專利名稱：生產(chǎn)含乳蛋白酸化飲料的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種生產(chǎn)含乳蛋白酸化飲料的方法，更具體地說，本發(fā)明涉及一種用于生產(chǎn)呈乳白顏色半具有很好的外觀及質(zhì)量的含乳蛋白酸化飲料的方法，在生產(chǎn)過程中，將pH值調(diào)至酸性范圍(pH3.0-4.5)后，進(jìn)行加熱巴氏滅菌處理，以此來抑制主要是由于乳蛋白的增溶作用而引起的乳白顏色的減退和抑制乳蛋白的凝結(jié)沉淀。
當(dāng)生產(chǎn)含乳蛋白的酸化飲料時(shí)，通常要進(jìn)行加熱巴氏殺菌處理。眾所周知，乳白色的減退主要是由于在低于蛋白質(zhì)等電點(diǎn)的酸性pH范圍內(nèi)進(jìn)行高溫加熱巴氏滅菌處理時(shí)蛋白質(zhì)的增溶造成的。這種現(xiàn)象在100℃或更高溫度的超高溫下進(jìn)行熱巴氏殺菌處理時(shí)特別明顯(見JP-B-56-1891，JP-B-56-9895(此處所用的術(shù)語“JP-B”指“已審查的日本專利公開文本”))。乳白色的減退也是引起含乳蛋白酸化飲料風(fēng)味差和外觀不佳的一個(gè)因素。也就是說，當(dāng)懸浮和分散的乳蛋白顆粒由于增溶而減少時(shí)，飲用時(shí)舌頭所感覺到的柔軟口感和舒適性就降低，質(zhì)地、飲料的稠度和口味的濃度變得不足，因此會(huì)出現(xiàn)一種如辛辣味的異常味道，從而使飲料的風(fēng)味降低，產(chǎn)品外觀也變得如同半透明肥皂液。在通常的熱包裝條件下(如在95℃下幾秒鐘)和在100℃或100℃以上的超高溫度下加熱時(shí)就會(huì)出現(xiàn)上述現(xiàn)象。鑒于此原因，生產(chǎn)含乳蛋白的酸化飲料的常規(guī)方法是不在100℃或100℃以上超高溫條件下，而是在約80℃下進(jìn)行熱處理。
然而，含乳組分的飲料往往被微生物利用作為它們的營養(yǎng)源。因此，當(dāng)強(qiáng)化熱巴氏殺菌處理作為防范措施來防止微生物污染時(shí)，卻難以把溫度和時(shí)間控制在這樣的水平，即，含乳蛋白的酸化飲料的經(jīng)濟(jì)價(jià)值不被破壞。除巴氏殺菌措施外，還有人建議用添加表面活性劑或各種抗菌劑來防止微生物污染，但是由于食品添加劑的用量標(biāo)準(zhǔn)及它們對產(chǎn)品風(fēng)味的影響，這些措施并未產(chǎn)生令人滿意的效果。因此，人們已開始將注意力轉(zhuǎn)向?qū)ふ乙环N可以有效地控制微生物的措施，這種措施不需添加食品添加劑，而又可以保證產(chǎn)品質(zhì)量，也就是說保持含乳蛋白酸化飲料的乳白顏色，同時(shí)不造成乳蛋白的凝結(jié)沉淀。
研究人員已嘗試過用轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶(下面用TGase表示)處理各種蛋白質(zhì)以改善蛋白質(zhì)。例如，眾所周知在酸性條件下當(dāng)許多蛋白質(zhì)和/或肽的混合物用TGase處理后，蛋白質(zhì)的溶解性也會(huì)有所提高，其結(jié)果是因加熱而凝結(jié)的蛋白質(zhì)變?yōu)榭扇芙獠⑶疑踔猎诩訜釛l件下也能保持穩(wěn)定性(見JP-A-4-91750(此外所用術(shù)語“JP-A”指“未審查的已公開的日本專利申請”))。
然而，當(dāng)應(yīng)用通過提高溶解度而使許多蛋白質(zhì)混合物和其他組分穩(wěn)定的技術(shù)時(shí)，可以抑制含乳蛋白的酸化飲料中蛋白質(zhì)的凝結(jié)沉淀，但很難抑制乳白色的減退。換句話說，實(shí)際上人們并不知道在酸性條件下，含乳蛋白酸化飲料的熱巴氏殺菌處理中TGase對于防止乳白色的減退和乳蛋白凝結(jié)沉淀所起的作用。
本發(fā)明的目的是提供一種生產(chǎn)經(jīng)充分熱巴氏殺菌的含乳蛋白酸化飲料的方法，這種方法在調(diào)節(jié)pH值后進(jìn)行熱巴氏殺菌處理時(shí)可防止飲料乳白色的減退和乳蛋白的凝結(jié)沉淀。
發(fā)明人發(fā)現(xiàn)在生產(chǎn)含乳蛋白酸化飲料時(shí)，在調(diào)節(jié)pH之前用TGase處理含乳蛋白的溶液，可以在熱巴氏殺菌時(shí)提高所含乳蛋白的耐熱性和抑制在酸性條件中乳蛋白的乳白色減退和乳蛋白的沉淀，這樣便完成了本發(fā)明。
也就是說，本發(fā)明的另外的目的是通過一種生產(chǎn)含乳蛋白酸化飲料的方法達(dá)到的，這種方法包括用TGase處理含乳蛋白的溶液而得到經(jīng)轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶處理的溶液(下面用“經(jīng)TGase處理的溶液”表示)；酸化所得到的經(jīng)TGase處理的溶液；將調(diào)節(jié)了pH值的經(jīng)TGase處理的溶液熱巴氏殺菌處理而得到含乳蛋白的酸化飲料。
此外，本發(fā)明該目的和其它目的是通過用上述方法制得的含乳蛋白的酸化飲料而達(dá)到。
根據(jù)本發(fā)明所述方法，在熱巴氏殺菌處理中通過防止乳蛋白的增溶來抑制含乳蛋白酸化飲料乳白色的減退，并抑制乳蛋白的凝結(jié)沉淀，便可得到具有乳白色外觀的含乳蛋白酸化飲料。
在本發(fā)明用于生產(chǎn)含乳蛋酸化飲料的方法中，首先要制備含乳蛋白的溶液。
含乳蛋白的溶液并不局限于乳蛋白以溶解或懸浮和分散狀態(tài)存在的液體樣物質(zhì)。也可是含溶液的物質(zhì)，例如乳蛋白粉或含乳蛋白的物質(zhì)與水、緩沖溶液或鹽溶液混合捏和而成的物質(zhì)，只要其中含有乳蛋白并且乳蛋白能與TGase反應(yīng)即可。
含有乳蛋白的溶液中的乳蛋白的來源并不受特別限制，可從任何動(dòng)、植物源中得到。含乳蛋白的乳品包括動(dòng)物乳(如牛奶、羊奶、馬奶)和植物乳(如豆乳)。乳品可以是各種類型的，選自全脂乳、脫脂乳、乳清、由奶粉或濃縮奶制得的再造乳。
在本發(fā)明的方法中，調(diào)節(jié)含乳蛋白酸化飲料中脫脂乳的固體含量至0.1-5.0％wt(乳蛋白含量0.03-1.7％wt)較好，優(yōu)選0.6-3.0％wt(乳蛋白含量0.20-1.0％wt)。如果固體含量低于0.1％wt，便得不到含乳蛋白酸化飲料的獨(dú)特風(fēng)味。如果固體含量因于5.0％wt，便得不到高粘度增加而產(chǎn)生的誘人風(fēng)味，并且很難抑制乳蛋白的凝結(jié)沉淀。
在本發(fā)明的方法中，經(jīng)TGase處理的溶液是用TGase處理的含乳蛋白的溶液制備的。
TGase是一種酶，它是當(dāng)肽鏈中ε位的賴氨酸殘基作為?；荏w時(shí)在諸如乳蛋白這樣的蛋白質(zhì)分子上或蛋白質(zhì)分子之間形成ε(γ-谷氨酸)賴氨酸交聯(lián)鍵的一種酶。TGase可不受任何限制地從各種來源獲得，例如從微生物源(如那些屬于鏈輪絲菌枝屬的微生物)，動(dòng)物來源(如魚、哺乳動(dòng)物)，或從由生物技術(shù)方法制備的物質(zhì)得到。TGase的例子包括那些在JP-A-1-27471，JP-B-1-50382和JP-A-6-225775中介紹過的。
通過用TGase處理含乳蛋白溶液來制備經(jīng)TGase處理過的溶液可采用一個(gè)公知的方法來實(shí)現(xiàn)，如將TGase與含乳蛋白的溶液接觸，在控制反應(yīng)溫度和時(shí)間下進(jìn)行酶反應(yīng)。
反應(yīng)中使用TGase的酶促量為每g乳蛋白0.1-100units，優(yōu)選1-50units，如果TGase酶促量低于0.1units，在后面介紹的熱巴氏殺菌處理時(shí)便得不到令人滿意的效果。如果TGase的酶促量大于100units，則很難控制酶反應(yīng)。酶反應(yīng)優(yōu)選在pH值為4-9，更優(yōu)選5-8，反應(yīng)溫度為4-80℃，更優(yōu)選10-60℃，反應(yīng)時(shí)間為5分鐘-48小時(shí)，更優(yōu)選10分鐘-24小時(shí)條件下進(jìn)行。反應(yīng)完成后，如必要，可通過加熱使TGase失活。
在本發(fā)明的方法中，可將甜味劑，如糖和彩糖加入經(jīng)TGase處理過的溶液中。這些添加的甜味劑包括單糖(如，葡萄糖、半乳糖、果糖)，雙糖(如蔗糖、麥芽糖、乳糖)，三糖(如棉子糖)，四糖(如水蘇糖)，糖醇(如山梨糖醇、甘露糖醇、赤蘚糖)和高強(qiáng)度甜味劑(如天冬甜素精，甜葉菊提取物，甘草苷、雙氧噁噻嗪K)。當(dāng)使用高強(qiáng)度甜味劑時(shí)，最好將其與糖或糖醇混合后添加。為了得到好的風(fēng)味和誘人的味道，在經(jīng)TGase處理過的溶液中甜味劑含量為20％wt或更低，優(yōu)選15％wt或更低。
本發(fā)明的方法中，為了使最終得到的含乳蛋白酸化飲料獲得額外的特別風(fēng)味，必須通過調(diào)節(jié)pH值至3.0-4.5來酸化經(jīng)TGase處理過的溶液，pH值優(yōu)選3.2-4.0。酸化可通過下述方法進(jìn)行添加有機(jī)酸、無機(jī)酸、果汁或其混合物；利用乳酸菌或其它微生物發(fā)酵生成有機(jī)酸；或?qū)⒁陨戏椒ńY(jié)合進(jìn)行酸化。添加的有機(jī)酸包括乳酸、檸檬酸、酒石酸、蘋果酸、葡萄糖酸、琥珀酸和延胡索酸。添加的無機(jī)酸包括磷酸。當(dāng)含甜味劑時(shí)，對pH的調(diào)節(jié)優(yōu)選在添加甜味劑之后進(jìn)行。
在本發(fā)明的方法中，為防止微生物污染，在將調(diào)節(jié)了pH值的經(jīng)TGase處理的溶液包裝入符合要求的容器之前、包裝過程中或包裝之后，須經(jīng)熱巴氏殺菌處理。由于這種熱巴氏殺菌處理可在比常規(guī)條件更嚴(yán)酷的條件下進(jìn)行，本發(fā)明中充分的熱巴氏殺菌可防止微生物污染，常規(guī)條件，即包裝入容器后在不高于85℃加熱10min進(jìn)行，如在現(xiàn)有技術(shù)中生產(chǎn)含乳蛋白酸化飲料的條件。例如，為了通過巴氏殺菌消除耐熱性的，可形成胞子的微生物，熱巴氏殺菌可在產(chǎn)品裝入容器后進(jìn)行，優(yōu)選85℃或更高溫度、更優(yōu)選90℃或更高溫度條件下加熱10min或更多時(shí)間。熱巴氏殺菌也可在97℃下加熱幾秒鐘。經(jīng)處理的溶液也可以利用片式巴氏殺菌裝置約110℃超高溫巴氏殺菌，然后在約95℃下裝入容器。
在本發(fā)明的方法中，甚至在上述的巴氏殺菌條件下分散的蛋白質(zhì)顆粒的平均粒度可保持在1μm或更小，優(yōu)選0.5μm或更小。因此在熱巴氏殺菌時(shí)乳蛋白的凝結(jié)沉淀可被抑制，也能防止飲料乳白色的減退。用調(diào)節(jié)pH值后經(jīng)加熱巴氏殺菌防止乳白色減退的辦法，可使所得含乳蛋白酸化飲料具有良好的外觀并能改善飲料的風(fēng)味。乳白色隨著經(jīng)TGase處理的溶液中蛋白質(zhì)含量的不同而有微小變化，但乳白色可通過用顏色測試儀測試的L值進(jìn)行判定。盡管L值測試一般用于色差測試，但由于L值和乳白色是相互關(guān)聯(lián)的，所以可作為乳白色的標(biāo)準(zhǔn)。用顏色測試儀(如色差儀，SC-2-SCH型，Suga Test Instruments制造)測得的乳白色的值優(yōu)選40或更大，更優(yōu)選45或更大，最優(yōu)選50或更大。
根據(jù)本發(fā)明的方法，如上所得的含乳蛋白酸化飲料中可含有用于飲料的作為風(fēng)味物質(zhì)和色素的添加劑。這些添加劑的添加時(shí)間并不受特別限定，但優(yōu)選在調(diào)節(jié)pH值之后進(jìn)行。
由本發(fā)明方法所制得的含乳蛋白酸化飲料甚至在裝入容器內(nèi)常溫貯存3-12個(gè)月，也可以保持乳白色不改變和抑制乳蛋白沉淀的良好穩(wěn)定性。除了室溫貯存，在約10℃冷存貯存或約55℃條件下貯存時(shí)，與現(xiàn)有技術(shù)中在將乳蛋白的凝結(jié)沉淀和乳白色的減退控制在最小程度內(nèi)的低熱巴氏殺菌下制得的飲料相比，乳蛋白的貯存穩(wěn)定性在熱巴氏殺菌處理中能保持相近或更高的水平。
由于本發(fā)明的方法中采用了以特定比例的TGase處理乳蛋白得到的經(jīng)TGase處理過的乳蛋白溶液，可充分進(jìn)行熱巴氏殺菌處理而不會(huì)破壞乳蛋白的營養(yǎng)價(jià)值，在熱巴氏殺菌處理時(shí)可抑制乳白色的減退和乳蛋白凝結(jié)沉淀。因此即使進(jìn)行了充分的熱巴氏殺菌也很容易得到具有良好外觀和可口性以及良好保藏穩(wěn)定性的含乳蛋白酸化飲料。
本發(fā)明將以如下實(shí)施例作更為詳細(xì)的介紹，但對本發(fā)明并不局限于此。實(shí)施例1將45g脫脂乳溶入455g水中制備再造乳。將再造乳加熱至90℃巴氏殺菌，冷卻至50℃然后與0.15g(約10units/g蛋白質(zhì))TGase制品(商品名“ActivaTG”，由Ajinomoto Co.Inc.制造；效力1,000units/g)混合。在輕微攪動(dòng)下，混合物在pH6.8、50℃條件下反應(yīng)1小時(shí)，加熱至80℃然后冷卻至室溫來制備經(jīng)TGase處理的溶液。也可不添加TGase而重復(fù)上述方法制備未經(jīng)TGase處理的溶液。
將顆粒狀的糖(490g)攪拌溶入500g如上制得的經(jīng)TGase處理的溶液，通過添加45.6g 20％的結(jié)晶檸檬酸溶液將所得到的溶液pH值調(diào)至3.5。然后加入5g香草香精和3.96kg水而得到5kg酸化了的經(jīng)TGase處理的溶液。將這樣制得的酸化了的經(jīng)TGase處理的溶液裝入罐中(容量為350ml)，將每個(gè)裝好的罐密封，然后在95℃下對裝入的溶液進(jìn)行巴氏殺菌10分鐘。將溶液冷卻便得到了經(jīng)TGase處理的含乳蛋白的酸化飲料。另一方面，利用未經(jīng)TGase處理的溶液重復(fù)上述相同的方法可得到未經(jīng)TGase處理的含乳蛋白的酸化飲料。在實(shí)施例中，所用的水為離子交換水。如上得到的每種經(jīng)TGase處理的含乳蛋的酸化飲料和未經(jīng)TGase處理的含乳蛋白的酸化飲料中的脫脂乳固體的含量為0.9％wt(乳蛋白含量0.31％wt)。
在熱巴氏殺菌后即測定如上所得的每種飲料的白利糖度、酸度、pH值和乳蛋白的平均粒度并在室溫條件下貯存3個(gè)月后對它們的表現(xiàn)進(jìn)行了測定。測定結(jié)果如表1所示。就這種情況而論，乳蛋白的平均粒度用一種激光衍射粒度分析儀(商品名，“SALD-1100”；由Shimadzu Corp.制造)。表現(xiàn)測試是這樣進(jìn)行的將所得的每種飲料裝入550ml的瓶子內(nèi)，將瓶子豎放，然后依據(jù)如下評判標(biāo)準(zhǔn)肉眼觀察飲料的外觀。
-無沉淀±輕微沉淀+明顯沉淀++明顯沉淀，液體上部澄清由于如上得到的經(jīng)TGase處理的含乳蛋白的酸化飲料在加熱之后表現(xiàn)出平均粒度微小、L值大的良好表觀特性(乳白色)，很明顯，在熱巴氏殺菌中乳蛋白的凝結(jié)沉淀和乳白色的減退被抑制。
此外，當(dāng)如上所得的每種飲料進(jìn)行感官測試時(shí)，30名品嘗員中的23名明顯傾向于經(jīng)TGase處理的飲料(顯著水平1％)，這表明飲料的可口性有了改善。表1TGase BrixAcidpH Size L值 OD500 表觀經(jīng)處理的11.20.173.5 0.26 55.0 0.571±未經(jīng)處理的 11.20.173.5 0.26 39.5 0.469++(附注)Brix白利糖度(R.Brix)Acid酸度(W/W％)Size平均粒度(μm)L值利用色差計(jì)(Model SC-2-SCH，由Suga Test Instruments制造)測得的值(亮度)
OD500將每種飲料用純水稀釋5倍后用分光光度計(jì)(Model“150-20”，由Hitachi Ltd.生產(chǎn))測得的值。
表觀室溫貯存3個(gè)月后形成的沉淀量。實(shí)施例2如與實(shí)施例1所述方法相同的方法獲得酸化的經(jīng)TGase處理的飲料和酸化的未經(jīng)TGase處理的飲料各5kg。如上處理的每種溶液用平板加熱器(“NBO2SS-094-6-HHWWW”型，Izumi Food Machinery制造)在110℃下熱巴氏殺菌30秒，在95℃或更高溫度下裝入罐(容積為350ml)中，然后冷卻至室溫。這樣，便得到了熱裝罐的經(jīng)TGase處理的含乳蛋白酸化飲料和未經(jīng)TGase處理的含乳蛋白酸化飲料。
利用實(shí)施例1中的同樣方法測試所得每種飲料的品質(zhì)。結(jié)果如表2所示。由于如上得到的經(jīng)TGase處理的含乳蛋白酸化飲料在加熱和熱包裝之后表現(xiàn)出平均粒度微小、L值大的良好表觀特性(乳白色)，很明顯，在熱巴氏殺菌中乳蛋白的凝結(jié)沉淀和乳白色的減退被抑制。表2TGase BrixAcidpH SizeL值OD500 表觀經(jīng)處理的11.20.173.50.2551.3 0.525±未經(jīng)處理的 11.20.173.51.2432.9 0.447++
權(quán)利要求
1.一種生產(chǎn)含乳蛋白的酸化飲料的方法，其中包括用轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶處理含乳蛋白的溶液而得到經(jīng)轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶處理的溶液，酸化所得到的經(jīng)轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶處理的溶液，加熱酸化了的經(jīng)轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶處理的溶液來熱巴氏殺菌處理而得到所述的含乳蛋白的酸化飲料。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述含乳蛋白的酸化飲料具有乳白色外觀，在熱巴氏殺菌處理中可通過防止所述的乳蛋白的增溶來抑制所述含乳蛋白的酸化飲料乳白色的減退并可以抑制所述乳蛋白的凝結(jié)沉淀。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述的轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶的用量為每g所述乳蛋白0.1-100units。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述的經(jīng)轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶處理的溶液被酸化至pH3.0-4.5。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述熱巴氏殺菌處理是在85℃或更高溫度下進(jìn)行。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述的含乳蛋白的酸化飲料中的乳蛋白含量為0.03-1.7％wt。
7.一種如權(quán)利要求1-6中任一權(quán)利要求所述方法制得的含乳蛋白的酸化飲料。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種生產(chǎn)含乳蛋白的酸化飲料的方法，該方法包括用轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶處理含乳蛋白的溶液而得到經(jīng)轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶處理的溶液；酸化所得到的經(jīng)轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶處理的溶液；用熱巴氏殺菌處理加熱酸化了的經(jīng)轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶處理的溶液而得到含乳蛋白的酸化飲料。本發(fā)明還公開了一種如上述方法制得的含乳蛋白的酸化飲料。
文檔編號A23C9/152GK1159287SQ96113340
公開日1997年9月17日 申請日期1996年8月29日 優(yōu)先權(quán)日1995年8月29日
發(fā)明者渡邊久仁光, 清水潤子, 岡本正文, 添田孝彥 申請人:可爾必思食品工業(yè)株式會(huì)社, 味之素株式會(huì)社