专利名称：钙络合物及其强化的食品的制作方法
技术领域：
本发明涉及用钙强化食品和饮料，特别是含蛋白质的那些食品和饮料。
背景技术：
牛奶是饮食中钙的重要来源。身体中最丰富的矿物质钙，是骨骼和牙齿的主要组成部分。该矿物质也在一些生理系统中起着重要作用。钙对青少年骨骼和牙齿的健康发育是很重要的，需要足够的摄取量。钙的状态可能也是年长者发生骨质疏松症的一个因素。
由于身体不产生矿物质，因此完全依赖外界供给营养或补充性的钙。人们意识到在人的整个生命过程中足够的钙摄取量的重要性。在1994年，NIH Consensus Development Panel将各年龄段推荐的每日允许钙摄取量由每天800-1200mg修改为每天1500mg。
已提出与酪蛋白缔合的钙可以提高在胃肠道中的吸收。还发现钙的有机酸盐一般比无机盐更易生物利用。柠檬酸钙由于其生物可利用率高因此用于强化食品中比其它钙盐有优势。柠檬酸钙，与一般的钙相反，对其它矿物质，特别是铁的吸收影响甚微。另外，由于柠檬酸根离子是形成钙盐结石结晶的抑制剂，因此使用柠檬酸钙长期补充钙可以降低形成肾和尿结石的危险。
向牛奶中添加钙存在非常明显的问题。首先，如果我们使用高度易溶的钙源(氯化钙等)，大量可溶性钙在甚至巴氏杀菌温度下的加热处理过程中将导致蛋白质凝固。其次，微溶性钙源不具有蛋白质胶束的去稳定作用，但是将很快沉淀。因此，钙源的溶解度必需平衡在非常小的溶解度范围内。同样，为了不致显著改变游离钙和结合钙之间的比例，必需在牛奶中形成非常细小形状的胶态钙。在这种情况下，添加顺序可能对钙亚稳态化合物的形成有显著影响。必需考虑的另一因素是含添加物的牛奶的pH值，因为它在加热处理过程中会发生变化。
应非常希望有一钙源以强化牛奶、含酪蛋白或乳清的饮料和其它乳基产品，而没有凝固和沉淀，并具有改进的口味，没有苦味或异味。
发明概述我们开发了一种低钾含量的亚稳态钙络合物，它是通过例如氢氧化钙、氧化钙或碳酸钙的碱性钙源与乳酸和柠檬酸的混合物相互作用形成的。该络合物可用于强化牛奶、乳制饮品、乳制品、营养饮料和婴儿配制食品，而不会使蛋白质凝固或盐沉淀，并且因为几乎没有或者没有因钾离子存在的异味，因此改善了口味。
根据本发明，提供了一种由碱性钙源与乳酸和柠檬酸的混合物相互作用形成的亚稳态络合物。
发明详述例如，该碱性钙源可以是易于用于悬浮液中的氢氧化钙、氧化钙或碳酸钙。乳酸和柠檬酸的混合物易于用作溶液，特别是含水溶液。
我们的共同未决的USSN 08/842472公开了一种将乳酸钙和碱金属柠檬酸盐，优选柠檬酸钾的溶液混合形成的亚稳态钙柠檬酸-乳酸络合物。该钙乳酸柠檬酸亚稳态络合物代表了一种比柠檬酸钙易溶得多且使钙强化的饮料中的盐沉淀最小化的钙形式。另一方面，络合物的形成导致游离钙离子含量的降低，这防止了如牛奶或其它乳基产品的饮料的热处理过程中蛋白质凝固。该共同未决的申请中所述的优选络合物为具有式K3[Ca Citr Lact2]的中性亚稳态络合物，因钾与钙的摩尔比为3摩尔钾∶1摩尔钙，当该络合物大量用于强化时由于钾含量高，因此该络合物具有苦味的缺点。
在本发明中，应理解“Citr”代表式-OOC-CH2-COH(COO-)-CH2-COO-，而“Lact”代表式CH3-CH(OH)-COO-。
本发明的我们的新型钙乳酸-柠檬酸亚稳态络合物优选通过将例如氢氧化钙、氧化钙或碳酸钙的碱性钙源的悬浮液与所需量的柠檬酸和乳酸溶液混合形成。这些络合物具有前面K3[Ca Citr Lact2]络合物的所有优点，而且由于钾含量降低/消除，因此几乎没有或没有苦味。降低了钾含量的亚稳态络合物的优选式为K[Ca Citr0.67Lact]和K0.5[CaCitr0.67Lact0.5](钙与钾的摩尔比分别为1∶1和1∶0.5)，不含钾的亚稳态络合物的优选式为[Ca Citr0.33Lact]0和[Ca Citr0.5Lact0.5]0。
柠檬酸与乳酸的重量比可以为0.5∶4-4∶0.5，优选0.75∶2.5-2.5∶0.75，特别优选1∶2-2∶1。
柠檬酸和乳酸与碱性钙源的重量比可以是1∶1-10∶1，优选2∶1-7.5∶1，特别优选2.5∶1-5∶1。
有利地，卡拉胶可以存在于该络合物中，它可以是λ或ι-形式，但是优选κ-卡拉胶。卡拉胶在强化食品中的存在量可以为足够达到以食品重量为基础计的0.005-0.1重量％，优选0.1-0.05重量％，更优选0.01-0.02重量％。
根据本发明，还提供了一种强化食品，其包含强化量的络合物，该络合物通过碱性钙源与乳酸和柠檬酸的混合物相互作用形成。
该强化食品可以是例如，婴儿配制食品、乳制品或大豆蛋白基产品、液体营养产品或糖果制品，例如全蛋白产品、经过水解的乳清蛋白产品乳、含酪蛋白或乳清的饮料。
以食品重量为基础计，在强化食品中存在的络合物的量可以为0.05-5重量％，优选0.1-2.5重量％，更优选0.2-1.3重量％。
有利地，可以将卡拉胶添加到食品中，优选在将该络合物添加到食品中之前。该卡拉胶可以是λ或ι-形式，但是优选κ-卡拉胶。以食品重量为基础计，卡拉胶在强化食品中的量可以为0.005-0.1重量％，优选0.1-0.05重量％，更优选0.01-0.02重量％。还可以含水溶液或悬浮液的形式或以干粉形式将卡拉胶添加到食品中。
不是首先形成络合物然后将其添加到食品中，而是可将该络合物的组分(碱性钙源与乳酸和柠檬酸的混合物)同时或者先后添加到待强化的食品，如牛奶和乳制饮料的液体食品中，在其中它们相互作用形成络合物。在本实施方案中，可以固体形式，或以溶液或分散液将一种或两种组分添加以得到强化食品。
本发明还提供了一种制备强化食品的方法，包括将碱性钙源与乳酸和柠檬酸的混合物添加到食品中并在食品中形成络合物。
实施例以下实施例进一步说明本发明。
实施例1以下实施例说明了如何制备具有式[Ca Citr0.67Lact]-的钙络合物在室温下将柠檬酸(2.10g)溶于80g水中。在搅拌下向该溶液中添加2.22g的50％乳酸溶液。在20℃下制备1.11g氢氧化钙在14.57g水中的分散液。将该氢氧化钙悬浮液和两种酸溶液组合并混合10分钟直到形成澄清溶液。在20℃下将所得溶液添加到800g水中并将pH调节到6.6-7.0。
将所得溶液分成两部分。一部分在室温下贮藏，另一部分在冷藏条件下贮藏。在2周和4周后取出样品，经鉴定在两种贮藏条件下均是稳定的(没有沉淀或凝固)。由3人组成的品尝专家小组通过一元试验(monadic testing)鉴定这些溶液的风味可以接受。
实施例2以下实施例说明了如何制备具有式[Ca Citr0.67Lact]-的钙络合物以及如何用该络合物强化牛奶在室温下将柠檬酸(2.10g)溶于80g水中。在搅拌下向该溶液中添加2.22g的50％乳酸溶液。在20℃下制备1.11g氢氧化钙在14.57g水中的分散液。将该氢氧化钙悬浮液和两种酸溶液组合并混合10分钟直到形成澄清溶液。
将0.15gκ卡拉胶溶于50g牛奶中。将该牛奶加热到165°F持续5分钟，然后冷却到20℃。将该卡拉胶/牛奶混合物和4.0g脱脂奶粉添加到846g牛奶中。然后将该钙络合物的水溶液(100g)添加到该牛奶中并将pH调节到6.6-7.0。
将该强化牛奶巴氏杀菌并在冷藏条件下贮藏。连续3周鉴定该样品是稳定的(没有沉淀或凝固)。由3人组成的品尝专家小组通过一元试验鉴定该产品风味可以接受。
实施例3以下实施例说明了如何制备具有式[Ca Citr0.67Lact0.5]0.5-的钙络合物在室温下将柠檬酸(2.10g)溶于80g水中。在搅拌下向该溶液中添加1.11g的50％乳酸溶液。在20℃下制备1.11g氢氧化钙在15.68g水中的分散液。将该氢氧化钙悬浮液和两种酸溶液组合并混合10分钟直到形成澄清溶液。在20℃下将所得溶液添加到800g水中并将pH调节到6.6-7.0。
将所得溶液分成两部分。一部分在室温下贮藏，另一部分在冷藏条件下贮藏。在2周和4周后取出样品，经鉴定在两种贮藏条件下均是稳定的(没有沉淀或凝固)。由3人组成的品尝专家小组通过一元试验鉴定这些溶液的风味可以接受。
实施例4以下实施例说明了如何制备具有式[Ca Citr0.67Lact0.5]0.5-的钙络合物以及如何用该络合物强化牛奶在室温下将柠檬酸(2.10g)溶于80g水中。在搅拌下向该溶液中添加1.11g的50％乳酸溶液。在20℃下制备1.11g氢氧化钙在14.57g水中的分散液。将该氢氧化钙悬浮液和两种酸溶液组合并混合10分钟直到形成澄清溶液。
将0.15gκ卡拉胶溶于50g牛奶中。将该牛奶加热到165°F持续5分钟，然后冷却到20℃。将该卡拉胶/牛奶混合物和4.0g脱脂奶粉添加到846g牛奶中。然后将该钙络合物的水溶液添加到该牛奶中并将pH调节到6.6-7.0。
将该强化牛奶巴氏杀菌并在冷藏条件下贮藏。连续3周鉴定该样品是稳定的(没有沉淀或凝固)。由3人组成的品尝专家小组通过一元试验鉴定该产品风味可以接受。
实施例5以下实施例说明了如何制备具有式[Ca Citr0.33Lact]0的钙络合物在室温下将柠檬酸(1.05g)溶于80g水中。在搅拌下向该溶液中添加2.22g的50％乳酸溶液。在20℃下制备1.11g氢氧化钙在15.62g水中的分散液。将该氢氧化钙悬浮液和两种酸溶液组合并混合10分钟直到形成澄清溶液。在室温下将所得溶液添加到800g水中并将pH调节到6.6-7.0。
将所得溶液分成两部分。一部分在室温下贮藏，另一部分在冷藏条件下贮藏。在2周和4周后取出样品，经鉴定在两种贮藏条件下均是稳定的(没有沉淀或凝固)。由3人组成的品尝专家小组通过一元试验鉴定这些溶液的风味可以接受。
实施例6以下实施例说明了如何制备具有式[Ca Citr0.33Lact]0的钙络合物以及如何用该络合物强化牛奶在室温下将柠檬酸(1.05g)溶于80g水中。在搅拌下向该溶液中添加2.22g的50％乳酸溶液。在20℃下制备1.11g氢氧化钙在15.62g水中的分散液。将该氢氧化钙悬浮液和两种酸溶液组合并混合10分钟直到形成澄清溶液。
将0.15gκ卡拉胶溶于50g牛奶中。将该牛奶加热到165°F持续5分钟，然后冷却到20℃。将该卡拉胶/牛奶混合物和4.0g脱脂奶粉添加到868g牛奶中。然后将该钙络合物的水溶液添加到该牛奶中并将pH调节到6.6-7.0。
将该强化牛奶巴氏杀菌并在冷藏条件下贮藏。连续3周鉴定该样品是稳定的(没有沉淀或凝固)。由6人组成的品尝专家小组通过一元试验鉴定该产品风味可以接受。
实施例7以下实施例说明了如何制备具有式[Ca Citr0.5Lact0.5]0的钙络合物在室温下将柠檬酸(1.58g)溶于80g水中。在搅拌下向该溶液中添加2.22g的50％乳酸溶液。在20℃下制备1.11g氢氧化钙在16.2g水中的分散液。将该氢氧化钙悬浮液和两种酸溶液组合并混合10分钟直到形成澄清溶液。在室温下将所得溶液添加到800g水中并将pH调节到6.6-7.0。
将所得溶液分成两部分。一部分在室温下贮藏，另一部分在冷藏条件下贮藏。在2周和4周后取出样品，经鉴定在两种贮藏条件下均是稳定的(没有沉淀或凝固)。由6人组成的品尝专家小组通过一元试验鉴定这些溶液的风味可以接受。
实施例8以下实施例说明了如何制备具有式[Ca Citr0.5Lact0.5]0的钙络合物以及如何用该络合物强化牛奶在室温下将柠檬酸(1.58g)溶于80g水中。在搅拌下向该溶液中添加2.22g的50％乳酸溶液。在20℃下制备1.11g氢氧化钙在16.2g水中的分散液。将该氢氧化钙悬浮液和两种酸溶液组合并混合10分钟直到形成澄清溶液。
将0.15gκ卡拉胶溶于50g牛奶中。将该牛奶加热到165°F持续5分钟，然后冷却到20℃。将该卡拉胶/牛奶混合物和4.0g脱脂奶粉添加到868g牛奶中。然后将该钙络合物的水溶液添加到该牛奶中并将pH调节到6.6-7.0。
将该强化牛奶巴氏杀菌并在冷藏条件下贮藏。连续4周鉴定该样品是稳定的(没有沉淀和凝固)。由6人组成的品尝专家小组通过一元试验鉴定该产品风味可以接受。
实施例9
以下实施例说明了如何制备具有式K0.5[Ca Citr0.5Lact0.5]0的钙络合物在室温下将柠檬酸一水合物(2.10g)溶于60g水中。在搅拌下向该溶液中添加1.11g的50％乳酸溶液。在20℃下制备1.11g氢氧化钙在15.7g水中的分散液。将该氢氧化钙悬浮液和两种酸溶液组合并混合10分钟直到形成澄清溶液，然后在搅拌下添加0.42g氢氧化钾在10g水中的溶液。在室温下将所得溶液添加到900g水中并将pH调节到6.6-7.0。
将所得溶液分成两部分。一部分在室温下贮藏，另一部分在冷藏条件下贮藏。在2周和4周后取出样品，经鉴定在两种贮藏条件下均是稳定的(没有沉淀或凝固)。由6人组成的品尝专家小组通过一元试验鉴定这些溶液的风味可以接受。
实施例10以下实施例说明了如何制备具有式K0.5[Ca Citr0.5Lact0.5]0的钙络合物以及如何用该络合物强化牛奶在室温下将柠檬酸一水合物(2.10g)溶于60g水中。在搅拌下向该溶液中添加1.11g的50％乳酸溶液。在20℃下制备1.11g氢氧化钙在15.7g水中的分散液。将该氢氧化钙悬浮液和两种酸溶液组合并混合10分钟直到形成澄清溶液，然后在搅拌下添加0.42g氢氧化钾在10g水中的溶液。
将0.15gκ卡拉胶溶于50g牛奶中。将该牛奶加热到165°F持续5分钟，然后冷却到20℃。将该卡拉胶/牛奶混合物和4.0g脱脂奶粉添加到846g牛奶中。然后将该钙络合物的水溶液添加到该牛奶中并将pH调节到6.6-7.0。
将该强化牛奶巴氏杀菌并在冷藏条件下贮藏。连续4周鉴定该样品是稳定的(没有沉淀或凝固)。由6人组成的品尝专家小组通过一元试验鉴定该产品风味可以接受。
权利要求
1．一种通过碱性钙源与乳酸和柠檬酸的混合物相互作用形成的亚稳态络合物。
2．如权利要求1的亚稳态络合物，其中该碱性钙源为氢氧化钙、氧化钙或碳酸钙。
3．一种具有式K[Ca Citr0.67Lact]的络合物。
4．一种具有式K0.5[Ca Citr0.67Lact0.5]的络合物。
5．一种具有式[Ca Citr0.33Lact]0的络合物。
6．一种具有式[Ca Citr0.5Lact0.5]0的络合物。
7．一种制备如权利要求1所述的亚稳态络合物的方法，包括将碱性钙源的悬浮液与所需量的柠檬酸和乳酸溶液混合。
8．如权利要求7的方法，其中可以含有卡拉胶。
9．如权利要求8的方法，其中卡拉胶为κ-卡拉胶。
10．一种强化食品，包括强化量的由碱性钙源与乳酸和柠檬酸的混合物相互作用形成的络合物。
11．如权利要求10的强化食品，其中该食品为婴儿配制食品、乳制品或大豆蛋白基产品、液体营养产品或糖果产品。
12．如权利要求10的强化食品，其中以该食品的重量为基础计，该络合物在该强化食品中的存在量为0.05-5重量％。
13．一种制备如权利要求10所述的强化食品的方法，包括由碱性钙源与乳酸和柠檬酸的混合物相互作用形成络合物并将该络合物添加到食品中。
14．如权利要求12的方法，其中以食品的重量为基础计，卡拉胶在该强化食品中的存在量为0.005-0.1重量％。
16．如权利要求12的方法，包括向该食品中添加碱性钙源与乳酸和柠檬酸的混合物并在该食品中形成络合物。
全文摘要
本发明描述了一种由不溶性钙源与柠檬酸和乳酸溶液相互作用形成的亚稳态钙络合物。本发明还公开了一种包括强化量的该亚稳态络合物的强化食品和其制备方法,包括形成该络合物然后向食品中添加该络合物或者在该食品中形成该络合物。
文档编号A23C9/152GK1296388SQ99804841
公开日2001年5月23日 申请日期1999年3月23日 优先权日1998年4月3日
发明者M·R·雅各布森, A·舍尔, E·R·维德拉尔, C·R·马兰吉, D·V·瓦德拉 申请人:雀巢制品公司