)
真正的水果冰沙-包含约100克脱脂乳粉和700克新鲜的果泥化的(Pureed)水 果/1000克 步骤1 制备稳定了的蛋白质组分1. 1干混100克脱脂乳粉和4克Cekol 30CMC,然后在高剪切下.将该混合物加入 到水中，并任选将柠檬酸三钠加入到该混合物中。1.2水合至少30分钟。步骤2:制备酸组分2. 1在高剪切下将1克CMC15粉末加入到700克果泥中，并使该树胶完全水合。步骤3 在高剪切下使步骤1和步骤2的产品结合。产品已制好。可以使用约50克低pH值、高蛋白质含量的喷雾干燥的酸化的蛋白质粉末替换稳 定了的蛋白质组分，然后加入到950克果泥中。然后，对稳定了的蛋白质组分而言，没有30 分钟的水合时间。对于乳糖减少的配方，可以使用乳蛋白离析物替换脱脂乳。1000克饮用M型饮料的稳定了的_粉末)浆-包含约的总固体含量。 步骤1 制备酸粉末组分1. 1将消泡剂混合到1246. 430克水中(任选)。1. 2在高剪切下将稳定剂(即，Cekol 30)混合到水中。1.3使混合物完全水合。1. 4在高剪切下将酸加入到稳定剂混合物中直至完全溶解。1. 5在高剪切下将麦芽糖糊精加入到酸化的混合物中。任选混合麦芽糖糊精和 Cekol 30并按照1. 2那样溶解在水中。1. 6在120°C至150°C下喷雾干燥该含湿量为10% -15%的混合物。必须在酸化一 小时内进行喷雾干燥。该粉末预测量为30. 2克。步骤2 制备食用香料组分2. 1干混食用香料组分的所有成分。步骤3 使预测量的步骤1的酸粉末与步骤2的组分结合并很好地混合。可以使 用助流动剂，如Sipernat ( 二氧化硅)。步骤4 使步骤3的粉末与1升液态乳混合以制备饮用的酸乳型饮料。如果溶解 度成问题，可以将酸组分中的Silfoamex减少到23. 714克以下。实施例6(用于制备约1000毫升充了碳酸气且酸化的乳饮料)充了碳酸气且酸化的乳饮料_包含约120克脱脂乳
步骤1 制备稳定剂组分在高剪切条件下混合0. 5克Cekol 30和896. 723克水直至完全溶解。通过使用 真空系统，混合物应该不含气泡。然后使用0)2对存储器增压。现在可以使混合物碳酸化 至充了碳酸气的苏打饮料的正常水平，即士4体积的0)2气。虽然在加压下，但是应该在高 剪切下混合该混合物。可以任选使该混合物静置直至所有的C02都溶解在溶液中。可以在 高剪切下将必须不含存气的酸化的乳组分，和包含食用香料和色料的液态糖抽到充了碳酸 气的稳定剂混合物中。可以任选使该混合物静置直至所有的C02都溶解在溶液中。混合物 可以包含消泡剂。步骤2:使混合物均化现在可以将充了碳酸气的蛋白质饮料转移到另一个用C02增压的容器中。应当将 均化器放置在两个容器之间。现在将产品通过均化器抽到另一个用0)2增压的容器中。使 用一或两阶段均化周期在100-200巴下均化该混合物。将充了碳酸气的混合物静置在另一 个容器中直至所有的0)2都溶解在溶液中。现在可以将充了碳酸气的饮料加压装在容器中。 可以使用标准巴氏杀菌程序。该混合物可以包含消泡剂。1000臺升的充了碳_气I的饮料)充了碳酸气的乳饮料_包含约1000克脱脂乳 步骤1 制备充了碳酸气的蛋白质饮料在高剪切条件下混合0. 5克Cekol 30和675. 000克水直至完全溶解。通过使用 真空系统，混合物应该不含气泡。然后使用0)2对存储器增压。现在可以使混合物碳酸化 至充了碳酸气的苏打饮料的常规水平，即士4体积的0)2气。虽然在加压下，但是应该在高 剪切下混合该混合物。可以任选使该混合物静置直至所有的C02都溶解在溶液中。在高剪 切混合制备的稳定了的蛋白质组分后，均化，并加入缓冲剂，必须使其不含存气，并在高剪 切下将其抽到充了碳酸气的稳定剂混合物中，然后加入液态糖、食用香料和色料。可以任选 使该混合物静置直至所有的C02都溶解在溶液中。步骤2 使混合物均化现在可以将充了碳酸气的酸化的蛋白质饮料转移到另一个用0)2增压的容器中。 应当将均化器放置在两个容器之间。将形成的产品通过均化器抽到另一个用0)2增压的容 器中。使用一或两阶段均化周期在100-200巴下均化该混合物。将充了碳酸气的混合物静 置在另一个容器中直至所有的C02都溶解在溶液中。现在可以将充了碳酸气的饮料加压装 在容器中。可以使用标准巴氏杀菌程序。转化1巴=1X105 帕试验设备和具体成分列表^ii 1. TIC-PRETESTED Pre-Hydrated Ticalose CMC 15 粉末(制造
商-TIC GUMS)2. CP Kelco-CEKOL 30 羧甲基纤维素钠(制造商:CP Kelco)3. Silfoamex 212F 20%消泡剂-二甲基硅氧烧乳液(制造商Chemserve South Africa)试验设备1. Silverson L4RT高剪切试验混合机2. AnD MX-50 湿度分析仪3. IQ 科学 pH 计4. BtjCHI微型喷雾干燥器-型号B-2905. Soda Stream itM^Stft.^ (Soda Stream Premium CarbonatingMachine)6.自己定制构建的真空室7.自己定制构建的流化床设备8.自己定制构建的用于较大粒径的大喷雾干燥室
权利要求
一种制备酸化的蛋白质组分的方法，该方法包括下述步骤-提供蛋白质组分；-提供稳定了的酸组分，该稳定了的酸组分包含酸和溶解在水中的一定量的第一稳定剂制剂，该第一稳定剂制剂的量足以阻止在该稳定了的酸组分中出现任何游离氢离子；和-混合该稳定了的酸组分和该蛋白质组分以形成酸化的蛋白质组分。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述稳定了的酸组分通过下述步骤制备将 1. 68-4. 0克第一稳定剂制剂加入到1升氢离子浓度为10_2 5°至10_2 7°摩尔/升的未稳定的 酸中，以制备最终氢离子浓度为10_2 71至10_31°摩尔/升的稳定了的酸组分。
3.根据权利要求2所述的方法，其中所述稳定了的酸组分通过下述步骤制备将1.92 克第一稳定剂制剂加入到1升氢离子浓度为10_2 53摩尔/升的未稳定的酸中，以制备稳定 了的酸组分。
4.根据权利要求1所述的方法，其中所述稳定了的酸组分的PH值在2.70以上。
5.根据权利要求4所述的方法，其中所述稳定了的酸组分的pH值为2.71-2. 94。
6.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一稳定剂制剂包含亲水胶体多糖稳定剂树胶。
7.根据权利要求6所述的方法，其中所述多糖稳定剂树胶选自微晶纤维素、介冷胶、藻 酸盐、角叉菜聚糖、瓜尔豆胶、刺槐豆胶、黄原胶、果胶或羧甲基纤维素。
8.根据权利要求7所述的方法，其中所述多糖稳定剂树胶是羧甲基纤维素钠(CMC)。
9.根据权利要求6所述的方法，其中所述多糖稳定剂树胶具有低的分子量。
10.根据权利要求6所述的方法，其中所述多糖稳定剂树胶是阴离子型的。
11.根据权利要求1所述的方法，其中所述酸是食品级酸。
12.根据权利要求11所述的方法，其中所述酸是柠檬酸、磷酸、乳酸、苹果酸、抗坏血 酸、.酒石酸、葡萄糖酸-s-内酯、果汁或蔬菜汁。
13.根据权利要求1所述的方法，其中所述蛋白质组分包含溶解在水中的胶束形式的 未变性的液态或粉末状蛋白质。
14.根据权利要求13所述的方法，其中所述蛋白质组分包含基于乳的蛋白质。
15.根据权利要求14所述的方法，其中所述基于乳的蛋白质包括液态乳形式的哺乳动 物乳汁、淡炼乳、乳粉、乳蛋白浓缩物和/或乳蛋白离析物。
16.根据权利要求13所述的方法，其中所述蛋白质组分包括基于豆的蛋白质，如豆乳 粉、豆蛋白浓缩物、和豆蛋白离析物，其以胶束形式与有机盐或多磷酸盐一起存在，并且与 阳离子，尤其是钙，一起在溶液中是胶束状的。
17.根据权利要求13所述的方法，其中所述蛋白质组分包括在其等电点不溶的源自蔬 菜或动物的蛋白质或蛋白质水解产物，其以胶束形式与有机盐或多磷酸盐一起存在，并且 与阳离子，尤其是钙，一起在溶液中是胶束状的。
18.根据权利要求1所述的方法，其中所述蛋白质组分与一定量的溶解在水中的第二 稳定剂制剂或液态蛋白质组分混合，以制备稳定了的蛋白质组分，所述稳定了的蛋白质组 分与稳定了的酸组分混合以形成酸化的蛋白质组分。
19.根据权利要求18所述的方法，其中所述第二稳定剂制剂的使用量要足以阻止氢离 子从稳定了的酸组分中游离出来以及吸附在酸化的蛋白质组分中的蛋白质胶束上。
20.根据权利要求19所述的方法，其中蛋白质组分和第二稳定剂组分的比例需使得蛋 白质胶束从稳定了的蛋白质组分中最大化地沉淀出来。
21.根据权利要求18所述的方法，其中所述第二稳定剂制剂是低分子量的、阴离子型 的、亲水胶体多糖稳定剂树胶。
22.根据权利要求21所述的方法，其中所述多糖稳定剂树胶选自角叉菜聚糖、结冷胶、 茄替胶、琼脂、黄原胶、黄蓍胶、藻酸盐、果胶或羧甲基纤维素。
23.根据权利要求21所述的方法，其中所述多糖稳定剂树胶是线性的多糖。
24.根据权利要求21所述的方法，其中所述多糖稳定剂树胶包含羧基。
25.根据权利要求24所述的方法，其中所述多糖稳定剂树胶的特征是其中每个单糖单 元中的三个羟基中的至少某个被羧基取代以使得多糖稳定剂树胶为离子型的。
26.根据权利要求21所述的方法，其中所述多糖稳定剂树胶是羧甲基纤维素钠(CMC)。
27.根据权利要求18所述的方法，其中在稳定了的蛋白质组分中蛋白质组分与第二稳 定剂制剂的比例为17 1至5. 666 1。
28.根据权利要求27所述的方法，其中蛋白质组分与第二稳定剂制剂的比例为 8. 5 1。
29.根据权利要求18所述的方法，其中使得蛋白质组分和第二稳定剂制剂经历高剪切混合ο
30.根据权利要求18所述的方法，其中蛋白质组分和第二稳定剂制剂经历单阶段或两 阶段的均化步骤以形成稳定了的蛋白质组分。
31.根据权利要求18或29所述的方法，其中在高剪切混合之后将缓冲剂混合到稳定了 的蛋白质组分中。
32.根据权利要求18所述的方法，其中所述稳定了的蛋白质组分不含消泡剂。
33.根据权利要求1和18所述的方法，其中在高剪切混合条件下将稳定了的蛋白质组 分加入到稳定了的酸组分中以形成酸化的蛋白质组分。
34.根据权利要求1所述的方法，其中所述酸化的蛋白质组分具有3.1至6. 5的pH值。
35.根据权利要求1所述的方法，其中所述酸化的蛋白质组分与消泡剂一起计量。
36.根据权利要求1和18所述的方法，其中在将稳定了的蛋白质组分加入稳定了的酸 组分的过程中没有形成额外的泡沫，证实了在稳定了的酸组分中酸稳定剂的比例和在稳 定了的蛋白质组分中蛋白质稳定剂的比例是正确的比例。
37.根据权利要求1和18所述的方法，其中在一起添加酸和溶解的第一稳定剂制剂之 后不超过1小时之内混合稳定了的酸组分和稳定了的蛋白质组分。
38.根据权利要求1所述的方法，其中所述酸化的蛋白质组分经历单阶段或两阶段的 均化步骤。
39.根据权利要求1和18所述的方法，其中在去离子的过滤水中混合稳定了的蛋白质 组分和稳定了的酸组分。
40.根据权利要求1所述的方法，其中干燥酸化的蛋白质组分以形成酸化的蛋白质粉末。
41.根据权利要求40所述的方法，其中通过喷雾干燥的方式来干燥酸化的蛋白质组分。
42.根据权利要求40所述的方法，其中所述酸化的蛋白质粉末具有100微米以上的粒 径且附聚以更好地溶解。
43.根据权利要求41所述的方法，其中以这样一种方式来干燥酸化的蛋白质组分，使 得在喷雾干燥工艺过程中水合氢离子不脱水或者至少必须使脱水最小化，以使得游离的脱 水的水合氢离子(即，氢离子)能够被缓冲剂所缓冲，且维持羧基与水合氢离子之间的静电 引力。
44.根据权利要求40所述的方法，其中所述酸化的蛋白质粉末的含湿量为5%至15%。
45.根据权利要求44所述的方法，其中所述酸化的蛋白质粉末的含湿量为10%至 12%。
46.根据权利要求40所述的方法，其中所述酸化的蛋白质粉末包含助流动剂，助流动 剂的特点在于对水合氢离子没有脱水作用，以阻止酸化的蛋白质粉末从大气中吸收水分。
47.根据权利要求46所述的方法，其中所述助流动剂是二氧化硅。
48.根据权利要求41所述的方法，其中喷雾干燥的入口温度为110°C-160°C。
49.根据权利要求48所述的方法，其中喷雾干燥的入口温度为150°C-160°C。
50.根据权利要求40所述的方法，其中将酸化的蛋白质粉末加入到水中以形成酸乳型 饮料或者即饮型酸化的乳饮料。
51.根据权利要求1所述的方法，其中所述蛋白质组分以浆的形式保持水合状态。
52.根据权利要求1所述的方法，该方法包括下述其他步骤-干燥稳定了的酸组分以形成稳定了的酸粉末，和-干混稳定了的酸粉末和酸化的蛋白质粉末以形成酸_蛋白质粉末混合物。
53.根据权利要求1所述的方法，该方法包括下述其他步骤-干燥稳定了的酸组分以形成稳定了的酸粉末，和-干混稳定了的酸粉末和预水合的CMC粉末以及缓冲剂以形成稳定了的酸-粉末混合物。
54.根据权利要求52或53所述的方法，该方法包括在干燥稳定了的酸组分之前将填充 剂加入到该稳定了的酸组分中的步骤。
55.根据权利要求54所述的方法，其中所述填充剂选自水解的淀粉、糖或麦芽糖糊精。
56.根据权利要求55所述的方法，其中所述填充剂为麦芽糖糊精。
57.根据权利要求52或53所述的方法，其中通过喷雾干燥的方式来干燥稳定了的酸组 分以形成稳定了的酸粉末。
58.根据权利要求52或53所述的方法，其中所述稳定了的酸粉末不含缓冲剂。
59.根据权利要求52所述的方法，其中将酸_蛋白质粉末混合物加入到水中以形成一 种酸乳型饮料或者即饮型酸化的乳饮料。
60.根据权利要求53所述的方法，该方法包括将稳定了的酸_粉末混合物混合到稳定 了的蛋白质组分中以制备酸乳型饮料的另外的步骤。
61.根据权利要求60所述的方法，其中所述蛋白质组分是液态乳。
62.根据权利要求53所述的方法，其中通过先将CMC润湿，然后干燥CMC来制备粉末状 的预水合的CMC，使得其具有14% -17%的含湿量，且附聚以获得增加的溶解性。
63.根据权利要求53所述的方法，该方法包括密封稳定了的酸粉末的步骤，这样做是使得在稳定了的酸粉末开始溶解之前至少有10秒的延迟，这样就使得稳定了的酸-粉末混 合物中的预水合的CMC粉末首先溶解到权利要求60的蛋白质组分中。
64.根据权利要求1所述的方法，其中所述蛋白质组分是乳的形式、乳蛋白浓缩物或乳 蛋白离析物，和其中第二稳定剂制剂是CMC的形式，和其中在高剪切条件下将蛋白质组分 与第二稳定剂制剂混合以形成稳定了的蛋白质组分，和其中该方法包括将稳定了的蛋白质 组分与稳定了的酸粉末混合以制备乳脂干酪的另外的步骤。
65.根据权利要求64所述的方法，其中所述乳脂干酪包含乳清蛋白。
66.根据权利要求1和18所述的方法，其中所述稳定了的酸组分包含果汁或蔬菜汁形 式的酸，和预水合CMC粉末形式的第一稳定剂制剂，其中使稳定了的酸组分与酸化的蛋白 质粉末、酸化的蛋白质组分、或稳定了的蛋白质组分中的一种混合以形成冰沙。
67.根据权利要求66所述的方法，其中所述冰沙包含酪蛋白乳蛋白质。
68.根据权利要求52或53所述的方法，其中所述稳定了的酸粉末包含助流动剂，所述 助流动剂的特点在于对水合氢离子没有脱水作用，以阻止酸化的蛋白质粉末从大气中吸收 水分。
69.根据权利要求1所述的方法，其中所述稳定了的酸组分通过下述步骤制备向一定 量的已经溶解在水中的第一稳定剂制剂中引入二氧化碳以形成充了碳酸气的稳定了的酸 组分。
70.根据权利要求18和69所述的方法，其中将稳定了的蛋白质组分或酸化的蛋白质组 分引入到充了碳酸气的稳定了的酸组分中以形成充了碳酸气的酸化的蛋白质饮料。
71.根据权利要求69所述的方法，其中所述充了碳酸气的稳定了的酸组分的pH值超过2. 7。
72.根据权利要求71所述的方法，其中所述充了碳酸气的稳定了的酸组分的pH值超过 2. 87。
73.根据权利要求71所述的方法，其中所述充了碳酸气的稳定了的酸组分的pH值等于 或大于2. 94。
74.一种制备酸化的蛋白质粉末的方法，该方法包括_提供稳定了的酸组分，该稳定了的酸组分包含酸和溶解在水中的一定量的第一稳定 剂制剂，该第一稳定剂制剂的量要足以阻止在该稳定了的酸组分中出现任何游离氢离子；_提供稳定了的蛋白质组分，该稳定了的蛋白质组分包含蛋白质组分和溶解在水中的 第二稳定剂制剂，该第二稳定剂制剂的量要足以阻止氢离子从稳定了的酸组分中游离出来 以及吸附在酸化的蛋白质组分中的蛋白质胶束上；_在高剪切条件下将所述稳定了的酸组分与稳定了的蛋白质组分混合以形成酸化的蛋 白质组分；和-干燥所述酸化的蛋白质组分以形成酸化的蛋白质粉末。
75.一种制备饮用型酸乳饮料或即饮型酸化的乳饮料的方法，该方法包括下述步骤 将权利要求74所述的酸化的蛋白质粉末加入水中以形成饮用型酸乳饮料或即饮型酸化的 乳饮料。
76.一种制备饮用型酸乳饮料或即饮型酸化的乳饮料的方法，该方法包括步骤_提供稳定了的酸组分，该稳定了的酸组分包含酸和溶解在水中的一定量的第一稳定剂制剂，该第一稳定剂制剂的量要足以阻止在该稳定了的酸组分中出现任何游离氢离子； -将填充剂加入到稳定了的酸组分中； -干燥所述稳定了的酸组分以形成稳定了的酸粉末；-干混稳定了的酸粉末和权利要求74所述的酸化的蛋白质粉末以形成酸-蛋白质粉末 混合物；和-将酸-蛋白质粉末混合物加入水中以形成饮用型酸乳饮料或即饮型酸化的乳饮料。
77.一种制备酸乳型饮料的方法，该方法包括步骤_提供稳定了的酸组分，该稳定了的酸组分包含酸和溶解在水中的一定量的第一稳定 剂制剂，该第一稳定剂制剂的量要足以阻止在该稳定了的酸组分中出现任何游离氢离子； _将填充剂加入到稳定了的酸组分中； _干燥所述稳定了的酸组分以形成稳定了的酸粉末；-提供一种预水合CMC粉末形式的稳定了的第一稳定剂制剂，该第一稳定剂制剂的量 要足以阻止氢离子从稳定了的酸组分中游离出来以及吸附在酸化的蛋白质组分中的蛋白 质胶束上；_提供一种液态乳形式的蛋白质组分；-混合稳定了的酸粉末、预水合的CMC粉末以及缓冲剂以形成稳定了的酸-粉末混合 物；和-混合稳定了的酸_粉末混合物和稳定了的蛋白质组分以形成酸乳型饮料。
78.一种制备乳脂干酪的方法，该方法包括下述步骤_提供稳定了的酸组分，该稳定了的酸组分包含酸和溶解在水中的一定量的第一稳定 剂制剂，该第一稳定剂制剂的量要足以阻止在该稳定了的酸组分中出现任何游离氢离子； _将填充剂加入到稳定了的酸组分中； _干燥所述稳定了的酸组分以形成稳定了的酸粉末；-提供一种稳定了的蛋白质组分，所述稳定了的蛋白质组分包含乳、乳蛋白浓缩物或 乳蛋白离析物形式的蛋白质组分，和溶解在水中的CMC形式的第二稳定剂制剂，第二稳定 剂制剂的量要足以阻止氢离子从稳定了的酸组分中游离出来以及吸附在酸化的蛋白质组 分中的蛋白质胶束上；和在高剪切条件下混合蛋白质组分和CMC以形成稳定了的蛋白质组 分；和-将稳定了的酸粉末混合入稳定了的蛋白质组分中以形成乳脂干酪。
79.一种制备冰沙的方法，该方法包括下述步骤-提供稳定了的酸组分，该稳定了的酸组分包含果汁或蔬菜汁或它们的组合形式的酸， 和溶解在其中的一定量的预水合CMC粉末形式的第一稳定剂制剂，该第一稳定剂制剂的量 要足以阻止在该稳定了的酸组分中出现任何游离氢离子；和-或混合稳定了的酸组分和权利要求74所述的酸化的蛋白质粉末以形成冰沙；或 -混合稳定了的酸组分和包含蛋白质组分的稳定了的蛋白质组分以及溶解在水中的第 二稳定剂制剂，第二稳定剂制剂的量要足以阻止氢离子从稳定了的酸组分中游离出来以及 吸附在酸化的蛋白质组分中的蛋白质胶束上以形成冰沙；或-混合稳定了的酸组分和权利要求74所述的酸化的蛋白质组分以形成冰沙。
80.一种制备充了碳酸气的酸化的蛋白质饮料的方法，该方法包括下述步骤-提供稳定了的酸组分，其通过将二氧化碳引入到已经溶解在水中的一定量的第一稳 定剂制剂中，以形成充了碳酸气的稳定了的酸组分来制备；和-或混合充了碳酸气的稳定了的酸组分和包含蛋白质组分的稳定了的蛋白质组分以及 溶解在水中的第二稳定剂制剂以形成充了碳酸气的酸化的蛋白质饮料；或-混合充了碳酸气的稳定了的酸组分和酸化的蛋白质组分以形成充了碳酸气的酸化的 蛋白质饮料。
81.一种稳定了的酸组分，该稳定了的酸组分包含酸和溶解在水中的一定量的第一稳 定剂制剂，该第一稳定剂制剂的量足以阻止在该稳定了的酸组分中出现任何游离氢离子。
82.—种稳定了的蛋白质组分，该稳定了的蛋白质组分包含蛋白质组分与溶解在水中 的一定量的第二稳定剂制剂或液态蛋白质组分，所述第二稳定剂制剂的量要足以阻止氢离 子从权利要求81所述的稳定了的酸组分中游离出来。
83.一种酸化的蛋白质组分，其包含_稳定了的酸组分，该稳定了的酸组分包含酸和溶解在水中的一定量的第一稳定剂制 齐U，该第一稳定剂制剂的量足以阻止在该稳定了的酸组分中出现任何游离氢离子；-稳定了的蛋白质组分，该稳定了的蛋白质组分包含蛋白质组分与溶解在水中的一定 量的第二稳定剂制剂或液态蛋白质组分，所述第二稳定剂制剂的量要足以阻止氢离子从稳 定了的酸组分中游离出来；其中混合该稳定了的酸组分与该稳定了的蛋白质组分。
84.—种酸化的蛋白质粉末，其包含干燥了的权利要求83所述的酸化的蛋白质组分。
85.—种稳定了的酸粉末，其包含干燥了的权利要求81所述的稳定了的酸组分。
86.—种酸-蛋白质粉末混合物，其包含权利要求84所述的酸化的蛋白质粉末和权利 要求85所述的稳定了的酸粉末。
87.一种稳定了的酸-粉末混合物，其包含与预水合的CMC粉末和缓冲剂混合的权利要 求85所述的稳定了的酸粉末。
88.根据权利要求81所述的稳定了的酸组分，其包含1.68-4.OO克第一稳定剂制剂，所 述第一稳定剂制剂在氢离子浓度为10_2 5°至10_2 7°摩尔/升的未稳定的酸中。
89.根据权利要求88所述的稳定了的酸组分，其包含1.92克第一稳定剂制剂，所述第 一稳定剂制剂在氢离子浓度为10_2 53摩尔/升的未稳定的酸中，使得该稳定了的酸组分的 最终氢离子浓度为10_271至10_31°摩尔/升。
90.根据权利要求82所述的稳定了的蛋白质组分，其中在稳定了的蛋白质组分中蛋白 质组分与第二稳定剂制剂的比例为17 1至5. 666 1。
91.根据权利要求90所述的稳定了的蛋白质组分，其中蛋白质组分与第二稳定剂制剂 的比例为8. 5 1。
92.根据权利要求78的方法制备的乳脂干酪，其特征在于所述乳脂干酪包含其乳清蛋白。
93.根据权利要求79的方法制备的冰沙，其特征在于所述冰沙包含酪蛋白乳蛋白质。
94.根据权利要求1所述的制备酸化的蛋白质组分的方法，其基本如本文所述和所示例。
95.根据权利要求74所述的制备酸化的蛋白质粉末的方法，其基本如本文所述和所示例。
96.一种根据权利要求75、76或77任一项所述方法制备饮用型酸乳饮料和/或即饮酸 化的乳饮料的方法，其基本如本文所述和所示例。
97.一种根据权利要求78所述制备乳脂干酪的方法，其基本如本文所述和所示例。
98.一种根据权利要求79所述制备冰沙的方法，其基本如本文所述和所示例。
99.一种根据权利要求80所述制备充了碳酸气的酸化的蛋白质饮料的方法，其基本如 本文所述和所示例。
100.一种根据权利要求81所述的稳定了的酸组分，其基本如本文所述和所示例。
101.一种根据权利要求82所述的稳定了的蛋白质组分，其基本如本文所述和所示例。
102.一种根据权利要求83所述的酸化的蛋白质组分，其基本如本文所述和所示例。
103.一种根据权利要求84所述的酸化的蛋白质粉末，其基本如本文所述和所示例。
104.一种根据权利要求85所述的稳定了的酸粉末，其基本如本文所述和所示例。
105.一种根据权利要求86所述的酸-蛋白质粉末混合物，其基本如本文所述和所示例。
106.一种根据权利要求87所述的稳定了的酸-粉末混合物，其基本如本文所述和所示例。
全文摘要
本发明涉及一种制备包含乳蛋白的粉末和液体的方法，所述粉末和液体在酸性介质中是稳定的。特别地，本发明涉及一种制备能够与水、乳或糖汁混合形成稳定的、酸化的高蛋白饮料的粉末的方法。而且，本发明还延伸涉及一种制备在酸性介质中稳定的充了碳酸气的调味乳饮料或充了碳酸气的酸化的调味乳饮料的方法。本发明还公开了通过混合稳定了的酸组分和稳定了的蛋白质组分以形成酸化的蛋白质组分来制备酸乳型饮料和乳脂干酪的方法。
文档编号A23L2/68GK101868151SQ200880110693
公开日2010年10月20日 申请日期2008年8月28日 优先权日2007年10月10日
发明者L·奈尔, R·A·奈尔 申请人:奈尔森食用香料室商业公司