製備具有受控質地和稠度的酸奶酪的方法

2023-05-01 08:36:31

專利名稱：：製備具有受控質地和稠度的酸奶酪的方法
技術領域：
：本發明涉及酸奶酪生產。更特別地，本發明涉及在酸奶酪製造過程中將乳清蛋白與pH調節和熱處理結合使用從而控制所述酸奶酪的稠度。
背景技術：
：為了改善提供給消費者的產品質量，對酸奶酪加工的方法已經發展了多年，從而確保酸奶酪具有所希望的質地和稠度。將奶與乳酸起始物接觸然後發酵可以生產酸奶酪。其風味會隨時間而顯現，與此同時，所述的中間「酸奶酪」會硬化成所需要的凝膠樣質地並作為酸奶酪出售。在現代酸奶酪製造方法中，所用的乳物流都需要經過熱處理。正是在該加熱步驟中，β-乳球蛋白會變性，從而使其與κ-酪蛋白結合。Lucey和Singh(1998)認為在β-乳球蛋白等電點時所述變性乳清蛋白與酪蛋白的聚合是凝膠化過程的開始。在美國專利第5,714,182號中描述了與酸奶酪一同使用的質地化的產物，其是酪蛋白和乳清蛋白的共沉澱物。其是在pH為6.1-6.7的混合物中，在酪蛋白與乳清蛋白的重量比為70∶30到40∶60的條件下，通過將甜乳清蛋白與基於原材料的奶合併製備而成的。對其進行加熱得到所述共沉澱物，將其用於剪切得到所述質地化的產物。然後將其與奶合併進而製備諸如酸奶酪的乳製品。其中在整個加熱處理中，在因所述乳清蛋白與酪蛋白不同比率而變化的pH條件下，都沒有提到需要對所得酸奶酪的凝膠強度進行優化。就商業規模而言，很難在所述酸奶酪製造過程本身來控制終產物的質地和稠度。因此本發明的目的在於向克服這些缺陷邁進，或至少為公眾提供一個有用的選擇。發明概述在一個實施方案中，本發明是製備酸奶酪的方法，包括下列步驟a)向奶中加入已測量的乳清蛋白並計算在所得混合物中酪蛋白與乳清蛋白的重量比，b)在步驟a)中計算得到的所述酪蛋白與乳清蛋白的重量比的條件下測定用於製備具有所需凝膠強度的酸奶酪的所述奶的最適pH，c)將所述奶的pH從步驟a)的pH調節至步驟b)中測定的pH，d)將步驟c)的奶從約70℃加熱至其沸點，保持0.1秒至60分鐘，e)使用微生物處理或化學酸化來酸化步驟d)中的乳物流從而製備酸奶酪。在一個實施方案中，在a)步驟中計算得到的所述酪蛋白∶乳清蛋白的重量比為3.2∶1到1.6∶1，且步驟b)中測定的所述最適pH為7.1到6.5。在另一實施方案中，在a)步驟中計算得到的所述酪蛋白∶乳清蛋白的重量比為2.9∶1到1.6∶1，且步驟b)中測定的所述最適pH為6.5到6.4。在另一實施方案中，將步驟d)中的溫度保持10秒至30分鐘。在另一實施方案中，通過加入食品級酸或食品級鹼來調節步驟c)中的所述pH值。在另一實施方案中，其中當需要時，在步驟e)之前將所述奶的pH調節至pH6.7。在另一實施方案中，在溫度等於或低於30℃的條件下進行步驟e)。在另一實施方案中，在步驟d)中，將葡糖酸-δ-內脂水解來酸化所述奶。在另一實施方案中，本發明是採用上述方法製備的酸奶酪。可廣泛地認為本發明單獨或集合地包括了本申請說明書所涉及或指出的部分、元素以及特徵，以及所述部分、元素或特徵中的任意兩種或更多的任意或所有組合；當本文中所提到的特異的整體具有本發明所涉及的本領域的公知等價物時，可認為已將這些公知的等價物包括在本發明內，就像對其進行單獨給出一樣。本發明不僅包括以上所述內容，還包括由以下實施例給出的指導性內容。附圖的簡要描述圖1所示為在未加入乳清蛋白的再生脫脂奶中，在熱處理中不同pH水平對最終酸性凝膠強度的影響。圖2所示為在熱處理中不同pH水平對最終酸性凝膠強度影響的比較圖，使用的是乳清蛋白(加入了80％蛋白的乳清蛋白濃縮物)強化再生脫脂奶與非強化再生脫脂奶兩種不同起始物。圖3所示為熱處理，pH和乳清蛋白強化不同水平對所述最終酸性凝膠強度的影響。圖4所示為如實施例3所述，在10％重量比固體再生脫脂奶中，給定量加入乳清蛋白所得的凝膠強度對pH的作圖。圖5所示為如實施例4所述，利用15％重量比固體再生脫脂奶，對所述相同變量的作圖。圖6所示為在10％和15％固體再生脫脂奶中，在不同酪蛋白∶乳清蛋白重量比條件下的最適加熱處理pH。發明詳述相關術語「酸奶酪質地」，包括與在所述酸奶酪製備方法中產生的任意中間凝膠的質地(例如，酸性凝膠強度)相關的術語。「奶」是指可用於製備酸奶酪的任意來源的奶。在本說明書的實施例所描述的實施方案中，所述的奶是再生脫脂奶。不過，也可以使用諸如全脂奶或脫脂奶的其他奶來源。「最適pH」表述的是對奶中的已測定酪蛋白∶乳清蛋白重量比的pH，向所述奶中加入乳清蛋白，經過實施本發明的方法後得到具有所需凝膠強度酸奶酪。所需要的凝膠強度通常是最高的，但也可以選擇其他凝膠強度。通常向酸奶酪中加入乳清蛋白以改善其質地、保水能力和口感。一般認為，在酪蛋白微球體存在的情況下，乳清蛋白對酸奶酪質地的影響通常與乳清蛋白，尤其是β-乳球蛋白的熱變性有關。本申請人發現，如果在低於或高於其天然pH的條件下對乳清蛋白強化的奶進行加熱，則可以改變所得酸奶酪的質地。當所述乳清蛋白強化水平相對較高時，本申請人發現在低於所述奶的天然pH的條件下對其進行加熱所得到酸奶酪的質地較為堅硬。當所述乳清蛋白強化水平相對較低時，本申請人發現在高於所述奶的天然pH的條件下對其進行加熱時，隨pH的升高，所得酸奶酪的質地也越發堅硬。此外，本申請人還發現對奶中任意給定的乳清蛋白水平而言，都具有適於加熱處理以得到最硬酸奶酪質地的最適pH。圖1所示為當非強化奶的熱處理pH升高時，所述最終酸性凝膠質地的強度也隨之升高，但在加熱處理pH達到約7.0後逐漸停止升高。圖2所示為所述乳清蛋白強化的起始物(在該實施例中為10％再生脫脂奶中加入了1.2％的80％乳清蛋白濃縮物)以較低的加熱處理pH達到了較高的酸性凝膠強度。這與圖1和圖2中所示的非強化奶的例子形成了鮮明的對比。圖3說明乳清蛋白濃度對所得酸性凝膠強度也有影響。在該特定實施例中，當所述乳清蛋白濃度低於0.32％時，較高的加熱處理pH可導致較高的酸性凝膠強度。當所述乳清蛋白濃度高於0.32％時，則較低的加熱處理pH可導致較高的酸性凝膠強度。圖4說明了對任意給定的乳清蛋白強化奶而言，所述起始物中的乳清蛋白濃度會影響其最適加熱強度pH(為了給出最高的酸性凝膠強度)。在此使用的「WPC80」是指含有約80％蛋白的乳清蛋白濃縮物。實施例實施例1從再生脫脂奶製備酸性凝膠表1再生脫脂奶(RSM)奶製備、pH調節與加熱通過向純水(900g，通過反滲透後進行Milli-QTM設備過濾得到)中加入低熱量脫脂奶粉(100g，乳清蛋白的氮指數為約6；37％蛋白，方塔拉合作集團(FonterraCo-operativeGroup)，pahiatua製造廠，紐西蘭)至10％(重量比)總固體終濃度來製備再生脫脂奶樣品。所述樣品中的酪蛋白與乳清蛋白的比例為4∶1。在進一步處理前，將所述再生脫脂奶樣品在室溫(約20℃)平衡至少10小時。將所述脫脂奶分成若干小份樣品。用3MHCl或3MNaOH將每一份所述小份樣品奶的pH調至6.5-7.1。將所述樣品平衡至少2小時，隨後進行微量再調節。將所述調節後pH的奶樣(50g)放入有螺旋蓋的玻璃瓶中，在水浴中80℃加熱30分鐘。加熱處理後，將所述奶樣浸入流動的冷水中冷卻直至其溫度低於30℃。在加熱處理後進行任意進一步分析之前，將所述樣品在室溫靜置6小時。對所述pH的再調節、酸化以及流變學(凝膠強度)檢測用3MHCl或3MNaOH將所述加熱後的奶樣的pH再調至其天然pH(pH6.7)。通過在30℃，用2％(重量比)水平(9.8g奶和0.2GDL)的葡糖酸-δ-內脂(GDLSigmaChemicalCo.，聖路易斯，密蘇裡州，美國)的水解來對其進行酸化。使用型號為InLab422TM(MettlerToledoTM，Urdorf，瑞士)的玻璃電極和標準pH計的組合對所述pH隨時間的變化進行監測。所述pH從起始時候的pH6.7在6小時後逐漸變成了pH4.2。通過在標準可控應力流變儀(例如，配有Z3DIN(25mm)杯和擺動設置(PHYSICATMMesstechnik，GmbH，斯圖加特，德國)的PAARPHYSICATMUS200流變儀或配有C25杯和擺動設置(BohlinInstrumentsUK，Cirencester，格洛斯特郡，英格蘭)的BohlinCVOTM流變儀)上使用低振幅動態振動在酸化過程中隨時監測所述流變學變化。常用的方法可見Bikker等人的描述(2000)。所述儲能模量與其他測量值(諸如損耗模量，相角)在Ferry(1980)的報導中都有詳細描述。在向所述奶中加入所述GDL和攪拌之後，將適量的奶轉至所述流變儀中開始所述流變學測定。使用的應力為0.01。將所述樣品以0.1Hz的頻率進行振動且將其溫度保持於30℃。在6小時內每5分鐘測定一次。最終的凝膠強度定義為酸化6小時後的所述儲能模量(G`)。6小時後，所述樣品的pH為4.2。所述酸性凝膠樣品的凝膠強度在pH6.5加熱的所述樣品的凝膠強度(儲能模量)為166.4Pa。在pH6.55加熱的所述樣品的凝膠強度(儲能模量)為205.1Pa。在pH6.6加熱的所述樣品的凝膠強度(儲能模量)為225.9Pa。在pH6.65加熱的所述樣品的凝膠強度(儲能模量)為241.9Pa。在pH6.7加熱的所述樣品的凝膠強度(儲能模量)為262.2Pa。在pH6.9加熱的所述樣品的凝膠強度(儲能模量)為283.5Pa。在pH7.1加熱的所述樣品的凝膠強度(儲能模量)為309.73Pa。這些酸性凝膠強度的結果總結於圖1。這說明所述酸性凝膠的凝膠強度會隨加熱時的所述pH變化而變化。實施例2從添加了乳清蛋白的再生脫脂奶製備酸性凝膠表2具有乳清蛋白的RSM奶製備、pH調節與加熱通過向純水(900g，通過反滲透後進行Milli-QTM設備過濾得到)中加入低熱量脫脂奶粉(100g，乳清蛋白的氮指數為約6；37％蛋白，方塔拉合作集團(FonterraCo-operativeGroup)，紐西蘭)至10％(重量比)總固體終濃度製備再生脫脂奶樣品。向所述奶中加入乳清蛋白濃縮物(12g，ALACENTM132，方塔拉合作集團(FonterraCo-operativeGroup)，紐西蘭)。乳清蛋白濃縮物水平(1.2％)的WPC80相當於1.0％乳清蛋白的添加(重量比)。這使得酪蛋白與乳清蛋白的比例為1.6∶1。在進一步處理前，使得所述乳清蛋白強化的再生脫脂奶樣品在室溫(約20℃)平衡至少10小時。所述pH的調節，加熱處理，酸化以及流變學方法與實施例1所描述的相同用1.2％WPC80強化的奶樣的酸性凝膠樣品的凝膠強度在pH6.5加熱的所述樣品的凝膠強度(儲能模量)為435-451Pa。在pH6.6加熱的所述樣品的凝膠強度(儲能模量)為417-419Pa。在pH6.7加熱的所述樣品的凝膠強度(儲能模量)為378Pa。在pH6.8加熱的所述樣品的凝膠強度(儲能模量)為361-376Pa。在pH6.9加熱的所述樣品的凝膠強度(儲能模量)為344-346Pa。在pH7.1加熱的所述樣品的凝膠強度(儲能模量)為330-332Pa。這些酸性凝膠強度的結果總結於圖2，與得自實施例1的所述結果作了比較。這說明所述酸性凝膠的凝膠強度會隨加熱時的所述pH變化而變化。實施例3從添加了不同水平乳清蛋白的再生脫脂奶製備酸性凝膠表3具有乳清蛋白(不同濃度)的RSM奶製備、pH調節與加熱通過在50℃向純水(900g，通過反滲透後進行Milli-QTM設備過濾得到)中加入低熱量脫脂奶粉(100g，乳清蛋白的氮指數為約6；37％蛋白，方塔拉合作集團(FonterraCo-operativeGroup)，紐西蘭)至10％(重量比)總固體終濃度製備再生脫脂奶樣品。向所述奶中加入乳清蛋白濃縮物(0-12g，ALACENTM132，方塔拉合作集團(FonterraCo-operativeGroup)，紐西蘭)。在進一步處理前，使得所述乳清蛋白強化的再生脫脂奶樣品在50℃平衡至少1小時。再生完成之後，將所述樣品等分為若干份，並使用1MNaOH或1MHCl將其pH調至6.5-7.1。在4℃靜置過夜後，將所述樣品在30℃保持30分鐘，重新調節所述pH。在80℃的振蕩水浴中進行加熱處理(80℃保持30分鐘)。將所述樣品(存放於500mLSchott瓶中的150mL樣品)放置於所述水浴中，持續振蕩。30分鐘後將所述瓶子從所述水浴中移出，放置於冰/水浴中。將所述樣品在30℃保溫4.5小時。然後用1MNaOH或1MHCl將所述樣品的pH調至6.7。表4總結了所述的製備樣品。將加熱的奶(39.2g)和GDL(0.8g)加到一起，攪拌1分鐘，然後倒入50mL塑料容器中，在30℃儲存18小時。每個樣品製備三次。在凝膠形成之後，使用配備有實時圖像與數據採集軟體包(StableMicrosystems，Haselmare，英格蘭)的UniversalTA-XT2TM質地分析儀對所述樣品進行分析從而測定其凝膠強度。設定距離(20mm)，以勻速(1mm/秒)向所述凝膠樣品(20℃)中送入一個10mm直徑的探針，然後以相同速率取出。反應測定為對於時間的應力。測定穿過所述製品的所需初始應力，破壞力以及在應力/時間曲線下的陽性面積。所述破壞力是所述酸性凝膠強度的度量標準。表4製備酸性凝膠樣品的組成與pH用0-1.2％WPC80強化的奶樣的酸性凝膠樣品的凝膠強度加熱處理pH與WPC80添加之間存在有相互作用。較低水平的WPC80添加(＜0.4％WPC80；相當於酪蛋白∶乳清蛋白的比例為72.7)與較高的加熱處理pH能給出最高的酸性凝膠強度。然而，當WPC80添加水平高於0.4％(酪蛋白∶乳清蛋白的比例低於2.7)時，隨pH值的逐漸降低給出更高的酸性凝膠強度，這一影響逆轉。圖3總結了加熱處理pH與WPC80添加對所述最終酸性凝膠強度的影響。圖4所示為測定的對給定量乳清蛋白添加水平的最大凝膠強度。與所述最大凝膠強度對應的所述pH值對酪蛋白∶乳清蛋白重量比進行的作圖見於圖6。實施例4從添加了不同水平乳清蛋白的15％再生脫脂奶製備酸性凝膠表5具有乳清蛋白(不同濃度)的RSM奶製備、pH調節與加熱通過在50℃向純水(900g，通過反滲透後進行Milli-QTM設備過濾得到)中加入低熱量脫脂奶粉(100g，乳清蛋白的氮係數為約6；37％蛋白，方塔拉合作集團(FonterraCo-operativeGroup)，紐西蘭)至15％(重量比)總固體終濃度製備再生脫脂奶樣品。向所述奶中加入乳清蛋白濃縮物(0-18g，ALACENTM131，方塔拉合作集團(FonterraCo-operativeGroup)，紐西蘭)。在進一步處理前，使得所述乳清蛋白強化的再生脫脂奶樣品在50℃平衡至少1小時。再生完成之後，將所述樣品等分為若干份，並使用6MNaOH或6MHCl將其pH調至6.3-6.7。在4℃靜置過夜後，在90℃的水浴中進行加熱處理(90℃保持15分鐘)。將所述樣品(存放於250mLSchott瓶中的200g樣品)放置於所述水浴中。15分鐘後將所述瓶子從所述水浴中移出，放置於冰/水浴中。將所述樣品在30℃保溫4.5小時。然後用1MNaOH或1MHCl將所述樣品的pH調至6.7。表6總結了所述樣品的製備。將加熱的奶(39.2g)和GDL(0.8g)加到一起，攪拌1分鐘，然後倒入50mL塑料容器中，在30℃靜置18小時。每個樣品製備四次。在凝膠形成之後，使用配備有實時圖像與數據採集軟體包(StableMicrosystems，Haselmare，英格蘭)的UniversalTA-XT2TM質地分析儀對所述樣品進行分析從而測定其凝膠強度。設定距離(20mm)，以勻速(1mm/秒)向所述凝膠樣品(20℃)中送入一個10mm直徑的探針，然後以相同速率取出。反應測定為對於時間的應力。測定穿過所述製品的所需初始應力，破壞力以及在應力/時間曲線下的陽性面積。所述面積用於所述酸性凝膠強度的度量。表6製備酸性凝膠樣品的組成與pH用0-1.8％WPC80強化的15％奶樣的酸性凝膠樣品的凝膠強度加熱處理pH與WPC80添加之間存在有相互作用。較低水平的WPC80添加(＜0.45％WPC80或＞2.9∶1的酪蛋白∶乳清蛋白比例)與較高的加熱處理pH能給出最高的酸性凝膠強度。然而，當WPC80添加水平高於0.45％(酪蛋白∶乳清蛋白的比率低於2.9)時，隨pH值的降低給出更高的酸性凝膠強度，這一影響逆轉，。圖4總結了加熱處理pH與WPC80添加對所述最終酸性凝膠強度的影響。當酪蛋白∶乳清蛋白的比例降低至2.9以下時，所述最適加熱處理pH會穩定的降低。所測定的適於最大凝膠強度的最適pH如圖5所示，說明最適pH隨WPC80的添加而降低。圖4總結了在10％和15％脫脂奶粉樣品中，WPC80添加水平對最適加熱處理pH的影響。在加入乳清蛋白之後，所述酸性凝膠的凝膠強度會隨著所述加熱pH以及所述酪蛋白∶乳清蛋白重量比的變化而變化。以上僅對本發明的某些優選實施方案進行了描述並指出了若干可能的改動，但本領域所屬技術人員應該理解在不偏離本發明的範圍的情況下還可作出其他改動。這會由所附的權利要求來定義。參考文獻1.LuceyJSinghH(1998)《酸性奶凝膠的形成與物理性質綜述》Formationandphysicalpropertiesofacidmilkgelsareview.FoodResearchInternational，30，529-542.2.Bikker，J.F.，Anema，S.G.，Li，Y.，Hill，J.P.，InternationalDairyJournal，10，723-732，(2000).3.Ferry，J.D.(Ed.)，《聚合物的粘彈性》ViscoelasticPropertiesofPolymers，3rdedn.NewYorkJohnWileySons.權利要求1.製備酸奶酪的方法，包括以下步驟a)向奶中加入已測量的乳清蛋白並計算在所得混合物中酪蛋白與乳清蛋白的重量比，b)在步驟a)中計算得到的所述酪蛋白與乳清蛋白的重量比的條件下測定用於製備具有所需凝膠強度的酸奶酪的所述奶的最適pH，c)將所述奶的pH從步驟a)的pH調節至步驟b)中測定的pH，d)將步驟c)的奶從約70℃加熱至其沸點，保持0.1秒至60分鐘，e)使用微生物處理或化學酸化來酸化步驟d)中的乳物流從而製備酸奶酪。2.如權利要求1所述的方法，其中所述a)步驟中計算得到的酪蛋白乳清蛋白的重量比為3.2∶1到1.6∶1，且所述步驟b)中測定的最適pH為7.1到6.5。3.如權利要求1所述的方法，其中所述a)步驟中計算得到的酪蛋白乳清蛋白的重量比為2.9∶1到1.6∶1，且所述步驟b)中測定的最適pH為6.5到6.4。4.如權利要求1-3中任一權利要求所述的方法，其中將步驟d)中的溫度保持10秒至30分鐘。5.如前述任一權利要求所述的方法，其中通過加入食品級酸或食品級鹼來調節所述步驟c)中的pH值。6.如前述任一權利要求所述的方法，其中當需要時，在步驟e)之前將所述奶的pH調節至pH6.7。7.如前述任一權利要求所述的方法，其中溫度等於或低於30℃的條件下進行步驟e)。8.如前述任一權利要求所述的方法，其中在步驟d)中，將葡糖酸-δ-內脂水解來酸化所述奶。9.採用前述任一權利要求所述的方法製備的酸奶酪。全文摘要本發明涉及製備具有所需凝膠強度的酸奶酪的方法。本發明是基於可通過在給定酪蛋白與乳清蛋白重量比的條件下將pH調至最適從而改變凝膠強度這一意外發現。向奶中加入乳清蛋白並計算所述酪蛋白與乳清蛋白的重量比。測定該比例下的最適pH。然後將所述奶溶液調至該pH，通過公知方法加熱變性所述乳清蛋白並形成酸奶酪。通過在所述加熱步驟中使用的最適pH測定所得酸奶酪的凝膠強度。文檔編號A23C21/06GK1838883SQ200480023860公開日2006年9月27日申請日期2004年8月19日優先權日2003年8月19日發明者埃德溫·洛,斯凱爾特·阿尼瑪,李秀金申請人:方塔拉合作集團有限公司