生产总蛋白质含量高的基于大豆和乳蛋白的制品的方法

摘要

本发明涉及生产包含大豆蛋白和乳源蛋白的富含蛋白质食物制品的方法，所述方法包括在两个不同的容器中至少水合大豆蛋白和增稠剂，混合，加入乳源蛋白质，均质化和酸化得到的混合物。本发明还涉及可以通过所述方法得到的富含蛋白质食物制品，以及使用所述制品制备富含蛋白质的酸性食品的方法和可以通过这种方法得到的富含蛋白质的酸性食品。

说明书

技术领域

本发明涉及总蛋白质含量高的基于大豆和乳蛋白的制品的方法。本发明还涉及可以通过所述方法得到的总蛋白质含量高的基于大豆和乳蛋白的制品，以及所述制品在酸性食品(包括酸性饮品)中的用途。

背景技术

要一直稳定体重通常就意味着在此期间要更注意食物和运动。不幸的是，注意食物通常意味着或多或少地减少卡路里摄入。

没有专家的建议，减少卡路里摄入典型的方式就是，相对于标准饮食而均匀减少大量营养剂的摄入：不仅要少吃脂类和糖类，还要少吃蛋白质(一般与脂肪产品比如肉和奶酪有关)。没有任何对蛋白质摄入的补偿，有机体就会从通过肌肉储存的储备物中吸取，从而削弱了身体的完整性(integrity)和健康。

然而，与稳定的体育锻炼相关的保持在标准水平的蛋白质摄入，已经证实对令人满意的“身体组成”(脂肪对非脂肪物质的比率)有利，并且因此对更好和更容易地观察体重有利。具体来说，标准的蛋白质摄入积极地影响体形(保持肌肉)和有机体的基础代谢，这基本上是安静情况下肌肉所需的能量。

例如，不需要特别注意，卡路里摄入降低15％，蛋白质摄入可以减少的范围为每天约10～12g(基于约1800～2200千卡/天的饮食)。

除此之外，近二十年来，大量研究证实了大豆蛋白的健康益处，例如通过减少更年期综合征、降低胆固醇水平、减少癌症流行等。

此外，大豆基产物或部分大豆基产物是对牛乳过敏人群的好选择。

消费者可以发现很多市售的包含大豆成分的产品，但是这些产品大多数由100％蔬菜制成，即这些产品包含压榨与水混合的大豆得到的“大豆乳”。

不同的公司尝试过开发包含大豆蛋白的酸性产品，比如乳制品。

包含乳的酸性饮料或酸性乳制品因为它们提神的口味和风味，已经在目前的软饮料工业中占据很大市场，得到了有天然和健康意识的消费者的支持。由于消费者多变的喜好，市场上需要多种多样的包含乳的酸性饮料比如低卡路里和包含有助于保持健康的组分那些饮料，比如果汁或蔬菜汁。

生产低卡路里类型的酸性乳制品时，最重要的困难之一是悬浮乳蛋白颗粒的聚集和沉淀。

此外，还含有水果和/或蔬菜汁的包含乳和/或大豆的酸性饮料通常包含各种能够与乳蛋白反应的成分，比如多酚，从而不利地影响了悬浮乳蛋白颗粒的稳定性。

2004年5月14日提交的未出版的欧洲专利申请No.EP 04291247.7也公开了制造基于大豆蛋白的制品的方法，其包括：

1)大豆蛋白和至少一种增稠剂的水合在两个不同的容器中进行：

a)将包含大豆蛋白的水性组合物在50～90℃的温度下加热2～60分钟，

b)将包含至少一种增稠剂的水性组合物在55～90℃的温度下加热2～60分钟，

2)将步骤1a)和1b)中得到的水性组合物混合以使制品均质化，

3)将步骤2)中得到的均质化制品酸化至pH为3至5.5，和

4)任选地，热处理步骤3)中得到的制品来延长保存期限。

这种方法有效地防止了暴露于酸性环境时大豆蛋白的沉淀。但是，这种方法不适于生产高度富含蛋白质制品，高度富含蛋白质指的是期望的总蛋白质含量远远超过至少欧洲的最终食品(比如乳基饮品或可饮用酸奶或基于蔬菜汁和/或果汁的饮品)中的平均蛋白质含量。

文献EP 1 338 210公开了在酸性水溶液中用于稳定包含蛋白质(尤其是大豆蛋白)的悬浮液的组合物。这种稳定组合物由高甲氧基果胶(HMP)和褐藻酸丙二醇酯以适当比例组成。文献EP 1 338 210还公开了在酸性水溶液中稳定蛋白质(尤其是大豆蛋白)的方法，其中所述方法包括：

1)水合水溶液中的蛋白质材料，

2)水合水溶液中的稳定组合物，这种水溶液是与步骤1)中所用相同的或者是分开的和不同的，

3)在给定的时间和温度条件下混合得到的水合溶液，任选地，加入其它试剂比如风味剂、着色剂、消泡剂、营养剂和甜味剂，

4)酸化得到的混合物至pH为3.0到5.5来形成酸性蛋白质水悬浮液，

5)剧烈混合来均质化这种悬浮液，和

6)如果需要，热处理所述均质化的悬浮液，例如通过巴氏杀菌法。

EP 1 250 845公开了有利于生产包含乳的酸性饮料、低卡路里包含乳的酸性饮料和含有水果和/或蔬菜汁的包含乳的酸性饮料的方法。通过包括下列步骤的方法抑制了悬浮乳蛋白颗粒的聚集和沉降。

1)提供包含至少乳、大豆膳食纤维、果胶和酸化剂的起始材料，制备包含乳和大豆膳食纤维但是不包含果胶的混合物，向上述混合物中加入酸化剂来制备pH为3.0至4.2的初级混合物，

2)向上述初级混合物中加入果胶，得到次级混合物和

3)均质化上述次级混合物，得到包含乳的酸性饮料。

JP 58013358专利申请公开了酸性大豆汤饮料制品及其制备方法。所述方法由下列步骤组成：

1)将约15～100mg％以钙离子计的钙盐(例如乳酸钙、氯化钙)、糖(例如蔗糖、转化糖)和稳定剂(果胶、褐藻酸丙二醇酯)加入到大豆蛋白提取液(例如传统方法制备的大豆乳)中，和

2)制备的溶液优选在约50～70℃加热，以便稳定大豆蛋白，

3)随后向所述溶液中加入酸性材料(果汁和/或有机酸比如柠檬酸等)，得到酸性大豆乳饮品。

JP 60256372专利申请公开了酸性蛋白饮料制品及其制备方法。最初的混合物包含果胶和大豆蛋白以及其它成分。

此外，已知一种生产酸性蛋白质食物的方法，其中同时加入水溶性大豆糖和果胶(日本专利No.2834345)，生产酸性乳饮品的方法，其中在来源于大豆的水溶性半纤维素存在下利用乳酸菌发酵乳制品(JP759512-A)，和生产乳制品的方法，其中乳制品在稳定剂比如高甲氧基果胶存在下经过乳酸发酵(JP 6327403-A)。

另外，已经提议一种生产酸性乳饮品的方法，其包括下列步骤：溶解稳定剂比如果胶和糖，混合并且溶解其中的乳成分，用酸性物质调节pH至预先确定的酸度，和调节终产物中悬浮乳蛋白颗粒的95％颗粒尺寸分布至0.1～6μm范围，使得平均颗粒尺寸为0.5～1.2μm(日本专利No.2510435)。

还提议了一种制备包含蛋白质的酸性饮料组合物的方法，其中将蛋白质溶液和糖的混合物在搅拌下加入到酸液体中(JP-7-16084-A)。

然而，这些方法利用了糖对用酸化剂调节pH的蛋白质保护作用，使得这些方法不能应用于制备除了来源于乳的糖以外基本不含糖的低卡路里产品。

已知向包含乳的酸性饮料中加入果汁或蔬菜汁，由于乳蛋白在酸性条件下不稳定而且果汁和蔬菜汁中包含的多酚等倾向于与乳蛋白反应，从而进一步促进了悬浮颗粒的聚集和沉降。

类似地，已知加入到果汁或蔬菜汁中的大豆蛋白易于沉淀。

因此，制造包含乳蛋白和/或大豆蛋白的酸性产品(乳制品或果汁或它们的混合物......)时的主要问题之一是，加入酸时避免不期望的蛋白质沉淀。

还已知的是，食品中大豆蛋白含量越高，这些产品的感官特性越不可接受，越来越涩并且越来越不好吃。

此外，申请人注意到，生产富含蛋白质制品时只使用大豆蛋白，高大豆蛋白含量通常导致从消费者角度来看不可接受的质构和由于蛋白质沉淀导致的沙质制品。

发明内容

本发明的目的是提供一种制备感官上可接受的富含蛋白质制品的新方法，这种方法防止蛋白质在酸性条件下聚集和沉淀。

“感官上可接受的”在本文指的是，高蛋白质含量的食品对于一般消费者来说不太涩而且由于它们的低粘度而具有柔软的口感(易于吞咽和不太粘)和令人愉快的味道，而没有很重的大豆后味。

为了克服使用高大豆蛋白含量时不期望的沙质问题，申请人令人感兴趣地发现，如果使用如下所述的本发明方法，可以在富含蛋白质制品中使用大豆蛋白与乳源蛋白组合而没有类似问题。

因此，本发明的一方面是用于制造包含大豆蛋白和乳源蛋白的富含蛋白质制品，其包括下列步骤：

1)大豆蛋白和至少一种增稠剂的水合在两个不同的容器中进行：

a)将包含大豆蛋白的水性组合物在约50～90℃的温度下加热约2～60分钟，

b)将包含至少一种增稠剂的水性组合物在约55～90℃的温度下加热约2～60分钟，

2)将步骤1a)和1b)中得到的水性组合物混合，

3)将乳源蛋白质加入到步骤2得到的混合物中，

4)将步骤3得到的制品均质化，

5)将所述均质化制品酸化至pH为约3至5.5，

6)任选地，热处理步骤5)中得到的制品来延长保存期限，和

7)任选地但是优选地，为了限制微生物风险进行快速冷却步骤(例如降到至少约10℃)。

在本发明的上下文中，令人惊奇地发现，一方面单独水合大豆蛋白混合物，另一方面单独水合增稠剂混合物，不仅抑制大豆蛋白的沉淀，而且抑制后来加入的乳源蛋白的沉淀。因此，另外加入增稠剂对于保护乳源蛋白免于沉淀是不必要的，这是由于加入的增稠剂足以有效实现这种保护作用。

另外，酸化之前均质化所述制品增加了防止蛋白质沉淀的保护并因此防止了所述制品变成沙质。事实上，在大多数已知的方法中，首先酸化蛋白质制品，然后均质化(例如见上面提到的EP 1 338 210和EP 1 250845)。然而，令人感兴趣的是申请人发现，在酸化步骤之前进行均质化步骤时增强了蛋白质保护作用。

有利地，本发明的方法使得可以生产感官上可接受的富含蛋白质制品。

有利地，根据本发明的方法使得可以生产总蛋白质含量为约10～20wt％，优选约15～18wt％，更优选约16wt％的富含蛋白质制品。

在具体实施方案中，富含蛋白质制品中大豆蛋白含量为约6～16％，优选约7～10％，更优选约8％，所有％以所述制品的重量表示。

根据另一个具体实施方案，大豆蛋白与增稠剂的重量比为约9∶1至15∶1，优选约10∶1至13∶1，还优选约10∶1。

实践中，步骤1a)的水性组合物可以通过将大豆提取粉加入到水中而得到。

根据本发明的一个实施方案，所述增稠剂选自藻类提取物、褐藻酸、褐藻酸盐、琼脂、角叉菜聚糖(carraghenan)、角豆荚粉、tamarin豆、瓜尔豆粉、树胶比如黄原胶和角豆胶、以及果胶。当然根据得到的最终酸性食品可以使用其它增稠剂。

优选地，所述增稠剂是果胶或黄原胶或角豆胶或它们的组合。更优选地，所述增稠剂是果胶。

根据本发明的其它实施方案，步骤1a)和1b)中的加热是在约60～80℃的温度下进行的，所述温度优选约75℃。

在本发明的上下文中，术语“约”指考虑到的值可以变为小于或大于10％。

根据另一个实施方案，步骤1a)中的加热进行约5～50分钟，所述时间优选为约10～30分钟，更优选约15分钟；步骤1b)中的加热进行约3～40分钟，优选约5～20分钟，更优选约9～15分钟。

在另一个实施方案中，步骤2)中的混合物保持在约50～80℃的温度下，所述温度优选为约60～70℃，更优选约68℃。

优选地，步骤3)中加入的乳源蛋白质根据它们在酸性条件下的溶解性和它们的耐热性来选择。这些蛋白质尤其选自脱脂乳蛋白、乳蛋白浓缩物、乳清蛋白和它们的组合。具体来说，为了达到上述高总蛋白质含量，单独或组合的不同的乳源蛋白质是有用的。具体而言，由与脱脂乳粉相关的NZMP 8899乳清蛋白(NZMP)组成的乳源蛋白从感官角度考虑是非常令人感兴趣的。作为脱脂乳粉的替代方案，使用乳蛋白浓缩物(例如Promilk 852 A1(Ingredia，Arras，France)和Alaplex 4850(NZMP，Relligen，Germany))可以得到粘性和粘度较小的制品。这种乳蛋白浓缩物可以降低乳糖含量(乳糖增加粘性)和干物质(干物质增加粘度)。

实践中，优选在步骤3)中加入粉末状的乳源蛋白质。

在具体的实施方案中，步骤4)中均质化之前，将所述制品粉末化并且水合约2～60分钟，优选约5～50分钟，更优选约15分钟。水合有利地在约50～80℃，优选约60～70℃，更优选60～65℃的温度下进行。

步骤4)中的均质化可以使用在线均质器(in line homogenizer)和传统均质器进行。例如，在上述水合之后，使用在线均质器作为泵将混合物转移到装运物(tote)中。这种装置导致固体颗粒的机械分散，利用只有10巴或更小的压力。压力为约200巴时，这种对蛋白质和增稠剂的作用与传统均质器是相当的。使用传统均质器时，优选使用约180～200巴的压力，更优选200巴。

根据本发明的另一个实施方案，将均质化制品在步骤5)中酸化至pH为约4.2至4.5，这个pH范围确保了不会存在沙质和微生物污染。优选地，pH为约4.3。

在另一个实施方案中，步骤5)中的酸化作用利用柠檬酸或水果浓缩物或水果进行。

根据富含蛋白质制品的用途，本发明方法的步骤6)可以通过实施巴氏杀菌法或通过实施超高温处理(UHT)来进行。通常，巴氏杀菌法比UHT更廉价。一般地，水果制品的供应商只能实施巴氏杀菌法，而不能实施UHT方法。

因此，步骤6)中热处理来延长保存期限优选通过巴氏杀菌法进行。例如，适当的巴氏杀菌法可以在约90～105℃，优选约95℃的温度下进行约30秒～10分钟，优选约5～8分钟。

根据本发明的另一个实施方案，步骤5)和6)之间，所述制品在约60～90℃，优选约70～80℃，更优选约75℃的温度下加热。

根据另一个实施方案，通过本发明的方法得到的制品进一步被冷却至低于约45℃，优选低于约20℃，更优选约10℃。为了降低微生物污染的风险，优选快速冷却。

还可以向所述制品中加入多种其它成分，优选在步骤4)和步骤5)之间或在步骤5)过程中，所述成分选自稳定剂、风味剂、着色剂、消泡剂、甜味剂、营养剂(例如钙)和水果。

本发明的其它方面涉及可以通过上述方法得到的含有大豆蛋白和乳源蛋白的富含蛋白质制品。

本发明的其它方面还涉及这种富含蛋白质制品在酸性食品中的用途。

“酸性食品”或“酸性产品”在本文中指的是所有类型的酸性产品，比如但不限于包括乳饮品的酸性饮品(例如发酵的乳)、果汁、乳饮品和果汁的混合物以及乳制品比如酸奶、新鲜奶酪等。

本发明的其它方面集中于制备含有大豆蛋白和乳源蛋白的富含蛋白质酸性食品的方法，所述方法包括将上述富含蛋白质制品与酸性食品混合。

有利地，在制备酸性食品过程的最后，也就是说在所述过程的非常晚的阶段或在最后阶段，将富含蛋白质制品与酸性食品混合。

本发明的另外方面涉及可以通过前述方法得到的含有大豆蛋白和乳源蛋白的富含蛋白质的酸性食品。

优选地，这种富含蛋白质的酸性食品的总蛋白质含量为约4～15wt％，优选约5～12wt％，更优选约6wt％。

还优选，如果富含蛋白质的酸性食品是可饮用的产品，它的粘度为约11～200mPa.s，更优选约13～150mPa.s，甚至更优选约15mPa.s(使用rheomate Mettler RM180测量：测量体系1∶1，剪切速度1290，时间10秒，温度10℃)。优选地，如果富含蛋白质的酸性食品是“可用勺子食用的”产品，其粘度为约400～1000mPa.s，更优选约500～800mPa.s，甚至更优选约600mPa.s(使用rheomate Mettler RM180测量：测量体系1∶1，剪切速度64，时间10秒，温度10℃)。

根据本发明的富含蛋白质制品可以储藏而在使用前长时间内不发生变化。具体来说这些制品可以储藏至少约4周，尤其在约10℃或更低的储藏条件下。

除了可以生产包含大豆蛋白和乳源蛋白的制品之外，上述发明还有其它优点：(i)具有高总蛋白质含量，(ii)没有任何蛋白质沉淀，(iii)低粘度和(iv)感官上可接受。

大豆是主要的过敏原。因此，在试图制造包含大豆蛋白的产品时食品工业通常遇到的困难是，区别使用大豆蛋白的生产线和不使用大豆蛋白的生产线。如果相同生产线用来生产不含大豆蛋白的产品，那么在制造过程中早期使用包含大豆蛋白的制品将需要麻烦的清洗生产线工作。

然而，根据本发明的方法使下面各项成为可能：(i)不用考虑待制备的最终食品的种类，在过程开始时使用相同的白质(white mass)，和(ii)避免了麻烦的清洗生产线工作，只要在生产过程最后加入包含大豆蛋白的制品。关于上述(i)点涉及食品工业中通常进行的“延迟的区分”更确切的是，最终食品可以包含不同的总蛋白质含量，不同的蛋白质类型，和/或不同的其它成分比如水果、钙等。然而，这些区别不妨碍在产品生产开始时使用相同的白质。而且，使用本发明，将大豆过敏原引起的交叉污染风险限制在制造过程的终点部分。

除了具有良好和长时间的稳定性之外，本发明的富含蛋白质制品还没有任何微生物污染。

另一个优点是，根据本发明的方法使得可以生产蛋白质含量高达至少约16wt％，甚至约20wt％的富含蛋白质制品，但是利用至今为止公开的方法通常不能达到这种蛋白质含量(参见例如上述EP 1 338 210，最终的酸性液体中蛋白质含量优选为液体重量的0.01％～8％，更优选为液体重量的1％～3％，而根据本发明得到的最终的酸性产品中蛋白质含量可以例如至多约15wt％，优选约10wt％)。

此外，由于本文公开的富含蛋白质制品的低粘度对食品工业来说是另一个优点，其可以被称为“用户友好”。事实上，由于所述制品是浓缩的，因此可以注射和用泵抽吸：使得易于将其加入到任何白质中，节约开支并且不需要非传统的和/或昂贵的装置。此外，这些制品可以容易地与任何白质混合。

另外值得注意的是，可以有利地将根据本发明得到的富含蛋白质制品巴氏灭菌，因此不需要对包含这种制品的最终酸性产品进行巴氏灭菌。这对食品工业来说有至少三个优点：(i)富含蛋白质制品的保存期限延长；(ii)这些制品具有增强的“可应用性”，通常对得到的任何最终食品有用；和(iii)简化了制造最终酸性产品的工艺。

给出下面的实施例来举例说明本发明，并且不应理解为限制本文公开的发明的主题。

实施例1：用于制造包含大豆蛋白和乳源蛋白的富含蛋白质制品的方法实施方案的实施例

实施例2：组成实例

2-1表1：富含蛋白质制品的组成实例

表1

成分 供应商    ％脱钙水    66,55大豆蛋白分离物    9脱脂乳粉EPI(34％) EPI    5,5乳清蛋白分离物NZMP 8899 NZMP    6果胶AMD 783 Danisco    1猕猴桃果泥浓缩物(3.1 X)    10风味剂    1甜味剂(安赛蜜，阿斯巴甜)    0,05叶绿素    0,1柠檬酸    0,8总量    100

2-2表2：用于制备富含蛋白质制品的“预混物”的组成实例

表2

成分   预混物1   预混物2 预混物3   预混物4   混合物5脱钙水   81,6   96,3   3大豆蛋白分离物   18,4脱脂乳粉EPI(34％)   6,2乳清蛋白分离物NZMP 8899   6,8果胶AMD 783   3,7猕猴桃果泥   10风味剂   0,1甜味剂(安赛蜜，阿斯巴甜)   0,07叶绿素   0,1柠檬酸酐   0,81％的NaOH溶液   0,00340％的柠檬酸溶液   0,06预混物1 64预混物2 36预混物3   87预混物4   85,867总量   100   100 100   100   100

2-3表3和4：用于制备富含蛋白质制品的替代“预混物”的组成实例

表3

成分 预混物1 预混物2  预混物3脱钙水 82 97大豆蛋白分离物 18果胶YM115(供应商：Sansho) 3预混物1  64预混物2  36总量 100 100  100

表4

                 预混物4成分    4.1    4.2    4.3脱钙水    3,6大豆蛋白分离物果胶AMD 783(供应商：Sansho)脱脂乳粉EPI(34％)    6乳清蛋白分离物NZMP 8899    6.7    6,9    6.7乳蛋白浓缩物ALAPLEX 4850    2,6乳蛋白浓缩物PROMILK 852    2,4猕猴桃果泥(3,1 X)柠檬酸叶绿素预混物4预混物3    87.3    90,5    87,3预混物2预混物1总量    100    100   100