压实水果粉末和粉末状饮料的制作方法

1.本发明整体涉及水果粉末和其制造方法的领域。例如，本发明涉及用于制备粉末状饮料的水果粉末。具体地，本发明涉及表现出良好货架期稳定性和良好重构特性的水果粉末。


背景技术：

2.粉末状饮料是适合分散到水性液体中以形成饮料的粉末组合物。粉末状饮料可能含有水果粉末作为成分。水果粉末的问题在于它们非常吸湿，这意味着水果粉末往往会从环境大气中吸收湿气并形成块。这一现象称为结块。在几个小时内，当暴露在环境大气中时，水果粉末会结块，并且几乎不可能分散到液体中。
3.有几种选择可防止水果粉末结块。一种选择是将载体、干燥助剂或抗结块剂与水果粉末混合。例如，可使用麦芽糖糊精或葡萄糖浆作为载体或干燥助剂。二氧化硅是常见的抗结块剂。因此，所得水果粉末不再是100％水果粉。而且，麦芽糖糊精或葡萄糖浆可算作添加的糖。降低食物产品中的糖含量，特别是是首先避免添加糖，是食品和饮料行业的一个持续目标。消费者也越来越倾向于选择被视为天然或“清洁标签”的产品。添加防结块剂、载体或干燥助剂与这一趋势背道而驰。
4.另一种选择是在生产后不久将粉末状饮料包装在防潮容器中。此类容器通常包括塑料层或金属层作为防潮层。容器也可能由多层材料制成，其难以回收。出于这个原因，期望不使用多层材料。在含有几份粉末状饮料的散装容器中，只有当容器保持密封时，防潮才可能有效。容器一打开，就可能开始结块。对于单份容器，此选项可能更有效。然而，单份容器通常由多层材料制成。纸(诸如铜版纸)为可回收的包装材料。然而，当考虑到水果粉末等吸湿性材料时，其阻隔特性可能不足。
5.事实上，由于充分干燥的水果粉末的玻璃化转变温度较低，即使在室温下，此类粉末在防潮容器中也会发生结块。因此，在生产后不久将100％水果粉末状饮料包装在防潮容器中并不能防止结块。
6.水果粉末的另一个问题是与它们的重构特性有关。一般来讲，100％水果粉末在低至中剪切速率下的重构(诸如当消费者用勺子搅拌时)通常会导致不完全重构，并形成团块。
7.因此，需要改善粉末状饮料，特别是含有水果粉末的粉末状饮料的特性，以防止结块并改善重构特性。
8.雀巢股份有限公司(nestec s.a.)的wo 2013/167452公开了一种用于制备食品或饮料产品的组合物。该组合物包含在溶解于水性液体中时释放气体的发泡剂成分。该组合物还包含在咖啡提取物基质中的烘焙并且研磨的咖啡颗粒。咖啡的溶解被延缓，直到由发泡剂成分形成泡沫。溶解延缓可通过压实组合物的咖啡组分来实现。因此，对咖啡组分进行压实以便延缓或延迟咖啡组分的溶解。本公布未讨论适于制备粉末状饮料的水果粉末的制造。
9.洲际伟大品牌有限公司(intercontinental great brands) 的wo 2012/09668公开了一种适于制备饮料的粉末状组合物(诸如三合一咖啡混合物(咖啡、甜味剂和奶精))。该粉末状组合物通过将至少一种难以分散的粉末状成分(例如，非脂肪乳固体、不溶性可可固体、不溶性咖啡固体)与分散促进剂(例如，类脂、乳脂肪、糖、盐)一起共研磨而获得。本公布未讨论适于制备粉末状饮料的水果粉末的制造。
10.恒天然公司(fonterra)的wo 2012/38913公开了一种通过压制和用表面活性剂(诸如卵磷脂)涂覆来加工乳粉末的方法。这一加工的目的是更改粉末的至少一个特性，诸如堆密度、流动性、含尘量、分散性、润湿性、水合粘度、水合速率、溶解速率、溶解度、沉积、悬浮稳定性和结块。通常添加卵磷脂来改善含有脂肪的粉末的润湿特性。根据本公布，需要使用卵磷脂来改善压实乳粉末的溶解度。
11.barnekow等人的us 2009/246315 a1涉及适于消费且香气释放延迟的压制凝聚物。本文件中描述的组合物主要包含具有水果香气的麦芽糖糊精载体(载体上的喷雾干燥的水果香气)，或麦芽糖糊精与水果泥或果实浓缩物的喷雾干燥的混合物。公开了载体上的喷雾干燥的水果香气与喷雾干燥的混合物的混合物。所描述的组合物均不含麦芽糖糊精。
12.barnekow等人的us 2008/00801a1涉及适于消费，特别是适于食物产品芳构化的压制凝聚物。这些实施例公开了在包含麦芽糖糊精、右旋糖和阿拉伯树胶的载体上包含树莓香气的喷雾干燥的产品。
13.huster等人的us 4,737,370涉及干燥的泥淀粉薄片。这可用于重构例如马铃薯泥。
14.perora股份有限公司(perora gmbh)的us 2019/0110514 a1涉及包括饱腹感诱导制剂的套件。
15.perez-gandarillas等人研究了辊压实和研磨条件对颗粒料和片剂特性的影响(欧洲药物和生物制药杂志(eur.j.pharmaceutics andbiopharmaceutics)，2016年，第106卷，第38至49页)。这些颗粒料和片剂含有微晶纤维素和甘露糖醇。
16.因此，期望提供一种适用于粉末状饮料组合物并且具有优异的工业特性和使用特性的水果粉末。工业特性包括流动和结块，这与将水果粉末作为一种成分储存以及将水果粉末在工业过程中运输、定量给料和混合有关。使用特性包括结块性和分散性，这与最终产品的货架期和作为饮料的重构有关。
17.不能将本说明书中对现有技术文献中的任何参考视为承认此类现有技术为众所周知的技术或构成本领域普遍常识的一部分。


技术实现要素：

18.本发明的目的是改善现有技术，特别是提供一种克服现有技术的问题并解决上述需求的水果粉末及其制造方法，或者至少提供一种有用的替代方案。
19.特别地，本发明的一个目的是提供一种可在工业上用于制造粉末状饮料(流动、无结块、货架期)的100％水果粉末，该100％水果粉末在货架期期间不会结块并且在水中重构时不会形成团块。
20.发明人惊讶地发现，本发明的目的可通过独立权利要求的主题实现。从属权利要求进一步拓展本发明的构想。
21.因此，本发明的一个实施方案提出了一种水果粉末，该水果粉末包含压实的水果粉末颗粒，其中通过筛分所确定，该压实的水果粉末颗粒的直径低于2.0mm，优选地低于1.6mm，其中通过筛分所确定，少于30重量％的水果粉末颗粒的直径低于300μm，优选地为350μm，并且其中水果粉末的堆密度高于550g/l且低于800g/l。
22.优选地，水果粉末具有以下特征中的一个或几个：
[0023]-少于10重量％的压实的水果粉末颗粒的直径低于300μm，优选地低于350μm，
[0024]-水果粉末的水活度aw低于0.20，
[0025]-水果粉末的玻璃化转变温度为12℃至30℃，
[0026]-水果粉末的糖含量为30重量％至80重量％(干重)，
[0027]-水果粉末的纤维含量为5重量％至35重量％(干重)。
[0028]
在一个实施方案中，(压实的水果)粉末可通过以4kn/cm至12kn/cm 的线性压实力压实水果粉末，并通过筛分保留直径为300μm至2mm、优选地为350μm至1.6mm的压实水果粉末颗粒来获得。
[0029]
本发明的另一实施方案提出了一种粉末状饮料组合物，该粉末状饮料组合物包含10重量％至100重量％的如上文所定义的水果粉末，以及任选地高达90重量％的基于植物的成分，该基于植物的成分选自基于坚果或基于豆类的乳粉末类似物、适于制备饮料或粥的基于谷物的薄片或粉末以及它们的混合物。
[0030]
本发明的另一个实施方案提出了一种用于制造如上文所定义的水果粉末的方法，该方法包括以下步骤：
[0031]
1)将水果粉末以15kg/h至25kg/h的速率进料到粉末压实机中，
[0032]
2)在粉末压实装备中压实所述水果粉末，以获得压实的水果粉末料团，
[0033]
3)将所述压实的水果粉末料团研磨至粒度低于2.0mm，以获得压实的水果粉末颗粒，
[0034]
4)筛分压实的水果粉末颗粒并保留直径为300μm至2mm，优选地 350μm至1.6mm的压实的水果粉末颗粒。
[0035]
优选地，粉末压实装备为辊式压实机。在一个实施方案中，施加 4kn/cm至12kn/cm的线性压实力来压实水果粉末。
[0036]
在一个实施方案中，在筛分后收集小于300μm，优选地小于350μm的颗粒，以及任选地大于2mm的颗粒，并将所收集的颗粒与水果粉末一起进料回粉末压实装备。
[0037]
在又一实施方案中，本发明提出了一种用于制备一种或多种饮料的套件，该套件包括：
[0038]-第一饮料组分的一个或多个容器，所述第一饮料组分选自基于乳的粉末、基于发酵乳的粉末、基于植物的乳类似物粉末、适于制备饮料或粥的基于谷物的薄片或粉末，
[0039]-第二饮料组分的一个或多个容器，其中第二饮料组分i)包含如上文所定义的水果粉末或由其组成，或ii)为如上文所定义的粉末状饮料组合物。
[0040]
在一个实施方案中，所述容器选自小药囊、小袋、罐或胶囊。容器可为单份容器或多份容器。
[0041]
本领域的技术人员在结合附图阅读对本发明实施方案的详细描述后，会更清楚地了解本发明的这些及其他方面、特征和优点。
附图说明
[0042]
图1显示了在温度t＝22℃和相对湿度rh＝45％下暴露1小时期间草莓粉末的视觉方面。a：初始粉末(未压实)；b：压实粉末。
[0043]
图2显示了在烘箱中在50℃下1小时后密封玻璃罐中的草莓粉末的视觉方面。a：初始粉末(未压实)，b：压实粉末。
[0044]
图3显示了在30℃和70％rh下在铝制包装中储存3个月后水果粉末混合物的视觉外观。a：初始粉末(未压实)；b：压实粉末。
[0045]
图4显示了水果粉末混合物的重构状态。a：初始粉末(未压实)； b：压实颗粒料。
[0046]
图5显示了对于未压实粉末(灰色圆圈)或压实粉末(黑色方块)，饮料的重构时间(以秒为单位)作为搅拌速度的函数。
[0047]
图6显示了润湿后粉末的视觉方面。a：未压实粉末；b：含10重量％细粒的压实粉末；c：含30重量％细粒的压实粉末。d：不含细粒的压实粉末。
[0048]
图7显示了作为时间的函数的三种产品的水吸附动力学，未压实(空符号)或压实(黑色符号)。方块：产品1，混合有10重量％蔗糖的全脂乳粉末；圆圈：产品2，草莓粉末；三角形：产品3，蓝莓粉末。
[0049]
图8至图11显示了压实草莓粉末(图9和图11)和未压实草莓粉末 (图8和图10)的表面微观结构。比例尺：图8和图9：300μm；图10和图11：50μm。
[0050]
图12至图15显示了含10重量％蔗糖的压实乳粉末(图13和图15)和未压实乳粉末(图12和图14)的表面微观结构。比例尺：图12和图13： 1mm；图14和图15：50μm。
[0051]
图16至图19显示了在每种情况下，对于压实粉末(实线)和未压实粉末(虚线)两者，水果粉末(图16：红色混合物，图17：紫色混合物，图 18：黄色混合物)和基于乳的粉末(图19)的溶液的粘度测量结果。有关详细信息，请参阅实施例7。
具体实施方式
[0052]
如在本说明书中所用，词语“包括”、“包含”等都应解释为包含性含义，也就是说，是“包括但不限于”的含义，并且不排除附加的、未引用的要素或方法步骤。如在本说明书中所用，词语“由
……
组成(consistof/consisting of)”等应理解为排他性或穷举性含义：它们排除任何未列举的要素或方法步骤。如在本说明书中所用，词语“基本上由
……
组成 (consists essentially of/consisting essentially of)”等应解释为是指可以存在进一步的要素或方法步骤，只要它们不会实质上影响本发明的基本特征。
[0053]
如在本说明书中所用，单数形式“一个”、“一种”和“所述”包括多个指代物，除非上下文明确地另外指明。
[0054]
除非另有说明，否则本说明书中的所有百分比在适用的情况下，都指重量百分比。重量百分比可记为重量％。
[0055]
除非另有定义，否则所有科技术语都具有并且应当被赋予与本发明所属领域的普通技术人员通常理解的含义相同的含义。
[0056]
本发明的一个方面是一种水果粉末，该水果粉末包含压实的水果粉末颗粒。该压实的水果粉末颗粒是通过将未压实的水果粉末压实到期望的粒度和堆密度来制备的。在本文，“压实的水果粉末”和“压实的水果粉末颗粒”具有相同的含义。
[0057]
发明人已发现，水果粉末的压实可以延缓结块的出现。因此，可以制造在环境温度下在包装超过6个月时不显示结块的货架稳定的水果粉末(货架期测试，下文第1.3段)。
[0058]
此外，发明人已发现，水果粉末的压实增强了饮料的整体重构，即使在低剪切速率下也不会形成团块。特别地，粉末在饮料中的分散，包括水果粉末颗粒在饮料中的润湿和沉降，由于压实而得到改善(粉末重构的评估，下文第2段)。
[0059]
特别地，发明人已发现，压实的水果粉末具有与其他压实的饮料粉末 (例如，压实的乳粉末)不同的行为。
[0060]
用于烹饪中的术语“水果”的词语含义是：其指植物的肉质种子相关结构，在生的状态下是甜的和可食用的，诸如苹果、橙子、葡萄和草莓。这些包括来自能生产无籽水果的植物栽培品种的水果，诸如无籽葡萄或香蕉。术语“水果”在此处不用作植物学用语。例如，在本发明的上下文中，豆类、坚果、干豆和谷物不被认为是水果，同时在本发明的上下文中，草莓被认为是水果。通常，将生的或经烹煮的水果用于甜点和甜味制品中。
[0061]
水果可以选择，但不限于苹果、杏、香蕉、越橘、黑莓、黑醋栗、蓝莓、波伊森莓、樱桃、云莓、可可浆、蔓越莓、丹森、枣、火龙果、榴莲、接骨木莓、醋栗、葡萄、葡萄柚、番石榴、猕猴桃、金橘、柠檬、酸橙、荔枝、柑橘、芒果、山竹、甜瓜、桑葚、油桃、橙子、木瓜、桃子、梨、柿子、菠萝、李子、石榴、柚子、覆盆子、红醋栗、杨桃、草莓、橘子、柑橘、西瓜、白醋栗、枸杞、蜜柚以及它们的混合物。在其新鲜成熟的状态下，水果的糖含量可能大于4重量％。
[0062]
未压实的水果粉末是通过研磨或碾磨干果制品或干果而制备的。水果制品可为水果泥、果汁或水果泥和果汁的混合物。可将几种水果混合以制备水果制品。水果制品的干燥可包括一个或几个步骤。由于水果在新鲜状态下通常含有大量水，因此加热水果制品(例如，在真空下)以除去部分水并获得浓缩的水果制品可能是有用的。
[0063]
在一些情况下，可能期望向水果制品施加热量，例如以产生香气或风味。此后，可通过冷冻干燥进一步干燥水果制品。另选地，可通过冷冻干燥直接干燥水果制品。这避免了加热水果制品，因为加热可能对水果的感官特性产生影响。
[0064]
加热是否有用取决于它对水果制品的风味特征的影响。可使用标准冷冻干燥装备来达到此效果。此后，将冻干制品研磨或碾磨以获得未压实的水果粉末。也可以将水果制品喷雾干燥，以获得未压实的水果粉末。
[0065]
也可通过单体速冻(iqf)来制备干果。iqf特别适用于小水果(诸如浆果)或水果片。冷冻后，将iqf水果冷冻干燥以除去水，然后碾磨成粉末，以获得未压实的水果粉末。
[0066]
可用一种水果制备未压实的水果粉末。也可通过混合几种水果粉末以获得水果粉末混合物来制备未压实的水果粉末。水果粉末无论是包含一种水果还是几种水果，都优选用水果的整果肉或果肉来制备。实际上，发明人已发现，由果汁制成的水果粉末比由整果制成的水果粉末更容易结块。因此，在一个优选的实施方案中，水果粉末是用水果的整果肉或果肉来制备的。
[0067]
当种子足够小时(例如猕猴桃或草莓中的种子)，种子可保留在水果制品中。当种子的粒度小于压实的水果粉末颗粒的期望粒度时，种子被认为是“小”的。但当种子太大或碾磨后可能产生不期望的风味时，优选地在干燥和碾磨之前将它们从水果制品中过滤或筛分出来。不期望的风味可能是种子材料所固有的。碾磨后的种子材料的氧化也可能产生不期望的风味。芒果核、杏仁或桃仁等果仁通常在水果制品干燥之前去除。在任何情况下，在
碾磨之前，优选从水果制品或干果中去除可能赋予不期望的风味属性的种子。在这些前提条件下，压实的水果粉末优选地为压实的整果粉末。
[0068]
在一个实施方案中，也可考虑加入种子组分，诸如小种子或碾磨后的种子或果仁，以提供重构饮料的质地和口感。可在干燥之前将种子组分混合到水果制品中。另选地，在压实之前或之后将种子组分与水果粉末混合。小种子的示例包括但不限于蔓越莓、枣、猕猴桃、芝麻或草莓的种子。如上文所解释的，当种子的粒度小于压实的水果粉末颗粒的期望粒度时，种子被认为是“小”的。碾磨后的种子或果仁的示例包括但不限于碾磨后的可可豆、碾磨后的咖啡豆或碾磨后的坚果。坚果的示例包括但不限于巴西坚果、腰果、澳洲坚果、花生、山核桃、开心果。在该实施方案中，水果粉末包含种子组分。优选地，种子组分的粒度小于压实的水果粉末颗粒的期望粒度。
[0069]
如下文将解释的，发明人已发现，纤维的存在与压实的水果粉末的期望粒度相结合，可能有助于水果粉末的重构特性。在一个优选的实施方案中，这也是水果粉末是由整果(诸如果泥)而不是果汁制备的另一个原因。实际上，果汁比整果含有更少的纤维。如果果汁是水果制品的一部分，则压实的水果粉末应包含少于80重量％的糖。术语“糖”在此是指水果中天然存在的单糖和双糖，主要是葡萄糖、果糖和蔗糖。优选地，水果粉末在压实之前和之后的糖含量为30重量％至60重量％。优选地，压实的水果粉末不包含添加的糖。
[0070]
因此，在一个实施方案中，可考虑在干燥之前将高达20重量％的植物纤维与未压实的水果粉末或水果制品混合。优选地，植物纤维是水果纤维，诸如柑橘纤维或苹果纤维。另选地，植物纤维是谷物纤维，诸如燕麦或小麦纤维，或甚至胡萝卜纤维。在一个实施方案中，水果粉末包含5重量％至20重量％的添加植物纤维，诸如8重量％至15重量％的添加植物纤维，优选地柑橘纤维、苹果纤维或胡萝卜纤维。因此，水果粉末在压实之前和之后包含高达35重量％的纤维，包括任选的附加植物纤维。
[0071]
因此，水果粉末不含有植物材料之外的其他成分：作为主要或唯一成分的整果，任选地种子组分，以及任选地植物纤维。水果粉末不含有添加的蔗糖、葡萄糖浆、麦芽糖糊精或其他甜味剂或膨松剂。类似地，水果粉末不含有助流剂，诸如二氧化硅。换句话讲，水果粉末是100％基于植物的，并且不含有添加的糖。因此，未压实的水果粉末仅包含水果组分，诸如至少95重量％的水果组分，优选地至少96重量％，或至少97重量％，或至少98重量％，或至少99重量％。未压实的水果粉末基本上由水果组分组成。最优选地，未压实的水果粉末由水果组分组成。因此，压实的水果粉末仅包含水果组分，诸如至少95重量％的水果组分，优选地至少96重量％，或至少97重量％，或至少98重量％，或至少99重量％。压实的水果粉末基本上由水果组分组成。最优选地，压实的水果粉末由水果组分组成。
[0072]
因此，在一个实施方案中，水果粉末由压实的水果粉末颗粒组成，其中通过筛分所确定，压实的水果粉末颗粒的直径低于2.0mm，优选地低于 1.6mm，其中通过筛分所确定，少于30重量％的水果粉末颗粒的直径低于 300μm，优选地为350μm，并且其中水果粉末的堆密度高于550g/l且低于 800g/l。任选地，水果粉末还包含添加的植物纤维和/或添加的种子组分，如上所述。然后，水果粉末可由压实的水果粉末颗粒与添加的植物纤维和/ 或添加的种子组分组成。
[0073]
未压实的水果粉末的粒度分布在介于80μm与110μm之间的d10，介于200μm与300μm之间的d50和介于700μm与900μm之间的d90的范围内。
[0074]
如上文所解释的，发明人已发现，由果汁制成的水果粉末比由整果制成的水果粉末更容易结块。不受理论的束缚，一种解释可能是整果比果汁含有更多的纤维。这可能会对水果粉末的玻璃化转变温度(tg)产生影响：粉末中的纤维越多，玻璃化转变温度就越高。当水果粉末的玻璃化转变温度较低时(例如，在大致环境温度下)，包装中可能发生玻璃化转变，即使在不存在湿气时也会导致结块。向水果粉末中添加纤维可能会将系统的玻璃化转变温度提高到环境温度以上。环境温度范围为18℃至 25℃。
[0075]
水果粉末的玻璃化转变温度为12℃至30℃。水果粉末的玻璃化转变温度可按照下文第3.4段中的说明进行测量。在混合种子组分或植物纤维之前，在水果粉末上测量玻璃化转变温度。
[0076]
发明人已发现，压实的水果粉末颗粒的优选粒度是当压实的水果粉末颗粒的直径低于2.0mm且高于300μm时。该范围在货架期或工业加工期间避免结块、在工业加工期间进行处理和确保良好的饮料重构行为之间提供了良好的平衡。“重构”是指通过将粉末状饮料组合物混合到液体(诸如冷的或温的水或乳)中来制备饮料。粉末状饮料组合物的“重构行为”可例如通过粉末的润湿特性和沉降特性、液体中结块的形成或搅拌前留在液体表面上的粉末量来表征。
[0077]
当压实颗粒小于300μm时，它们更容易结块。当压实颗粒大于约 2.0mm时，它们的重构行为可能不令人满意：分散不完全，这可能导致沉积和脱相。此外，尺寸范围使水果粉末具有良好的流动性，这使得其在工业过程中，诸如在运输或定量给料期间更容易处理。这个尺寸范围也减少了灰尘。灰尘是一种已知的工业危害。它与粉末中的细粒量有关。
[0078]
在一个实施方案中，通过筛分所确定，压实的水果粉末颗粒的直径低于2.0mm，优选地低于1.8mm，甚至更优选地低于1.6mm。压实的水果粉末的粒度分布可按照下文第3.1段中的说明进行测量。
[0079]
然而，在压实的水果粉末的生产期间，可能很难消除所有的细粒。此外，压实的水果粉末的处理、运输或包装可能会产生细粒，这与压实的水果粉末的易碎性有关。压实的水果粉末的易碎性按照下文第3.2段中的说明进行测量。
[0080]
然而，压实的水果粉末不应含有过多的细粒，即直径低于300μm或甚至低于350μm的颗粒。实际上，发明人已观察到，较高比例的细粒似乎会导致粉末颗粒之间的粘附和结块。因此，在根据本发明的水果粉末中，少于30重量％的水果粉末颗粒的直径低于300μm，优选地低于350μm。优选地，少于20重量％，更优选地少于10重量％的水果粉末颗粒的直径低于 300μm，优选地低于350μm。优选地，少于30重量％，更优选地少于20重量％，甚至更优选地少于10重量％的水果粉末颗粒的直径低于350μm。在本文，水果粉末的粒度是通过筛分来确定的。
[0081]
发明人还发现水果粉末的堆密度也可能是相关的。当堆密度太低时，可能会对润湿产生负面影响，因为需要最小密度来确保水果粉末在重构时沉降。较高的堆密度是有趣的，因为它改善了工业处理中粉末的流动性。对于给定的粉末料团，它还允许使用更少的包装材料。然而，当堆密度太高时，可能会减慢粉末的润湿。因此，发明人已发现了压实的水果粉末的最佳堆密度。在一个实施方案中，压实的水果粉末的堆密度高于550g/l且低于800g/l，优选地为650g/l至800g/l。压实的水果粉末的堆密度按照下文第3.3段中的说明进行测量。
[0082]
本发明的另一方面是一种粉末状饮料组合物。水果粉末，特别是上述压实的水果粉末，可用作用于制备这种粉末状饮料组合物的成分。
[0083]
优选地，这种粉末状饮料组合物包含10重量％至100重量％(干重) 的压实的水果粉末。粉末状饮料组合物可通过将压实的水果粉末或几种类型的压实的水果粉末与另一种基于植物的成分干混来制备。
[0084]
优选地，粉末状饮料组合物的其他基于植物的成分占粉末状饮料组合物的高达90重量％(干重)。例如，基于植物的成分包括基于坚果的乳类似物粉末、基于豆类的乳类似物粉末、基于谷物的薄片或粉末，以及它们的混合物。基于坚果的乳类似物粉末可用椰子、核桃、杏仁、花生、榛子、夏威夷果、山核桃等制备。基于豆类的乳类似物粉末可用大豆、豌豆、羽扇豆等制备。基于谷物的薄片或粉末适于制备粥或饮料。基于谷物的薄片或粉末可用真谷物诸如小麦、玉米、燕麦、黑麦、大麦、粟米、稻米等制备，也可用假谷物诸如荞麦、藜麦、苋菜等制备。优选地，粉末状饮料组合物包含至少20重量％、30重量％、40重量％、50重量％、60重量％、70重量％、80重量％、90重量％的压实的水果粉末。
[0085]
本发明的另一方面是一种用于使用如上所述的粉末状饮料组合物制备一种或多种饮料的套件。该饮料可通过组合第一饮料组分和第二饮料组分来制备。
[0086]
优选地，第一饮料组分为“小麦”组分，它是相当中性的饮料组分。例如，第一饮料组分选自基于乳的粉末、基于发酵乳的粉末、基于植物的乳类似物粉末、适于制备饮料或粥的基于谷物的薄片或粉末。
[0087]
第二饮料组分与第一饮料组分混合。第二饮料组分为调味或色素组分。第二饮料组分可包含如上所述的水果粉末或由其组成。第二饮料组分也可以是如上所述的粉末状饮料组合物。
[0088]
实际上，该套件允许消费者从各种“白色”饮料组分以及各种调味或色素组分中进行选择。每个第一饮料组分和第二饮料组分都容纳在多个容器中。例如，容器可为小药囊、小袋、罐或胶囊。容器可为单份容器或多份容器。优选地，容器由可回收材料(诸如铜版纸)制成。
[0089]
优选地，第一饮料组分被设计为提供最少的一组营养物质，诸如最低量的蛋白质、碳水化合物和类脂，而第二饮料组分被设计为提供主要风味和/或颜色特征。可将维生素和/或矿物质添加到第一饮料组分或第二饮料组分中。优选地，制造第一饮料组分和第二饮料组分，使得任何第一饮料组分可与任何第二饮料组分组合以达到重构饮料的最低营养特征。
[0090]
因此，本发明涉及一种用于制备一种或多种饮料的套件，该套件包括：
[0091]-第一饮料组分的一个或多个容器，所述第一饮料组分选自基于乳的粉末、基于发酵乳的粉末、基于植物的乳类似物粉末、适于制备饮料或粥的基于谷物的薄片或粉末，
[0092]-第二饮料组分的一个或多个容器，其中第二饮料组分包含如上所述的水果粉末或由其组成，或为如上所述的粉末状饮料组合物。
[0093]
优选地，该套件含有单份容器，因为它们更方便消费者使用。消费者可选择含有第一“白色”饮料组分的容器和含有第二调味或色素饮料组分的容器，将它们以任意顺序倒入玻璃杯中(例如)倒入水中，或随后添加水，混合并获得与饮料组分的期望组合相对应的饮料。
[0094]
有趣的是，发明人已发现，由于压实，压实的水果粉末的重构时间与将其在水中混合时所施加的剪切速率无关(图5)。
[0095]
本发明的另一方面是一种用于制造如上所述的水果粉末的方法。该方法包括以下步骤：1)将水果粉末以15kg/h至25kg/h的速率进料到粉末压实机中，2)在粉末压实装备中压实水果粉末，以获得压实的水果粉末料团，3) 将压实的水果粉末料团碾磨至粒度低于2.0mm，以获得压实的水果粉末颗粒，4)筛分压实的水果粉末颗粒并保留直径为300μm至2mm，优选地 350μm至1.6mm的压实的水果粉末颗粒。
[0096]
优选地，粉末压实装备为辊式压实机。例如，可在该方法中使用来自德国雷姆沙伊德的alexanderwerk公司(alexanderwerk, remsheid,germany)的辊式压实机wp 120或wp 200。例如，此类辊式压实机在us 2018/0243748中有所描述。在压实参数中，发明人发现线性压实力似乎是最重要的。因此，优选地，施加4kn/cm至12kn/cm的线性压实力来压实水果粉末。线性压实力是[相对于每厘米产品在辊式压实机中的两个辊之间施加的力。
[0097]
其他相关参数包括辊间隙和进给速度或速率。优选地，辊间隙为 1.5mm至4mm。
[0098]
在一个实施方案中，在筛分后收集小于300μm，优选地小于350μm的颗粒，以及任选地大于2mm的颗粒，并将这些颗粒与水果粉末一起进料回粉末压实装备。这避免了原材料的浪费。发明人已发现，在原料中引入压实的或预压实的水果粉末或未压实的水果粉末不会对所得产品的重构行为和货架期特性产生负面影响。
[0099]
该方法可在受控气氛下执行，特别是在氧化或湿度敏感材料的情况下。特别地，该方法可在低相对湿度下或在惰性气体(诸如氮气)存在下执行。
[0100]
本领域的技术人员将理解，他们可自由地合并本文所公开的本发明的所有特征。另外，在适当时，可将针对本发明的不同实施方案所描述的特征组合在一起。当对于特定的特征存在已知的等同物时，此类等同物被纳入，如同在本说明书中明确提到这些等同物。参见附图和非限制性实施例后，本发明的另外的优点和特征将变得显而易见。
[0101]
实施例
[0102]
方法
[0103]
1粉末稳定性的评估
[0104]
按照下文所描述的不同方法，将压实颗粒料的结块行为与具有类似组成的未压实的干燥混合物的结块行为进行比较。
[0105]
1.1湿度测试
[0106]
将15g的水果粉末手动涂抹在白色纸张上，然后暴露于大气条件 (t＝18℃至22℃，rh＝40％至50％)持续2小时。每隔一小时，拍摄图片以评估结块。在实验结束时，用手机械移动粉末以便评估其流动行为。
[0107]
1.2烘箱测试(热休克)
[0108]
将10g的水果粉末放入玻璃罐内(d＝0.02m，v＝20ml)。将罐密封，并在40℃和50℃下在实验室烘箱中放置1小时。在实验结束时，目视观察结块的存在，用手摇晃罐以便评估粉末的流动行为。然后将罐倒置并拍摄图片。
[0109]
1.3货架期测试
[0110]
将20g的水果粉末放入气密铝袋中，并在受控空气温度和相对湿度 (20℃-50％rh和30℃
–
70％rh)下放入两个气候室内。每月目视评估粉末结块并拍摄图片。实验总持续时
间为6个月，每次测量分两次进行。
[0111]
2粉末重构的评估
[0112]
按照下文所描述的方法，将压实的水果粉末的重构行为与具有类似组成的未压实的干燥混合物的重构行为进行比较。
[0113]
2.1重构的目视评估
[0114]
将12.5g的水果粉末在底部装备有磁力搅拌器的烧杯(d＝70mm； v＝500ml)中倒入100ml的环境或热水中(分别为t＝20℃和55℃)。将液体搅拌2分钟，随后倒在筛子上(筛孔尺寸＝0.355mm)。目视观察重构不良的粉末团块的存在，并用相机拍摄图片。
[0115]
2.2通过电导率评估重构
[0116]
在环境温度(即20℃)下使用去离子水。将145ml的水倒入溶解器皿中。将电导探针metrohm(电导池pt100)水平放置在距溶解器皿的底部 15mm处。将顶置式搅拌器放置在电导探针正上方，并设置为介于300rpm 与1000rpm之间的期望搅拌速率。电导探针与计算机接口相连，以记录测定期间的电导率和温度。开始记录电导率和温度。10秒后：将13g的水果粉末从器皿顶部(距水8cm)手动倒入溶解器皿中。
[0117]
由穿过电导率信号的5％和10％处的点的直线与由初始电导率信号给出的线的相交来检测溶解时间的开始。溶解时间定义为达到最大电导率信号的90％的时间。对每种粉末进行三次重复。
[0118]
2.3润湿评估
[0119]
在环境温度(即20℃)下使用去离子水。将200ml的水倒入玻璃烧杯 (d＝70mm；v＝250ml)中并放在粉末分配器下方。粉末分配器包括两端开口的柱。底端装备有滑动金属板。将10g的水果粉末装入封闭的粉末分配器中，放到金属板上。将板从分配器的底部迅速滑下，使粉末落在水面上。秒表同时启动。当所有粉末都变湿但没有沉到烧杯底部时，秒表停止。
[0120]
润湿时间定义为在粉末沉降之前润湿所有粉末所需的时间。对每种粉末进行三次重复。
[0121]
3水果粉末特性
[0122]
3.1粒度分布
[0123]
使用配备有x-fall模块的颗粒分析仪camsizer xt(德国施耐德股份有限公司(retsch technology gmbh,germany))测量粒度分布，该x-fall模块用于通过重力分散颗粒。在测量期间，粉末暴露在实验室条件下的时间尽可能短，在任何情况下都不超过2分钟。数字图像分析技术基于对由两个不同相机以277幅图像/秒的帧速率同时拍摄的大量样品图片的计算机处理。特性粒度d10、d50和d90是由归一化曲线计算的，该归一化曲线分别对应于颗粒的10％、50％和90％的粒度。
[0124]
3.2易碎性
[0125]
易碎性是指颗粒在机械应力下断裂的趋势。易碎性测量为易碎性测试中产生的细颗粒的质量百分比。
[0126]
将经压实和筛分的水果粉末(100g)放在筛孔尺寸为0.2mm的振动筛 (retsch筛分塔)上。然后将筛子振动1分钟，振幅为1mm。在回收容器中在振动筛下面收集细粒。在0.2mm筛子上称量细粒的第一部分(f1)以及剩余的粉末(rp1)。然后清空回收容器并进行清洁。然
后将剩余的粉末振动2分钟，振幅为3mm。回收细粒的第二部分(f2)并称重。在第二振动处理之后，也称重剩余的粉末(rp2)。易碎性是细粒的第二部分f2的重量除以第一剩余粉末rp1的重量的比率。易碎性以重量百分比(重量％) 表示：
[0127]
易碎性＝rp1x100/f2
[0128]
其中rp1为剩余粉末的重量，并且f2为细粒的第一部分的重量。
[0129]
3.3堆密度和振实密度
[0130]
材料的堆密度是未振实的mod粉末样品的质量与体积(包括粒间空隙体积)的比率。通过将已知体积的粉末添加到带刻度的量筒中并通过称重该体积中的质量来获得堆密度。密度计算为质量/体积。
[0131]
通过机械地振实装有样品的带刻度的量筒直到几乎没有观察到进一步的体积变化来获得振实密度。可使用不同的方法执行振实。振实密度计算为粉末的质量除以最终体积。为了确定振实密度，使用jel振动密度计 stav 2003并施加300
±
2次振动。影响粉末的膨化特性的粒间相互作用也是干扰粉末流动的相互作用。因此，通过比较堆密度和振实密度，可获得关于给定粉末中这些相互作用的相对重要性的信息，并且这种比较可用于指示粉末的流动能力。
[0132]
3.4玻璃化转变温度
[0133]
使用来自ta仪器公司(ta instruments)的差示扫描量热仪(q2000dsc，美国特拉华州纽卡斯尔的ta仪器公司(q2000 dsc,ta instruments, new castle,de,usa))来测量玻璃化转变温度tg。扫描速度为5℃/min。然后以20℃/min冷却系统。从-40℃至80℃执行简单的扫描程序，以测量不同化合物的不同玻璃化转变温度。根据我们的经验，测量的不确定性通常为
±
3℃。
[0134]
为了避免测量期间发生水分蒸发，所有实验均在气封盘中执行。从第二加热斜率处观察到的热流变化开始确定tg。
[0135]
3.5吸湿性—吸附等温线的动力学
[0136]
spsx方法允许连续记录食品样品的吸湿性或放湿性。使用proumidspsx的自动吸附系统。将样品保持在受控温度(t)和相对湿度(rh)条件下。spsx配备有非常准确的rh和t传感器，在23℃和50℃下在大范围的rh下(10％至80％)进行校准。spsx用于通过在恒定温度下应用相对湿度步骤来记录吸附动力学。然后用扩散模型拟合数据，以便建立产品的水扩散系数。使用weibull模型。
[0137]
对于此测定，温度设置为25℃，并在封闭sps中进行调节以避免温度发生变化。也在封闭sps中控制和调节相对湿度。将样品在10％rh下预处理12小时，以确保它们在15％下施加rh步骤之前处于平衡状态。
[0138]
3.6显微镜法
[0139]
通过显微镜观察压实粉末和未压实粉末的表面以了解压实对水果粉末结构的影响，并观察到压实水果粉末的增强的再水化性和吸湿性。
[0140]
图8至图15的sem显微照片是由quanta f200扫描电子显微镜(德国 fei公司(fei,germany))在4kv高压模式下使用二次电子探测器操作获得的。在观察前，样品已沉积在配备有双面导电胶带的铝制短柱上，并已通过振实除去了多余部分，因此可使粉末很好地涂抹在短柱上。为了揭示它们的表面和内部结构，使用剃刀刀片使样品断裂，然后使用leica
scd500溅射镀敷器涂覆有10nm的金层。
[0141]
实施例1-草莓粉末
[0142]
使用由德国paradise fruit公司(paradise fruit,germany)提供的未压实草莓粉末，用辊式压实机wp 120(德国雷姆沙伊德的亚力山大公司 (alexanderwerk,remscheid de))制备压实草莓粉末。将未压实草莓粉末以[kg/h]的速率在压实辊之间进料。压实辊间隙为3mm，并且压实辊速度为 5rpm。在压实辊之间对水果粉末施加5kn/cm至12kn/cm范围内的线性压实力，以获得压实的水果粉末料团。在压实辊的下游，迫使压实的水果粉末料团通过筛孔尺寸为0.8mm至3.15mm的内部碾磨筛。将压实的草莓粉末收集在筛孔尺寸为300μm的筛子上以除去细粒。
[0143]
在单独的试验中，收集细粒并将其添加到未压实草莓粉末中，以检查对压实粉末特性的影响。未观察到对压实粉末的重构或其他特性有显著影响。
[0144]
已对获得的颗粒料的物理特性进行了研究，如粒度分布、易碎性、体积和振实密度。在中至低剪切力下，也已进行了压实颗粒料在水中的重构。
[0145]
根据水果粉末的类型、压实强度和所使用的碾磨筛尺寸，颗粒料的粒度分布在介于90μm至450μm之间的d10、介于550μm至1300μm之间的 d50和介于700μm至1850μm之间的d90的范围内。因此，密度范围为 580g/l至730g/l的自由流动堆密度和610g/l至770g/l的振实密度。
[0146]
初始粉末(即压实前)和压实粉末分别经受上文第1.1段和第1.2段所述的湿度测试和烘箱测试。结果示于图1和图2中：
[0147]
图1显示了在温度t＝22℃和相对湿度rh＝45％下暴露1小时期间草莓粉末的视觉方面。a：初始粉末(未压实)；b：压实粉末。左侧可见结块的粉末团块，而压实颗粒料上未观察到结块。
[0148]
图2显示了在烘箱中在50℃下1小时后密封玻璃罐中的草莓粉末的视觉方面。a：初始粉末(未压实)，b：压实粉末。转动罐时，未压实粉末结块且不流动，而压实颗粒料仍自由流动，并且转动罐时，所有粉末都很容易流到罐底。
[0149]
使用实施例2中所述的水果粉末混合物，或使用其他水果粉末(诸如蓝莓粉末、梨粉末、苹果粉末、香蕉粉末、胡萝卜粉末或芒果粉末)制成的水果粉末，或使用苹果薄片，可获得类似的结果。
[0150]-草莓粉末、蓝莓粉末(德国paradise fruit公司)
[0151]-pear 300、apple 100、banana 300、carrot 100(法国纳图瑞克斯公司(naturex,france))
[0152]-芒果粉末、苹果薄片(法国diana公司(diana,france))
[0153]
实施例2-水果粉末混合物
[0154]
在与实施例1相同的条件下制备水果粉末混合物。该水果混合物包含 48重量％的苹果粉末(法国纳图瑞克斯公司的apple 100(apple 100, naturex,france))、32重量％的梨粉末(法国纳图瑞克斯公司的pear 300 (pear 300,naturex,france))和20重量％的香蕉粉末(法国纳图瑞克斯公司的banana 300(banana 300,naturex,france))，其中细粒的再循环低于 300μm。
[0155]
初始粉末(即压实前)和压实粉末经受上文第1.3段所述的货架期测试。
[0156]
图3显示了在30℃和70％rh的受控气氛下，在密闭的铝小药囊中储存3个月后水果粉末混合物的视觉外观。a：初始粉末(未压实)；b：压实粉末。在未压实粉末上可观察到硬结块，而压实颗粒料仍自由流动。
[0157]
实施例3-压实水果粉末的重构
[0158]
将实施例2的水果粉末用于上述第2.1段中所述的重构的目视评估测试。
[0159]
图4显示了水果粉末混合物的重构状态。a：初始粉末(未压实)；b：压实颗粒料。在t＝20℃下将粉末重新溶解到水中并搅拌2分钟。据观察，未压实粉末在分散于水中时会产生大的团块。这些团块内部是干燥的，这可能是因为水不能渗透粘稠的外层，并且即使搅拌时间再长也不会消失。相反，压实颗粒料分散较慢，从而延缓了粘性层的出现，并且粉末可在环境温度下以低至中剪切速率在2分钟内完全重构。
[0160]
使用上文第2.2段中所述的电导率测定法，分析了在不同搅拌速度下，压实对饮料重构的影响。
[0161]
图5显示了对于未压实粉末(灰色圆圈)或压实粉末(黑色方块)，饮料的重构时间(以秒为单位)作为搅拌速度的函数。令人惊讶的是，重构时间似乎与压实粉末的搅拌速度无关。相反，重构时间高度依赖于未压实粉末的搅拌速率。
[0162]
这一观察结果很有趣，因为它表明，在不同的条件下，压实水果粉末可用于重构饮料(例如，使用手工搅拌器或电动搅打装备进行重构)，并且搅拌速度不会对重构所需的时间产生影响。
[0163]
实施例4-水果粉末的润湿行为
[0164]
通过上述第2.3段中所述的润湿测试，分析了水果粉末的润湿行为。测定三种水果粉末：实施例2的压实水果粉末，组成与实施例2相同但含10％或30％低于300μm的细粒的压实水果粉末，和用作生产实施例2的压实水果粉末的起始材料的未压实水果粉末。
[0165]
图6显示了润湿后粉末的视觉方面。a：未压实粉末；b：含10重量％细粒的压实粉末；c：含30重量％细粒的压实粉末。d：不含细粒的压实粉末。
[0166]
该测定显示如下。15分钟后，未压实水果粉末未完全湿润，留在水面上，未沉降。漂浮产品如图6a的圆圈所示。无细粒的压实水果粉末(图 6d)在约20秒内沉降到烧杯的底部，无任何结块。这意味着所有粉末都是湿的。在约20秒内，含细粒的压实水果粉末也被润湿，但烧杯底部仍有结块或结块漂浮在水面以下。图6b和图6c中的团块用圆圈表示。这意味着团块内的部分水果粉末未完全润湿。
[0167]
实施例5-吸湿性
[0168]
如上文第3.5段所述，通过吸附等温线动力学测定，测定两种不同水果混合物粉末的吸湿性(圆形和三角形符号)和完全无定形的基于乳的粉末的吸湿性(方块符号)，无论是压实的(实心符号)还是未压实的(空心符号)。基于乳的粉末为喷雾干燥的全脂乳粉末，与10重量％的结晶蔗糖干混。
[0169]
发明人观察到，在相对湿度rh为15％且温度为25℃的气氛下，压实粉末比未压实粉末更快地吸湿。对于水果粉末，压实粉末与未压实粉末之间的吸湿性动力学差异比无定形的基于乳的粉末的情况要明显得多。在无定形的基于乳的粉末中，吸湿性的差异非常小。
[0170]
不受理论的束缚，发明人认为，这种效应可能与水果粉末的压实产生了非常粗糙的表面这一事实有关，尤其是对于水果粉末变体，如比较图9至图11时可见。
[0171]
图9至图11显示了实施例1的压实草莓粉末(图9和图11)和未压实草莓粉末(图8和图10)的表面微观结构。可将它们与图12至图15进行比较，图12至图15显示了压实甜乳粉末(图13和图15)和未压实甜乳粉末(图12和图14)的表面微观结构。这些照片是如上文第3.6段所述拍摄的。
[0172]
水果粉末的压实可能会导致水果粉末材料在非常小的微粒微域中破裂，这些微域在压实强度和热量下仅部分烧结，这很可能是由于水果材料的高纤维含量。这可在图8至图11上看到。在乳粉末的情况下，烧结程度越高，烧结越明显，导致表面比压实的水果粉末更光滑(图12至与15)。这可被视为单块增塑。这可以解释在乳粉末中观察到的压实变体与未压实变体之间的吸湿性差异小得多的原因。
[0173]
实施例6-小袋
[0174]
图3显示了在30℃和70％rh的受控气氛下，在密闭的铝小袋中储存3 个月后水果粉末混合物的视觉外观。尽管铝小袋可作为证据的事实，但在实施例2的初始水果粉末中还是发生了重要的结块。这表明结块是由小袋内的温度驱动的。这些结块是阻碍清空小袋和阻碍饮料在水中重构的直接障碍。
[0175]
在压实水果粉末的情况下未观察到结块。即使在与未压实粉末相同的条件(30℃，70％rh)下在铝小袋中放置3个月后，粉末仍保持完全自由流动。这确保了小袋的适当排空，并有利于饮料的重构。此外，如上所示，压实粉末具有更好的润湿行为，这也改善了饮料的重构。
[0176]
实施例7-由压实粉末和未压实粉末制备的制品的粘度
[0177]
水果粉末
[0178][0179][0180][0181][0182]
样品制备和分析
[0183]
将压实粉末和未压实粉末在25℃下在具有磁力搅拌器的烧杯中以 300rpm重构5分钟。12.5g的水果粉末在100ml水中使用，9g的乳粉末在 95ml水中使用。通过测量重构溶
液的电导率信号并且通过目视观察来确保粉末的完全重构。然后使用这些悬浮液执行流变测量。
[0184]
使用旋转流变仪mcr502(安东帕公司(anton paar))测量完全重构的水果粉末的粘度。在25℃下重构后，使用叶片几何形状(st 22，序列号 32311)直接测量流动曲线。根据流动曲线，对具有压实粉末和未压实粉末的溶液进行了比较。每次测量重复三次，以检查结果的再现性。
[0185]
结果
[0186]
在图16(红色混合物)、图17(紫色混合物)和图18(黄色混合物) 中比较了针对不同的水果粉末使用压实粉末或未压实粉末制备的配方的粘度。图中实线显示了压实粉末的结果，虚线显示了未压实粉末的结果。从图16、图17和图18可以看出，与由未压实粉末生产的冰沙相比，无论水果粉末如何，由压实水果粉末生产的冰沙的粘度都明显更低。溶液粘度发生了显著变化。这也表明，与未压实粉末相比，类似的ts压实粉末需要更少的努力或能量输入来重构。将此行为与基于乳的粉末(38％糖、11.5％乳脂、33.5％脱脂乳粉末、16.3％可可粉、0.7％卵磷脂和0.1％调味剂，均按重量百分比计)进行比较。将压实的椰乳粉末和未压实的椰乳粉末以与水果粉末相同的方式进行重构，并进行流变学测量以获得流动曲线。结果示于图19中。从图中可以看出，压实对这种基于乳的粉末的粘度没有影响。
[0187]
尽管以举例的方式对本发明进行了描述，但应当理解，在不脱离权利要求书中所定义的本发明范围的前提下，可作出变型和修改。