充氣食品的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明的目的是提供含有疏水蛋白和不妨礙疏水蛋白的蛋白質(zhì)的充氣食品，且在存儲(chǔ)期間其質(zhì)地保持穩(wěn)定。這個(gè)目的可由含有非表面活性的聚集蛋白質(zhì)顆粒的充氣食品來達(dá)到。
【專利說明】充氣食品
[0001]本發(fā)明涉及含有蛋白質(zhì)顆粒的充氣食品及其生產(chǎn)方法。
[0002]發(fā)明的【背景技術(shù)】
充氣食品家喻戶曉，例如像慕斯、冰淇淋和生奶油等食品包含穩(wěn)定在該食品內(nèi)的氣泡。常用于“充氣”的氣體包括空氣、氮?dú)夂投趸?。在充氣食品的發(fā)展過程中兩個(gè)因素具有重要意義，它們是(i)當(dāng)在制造期間將氣體引入該產(chǎn)品時(shí)產(chǎn)品的發(fā)泡能力和(ii)在存儲(chǔ)期間泡沫的穩(wěn)定性，其是指氣泡是否易于歧化或合并以及在存儲(chǔ)期間是否能夠保持泡沫體積。已知在形成穩(wěn)定泡沫的過程中加入了許多添加劑，且這些添加劑通常是存在于氣泡表面上的化合物，這意味著在制造泡沫期間在氣體-液體界面上。已知的添加劑包括蛋白質(zhì)如酪蛋白酸鈉和乳清(他們是高起泡性的)，和生物聚合物，如角叉菜膠、瓜爾膠、刺槐豆膠、果膠、藻酸鹽、黃原膠、結(jié)冷膠(gellan)、明膠及其混合物(它們是通過增加厚度(或連續(xù)相的粘度)來起作用的良好穩(wěn)定劑)。然而，盡管本領(lǐng)域使用的穩(wěn)定劑往往能夠保持總泡沫體積，但是它們?cè)谝种婆菽⒂^結(jié)構(gòu)的粒度增大(即通過諸如如歧化和合并之類的過程所導(dǎo)致的氣泡尺寸的增加)方面比較薄弱。近來，已經(jīng)提出用疏水蛋白來產(chǎn)生穩(wěn)定的充氣食品。這些疏水蛋白是能夠吸附至空氣-水表面、通過在氣泡周圍形成彈性層來穩(wěn)定該泡沫的表面活性蛋白質(zhì)。
[0003]許多這些食品中另外包含乳品蛋白質(zhì)作為組分。如酪蛋白和乳清蛋白的乳蛋白質(zhì)在這些之中是最廣泛使用的組分。同樣其它的蛋白質(zhì)如雞蛋蛋白質(zhì)或大豆蛋白質(zhì)是普遍使用的食品組分。許多這些蛋白質(zhì)的特性是它們是表面活性的，這意味著許多這些蛋白質(zhì)可在食品中作為乳化劑或泡沫穩(wěn)定劑。出于營養(yǎng)或口味的益處，還添加，例如，乳蛋白質(zhì)。
[0004]由于表面活性蛋白質(zhì)的存在，因此它們可能干擾疏水蛋白，與僅僅使用疏水蛋白相比，有效地導(dǎo)致不穩(wěn)定的食品結(jié)構(gòu)。因此，在很多情況下發(fā)現(xiàn)，另外添加表面活性的蛋白質(zhì)(例如乳清)是不受歡迎的。由于競爭吸附作用，在配方中表面活性劑或蛋白質(zhì)的存在可能會(huì)影響充氣。雖然如此，由于其營養(yǎng)性能和例如質(zhì)地化性能(texturising properties),食品配方設(shè)計(jì)師仍然想要在他們的食品中包括蛋白質(zhì)。這是疏水蛋白有時(shí)反而會(huì)以產(chǎn)生穩(wěn)定泡沫而著稱的原因，US 2007/116848描述了一種方法，其中在將疏水蛋白泡沫添加至含有蛋白質(zhì)的混合物之前，與該含有蛋白質(zhì)的混合物分離地產(chǎn)生該疏水蛋白泡沫，由此產(chǎn)生含有蛋白質(zhì)和疏水蛋白的充氣組合物。這要求后添加步驟，其使得該方法更加難以操作，因此需要一種允許形成穩(wěn)定泡沫而不需要后添加步驟的方法和組合物。
[0005]蛋白質(zhì)具有許多對(duì)物理、化學(xué)、或酶改性敏感的反應(yīng)側(cè)基，因此這使得其能夠視預(yù)定目標(biāo)而定獲得適宜的功能性質(zhì)。關(guān)于這方面，已經(jīng)描述了許多蛋白質(zhì)的物理(例如，加熱和高壓處理)、酶和化學(xué)改性可用于賦予食品表面活性和質(zhì)地特性(J.Agric.Food Chem,2005年，第53卷，第8216-8223頁；Trends Food Sc1.Technol.，1997年，第8卷，第334-339頁)。
[0006]許多現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)披露了，多肽鏈的不可逆共價(jià)交聯(lián)是借助于引入新的分子內(nèi)和分子間交聯(lián)從而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)改變來增大立體蛋白質(zhì)網(wǎng)絡(luò)的強(qiáng)度和提供在水性介質(zhì)中的更大物理完整性的重要途徑。這可通過物理處理如受控?zé)崽幚怼⒆贤饩€輻射處理、或高壓處理來實(shí)現(xiàn)(J.Food Sc1.，2002，第 67 卷，第 708-713 頁 J.Agric.FoodChem.2004，第 52 卷，7897-7904 ； Food Hydrocolloids 2004,第 18 卷，第 647-654 頁；Biotechnol.AdV.2005，第 23 卷，第 71-73 頁 J.Agric.Food Chem.1998，第 46 卷，第 4022-4029 頁；Lebensm.-Wiss.Technol.1999,第 32 卷，第 129-133 頁；J.Agric.Food Chem.2001,第48卷，第3202-3209頁J.Food Sc1.1996，第61卷，第825-828頁)。酶如轉(zhuǎn)谷酰胺酶同樣已充當(dāng)共價(jià)交聯(lián)劑((J.Agric.Food Chem.1998,第46卷,第4022-4029頁)，而且已經(jīng)報(bào)道了天然存在的交聯(lián)劑如京尼平和丹寧酸能夠改變來自于不同源(奶、大豆、小麥、和玉米蛋白，等等)的蛋白質(zhì)基體系的機(jī)械性能(J.Cereal Sc1.2004,第40卷,第127-135頁)。同樣，在利用交聯(lián)進(jìn)行蛋白質(zhì)網(wǎng)狀物發(fā)生方面(Food Sc1.Biotechnol.2000, 9,228-233，21: Trans.ASAE 1995，第 38 卷，第 1805-1808 頁；J.Agric.FoodChem.2001，第 49 卷，第 4676-4681 頁；Int.J.Food Sc1.Technol.1995，第 30卷，第 599-608 頁；J.Agric.Food Chem.1997，第 45 卷，第 1596-1599 頁；Polymer 2002，第 43 卷，第 5417-5425頁；Food Hydrocolloids 2004,第 18 卷，第 717-726 頁；Lebensm.-Wiss.Technol.2004，第 37 卷，第 731-738 頁，Cereal Foods World 1996，第 41 卷，第 376-382 頁)，已經(jīng)廣泛報(bào)道了各種各樣的化學(xué)試劑，如二異氰酸酯和碳二亞胺((Mater.Sc1.Eng.C: BiomimeticSupramo1.Syst.2004,第 24 卷，第 441-446 頁；Ind.Crops Prod.2004,第 20 卷，第281-289 頁；Ind.Crops Prod.2004,第 20 卷，第 291-300 頁)、甲醒(Chemistry ofProtein Conjugation and Cross-Linking ；CRC Press: Boca Raton, FL, 1991)、戍二醒(Methods Enzymo1.1983,第 91 卷，第 580-609 頁)。
[0007]同樣已知，熱處理會(huì)降低乳清蛋白充當(dāng)泡沫穩(wěn)定劑的能力。Phi 11 ips等人(Journal of Food Science, 1990,第55卷,第1116 - 1119頁)揭示了乳清蛋白溶液的熱處理會(huì)降低這些溶液的發(fā)泡能力。Dissanayake等人(Journal of Dairy Science, 2009,第92卷，第1387 - 1397頁)揭示了一種生產(chǎn)乳清蛋白顆粒的方法，這些顆粒不顯示發(fā)泡能力。該方法包括在90°C下加熱20分鐘的步驟，隨后在140MPa下進(jìn)行的高壓微流化步驟，以及在這之后噴霧干燥獲得的材料。
[0008]Nicorescu 等人(Fo od Research International, 2008,第 41 卷，第 707-713 頁)揭示了加熱乳清蛋白溶液會(huì)影響這些溶液的表面張力:加熱導(dǎo)致約40至50mN.π-1的表面張力，這表明與沒有加熱的蛋白質(zhì)相比該蛋白質(zhì)的表面活性變小。蛋白質(zhì)聚集體對(duì)空氣界面的熱力學(xué)親合性弱，但是所披露的蛋白質(zhì)仍然是表面活性的。
[0009]在該研究的后續(xù)中，Nicorescu等人(Food Research International, 2008,第 41卷，第980-988頁)揭示了乳清蛋白的不可溶聚集體明顯具有泡沫抑制劑的作用。
[0010]EP 1839492A1披露了一種通過在不施加剪切力的情況下將pH在3和8之間的含水乳清蛋白溶液加熱至80°C和98°C之間的溫度，并隨后進(jìn)行濃縮步驟來制備乳清蛋白膠束的方法。需要最后的步驟來去除非膠束化材料，或僅用于濃縮。獲得的膠束具有極小的平均粒度，且該材料可被用作乳化劑或泡沫穩(wěn)定劑。這表明該膠束仍然是表面活性的。
[0011]US 4，855，156揭露了一種包括變性蛋白的非聚集顆粒的冷凍生奶油甜品(frozenwhipped dessert)。這些顆粒仍是表面活性的。
[0012]Smiddy 等人(J.Dairy Sci, 2006,第 89 卷，第 1906-1914 頁)和 Huppertz 等人(Biomacromolecules 2007,第8卷,第1300 - 1305頁)在系列的研究中揭露了酪蛋白膠束可用轉(zhuǎn)谷酰胺酶來成功交聯(lián)。該聚集體在不同環(huán)境中是穩(wěn)定的，且在形成交聯(lián)后幾乎沒有單體酪蛋白釋放，其掌管著溶液中的表面活性。Smiddy等人(J.Dairy Sci, 2006,第89卷，第1906-1914頁)同樣報(bào)道了用化學(xué)試劑戊二醛成功地實(shí)現(xiàn)了酪蛋白膠束的化學(xué)交聯(lián)(J.Dairy Sc1.Anderson等人，1984,第51卷，第615-622頁)。膠束的穩(wěn)定性隨著交聯(lián)度而增加且大規(guī)模的交聯(lián)可使得膠束很穩(wěn)定，能抵抗幾乎任何方式所導(dǎo)致的破壞(Huppertz等人，2007，第 8 卷，第 1300-1305 頁)。
[0013]發(fā)明概述
本發(fā)明的目的之一是提供含有疏水蛋白和其它蛋白質(zhì)的充氣食品，其中該其他蛋白質(zhì)不與在氣泡界面處存在的疏水蛋白競爭，且其中食品的質(zhì)地在食品存儲(chǔ)期間保持穩(wěn)定。此外，本發(fā)明的又一個(gè)目的是提供一種包含上述蛋白質(zhì)的食品的制備方法，其中“蛋白質(zhì)”是指除疏水蛋白之外的蛋白質(zhì)。
[0014]目前我們已經(jīng)確定，這些目的中的一個(gè)或多個(gè)可借助于包含疏水蛋白且包含聚集蛋白質(zhì)顆粒的充氣食品來實(shí)現(xiàn)，所述聚集蛋白質(zhì)顆粒具有顯著降低的表面活性。濃度為1%重量的這種聚集蛋白質(zhì)顆粒的水性分散體在25°C下具有至少60mN.π-1、更優(yōu)選至少65mN ?π-1、和最優(yōu)選至少70mN ?π-1的表面張力。這導(dǎo)致該聚集蛋白質(zhì)顆粒不會(huì)干擾穩(wěn)定氣泡的固體顆粒，因此食品的結(jié)構(gòu)在存儲(chǔ)期間保持穩(wěn)定。此外作為另外的優(yōu)點(diǎn)是不需要昂貴的工序來生產(chǎn)該聚集蛋白質(zhì)。這些聚集蛋白質(zhì)顆粒的優(yōu)點(diǎn)是它們提供通常與這些蛋白質(zhì)相關(guān)的營養(yǎng)價(jià)值和質(zhì)地，而不會(huì)干擾充氣食品組合物的穩(wěn)定性，因?yàn)檫@些聚集蛋白質(zhì)顆粒不會(huì)干擾存在于氣泡界面上的表面活性材料。因此這些顆粒可用于泡沫和充氣產(chǎn)品，同時(shí)使充氣食品的結(jié)構(gòu)在存儲(chǔ)期間盡可能保持完好。
[0015]因此，在本發(fā)明的第一方面，提供一種充氣食品，其包含0.001%至2%w/w的疏水蛋白、優(yōu)選最多l(xiāng)%w/w的疏水蛋白，和0.1%至20%w/w的蛋白質(zhì)顆粒，其中濃度為1%重量的所述蛋白質(zhì)顆粒的水性分散體在25 °C下具有至少60mN.π-1、更優(yōu)選至少65mN.π-1、和最優(yōu)選至少70mN.π-1的表面張力。
[0016]優(yōu)選，該蛋白質(zhì)顆粒選自由下列物質(zhì)組成的組:
?聚集的球狀蛋白質(zhì)顆粒
?交聯(lián)的酪蛋白 ?其任何混合物。
[0017]更優(yōu)選，該蛋白質(zhì)顆粒是聚集的蛋白質(zhì)顆粒、進(jìn)一步更優(yōu)選聚集的球狀蛋白質(zhì)。
[0018]在另一優(yōu)選方案中，該蛋白質(zhì)顆粒是交聯(lián)酪蛋白顆粒。
[0019]同樣優(yōu)選，該充氣食品除疏水蛋白和蛋白質(zhì)顆粒之外包含小于l%w/w、優(yōu)選小于
0.l%w/w、更加優(yōu)選小于0.01%w/w的蛋白質(zhì)。
[0020]在第二方面，本發(fā)明提供一種制造根據(jù)本發(fā)明第一方面的充氣食品的方法，包括步驟:
a)添加0.001%至2%w/w的疏水蛋白、優(yōu)選最多l(xiāng)%w/w ；
b)在混合的聚集蛋白質(zhì)顆粒的存在下對(duì)步驟a)的組合物充氣或者將聚集蛋白質(zhì)顆?；烊隺)的泡沫內(nèi)，且其中該聚集蛋白質(zhì)顆?？捎芍苽渚奂鞍踪|(zhì)顆粒的方法來獲得，該方法包括步驟:
c)將蛋白質(zhì)以在4%和15%重量之間的濃度溶解或分散在水性分散體中；d)將該蛋白質(zhì)聚集成體積加權(quán)平均直徑在200納米和20微米之間、優(yōu)選在500納米和15微米之間、更優(yōu)選在I微米和4微米之間的顆粒；
e)將聚集蛋白質(zhì)顆粒與非聚集的蛋白質(zhì)分離，且其中濃度為1%重量的聚集蛋白質(zhì)顆粒的水性分散體在25°C下具有至少60mN.πM1、更優(yōu)選至少65mN.πm1、和最優(yōu)選至少70mN.πm1的表面張力。
[0021]詳細(xì)說明
除非另有說明，本文使用的所有技術(shù)和科學(xué)術(shù)語的含義與本領(lǐng)域普通技術(shù)人員通常所理解的相同。
[0022]除非另有說明，所有的百分?jǐn)?shù)都是指重量百分?jǐn)?shù)，涉及起泡率(overrun)時(shí)所用的百分?jǐn)?shù)例外。
[0023]在本發(fā)明的上下文中，平均粒徑可以表示為d4，3值，除非另有說明，其是體積加權(quán)平均直徑?；隗w積的粒徑等于具有與給定顆粒相同的體積的球體的直徑。
[0024]術(shù)語“充氣”是指例如通過機(jī)械方法，有意將氣體引入組合物中。該氣體可以是任何氣體，但優(yōu)選(在食品的情況下)是食品級(jí)氣體，如空氣、氮?dú)?、一氧化二氮或二氧化碳。充氣的程度通常以“起泡率”來?jì)量，其被定義為:
起泡率=((未充氣混合物的重量-充氣產(chǎn)品的重量)/充氣產(chǎn)品的重量)X 100% (I)其中重量指的是固定體積的充氣產(chǎn)品和未充氣混合物(由其來制造該產(chǎn)品)。起泡率是在大氣壓力下測量的。
[0025]在形成后，泡沫易于通過諸如乳油化、奧氏熟化和合并等機(jī)制而粒度增大。通過乳油化，氣泡在重力的影響下移動(dòng)，從而在產(chǎn)品的頂部聚集。奧氏熟化或歧化是指較大的氣泡以較小的氣泡為代價(jià)來生長。合并是指由于氣泡之間的膜破裂而使氣泡融合。
[0026]在本發(fā)明的上下文中，穩(wěn)定的泡沫或充氣食品定義為在至少30分鐘內(nèi)是穩(wěn)定的，更優(yōu)選至少一小時(shí)、更優(yōu)選至少一天、更加優(yōu)選至少一周、和最優(yōu)選至少一個(gè)月和最優(yōu)選幾個(gè)月。穩(wěn)定的泡沫可被定義為在總泡沫體積、和/或氣泡尺寸方面是穩(wěn)定的，且在I個(gè)月的存儲(chǔ)期間最高損失其體積的20%。另一方面可能存在I個(gè)月存儲(chǔ)期間損失其體積超過20%的體系，雖然如此但是該體系仍被認(rèn)為是具有良好的穩(wěn)定性，因?yàn)樯鲜雠菽姆€(wěn)定性相較于對(duì)比泡沫好得多。穩(wěn)定性可被描述為該泡沫和氣泡對(duì)于奧氏熟化是穩(wěn)定的，奧氏熟化一方面致使相對(duì)小的氣泡尺寸減小和相對(duì)大的氣泡尺寸增大。這是氣體從小氣泡擴(kuò)散至大氣泡所引起的，由于相較于較大的氣泡，在較小的氣泡中具有更高的有效拉普拉斯壓力(Laplace pressure)。在如本發(fā)明所述的泡沫中，奧氏熟化可被認(rèn)為是為氣泡不穩(wěn)定負(fù)責(zé)的最主要機(jī)制。不穩(wěn)定的另一個(gè)機(jī)制是聚結(jié)，其中由于氣泡之間的液體界面破裂而使兩個(gè)或更多個(gè)氣泡合并，由此形成一個(gè)具有更大體積的更大氣泡。
[0027]這樣的泡沫可通過利用電動(dòng)打奶器、健伍攪拌機(jī)(kenwood mixer)、或BA混合器將相關(guān)的溶液充氣至100%的起泡率來產(chǎn)生。然后將該泡沫放入IOOmL的量筒內(nèi)，用塞子塞住并在5°C下存儲(chǔ)，并隨時(shí)間推移測量泡沫體積。對(duì)于較大的體積(> 約IL的可充氣混合物)，可以使用市售的充氣裝置如Oakes混合器、Mondomixer、或者刮面式換熱器(ScrapeSurface Heat Exchanger)。
[0028]在本發(fā)明的上下文中，“表面活性的”物質(zhì)是指能夠降低溶解了該物質(zhì)的介質(zhì)與空氣表面(例如空氣-水表面)的表面張力、和/或與其它相(例如油-水界面)的界面張力的物質(zhì)，因此該物質(zhì)被積極地(positively)吸附在液體/蒸汽和/或在其他界面處。
[0029]疏水蛋白
疏水蛋白是一類定義明確的蛋白質(zhì)(ffessels, 1997, Adv.Microb.Physi0.38: 1-45 ；ffosten,2001, Annu Rev.Microbiol.55:625-646)，其能夠在疏水/親水界面自組裝，并具有保守序列:
Xn-C-X5-9-C-C-Xll-39-C-X8-23-C-X5-9-C-C-X6-18-C-Xm (SEQ ID N0.1)
其中X表示任何氨基酸，且η和m獨(dú)立地表示整數(shù)。通常，疏水蛋白的長度為最多125個(gè)氨基酸。在該保守序列中半胱氨酸殘基(C)是二硫橋鍵的一部分。在本發(fā)明的上下文中，術(shù)語疏水蛋白廣義上包括在疏水-親水界面處仍顯示自組裝特性以產(chǎn)生蛋白膜的功能等效蛋白，例如包含以下序列的蛋白:Xn-C-Xl-50-C-X0-5-C-Xl-100-C-Xl-100-C-Xl-50-C-X0-5-C-Xl-50-C-Xm (SEQ ID N0.2) 或其在疏水-親水界面處仍顯示自組裝特性以產(chǎn)生蛋白膜的部分。依照本發(fā)明的定義，可以通過將蛋白吸附到特氟隆(Teflon)上并用Circular Dichroism(圓二色性)確定二級(jí)結(jié)構(gòu)(通常為α-螺旋)的存在來檢測自組裝(De Vocht等人，1998，Biophys.J.74 =2059-68)。
[0030]膜的形成可以通過在蛋白質(zhì)溶液中培育特氟隆片，然后用水或緩沖液洗滌至少三次來完成(Wosten等人，1994，Emb0.J.13 =5848-54)。蛋白質(zhì)膜可以用任何適當(dāng)?shù)姆椒▉盹@現(xiàn)，如用熒光標(biāo)記進(jìn)行標(biāo)記或者使用熒光抗體，如在現(xiàn)有技術(shù)中很完善的。m和η通常具有0-2000的值，但是更常見的是m和η總計(jì)小于100或200。本發(fā)明上下文中疏水蛋白的定義包括疏水蛋白與另一種多肽的融合蛋白以及疏水蛋白與其它分子(如多糖)的綴合物(conjugate)。
[0031]迄今為止鑒定的疏水蛋白通常分為I型或II型。兩種類型都已經(jīng)在真菌中鑒定為分泌性蛋白，所述分泌性蛋白在疏水界面處自組裝成兩親膜。I型疏水蛋白的組裝體通常相對(duì)不溶，而II型疏水蛋白的組裝體易溶于多種溶劑中。
[0032]還在絲狀細(xì)菌,如放線菌(Actinomycete)和鏈霉菌(Streptomyces sp.)中鑒定出了類疏水蛋白的蛋白質(zhì)(W001/74864)。這些細(xì)菌蛋白質(zhì)與真菌疏水蛋白對(duì)比，只能形成最多一個(gè)二硫橋鍵，因?yàn)樗鼈冎痪哂袃蓚€(gè)半胱氨酸殘基。這樣的蛋白質(zhì)是與具有SEQ IDNos.1和2所示共有序列的疏水蛋白的功能等價(jià)物的實(shí)例，并落入本發(fā)明的范圍之內(nèi)。
[0033]可通過任何合適的方法，從天然來源(如絲狀真菌)中提取獲得疏水蛋白。例如可通過培養(yǎng)將疏水蛋白分泌到生長培養(yǎng)基中的絲狀真菌，或者用60%乙醇從真菌菌絲體提取來獲得疏水蛋白。特別優(yōu)選從天然分泌疏水蛋白的宿主生物分離疏水蛋白。優(yōu)選的宿主為絲孢菌(例如木霉屬)、擔(dān)子菌和子囊菌。特別優(yōu)選的宿主是食品級(jí)生物，例如分泌稱為板栗疫病菌(cryparin)的疏水蛋白的栗疫病菌(Cryphonectria parasitica) (MacCabe和Van Alfen, 1999, App.Environ.Microbiol 65:5431-5435)。
[0034]或者，可用重組技術(shù)獲得疏水蛋白。例如可對(duì)宿主細(xì)胞(通常是微生物)進(jìn)行修飾，以表達(dá)疏水蛋白，然后可根據(jù)本發(fā)明分離和使用疏水蛋白。將編碼疏水蛋白的核酸構(gòu)建物引入宿主細(xì)胞中的技術(shù)是本領(lǐng)域公知的。已經(jīng)從超過16個(gè)真菌物種中克隆了超過34個(gè)編碼疏水蛋白的基因(例如參見W096/41882，其給出了在雙孢蘑菇(Agaricus bisporus)中鑒定出的疏水蛋白的序列；以及Wosten, 2001, Annu Rev.Microbiol.55:625-646)。還可用重組技術(shù)來修飾疏水蛋白序列或合成具有所需/改進(jìn)性質(zhì)的新的疏水蛋白。
[0035]通常，用編碼所需疏水蛋白的核酸構(gòu)建物來轉(zhuǎn)化合適的宿主細(xì)胞或生物?？蓪⒕幋a該多肽的核苷酸序列插入到編碼轉(zhuǎn)錄和翻譯的必需元件的適當(dāng)表達(dá)載體中，且插入的方式使得所述核苷酸在合適的條件下將會(huì)被表達(dá)(例如在適當(dāng)?shù)姆较蚝驼_的讀框中，并具有合適的靶向和表達(dá)序列)。構(gòu)建這些表達(dá)載體所需的方法是本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的。
[0036]有許多表達(dá)體系可用來表達(dá)多肽編碼序列。這些表達(dá)體系包括，但不限于，細(xì)菌、真菌(包括酵母)、昆蟲細(xì)胞體系、植物細(xì)胞培養(yǎng)體系和植物，它們?nèi)坑煤线m的表達(dá)載體轉(zhuǎn)化。優(yōu)選的宿主是被認(rèn)為是食品級(jí)的一 “通常認(rèn)為是安全的”(GRAS)那些宿主。
[0037]合適的真菌包括酵母，例如(但不限于)酵母菌屬(Saccharomyces)、克魯維氏酵母屬(Kluyveromyces)、畢赤氏酵母屬(Pichia)、漢遜氏酵母屬(Hansenula)、假絲酵母屬(Candida)、裂殖酵母屬(Schizo saccharomyces)等；和絲狀菌類(filamentousspecies),例如(但不限于)曲霉屬(Aspergillus)、木霉屬(Trichoderma)、毛霉屬(Mucor)、鏈孢霉屬(Neurospora)、鐮刀菌屬(Fusarium)等。
[0038]編碼疏水蛋白的序列優(yōu)選在氨基酸水平上與自然界中鑒定的疏水蛋白有至少80 %的同一性，更優(yōu)選有至少95 %或100 %的同一性。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以作出不降低該疏水蛋白的生物活性的保守置換或其它氨基酸變化。對(duì)于本發(fā)明的目的，這些與天然存在的疏水蛋白具有高度同一性的疏水蛋白也包括在術(shù)語“疏水蛋白”中。
[0039]疏水蛋白可按照例如WO 01/57067中所述的程序從培養(yǎng)基或細(xì)胞提取物中純化，所述程序涉及將在含疏水蛋白的溶液中存在的疏水蛋白吸附到表面上，然后使該表面與表面活性劑(如吐溫20)接觸，以從該表面洗脫疏水蛋白。還可參見Collen等,2002,BiochimBiophys Acta.1569: 139-50 ；Calonje 等人，2002, Can.J.Microbiol.48:1030-4 ;Askolin 等人，2001, Appl Microbiol Biotechnol.57:124-30 ;以及 DeVries 等人，1999，Eur J Biochem.262:377_85。
[0040]用于本發(fā)明的疏水蛋白可以是I型或II型疏水蛋白。優(yōu)選，使用的疏水蛋白是II型疏水蛋白。最優(yōu)選，使用的疏水蛋白是HFBI或HFBII。
[0041]充氣食品
在第一方面，本發(fā)明提供一種充氣食品，其包含0.001%至2%w/w的疏水蛋白、優(yōu)選最多l(xiāng)%w/w的疏水蛋白，和0.1%至20%w/w的蛋白質(zhì)顆粒，其中在25°C下濃度為1%重量的所述聚集蛋白質(zhì)顆粒的水性分散體在清潔該蛋白質(zhì)分散體的空氣水表面之后的至少I分鐘內(nèi)具有至少60mN.m-1的表面張力。在清潔該蛋白質(zhì)分散體的空氣水表面之后的至少I分鐘內(nèi)表面張力優(yōu)選為至少65mN.m-1、更優(yōu)選至少70mN.m-1、和更加優(yōu)選超過71mN.m-1、或甚至超過71.5mN.m、
[0042]優(yōu)選該食品的起泡率為至少10%、優(yōu)選至少30%、更優(yōu)選至少80%。還優(yōu)選該食品的起泡率低于200%、優(yōu)選低于150%、更加優(yōu)選低于100%。
[0043]優(yōu)選根據(jù)本發(fā)明第一方面的食品是充氣食品，其包含0.001%至2%w/w的疏水蛋白、優(yōu)選最多l(xiāng)%w/w的疏水蛋白，和0.1%至20%w/w的蛋白質(zhì)顆粒,其中該聚集蛋白質(zhì)顆粒可通過制備蛋白質(zhì)顆粒的方法來獲得，該方法包括步驟:
a)將蛋白質(zhì)以在4%和15%重量之間的濃度溶解或分散在水性分散體中；
b)將該蛋白質(zhì)聚集成體積加權(quán)平均直徑在200納米和20微米之間、優(yōu)選在I微米和4微米之間的顆粒；
c)將聚集蛋白質(zhì)顆粒與非聚集的蛋白質(zhì)分離，其中濃度為1%重量的聚集蛋白質(zhì)顆粒的水性分散體在25°C下具有至少60mN.π1的表面張力。優(yōu)選表面張力為至少65mN.m1、更優(yōu)選至少70mN.m1、和更加優(yōu)選超過71mN.m1、或甚至超過71.5mN.m1。
[0044]用于本發(fā)明的充氣食品的蛋白質(zhì)材料可以是任何蛋白質(zhì)材料，其可被聚集以便能夠?qū)⒕奂w與非聚集的蛋白質(zhì)分離。在本發(fā)明的上下文中，蛋白質(zhì)的聚集應(yīng)該被理解為是不可逆過程，這表明當(dāng)改變條件(如pH、溫度等)時(shí)該聚集體不會(huì)瓦解成單個(gè)分子。
[0045]優(yōu)選的蛋白質(zhì)材料包括乳品乳清蛋白。乳清蛋白是眾所周知的，其主要包括β_乳球蛋白(大約65%重量)、α-乳清蛋白(大約25%重量)、和牛血清白蛋白(大約8%重量)。優(yōu)選的乳清蛋白可以是任何乳清蛋白，如天然的乳清蛋白、或乳清蛋白分離物、或乳清蛋白濃縮物。優(yōu)選的乳清蛋白源是WPC 80，其是含有大約80%蛋白質(zhì)的乳清蛋白濃縮物。WPC 80是從甜乳品乳清中生產(chǎn)并噴霧干燥的。該產(chǎn)品是均質(zhì)的、自由流動(dòng)的、半吸濕的具有溫和香味的粉末。WPC 80可購自例如Davisco Foods (Le Sueur，MN，USA)或DMVInternational (Veghel,荷蘭)。
[0046]另一優(yōu)選的蛋白質(zhì)材料是雞蛋清蛋白。存在于雞蛋清蛋白中的主要蛋白質(zhì)是蛋清蛋白(大約54%重量)，其是當(dāng)施加熱量的時(shí)候會(huì)聚集的球狀蛋白質(zhì)(Weijers等人，Macromolecules, 2004,第 37 卷，第 8709-8714 頁；ffei jers 等人，F(xiàn)ood Hydrocolloids,2006，第20卷，第146-159頁)。存在于雞蛋白中的其它蛋白質(zhì)是卵轉(zhuǎn)鐵蛋白(大約12-13%重量)、卵類粘蛋白(大約11%重量)、卵粘蛋白(大約1.5-3.5%重量)、和溶菌酶(大約3.5%重量)。
[0047]另一優(yōu)選的蛋白質(zhì)材料是乳品蛋白質(zhì)釀蛋白。其以釀蛋白13父束泡沫的形式存在。包含酪蛋白膠束的組分是a sl_、a s2-、β -和κ -酪蛋白、4磷蛋白。這種酪蛋白膠束的直徑為從50至300nm，是高度水合的，且以DM計(jì)含有~94%的酪蛋白和~6%的無機(jī)材料，膠束磷酸鈣(MCP)。該酪蛋白膠束是由MCP和/或靜電和/或疏水作用形成的。該優(yōu)選的酪蛋白來自于任何奶粉，如全脂奶粉、高熱處理的脫脂奶粉(SMP)、中熱處理的脫脂奶粉、或酪蛋白酸鹽。優(yōu)選的酪蛋白源是脫脂奶粉，其具有總計(jì)~32%的蛋白質(zhì)，在這些蛋白質(zhì)中80%的蛋白質(zhì)是酪蛋白膠束，而20%的是乳清蛋白。SMP是可市場上例如從乳品Crest (Surrey, UK)買到的。
[0048]因此，優(yōu)選，用于本發(fā)明的蛋白質(zhì)材料選自乳品乳清蛋白、雞蛋清蛋白和乳品牛乳蛋白質(zhì)、酪蛋白及其衍生物。
[0049]在優(yōu)選的步驟a)中，將該蛋白質(zhì)以在4%和15%重量之間的濃度溶解或分散在水性分散體中。優(yōu)選在步驟a)中該蛋白質(zhì)的濃度在5%和13%重量之間、更優(yōu)選在6%和12%重量之間、最優(yōu)選在8%和12%重量之間。
[0050]在優(yōu)選的步驟a)中溶解蛋白質(zhì)的pH是由該蛋白質(zhì)的溶解或分散自然形成的pH。在這個(gè)步驟中pH不是關(guān)鍵的，只要其高于在本發(fā)明中使用的(大部分?jǐn)?shù)量的)蛋白質(zhì)的等電點(diǎn)。
[0051]在優(yōu)選的步驟b)中由該蛋白質(zhì)形成聚集體。這可通過蛋白質(zhì)的變性來形成，由此蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)改變，蛋白質(zhì)分子將排列成聚集體或密集體。聚集體是其中蛋白質(zhì)相連且可與非聚集蛋白質(zhì)分離的結(jié)構(gòu)。該聚集體通常不溶于水。該聚集體便于分離溶解蛋白質(zhì)和不溶蛋白質(zhì)。在優(yōu)選的步驟b)中形成的聚集體的粒徑使得體積加權(quán)平均直徑在200納米和20微米之間。這些聚集體的尺寸可利用本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的任何適當(dāng)方法來測量。優(yōu)選該體積加權(quán)平均直徑是至少300納米、更優(yōu)選至少350納米、更優(yōu)選至少400納米、更優(yōu)選至少450納米、最優(yōu)選至少500納米。優(yōu)選該體積加權(quán)平均直徑不超過15微米、更優(yōu)選不超過10微米、更優(yōu)選不超過6微米、更優(yōu)選不超過4微米、最優(yōu)選不超過3微米。該聚集顆粒的體積平均平均直徑(volume averaged mean diameter)最優(yōu)選是至少I微米、更優(yōu)選至少1.3微米、最優(yōu)選至少1.5或至少2微米。在優(yōu)選的步驟b)中該體積加權(quán)平均直徑的最優(yōu)選范圍在500納米和15微米之間、更加優(yōu)選在I微米和4微米之間。在該直徑范圍內(nèi)能夠獲得良好的結(jié)果。組合了在本段中提到的優(yōu)選端點(diǎn)的優(yōu)選范圍落入本發(fā)明的范圍內(nèi)。
[0052]在制備該聚集蛋白質(zhì)顆粒的另外的優(yōu)選方法步驟中，在進(jìn)一步使用之前可例如利用本領(lǐng)域已知的任何方法(如超聲)減小將所獲得的顆粒降尺寸。根據(jù)該聚集體在減小尺寸之前的最初尺寸，該聚集體的尺寸可減小至大約200、或300、400、或甚至500納米的所獲得材料的平均直徑，或者大于這個(gè)平均直徑。
[0053]優(yōu)選地，在優(yōu)選的步驟b)中聚集在步驟a)中存在的至少50%重量的蛋白質(zhì)。更優(yōu)選在步驟b)聚集在步驟a)中存在的至少60%重量、更優(yōu)選至少70%重量、更優(yōu)選至少80%重量、更加優(yōu)選至少90%重量的蛋白質(zhì)。這可利用本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的方法來確定。在步驟b)的聚集期間，隨著時(shí)間推移漸漸地發(fā)生聚集，在此期間聚集的蛋白質(zhì)材料的數(shù)量增長至最大值，且當(dāng)達(dá)到該最大值時(shí)，聚集保持在該最大值。這意味著在最大聚集下達(dá)到平臺(tái)。
[0054]用于不可逆蛋白質(zhì)聚集的物理處理:加熱
優(yōu)選地，在優(yōu)選的聚集步驟b)中，通過在剪應(yīng)力下于75和99°C之間的溫度下和在10和300分鐘之間的時(shí)間內(nèi)加熱該蛋白質(zhì)來進(jìn)行聚集。由于該加熱步驟，該蛋白質(zhì)變性，尤其是球狀蛋白質(zhì)，如乳清蛋白和蛋清蛋白，從而致使蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)發(fā)生變化。對(duì)于球狀蛋白質(zhì)，如β_乳球蛋白和蛋清蛋白，這個(gè)加熱步驟通常會(huì)使這些蛋白質(zhì)聚集。
[0055]可通過加熱發(fā)生聚集的一些優(yōu)選蛋白質(zhì)的變性溫度如下(Fox，1989，Developments in dairy chemistry,第 4 部分，Elsevier, London and New York ；ffei jers等，F(xiàn)ood Hydrocolloids, 2006,第 20 卷，第 146-159 頁):
β -乳球蛋白:在pH 6.5下是67-72°C α -乳清蛋白:在pH 6.5下是62°C 血清白蛋白:在PH 6.5下是85°C 蛋清蛋白:75-84°C 卵轉(zhuǎn)鐵蛋白:61-65°C 卵類粘蛋白-J7V 溶菌酶:69-77°C。
[0056]加熱
如果使用加熱作為聚集該蛋白質(zhì)的方法，則加熱溫度優(yōu)選高于在本發(fā)明方法中使用的蛋白質(zhì)的變性溫度。例如，在本發(fā)明方法中使用乳清蛋白的情況下，加熱溫度優(yōu)選高于β_乳球蛋白和α-乳清蛋白的變性溫度，因此高于72°C。在那些優(yōu)選的變性溫度下，大部分的蛋白質(zhì)的沉淀比在較低溫度下更快。在本發(fā)明的方法中使用蛋清蛋白的情況下，加熱溫度優(yōu)選超過80°C，因?yàn)樵谠摐囟认麓嬖诘拇蟛糠值鞍踪|(zhì)將變性并聚集。
[0057]如果使用加熱作為聚集該蛋白質(zhì)的方法，則優(yōu)選該溫度是至少80°C、更優(yōu)選C至少82°C、更優(yōu)選至少83°C。優(yōu)選該溫度最高是95°C、更優(yōu)選最高90°C、最優(yōu)選最高85°C。優(yōu)選的溫度范圍在80和85°C之間、更優(yōu)選在80和83°C之間，或者在83和85°C之間。組合這些上述優(yōu)選端點(diǎn)的優(yōu)選范圍落入本發(fā)明的范圍之內(nèi)。
[0058]該蛋白質(zhì)溶液的加熱時(shí)間更優(yōu)選在20和300分鐘之間、更優(yōu)選在30和300分鐘之間、優(yōu)選在40和300分鐘之間、更優(yōu)選在50和300分鐘之間。更優(yōu)選該加熱時(shí)間最多為240分鐘、更優(yōu)選最多180分鐘。組合這些上述優(yōu)選端點(diǎn)的優(yōu)選范圍落入本發(fā)明的范圍之內(nèi)。
[0059]在該加熱時(shí)間內(nèi)，如前所述，聚集的存在的蛋白質(zhì)的數(shù)量漸漸增長至最大值。
[0060]如果在優(yōu)選的步驟b)中施加熱量以將該蛋白質(zhì)聚集成顆粒，則蛋白質(zhì)濃度、加熱時(shí)間、和加熱溫度彼此依賴。如果溫度較高，則加熱時(shí)間可以相對(duì)較短，而且可以相對(duì)快地達(dá)到該已經(jīng)達(dá)到最大聚集的平臺(tái)。另外，較高的蛋白質(zhì)濃度會(huì)導(dǎo)致較短的加熱時(shí)間，因?yàn)闀?huì)相對(duì)快地達(dá)到早先提到的平臺(tái)。
[0061]如果在優(yōu)選的步驟b)中進(jìn)行加熱，則在剪應(yīng)力下進(jìn)行該過程。對(duì)這個(gè)過程施加的剪應(yīng)力的數(shù)值應(yīng)使得蛋白質(zhì)在該加熱過程中不會(huì)形成凝膠?？梢岳缤ㄟ^在加熱該蛋白質(zhì)溶液期間利用攪拌器混合來施加該剪應(yīng)力。
[0062]用于不可逆蛋白質(zhì)聚集的化學(xué)處理:化學(xué)或酶交聯(lián)
優(yōu)選地，在優(yōu)選的聚集步驟b)中，可通過利用化學(xué)品或酶在最佳pH值附近交聯(lián)該蛋白質(zhì)溶液來進(jìn)行聚集。
[0063]化學(xué)/酶交聯(lián)
如果在優(yōu)選的聚集步驟b)中應(yīng)用交聯(lián)，則可利用蛋白質(zhì)的化學(xué)(例如戊二醛)或酶(例如，轉(zhuǎn)谷酰胺酶)交聯(lián)來進(jìn)行聚集。
[0064]如果用酶進(jìn)行交聯(lián)，優(yōu)選的酶是轉(zhuǎn)谷酰胺酶。
[0065]如果進(jìn)行化學(xué)交聯(lián)，優(yōu)選的化學(xué)品是戊二醛。
[0066]優(yōu)選能夠催化肽結(jié)合的谷氨酰胺殘基的羧基與賴氨酸殘基的氨基之間的?；D(zhuǎn)移反應(yīng)的任何酶。
[0067]優(yōu)選在蛋白質(zhì)內(nèi)的氨基酸之間形成分子間共價(jià)鍵的任何化學(xué)品，如戊二醛、甲醛、京尼平、或丹寧酸。
[0068]如果使用酶作為聚集該蛋白質(zhì)的方法，則優(yōu)選溫度和pH處于其最佳條件，在轉(zhuǎn)谷酰胺酶的情況下，是在40°C左右和pH 7。蛋白質(zhì)與酶之比是100:1至50:1。時(shí)間是幾個(gè)小時(shí)之上、優(yōu)選一夜。
[0069]如果使用化學(xué)品作為聚集該蛋白質(zhì)的方法，則優(yōu)選溫度和pH處于其最佳條件，在戊二醛的情況下，是在室溫和約8的pH下。蛋白質(zhì)與化學(xué)品之比是6.4:1。
[0070]在優(yōu)選的步驟c)中，將該聚集的蛋白質(zhì)與未聚集的蛋白質(zhì)分離，使得聚集蛋白質(zhì)顆粒的1%重量濃度的水性分散體，在清潔該蛋白質(zhì)分散體的空氣水表面之后的至少I分鐘內(nèi)，在25°C下具有至少60mN.π1、優(yōu)選至少65mN.π1、更優(yōu)選至少70mN.π1、和更加優(yōu)選超過71mN.π1、或甚至超過71.5mN.π1的表面張力。這個(gè)步驟可通過使用過濾器過濾來進(jìn)行，所述過濾器的孔徑能夠保留該聚集蛋白質(zhì)顆粒，而未聚集的蛋白質(zhì)能夠自由地流過該過濾器。將聚集蛋白質(zhì)顆粒與非聚集蛋白質(zhì)顆粒分離的另一個(gè)方法是通過離心分離在步驟b)中得到的溶液，以便濃縮獲得的聚集體，然后去除上層清液。接著可洗滌離心分離后獲得的殘留物并再次利用離心分離濃縮，以便洗去非聚集的蛋白質(zhì)。在這個(gè)洗滌步驟期間，添加至該殘留物的水的體積優(yōu)選至少與該殘留物的體積相同。更優(yōu)選添加的水的體積為該殘留物的體積的至少兩倍、優(yōu)選是該殘留物的體積的至少三倍。在洗滌步驟期間該殘留物被重懸浮于水中并用添加的水洗滌。用水洗去非聚集的蛋白質(zhì)。由此獲得幾乎完全僅僅包括不具有表面活性的聚集蛋白質(zhì)顆粒的材料。因此優(yōu)選通過用水洗滌來進(jìn)行步驟C)中的分離。洗滌步驟的次數(shù)優(yōu)選是至少3次、更優(yōu)選至少5次、和最優(yōu)選至少10次。用于優(yōu)選的步驟c)的另一優(yōu)選方法是利用包括過濾的方法來進(jìn)行該分離。
[0071]一種生產(chǎn)聚集的乳清蛋白顆粒的優(yōu)選方法如下:
a)將5至15%重量的乳清粉濃縮物(例如WPC80，購自DMV International)溶解于水中；
b)將該蛋白質(zhì)溶液引入溫度保持在75°C和85°C之間、一般稍高于80°C，并設(shè)置成在磁性攪拌器上以約700rpm攪拌45分鐘至300分鐘的夾套雙壁玻璃容器內(nèi)；
c)在冷水中驟冷該溶液；
d)用純水將該熱溶液稀釋至少3倍并分裝在離心試管中和在10，000至15，OOOg下離心分離30分鐘；
e)去除上層清液并用水替換；
f)重復(fù)步驟d和e至少5次。
[0072]或者步驟d)、e)、和f)可通過過濾來進(jìn)行。
[0073]一種生產(chǎn)聚集的雞蛋清蛋白顆粒的優(yōu)選方法如下:
a)將液體蛋清蛋白(例如Ovod ’ or,購自Van Tol Convenience Food,‘s-Hertogenbosch, The Netherlands)引入溫度保持在稍高于80°C并設(shè)置成在磁性攪拌器上以約700rpm攪拌大約100分鐘的夾套雙壁玻璃容器內(nèi)；
b)在冷水中驟冷該溶液；
c)用純水將該熱溶液稀釋至少3倍并分裝在離心管中和在10，000至15，OOOg下離心分離30分鐘；
d)去除上層清液并用水替換；
e)重復(fù)步驟c和d至少5次。
[0074]或者步驟c)、d)、和e)可通過過濾來進(jìn)行。
[0075]—種生產(chǎn)聚集的脫脂奶粉顆粒的優(yōu)選方法如下:
a)將例如10%重量的脫脂奶粉(例如中熱處理的甜脫脂奶粉(SMP)，購自DairyCrest)溶解于pH調(diào)整至酶的最適合pH的水中；
b)向該蛋白質(zhì)溶液中添加轉(zhuǎn)谷酰胺酶。蛋白質(zhì)與酶之比是6.4:1。SMP中的蛋白質(zhì)為約32%。該溶液的pH為7，這是該溶液的自然pH并且也是引入的該酶的最適合的pH ；
c)在40C下進(jìn)行反應(yīng)16小時(shí)；
d)在85C下加熱5min以使酶去活。
[0076]或者，如果應(yīng)用GAH來聚集脫脂奶粉，
a)將例如10%重量的脫脂奶粉(例如中熱處理的甜脫脂奶粉(SMP)，購自DairyCrest)溶解于pH調(diào)整至GAH的最適合pH (7.8)的水中；
b)向該蛋白質(zhì)溶液中添加GAH。蛋白質(zhì)與GAH之比是30:1 ;
c)在室溫下進(jìn)行反應(yīng)16小時(shí)。
[0077]在兩者均與SMP反應(yīng)之后，
h)將溶液pH調(diào)整至4.6以使蛋白質(zhì)沉淀；
i)在5C和9000g下離心分離IOOmin； j)去除上層清液并用蒸餾水替換；
k)在5C下將樣品攪拌一夜；
I)重復(fù)步驟I至η至少3次。
[0078]或者步驟i)、j、k)、和I)可通過過濾來進(jìn)行。
[0079]優(yōu)選，在生產(chǎn)聚集雞蛋清蛋白顆粒的進(jìn)一步的后續(xù)方法步驟中，干燥所獲得的聚集蛋白質(zhì)顆粒。該任選的干燥可以利用本領(lǐng)域常見的任何方法來進(jìn)行。例如，小規(guī)模的冷凍干燥，或者大規(guī)模的噴霧干燥。優(yōu)選的干燥方法尤其是噴霧干燥。如果干燥該聚集的蛋白質(zhì)顆粒，則優(yōu)選在干燥之前將它們與一或多種糖混合，特別是麥芽糖糊精是優(yōu)選的糖。如果獲得的粉末除蛋白質(zhì)之外還包含麥芽糖糊精，則其具有以下好處即獲得的粉末易于在干燥后分散。如果使用麥芽糖糊精，則麥芽糖糊精和蛋白質(zhì)顆粒的重量比優(yōu)選在5:1和1:5之間、更優(yōu)選在2:1和1:2之間。
[0080]最優(yōu)選制備該聚集蛋白質(zhì)顆粒的方法包括步驟:
a)將蛋白質(zhì)以在4%和15%重量之間的濃度溶解或分散于水性分散體中，其中該蛋白質(zhì)選自乳品乳清蛋白和雞蛋清蛋白；
b)將該蛋白質(zhì)聚集成體積加權(quán)平均直徑在200納米和20微米之間、優(yōu)選在500納米和15微米之間、更優(yōu)選在I微米和4微米之間的顆粒；和其中通過在剪應(yīng)力和在75和99°C、優(yōu)選在80°C和85之間的溫度下將該蛋白質(zhì)溶液在10和300分鐘之間、優(yōu)選40和300分鐘之間的時(shí)間內(nèi)加熱來進(jìn)行該聚集；或者通過化學(xué)處理或酶處理實(shí)施分子間交聯(lián)來進(jìn)行聚集。需要的時(shí)間是幾小時(shí)之上、優(yōu)選一夜。反應(yīng)的PH是反應(yīng)物的最佳pH值，優(yōu)選對(duì)于戊二醛是PH 7，8，而對(duì)于轉(zhuǎn)谷酰胺酶則是pH 7。反應(yīng)期間的溫度在反應(yīng)物活性的最佳溫度附近。優(yōu)選對(duì)于戊二醛是室溫，而對(duì)于轉(zhuǎn)谷酰胺酶則是40°C左右；
c)將聚集的蛋白質(zhì)顆粒與未聚集的蛋白質(zhì)分離，且其中利用水洗滌來進(jìn)行該分離，其中洗滌步驟的次數(shù)優(yōu)選是至少3次、更優(yōu)選至少5次、和最優(yōu)選至少10次；或者步驟c)的該分離可以通過過濾來進(jìn)行。
[0081]優(yōu)選本發(fā)明的充氣食品的起泡率為至少10%、優(yōu)選至少30%、更優(yōu)選至少80%。還優(yōu)選該食品的起泡率低于200%、優(yōu)選低于150%、更加優(yōu)選低于120%。
[0082]$lj造充氣食品的方法
在第二方面，本發(fā)明提供一種制造根據(jù)本發(fā)明第一方面的充氣食品的方法，包括步
驟:
a)添加0.001%至2%w/w的疏水蛋白；
b)對(duì)步驟a的組合物充氣以產(chǎn)生泡沫；且其中在步驟a)之后將聚集的蛋白質(zhì)顆粒混入該分散體內(nèi)，和/或其中在步驟b)之后將聚集的蛋白質(zhì)顆?；烊朐撆菽瓋?nèi)，
且其中該聚集蛋白質(zhì)顆?？赏ㄟ^制備聚集蛋白質(zhì)顆粒的方法來獲得，該方法包括步驟:
c)將蛋白質(zhì)以在4%和15%重量之間的濃度溶解或分散在水性分散體中；
d)將該蛋白質(zhì)聚集成體積加權(quán)平均直徑在200納米和20微米之間、優(yōu)選在500納米和15微米之間、更優(yōu)選在I微米和4微米之間的顆粒；
e)將聚集蛋白質(zhì)顆粒與非聚集的蛋白質(zhì)分離，且其中濃度為1%重量的聚集蛋白質(zhì)顆粒的水性分散體在25°C下具有至少eOmN.!!!-1的表面張力。更優(yōu)選表面張力至少為65mN.πm1、更優(yōu)選至少70mN.π11和更加優(yōu)選超過7 ImN.πm1、或甚至超過71.5mN.πm1。
[0083]這個(gè)方法意味著，可將聚集蛋白質(zhì)顆粒在充氣之前、和/或在充氣步驟之后添加到步驟a)的含水組合物中。步驟b)的含水泡沫組合物適宜地具有至少10%、優(yōu)選至少、更優(yōu)選在5%和800%之間、更優(yōu)選在10%和600%之間、更加優(yōu)選在15%和500%之間的起泡率。
[0084]該食品可以包括通常存在于該食品中的組分，如本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知的，這些組分可在充氣前后添加到該食品中。該食品可在銷售以前經(jīng)歷各種方法步驟，如可能的低熱滅菌或包裝步驟。
[0085]有利地，根據(jù)本發(fā)明的食品在至少30分鐘、更優(yōu)選至少一小時(shí)、更優(yōu)選至少一天、更加優(yōu)選至少一周、和更優(yōu)選至少一個(gè)月、和最優(yōu)選幾個(gè)月內(nèi)保持穩(wěn)定。穩(wěn)定是指泡沫是穩(wěn)定的，其意味著泡沫內(nèi)的氣泡不會(huì)合并變成更大的氣泡，或僅僅顯示非常有限的合并和/或粒度增大。
[0086]適宜的充氣食品是例如調(diào)味品，如蛋黃醬。這樣的調(diào)味品可具有5%至70%或80%重量的總含油量。所有這類產(chǎn)品都落入本發(fā)明的范圍內(nèi)。
[0087]泡沫還可以用在食品中以提供具有較低卡路里含量的固體或半固體(例如可涂抹的)食品，而在該食品中泡沫是不可見的 。
[0088]優(yōu)選的食品的進(jìn)一步的實(shí)例是壓縮干糧、飲料、甜品、小吃、涂抹食品(如人造黃油或低脂人造黃油或乳品涂抹食品)、調(diào)味品、蛋黃醬、醬汁、乳酪(軟乳酪、硬乳酷)、湯、乳品飲料、奶昔、酸奶、果汁飲料或果汁、蔬菜飲料或汁，乳品、和/或水果、和/或蔬菜飲料的組合(例如冰沙、可可飲料、和尤其是乳品袖珍飲料。
[0089]其它優(yōu)選的食物組合物是冷凍食品，如冰淇淋、冰凍果子露、或其它的速凍甜食。
[0090]此外湯(干的形式(其必須用水來重構(gòu))、以及液體湯)落入本發(fā)明的范圍內(nèi)。通過將該泡沫引入這樣的食品中，可以獲得含奶油的湯，其不具有與常規(guī)含奶油湯(通常向該湯內(nèi)添加奶油)相關(guān)的卡路里。
[0091]如果該食品是飲料、更具體地說是果汁飲料、或水果與乳品飲料的組合，則其優(yōu)選包含占該組合物重量至少10%的水果組分，其中該水果組分選自果汁、水果濃縮物、濃縮果汁、果泥、果漿、粉碎果肉、果泥濃縮物、和其混合物。這樣的水果組分的實(shí)例是橙汁、蘋果汁、葡萄汁、桃漿、香蕉漿、杏漿、濃縮橙汁、芒果漿、濃縮桃汁、樹莓泥、草莓泥、蘋果漿、樹莓漿、濃縮葡萄汁、濃縮野櫻莓汁、濃縮接骨木莓汁。優(yōu)選這樣的飲料包含占該飲料重量至少30%的所述水果組分、更優(yōu)選占該飲料重量至少40%的所述水果組分。這些量是以使用未稀釋的、非濃縮水果汁和果泥等來計(jì)算的。因此，如果使用0.5%重量的6-倍水果濃縮物，則弓丨入的水果組分的實(shí)際數(shù)量是該飲料的3%重量。在本發(fā)明的飲料中可以使用任何通?？色@得的水果組分，且這些水果組分可選自以下水果源中的一或多種:柑桔類水果(例如橙子、蜜柑、檸檬或葡萄柚)；熱帶水果(例如香蕉、桃子、芒果、杏或西番蓮果)；紅色水果(例如草莓、櫻桃、樹莓或黑莓)、或其任何組合。
[0092] 在另一優(yōu)選方案中，該食品是涂抹食品，如油包水乳液，例如人造黃油或低脂人造黃油類食品。涂抹食品還可以是水包油乳液，如乳品涂抹食品或新鮮的軟乳酪。適宜地，這種涂抹食品的甘油三酸酯總量可以是該組合物重量的約10%至85%重量、更優(yōu)選是該組合物重量的20%至70%、最優(yōu)選30%至60%。
[0093]尤其優(yōu)選本發(fā)明的充氣食品是乳品飲料，其例如可以用作代餐。
[0094]該食品可被干燥和包含小于該組合物重量40%的水、優(yōu)選小于25%、更優(yōu)選從I至15%。或者，該食品可基本上是水性的且包含至少該組合物重量40%的水、優(yōu)選至少50%、更優(yōu)選65至99.9%ο
[0095]該食品優(yōu)選包含營養(yǎng)素，其包括一種或多種下列物質(zhì):碳水化合物(包括糖和/或淀粉)、蛋白質(zhì)、脂肪、維生素、礦物質(zhì)、植物營養(yǎng)素(包括萜烯、酚類化合物、有機(jī)硫化物或其混合物)、或其混合物。該食品可以是低熱量的(例如，每100g該組合物具有小于100千卡的能量含量)，也可具有高熱量(例如，每100g該組合物具有超過100千卡的能量含量、優(yōu)選在150和1000千卡之間)。該食品還可以含有鹽、香料、著色劑、防腐劑、抗氧化劑、非營養(yǎng)性甜味劑或其混合物。
[0096]在上述各個(gè)部分提及的本發(fā)明的不同特征和實(shí)施方案，視情況而定，可加以必要的變更應(yīng)用于其他部分。本發(fā)明的第一、第二、或第三方面的優(yōu)選特征同樣，視情況而定，可加以必要的變更適用于本發(fā)明的其他方面。因此在一個(gè)部分中說明的特征可視情況而定與在其它部分中說明的特征相結(jié)合。在上述說明書中提到的所有出版物都通過引用并入本文。在不背離本發(fā)明的范圍的情況下，本發(fā)明所述方法和產(chǎn)品的各種改變和變體對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來說將是顯而易見的。盡管本發(fā)明已經(jīng)結(jié)合特定的優(yōu)選方案進(jìn)行了說明，但應(yīng)當(dāng)理解，要求保護(hù)的發(fā)明不應(yīng)不適當(dāng)?shù)鼐窒抻谶@些特定的實(shí)施方案。實(shí)際上，為實(shí)施本發(fā)明而對(duì)所述實(shí)施方案作出的各種改進(jìn)，對(duì)于相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)人員來說是顯而易見的，并意在落入所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)。
實(shí)施例
[0097]下列非限制性實(shí)施例說明了本發(fā)明。
[0098]方法
用Wilhelmy平板法利用Kruss Kll張力儀作為時(shí)間的函數(shù)來測量表面張力。所有的測量都在1%?/?重量的蛋白質(zhì)濃度和25°C下進(jìn)行。緊接在測量之前通過用與噴水泵連接的Pasteur移液管抽吸上表面來清潔空氣水表面。
[0099]篩分/ 電泳:利用 Zetasizer Nano ZS 儀器(Malvern Instruments,Malvern, UK)進(jìn)行動(dòng)態(tài)光散射測量以確定平均粒徑。在不進(jìn)行任何稀釋的情況下于25°C下測量樣品。在所有情況下假定水的粘度并且在該分析中使用1.59的折射率。
[0100]測量的結(jié)果是Z-平均粒度和Z-平均粒度的標(biāo)準(zhǔn)偏差(其與粒徑分布曲線的峰寬有關(guān))。對(duì)于具有窄分布的單分散系統(tǒng)，Z-平均粒徑與體積加權(quán)平均直徑(d4，3)之間的差異小于10% O
[0101]氣泡直徑的測量
利用濁度測定法來估算泡沫的氣泡直徑。沿著容器的高度測量由垂直試樣架中的充氣產(chǎn)品反向散射的光。將其轉(zhuǎn)換成平均氣泡直徑。
[0102]詳細(xì)步驟:通過池度測定法利用Turbiscan Lab Expert (Formulaction,Toulouse，法國)來研究大約20mL的樣品體積。我們?cè)诮忉屟刂菽瓨悠犯叨鹊钠骄聪蛏⑸鋾r(shí)，排除反向散射受邊緣效應(yīng)影響的頂部和底部。該反向散射(BS)與光在樣品中的遷移平均自由程(λ)關(guān)系如下:
BS = -^=(2)
接著，光的遷移平均自由程與氣泡的平均直徑(d)和體積分?jǐn)?shù)(Φ)關(guān)系如下:
, 2d
λ =--(X)
3Φ{1 g)Q
其中 g 和 Q 是由米氏(Mie)理論(G.F.Bohrer^PD.R.Huffman, Absorption andScattering of Light by Small Particles.Wiley,紐約，1983)給出的光學(xué)常數(shù)。對(duì)于分散于透明液體中的泡沫，此方法提供了對(duì)數(shù)均氣泡尺寸的估算。
[0103]實(shí)施例1:聚集的乳清蛋白顆粒的制備
在1000ml的iso瓶子(Schott Duran)中將乳清粉濃縮物(WPC 80，購自DMVInternational)以10%重量的濃度溶解于水中。將包含該溶液的該瓶子引入夾套雙壁玻璃容器內(nèi)，將所述玻璃容器保持在80°C的溫度下，并設(shè)置成在磁性攪拌器上以~700rpm攪拌60min。隨后在冷水中將該溶液/分散體驟冷。用水將該溶液稀釋三倍并分裝在離心管中和在10，OOOg下離心分離30分鐘。除去上層清液，和再次將聚集乳清蛋白以三倍的稀釋度分散于水中，隨后在10，OOOg下離心分離30分鐘。重復(fù)該次序4或9次，使得視情況而定聚集的蛋白質(zhì)總共被洗滌5或10次。獲得的聚集蛋白質(zhì)顆粒的Z-平均流體力學(xué)直徑為約
3.1微米。
[0104]以1%重量的濃度于25°C下測量該熱乳清蛋白溶液或分散體的表面張力。在圖1中顯示，在80°C下加熱90分鐘(沒有進(jìn)行隨后的洗滌)之后，WPC 80溶液仍然具有相對(duì)低的表面張力(曲線I)。以10%重量的濃度在80°C下加熱60分鐘并隨后洗滌10次之后，WPC 80溶液具有更高的表面張力(曲線2)。理論上的最大表面張力是71.97mN ^nT1,其是水的表面張力。根據(jù)本發(fā)明的聚集蛋白質(zhì)顆粒分散體的表面張力約是純水的表面張力的數(shù)值，這表明該材料不再是表面活性的。洗滌了 10次的材料在約1，000秒之后顯示出表面張力的一些減小。這表明聚集和洗滌的乳清蛋白具有比沒有洗滌的WPC 80更高的表面張力，甚至等于純水的表面張力。這意味著聚集的蛋白質(zhì)不再是表面活性的，且不會(huì)有助于起泡。另外進(jìn)行更多的洗滌步驟增進(jìn)了表面活性材料的去除。
[0105]實(shí)施例2:含有HFBII和表面去活乳清蛋白顆粒的冷凍充氣產(chǎn)品
在這個(gè)實(shí)施例中我們制備了三個(gè)冷凍充氣產(chǎn)品，其中主要用于穩(wěn)定該泡沫相的表面活性組分是來源于里氏木霉iTrichoderma reesei)的疏水蛋白HFBII。將不含蛋白質(zhì)的產(chǎn)品(產(chǎn)品A)的穩(wěn)定性與用常規(guī)乳清蛋白制造的產(chǎn)品(產(chǎn)品B)以及當(dāng)用如在實(shí)施例1中生產(chǎn)的聚集乳清蛋白顆粒制造時(shí)的產(chǎn)品(產(chǎn)品C)的穩(wěn)定性進(jìn)行比較。[0106]在小型批式冷凍機(jī)(所謂的“攪拌罐”)中制備該充氣產(chǎn)品。該裝置包括柱狀、垂直裝配的、夾套不銹剛?cè)萜鳎摬讳P剛?cè)萜骶哂?05mm的高度和72mm的直徑的內(nèi)部比例，且含有攪拌器。該攪拌器包含長方形葉輪(72mmX41.5mm)和與該葉輪成45°角度設(shè)置的兩個(gè)半圓刀片出0_直徑)，當(dāng)所述葉輪旋轉(zhuǎn)時(shí)其擦過該容器的邊緣。
[0107]在攪拌罐裝置中制備冷凍充氣產(chǎn)品的一般工序如下:
a.添加80mL的預(yù)混合物，如表中所列的產(chǎn)品I或產(chǎn)品2的配方；
b.將冷卻浴設(shè)置到_18°C的溫度；
c.通過循環(huán)該冷卻液10秒來冷卻該攪拌罐；
d.以IOOrpm攪拌I分鐘；
e.以1000rpm攪拌I分鐘；
f.通過循環(huán)該冷卻液開始冷卻該容器；
g.以1000rpm攪拌3分鐘；
h.以300rpm攪拌直至混合物達(dá)到_5°C的溫度或達(dá)到0.7-0.8N.m的扭矩；
1.然后將該充氣的冷凍食品裝料至大約30mL的試樣容器內(nèi)，確定起泡率，然后在固體二氧化碳上進(jìn)一步冷卻之后再轉(zhuǎn)移到-80C，然后進(jìn)一步分析。
[0108]在_80°C下存儲(chǔ)新鮮的冰淇淋樣品，在該溫度下冰淇淋的質(zhì)地是穩(wěn)定的，氣泡不改變它們的平均直徑。通過在-1 0 °C下存儲(chǔ)冰淇淋一周來測定“溫度失控的(temperatureabused)”樣品的氣泡穩(wěn)定性。隨后使該冰淇淋再次處于_80°C，以便俘獲結(jié)構(gòu)。通過在_80°C下冷凍斷裂該冰淇淋樣品，并通過掃描電子顯微術(shù)觀察在-10°C下存儲(chǔ)I周之前和之后的冰淇淋斷裂面來測定平均氣泡尺寸。
[0109]如表1所示，生產(chǎn)了三種冷凍充氣產(chǎn)品樣品。
【權(quán)利要求】
1.一種充氣食品，其包含0.001%至2%w/w的疏水蛋白和0.1%至20°/m/w的蛋白質(zhì)顆粒，其中濃度為1%重量的所述蛋白質(zhì)顆粒的水性分散體在25°C下具有至少60mN.π1-1的表面張力。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的充氣食品，其中所述蛋白質(zhì)顆粒選自聚集的蛋白質(zhì)顆粒、交聯(lián)的酪蛋白顆?；蚱淙魏位旌衔?。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的充氣食品，其中所述蛋白質(zhì)顆粒是聚集的蛋白質(zhì)顆粒。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的充氣食品，其中所述聚集的蛋白質(zhì)顆?？赏ㄟ^制備聚集的蛋白質(zhì)顆粒的方法獲得，所述方法包括步驟: a)將蛋白質(zhì)以在4%和15%重量之間的濃度溶解或分散在水性分散體中； b)將所述蛋白質(zhì)聚集成體積加權(quán)平均直徑在200納米和20微米之間、優(yōu)選在I微米和4微米之間的顆粒； c)將聚集蛋白質(zhì)顆粒與非聚集的蛋白質(zhì)分離，其中濃度為1%重量的所述聚集蛋白質(zhì)顆粒的水性分散體在25°C下具有至少60mN.π1-1的表面張力。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4的充氣食品，其中所述蛋白質(zhì)選自乳品乳清蛋白和蛋清蛋白。
6.根據(jù)權(quán)利要求4的充氣食品，其中通過在剪應(yīng)力下于75和99°C之間、優(yōu)選80°C和85°C之間的溫度下和在10和300分鐘之間、優(yōu)選在40和300分鐘之間的時(shí)間內(nèi)加熱所述蛋白質(zhì)溶液來進(jìn)行步驟b)。
7.根據(jù)權(quán)利要求4的充氣食品，其中通過用水洗滌來進(jìn)行步驟c)中的分離。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)的充氣食品，其中所述疏水蛋白是II型疏水蛋白。
9.根據(jù)權(quán)利要求8任一項(xiàng)的充氣食品，其中所述疏水蛋白是HFBII或HFBI。
10.一種制造權(quán)利要求1-9任一項(xiàng)的充氣食品的方法，包括步驟: a)向含水組合物中添加疏水蛋白； b)將氣泡引入步驟a)的組合物中以產(chǎn)生泡沫； 且其中在步驟a)之后將聚集的蛋白質(zhì)顆?；烊朐摲稚Ⅲw中，和/或其中在步驟b)之后將聚集的蛋白質(zhì)顆?；烊胨雠菽?， 且其中所述聚集的蛋白質(zhì)顆?？捎芍苽渚奂鞍踪|(zhì)顆粒的方法獲得，所述方法包括步驟: c)將蛋白質(zhì)以在4%和15%重量之間的濃度溶解或分散在水性分散體中； d)將所述蛋白質(zhì)聚集成體積加權(quán)平均直徑在200納米和20微米之間、優(yōu)選在500納米和15微米之間、更優(yōu)選在I微米和4微米之間的顆粒； e)將聚集蛋白質(zhì)顆粒與非聚集的蛋白質(zhì)分離，且 其中濃度為1%重量的聚集蛋白質(zhì)顆粒的水性分散體在25°C下具有至少60mN.π1-1的表面張力。
【文檔編號(hào)】C07K14/37GK103491799SQ201280016627
【公開日】2014年1月1日 申請(qǐng)日期:2012年1月31日 優(yōu)先權(quán)日:2011年2月2日
【發(fā)明者】L.N.阿瑙多夫, T.B.J.布利登施泰因, A.R.科克斯, H-J.金, S.D.斯托亞諾夫 申請(qǐng)人:荷蘭聯(lián)合利華有限公司