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CN101616601A - 蛋白质基食物产品和相关生产方法 - Google Patents

蛋白质基食物产品和相关生产方法 Download PDF

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CN101616601A
CN101616601A CN200780049574A CN200780049574A CN101616601A CN 101616601 A CN101616601 A CN 101616601A CN 200780049574 A CN200780049574 A CN 200780049574A CN 200780049574 A CN200780049574 A CN 200780049574A CN 101616601 A CN101616601 A CN 101616601A
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food product
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collagen hydrolysate
drying
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CN200780049574A
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尤塔·霍夫曼
迈克尔·阿勒斯
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Gelita AG
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Abstract

本发明的目的在于得到一种食物产品，特别是快餐产品，其具有有利的生理学营养和松脆、酥脆的质地，以及相关的制备方法。为实现这一目的，所述的食物产品基本上不含淀粉并具有发泡结构，并且其中该固含量具有至少约25重量％的蛋白质分数，该蛋白质分数的至少约65重量％由明胶和/或胶原水解物组成。

Description

蛋白质基食物产品和相关生产方法
技术领域
本发明涉及一种基于蛋白质的食物产品，特别是快餐产品。本发明进一步涉及用于生产这种类型食物产品的方法。
背景技术
在消费期间表现出松脆、酥脆质地特色的产品作为快餐受到格外巨大的欢迎(例如薯片、薄脆饼干、脆饼干棒等等)。这种类型的快餐产品几乎完全或者基本上由碳水化合物，特别是淀粉组成，因为通过油炸获得期望的咔咔脆的质地(例如炸薯条)，在许多情况下还被加入高的脂肪组分。
由于这种高的碳水化合物和任选脂肪组分，从营养的观点，这些快餐产品是非常不利的，所以需要替代性的产品。DE 30 39 348 A1描述了一种在干燥部分中具有51～95重量％蛋白质的压制发泡蛋白质基快餐产品，该蛋白质由30～70重量％的酪蛋白酸盐和任选的酪蛋白、2～25重量％的谷物蛋白以及10～70重量％的大豆蛋白组成。然而，这些产品还含有碳水化合物和脂肪，它们还尤其与大豆蛋白和谷物蛋白一起被引入产品。
发明内容
本发明的目的在于提出一种食物产品，特别是快餐产品以及用于生产它的方法，它是营养有利的并且同时具有松脆、酥脆的质地。
根据本发明实现了该目的，在最初时，在提及类型的食物产品中，该食物产品具有80重量％以上的固含量，基本上没有淀粉并且具有发泡结构，该固含量具有25重量％以上的蛋白质组分，所述蛋白质组分的65重量％以上由明胶和/或胶原水解物组成。
根据本发明的食物产品不仅适合于人类消费，还可以用作动物食物，例如用于狗或者鱼。
将理解本发明范围中的术语“基本上没有淀粉”是指该食物产品具有约5重量％以下的淀粉组分。然而，淀粉组分也可能显著更低，或者与所使用原材料的纯度有关，基本上为零。根据本发明的该类型食物产品特别适合作为对面筋不能忍受的人用于腹腔的食物。不管如何，蛋白质，即明胶和/或胶原水解物用作根据本发明的食物产品的基础，其在两个方面与基于淀粉的产品相比是有利的：蛋白质不仅在营养上是更良好的，而且引起比淀粉更快速饱足的效果，所以抵消了常常在快餐产品中存在的消费过量产品的现象。
由于它们的生产方法，常规的炸薯条有时载有大量致癌的丙烯酰胺。它当淀粉过热时在Maillard反应中产生，特别是当油炸时。根据本发明的快餐产品基本上没有淀粉，并且生产过程不需要任何高温。因而明显地降低了形成丙烯酰胺的风险。
大豆蛋白、酪蛋白酸盐、牛乳蛋白和鸡肉蛋白是适当的，特别是作为可能补充明胶和/或胶原水解物含量的其他蛋白质。这些其他蛋白质可以单独使用或者作为两种以上其他蛋白质的混合物使用，并且可以高达蛋白质含量的35重量％。
根据80重量％以上的固含量，根据本发明的食物产品的水含量(湿分)为20重量％以下。
特别是，根据本发明的食物产品在比常规快餐产品在超重的情况下危害也小得多。
在本发明的上下文中获得了上述所期望的质地，即松脆和酥脆，在一方面该食物产品具有发泡结构。然而，仅靠常规的商用明胶(例如具有200～300g的Bloom值)的发泡结构不能满足这些要求，因为在这种情况下获得的产品具有发粘的质地并在咀嚼期间会变韧。
意想不到地，在本发明的上下文中，确认通过降低所使用蛋白质的平均分子量，能够生产不具有这些缺点的松脆和酥脆的产品。
例如，低Bloom明胶(例如具有约100Bloom)自身，或者具有不同Bloom值的各种明胶的混合物能够在这里任选与胶原水解物一起成功地使用。例如用高Bloom明胶与胶原水解物结合能够生产从感官的观点看非常有趣的产品。
在本发明的优选实施方案中，固含量中的蛋白质组分为50重量％以上，更优选80重量％以上。这些食物产品特别适用于具有高蛋白含量的营养品。
剩余的蛋白质组分可以由例如香精、香料、蔬菜片等形成，或者在甜食物产品的情况下，由香精、水果片、坚果等形成。
此外，根据本发明的食物产品可以在它们的表面上装饰有水果、蔬菜、坚果或者其他固体食物产品。在这种情况下，根据本发明的食物产品具有承载这种装饰的作用。然而，这些装饰没有被包括在所述食物产品组分的计算内。
Bloom值给出6.67重量％的明胶溶液在10℃凝胶化的凝胶强度，并根据标准的Bloom试验测定，这描述在第4版的欧洲药典(Ph.Eur.4)中。低Bloom明胶与普通的、较高Bloom的明胶类型相比，具有较低的平均分子量。
根据本发明的一个变化，该食物产品的蛋白质组分包含明胶和10重量％以上的胶原水解物。与明胶(其反过来已经是胶原的水解产物)相比，本发明范围的术语“胶原水解物”是指水解的产品达到在标准Bloom试验的条件下不再凝胶化的程度，即具有0g的Bloom强度。特别是，胶原水解物还可以通过明胶的酶水解生产。
10重量％组分的胶原水解物已经产生对根据本发明的食物产品质地的明显影响。在优选实施方案中，该蛋白质组分包含35重量％以上的胶原水解物。在蛋白质组分的选择中，特别是所使用明胶的Bloom值也有影响，即与在低Bloom明胶中相比，在高Bloom明胶中优选使用更多胶原水解物以获得相同的效果。
胶原水解物过量的组分可能引起食物产品的砂砾质地。因此蛋白质组分优选包含至多85重量％的胶原水解物，特别是当使用高Bloom明胶时。特别优选至多80重量％的胶原水解物组分。45～75重量％的胶原水解物组分常常引起最佳的结果。
通常用于本发明上下文中的胶原水解物具有约0.1～约30kDa的平均分子量。平均分子量优选在约0.5～约20kDa的范围内，特别是约1～约12kDa。
根据本发明的食物产品的质地在消费期间也受到它的水含量的影响。优选约8～约14重量％的水含量，特别是约10～约12重量％的水含量。在水含量过量的情况下，食物产品在咀嚼期间趋向于柔软和海绵状的感觉。与已知的淀粉基快餐产品相比较，根据本发明的食物产品显示出从环境较少吸收水的特色，所以它会在包装开口后更久地保持新鲜和松脆。
该食物产品优选包含盐、香料和/或调味剂。在这样的情况下，能够使用在常规快餐产品中已知的所有香精，例如辣椒、洋葱或者醋香精。
香料和/或调味剂和/或盐的通常分数为根据本发明的食物产品总重量的约2～6重量％。
考虑到提供尽可能没有淀粉的食物产品的目标，选择香料使得它们具有45重量％以下的碳水化合物组分。
香料和调味剂也可能带有脂肪组分，然而基于香料/调味剂组分，该脂肪组分通常不超过约3重量％。
所述添加剂可以均匀地分布在蛋白质组分中。然而，如果盐、香料和/或调味剂被用于食物产品的外表面是特别有利的。已经表明在这种情况下，较低的添加剂量已经被用来获得相同的味道效果。
在本发明的特定实施方式中，该食物产品包含一种以上的糖、糖代替物和/或合成甜味剂。这样，根据本发明的食物产品可被用于糖果领域，例如作为饼干等的避免使用淀粉的替代物(以及同样当使用甜味剂时避免使用碳水化合物)。
如果糖用作配方的组分，推荐固体组分总重量的约6重量％以上的明胶组分以稳定生产过程中的发泡结构。
然而，也特别优选根据本发明的食物产品不含糖。
该食物产品优选不含脂肪。“不含脂肪”意味着与本发明相关的食物产品总重量的约3重量％以下的含量。在本发明的范围内，为了味道原因或者为了涉及生产方法(例如当油炸炸薯条时被看作是必需的)的原因添加脂肪是没有必要的。因此，根据本发明的食物产品提供了常规快餐产品的不含淀粉和脂肪的替代物的可能性。
除原材料的选择之外，该食物产品的密度也对它在消费期间的质地有影响。在根据本发明生产方法(见下文)的过程中，在生产发泡结构期间，可以在宽的范围内设定密度，并且优选设定在约0.05～约0.8g/cm3的范围内，特别是约0.1～约0.5g/cm3。该发泡结构的平均孔径优选在约30μm～约4mm的范围内。
使用具有非常低的比重(约0.05g/cm3以上)的本发明食物产品，例如作为鱼的食物。
用于人类消费的食物产品通常具有约0.1g/cm3以上的比重。
高于约0.8g/cm3，根据本发明的食物产品对于咬的坚固性常常变得过于大。优选的比重常常是约0.5g/cm3以下。
根据本发明的食物产品可以以各种形式提供，例如以薯片、薄脆饼干、甜饼干、碎面包片等等的形式。还可以使用它特别是作为快餐或者以碎面包片的形式用于调味沙拉或者汤。谷物替代产品是另外的形式。用作巧克力棒中的填料也是可能的。
在开始时以所提及类型的方法，实现本发明的上述目的，该方法包括：
a)提供水溶液，其含有5～60重量％的明胶和/或胶原水解物；
b)发泡该水溶液；以及
c)干燥该发泡的溶液，获得具有发泡结构的食物产品。
根据本发明的生产方法执行相对简单，因为该食物产品不是必须被压制、油炸或者烘焙。特别是通过发泡期望的原材料以及干燥溶液形成固体发泡结构，获得产品期望的松脆质地。然而，压制在用于薯片产品的工业生产方法中具有优点。
已经连同根据本发明的食物产品描述了选择明胶和任选胶原水解物的标准。
考虑以下观点进行步骤a)的起始溶液中明胶和/或胶原水解物总浓度的选择：在过低浓度的情况下，在干燥后产品会断裂，以及在过高浓度的情况下，溶液的发泡是有问题的，此外产品会变得过硬。如果水溶液含有总共20～40重量％的明胶和/或胶原水解物，会获得特别好的结果。
其他可溶解的和不可溶的配方组分优选在发泡之前被加入水溶液。较大的颗粒，特别是比如坚果、蔬菜和/或水果片，也可以在发泡后加入发泡物或者散布在产品上。
可以借助于各种技术进行溶液的发泡。优选机械搅打该溶液，特别是借助于打泡机、压力打泡机或者静态混合器。而且可以借助于将气流引入溶液进行发泡，所述气流特别是空气流。
该发泡溶液的湿密度可能受所选择的不同发泡方法和/或发泡强度的影响。这对干燥后所生产的食物产品的密度以及发泡结构的平均孔径具有直接影响。如前所述，这些因素反过来影响食物产品的质地(松脆度，酥脆度)。
优选在约40℃以上的温度下提供该溶液，特别是当明胶形成水溶液配方的成分时。此处温度更优选约60℃以上。
另一方面，步骤(b)中优选在约20℃～约50℃的温度范围内搅打水溶液。
取决于期望产品的型式，可以在干燥之前将发泡溶液注入相应的模子。干燥之前，特别优选将发泡溶液施用于载体，特别是带、筒等。这使得可以进行连续生产方法，并提供扁平产品，然后该产品能被分割或者断裂成例如期望尺寸的单独的片。
在根据本发明的方法的其他实施方式中，在干燥之前震荡冰冻该发泡溶液。优选部分地进行震荡冰冻，特别是通过将发泡溶液滴引入液氮。这样，可以获得具有球形的产品。
优选在低于约60℃，更优选低于约30℃的温度下干燥该发泡溶液。干燥处理之前或者在干燥处理期间，所使用的明胶凝胶化，所以存在在过高的温度下明胶再次融化以及该发泡结构塌陷的风险。为了促进凝胶化，还可以在干燥之前冷却该发泡溶液，这可以按照如下方式有利地进行：将该发泡溶液施用于例如冷却的运输带或者冷却的滚筒上。
在该发泡溶液干燥期间的相对湿度优选为约10～约45％，特别是约10～约25％。干燥还可以在两个以上的阶段进行，即利用逐步上升的温度和/或逐步下降的相对湿度。
其他优选的可能性是冷冻干燥该发泡溶液。这特别是可能在上述震荡冰冻之后。
在根据本发明的方法中，盐、香料和/或调味剂可以在发泡之前加入水溶液，或者在发泡后施用于该食物产品的外表面。作为已经提及的第二种变化是优选的，因为在这种情况下用相同的量可以获得更显著的味道效果。
具体实施方式
借助于以下实施例，将更详细地描述本发明的这些和其他优点。
实施例1：
成快餐产品的生产
生产水溶液，该水溶液含有7.5重量％的猪皮明胶(260Bloom)，22.5重量％的胶原水解物(平均分子量3kDa)，以及总共3重量％的盐和香料混合物。作为猪皮明胶的替代物，可以使用具有相同Bloom值的牛肉结缔组织明胶。
借助于具有以下参数的被称为“Mondomix Haas”型VS-06的压力打泡机搅打溶液：泵的转速：100rpm，进口温度：60℃，混料头转速：1000rpm，混料头中的压力：3.4巴，引入空气：49.1升/小时，平衡压力：3巴，出口温度：31.7℃，泡沫湿密度：0.3g/cm3。
借助于刮刀将该泡沫施用于烘焙纸上1.5mm高。一旦泡沫固化，将它切成2×2cm尺寸的薯片，在26℃以及10％的相对空气湿度下干燥。然后在它们的切口处断裂所述薯片。
在感官试验中，该薯片具有合意的松脆、酥脆质地。
图1显示了根据实施例1生产的根据本发明的薯片的断裂点的LM显微照片的缩略的图解视图。
实施例2
咸快餐产品的生产
生产水溶液，该水溶液含有15重量％的猪皮明胶(260Bloom)，15重量％的胶原水解物(平均分子量3kDa)，以及总共5重量％的盐和香料混合物。
在压力打泡机(如实施例1所述)上搅打该溶液，使得获得具有约0.3g/cm3湿密度的泡沫。
用刮刀将该泡沫分配至水平载体(烘焙纸)上1.5mm高。一旦泡沫固化，将它切成2×2cm尺寸的薯片，在26℃以及10％的相对空气湿度下干燥。
在感官评价中，该薯片具有合意的松脆、酥脆质地。
如果使用具有30重量％分数的约100g Bloom值的明胶的水溶液代替所述的明胶和胶原水解物，可以生产类似的薯片。在感官评价中，该脆片被证明是稍微不那么松脆的，但仍然可以接受。
实施例3：
咸快餐产品的生产
15重量％的猪皮明胶(120Bloom)+15重量％的胶原水解物(6kDa)与水一起产生溶液。其他步骤如实施例1所述进行。
干燥可以在最高60℃和最低20℃下进行。这里能够使用不同的干燥区，即不同的温度。在示范实验室中，干燥仅在26℃下进行。
或者在低于20℃的温度下干燥薯片或者冷冻干燥也是可能的。
在感官评价中，该薯片具有合意的松脆、酥脆质地。
实施例4：
咸快餐产品的生产
22.5重量％的牛肉骨胶(95Bloom)+7.5重量％的胶原水解物(6kDa)一起溶解在水中。其他步骤如实施例1所述进行。
然而，从感官的观点看，获得的产品比实施例1中的更坚韧。这种产品适合作为动物食物，例如作为狗的食物。
实施例5：
甜薯片的生产
生产具有12重量％的猪皮明胶(140g Bloom)、5重量％的胶原水解物(平均分子量3kDa)、32.4重量％的蔗糖、5.5重量％的葡萄糖浆以及0.1重量％的柠檬酸、色素和调味剂的水溶液。将该溶液在压力打泡机上的发泡以及其他步骤如实施例1所述进行。
获得具有合意的松脆、酥脆质地的甜薯片。
实施例6：
甜薯片/饼干/作为碳水化合物代替物的用于谷物棒的膨化谷物的制备
处理11重量％的猪皮明胶(120Bloom)+18重量％的胶原水解物(3kDa)+0.2重量％的调味剂、1％的柠檬酸、1％的色素、0.02％的甜味剂以形成水溶液。
使用蔗糖而不是甜味剂使薯片中产生结晶质地，使得从感官观点看胶原水解物不是绝对必要的。在该实施例中，作为替代物，因此可以仅使用含糖的明胶。
为了生产圆形/球形产品，例如对于膨化谷物(而不是对于薯片和饼干的扁平产品)，或者将泡沫注入圆形模具并在凝胶化后从模具取出，或者成滴引入液氮然后在干燥烘箱中像薯片一样干燥。
感官评价得到合意的松脆、酥脆质地。
取决于组分的其他可能应用：
用于狗的快餐，鱼的食物，用于包括奶的牛奶什锦早餐或者在压缩干粮中的谷物替代产品(膨化谷物)，或者作为棒或巧克力中的饼干层。
实施例7：
薯片的储存容量
在下表概括的试验中，比较各种薯片配方A～F与常规薯片产品G～K的储存容量和吸湿性。
首先突出的是根据本发明的薯片天生具有比常规产品更高的水含量，并且仍然具有可比的感官性质。
在5天的露天储存后，所有产品的水含量增加。然而常规的薯片产品(G～K)从而失去了它们有利的感官性质，而在根据本发明的产品(A～F)中它们基本上保持不变。
因为根据本发明的食物产品，还可以生产特别是基本上没有脂肪乃至完全没有脂肪形式的快餐或薯片，还省去了在空气氧中储存期间变得腐败的问题。
  样品的固态组分(重量％)   生产后几天开口之后的水含量(重量％)   生产后超过5天的明胶薯片在罐中密封储存后的水含量(重量％)   在22℃和约50％相对湿度下开口储存5天后的水含量(重量％)
  A75％明胶A25％水解物A   11.2   14.4   15.0
  B50％明胶A50％水解物B   10.8   13.6   13.9
  C100％明胶B   10.4   11.2   14.8
  D50％明胶C50％水解物C   9.8   9.8   14.5
  E50％明胶C50％水解物C   8.3   10.5   13.3
  F25％明胶C75％水解物C   9.8   11.1   13.5
  G马铃薯片   1.7   1.8   4.9
  H马铃薯片30％以下脂肪   1.6   2.3   7.5
  J蟹薯片(虾片) -   4.2   7.1
  K玉米薯片   1.9   1.5   7.0
在表中的下列含义：
明胶A：牛肉骨胶，95Bloom
水解物A：胶原水解物，6KDa
明胶B：牛肉结缔组织明胶，50Bloom
水解物B：胶原水解物，12KDa
明胶C：猪皮明胶，260Bloom
水解物C：胶原水解物，3KDa
用于实施例7的胶原水解物在所有情况下均基于猪皮原料获得。能够使用具有相同优点的其他胶原水解物，例如基于牛肉结缔组织或牛骨的原料。

Claims (38)

1.一种基于具有约80重量％以上固含量的蛋白质的食物产品，特别是快餐产品，其中该食物产品基本上不含淀粉并具有发泡结构，并且其中该固含量具有约25重量％以上的蛋白质分数，该蛋白质分数的约65重量％以上由明胶和/或胶原水解物组成。
2.根据权利要求1的食物产品，其中该蛋白质分数为该固含量的约50重量％以上。
3.根据权利要求2的食物产品，其中该蛋白质分数为该固含量的约80重量％以上。
4.根据权利要求1～3任一项的食物产品，其中该蛋白质分数包含约10重量％以上的胶原水解物。
5.根据权利要求4的食物产品，其中该蛋白质分数包含约35重量％以上的胶原水解物。
6.根据权利要求1～5任一项的食物产品，其中该蛋白质分数包含至多约85重量％的胶原水解物。
7.根据权利要求6的食物产品，其中该蛋白质分数包含至多约80重量％的胶原水解物。
8.根据权利要求7的食物产品，其中该蛋白质分数包含约45～约75重量％的胶原水解物。
9.根据权利要求1～8任一项的食物产品，其中该胶原水解物具有约0.1～约30kDa的平均分子量。
10.根据权利要求9的食物产品，其中该胶原水解物具有约0.5～约20kDa，特别是约1～约12kDa的平均分子量。
11.根据前述权利要求任一项的食物产品，其中该食物产品具有约8～约14重量％，特别是约10～约12重量％的水含量。
12.根据前述权利要求任一项的食物产品，其中该食物产品包含盐、香料和/或调味剂。
13.根据权利要求12的食物产品，其中该盐、香料和/或调味剂被施用于该食物产品的外表面和/或被引入该食物产品的外层。
14.根据前述权利要求任一项的食物产品，其中该食物产品包含一种以上的糖、糖代替物和/或甜味剂。
15.根据前述权利要求任一项的食物产品，其中该食物产品基本上不含脂肪。
16.根据前述权利要求任一项的食物产品，其中该食物产品具有约0.05～约0.8g/cm3，特别是约0.1～约0.5g/cm3的密度。
17.根据前述权利要求任一项的食物产品，其为薯片、薄脆饼干、碎面包片、谷物替代产品等的形式。
18.用于生产基于蛋白质的食物产品的方法，其包含：
a)提供水溶液，该水溶液含有约5～约60重量％的明胶和/或胶原水解物；
b)发泡该水溶液；以及
c)干燥该发泡的溶液，获得具有发泡结构的食物产品。
19.根据权利要求18的方法，其中该水溶液含有具有基于总蛋白质含量10重量％以上分数的胶原水解物。
20.根据权利要求18或19的方法，其中该水溶液含有总共约20～约40重量％的明胶和/或胶原水解物。
21.根据权利要求18～20任一项的方法，其中在约40℃以上，特别是约60℃以上的温度下提供该溶液。
22.根据权利要求18～21任一项的方法，其中步骤(b)中水溶液的搅打在约20℃～约50℃的温度范围内进行。
23.根据权利要求18～21任一项的方法，其中通过机械搅打该溶液进行发泡。
24.根据权利要求23的方法，其中借助于打泡机、压力打泡机或静态混合器搅打该溶液。
25.根据权利要求18～22任一项的方法，其中借助于将气流，特别是空气流引入到该溶液中进行该溶液的发泡。
26.根据权利要求18～25任一项的方法，其中在干燥之前将该发泡溶液倒入模具，并且任选具有预定断裂点或者切入部分。
27.根据权利要求18～25任一项的方法，其中压制搅打过的水溶液，并且在干燥后切成块形。
28.根据权利要求18～27任一项的方法，其中将得自步骤(b)的发泡溶液在干燥之前以及在浇模之前或之后冷却到约25℃以下的温度，特别是约15℃以下的温度，更优选约10℃以下的温度。
29.根据权利要求18～28任一项的方法，其中在干燥之前将该发泡溶液施用于载体，特别是带、筒等。
30.根据权利要求18～25任一项的方法，其中在干燥之前震荡冰冻该发泡溶液。
31.根据权利要求30的方法，其中将该发泡溶液以滴状引入液氮。
32.根据权利要求18～31任一项的方法，其中在低于约60℃的温度下干燥该发泡溶液。
33.根据权利要求32的方法，其中在低于约30℃的温度下干燥该发泡溶液。
34.根据权利要求18～33任一项的方法，其中在约10～约45％的相对湿度下，特别是约10～约25％的相对湿度下干燥该发泡溶液。
35.根据权利要求18～34任一项的方法，其中冻干该发泡溶液。
36.根据权利要求18～35任一项的方法，其中步骤(c)中的干燥分两个以上阶段进行，其中第一干燥阶段的温度低于第二干燥阶段的温度。
37.根据权利要求18～36任一项的方法，其中步骤(c)中的干燥分两个以上阶段进行，其中第一干燥阶段在比第二干燥阶段更高的相对湿度下进行。
38.通过根据权利要求18～37任一项权利要求的方法生产的食物产品。
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