CN110662428A - 用于减少食物中糖的多孔颗粒 - Google Patents

Abstract

本发明涉及包含甜味剂、膨松剂和非乳制品蛋白质的多孔颗粒。本发明的其它方面涉及包含多孔颗粒的食物产品；制备多孔颗粒和包含该多孔颗粒的基于脂肪的甜食产品的方法；以及多孔颗粒在食物产品诸如基于脂肪的甜食产品例如巧克力中作为糖替代物的用途。

Description

用于减少食物中糖的多孔颗粒

技术领域

本发明涉及包含甜味剂、膨松剂和非乳制品蛋白质的多孔颗粒。本发明的其它方面涉及包含多孔颗粒的食物产品；制备多孔颗粒和包含该多孔颗粒的基于脂肪的甜食产品的方法；以及多孔颗粒在食物产品以及基于脂肪的甜食材料诸如例如巧克力中作为糖替代物的用途。

背景技术

有健康意识的消费者对减少饮食中糖的摄入量的日益关注，导致了对低糖食物产品的强烈需求。然而，糖是重要的食物成分，除了赋予食物产品天然甜味之外，还起到提供蓬松的作用，因此在食物产品成品的结构、体积和口感方面起着重要的作用。

糖是天然存在的甜味剂，如前所述向食物产品中提供消费者喜爱的甜味，但也含有很高的热量，因此非常需要更健康、无热量或低热量甜味剂替代品。在本领域中有许多熟知的方法，这些方法涉及替代或减少食物产品中的糖，诸如举例来说使用人造甜味剂来替代天然糖。更特别地，例如，对于基于脂肪的甜食产品(诸如巧克力)，已经做出很多尝试，使用还原糖醇或‘多元醇提供糖的取代品。其它方法包括使用膨松剂诸如，无热量或低热量纤维来替代巧克力组合物中的糖。然而，这些方法具有相关联的缺点，举例来说众所周知多元醇具有不可取的泻药效应，此外偏爱清洁标签产品的消费者不太认可此类人造甜味剂。还存在与使用膨松剂替代食物产品中的糖有关的某些缺点，这些缺点主要是对甜味的相关联的不期望影响，通常是甜味减少。

因此，食品制造领域的技术人员通常熟知，替代或减少食物组合物中的糖通常对风味和其它味道组分产生不利影响。举例来说，与天然糖相比，糖替代物可能较慢地开始感知甜味，但甜味持续时间较长，因此改变食物组合物的味道平衡。

此外，糖替代物可能不递送和天然糖一样甜的味道，并且在品尝之后还可以呈现出金属的、清凉的、涩的、甘草类的和苦的味道。

在另一个示例中，应用前述用于基于脂肪的甜食产品的现有技术解决方案也可以导致出现类似的缺点。举例来说，使用膨松剂诸如巧克力组合物中的纤维导致苦的余味并将不期望的蓬松添加到混合物中，从而导致该混合物的粘度增大。这继而使得难以执行混合物的标准后加工诸如涂衣成型和模制成型，这些是朝向供应巧克力产品成品的必要步骤。

因此，仍然存在为天然糖提供低热量或糖减少的替代品的问题，这些替代品可以用于食物产品或甜食产品中，而不对甜味感知产生有害影响并且/或者不存在现有技术解决方案的任何上述相关联的问题。

因此，仍然需要寻找低热量糖替代物，这些糖替代物能够用于食物产品或甜食组合物诸如例如巧克力中，这些糖替代物避免了甜味消失或减少、苦的余味和异味的问题。

因此，仍然需要提供采用“清洁标签”并且更令消费者满意的低热量糖替代物。

因此希望提供天然糖的更健康、热量减少或糖减少的替代品，其可以用于食物产品或甜食产品中，在其中对甜味感知几乎没有或没有负面影响。

因此，需要解决上述问题中的一者或多者。

本发明的目的是改善前面热量减少或低热量糖替代物(诸如人造甜味剂)和/或蓬松糖替代物(诸如纤维)的前述现有技术的至少一个缺点。

发明内容

因此该需求通过独立权利要求的特征得以解决。从属权利要求进一步拓展本发明的中心思想。

因此，在第一方面，本发明涉及多孔颗粒，该多孔颗粒包含无定形连续相(例如由其组成)，该无定形连续相包含甜味剂、膨松剂和非乳制品蛋白质。所述多孔颗粒可以具有介于10％和80％之间(例如介于20％和60％之间)的闭合孔隙度。所述颗粒可以为球形的，例如它们可以具有介于0.8和1之间的球形度。另选地，多孔颗粒可以为非球形的，例如它们可以例如通过辊精制被精制。

在一个实施方案中，本发明的多孔颗粒具有介于30微米和140微米之间的D90粒度。例如，本发明的多孔颗粒的D90粒度小于60微米，例如介于30微米和60微米之间，又如介于35微米和50微米之间。

本发明人意外发现，本发明的多孔颗粒能够用于替代食物产品中的糖(诸如蔗糖)中的至少一些，而不对食物产品的甜味产生有害影响。

还令人惊讶的是，已发现，包含无定形连续相的本发明的多孔颗粒克服通常与处理基于糖的无定形粉末材料相关联的问题，并且例如与许多已知的基于糖的无定形材料相反，能够用于巧克力组合物中。因此，例如由于吸湿性及因此其水含量，无定形糖通常不用于巧克力组合物中。无定形糖不期望地从环境和其它巧克力成分中吸收水，在加工和储存期间产生潜在的困难。此外，无定形状态能够为不稳定的，因此无定形糖诸如蔗糖或右旋糖趋于在水分的存在下快速结晶和通过结晶作用释出水分。

有利的是，已发现本发明的多孔颗粒在水中比结晶蔗糖溶解得更快。口腔中的这种快速溶解能够递送增强的甜味感知。令人惊讶的是，包含无定形连续相的多孔颗粒(该无定形连续相包含甜味剂、膨松剂和非乳制品蛋白质)的溶解速度快于类似的其中蛋白质为乳蛋白质、酪蛋白的无定形多孔颗粒。

在另一方面，提供了包含本发明的多孔颗粒的食物产品。食物产品可以例如包含5％至60％的多孔颗粒。

在一个实施方案中，根据本发明的食物产品是甜食产品、烹饪产品、宠物食物、营养配方产品、早餐谷物或冰淇淋。

在本发明的另一个实施方案中，食物产品是基于脂肪的甜食产品，例如巧克力。

有利的是，本发明使制备食物产品(诸如基于脂肪的甜食产品)变成可能，该食物产品中的高热量常规结晶糖能够完全和/或部分地由本发明的低热量无定形多孔颗粒替代。

在本发明的另一方面，提供了制备多孔颗粒的方法，该方法包括以下步骤：

a)使包含甜味剂、膨松剂和非乳制品蛋白质的混合物经受高压，例如50巴至300巴；

b)将气体添加至加压混合物中；

c)干燥(例如喷雾并干燥)混合物以形成包含无定形连续相的多孔颗粒；以及

d)任选地，减小多孔颗粒的粒度。

在另一方面，提供了本发明的多孔颗粒作为食物产品中的糖替代物(例如蓬松糖替代物)的用途。

令人惊讶地发现，使用本发明的无定形多孔颗粒来替代甜味剂，能够从食料中消除至少10体积％、例如至少30体积％、又如至少60体积％的通常所需的甜味剂诸如糖，同时仍然实现相同期望水平的甜味感知。

在本发明的另一方面，提供了基于脂肪的甜食组合物，该甜食组合物包含

a)可可粉或可可液块或可可脂或可可脂等同物或它们的任意组合，以及

b)5重量％至60重量％的根据本发明的多孔颗粒

其中所述多孔颗粒包含无定形连续相，该无定形连续相包含甜味剂、膨松剂和非乳制品蛋白质。所述多孔颗粒可以具有介于10％和80％之间(例如介于20％和60％之间)的闭合孔隙度。

在本发明的另一方面，提供了包含多孔颗粒的糖替代组合物，该糖替代组合物包含无定形连续相，该无定形连续相包含甜味剂、膨松剂和非乳制品蛋白质。所述多孔颗粒可以具有介于10％和80％之间(例如介于20％和60％之间)的闭合孔隙度。

令人惊讶的是，本发明的多孔颗粒至少部分克服了与处理无定形粉末相关联的常见问题诸如吸湿性。

有利的是，具有无定形连续相的本发明的多孔颗粒更稳定并且不太可能重结晶成结晶形式。

此外，有利的是，本发明使制备食物产品特别是掺入本发明的多孔颗粒、具有更好稳定性(诸如不太可能出现不期望的甜味剂再结晶，并因此导致此类产品具有较长的保质期)的基于脂肪的甜食食物产品变成可能。

有利的是，本发明的颗粒的多孔结构保持其结构完整性(例如其闭合孔隙度)，即使在经历重型加工(例如巧克力制造期间的研拌(conching))时亦如此。

本发明人惊喜地发现，本发明的多孔颗粒的大部分内部闭合孔隙度仍然存在，更特别地，在巧克力制造之后颗粒保持至少20％的闭合孔隙度。

不受理论的约束，据信包含无定形状态甜味剂(例如糖)并且具有孔隙度(特别地为内部闭合孔隙度)的颗粒提供比相似尺寸的结晶糖颗粒更快溶解的材料。当食用时，在口腔中的这种快速溶解导致甜味感知增强，并且确保更多的糖溶解并到达舌部而不是未经辨味而吞咽。

在本发明的另一方面，提供了适于部分或全部替代食料中的糖的糖替代组合物。

有利的是，本发明提供食料中的糖替代物，但仍然获得相同或水平的甜味。本发明使得用本发明的多孔颗粒完全替代食料(例如巧克力产品)中的糖成为可能，在本发明的一个方面实现糖按体积减少至少65％。

有利的是，本发明的多孔颗粒能够用作天然低热量糖替代品。本发明的多孔颗粒可以不含消费者在自己的厨房中制备食物时通常不使用的成分，换句话讲，本发明的多孔颗粒可以由所谓的“厨房橱柜”成分组成。因此，本发明的多孔颗粒可以在不需要使用人造甜味剂(例如高强度甜味剂)和/或不需要使用诸如二氧化硅或纤维素的材料的情况下提供食物产品中糖的减少。

在另一个方面，本发明提供与对照基于脂肪的甜食材料具有相同甜味的基于脂肪的甜食材料，该对照具有介于20％和45％之间的蔗糖含量(例如介于25％和40％之间)，但与对照相比，其中蔗糖含量已减少至少20％，并且其中基于脂肪的甜食材料除了蔗糖或乳糖外不含单糖、双糖或三糖，并且不含糖醇或高强度甜味剂。

附图说明

图1示出了搅拌之前(图1A)、搅拌30秒之后(图1B)和45分钟静置之后(图1C)的蛋白质溶液。从左到右的溶液是小麦蛋白质、酪蛋白酸钠、豌豆蛋白质和马铃薯蛋白质。

图2示出了多孔无定形粉末的扫描电子显微图。A：蔗糖/

/酪蛋白酸钠，B：蔗糖/

/豌豆蛋白质，C：蔗糖/乳糖/豌豆蛋白质，D：蔗糖/

/小麦谷蛋白以及E：蔗糖//马铃薯蛋白质。

图3示出具有蔗糖、麦芽糖糊精和斯佩尔特小麦乳F、椰子乳G、燕麦乳H、杏仁乳I、稻乳J和大豆乳K的多孔无定形粉末的扫描电子显微图。

图4示出了多孔无定形粉末的溶解速率。蔗糖和脱脂乳(Ref3)、乳糖和豌豆(C)、和小麦谷蛋白(D)、麦芽糖糊精和杏仁乳(I)、麦芽糖糊精和椰子乳(G)以及麦芽糖糊精和大豆乳(K)。

具体实施方式

根据本发明，如本文所用，术语“无定形”被定义为基本上不含结晶材料的玻璃状固体。

根据本发明，如本文所用的术语玻璃化转变温度(Tg)应当被解释为通常理解的无定形固体在加热时变得柔软或在冷却时变得易碎的温度。玻璃化转变温度总是低于材料的结晶状态的熔融温度(Tm)。因此，无定形材料一般能够通过玻璃化转变温度(表示为Tg)来表征。当材料低于其玻璃化转变温度时，其为无定形(玻璃态)固体的形式。

能够使用几种技术来测量玻璃化转变温度，并且能够使用任何可用或适当的技术，包括差示扫描量热法(DSC)和动态力学热分析(DMTA)。

在本发明的一个实施方案中，多孔颗粒的无定形连续相表征为具有40℃或更高、例如50℃或更高、并且又如为60℃或更高的玻璃化转变温度。

有利的是，与现有技术解决方案相比，本发明的多孔颗粒的吸湿性较弱，使得此类材料更容易处理和掺入食料的常规制备诸如例如巧克力制造中。

本发明的多孔颗粒可以包含具有分散的内含物的无定形连续相，这些分散的内含物可为或可不为无定形的。

根据本发明，如本文所用的术语多孔被定义为具有多个小孔、空隙或裂缝，例如为允许空气或液体穿过的大小。在本发明的上下文中，多孔还用于描述本发明的颗粒的充气性质。

在本发明中，如本文所用的术语孔隙度被定义为材料中空白空间(或空隙或孔)的量度，并且是介于0和1之间的空隙体积与材料料团的总体积之比，或作为介于0和100％之间的百分比。

孔隙度能够通过本领域已知的方法测量。举例来说，颗粒孔隙度能够通过以下公式来测量：

孔隙度＝Vp-Vcm/Vp×100，其中Vp为颗粒的体积，并且Vcm为基质或蓬松材料的体积。

根据本发明，如本文所用的术语闭合孔隙度或内部孔隙度一般是指捕集在固体内的空隙或空间的总量。如从附图中能够看出，本发明的破裂多孔颗粒示出了内部微结构，其中空隙或孔未连接到所述颗粒的外表面。在本发明中，术语闭合孔隙度另外被定义为闭合空隙或孔的体积与颗粒体积之比。

增大颗粒的孔隙度增大颗粒在水中的溶解速度。这种增大的溶解速度增强了颗粒的甜味冲击。但是，增大颗粒的孔隙度也增加了颗粒的脆性。有利的是，本发明的多孔颗粒表现出一定的闭合孔隙度。具有一定闭合孔隙度的颗粒，尤其是那些具有许多小球形孔的颗粒比具有开孔的颗粒更坚固，因为具有完整壁的球形形状均匀地分布任何施加的负荷。当添加到基于脂肪的甜食材料中时，闭合孔隙度具有优于开孔孔隙度的其它优势，即脂肪不渗透到颗粒内部。颗粒内部的这种渗透将减少可用于涂覆基于脂肪的甜食材料中所有颗粒的“游离”脂肪并导致粘度增加。

在本发明的一个实施方案中，多孔颗粒具有介于10％至80％之间、例如20％至70％、又如20％至60％的闭合孔隙度。

在另一个实施方案中，本发明的多孔颗粒具有介于40％至60％之间、例如50％至60％的闭合孔隙度。

本发明的多孔颗粒可以具有介于0.10m^-1和0.18m^-1之间、例如介于0.12m^-1和0.17m-1之间的归一化比表面积。本发明的多孔颗粒可以具有介于0.10m-1和0.18m-1之间(例如介于0.12m-1和0.17m-1之间)的归一化比表面积和介于30微米和140微米之间(例如介于40微米和90微米之间)的D90粒度分布。

归一化的比表面积可以通过内部结构的三维图像的计算机断层摄影来测量。在子体积提取之后，可以使用自动程序对图像的层叠进行阈值处理，以具体选择基质材料并计算其体积。然后可以使用表面生成软件估计每个样品的表面，并如上所述计算提取的表面值和归一化的比表面积。

根据本发明，术语密度是每单位体积材料的质量。对于多孔粉末，通常使用三个术语；表观密度、振实密度和绝对密度。表观密度(或包络密度)是每单位体积的质量，其中颗粒内的孔空间包括在体积中。振实密度是从用样品材料填充容器并振动容器以获得接近最佳包装而获得的密度。振实密度包括体积中的颗粒间空隙，而表观密度不包括。在绝对密度(或基质密度)中，密度计算中使用的体积不包括颗粒之间的孔和空隙空间二者。

在本发明的一个实施方案中，本发明的多孔颗粒具有介于0.3g/cm³至1.5g/cm³之间、例如0.5g/cm³至1.0g/cm³、又如0.6g/cm³至0.9g/cm³的表观密度。

如前所述，颗粒的无定形和多孔性质导致在口腔中更快溶解。这不仅增强了甜味冲击，而且据信使颗粒更容易地被舌和上颚检测到。有利的是，本发明颗粒的高度多孔和无定形性质提供增强的甜味和具有吸引力的口感，特别是在基于脂肪的甜食产品中，其中与用常规膨松剂来替代糖相关联的现有技术缺点通常导致不良的感官特性，诸如砂质感和缺乏甜味。

D90值是表示粒度分布的常用方法。D90是这样的直径：样品中占其质量90％的颗粒具有小于该值的直径，该直径有时写为d₉₀。在本发明的上下文中，按质量计的D90与按体积计的D90相等。D90值可以例如通过激光散射粒度分析仪测量。可以根据样品的性质使用粒度分布的其它测量技术。例如，粉末的D90值通常可以通过数字图像分析(诸如使用Camsizer XT)来测量，而在脂肪连续材料(诸如巧克力)内包含的颗粒的D90值可以通过激光散射来测量。

本发明的多孔颗粒可以具有低于450微米、例如低于140微米、又如介于30微米和140微米之间的直径D90。本发明的多孔颗粒可以具有小于90微米、例如小于80微米、又如小于70微米、又如小于60微米的D90直径。在一个实施方案中，本发明的多孔颗粒已经过精制。

在本说明书中，除非另外指明，否则所有百分比均按重量(wt％)表示。

根据本发明，如本文所用，术语甜味剂是指提供甜的味道的物质。甜味剂可以是糖，例如单糖、二糖或寡糖。甜味剂可以选自蔗糖、果糖、葡萄糖、右旋糖、半乳糖、阿洛酮糖、麦芽糖、高右旋糖当量水解淀粉糖浆、木糖以及它们的组合。因此，在根据本发明的多孔颗粒的无定形连续相内包含的甜味剂可以选自蔗糖、果糖、葡萄糖、右旋糖、半乳糖、阿洛酮糖、麦芽糖、高右旋糖当量水解淀粉糖浆、木糖以及它们的任意组合。

在一个实施方案中，本发明的多孔颗粒包含量为5％至70％、例如10％至50％、又如20％至40％的甜味剂(例如蔗糖)。例如，颗粒的无定形连续相可以包含量为5％至70％、例如10％至50％、又如20％至40％的甜味剂(例如蔗糖)。

在一个实施方案中，本发明的多孔颗粒包含至少70％的甜味剂(例如蔗糖)。例如，多孔颗粒的无定形连续相可以包含至少70％的甜味剂(例如蔗糖)。

根据本发明，术语膨松剂是指在不显著影响风味的情况下增加食物体积或重量的食物成分。根据本发明的膨松剂可以是增加食物体积或重量而不影响食物的实用性或功能性的材料。在本发明的一个实施方案中，本发明的膨松剂为低热量或无热量添加剂，这些添加剂赋予蓬松并有利地提供例如糖的更健康替代品。膨松剂可以是生物聚合物，例如糖醇、糖低聚物或多糖。在一个实施方案中，膨松剂可以是按重量计不像结晶蔗糖那样甜的材料。例如，膨松剂可以是糖醇、糖低聚物或多糖，其不像按重量计的结晶蔗糖那样甜。

在一个实施方案中，本发明的多孔颗粒包含量为5％至70％、例如10％至40％、又如10％至30％、再如40％至70％的膨松剂。

在一个实施方案中，本发明的多孔颗粒包含10％至25％的膨松剂。

根据本发明，膨松剂可以选自糖醇(例如异麦芽酮糖醇、山梨糖醇、麦芽糖醇、甘露糖醇、木糖醇、赤藓糖醇和氢化淀粉水解物)、乳糖、麦芽糖、低聚果糖、α-葡聚糖、β-葡聚糖、淀粉(包括变性淀粉)、天然树胶、膳食纤维(包括不溶性和可溶性纤维两者)、聚右旋糖、甲基纤维素、麦芽糖糊精、菊粉、糊精(诸如可溶性小麦或玉米糊精，例如)、可溶性纤维(诸如

)以及它们的任意组合。

在本发明的一个实施方案中，膨松剂可以选自乳糖、麦芽糖、麦芽糖糊精、可溶性小麦或玉米糊精(例如

)、聚右旋糖、可溶性纤维(诸如

)以及它们的任意组合。

小麦谷蛋白提供良好的润湿性并且因此可以提供改善的包含无定形连续相的多孔粉末的口感。本发明的多孔颗粒可以包含蔗糖、可溶性纤维和小麦谷蛋白(例如，按干燥的方式由其组成)。本发明的多孔颗粒的无定形连续相可以包含蔗糖、可溶性纤维和小麦谷蛋白(例如，按干燥的方式由其组成)。例如，多孔颗粒的无定形连续相可以包含按干燥基计的介于30％和70％之间的蔗糖、介于69％和29％之间的可溶性纤维、以及介于1％和4％之间的小麦谷蛋白。本发明的多孔颗粒的无定形连续相可以包含蔗糖、麦芽糖糊精(例如DE12-20)和小麦谷蛋白(例如，按干燥的方式由其组成)。例如，多孔颗粒的无定形连续相可以包含按干燥基计的介于30％和70％之间的蔗糖、介于69％和29％之间的麦芽糖糊精、以及介于1％和4％之间的小麦谷蛋白。

已发现杏仁乳在具有无定形连续相的多孔颗粒中提供快速溶解。本发明的多孔颗粒可以包含蔗糖、麦芽糖糊精(例如DE 12-20)和杏仁乳(例如，按干燥的方式由其组成)。本发明的多孔颗粒的无定形连续相可以包含蔗糖、麦芽糖糊精(例如DE 12-20)和杏仁乳(例如，按干燥的方式由其组成)。例如，多孔颗粒的无定形连续相可以包含按干燥基计的介于30％和70％之间的蔗糖、介于69％和29％之间的麦芽糖糊精、以及介于1％和10％之间的杏仁乳。本发明的多孔颗粒的无定形连续相可以包含蔗糖、可溶性纤维和杏仁乳(例如，按干燥的方式由其组成)。例如，多孔颗粒的无定形连续相可以包含按干燥基计的介于30％和70％之间的蔗糖、介于69％和29％之间的麦芽糖糊精、以及介于1％和10％之间的可溶纤维。

本发明的多孔颗粒可以包含蔗糖、乳糖和杏仁乳(例如，按干燥的方式由其组成)。本发明的多孔颗粒的无定形连续相可以包含蔗糖、乳糖和杏仁乳(例如，按干燥的方式由其组成)，例如多孔颗粒的无定形连续相可以包含按干燥基计的介于30％和70％之间的蔗糖、介于29％和69％之间的乳糖、以及介于1％和10％之间的杏仁乳。本发明的多孔颗粒的无定形连续相可以包含蔗糖、乳糖和小麦谷蛋白(例如，按干燥的方式由其组成)。例如，多孔颗粒的无定形连续相可以包含按干燥基计的介于30％和70％之间的蔗糖、介于69％和29％之间的乳糖、以及介于1％和10％之间的小麦谷蛋白。

蔗糖、乳糖和植物蛋白质(例如豌豆蛋白质、小麦谷蛋白或杏仁蛋白质)为多孔颗粒提供无定形相，该多孔颗粒在并非必须添加还原糖的情况下具有良好的抗重结晶稳定性。例如，本发明的多孔颗粒可以不含还原糖(例如果糖、葡萄糖或其它具有右旋糖当量值的糖类。右旋糖当量值可以例如通过Lane Eynon方法测量)。例如，本发明的多孔颗粒的无定形连续相可以不含还原糖。又如，本发明的多孔颗粒可以不含具有三个或更多个糖单元的寡糖或多糖(例如麦芽糖糊精或淀粉)。又如，本发明的多孔颗粒的无定形连续相可以不含具有三个或更多个糖单元的寡糖或多糖。

本发明的多孔颗粒可以具有介于0.5％和6％之间、例如介于1％和5％之间、又如介于1.5％和3％之间的水分含量。

在本发明的上下文中，术语“非乳制品蛋白质”是指在牛乳中不存在的蛋白质。牛乳中的主要蛋白质是酪蛋白和乳清蛋白质。一些消费者期望在其饮食中避免乳蛋白质，例如它们可能患有乳蛋白质不耐受或乳过敏，因此能够提供不含乳制品蛋白质的食物产品是有利的。在本发明的上下文中，当未进一步指定时术语乳是指哺乳动物的乳，例如来自牛、绵羊或山羊的乳。在涉及所谓的“植物乳”的情况下，将它们识别为例如杏仁乳，其可以通过用水碾磨共混机中的杏仁，并且然后将杏仁浆滤出来制造。在本发明颗粒内包含的非乳制品蛋白质可以用作表面活性剂，促进颗粒内多孔结构的形成(例如颗粒的无定形连续相内的多孔结构)，并且在加工期间将结构稳定化。非乳制品蛋白质可以增强具有闭合孔隙度的颗粒的形成，特别地具有球形或几乎球形形状并且在颗粒加工期间耐破裂的多个内部孔。在本发明颗粒内包含的非乳制品蛋白质可以选自豌豆蛋白质、杏仁蛋白质、榛子蛋白质、椰子蛋白质、马铃薯蛋白质、小麦谷蛋白、卵清蛋白质(例如卵清蛋白、卵转铁蛋白、卵粘蛋白、卵球蛋白、卵黏蛋白和/或溶酶菌)、鲱精蛋白、燕麦蛋白质、大豆蛋白质、番茄蛋白质、十字花科种子蛋白质以及这些的组合。例如，在本发明颗粒内包含的非乳制品蛋白质可以选自豌豆蛋白质、马铃薯蛋白质、小麦谷蛋白，大豆蛋白质、以及这些的组合。又如，在本发明颗粒内的包含非乳制品蛋白质可以选自椰子蛋白质、杏仁蛋白质、小麦谷蛋白、以及这些的组合。在本发明颗粒内包含的非乳制品蛋白质可以是椰子蛋白质或杏仁蛋白质。在本发明颗粒内包含的非乳制品蛋白质可以是豌豆蛋白质或马铃薯蛋白质。在本发明颗粒内包含的非乳制品蛋白质可以是小麦谷蛋白。

本发明的多孔颗粒可以包含甜味剂(例如蔗糖)、膨松剂和非乳制品蛋白质，这些全部遍布于颗粒的整个连续无定形相中。较高浓度的非乳制品蛋白质可以存在于气体交界面处，而不是存在于无定形连续相的其余部分中，但是非乳制品蛋白质可存在于颗粒内部的无定形连续相中，而不仅涂覆到外部上。例如，非乳制品蛋白质可以存在于根据本发明的颗粒的内部中。

在一个实施方案中，本发明的多孔颗粒包含量为0.5％至15％、例如1％至10％、又如1％至5％、再如1％至3％的非乳制品蛋白质。例如颗粒的无定形连续相可以包含量为0.5％至15％、例如1％至10％、又如1％至5％、再如1％至3％的非乳制品蛋白质。

本发明的多孔颗粒可以包含植物乳，例如多孔颗粒的无定形连续相可包含植物乳。在一个实施方案中，多孔颗粒(例如多孔颗粒的无定形连续相)包含选自杏仁乳、燕麦乳、斯佩尔特小麦乳、椰子乳、大豆乳和稻乳的植物乳。通常通过用水碾磨植物材料并且然后将固体材料滤出来制备植物乳。植物乳可以已包含适当的质量和量的膨松剂以在干燥时形成无定形材料，但可以添加附加的膨松剂以形成本发明的颗粒。例如，可以添加膨松剂以增大多孔颗粒的无定形连续相的玻璃化转变温度。植物乳包含充当表面活性剂的植物蛋白质。本发明的多孔颗粒(例如颗粒的无定形连续相)可以包含甜味剂、植物乳和膨松剂，该膨松剂选自麦芽糖糊精(例如DE介于12和20之间的麦芽糖糊精)、可溶性纤维和乳糖。甜味剂可以是蔗糖(例如，颗粒中至少30重量％的水平)。

可以涂覆本发明的多孔颗粒，例如多孔颗粒可以涂覆有一薄层脂肪诸如可可脂。一薄层脂肪进一步增强了颗粒在运输和储存期间的稳定性。

本发明的颗粒的多孔性质可以导致颗粒具有比固态结晶材料(诸如蔗糖晶体)浅的颜色。这能够通过添加不透明或有色材料来抵消。本发明的多孔颗粒可以包含有色成分，例如焦糖化糖或经批准的食用色素，例如天然食用色素。

根据本发明，提供了用于制备本发明的多孔颗粒的方法。

在一个实施方案中，根据本文下面描述的喷雾干燥方法制备本发明的多孔颗粒。

在本发明的一个方面，提供了制备本发明的多孔颗粒的方法，该方法在广义方面包括以下步骤：

使包含甜味剂、膨松剂和非乳制品蛋白质的混合物经受高压，例如50巴至300巴，又如100巴至200巴；

将气体添加至所述混合物中；

干燥(例如喷雾并干燥)混合物以形成具有无定形连续相的多孔颗粒；并且任选地，

减小多孔颗粒的粒度。

气体可以在对混合物加压之前添加。在这种情况下，气体可以在低压下添加到混合物中，并且然后在喷雾干燥之前的生产线中的后期加压，例如可以加压以使其溶解在混合物中。但是，压缩气体/液体混合物的方法可能难以控制，因此优选，在添加气体之前对混合物加压，换句话讲，可以将气体添加到加压混合物中。

因此，制备本发明的多孔颗粒的方法可以包括以下步骤：

a)使包含甜味剂、膨松剂和非乳制品蛋白质的混合物经受高压，例如50巴至300巴，又如100巴至200巴；

b)将气体添加至该加压混合物中，以及

c)干燥(例如喷雾并干燥)混合物以形成具有无定形连续相的多孔颗粒；以及

d)任选地，减小多孔颗粒的粒度。

在本发明的一个实施方案中，包含甜味剂、膨松剂和非乳制品蛋白质的混合物可以与30％的水、优选40％的水、并且更优选50％的水混合，直到实现完全溶解。

在本发明的另一实施方案中，使包含甜味剂、膨松剂和非乳制品蛋白质的混合物经受高压，例如大于2巴、通常50巴至300巴、例如100巴至200巴、又如100巴至150巴的压力。

气体在喷雾之前可以溶解在混合物中，将包含溶解气体的混合物保持在高压下直至喷雾开始。气体通常选自氮气、空气、二氧化碳、一氧化二氮和氩气。气体可以为空气。例如，气体可以为氮气，并且只要在所述混合物中实现气体完全溶解需要就添加气体。例如，达到完全溶解的时间可以为至少2分钟，例如至少4分钟，又如至少10分钟，又如至少20分钟，又如至少30分钟。

干燥可以在喷雾干燥期间进行。将加压的混合物喷雾以形成小滴，然后在空气柱(例如温暖空气)中干燥小滴，这些小滴形成粉末。

减小多孔颗粒粒度的步骤可以作为将颗粒加工成食物产品的一部分来进行。例如，颗粒可以用作制造基于脂肪的甜食产品的成分，并且其粒度在基于脂肪的甜食的精制过程期间诸如在辊精制期间减小。喷雾干燥方法通常适于形成团聚颗粒，因为这些颗粒在工厂中容易储存、运输和处理，且不存在诸如粉尘生成或结块之类的问题。然而，大的团聚物可能导致不期望的口感特性，诸如粉末性和砂质感，因此在诸如基于脂肪的甜食产品的产品中，通常希望减小固体成分的粒度。有利的是，本发明的颗粒的孔隙度能够经受用于巧克力制造诸如辊精制中的尺寸减小工艺。大致球形形状的孔向颗粒提供坚固的结构，并且具有多个小的闭合孔意味着颗粒能够破裂但不显著损失内部孔隙度。

可以使用其它程序来获得本发明的多孔颗粒，例如泡沫干燥、冷冻干燥、托盘干燥、流化床干燥等。对于泡沫干燥，表面活性剂诸如非乳制品蛋白质的存在有助于泡沫的形成并控制所得的孔隙度。在一个实施方案中，本发明提供制备多孔颗粒的方法，该方法包括泡沫干燥(例如真空泡沫干燥)包含甜味剂、膨松剂和表面活性剂(例如非乳制品蛋白质)的混合物。在另一个实施方案中，本发明提供制备多孔颗粒的方法，该方法包括冷冻干燥包含甜味剂、膨松剂和表面活性剂(例如非乳制品蛋白质)的混合物。混合物可以被直接冷冻干燥，或者其可以在被冷冻干燥之前喷雾以形成小滴。与在压力下喷雾干燥充气混合物相比，冷冻干燥产生更大的开孔孔隙度，这很好地适于产生闭合孔隙度。在另一个实施方案中，本发明提供制备多孔颗粒的方法，该方法包括流化床干燥包含甜味剂、膨松剂和表面活性剂(例如非乳制品蛋白质)的混合物。在冷冻干燥之前，可以喷雾混合物以形成小滴。在喷雾干燥之后可以直接施加流化床干燥，在两个阶段即喷雾干燥和流化床干燥中移除总水分。

在另一个方面，本发明还提供通过本发明方法获得(例如可获得)的多孔颗粒。

根据本发明的一般方面，本发明的多孔颗粒具有广泛的实用性，包括在通常使用糖的干燥食物混合物中的全部应用。举例来说，本发明的所述颗粒可以用于多种食物产品中，例如甜食产品、烹饪产品、乳制品、营养配方产品、早餐谷物或冰淇淋。本发明的一个方面致力于多孔颗粒替代甜食产品中的糖(包括基于脂肪和基于糖的甜食产品两者)的用途。在一个实施方案中，本发明提供其中多孔颗粒已经过精制的食物产品。在本发明的上下文中，术语“精制的”是指材料经受过精制过程以减小材料固体粒度。在制造基于脂肪的甜食产品时，使用诸如辊精制和空气分级机研磨的方法来精制甜食块。

在本发明中，术语“甜食产品”或“基于脂肪的甜食产品”应当被理解为意指巧克力产品、巧克力类产品(例如包含可可脂替代物、可可脂等同物或取代物)、包衣巧克力、巧克力类包衣产品、冰淇淋的包衣巧克力、冰淇淋的巧克力类包衣、果仁糖、巧克力馅料、软糖、巧克力奶油、挤出巧克力产品等。基于脂肪的甜食产品可以为白巧克力；包含糖、乳粉和可可脂，但不含黑可可材料。基于脂肪的甜食产品可以为不含乳制品产品，例如不含乳制品的巧克力或巧克力类化合物。在一个实施方案中，其中基于脂肪的甜食不含乳制品，应当理解，多孔颗粒不包含乳制品成分，例如它们不包含乳糖。该产品可以为充气产品、棒或馅料等形式。巧克力产品或组合物能够用作成品或最终食物或甜食产品中的包衣、馅料、涂衣组合物或其它成分。本发明的甜食产品还可以包含内含物诸如坚果、谷物等。

在一个另选的实施方案中，包含本发明颗粒的甜食产品可以为糖甜食产品，例如用作棒棒糖蘸料或与其它成分混合以形成冰冻果子露粉末的甜的粉末。

根据技术人员的知识，包含本发明的多孔颗粒的甜食产品也可以用作饼干(例如薄脆饼)之间的馅料，用作包衣的一部分或用作包衣。其也能够包含内含物诸如坚果、膨化谷物、巧克力碎、糖片、果片、焦糖片、饼干、薄脆饼、奶油等。

在本发明的一个实施方案中，提供了基于脂肪的甜食组合物，该甜食组合物包含

a)可可粉或可可液块或可可脂或可可脂等同物或它们的任意组合，以及

b)5重量％至60重量％的多孔颗粒

其中所述多孔颗粒包含无定形连续相，该无定形连续相包含甜味剂、膨松剂和非乳制品蛋白质。例如，所述多孔颗粒可以具有介于10％和80％之间(例如介于20％和60％之间)的闭合孔隙度。

在基于脂肪的甜食内包含的多孔颗粒可以不含还原糖并且/或者不含具有三个或更多个糖单元的寡糖或多糖。

在本发明的一个实施方案中，基于脂肪的甜食产品包含5％至60％、例如10％至50％、又如20％至40％的多孔颗粒。

所有术语诸如无定形、多孔、甜味剂、非乳制品蛋白质、膨松剂和球形度如前面所定义。

在一个实施方案中，基于脂肪的甜食产品包含多孔颗粒，该颗粒的无定形连续相具有40℃或更高的玻璃化转变温度。在另一个实施方案中，基于脂肪的甜食产品包含D90粒度低于60微米(例如介于30微米和60微米之间)的多孔颗粒。

根据本发明，包含本发明的多孔颗粒的基于脂肪的甜食产品是根据常规巧克力制备方法来制备的。

在本发明的一个实施方案中，提供制备包含多孔颗粒的基于脂肪的甜食产品的方法，该方法包括以下步骤：

使包含甜味剂、膨松剂和非乳制品蛋白质的混合物(例如水性混合物)经受高压，例如50巴至300巴，又如100巴至200巴；

将气体添加至所述混合物中；

干燥(例如喷雾并干燥)混合物以形成包含无定形连续相的多孔颗粒；

将多孔颗粒与脂肪和任选成分混合，该任选成分选自可可液块、结晶糖、卵磷脂以及这些的组合，例如在介于35℃和55℃之间的温度下混合2分钟至20分钟；

精制所得的混合物以减小多孔颗粒的粒度；以及

将所述精制的混合物与另外的脂肪和任选卵磷脂混合并液化。

气体可以在对混合物加压之前添加。在这种情况下，气体与混合物被一起加压，例如可以将气体加压使得其溶解于混合物中。优选在添加至气体之前对混合物加压。

因此，制备包含本发明的多孔颗粒的基于脂肪的甜食产品的方法可以包括以下步骤：

a)使包含甜味剂、膨松剂和非乳制品蛋白质的混合物(例如水性混合物)经受高压，例如50巴至300巴，又如100巴至200巴；

b)将气体添加至加压混合物中；

c)干燥(例如喷雾并干燥)混合物以形成具有无定形连续相的多孔颗粒；

d)将多孔颗粒与脂肪和任选成分混合，该任选成分选自可可液块、结晶糖、卵磷脂以及这些的组合，例如在介于35℃和55℃之间的温度下混合2分钟至20分钟；

e)精制所得的混合物以减小多孔颗粒的粒度；以及

f)将精制的混合物与另外的脂肪和任选卵磷脂混合并液化。

脂肪可以为例如可可脂、可可脂等同物或可可脂替代物。脂肪可以为可可脂。在一个实施方案中，液化是通过本领域技术人员熟知的常规方法进行的，并且是指在巧克力制造中的研拌标准过程。在一个实施方案中，在步骤(f)中使用液化之后存在的总脂肪的15％至30％。粒度减小可以使得所得的多孔颗粒具有介于30微米和60微米之间(例如介于35微米和50微米之间)的D90粒度分布。

可以使用辊精制机来精制混合物，例如可以使用2辊和5辊精制机的组合来精制混合物。与精制期间的最小辊隙相比，多孔颗粒的尺寸越大，该颗粒越有可能通过辊精制工艺打碎。团聚粉末就流动性和低尘性而言提供作为成分的优点。在精制之前与脂肪混合的多孔颗粒可以为团聚粉末的形式。例如，多孔颗粒可以为作为喷雾干燥方法的一部分团聚的根据本发明的多孔颗粒，例如通过具有二次空气再循环的开放式顶部喷雾干燥机来触发颗粒团聚。团聚颗粒可以具有介于120μm和450μm之间的D90粒度分布。在团聚或不团聚之前喷雾干燥的颗粒的尺寸可以通过增大喷雾干燥喷嘴的孔径来增大(假定喷雾干燥机的尺寸足够大，可除去较大颗粒的水分)。

有利的是，巧克力制备工艺诸如精制的苛刻加工条件不破坏本发明颗粒的孔隙度，例如上文所述的团聚颗粒的粒度可通过辊精制减小，同时仍保留其大部分初始闭合孔隙度。例如，在精制之后，颗粒可以保持其初始闭合孔隙度的至少20％、30％、40％或50％，又如精制之后的颗粒可以具有介于20％和60％之间的闭合孔隙度。这在食物产品中表现为，诸如包含本发明所述颗粒的示例性巧克力产品的颜色较浅。通过喷雾干燥形成的颗粒通常为球形形式的。形成团聚物后，团聚颗粒通常保持由单个球形颗粒的表面组成的圆凸表面。精制球形或团聚球形颗粒致使颗粒中发生破裂，从而导致形成非圆形表面。根据本发明的精制的颗粒可以有小于70％、例如小于50％、又如小于25％的表面为凸的。

在精制之后，小于30％的颗粒可以为基本上球形的，例如小于20％可以为基本上球形的，例如小于10％可以为基本上球形的，例如小于5％可以为基本上球形的，又如基本上没有颗粒可以为基本上球形的。根据本发明，如本文所用的术语球形度在一般通用术语中是指物体的球形(圆形)的量度。在本发明的上下文中，球形度是指颗粒的球形度并且被定义为

球形度＝4πA/P²，其中A被定义为由颗粒投影所覆盖的所测量的面积，并且P被定义为颗粒投影的所测量的周长。

举例来说，理想球体将具有预期为1的球形度。然而，通常应当理解，小于1的值仍然能够实现高度的球形度。例如，认为值介于0.6和1之间(例如介于0.8和1之间)的物体或颗粒是基本上球形的。

成像实验清楚地表明，本发明的颗粒在巧克力制备步骤之后保持显著的孔隙度。进行的感官评估显示出良好的品尝品质以及浅色乳脂质地和口感，指示产品内保持完好的颗粒孔隙度。

颗粒的无定形连续相可以包含蔗糖、膨松剂和非乳制品蛋白质(例如，按干燥的方式由其组成)，其中蔗糖以至少30重量％的水平存在并且蔗糖与膨松剂的比例按干重计介于0.5:1和2.5:1之间。多孔颗粒的无定形连续相可以包含蔗糖、可溶性纤维和选自豌豆蛋白质、小麦谷蛋白、杏仁蛋白质、椰子蛋白质和大豆蛋白质(例如小麦谷蛋白或杏仁蛋白质)的植物蛋白质(例如，按干燥的方式由其组成)，蔗糖以至少30重量％的水平存在，蔗糖与可溶性纤维的比例按干重计介于0.5:1和2.5:1之间，例如按干重计介于0.6:1和1.7:1之间。多孔颗粒的无定形连续相可以包含蔗糖、可溶性纤维和为小麦谷蛋白或杏仁蛋白质的植物蛋白质(例如，按干燥的方式由其组成)，蔗糖以至少30重量％的水平存在，蔗糖与可溶性纤维的比例按干重计介于0.5:1和2.5:1之间，例如按干重计介于0.6:1和1.7:1之间。多孔颗粒的无定形连续相可以包含蔗糖、可溶性纤维和选自豌豆蛋白质、杏仁蛋白质、马铃薯蛋白质和椰子蛋白质(例如豌豆蛋白质或杏仁蛋白质)的植物蛋白质(例如，按干燥的方式由其组成)，蔗糖以至少30重量％的水平存在，蔗糖与可溶性纤维的比例按干重计介于0.5:1和2.5:1之间，例如按干重计介于0.6:1和1.7:1之间。

根据本发明，多孔颗粒在一个实施方案中为粉末的形式。在一个另选的实施方案中，本发明的所述多孔颗粒也可以通过本领域已知的方法团聚以获得具有进一步改善的处理特性(诸如流动性和较低含尘量)的材料。

在下面的描述中，参考本发明的多孔颗粒用作基于脂肪的甜食产品中的蓬松糖替代物的用途。但是，本发明的多孔颗粒也可以用于前述多种食物产品中。

在本发明中，如本文所用的术语“蓬松糖替代物”是指能够按重量:重量和/或体积:体积计取代糖的低热量或无热量糖取代物。如上所述，具有无定形连续相的高度多孔颗粒的组合提供协同效应，由此通过充气实现进一步的膨松效应。在本发明的一个方面，这有利地实现食物产品(例如基于脂肪的甜食产品)中最高达至少70体积％的糖减少。例如，可以从食物产品诸如基于脂肪的甜食产品中减少至少65体积％的糖。

例如，可以从食物产品诸如基于脂肪的甜食产品中减少或去除介于10体积％至70体积％之间的糖。又如，可以从食物产品诸如基于脂肪的甜食产品中减少或去除介于5重量％至35重量％之间的糖。

本发明的多孔颗粒允许减少基于脂肪的甜食材料诸如巧克力的蔗糖含量，而不需要消费者不熟悉的成分。在一个实施方案中，本发明提供与对照基于脂肪的甜食材料(例如巧克力)具有相同甜味的基于脂肪的甜食材料(例如巧克力)，该对照具有介于20重量％和45重量％之间的蔗糖含量(例如介于25重量％和40重量％之间)，但与对照相比，其中蔗糖含量(例如按质量计的蔗糖含量或按体积计的蔗糖含量)已减少至少20％(例如至少30％)，并且其中基于脂肪的甜食材料除了蔗糖或乳糖外不含单糖、双糖或三糖，并且不含糖醇或高强度甜味剂。例如，基于脂肪的甜食材料可以不包含除蔗糖或乳糖外的糖类，并且不包含糖醇或高强度甜味剂。例如，对照和本发明提供的基于脂肪的甜食材料可以仅以不同比例由相同成分组成。又如，本发明提供的基于脂肪的甜食材料的结晶蔗糖含量可以低于对照的结晶蔗糖含量。本发明提供的基于脂肪的甜食材料可以包含多孔颗粒，该多孔颗粒包含无定形连续相，该无定形连续相包含甜味剂、膨松剂和非乳制品蛋白质。

在本发明的一个实施方案中，其中在基于脂肪的甜食组合物内包含多孔颗粒并且这些颗粒包含连续相，该连续相包含蔗糖、膨松剂和非乳制品蛋白质，增大膨松剂与蔗糖的比例减少了基于脂肪的总甜食组合物中蔗糖的量。这可能是有利的，因为许多消费者会欢迎美味糖减少的基于脂肪的甜食。减少颗粒中蔗糖的比例直接减少了颗粒的甜味，但也减少了颗粒的无定形相的溶解速度，这进一步减少了口中的甜味冲击。然而，本发明人已发现，通过增大颗粒的孔隙度，特别是颗粒的闭合孔隙度，颗粒能够加快溶解速度，并因此抵消甜味的减少。因此，本发明可以提供基于脂肪的甜食组合物，该甜食组合物包含

a)可可粉或可可液块或可可脂或可可脂等同物或它们的任意组合，以及

b)5％至60％(例如20％至55％)的根据本发明的多孔颗粒。

其中所述多孔颗粒具有介于1％和5％之间(例如介于2％和3％之间)的水分含量，包含按干重计水平为颗粒的至少95％(例如至少98％)的蔗糖、膨松剂和非乳制品蛋白质的无定形连续相，具有介于0.5:1和0.6:1之间的蔗糖与膨松剂的比例，并且具有介于20％和60％之间(例如介于25％和50％之间，又如介于25％和40％之间)的闭合孔隙度。多孔颗粒可以具有介于30微米和60微米之间(例如介于35微米和50微米之间)的D90粒度分布。本发明人已经研究了改变蔗糖与膨松剂的比例对多孔颗粒稳定性的影响。

在本发明的一个实施方案中，本发明的多孔糖颗粒可以用作食物产品中的蓬松糖替代物。本发明的多孔颗粒可以用于减少食物产品的糖含量。例如，多孔颗粒可以用于将基于脂肪的甜食产品的糖含量(例如蔗糖含量)按体积计减少介于10％和70％之间，或将基于脂肪的甜食产品的糖含量(例如蔗糖含量)按质量计减少介于5％和35％之间。

在本发明的另一个实施方案中，多孔颗粒优选用于食物产品(诸如甜食产品、烹饪产品、乳制品、营养配方产品、早餐谷物、宠物食物或冰淇淋)中。

在本发明的一个实施方案中，提供了由包含连续相的多孔颗粒组成的糖替代物组合物，该连续相包含甜味剂、膨松剂和非乳制品蛋白质，其中所述多孔颗粒具有介于10％和80％之间的闭合孔隙度。

本领域的技术人员将理解，他们能够自由地组合本文所公开的本发明的所有特征。特别地，针对本发明的组合物所描述的特征可以与本发明的方法组合，反之亦然。另外，可以组合针对本发明的不同实施方案所描述的特征。对于具体的特征如果存在已知的等同物，则此类等同物被纳入，如同在本说明书中明确提到这些等同物。参见附图和非限制性实施例后，本发明的另外的优点和特征将变得显而易见。

实施例

喷雾干燥

使用NIRO SD6.3-N喷雾干燥器(丹麦GEA)、使用允许介于0NL/min和5NL/min之间放气的氮气注入***，获得具有无定形连续相的多孔粉末。在高压泵之后注入气体。喷雾压力为最大值(120巴-130巴)，而注入压力高于喷雾压力约10巴。典型的流量为大约10L/h，这取决于喷嘴直径(此处为0.2mm)和溶液组合物。

SEM图像

将每种粉末胶合到配备有双面导电胶带的金属标本短插芯上。摇动短插芯以允许粉末的良好铺展。为了观察粉末的内部结构，用剃刀刀片在短插芯的一部分上切割颗粒。

使用Leica SCD500溅镀涂布机用10nm的金层涂覆样品，并且随后使用QuantaF200扫描电子显微镜或Phenom Pro桌面电子显微镜以10kV在低真空模式下成像。

用于评估可发泡性性能的视觉测试

将3％蛋白质的溶液溶解，并且然后用Polytron Mixer搅拌30s。然后通过在t＝0min、t＝4min和t＝45min时拍照，目视评估蛋白质的可发泡性。

基质密度由DMA 4500M((Anton Paar,Switzerland AG)测定。将样品引入U形硼硅酸盐玻璃管中，该样品被激发在其特征频率(这取决于样品的密度)下振动。仪器的精确度为密度0.00005g/cm³并且温度0.03℃。

粉末的表观密度由Accupyc 1330Pycnometer(Micrometrics InstrumentCorporation)测量。仪器通过测量校准体积中氦气的压力变化来确定密度和体积，其精确度在0.03％读数加上0.03％标称满度单元室体积内。

根据下列公式，由基质密度和表观密度计算闭合孔隙度：

通过Camsizer XT(Retsch Technology GmbH)测量粒度分布。数字图像分析技术基于对由两个不同相机以277幅图像/秒的帧速率同时拍摄的大量样品图片的计算机处理。特征粒度d₁₀、d₅₀和d₉₀是由归一化曲线计算的，该归一化曲线分别对应于颗粒数的10％、50％和90％的粒度。研究中报告的值为d₉₀。在我们粉末的粒度范围内，d₉₀的不确定性为10μm。

溶解动力学的方法

溶解测试如下进行。将30.0g±0.1g水(milliQ级)置于具有磁力搅拌器(L＝30mm，

)的100mL烧杯(h＝85mm，

)中。将搅拌速率调节至350rpm，并将1.000g±0.002g粉末添加至溶液中。在溶解期间，每秒钟记录溶液的折射率，直到达到与完全溶解相对应的稳定水平。使用FISO FTI-10纤维光学调理器测量折射率。这些实验在室温(23℃-25℃)下进行。

润湿性测量

用DSA(德国Krüss的Drop Shape Analyzer)测量所制备的薄膜基底与水滴之间的接触角。生成14mL水滴并将其置于粉末床或通过旋涂获得的薄膜的顶部。经由高速照相机记录液滴形状随时间的进展，并且用集成软件测量液滴与层之间的接触角。在实验期间不控制周围空气的湿度。

巧克力制备

通过预混结晶糖、脱脂乳、黄油、卵磷脂香草和可可脂的一部分(总量的26％)来制备模型巧克力。预混物通过使用精制间隙为30μm并且由3辊精制机组成的Refiner Exaakt(Haslas GmbH)来精制。在精制之后添加可可脂和多孔粉末的剩余部分。然后将混合物调温并模制成片剂。所有片剂包含26.5g的相同重量，并且在脱模之前在3h至4h期间保持在环境温度下。最终将片剂在低温(4℃)下储存。

实施例1

制备具有非乳制品蛋白质的无定形多孔颗粒

将来自不同来源(植物、碳水化合物、谷物)的三种非乳制品蛋白质作为无定形多孔粉末的组分进行测试：

-豌豆蛋白质

-马铃薯蛋白质

-小麦谷蛋白蛋白质。

进行可发泡性测试以检查在喷雾干燥期间蛋白质是否允许形成小气泡。将每种蛋白质以3％在水中溶解。将酪蛋白酸钠用作参照物。

图1示出了所产生的泡沫。混合30秒之后，所有蛋白质产生泡沫(图1B)。在45分钟静置之后(图1C)，所有泡沫均保持稳定。小麦谷蛋白和马铃薯蛋白质产生比含酪蛋白酸钠(NaCas)的参照物更稳定的泡沫。

然后使用小麦谷蛋白蛋白质、豌豆蛋白质和马铃薯蛋白质以3重量％的水平制备无定形多孔粉末。其它组分为60重量％蔗糖和37重量％

(得自Roquette的植物基纤维)。制备具有豌豆蛋白质的另一个样品，其中使用乳糖作为膨松剂而非

为进行比较，制备了具有3重量％酪蛋白酸钠、60重量％蔗糖和37重量％

的粉末。将组分以50％的总固体溶解于水中，并且用气体注入进行喷雾干燥。所有变体均成功地产生，其吞吐量为10L/h-12L/h。

对粉末进行物理和化学表征。水分、玻璃化转变和水活度的结果示于下方。

颗粒特性的结果示于下方。

改变表面活性剂(蛋白质)导致孔隙度的变化。豌豆蛋白质、马铃薯蛋白质和小麦谷蛋白蛋白质提供高水平的闭合孔隙度，但略低于通过酪蛋白酸钠所获得的闭合孔隙度。使用纤维似乎有利于形成闭合孔。

通过SEM分析研究颗粒的微观结构(图2)。样品能够由两个主要子组区分。首先，我们观察到，包含酪蛋白酸钠和豌豆蛋白质的颗粒具有相当的结构。粒度介于5微米至70微米之间。它们是高度充气的，其中我们主要观察到大约5微米-10微米的小气泡或空气通道。由颗粒外部表面上的充气的存在限定的开口孔隙度仅为有限的。

另一个子组包含含有小麦谷蛋白蛋白质和马铃薯蛋白质的颗粒。由于较薄的颗粒壁，开口孔隙度稍高。内部孔隙度显示较大的气泡或空气通道，并且相对而言更混乱。观察到的粒度也更大，观察到高达100微米的颗粒。

对样品D(具有小麦谷蛋白)的初步非正式品尝表明，其尝起来比其组分的干混物更甜。

实施例2

使用植物乳制备无定形多孔颗粒

将植物乳与麦芽糖糊精(DE12-20)和蔗糖混合，使得按固体计存在5％的植物乳、35％麦芽糖糊精和60％蔗糖。混合物用水以50％的总固体水平制得，并且用气体注入进行喷雾干燥。所有变体均以10L/h-12L/h的吞吐量成功地产生。

对粉末进行物理和化学表征。水分、玻璃化转变和水活度的结果示于下方。

		水分[％]	T<sub>g</sub>[℃]	a<sub>w</sub>[-]
					F	60％蔗糖、35％麦芽糖糊精、5％斯佩尔特小麦乳	3.26	45.4	0.168
G	60％蔗糖、35％麦芽糖糊精、5％椰子乳	3.03	47.3	0.166
					H	60％蔗糖、35％麦芽糖糊精、5％燕麦乳	3.45	42.1	0.194
I	60％蔗糖、35％麦芽糖糊精、5％杏仁乳	3.22	45.6	0.177
					J	60％蔗糖、35％麦芽糖糊精、5％稻乳	3.40	43.2	0.187
K	60％蔗糖、35％麦芽糖糊精、5％大豆乳	3.68	42.0	0.203

颗粒特性的结果示于下方。

改变植物乳类型导致孔隙度的变化。所有变体都是高度充气的，并且具有大于 35％的闭合孔隙度。

通过SEM分析研究颗粒的微观结构(图3)。就微观结构而言，它们都是相当的。粒度为70微米的数量级，但它们的分布是相对多分散的。重要的是，我们观察到一些粉末相当聚集，这影响了d₉₀激光散射测量。通过每个颗粒的若干气泡或通道(尺寸为约10微米)观察充气。仅观察到有限的开口孔隙度。

实施例3

溶解动力学

测量无定形多孔粉末中的五种的溶解动力学，并将其与以相同方式制造的多孔无定形粉末的溶解动力学进行比较，但按固体计具有60％蔗糖和40％脱脂乳(牛)(Ref3)。所评估的样品为乳糖和豌豆(C)、

和小麦谷蛋白(D)、麦芽糖糊精和杏仁乳(I)、麦芽糖糊精和椰子乳(G)以及麦芽糖糊精和大豆乳(K)。结果绘制在图4中。含有蔗糖、杏仁乳和麦芽糖糊精的粉末具有比蔗糖和脱脂乳更快的溶解。两种粉末均具有类似的粒度。已显示，甜的品尝材料的更快溶解与增加的甜味感觉相关。

实施例4

润湿性测量

进行接触角测量，以评估用蔗糖、麦芽糖糊精和植物乳制备的多孔无定形粉末(样品F、G、H、I、J、K)与由蔗糖和脱脂乳(Ref3)制成的多孔无定形粉末相比的润湿特性。发现所有的植物乳样品均完全润湿(0°接触角)，而具有脱脂乳粉(SMP)的多孔无定形粉末呈现良好的润湿性，但未完全润湿，接触角为10°。这提供了植物乳样品具有比SMP样品更好的润湿特性的指示，但应当指出的是，粉末床上的润湿性取决于粉末的粒度和粗糙度。另外，变体之间蛋白质的量不相等。

为了消除颗粒形状和蛋白质量的影响，在20％蛋白质溶液的薄膜层上进行接触角 测量。下表中的值为4次实验的平均值。

能够观察到，纯溶解的豌豆蛋白质、马铃薯蛋白质和小麦谷蛋白蛋白质具有比酪蛋白酸钠更好的润湿性。当粉末为食料的一部分时，尤其是当粉末以高水平存在时，改善粉末的润湿性可以导致改善的口感。

实施例5

巧克力

根据以下配方，成功地将不同的多孔无定形粉末制成巧克力。

Claims (15)

1.包含无定形连续相的多孔颗粒，所述无定形连续相包含甜味剂、膨松剂和非乳制品蛋白质，其中所述多孔颗粒具有介于10％和80％之间的闭合孔隙度。

2.根据权利要求1所述的多孔颗粒，其中所述颗粒的所述无定形连续相具有40℃或更高的玻璃化转变温度。

3.根据权利要求1或权利要求2所述的多孔颗粒，其中所述多孔颗粒的D90粒度分布介于30微米和140微米之间。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的多孔颗粒，其中所述多孔颗粒已经过精制。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的多孔颗粒，其中所述多孔颗粒的所述无定形连续相包含蔗糖、膨松剂和非乳制品蛋白质，其中所述蔗糖以至少30重量％的水平存在并且蔗糖与膨松剂的比例按干重计介于0.5:1和2.5:1之间。

6.食物产品，所述食物产品包含根据权利要求1至5中任一项所述的多孔颗粒。

7.根据权利要求6所述的食物产品，其中所述食物产品为甜食产品、烹饪产品、营养配方产品、早餐谷物或冰淇淋。

8.根据权利要求6或权利要求7所述的食物产品，其中所述食物产品为基于脂肪的甜食产品。

9.制备根据权利要求1至5中任一项所述的多孔颗粒的方法，所述方法包括以下步骤

使包含甜味剂、膨松剂和非乳制品蛋白质的混合物经受高压；

将气体添加至所述混合物中；

干燥所述混合物以形成包含无定形连续相的多孔颗粒；以及

任选地，减小所述多孔颗粒的粒度。

10.制备包含根据权利要求1至5中任一项所述的多孔颗粒的基于脂肪的甜食产品的方法，所述方法包括以下步骤

使包含甜味剂、膨松剂和非乳制品蛋白质的混合物经受高压；

将气体添加至所述混合物中；

干燥所述混合物以形成包含无定形连续相的多孔颗粒；

将所述多孔颗粒与脂肪和任选成分混合，所述任选成分选自可可液块、结晶糖、卵磷脂以及这些的组合；

精制所得的混合物以减小所述多孔颗粒的粒度；以及

将所述精制的混合物与另外的脂肪和任选卵磷脂混合并液化。

11.根据权利要求9或权利要求10所述的方法，其中所述气体选自氮气、空气、二氧化碳、氩气和一氧化二氮。

12.根据权利要求9至11中任一项所述的方法，其中所述干燥为喷雾干燥。

13.根据权利要求12所述的方法，其中所述无定形多孔颗粒在喷雾干燥期间或喷雾干燥之后团聚。

14.根据权利要求1至5中任一项所述的多孔颗粒作为食物产品中的糖替代物的用途。

15.与对照基于脂肪的甜食材料具有相同甜味的基于脂肪的甜食材料，所述对照具有介于20％和45％之间的蔗糖含量，但与所述对照相比，其中所述蔗糖含量已减少至少20％，并且其中所述基于脂肪的甜食材料除了蔗糖或乳糖外不含单糖、双糖或三糖，并且不含糖醇或高强度甜味剂。

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