能流动的明胶组合物的制作方法

专利名称：能流动的明胶组合物的制作方法
专利说明能流动的明胶组合物 本发明涉及一种新型的能流动的明胶组合物，尤其是用作食品原料。该新型能流动的明胶组合物尤其是即使在低于30℃的温度，例如在25℃下也保持其流动性。
明胶的工业加工，尤其是在食品工业，在食品生产中尤其是利用溶解的明胶的成凝胶性质。传统上为此使用干燥状态，尤其是粉末状明胶作为起始物，其在加入水和加热情况下成为溶液。明胶与可能的其它配料共溶通常几乎是不可能的，因为由于对所提供的水的竞争，明胶部分几乎不能再溶解。因此，首先制备明胶部分的溶液，然后使该溶液与食品的其余成分混合，以便使其在冷却下凝胶化。
鉴于明胶表现出不是特别好的润湿性和冷水溶解性不够，尤其是粉末状的明胶，因此与水混合并转变成液态是制备工艺比较耗费的部分。这尤其还与明胶颗粒在拌入液体中时易于粘在一起并结块有关，因此延缓了明胶颗粒均匀泡涨成明胶凝胶颗粒以及其溶解于液体中。
而过渡搅拌以避免形成结块又会导致强烈形成泡沫，这同样强烈干扰生产过程。
尽管这种所谓的速溶明胶是冷溶性的，并可以直接与所有配料混合加工，不必事先将这种特殊明胶单独溶解。但是用这种明胶产品不能产生真正的凝胶，而只产生凝胶状的结构，在相同剂量加入情况下，与由可比较的粉末明胶常规制得的凝胶相比，其凝胶强度要小很多。
速溶明胶使用性的另一限制在于，与粉末明胶相比，形成结块的危险高许多倍，因此在很多应用中不可能使用速溶明胶代替粉末明胶。
对速溶明胶，发现一定的补救方式是搀入含糖的载体或明胶水解产物，其中使用含糖的载体或明胶水解产物，以使明胶粉末的明胶颗粒团聚。当向液体中拌入团聚的颗粒时，载体或明胶水解产物比明胶颗粒本身更快地溶解，然后留下明胶颗粒细分散在液体中。另外，载体或明胶水解产物使得最初的润湿变得容易。不过，以此方式凝胶强度降低的问题仍不能解决，除非将混合物作为整体加热至超过明胶熔点，以便经此产生真正的溶解。
由于制备工艺耗费，因此这种速溶明胶产品比粉末明胶昂贵，这尤其是对于成本敏感的食品不利地影响到成本状况。
本发明的目的在于，提供一种成本有利的明胶产品，其可简化工业再加工。
该目的通过一种新型的能流动的明胶组合物而实现，该组合物包含一种具有于其中分散的明胶凝胶颗粒和/或于其中溶解的明胶水解产物的水性液体，和糖成分，其中，这样地选择明胶、明胶水解产物和糖成分的含量总和，使得该组合物的水活性(aw值)小于或等于0.97。
对干燥工艺从水溶液中获得的明胶以工业规模的加工通常要求干燥产品的重新溶解作为第一加工步骤。因此有利的是，避免这种重新溶解并将明胶或明胶水解产物无需干燥而直接提供给使用者。但从仅是很短的临时储存来看，纯明胶和明胶水解产物只在干燥状态下是储存稳定的。因此至少按照目前的现有技术，该产品在其制备后(此时还以液体形式存在)必须马上被干燥，以使其能储存并运输。
使得在低于30℃的温度下不能液态储存或运输的原因，一方面在于，这种溶液的微生物稳定性小，另一方面在于，在明胶的情况下，事实是明胶在该温度下以固凝胶存在。既将腐败变质危险降至最低程度又防止了明胶凝胶化的较高储存温度并不是解决方案，因为在该条件下出现了强烈热损伤，这使得该产品不适合进一步使用，因此该替代方案至多也只能用于短期的临时储存。
另一替代方案，至少对于即使在低于30℃的温度下也是液态的明胶水解产物而言，自然是使用防腐剂。使用这些物质在食品法上世界范围内都被视为并非没有问题，很多使用者不愿接受。
本发明的能流动的明胶组合物可以无问题地用槽车运输，经常无需对其加热，并且令人惊讶地还具有运输和储存所需的微生物稳定性，这尤其是通过以下达到，这样选择明胶、明胶水解产物和糖成分的含量总和，使得组合物的水活性小于或等于0.97。
水活性小于或等于0.97意味着，贴近能流动的明胶组合物表面的水蒸汽分压小于或等于直接在纯水表面上产生的水蒸汽分压的0.97倍。
能流动的明胶组合物由此达到的微生物稳定性对于工业使用者方面的制备、储存、运输和储备而言是足够的。
由于明胶能够大量吸水，因此单独通过向水性液体中计量加入明胶凝胶颗粒实际上不能达到水活性小于或等于0.97。在此情况下，添加一种或多种糖成分是最佳的问题解决方案，因为糖成分本身常常包含在食品配方中，并且从工业使用者方面，在再加工时进行配制时，可以无问题地考虑在能流动的明胶组合物方面已提供的含量。
本发明的新型能流动的明胶组合物在工业过程中可以简单地进行再加工，方式为必须只加热能流动的组合物，以便将分散于其中的明胶颗粒完全熔融，从而使明胶成为溶液。冷却时则得到固凝胶结构，象加工常规的粉末明胶所得到的那样。
只使用明胶水解产物的情况下不必加热，因为该明胶水解产物已经与本发明组合物的其它成分形成了分子分散型的均匀混合物。
明胶水解产物的含量不限于溶解的部分。更确切地说，在本发明范围内还提及这样的组合物，其中溶解的和未溶解的明胶水解产物并存。明胶水解产物未溶解的部分优选分散存在于本发明组合物中。
根据本发明，糖，尤其是单糖、二糖和低聚糖，尤其是蔗糖、葡萄糖、果糖、葡萄糖浆、低聚果糖浆、糖精等，适合作为糖成分。
其它合适的糖成分是糖代用物，尤其是糖醇，例如甘油、苏糖醇、甘露醇、异麦芽糖醇、乳糖醇、山梨糖醇、木糖醇、赤藓糖醇、阿拉伯糖醇和麦芽糖醇，以及聚葡萄糖。
上述糖成分可以单独地或以任意混合物形式用于本发明的组合物中。
使用本发明组合物时的另一优点在于简化处理，因为省去了制备尤其是高度浓缩的明胶溶液时比较大的耗费。
明胶凝胶颗粒和明胶水解产物形式的明胶可以在能流动的明胶组合物中以任意混合物形式并行使用，在此情况下，明胶以及明胶水解产物可以单独地存在于组合物中。
本发明的能流动的明胶组合物尤其可以低成本地制得，因为在制备明胶粉末或明胶水解产物粉末时所需的干燥直至水含量10重量％可以取消。尤其是明胶成分可以源自明胶制备的中间产品，所谓的明胶面条，其含有约30重量％的明胶干物质和约70重量％的水。可以用切割工具(刀具)在冷却条件(低于20℃的温度)以简单方式将该明胶面条粉碎，从而制得足够细小的明胶凝胶颗粒。
该明胶凝胶颗粒可以与糖成分和任选所希望的明胶水解产物成分混合，从而产生明胶凝胶颗粒分散于液态基质中的能流动的分散体，该分散体能够泵送，因此可以简单计量地用于工业工艺中。
在此情况下，明胶凝胶颗粒也可以直接与糖成分以固体形式混合，在混合过程中就形成了能泵送的分散体，因为由于渗透作用，一部分在明胶凝胶颗粒中结合的水渗出，并用于使糖成分溶解。
在本发明中规定的小于或等于0.97的水活性确保在约20℃的温度下使微生物稳定性保持至少2至3周，前提是遵守生产明胶常规的卫生条件。
在用户或加工者方面，只要向能流动的明胶组合物中再计量加入其它配方成分，并与能流动的组合物混合，此时，该混合物可以直接通过无疑必需的蒸煮系统进行加工，以得到凝胶化用的浇注溶液，用于例如食品，尤其是橡皮糖(Gummibonbon)或小熊橡皮糖(

)。因此制备方面，对于本发明的能流动的明胶组合物，不仅节省了干燥步骤，而且节省了为进一步实验室研究的干燥步骤前临时储存产品和研磨和混合以及分装明胶粉末。因而易于节省(rechtfertigen)与此相对的用于粉碎明胶面条，及例如与糖和葡萄糖浆混合的额外成本以及用于运输的多余成本。
加工者方面，省去了明胶泡涨和溶解的全部步骤，并使计量添加本发明的能流动的明胶组合物以及与其余配方成分混合更便于进行。这使加工者不仅在设备方面节省，而且在人力成本上也节省，因为与粉末状明胶不同，本发明的能流动的明胶组合物的加工可以完全没问题地全自动进行。
此外，对于加工者而言，可以使用连续工作的系统，在现行设备情况下，这可以通过适当改装设备而方便地建成，而粉末明胶常常以需要复杂的储备和称量系统的间歇法进行加工。
进一步微生物稳定化可以通过降低pH值来实现，例如其值降低到小于5，尤其是约3至4.5的值，为此优选可以使用食用酸。此时保持aw值尽可能不受影响。
如果需要本发明的明胶组合物的微生物耐久性更长，则推荐将组合物的水活性降低到0.93或更低。必须相应调整配方，即，一方面是明胶凝胶颗粒和/或溶解的明胶水解产物的份额。另一方面是糖成分的份额。
如果明胶凝胶颗粒作为单独的明胶成分用于能流动的明胶组合物中，则明胶凝胶颗粒的含量(以水含量约10重量％的干物质表达)在20至40重量％的范围内变化，基于组合物总重量计。
明胶的更高浓度或者其它方式表达的50重量％或更低的水含量(对于基于明胶水解产物的组合物为35重量％或更低)，一方面技术上实现起来很耗费，而且还带来明显限制泵送能力的粘度问题。
如果在液态明胶组合物中主要使用或只使用明胶水解产物作为明胶成分，则其含量可以无问题地在20至60重量％的范围内变化。
规定明胶水解产物的平均分子量优选在约1000至约20000Da的范围内。
明胶凝胶颗粒在泡涨状态(即具有最大的水含量)下优选具有约0.01至3mm，尤其是0.1至1mm的平均粒度。
由于在本发明组合物中使用明胶水解产物作为明胶成分时较高的总蛋白质含量是可能的，因此在这种组合物中不需要象用明胶凝胶颗粒作为明胶主要成分的组合物那样将糖成分含量设定得那么高。此时，约10重量％或更高的糖成分含量就已经可以引起足够的微生物稳定化作用。
明胶水解产物可以以溶液形式用于本发明的组合物中，如目前以喷干工艺制备水解产物粉末时使用的那样。
向该溶液中添加糖成分，任选食用酸，以及根据用户需要可能的其它配方成分。所需的混合和溶解步骤可以在宽的温度范围内进行。
如已经提到的，本发明使用的明胶组合物的糖成分的典型代表是糖化物，它们在主要根据作为明胶成分的明胶凝胶颗粒来设定的配方中，优选以占总组合物30重量％或更多的量使用。
所述糖化物优选选自单糖、二糖和/或低聚糖，其中尤其使用单糖和二糖，用在被确定为食品原料的组合物中。
如果本发明的明胶组合物要在从来不含有糖化物的配方中使用，则作为替代适合的是所提到的糖代用物，尤其是糖醇，例如甘油或其它糖醇，低聚果糖浆，聚葡萄糖和糖精，尤其是小麦糊精。
这种组合物尤其适合于生产饮食学的低糖产品，尤其适合于生产低糖的橡皮糖。
考虑到本发明的能流动的明胶组合物的泵送能力，优选组合物的粘度至多约20000cP，更优选至多10000cP。不过，粘度约100000cP的组合物也能流动，并且用常规的装备就可以食品工程加工、泵送和计量加入。
以下借助实施例更详细地描述本发明的这些优点和其它优点。
在以下实施例中使用泡涨的明胶凝胶颗粒，它们来自明胶生产的中间步骤，在所谓的明胶面条中产生的水含量约70重量％。这些面条在如上详述的刀具中被粉碎到各实施例中给出的粒度。
实施例1明胶分散体 实施例A 61.4重量％泡涨的明胶凝胶颗粒(干物质约30重量％)，平 均粒度0.4mm；Bloom值＝260；明胶类型A 28.0重量％蔗糖 10.60重量％ 葡萄糖浆(78重量％) 这些配方成分在未添加水情况下彼此混合，得到水含量约43.4重量％的能流动的本发明组合物。aw值为0.97。
该根据本发明的明胶组合物在20℃的粘度为约2500cP。
实施例B 60.00重量％泡涨的明胶凝胶颗粒(干物质约30重量％)，平 均粒度0.4mm；Bloom值＝280；明胶类型A 40.00重量％蔗糖 这些配方成分在未添加水情况下彼此混合，得到水含量约42重量％的能流动的本发明组合物。aw值为0.963。
该根据本发明的明胶组合物在20℃的粘度为约14000cP。
在生产小熊橡皮糖或橡皮糖的情况下，它们尤其适合作为食品原料。
加工者只需向本发明的明胶组合物中再加入葡萄糖浆、蔗糖和香料以及任选的色素，将该混合物经蒸煮系统加工，从而以简单方式得到最终的浇注溶液，可以将其浇入常规的铸模中。
实施例2无糖的明胶分散体 50重量％泡涨的明胶凝胶颗粒(干物质约30重量％)，平 均粒度0.3mm，Bloom值＝240；明胶类型A 25重量％小麦糊精(以

获自Roquette Frères， Frankreich) 25重量％聚葡萄糖 该配方的水含量为36.5重量％，aw值为0.95。
该本发明的明胶组合物在20℃的粘度为约6000cP。
该组合物尤其适合作为原料用于制备低糖或无糖的甜品。
实施例3液态水解产物 40重量％ 明胶水解产物(干物质)，平均分子量＝3000Da 16重量％ 蔗糖 [1重量％ 柠檬酸用于将pH降低到约pH 4.5；任选地] 余量水 aw值为0.942。
该本发明的明胶组合物在20℃的粘度为约1120cP。
该本发明的明胶组合物同样可以用作食品原料，例如生产富含蛋白质的橡皮糖或生产棒糖(Riegel)。
不言而喻，可以这样改变实施例1至3的配方，即明胶含量部分地通过明胶水解产物(实施例1和2)或者通过明胶凝胶颗粒(实施例3)形成。
如果在实施例1中额外使用明胶水解产物，则得到用于制备富含蛋白质的食品，例如橡皮糖或棉花糖(Marshmallows)的原料。
下表1和2表示用本发明组合物成分的不同含量可以简单地调节所要求的aw值。
表1 表2 从这些表同样可看出，根据本发明的明胶组合物(Mix)的优点在于很具有高份额的干物质(TS)，由此不仅实现了微生物稳定性的优点，而且可以能量有利地进行再加工为成品，因为在产品干燥中只需除去比较少量的水。
实施例4 为了更进一步改善在再加工时明胶凝胶颗粒的溶解性，在制备明胶凝胶颗粒时就可以向早期阶段产生的明胶溶液中额外再加入一种糖成分，例如食糖，然后其溶于该溶液中，并且分子分散型地分布。将由此制得的凝胶小粒象仅由明胶和水形成的凝胶小粒那样与糖、葡萄糖浆等混合，从而制得稳定的分散体。
配方实施例 使糖溶于在明胶生产中作为中间产物产生的约30重量％的明胶溶液中，使得溶液具有以下组成 水5 4重量％ 明胶(TS)23重量％ 糖 23重量％ 随即使该溶液冷却并凝胶化(类似于明胶的常规加工)，并使由此制得的凝胶颗粒与糖和葡萄糖浆混合，以便制备根据本发明的分散体，其例如具有以下组成 明胶(TS)11.7重量％ 糖 26.6重量％ 葡萄糖浆24.0重量％(78％ TS) 余量水 26.6重量％的糖含量由13.3重量％包含于该明胶凝胶颗粒中的糖和13.3重量％作为干物质以纯形式加入的糖组成。
该本发明组合物的粘度为3000cP。得到的aw值为0.961。
实施例5明胶水解产物组合物A 37.5重量％ 明胶水解产物(干物质)，平均分子量＝3000Da 25.0重量％ Nutriose(95重量％干物质) 余量水 在这种组合物中，一部分明胶水解产物以溶解形式存在并且另一部分以固体、分散形式存在。
aw值为0.935。20℃的粘度为约24570cP。
实施例6明胶水解产物组合物B 向实施例5的组合物中加入另一份额的粉末状明胶水解产物，使得得到以下组成 43.3重量％ 明胶水解产物(干物质)，平均分子量＝3000Da 22.2重量％ Nutriose(95重量％干物质) 余量水 aw值为0.920。20℃的粘度为约68800cP。
虽然这些实施例中描述的本发明组合物具有比前述优选推荐的明显更高的粘度，但这些组合物是能流动的，并且可用常规的食品工程设备泵送和计量加入。
权利要求
1.能流动的明胶组合物，包含一种水性液体，在该水性液体中分散的明胶凝胶颗粒和/或在该水性液体中溶解的明胶水解产物，和一种或多种糖成分，其中，这样地选择明胶、明胶水解产物和一种或多种糖成分的含量总和，使得该组合物的水活性(aw值)小于或等于0.97。
2.根据权利要求1的组合物，其特征在于，水活性(aw值)为0.93或更低。
3.根据权利要求1或2的组合物，其特征在于，明胶凝胶颗粒(干物质)的含量为20至40重量％。
4.根据权利要求1至3之一的组合物，其特征在于，作为糖成分，含有一种或多种糖化物，其中所述糖化物的含量为30重量％或更多。
5.根据权利要求1至4之一的组合物，其特征在于，泡涨状态的明胶凝胶颗粒的平均粒度为约0.01至约3mm，尤其是0.1至1mm。
6.根据权利要求1至5之一的组合物，其特征在于，明胶水解产物的含量为20至60重量％。
7.根据权利要求6的组合物，其特征在于，明胶水解产物的平均分子量(MW)为约1000至约20000Da。
8.根据权利要求6或7的组合物，其特征在于，作为糖成分，含有一种或多种糖化物，其中所述糖化物的含量为10重量％或更多。
9.根据权利要求1至8之一的组合物，其特征在于，所述糖化物选自单糖、二糖和/或低聚糖。
10.根据权利要求1至9之一的组合物，其特征在于，作为糖成分，含有一种或多种糖醇。
11.根据权利要求1至10之一的组合物，其特征在于，所述组合物包含一部分一种或多种食用酸。
12.根据权利要求11的组合物，其特征在于，所述组合物的pH值小于5。
13.根据权利要求12的组合物，其特征在于，所述组合物的pH值为约3至约4.5。
14.根据权利要求1至13之一的组合物，其特征在于，所述组合物的粘度最高为30000cP。
15.根据权利要求1至14之一的组合物作为食品原料的用途。
16.根据权利要求1至14之一的组合物在制备制药工业用的胶囊中的用途。
全文摘要
为了提供一种新型的能流动的明胶组合物，尤其是用作食品原料，该组合物尤其是即使在低于30℃的温度也保持其流动性，建议该能流动的明胶组合物包含一种水性液体，于其中分散的明胶凝胶颗粒和/或于其中溶解的明胶水解产物，和一种或多种糖成分，其中，这样地选择明胶、明胶水解产物和一种或多种糖成分的含量总和，使得该组合物的水活性(aw值)小于或等于0.97。
文档编号A61K9/50GK101605466SQ200880004442
公开日2009年12月16日 申请日期2008年2月6日 优先权日2007年2月7日
发明者E·迪克, S·瓦尔特 申请人:格利达股份公司