生产具有游离二价阳离子蛋白质聚集的食物或饮料产品的方法与流程

本发明涉及生产食物或饮料产品的方法，具体地讲，涉及用于在成分组合物中形成凝聚蛋白质的方法。本发明还涉及包含聚集蛋白质的食物或饮料产品，该聚集蛋白质包含胶束酪蛋白和乳清蛋白聚集体。
背景技术：
：已知通过蛋白质聚集为食物和饮料产品提供质地和口感，并且仍然需要食物和饮料产品表现出宏量营养素的营养平衡，同时提供很好的味道和质地。cnl04489097a描述了用以获得用于乳酸菌或益生菌的热对流干燥保护剂制剂的方法，该方法包括在60℃热处理富含钙的乳制剂以便诱导蛋白质聚集并随后使制剂进行机械均质化处理。wo07040113a描述了在乳源复合脂质中表现出高含量的成分的生产。它是通过在钙存在下在ph4.0-5.0沉淀黄油乳清的蛋白质级分并过滤上清液以浓缩复合脂质而获得的。wo06065135a2公开了富含游离二价阳离子的液体食物产品的生产，其中由蛋白质实现的20％赖氨酸残基已被糖基化，以便在钙存在下增加它们的聚集抗性。因此，wo06065135a2涉及在二价阳离子、钙等存在下防止蛋白质聚集。us20130011515a1描述了用于生产富含乳清蛋白的乳蛋白浓缩物的方法。在6.5-7.0的ph范围内加热脱脂乳，以便促进乳清蛋白与酪蛋白的聚集。随后将加热的产物过滤以浓缩蛋白质聚集体并去除乳糖。d.l.vanhekken等人[rheologyandmicrostructureofchemicallysuperphosphorylatedwholecasein，1997，j.dairysci.802740-2750(化学超磷酸化全酪蛋白的流变学和微观结构，1997年，《乳品科学杂志》，第80卷，第2740-2750页)]描述了添加游离钙对超磷酸化酪蛋白的粘度的影响。结果表明，在ph8.4加入30mm钙增加4重量％超磷酸化酪蛋白(190％磷酸化)的粘度。c.holt在他的论文中描述了[anequilibriumthermodynamicmodelofthesequestrationofcalciumphosphatebycaseinmicellesanditsapplicationtothecalculationofthepartitionofsaltsinmilk，2004，eur.j.phys.，33，421-434(酪蛋白胶束螯合磷酸钙的平衡热力学模型及其对乳中盐分配计算的应用)，2004年，《欧洲物理学杂志》，第33卷，第421-434页]，报道了在ph为6.70时牛乳中游离钙离子的量为10.2mm，并且当乳ph降低至6.0时，该值降低至8mm。i.r.mckinnon等人[diffusing-wavespectroscopyinvestigationofheatedreconstitutedskimmilkscontainingcalciumchloride，2009，foodhydrocolloids，1127-1133(含氯化钙的加热重构脱脂乳的扩散波光谱研究，2009年，《食物亲水胶体》，第1127-1133页)]研究了将氯化钙添加到在6.0-7.2的ph范围内以10重量％重构的脱脂乳的效果，以及当在60℃、75℃和90℃下加热乳10分钟时对粘度的随后影响。他们报道，在90℃加热含量高至10mm的氯化钙时，乳的临界不稳定ph为5.9。l.ramasubramanian等人[therheologicalpropertiesofcalcium-inducedmilkgels，2014，j.foodengineering，45-51(钙诱导乳凝胶的流变学特性，2014年，《食品工程杂志》，第45-51页)]确定了在70℃加热时将氯化钙加入全脂乳(3.5％脂肪)中的影响。据报道，低于12.5mm的氯化钙添加产生粘性分散体，而较高的氯化钙浓度诱导形成更强的凝胶。有趣的是，在添加氯化钙并随后在70℃加热之前，在90℃下预处理乳10分钟，产生最强的凝胶。在许多半固体食物和饮料产品中凝胶形成是不期望的。t.phan-xuan等人[tuningthestructureofproteinparticlesandgelswithcalciumorsodiumions.2013，biomacromolecules，14，6，1980-1989(用钙或钠离子调节蛋白质颗粒和凝胶的结构，2013年，《生物大分子》，第14卷，第6期，第1980-1989页)]报道了当在ph7.0通过添加氯化钙来处理100％乳清蛋白(β-乳球蛋白)时，当钙含量为5mm-6mm，蛋白质浓度为4重量％时，在68℃或85℃下加热时导致微凝胶或凝胶形成。同样，在许多半固体食物和饮料产品中凝胶形成是不期望的。现有技术的教导表明，尽管可以通过钙添加来获得粘度，但是凝胶化是众所周知的影响，这在食物生产中可能是不期望的。此外，产品的ph可改变并影响过程，并且可能导致产品不稳定。现有技术没有显示如何提供食物和饮料产品，该食物和饮料产品提供期望的味道和质地。因此，需要食物和饮料产品表现出宏量营养素的营养平衡，同时提供很好的味道和质地。发明目的因此，本发明的目的是提供具有改善的质地和口感的食物或乳制品。技术实现要素：本发明提供了通过在特定浓度的添加的二价阳离子存在下通过特定热处理使用基于乳蛋白的聚集体的改进。在第一方面，本发明涉及生产食物或饮料产品的方法，该方法包括以下步骤：提供成分组合物，该成分组合物包含胶束酪蛋白和乳清蛋白，并且具有6.1-7.1的ph和1重量％-15重量％的蛋白质浓度，并且其中成分组合物的酪蛋白与乳清蛋白比率为90/10-60/40；添加3mm-25mm二价阳离子以在成分组合物中提供浓度为3mm-8mm的游离二价阳离子；使成分组合物均质化；以及随后在80℃-100℃的温度对成分组合物进行巴氏灭菌并搅拌0.5分钟-3分钟的时间段，以形成包含酪蛋白和来自乳清蛋白的β-乳球蛋白的凝聚蛋白质，该凝聚物具有通过d(4，3)平均直径所测量的5微米-50微米的尺寸。本发明使用基于乳蛋白的聚集体，其在添加的游离二价阳离子存在下在热处理时生成，以便提供最佳的感官特性，同时允许减少产品中的总脂肪含量。此外，所述发明使得能够在不使用额外稳定剂或亲水胶体的情况下配制基于乳品的质地化产品。在第二方面，本发明涉及包含聚集蛋白质的食物或饮料产品，该聚集蛋白质包含胶束酪蛋白和乳清蛋白聚集体，其中产品具有6.1-7.1的ph、6重量％-40重量％的乳固体浓度、90/10-60/40的酪蛋白与乳清蛋白比率、以及3mm-8mm的游离二价阳离子浓度，并且其中凝聚物具有通过激光衍射所测量的平均直径d(4，3)为5微米-50微米的尺寸。附图说明图1示出添加氯化钙后，在90℃热处理3.5重量％乳15分钟后的玻璃管。管上的标记表示样品中添加的游离钙的量(以mm计)。用以诱导蛋白质聚集体形成导致粘度增加的临界游离钙浓度为3.7mm，对应于4mmcacl2添加。图2示出在ph7.0或在添加5mmcacl2并在95℃加热15分钟后，通过3重量％胶束酪蛋白分离物稳定的乳剂的粒度分布，如实施例2中所述。(a)2.5重量％油乳剂，(b)5重量％乳剂，(c)10重量％乳剂。图3示出在热处理并且在ph7.0在95℃剪切15分钟后的3重量％乳蛋白浓缩物稳定的高油酸向日葵乳剂的共焦扫描激光显微照片。(a)2.5重量％油，(b)5重量％油，(c)10重量％油。比例尺为10微米。图4示出在热处理并且在5mmcacl2存在下在95℃剪切15分钟后的3重量％乳蛋白浓缩物稳定的高油酸向日葵乳剂的共焦扫描激光显微照片。(a)2.5重量％油，(b)5重量％油，(c)10重量％油。油滴和蛋白质相由箭头示出。比例尺为10微米。图5示出在热处理并且在ph7.0或在5mmcacl2存在下在95℃剪切15分钟后的3重量％乳蛋白浓缩物稳定的高油酸向日葵5重量％乳剂在20℃的流动曲线。图6示出在热处理并且在ph7.0或在5mmcacl2存在下在95℃剪切15分钟后的3重量％乳蛋白浓缩物稳定的高油酸向日葵乳剂在10s-1的剪切速率下的粘度。图7示出在将粉末重构至13％总固体后，在5mm氯化钙存在下加热的双浓缩乳的粒度分布。图8示出在将粉末重构至13％总固体后，在5mm氯化钙存在下加热的双浓缩乳的共焦扫描激光显微照片。比例尺对于(a)和(b)分别为20微米和10微米。图9示出添加了5mm氯化钙的本发明的50％ts重构乳粉在25℃的流动曲线。空心圆：随着增加剪切速率的流动曲线(向上)。闭合圆：随着增加剪切速率的流动曲线(向下)。图10示出在50％ts下干燥的对照乳(a)和来自本发明的在以13％ts重构后在6.5mmcacl2存在下在37％ts下干燥的样品(b)的粒度分布。图11示出在50％ts下干燥的对照乳和来自本发明的在以50％ts重构后在6.5mmcacl2存在下在37％ts下干燥的样品在20℃下的流动曲线。图12示出在20℃添加cacl2后冰淇淋混合物中离子钙的变化。图13示出在20℃添加cacl2后冰淇淋混合物中ph的变化。图14示出在20℃冰淇淋混合物中粘度随离子钙含量的变化。图15示出在巴氏灭菌和冷却后添加和不添加氯化钙的冰淇淋混合物的微观外观。(a)样品中没有游离钙。(b)样品中存在0.15％(0.15g/l)游离钙。比例尺为100微米。图16示出在22℃用不同含量的氯化钙生产的冰淇淋的融化曲线。具体实施方式当进行关于向全脂乳添加二价阳离子(特别是钙)对蛋白质聚集和粘度增加的影响的实验时，令人惊讶地发现存在二价阳离子添加的临界范围，导致最佳蛋白质聚集而在加热时没有形成的聚集体的沉淀或凝胶化。当该最佳浓度的钙通过时，系统表现出过度聚集与沉淀或聚集体尺寸减小。不受理论束缚，将氯化钙加入蛋白质导致吸附在蛋白质的表面处的质子与具有较高亲和力的钙离子之间的交换。该现象导致分散体的ph降低，从而减小蛋白质之间的静电排斥。在这些条件下，随后对乳或乳基分散体和乳剂进行热处理导致蛋白质的受控聚集，这被示为对成品的质地和感官性质产生积极影响。本发明的主要优点是其允许使基于减脂乳蛋白的系统质地化，并且能够减少或消除额外亲水胶体和/或乳化剂的使用。在本发明的上下文中，用根据本发明的方法产生并存在于本发明的产品中的凝聚物具有通过d(4，3)平均直径所测量的5微米-50微米的尺寸。使用激光粒度仪诸如mastersizer2000(英国马尔文仪器公司(malverninstruments，uk))测量凝聚物粒度分布(psd)。对于测量，样品可例如被分散在hydrosm测量池中，直到获得9％-10％的遮蔽率，然后在mastersizer中进行分析。此外，在本发明的上下文中，游离二价阳离子可通过选择性电极测量。例如，游离(离子)钙浓度由mettlertoledo钙选择性电极perfectiontmdx系列半电池测定，其中bnc连接器p/n51344703连接到692ph/离子计(瑞士万通公司(metrohmswitzerland))。另外，在本发明的上下文中，除非另外指明，否则组分的％是指基于组合物的重量的重量％，即重量/重量％。此外，所谓的“冷冻充气甜食”是指任何充气产品，诸如冰淇淋、果汁冰糕、植物油脂制的冰淇淋、奶昔、任何冷冻甜点等。此外，在本发明的上下文中，“搅拌”是指使成分组合物运动。搅拌可导致成分组合物的剪切。如果确实如此，则优选的是在不破坏凝聚物的情况下进行。在本发明的优选实施方案中，聚集体为10微米-40微米、优选地10微米-30微米。这为产品提供了理想的口感，而没有聚集体提供砂砾感。根据本发明，优选的是，二价阳离子选自ca阳离子和mg阳离子或其组合。这些二价阳离子是食物级的，并且不会有助于增加脂肪氧化。在本发明的优选实施方案中，二价阳离子是钙阳离子。有利地，添加二价阳离子直到游离二价阳离子浓度为3.5mm-6.5mm二价阳离子。已经发现，需要添加到乳或食物产品中的量为3mm-25mm。此外，优选的是，二价阳离子以无机盐的形式添加。优选地，无机盐是钙盐，选自氯化钙、乳酸钙、葡萄糖酸钙或磷酸钙。在本发明的特定优选实施方案中，钙盐是氯化钙。在本发明的全天然的实施方案中，钙是通过例如膜分馏在蛋白质、脂肪和乳糖分离后从来自乳的浓缩矿物质中获得的。根据本发明，在添加钙阳离子之前，成分组合物的ph优选地为6.2-7.1。相对于总蛋白质含量，成分组合物中的可溶性蛋白质的含量优选低于或等于30％，表明大多数蛋白质是聚集体形式。在本发明的一个实施方案中，成分组合物包含0重量％-36重量％的脂肪，优选地1.0重量％-20重量％、更优选地3.0重量％-15重量％、最优选地5重量％-10重量％的脂肪。已经发现，即使用少量脂肪，由于产品内产生的凝聚，产品的质地仍然被认为是乳脂状的。成分组合物中的酪蛋白和乳清蛋白优选地以选自以下的形式提供：原料乳、巴氏杀菌乳、低热浓缩乳、低热乳粉、乳蛋白浓缩物、液体或粉末形式的乳蛋白分离物或其组合，而另外的乳清蛋白以选自以下的形式提供：甜乳品乳清、乳清蛋白浓缩物，液体、浓缩物或粉末形式的乳清蛋白分离物或其组合。已经发现，根据本发明的方法对于制造冰淇淋特别有用。在本发明的该实施方案中，成分组合物是用于冷冻甜食的混合物，并且包含量为0.5重量％-20重量％的脂肪，量为5重量％-15重量％的非脂乳固体，量为5重量％-30重量％的甜味剂，量为高至6重量％的稳定剂系统。混合物可进一步包含任何风味物、着色剂、水、酸化组分、碱化组分。为了制造冷冻甜食，可以冷冻成分混合物，同时任选地将混合物优选充气至优选至少20％、优选至少40％、最优选100％至120％的膨胀度，以形成充气冷冻甜食产品，并且任选地硬化。在冷冻甜食的制造中，产品任选地在单挤出机或双挤出机中在低于-11℃的温度经受动态冷却。本发明还涉及通过上述方法获得的食物或饮料产品。在本发明的特定优选实施方案中，食物产品是用上述方法获得的冷冻甜食。在上面讨论的本发明的另一方面，本发明涉及包含聚集蛋白质的食物或饮料产品，该聚集蛋白质包含胶束酪蛋白和乳清蛋白聚集体，其中产品具有6.1-7.1的ph、6重量％-40重量％的乳固体浓度、90/10-60/40的酪蛋白与乳清蛋白比率、以及3mm-8mm的游离二价阳离子浓度，并且其中凝聚物具有通过激光衍射所测量的平均直径d(4，3)为5微米-50微米的尺寸。对于该产品，优选的是，该产品在产品中具有3.5mm-6.5mm的游离二价阳离子。二价阳离子优选地选自二价阳离子ca和二价阳离子mg或其组合。产品可包含1.0重量％-15重量％的蛋白质。在根据本发明的产品中，有利的是，产品中可溶性蛋白质的含量相对于总蛋白质含量低于或等于30％。此外，优选的是，产品包含0重量％-20重量％的脂肪，优选地2.0重量％-15重量％、最优选地2.5重量％-10重量％的脂肪。已经发现，即使在0或低脂肪含量的产品中也可以获得具有期望口感的产品。根据本发明的产品可具有初始脂肪(在热处理之前存在)，尺寸为0.5微米-2.0微米的液滴在5微米-50微米的蛋白质聚集体中絮凝。根据本发明的产品可具有至少部分聚集的蛋白质系统，其通过使组合物在80℃-100℃经受热处理0.5分钟-3分钟的时间段而获得。胶束酪蛋白可从由乳、乳蛋白浓缩物以及液体或粉末形式的分离物或其组合组成的组中获得。根据本发明的产品可以是基于乳品的产品诸如冰淇淋或冷冻甜食、乳品浓缩物或甜点、酱汁等。产品形式包括冷冻、室温、液体和粉末。实施例以下实施例以举例而非限制的方式说明本发明的各个实施方案。实施例1：通过在加热的全脂乳中添加氯化钙而获得的基于乳蛋白的聚集体。材料和方法冷藏的巴氏杀菌和微过滤的全脂乳(3.5重量％脂肪)由瑞士洛桑上勒蒙的cremos.a公司(cremos.a.，lemont-sur-lausanne，switzerland)提供。其具有如在25℃下测量的6.77的初始ph。对于钙添加，在milliq水中以200mm制备cacl2、2(h20)(德国达姆施塔特的默克公司(merck，darmstadt，germany))的溶液。将体积为50ml的乳引入50ml的pyrex玻璃瓶(schottduran型，德国)中，每次加入氯化钙溶液，以覆盖在1mm-16mm范围内的游离钙添加量。磁力搅拌在室温20℃-23℃以300rpm进行。在添加氯化钙后，将20ml的乳引入含有磁筒的22ml密封玻璃管中。将封闭的管在调节为92.5℃的水浴中部分地(2/3)浸没15分钟，以便在3分钟内达到90℃的产品温度。在磁力搅拌(500rpm)下进行温育以确保样品的剪切。在温育后，将管转移到冰水中冷却。使用rheotestlk2.2(德国德累斯顿的medingen有限责任公司(medingengmbh，dresden，germany))测定毛细管粘度，并且使用mastersizer2000(英国马尔文仪器公司(malvernintruments，uk))测定粒度分布(psd)。完成管的直接视觉外观以检测形成蛋白质聚集体的第一游离氯化钙浓度。在加热之后的离子(游离)钙浓度由mettlertoledo钙选择性电极perfectiontmdx系列半电池测定，其中bnc连接器p/n51344703连接到692ph/离子计(瑞士万通公司(metrohmswitzerland))。结果表1：在90℃加热15分钟之前和之后的全脂乳的初始ph、颗粒平均直径和粘度。nd：未测定从表1中可以看出，原始乳已经含有可溶性胶体钙形式的2mm游离离子钙。在乳中添加cacl2导致游离离子钙增加，但也导致加热后ph降低。添加的氯化钙浓度高至4mm(对应于3.8mm测量的游离钙)，热乳中的粒度对于d43保持在约600nm，并且对于d32保持在300nm，这对应于蛋白质涂覆的乳脂肪滴的尺寸并且对应于酪蛋白胶束。在该临界cacl2值以上，形成较大的颗粒，对于d43和d32达到数百微米。这些聚集体在图1中的玻璃管的表面上可见。令人惊讶的是，基于蛋白质的聚集体的尺寸在约6mmcacl2处达到最大值，然后稳定地降低，同时系统中存在更多的钙。随着氯化钙含量的增加，系统的粘度增加。系统并未凝胶化证明蛋白质聚集体之间的相互作用可以通过在加热时在管中施加剪切来控制。实施例2：乳蛋白浓缩物稳定的乳剂中的钙添加材料和方法以10重量％的蛋白质浓度制备胶束酪蛋白分散体的储备溶液。胶束酪蛋白浓缩物promilk852b(批号13610656)购自法国阿拉斯的ingredia公司(ingredia，arras，france)。粉末组合物为(g/100g湿粉末)：蛋白质(nx6.38)82.3、ca2.6、mg0.1、na0.07、k0.29、cl0.05、p1.56。计算制备分散体所需的粉末质量作为粉末中蛋白质含量的函数。在室温搅拌下，将胶束酪蛋白粉末在milliq水中水合3小时。在3小时后，用emulsiflexc-5高压单级均化器(加拿大)将蛋白质分散体均质化。该处理降低了胶束酪蛋白的平均粒度，并且乳清中的不可沉淀的酪蛋白的量(κ，αs1；和αs2)增加，它允许稳定溶液并避免mci的沉淀。在使用nanosizerzs(英国马尔文仪器公司(malvernuk))均质化后测定平均粒径，并且它是单分散的并且为约250nm。乳剂制备通过向蛋白质分散体中加入高油酸葵花油(瑞士曼诺的oleificiosabo公司(oleificiosabo，manno，switzerland))来制备o/w乳剂，使得总样品的油含量为2.5重量％、5重量％和10重量％，并且蛋白质含量恒定为3重量％。随后使用ultra-turraxt25基质(瑞士)以11,000rpm/min在1分钟期间将混合物预均质化，体积为500ml。将预均质化的乳剂在高压下均质化后，用pandaplushomogenius2000(德国)调节为对于第一阀为50巴，并且对于第二阀为250巴，得到总压力为300巴。通过该方法将乳剂均质化两次。在均质化之后，将cacl2的ph和浓度调节为限定的目标值。将具有不同ph的样品在刚刚制备后并且在经历不同浓度的cacl2后1小时在热水浴中在15分钟期间加热至95℃。将乳剂在冰水中冷却20分钟后，在4℃下储存1小时。然后使用ultra-turraxt25基质(瑞士)在烧杯中以16,000rpm在2分钟期间剪切样品，体积为60ml，施加三十个循环以对所有体积进行相同的剪切。在4℃下储存乳剂之后直到进行分析。粒度分布为了评估粒度分布，使用mastersizer3000(malverninstruments英国)通过动态光散射剪切后分析分散体和乳剂。将乳剂样品分散在hydrosm测量池中，直到获得9％-10％的遮蔽率。分析未加热和加热的样品。测量进行三次，并且报告三次重复的平均值。蛋白质聚集体的微观结构样品的低温切片进行低温切割以通过clsm分析样品。为此目的，在样品中加入蔗糖和甲醛以便保存它们(price和jerome，2011年)。蔗糖的百分比为总体积的30重量％，而甲醛的百分比为3.7重量％。在开始分析前，使用涡旋将样品均质化并在4℃储存过夜。然后，固定样品。该步骤包括在1g用于低温恒温切片的最佳切割温度(oct)化合物中添加0.5g的样品。将组合物均质化并且在低温恒温样品保持器中加入0.1g，其本身已经含有用于低温恒温切片的oct化合物将低温恒温样品保持器浸入含有80ml的2-甲基丁烷(99％来自sigma美国)的塑料小瓶中，将其本身浸入液体氮的sagex盒中。2-甲基丁烷的溶液可确保样品的良好冷冻并保护其免于干燥。然后将样品置于cryostatcm3050(瑞士)中。然后在-21℃以7μm的厚度进行切片机切割。将显微镜载玻片在-20℃的冷冻机中保存直到进行分析。预先用histogrip(来自美国thermofisher的50倍浓缩物)处理显微镜载玻片，以将组织粘附到载玻片上，并避免在粗糙的过程期间去除组织。共焦扫描激光显微镜为了区分蛋白质和脂肪球，用染料标记单独样品100/0(mci/spi)和0/100(mci/spi)。固绿用于对蛋白质进行着色，并且尼罗红用于对脂肪球进行着色。根据fowler等人，1985年，尼罗红是用于通过荧光显微镜检测细胞内脂滴的优异染料，它具有高度疏水性和荧光性。将25mg的尼罗红溶解在100ml的乙醇中。使用来自二极管激光器的488nm发射实现激发波长，并且在488nm至630nm收集发射的光。固绿是有机染料，静电吸引蛋白质上的带电基团(merril和washart，1998年)。它可以通过静电相互作用非共价结合到所关注生物聚合物上(auty，2013年)。使用来自二极管激光器的633nm发射设置激发波长，并且在633nm至740nm收集发射的光。使用的固绿在水中为1重量％。将样品用尼罗红(100μl)和固绿(3ml)的混合物染色。将混合物放在显微镜载玻片上保持10分钟并漂洗。使用固定安装的vectashield硬固定安装介质(vector美国)来安装载玻片。之后使用lsm710共焦扫描显微镜(德国)分析显微镜载玻片。clsm配备有激光器，从而允许同时激发若干荧光探针，该能力允许通过选择正确的激发波长来对样品进行多次成像，并且进行滤波以收集来自特定染料的发射光。10×/0.45∞/0.17/plapo和63×/1.4油/dic420782-9900/plapo用于所有图像。流动特性剪切后一天，使用受控应力流变仪physicamcr501(anton奥地利)进行流动实验，其具有同心圆柱几何形状cc27-ss/s(直径＝27mm，间隙＝1.14mm，anton奥地利)。在25℃的恒定温度进行稳态流动测量，在5分钟期间向样品施加1001/s的剪切应力，接着是四个剪切速率，一个从0.11/s至5001/s，另一个从5001/s至0.11/s，将这些进行两次；每30秒进行15次测量。记录表观粘度作为剪切速率的函数。对于每次测量，将等分试样(19ml)的乳剂样品倒入杯中。测量进行三次，并且报告三次重复的平均值。可溶性蛋白质含量为了表征本发明产品中可溶性蛋白质的含量，在生产后一天，使用离心机5418(vaudaux-eppendorf瑞士)在室温将乳剂以16,000g离心20分钟。小心取出上清液并在4℃储存，以便通过反相-超高效液相色谱(rp-uplc)进行分析。uplc系统(美国马萨诸塞州米尔福德的沃特世公司(waterscorpmilfordma，usa))由二元泵、温控自动采样器(样品管理器-upsmpm6r)和光电二极管阵列检测器(uppda-e)组成。该设备由3软件pro版本控制。在反相分析柱acquitybeh300c41.7μm2.1×150mm(美国马萨诸塞州米尔福德的沃特世公司(waterscorpmil匀rdma，usa))上以及和vanguardtm预柱beh300c41.7μm2.1×5mm(美国马萨诸塞州米尔福德的沃特世公司(waterscorpmilfordma，usa))上进行分离。将uplc小瓶保持在8℃±2℃的恒定温度，并由样品管理器系统注入。使用500μl注射器和250μl注射环。通过在来自10重量％参比溶液的milliq水中稀释，制备浓度为0.1重量％、0.3重量％、1重量％、3重量％和5重量％的酪蛋白标准品。在1.5ml微管中，添加200μl的样品和800μl的缓冲液{胍-hcl7，5m；柠檬酸三钠6.25mm；dtt23mm}。样品的质量和缓冲液的质量是准确加权的。然后使用涡旋将组合物均质化，并在thermomixercompact(vaudaux-eppendorf瑞士)中在60℃以650rpm温育10分钟。在温育后，将样品均质化并在室温使用离心机5418(vaudaux-eppendorf瑞士)以16，000g离心10分钟。然后小心地取出上清液并将其引入uplc小瓶中，注意脂肪层并且如果存在则不要悬浮丸剂。注射体积可在30μl-150μl之间变化，适于样品的蛋白质含量(通过凯氏定氮法测定，nx6.38)以获得足够的信号。标准品也注入了调整的体积，以考虑变化。进行梯度洗脱，其中在洗脱期间混合两种溶剂。溶剂a由水中的0.1％tfa组成，溶剂b为乙腈/水(90/10)(v：v)中的0.1％tfa。分离以线性梯度进行，在4分钟内从15％至35％b(5％b.min-1)，在24分钟内35％至47％b(0.5％b.min-1)，并且在4分钟内从47％b至80％b(8.25％b.min-1)。然后在80％b在1分钟期间进行等度洗脱。然后在2分钟内线性返回到起始条件，然后重新平衡柱5分钟。流率为0.6ml.min-1，并且柱温保持恒定在40℃±1℃。采集在λ＝214nm(分辨率2.4nm-20点/秒-自动曝光时间)下实现。每个色谱图都是手动整合的。对于校准曲线，将总面积绘制为注射的蛋白质量的函数。可溶性蛋白质含量由离心后上清液中存在的蛋白质量与未经离心的乳剂中存在的蛋白质总量的比率计算，并以百分比表示。结果粒度分布图2示出，在热处理和剪切时，对于测试的3种葵花油含量，在ph7.0的乳剂的粒度分布显示出约400nm-600nm的峰。相反，当在5mm添加的钙存在下实现热处理时，形成较大的颗粒。因此，粒度分布明显偏移至约15微米-25微米，表明初始油滴聚集成较大的基于蛋白质的颗粒。微观结构基于蛋白质的聚集体的微观结构在图3上清楚地示出。当乳剂中的油含量增加时，获得更多的聚集体(图3a至图3c)。有趣的是，颗粒的较大放大率表明这些颗粒由紧密包含在环绕蛋白质基质中的油滴组成(图4)。乳剂中葵花油含量越高，颗粒的形状越紧凑和越接近球形(图4c)。相反，获得了最低含油量的更多支化和细长的颗粒(图a)。通过uplc分析显示，发现在5重量％油处乳剂中的可溶性蛋白质含量在ph7.0为76％，而在5mm氯化钙存在下热处理时，发现其为约3％。流动特性在热处理和在ph7.0下切之后以及在添加5mmcacl2之后，比较用5重量％的油生产的乳剂的流动特性。流动特性在图5中示出。在ph7.0产生的乳剂表现出牛顿流动行为，与作为剪切速率的函数的粘度无关。这可通过粘度主要由油体积分数驱动并且油滴不相互作用的事实来解释。在含有5mm钙的本发明样品中，流动行为是剪切稀化，这表明已产生剪切敏感颗粒，从而影响整体流动行为。比较在10s-1的剪切速率下测试的3种葵花油含量的样品粘度，这与口内条件相关(参见图6)。可以看出，在ph7.0，粘度随着油含量的增加而略微增加。对于在钙存在下制备的本发明样品，粘度为在ph7.0的相应样品的约10-100倍。这清楚地表明，本发明的颗粒使得能够在低得多的油含量下建立粘度，从而实现食物产品中的脂肪降低，参见图5。实施例3：双浓缩乳中的钙添加，热处理和喷雾干燥材料和方法根据以下工序产生一组2个样品，包括：将市售全脂乳浓缩至35％总固体(ts)含量；在乳浓缩物中添加可变量的cacl2(5mm和10mm)；标准化热处理，包括直接蒸汽喷射步骤；以及喷雾干燥，以获得功能化的乳粉。使用ct1-09薄膜旋转锥形蒸发器(澳大利亚的flavourtech公司(flavourtechinc.，au))将市售的经巴氏灭菌和微滤的均质化全脂乳(3.5％脂肪含量，瑞士洛桑上勒蒙的可尔美公司(cremo，lemont-sur-lausanne，ch))浓缩至总固形物含量如表2所示。浓缩过程以再循环分批模式进行，从4℃的乳开始。用螺杆泵将乳从缓冲罐泵送通过设置为40℃出口温度的板式热交换器和ct1-09蒸发器，再回到缓冲罐。缓冲罐中乳的固形物浓度和温度因此逐渐增加。当达到临界浓度阈值时，通过最后一次通过蒸发器使乳达到所需的总固形物含量而不再混合，并收集在单独的贮藏罐中。使用以下工艺参数：流率100l/h，蒸发器入口温度40℃，蒸发器真空压力40mbar-100mbar，蒸发器蒸汽温度90℃。这导致浓缩物出口温度为约35℃，并且蒸发流率随着乳浓度的增加从约50l/h-30l/h逐渐降低。约100l/h的高产品流率和稳定的40℃产品入口温度对于避免在设备的热交换表面上污染乳浓缩物非常重要。将乳浓缩物冷却至10℃并在搅拌下将所需量的cacl2，2h2o粉末(德国达姆施塔特的默克公司(merck，darmstadt，germany))加入到乳中。40kg批次的钙粉末添加的典型时间为约15分钟。将冷却的、钙加载的乳浓缩物在市售的omveht320-20dsisshe中试工厂线(荷兰omve私人有限公司(omvenetherlandsb.v.，nl))上以半连续模式进行热处理。加工步骤是：在omve管式热交换器中预热至60℃，直接蒸汽喷射至95℃出口温度，在omve线的两个刮面式热交换器中于95℃保温300秒，串联连接并以最大转速运行，随后通过用冰水冷却的omve管式热交换器冷却至约23℃产品出口温度。流率设定为14l/h，以在刮面式热交换器单元中获得约300秒的总停留时间。在omve冷却器中的停留时间为约2分钟。停留时间是由体积流率和管线元件(管式热交换器，刮面式热交换器)的死体积得到的平均值。dsi进样器堵塞是很严重的现象，在这方面必须小心控制管线。没有应用闪蒸，冷凝蒸汽完全留在产品中。具有5mm添加的钙的热处理的乳浓缩物在装配有fs1旋转雾化器的nirosd6.3中试工厂喷雾塔(丹麦geaniro工程技术有限公司(geaniroprocessengineering，dk))上喷雾干燥。操作参数为：产品进料速率为10kg/h-20kg/h，旋转雾化器的产品入口温度为25℃-30℃，旋转雾化器速度为25000rpm，气流为350kg/h-400kg/h(质量流率控制)，进气温度为160℃，排气温度为80℃，排气相对湿度为15％。成品粉末产品立即装入气密袋中，残留湿度低于4％。使用与实施例2中所使用相同的方法来表征样品粒度分布，微观结构和流动特性。对于在含有5mmcacl2的喷雾干燥粉末上进行的实验，在测量之前将样品重构为13％或50％ts。将蒸馏水倒入烧杯中，用水浴加热至高达42℃-44℃。测量在42℃-44℃的150ml蒸馏水的体积，并使用量筒转移到玻璃烧杯中。在42℃，向150ml蒸馏水中加入22.5g量的乳粉，并用勺子混合30秒。结果液体样品表2：在cacl2存在下在95℃300秒热处理之前和之后，在25℃测量的双浓缩乳(25％ts)在13s-1的剪切速率下的平均直径d43和d32以及粘度。从表2中可以看出，本发明的样品在热处理后表现出粒度的显著增加，从而导致粘度增加。可以看出，在10mm氯化钙添加存在下，d(4，3)增加至66.8微米，这导致样品的轻微沙砾感。对于该乳浓度，使用5mmcacl2添加获得最佳条件和聚集曲线，这也可以通过与10mmcacl2添加(150mpa.s)相比达到的更高粘度(349mpa.s)来推断。在喷雾干燥后，样品在milliq水中重构后进行表征。粒度分布重构后颗粒的分布显示出约20微米的峰(参见图7)，这非常接近喷雾干燥前获得的粒度(d(4，3)＝28.4微米，表2)。粒度的轻微减小可能是由于在产品的喷雾干燥期间发生的剪切效应。令人惊讶的是，在13％ts下重构粉末后获得的可溶性蛋白质含量是总蛋白质的7％，这表明大部分乳蛋白包含在聚集体结构中。微观结构颗粒的微观结构可以在图8a和图8b中看到。聚集体相当紧凑并且由蛋白质和脂肪滴组成，没有非反应蛋白质的迹象，这证实了少量的可溶性蛋白质。图8b上的颗粒的较高放大率显示嵌入致密蛋白质基质中的嵌入良好的脂肪滴，平均尺寸为1微米-2微米。几乎没有脂肪滴聚结的迹象表明聚集体形成是由絮凝机制引起的。在50％ts下重构后的流动特性将根据本发明的乳喷雾干燥粉末重构至50％ts，其通常是喷雾干燥全脂乳的ts。从图9中可以看出，流动行为是强剪切稀化的，表现出陡的负斜率和高的低剪切粘度。这表明重构后的产品已经构建了一些结构，并且蛋白质聚集体能够在彼此之间相互作用。令人惊讶的是，当上下曲线几乎叠加时，在释放样品上的应力后可以恢复结构。实施例4：三浓缩乳中的钙添加，热处理和喷雾干燥材料和方法参考乳通过scheffers3效果降膜蒸发器(得自scheffersb.v.公司(scheffersb.v.))将市售的巴氏灭菌的均质化全脂乳(3.5％脂肪含量，emmi，lucerne，ch)浓缩至50％总固体。将乳浓缩物通过板式热交换器冷却至4℃，并测量均质化液体乳浓缩物的ph为6.5。通过板式热交换器将组合物再次预热至60℃，然后通过直接蒸汽喷射系统(雀巢(nestlé)自主构建)以15秒的保持时间加热至85℃。在热处理后，通过3vt460crepaco刮板式热交换器(得自apv英维思沃尔布(apvinvensysworb))将乳浓缩物快速冷却至40℃。然后将乳浓缩物通过两相喷嘴系统(1.8mm喷嘴)在雀巢3.5megron(自主构建)上喷雾干燥至最大含水量为3％并装入气密袋中。喷雾干燥条件为：37℃产品温度产品流率为413kg/h，热空气入口温度为270℃，空气流率为4664kg/h，出口空气温度为88℃。本发明的样品通过scheffers3效果降膜蒸发器(得自scheffersb.v.公司(scheffersb.v.))将市售的巴氏灭菌的均质化全脂乳(3.5％脂肪含量，emmi，lucerne，ch)浓缩至37％总固体。将乳浓缩物通过板式热交换器冷却至4℃，并且添加6.5mm氯化钙。通过板式热交换器将钙调节的乳浓缩物再次预热至60℃，然后通过直接蒸汽喷射系统(雀巢公司(nestlé)自主构建)以约300秒的保持时间加热至95℃。在热处理后，通过3vt460crepaco刮板式热交换器(得自apv英维思沃尔布(apvinvensysworb))将乳浓缩物快速冷却至40℃。然后将乳浓缩物在nirosd63n喷雾干燥器上通过旋转盘式喷嘴系统在17,000rpm喷雾干燥至最大水分含量为3％并装入气密袋中。喷雾干燥条件为：40℃产品温度的产品流量为20l/h，热空气入口温度为160℃，空气流率为360m3/h，出口空气温度为80℃。尺寸分布测量将本发明的乳粉与上述参照物进行比较，并通过激光衍射表征，以确定粒度分布(psd＝粒度分布)。测量前重构粉末样品。将蒸馏水倒入烧杯中，用水浴加热至高达42℃-44℃。测量在42℃-44℃的150ml蒸馏水的体积，并使用量筒转移到玻璃烧杯中。在42℃，向150ml蒸馏水中加入22.5g量的乳粉，并用勺子混合30秒。将液体或重构粉末样品分散在蒸馏水或去离子水中，并通过激光衍射测量粒度分布。使用的测量设置为：在0.01的吸收度下，脂肪滴的折射率为1.46，水的折射率为1.33。所有样品在2.0％至2.5％的遮蔽率下进行测量。流动特性使用上述方法将样品重构至50％ts。使用受控应力流变仪physicamcr501(anton奥地利)进行流动实验，其具有同心圆柱几何形状cc27-ss/s(直径＝27mm，间隙＝1.14mm，anton奥地利)。在25℃的恒定温度进行稳态流动测量，在5分钟期间向样品施加1001/s的剪切应力，接着是四个剪切速率，一个从01/s至1001/s，另一个从1001/s至01/s，将这些进行两次；每30秒进行15次测量。记录表观粘度作为剪切速率的函数。对于每次测量，将等分试样(19ml)的乳剂样品倒入杯中。进行三次测量。结果粒度分布在重构至13％ts后测定在50％ts下喷雾干燥的全脂乳的粒度分布(图10)。在图10a上可以看出，发现主峰为0.5微米，然后拖尾多至6微米。这表明同时测量了来自乳的乳脂肪滴和胶束酪蛋白，即系统中没有发生显著的聚集。对于在6.4mm添加的氯化钙存在下处理的本发明的样品，粒度分布转移到更大的粒径。考虑到蛋白质聚集体的存在，d(4.3)达到11微米，而约0.5微米的小残留峰可能是由于未反应的胶束酪蛋白(图10b)。对照乳样品中可溶性蛋白质的水平为33.5％，而在添加的钙存在下产生的样品中可溶性蛋白质的水平为15.5％。这再次表明本发明有利于蛋白质聚集和蛋白质聚集体中油滴的截留。流动特性将两种乳粉重构至50％ts并比较它们的流动特性。在50％ts下喷雾干燥的对照全脂乳表现出剪切稀化行为和约100pa.s的低剪切粘度平台(参见图11)。当同样在50％ts下重构时，来自本发明的乳表现出剪切稀化分布，但是低剪切粘度为100倍大并且剪切稀化区域具有更大的斜率。这是高度结构化样品的标志，也是蛋白质聚集体之间相互作用的证据。它还表明，本发明显然能够在相等的脂肪含量下产生更高的粘度，因此可能降低食物产品中的脂肪。通过在冰淇淋中添加氯化钙而获得的基于乳蛋白的聚集体。材料和方法冰淇淋混合物制备进行了两次试验，并且冰淇淋混合物的两次制备相似。在具有以下成分浓度的lanco混合器中制备200lb混合物：表3：冰淇淋混合物的组成。成分浓度(％)奶油(40％脂肪)13.397浓缩脱脂乳(30％snf)32.354水24.973液体蔗糖(67％固体)26.607酪乳粉2.346瓜尔胶0.147果胶(60％酯化)0.177最终混合物的目标是36.7％固体、5.5％脂肪、13％snf。然后将混合物分离成40lb样品并混入氯化钙并且使其在处理前静置30分钟。将混合物巴氏杀菌并使用低温混合单元进行均质化。将所有混合物预热至145°f，然后在1500第一阶段500秒阶段压力下均质化。最终加热在182°f下，保持时间为90秒。然后将混合物冷却至45°f并在40°f下储存过夜。对于第二次试验，将所有混合物充气并使用kf-80连续冷冻机冷冻。每种混合物的拉伸温度为21°f，并且将每种冰淇淋冷冻至105％膨胀度。离子(游离钙)测定使用mettler-toledoperfection钙敏感电极和mettler-toledosevenmultiph/mv/离子计以mv模式测量离子钙浓度。基于来自10mg/l、25mg/l、100mg/l、250mg/l和500mg/l钙标准溶液的mv读数的标准曲线的回归方程，由毫伏读数计算钙离子浓度。这些标准品由梅特勒-托利多公司(mettler-toledo)提供的1000mg/l储备溶液制备。混合物粘度测定使用antonpaar流变仪mcr302测量混合物粘度。使用同心圆筒测量系统cc27在40°f(4.44℃)测量每种混合物。ostwald-dewaele(幂律)模型用于计算0剪切下的估计粘度。冰淇淋融化测量在22℃使用融化分析仪mda-1(certafides有限责任公司(certafidesgmbh))。将样品放置到预先配衡的金属丝网托盘(2.4mm开口，等于美国8号网孔)上并悬挂在重量传感器上。在整个测试周期内每5秒测量保留在网孔托盘上的冰淇淋的重量。由此，与样品的初始重量相比，mda软件基于即时重量来计算“％滴出物”。粒度分布用malvernmastersizer3000粒度分析仪测量粒度分布。样品温度为4.4℃，仪器参数如下：无超声波，搅拌速度1700rpm，颗粒折射率1.4550，吸光度0.100，分散剂折射率1.3300。样品微观结构将1重量份冰淇淋混合物稀释在9份甲苯胺蓝o染料的缓冲溶液中并混合。污渍浓度为0.04重量％，溶解在去离子水中0.5重量％ricca/bdhph7校准缓冲液的混合物中，并通过滤纸以去除任何未溶解的材料。ph7缓冲液含有nah2po4和k2hpo4。60秒后，将2滴染色的冰淇淋混合物放置在显微镜载玻片上，每滴用22mm方形盖玻片覆盖。使用具有dic光学器件的10倍显微镜物镜，在两个盖玻片上扫描时捕获40个图像。结果离子钙测量显示冰淇淋中的游离钙含量随着混合物中氯化钙的添加而增加(图12)。令人惊讶的是，在加入的8mmcacl2的临界浓度下可以看到斜率变化，这可能对应于该冰淇淋配方中钙离子对蛋白质的表面饱和度。正如实施例1中已经报道的那样，氯化钙的添加导致ph的线性降低，表明钙离子从蛋白质表面取代蛋白质，并且因此降低了它们的电荷密度(参见图12)。冰淇淋粘度巴氏杀菌后，冰淇淋混合物的粘度随着游离钙的增加而增加高至0.25g/l(6.25mm钙)，如图14所示。这种粘度增加可能是由于混合物中蛋白质聚集体的形成，使得确实发生了颗粒相互作用。在混合物中的钙进一步增加后，注意到粘度降低，这可能部分是由于胶束酪蛋白的解离，而且还由于蛋白质表面的过度充电，使得阻碍了颗粒聚集。粒度和形态在稀释冰淇淋混合物后通过尺寸测量显示颗粒聚集体的形成(参见表4)。可以观察到d(4，3)增加高至10mmcacl2的添加，然后当添加另外的钙离子时减少。在图15中可以观察到聚集体的形态，其显示了冰淇淋混合物的显微照片，其中基于蛋白质的聚集体通过使用甲苯胺蓝染色。在对照冰淇淋混合物中观察到非常小的聚集体(图15a)，而当存在0.15％的添加的cacl2时形成更大的颗粒，对应于10mm游离钙(图15b)。表4：随氯化钙添加而变化的冰淇淋混合物中的平均粒度(d4，3)。cacl2(mm)01.363.45.4410.213.6117.00d(4，3)，以微米计1.251.253.064.5816.2111.289.24冰淇淋融化和非正式品尝含有各种水平的添加氯化钙的冰淇淋的融化曲线呈现在图16上。可以看出，低水平的钙添加导致与对照样品相似的融化曲线，而较高的钙含量导致较慢的融化。因此，钙诱导的蛋白质聚集水平对成品冰淇淋具有重要影响，并且应根据需要进行调整。由小组品尝样品，并且发现低水平的氯化钙添加产生令人愉快的样品，而更高水平产生明显的质地和味道问题(参见表5)。表5：感官结果。应当理解，对本文所述的目前优选的实施方案作出的各种变化和修改对于本领域的技术人员将是显而易见的。可在不脱离本发明主题的实质和范围且不减弱其预期优点的前提下作出这些变化和修改。因此，这些变化和修改旨在由所附权利要求书涵盖。当前第1页12