番茄纤维组合物和其制备方法
番茄纤维组合物和其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及源自番茄的纤维组合物和该组合物例如在食品和饮料中的用途。本发 明的番茄纤维组合物具有优异的水结构化性质并且可以适用作增稠剂。
[0002] 本发明还提供了制备前述番茄纤维组合物的方法。
【背景技术】
[0003] 基于番茄的产品例如番茄酱、烤肉酱、比萨和意大利面酱和其它类似调味品通常 由番茄糊、番茄泥、番茄汁或含有大量番茄固体的类似组合物制成。这些番茄固体包括水不 溶性的番茄颗粒（包括番茄籽和番茄皮部分）；和番茄纤维（纤维素、半纤维素、果胶），所 述番茄纤维包含大部分不溶性番茄固体。每种这些组分影响基于番茄的食品的稳定性、外 观、香味和感官吸引力。
[0004] 例如，发现赋予番茄酱特有红色的胡萝卜素番茄红素主要存在于番茄浆和番茄纤 维里的成色素细胞中。因此，所述浆和纤维的量和分布将决定是否番茄酱具有总的、甚至期 望的颜色。此外，番茄浆颗粒的大小和分布还可以影响该基于番茄的产品的质地。大的， 分布不均匀的浆颗粒常常会生成块状产品，而极其细碎的浆颗粒常常会生成质地平滑的产 品。
[0005] 类似地，番茄纤维常常连接在一起并且互相缠绕形成格网或纤维基质，其提供基 于番茄的产品的主体和粘度并且进一步捕集游离液体，否则该液体会从所述产品"滴落"， 即分离。所述液体通常主要由水组成，并且还可以包括其它番茄流体和产品的添加剂。当 以充足浓度存在时，基于番茄的产品中的果胶形成凝胶，其也起到结合产品中的游离液体 并增加产品的粘度的作用。
[0006] 已知可使用多种技术改良番茄酱和浆中的番茄固体的物理性质，包括产品的均质 化。采用均质化可以将浆颗粒研细、破裂并分散在整个浆中以生成具有可接受的颜色和质 地的产品。番茄浆贡献了许多相对球形的颗粒，这些颗粒不溶于水并且必须减小尺寸并均 匀分散在整个产品中。如果不这样做，会形成质地非常粗糙的产品。而且，由于浆的这些颗 粒和纤维中含有胡萝卜素色素（番茄红素），不能适当的分散它们将会导致产品均匀度差 和颜色深。
[0007] 除了上面的颗粒外，番茄分散物具有非常高含量的纤维丝。通过适当的处理技术， 这些纤维形成一种结构，该结构有助于产品的粘度和其结合水的能力。均质化可以被用于 增强所述纤维丝的水结合能力。这种增强的水结合能力通常通过增加的产品粘度和/或减 少的脱水收缩作用体现。
[0008] 然而，所述方法确实存在局限性。如果使用的均质化压力过高，那么纤维网就会被 破坏。尽管更多数量的单个纤维会吸收更多的水并引起更大的粘度增加，但是任何剩余的 游离水都会很快分离因为结合这些水的结构将会被破坏。简而言之，在浆液分离中用于更 大粘度的费用是增加的。实际上，处理条件的选择基于这两个相反作用的妥协。在制备番茄 分散物中起重要作用的组分是果胶。这种天然存在的多糖通过结合任何剩余的游离水增加 产品的粘度并减少分离。均质化通过帮助果胶增强的和均匀的增溶作用增加了这些效果。
[0009] 显然，番茄产品的制备非常受使用的番茄的结构和化学的变化的影响。反过来，这 依赖于生长因素例如地理位置、气候条件、天气变化、土壤条件、生长季节和番茄的种类。没 有办法消除这些因素的影响。然而，可能需要对均质化条件进行调整来弥补在最终产品中 源自这些因素的不想要的特征。这种对最终产品的物理特征的精确控制对于保持批次与批 次之间的一致性非常重要。
[0010] 已经使用可替代的加工步骤已经来补充均质化的效果，包括研磨所述产品或使用 真空膨胀室来增加粘度并改善产品的颜色的额外步骤。
[0011] 尽管已经通过操作制备这些产品所采用的加工条件努力优化基于番茄的食品的 稳定性、外观、气味和感官吸引力，但采用添加剂（尤其是氯化钙和/或增粘剂）以进一步 改善基于番茄的产品的稳定性和质地是常规做法。在番茄加工工业中，经常将氯化钙添加 至番茄产品中以增加它们的粘度和防止脱水收缩作用。钙离子与番茄果胶的游离羧基反应 生成果胶酸钙的凝胶网。
[0012] 增粘剂（例如天然树胶、淀粉、果胶、瓜尔胶、黄原胶和CMC)也被广泛地用于增加 基于番茄的产品（例如番茄酱）的粘度和/或防止该产品中的脱水收缩作用。从消费者的 角度，不期望在番茄产品中使用这些添加剂，尤其是使用与番茄无关的添加剂。
[0013] Farahnakyi 等的 Journal of Texture Studies,第 39 卷，（2〇〇7)，第 169_182 页 描述了一种用于制备增稠剂的方法，包括干燥番茄废弃物（"果渣"，主要包括番茄籽和皮） 至大约7%的水分含量，然后研磨并筛分。这形成了番茄渣番茄纤维粉，其包含（基于干物 质）24. 8重量％的蛋白，0. 08重量％的番茄红素，13. 8/14. 5重量％的还原糖/总糖和41. 1 重量％的纤维。
[0014] US7166315描述了一种包含膳食纤维的组合物，所述膳食纤维具有高保水力 (WHC)，所述组合物由番茄浆获得。所述组合物可以用作用于食物的织构剂、膨胀剂、粘度控 制剂或防止脱水收缩作用的试剂。该美国专利进一步描述了用于制备上述组合物的方法， 包括：
[0015] 1)通过常规单元操作预处理番茄，包括洗涤、分拣和破碎，
[0016] 2)从破碎的番前分尚出所述番前的皮和籽，
[0017] 3)将所述破碎的番茄经过热处理（80-110°C )，
[0018] 4)通过离心将破碎的番茄分离成浆液和浆状物，获得精浆，
[0019] 5)从步骤4中获得的精浆中提取类胡萝卜素和脂类，并且
[0020] 6)干燥步骤5中获得的提取的精浆；
[0021] 并且其中番茄的皮和籽可以在所述提取和干燥之前的任何阶段从所述破碎的番 茄分离。分离阶段后，从精浆提取类胡萝卜素和脂类以获得（除去溶剂后）基本不含脂类、 类胡萝卜素、籽和皮的番茄纤维。所述溶剂然后可以通过共沸蒸馏除去。
[0022] W02011/138163描述了一种用于制备源自番茄的增稠剂的方法，包括步骤：
[0023] a)提供一种番茄浆，其含有3-15重量％的番茄可溶性固体（TSS)和0. 3-5重量％ 的番茄不溶性固体（TIS);
[0024] b)从所述番前衆中分离番前衆液部分，其具有小于2. 0重量％的减少的TIS含量 和至少3重量％的TSS含量；
[0025] c)将所述番茄浆液部分经过滤步骤生成截留物和滤液，所述过滤步骤采用具有 10-20000kDa范围内的截留分子量（MWCO)的膜；
[0026]d)收集截留物；并且
[0027] e)任选地干燥所述截留物。
[0028] W02008/148828描述了从番茄分离凝胶结构材料。将6. 9kg Red Matrix番茄在沸 水中浸泡60秒。随后手工除去皮、籽和粗料（coarse)。获得4. 4kg果肉。将该果肉在厨房 搅拌机中均质化并随后在80°C加热处理10分钟。将均质化的果肉使用冷水冷却至室温并 且然后在5000rpm(7268g)离心10分钟。去掉上清液并且用500ml水洗涤剩余的纤维素物 质。生成的浆体再次在5000rpm(7268g)离心10分钟。该洗涤步骤（包括后续离心）总共 进行3次。
[0029] 将获得的纤维素物质按2:1的比例分成两部分。将获得的纤维素物质的2/3用 500ml丙酮洗涤，然后在5000rpm(7268g)下离心10分钟。将丙酮作为有机溶剂的洗涤方法 总共重复三次。然后将获得的洗涤的纤维素物质经过配有GF/A过滤器的布氏漏斗并且再 次用丙酮作为有机溶剂洗涤。然后将纤维素物质在通风厨中干燥以从Red Matrix番茄中 获得20. 5gCMW。将用水洗涤后获得的纤维素物质的剩余1/3经过如上所述相同的处理，然 而不同的是使用乙醇（94% )代替丙酮。从Red Matrix番茄中获得10. 7gCMW.
[0030] Redgwell 等(Physicochemical properties of cell wall materials from apple, kiwifruit and tomato, Eur Food Res Technol (2008) 227:607 -618)描述了从熟苹 果、猕猴桃和番茄中分离细胞壁物质（CWM)的方法，根据作者，该方法最大化了产生CWM的 保水能力和产生粘度的性质。在该方法中，果实被剥皮并且将果皮与籽和其它组织（即猕 猴桃中的果心和子房组织和番茄中的子房组织）分离。将组织在加入少量水的Waring搅 拌器中均质化。将组织匀浆在80°C加热10分钟以使内源酶失活，冷却，在5000g下离心10 分钟并且弃去上清液。将剩余物（CWM)再次在600ml水中悬浮，离心并弃去上清液。将CWM 的水洗涤重复两次。如之前那样将CWM再悬浮在600ml丙酮中，离心并且弃去丙酮上清液。 再一次将CWM再悬浮于丙酮中并通过玻璃纤维纸（GF/A)过滤。进一步用丙酮在过滤器上 漂洗CWM滤饼，吸干并在通风厨中空气干燥过夜。
【发明内容】
[0031] 本发明人发现了一种具有优异水结构化性质的番茄纤维组合物，其可以通过将主 要含有完整番茄细胞壁的组合物经受深度热处理（例如在100°C 30分钟）并通过充分的 洗涤所述加热过的组合物以除去其中含有的大量的水溶性组分进行制备。因此，获得的番 茄纤维组合物含有大量的水不溶性番茄纤维和非常有限量的水溶性组分，例如果糖和葡萄 糖。该番茄纤维组合物还含有一些番茄红素。
[0032] 在制备番茄纤维组合物中采用的热处理引起结合于番茄细胞壁（作为不溶性番 茄纤维的部分）中的大部分果胶溶解。在后续的洗涤过程中，该溶解的果胶被除去，导致番 茄纤维组合物具有显著降低的果胶/纤维素比。番茄通常含有比果胶实质上更多的纤维 素。
[0033] 因此，本发明的一方面涉及番茄纤维组合物，其具有至少1重量％的干物质含量， 其中所述干物质的至少80重量％是水不溶性的，以干物质重量计，所述纤维组合物包含：
[0034] .15-50 % 的纤维素；
[0035] .5-45 % 的果胶；
[0036] ? 0-10%的单糖，所述单糖选自果糖、葡萄糖和其组合；和
[0037] ?0? 003-1 % 的番茄红素；
[0038] 其中所述纤维组合物含有小于纤维素重量的60%的果胶。
[0039] 本发明的另一方面涉及制备产品的方法，所述产品选自食品、饮料和营养制剂，所 述方法包含将前述番茄纤维组合物并入所述产品中。
[0040] 本发明进一步提供一种制备番茄纤维组合物的方法，所述方法包含连续步骤：
[0041] a)在时间周期t期间加热包含10-100重量％的番茄组分的水性组合物至温度T， 所述番茄组分选自番茄、捣碎的番茄、番茄汁、番茄泥、番茄糊、番茄沉淀物、番茄渣、番茄皮 和其组合，所述温度T为超过70°C的Tmin，其中温度T (°C )和时间周期t (分钟）符合以下 方程式：t>120(V(T-69)L4;并且
[0042] b)用水洗涤加热过的水性组合物或一部分加热过的水性组合物以降低单糖浓度 至小于干物质重量的10 %，所述单糖选自葡萄糖、果糖和其组合。
[0043] 尽管本发明人不希望被理论束缚，但据信在制备本发明的番茄纤维组合物时采用 的深度热处理允许番茄细胞壁在随后的洗涤过程中显著地溶胀。在该溶胀过程中，细胞壁 "分层（delaminate)"并且不溶性纤维解开缠结。由于这种分层，番茄细胞壁中含有的不溶 性纤维可以结合更多的水并可以更容易地分散在水性环境中，例如通过应用适度的剪切。 由于本发明的番茄纤维组合物含有的不溶性纤维大部分被解开缠结，因此即使当以低浓度 采用时，所述番茄纤维组合物能够赋予显著的水结构化。
【具体实施方式】
[0044] 本发明的第一方面涉及具有至少1重量％干物质含量的番茄纤维组合物，其中至 少80重量％的所述干物质是水不溶性的，按干物质的重量计，所述纤维组合物包含：
[0045] .15-50 % 的纤维素；
[0046] .5-45 % 的果胶；
[0047] ? 0-10%的单糖，所述单糖选自果糖、葡萄糖和其组合；
[0048] ?0? 003-1 % 的番茄红素；
[0049] 其中所述纤维组合物含有小于纤维素重量60%的果胶。
[0050] 本文使用的术语"纤维"是指纤维性多糖例如纤维素、半纤维素和果胶。
[0051] 为了确定番茄纤维组合物含有多少水不溶性干物质，将这样的组合物用水 (20°C )稀释至1重量％的干物质含量并随后在4000g离心30分钟。获得的（干）团状物 质被认为是水不溶性的。
[0052] 本文使用的术语"果胶"是指富含半乳糖醛酸的多糖，包括：
[0053] 同型半乳糖醛酸聚糖（homogalacturonan) : a-(1-4)-连接的D-半乳糖醛酸的直 链；
[0054]取代的半乳糖醛酸聚糖：含有从D-半乳糖醛酸残基骨架分支的附结的糖类残基 (例如在木糖半乳糖醛酸聚糖和芹菜糖半乳糖醛酸聚糖的各自情况中的D-木糖或D-芹菜 糖）；
[0055] 鼠李半乳糖醛酸聚糖I果胶：含有重复二糖的骨架：4)_a-D-半乳糖醛 酸-(l，2)-a-L-鼠李糖-(1.对于许多鼠李糖残基而言，各种中性糖的侧链分支。中性糖 主要是D-半乳糖、L-阿拉伯糖和D-木糖，中性糖的种类和比例随着果胶的来源发生变化。
[0056] 鼠李半乳糖醛酸聚糖II :高度支化的多糖。由于鼠李半乳糖醛酸聚糖II骨架仅 仅由D-半乳糖醛酸单元制备，所以鼠李半乳糖醛酸聚糖II被一些作者分类为取代的半乳 糖醛酸聚糖内。
[0057] 本文使用的术语"结合的果胶"是指作为水不溶性干物质的部分的果胶，所述干物 质包含在番茄纤维组合物中。
[0058] 本文使用的术语"脂类"是指疏水性番茄化合物，包括酰基甘油、磷脂、类胡萝卜素 和甾醇（如胆固醇）。
[0059] 本文使用的术语"番茄沉淀物"是指可以通过离心从例如番茄汁、番茄浆或番茄糊 分离的固体剩余物。
[0060] 本发明的纤维组合物的干物质的含量为1至100重量％。优选地，所述番茄纤维 组合物具有1. 5-12重量％，更优选3-8重量％并且最优选4-6重量％的干物质含量。
[0061] 所述番茄纤维组合物的水含量优选为88-99重量％，更优选92-97重量％并且最 优选94-96重量％。
[0062] 根据另一优选的实施方式，本发明的组合物中含有的至少80重量％，更优选至少 90重量％并且最优选至少95重量％的干物质是水不溶性的。所述纤维组合物中含有的干 物质可以包括少量的水溶性物质。所述纤维组合物的干物质通常含有不超过10重量％，更 优选不超过5重量％并且最优选不超过1重量％的水溶性物质。
[0063] 本发明的番茄纤维组合物含有显著量的番茄红素，由于它的水溶性低，在用水洗 涤的过程中仅有一部分这种类胡萝卜素被除去。优选地，所述纤维组合物含有干物质重量 的0. 01-0. 3%的番茄红素，最优选干物质重量的0. 015-0. 1 %的番茄红素。
[0064] 作为番茄纤维组合物制备时采用的洗涤的结果，大量单糖被从原料中除去。优选 地，所述番茄纤维组合物含有不超过干物质重量的5%，更优选不超过干物质重量的3%并 且最优选不超过干物质重量的1 %的单糖，所述单糖选自果糖、葡萄糖和其组合。
[0065] 果胶是以大的浓度包含在番茄细胞壁内的纤维组分。果胶通常以干物质重量的 10-40%，更优选15-30 %并且最优选15-25%的浓度包含在番茄纤维组合物中。
[0066] 本发明的纤维组合物含有的大部分果胶是结合的果胶。通常，纤维组合物中含有 的果胶的至少70重量％是结合的果胶。更优选地，纤维组合物中至少80重量％并且最优 选至少90重量％的果胶是结合的果胶。
[0067] 纤维素是番茄纤维组合物中含有的不溶性番茄纤维的主要成分。通常，纤维组 合物含有干物质重量的18-45%，更优选干物质重量的25-45%并且最优选干物质重量的 35-45 %的纤维素。
[0068] 换言之，番茄纤维组合物含有以水不溶性干物质重量计的20-50%的纤维素。甚至 更优选地，纤维素的含量是水不溶性干物质重量的28-45%，最优选水不溶性干物质重量的 35-45 % 〇
[0069] 根据特别优选的实施方式，纤维组合物含有以纤维素重量计的小于55%，更优选 小于50%，甚至更优选小于46%，还更优选小于43%并且最优选小于40%的果胶。通常， 纤维组合物含有纤维素重量的至少10%，更优选至少15%的果胶。
[0070] 本发明的纤维组合物的特征还在于非常高含量的醇不溶性固体。通常，纤维组合 物含有以干物质重量计的至少65%，更优选至少75%并且最优选至少80%的醇不溶性固 体。在天然番茄中，醇不溶性固体通常仅占其中含有的干物质的大约25-30%。
[0071] 在番茄中，醇不溶性固体（AIS)包括：蛋白质（8 % )、果胶物质（7 % )、半纤维 素（4 % )和纤维素（6 % )干物质（Davies 和 Hobson, The constituents of tomato fruit-the influence of environment, nutrition and genotype, CRC Critical Review in Food Science and Nutrition，（1981); 15 (3): 205 - 280)。用于确定AIS含量的 合适的方法被描述于 Hilz 等（Cell wall polysaccharides in black currants and bilberries-characterisation in berries,juice,and press cake,Carbohydrate Polymers 59(4)，477-488(2005). 2005)，并且其包含用70%乙醇水溶液（v/v)重复提取 (50°C，3次），在提 取之间离心（4500印111，5分钟）。将剩余物随后用丙酮洗涤，然后空气干 燥并称重。
[0072] 所述番茄纤维组合物中含有的番茄纤维素不同于源自木材的纤维素，因为相较于 源自木材的纤维素，番茄纤维素具有更低的结晶度水平，分别为大约32%和大约61 %的结 晶度。通常，本发明的番茄纤维组合物含有的纤维素显示不超过50%，更优选不超过40% 并且最优选不超过35%的结晶度。源自木材的纤维素还可以以纤维素II晶体形式存在，而 本发明的番茄纤维维持天然的纤维素I形式。结晶度的水平和两种晶格可用通过WAXS(广 角X射线散射）区分。
[0073] 番茄纤维组合物中通常含有浓度为干物质重量的10-40%，更优选15-35%并且 最优选20-30 %的半纤维素。
[0074] 纤维性多糖，尤其是纤维素、半纤维素和果胶的组合总共通常占番茄纤维组合物 中含有的干物质的至少75重量％，更优选至少85重量％并且最优选至少90重量％。
[0075] 纤维组合物通常含有干物质重量的2-25 %，更优选5-20 %并且最优选8-12 %的 番前蛋白。
[0076] 柠檬酸是另一种天然的大量存在于番茄中的组分。本发明的番茄纤维组合物含有 不超过有限量的柠檬酸，因为大部分柠檬酸在洗涤的过程中被除去。通常，组合物含有干物 质重量的0-1. 5%，优选0. 03-0. 6%并且最优选0. 05-0. 4%的柠檬酸。
[0077] 另一种天然存在于番茄中的水溶性组分（即钾）也在制备番茄纤维组合物时采用 的洗涤步骤过程中被大量地除去。通常，番茄纤维组合物含有干物质重量的0-2%，更优选 0. 05-1. 0 %并且最优选0. 1-0. 6 %的钾。
[0078] 脂类通常以干物质重量的1-10%，更优选干物质重量的2-8%和最优选4-7%的 浓度存在于番茄纤维组合物中。
[0079] 正如本文之前所解释的那样，天然存在于番茄中的水溶性组分大部分不存在于本 发明的番茄纤维组合物中。因此，所述组合物含有不超过有限量的能够增加去矿物质水的 导电性的组分。通常地，当被去矿物质水稀释至1重量％的干物质含量的时候，本发明的番 茄纤维组合物具有小于200 y S/cm，更优选小于150 y S/cm并且最优选小于100 y S/cm的导 电性。
[0080] 本发明的组合物可以含有少量的不是源自番茄的组分。这样的组分的例子包括防 腐剂、香料、载体材料和其组合。优选地，所述组合物中含有的至少80重量％，更优选至少 90重量％并且最优选100重量％的干物质源自番茄。
[0081] 根据本发明的优选实施方式，所述番茄纤维组合物含有加入的食品酸（food acid)。当纤维组合物具有非常高的水含量（例如88重量％或更高）的时候加入食品酸特 别有用，因为这些水性纤维组合物的微生物稳定性由于加入食品酸而显著的增强。可用于 保存所述番茄纤维组合物的食品酸的例子包括柠檬酸、山梨酸、苯甲酸、丙酸和其组合。 [0082] 在具体优选的实施方式中，所述番茄纤维组合物含有以柠檬酸形式加入的食品 酸。有利地，所述番茄纤维组合物含有干物质重量的至少1%，更优选1. 5-8%并且最优选 1. 8-4%的柠檬酸。前述的浓度范围包括在番茄纤维组合物制备过程中或之后加入的柠檬 酸以及来自番茄原料和留在纤维组合物中的柠檬酸。
[0083] 基于总纤维组合物计算，总的柠檬酸含量优选为1. 0-5. 0重量％，更优选1. 2-1. 4 重量％并且最优选1. 3-3. 0重量％。
[0084] 利用柠檬酸保存番茄纤维组合物生成的番茄产品含有相当水平的柠檬酸，而同时 天然富含于番茄中的其它有机酸，尤其是谷氨酸和天冬氨酸被耗尽。优选地，柠檬酸、谷氨 酸和天冬氨酸在保存的纤维组合物中分别的浓度水平符合下列要求：
[0085] [柠檬酸V([谷氨酸]+ [天冬氨酸])彡5 ;
[0086] 其中[柠檬酸]=柠檬酸在组合物中的浓度；[谷氨酸]=谷氨酸在组合物中的 浓度；和[天冬氨酸]=天冬氨酸在组合物中的浓度。甚至更优选地，上述比值至少是10。 最优选地，其至少是15。
[0087] 根据特别优选的实施方式，本发明的纤维组合物源自加工番茄。可以 适用于制备本发明的番茄纤维组合物的加工番茄的例子包括Heinz的栽培品种 H9776, 9665, 9997, 9423 ;Sunseeds 的栽培品种 Sun 6235, Sun 6117 ;0rsetti 的栽培品 种 BOS 2020, BOS 3155, Grandstand 98 ;Petoseed 的栽培品种 Hypeel 696, Hyseed 45 和Hyseed 108 ;0cha的栽培品种Seed 0X52。其它例子包括下面的栽培品种：Plum Crimson, Plum Daddy, Puebla, Malva和 IPA6〇
[0088] 本发明的番茄纤维组合物通常含有来自番茄的遗传物质，像这样的遗传物质优选 地在制备纤维组合物的过程中不被除去。
[0089] 如本文之前解释的那样，本发明的纤维组合物具有优异的水结构化性质，这从下 面的用蒸馏水稀释至1重量％的干物质含量，稀释的组合物的G'在20°C时为至少IOOPa的 事实得到证实。根据特别优选的实施方式，稀释的组合物的G'在20°C为至少250Pa。甚至 更优选地，稀释的组合物具有在20°C至少400Pa，最优选500-1000Pa的G'。
[0090] 通过流变学振荡测量法在杯子几何形状中使用叶片确定本文所指的剪切储存模 量G'，通过在IHz频率测量的在低应变范围（0.01-0. 1%)内的稳定值来确定。
[0091] 本发明人观察到番茄纤维组合物提供了额外的优点，它的水结构化性质不受盐浓 度变化的严重影响。因此，本发明的另外的优选实施方式涉及番茄纤维组合物，其在用蒸馏 水稀释至1重量％的干物质含量后生成的稀释的组合物在20°c下具有至少100,更优选至 少250并且最优选至少400Pa的G' ；并且其中如果NaCl以1重量％的浓度添加，稀释的组 合物的G'减少不超过25%。
[0092] 本发明的另一方面涉及制备产品的方法，所述产品选自食品、饮料和营养配方，所 述方法包括向所述产品中并入最终产品的1-60重量％的本文之前定义的番茄纤维组合 物。更优选地，所述番茄纤维组合物以最终产品重量的1.5-30%，最优选2-20%的浓度并 入所述产品中。
[0093] 换言之，将番茄纤维组合物有利地以最终产品干重的0. 1-0.5%，更优选 0. 2-1. 0 %并且最优选0. 3-0. 8 %的浓度并入所述产品中。
[0094] 当这些组分被并入含有至少30重量％ (基于终产品计算）的水的产品中，番茄纤 维组合物的水结构化性质是特别适宜的。甚至更优选地，产品含有至少50重量％的水，最 优选80-99重量％的水。
[0095] 番茄纤维组合物可以适当用于其中的产品的例子包括番茄酱、番茄汤、基于番茄 的酱、番前糊和番前汁。
[0096] 本发明的另一方面涉及通过上述方法获得的或可获得的产品。
[0097] 本发明的另一发面涉及制备番茄纤维组合物的方法，所述方法包含连续步骤：
[0098] a)在时间周期t期间加热包含10-100重量％的番茄组分的水性组合物至温度T， 所述番茄组分选自番茄、捣碎的番茄、番茄汁、番茄泥、番茄沉淀物、番茄渣、番茄皮和其组 合，所述温度T为超过70°C的Tmin，其中温度T (°C )和时间周期t (分钟）符合以下方程 式：t>120(V(T-69)L4;并且
[0099] b)用水洗涤加热过的水性组合物或一部分加热过的水性组合物以减少单糖浓度 至小于干物质重量的10 %，所述单糖选自葡萄糖、果糖和其组合。
[0100] 有利地，前述方法生成如本文之前定义的番茄纤维组合物。
[0101] 根据本方法特别优选的实施方式，Tmin是75°C。甚至更优选地，Tmin是80°C，特 别是90 °C并且最优选100 °C。
[0102] 通常，本方法采用的温度T不超过150°C，更优选地其不超过120°C并且最优选其 不超过102°C。
[0103] 加热周期"t"优选地超过2分钟，更优选超过10分钟。最优选地，加热周期"t" 为15_60分钟。
[0104] 本方法采用的水性组合物通常含有干物质重量的10-40%的水不溶性物质。更优 选地，水性组合物含有干物质重量的15-40%并且最优选20-40%的水不溶性物质。
[0105] 换言之，水性组合物通常含有0. 5-12重量％，更优选0. 7-5重量％并且最优选1-2 重量％的水不溶性物质（百分比基于总的水性组合物计算）。
[0106] 水性组合物通常含有干物质重量的50-90%的单糖，所述单糖选自葡萄糖、果糖和 其组合。更优选地，所述单糖以干物质重量的50-75%，最优选50-60%的浓度包含在水性 组合物中。
[0107] 由于洗涤加热过的水性组合物或加热过的水性组合物的 一部分，前述单糖的浓度 优选地减少至小于干物质重量的10%，更优选小于干物质重量的5%并且最优选小于干物 质重量的3%的单糖。
[0108] 本方法的洗涤步骤（b)有利地采用了每千克干物质共至少10升水，所述干物质包 含在水性组合物中或水性组后的部分中。甚至更优选地，在洗涤中，每千克包含在水性组合 物或其一部分中的干物质采用至少50升、特别是至少150升并且最优选250-1000升水。
[0109] 水性组合物优选地经过固体-液体分离以生成固体部分，并且随后将该固体部分 洗涤以减少单糖的含量。可以采用的固体-液体分离的例子包括离心、过滤、压榨、倾析和 其组合。需要注意由于固体-液体分离获得的固体部分含有的番茄纤维的高水结合能力， 所以所述部分主要由水组成。
[0110] 正如本文之前解释的那样，在本方法中采用的深度加热条件对于获得具有极佳的 水结构化性质的番茄纤维组合物至关重要。在加热步骤过程中，完成番茄细胞壁的显著溶 胀是特别重要的。优选地，水性组合物含有番茄细胞壁并且在加热步骤（a)过程中，这些番 茄细胞壁的平均厚度增加至少4倍，更优选至少10倍并且最优选至少20倍。
[0111] 为了充分利用通过本方法制备的番茄纤维组合物的水结构化性质，所述组合物应 当在本方法的某个阶段经受剪切使得番茄细胞被破坏。因此，在本方法优选的实施方式中， 在洗涤步骤（b)之前，过程中或之后将加热过的水性组合物经受剪切以将细胞壁破坏成碎 片。最优选地，在洗涤步骤（b)之后将加热过的水性组合物进行剪切。
[0112] 优选地，通过使用工业剪切设备像Si Iverson、Turrax、高压均质化和 Microfluidiser将加热过的水性组合物进行剪切。合适的操作条件说明如下：
[0113] Si Iverson: 4, 000-8, OOOrpm
[0114] Ultra Turrax:叶尖速度 10_23m/s
[0115] HPH: 120-1200 巴
[0116] Microfluidiser:500-2000 巴〇
[0117] 正如本文之前解释的那样，在番茄纤维组合物的水含量高的情况下，优选添加食 品酸。优选地在洗涤步骤后添加食品酸。如果该方法采用一个或多个多固体-液体分离步 骤，优选地在最后的固体-液体分离步骤之后添加食品酸。
[0118] 根据特别优选的实施方案，在本发明的方法中采用的食品酸是柠檬酸。在洗涤 之后以番茄纤维组合物种含有的干物质的重量的至少1%，更优选1. 5-8%并且最优选 1. 8-4%的浓度有利地添加柠檬酸。
[0119] 本发明通过下面的非限制性实施例进一步说明。
[0120] 实施例
[0121] 实施例1
[0122] 将来自荷兰温室的17. Okg新鲜成熟的番茄在沸水中浸泡1分钟并且然后浸没在 冷水中1分钟。用手除去皮和籽后获得7. 7kg果皮。在厨房搅拌机中将1.0 kg的该果肉均 质化并且随后煮沸95分钟并冷却至室温。
[0123] 随后，在补充加热过程中损失的水并添加额外的637ml去矿物质水后，用50um干 酪包布过滤所述番茄材料。用820ml去矿物质水稀释剩余的103g纤维素材料。将生成的 浆体过滤并且收集380g截留物。重复这种过滤情况三次。过滤之后获得的团状物质的重 量和用于稀释的去矿物质水的量列于表1中。
[0124] 表 1
[0125]
[0126] 根据番茄的总收率为0. 30%，根据均质化的果皮的收率为0. 7%
[0127] 在该过程结束时获得的细胞壁材料的组成描述于表2中。
[0128] 表 2
[0130]
[0131] 使用由 UpdegrafT 等（Semimicro Determination of Cellulose in Biological Materials, Analytical Biochemistry, 32, 420-424 (1969))描述的方法确定纤维素的含 量。该方法缩减至微量滴定板规模。通过醋酸硝酸将非纤维素和非木质素物质从AIS除去。 随后将剩余物用67% (v/v)硫酸处理以降解纤维素至葡萄糖。随后用Updegraff等（1969) 描述的比色测定法量化这些单体。来自Sigma-Aldrich的微晶纤维素（20um)用于校准。
[0132] 果胶的含量基于糖醛酸的含量计算，其利用下面的方法确定。首先，使用72% w/ w硫酸将样品在30°C预水解lh。随后用IM硫酸将样品在100°C进一步水解3h (Saeman 等（1945)，Hilz等（2006))。使用间羟基二苯基测定法（Blumenkrantz等1973 ; Ahmed&Labavitch, 1979)确定水解样品的糖醛酸的含量。果胶的含量定义为无水糖醛酸的 总量。
[0133] 对比实施例A
[0134] 除了 4. 8kg均质化的果皮不煮沸95分钟，而是在80°C加热10分钟以外，重复实施 例1。将均质化的果皮冷却至低于室温并且随后在4200g离心30分钟。弃去上清液并且用 去矿物质水稀释剩余的细胞物质。再次将生成的浆体在4200g离心30分钟并且收集团状 物质。离心后获得的团状物质的重量和用于稀释的去矿物质水的量列于表3中。
[0135] 表 3
[0137] 根据番茄的总产率0. 54%，根据均质化的果皮的总产率1. 2%
[0138] 在该过程结束的时候获得的细胞壁物质的组成描述于表4。
[0139] 表 4
[0141] 对比实施例B
[0142] 用去矿物质水稀释来自对比实施例A的团状物质并且再次离心（4200g，30分钟）。 重复该步骤。来自离心后获得的团状物质的番茄材料的量与用于稀释的去矿物质水的量列 于表5中。
[0143] 表 5
[0145] 根据番茄的总收率为0. 44%，根据均质化的果皮的总收率为1. 0%
[0146] 实施例2
[0147] 将实施例1和对比实施例A和B的团状的细胞壁物质分散在去矿物质水中以获得 1.7%的干物质含量。接下来，将获得的500ml分散物在Silverson L4RT混合器中使用方 孔网格于8000rpm下均质化。Silverson处理0、2和5分钟后，在具有杯-小叶片几何形 状的TA-instruments ARG2上确定分散的细胞壁材料的弹性模量（G'）。在100秒下将 所述细胞壁分散物预剪切30秒并留下平衡60秒以防止负载效应。在振荡振幅扫描仪上在 IHz且从0. 01 %至300%应变下在0. 05和0. 5%之间的稳定值下确定G'（G'稳g)。获得的 结果显不在表6中。
[0148] 表 6
[0150] 实施例3
[0151] 从30.0 kg新鲜凉拌番茄除去皮和籽以及切割之后获得13. 8kg番茄的果皮。将 果皮在来自Pro-soya的蒸汽加压容器中在110°C在1.8巴下加热8分钟。接下来，使用 Pro-soya -体化研磨机将番前材料在容器中研磨5分钟。在50微米干酪包布过滤后获得 3. 3kg截留物，干物质含量为6. 3%。
[0152] 在20升/分钟的连续的去矿物质水流下，进一步经过相同的包布洗涤I. 5kg该截 留物。10分钟后，洗脱液为无色并且停止洗涤。将所述截留物压在包布中以除去过量的水 并且获得4. 5kg具有1. 8%干物质含量的番茄不溶性部分。计算的洗涤比是67(61来自洗 涤并且I. 1来自加压加热过程中添加的蒸汽）
[0153] 使用实施例2描述的方法确定番茄不溶性部分的弹性模量（G'）和导电性。结果 描述于表7中。
[0154] 表 7
[0156]
[0157] 实施例4
[0158] 将新鲜处理的番茄破碎并且在98°C加热30分钟。用滤网将籽和皮除去并且用倾 析器（在3000g下操作，滞留时间：90秒）分离生成的汁的不溶性部分。接下来，以重量比 1:4将不溶性部分与自来水混合并且使用倾析器（在3000g下操作）将另一不溶性部分分 离。将后者洗涤步骤重复一次（不溶性部分与水的重量比为1:4)以获得具有5%的干物质 含量的番茄细胞壁物质。
[0159] 发现番茄细胞壁物质含有干物质重量的90%的醇不溶性固体。
[0160] 实施例5
[0161] 以重量比1:6将来自实施例4的番茄细胞壁物质与去矿物质水混合并且将生成的 悬浮物在4200g下离心45分钟。
[0162] 实施例6
[0163] 以重量比1:6将来自实施例5的番茄物质与去矿物质水混合并将生成的悬浮物在 4200g下离心45分钟。
[0164] 实施例7
[0165] 使用实施例2描述的方法将自实施例5、6和7获得的团状物质稀释至1. 7% (w/ w)干物质含量并且在Silverson混合器中剪切0、2和5分钟后确定G'。结果描述在表8 中。 [0166] 表 8
[0167]
[0169] 对比实施例C
[0170] 将4. Ikg来自Heinz 9661加工番茄的果皮在80°C加热10分钟并在厨房搅拌器中 均质化。在4200g下离心45分钟后获得均质化的番茄物质的不溶性部分。将890g生成的 团状物质再悬浮在600ml去矿物质水中并在4200g下离心45分钟。将洗涤步骤重复两次 (使用500ml去矿物质水），导致白利度为0? 7°，导电性为883 y S/cm，pH为4. 8和IL 8重 量％的干物质含量。计算的总的洗涤比是5. 2。
[0171] 将这样获得的纤维悬浮物用于制备稀释的样品，分别具有1. 45%和2. 64% (w/w) 干物质含量。
[0172] 实施例8
[0173] 将5. 4kg对比实施例C中使用的来自Heinz 9661加工番茄的相同批次的果皮在 100°C加热10分钟并且在厨房搅拌器中均质化，离心并且用去矿物质水洗涤2次（I: 4w/w)， 导致0. 1的白利度，220 yS/cm的导电性，5.0的pH和4.4%的干物质含量。总的洗涤比计 算为25. 5。
[0174] 将获得的纤维悬浮物用于制备稀释的样品，分别具有1. 84%和2. 71%的干物质 含量（w/w)。
[0175] 实施例9
[0176] 将对比实施例C和实施例8的稀释的纤维悬浮物在Silverson混合器中在 8000rpm下均质化2分钟。在均质化之前和之后确定。然后通过手动搅拌将1% (w/ w)的鹿糖混合入Silverson细胞壁悬浮物中。将样品放置于室温一小时并在该期间结束时 手动搅拌以后测量G'。测量G'后，添加额外的1%蔗糖，样品静置一小时并确定G'。获得 的结果描述在表9a和9b中。
[0177] 表 9a
[0182] 实施例10
[0183] 将28-30°白利度的热破碎的番茄糊用作原料。所述热破碎的糊不仅在热破碎 过程中在KKTC处理几分钟的过程中，而且在其中将水蒸发以增加所述糊的固体含量的三 阶段蒸发阶段过程中已经充分地进行了热处理。将〇.933kg 28-30°白利度的番茄糊与 7. 467kg去矿物质水混合并，在4200g下离心45分钟。收集生成的团状物质（763g)并且再 悬浮在7. 4kg去矿物质水中并再次如上离心得到842g含有6. 12%固体的团状物质。用去 矿物质水稀释部分该团状物质以生成分别具有3. 24重量％和1. 58重量％固体含量的悬浮 物。用Silverson混合器在8000rpm下均质化所述稀释的悬浮物2分钟。
[0184] 实施例11
[0185] 用去矿物质水稀释实施例10的部分团状物质（6. 12重量％的固体含量）以生成 具有1. 82重量％固体含量的悬浮物。通过在高压均质器中在400巴下通过单程处理均质 化该悬浮物。将获得的均质化的悬浮物进一步用去矿物质水稀释至1. 38重量％的固体含 量。
[0186] 实施例12
[0187] 在表10显不的配方（以克计）的基础上制备意大利面酱。
[0188] 表 10
[0189]
[0190] 通过添加盐、糖和混合香辛料至700g水中制备意大利面酱。在糖和盐溶解后，将 水性混合物添加至16.2°白利度的慢煮的番茄泥中。接下来，加入橄榄油并且在手动搅拌 2分钟后添加干燥的洋葱和2升水性液体（水或悬浮物），并且在装入玻璃缸之前将所述混 合物搅拌5分钟并且加热并在96°C保持5分钟。
[0191] 确定储存一天后所述意大利面酱的G'、粘度、屈服应力、Bostwick和白利度值。结 果在表11中描述。
[0192] 表 11
[0195] 由专门评价小组评估意大利面酱A、B、C和D的感官品质。在6个人的盲测中，意 大利面酱B在味道、颜色和质地方面比意大利面酱A具有更高的评级。没有观察到意大利 面酱A、C和D之间的不同。
[0196] 实施例13
[0197] 将新鲜处理的番茄破碎并在98_100°C加热30分钟。用滤网将籽和皮除去并且用 倾析器分离（在3000g操作，滞留时间：90秒）生成的汁的不溶性部分。接下来，用水稀释 剩余物（大约1:5)并且用倾析器分离（在3000g操作，滞留时间：90秒）剩余物。向这样 获得的剩余物添加50%的柠檬酸水溶液以降低pH至小于4. 4,然后将产物巴氏灭菌。这样 获得的酸化的番茄纤维组合物具有大约5. 5重量％的干物质含量。
[0198] 酸化的番茄纤维组合物的组成描述于表12中。
[0199] 表 12
[0201] 酸化的番茄纤维组合物的微生物稳定性通过添加柠檬酸得到实质上的改善。
【主权项】
1. 番茄纤维组合物，其具有至少1重量％，优选I. 5-12重量％的干物质含量，其中至少 80重量％的所述干物质是水不溶性的，所述纤维组合物按干物质重量计包含： ? 15-50%，优选18-45 %的纤维素； ? 5-45%，优选10-40 %的果胶； ? 0-10 %，优选0-5 %的单糖，所述单糖选自果糖、葡萄糖和其组合； ? 0.003-1%，优选0.01-0. 3 %的番茄红素； 其中所述纤维组合物含有少于纤维素重量的60%的果胶。2. 根据权利要求1所述的组合物，其中所述组合物含有少于纤维素重量的50 %的果 胶。3. 根据权利要求1或2所述的组合物，其中所述纤维组合物含有干物质重量的2-20% 的番茄蛋白。4. 根据前述权利要求任一项所述的组合物，其中所述组合物含有干物质重量的 10-40%，更优选15-35%的半纤维素。5. 根据前述权利要求的任一项所述的组合物，其中所述组合物含有干物质重量的 15-30 %的果胶。6. 根据前述权利要求任一项所述的组合物，其中所述组合物含有至少88重量％的水。7. 根据前述权利要求任一项所述的组合物，其中所述组合物在用蒸馏水稀释至干物质 含量为1重量％之后，生成在20°C下具有至少IOOPa的G'的稀释的组合物。8. 根据前述权利要求的任一项所述的组合物，其中所述组合物在用蒸馏水稀释至干物 质含量为1重量％之后，具有在20°C下至少IOOPa的G'，并且其中如果以1重量％的浓度 添加NaCl，则稀释的组合物的G'减少不超过25%。9. 制备产品的方法，所述产品选自食品、饮料和营养制剂，所述方法包括将最终产品的 0. 1-30重量％的根据前述权利要求任一项的番茄纤维组合物并入所述产品中。10. 通过根据权利要求9所述的方法获得的产品。11. 制备番茄纤维组合物的方法，所述方法包括连续步骤： a) 在时间周期t期间加热包含10-100重量％的番茄组分的水性组合物至温度"T"，所 述番茄组分选自番茄、捣碎的番茄、番茄汁、番茄泥、番茄糊、番茄沉淀物、番茄渣、番茄皮和 其组合，所述温度T超过70°C的Tmin，其中温度T(°C)和时间周期t(分钟）符合以下方程 式：t>120(V(T-69)L4;并且 b) 用水洗涤加热过的水性组合物或一部分加热过的水性组合物以减少单糖浓度至小 于干物质重量的10%，所述单糖选自葡萄糖、果糖和其组合。12. 根据权利要求11所述的方法，其中所述水性组合物含有干物质重量的10-40%的 不溶性番茄纤维。13. 根据权利要求11或12所述的方法，其中所述洗涤步骤（b)采用每kg包含在所述 水性组合物或所述部分水性组合物中的干物质总共至少10升的水。14. 根据权利要求11-13任一项所述的方法，其中所述加热过的水性组合物经过固液 分离以生成固体部分，并且其中所述固体部分被洗涤。15. 根据权利要求11-14任一项所述的方法，其中在所述洗涤后添加柠檬酸，优选地以 包含在所述番茄纤维组合物中的干物质重量的至少1%的浓度添加。
【专利摘要】本发明的一方面涉及番茄纤维组合物，其具有至少1重量％的干物质含量，其中所述干物质的至少80重量％是水不溶性的，以干物质重量计，所述纤维组合物包含：15-50％的纤维素；5-45％的果胶；0-10％的单糖，所述单糖选自果糖、葡萄糖和其组合；和0.003-1％的番茄红素；其中所述纤维组合物含有小于纤维素重量的60％的果胶。本发明的番茄纤维素组合物具有优异的水结构化性质。本发明的另一方面涉及制备产品的方法，所述产品选自食品、饮料和营养制剂，所述方法包括将上述番茄纤维组合物并入所述产品。本发明进一步提供制备番茄纤维组合物的方法。
【IPC分类】A23L1/212, A23L1/0524, A23L1/24, A23L1/0534, A23L1/308
【公开号】CN104902763
【申请号】CN201380067701
【发明人】H·T·W·M·范德西杰登, M·J·苏伊杰克, H·塔梅斯
【申请人】荷兰联合利华有限公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2013年12月3日
【公告号】CA2893888A1, EP2934179A1, US20150335054, WO2014095342A1
【技术领域】
[0001] 本发明涉及源自番茄的纤维组合物和该组合物例如在食品和饮料中的用途。本发 明的番茄纤维组合物具有优异的水结构化性质并且可以适用作增稠剂。
[0002] 本发明还提供了制备前述番茄纤维组合物的方法。
【背景技术】
[0003] 基于番茄的产品例如番茄酱、烤肉酱、比萨和意大利面酱和其它类似调味品通常 由番茄糊、番茄泥、番茄汁或含有大量番茄固体的类似组合物制成。这些番茄固体包括水不 溶性的番茄颗粒（包括番茄籽和番茄皮部分）；和番茄纤维（纤维素、半纤维素、果胶），所 述番茄纤维包含大部分不溶性番茄固体。每种这些组分影响基于番茄的食品的稳定性、外 观、香味和感官吸引力。
[0004] 例如，发现赋予番茄酱特有红色的胡萝卜素番茄红素主要存在于番茄浆和番茄纤 维里的成色素细胞中。因此，所述浆和纤维的量和分布将决定是否番茄酱具有总的、甚至期 望的颜色。此外，番茄浆颗粒的大小和分布还可以影响该基于番茄的产品的质地。大的， 分布不均匀的浆颗粒常常会生成块状产品，而极其细碎的浆颗粒常常会生成质地平滑的产 品。
[0005] 类似地，番茄纤维常常连接在一起并且互相缠绕形成格网或纤维基质，其提供基 于番茄的产品的主体和粘度并且进一步捕集游离液体，否则该液体会从所述产品"滴落"， 即分离。所述液体通常主要由水组成，并且还可以包括其它番茄流体和产品的添加剂。当 以充足浓度存在时，基于番茄的产品中的果胶形成凝胶，其也起到结合产品中的游离液体 并增加产品的粘度的作用。
[0006] 已知可使用多种技术改良番茄酱和浆中的番茄固体的物理性质，包括产品的均质 化。采用均质化可以将浆颗粒研细、破裂并分散在整个浆中以生成具有可接受的颜色和质 地的产品。番茄浆贡献了许多相对球形的颗粒，这些颗粒不溶于水并且必须减小尺寸并均 匀分散在整个产品中。如果不这样做，会形成质地非常粗糙的产品。而且，由于浆的这些颗 粒和纤维中含有胡萝卜素色素（番茄红素），不能适当的分散它们将会导致产品均匀度差 和颜色深。
[0007] 除了上面的颗粒外，番茄分散物具有非常高含量的纤维丝。通过适当的处理技术， 这些纤维形成一种结构，该结构有助于产品的粘度和其结合水的能力。均质化可以被用于 增强所述纤维丝的水结合能力。这种增强的水结合能力通常通过增加的产品粘度和/或减 少的脱水收缩作用体现。
[0008] 然而，所述方法确实存在局限性。如果使用的均质化压力过高，那么纤维网就会被 破坏。尽管更多数量的单个纤维会吸收更多的水并引起更大的粘度增加，但是任何剩余的 游离水都会很快分离因为结合这些水的结构将会被破坏。简而言之，在浆液分离中用于更 大粘度的费用是增加的。实际上，处理条件的选择基于这两个相反作用的妥协。在制备番茄 分散物中起重要作用的组分是果胶。这种天然存在的多糖通过结合任何剩余的游离水增加 产品的粘度并减少分离。均质化通过帮助果胶增强的和均匀的增溶作用增加了这些效果。
[0009] 显然，番茄产品的制备非常受使用的番茄的结构和化学的变化的影响。反过来，这 依赖于生长因素例如地理位置、气候条件、天气变化、土壤条件、生长季节和番茄的种类。没 有办法消除这些因素的影响。然而，可能需要对均质化条件进行调整来弥补在最终产品中 源自这些因素的不想要的特征。这种对最终产品的物理特征的精确控制对于保持批次与批 次之间的一致性非常重要。
[0010] 已经使用可替代的加工步骤已经来补充均质化的效果，包括研磨所述产品或使用 真空膨胀室来增加粘度并改善产品的颜色的额外步骤。
[0011] 尽管已经通过操作制备这些产品所采用的加工条件努力优化基于番茄的食品的 稳定性、外观、气味和感官吸引力，但采用添加剂（尤其是氯化钙和/或增粘剂）以进一步 改善基于番茄的产品的稳定性和质地是常规做法。在番茄加工工业中，经常将氯化钙添加 至番茄产品中以增加它们的粘度和防止脱水收缩作用。钙离子与番茄果胶的游离羧基反应 生成果胶酸钙的凝胶网。
[0012] 增粘剂（例如天然树胶、淀粉、果胶、瓜尔胶、黄原胶和CMC)也被广泛地用于增加 基于番茄的产品（例如番茄酱）的粘度和/或防止该产品中的脱水收缩作用。从消费者的 角度，不期望在番茄产品中使用这些添加剂，尤其是使用与番茄无关的添加剂。
[0013] Farahnakyi 等的 Journal of Texture Studies,第 39 卷，（2〇〇7)，第 169_182 页 描述了一种用于制备增稠剂的方法，包括干燥番茄废弃物（"果渣"，主要包括番茄籽和皮） 至大约7%的水分含量，然后研磨并筛分。这形成了番茄渣番茄纤维粉，其包含（基于干物 质）24. 8重量％的蛋白，0. 08重量％的番茄红素，13. 8/14. 5重量％的还原糖/总糖和41. 1 重量％的纤维。
[0014] US7166315描述了一种包含膳食纤维的组合物，所述膳食纤维具有高保水力 (WHC)，所述组合物由番茄浆获得。所述组合物可以用作用于食物的织构剂、膨胀剂、粘度控 制剂或防止脱水收缩作用的试剂。该美国专利进一步描述了用于制备上述组合物的方法， 包括：
[0015] 1)通过常规单元操作预处理番茄，包括洗涤、分拣和破碎，
[0016] 2)从破碎的番前分尚出所述番前的皮和籽，
[0017] 3)将所述破碎的番茄经过热处理（80-110°C )，
[0018] 4)通过离心将破碎的番茄分离成浆液和浆状物，获得精浆，
[0019] 5)从步骤4中获得的精浆中提取类胡萝卜素和脂类，并且
[0020] 6)干燥步骤5中获得的提取的精浆；
[0021] 并且其中番茄的皮和籽可以在所述提取和干燥之前的任何阶段从所述破碎的番 茄分离。分离阶段后，从精浆提取类胡萝卜素和脂类以获得（除去溶剂后）基本不含脂类、 类胡萝卜素、籽和皮的番茄纤维。所述溶剂然后可以通过共沸蒸馏除去。
[0022] W02011/138163描述了一种用于制备源自番茄的增稠剂的方法，包括步骤：
[0023] a)提供一种番茄浆，其含有3-15重量％的番茄可溶性固体（TSS)和0. 3-5重量％ 的番茄不溶性固体（TIS);
[0024] b)从所述番前衆中分离番前衆液部分，其具有小于2. 0重量％的减少的TIS含量 和至少3重量％的TSS含量；
[0025] c)将所述番茄浆液部分经过滤步骤生成截留物和滤液，所述过滤步骤采用具有 10-20000kDa范围内的截留分子量（MWCO)的膜；
[0026]d)收集截留物；并且
[0027] e)任选地干燥所述截留物。
[0028] W02008/148828描述了从番茄分离凝胶结构材料。将6. 9kg Red Matrix番茄在沸 水中浸泡60秒。随后手工除去皮、籽和粗料（coarse)。获得4. 4kg果肉。将该果肉在厨房 搅拌机中均质化并随后在80°C加热处理10分钟。将均质化的果肉使用冷水冷却至室温并 且然后在5000rpm(7268g)离心10分钟。去掉上清液并且用500ml水洗涤剩余的纤维素物 质。生成的浆体再次在5000rpm(7268g)离心10分钟。该洗涤步骤（包括后续离心）总共 进行3次。
[0029] 将获得的纤维素物质按2:1的比例分成两部分。将获得的纤维素物质的2/3用 500ml丙酮洗涤，然后在5000rpm(7268g)下离心10分钟。将丙酮作为有机溶剂的洗涤方法 总共重复三次。然后将获得的洗涤的纤维素物质经过配有GF/A过滤器的布氏漏斗并且再 次用丙酮作为有机溶剂洗涤。然后将纤维素物质在通风厨中干燥以从Red Matrix番茄中 获得20. 5gCMW。将用水洗涤后获得的纤维素物质的剩余1/3经过如上所述相同的处理，然 而不同的是使用乙醇（94% )代替丙酮。从Red Matrix番茄中获得10. 7gCMW.
[0030] Redgwell 等(Physicochemical properties of cell wall materials from apple, kiwifruit and tomato, Eur Food Res Technol (2008) 227:607 -618)描述了从熟苹 果、猕猴桃和番茄中分离细胞壁物质（CWM)的方法，根据作者，该方法最大化了产生CWM的 保水能力和产生粘度的性质。在该方法中，果实被剥皮并且将果皮与籽和其它组织（即猕 猴桃中的果心和子房组织和番茄中的子房组织）分离。将组织在加入少量水的Waring搅 拌器中均质化。将组织匀浆在80°C加热10分钟以使内源酶失活，冷却，在5000g下离心10 分钟并且弃去上清液。将剩余物（CWM)再次在600ml水中悬浮，离心并弃去上清液。将CWM 的水洗涤重复两次。如之前那样将CWM再悬浮在600ml丙酮中，离心并且弃去丙酮上清液。 再一次将CWM再悬浮于丙酮中并通过玻璃纤维纸（GF/A)过滤。进一步用丙酮在过滤器上 漂洗CWM滤饼，吸干并在通风厨中空气干燥过夜。
【发明内容】
[0031] 本发明人发现了一种具有优异水结构化性质的番茄纤维组合物，其可以通过将主 要含有完整番茄细胞壁的组合物经受深度热处理（例如在100°C 30分钟）并通过充分的 洗涤所述加热过的组合物以除去其中含有的大量的水溶性组分进行制备。因此，获得的番 茄纤维组合物含有大量的水不溶性番茄纤维和非常有限量的水溶性组分，例如果糖和葡萄 糖。该番茄纤维组合物还含有一些番茄红素。
[0032] 在制备番茄纤维组合物中采用的热处理引起结合于番茄细胞壁（作为不溶性番 茄纤维的部分）中的大部分果胶溶解。在后续的洗涤过程中，该溶解的果胶被除去，导致番 茄纤维组合物具有显著降低的果胶/纤维素比。番茄通常含有比果胶实质上更多的纤维 素。
[0033] 因此，本发明的一方面涉及番茄纤维组合物，其具有至少1重量％的干物质含量， 其中所述干物质的至少80重量％是水不溶性的，以干物质重量计，所述纤维组合物包含：
[0034] .15-50 % 的纤维素；
[0035] .5-45 % 的果胶；
[0036] ? 0-10%的单糖，所述单糖选自果糖、葡萄糖和其组合；和
[0037] ?0? 003-1 % 的番茄红素；
[0038] 其中所述纤维组合物含有小于纤维素重量的60%的果胶。
[0039] 本发明的另一方面涉及制备产品的方法，所述产品选自食品、饮料和营养制剂，所 述方法包含将前述番茄纤维组合物并入所述产品中。
[0040] 本发明进一步提供一种制备番茄纤维组合物的方法，所述方法包含连续步骤：
[0041] a)在时间周期t期间加热包含10-100重量％的番茄组分的水性组合物至温度T， 所述番茄组分选自番茄、捣碎的番茄、番茄汁、番茄泥、番茄糊、番茄沉淀物、番茄渣、番茄皮 和其组合，所述温度T为超过70°C的Tmin，其中温度T (°C )和时间周期t (分钟）符合以下 方程式：t>120(V(T-69)L4;并且
[0042] b)用水洗涤加热过的水性组合物或一部分加热过的水性组合物以降低单糖浓度 至小于干物质重量的10 %，所述单糖选自葡萄糖、果糖和其组合。
[0043] 尽管本发明人不希望被理论束缚，但据信在制备本发明的番茄纤维组合物时采用 的深度热处理允许番茄细胞壁在随后的洗涤过程中显著地溶胀。在该溶胀过程中，细胞壁 "分层（delaminate)"并且不溶性纤维解开缠结。由于这种分层，番茄细胞壁中含有的不溶 性纤维可以结合更多的水并可以更容易地分散在水性环境中，例如通过应用适度的剪切。 由于本发明的番茄纤维组合物含有的不溶性纤维大部分被解开缠结，因此即使当以低浓度 采用时，所述番茄纤维组合物能够赋予显著的水结构化。
【具体实施方式】
[0044] 本发明的第一方面涉及具有至少1重量％干物质含量的番茄纤维组合物，其中至 少80重量％的所述干物质是水不溶性的，按干物质的重量计，所述纤维组合物包含：
[0045] .15-50 % 的纤维素；
[0046] .5-45 % 的果胶；
[0047] ? 0-10%的单糖，所述单糖选自果糖、葡萄糖和其组合；
[0048] ?0? 003-1 % 的番茄红素；
[0049] 其中所述纤维组合物含有小于纤维素重量60%的果胶。
[0050] 本文使用的术语"纤维"是指纤维性多糖例如纤维素、半纤维素和果胶。
[0051] 为了确定番茄纤维组合物含有多少水不溶性干物质，将这样的组合物用水 (20°C )稀释至1重量％的干物质含量并随后在4000g离心30分钟。获得的（干）团状物 质被认为是水不溶性的。
[0052] 本文使用的术语"果胶"是指富含半乳糖醛酸的多糖，包括：
[0053] 同型半乳糖醛酸聚糖（homogalacturonan) : a-(1-4)-连接的D-半乳糖醛酸的直 链；
[0054]取代的半乳糖醛酸聚糖：含有从D-半乳糖醛酸残基骨架分支的附结的糖类残基 (例如在木糖半乳糖醛酸聚糖和芹菜糖半乳糖醛酸聚糖的各自情况中的D-木糖或D-芹菜 糖）；
[0055] 鼠李半乳糖醛酸聚糖I果胶：含有重复二糖的骨架：4)_a-D-半乳糖醛 酸-(l，2)-a-L-鼠李糖-(1.对于许多鼠李糖残基而言，各种中性糖的侧链分支。中性糖 主要是D-半乳糖、L-阿拉伯糖和D-木糖，中性糖的种类和比例随着果胶的来源发生变化。
[0056] 鼠李半乳糖醛酸聚糖II :高度支化的多糖。由于鼠李半乳糖醛酸聚糖II骨架仅 仅由D-半乳糖醛酸单元制备，所以鼠李半乳糖醛酸聚糖II被一些作者分类为取代的半乳 糖醛酸聚糖内。
[0057] 本文使用的术语"结合的果胶"是指作为水不溶性干物质的部分的果胶，所述干物 质包含在番茄纤维组合物中。
[0058] 本文使用的术语"脂类"是指疏水性番茄化合物，包括酰基甘油、磷脂、类胡萝卜素 和甾醇（如胆固醇）。
[0059] 本文使用的术语"番茄沉淀物"是指可以通过离心从例如番茄汁、番茄浆或番茄糊 分离的固体剩余物。
[0060] 本发明的纤维组合物的干物质的含量为1至100重量％。优选地，所述番茄纤维 组合物具有1. 5-12重量％，更优选3-8重量％并且最优选4-6重量％的干物质含量。
[0061] 所述番茄纤维组合物的水含量优选为88-99重量％，更优选92-97重量％并且最 优选94-96重量％。
[0062] 根据另一优选的实施方式，本发明的组合物中含有的至少80重量％，更优选至少 90重量％并且最优选至少95重量％的干物质是水不溶性的。所述纤维组合物中含有的干 物质可以包括少量的水溶性物质。所述纤维组合物的干物质通常含有不超过10重量％，更 优选不超过5重量％并且最优选不超过1重量％的水溶性物质。
[0063] 本发明的番茄纤维组合物含有显著量的番茄红素，由于它的水溶性低，在用水洗 涤的过程中仅有一部分这种类胡萝卜素被除去。优选地，所述纤维组合物含有干物质重量 的0. 01-0. 3%的番茄红素，最优选干物质重量的0. 015-0. 1 %的番茄红素。
[0064] 作为番茄纤维组合物制备时采用的洗涤的结果，大量单糖被从原料中除去。优选 地，所述番茄纤维组合物含有不超过干物质重量的5%，更优选不超过干物质重量的3%并 且最优选不超过干物质重量的1 %的单糖，所述单糖选自果糖、葡萄糖和其组合。
[0065] 果胶是以大的浓度包含在番茄细胞壁内的纤维组分。果胶通常以干物质重量的 10-40%，更优选15-30 %并且最优选15-25%的浓度包含在番茄纤维组合物中。
[0066] 本发明的纤维组合物含有的大部分果胶是结合的果胶。通常，纤维组合物中含有 的果胶的至少70重量％是结合的果胶。更优选地，纤维组合物中至少80重量％并且最优 选至少90重量％的果胶是结合的果胶。
[0067] 纤维素是番茄纤维组合物中含有的不溶性番茄纤维的主要成分。通常，纤维组 合物含有干物质重量的18-45%，更优选干物质重量的25-45%并且最优选干物质重量的 35-45 %的纤维素。
[0068] 换言之，番茄纤维组合物含有以水不溶性干物质重量计的20-50%的纤维素。甚至 更优选地，纤维素的含量是水不溶性干物质重量的28-45%，最优选水不溶性干物质重量的 35-45 % 〇
[0069] 根据特别优选的实施方式，纤维组合物含有以纤维素重量计的小于55%，更优选 小于50%，甚至更优选小于46%，还更优选小于43%并且最优选小于40%的果胶。通常， 纤维组合物含有纤维素重量的至少10%，更优选至少15%的果胶。
[0070] 本发明的纤维组合物的特征还在于非常高含量的醇不溶性固体。通常，纤维组合 物含有以干物质重量计的至少65%，更优选至少75%并且最优选至少80%的醇不溶性固 体。在天然番茄中，醇不溶性固体通常仅占其中含有的干物质的大约25-30%。
[0071] 在番茄中，醇不溶性固体（AIS)包括：蛋白质（8 % )、果胶物质（7 % )、半纤维 素（4 % )和纤维素（6 % )干物质（Davies 和 Hobson, The constituents of tomato fruit-the influence of environment, nutrition and genotype, CRC Critical Review in Food Science and Nutrition，（1981); 15 (3): 205 - 280)。用于确定AIS含量的 合适的方法被描述于 Hilz 等（Cell wall polysaccharides in black currants and bilberries-characterisation in berries,juice,and press cake,Carbohydrate Polymers 59(4)，477-488(2005). 2005)，并且其包含用70%乙醇水溶液（v/v)重复提取 (50°C，3次），在提 取之间离心（4500印111，5分钟）。将剩余物随后用丙酮洗涤，然后空气干 燥并称重。
[0072] 所述番茄纤维组合物中含有的番茄纤维素不同于源自木材的纤维素，因为相较于 源自木材的纤维素，番茄纤维素具有更低的结晶度水平，分别为大约32%和大约61 %的结 晶度。通常，本发明的番茄纤维组合物含有的纤维素显示不超过50%，更优选不超过40% 并且最优选不超过35%的结晶度。源自木材的纤维素还可以以纤维素II晶体形式存在，而 本发明的番茄纤维维持天然的纤维素I形式。结晶度的水平和两种晶格可用通过WAXS(广 角X射线散射）区分。
[0073] 番茄纤维组合物中通常含有浓度为干物质重量的10-40%，更优选15-35%并且 最优选20-30 %的半纤维素。
[0074] 纤维性多糖，尤其是纤维素、半纤维素和果胶的组合总共通常占番茄纤维组合物 中含有的干物质的至少75重量％，更优选至少85重量％并且最优选至少90重量％。
[0075] 纤维组合物通常含有干物质重量的2-25 %，更优选5-20 %并且最优选8-12 %的 番前蛋白。
[0076] 柠檬酸是另一种天然的大量存在于番茄中的组分。本发明的番茄纤维组合物含有 不超过有限量的柠檬酸，因为大部分柠檬酸在洗涤的过程中被除去。通常，组合物含有干物 质重量的0-1. 5%，优选0. 03-0. 6%并且最优选0. 05-0. 4%的柠檬酸。
[0077] 另一种天然存在于番茄中的水溶性组分（即钾）也在制备番茄纤维组合物时采用 的洗涤步骤过程中被大量地除去。通常，番茄纤维组合物含有干物质重量的0-2%，更优选 0. 05-1. 0 %并且最优选0. 1-0. 6 %的钾。
[0078] 脂类通常以干物质重量的1-10%，更优选干物质重量的2-8%和最优选4-7%的 浓度存在于番茄纤维组合物中。
[0079] 正如本文之前所解释的那样，天然存在于番茄中的水溶性组分大部分不存在于本 发明的番茄纤维组合物中。因此，所述组合物含有不超过有限量的能够增加去矿物质水的 导电性的组分。通常地，当被去矿物质水稀释至1重量％的干物质含量的时候，本发明的番 茄纤维组合物具有小于200 y S/cm，更优选小于150 y S/cm并且最优选小于100 y S/cm的导 电性。
[0080] 本发明的组合物可以含有少量的不是源自番茄的组分。这样的组分的例子包括防 腐剂、香料、载体材料和其组合。优选地，所述组合物中含有的至少80重量％，更优选至少 90重量％并且最优选100重量％的干物质源自番茄。
[0081] 根据本发明的优选实施方式，所述番茄纤维组合物含有加入的食品酸（food acid)。当纤维组合物具有非常高的水含量（例如88重量％或更高）的时候加入食品酸特 别有用，因为这些水性纤维组合物的微生物稳定性由于加入食品酸而显著的增强。可用于 保存所述番茄纤维组合物的食品酸的例子包括柠檬酸、山梨酸、苯甲酸、丙酸和其组合。 [0082] 在具体优选的实施方式中，所述番茄纤维组合物含有以柠檬酸形式加入的食品 酸。有利地，所述番茄纤维组合物含有干物质重量的至少1%，更优选1. 5-8%并且最优选 1. 8-4%的柠檬酸。前述的浓度范围包括在番茄纤维组合物制备过程中或之后加入的柠檬 酸以及来自番茄原料和留在纤维组合物中的柠檬酸。
[0083] 基于总纤维组合物计算，总的柠檬酸含量优选为1. 0-5. 0重量％，更优选1. 2-1. 4 重量％并且最优选1. 3-3. 0重量％。
[0084] 利用柠檬酸保存番茄纤维组合物生成的番茄产品含有相当水平的柠檬酸，而同时 天然富含于番茄中的其它有机酸，尤其是谷氨酸和天冬氨酸被耗尽。优选地，柠檬酸、谷氨 酸和天冬氨酸在保存的纤维组合物中分别的浓度水平符合下列要求：
[0085] [柠檬酸V([谷氨酸]+ [天冬氨酸])彡5 ;
[0086] 其中[柠檬酸]=柠檬酸在组合物中的浓度；[谷氨酸]=谷氨酸在组合物中的 浓度；和[天冬氨酸]=天冬氨酸在组合物中的浓度。甚至更优选地，上述比值至少是10。 最优选地，其至少是15。
[0087] 根据特别优选的实施方式，本发明的纤维组合物源自加工番茄。可以 适用于制备本发明的番茄纤维组合物的加工番茄的例子包括Heinz的栽培品种 H9776, 9665, 9997, 9423 ;Sunseeds 的栽培品种 Sun 6235, Sun 6117 ;0rsetti 的栽培品 种 BOS 2020, BOS 3155, Grandstand 98 ;Petoseed 的栽培品种 Hypeel 696, Hyseed 45 和Hyseed 108 ;0cha的栽培品种Seed 0X52。其它例子包括下面的栽培品种：Plum Crimson, Plum Daddy, Puebla, Malva和 IPA6〇
[0088] 本发明的番茄纤维组合物通常含有来自番茄的遗传物质，像这样的遗传物质优选 地在制备纤维组合物的过程中不被除去。
[0089] 如本文之前解释的那样，本发明的纤维组合物具有优异的水结构化性质，这从下 面的用蒸馏水稀释至1重量％的干物质含量，稀释的组合物的G'在20°C时为至少IOOPa的 事实得到证实。根据特别优选的实施方式，稀释的组合物的G'在20°C为至少250Pa。甚至 更优选地，稀释的组合物具有在20°C至少400Pa，最优选500-1000Pa的G'。
[0090] 通过流变学振荡测量法在杯子几何形状中使用叶片确定本文所指的剪切储存模 量G'，通过在IHz频率测量的在低应变范围（0.01-0. 1%)内的稳定值来确定。
[0091] 本发明人观察到番茄纤维组合物提供了额外的优点，它的水结构化性质不受盐浓 度变化的严重影响。因此，本发明的另外的优选实施方式涉及番茄纤维组合物，其在用蒸馏 水稀释至1重量％的干物质含量后生成的稀释的组合物在20°c下具有至少100,更优选至 少250并且最优选至少400Pa的G' ；并且其中如果NaCl以1重量％的浓度添加，稀释的组 合物的G'减少不超过25%。
[0092] 本发明的另一方面涉及制备产品的方法，所述产品选自食品、饮料和营养配方，所 述方法包括向所述产品中并入最终产品的1-60重量％的本文之前定义的番茄纤维组合 物。更优选地，所述番茄纤维组合物以最终产品重量的1.5-30%，最优选2-20%的浓度并 入所述产品中。
[0093] 换言之，将番茄纤维组合物有利地以最终产品干重的0. 1-0.5%，更优选 0. 2-1. 0 %并且最优选0. 3-0. 8 %的浓度并入所述产品中。
[0094] 当这些组分被并入含有至少30重量％ (基于终产品计算）的水的产品中，番茄纤 维组合物的水结构化性质是特别适宜的。甚至更优选地，产品含有至少50重量％的水，最 优选80-99重量％的水。
[0095] 番茄纤维组合物可以适当用于其中的产品的例子包括番茄酱、番茄汤、基于番茄 的酱、番前糊和番前汁。
[0096] 本发明的另一方面涉及通过上述方法获得的或可获得的产品。
[0097] 本发明的另一发面涉及制备番茄纤维组合物的方法，所述方法包含连续步骤：
[0098] a)在时间周期t期间加热包含10-100重量％的番茄组分的水性组合物至温度T， 所述番茄组分选自番茄、捣碎的番茄、番茄汁、番茄泥、番茄沉淀物、番茄渣、番茄皮和其组 合，所述温度T为超过70°C的Tmin，其中温度T (°C )和时间周期t (分钟）符合以下方程 式：t>120(V(T-69)L4;并且
[0099] b)用水洗涤加热过的水性组合物或一部分加热过的水性组合物以减少单糖浓度 至小于干物质重量的10 %，所述单糖选自葡萄糖、果糖和其组合。
[0100] 有利地，前述方法生成如本文之前定义的番茄纤维组合物。
[0101] 根据本方法特别优选的实施方式，Tmin是75°C。甚至更优选地，Tmin是80°C，特 别是90 °C并且最优选100 °C。
[0102] 通常，本方法采用的温度T不超过150°C，更优选地其不超过120°C并且最优选其 不超过102°C。
[0103] 加热周期"t"优选地超过2分钟，更优选超过10分钟。最优选地，加热周期"t" 为15_60分钟。
[0104] 本方法采用的水性组合物通常含有干物质重量的10-40%的水不溶性物质。更优 选地，水性组合物含有干物质重量的15-40%并且最优选20-40%的水不溶性物质。
[0105] 换言之，水性组合物通常含有0. 5-12重量％，更优选0. 7-5重量％并且最优选1-2 重量％的水不溶性物质（百分比基于总的水性组合物计算）。
[0106] 水性组合物通常含有干物质重量的50-90%的单糖，所述单糖选自葡萄糖、果糖和 其组合。更优选地，所述单糖以干物质重量的50-75%，最优选50-60%的浓度包含在水性 组合物中。
[0107] 由于洗涤加热过的水性组合物或加热过的水性组合物的 一部分，前述单糖的浓度 优选地减少至小于干物质重量的10%，更优选小于干物质重量的5%并且最优选小于干物 质重量的3%的单糖。
[0108] 本方法的洗涤步骤（b)有利地采用了每千克干物质共至少10升水，所述干物质包 含在水性组合物中或水性组后的部分中。甚至更优选地，在洗涤中，每千克包含在水性组合 物或其一部分中的干物质采用至少50升、特别是至少150升并且最优选250-1000升水。
[0109] 水性组合物优选地经过固体-液体分离以生成固体部分，并且随后将该固体部分 洗涤以减少单糖的含量。可以采用的固体-液体分离的例子包括离心、过滤、压榨、倾析和 其组合。需要注意由于固体-液体分离获得的固体部分含有的番茄纤维的高水结合能力， 所以所述部分主要由水组成。
[0110] 正如本文之前解释的那样，在本方法中采用的深度加热条件对于获得具有极佳的 水结构化性质的番茄纤维组合物至关重要。在加热步骤过程中，完成番茄细胞壁的显著溶 胀是特别重要的。优选地，水性组合物含有番茄细胞壁并且在加热步骤（a)过程中，这些番 茄细胞壁的平均厚度增加至少4倍，更优选至少10倍并且最优选至少20倍。
[0111] 为了充分利用通过本方法制备的番茄纤维组合物的水结构化性质，所述组合物应 当在本方法的某个阶段经受剪切使得番茄细胞被破坏。因此，在本方法优选的实施方式中， 在洗涤步骤（b)之前，过程中或之后将加热过的水性组合物经受剪切以将细胞壁破坏成碎 片。最优选地，在洗涤步骤（b)之后将加热过的水性组合物进行剪切。
[0112] 优选地，通过使用工业剪切设备像Si Iverson、Turrax、高压均质化和 Microfluidiser将加热过的水性组合物进行剪切。合适的操作条件说明如下：
[0113] Si Iverson: 4, 000-8, OOOrpm
[0114] Ultra Turrax:叶尖速度 10_23m/s
[0115] HPH: 120-1200 巴
[0116] Microfluidiser:500-2000 巴〇
[0117] 正如本文之前解释的那样，在番茄纤维组合物的水含量高的情况下，优选添加食 品酸。优选地在洗涤步骤后添加食品酸。如果该方法采用一个或多个多固体-液体分离步 骤，优选地在最后的固体-液体分离步骤之后添加食品酸。
[0118] 根据特别优选的实施方案，在本发明的方法中采用的食品酸是柠檬酸。在洗涤 之后以番茄纤维组合物种含有的干物质的重量的至少1%，更优选1. 5-8%并且最优选 1. 8-4%的浓度有利地添加柠檬酸。
[0119] 本发明通过下面的非限制性实施例进一步说明。
[0120] 实施例
[0121] 实施例1
[0122] 将来自荷兰温室的17. Okg新鲜成熟的番茄在沸水中浸泡1分钟并且然后浸没在 冷水中1分钟。用手除去皮和籽后获得7. 7kg果皮。在厨房搅拌机中将1.0 kg的该果肉均 质化并且随后煮沸95分钟并冷却至室温。
[0123] 随后，在补充加热过程中损失的水并添加额外的637ml去矿物质水后，用50um干 酪包布过滤所述番茄材料。用820ml去矿物质水稀释剩余的103g纤维素材料。将生成的 浆体过滤并且收集380g截留物。重复这种过滤情况三次。过滤之后获得的团状物质的重 量和用于稀释的去矿物质水的量列于表1中。
[0124] 表 1
[0125]
[0126] 根据番茄的总收率为0. 30%，根据均质化的果皮的收率为0. 7%
[0127] 在该过程结束时获得的细胞壁材料的组成描述于表2中。
[0128] 表 2
[0130]
[0131] 使用由 UpdegrafT 等（Semimicro Determination of Cellulose in Biological Materials, Analytical Biochemistry, 32, 420-424 (1969))描述的方法确定纤维素的含 量。该方法缩减至微量滴定板规模。通过醋酸硝酸将非纤维素和非木质素物质从AIS除去。 随后将剩余物用67% (v/v)硫酸处理以降解纤维素至葡萄糖。随后用Updegraff等（1969) 描述的比色测定法量化这些单体。来自Sigma-Aldrich的微晶纤维素（20um)用于校准。
[0132] 果胶的含量基于糖醛酸的含量计算，其利用下面的方法确定。首先，使用72% w/ w硫酸将样品在30°C预水解lh。随后用IM硫酸将样品在100°C进一步水解3h (Saeman 等（1945)，Hilz等（2006))。使用间羟基二苯基测定法（Blumenkrantz等1973 ; Ahmed&Labavitch, 1979)确定水解样品的糖醛酸的含量。果胶的含量定义为无水糖醛酸的 总量。
[0133] 对比实施例A
[0134] 除了 4. 8kg均质化的果皮不煮沸95分钟，而是在80°C加热10分钟以外，重复实施 例1。将均质化的果皮冷却至低于室温并且随后在4200g离心30分钟。弃去上清液并且用 去矿物质水稀释剩余的细胞物质。再次将生成的浆体在4200g离心30分钟并且收集团状 物质。离心后获得的团状物质的重量和用于稀释的去矿物质水的量列于表3中。
[0135] 表 3
[0137] 根据番茄的总产率0. 54%，根据均质化的果皮的总产率1. 2%
[0138] 在该过程结束的时候获得的细胞壁物质的组成描述于表4。
[0139] 表 4
[0141] 对比实施例B
[0142] 用去矿物质水稀释来自对比实施例A的团状物质并且再次离心（4200g，30分钟）。 重复该步骤。来自离心后获得的团状物质的番茄材料的量与用于稀释的去矿物质水的量列 于表5中。
[0143] 表 5
[0145] 根据番茄的总收率为0. 44%，根据均质化的果皮的总收率为1. 0%
[0146] 实施例2
[0147] 将实施例1和对比实施例A和B的团状的细胞壁物质分散在去矿物质水中以获得 1.7%的干物质含量。接下来，将获得的500ml分散物在Silverson L4RT混合器中使用方 孔网格于8000rpm下均质化。Silverson处理0、2和5分钟后，在具有杯-小叶片几何形 状的TA-instruments ARG2上确定分散的细胞壁材料的弹性模量（G'）。在100秒下将 所述细胞壁分散物预剪切30秒并留下平衡60秒以防止负载效应。在振荡振幅扫描仪上在 IHz且从0. 01 %至300%应变下在0. 05和0. 5%之间的稳定值下确定G'（G'稳g)。获得的 结果显不在表6中。
[0148] 表 6
[0150] 实施例3
[0151] 从30.0 kg新鲜凉拌番茄除去皮和籽以及切割之后获得13. 8kg番茄的果皮。将 果皮在来自Pro-soya的蒸汽加压容器中在110°C在1.8巴下加热8分钟。接下来，使用 Pro-soya -体化研磨机将番前材料在容器中研磨5分钟。在50微米干酪包布过滤后获得 3. 3kg截留物，干物质含量为6. 3%。
[0152] 在20升/分钟的连续的去矿物质水流下，进一步经过相同的包布洗涤I. 5kg该截 留物。10分钟后，洗脱液为无色并且停止洗涤。将所述截留物压在包布中以除去过量的水 并且获得4. 5kg具有1. 8%干物质含量的番茄不溶性部分。计算的洗涤比是67(61来自洗 涤并且I. 1来自加压加热过程中添加的蒸汽）
[0153] 使用实施例2描述的方法确定番茄不溶性部分的弹性模量（G'）和导电性。结果 描述于表7中。
[0154] 表 7
[0156]
[0157] 实施例4
[0158] 将新鲜处理的番茄破碎并且在98°C加热30分钟。用滤网将籽和皮除去并且用倾 析器（在3000g下操作，滞留时间：90秒）分离生成的汁的不溶性部分。接下来，以重量比 1:4将不溶性部分与自来水混合并且使用倾析器（在3000g下操作）将另一不溶性部分分 离。将后者洗涤步骤重复一次（不溶性部分与水的重量比为1:4)以获得具有5%的干物质 含量的番茄细胞壁物质。
[0159] 发现番茄细胞壁物质含有干物质重量的90%的醇不溶性固体。
[0160] 实施例5
[0161] 以重量比1:6将来自实施例4的番茄细胞壁物质与去矿物质水混合并且将生成的 悬浮物在4200g下离心45分钟。
[0162] 实施例6
[0163] 以重量比1:6将来自实施例5的番茄物质与去矿物质水混合并将生成的悬浮物在 4200g下离心45分钟。
[0164] 实施例7
[0165] 使用实施例2描述的方法将自实施例5、6和7获得的团状物质稀释至1. 7% (w/ w)干物质含量并且在Silverson混合器中剪切0、2和5分钟后确定G'。结果描述在表8 中。 [0166] 表 8
[0167]
[0169] 对比实施例C
[0170] 将4. Ikg来自Heinz 9661加工番茄的果皮在80°C加热10分钟并在厨房搅拌器中 均质化。在4200g下离心45分钟后获得均质化的番茄物质的不溶性部分。将890g生成的 团状物质再悬浮在600ml去矿物质水中并在4200g下离心45分钟。将洗涤步骤重复两次 (使用500ml去矿物质水），导致白利度为0? 7°，导电性为883 y S/cm，pH为4. 8和IL 8重 量％的干物质含量。计算的总的洗涤比是5. 2。
[0171] 将这样获得的纤维悬浮物用于制备稀释的样品，分别具有1. 45%和2. 64% (w/w) 干物质含量。
[0172] 实施例8
[0173] 将5. 4kg对比实施例C中使用的来自Heinz 9661加工番茄的相同批次的果皮在 100°C加热10分钟并且在厨房搅拌器中均质化，离心并且用去矿物质水洗涤2次（I: 4w/w)， 导致0. 1的白利度，220 yS/cm的导电性，5.0的pH和4.4%的干物质含量。总的洗涤比计 算为25. 5。
[0174] 将获得的纤维悬浮物用于制备稀释的样品，分别具有1. 84%和2. 71%的干物质 含量（w/w)。
[0175] 实施例9
[0176] 将对比实施例C和实施例8的稀释的纤维悬浮物在Silverson混合器中在 8000rpm下均质化2分钟。在均质化之前和之后确定。然后通过手动搅拌将1% (w/ w)的鹿糖混合入Silverson细胞壁悬浮物中。将样品放置于室温一小时并在该期间结束时 手动搅拌以后测量G'。测量G'后，添加额外的1%蔗糖，样品静置一小时并确定G'。获得 的结果描述在表9a和9b中。
[0177] 表 9a
[0182] 实施例10
[0183] 将28-30°白利度的热破碎的番茄糊用作原料。所述热破碎的糊不仅在热破碎 过程中在KKTC处理几分钟的过程中，而且在其中将水蒸发以增加所述糊的固体含量的三 阶段蒸发阶段过程中已经充分地进行了热处理。将〇.933kg 28-30°白利度的番茄糊与 7. 467kg去矿物质水混合并，在4200g下离心45分钟。收集生成的团状物质（763g)并且再 悬浮在7. 4kg去矿物质水中并再次如上离心得到842g含有6. 12%固体的团状物质。用去 矿物质水稀释部分该团状物质以生成分别具有3. 24重量％和1. 58重量％固体含量的悬浮 物。用Silverson混合器在8000rpm下均质化所述稀释的悬浮物2分钟。
[0184] 实施例11
[0185] 用去矿物质水稀释实施例10的部分团状物质（6. 12重量％的固体含量）以生成 具有1. 82重量％固体含量的悬浮物。通过在高压均质器中在400巴下通过单程处理均质 化该悬浮物。将获得的均质化的悬浮物进一步用去矿物质水稀释至1. 38重量％的固体含 量。
[0186] 实施例12
[0187] 在表10显不的配方（以克计）的基础上制备意大利面酱。
[0188] 表 10
[0189]
[0190] 通过添加盐、糖和混合香辛料至700g水中制备意大利面酱。在糖和盐溶解后，将 水性混合物添加至16.2°白利度的慢煮的番茄泥中。接下来，加入橄榄油并且在手动搅拌 2分钟后添加干燥的洋葱和2升水性液体（水或悬浮物），并且在装入玻璃缸之前将所述混 合物搅拌5分钟并且加热并在96°C保持5分钟。
[0191] 确定储存一天后所述意大利面酱的G'、粘度、屈服应力、Bostwick和白利度值。结 果在表11中描述。
[0192] 表 11
[0195] 由专门评价小组评估意大利面酱A、B、C和D的感官品质。在6个人的盲测中，意 大利面酱B在味道、颜色和质地方面比意大利面酱A具有更高的评级。没有观察到意大利 面酱A、C和D之间的不同。
[0196] 实施例13
[0197] 将新鲜处理的番茄破碎并在98_100°C加热30分钟。用滤网将籽和皮除去并且用 倾析器分离（在3000g操作，滞留时间：90秒）生成的汁的不溶性部分。接下来，用水稀释 剩余物（大约1:5)并且用倾析器分离（在3000g操作，滞留时间：90秒）剩余物。向这样 获得的剩余物添加50%的柠檬酸水溶液以降低pH至小于4. 4,然后将产物巴氏灭菌。这样 获得的酸化的番茄纤维组合物具有大约5. 5重量％的干物质含量。
[0198] 酸化的番茄纤维组合物的组成描述于表12中。
[0199] 表 12
[0201] 酸化的番茄纤维组合物的微生物稳定性通过添加柠檬酸得到实质上的改善。
【主权项】
1. 番茄纤维组合物，其具有至少1重量％，优选I. 5-12重量％的干物质含量，其中至少 80重量％的所述干物质是水不溶性的，所述纤维组合物按干物质重量计包含： ? 15-50%，优选18-45 %的纤维素； ? 5-45%，优选10-40 %的果胶； ? 0-10 %，优选0-5 %的单糖，所述单糖选自果糖、葡萄糖和其组合； ? 0.003-1%，优选0.01-0. 3 %的番茄红素； 其中所述纤维组合物含有少于纤维素重量的60%的果胶。2. 根据权利要求1所述的组合物，其中所述组合物含有少于纤维素重量的50 %的果 胶。3. 根据权利要求1或2所述的组合物，其中所述纤维组合物含有干物质重量的2-20% 的番茄蛋白。4. 根据前述权利要求任一项所述的组合物，其中所述组合物含有干物质重量的 10-40%，更优选15-35%的半纤维素。5. 根据前述权利要求的任一项所述的组合物，其中所述组合物含有干物质重量的 15-30 %的果胶。6. 根据前述权利要求任一项所述的组合物，其中所述组合物含有至少88重量％的水。7. 根据前述权利要求任一项所述的组合物，其中所述组合物在用蒸馏水稀释至干物质 含量为1重量％之后，生成在20°C下具有至少IOOPa的G'的稀释的组合物。8. 根据前述权利要求的任一项所述的组合物，其中所述组合物在用蒸馏水稀释至干物 质含量为1重量％之后，具有在20°C下至少IOOPa的G'，并且其中如果以1重量％的浓度 添加NaCl，则稀释的组合物的G'减少不超过25%。9. 制备产品的方法，所述产品选自食品、饮料和营养制剂，所述方法包括将最终产品的 0. 1-30重量％的根据前述权利要求任一项的番茄纤维组合物并入所述产品中。10. 通过根据权利要求9所述的方法获得的产品。11. 制备番茄纤维组合物的方法，所述方法包括连续步骤： a) 在时间周期t期间加热包含10-100重量％的番茄组分的水性组合物至温度"T"，所 述番茄组分选自番茄、捣碎的番茄、番茄汁、番茄泥、番茄糊、番茄沉淀物、番茄渣、番茄皮和 其组合，所述温度T超过70°C的Tmin，其中温度T(°C)和时间周期t(分钟）符合以下方程 式：t>120(V(T-69)L4;并且 b) 用水洗涤加热过的水性组合物或一部分加热过的水性组合物以减少单糖浓度至小 于干物质重量的10%，所述单糖选自葡萄糖、果糖和其组合。12. 根据权利要求11所述的方法，其中所述水性组合物含有干物质重量的10-40%的 不溶性番茄纤维。13. 根据权利要求11或12所述的方法，其中所述洗涤步骤（b)采用每kg包含在所述 水性组合物或所述部分水性组合物中的干物质总共至少10升的水。14. 根据权利要求11-13任一项所述的方法，其中所述加热过的水性组合物经过固液 分离以生成固体部分，并且其中所述固体部分被洗涤。15. 根据权利要求11-14任一项所述的方法，其中在所述洗涤后添加柠檬酸，优选地以 包含在所述番茄纤维组合物中的干物质重量的至少1%的浓度添加。
【专利摘要】本发明的一方面涉及番茄纤维组合物，其具有至少1重量％的干物质含量，其中所述干物质的至少80重量％是水不溶性的，以干物质重量计，所述纤维组合物包含：15-50％的纤维素；5-45％的果胶；0-10％的单糖，所述单糖选自果糖、葡萄糖和其组合；和0.003-1％的番茄红素；其中所述纤维组合物含有小于纤维素重量的60％的果胶。本发明的番茄纤维素组合物具有优异的水结构化性质。本发明的另一方面涉及制备产品的方法，所述产品选自食品、饮料和营养制剂，所述方法包括将上述番茄纤维组合物并入所述产品。本发明进一步提供制备番茄纤维组合物的方法。
【IPC分类】A23L1/212, A23L1/0524, A23L1/24, A23L1/0534, A23L1/308
【公开号】CN104902763
【申请号】CN201380067701
【发明人】H·T·W·M·范德西杰登, M·J·苏伊杰克, H·塔梅斯
【申请人】荷兰联合利华有限公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2013年12月3日
【公告号】CA2893888A1, EP2934179A1, US20150335054, WO2014095342A1
最新回复(0)