专利名称：：经灭菌的营养饮料的制作方法
技术领域：
：本发明涉及一种经灭菌的营养饮料，其包含蛋白质、脂肪、碳水化合物和水。本饮料可以在炎热环境下贮藏数周而不会出现不稳定的迹象。特別是，本发明中的该营养饮料在抵抗油分离、絮凝、和乳油化(creaming)中表现出优异的稳定性。此外，本饮料可以采用超高温(UHT)杀菌条件相对容易地制备。发明的
背景技术：
：包含蛋白质、脂肪和碳水化合物的经灭菌的营养饮料在本领域是已知的。在加工、运输和贮藏过程中，这些饮料的分散油相的不稳定性会引起严重的产品质量问题。这些稳定性问题与分散油滴的絮凝、乳油化和聚结特别相关。该动力学现象会影响饮料的外观和感官特性。US6,475,539中描述了一种pH值约为3.0-4.6的保存稳定(shelfstable)的液态肠道配方，其包括a)约45-95%重量的水；b)约1.0-15%重量的酪蛋白酸盐；c)0.5-3.3%重量的高曱氧基果胶；d)约1-30%重量的碳水化合物；e)约0.5-10%重量的可食用油；f)作为唯一营养来源的足量的蛋白质、碳水化合物和可食用油，体积在1000-2000ml的范围，g)至少100。/o的成人RDI维生素和矿物质，体积在1000-2000ml的范围；以及h)而且所述的肠道配方具有至少一年的保存期。碳水化合物优选自由葡萄糖、乳糖、果糖、蔗糖、麦芽糖、玉米淀粉、水解玉米淀粉、麦芽糊精、葡萄糖聚合物、玉米糖浆固体、寡糖、高级糖、高果糖玉米糖浆、和果糖寡聚糖构成的组。从该美国专利中可以看出，该发明的一方面的描述中涉及一种生产即使是在蒸馏杀菌、无菌包装和热填充处理后仍具有优4秀的物理稳定性的饮料的生产工艺。US2005/0214432中描述了在不外加乳化剂的情况下制造稳定的、不糊化的、含淀粉的、水包油乳液而不形成油面糊的工艺，其包括将未糊化的面粉和/或淀粉、油和水性液体的混合物在低于50。C的温度下进行高度剪切。该美国申请中所描述的乳液包含，1-15重量％的面粉和/或淀粉，1-15重量％的油，和70-95重量％的水。在一个优选的实施方案中，该乳液包含，2-70重量％的乳制品。从该美国申请中可以看出，各种面粉和/或淀粉均可以使用，但是那些天然的面粉和/或淀粉是优选的。从热力学上来讲，水包油乳液是亚稳定系统，其是指它们是用多余的能量(大多数情况下是机械的)制备的。经过主要由制备方法和产品的組成所决定的一段时间后，该乳液最终相分离成两相。相分离包括油滴的聚结，其作为时间函数而生长。这是一个不可逆的过程。除了聚结之外，水包油乳液还常常表现出其他类型的不稳定，特别是絮凝和乳油化。絮凝类似于聚结，是一种涉及油滴聚合在一起的机制。但是，在絮凝的情况中看不到聚结，即油滴会形成从该本体分离出来的团聚物。因为油滴的密度低于其分散其中的连续水相的密度，则在水包油乳液中发生乳油化。由于该密度差的存在，就产生将油滴逐渐移动到产品的上表面的驱动力。如上所述，显然在水包油乳液，如目前的营养饮料中，完全防止聚结、絮凝和乳油化的发生是不可能的。然而，通过降低这些现象的发生率，可以获得足够的产品稳定性，而确保产品在整个保存期内均保持可接受的品质。在水包油乳液中发生聚结、絮凝和乳油化的速度会随温度的升高而快速增大。促进该不稳定现象的另一个因素是水相中的高溶质浓度。营养饮料通常由于蛋白质和碳水化合物的大量存在，而含有具有高溶质浓度的水相。因此，提供可以在炎热条件下贮藏数周而不产生严重的稳定性缺陷的水包油乳液形式的营养饮料是一个重大的挑战。为了提供在饮用之前可以在炎热条件下贮藏数周的营养饮料，其必须保证在该时间内没有微生物腐败的发生。有效地，其意味着该产品必须经过杀菌，并在无菌条件下进行包装。因为杀菌的条件会促成油滴的聚结，则该产品需要以如下的方式配制，即不仅是在炎热条件下的贮藏和处理期间，而且在杀菌期间均会防止油滴的聚结。发明概述本发明人通过开发一种可以被用来生产具有优异贮藏稳定性的经灭菌的营养饮料的精心平衡的配方来实现该目标。更特别的是，本发明人还提供了一种经灭菌的营养饮料，其包括*0.5-8重量％的蛋白质；*1-6重量％的脂肪；*3-20重量％的碳水化合物；*至多5重量％的任选其他营养成分；和*70-85重量％的水；其中碳水化合物包括，以饮料总重计算0.2-2.0%的天然淀粉；和*2-10%,优选3-10%的糖类，其选自由单糖、二糖、三糖以及它们的组合构成的组。虽然发明人并不希望被理论所限制，但是据信蛋白质和天然淀粉的组合在本营养产品的稳定性中扮演着关键的角色。本发明人令人惊讶地发现天然淀粉可以有利地用来稳定本营养饮料。而通常的做法是在经灭菌的饮料中使用特殊的改性淀粉。这些改性淀粉，如羟丙基化淀粉，可以承受非常高的温度、非常高的剪切力以及极端的pH。这些改性淀粉已经在UHT处理的乳制品中表现出其性能，在其处理过程中，淀粉抑制了糊化作用而产生一个较低的粘度来促使其流过设备。发明人不仅意外地发现天然淀粉能够用于稳定该经灭菌的营养饮料，而且事实上，发明人还通过比较研究发现，天然淀粉实际上比那些设计用于UHT杀菌产品的改性淀粉有更好效果。本发明还提供一种制备该经灭菌的营养饮料的方法，所述的方法包括*将蛋白质、脂肪、碳水化合物、任选的其他营养成分和水合'并在预制乳液中；*均质该预制乳液；*通过将均质过的预制乳液加热到超过130°C的温度2-30秒而将其灭菌。发明详述因此，本发明的一方面涉及一种经灭菌的营养饮料，其包括*0.5-8重量％的蛋白质；1-6重量％的脂肪；*3-20重量％的碳水化合物；*至多5重量％的任选其他营养成分，和*70-85重量％的水；其中，碳水化合物包括，以饮料的总重计*0.2-2.0%的天然淀粉；和*3-10%的糖类，其选自由单糖、二糖、三糖和它们组合所构成的组。本文中所用的术语"天然淀粉，，是指从天然植物来源中分离出来的、未通过如酯化作用或水解而改性的淀粉。因此，术语"天然淀粉"并不包括麦芽糊精。根据一个特别优选的实施方案，饮料中含有至少0.5重量%的天然淀粉。在另一个优选实施方案中，天然淀粉的浓度不超过饮料重量的1.5%。如本文之前所述，本饮料优异的稳定性被认为是与蛋白质和天然淀粉以指定的浓度的组合使用有关。如果使用的蛋白质是乳品蛋白，将会获得特别好的结果。乳品蛋白的适宜来源的例子包括乳、乳清、脱脂乳、乳酪、凝乳、酪蛋白、酪蛋白酸盐。优选，该组合物包含选自由乳、乳清、脱脂乳、酪蛋白、酪蛋白酸盐和它们的组合所构成的组的乳品蛋白源。这些物质可以以脱水或液态的形式加入到该饮料中，优选以脱水，如粉末的形式加入。该饮料中的蛋白含量优选为至少1重量％,更优选至少2重量％,最优选至少3重量％。根据本发明的一个特别优选的实施方案，营养饮料包括0.1-2重量%的酪蛋白酸盐，如酪蛋白酸钠。发现加入指定量的酪蛋白酸盐可以在杀菌和贮藏期间有效稳定饮料免于聚结。该饮料中包含的碳水化合物类物质包括天然淀粉和糖类。糖类优选自由单糖、二糖和它们的组合构成的组。该饮料可以适宜地包含麦芽糊精，例如以饮料重量3-10%的量。特别适宜的是DE在2至20范围的麦芽糊精。优选，该饮料中使用的麦芽糊精的DE在10至20的范围。如本文之前所述，加入大量的碳水化合物会使营养饮料物理上不稳定。不过我们却发现，根据本发明能够制得稳定的饮料，即使是这些饮料包含了至少6重量％或甚至至少9重量％的碳水化合物。在该营养饮料中使用的天然淀粉可以获自本领域已知的各种植物来源，例如马铃薯、木薯、和玉米。优选地，天然淀粉是天然玉米淀粉。最优选地，天然淀粉是天然糯性玉米淀粉(waxymaizestarch)。本饮料的稳定性可以通过加入0.05-0.5重量％的甘油一酯、甘油二酯或它们的组合而方便地进一步提高。加入到营养饮料中能有利于防止聚结发生的另外一种成分是多糖角叉菜胶。优选，角叉菜胶加入的浓度是0.005-0.2重量％。角叉菜胶是一种从红色海藻中提取的复合碳水化合物，并通过与蛋白质的相互作用，形成低浓度的非常弱的触变胶体而给该营养饮料提供稳定性。本发明中的营养饮料是一种可倾倒的产品。通常，该饮料具有的粘度(在20。C下)在10s"下为5-200mPa.s。更优选地，该饮料在10s"下具有的粘度为10-100mPa.s,最优选为10-50mPa.s,其意味着该产品是可以容易吞咽的稀薄(thin)液体。该饮料的粘度适宜于通过使用剪切率范围在0.01至250s"(510s)的RheometerAR1000和锥角为2:0:38(deg:min:sec),锥体直径40mm且截面(truncation)为54微米的锥板测量系统来测量。本发明的营养饮料有利地包含一种或多种矿物质，尤其是过渡金属元素，如铁和锌。这些金属适宜以水溶性盐的形式加入到饮料中。一般，该饮料包含至少10ppm的铁和/或锌阳离子。优选，饮料包含至少10ppm的铁阳离子，更优选至少20ppm的铁阳离子。铁阳离子的含量通常不超过200ppm，优选其不超过100ppm。除了矿物质之外，还可以有利地加入到该饮料中的其他营养成分包括维生素、甾醇、类黄酮、类胡萝卜素等。该饮料中包含的脂肪优选是液态的非氢化油，其包含以所述油中含有的脂肪酸残基总量的重量计，至少60%的不饱和脂肪酸残基。适宜的液态油的例子包括植物油(向日葵油、大豆油、红花油等)和鱼油。如本文之前所述，该饮料是一种水包油乳液。脂肪优选以平均直径Dg,2为0.1-3pm,优选0.3-2^im的分散液滴存在于饮料中。平均直径D3,2(即表面加权平均直径)可以适宜地通过激光衍射来测定，使用HelosTM激光衍射传感器(购自SympatecGmbH)配合632.8nm的激光。测量是在20。C下使用购自SympatecGmbH的QUIXELTM湿式分散器(在10至20%间的光学浓度(opticalconcentration))进行的。通常，该饮料优异的贮藏稳定性是通过将饮料在4(TC下贮藏一个月时的平均直径D3,2的增加小于50%来证明的。在如此严苛的P&藏条件下，该营养饮料平均直径D3,2的增加小于200%是很容易达到的。优选在该条件下观察到的D3,2的增加不超过100%，更优选其不超过80%,最优选其不超过60%。该营养饮料含有的热量通常在0.4-1.7kcal/ml的范围。最优选热量在0.7-1.3kcal/ml的范围。在总热量中，优选不超过40%的热量是由脂肪提供的。优选，脂肪提供饮料总热量25%至35%的热量。一般来说，碳水化合物和蛋白质分别提供饮料总热量35-67%(优选55-67%)和10-33%的热量。本发明的另一方面涉及一种制备如本文之前所述的经灭菌的营养饮料的方法，其包括*将蛋白质、脂肪、碳水化合物、任选其他营养成分和水组合在预制乳液中；*均质该预制乳液；和*通过将均质过的预制乳液加热到超过130°C的温度2-30秒而将其灭菌。上述的杀菌条件就是通常所述的超高温(UHT)杀菌。UHT杀菌在本方法中可以适宜地通过直接加热或间接加热完成。重要的是，对预制乳液的均质作用生产出了具有非常好的油滴的乳液。优选，均质过的预制乳液中的油滴表现出的平均直径D3,2为0.1-3(im,优选0.3-2pm。一般而言，本方法中的均质是在至少8Mpa的压力下完成的。优选预制乳液是在10-30Mpa的压力范围下均质的。本发明通过下述的实施例作进一步的说明。实施例实施例1根据下列配方制备一种营养饮料:<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>将水称重并加热到8(TC。将脱脂奶粉与磷酸钾和甘油单/二酯预混。将混合物在高速混合条件下分散至热水中，并在适当混合下水合15分^7。用大豆油和购自Nutrmova的基于海藻油的DHA浓缩物以97.8:2.2%的比例制成含0.95%DHA的油混合物。在高速混合条件下加入该油混合物，并通过适当混合来预乳化15分钟。然后，将麦芽糊精和天然淀粉分散到该预乳液中。将含有维生素C、铁盐、锌盐、和V/M预混料的混合物加入到该预乳液中，再加入糖。测定pH值，并当其小于6.7时，用磷酸盐緩冲液校正。将产品在175-250bar和65-70。C下均质，然后140。CUHT处理4秒。然后将产品冷却至25-3CTC,无菌灌入带有螺旋盖的PET瓶(250ml)。将这样制得的乳液在40。C下贮藏4个月。该贮藏期之后，在这些样品中可以观察到轻微的乳油化。实施例2根据下列的配方，按照实施例1中所述同样的方法制备营养饮料:<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>我们还发现该产品在炎热环境下贮藏时，也是十分稳定的。比较例重复实施例1,不同之处在于用改性淀粉(ClearamCR2010,—种购自Roquette的改性糯性玉米淀粉)代替天然淀粉。该改性淀粉是为了在UHT杀菌产品中使用而特别开发的。这样获得的乳液在与实施例1中所述的乳液相同的条件下贮藏。贮藏4个月后，这些样品表现出了显著的脱水收缩和乳油化。实施例3根据下列配方，用实施例1中所述同样的方法制备4份营养饮料<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>以下表中所述的浓度使用不同的淀粉组分(天然的和改性的)。将样品贮藏在表中所述的温度下，并在贮藏24天之后，由专家组对其进行评估。由专家组评价的产品方面包括抑制乳油化和沉淀的稳定性，倾倒时的光滑性和均一性，以及无脱水收缩性。专家组的综合评级如下表所示(+表示好；+/-表示不足；-表示无法接受)。<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>在贮藏了24天之后，含有改性淀粉的样品表现出显著的相分离。而在含有天然糯性玉米淀粉或天然小麦淀粉的样品中却没有观察到这样的相分离。权利要求1.一种经灭菌的营养饮料，其包含●0.5-8重量％的蛋白质；●1-6重量％的脂肪；●3-20重量％的碳水化合物；●至多5重量％的任选的其他营养成分；和●70-85重量％的水；其中碳水化合物包括，以饮料总重计●0.2-2.0％的天然淀粉；●2-10％的糖类，其选自由单糖、二糖、三糖和它们的组合所构成的组。2.根据权利要求1所述的营养饮料，其中的蛋白质是乳品蛋白。3.根据权利要求1或2所述的营养饮料，其含有0.1-2重量％的酪蛋白酸盐。4.根据前述任一项权利要求中所述的营养饮料，其含有0.05-0.5重量％的甘油一酯、甘油二酯或它们的组合。5.根据前述任一项权利要求中所述的营养饮料，其含有0.005-0.2重量％的角叉菜胶。6.根据前述任一项权利要求中所述的营养饮料，所述饮料具有的粘度(在20°C)在10s"下为5-200mPa.s。7.根据前述任一项权利要求中所述的营养饮料，其中的天然淀粉是天然糯性玉米淀粉。8.根据前述任一项权利要求中所述的营养饮料，其含有0.005至0.5重量％,优选0.01至0.3重量％的金属盐。9.根据前述任一项权利要求中所述的营养饮料，其中的脂肪是液态的非氢化油，含有以所迷油中含有的脂肪酸残基的总重计至少60%的不饱和脂肪酸残基。10.根据前述任一项权利要求中所述的营养饮料，其中的脂肪以直径D3,2为0.1-3nm,优选0.3-2pm的分散液滴的形式存在。11.根据前述任一项权利要求中所述的营养饮料，其中所述的饮料表现出优异的贮藏稳定性，这可如此证明当该饮料在40。C下贮藏一个月时，平均直径D3,2的增加小于200%。12.—种制备前述任一项权利要求中所述的经灭菌的营养饮料的方法，其包括*将蛋白质、脂肪、碳水化合物、任选的其他营养成分和水组合在预制乳液中；*均质该预制乳液；和*通过将均质过的预制乳液加热到超过130°C的温度2-30秒而将其灭菌。全文摘要本发明的一方面涉及一种经灭菌的营养饮料，其包含0.5-8重量％的蛋白质；1-6重量％的脂肪；3-20重量％的碳水化合物；至多5重量％的任选其他营养成分；以及70-85重量％的水；其中碳水化合物包括，以饮料总重计0.2-2.0重量％的天然淀粉；2-10重量％的糖类，其选自由单糖、二糖、三糖和它们的组合所构成的组。本饮料可以在炎热环境下贮藏数周而不会出现不稳定的迹象。本发明的另一方面涉及一种制备如上所述的经灭菌的饮料的方法。文档编号A23L2/38GK101309604SQ200680042320公开日2008年11月19日申请日期2006年10月25日优先权日2005年11月14日发明者H·T·K·M·班肯申请人:荷兰联合利华有限公司