可逆酸化方法

2023-06-07 16:34:46

可逆酸化方法
【專利摘要】本發明提供了用於改善含酪蛋白膠束之產品的至少一種物理化學特性的方法，所述方法包括將二氧化碳施用於含酪蛋白膠束的水性產品以降低所述產品的pH；提高所述產品的pH；以及收集所述含酪蛋白膠束的產品，其中與天然酪蛋白膠束相比，通過步驟a)和b)中的一個或更多個使所述產品的至少一些酪蛋白膠束的結構被改變，由此改善了含酪蛋白膠束的產品的至少一種物理化學特性。所述方法降低了重構產品的粘度並改善了其口感，縮短了經乾燥產品的再水化時間，通過縮短乳酪製造中的凝乳或凝結時間或者減少乳酪製造中所需凝乳酶的量而改善了乳酪製造。
【專利說明】改善的酪蛋白產品及用於其生產的co2可逆酸化方法

【技術領域】
[0001] 本發明涉及改善的含酪蛋白之產品及其生產方法。

【背景技術】
[0002]酪蛋白是相關磷蛋白（a SI、a S2、3、k)家族的名稱。這些蛋白質常見於哺乳 動物的乳中，佔牛乳蛋白質的80%，以及人乳蛋白質的20%至45%。
[0003] 酪蛋白可從乳中提取並且提取過程中通常產生酸或凝乳酶（rennet)形式。酸性 酪蛋白包括乳酪蛋白（lactic casein)、鹽酸酪蛋白和硫酸酪蛋白。酪蛋白酸鹽是酸性酪蛋 白的鹽形式並且包括酪蛋白酸鈉、酪蛋白酸鉀和酪蛋白酸銨。
[0004] 酪蛋白在乳中以稱為膠束的複合分子團存在（有時被稱為酪蛋白磷酸鈣）。所述 膠束由酪蛋白分子、鈣、無機磷酸鹽和檸檬酸離子組成，並且其通常分子量為數百萬。在物 理化學特性方面，可認為酪蛋白膠束作為非常穩定的膠態分散體存在於乳中。酪蛋白作為 蛋白質由數百個單個胺基酸構成，每個酪蛋白可帶正電荷或負電荷，這取決於環境pH。酪蛋 白的等電點為約4. 6並且其為酸性酪蛋白沉澱時的pH值。在pH約6. 6的乳中，酪蛋白膠 束帶淨負電荷並且相當穩定。酪蛋白相對疏水，這使得其在水中的溶解性差。純化的酪蛋 白不溶於水並且具有緩慢溶解的特性。
[0005] 酪蛋白可吸收大量的水，因此其可改變麵團產品或烘焙製品的結構（texture) (用作乳酪類產品的基質形成物），生產專業塑料材料或增大一些溶液（例如湯）的稠度。 酪蛋白是良好的成膜劑並且在攪打和發泡應用以及流體中脂肪或油的乳化方面得到應用。 [0006] 酪蛋白被用於多種食品應用，包括烘焙、乳酪製品、咖啡增白劑和奶精、糖果 (confectionary)、發酵乳製品（cultured milk product)(例如酸乳）、高脂肪粉、起酥油以 及塗抹冰淇淋和冷凍甜品、嬰兒食物和配方、速食早餐和飲料、肉製品、營養增補劑、飲料和 能量棒（bar)、藥品、湯和肉汁（gravy)、運動飲品和植脂乳脂（whipped topping)。通常，酪 蛋白並非本身作為食品消耗，而是出於改變這些食品的物理特性或為其提供營養增補的目 的將酪蛋白用作食品成分。酪蛋白還有非食品用途，例如用於漆和粘合劑。
[0007] 酪蛋白是乳蛋白濃縮物（milk protein concentrate，MPC)的主要組分，所述乳蛋 白濃縮物是一種通過包括超濾（UF)、滲濾（DF)、蒸發和乾燥在內的一系列過程由脫脂乳生 產的具有高蛋白質含量（40重量％至90重量％ )的乳製品。MPC包含未變性形式的酪蛋白 和乳清蛋白兩者。存在的蛋白質、乳糖和礦物質水平根據蛋白質濃度而變化。超濾決定了 MPC的組成，而蒸發和乾燥用於去除水。
[0008] 市售MPC的蛋白質水平範圍為42%至85%。MPC經常用附於"MPC"之後作為乳蛋 白之乾物質％來描述。例如，MPC85為85%乾物質為乳蛋白的MPC。
[0009] MPC因其營養和功能特性而被使用。其蛋白質含量高並且每100g提供約360千 卡。MPC的高蛋白質、低乳糖比率使其成為蛋白質強化飲料和食品的優異成分。
[0010] MPC可使產品熱穩定性更好並且其可提供溶解性和可分散性。該溶解性使得MPC 在基於乳的混合方面是有利的。MPC可用於發泡和攪打，原因是MPC中的蛋白質在空氣/水 界面作用形成穩定的氣泡膜。這使某些攪打或發泡製品穩定。MPC中的蛋白質也可在油/ 水界面作用形成並穩定肉、乳和烘焙食品中的脂肪乳劑。
[0011] 酪蛋白和MPC具有廣泛的應用，例如食品和飲料工業中的成分，用於乳酪和酸乳 製造、糖果、包括蛋白質增補劑在內的營養和飲食產品、老年護理產品、嬰兒配方、蛋白質能 量棒、發酵產品、冷凍甜品、烘焙製品和乳粉/乳脂。然而，其用途受到一定程度的限制，原 因是較差的溶解特性導致再水化緩慢。
[0012] 乳粉常規用途的實例是作為乾式飲料混合物的組分，例如膳食替代品，蛋白質增 補劑或嬰兒配方，或在自動售貨機中的情況。這些飲料可提供為熱飲或冷飲。為此，期望乳 粉具有特定物理特性以避免如粉末結塊這樣的問題。
[0013] 在整個乳業中，粉末溶解或再水化被認為是總體重構質量的關鍵決定因素，而且 其對於尤其在低溫下的含酪蛋白乳粉（例如MPC)而言是公認難題。
[0014] 因此，需要在流體（尤其在冷水）中具有改善的溶解特性或再水化特性的乳粉。
[0015] 發明概述
[0016] 第一方面提供了一種用於改善含酪蛋白膠束之產品的至少一種物理化學特性的 方法，所述方法包括：
[0017] a)將二氧化碳施用於含酪蛋白膠束的水性產品以降低產品的pH ;
[0018] b)提_廣品的pH;以及
[0019] C)收集含酪蛋白膠束的產品，其中與天然酪蛋白膠束相比，通過步驟a)和b)中的 一個或更多個使產品的至少一些酪蛋白膠束的結構被改變，由此改善含酪蛋白膠束的產品 的至少一種物理化學特性。
[0020] 在一個實施方案中，該方法的產品是液體並且所述方法還包括對產品進行乾燥。 在一個實施方案中，該方法的產品被乾燥為粉末。
[0021] 第二方面提供了含酪蛋白膠束的產品，其中與天然酪蛋白膠束相比，至少一些酪 蛋白膠束的結構被改變，所述產品根據第一方面的方法製備。
[0022] 在第二方面的一個實施方案中，所述方法的產品是幹的粉末。
[0023] 本發明人發現，將二氧化碳施用於乳蛋白濃縮物使MPC酸化。他們發現，從室中去 除C0 2使MPC的pH恢復至天然水平。在檢測通過所述方法產生的MPC時，本發明人測定， MPC中酪蛋白膠束的結構得到被改變並且相對於具有天然酪蛋白膠束的MPC，具有該被改 變結構的酪蛋白膠束的MPC的物理化學特性得到了改善，包括當將粉狀組合物用於乳酪制 造時，用於霧化的重構產品和濃縮物的粘度更低，再水化時間改善，在冷流體中再水化時間 縮短並且凝乳或凝結時間（rennetting or clotting time)縮短。改善MPC的再水化時間 和粘度可為再水化MPC飲品提供改善的配製策略和改善的口感。
[0024] 因此，在第一方面的方法或第二方面的產品的一個實施方案中，所述方法改善的 物理化學特性是以下的一種或更多種：當處於液體形式或當經乾燥產品重構時粘度降低， 經乾燥產品再水化時間縮短，口感改善，通過縮短乳酪製造中凝乳或凝結時間或降低乳酪 製造中所需的凝乳酶的量而改善乳酪製造。
[0025] 第三方面提供了用於降低含酪蛋白膠束之產品的粘度的方法，所述方法包括：
[0026] a)將二氧化碳施用於含酪蛋白膠束的水性產品以降低產品的pH ;
[0027] b)提_廣品的pH;以及
[0028] c)收集含酪蛋白膠束的產品，其中與天然酪蛋白膠束相比，通過步驟a)和b)中的 一個或更多個使至少一些酪蛋白膠束的結構被改變，
[0029] 與含酪蛋白膠束的水性產品相比，該產品粘度降低。
[0030] 在一個實施方案中，所述產品在乾燥和重構後粘度降低。
[0031] 第四方面提供了用於縮短含酪蛋白膠束之產品的再水化時間的方法，所述方法包 括：
[0032] a)將二氧化碳施用於含酪蛋白膠束的水性產品以降低產品的pH;
[0033] b)提_廣品的pH;以及
[0034] c)乾燥所述產品以產生經乾燥產品，其中與天然酪蛋白膠束相比，通過步驟a)和 b)中的一個或更多個使至少一些酪蛋白膠束的結構被改變，與由原料製備的幹的產品相 t匕，所述幹的產品在冷的水或乳中的再水化時間縮短。
[0035] 第五方面提供了用於改善乳酪製造的方法，所述方法包括：
[0036] a)將二氧化碳施用於含酪蛋白膠束的水性產品以降低產品的pH;
[0037] b)提_廣品的pH;以及
[0038] c)收集產品，其中與天然酪蛋白膠束相比，通過步驟a)和b)中的一個或更多個使 至少一些酪蛋白膠束的結構被改變，
[0039] 與原料相比，所述產品的凝乳/凝結時間縮短並且/或者乳酪製造中所需的凝乳 酶的量減少。
[0040] 第六方面提供了用於改善含酪蛋白膠束之產品的至少一種物理化學特性的方法， 所述方法包括：
[0041] a)將二氧化碳施用於含酪蛋白膠束的水性產品以降低產品的pH ;
[0042] b)對產品進行冷凍乾燥，由此提高其pH;以及
[0043] c)收集含酪蛋白膠束的產品，其中與天然酪蛋白膠束相比，通過步驟a)和b)中的 一個或更多個使產品的至少一些酪蛋白膠束的結構被改變，由此改善含酪蛋白膠束的產品 的至少一種物理化學特性。
[0044] 本發明人提出步驟a)增大了酪蛋白膠束的表面積，從而使得冷凍乾燥更高效且 更快。
[0045] 第七方面提供了含酪蛋白膠束的產品，其中與天然酪蛋白膠束相比，至少一些酪 蛋白膠束的結構被改變，所述產品根據第六方面的方法製備。
[0046] 在第六方面的方法或第七方面的產品的一個實施方案中，所述方法改善的物理化 學特性是以下的一種或更多種：當處於液體形式或當經乾燥產品重構時粘度降低，經乾燥 產品再水化時間縮短，通過縮短乳酪製造中凝乳或凝結時間或者降低乳酪製造中所需的凝 乳酶的量而改善乳酪製造。
[0047] 第八方面提供了用於提高待噴霧乾燥的含酪蛋白膠束之產品的濃度的方法，其包 括：
[0048] a)將二氧化碳施用於含酪蛋白膠束的水性產品以降低產品的pH;
[0049] b)提_廣品的pH;以及
[0050] c)收集產品，其中與天然酪蛋白膠束相比，通過步驟a)和b)中的一個或更多個使 至少一些酪蛋白膠束的結構被改變，
[0051] 其中酪蛋白膠束的被改變結構因粘度降低而使得待噴霧乾燥的進料固體的濃度 能夠更高。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0052] 在所附實施例中，將參照如下附圖：
[0053]圖1是第一方面的方法的圖示。
[0054] 圖2繪製了根據第一方面或常規方式處理的重構MPC的粘度（cP)隨時間（秒） 的變化。
[0055] 圖3繪製了根據第一方面或常規方式處理的MPC的粒徑（ym)隨時間（小時和分 鍾）的變化以示出本發明方法對顆粒再水化時間的影響。
[0056] 發明詳述
[0057] 本發明人致力於提供一種含酪蛋白產品，其相比於現有技術所提供的類似產品功 能特性得到了改善。
[0058] 本發明人確定通過使用二氧化碳氣體來酸化含酪蛋白膠束的水性乳製品（尤其 是MPC85)並且隨後去除該氣體，所得產品pH升高，使酪蛋白膠束的結構被改變並且獲得了 期望的功能特性。不希望受理論約束，本發明人提出酪蛋白膠束結構的改變是物理化學特 性得以改善的原因。
[0059] 酪蛋白膠束由通過膠態磷酸鈣結合在一起的許多亞膠束構成。已知在酸性條件 下，膠態磷酸鈣變得可溶並因此在亞膠束之間結合的量降低，造成酪蛋白膠束分解。可通過 使用電子顯微鏡測量蛋白質聚集體的尺寸來監測該過程。本發明人提出該反應是可逆的， 但是當pH提高時，膠態磷酸鈣在亞膠束之間重新開始結合，與起始結構相比，所得酪蛋白 膠束的結構被改變。
[0060] 在一個實施方案中，所述含酪蛋白膠束的產品是乳製品，例如乳蛋白濃縮物、乳蛋 白分離物、膠束酪蛋白、酪蛋白、乳蛋白水解物（milk protein hydrolysate)、全乳、脫脂 乳、半脫脂乳、酪乳（buttermilk)、乳脂（cream)、乳酪粉、酸乳粉和乳酪調味粉。所述含酪 蛋白膠束的產品可包含 3%、6%、9%、12%、15%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、 85%、90%、95%或更多乳固體。
[0061] 在一個優選實施方案中，所述含酪蛋白膠束的產品是MPC。所述MPC可以是MPC70、 MPC75、MPC80、MPC85或具有其他乳固體組成的MPC。這樣的MPC可以在臨實施本發明方法 之前由乳（尤其是由脫脂乳）製得，可以在實施本發明方法之前以水性形式儲存，可以由幹 的MPC或粉狀MPC或其他進行重構。
[0062] 可以減少產品中的某些試劑例如乳糖和"灰分"（其包含乳的礦物組分），或者產 品可包含提高濃度的期望試劑。
[0063]在本發明方法的一個實施方案中，在步驟a)和/或步驟b)之前、同時或之後對所 述酪蛋白膠束進行進一步操作。當提出可在酪蛋白膠束內採用添加劑和絡合劑時，所述進 一步操作可包括在步驟a)期間加入這樣的添加劑和絡合劑。其他操作可包括施加變化的 熱和/或壓力處理。操作時間可根據所期望的結果以及含酪蛋白之乳或乳產品的特性而改 變。
[0064] 所述添加劑和絡合劑包括期望包封於酪蛋白膠束內的試劑，其包括礦物質、維生 素、生物活性劑（包括鹼性蛋白例如乳鐵蛋白和血管生成素）、益生元、益生菌、酶、調味劑、 增甜劑、防腐劑（例如苯甲酸鈉、山梨酸鉀）、溶劑、緩衝劑和稀釋劑。合適的添加劑包括維 生素和/或礦物質，其選自維生素八、81、82、83、85、86、811、812、生物素、(：、03、11和1(以 及鈣、鎂、鉀、鋅和鐵中的至少一種。
[0065]如果所述產品是乳或乳產品，則乳可以是牛乳，或者因為馴養物種所擁有的乳的 組成相對類似，預期來自包括綿羊、山羊、馬和水牛的其他動物的乳也是原料的合適來源。
[0066] 二氧化碳可以是氣體或液體（碳酸或超臨界液體）。
[0067] 在本發明方法的一個優選實施方案中，所述二氧化碳是氣體。
[0068] 在一個優選實施方案中，二氧化碳的添加使產品的pH降低至6. 4或更低，包括 6. 3、6. 2、6. 1、6. 0、5. 9、5. 8、5. 7、5. 6、5. 5、5. 4、5. 3、5. 2、5. 1、5. 0、4. 9、4. 8、4. 7 或 4. 6 或者 更低。在一個實施方案中，二氧化碳的添加使pH降低至5. 8至5. 2。
[0069] 在一個實施方案中，步驟a)進行2小時或更短、90分鐘或更短、60分鐘或更短、45 分鐘或更短、30分鐘或更短、15分鐘或更短、12分鐘或更短、10分鐘或更短、9分鐘或更短、 8分鐘或更短、7分鐘或更短、6分鐘或更短、5分鐘或更短、4分鐘或更短、3分鐘或更短、2分 鍾或更短、1分鐘或更短或者30秒或更短。
[0070] 在一個實施方案步驟中，在2小時或更短、90分鐘或更短、60分鐘或更短、45分鐘 或更短、30分鐘或更短、15分鐘或更短、12分鐘或更短、10分鐘或更短、9分鐘或更短、8分 鍾或更短、7分鐘或更短、6分鐘或更短、5分鐘或更短、4分鐘或更短、3分鐘或更短、2分鐘 或更短、1分鐘或更短或者30秒或更短中使pH降低至6. 4或更小。
[0071]在室中將二氧化碳氣體施用於產品使得同時增大壓力並降低pH。在低溫和高壓 下，二氧化碳氣體的溶解度最大。因此，在一個實施方案中，在低於環境溫度下或高於大氣 壓下或兩者下實施本發明方法。
[0072] 在一個實施方案中，步驟a)或b)之一或兩者的方法在低於環境溫度下進行，所述 環境溫度例如20°C或更低、15°C或更低、1(TC或更低、8°C或更低、5°C或更低或者4°C或更 低。
[0073] 在一個實施方案中，步驟a)在高於大氣壓下進行。所述壓力可增至1至20巴，包 括1、2、3、4、5、6、7、8、9、0、11、12、13、14、15、16、17、18、19或20巴或者更高，優選3至13巴。
[0074]在一個實施方案中，步驟b)在相對於步驟a)降低的壓力下進行。如果步驟a)涉 及二氧化碳氣體，則步驟b)可包括脫氣步驟。應理解任何脫氣步驟均不要求去除所有氣 體，僅相對於步驟a)中施加的壓力對步驟b)中產品施加降低的壓力。在第八方面所述方 法中，通過冷凍乾燥產品以升華來有效地實現脫氣步驟。
[0075] 本文中提及的"減少"或"降低"包括減少或降低1%、2%、5%、10%、15%、20%、 30 %、40 %、50 %、60 %、70 %、80 %、90 %、100 %、200 %、300 % 或更多。因此，提及減少產 品的粘度或再水化時間意指所述產品的粘度或再水化時間比通過常規方法製備的相應產 品少 1%、2%、5%、10%、15%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、100、200%、 300 %或更多。
[0076] 本文使用的再水化旨在意指向幹的產品中添加流體。在一個優選實施方案中，所 述流體是水、乳、果汁、咖啡、茶或酒精。在一個優選實施方案中，再水化的進行使用冷流體， 即20°C或更低、15°C或更低、10°C或更低、8°C或更低、5°C或更低或者4°C或更低的流體。
[0077] 在一個實施方案中，本發明方法縮短了MPC的再水化時間。
[0078] 在一個實施方案中，所述方法包括在室中使用二氧化碳氣體來提高產品的pH，並 且隨後脫氣而造成pH降低。這可使用氣體注入單元來進行。
[0079] 氣體注入單元在現有技術中用於乳粉加工並且易於從工程公司得到。然而，在現 有技術中，在高壓泵之後開始注入氣體，在霧化時進行脫氣。該方法產生通常不期望的低體 積密度的粉末。本發明方法在乾燥之前進行脫氣步驟，因此保留了正常體積密度和粉末特 徵。
[0080] 步驟"對室進行脫氣"可通過蒸發器、真空泵、離心分離器、水力旋流器或其他來進 行。脫氣步驟不要求從室中去除所有氣體，並且包括去除至少部分氣體以提高pH和壓力。
[0081] 第二或第七方面的產品可用於製備食品（foodsubstance)、營養或藥物組合物。 所述產品優選具有可接受的感官特性（例如可接受的氣味、味道和可口性），並且具有改善 的口感和再水化特性。
[0082] 可使用第二或第七方面的產品的食品包括乳粉，特別是作為乾式飲料混合物的組 分，例如用於自動販賣機、糖果、嬰兒配方、烘焙製品、乾式混合物（例如餅（pancake)或餅 幹（biscuit)混合物和飲料混合物）、湯粉、發酵乳產品、冰淇淋和冷凍乳甜點、經加工乳酪 和肉製品、在消耗後提高運動性能的運動營養粉和嬰兒食物增補劑。
[0083] 本文使用的術語"營養"是指從食物分離或純化的可食用產品，當口服施用時其顯 示出生理益處或者針對急性或慢性病或損傷提供保護或使其減弱。因此營養可以呈現為膳 食製劑或增補劑的形式，其為單獨的或與可食用食物或飲品混合。
[0084] 營養組合物可以為可溶粉末、液體或即飲配製物的形式。或者，營養組合物可以為 固體形式；例如處於即食能量棒或早餐穀類形式。還可存在各種調味劑、纖維製品、增甜劑 和其他添加劑。
[0085] 所述藥物還包含一種或更多種可藥用載劑、稀釋劑或賦形劑。這樣的組合物可包 含緩衝劑例如中性緩衝鹽水、磷酸緩衝鹽水等；碳水化合物例如葡萄糖、甘露糖、蔗糖或葡 聚糖；甘露醇；蛋白質；多肽或胺基酸例如甘氨酸；抗氧化劑；螯合劑例如EDTA，輔料和防 腐劑。
[0086] 優選配製第二和第七方面的產品用於口服消耗。這樣的產品可以以適於待治療和 /或預防的疾病的方式施用於對象。施用的量和頻率將由一些因素決定，所述因素例如對象 的病症和對象疾病的類型和/或嚴重程度。也可通過臨床試驗確定適當的劑量。產品的有 效量可由醫師通過考慮個體在年齡、體重、疾病嚴重程度、對象的病症、施用途徑和與治療 對象相關的任何其他因素上的差異來確定。基本上，產品的"有效量"是足以實現期望治療 效果的量。
[0087] 可在用於治療和/或預防疾病的方法中使用第二和第七方面的產品。這樣的治療 方法包括將如上所述的有效量的營養或藥物組合物施用於對象。
[0088] 通常，含待在使用時再水化的經噴霧乾燥之MPC的產品因MPC的較大粒徑和極慢 的再水化時間而具有較差的口感（粘土樣）。為了避免較差口感的現有技術方法包括對MPC 進行過篩並且只使用最小顆粒。這是耗時的並且在工業規模上是困難的。本發明方法大幅 降低了經噴霧乾燥之MPC的粒徑，這使得配製更簡單並且口感得到改善。
[0089] 在本說明書中，除了上下文由於表達語言或必要提示而另有要求之外，詞語"包 含"或其變化形式例如"包括"或"含有"以包含在內的意思使用，即指出在本發明的多個實 施方案中存在所述特徵，但不排除還存在或增加有其他特徵。
[0090] 如在本說明書中所用，除了上下文由於表達語言或必要提示而另有要求之外，術 語"基本上由……組成"旨在傳達可添加其他要素但是這些其他要素不會在實質上影響所 述特徵的基本特性和新特性。
[0091] 如在本說明書中所用的，除非上下文清楚地另有指明，否則無數量詞修飾的名詞 包括複數方面。因此例如提及的酪蛋白膠束包括一個或更多個酪蛋白膠束。
[0092] 對本領域技術人員顯而易見的是，雖然出於清楚和理解的目的而對本發明進行了 一些詳細描述，但是可以對本文所述實施方案和方法進行各種修改和改變而不脫離本說明 書中公開的本發明概念的範圍。
[0093] 現在將參考以下實施例來進一步詳細地描述本發明。除非另有指明，否則僅出於 說明目的來提供實施例，而無意於限制。因此，本發明涵蓋了由於本文提供的教導變得顯而 易見的任何和所有變化形式。 實施例
[0094]實施例1.乳蛋白濃縮物的標準製備
[0095] 使用半透膜通過被稱為超濾（UF)的壓力驅動方法由脫脂乳製備MPC。通過UF去 除乳糖和礦物質直至達到期望的蛋白質含量。所述膜在被稱為滲餘物的級分中保留了濃縮 的蛋白質級分。乳糖和礦物流通過膜進入被稱為滲透物的級分。
[0096] 通常對滲餘物進行噴霧乾燥以產生MPC粉末。以該方式製備的MPC為具有不同蛋 白質含量的市售MPC，包括來自Murray Goulburn Cooperative Co. Ltd?(澳大利亞墨爾本） 和多個其他供應商的MPC85。MPC可以是新鮮粉末，或者由噴霧乾燥重構。
[0097] 實施例2用於製備乳蛋白濃縮物的新方法
[0098] 在某些實施方案中，本發明方法包括通過在室中於壓力下將能夠使乳或水性乳產 品的pH降低至小於6. 4的量的氣體施用於乳來酸化含酪蛋白的乳或水性乳產品。然後對 室進行脫氣，使乳或水性乳產品的pH升高至其預酸化水平並釋放壓力。所得組合物包含酪 蛋白膠束，與天然酪蛋白膠束相比，其中至少一些酪蛋白膠束的結構被改變。
[0099]在圖1中示意性地示出了所述方法，其包括在本發明中非必要的超濾步驟。在依 據本發明實施方案製備具有改變的物理化學特性的MPC時，將二氧化碳氣體在室中施用於 MPC直至pH降低至6. 4或更低（優選為5. 2至5. 8)並且提高室中的壓力（優選直至其達 到3至13巴）。
[0100] 在該條件維持15分鐘或更短，然後對室進行脫氣並在乾燥和包裝之前對所得組 合物進行高壓泵送。
[0101] 該方法一式兩份地對經噴霧乾燥的MPC85進行，所述經噴霧乾燥的MPC85獲自 Murray Goulburn Cooperative Co. Limited (澳大利亞墨爾本），在水中重構至其濃度為 15%總固體（total solid)並冷卻至10°C。所得產品稱作運行1C02和運行2C02。
[0102]另用來自 Murray Goulburn Cooperative Co. Limited (澳大利亞墨爾本）的 MPC85的UF滲餘物進行所述方法，所得產品稱為Exp C02。
[0103] 實施例3市售MPC和由實施例2製備的MPC的粘度比較
[0104]將根據實施例 1 製備、獲自 Murray Goulburn Cooperative Co. Limited(澳大利亞 墨爾本）的市售經噴霧乾燥的MPC85粉末（對照）與通過實施例2的方法製備的產品（運 行1C0 2和運行2C02)重構於水中至15%的總固體濃度，並冷卻至10°C。在10°C和500rpm 的恆定攪拌速度下使用Newport Scientific RVA 4Textu re分析儀測量其在10分鐘時間 段內的粘度。在圖2中示出的結果顯示，隨著時間變化，根據本發明製備的MPC85的粘度 (70cP至95cP)與對照的粘度（80cP至135cP)相比顯著降低。
[0105] 實施例4市售MPC和由實施例2製備的MPC的再水化時間比較
[0106] 天然酪蛋白膠束的直徑範圍通常為l〇〇nm至300nm。可將該直徑用作再水化水平 的量度。完全再水化MPC粉末的粒度分布應在天然酪蛋白膠束範圍之內。很難再水化經噴 霧乾燥的MPC，且這是一個已知難題。可以通過溫度和剪切來影響再水化發生的速度。通常 採用提高溶劑溫度（> 50°C )和剪切速度來再水化MPC粉末。在低溫下再水化延長了顆粒 回復至原始尺寸的時間，且通常這可花費數天。
[0107]使用具有 Hydro 2000G 溼分散單兀（Hydro 2000G wet dispersion unit)的 Malvern Mastersizer 2000 (Malvern Instruments Ltd UK)來測量粒徑分布。由 Murray Goulburn Cooperative Co. Limited (澳大利亞墨爾本）提供的MPC85粉末（對照）和根據 實施例2製備的來自超濾滲餘物的MPC85 (Exp C02)的最終粉末組成示於表1中。
[0108] 在使用攪拌器（500印111)的條件下，將每一種粉末樣品以8%濃度添加至201：的水 中。然後將各溶液樣品添加至分散單元中直至遮光度（obscuration)為5%至95%。每5 分鐘測量粒徑分布。圖3示出的結果顯示出，在3:50:00 (3小時50分鐘）標記下來自實施 例2的90% (d(0.9))MPC85的粒徑在天然酪蛋白膠束的範圍之內（100nm至300nm)。這與 使用相同的方法學進行評估的MPC85(對照）形成對比，在給定參數下，其進行再水化的粉 末粒徑未顯著降低，在5小時中顯示出很少的再水化或沒有再水化。如果延長實驗時間，則 預計在24小時或更長的時間內會看到非常少的再水化。
[0109]表 1 :

【權利要求】
1. 一種用於改善含酪蛋白膠束之產品的至少一種物理化學特性的方法，所述方法包 括： a) 將二氧化碳施用於含酪蛋白膠束的水性產品以降低所述產品的pH ; b) 提商所述廣品的pH ;以及 c) 收集所述含酪蛋白膠束的產品，其中與天然酪蛋白膠束相比，通過步驟a)和b)中的 一個或更多個使所述產品的至少一些所述酪蛋白膠束的結構被改變，由此改善所述含酪蛋 白膠束的產品的至少一種物理化學特性。
2. -種含酪蛋白膠束的產品，其中與天然酪蛋白膠束相比，至少一些所述酪蛋白膠束 的結構被改變，所述產品根據權利要求1所述的方法製備。
3. 根據權利要求1所述的方法或根據權利要求2所述的產品，其中所述方法改善的物 理化學特性是以下的一種或更多種：當處於液體形式或當經乾燥產品重構時粘度降低，當 經乾燥產品重構時液體形式的口感改善，經乾燥產品再水化時間縮短，通過縮短乳酪製造 中凝乳或凝結時間或者降低乳酪製造中所需的凝乳酶的量而改善乳酪製造。
4. 一種用於降低含酪蛋白膠束之產品的粘度的方法，所述方法包括： a) 將二氧化碳施用於含酪蛋白膠束的水性產品以降低所述產品的pH ; b) 提商所述廣品的pH;以及 c) 收集所述含酪蛋白膠束的產品，其中與天然酪蛋白膠束相比，通過步驟a)和b)中的 一個或更多個使至少一些所述酪蛋白膠束的結構被改變， 與所述水性產品相比，所述產品的粘度降低。
5. -種用於縮短含酪蛋白膠束之產品的再水化時間的方法，所述方法包括： a) 將二氧化碳施用於含酪蛋白膠束的水性產品以降低所述產品的pH ; b) 提商所述廣品的pH ;以及 c) 對所述產品進行乾燥以產生幹的產品，其中與天然酪蛋白膠束相比，通過步驟a)和 b)中的一個或更多個使至少一些所述酪蛋白膠束的結構被改變， 與由原料製備的幹的產品相比，所述幹的產品在冷的水或乳中的再水化時間縮短。
6. -種用於改善乳酪製造的方法，所述方法包括： a) 將二氧化碳施用於含酪蛋白膠束的產品以降低所述產品的pH ; b) 提商所述廣品的pH;以及 c) 收集所述產品，其中與天然酪蛋白膠束相比，通過步驟a)和b)中的一個或更多個使 至少一些所述酪蛋白膠束的結構被改變， 與原料相比，所述產品的凝乳/凝結時間縮短並且/或者乳酪製造中所需的凝乳酶的 量減少。
7. -種用於改善含酪蛋白膠束之產品的至少一種物理化學特性的方法，所述方法包 括： a) 將二氧化碳施用於含酪蛋白膠束的水性產品以降低所述產品的pH ; b) 對所述產品進行冷凍乾燥，由此提高其pH ;以及 c) 收集所述含酪蛋白膠束的產品，其中與天然酪蛋白膠束相比，通過步驟a)和b)中的 一個或更多個使所述產品的至少一些所述酪蛋白膠束的結構被改變，由此改善所述含酪蛋 白膠束的產品的至少一種物理化學特性。
8. -種含酪蛋白膠束的產品，其中與天然酪蛋白膠束相比，至少一些所述酪蛋白膠束 的結構被改變，所述產品根據權利要求7所述的方法製備。
9. 根據權利要求7所述的方法或根據權利要求8所述的產品，其中改善的所述物理化 學特性包括：當處於液體形式或當經乾燥產品重構時粘度降低，經乾燥產品再水化時間縮 短，或者通過縮短乳酪製造中的凝乳或凝結時間或降低乳酪製造中所需的凝乳酶的量而改 善乳酪製造。
10. -種用於提高待噴霧乾燥的含酪蛋白膠束之產品的濃度的方法，其包括： a) 將二氧化碳施用於含酪蛋白膠束的水性產品以降低所述產品的pH ; b) 提商所述廣品的pH ;以及 c) 收集所述產品，其中與天然酪蛋白膠束相比，通過步驟a)和b)中的一個或更多個使 至少一些所述酪蛋白膠束的結構被改變， 其中所述酪蛋白膠束的被改變結構因粘度降低而使得待噴霧乾燥的進料固體的濃度 能夠更高。
11. 根據權利要求1、3至7、9或10中任一項所述的方法，其中所述含酪蛋白膠束的 產品是選自以下的乳製品：乳蛋白濃縮物、乳蛋白分離物、膠束酪蛋白、酪蛋白、乳蛋白水解 物、全乳、脫脂乳、半脫脂乳、酪乳、乳脂、乳酪粉、酸乳粉和乳酪調味粉。
12. 根據權利要求1、3至7、9或10中任一項所述的方法，其中所述二氧化碳是氣體或 液體。
13. 根據權利要求1、3至7、9或10中任一項所述的方法，其中步驟a)或b)之一或兩 者在低於環境溫度下進行。
14. 根據權利要求1、3至7、9或10中任一項所述的方法，其中步驟a)在高於大氣壓下 進行。
15. 根據權利要求1、3至7、9或10中任一項所述的方法，其中步驟b)在相對於步驟 a)降低的壓力下進行。
16. 權利要求2或權利要求8所述的產品在製備食品、營養組合物或藥物組合物中的用 途。
17. 包含權利要求2或權利要求8所述的產品的食品、營養組合物或藥物組合物。
【文檔編號】A23C9/00GK104394698SQ201380032702
【公開日】2015年3月4日 申請日期:2013年6月20日 優先權日:2012年6月20日
【發明者】達倫·加德納, 彼得·霍布曼 申請人:墨累古爾本合作有限公司