用于制备储存稳定的蛋白质零食的方法与流程

文档序号:16068645发布日期:2018-11-24 12:55阅读:227来源:国知局
近年来,消费者选择方便且美味的食物已经变得很普遍。然而,方便食品或即食食品往往营养不均衡,因为它们富含脂肪和短链碳水化合物如精制糖,而膳食纤维和蛋白质含量低。特别地,可以理解,这些方便食品的高脂肪和低膳食纤维水平可促进肥胖和各种慢性疾病,诸如冠心病、中风、糖尿病和某些类型的癌症。众所周知,肉的主要营养特点是其蛋白质含量。然而,在饲料投入到食物产出方面,肉的生产效率相对较低。因此,高蛋白质零食可以利用来自某些作物诸如大豆的便宜副产物来获得所需的蛋白质含量。此外,一些个体因为各种原因而有意不食用肉类。此外,许多宠物主人为其伴侣动物或希望为其伴侣动物喂食不含肉的饮食。众所周知,通过给食品补充增加水平的膳食纤维和蛋白质,味道会严重受损,因为异味会导致白垩味和乏味。除了与改善味道相关的挑战之外,已知增加食品的蛋白质水平通常会导致消费者期望的所需产品质地丧失。这对零食食品尤其关键。所需质地的丧失通常导致产品,诸如高蛋白质和纤维的健康标签零食,被消费者描述为具有令人不快的粘性和/或砂砾感。因此,本领域和工业中需要为用于人或动物(诸如宠物)的储存稳定的蛋白质零食提供更好的解决方案,这种零食具有纤维外观和酥脆质地。该用于人或动物(诸如宠物)的储存稳定的蛋白质零食具有如真正干肉的纤维外观且具有酥脆质地。市场上没有具有此类如真正干肉的纤维外观且具有酥脆质地的储存稳定的蛋白质零食。本发明的目的是改进现有技术水平或至少为储存稳定的蛋白质零食提供替代品:i)用于人或动物诸如宠物的储存稳定的蛋白质零食;ii)具有高蛋白质含量的储存稳定的蛋白质零食;iii)蛋白质含量高于40重量%的储存稳定的蛋白质零食;iv)具有纤维外观且具有酥脆质地的储存稳定的蛋白质零食;v)具有如真正干肉的纤维外观的储存稳定的蛋白质零食;vi)具有纤维外观且具有少量淀粉或淀粉粉(starchflour)的储存稳定的蛋白质零食;vii)具有纤维外观而不含淀粉或淀粉粉的储存稳定的蛋白质零食;viii)具有纤维外观的储存稳定的蛋白质零食,所得的零食中具有油、脂肪或它们的组合,该零食使用少量的淀粉或淀粉粉;ix)具有纤维外观的储存稳定的蛋白质零食,所得的零食中具有油、脂肪或它们的组合,该零食不使用淀粉或淀粉粉;x)具有酥脆质地的储存稳定的蛋白质零食;xi)具有如真正干肉的纤维外观且具有酥脆质地的储存稳定的蛋白质零食。本发明的目的通过独立权利要求的主题实现。从属权利要求进一步拓展本发明的构想。因此,本发明在第一方面提供了一种用于制备储存稳定的蛋白质零食的方法,该方法包括以下步骤:a)将40重量%至70重量%的水和15重量%至35重量%的植物蛋白质以及0重量%至4重量%的淀粉和/或面粉进料给挤出机料筒(4);b)在步骤a)的进料位置下游的位置处将0重量%至15重量%的液体油、脂肪或它们的组合注入所述挤出机料筒(4)中;c)将所述混合物通过冷却模具(7)挤出;d)切割(10)并干燥(11)所述挤出的混合物。在第二方面,本发明涉及一种储存稳定的蛋白质零食,该蛋白质零食可通过包括以下步骤的方法获得:a)将40重量%至70重量%的水和15重量%至35重量%的植物蛋白质以及0重量%至4重量%的淀粉和/或面粉进料给挤出机料筒(4);b)在步骤a)的进料位置下游的位置处将0重量%至15重量%的液体油、脂肪或它们的组合注入所述挤出机料筒(4)中;c)将所述混合物通过冷却模具(7)挤出;d)切割(10)并干燥(11)所述挤出的混合物。本发明人惊奇地发现,通过使用上述方法,可以获得具有纤维外观和酥脆质地的储存稳定的蛋白质零食。由于纤维外观,所获得的储存稳定的素食蛋白质零食看起来类似于真正干肉。本公开的方法允许使用挤出技术连续生产储存稳定的蛋白质零食,该蛋白质零食具有真正干肉的纤维外观且具有酥脆的质地。本发明人现已发现,在植物蛋白质和水的进料位置下游的位置处将油注入(5)挤出机料筒(4)中,使得在所得组合物中具有油、脂肪或它们的组合。由这些方法制备的纤维质的储存稳定的蛋白质零食可以通过添加调味料体系、填充剂、染色剂和/或调质剂(texturizationagent)来进一步增强,并且可以被强化以改善产品的营养价值。这产生具有真正干肉的纤维外观、肉的质地和味道并且在储存稳定的蛋白质零食中具有0重量%至15重量%的油、脂肪或它们的组合的储存稳定的蛋白质零食。在最终产品中需要油或脂肪或它们的组合的情形中,通过在植物蛋白质的进料位置下游注入油并在挤出机料筒内进行水的高剪切,来实现更好的纤维质产品。此外,许多调味化合物和/或强化化合物可溶于油中但不溶于水中。因此,这是将这类化合物引入该组合物内的非常方便的方法。油注入还可减少使用淀粉和/或面粉的需要,淀粉和/或面粉通常负责吸收油以便更好地加工。在蛋白质零食中,大量的淀粉和/或面粉被感知为具有负面的口感和谷物味道和香味,这对消费者来说是不愉快的。此外,对于高蛋白质零食,由于消费者关心的营养价值和/或饮食,要避免碳水化合物。除非另有说明,否则本文中表述的所有百分比均以占储存稳定的蛋白质零食的总重量的重量百分比计。术语“食品”、“食物产品”和“食品组合物”意指旨在供动物(包括人类)摄食并且向动物或人类提供至少一种营养物质的产品或组合物。本公开不限于特定动物。术语“宠物食品”是指用来供宠物食用的任意组合物。术语“宠物”是指可得益于或享用本公开所提供组合物的任何动物。例如,宠物可以是鸟类动物、牛类动物、犬科动物、马类动物、猫科动物、山羊类动物、狼类动物、鼠科动物、绵羊类动物或猪类动物,但宠物也可以是任何合适的动物。术语“伴侣动物”是指狗或猫。“非肉”食物产品是一种组合物,其中完全不存在肉类(即来自哺乳动物、鱼类和家禽的骨骼组织和非骨骼肌)和肉类副产物(即来源于经屠宰的哺乳动物、家禽或鱼类的除肉以外的非提取的干净部分)。所谓“储存稳定的(shelf-stable)”意指所述蛋白质零食可在室温下安全地储存于密封包装中。特别地,该蛋白质零食可以在25℃的室温下安全储存至少2个月,优选至少6个月,优选至少9个月,更优选至少12个月。在所述储存稳定期内,该蛋白质零食保持其感官稳定性以及其微生物安全性。在此期间,该蛋白质零食仍然保持其所述的纤维外观和酥脆质地功能。“挤出”是用于产生具有固定横截面轮廓的物体的过程。材料被推挤或牵拉而通过具有所需横截面的模具。与其它制造工艺相比,该工艺的两个主要优点是其能够产生非常复杂的横截面,并且能够制备易碎的产品,因为材料仅遇到压缩应力和剪切应力。高水分挤出称为湿挤出。挤出机通常包括挤出机料筒,紧密配合的螺杆在料筒内旋转。螺杆由螺杆元件构成,其中一些是螺旋形螺纹,用于使材料移动通过挤出机料筒。将材料朝一端引入挤出机料筒中,通过螺杆的作用使材料沿着挤出机料筒移动,并迫使材料穿过另一端的喷嘴或模具从挤出机料筒出来。旋转的螺杆将料筒内的材料混合并加工,并将其压缩以迫使其穿过模具或喷嘴。材料所经受的混合和加工的程度、材料穿过挤出机料筒的移动速度以及因此在挤出机料筒中的停留时间和挤出机料筒中产生的压力可以通过螺纹元件的螺距、螺杆的旋转速度以及材料引入挤出机料筒中的速率来控制。挤出机料筒包括多个首尾相连的挤出机料筒区段。需要多个挤出机料筒区段来进行挤出所涉及的不同过程,诸如传送、捏合、混合、除去挥发成份、计量等等。每个挤出机料筒区段包括压配到挤出机料筒壳体中的衬套,并且提供加热和冷却元件以将挤出机料筒区段的温度调节在允许的范围内。挤出过程的总长度可以通过其模块化的挤出机料筒长度来限定。挤出机料筒以其直径的单位来描述。“冷却模具”将挤出产品冷却至所需温度。大体如图1中所示,本公开提供了一种用于制备储存稳定的蛋白质零食的方法。该方法可包括a)将20重量%至45重量%的植物蛋白质和50重量%至70重量%的水以及0重量%至4重量%的淀粉和/或面粉进料给挤出机料筒(4);b)在步骤a)的进料位置下游的位置处将0重量%至15重量%的液体油、脂肪或它们的组合注入挤出机料筒(4)中;将该混合物通过冷却模具(7)挤出;切割(10)并干燥(11)所挤出的混合物。当在步骤a)中进料给挤出机时,可以将选自调味料、填充剂和/或任选的强化化合物的其它成分添加至植物蛋白质。在另一个实施方案中,在通过浆料入口(9)进料给挤出机料筒之前,可以将水混合至干燥的植物蛋白质。在另一个实施方案中,将干粉形式的植物蛋白质添加至挤出机料筒(4)并单独注入水(3)。通过强制机械能在挤出机料筒内完成干燥植物蛋白质与水的混合。因此,不需要在进料给挤出机料筒之前形成植物蛋白质与水的生面团。注入液体油或脂肪(5)的位置位于植物蛋白质的进料位置的下游位置的任何位置处,优选在挤出机料筒(4)的总长度的后半部分内。术语“植物蛋白质”包括“植物蛋白质分离物”或“植物蛋白质浓缩物”或它们的组合。本领域技术人员知道如何计算植物蛋白质浓缩物或植物蛋白质分离物中的植物蛋白质的量。如本文所用,术语“植物蛋白质浓缩物”是这样的植物材料:以无水计该植物材料的蛋白质含量为约65%至低于约90%的植物蛋白质。植物蛋白质浓缩物还含有植物纤维,以无水计植物纤维为约3.5重量%至多达约20重量%。如本文所用,术语“植物蛋白质分离物”是这样的植物材料:以无水计该材料的蛋白质含量为至少约90%的植物蛋白质。植物蛋白质包括来自以下物质的植物蛋白质浓缩物或植物蛋白质分离物:豌豆蛋白、玉米蛋白(如,磨碎的玉米或玉米谷蛋白)、小麦蛋白(如,磨碎的小麦或小麦谷蛋白诸如活性小麦谷蛋白)、马铃薯蛋白、豆类蛋白诸如大豆蛋白(如,大豆粉、大豆浓缩物,或大豆分离物)、大米蛋白(如,磨碎的大米或大米谷蛋白)、大麦蛋白、藻类蛋白、卡诺拉蛋白或它们的组合。优选地,植物蛋白质是小麦谷蛋白,更优选地,植物蛋白质是来自大豆蛋白和小麦谷蛋白的混料,更优选地,植物蛋白质是大豆蛋白。在另一个实施方案中,本发明的储存稳定的蛋白质零食在步骤a)中以15重量%至35重量%、优选17重量%至32重量%、优选17重量%至30重量%、优选17重量%至28重量%、优选18重量%至24重量%的量包含植物蛋白质。在另一个实施方案中,本发明的储存稳定的蛋白质零食在步骤a)中以15重量%至35重量%、优选17重量%至32重量%、优选17重量%至30重量%、优选17重量%至28重量%、优选18重量%至25重量%的量包含大豆蛋白。在另一个实施方案中,本发明的储存稳定的蛋白质零食在步骤a)中以15重量%至35重量%、优选17重量%至32重量%、优选17重量%至30重量%、优选17重量%至28重量%、优选18重量%至25重量%的量包含大豆蛋白和小麦谷蛋白。在另一个实施方案中,本发明的储存稳定的蛋白质零食在步骤a)中以40重量%至70重量%、优选45重量%至70重量%、优选45重量%至65重量%、优选50重量%至70重量%、优选50重量%至65重量%、优选55重量%至65重量%的量包含水。术语液体油、脂肪或它们的组合包括大豆油、玉米油、葵花油、高油酸葵花油、橄榄油、低芥酸菜籽油、红花油、花生油、棕榈油、棉籽油、椰子油、杏仁油、榛子油、菜籽油、分级分离的棕榈脂肪、完全氢化的或部分氢化的或酯交换的棕榈油以及它们的组合。优选地,液体油是葵花油。在另一个实施方案中,储存稳定的蛋白质零食在步骤b)中以0重量%至15重量%、优选0.1重量%至15重量%、优选2重量%至15重量%、优选2.5重量%至15重量%、优选2重量%至10重量%、优选2.5重量%至10重量%、优选2重量%至8重量%、优选2.5重量%至8重量%、更优选2重量%至5重量%、更优选2.5重量%至5重量%的量包含油和/或脂肪。在另一个实施方案中,储存稳定的蛋白质零食以0重量%至15重量%、优选0.1重量%至15重量%、优选2重量%至15重量%、优选2.5重量%至15重量%、优选2重量%至10重量%、优选2.5重量%至10重量%、优选2重量%至8重量%、优选2.5重量%至8重量%、更优选2重量%至5重量%、更优选2.5重量%至5重量%的量包含葵花油。在本发明的上下文中,术语“调味料”包括适合用于食物产品中的盐、风味剂、酸、味道增强成分、香草、香料、蔬菜或它们的混合物。味道增强成分可以由谷氨酸一钠(msg)和/或酵母提取物等提供。盐是指任何合适的碱金属盐或它们的混合物。用于本发明的组合物的盐通常为但不限于氯化钠。例如,可使用氯化钾,或者可使用任何具有氯化钠味道印象的低钠产品,只要最终配制物的味道是可接受的。酸可以由醋、乳酸、柠檬酸或它们的组合提供。在另一个实施方案中,本发明的储存稳定的蛋白质零食以0.5重量%至20重量%、优选0.5重量%至15重量%、优选0.5重量%至10重量%、优选2重量%至10重量%、优选2重量%至8重量%、优选3重量%至8重量%的量包含调味料。本发明的上下文中的术语“填充剂”包括碳水化合物。碳水化合物可以由淀粉、面粉、糖、麦芽糖糊精、葡萄糖浆等提供,优选由麦芽糖糊精提供。淀粉和/或面粉包括来自稻米、小麦、玉米、大麦以及高粱、马铃薯、木薯、甘薯、竹芋、山药、豌豆、鹰嘴豆、绿豆或兵豆或它们的任何组合的那些。在另一个实施方案中,本发明的储存稳定的蛋白质零食以0.5重量%至10重量%、0.5重量%至8重量%、优选0.5重量%至7重量%、优选1重量%至10重量%、优选1重量%至8重量%、优选1重量%至7重量%、优选2重量%至7重量%、优选0.5重量%至6重量%、优选0.5重量%至5重量%、优选0.5重量%至4重量%、优选0.5重量%至3重量%范围内的量包含填充剂。在另一个实施方案中,本发明的储存稳定的蛋白质零食以0重量%至7重量%、优选0重量%至6重量%、优选0重量%至5重量%、优选0重量%至4重量%、优选0重量%至3重量%、优选0.1重量%至7重量%、优选0.1重量%至6重量%、优选0.1重量%至5重量%、优选0.1重量%至4重量%、优选0.1重量%至3重量%、优选1重量%至7重量%、优选1重量%至8重量%、优选1重量%至6重量%、优选1重量%至5重量%范围内的量包含淀粉和/或面粉作为填充剂。干成分还可包含一种或多种强化化合物如维生素、矿物质和铁盐。术语维生素包括维生素a、复合维生素b(诸如b-1、b-2、b-6和b-12)、维生素c、维生素d、维生素e和维生素k、烟酸以及酸性维生素(诸如泛酸、叶酸和生物素),优选维生素b-12。术语矿物质包括钙、铁、锌、镁、碘、铜、磷、锰、钾、铬、钼、硒、镍、锡、硅或钒。术语铁盐包括edta铁钠、还原铁、乳酸亚铁、柠檬酸铁、焦磷酸铁、一水合硫酸亚铁或棕色柠檬酸铁铵,优选焦磷酸铁。强化化合物的具体量将取决于多种因素,诸如成分的种类;动物的物种;动物的年龄、体重、总体健康状况、性别和饮食;动物的进食率;向动物施用食物产品的目的;等等。因此,组分及其用量可以广泛变化。干成分还可包含一种或多种染色剂。术语染色剂包括fd&c色素,诸如蓝色1号、蓝色2号、绿色3号、红色3号、红色40号、黄色5号、黄色6号等等;天然色素,诸如焦糖色素、胭脂树红、叶绿酸、胭脂虫红、甜菜苷色素、姜黄色素、藏红花色素、辣椒粉、番茄红素、接骨木汁、班兰精、蝶豆花色素等;二氧化钛;以及技术人员已知的任何适宜的食品着色剂。在另一个实施方案中,储存稳定的蛋白质零食在干燥后具有至少40重量%的蛋白质含量和低于0.6的水活度。在另一个实施方案中,储存稳定的蛋白质零食具有40重量%至80重量%的蛋白质含量。在另一个实施方案中,储存稳定的蛋白质零食在干燥后具有低于0.6、优选低于0.3的水活度。在另一个实施方案中,储存稳定的蛋白质零食在干燥后具有40重量%至80重量%的蛋白质含量和低于0.6、优选低于0.3的水活度。再次参见图1,若在进料给挤出机料筒之前将植物蛋白质与水混合,则可例如通过泵送从混合装置转移非肉生面团。在一个实施方案中,将非肉生面团直接从混合装置转移至挤出机料筒而无需任何其它加工或者添加或移除成分。再次参见图2,在将植物蛋白质作为干混料添加(2)至挤出机料筒(4)的情形中,可以使用料斗(8)。单独将水(3)添加至挤出机料筒(4)。将挤出机料筒加热到70℃至300℃、优选80℃至180℃、优选80℃至150℃的温度。前板(6)上的压力为10巴至40巴,优选15巴。螺杆转速为大约200rpm至600rpm。在冷却模具(7)中冷却期间,随着经加热的非肉生面团行进通过该冷却装置,温度和压力都逐渐降低。生面团具有水分并且处于升高的温度下,因此优选地控制水分闪蒸以避免食物产品快速膨胀。产品膨胀过快可能会破坏质构化食物产品的结构。然而,根据最终食物产品的所需图像,可能需要某种程度的闪蒸来降低食物产品中心的温度和/或暴露食物产品中的一些纤维。在一个实施方案中,挤出的混合物在冷却装置中以预定速率经历压力降低和/或在冷却设备的末端经受预定的最终压力。挤出的混合物在冷却模具(7)的末端具有40℃至110℃、优选50℃至100℃、优选50℃至95℃、优选50℃至90℃的出口温度。在冷却模具(7)内冷却后,挤出的混合物可以直接在线或离线切割和/或成形(10)。例如,当产品离开冷却模具时,冷却模具上的出口板可以使产品成形。出口板中的每一个可具有一个或多个孔口,该一个或多个孔口赋予行进通过出口板的产品所需的形状。每个出口板优选直接附接到冷却模具的对应出口,使得产品离开冷却模具以及由出口板成形作为一个步骤基本上同时发生。又如,可以在冷却模具后面附接一个或多个静态或振动刀具格栅。根据待制造的食物产品的形状,这些刀具格栅可具有竖直的、水平的和/或对角的刀具。如果需要更明确的形状,可将具有更复杂设计的切割模具装配到冷却模具阵列的一个或多个出口中的每一个。结合刀具格栅或切割模具(如果有的话),可以附接旋转的或相似类型的横切装置。该横切装置允许将离开的材料切割成所需的尺寸。横切割器的速度可例如由处理器根据产品流速而自动地控制。在切割后使蛋白质零食产品干燥(11)。干燥选自空气干燥、微波干燥、冷冻干燥、真空带式干燥、真空烘箱干燥、真空微波干燥、真空红外干燥、介电干燥、超临界干燥。在本发明的一个优选实施方案中,干燥步骤是真空干燥步骤。真空干燥步骤有助于保持储存稳定的蛋白质零食产品的所需形状和纤维结构。真空干燥选自真空带式干燥、真空烘箱干燥、真空微波干燥、真空红外干燥或它们的组合。干燥后,储存稳定的蛋白质零食具有低于0.6、优选低于0.3的水活度。在一个实施方案中,储存稳定的蛋白质零食在干燥后具有长20mm至100mm、宽5mm至50mm、厚0.1mm至20mm的尺寸。可以将储存稳定的蛋白质零食填充并密封到包装中。合适的包装类型的非限制性示例包括罐、袋、玻璃容器、塑料容器。如本说明书中所用,词语“包括”、“包含”和类似词语不应理解为具有排他性或穷举性的含义。换句话讲,这些词语旨在意指“包括但不限于”。本领域的技术人员将理解,他们可自由地组合本文所公开的本发明的所有特征。具体地,针对本发明的组合物描述的特征可与用于所述组合物的制备的方法组合,反之亦然。此外,可组合针对本发明的不同实施方案所描述的特征。根据实施例,本发明的其它优点和特征将显而易见。实施例参考以下实施例进一步描述本发明。应当理解,受权利要求书保护的本发明并非旨在以任何方式限制于这些实施例。实施例描述通过本发明的方法制备储存稳定的蛋白质零食。在室温下通过料斗(8)将植物蛋白质的干混料添加到挤出机料筒(4)中并单独注入水(3)。以80℃至150℃的温度曲线加热挤出机料筒(4)。在挤出机料筒(4)的总长度的第一个四分之一内,在该温度范围内注入油(5)。冷却模具(7)使挤出的混合物冷却至70℃的出口温度,然后切割并利用真空干燥器干燥。该产品在bühlerbctl-42双螺杆挤出机上由以下材料制成:实施例1:实施例2:实施例3:实施例4:实施例5:由实施例1至实施例5得到的储存稳定的蛋白质零食具有真肉的纤维外观并具有酥脆质地。当前第1页12当前第1页12
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