用于食物組合物中的乳化劑的制作方法
【技術領域】
[0001] 本專利申請要求2012年7月26日提交的美國臨時申請序列號61/675,941的優(yōu) 先權(quán)，據(jù)此將所述文獻全文以引用方式并入本文。
[0002] 本公開涉及用于食物產(chǎn)品中的乳化劑。具體地，所述乳化劑包含一定量的大豆乳 清蛋白，所述大豆乳清蛋白在2至10的pH范圍和25°C的溫度下具有至少約80%的可溶性 固體指數(shù)（SSI)。
【背景技術】
[0003] 業(yè)內(nèi)的食品科學家持續(xù)努力以開發(fā)新方法和所得的產(chǎn)品，其遞送了消費者所期望 的改善的營養(yǎng)和功能特性。包含大豆蛋白是用于減少脂肪、提高蛋白含量并且改善許多食 物產(chǎn)品總體感官特性的高性價比方法。
[0004] 在制備食物產(chǎn)品中，通常需要混合兩種不混溶的物質(zhì)如油和水。已知不混溶的液 體或物質(zhì)不混合，并且將分離成不同的層，通常給予食物不佳的外觀和沙礫口感。為阻止物 質(zhì)分離成不同的層，通常加入乳化劑以形成乳液。
[0005] 乳化劑通過將液滴表面覆蓋乳液并且使所述油滴或水滴與水相或油相隔離，用于 促進混合物中油與水之間小乳液滴的形成。當油滴或水滴被隔離時，它們能夠均勻分散在 整個乳液中，并且阻止團聚在一起形成漂浮在水層上或沉淀在油層下的單獨層。本領域通 常用作乳化劑的化合物為低分子量化合物，所述分子量通常小于約10千道爾頓（kDa)。較 小的分子通常用作乳化劑，因為它們具有高表面活性，并且與高分子量化合物相比，能夠更 好并且更快地降低水的界面張力。然而，小分子一般不能夠提供乳液長期穩(wěn)定性，并且必須 加入另外的組分如穩(wěn)定劑以阻止乳液分離。
[0006] 高分子量化合物如不是大豆乳清蛋白的蛋白和碳水化合物也用作乳化劑。然而， 高分子量化合物作為穩(wěn)定劑的表現(xiàn)通常優(yōu)于作為乳化劑的表現(xiàn)，因為較大的分子表現(xiàn)出低 界面活性。
[0007] 通常將乳化劑加入到各種食物產(chǎn)品中以促成水包油或油包水懸浮液。通常用于 本領域中的一般已知的乳化劑的例子包括但不限于脂肪酸單甘油酯和二甘油酯、脂肪酸單 甘油酯的酯、單甘油酯和二甘油酯的二乙?；剖狨ィ―ATEM)、丙二醇單酯、卵磷脂、羥 基化卵磷脂、琥珀酸二辛酯磺酸鈉、硬脂酰-2-乳酸鈉（SSL)、硬脂酰乳酸鈣（CSL)、單月桂 酸脫水山梨醇醋（Polysorbate 20或Tween20)、單棕櫚酸脫水山梨醇醋（Polysorbate 40 或Tween40)、單硬脂酸脫水山梨醇醋（Polysorbate 60或Tween60)、單油酸脫水山梨醇醋 (Polysorbate 80或Tween80)、三硬脂酸脫水山梨醇醋、梓檬酸硬脂醋、聚蓖麻油酸聚甘油 酯（PGPR)、和酪蛋白酸鹽。已知，這些常用的乳化劑產(chǎn)生所期望的食物產(chǎn)品特性。然而， 雖然酪蛋白酸鹽是已顯示具有乳化特性的蛋白，但是它在3. 0-5. 0的pH范圍內(nèi)具有溶解 度問題，這使其在涵蓋酸性食物產(chǎn)品的該PH范圍內(nèi)不能充當乳化劑。期望基于蛋白的乳 化劑（尤其是此類乳化劑基于植物時）與常用乳化劑結(jié)合使用或用作常用乳化劑的替代， 以向食物產(chǎn)品提供營養(yǎng)和功能有益效果。如果此類基于蛋白的乳化劑可在寬廣PH范圍 (2.0-10.0)內(nèi)工作，則也是所期望的。
[0008] 理想的乳化劑是具有高界面活性以形成乳液，而且提供長期乳液穩(wěn)定性的乳化 劑。小分子量表面活性劑具有高表面活性，從而形成小液滴，但是無法提供長期乳液穩(wěn)定 性。高分子量生物聚合物如蛋白和碳水化合物具有低界面活性，從而形成大液滴，但是它們 由于形成圍繞液滴的厚膜而能提供長期乳液穩(wěn)定性。
[0009] 因此，本領域需要包含基于蛋白的物質(zhì)，并且提供長期乳液穩(wěn)定性的食品級乳化 劑。所述乳化劑還可向食物產(chǎn)品賦予一定量的蛋白和消費者所期望的總體營養(yǎng)特征。因 此，本發(fā)明涉及完全或部分由大豆乳清蛋白構(gòu)成的乳化劑，所述乳化劑用于食物產(chǎn)品中，從 而消除或降低向食物產(chǎn)品中添加另外的乳化劑的需要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010] 本公開涉及用于食物產(chǎn)品中的乳化劑。具體地，所述乳化劑包含一定量的大豆乳 清蛋白，所述大豆乳清蛋白在2至10的pH范圍和25°C的溫度下具有至少約80 %的SSI。 在與當前市場上包含已知乳化劑的類似食物產(chǎn)品進行比較時，包含大豆乳清蛋白作為乳化 劑，用于向食物產(chǎn)品提供長期乳液穩(wěn)定性，并且制成具有消費者期望的感覺特性的食物產(chǎn) 品（即味道、結(jié)構(gòu)、芳香和口感）。
[0011] 本公開還涉及包含乳化劑的食物產(chǎn)品，所述乳化劑包含一定量的大豆乳清蛋白， 所述大豆乳清蛋白在2至10的pH范圍和25°C的溫度下具有至少約80%的SSI。本文公開 的乳化劑適用于制備各種類型的包含不混溶物質(zhì)的食物產(chǎn)品，例如人造稠黃油、沙拉醬、可 涂抹的油（包括具有10-80%油濃度范圍的人造黃油）、蛋黃醬、經(jīng)烘烤的甜食產(chǎn)品（如蛋 糕）、甜點（如牛軋?zhí)?、蛋白酥皮等）、冷凍甜點和冷凍甜食（如冰激淋等）、布丁、巧克力、肉 類、芝士醬、飲料（包括酒精飲料）、羹湯、軟糖、咖啡伴侶（液體或干粉）、脂肪粉等。
[0012] 本公開還涉及制備食物產(chǎn)品的方法，所述方法包括將乳化劑與至少兩種不混溶物 質(zhì)混合以形成乳液，以及將所述乳液加工成所期望的食物產(chǎn)品，其中所述乳化劑包含一定 量的大豆乳清蛋白，所述大豆乳清蛋白在2至10的pH范圍和25°C的溫度下具有至少約 80 % 的 SSI。
[0013] 對彩圖的標引
[0014] 本專利申請包含至少一張彩色制作的圖片。帶有彩圖的本專利申請公布的復印件 將在需要并支付必要的費用后由部門提供。
【附圖說明】
[0015] 圖1為示出存在于大豆乳清流中的蛋白以及它們特性的圖表。
[0016] 圖2圖示描繪了大豆乳清蛋白與大豆分離蛋白相比在3_7pH范圍內(nèi)的溶解度。
[0017] 圖3圖示描繪了大豆乳清蛋白與大豆分離蛋白Suprou 760相比的流變性。
[0018] 圖4A為描述從加工流回收純化大豆乳清蛋白的過程中步驟0至4的流程示意圖。
[0019] 圖4B為描述從加工流回收純化大豆乳清蛋白的過程中步驟5、6、14、15、16和17 的流程示意圖。
[0020] 圖4C是描述用于從加工流中回收純化大豆乳清蛋白的方法中的步驟7至13的流 程不意圖。
[0021] 圖 5 圖示示出以 10、15、20 和 30mL/min(分別為 5· 7、8· 5、11· 3、17· Ocm/min 線性 流速）流量填充大豆乳清通過SP Gibco陽離子交換樹脂床時相對于空白填充柱體積作出 的穿透曲線。
[0022] 圖 6 圖示示出大豆乳清以 10、15、20 和 30mL/min(分別為 5· 7、8· 5、11· 3、17· Ocm/ min線性流速）流量通過時SR Gibco陽離子交換樹脂上的蛋白吸附相對于空白填充柱體積 作出的曲線。
[0023] 圖7圖示示出當大豆乳清濃縮3倍和5倍并且大豆乳清以15mL/min流量填充通 過SR Gibco陽離子交換樹脂床時相對于空白填充柱體積作出的穿透曲線。
[0024] 圖8圖示示出大豆乳清濃縮3倍和5倍并且大豆乳清以15mL/min流量通過SR Gibco陽離子交換樹脂床時SR Gibco陽離子交換樹脂上的蛋白吸附相對于空白填充柱體 積作出的曲線。
[0025] 圖9圖示示出大豆乳清與濃縮3倍和5倍的大豆乳清以15mL/min流量通過SR Gibco陽離子交換樹脂床時SR Gibco陽離子交換樹脂上的平衡蛋白吸附相對于通過流中 平衡蛋白濃度作出的曲線。
[0026] 圖10圖示示出不同線速度下解吸的大豆乳清蛋白相對于時間的洗脫曲線。
[0027] 圖11圖示示出不同線速度下解吸的大豆乳清蛋白相對于柱體積的洗脫曲線。
[0028] 圖12描述了 MimoBME片段的十二烷基硫酸鈉聚丙烯酰胺凝膠電泳（SDS-PAGE)分 析。
[0029] 圖 13 描述了 Mimo4SE 片段的 SDS-PAGE 分析。
[0030] 圖 14 描述了 Mimo6HE 片段的 SDS-PAGE 分析。
[0031] 圖 15 描述了 Mimo6ZE 片段的 SDS-PAGE 分析。
[0032] 圖16為使用由一定量大豆乳清蛋白構(gòu)成的乳化劑制得的蛋黃醬樣品的圖像（4°C 下儲存24小時后）；1 :對照；2 :陰性對照；3 :2%大豆乳清蛋白；4 :2. 1 %蛋黃與1 %大豆乳 清蛋白；和5 :4%大?乳清蛋白。
[0033] 圖17為用SWP和蛋黃制得的稀釋蛋黃醬（10%水包油（o/w)乳液）的數(shù)字顯微鏡 圖像。使用Olympus BX50與1000倍放大率下的Nikon D80數(shù)字顯微鏡拍攝圖像。
[0034] 圖18為使用由一定量大豆乳清蛋白構(gòu)成的乳化劑制得的面包樣品的圖像。
[0035] 圖19為使用由一定量大豆乳清蛋白構(gòu)成的乳化劑制得的脂肪粉的圖像。
【具體實施方式】
[0036] 本發(fā)明提供了乳化劑，所述乳化劑包含一定量的大豆乳清蛋白，所述大豆乳清蛋 白在2至10的pH范圍和25°C溫度下，具有至少約80%的SSI。當將所述乳化劑加入到食 物產(chǎn)品中時，將所得產(chǎn)品與當前市場上包含通常所用乳化劑的類似食物產(chǎn)品進行比較時， 所述乳化劑賦予消費者期望的改善的營養(yǎng)和功能特性（例如蛋白量增加）和感覺特性（即 味道、結(jié)構(gòu)、芳香和口感）。
[0037] I.乳化劑
[0038] 用于食物產(chǎn)品中的本發(fā)明乳化劑包含一定量的大豆乳清蛋白，所述大豆乳清蛋白 在2至10的pH范圍和25°C的溫度下具有至少約80%的SSI。
[0039] 已發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明的大豆乳清蛋白在用于乳液中時，賦予比本領域當前所用的已知 乳化劑優(yōu)異的乳化特性。本發(fā)明的大豆乳清蛋白在2. 0-10. 0的廣泛pH范圍內(nèi)是有效的乳 化劑。因此，本發(fā)明的乳化劑是用于酸性食物產(chǎn)品的良好乳化劑。已令人驚奇地發(fā)現(xiàn)，雖然 大豆乳清蛋白為高分子量化合物（例如約SkDa至約50kDa)，但是它們具有所期望的小分子 量乳化劑與大分子量乳化劑二者的特性。具體地，據(jù)信由于大豆乳清蛋白具有較高的分子 量，它們能夠提供長期乳液穩(wěn)定性，但是由于它們促進表面張力快速下降，從而令人驚奇地 表現(xiàn)與小分子量乳化劑相同。
[0040] 在一個實施例中，本發(fā)明的乳化劑包含100%的大豆乳清蛋白。在另一個實施例 中，所述乳化劑包含大豆乳清蛋白與至少一種另外的乳化劑的組合。例如，所述乳化劑可包 含大豆乳清蛋白和至少一種另外的乳化劑，所述另外的乳化劑選自脂肪酸單甘油酯和二甘 油醋、脂肪酸單甘油酯的醋、DATEM、丙二醇單酯、卵磷脂、羥基化卵磷脂、琥珀酸二辛酯磺酸 鈉、S