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CN108777974A - 豆渣与含纤维果胶制品的共混物 - Google Patents

豆渣与含纤维果胶制品的共混物 Download PDF

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CN108777974A
CN108777974A CN201780019171.0A CN201780019171A CN108777974A CN 108777974 A CN108777974 A CN 108777974A CN 201780019171 A CN201780019171 A CN 201780019171A CN 108777974 A CN108777974 A CN 108777974A
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bean dregs
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P·德奥
Y·李
T·查特吉
R·斯坦姆佩克
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Dow Global Technologies LLC
Original Assignee
Dow Global Technologies LLC
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Abstract

提供一种组合物，其包含(a)豆渣或全大豆或其混合物和(b)含纤维果胶制品或果胶，其中组分(a)和(b)之间的重量比为0.1:1至75:1。所述组合物适用于增加如豆饼等固体食物的粘合力。

Description

豆渣与含纤维果胶制品的共混物
技术领域
本发明涉及一种包含(a)豆渣或全大豆或其混合物和(b)含纤维果胶制品或果胶的组合物。
背景技术
大豆是用于广泛多种食品中的重要粮食作物。美国专利公开US2010/0112187描述了含有大豆蛋白的仿肉饼。预言性实例公开了一种仿肉饼，其包含大豆蛋白组合物、无己烷的蛋白颗粒、小麦麸质、有机大豆油、甲基纤维素、有机TVP(营养成分)、有机豆渣、水和少量添加剂，如盐。豆渣和甲基纤维素是已知的增稠和/或粘合剂。在预言性实例中，按仿肉饼的总重量计，豆渣的量为3重量％且甲基纤维素的量为1.5重量％。为了降低仿肉饼的成本，通常希望提供其中甲基纤维素的量减少或甚至不含甲基纤维素的仿肉饼配方。不幸的是，豆渣不是足够强的粘合剂。即使将豆渣的量增加至5重量％时，仿肉饼仍然不具有足够的粘附性。通过将豆渣与甲基纤维素组合，希望找到增强豆渣增稠和/或粘合能力的其它方式。
出人意料地，已发现通过将豆渣与含纤维果胶制品或果胶组合，能增强豆渣的增稠和/或粘合能力。
发明内容
因此，本发明的一个方面是一种组合物，其包含(a)豆渣或全大豆或其混合物和(b)含纤维果胶制品或果胶，其中组分(a)和(b)之间的重量比为0.1:1至75:1。
本发明的另一个方面是一种改进食品组合物的一种或多种性质的方法，所述一种或多种性质选自粘合力、坚实度、多汁性、冷冻解冻稳定性或质地；在烹调期间抗收缩，或煮沸控制，所述方法包含将(a)豆渣或全大豆或其混合物和(b)含纤维果胶制品或果胶的组合并入组合物中的步骤。
具体实施方式
本发明组合物中的组分(a)是豆渣或全大豆或其混合物。
豆渣产生于大豆的加工期间。豆渣通常被认为是豆腐和/或豆奶生产中的副产品。在典型的大豆加工工艺中，将大豆处理干净、切碎、研磨或以其它方式减小尺寸；然后将大豆与水混合并且加热至高于25℃的温度；然后将所得混合物过滤以形成液体部分和固体部分。在所述典型加工方案中，液体部分是豆奶且固体部分是豆渣。干豆渣典型地含有30重量％至70重量％膳食纤维、10％重量至40重量％蛋白质、5重量％至20重量％脂质和5重量％至30重量％其它化合物。欧洲专利申请EP 0 875 151中描述了一种用于生产豆浆(也称为豆奶)和豆渣的方法。
全大豆是通过研磨大豆制得的产品。全大豆通常以粉末的形式供应。
本发明组合物中的组分(b)是含纤维果胶制品或果胶。果胶或含纤维果胶制品可以从橘皮或果汁工业废产物苹果渣获得。国际专利申请WO 2013/109721中描述了一种生产含纤维果胶制品或果胶的方法，其中将橘皮处理以得到均质化橘皮，用有机溶剂洗涤均质化橘皮，然后进行脱溶剂和干燥步骤以回收含纤维果胶制品或果胶。优选在干燥步骤之后进行捣碎或粉碎步骤。
优选根据美国专利第7,833,558号中所述的方法获得含纤维果胶制品，其传授内容以引用的方式并入本文中。美国专利第7,833,558号描述了由植物原料提供含纤维果胶制品的方法，其包含以下步骤：(i)通过将植物材料在包含至少一种盐的水溶液中溶胀来提供原位反应系统，(ii)对存在于来自步骤(i)的溶胀植物材料中的果胶进行脱酯化处理，以及(iii)分离出脱酯化的含纤维果胶制品。植物原料优选天然的含果胶植物材料，其包括柑橘类水果的果皮或果肉，例如柠檬、橙、柑橘、酸橙和葡萄柚。用于溶胀步骤(i)的水溶液优选不含有机溶剂。溶胀含果胶植物起始材料的水溶液可以含有至少一种所添加的水溶性和中性盐，例如钠盐、钾盐和钙盐及其混合物。特别优选氯化物。优先选择添加至其中悬浮和溶胀含果胶植物起始材料的水溶液中的盐的量，从而使得其对应于每克含果胶植物材料干物质1mmol至30mmol的盐浓度。在脱酯化处理步骤(ii)中，优选用碱性试剂处理含果胶植物材料，所述碱性试剂pH范围为7-14，优选9-13，例如10-12。优选的碱性试剂为氢氧化钙和氢氧化钠，或最优选氨。在水性反应混合物中脱酯化(例如用氨)期间，两种亲核试剂(NH3和OH)之间存在竞争，出于所述原因，使用OH的脱酯化，即，果胶的甲基酯化羧基中的OCH3被OH取代而形成COOH的同时可以发生酰胺化，其中OCH3被NH2置换而形成甲酰胺基，在脱酯化条件下，这可以使得果胶中至少20％且不超过70％，典型地25％至50％的甲基酯化羧基转化为甲酰胺基。处理过的植物材料(在进行脱酯化和任选地进行酰胺化之后)可以从例如碱性反应混合物中分离出来并且进行至少一个清洗步骤和/或至少一个压制步骤，任选地随后进行干燥步骤和捣碎步骤，以得到含纤维果胶制品。从反应混合物分离处理过的植物材料可以通过任一适当方法进行，例如沥干、过滤或离心。分离出的经碱性试剂处理的植物材料可以通过将所述材料悬浮于如硫酸、盐酸或硝酸等水性无机酸中以使得悬浮液pH为1-6来洗涤至少一次。随后分离出洗涤过的植物材料，然后通过将其再悬浮于例如脱矿质水中可以用水洗涤至少一次。所得含纤维果胶制品可以脱水至至少40重量％的干物质含量，例如至少70重量％，或甚至至少90重量％。通过此方法，得到2％至40％酯化度、不超过30％酰胺化程度以及至少16重量％干物质含量的含纤维果胶制品。美国专利第7,833,558号公开了含纤维果胶制品能够在含有25至65重量％(如25至50重量％)蔗糖、溶液pH在1-7范围内(如约3)的水溶液中，与钙离子形成稳定凝胶或粘性溶液。含纤维果胶制品是包含果胶和纤维(优选柑橘纤维)的制品。果胶含量可以变化；按果胶和纤维的总干重计，其通常是10至85％，典型地是20至60％，且更典型地是35至45重量％的果胶。余量典型地是纤维，如纤维素或半纤维素。
果胶是由a-D-半乳糖醛酸单元组成的线性聚合物，所述a-D-半乳糖醛酸单元通过a-1,4-糖苷键连接而形成聚半乳糖醛酸的长链。半乳糖醛酸单元与甲醇发生不同程度的酯化。由此区分酯化度大于50％的高酯果胶和酯化度低于50％的低酯果胶。酯化度被定义为以果胶分子中的总半乳糖醛酸单元百分比表示的甲基酯化半乳糖醛酸单元的数量，并且因此可以是0％和100％之间的值。这两组果胶通过不同的机理凝胶化。高酯果胶需要使可溶性固体的含量达到最小且使pH在约3.0的窄范围内以便形成凝胶。高酯果胶凝胶是热可逆的。一般来说，高酯果胶是热水可溶的并且通常含有分散剂，如右旋糖，以防止结块。低酯果胶产生凝胶不依赖于糖含量。它们也不像高酯果胶那样对pH敏感。低酯果胶需要存在可控量的钙或其它二价阳离子以用于凝胶化。果胶的化学性质更详细地描述在食品工业中的胶技术(Gum Technology in food industry)：第6章，果胶、工业胶：多糖及其衍生物(Pectins,Industrial Gums:Polysaccharides and their derivatives)：第10章，果胶的化学性质和其医药用途：评述(Chemistry of Pectin and Its Pharmaceutical Uses:AReview)，第208-228页，由Pornsak Sriamornsak著。果胶优选可根据美国专利第7,833,558号中所述的方法获得的果胶制品，所述专利的传授内容以引用的方式并入本文中。美国专利第7,833,558号描述了一种提供果胶制品的方法，包含以下步骤：i)根据以上进一步描述的方法提供含纤维果胶制品，ii)添加萃取介质至含纤维果胶制品中，从而得到水性萃取悬浮液，(iii)调节萃取悬浮液的pH至1-12范围内的pH，例如1-7范围内，例如通过添加强酸或碱，(iv)调节萃取悬浮液的温度至0-120℃范围内的温度，例如60-80℃范围内，以及(v)从萃取介质的水相中分离出果胶制品。
(a)豆渣或全大豆或其混合物和(b)含纤维果胶制品或果胶的组合适用于改进食品组合物的一种或多种性质，所述一种或多种性质选自粘合力、坚实度、多汁性、冷冻解冻稳定性或质地；烹饪期间抗收缩，或煮沸控制。组分(a)和(b)的组合特别适用于改进食物组合物的粘合力和/或坚实度。出人意料地，已经发现组分(a)和(b)组合的有效性比单独组分(a)或(b)大得多。
本发明组合物中的组分(a)和(b)之间的重量比是至少0.1:1，优选至少0.4:1，更优选至少1:1，甚至更优选至少2:1，并且最优选至少4:1。本发明组合物中的组分(a)和(b)之间的重量比至多是75:1，优选至多30:1，更优选至多15:1，甚至更优选至多8:1，并且最优选至多6:1。优选豆渣作为组分(a)。优选含纤维果胶制品作为组分(b)。
组分(a)的量按组合物的重量计优选0.5重量％或更多，更优选1重量％或更多；甚至更优选2％或更多，并且最优选4％或更多。组分(a)的量按组合物的重量计优选15重量％或更少，优选12重量％或更少；甚至更优选9％或更少；并且最优选6％或更少。
组分(b)的量按组合物的重量计优选0.2重量％或更多，更优选0.4重量％或更多；甚至更优选0.6％或更多，并且最优选0.8％或更多。组分(b)的量按组合物的重量计优选5重量％或更少，优选2.5重量％或更少；甚至更优选1.6％或更少；并且最优选1.2％或更少。
优选地，本发明的组合物包含水。水的量按组合物的重量计优选20％或更多；更优选30％或更多；甚至更优选40％或更多；并且最优选50％或更多。水的量按组合物的重量计优选80％或更少；更优选70％或更少。
优选地，本发明的组合物包含按组合物的重量计5重量％至80重量％的一种或多种干燥成分，所述干燥成分选自氯化钠、一种或多种糖、调味剂、麸质、形式不同于豆渣且不同于全大豆的一种或多种蛋白质，和其混合物。
优选地，本发明的组合物包含除豆渣、全大豆或其混合物之外的一种或多种蛋白质。蛋白质是含有氨基酸残基链的分子。蛋白质含有30个或更多个氨基酸残基。已从植物中移出的蛋白质被称为植物蛋白质。优选的蛋白质是植物蛋白质；更优选的是来自大豆的蛋白质、来自小麦的蛋白质和其混合物。应了解，这些蛋白质的形式不同于豆渣并且不同于全大豆。蛋白质的量按组合物重量计优选5重量％或更多；更优选10％或更多；并且最优选15％或更多。蛋白质的量按组合物重量计优选40重量％或更少；更优选30％或更少；并且最优选25％或更少。
。优选地，本发明的组合物含有一种或多种糖。如本文所使用，术语“糖”是指单糖和二糖。优选的糖是蔗糖、果糖、葡萄糖(也被称作右旋糖)和其混合物。糖的量按组合物的重量计优选0.1％或更多；更优选0.2％或更多；并且最优选0.3％或更多。糖的量按组合物的重量计优选5％或更少；更优选3％或更少；并且最优选1％或更少。
优选地，本发明的组合物含有氯化钠。氯化钠的量按组合物的重量计优选0.05％或更多；更优选0.1％或更多；并且最优选0.2％或更多。氯化钠的量按组合物的重量计优选5％或更少；更优选2％或更少；甚至更优选1％或更少；并且最优选0.5％或更少。
优选地，本发明的组合物含有一种或多种植物油。植物油是已从植物中移出的化合物。植物油是甘油三酯，其具有羧酸与甘油所形成的三酯结构。在植物油中，羧酸的每一个残基具有12个或更多个碳原子。植物油的量按组合物的重量计优选1％或更多；更优选2％或更多。植物油的量按组合物的重量计优选20％或更少；更优选10％或更少。
优选地，本发明的组合物含有麸质。麸质的量按组合物的重量计优选1重量％或更多；更优选2重量％或更多。麸质的量按组合物的重量计优选10重量％或更少；更优选5重量％或更少。
本发明组合物中的组分(a)和(b)，即，(a)豆渣或全大豆或其混合物和(b)含纤维果胶制品或果胶，优选并入固体食品组合物中，特别是设计为热处理的固体食品组合物，例如油炸、烘烤、烧烤、烹调、烘焙或水煮的食品组合物。优选的食品组合物为蔬菜、肉类、鱼类和大豆饼和丸子、蔬菜、肉类、鱼类和大豆香肠、成形蔬菜、肉类、鱼类和大豆制品、改良海鲜；改良奶酪棒；洋葱圈；饼馅；意大利面馅、加热和烘焙的香甜可口馅料、淀粉类油炸、烘焙、烧烤、烘烤、烹调、烘焙和水煮制品、仿肉类、成形马铃薯制品，如可乐饼、土豆泥、薯饼、薄饼、华夫饼和蛋糕；口香糖、宠物食品；发酵和未发酵烘焙制品，如面包等等。
在本发明的一个优选方面中，食品组合物是蛋白质食品组合物，特别是蛋白质素食，例如大豆香肠和饼、无肉肉丸和豆腐火鸡卷。优选地，本发明的组合物不含有肉类，或另外如果存在肉类，则按组合物的重量计，含有肉类的量为0.1重量％或更少。
形成食品组合物时，组分(a)和(b)典型地在组合物的处理和形成期间与食料掺合。本发明的食品组合物可以是冻结成形的或预切割的制品、未烹饪的预混合或成形的或预切割的烹调制品，例如油炸、烘烤、烧烤、烹调或水煮制品。在烹调期间和烹调之后，组分(a)和(b)赋予食品组合物优异的稳定性。所获得的稳定性比单独的组分(a)或(b)获得的高得多，如实例所示。
本发明组合物的优选用途是形成饼。饼是重量典型为50g至500g的固体物体。优选的饼具有3cm或更小；更优选2cm或更小的最小维度。优选的饼围绕由最小维度定义的轴呈圆形、六边形或方形对称；更优选圆形对称。
优选地，饼是利用在5℃和30℃之间的温度下进行的方法形成。优选地，形成饼的方法包括使本发明组合物的成分彼此接触，然后机械混合以掺混各成分。优选地，所得混合物的一部分形成饼。饼优选在形成之后和烹调之前冷冻，例如在-15℃至-20℃的温度下冷冻。饼优选在冷冻后烹调。烹调可以通过将饼暴露于高温下的任何方法进行，所述高温足以将饼的内部温度升高至60℃或更高。优选地，在完成烹调过程之后，当在25℃的平坦表面上放置10分钟时，饼保持其形状。
组分(a)和(b)的组合改进本发明组合物的流变性，包括液体配制物的流动特征和/或固体配制物的硬度，例如可食用配制物。如本文所使用的术语“改进液体配制物的流动特征”意指当液体配制物转变为凝胶时，液体配制物的流动性减小或流体完全停止/停滞。
现将在以下实例中详细描述本发明的一些实施例。除非另有说明，否则所有份数和百分比均按重量计。
实例
实例1和比较实例A-D：流变性
如下制得具有下表1中所列浓度的豆渣和/或含纤维果胶制品的水溶液和分散液。浓度按基于组合物总重量的重量计。
豆渣粉末和含纤维果胶制品在样品制备前按原样使用而未进行任何干燥。豆渣以SunOpta S-710自美国SunOpta采购。呈粉末形式的含纤维果胶制品以商标FiberGel LC自美国Florida Food Products采购。根据美国专利第7,833,558号中描述的程序获得FiberGel LC。
将预先称重的量的水引入干净的玻璃小瓶中。使用顶置式混合器在搅拌下，将小瓶中的水温调节至约20℃。然后在搅拌下将预先称重的量(基于样品组合物)的豆渣粉末和/或含纤维果胶制品粉末引入水中。对于使用豆渣粉末和含纤维果胶制品的配制物来说，将粉末预共混后添加至水中。将所得溶液或分散液搅拌15分钟。随后将小瓶加盖并且在任何流变学观察之前在室温下存放48小时。
表1
上表1说明豆渣和含纤维果胶制品在水性组合物的增稠方面具有协同效应。总计含有6重量％的豆渣与含纤维果胶制品组合的实例1组合物形成了凝胶。与之相反，含有相同量的单独豆渣或柑橘纤维的比较实例B和D不形成凝胶。
如上所示，本发明实例中使用的含纤维果胶制品是根据美国专利第7,833,558号中所述的程序获得。美国专利第7,833,558号公开了含纤维果胶制品能够在含有25至65重量％蔗糖的水溶液中形成稳定凝胶或具有钙离子的粘性溶液，所述溶液的pH范围为1-7，例如约3。不幸的是，多种食品组合物不包含这种量的钙离子和蔗糖，并且不具有所需的pH，这严重限制了含纤维果胶制品在除果酱或橘子酱之外的食品制品中作为胶凝剂的应用。
为了评估用于本发明的含纤维果胶制品的凝胶化性质，将不同浓度的含纤维果胶制品与水和不同浓度的氯化钙混合。目视检查混合物。结果列于下表2中。
下表2中的结果说明用于本发明实例中的含纤维果胶制品仅当在钙离子存在下与水混合时形成凝胶。结果表明，仅包含含纤维果胶制品的水性组合物在钙离子不存在的情况下不形成凝胶。
与之相反，上表1中的结果进一步说明了出人意料的发现：即使不存在钙离子，包含豆渣和含纤维果胶制品组合的水性组合物也能够形成凝胶。
表2
*在0.0％CaCl2浓度下无凝胶化，与含纤维果胶制品的浓度无关
实例2和3以及比较实例E-H：在豆饼中的使用
利用下表3中列出的配方制备豆饼。按配方的重量计，量为重量百分比。
成分如下：
大豆1＝ResponseTM4401大豆蛋白，得自杜邦公司(Dupont Corporation)；
大豆2＝ResponseTM4320大豆蛋白，得自杜邦公司；
麸质＝FPTM600，得自MPG Ingredients的改良小麦麸质；
油＝植物油；
香料＝牛肉调料；
糖＝ClintoseTM右旋糖，得自ADM公司；
豆渣＝SunOpta S-710豆渣；并且
FiberGel LC＝含纤维果胶制品，得自Florida Food Products。FiberGel LC是根据美国专利号7,833,558中描述的程序获得的含纤维果胶制品。
如下混合各成分。麸质、豆渣(如果存在)和FiberGel LC(如果存在)在混合器中作为干燥粉末混合。添加5℃水，并且用搅拌器附件以中等速度搅拌混合物直至形成均匀的浆料。添加调料、糖和NaCl，并且在高速下持续搅拌1分钟。然后添加大豆1，并且混合配制物5分钟，不断地将混合物向下推到容器的侧面。然后添加大豆2，并且将配制物混合5分钟，不断地将混合物向下推到容器的侧面。然后添加油，并且将配制物混合5分钟，不断地将混合物向下推到容器的侧面。将混合物在5℃冰箱中放置2小时。
为了形成每块饼，将80g混合物置于圆筒形模具中。模具尺寸为1cm高度和9cm直径。然后将饼置于-15至-20℃的冷冻机中直至冷冻，并且然后将每块饼分别包装并再次置于冷冻机内直至测试。
将饼从冷冻机中移出并如下烹调。将冷冻饼置于轻微上油(PPAMTM烹调喷雾)的25.4cm(10英寸)直径的煎锅中，每侧中火加热4分钟。
一次加热一块饼，并且立即转移到质地分析仪上以在70℃至75℃的内部饼温度下进行测试。如果饼保持其形状，则测试其硬度(强度)。使用具有2.5cm直径丙烯酸圆柱形探针的质地分析仪(型号TA.XTPlus，得自美国纽约的Texture Technologies公司)测量饼硬度。用探针在接近中点处压缩饼以测得饼硬度。作为这些表征技术的结果，获得了所得力相对于压缩时间的图。最大力视为饼硬度力(牛顿)。
表3
上表3中结果说明豆渣和含纤维果胶制品在粘合固体食品配制物(如饼)方面和增强食品配制物粘合性和/或强度方面的协同效应。相较于其中既不使用豆渣、也不使用含纤维果胶制品的比较组合物(比较实例A)，在饼中单独使用2.5％豆渣(比较实例F)或1％含纤维果胶制品(比较实例H)均未展示改进饼粘合性的任何效果。在比较实例A、F和H的所有饼中，仅得到大约相同尺寸的粹屑。将豆渣量增加至5％也没有产生粘合的饼(比较实例G)。出人意料地，当使用仅2.5％豆渣和1％含纤维果胶制品的组合(实例2)时，可以获得粘合的饼。

Claims (10)

1.一种组合物，包含
(a)豆渣或全大豆或其混合物，以及
(b)含纤维果胶制品或果胶，
其中组分(a)和(b)之间的重量比为0.1:1至75:1。
2.根据权利要求1所述的组合物，其中组分(a)和(b)之间的重量比为1:1至15:1。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的组合物，按所述组合物的总重量计，其包含0.5至15重量百分比的组分(a)。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的组合物，按所述组合物的总重量计，其包含0.2至5重量百分比的组分(b)。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的组合物，按所述组合物的重量计，其额外包含20至80重量百分比的水。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的组合物，按所述组合物的重量计，其额外包含5至80重量百分比的一种或多种干燥成分，所述干燥成分选自由以下组成的组：氯化钠、一种或多种糖、调味剂、麸质、形式不同于豆渣或全大豆的一种或多种蛋白质，和其混合物。
7.根据权利要求6所述的组合物，其包含5至40重量百分比的一种或多种植物蛋白质，所述植物蛋白质的形式不同于豆渣并且不同于全大豆。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的组合物，其呈固体食品组合物的形式。
9.根据权利要求8所述的组合物，其为豆饼。
10.一种改进食品组合物的一种或多种性质的方法，所述一种或多种性质选自粘合力、坚实度、多汁性、冷冻解冻稳定性或质地；烹调期间抗收缩，或煮沸控制，所述方法包含将(a)豆渣或全大豆或其混合物和(b)含纤维果胶制品或果胶的组合并入所述组合物中的步骤。
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