專利名稱：：冷凍干燥且充氣的乳品或乳替代品組合物及其制備方法冷凍干燥且充氣的乳品或乳替代品組合物及其制備方法
背景技術：
：充氣的乳品組合物、如充氣酸奶制品都是本領域公知的。充氣能提供所期望的特性如輕的、蓬松的質地。同時本領域也已知由于充氣產品在物理和化學上的不穩定性，因而其將來可能不穩定。一種針對于上述充氣乳基產品不穩定性的解決方法包括在充氣之前向經培養的乳制品中添加水合乳化劑(參見美國專利No.7，005，157，即下文中的"'157專利")。具體而言，該'157專利教導反對在發酵前直接向混合乳中添加成分，因為所述成分可能對工藝參數如發酵時間產生不利影響。該'157專利教導在發酵后添加一種水合乳化劑以避免不利地延長發酵時間并同時有助于穩定性。在食品業中，冷凍干燥是熟知的方法。在進一步干燥充氣產品中，所得到的產品保持感官特性對消費者而言是重要的。運用'157專利發明中教導的，在冷凍干燥前充氣產品的水合作用會對物理穩定性產生不利影響。例如，對當水合充氣產品進行冷凍干燥時，可能導致運送和處理產品時脆性增加。作為進一步的實例，溶解度是冷凍干燥產品中的重要議題。具體地說，經干燥和用空氣、氮氣或其他氣體處理的充氣產品在食用時必須仍然是能溶的，其溶解速度傳送滋味到消費者的味蕾。此外，產品應當能溶解以降低具有口腔活動技能或消化功能受限或發育不全的消費者受噎塞危害的風險。作為一種已知方法，提高充氣量可以提高溶解性。然而，提高充氣量具有降低最終產品硬度的負作用。當硬度降低時，產品的物理穩定性可能受損。因此，需要一種具有改良的物理穩定性和溶解度的、冷凍干燥且充氣的產品。發明概述本發明包括一種含有乳品或乳替代品組分和乳化劑的、經巴氏殺菌的、冷凍干燥且充氣的乳品或乳替代品組合物，及其制備方法。
發明內容在全文中，范圍作為對每個數值的描述的簡化形式，每個數值都包括在該范圍內。在范圍內的任意值可能被選為范圍的端點。使用時，措詞"至少一種"指所選區域中的任意單獨的成員或成員的任意組合。連接詞"和"或"或"可被用于成員列表，而措詞"至少一種"為控制的術語。例如至少A、B和C中的一種是對單獨A、單獨B、單獨C、A和B、B和C、A和C、或A和B以及C的簡化。"冷凍干燥"是一種通過冷凍物質、然后降低外界壓力以允許物質中的冰水直接從固態升華為氣態而操作的脫水工藝。"充氣"是引入空氣以提高液體中氣體濃度的工藝。充氣可以通過使氣體鼓泡穿過液體，噴射液體進入氣體或攪拌液體以促進表面吸收實現。"可溶性"定義為產品從干到濕狀態下硬度的變化。"硬度"被定義為使物質破裂前的峰值壓力。使用由Instron(Canton，MA)制造的配有100N測力傳感器的萬能材料試驗儀模型4465。用來測試的探針是一種壓縮鐵砧#2830-011。探針速度最初設置為1咖/秒以達到約90%壓縮。速度依據期刊文章"EffectsofSampleThicknessofBiteForceforRawCarrotsandFishGels，，，J.Texture4Studies,36(2005)，157-173頁。由于各變化因素，針對10-15個復制樣品進行重復試驗。"粘度"被定義為物質抵抗流動的度量。在組合物被充氣前，使用具有Helipath⑧支架和F-T棒的布氏粘度計測量粘度。粘度有助于保持經充氣和沉淀的物質的形狀。本發明包括一種對制備冷凍干燥的充氣產品有用的乳品或乳替代品組合物。該組合物的第一種組分包含乳品或乳替代品成分。該乳品或乳替代品成分選自本領域公知的任意乳品或乳替代品。具體而言，該乳品組分選自包括但不限于奶、奶粉、酸奶、脫脂乳和乳蛋白及其混合物。該乳替代品組分選自但不限于大豆蛋白、米蛋白及其混合物。該乳品或乳替代品組分的含量是組合物的50-98%，優選60-90%，最優選70-85%。本組合物的第二種組分包含乳化劑。然而并不希望受任何理論限制，人們相信乳化劑降低了空氣-液體界面的表面張力，因此允許氣泡穩定地分散在粘性液體基質內部。該乳化劑優選是乳酸化的單甘油酯和雙甘油酯。該乳酸化的單甘油酯和雙甘油酯選自包括但不限于單甘油酯和雙甘油酯的乳酸酯和檸檬酸酯、蒸餾的單甘油酯及其混合物。然而并不希望受任何理論限制，人們相信，發泡劑中的乳酸成分存在于水相和疏水相界面上的水相中，而發泡的乳品泡沫中的乳酸化單和雙甘油酯存在于疏水相中。該乳酸化單甘油酯和雙甘油酯的含量為組合物的0.001-1%，優選0.01-0.5%，最優選0.1-0.4%。認為本發明的乳酸化單甘油酯和雙甘油酯組分促進了最終充氣組合物的穩定性。接著，將第一組分和第二組分的組合物通過工業上的常用方法進行巴氏殺菌。巴氏殺菌可以在170F-210F之間進行1-10分鐘，優選在180F-205F之間。本發明組合物還可以包含任選的組分如淀粉，包括玉米淀粉、米淀粉(天然的、物理改性或化學改性的)和木薯淀粉，但不限于此；糖/甜味料、穩定劑、風味劑、著色劑、果醬、益生元、益生菌、菜泥、纖維、營養強化劑如DHA、礦物質和維生素，明膠，如豬、魚和牛。硬度、溶解度和粘度優先選擇本發明終產品的消費者相信是基于物理性質如硬度、粘度和溶解度。因為每個特性都是重要的，所以希望這三者的適當平衡使本發明的終產品最優化。粘度定義為物質流動阻力的度量。在組合物被充氣前，使用具有Helipath⑧支架和f-t棒的布氏粘度計測量粘度。人們相信，當粘度有助于保持經充氣和沉淀的物質的形狀時，硬度有助于物理穩定性。溶解度也是一種硬度衡量方法，是從干到濕狀態下產品硬度的變化。充氣的增強，有助于溶解性，但硬度可能受到負面影響。本發明的組合物和方法出乎意料地揭示了在粘度、硬度和溶解度之間的最佳平衡，從而提供一種物理上穩定的且消費者可接受的產品。本發明組合物具有硬度值為0.5-8磅力，峰值負荷優選是1.5-5.5。峰值負荷壓力可使用配有一個100N測力傳感器和一個#2830-011壓縮鐵砧的Instron萬能材料試驗儀來測量。移動以1毫米/秒的速度進行，直到最初的碎片產生。本發明組合物的溶解度范圍是O.1-8峰值負荷，優選O.1-30磅力。本發明組合物的粘度為1，000-150，OOOcp，這取決于用于測量粘度的粘度計的溫度和速度。優選的實施方式中，在布氏粘度計6號錠子以10轉/分的速度下，濕組合物的粘度范圍為30，000-60，000cp。最優選范圍為35，000-50，000cp。在另一個具體實施方式中，本發明的粘度為1，000-700，OOOcp，這取決于用于測量粘度的粘度計的溫度和速度。在可替換實施方案的優選實施方案中，在布氏粘度計6號錠子以5轉/分的速度下，濕組合物的粘度范圍為100，000-400，000cp。另一個具體實施方式的最優選范圍為200，000-350，000cp。值得5注意的是，粘度可以根據轉速調節，且取決于溶解度和穩定劑。制備方法—種制備冷凍干燥且充氣的乳品的方法，其包括步驟(a)提供乳品或乳替代品的混合物，(b)添加乳化劑，(c)熱處理乳品或乳替代品混合物，(d)將該混合物進行發酵，(e)在該混合物中加入氣體；(f)同時給氣體且乳品或乳替代品混合物充氣以形成充氣產品，(f)冷卻該產品；(g)對該產品進行冷凍干燥。隨先U口口口:1.將巴氏殺菌的低脂奶從油罐卡車轉移到大的貯存罐。2.所有干組分(糖、明膠、淀粉、脫脂奶粉、乳化劑及功能性組分如益生元)通過加入到高剪切混合器(如BredoLiqwifier)中與牛奶混合，以實現均勻的分散和初期的水合。3.—旦加入所有的干組分，將該混合物在35-38°F下攪拌30分鐘。4.攪拌后，該混合物被轉入高溫短時巴期德滅菌板式換熱器中進行熱處理。所用的熱處理條件要求在4.5分鐘持續時間結束時，全部達到并維持19rF的最低溫度。該溫度和持續時間可以隨過程中的力學而變化，例如有可能在稍高溫度下持續7或8分鐘。5.為了配方和充氣稠度的最優化，作為一個任選步驟，對該混合物進行均化。一般的均化壓力第一階段為2000-2500psi，第二階段為200-600psi.6.在191°F的維持時間后，該混合物被冷卻至100-112°F，并轉入培養桶。此時，添加酸奶培養物(例如，由DaniscoIngredients或其他供應商提供的冷凍干燥培養物，ABY-2C)。該培養物用巴氏殺菌法混合30-60分鐘，停止混合且大桶在104-107°F維持4-6小時。酸奶允許酸化到pH4.5-4.6，然后進行攪拌(破碎)并在培養箱中冷卻至60°F。最終的pH范圍為4.1-4.4。7.經由冷卻壓濾機泵出酸乳，轉移到250加侖混合罐，溫度降低到37-45°F，添加滅菌的果醬、風味劑和任何所期望的著色劑。緩慢攪拌混合物進行調合并再循環10-15分鐘。混和的水果酸奶被轉移至275加侖裝載物中。制備冷凍酸奶液滴1.酸奶將被運輸/從275加侖裝載物(先在34-40華氏度下儲存)中抽出至充氣器(本案中為Mondomix充氣器，也存在其他牌子)。2.將氮氣與酸奶通過Mondo混合器摻和(連接到裝置冰水循環系統，以維持混合頭溫度在35-45°F)。產品膨脹度范圍從20%-80%。然而，優選，膨脹目標在30%-50%，最優選35%-45%。該工藝持續發生。3.維持在38-50°F，減壓下，充氣酸奶被抽取至沉積器多支管，并分給噴嘴組，其通過計量泵產生適當形狀的沉淀形式(本案中為大的巧克力薄片形狀，也可能為其他形狀/形式)。當前目標形狀為直徑13-22mm(理想的是15-20mm)，高度7-12mm(理想的是8-10)，重量0.8-1.3克(理想是1.0-1.lg)。4.液滴沉積到實心的不銹鋼冷凍機傳動帶上(在本案中，傳動帶和冷凍機的廠家是Sandvik)。5.伴隨高速氣流循環，冷凍機通道氣溫約為-20到-30°F。在隧道的停留時間為3-5分鐘。凍結片從具有24-28°F內部溫度的通道排出。6.產品從冷凍機傳動帶轉移并輸送到批量裝箱機，里面填充20-30磅，塑料袋排列成箱。封閉箱子、用繩子捆綁并儲存在-20°F下，直到裝運至OFD。制備本發明的下列組合物。所列百分比以組合物的總重為基礎。實施例1:原味酸奶<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>實施例2:<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>實施例3:<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>使用此處描述的方法制備上述組合物。應當注意的是本發明不限于上述特定的具體實施方式，而是包括變化、改進和下列權利要求限定的同類具體實施方式。權利要求一種冷凍干燥且充氣的乳品或乳替代品組合物，其包含乳品成分；乳化劑；和粘度改進劑，其中所述乳品組合物是經巴氏滅菌的。2.如權利要求1所述的冷凍干燥組合物，其中乳化劑選自乳酸化的單和雙甘油酯，多乙氧基醚，酪蛋白酸鹽，乳清蛋白，卵清蛋白，以及它們的混合物。3.如權利要求1所述的冷凍干燥組合物，其中乳化劑是乳酸化的單和雙甘油酯。4.如權利要求1所述的冷凍干燥組合物，其還包含凝膠劑，其中所述凝膠劑是明膠。5.如權利要求1所述的冷凍干燥組合物，其中乳品或乳替代品組分的含量是組合物的60-98%。6.如權利要求1所述的冷凍干燥組合物，其中乳酸化的單和雙甘油酯的含量是組合物的0.001-1%。7.如權利要求1所述的冷凍干燥組合物，其中粘度改進劑選自淀粉、親水膠體如鹿角菜膠、瓜耳膠、剌槐豆膠、果膠及其混合物。8.如權利要求1所述的冷凍干燥組合物，其中乳品或乳替代品組分選自牛奶、奶粉、酸奶、脫脂乳、乳蛋白、水解乳蛋白、大豆蛋白、乳清蛋白和米蛋白。9.如權利要求l所述的冷凍干燥組合物，其中該組合物的硬度值為O.5-8峰值負荷力。10.如權利要求3所述的冷凍干燥組合物，其中乳酸化的單和雙甘油酯選自單和雙甘油酯的乳酸酯，單和雙甘油酯的檸檬酸酯，和蒸餾的單甘油酯。11.如權利要求3所述的冷凍干燥組合物，其中乳酸化的單和雙甘油酯是單甘油酯的乳酸酯，或單和雙甘油酯的混合物。12.權利要求1所述的冷凍干燥組合物，其還包含至少一種糖。13.權利要求1所述的冷凍干燥組合物，其中該組合物的溶解度為0.1-8磅峰值負荷力。14.如權利要求1所述的冷凍干燥組合物，其中組合物的粘度為1000-500，000cp。15.—種冷凍干燥且充氣的乳品組合物，其包含乳品組分；禾口0.001-1%乳酸化單和雙甘油酯，其中所述乳品組合物是經巴氏滅菌的。16.如權利要求13所述的冷凍干燥組合物，其中乳品組分的含量是組合物的60-98%。17.如權利要求13所述的冷凍干燥組合物，其還包含淀粉。18.如權利要求13所述的冷凍干燥組合物，其中該乳品組分選自牛奶、奶粉、酸奶、脫脂乳和乳蛋白。19.如權利要求13所述的冷凍干燥組合物，其中該組合物的硬度值為0.5-8磅力。20.如權利要求13所述的冷凍干燥組合物，其中乳酸化的單和雙甘油酯選自單和雙甘油酯的乳酸酯，單和雙甘油酯的檸檬酸酯，和蒸餾的單甘油酯。21.如權利要求18所述的冷凍干燥組合物，其中乳酸化單和雙甘油酯是單甘油酯的乳酸酯，或單和雙甘油酯的混合物。22.如權利要求13所述的冷凍干燥組合物，其還包含至少一種糖。23.—種制備冷凍干燥且充氣的乳品或乳替代品的方法，包括步驟(a)提供乳品或乳替代品的混合物，(b)向混合物中添加乳化劑，(c)熱處理乳品或乳替代品混合物，(d)將該混合物進行發酵，(e)在該混合中加入氣體；(f)同時給氣體和乳品或乳替代品混合物充氣以形成充氣產品；(g)充氣產品部分形成預定大小和形狀；(h)冷卻該部分；禾口(i)對該部分進行冷凍干燥。24.權利要求23所述的方法，其中乳品或乳替代品混合物的含量是產品的60-98%。25.權利要求23所述的方法，其中該乳化劑包括含量為產品0.001-1%的乳酸化單和雙甘油酯。26.權利要求23所述的方法，還包括步驟b(1)提供淀粉和明膠。27.權利要求23所述的方法，其中該混合物包含乳組分，其選自牛奶、奶粉、酸奶、脫脂乳和乳蛋白。28.權利要求23所述的方法，其中該乳制品的硬度值為0.5-8峰值負荷力。29.權利要求25所述的方法，其中乳酸化的單和雙甘油酯選自單和雙甘油酯的乳酸酯，和蒸餾的單甘油酯。30.權利要求29所述的方法，其中乳酸化的單和雙甘油酯是單甘油酯的乳酸酯，或單和雙甘油酯的混合物。31.權利要求23所述的方法，還包括步驟b(2)添加至少一種糖和穩定劑。32.權利要求23所述的方法，其中該產品的溶解度范圍為0.1-8峰值負荷力。33.權利要求23所述的方法，其中該產品的粘度為1，000-500，000cp。全文摘要本發明包括一種含有乳品或乳替代品組分和乳化劑的、冷凍干燥且充氣的乳品或乳替代品組合物及其制備方法。文檔編號A23C9/00GK101707868SQ200880015156公開日2010年5月12日申請日期2008年5月9日優先權日2007年5月9日發明者F·韋爾奇,G·阿萊曼,N·雅格,S·彼得森,T·伯克霍德爾申請人:雀巢產品技術援助有限公司