[发明专利]具有低蛋白质和不含蛋白质的液体、液体浓缩物和粉末奶精以及制备它们的方法

说明书

发明领域

本发明涉及用于非乳制的、具有延长保质期(ESL)和无菌包装的液体奶精(creamer)、液体奶精浓缩物以及粉末奶精的组合物，以及涉及制备它们的方法。

发明背景

奶精用做热饮料和冷饮料中的增白剂，例如咖啡、可可和茶。奶精例如也以粉末或颗粒形式用做牛奶或奶油的替代品，与谷类一起使用，或用于烹饪中。奶精可以按照不同的口味获得，通常在所需品质方面有变化，例如口感、稠度和纹理。

奶精(或增白剂)可以以液体、液体浓缩物或粉末形式获得。液体和粉末奶精广泛用于零售和食品服务应用中。液体浓缩物和粉末奶精也用做液体或粉末饮料中的组分，或用于分散体系中。

新鲜或冷冻过的乳制奶精通常提供好的口感，但是它们倾向于快速变质，甚至在冷冻条件下也如此，使得它们的应用不方便。此缺点可以通过非乳制的奶精克服，但是此挑战仍然面临生产均匀的具有延长保质期(ESL)或无菌的液体产品，其具有恒定的可控制的粘度，并且在冷冻和环境温度下储存数月期间都是稳定的。粉末奶精的主要挑战是在生产工艺期间的优良乳液稳定性和当加入饮料中时的优良溶解性，不会出现脱油、羽化、沉淀和其它物理化学不稳定问题。

非乳制的咖啡奶精用做咖啡增白剂的市场正在快速增长，并且美国是此类型产品的市场领导者。对于低脂和无脂的奶精也有增长的需求。因为脂肪帮助获得乳液，所以额外的挑战是提供具有低脂肪或不含脂肪的奶精，其具有所需的稳定性、颜色、纹理、稠度和口味。

当加入冷或热的饮料例如咖啡中时，奶精应当提供优良的增白能力，快速地溶解，并且在不脱油、羽化和/或沉淀的情况下保持稳定，并且提供优异的味道。应当注意的是，物理稳定性尤其难以在热的酸性环境中以及当在饮料生产中使用硬水的情况下达到。

几个专利，例如欧洲专利申请No.0 457 002和美国专利3,935,325描述了咖啡奶精，其由水、植物油、蛋白质或蛋白质水解物、碳水化合物、缓冲盐、乳化剂和其它成分制成。但是，这些咖啡增白剂不是储存稳定的。

美国专利No.4,748,028公开了无菌的流体咖啡增白剂和它们的制备方法。此方法包括对水、植物脂肪、乳化剂、牛奶蛋白质、盐和其它成分的混合物进行超高温度(UHT)消毒；冷却；均化；并进一步冷却；并且将所得液体在无菌条件下填充在无菌容器中。这种咖啡增白剂的主要缺点是在奶精中的高脂肪含量，并且在降低的脂肪水平下，奶精的增白能力不足。奶精也仅仅在冷冻条件下才对褐变稳定(最多4个月)。

美国专利No.4,784,865描述了乳制咖啡增白剂，其包含低脂牛奶、非脂肪干乳、优选由单-或二-缩水甘油酯制成的乳化剂以及作为增白剂的TiO₂。此产品经过巴氏杀菌，并分别在冷冻和非冷冻条件下保持稳定至少90天和30天。因为增白剂缺少任何稳定体系，所以可以预见到在储存期间TiO₂发生严重沉淀。另外，此产品没有经过无菌处理，所以不能达到延长的保质期(至少6个月)。

美国专利No.5,571,334描述了基于淀粉的不透明剂，其生产方法，以及含有此不透明剂的食品和非食品配料。此试剂包含被引入淀粉基质中的不透明剂(例如TiO₂)。但是，在此公开内容中的奶精没有经过无菌处理，所以不能达到延长的保质期(至少6个月)。此外，大量的酪蛋白酸钠用于实现奶精的乳液稳定性。

PCT申请WO 2007/044782描述了具有至少1％乳化剂含量的非乳制的无菌液体奶精以获得稳定的乳液。所述乳化剂与牛奶蛋白例如酪蛋白酸钙、酪蛋白酸钠或酪蛋白酸钾组合，以实现奶精的稳定性。

总之，目前存在的奶精技术需要使用蛋白质，通常在非常高的含量下使用，以实现乳液稳定性。已经知道蛋白质是强乳化剂，并且由于独特的乳化性能而优选使用牛奶蛋白，例如酪蛋白、酪蛋白酸钠和乳清蛋白。但是，向超高温(UHT)处理的液体咖啡奶精加入蛋白质会由于蛋白质的变性和蛋白质或其衍生物的较低水溶性而引起沉淀。另外，在粉末奶精中的蛋白质会导致沉淀和在热饮料中奶精重建之后的絮凝，尤其是在酸性环境中。另外，在蛋白质和低分子量乳化剂之间的竞争会导致乳液不稳定性，从而导致产品乳油化。

在奶精中使用蛋白质例如酪蛋白和酪蛋白酸钠的另一个缺点是在储存期间在ESL或无菌液体奶精中结块。例如，当奶精在冷冻温度、室温或升高的温度下储存时会过夜形成“堵塞”，导致倾倒困难和产品不能使用。此外，当加入咖啡中时，会由于蛋白质在这种热的酸性环境中、尤其在Ca²⁺和/或Mg²⁺离子的存在中的乳液不稳定性而出现羽化。