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含有特定纤维混合物的新功能食品

阅读:752发布:2021-03-08

专利汇可以提供含有特定纤维混合物的新功能食品专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 涉及一种随时间稳定的 流体 或半流体食品,其含有增粘和非增粘 水 溶性 纤维 以及非 水溶性 纤维的三元混合物,并在消化过程中保持显著的 粘度 。,下面是含有特定纤维混合物的新功能食品专利的具体信息内容。

1.稳定的流体或半流体食品,其具有相对于产品的总重量30重量%以下的干提取物,且具有相对于食品的总重量1至24重量%的纤维,其特征在于所述纤维由如下物质的混合物组成:
A)相对于产品的总重量0.4至5重量%的增粘溶性多糖纤维,
B)相对于产品的总重量0.8至20重量%的非增粘水溶性纤维,该非增粘水溶性纤维具
5 6
有3.10 至3.10 克/摩尔的平均摩尔质量和0.3分升/克以下的在水溶液中的特性粘度,C)相对于产品的总重量0.04至0.6重量%的选自小麦纤维的非水溶性纤维素纤维。
2.根据权利要求1所述的食品,其特征在于所述食品具有相对于产品的总重量20重量%以下的干提取物。
3.根据权利要求1所述的食品,其特征在于所述增粘水溶性多糖纤维来自天然植物
4.根据权利要求1所述的食品,其特征在于所述增粘水溶性多糖纤维选自卡罗布胶、胡芦巴、魔芋葡甘聚糖、塔拉胶、燕麦和大麦β-葡聚糖、瓜尔豆胶、果胶或橙浆的纤维。
5.根据权利要求1所述的食品,其特征在于所述增粘水溶性多糖纤维选自瓜尔豆胶、卡罗布胶、魔芋葡甘聚糖和燕麦或大麦β-葡聚糖或它们的混合物。
6.根据权利要求1所述的食品,其特征在于所述非增粘水溶性多糖纤维选自阿拉伯胶、水溶性大豆或苹果纤维或它们的混合物。
7.根据权利要求6所述的食品,其特征在于所述非增粘水溶性多糖纤维选自阿拉伯胶或水溶性苹果纤维。
-1
8.根据权利要求1所述的食品,其特征在于其在10秒 的剪切速率和20℃下具有介于0.05帕·秒和10帕·秒之间的表观粘度
9.根据权利要求1所述的食品,其特征在于其选自新鲜奶制品、植物汁、饮料或它们的混合物。
10.根据权利要求1所述的食品,其特征在于其选自新鲜奶制品、水果和/或蔬菜汁、调味水或水果泥。
11.根据权利要求1所述的食品,其特征在于其在4℃下稳定至少4星期。
12.根据权利要求1所述的食品,其特征在于在环境温度下稳定12个月。
13.根据权利要求9所述的食品,其特征在于其为具有水果的新鲜奶制品,每个纤维的重量含量相对于产品的总重量为如下:
A1)0.4至2重量%的增粘水溶性多糖纤维,
B1)0.8至8%的非增粘水溶性多糖纤维,和
C1)0.04至0.25%的选自小麦纤维的非水溶性纤维素纤维。
14.根据权利要求9所述的食品,其特征在于所述食品是新鲜奶制品,其选自酸奶饮料、清爽干酪或发酵奶。
15.根据权利要求14所述的食品,其特征在于所述发酵牛奶是酸奶。
16.根据权利要求9所述的食品,其特征在于所述食品是新鲜奶制品,其具有低脂和低糖。
17.根据权利要求9所述的食品,其特征在于所述食品是新鲜奶制品,其含有相对于新鲜奶制品的总重量2至10重量%的蛋白质
18.根据权利要求17所述的食品,其特征在于所述食品是新鲜奶制品,其含有相对于新鲜奶制品的总重量4至7重量%的蛋白质。
19.根据权利要求9所述的食品,其特征在于所述食品是新鲜奶制品,其含有水果。
20.根据权利要求10所述的食品,其特征在于所述食品是水果泥,其含有:
A2)相对于果泥的总重量1至5重量%的增粘水溶性多糖纤维;
B2)相对于果泥的总重量2至20重量%的非增粘水溶性多糖纤维,和
C2)相对于果泥的总重量0.05至0.6重量%的选自小麦纤维的非水溶性纤维素纤维。
21.根据权利要求20所述的食品,其特征在于所述食品是水果泥,其含有相对于果泥的总重量2.5重量%的增粘水溶性多糖纤维。
22.根据权利要求20所述的食品,其特征在于所述食品是水果泥,其含有相对于果泥的总重量7.4重量%的非增粘水溶性多糖纤维。
23.根据权利要求20所述的食品,其特征在于所述食品是水果泥,其含有相对于果泥的总重量0.15重量%的选自小麦纤维的非水溶性纤维素纤维。
24.制备权利要求1至23任一项所述的流体或半流体食品的方法,其包含如下步骤:
a)将如权利要求1所限定的纤维加入初始基体,和
b)混合所得产品。
25.根据权利要求24所述的方法,其特征在于权利要求1中定义的所述增粘水溶性多糖纤维来自天然植物。
26.根据权利要求24所述的方法,其特征在于权利要求1中定义的所述增粘水溶性多糖纤维选自卡罗布胶、胡芦巴、魔芋葡甘聚糖、塔拉胶、燕麦和大麦β-葡聚糖、瓜尔豆胶、果胶或橙浆的纤维。
27.根据权利要求24所述的方法,其特征在于权利要求1中定义的所述增粘水溶性多糖纤维选自瓜尔豆胶、卡罗布胶、魔芋葡甘聚糖和燕麦或大麦β-葡聚糖或它们的混合物。
28.根据权利要求24所述的方法,其特征在于权利要求1中定义的所述非增粘水溶性多糖纤维选自阿拉伯胶、水溶性大豆或苹果纤维或它们的混合物。
29.根据权利要求24所述的制备流体或半流体食品的方法,其特征在于权利要求1中定义的所述非增粘水溶性多糖纤维选自阿拉伯胶或水溶性苹果纤维。
30.根据权利要求24所述的制备方法,其在步骤(a)之前包含步骤(α),在步骤(α)中通过如下方式将选自小麦纤维的非水溶性纤维素纤维分散至非增粘水溶性多糖纤维中:
-α1)将选自小麦纤维的非水溶性纤维素纤维与非增粘水溶性多糖纤维共干燥,或
4 -1
-α2)在10 秒 以上的强剪切下混合非水溶性纤维素纤维和非增粘水溶性多糖纤维,或
-α3)在至少50巴的压下将选自小麦纤维的非水溶性纤维素纤维和非增粘水溶性多糖纤维的混合物均匀化。
31.根据权利要求24所述的制备方法,其特征在于在步骤(a)中加入的纤维为选自水果制剂或糖浆的中间制剂的形式。
32.旨在用于流体或半流体食品中的中间制剂,其特征在于其含有:
A3)相对于中间制剂的总重量2至10重量%的增粘水溶性多糖纤维,
B3)相对于中间制剂的总重量4至40重量%的非增粘水溶性多糖纤维,和
C3)相对于中间制剂的总重量0.2至1.25重量%的选自小麦纤维的非水溶性纤维素纤维。
33.根据权利要求32所述的中间制剂在流体或半流体食品中的用途。
34.根据权利要求32所述的中间制剂在流体或半流体新鲜奶制品中的用途。
35.制备权利要求32所述的中间制剂的方法,其包含如下连续步骤:
-混合粉末形式的不同纤维,
-在搅拌下将该粉末混合物分散于水中,
-任选地将水果、糖、着色剂、调味料加入该分散体,
-所得制剂的高热杀菌热处理
-冷却所得中间制剂,
-将所述中间制剂储存于低温容器中。
36.根据权利要求1至23任一项所述的食品作为饱腹食物以增加胃满感,延缓饥饿感的发作和/或管理人体重量的非治疗用途。
37.根据权利要求1至23任一项所述的食品作为降低人体循环血胆固醇并延缓进餐后人体的血糖和胰岛素反应的功能食物的非治疗用途。
38.根据权利要求1至23任一项所述的食品作为降低循环血胆固醇水平的功能食物的非治疗用途。
39.用作药品的根据权利要求1至23任一项所述的食品。
40.用作降低个体的循环血胆固醇并延缓进餐后个体的血糖和胰岛素反应,并由此防止代谢综合征的症候发作的功能食物的根据权利要求39所述的食品。
41.用作降低个体的循环血胆固醇并防止与心血管障碍相关的症候发作的功能食物的根据权利要求39所述的食品。

说明书全文

含有特定纤维混合物的新功能食品

[0001] 本发明涉及一种随时间稳定的流体或半流体食品,其含有增粘和非增粘溶性纤维以及非水溶性纤维的三元混合物,并在消化过程中保持显著的粘度
[0002] 已经认识到凝胶化或稠化的水溶性多糖纤维有益于健康。
[0003] 在胃中,水解胶体在水的存在下膨胀并诱导胃扩张,增加食团稠度并延缓胃排空,这导致发胀和饱腹的感觉。
[0004] 在本文献中,术语水解胶体指这些结构化、水溶性多糖纤维,因此排除了也是结构化多糖但在小肠中代谢的淀粉
[0005] 通常认为在肠中,它们所产生的增加的粘度:
[0006] -降低营养素的扩散速率,使得有可能例如降低餐后葡萄糖的产生速率,诱发限制血糖峰值,这对例如糖尿病患者是有用的。
[0007] -促进在粘稠食团中带有的胆汁酸的被动排泄。反过来,身体再合成这些胆汁酸,这导致胆固醇消耗并因此导致循环血胆固醇水平降低。
[0008] 尽管如此,将流体中的凝胶化或稠化的水解胶体掺入半流体介质中导致较多技术问题。
[0009] 关于乳制品:
[0010] -不可能在发酵前在混合乳中掺入显著量的水解胶体:多糖与乳蛋白质之间有限的相容性表示为相分离,并形成较差品质的凝乳,使得产品不适宜食用。
[0011] -通过水果制剂掺入水解胶体也受到水果制剂中过稠组织的形成的限制,这使得水果制剂过于粘稠且不可送。
[0012] 例如,可利用常规方法掺入搅拌的水果酸奶中的天然瓜尔豆胶的最大量为大约0.2%。
[0013] “粘度抑制剂”,如弱水解的麦芽糊精(即具有低葡萄糖当量(DE))的使用,或者能限制水解胶体溶液的粘度的非增粘水溶性纤维的使用可为有价值的技术方案。然而必须
使用相比于增粘可溶性纤维的量大大过量的这些粘度抑制剂以获得所需效果。在这些条件
下,一些粘度抑制剂产生问题,如形成不可溶晶体,其在储存过程中与弱水解麦芽糊精或者
与天然或长链菊粉一样为沉淀物。该结晶导致产品的感官品质降低(特别是砂粒质感)和
颜色变化(例如草莓水果制剂由红色变为粉红色)。这些粘度抑制剂也具有营养劣势,如不
可忽略的卡路里贡献(对于麦芽糊精)或者源于结肠中的可发酵纤维的消化不适症状。此
外,上述增粘和非增粘可溶性纤维的二元混合物随时间不够稳定。随时间的推移,观察到产
品或多或少程度上的相分离,这可导致高度结构化的相紧挨着具有较大体积但具有低得多
的粘度的相产生。因此此类体系在恒定温度下储存过程中在一天或一周范围内,或者在温
度变化的情况下在更短时间范围内(如在4至10℃的温度下储存的新鲜产品在摄入后温度
升高至37℃的情况)均具有不稳定的险。
[0014] Opta Food Ingredients的专利申请WO0067592显示,有可能使用麦芽糊精(具有低DE)、水解瓜尔豆胶或菊粉以获得葡甘露聚糖溶液的粘度的显著降低。
[0015] 类似地,Abbott Laboratories的专利申请US2003013679描述了使用低DE麦芽糊精以显著降低2%瓜尔豆胶溶液的粘度。
[0016] 然而,为了获得所需的降低的粘度效果,必须使用相比于可溶性增粘纤维大量过剩的麦芽糊精。根据专利申请US2003013679,所需的麦芽糊精的量是可溶性增粘纤维量的
5至14倍。例如,对于在最终产品中2%浓度的可溶性纤维而言,需要加入10%至28%弱
水解的麦芽糊精,该麦芽糊精为每100克最终产品贡献40至112千卡的卡路里含量。除了
它们与糖(4千卡/克)相同的卡路里值外,麦芽糊精由完全凝胶化的淀粉通过部分水解产
生,并因此被消化淀粉酶(唾液的和肠的)迅速代谢。这促进了血糖的迅速产生,由此抵消
了已知可延缓血糖产生的可溶性纤维含量的益处。因此,当开发旨在管理重量或饱腹感的
成分时,该技术方案具有非常有限的价值。
[0017] 对于菊粉和其他或多或少水解的低聚果糖而言,这些显示较低的 胃肠耐受性,在15至20克/天以上产生不适症状(肠胃气胀、腹鸣…)。考虑到获得降低的粘度效果所需
的相当大的量,能含有10至15克低聚果糖的最终产物因此具有有限的耐受性。
[0018] Jasim Ahmed等人的文章(Int.Journal of Food Properties,2005,8,179-192)报道了阿拉伯胶的加入显著降低了瓜尔豆胶(和黄原胶)的流变性。然而,这些观察涉及
混合物中非常高比例的阿拉伯胶,所述阿拉伯胶是瓜尔豆胶的16至80倍。具有低瓜尔豆
胶含量时(0.25%,与20%阿拉伯胶混合),粘度非常接近于该浓度下的阿拉伯胶的粘度。
当瓜尔豆胶浓度增加至1.25%时,粘度也强烈地增加(指数方面),即使其仍保持低于纯瓜
尔豆胶(即不存在20%阿拉伯胶)的粘度。因此,在阅读该文章时,不可能将瓜尔豆胶/阿
拉伯胶混合物的性能外推至例如本发明涉及的那些部分。作者给出的模型和结论仅有效地
基于在从下文考察的区域除去的实验区域中进行的试验。该出版物的作者不希望使用大量
的瓜尔豆胶,且不得不集中于针对甜食的问题,这些问题显得难以外推至流体或半流体食
品。此外,该技术方案导致在最终产品中非常高的阿拉伯胶含量,因此存在源于结肠中阿拉
伯胶的发酵的胃肠不适的风险:对于在最终产品中2%的瓜尔豆胶含量,根据Jasim等人所
用的阿拉伯胶剂量高于32%。仅当消耗的最终产物的量较低(大约几克,为甜食(糖果、口
香糖等)的情况)时,在最终产品中的非常高剂量的阿拉伯胶才是可容许的。然而,对于可
获得的部分在100克或100克以上范围的如新鲜奶制品、饮料和水果泥的流体至半流体产
品,在Jasim等人的文章中提及的阿拉伯胶的量对于消费者具有不耐受性的风险。
[0019] 专利申请WO 2005036971提到了阿拉伯胶,尤其是在包含如下组分的体系中作为流变改性剂的阿拉伯胶:
[0020] -至少50%的可吸收糖
[0021] -如瓜尔豆胶,β-葡聚糖和/或改性淀粉的增稠剂
[0022] 目的是制备具有降低含量的可吸收糖的干燥产品(谷类产品,糊剂)。因此该文献解决的问题与本发明的问题相去甚远。
[0023] 专利EP 1008306描述了加入能够使得车前草溶液的粘度下降的阿拉伯胶。该专利集中研究车前草,而未提及任何其他组织形成剂,所 要求保护的最佳粘度抑制剂为改性
的木薯淀粉。再一次,必须加入极高量的改性木薯淀粉以获得对粘度的显著效果。2%车前
草溶液的粘度实际上能通过加入量为大约10%至20%的木薯淀粉而降低至1%车前草溶
液的值。
[0024] 专利US 5 545 411描述了加入1至2%阿拉伯胶以降低(降低20至30%)用于含有大豆纤维(0.2%至3%)的肠内营养的制剂的粘度。
[0025] 专利JP 2005185132和US 4 988 530描述了同时含有果胶和阿拉伯胶的饮料。然而没有提及阿拉伯胶对粘度的特定效果。
[0026] 专利US 4 971 810描述了制备含有纤维,特别是阿拉伯胶的酸奶的方法。然而未解决降低粘度的问题。
[0027] 因此,现有技术显示,由如瓜尔豆胶的增粘水溶性纤维产生的强粘度在某些具有高分子量的分子,如弱水解的麦芽糊精、阿拉伯胶、部分水解的瓜尔豆胶,改性淀粉等的存
在下能得以降低。然而,这些分子需要大大过剩地加入,即其剂量通常大于可溶性增粘纤维
的剂量的至少10倍。
[0028] 现有技术进一步显示,这些二元混合物用于配制对重量管理、饱腹感或血糖控制具有作用的产品。作为一般规则(特别参考US2003013679),在现有技术中描述的产品为
消费者在食入前再水合的粉末混合物的形式。然而,如在食品补充剂产业中通常建议的那
样,粉末混合物不足以制备新鲜奶制品、饮料或果泥类型的食品。具有高水活性的食品至少
经历机械热处理以保证特定的微生物质量,这可调节两类纤维之间的相互作用。此外,增粘
纤维和粘度抑制剂的混合物一旦在食品中水合,则在产品的整个寿命中必须具有化学和物
稳定性。特别地,必须避免源自连续的结合和乳化/沉淀现象的任何宏观相分离。奇妙
地,现有技术未提及纤维的二元混合物可经历迅速变化,在储存过程中很快显示相分离的
事实。
[0029] 专利申请WO 2006/134157描述了具有致饱食感能(satietogenicpower)的基于至少部分水解的如瓜尔豆胶的增粘水溶性纤维的新鲜奶制品。
[0030] 然而,部分水解的瓜尔豆胶在环境温度下的特性粘度为0.3分升/克,并因此不会引起任何粘度和任何稳定性问题,且因此比天然瓜尔 豆胶更易于进行。
[0031] 特别地,WO2006/134157的表4给出了旨在用于酸奶中的中间制剂的组合物。
[0032] 该中间体产品含有11重量%的为部分水解的瓜尔豆胶的
[0033] 其 也 含 有 3 重 量 % 的 小 麦 和 16 重 量 % 的 苹 果 泥。 根 据Souci-Fachmann-Kraut(Food composition and nutrition Tables)的书和可得自www.
sfk-online.net的他们的在线数据库,苹果泥含有全部纤维的2重量%。在这些纤维中,24
重量%为水溶性纤维,其中76重量%为非水溶性纤维。
[0034] 因此,在该文献中描述的中间制剂仅含有0.0768重量%的非增粘水溶性多糖纤维。将18重量%的该中间制剂加入酸奶以获得每125克最终产品含有2克瓜尔豆胶的酸
奶。因此,所述酸奶仅含有0.0138重量%的非增粘水溶性多糖纤维。
[0035] 该文献未描述也未提出非增粘水溶性多糖纤维可对粘度具有影响。实际上,在该文献中所用的该类纤维的量不足以产生真正的粘度下降。而且,由于部分水解的瓜尔豆胶
在酸奶中使用时不引起任何粘度增加,因此不需要所述粘度下降。因此,在该文献中,所述
非增粘水溶性多糖纤维不起到“粘度抑制剂”的作用。
[0036] 令人惊讶地,本发明人发现有可能结合非水溶性纤维素纤维使用非增粘水溶性多糖纤维作为“粘度抑制剂”,如阿拉伯胶,从而获得随时间稳定并具有高含量的如瓜尔豆胶
的增粘水溶性多糖纤维的流体或半流体食品。此外,所需用于降低瓜尔豆胶(或其他可溶
性增粘纤维)的粘度的阿拉伯胶的比例远低于现有技术所提及:为瓜尔豆胶含量的1.5至
4倍的阿拉伯胶含量足以获得粘度的显著降低。然而必须存在不可溶纤维以保证储存过程
中混合物的稳定性和产品均匀性。
[0037] 因此,能使用适当比例的三元混合物(瓜尔豆胶/阿拉伯胶/非水溶性纤维素纤维)获得包含至多5重量%瓜尔豆胶的稳定的半流体水性“溶液”。类似地,有可能制备用
于饮料的糖浆,其具有瓜尔豆胶浓度但足以保持为流体,使得它们能使用常规设备进行高
温消毒和稀释。
[0038] 如阿拉伯胶、低聚果糖、水解的瓜尔豆胶的一些非增粘水溶性多 糖纤维也具有益生元(prebiotic)效果。这些纤维通过结肠菌群的发酵产生短链脂肪酸(丁酸酯、丙酸酯、
酸酯)并局部降低pH,这两种作用导致增加的双歧杆菌群和降低的病原菌群(大肠杆
菌、沙氏菌等)。尽管如此,该发酵能导致源于特别是气体产生的不适,而且考虑胃肠耐受
性也是重要的:例如,阿拉伯胶相比于低聚果糖(FOS)更耐受:相比于FOS和菊粉的15-20
克/天,阿拉伯胶的发生不适的较小症状(如肠胃气胀)的剂量为40克/天。用于本发明
的阿拉伯胶的剂量低于该可接受剂量,因此不会导致胃肠耐受性的任何问题。
[0039] 因此本发明涉及稳定的流体或半流体产品,其干提取物相对于产品的总重量为30重量%以下,有利地为20重量%以下,所述产品包含相对于食品的总重量1至24重量%的
纤维,其特征在于所述纤维由如下物质的混合物组成:
[0040] A)相对于产品的总重量0.4至5重量%的增粘水溶性多糖纤维,
[0041] B)相对于产品的总重量0.8至20重量%的非增粘水溶性纤维,该非增粘水溶性纤5 6
维具有3.10 至3.10 克/摩尔的平均摩尔质量和0.3分升/克以下的在水溶液中的特性
粘度,
[0042] C)相对于产品的总重量0.04至0.6重量%的非水溶性纤维素纤维。
[0043] 有利地,所述增粘水溶性多糖纤维具有等于或大于7.105克/摩尔的平均摩尔质量,和/或大于5分升/克的环境温度下的特性粘度,更有利地大于6分升/克的环境温度
下的特性粘度。
[0044] 在本发明的含义中,增粘水溶性多糖纤维意指在低剂量下提供粘度的任何天然或弱水解的水溶性多糖食物纤维。
[0045] 在这些纤维中,在它们的低剂量(通常为约0.05至0.5%)掺入能将溶剂的粘度5
增加数个数量级的范围内,平均摩尔质量等于或大于7.10 克/摩尔且具有直链或略微分
支结构的多糖被称作“增粘”。该效果涉及聚合物链在水中的相当大的渗透膨胀,其引起假
设的扩展构型,由此使大量水分子运动。含有增粘聚合物的溶液具有更低的流动速率和增
加的粘度,粘度定义为产生流动的施加应力和该流动的特征速度之间的比率。为了客观量
化聚合物的增稠性质,有利的是参照聚合物 链在溶液中占据的体积:定义的特性粘度为所
谓的溶液中每克聚合物所占据的“流体力学”体积。该体积能通过测量在不同浓度下的聚
合物溶液的粘度并外推在零浓度下的降低的粘度值而实验确定。通常,分子量等于或大于
6
10 克/摩尔的天然瓜尔豆胶具有大约8至30分升/克的特性粘度(Doublier,和Wood,
Cereal Chemistry,1995,72,335-340)。
[0046] 有利地,本发明的增粘水溶性多糖纤维为源自天然植物并有利地选自卡罗布胶(carouba gum)、胡芦巴、魔芋葡甘聚糖、塔拉胶、燕麦和大麦β-葡聚糖、瓜尔豆胶、果
胶或橙浆纤维。进一步有利地,它们选自瓜尔豆胶、卡罗布胶、魔芋葡甘聚糖或燕麦或大
麦β-葡聚糖。特别有利地,其为瓜尔豆胶。有利地,瓜尔豆胶为以商品名Meyproguar
M225(Danisco)或Viscogum MP 41230(Cargill)销售的胶。这些为常规的非水解天然瓜尔
豆胶。
[0047] 有利地,在本发明的食品中,瓜尔豆胶和阿拉伯胶的部分之间的比率为约1.5至6。优选地,该比率为约2至4。
[0048] 在本发明的含义中,非增粘水溶性多糖纤维意指尽管它们的高摩尔质量(为3.1056
至3.10 克/摩尔)但在低剂量下不具有粘度的任何多糖水溶性食物纤维。这些纤维具有
极紧密的构型并在溶液中占据小的流体力学体积,这表示为溶液中的低粘度。
[0049] 有利地,它们选自阿拉伯胶、水溶性苹果纤维(例如Pomelite LV )或大豆纤维(例如Soya Fibe ),有利地选自阿拉伯胶或水溶性苹果纤维,进一步有利地,其为阿
拉伯胶。阿拉伯胶为以技术(弱结构化胶)和营养(良好的消化耐受性和益生元效果)
度而言最有价值的可溶性纤维之一。阿拉伯胶为天然可溶性食物纤维。其为具有高摩尔质
5 6
量(4.10 至2.1 0 克/摩尔)但其特性粘度为0.2分升/克以下(Al-Assaf等人,Food
Hydrocolloids,2005,19,647-667;Flindt 等 人,FoodHydrocolloids,2005,19,687-701)
的大分子。对于相等的摩尔质量,阿拉伯胶的特性粘度比瓜尔豆胶的特性粘度低30至40
倍,这说明溶液中不同的构型。也已知为阿拉伯树胶(gum arabic)的阿拉伯胶为仅使用
本领域技术人员公知的物理方法纯化的阿拉伯胶提取物,所述物理方法由如下步骤组成:
研磨,溶解于水中,过滤,离心,微过滤, 然后喷雾干燥造粒。有两类阿拉伯胶:acacia
seyal和acacia senegal。它们的结构略微不同。然而它们由极不同的旋转功率(rotating
power)和它们的单糖比例(在acacia seyal中46%的阿拉伯糖,在acacia senegal中
24%的阿拉伯糖)得以区分。有利地,所述阿拉伯胶为acacia senegal、acacia seyal或
它们的混合物。“acacia senegal”胶是指由天然提取物制备或通过轻打Acacia senegal
属树干或树枝制备的胶。有利地,所述阿拉伯胶为来自CNI的Fibregum B。
[0050] 有利地,所述非水溶性纤维素纤维含有纤维素和/或半纤维素。有利地,它们选自小麦、花、木纤维或它们的混合物,有利地,它们为小麦纤维。
[0051] 有利地,非水溶性纤维素纤维和非增粘水溶性多糖纤维为紧密混合物的形式,该紧密混合物有利地通过如下方式获得:(α1)共干燥非水溶性纤维素纤维和非增粘水溶性
4 -1
多糖纤维,或(α2)在有利地为10 秒 以上的强剪切下混合非水溶性纤维素纤维和非增
粘水溶性多糖纤维,或者(α3)在有利地为至少50巴的压力下将非水溶性纤维素纤维和非
增粘水溶性多糖纤维的混合物均匀化。有利地,该紧密混合物为在步骤(α1)中获得的共
干燥混合物。有利地,该混合物含有相对于混合物的总重量5至30重量%,有利地为20重
量%的非水溶性纤维素纤维,以及相对于混合物的总重量70至95重量%,有利地为80重
量%的非增粘水溶性多糖纤维。超过30%的非水溶性纤维素纤维时,该混合物不能被干燥。
5%以下的非水溶性纤维素纤维时,该混合物无用途。
[0052] 非水溶性纤维素纤维在本发明的食品中用作稳定剂。然而,其仅在被分散后产生其功能,且该分散利用均匀混合物中的非增粘水溶性多糖纤维得以发生。因此,可考虑是均
匀混合物在本发明的食品中用作稳定剂。有利地,所述非水溶性纤维素纤维为小麦纤维。有
利地,所用的共干燥混合物为由CNI销售的商品名为“Equacia ”的小麦纤维/阿拉伯胶
体系。
[0053] 在本发明的含义中,“剪切”是指有利地以秒-1表示的剪切速率
[0054] 在本发明的含义中,“流体或半流体食品”是指能直接从瓶中饮用(流体产品)或通过在小袋(水果泥型)或纸盒上施加适度压力吸吮 的产品,或者能使用匙羹食用的产品
-1
(半流体产品)。有利地,该产品在10秒 的剪切速率和20℃下的表观粘度为0.05帕·秒
(对于最流动的产品)至10帕·秒(对于更结构化的产品)。
[0055] 有利地,所述流体或半流体食品选自新鲜奶制品、植物汁、饮料或它们的混合物,有利地选自水果新鲜奶制品、水果和/或蔬菜汁、调味水或水果泥。本发明的“饮料”意指
主要由水构成并具有调味料的任何产品,特别是调味水。
[0056] 有利地,本发明的流体或半流体食品为新鲜奶制品。有利地其为发酵奶制品。该食品可为例如加入水果汁或大豆汁的奶制品。
[0057] “发酵奶制品”特别意指准备人类食用的发酵奶制品,即发酵奶食物。在本申请中,更特别地考虑发酵牛奶和酸奶。所述发酵奶食物或者为“白奶酪(fromages blancs)”
或“新鲜奶酪(petits-suisses)”。
[0058] 术语“发酵牛奶”和“酸奶”为它们在奶产业中的通常含义,即意图用于人类食用的源自牛奶基质的酸化乳发酵的产品。这些产品可含有如水果、植物、糖等的第二成分。
可参考例如在1988年12月31日的Journal Officiel de la République
中出版的1988年12月30日的有关发酵牛奶和酸奶的法国法令n°88-1203。也可参
考“CodexAlimentarius”(在FAO和WHO支持下由国际食品法典委员会准备,并由FAO
Information Division出版,可在线得自http://www.codexalimentarius.net;更特别地
参考食品法典“Codexstandards for milk and dairy products”的第12卷和标准“CODEX
STANA-11(a)-1975”)。
[0059] 因此术语“发酵牛奶”在本申请中专用于用牛奶基质制得的奶制品,所述牛奶基质经历了至少等同于高热杀菌的处理,用属于表示每个产品的特征的物种的微生物播种
(seeded)。“发酵牛奶”未经历任何去除所用牛奶基质的组成元素的处理,特别是未经历凝
结物倾析。“发酵牛奶”的凝固必须不会通过除了源自所用微生物的活动的那些方式之外
的方式获得。因此在实践中,术语“发酵牛奶”通常用于指除了酸奶之外的发酵牛奶,取决
于国家而被称作例如“克菲尔(Kefir)”、“霉乳酒(Kumiss)”、“印度酸奶(Lassi)”、“达喜
(Dahi)”、“酸牛奶(Leben)”、“ ”、“Villi”、“酸奶(Acidophilus milk)”。
[0060] 术语“酸奶”用于根据经常的当地使用,通过将称作保加利亚乳杆菌(Lactobacillus bulgaricus)和嗜热链球菌(Streptococcusthermophilus)(其在最终产
品中必须为活的形式)的特定嗜热乳酸菌发展至相对于牛奶部分每克至少一千万菌的比
例而获得的发酵牛奶。在一些国家中,法规授权将其他乳酸菌加入酸奶生产,尤其是另外使
用双歧杆菌(Bifidobacterium)和/或嗜酸乳杆菌(Lactobacillus acidophilus)和/或
酪乳杆菌(Lactobacillus casei)的菌株。这些另外的乳酸菌株意图赋予最终产品各种
性质,如促进肠道菌群的平衡或调节免疫系统的性质。
[0061] 当销售给消费者时,包含于发酵牛奶基质的自由乳酸的量不能低于每100克0.6克,且牛奶部分的蛋白质含量不能低于普通牛奶的蛋白质含量。
[0062] 本申请中的术语“白奶酪”或“新鲜酸乳酪”用于仅用乳酸菌进行发酵的无盐非熟奶酪(除了乳酸发酵之外的未发酵)。白奶酪的干物质含量能被降低至每100克白奶酪
15克或10克,这取决于完全干燥之后脂肪含量是否为每100克白奶酪超过20克25%,或
不超过20克(depending on whether the fat content is 25%more than 20g,or no
morethan 20g per 100g of fromage blanc,after complete desiccation)。白奶酪的干
物质含量为13至20%。新鲜酸乳酪的干物质含量为每100克新鲜酸乳酪不低于23克。其
通常为25至30%。“白奶酪”和“新鲜酸乳酪”通常以常规用于本发明的技术领域的“清爽
干酪”一起成组。
[0063] 有利地,所述新鲜奶制品选自酸奶,包括搅拌酸奶、酸奶饮料、清爽干酪和发酵牛奶。
[0064] 在特定具体实施方案中,本发明的新鲜奶制品具有低脂和低糖含量。
[0065] 在本发明的含义中,若产品含有如下物质,则其为“低脂”:
[0066] -若产品为固体(硬酸奶或清爽干酪型),每100克产品约3克以下的脂肪;
[0067] -对于液体产品(酸奶饮料型),每100毫升产品约1.5克以下的脂肪。
[0068] 在此方面,申请人说明上述定义符合国际食品法典委员会在1997 年采用的并在2001年修订的Codex Guidelines for the Use of NutritionClaims。
[0069] “低糖”产品或“具有低糖含量”的产品为其不含有:
[0070] -对于固体产品,每100克产品约0.5克的糖;
[0071] -对于液体产品,每100毫升约2.5克的糖。
[0072] 这里,申请人再次指出该定义符合部际委员会(Inter-ministerialCommission)在1998年7月8日关于特定食品并考虑营养诉求的非误导特性而给出的观点。
[0073] 有利地,其为具有低能密度的产品。“低能密度”产品在本文意指提供约40至120千卡/100克,优选约60至110千卡/100克,进一步优选约70至100千卡/100克的产品。
[0074] 在另一具体实施方案中,本发明的新鲜奶制品含有相对于新鲜奶制品的总重量2至10重量%的蛋白质,有利地4至7重量%的蛋白质。有利地,这些蛋白质为牛奶和/或
植物蛋白质。牛奶蛋白质例如选自奶粉、酪蛋白或血清蛋白。植物蛋白例如包含大豆蛋白
质和/或小麦蛋白质,特别是谷蛋白和部分水解的谷蛋白。
[0075] 有利地,本发明的新鲜奶制品含有水果。有利地,所述水果选自苹果、橙子、红色水果(red fruits)、草莓、桃子、杏子、李子、覆盆子、黑莓、红醋栗、柠檬、葡萄柚、香蕉、菠萝、
猕猴桃、梨、樱桃、椰子、西番莲、芒果、无花果、大黄、甜瓜、奇异果、荔枝、葡萄、蓝莓或它们
的混合物。
[0076] 在一个特定具体实施方案中,本发明的食品为具有水果的新鲜奶制品,其中每个纤维的重量含量相对于产品的总重量为如下:
[0077] A1)0.4%至2%,有利地为1%的增粘水溶性多糖纤维,
[0078] B1)0.8%至8%,有利地为2%的非增粘水溶性多糖纤维,和
[0079] C1)0.04%至0.25%,有利地为0.1%的非水溶性纤维素纤维。
[0080] 在另一具体实施方案中,本发明的流体或半流体食品为水果泥。其有利地含有:
[0081] A2)相对于果泥或水果制剂的总重量1至5重量%,有利地为2.5重量%的增粘水溶性多糖纤维;
[0082] B2)相对于果泥或水果制剂的总重量2至20重量%,有利地为7.4 重量%的非增粘水溶性多糖纤维,和
[0083] C2)相对于果泥或水果制剂的总重量0.05至0.6重量%,有利地为0.15重量%的非水溶性纤维素纤维。
[0084] 这些水果泥具有接近标准果泥的结构。
[0085] 有利地,本发明的食品在4℃下稳定至少4星期,有利地在室温下稳定12个月。在本发明的含义中,“稳定食品”意指例如上述定义的在10℃下8星期之后具有相对于食品的
总重量5重量%以下,有利地相对于食品的总重量3重量%以下,有利地相对于食品的总重
量1重量%以下的分离液体相的食品。“分离液体相”意指在食品底部出现的透明水相。具
有5重量%以下的分离液体相的产品被认为是稳定产品,因为实际上不存在宏观相分离。4
星期的时间是对于酸奶所希望的最短稳定时间。
[0086] 有利地,本发明的食品优选在消化条件下具有0.2帕·秒以上的粘度,即为水粘度的200倍。有利地,本发明的食品具有1帕·秒以上的粘度,即为水粘度的1000倍。进一
步优选地,本发明的食品具有3帕·秒以上的粘度,即为水粘度的3000倍。
[0087] “消化条件”意指食品承受胃肠条件之时,即在胃和肠的pH下并与自然存在于这些消化道部分中的消化酶接触。更准确地,这些胃肠条件能通过将所述本发明的食品置于
烧杯中,然后将其加热至37℃达30分钟并接着使用4N HCl溶液酸化至pH2而进行体外模
拟。在连续搅拌10分钟之后,将1.25重量%的粉末形式的胃蛋白酶加入在先前步骤过程
中酸化的产品。在等待35分钟之后,使用浓缩的4N氢化钠(NaOH)将产品的pH升高至
6。在搅拌10分钟之后,加入0.5重量%的粉末胰酶。继续搅拌10分钟。
[0088] 以上给出的粘度值为在这些条件下在10秒-1的剪切速率下测得的值。
[0089] 关于体外试验的更详细细节在如下实施例3中给出。
[0090] 本发明也涉及制备本发明的流体或半流体食品的方法,其包含如下步骤:
[0091] a)将本发明的纤维加入初始基体,和
[0092] b)混合所得产品。
[0093] “初始基体”意指牛奶、发酵牛奶、植物汁、发酵植物汁、水、发酵水、水果泥。
[0094] 有利地,本发明的方法在步骤(a)之前包含步骤(α),在步骤(α)中通过如下方式将非水溶性纤维素纤维分散至非增粘水溶性多糖纤维中:
[0095] -α1)将非水溶性纤维素纤维与非增粘水溶性多糖纤维共干燥,或
[0096] -α2)在有利地为104秒-1以上的强剪切下混合非水溶性纤维素纤维和非增粘水溶性多糖纤维,或
[0097] -α3)在有利地为至少50巴的压力下将非水溶性纤维素纤维和非增粘水溶性多糖纤维的混合物均匀化。
[0098] 有利地,步骤(α)由步骤(α1),即将非水溶性纤维素纤维与非增粘水溶性多糖纤维共干燥构成。
[0099] 若进行共干燥,则在最终干燥产品中优选存在最大比例为30重量%的非水溶性纤维素纤维。有利地,所述最终干燥产品含有相对于混合物的总重量5至30重量%的非水
溶性纤维素纤维(有利地为小麦纤维),和相对于混合物的总重量70至95重量%的非增粘
水溶性多糖纤维(有利地为阿拉伯胶),所述最终干燥产品有利地含有80重量%的非水溶
性纤维素纤维和20重量%的非增粘水溶性多糖纤维。
[0100] 在一个有利的具体实施方案中,在步骤(a)中加入的纤维为中间制剂的形式,其有利地选自水果制剂或糖浆。
[0101] 在本发明的含义中,“水果制剂”意指含有水果片或水果泥的任何水性悬浮液。在本发明的含义中,“水果泥”意指通过筛分整个水果或去皮水果的可食部分而不去除果汁,
或通过另一方法获得的可发酵的但还未发酵的产品。果泥可被浓缩,且在此情况下其由水
果泥通过物理去除成分水的确定部分而获得。
[0102] 有利地,本发明的水果制剂具有5至15,优选5至12的使用CENCO结构测量系统测得的结构。该类结构测量被本领域技术人员常规使用。在此情况下不可能使用常规设备
测量粘度或结构,因为水果制剂不是均匀混合物。
[0103] CENCO测量越高,则制剂越为液体。
[0104] 在一个有利的具体实施方案中,本发明的水果制剂也包含糖或甜味剂和任选的着色剂、调味剂和/或酸化剂。所述糖特别为单糖和二糖。果糖、半乳糖、葡萄糖可作为单糖
的例子。蔗糖可特别地作为二糖的例子。
[0105] 在本发明的含义中,“糖浆”意指含有糖、调质剂、水和调味剂的液体制剂。
[0106] 本发明也涉及有利地意图用于本发明的流体或半流体食品中的中间制剂,其含有:
[0107] A3)相对于中间制剂的总重量2至10重量%,有利地为5重量%的增粘水溶性多糖纤维,
[0108] B3)相对于中间制剂的总重量4至40重量%,有利地为10重量%的非增粘水溶性多糖纤维,和
[0109] C3)相对于中间制剂的总重量0.2至1.25重量%,有利地为0.5重量%的非水溶性纤维素纤维。
[0110] 有利地,本发明的中间制剂为水果制剂或糖浆。
[0111] 本发明另外涉及本发明的中间制剂在流体或半流体食品,有利地在新鲜奶制品中的用途。特别地,在水果制剂的情况中,可将所述中间制剂作为混合物或作为双层掺入发酵
奶制品。
[0112] 本发明也涉及制备本发明的中间制剂的方法,其包含如下连续步骤:
[0113] -混合粉末形式的不同纤维,
[0114] -在搅拌下将该粉末混合物分散于水中,
[0115] -任选地将水果、糖、着色剂、调味料加入该分散体,
[0116] -使所得制剂经受高热杀菌热处理,
[0117] -冷却所得中间制剂,
[0118] -将所述中间制剂储存于低温容器中(10℃以下,优选为4℃以下)。
[0119] 水果以果泥、水果片、果汁等的形式加入。
[0120] 有利地,通过如下方式处理所述非水溶性纤维素纤维以促进它们的分散:
[0121] -α1)将非水溶性纤维素纤维与非增粘水溶性多糖纤维共干燥, 或
[0122] -α2)在有利地为104秒-1以上的强剪切下混合非水溶性纤维素纤维和非增粘水溶性多糖纤维,或
[0123] -α3)在有利地为至少50巴的压力下将非水溶性纤维素纤维和非增粘水溶性多糖纤维的混合物均匀化。
[0124] 除了本发明的非增粘水溶性纤维和非水溶性纤维素纤维之外,本发明的中间制剂的成分为例如增粘水溶性多糖纤维、水果片的果泥形式的水果、酸、糖或甜味剂、着色剂等。
[0125] 高热杀菌热处理的条件是本领域技术人员公知的。
[0126] 最后,本发明涉及本发明的食品作为饱腹食物以增加胃满感,延缓饥饿感的发作和/或管理人体重量的非治疗用途。
[0127] 如本文所用的术语“饱腹”符合本领域公认的定义。此概念已成为增加数量的出版物的主题。为了参考,指定“饱腹食物”在本文意指对于消费者,特别地导致降低的饥饿感、
降低的胃口、增加的胃满、两次食物摄取之间延缓的再次饥饿、两次食物摄取之间增加的时
间间隔、在消化之后降低的食物摄取的食物。能单独或组合,全部或部分地观察到这些不同
的效果。应注意到能用于测定食物的饱腹性质的标记(marker)测量方法如下文所述(特
别参见表1)。特别地,饱腹食物有助于释放参与控制胃动力学、胰液分泌和食物摄取的吸
收前和吸收后信号。这些信号的作用在周边和中枢水平上起作用(参见表1)。如下的表1
总结了最常见的标记。参见De Graaf等人在2004年的综述可得到这些标记的更多信息。
[0128] 表1
[0129]
[0130] ST:短期
[0131] LT:长期
[0132] 利用本发明,由于高含量的增粘可溶性纤维(相对于最终产品的重量0.4%至4%),能配制饱腹产品。在这些剂量下,瓜尔豆胶的粘度为0.2至150帕.秒(即为25℃下
水的粘度的200倍至150 000倍)。粘度使用Anton Paar-Physica的高精度MCR300流变仪
测量,该流变仪使用CC27同轴圆柱体和由Peltier效应调控的测量室恒温器(TEZ 150PC)。
-1
所选的剪切速率为10秒 ,其公知表示在肠条件下的剪切。
[0133] 在这些增粘纤维的作用下,食物食团变得高度增稠,这延缓了胃的排空和食团进入肠道,由此有助于饱腹效果。
[0134] 在我们的情况中,有价值的是如下事实:由具有饱腹效果的增粘纤维和具有益生元效果的非增粘纤维组成的体系在产品中不会增加粘度,或仅仅极小程度上增加粘度,但
其一旦到达消化道就能保证其功能。
[0135] 饱腹增粘纤维(例如瓜尔豆胶)在高消化球(digestive sphere)中(胃和小肠)更加起作用,而益生元非增粘纤维(例如阿拉伯胶)在低消化球中(大肠和结肠)更加起
作用。
[0136] 本发明还涉及本发明的食品作为降低人体循环血胆固醇并延缓进餐后人体的血糖和胰岛素反应的食物,优选为功能食物的非治疗用途。
[0137] 本发明还涉及用作降低循环血胆固醇的功能食物的非治疗用途。
[0138] 本发明还涉及本发明的食品作为药品的用途。
[0139] 优选地,本发明的食品用作药品和用作降低人体的循环血胆固醇 并延缓进餐后人体的血糖和胰岛素反应,并由此防止代谢综合征的症候发作的功能食物。
[0140] 根据本发明的另一方面,本发明的食品用作药品和用作降低人体的循环血胆固醇并防止与心血管障碍相关的症候发作的功能食物。
[0141] 本发明根据如下附图和非限制性的例子将更好地理解。
[0142] 图1显示相对于天然瓜尔豆胶的浓度(重量%)测量的天然瓜尔豆胶的水溶液-1
(Meyproguar M225)在10秒 的剪切速率下的以帕·秒计的粘度。
[0143] 图2显示相对于天然瓜尔豆胶的浓度(重量%)并在一定量的阿拉伯胶(0.10或-1
20重量%)的存在下测量的天然瓜尔豆胶的水溶液在10秒 的剪切速率下的以帕·秒计
的粘度。
[0144] 图3显示相对于瓜尔豆胶的浓度(重量%)并在恒定的阿拉伯胶与瓜尔豆胶的量-1
的比例的存在下测量的天然瓜尔豆胶的水溶液在10秒 的剪切速率下的以帕·秒计的粘
度:瓜尔豆胶/阿拉伯胶比率为1.5至4。在图3中,因此瓜尔豆胶和阿拉伯胶的量均是可
变的,但它们的比率保持恒定。
[0145] 图4显示相对于瓜尔豆胶的浓度(重量%)使得粘度在10秒-1的剪切速率下等于10帕·秒的阿拉伯胶在水溶液中的浓度(重量%)。
[0146] 图5显示在10秒-1的剪切速率下,含有2重量%的天然瓜尔豆胶和10或20重量%的不同非增粘水溶性纤维:阿拉伯胶(Fibregum B)、苹果(Pomelite)和大豆(Soyafibe)的
水溶液测量的粘度(以帕·秒计)。
[0147] 图6说明在10秒-1的剪切速率下,含有2重量%的天然瓜尔豆胶(MeyproguarM225,Danisco)或2重量%的葡甘露聚糖(Rheolex RS,Shimizu),或5重量%的果胶(TS-P
6786,Danisco)或5重量%的富含β-葡聚糖的燕麦麸(Oatwell 22,CreaNutrition)的
水溶液测量的粘度(以帕·秒计)。在无阿拉伯胶和加入10%的阿拉伯胶(Fibregum B)
下比较这些增粘可溶性纤维的粘度。
[0148] 图7显示相对于用Taillefine Brassé Nature型低脂搅拌酸奶,以及用与含有5重量%的天然瓜尔豆胶和10重量%的阿拉伯胶的水果制剂 混合的同样的酸奶获得的消
-1
化步骤,在37℃和10秒 的剪切速率下的表观粘度(以帕·秒计)的体外试验结果的例
子。在最终产品中白色物质(white mass)和水果制剂的比例分别为80和20重量%,在最
终产品中天然瓜尔豆胶和阿拉伯胶的量分别为1重量%和2重量%。
[0149] 粘度使用Anton Paar-Physica的高精度MCR300流变仪测量,该流变仪使用CC27同轴圆柱体和由Peltier效应调控的测量室恒温器(TEZ 150 PC)。所选的剪切速率为10
-1
秒 ,其公知表示在肠条件下的剪切。
[0150] 图8显示由80%超蛋白(hyper-protein)白色物质(含有6.5%的蛋白质)和20%的水果制剂A(含有7.5%的瓜尔豆胶和20%的阿拉伯胶)或水果制剂B(含有7.5%
的瓜尔豆胶和20%的阿拉伯胶)组成的混合物的复数粘度随时间的变化。因此产品A含
有1.5%的瓜尔豆胶和2.5%的阿拉伯胶,且产品B含有1.5%的瓜尔豆胶和4%的阿拉伯
胶。
[0151] 实施例1:在阿拉伯胶和小麦纤维的存在下含有2%至4%的瓜尔豆胶的半流体“溶液”的制备。
[0152] 所用的瓜尔豆胶为参照物Meyproguar M225(Danisco)。其为非水解的常规天然瓜6
尔豆胶。其摩尔质量为2.7 10 克/摩尔,对应于大约20分升/克的特性粘度(Doublier
和Wood,Cereal Chemistry,1995,72,335-340)。所用的阿拉伯胶为Fibregum B(CNI)。
5
其摩尔质量为6.4 10 克/摩尔,对应于大约0.18分升/克的特性粘度(A1-Assaf等
人,FoodHydrocolloids,2005,19,647-667;Flindt等人,Food Hydrocolloids,2005,19,
687-701)。
[0153] 在如下条件下进行实验室试验:
[0154] -混合粉末并分散于冷水中,
[0155] -在搅拌下(剪切30秒-1)将混合物加热至95℃,
[0156] -在搅拌下(剪切30秒-1)冷却至20℃,
[0157] -使用装有同轴圆柱体(CC27)的MCR300流变仪(Anton Paar)在10秒-1的剪切速率下测量表观粘度。
[0158] 在这些条件下:
[0159] 单独瓜尔豆胶的溶液迅速增加为高粘度(参见图1)。在2重量%的瓜尔豆胶的浓度下,粘度已达到19帕·秒,即难以泵送的溶液。为了获得本发明含义中的半流体“溶液”,
能被掺入的瓜尔豆胶的最大剂量为约1.5重量%。
[0160] 单独阿拉伯胶的溶液具有低粘度:在20%下阿拉伯胶的溶液粘度仅为0.02帕·秒,即为25℃下水粘度的20倍(Jasim Ahmed等人,Int.Journal of Food Properties,
2005,8,179-192)。
[0161] 在足够浓度的阿拉伯胶的存在下,有可能获得含有多达10重量%的瓜尔豆胶的半流体“溶液”(图2)。
[0162] 它们实际上为两相体系,其中如下物质一起存在:
[0163] -主要含有阿拉伯胶(和少量瓜尔豆胶)的连续相,
[0164] -富含瓜尔豆胶并含有少量阿拉伯胶的分散相。
[0165] 这些两相具有不同的密度,且由于稳定性的原因,必须将如小麦纤维的非水溶性纤维素纤维加入产品。
[0166] 因此看来有可能获得在浓度为0.8至20重量%的阿拉伯胶的存在下的含有0.4至5重量%的瓜尔豆胶的半流体“溶液”。
[0167] 图3还显示相对于天然瓜尔豆胶(重量%)和以相比于瓜尔豆胶的量为恒定比例-1
加入的阿拉伯胶的浓度,天然瓜尔豆胶的水溶液在10秒 的剪切速率下的以帕·秒计的
-1
粘度。实心符号对应于仅相对于瓜尔豆胶的浓度在10秒 下的表观粘度的变化:粘度随浓
度而显著增加,其可由3.35次方的幂律进行调节。在与瓜尔豆胶的量成比例地加入的阿拉
伯胶的存在下,观察到相同的幂律行为但具有大得多的瓜尔豆胶含量,且所述幂律行为随
阿拉伯胶/瓜尔豆胶比率而变化。例如,对于阿拉伯胶/瓜尔豆胶比率为2.5时,瓜尔豆胶
浓度为6%以上(因此阿拉伯胶浓度为15%以上)下发现幂律行为。对于阿拉伯胶/瓜尔
豆胶比率为4时,在大约3至4%的浓度下发现该行为。
[0168] 在这些临界浓度以下,阿拉伯胶/瓜尔豆胶混合物的粘度以复杂的方式改变,甚至在稀释时增加:例如,粘度从瓜尔豆胶浓度为5%且阿拉伯胶浓度为12.5%的1.2帕·秒
的值增加至瓜尔豆胶浓度为2%且阿拉伯胶浓度为5%的6.0帕·秒的值:该稀释时的粘度
增加完全是本发明特有的,且对于单独增粘纤维从未观察到。
[0169] 在图3中,实心圆圈表示单独的瓜尔豆胶的值,但是是在乘以7的浓度下。得到的点,至少对于最高值,较好地符合粘度相对于阿拉伯胶/瓜尔豆胶混合物的浓度的趋势。因
此本发明的纤维的混合物实际上允许在最终产物中掺入高达7倍的较增粘纤维,而同时保
持相同的粘度。
[0170] 这确定了本发明对于配制健康产品的价值:
[0171] a)有可能获得富含纤维,但相比于由单独的增粘可溶性纤维产生的粘度,在其包装形式下具有有限粘度的最终产物。
[0172] b)在消化之后,产品在消化过程中或者由饮用水或者由消化流体(唾液、胃液等)而逐渐被稀释。如图3所示,粘度在稀释过程中保持较高,甚至能在某个浓度范围内相对于
阿拉伯胶/瓜尔豆胶比率而增加。
[0173] 对于给定的瓜尔豆胶浓度,存在最小的阿拉伯胶浓度使得有可能获得粘度为10帕·秒以下的体系,该体系对应于易于泵送和混合的产品。这两个浓度之间的关系在图4
中给出。线以上的区域对应于可能起作用的区域。整体上,待用的阿拉伯胶的量为目标瓜
尔豆胶的量的2至3倍。再次,2至3的系数显著低于现有技术提及的粘度抑制剂的那些,
其中比率接近于10。
[0174] 类似的但价值略低的结果能使用大豆纤维(Soya Fibe,供应商:Fuji Oil)或可溶性苹果纤维(Pomelite LV,供应商:Val de Vire)获得。(图5):
[0175] -有可能将具有20重量%的可溶性苹果纤维(Pomelite LV)的天然瓜尔豆胶的2重量%溶液的粘度降低20倍。
[0176] -有可能将具有10重量%的大豆纤维(Soya Fibe)的天然瓜尔豆胶的2重量%溶液的粘度降低4倍。
[0177] 类似的且具有类似价值的结果也可通过使用阿拉伯胶显著降低溶液中的其他增粘纤维的粘度而获得(图6):
[0178] -有可能将具有10重量%的阿拉伯胶的葡甘露聚糖(Rheolex RS供应商:Shimizu)的2重量%溶液的粘度降低100倍。
[0179] -有可能将具有10重量%的阿拉伯胶的Pectine HM(Grinstedpectin TS-P 6786供应商:Danisco)的5重量%溶液的粘度降低10倍。
[0180] -有可能将具有10重量%的阿拉伯胶的富含β-葡聚糖的燕麦麸(Oatwell 22重量%β-葡聚糖供应商:Crea Nutrition)的5重量%溶液的粘度降低100倍。
[0181] 实施例2:富含瓜尔豆胶的水果制剂
[0182] 实施例1中描述的方法能用于获得含有1至10重量%的瓜尔豆胶的水果制剂。
[0183] 举例而言,在如下条件下制备含有5重量%瓜尔豆胶的无糖草莓制剂:
[0184] 组成:
[0185] -浓缩的草莓果泥(x6) 8.3%
[0186] -瓜尔豆胶(Meyproguar M 225) 5.0%
[0187] -阿拉伯胶(Fibregum B) 6.0%
[0188] -Equacia 5.0%
[0189] -水 74.3%
[0190] +酸化剂、甜味剂、着色剂和调味料 1.4%
[0191] 可得自CNI的成分Equacia 为与10%的小麦纤维素共干燥的90%的阿拉伯胶的混合物。
[0192] 方法:
[0193] 1/将10重量%的水加入浓缩的草莓果泥并加热至85℃
[0194] 2/制备天然瓜尔豆胶和阿拉伯胶的溶液:
[0195] -混合粉末
[0196] -在搅拌下在50℃的60重量%的水中分散
[0197] 3/将该溶液加入水果泥并加热至85℃
[0198] 4/加入分散于50℃的剩余水中的甜味剂和着色剂
[0199] 5/冷却至60℃
[0200] 6/加入调味料和柠檬酸以调节pH至4
[0201] 相当流动的草莓制剂能以此方式获得。
[0202] 然而,当在10℃下储存时,不使用特定稳定剂(例如由CNI供应的Equacia )的该草莓制剂不稳定。观察到宏观相分离:在10℃下储存数小时之后在罐底出现了富含阿拉
伯胶的液体相。
[0203] 实施例3:制备富含瓜尔豆胶的发酵奶制品:
[0204] 含有高达2重量%的瓜尔豆胶的发酵奶制品能通过与搅拌酸奶一起混合上述水果制剂获得。该混合物的稠度在最初几分钟的过程中变化然后变得随时间稳定。谐振动测
量的使用允许接着发展该混合物而无机械扰动。原理是使材料经受时间正弦变形,其具有
频率f和充分低的变形量以使得应力保持与变形成比例。在这些条件下,样品通过发出也
为时间正弦函数但具有相移(phase shift)的反应应力而作出反应。该移动(shift)表示
材料反应中的固体贡献(或弹性,由弹性模量G’量化)和液体贡献(或粘性,由粘性模量
G”量化)之间的平衡:
[0205] 复数粘度η*定义为:
[0206] 其中G’和G”分别为弹性和粘性模量(以帕表示)且f为变形频率(以秒-1表示)。本文所选的频率和变形为1赫兹和0.1%,其允许定位于线性粘-弹性内。测量几何
为由AntonPaar-Physica销售的具有6个直径2厘米的翼的可移动震动检测仪(FL100)。
将所述震动检测仪浸入样品中心并限制其变性,由于其在水平面上的小的接触表面。测量
在10±0.1℃下进行,将样品插入由Peltier效应调控的测量室恒温器(TEZ 150 PC)。
[0207] 所用方法允许追踪在能认为混合物为静止的这样的低机械扰动的条件下白色物质和水果制剂的混合物经历的变化。
[0208] 图8显示了由80%超蛋白白色物质(含有6.5%的蛋白质)和20%的水果制剂A(含有7.5%的瓜尔豆胶和12.5%的阿拉伯胶)或水果制剂B(含有7.5%的瓜尔豆胶和
20%的阿拉伯胶)组成的混合物的复数粘度随时间的变化。最后,产品A含有1.5%的瓜尔
豆胶和2.5%的阿拉伯胶,且产品B含有1.5%的瓜尔豆胶和4%的阿拉伯胶。
[0209] 在图8中,由水果制剂A制得的混合物表示为连续线,具有水果制剂B的制剂用符号(symbols)表示。
[0210] 从最初几分钟起发现稠度的增加。在约30分钟之后该稠度增加变得更弱,然后在数小时之后稳定在平稳值。下表给出了在不同时间下的一些复数粘度值,也给出了讨论的
两个时间之间复数粘度增加的速率(如下计算):
[0211]
[0212]时 具有水果制剂 A的混合物的 复数粘度 具有制剂A的 复数粘度的增 加 具有水果制剂 B的混合物的 复数粘度 具有制剂B的 复数粘度的增 加间 (以 帕·秒计) 速率(以帕 计) (以 帕·秒计) 速率(以帕 计)
1 178 185
分钟
10 211 3.646 229 4.933
分钟
30 221 0.336 245 0.763
分钟
60 224 0.057 252 0.236
分钟
2 227 0.024 259 0.118
小时
24 245 0.012 291 0.024
小时
68 259 0.003 309 0.007
小时
[0213] 该表清楚显示了复数粘度主要在短时间内变化,并在10℃下混合之后24小时达到稳定水平。
[0214] 还观察到当水果制剂含有更多阿拉伯胶时,复数粘度增加得更多:差别相对有限(约30帕)但是有系统的。因此所用的瓜尔豆胶和阿拉伯胶的比率为控制最终产物的结构
水平的杠杆。
[0215] 整体上,所观察到的增加的稠度可源于与含有85%的水的白色物质的混合过程中两个聚合物(瓜尔豆胶和阿拉伯胶)的渗透膨胀。在消化过程中,产品再次被在食物摄取
过程中摄入的流体(例如饮用水)和消化流体(唾液、胃液等)稀释。该稀释反过来允许
两个聚合物的渗透膨胀直至它们单独变得完全水合并获得均匀相。该膨胀与粘度增加(该
粘度增加部分抵消了稀释造成的粘度下降)相关,由此得到粘度受稀释影响不大的最终产
物,如实施例4所示。
[0216] 本发明的另一优点为在最终产品中高剂量的瓜尔豆胶产生的高粘度在消化过程中也保持。
[0217] 为了验证该结果,进行评估消化过程中纤维产生的粘度的体外试验。该试验包含接着肠相的胃相。
[0218] 步骤如下:
[0219] 1)首先将含有纤维的最终产物加热至37℃达30分钟(步骤1),
[0220] 2)然后使用4N HCl溶液酸化至pH2(步骤2),
[0221] 3)在连续搅拌10分钟之后,接着加入粉末形式的1.25重量%的Sigma P7000胃蛋白酶以水解酸奶的蛋白质微凝胶(步骤3),
[0222] 4)在等待对应于流体产品的胃半排空的35分钟之后,使用浓缩的4N氢氧化钠(NaOH)将pH升高至6,其对应于小肠的pH(步骤4)。
[0223] 5)在搅拌10分钟之后,加入0.5重量%的粉末胰酶Sigma P7545(步骤5)。胰酶含有不同的酶,包括蛋白酶、脂酶和淀粉酶。继续搅拌10分钟。
[0224] 在每个确定的步骤中,取样并使用来自Physica-Anton Paar的MCR300流变仪测-1
量其粘度。绘制流动曲线,在3分钟内倾斜升温为1至100秒 ,然后在3分钟内倾斜降温
-1
为100至1秒 ,剪切速率为几何级数。
[0225] 这些流动曲线在两个水平上进行分析:
[0226] -定性地,流动曲线的形状给出产品中的成分或产生粘度的成分的信息:获得的典型结果是在步骤1中的高度流变流体化(rheofluidifying)和触变行为,这归因于蛋白
质微凝胶的可逆取向(对于流变流体化性质)和部分不可逆破坏(对于触变性)。在步骤
5中,观察到更加聚合物溶液型的行为,其在低速率下具有牛顿稳定水平并在较快速率下具
有流变流体化性质。
[0227] -定量地,在表示在小肠中食物食团经历的剪切的10秒-1的速率下的粘度数值从流动曲线中提取。
[0228] 作为例子,如下的图7显示了用Taillefine Brassé Nature型的低脂搅拌酸奶,以及用与含有5重量%的天然瓜尔豆胶和10重量%的阿拉伯胶的水果制剂混合的同样
的酸奶获得的体外试验结果。在最终产品中白色物质和水果制剂的比例分别为80和20重
量%,在最终产品中天然瓜尔豆胶和阿拉伯胶的量分别为1重量%和2重量%。
[0229] -2个酸奶的粘度通过酸化至pH2(步骤2)保持相对不变。
[0230] -在另一方面,在加入胃蛋白酶(步骤3)之后,搅拌的酸奶显示粘度的强烈下降,这归因于蛋白质微凝胶通过加入高剂量的蛋白酶 而发生的变性。对于含有瓜尔豆胶的酸
奶,下降比标准酸奶小得多。
[0231] -再次返回至pH6(步骤4)贡献了Taillefine Brassé Nature酸奶的粘度的显著降低,这可归因于在变得高于等电点pH的pH下蛋白质的再溶解。在步骤3中,在含有
瓜尔豆胶/阿拉伯胶混合物的酸奶中观察到有限的下降。
[0232] -胰酶的加入(步骤5)不会导致粘度的任何变化,两个产品不含任何复合糖类或脂质,而复合糖类或脂质对结构的贡献在该步骤中具有作用。该步骤说明了肠内粘度的强
-1 -3
烈不同:Taillefine BrasséNature的在10秒 下的表观粘度由4.7 10 帕·秒增加至
与水果制剂混合以(在最终产品中)提供1重量%的天然瓜尔豆胶和2重量%的阿拉伯胶
的相同白色物质的1.6帕·秒。
[0233] 因此体外试验确定了本发明最终允许获得酸奶,所述酸奶在消化过程中产生比标准酸奶高得多的粘度(在以上实施例中为340倍)。
[0234] 实施例4:具有饱腹益处的水果泥:
[0235] 根据本发明能制得具有显著瓜尔豆胶含量的水果泥。一个示例性制剂如下:
[0236] 浓缩(x3)苹果果泥 23%
[0237] 黑醋栗果泥 12%
[0238] 糖 4%
[0239] 阿拉伯胶 7.35%
[0240] 瓜尔豆胶 2.5%
[0241] 小麦纤维 0.15%
[0242] 水 51%
[0243] NB:使用由90%阿拉伯胶和10%小麦纤维组成的商品Equacia 加入小麦纤维。
[0244] 制备方法:
[0245] 步骤1:混合阿拉伯胶、Equacia 、瓜尔豆胶和水
[0246] 步骤2:加入浓缩苹果果泥和黑醋栗果泥
[0247] 步骤3:蒸煮(90℃达5分钟)
[0248] 步骤4:冷却并封装
[0249] 以此方式可获得足够流动以通过从包装中吸吮而摄取的水果泥。
[0250] 营养组分与商品水果泥如下进行比较:
[0251]饱腹果泥 ANDROS商品苹果/黑醋栗果泥
卡路里 64千卡 82千卡
水化合物 11.5克/100克 19克/100克
脂质 0.22克/100克 0.5克/100克
蛋白质 0.28克/100克 0.4克/100克
纤维 8.8克/100克(30%RDA) 包装上未提及
[0252] 产品的粘度(如前所述,在10秒-1下)在初始产品和稀释后产品(100克产品和200克添加的水)上测量:
[0253]失




的时 7.6 008
释 数 数
稀 系 系
)

·

(




之释 9 500
稀 .0 .0
)

·

(






最 6 4






/


泥果 SOR
腹饱 DNA

[0254] 右栏表示源于稀释的粘度损失系数:本发明的饱腹果泥仅损失系数6.7粘度,而商品果泥具有系数800的粘度下降。
[0255] 因此,看来本发明的纤维的三元混合物使得源自稀释的粘度下降大大降低。
[0256] 消化也与食物稀释相关:水摄入伴随食物摄取,唾液、胃液等。考虑到本发明所述的纤维混合物的特定行为,粘度在消化过程中更广泛地保持,这赋予食物饱腹性质。
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