產(chǎn)品及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及利用乳原料的物理改性和增強質(zhì)地的交聯(lián)酶來制備酸乳產(chǎn)品的方法。本發(fā)明還涉及含有物理改性的乳原料脂肪球且已經(jīng)用交聯(lián)酶進行了處理的乳制品。
【專利說明】產(chǎn)品及其制備方法
發(fā)明領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及利用乳原料的物理改性和增強質(zhì)地的交聯(lián)酶來制備酸乳產(chǎn)品(souredmilk product)的方法。本發(fā)明還涉及含有物理改性的乳原料脂肪球且已經(jīng)用交聯(lián)酶進行了處理的乳制品。
[0002]發(fā)明背景
[0003]在酸乳產(chǎn)品的制備中典型的是:向勻化的、經(jīng)熱處理的乳中加入發(fā)酵劑(starter)，當其酸化乳時，給乳提供了作為產(chǎn)品特征的質(zhì)地和味道性質(zhì)。
[0004]通常，將所有必需的原料和成分如甜味劑、調(diào)味劑和組織形成劑(texturizers)加入到乳中，然后將乳混合物通常進行勻化和巴氏滅菌，然后進行酸化(souring)。勻化通常采用單相或雙相勻化器進行，典型的勻化條件為55至80°C、更典型地是65至70°C的溫度和100至250巴、更典型地是150至200巴的壓力。將乳混合物進行酸化(soured)，或者以一些其它方式調(diào)節(jié)酸度至每種產(chǎn)品特定的PH值。此后，任選地斷裂開質(zhì)地并冷卻至包裝溫度，加入必需的調(diào)味劑(例如果醬)，將產(chǎn)品進行包裝。
[0005]在最近幾年，已經(jīng)廣泛研究了在300至3500巴的壓力下乳高壓勻化對酸乳酪的粒度、水分保持、脫水收縮和質(zhì)地的影響(Lanciotti, R.等人，F(xiàn)ood Microbiology, 21 (2004)753-760 ;Ciron, C.1.E.等人，Int.Dairy J.20 (2010) 314-320)。在高壓勻化中針對乳的高機械力/剪切力有助于減小乳中脂肪球的尺寸。已知乳劑的粒度可以通過超聲處理或功率超聲處理來減小。
[0006]基本/[目息存在于乳原料的聞壓勻化和超聲技術(shù)對酸乳廣品的桐度如粘度和結(jié)構(gòu)(凝膠)硬度和對脫水收縮減少的有利作用。但是，在低脂產(chǎn)品制備中的問題特別是對下游加工如改性和質(zhì)地破裂的耐受性差。
[0007]公開文本EP1464230描述了在400至2000巴的壓力下由勻化的乳基乳劑制備的甜點和酸化產(chǎn)品(soured products)。
[0008]公開文本US6416797(Kraft Foods)描述了奶油干酪(費城奶油干酪)的制備方法，其中將轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶和發(fā)酵劑加入到原料液體中，將其酸化至4.5的pH值，然后將酸化的乳基乳劑混合物進行勻化(如果期望的話，在高壓(約690巴，IOOOOpsi)下進行)以使酸化產(chǎn)品混合物改性。在該公開文本所描述的方法中，奶油干酪或非熟化干酪的下游加工變得更容易。
[0009]通常，通過例如蒸發(fā)、濃縮和/或向乳中加入粉末增加乳的固體含量和降低乳的固體含量等等已經(jīng)被用于降低調(diào)節(jié)酸乳產(chǎn)品的質(zhì)地。原料乳的蛋白質(zhì)含量影響最終產(chǎn)品的質(zhì)地，可以通過增加或降低蛋白質(zhì)含量來按需調(diào)節(jié)乳制品的質(zhì)地。例如，酸乳酪乳的蛋白質(zhì)含量可以通過蒸發(fā)或向其中加入蛋白質(zhì)粉末如乳蛋白粉、乳清蛋白粉和酪蛋白蛋白質(zhì)粉來提高。基于非乳蛋白質(zhì)的蛋白質(zhì)增補劑也是有用的?；蛘撸梢酝ㄟ^向原料乳中加入乳滲透物、干酪乳清、酸乳清如凝乳(quark)和/或酪農(nóng)干酪乳清或水來進行質(zhì)地的薄化。
[0010]還已知:通過在酸乳產(chǎn)品中使用交聯(lián)酶，可以使質(zhì)地硬化和增稠和改性為更細膩的質(zhì)地，并且乳清的分離減少。為了使結(jié)構(gòu)問題最小化，本領(lǐng)域熟知向蛋白質(zhì)源中加入可以使質(zhì)地改性的交聯(lián)酶。該方法通常使用在低壓(100-250巴)下勻化的乳來制備酸乳產(chǎn)品。然后，隨著更多制備步驟的加入，產(chǎn)生了該方法及其控制進一步復雜化并且變得更困難的問題。因此，需要簡單的產(chǎn)品配方和節(jié)約成本的制備方法來控制通常已知的方法對產(chǎn)品所產(chǎn)生的問題如后酸化和結(jié)構(gòu)問題如粉狀質(zhì)地。
[0011]通常，已知方法的問題包括酸乳產(chǎn)品的感官特性的改變以及它們在貯存期間的架存期不佳。產(chǎn)品出現(xiàn)脫水收縮、乳清分離和結(jié)構(gòu)問題。在低脂酸乳產(chǎn)品中，與下游加工如質(zhì)量修改和質(zhì)地破裂有關(guān)的問題以及與架存期有關(guān)的問題是特別突出的。
[0012]發(fā)明簡述
[0013]本發(fā)明涉及利用乳原料和/或其脂肪部分的物理改性和增強質(zhì)地的交聯(lián)酶來制備酸乳產(chǎn)品的方法。因此，本發(fā)明提供了將脂肪球的物理改性和用交聯(lián)酶進行處理聯(lián)合以制備酸乳產(chǎn)品和改變及穩(wěn)定其質(zhì)地的方法。該方法簡單、經(jīng)濟、可適用于大規(guī)模工業(yè)化，并且其不會產(chǎn)生額外費用。而且，當可以降低乳原料中的組分含量如脂肪含量和/或蛋白質(zhì)含量而不影響所制備產(chǎn)品的質(zhì)地和性質(zhì)時，本發(fā)明的方法提供了顯著的節(jié)約。影響不同乳原料組分含量的可能性是重要的，因為乳品工業(yè)目前采用組分制造。本發(fā)明還涉及含有物理改性的乳原料脂肪球且已經(jīng)用交聯(lián)酶進行了處理的乳制品。因此，本發(fā)明涉及這樣的酸乳產(chǎn)品:其在有關(guān)乳原料的不同組分方面是最佳的，較好地承受制備的下游加工步驟如質(zhì)量修正和質(zhì)地破裂，并且其結(jié)構(gòu)性質(zhì)在貯存期間被保持。
[0014]獲得如下的酸乳產(chǎn)品是一個非常大的挑戰(zhàn):所述酸乳產(chǎn)品含有物理改性的乳原料脂肪球，在口味和質(zhì)地方面完全無缺點，滿足食用者的期望，同時承受酸乳產(chǎn)品制備的所需下游加工步驟如質(zhì)量修正和質(zhì)地破裂以及貯存，并且是以經(jīng)濟和簡單的方式制備的。調(diào)節(jié)產(chǎn)品中原料組分的濃度如減少脂肪是一個挑戰(zhàn)。出人意料地發(fā)現(xiàn):通過使乳原料物理改性和將其在酸化期間用交聯(lián)酶進行處理獲得了質(zhì)地明顯較稠的預期類型的酸化產(chǎn)品。
[0015]采用本發(fā)明的方法，能夠通過對乳原料中的脂肪球的粒度、粒度分布、組成和狀態(tài)進行物理改性而改善所制備產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)/質(zhì)地性質(zhì)。
[0016]采用以獨立權(quán)利要求書中所示的那些為特征的產(chǎn)品和方法實現(xiàn)了本發(fā)明的目的。從屬權(quán)利要求中公開了本發(fā)明的優(yōu)選實施方案。
[0017]附圖簡述
[0018]圖1的流程圖顯示了當制備具有降低的蛋白質(zhì)含量的低脂酸乳酪時的本發(fā)明的酸乳產(chǎn)品的制備方法的實施方案。在該方法中，通過在400巴的壓力下高壓勻化對具有標準化脂肪和蛋白質(zhì)含量(0.4%脂肪，3.5%蛋白質(zhì))的乳原料進行物理處理。
[0019]圖2的流程圖顯示了當制備低脂酸乳酪時的本發(fā)明的酸乳產(chǎn)品的制備方法的實施方案。在該方法中，通過在1000巴的壓力下高壓勻化對脂肪部分進行物理處理。
[0020]圖3的流程圖顯示了本發(fā)明的酸乳產(chǎn)品的制備方法的實施方案，其中利用微量過濾對脂肪進行了物理改性。
[0021]圖4顯示了通過粒度分析器(Malvern)測量的具有1%脂肪含量的非勻化標準化酸乳酪乳的粒度分布。
[0022]圖5顯示了通過粒度分析器(Malvern)測量的具有1%脂肪含量的勻化(220巴/40巴)標準化酸乳酪乳的粒度分布。
[0023]圖6顯示了通過粒度分析器(Malvern)測量的具有1%脂肪含量的高壓勻化(400巴/70巴)標準化酸乳酪乳的粒度分布。
[0024]發(fā)明詳述
[0025]本發(fā)明涉及含有物理改性的乳原料脂肪球的酸乳產(chǎn)品。另外，本發(fā)明涉及含有物理改性的乳原料脂肪球、即乳原料脂肪的微米粒/納米粒且已經(jīng)利用交聯(lián)酶進行了生產(chǎn)的酸乳產(chǎn)品以及涉及該產(chǎn)品的制備方法。采用本發(fā)明，能夠使產(chǎn)品在乳原料的不同組分方面最優(yōu)化并且在貯存期間仍然保持了質(zhì)地和結(jié)構(gòu)/質(zhì)地的穩(wěn)定性。
[0026]出人意料地發(fā)現(xiàn):通過使乳原料物理改性和將其在酸化期間用交聯(lián)酶進行處理獲得了質(zhì)地明顯比用高壓勻化乳原料生產(chǎn)的相應產(chǎn)品稠的酸乳產(chǎn)品。由于物理改性而產(chǎn)生的小脂肪球顯著增加了酸乳產(chǎn)品如酸乳酪的粘度，并且所形成的小脂肪球與較大的未改性脂肪球及其簇相比還更有效地防止了脫水收縮。不希望受縛于理論，可以推定:小脂肪球被酪蛋白和乳清蛋白所包被，交聯(lián)酶如轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶使小脂肪球與基質(zhì)交聯(lián)。脂肪球的膜結(jié)構(gòu)所固有的蛋白質(zhì)交聯(lián)?？赡苡捎谠谛≈厩虻那闆r中結(jié)構(gòu)具有更大的表面和/或更少的空隙容積，酪蛋白和乳清蛋白彼此接近。然后，隨著轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶的活性變得更容易，它們的交聯(lián)增加。
[0027]另外，出人意料地發(fā)現(xiàn):通過僅對乳原料的脂肪部分進行物理改性和將其與非勻化脫脂乳或在低壓下常規(guī)勻化的脫脂乳合并以及將由此獲得的乳用交聯(lián)酶進行處理，可以產(chǎn)生相同的效果。
[0028]而且，還出人意料地發(fā)現(xiàn):在酸乳產(chǎn)品的制備中，通過使用來源于乳或一些其它適宜的脂肪源如豆奶或椰子乳的天然小脂肪球和/或與非勻化脫脂乳或在低壓下常規(guī)勻化的脫脂乳合并的經(jīng)物理改性的、例如采用微量過濾進行物理改性的小脂肪球以及將由此獲得的乳用交聯(lián)酶進行處理，產(chǎn)生了相同的效果。
[0029]因此，根據(jù)本發(fā)明的一項實施方案，將乳原料進行物理改性并用交聯(lián)酶進行處理。根據(jù)本發(fā)明的第二項實施方案，將乳原料的脂肪部分進行物理改性并與非勻化脫脂乳或在低壓下常規(guī)勻化的脫脂乳合并，以及將由此獲得的乳或乳原料用交聯(lián)酶進行處理。根據(jù)本發(fā)明的第三項實施方案，將天然和/或經(jīng)物理改性的小脂肪球與非勻化脫脂乳或在低壓下常規(guī)勻化的脫脂乳合并，以及將由此獲得的乳或乳原料用交聯(lián)酶進行處理。
[0030]本發(fā)明還涉及利用乳原料的物理改性和增強質(zhì)地的交聯(lián)酶來改變酸乳產(chǎn)品的質(zhì)地的方法。
[0031]出人意料地發(fā)現(xiàn):利用本發(fā)明的方法，能夠制備明顯較稠的酸乳產(chǎn)品或能夠降低產(chǎn)品的蛋白質(zhì)含量和/或脂肪含量并同時最終產(chǎn)品的質(zhì)地保持不變。這意味著產(chǎn)品的質(zhì)量顯著改善或原料/組分的顯著節(jié)約。該方法可特別應用于酸乳酪、可飲用酸乳酪、集合型酸乳酪(set-type yogurt)、viili和發(fā)酵乳的制備。
[0032]因此，本發(fā)明的方法適于制備具有優(yōu)良口味和質(zhì)地的酸化產(chǎn)品。利用本發(fā)明，還能夠降低產(chǎn)品的脂肪含量和/或使其蛋白質(zhì)含量最大化。本發(fā)明的產(chǎn)品的特征是其承受了質(zhì)量修正以及在產(chǎn)品的制備和貯存期間對酸乳產(chǎn)品而言典型的質(zhì)地破裂。
[0033]關(guān)于本發(fā)明，乳原料的物理改性指通過針對原乳材料的高機械力/剪切力或分離技術(shù)或它們的組合進行的操作，采用該操作特別改變了乳原料脂肪球的粒度和粒度分布以及還有組成和狀態(tài)。
[0034]關(guān)于本發(fā)明，術(shù)語“物理改性的脂肪球”指具有小于約Ιμπι、優(yōu)選約20nm至約I μ m、更優(yōu)選約IOOnm至約I μ m的尺寸的脂肪球。另外，脂肪球具有小于約I μ m、優(yōu)選約200至約500nm、更優(yōu)選約300至約400nm的平均粒度或中位粒度。
[0035]具有足以提供高機械力/剪切力的能量密度并且能夠產(chǎn)生粒度小于10 μ m的脂肪球的工業(yè)級混合器包括勻化器(小于4 μ m)、高壓勻化器(小于2 μ m)、微流化器(小于I μ m)、轉(zhuǎn)子-定子系統(tǒng)(Ultra Turrax ;粒度I至25 μ m)和膠體磨(粒度I至25 μ m)。乳原料脂肪球的粒度、粒度分布、組成和狀態(tài)也可以通過擠出、超聲處理(低頻，功率超聲)、光學技術(shù)(激光，Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation)、HPP 技術(shù)(高壓加工)、霧化器(噴霧干燥)、非熱脈動電場(PEF)技術(shù)和不同技術(shù)的組合進行物理改性。MTS (壓熱超聲波，manothermosonication)技術(shù)聯(lián)合了在壓力和低于巴氏滅菌溫度的溫度下超聲的處理。膜技術(shù)如微量過濾和重力以及不同技術(shù)的組合可用作分離技術(shù)。
[0036]根據(jù)一項實施方案，通過在40至95°C、優(yōu)選60至70°C的溫度和250至1000巴、優(yōu)選250至500巴的壓力下高壓勻化進行物理改性。在一項實施方案中，高壓勻化的壓力為400巴。在本發(fā)明的另一項實施方案中，高壓勻化以兩個步驟進行。在本發(fā)明的第二項實施方案中，高壓勻化以如下方式以兩個步驟進行:在第一個步驟中，溫度為40至95°C，壓力為250至1000巴；在第二個步驟中，溫度為40至95°C，壓力小于1000巴。在第一個步驟中，脂肪球的粒度減??；在第二個步驟中，彼此連接的任意脂肪球分離成單獨的球。在第二個步驟中，勻化條件可以相當于高壓勻化(即具有40至95°C、優(yōu)選60至70°C的溫度和250至1000巴、優(yōu)選250至500巴的壓力)的條件或者可以是常規(guī)勻化(即具有65至70°C的溫度和150至200巴的壓力或甚至低于它們)中使用的條件。在一項實施方案中，在第一個步驟中，壓力為400巴；在第二個步驟中，壓力為70巴。
[0037]從圖4可以看出:在非勻化乳中，脂肪球的粒度面積為Ιμπι至ΙΟμ--，酪蛋白的粒度面積為0.04 μ m至0.4 μ m。常規(guī)勻化(100-250巴)減小脂肪球的粒度至2 μ m以下(參見圖5)。高壓勻化(250-1000巴)甚至進一步減小了脂肪球粒度，即減小至I μ m以下(參見圖6)。·
[0038]除了脂肪球的粒度外，小于約I μ m的顆粒的顆粒體積受到高壓勻化的影響。與常規(guī)勻化之后相比,在高壓勻化之后具有例如小于約I μ m、小于約0.6 μ m和小于約0.3 μ m的粒度的脂肪球的顆粒體積份額較高。與常規(guī)勻化相比，高壓勻化分別使具有小于約I μ m、小于0.6 μ m和小于0.3 μ m的粒度的脂肪球的體積份額增加約10%、約15%和約15%。從表1可以看出，當勻化壓力從220巴增加至400巴時，具有小于約Iym的粒度的脂肪球的體積份額從約91.5%增加至99.7%。相應地，當勻化壓力從220巴增加至400巴時，具有小于約0.6 μ m的粒度的脂肪球的體積份額從約80.8%增加至94.8%,具有小于約0.3 μ m的粒度的脂肪球的體積份額從約65.2%增加至78.4%。
[0039]表1
[0040]顆粒體積份額％
[0041]
【權(quán)利要求】
1.制備酸乳產(chǎn)品的方法，其特征在于將含有物理改性的脂肪球的乳原料用交聯(lián)酶處理和然后酸化。
2.如權(quán)利要求1所要求的方法，其特征在于所述的含有物理改性的脂肪球的乳原料是通過使乳原料的脂肪球的粒度和粒度分布進行物理改性而獲得的。
3.如權(quán)利要求1所要求的方法，其特征在于所述的含有物理改性的脂肪球的乳原料是通過使乳原料的脂肪部分進行物理改性并將其與非勻化或常規(guī)勻化的脫脂乳合并而獲得的。
4.如權(quán)利要求1所要求的方法，其特征在于所述的含有物理改性的脂肪球的乳原料是通過將天然和/或物理改性的脂肪球與非勻化或常規(guī)勻化的脫脂乳合并而獲得的。
5.如權(quán)利要求1至4任一項所要求的方法，其特征在于用交聯(lián)酶處理是在酸化之前、與酸化同時或在酸化之后進行的。
6.如權(quán)利要求1所要求的方法，其特征在于所述方法包括下述步驟: -使乳原料的脂肪球的粒度、粒度分布、組成和狀態(tài)進行物理改性， -酸化， -用交聯(lián)酶處理， _任選地，包裝所得廣品。
7.如權(quán)利要求1所要求的方法，其特征在于所述方法包括下述步驟: -使乳原料的脂肪球的粒度、粒度分布、組成和狀態(tài)進行物理改性， -包裝， -在包裝中酸化和用交聯(lián)酶處理。
8.如權(quán)利要求6所要求的方法，其特征在于所述方法包括下述步驟: -任選地，調(diào)整乳原料的組成， -任選地，將乳原料進行熱處理， -使乳原料的脂肪球的粒度、粒度分布、組成和狀態(tài)進行物理改性， -任選地，進行熱處理， -酸化， -用交聯(lián)酶處理， -任選地，加入凝乳酶， -任選地，進行熱處理， -任選地，加入其它原料， _任選地，包裝所得廣品。
9.如權(quán)利要求1至8任一項所要求的方法，其特征在于通過高壓勻化和/或微量過濾獲得含有物理改性的脂肪球的乳原料和/或進行物理改性。
10.如權(quán)利要求1至9任一項所要求的方法，其特征在于酸化通過在加入或不加入凝乳酶的情況下加入發(fā)酵劑、產(chǎn)品接種發(fā)酵劑、化學發(fā)酵劑或者有機或無機酸而在生物學上進行。
11.如前述權(quán)利要求任一項所要求的方法，其特征在于所述方法是組分制備方法，其中僅在臨包裝前將具 有不同脂肪和蛋白質(zhì)含量的乳組分合并。
12.如前述權(quán)利要求任一項所要求的方法，其特征在于所述制備方法是連續(xù)方法或分批方法。
13.如前述權(quán)利要求任一項所要求的方法，其特征在于在包裝產(chǎn)品之前在儲罐中進行酸化，或者在包裝后在食用者或飲食服務包裝中立即進行酸化。
14.基于酸乳的產(chǎn)品，其特征在于其通過權(quán)利要求1-13任一項的方法制備。
15.基于酸乳的產(chǎn)品，其特征在于產(chǎn)品中的脂肪球的粒度為約20nm至約Ιμπι。
16.如權(quán)利要求15所要求的產(chǎn)品，其特征在于脂肪球的中位粒度為小于約Ιμπι，優(yōu)選約 200nm 至約 500nm。
【文檔編號】A23C9/142GK103796521SQ201280042537
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2012年8月31日 優(yōu)先權(quán)日:2011年8月31日
【發(fā)明者】K·拉亞卡里, P·米拉里寧 申請人:維利奧有限公司