组合物及其制备方法及应用与流程

本公开属于食品加工领域，具体涉及一种组合物及其制备方法及应用。

背景技术：

1、克鲁维酵母(kluyreromyces)是一种子囊孢子酵母，是食品安全级酵母，其中的马克斯克鲁维酵母(kluyveromyces marxianus)和乳酸克鲁维酵母(kluyveromyces lactis)是工业上广泛使用和被研究较多的酵母，例如马克斯克鲁维酵母广泛存在于酸奶、水果与酸乳酒中，由于该酵母表现出的高食品安全性、高成长速率、高生物量以及耐高温等特征，被广泛应用于发酵、乳酸菌饮料生产等领域，然而对灭活克鲁维酵母本身的营养以及物理化学性质研究较少。

2、乳化工艺是目前食品领域，尤其饮料、酱料生产过程中最为常见的加工方式，为了获得均一稳定不分层的产品，通常需要利用乳化工艺将水相与油相混合均匀，再加入一定量的一种或多种乳化剂组合，使得互不相容的两相之间，异相不太相斥，同相不易聚集，从而确保体系的长期稳定性，进而保证产品的货架期。乳化剂在化学领域可归类为表面活性剂，在食品领域被归类为食品添加剂。饮料、酱料加工中常用的乳化剂有离子型、非离子型和两性电解质三种类型，这三种类型乳化剂的特性和功能通常是由其分子中亲水基的亲水性和亲油基的憎水性的相对强弱决定的，良好的乳化剂体系在亲水基和疏水基之间必须有相当的平衡。现有食品加工技术中采用乳化剂来获得稳定而均一的乳化体系，通常需要严格的理论计算来平衡乳化体系中的亲水基和疏水基，由于食品配方的多元化，理论之外通常需要凭借经验，或者大量实验，甚至是简单粗暴的过量使用乳化剂，才能获得较为稳定的配方体系，因此，研究一种天然的、简单的使得同时含有水相和油相组分的食品长期稳定均一存在的工艺是亟待解决的行业问题。

技术实现思路

1、本公开所要解决的问题在于提供一种不含食品添加剂的食物组合物，该食物组合物稳定均一且具有较高的蛋白质和膳食纤维等营养成分。

2、本公开还提供该食物组合物在制备食物产品方面的应用。

3、为了实现上述目的，本公开提供以下解决方案：

4、在本公开的一方面，提供一种组合物，包括以下重量百分比的原料：2.5％-80％上述灭活克鲁维属酵母细胞、1％-50％食用油、18％-96.5％水。根据本公开的研究，该原料组成与配比利于形成稳定均一的乳化体系，其中，灭活克鲁维属酵母细胞可从物理上隔绝油粒间的相互接触，在无乳化剂、稳定剂、增稠剂等外源食品添加剂的情况下，可直接应用于水相与油相的乳化工艺，并得到稳定均一的乳化体系，其可维持至少7天不破乳不分层。

5、在本公开的一实施方式中，上述灭活克鲁维属酵母细胞重量百分比含量为10-70％。

6、在本公开的一实施方式中，上述食用油重量百分比含量为20-40％。

7、在本公开的一实施方式中，上述组合物可以包括以下重量百分比原料：2.5-25％灭活克鲁维属酵母细胞、1-30％食用油以及50-96.5％水，例如可以是包括2.5％、5％、10％、15％、20％、25％灭活克鲁维属酵母细胞，1％、2％、4％、8％、12％、16％、20％、25％、30％食用油，该原料组成与配比利于其可维持至少28天不破乳不分层。

8、在本公开的实施过程中，当灭活克鲁维属酵母细胞的含量为2.5-25％时：

9、粒径≤5μm的组分频度为5-98％，例如可以为5％、15％、25％、35％、45％、55％、65％、75％、85％、95％。

10、粒径≤10μm的组分频度为8-100％，例如可以为5％、15％、25％、35％、45％、55％、65％、75％、85％、95％。

11、粒径≤50μm的组分频度为38-100％，例如可以为40％、45％、55％、65％、75％、85％、95％。

12、粒径≤100μm的组分频度约100％，该频度分布帮助保持该组合物体系的长期稳定性。

13、在本公开的一优选的实施方式中，上述组合物包括以下重量百分比原料：30-70％灭活克鲁维属酵母细胞、1-30％食用油以及18-69％水，例如可以是包括30％、35％、40％、45％、50％、55％、60％、65％、70％灭活克鲁维属酵母细胞，1％、2％、4％、8％、12％、16％、20％、25％、30％食用油，该原料组成与配比利于其可维持至少28天不破乳不分层。

14、在本公开的实施过程中，当灭活克鲁维属酵母细胞的含量为30-70％时：

15、粒径≤5μm的组分频度为54-100％，例如可以为55％、65％、75％、85％、95％。

16、粒径≤10μm的组分频度为55-100％，例如可以为55％、60％、65％、70％、75％、80％、85％、90％、95％。

17、粒径≤50μm的组分频度为75-100％，例如可以为75％、80％、85％、90％、95％。

18、粒径≤100μm的组分频度约100％，该频度分布帮助维持该组合物体系至少28天不破乳不分层。

19、根据本公开的研究，上述组合物中灭活克鲁维属酵母细胞的细胞粒径可以为1-7μm，例如可以为1μm、2μm、3μm、4μm、5μm、6μm、7μm，以利于在水包油(水的比例大于油的比例)体系中以“填缝剂”的形式隔绝油粒间的相互接触，或在油包水(油的比例大于水的比例)的体系中，通过极性作用富集于水中形成微颗粒隔绝油粒间的相互接触，从而延缓组合物体系的破乳时间。

20、在本公开一优选的实施方式中，上述组合物为水包油体系。

21、具体地，前述灭活克鲁维属酵母细胞为选自马克斯克鲁维酵母(kluyveromycesmarxianus)、乳酸克鲁维酵母(kluyveromyces lactis)、湖北克鲁维酵母(kluyveromyceshubeiensis)、威克海姆克鲁维酵母(kluyveromyces wickerhamii)、耐热克鲁维酵母(kluyveromyces thermotolerans)细胞中的一种或多种，根据本公开的研究，选用该5种酵母细胞更利于得到上述粒径范围的的灭活克鲁维属酵母细胞。

22、优选地，前述灭活克鲁维属酵母细胞为马克斯克鲁维酵母和/或乳酸克鲁维酵母细胞，马克斯克鲁维酵母为卫建委公布的可食用菌种，乳酸克鲁维酵母为卫健委公布的可用于保健食品菌种。

23、在本公开一优选的实施方式中，上述组合物中灭活克鲁维属酵母细胞的细胞粒径可以为2-5μm，更利于在水相和油相组分共存的组合物体系中隔绝油粒间的相互接触，延长破乳时间。

24、根据本公开的进一步研究，上述灭活克鲁维属酵母细胞为湖北克鲁维酵母细胞时，其粒径可以为2-5μm，例如可以为2μm、3μm、4μm、5μm。

25、上述灭活克鲁维属酵母细胞为威克海姆克鲁维酵母细胞时，其粒径可以为2-7μm，例如可以为1μm、2μm、3μm、4μm、5μm、6μm、7μm。

26、上述灭活克鲁维属酵母细胞为耐热克鲁维酵母细胞时，其粒径可以为2-5μm，例如可以为2μm、3μm、4μm、5μm。

27、上述灭活克鲁维属酵母细胞为马克斯克鲁维酵母细胞时，其粒径可以为2-7μm，例如可以为2μm、3μm、4μm、5μm、6μm、7μm。

28、上述灭活克鲁维属酵母细胞为乳酸克鲁维酵母细胞时，其粒径可以为2-7μm，例如可以为2μm、3μm、4μm、5μm、6μm、7μm。

29、根据本公开的研究，上述组合物中食用油的粒径可以为1-100μm，将该组合物中食用油的粒径控制在1-100μm范围内，更利于实现加工工艺与产品稳定性的平衡。若该组合物中食用油粒径过大，灭活克鲁维属酵母细胞难以在其中发挥有效的物理隔绝作用，使得油粒快速结合成大油滴，进而导致体系破乳分层，影响产品稳定性。

30、在本公开的一具体实施方式中，上述组合物中食用油的粒径为5-100μm，进一步可以为5-10μm、5-50μm、10-50μm、10-100μm、50-100μm，例如可以为5μm、10μm、15μm、20μm、25μm、30μm、35μm、40μm、45μm、50μm、55μm、60μm、65μm、70μm、75μm、80μm、85μm、90μm、95μm。

31、该组合物中食用油粒径为通过体系中组合物平均粒径、酵母细胞平均粒径与食用油粒径频度计算得到，已知加入组合物中酵母细胞的平均粒径、各组分配比、体系粒径分布总频度，食用油粒径频度＝体系粒径分布总频度-酵母细胞平均粒径频度。

32、具体地，前述灭活克鲁维属酵母细胞包含25-55％蛋白质、1-5％脂肪以及15-30％膳食纤维。其具有高蛋白含量、低脂肪(包括饱和脂肪和反式脂肪)以及富含可溶性膳食纤维的特性，可做为营养来源应用于食品。

33、在本公开一优选的实施方式中，前述灭活克鲁维属酵母细胞包含30.5-52.5％蛋白质、2.1-4.8％脂肪以及15.5-29.0％膳食纤维。

34、具体地，前述灭活克鲁维属酵母细胞水分含量为6-10％，灰分含量为2.5-10.5％。

35、在本公开的一实施方式中，上述灭活克鲁维属酵母细胞可以为干燥灭活克鲁维属酵母细胞菌体(灭活克鲁维属酵母细胞干粉)、灭活克鲁维属酵母细胞脱水物或灭活克鲁维属酵母细胞菌体悬浮液。

36、在本公开一优选的实施方式中，上述灭活克鲁维属酵母细胞为灭活克鲁维属酵母细胞菌体悬浮液。

37、在本公开一优选的实施方式中，上述灭活克鲁维属酵母细胞为干燥克鲁维属酵母细胞菌体，当其为干燥克鲁维属酵母细胞菌体时，更便于前述组合物的保存、运输、保管及使用。

38、在本公开的一实施方式中，本公开所述食用油为选自大豆油、菜籽油、高油酸葵花籽油、中链甘油三酯、芥花油、椰子油、玉米油、芝麻油、茶籽油、米糠油、橄榄油、亚麻籽油、红花籽油、葡萄籽油、核桃油、棕榈油、花生油、调和油中的一种或多种。

39、在本公开一优选的实施方式中，本公开所述食用油为选自椰子油、中链甘油三酯、芥花油、高油酸葵花籽油、橄榄油以及菜籽油中的一种或多种。

40、前述灭活克鲁维属酵母细胞可通过包括以下步骤的方法制备得到：

41、(1)选用含碳源、氮源及盐类的培养基培养克鲁维属酵母菌种15-40小时；

42、(2)调控培养基ph为4.0-8.0，经25-50℃发酵后加热灭活得到所述灭活克鲁维属酵母细胞。

43、具体地，上述含碳源、氮源及盐类的培养基可以为包括但不限于选自糖蜜、葡萄糖、淀粉、磷酸氢二钾、玉米浆干粉、氢氧化钠、硫酸镁、硫酸铵、氨水、尿素、氯化钠、酵母提取物、蛋白胨、磷酸二氢钾、氢氧化钾、蛋氨酸、半胱氨酸、丙氨酸、甘氨酸以及谷氨酸中的一种或多种碳源、氮源及盐类进行组合得到的培养基。

44、在本公开的一实施方式中，上述含碳源、氮源及盐类的培养基可以为包括葡萄糖、硫酸镁、硫酸铵、酵母提取物、磷酸二氢钾培养基，具体地，其中各组分的重量百分比可以为葡萄糖3.5-4.5％、糖蜜0.2-7％、玉米浆干粉0.1-0.3％、硫酸镁0.02-0.15％、硫酸铵0.5-0.6％、酵母提取物0.6-0.9％、磷酸二氢钾0.4-0.6％，其还可以包括硫酸铜、硫酸亚铁、硫酸锰、氯化钴、硫酸锌等其他无机盐组分以及蛋氨酸、丙氨酸、半胱氨酸、甘氨酸等其他营养成分，余量为水。

45、具体地，上述克鲁维属酵母菌种在培养基中的培养时间可以为15-40h，例如可以为15h、20h、25h、30h、35h或40h。

46、具体地，上述培养基的ph可以为4.0-8.0，例如可以为4、4.5、5.0、5.5、6、6.5、7、7.5、8。

47、具体地，上述发酵温度可以为25-50℃，例如可以为25-30℃、25-35℃、25-40℃、25-45℃、30-35℃、30-40℃、30-45℃、30-50℃、35-40℃、35-45℃、35-50℃、40-45℃、45-50℃。

48、具体地，上述发酵时间可以为15-40h，例如可以为15h、20h、22h、24h、26h、28h、30h、32h、36h、40h。

49、在本公开的一实施方式中，上述干燥灭活克鲁维属酵母细胞菌体、灭活克鲁维属酵母细胞脱水物和灭活克鲁维属酵母细胞菌体悬浮液通过以下方法制备得到：

50、选用含碳源、氮源及盐类的培养基培养克鲁维属酵母菌种15-40小时；调控培养基ph为4.0-8.0，经25-50℃发酵15-40h后加热灭活，经过离心除去上清液得到克鲁维属酵母菌浆；将克鲁维属酵母菌浆进行后处理得到经处理菌浆，该经处理菌浆即为灭活克鲁维属酵母细胞菌体悬浮液。

51、再对该经处理菌浆进行干燥处理得到干燥灭活克鲁维属酵母细胞菌体，进行脱水处理得到灭活克鲁维属酵母细胞脱水物。

52、在本公开的实施过程中，所述干燥处理为冷冻干燥、喷雾干燥、烘培干燥等本领域常用干燥技术，所述脱水处理为本领域常用脱水技术，本公开对此不做特别限定。

53、具体地，前述加热灭活可以在100℃条件下进行；加热灭活时间可以为20min以上，例如可以为20min、25min、30min、35min、40min。

54、前述后处理工艺包括选自水清洗、ph调节、酒精沉淀、酒精提取、活性炭吸附、臭氧处理、蛋白酶处理、纤维素酶处理、半纤维素酶处理、脂肪酶处理、冷冻处理、对溶液加压处理以及加热处理中的一种或多种，所述后处理工艺为本领域常用处理工艺，本公开对此不做特别限定。

55、上述蛋白酶可以为内肽酶或外肽酶类，其可以源自微生物、植物或动物，例如可以为丝氨酸蛋白酶、半胱氨酸蛋白酶、天冬氨酸蛋白酶、源自微生物的蛋白酶、源自植物的木瓜蛋白酶和菠萝蛋白酶、源自动物的胰蛋白酶、胃蛋白酶、组织蛋白酶等。上述纤维素酶是能降解纤维素生成葡萄糖的酶，例如指β-1，4-葡聚糖-4-葡聚糖水解酶。

56、本公开的再一方面，提供一种前述组合物的制备方法，其包括：

57、(1)将灭活克鲁维属酵母细胞与水混合，制成细胞悬浊液；

58、(2)在剪切乳化上述悬浊液的过程中加入食用油，持续剪切乳化至食用油粒径为1-100μm。

59、在本公开的一实施方式中，所述灭活克鲁维属酵母细胞为灭活克鲁维属酵母细胞菌体悬浮液或灭活克鲁维属酵母细胞干粉。

60、本公开所述组合物中灭活克鲁维属酵母细胞的比例，不受制备过程中所加入灭活克鲁维属酵母细胞菌体形态的影响，可以理解地，当所用灭活克鲁维属酵母细胞为灭活克鲁维属酵母细胞干粉时，其可以按照前述比例直接进行添加，当所用灭活克鲁维属酵母细胞为灭活克鲁维属酵母细胞菌体悬浮液时，可以通过计算细胞数量使得组合物中的灭活克鲁维属酵母细胞比例为前述配比。

61、本公开的又一方面，提供一种包含上述组合物的食物产品。

62、在本公开的一实施方式中，当组合物中灭活克鲁维属酵母细胞含量为2.5-25％时，所述组合物为饮料，所述组合物饮料包括2.5-25％灭活克鲁维属酵母细胞、1-40％食用油以及40-96.5％水。

63、在本公开的一实施方式中，当组合物中灭活克鲁维属酵母细胞含量为30-70％时，所述组合物为酱料，所述组合物酱料包括30-70％灭活克鲁维属酵母细胞、1-30％食用油以及18％-69％水。

64、本公开的又一方面，提供一种上述组合物在制备食物产品中的应用。

65、在本公开的一实施方式中，上述组合物优选用于制备饼干、面包、烘焙食品、膨化食品、冻干食品、冰淇淋、脱水干燥食品，本公开所述组合物具有较高的蛋白质含量，可作为蛋白替代物添加于食物产品中，同时，本公开所述食物组合物具有低脂肪(饱和脂肪、反式脂肪)、富含可溶性膳食纤维等特性，具有较好的食品价值。

66、在本公开的实施过程中，当上述食物组合物饮料用于制备食物产品时，其添加量大于10％，当上述食物组合物酱料用于制备食物产品时，其添加量大于3％。