專利名稱：冷凍甜食產品的制作方法
技術領域：
本發明涉及冷凍冰糕甜食產品，其包含大量的個體甜食并含有冰結構蛋白質(ice structuring protein)。
背景技術：
冷凍甜食工業一直在尋求設計出能吸引消費者的新產品。冷凍甜食產品，如冰淇淋和冰糕，往往是以裝在諸如冰淇淋桶或分裝桶等容器中銷售，或者作為個體包裝產品銷售，如冰棍/冰棒。但是，一種相對新近的產品創新則采用了單個容器的形式，所述容器中裝滿了大量的冰糕珠。這種珠子的生產方法包括將一種液體組合物的大小均勻的液滴投入冷凍室，一般而言，冷凍室充滿了液氮。
冰糕一般含有25-35wt％的總固形物，其中大部分是糖。然而，人們已經發現，當固形物含量超過約6wt％時，則珠子變得太軟并往往會粘結在一起，然后融化和變形。不幸的是，這就意味著加入諸如糖這樣能產生消費者所鐘愛的口味的成分變得很困難，因為所需要糖的量會將固形物的總量提高到超過所需的水平。因此，有必要使用人造甜味劑，雖然由于口味的原因以及對人造甜味劑使用的擔憂，其比較不受消費者鐘愛。
發明內容
我們現已發現，往冷凍冰糕產品加入冰結構蛋白質后，降低了冷凍冰糕產品的粘結趨勢，并使自由流動冷凍甜食產品的生產成為現實，上述產品比起現有產品來，能在更高保藏溫度下保持自由流動特性更長時間。與現有產品相比較，這種產品即使在超過約-20℃保藏幾個星期的情況下，其外觀也得到了顯著的改善。
而且，相對于缺乏ISP、的現有產品來說，有可能在對保藏后的自由流動特征不造成不利影響的情況下明顯增加總固形物含量。這使得糖能以有效量混入，從而改善了產品的口感和風味。
因此，本發明提供了一種冷凍甜食產品，其包含大量的離散冰糕甜食，任一離散冰糕甜食能與產品中其他離散冰糕甜食直接接觸，所述冰糕甜食包含一種冰結構蛋白質(ISP)、至少6wt％的固形物，冰糕甜食的平均體積小于1ml。
優選地，所述產品包含至少10個離散冰糕甜食，例如至少20、50或100個離散冰糕甜食。
在一優選的具體實施方案中，離散冰糕甜食的平均體積小于0.5ml。例如，冷凍甜食可以珠子的形態存在。
在相關方面，本發明提供了一種產品，其包括一個裝滿本發明所述冷凍甜食產品的容器。優選地，上述容器的體積為100ml-1000ml。
本發明也提供了一種包括許多容器的零售單元，上述任一容器包含本發明的一種產品，而每個容器中的產品各不相同。
具體實施例方式
除另有定義外，所有在此使用的技術和科學術語的含義相同于本領域(如冷凍甜食生產、分子生物學和生物化學)普通技術人員所理解的一般含義。在冷凍甜食生產中使用的不同術語和技術手段的定義和表述可參見《冰淇淋》第4版，Arbuckle(1986)、Van Nostrand Reinhold公司、紐約、NY。分子學和生物化學方法中采用了標準技術手段一般可參見，Sambrook等人，《分子克隆實驗手冊》，第3版(2001)Cold Spring Harbor Laboratory出版社，Cold SpringHarbor，NY以及Ausubel等人，《簡明分子生物學規則》(Short Protocols inMolecular Biology)1999第4版，John Wiley & Sons公司，整個文本的名稱為《當今分子生物學規則》(Currentt Protocols in Molecular Biology)冰結構蛋白質冰結構蛋白質(ISP)指的是能在凍結發生時影響形成的冰晶的外形和大小，同時能阻止冰重結晶的蛋白質(Clarke等人，2002，Cryoletters2389-92頁)。許多此類蛋白質最初在于生活在低于零度環境中的生物體內找到，并被認為能防止生物體受到由生物體的細胞中冰晶形成而帶來的有害影響。由于這個原因，許多冰結構蛋白質也被稱為防凍蛋白質(AFP)。在本發明的情況中，ISP被定義為一種具有冰重結晶抑制(RI)活性的蛋白質。
冰重結晶抑制活性性能可很方便地用WO00/53029中所述的改進激冷板測定方法加以測定。
將2.5μl30％(w/w)蔗糖的研究溶液轉移至干凈、適當地做了標記的16mm圓形的蓋玻片上。將第二個蓋玻片置于溶液液滴上，用手指和拇指將它們擠壓成夾層，將該夾層片放入干冰盒中-80℃的己烷浴中。當制備完所有的夾層片后，用鑷子將這些夾層片從-80℃的己烷浴中轉移至含有-6℃己烷的觀察室，所用的鑷子已在干冰中預冷卻。當轉移至-6℃時，可以看到夾層片由透明的轉變為不透明的。通過攝像機將圖象記錄下來，并使用20x的物鏡將圖象捕捉進圖象分析系統(LUCIA，Nikon)。各激冷板的圖象在時間＝0時和之后的60分鐘時被記錄下來。通過將夾層片放入溫度可控的低溫冷柜(Bright Instrument CoLtd，Huntingdon，UK)中的方式，對試驗中的冰晶體的大小進行比較。通過索尼單色CCD攝像機，將樣品的圖象轉移至Quantimet 520 MC圖象分析系統。
冰晶體的大小可以通過繞著冰晶體手繪而得到，一般而言，每個樣本中至少測定100-400個冰晶體大小。每個冰晶體的大小作為其2D投影的最大直徑。平均晶體大小作為冰晶個體大小的數均值。將試驗中的冰晶體大小進行比較。如果在30-60分鐘與t＝0時的大小相比較，結果相近或只是適度增長(小于10％)，和/或晶體大小小于20微米，優選5-15微米，這就顯示出了良好的冰重結晶性能。
顯著的冰重結晶抑制活性可被定義為以下標準將含有0.01wt％ISP的30wt％蔗糖溶液快速冷卻(每分鐘至少Δ50℃)至-40℃，又快速加熱(每分鐘至少Δ50℃)至-6℃，然后保持溫度不變，在上述條件下，一小時后冰晶大小平均值的增加值小于5μm。
ISP的類型根據本發明使用的ISP可取自任何來源，只要它們適宜作為食品產品的內含物。迄今為止，ISP已被證實存在于魚、植物、地衣、真菌、微生物和昆蟲中。另外，也有一些合成ISP見諸報道。
魚ISP材料的實例是AFGP例如從大西洋鱈、格陵蘭鱈、大西洋小鱈中獲得，I類型的ISP例如從美洲擬蝶、美洲黃蓋蝶、短牛角杜父魚(Shorthornsculpin)、生蛆杜父魚(Grubby sculpin)中獲得，II類型的ISP例如從美洲絨杜文魚(Sea raven)、胡瓜魚、大西洋鯡中獲得和III類型的ISP例如從美洲大綿鮪(Ocean pout)、大西洋狼魚、發光鳚魚(Radiated shanny)、巖錦鮪和拉沃氏綿鱈(Labal’s eelpout)中獲得尤其優選III類型的ISP。III類型的ISP一般具有大約6.5-約14kDa的分子量，貝塔折疊二級結構和球狀三級結構。一些編碼III類型ISP的基因已被克隆(Dabies和Hew，1990，FASEB J.42460-2468)。一種特別優選的III類型ISP是III類型的HPLC-12(Swiss-Prot蛋白質數據庫中的登記編號為NO.P19614)。
地衣AFP已經在WO99/37673和WO01/83534中公開。
可以獲得ISP的植物的實例已經在WO98/04699和WO98/4148中公開，所述植物包括蒜-芥菜、藍木紫苑(blue wood aster)、春燕麥、冬水芹、冬加拿大油菜籽、抱子甘藍、胡蘿卜(GenBank登記編號NO.CAB69453)、兜狀荷色牡丹、大戟、黃花菜、冬大麥、弗吉尼亞水跡葉(Virginia waterleaf)、窄葉車前草、車前草、矛草(speargrass)、肯塔基六月禾、東方三葉楊、白橡樹、冬黑麥(Siedbottom等人，2000，自然406256)、苦甜茄屬(bittersweetnightshade)、馬鈴薯、繁縷、蒲公英、春和冬小麥、小麥和黑麥的雜交麥、曉長春花、堇菜和草。
ISP可以通過任何適合的方法從天然來源中提取而得到，例如WO98/04699和WO98/4148中所述的分離方法。
或者，ISP可以使用重組技術而獲得。例如，宿主細胞，一般為微生物體或植物細胞，可以被修飾用來表達ISP，然后可將上述ISP分離出來，從而應用于本發明。將編碼ISP的核酸結構植入宿主細胞的技術手段，對于本領域技術人員來說是公知的。
一般而言，合適的宿主細胞或生物體可以通過編碼所需ISP的核酸結構而得以轉化。編碼多肽的核苷酸序列可被插入合適的表達載體，此載體能編碼用于轉錄和翻譯的必需因子，并且插入的方式應使它們會在合適的條件下被表達(例如以適當的定位和修正讀碼和具有合適的尋靶作用和表達序列)。需要構建這些表達載體的方法對于本領域技術人員來說是公知的。
許多表達體系可以被用來表達該多肽編碼序列。這些包括，但不限于，細菌、真菌(包括酵母)、昆蟲細胞體系、植物細胞培養體系和所有被合適表達載體改造的植物。優選的宿主是那些被認為是食品級的——“通常被認為是安全的”(GRAS)。
合適的真菌種類包括酵母，如(但不限于)酵母菌屬、克魯維亞酵母、畢赤氏酵母、漢遜酵母、假絲酵母、裂殖糖酵母以及類似物；還包括絲狀真菌，如(但不限于)曲霉、木霉、毛霉、鏈孢霉、鐮刀菌以及類似物。優先選擇的種類為酵母，最優選為酵母菌屬，比如釀酒酵母。由于ISP的糖基化能導致其活性降低，因此，優選顯示出能降低異種蛋白質糖基化的宿主。
大量的植物和植物細胞系統也可以用所需多肽的核酸結構加以轉化。合適的植物種類包括玉米、土豆、煙草、胡蘿卜、草莓、油菜籽和糖用甜菜。
編碼ISP的序列與在自然界發現的ISP相比，在氨基酸水平上優選至少80％相同，更優選為至少95％或100％相同。然而，本領域技術人員可以在不降低ISP的RI活性的前提下，作出保守的替代或其他氨基酸改變。對于本發明的目的來說，那些擁有和天然ISP高相同性的ISP也包含在術語“ISP”中。
冷凍甜食產品本發明所述的冷凍甜食產品包含大量的離散冰糕甜食。這些冰糕甜食并非使用包裹或其他非可食性包裝或使用分隔室的方式加以隔開。相反，個體冰糕被包裝成能與其他個體冷凍甜食直接接觸的形式。然而，個體冰糕相互之間能相對移動，也就是說，它們并不是被固定在諸如糖衣等基體中。
在一個十分優選的具體實施方案中，本發明的冰糕是自由流動的。優選地，本發明的冷凍甜食產品在-10℃貯藏至少10天后仍保持自由流動狀態，更優選為至少15或20天。
冷凍甜食相對而言較小，比如平均體積小于1ml，更優選為小于0.5ml。舉例來說，直徑在5mm-10mm的珠子的體積為約0.065ml-約0.5ml。一般情況下，離散冷凍甜食有一個最小平均體積，從而可使每個甜食能易于被消費者區別開。比如說，離散冷凍甜食優選具有至少約0.02ml的最小平均體積。
離散冷凍甜食可以被制備成任何外形，比如立方體形或球形。優選地，冷凍甜食基本上是球形的。
冷凍甜食可以是一種復合產品的形態，所述產品中至少一部分或某個區域不包含IPS，比如核心或某一層。舉個例子，這種產品可以是包含一個不含ISP的冰淇淋核心，同時裹覆一含有ISP的冰糕層。優選地，組合物甜食的外層大量含有ISP，所述外層也就是那些與其他離散冷凍甜食相接觸的區域。值得推薦的是，在復合物產品的情況中，添加ISP的wt％量只根據甜食中含ISP的部分來計算的，而并非根據整個產品。
冷凍甜食產品可以是充氣的或非充氣的。非充氣指的是冷凍甜食具有小于20％的膨脹率，優選為小于10％。非充氣冷凍甜食不經過一些刻意工序，比如是為增加氣體含量而進行的攪打工序。雖然如此，應理解的是，在非充氣冷凍甜食的制備期間，可將低濃度的氣體，如空氣，混入產品中。
冰糕一般含有糖、水、色素、水果酸或其他酸味劑、水果或水果風味劑、和穩定劑。優選地，總固形物含量為至少6wt％，更優選為至少8wt％或者至少10、12、15或20wt％，并可高至大約35wt％。優選地，總固形物含量小于35％，更優選小于25％。冰糕可以是充氣的或非充氣的。如果是充氣的，則膨脹率一般小于大約50％，比如是約25％-30％。在一個具體實施方案中，本發明的冰糕甜食是不充氣的。
優選地，冰糕甜食含有小于2wt％的人造甜味劑，更優選小于1wt％。在一個十分優選的具體實施方案中，冰糕甜食不含有諸如阿斯巴甜或雙氧噁噻嗪鉀等人造甜味劑。
本發明所述的冷凍甜食一般含有一種或多種穩定劑，例如一種或多種選自于樹膠、瓊脂、藻酸鹽及其衍生物、明膠、果膠、卵磷脂、羧甲基纖維素鈉，角叉菜膠和紅藻膠的穩定劑。優選使用復配穩定劑，例如樹膠和角叉菜膠的復配物。在一優選的具體實施方案中，冷凍甜食含有0.1-1wt％的穩定劑。
本發明所述的冷凍甜食一般含有至少約0.005wt％的ISP。ISP可以在很低濃度下應用，而甜食中優選含有小于0.05wt％的ISP。一個優選的范圍是從大約0.001-0.01wt％。
本發明所述的冷凍甜食可以使用本領域技術人員公知的多種技術生產。例如，自由流動珠的生產可按下述工藝將液體混合物的液滴分配入液氮的冷凍室(參見WO96/29896)。其他外形可以通過模制工藝生產，比如將液態預混合料引入已預冷的模具。通過模具得到產品可以獲得復雜的外形和高度的表面明晰度。
含冰淇淋的產品以及類似物不需經過低于-20℃至-25℃的冷硬工藝，然而這個步驟如果需要也可被采用，尤其是如果產品是一種帶有不含ISP的層或核心的復合物產品。
本發明所述的冷凍甜食產品可以被包裝在容器里、并作為個體單位出售給消費者。所述容器的體積一般為100ml-1000ml，比如200ml-500ml。然而，產品也可被包裝在一個較大的、用于零售的容器中，產品在零售時則被分配進較小的容器里。舉例來說，在快餐店中或是按“n”混合模式時，消費者可以選擇具有不同形狀、風味和/或顏色的本發明所述的冷凍甜食。這些較大的容器，例如，可以具有大于約1000ml的體積，例如可至少為2000ml或5000ml。
現根據下面的實施例對本發明作出更進一步的表述，當然，這些實施例只是出于舉例說明的目的，而并非限定。
實施例實施例1-5和對比實施例1-4——冰糕珠材料與方法冰糕預混合物根據下面的配方生產。
表1
I 糖源可以是任何常用的冰糕成分，比如是蔗糖、或者果糖、或者蔗糖/果糖為97/3的混合物、或者蔗糖/果糖為54/46的混合物。
II果膠/角叉菜膠混合物III 任何一般用于冰糕的色素IV任何一般用于冰糕的風味劑V 脂源，如椰子油或其他味道溫和的油脂VI乳化劑，如棕櫚酸單甘油酯(MGP)VII 水果濃縮汁，加入用于給出風味/水果特征，如果加入則應考慮平衡固形物顯示的水平只是例子，其可為任何水果。
VIII 任何一般用于冰糕的食用酸，比如檸檬酸VIV 任何一般用于冰糕的人造甜味劑，比如阿斯巴甜或雙氧噁噻嗪鉀或兩者50/50的混合物TS指的是總固形物重量百分比含量TF指的是總脂(包括乳化劑)重量百分比含量這些值的測定在本技術領域是常規的。
混合過程除酸味劑混合物外的所有干成分被加入水中，所述水已預熱至80℃，接著攪拌5分鐘。然后加入所有的液體組分和酸味劑，保持1分鐘，在82℃巴氏滅菌33秒，在150-170巴壓下均質，再冷卻直到所需的5℃。出于本研究的目的，Glacein在巴氏殺菌后加入，在巴氏殺菌前加入則要求從配方中移去相同重量的水。
微粒形成5℃的液態混合物被引入一個容量為5升的混合室，其直接將液態混合物進料到一個內徑為1mm的液滴噴嘴中。然后液滴掉入液氮中，并被迅速凍結成近似圓球狀。由此，它們被放入一個圓柱形的杯子中(高95cm，底面外徑為63mm，頂部外徑為46mm)，從底部直裝到，重量為85g，底部用鐵密封。然后將產品置于-25℃，直到需要用于測定時。
自由流動性測試樣品在-10℃或-25℃的恒溫下貯藏50天。在一個罐中的樣品(6次同樣的實驗過程)在-25℃進行人工擠壓，然后打開罐并將其倒轉，根據以下標準對各組分的流動性用1-5分進行評價1＝顆粒倒出罐，并是完全自由流動的2＝顆粒不能如1等級時倒出，則將罐重新堵住，并顛倒5次來分離這些樣品，當蓋打開和倒轉時，上述樣品才倒出3＝如同2，但是在樣品被倒出前，需要另外進行兩次對壁的柔和擠壓。包裝沒有留下變形4＝如同3，但需要兩次更強的擠壓，其導致包裝的變形，在樣品被倒出之后，上述包裝仍然留下變形5＝樣品不能被倒出就可接受的流動性而言，擠壓分3被認為是最大值。表2引用的分數是從6次相同實驗過程樣品獲得的平均分數值。測驗是根據時間進行的，每隔幾天取樣。
結果表2
對比實施例1是一個TS值為20％的對照樣本，其不含有ISP。在-25℃貯藏50天后，樣本保持自由流動性。在-10℃貯藏10天后，樣本則變得難以接受。
實施例1a含有0.0005％的ISP。在-25℃貯藏50天后，樣本保持自由流動性。在-10℃貯藏50天后，樣本則變得難以接受。
實施例1b含有0.0025％的ISP。在-25℃貯藏50天后，樣本保持自由流動性。在-10℃貯藏40天后，樣本則變得難以接受。
實施例1c含有0.005％的ISP。在-25℃貯藏50天后，樣本保持自由流動性。在-10℃貯藏50天后，樣本則變得難以接受。
實施例1d含有0.007％的ISP。在-25℃和-10℃下，整個實驗過程中樣本都保持自由流動性。這個樣本顯示出比起對比實施例1和實施例1a、1b和1c有了顯著的改善。
對比實施例2是一個TS值為15％的對照樣本，其不含有ISP。在-25℃貯藏50天后，樣本保持自由流動性。在-10℃貯藏4天后，樣本則變得難以接受。
實施例2含有0.005％的ISP，TS值為15％。在-25℃和-10℃下，整個實驗過程中樣本都保持自由流動性。
對比實施例3是一個TS值為9％的對照樣本，其不含有ISP。在-25℃貯藏50天后，樣本保持自由流動性。在-10℃貯藏10天后，樣本則變得難以接受。
實施例3含有0.005％的ISP，TS值為9％。在-25℃和-10℃下，整個實驗過程中樣本都保持自由流動性。
對比實施例4是一個TS值為6％的對照樣本，其不含有ISP。貯藏50天后，樣本保持自由流動性。在-10℃貯藏40天后，樣本則變得難以接受。
實施例4含有0.005％的ISP，TS值為6％。在-25℃和-10℃下，整個實驗過程中樣本都保持自由流動性。
實施例5含有0.005％的ISP，TS值為20％。在-25℃貯藏90天后，樣本保持自由流動性。在-10℃貯藏90天后，樣本則變得難以接受，這顯示出與對比實施例1相比有了顯著的改善。
在上面詳細表述中提到的所有公開文獻均在此引入作為參考。在不脫離本發明范圍的情況下，本領域技術人員顯然能對本發明所述的方法和產品作出不同的修改和改變。雖然本發明是聯系詳細的優選具體實施方案來表述的，但是應該理解，本發明不應該被不適當地限定于這些詳細的具體實施方案。事實上，那些對實施本發明的所述模式作出的、對于相關技術領域的技術人員所顯而易見的修改仍然是下述權利要求的范圍之內。
權利要求
1.一種冷凍甜食產品，其包含大量的離散冰糕甜食，任一離散冰糕甜食能與產品中其他離散冰糕甜食直接接觸，所述冰糕甜食包含一種冰結構蛋白質(ISP)、至少6wt％的固形物，冰糕甜食的平均體積小于1ml。
2.根據權利要求1所述的產品，其包含至少10個離散的冰糕甜食。
3.根據權利要求1所述的產品，其包含至少100個離散的冰糕甜食。
4.根據權利要求1-3任何一項所述的產品，其中離散冰糕甜食的平均體積小于0.5ml。
5.根據前述權利要求的任何一項所述的產品，其是非充氣的冰糕。
6.根據前述權利要求的任何一項所述的產品，其中離散冰糕包含至少約10％的固形物。
7.根據前述權利要求的任何一項所述的產品，其中ISP是魚III類型的ISP。
8.根據權利要求7所述的產品，其中ISP為III類型的AFP HPLC-12。
9.根據前述權利要求的任何一項所述的產品，其中冷凍甜食包含至少0.0005％的ISP。
10.一種產品，其包括一個容器，所述容器裝滿前述任何一項權利要求所述的冷凍甜食產品。
11.根據權利要求10所述的產品，其中所述容器的體積為100ml-1000ml。
12.一種零售單元，其包含多個容器，任一容器包含權利要求1-9中任何一項所述的產品，而每個容器中的產品各不相同。
全文摘要
本發明提供了一種冷凍甜食產品，其包含大量的離散冰糕甜食，任一離散冰糕甜食能與產品中其他離散冰糕甜食直接接觸，所述冰糕甜食包含一種冰結構蛋白質(ISP)、至少6wt％的固形物，冰糕甜食的平均體積小于1ml。
文檔編號A23G9/00GK1636462SQ200410031460
公開日2005年7月13日 申請日期2004年3月10日 優先權日2003年12月10日
發明者N·M·林德納, J·R·奧德羅伊德, A·滋特赫羅, D·J·托維爾 申請人:荷蘭聯合利華有限公司