通過直接化學酸化製造凝乳和乳酪的方法與流程

2023-06-10 17:00:31 3

優先權要求本申請要求2014年11月6日提交的申請系列號14-245769的利益。上述申請的全部內容通過參考併入本文。本發明涉及通過直接化學酸化方法快速且高效地製造凝乳和乳酪的新方法，其中酸是唯一的凝結劑。所述方法包括將奶加熱到足以對所述奶巴氏消毒的溫度，冷卻所述奶，通過添加果酸將所述奶凝結，以及將所述奶溫育設定的時間段。所公開的方法快速高效地產生凝乳，其可以被進一步用於製造各種不同的乳製品，包括乳酪和酸奶。本文中描述的方法可以產生由於顯著的維生素c水平而具有更長儲存期限和更高營養價值的乳酪或酸奶。
背景技術：
：凝乳是由酪蛋白在凝結劑作用下的凝結或沉澱產生的乳製品。酪蛋白是一種磷蛋白，在其等電點處達到其較低溶解度並沉澱(凝結)，形成適合的團塊用於製造乳酪。乳酪是世界上的主要農產品之一，根據fao數據，其全球產量接近每年2千萬噸。確定乳酪品種的特徵有許多，包括所使用的奶源、熟化程度和時間、其脂肪含量和在適用情況下地理區域。在常規的凝乳和乳酪製造中，將奶用能夠將乳糖轉變成乳酸並獲得足夠的酸度以允許酪蛋白凝結的細菌培養物接種，為了達到這種酸度，使用了凝結酶例如凝乳酶。得到的與乳清分離開的凝乳可以被加鹽並壓制，以獲得乳酪塊，其也可以在受控條件下熟化一定時間長度，以獲得不同的品種。為了在工業水平上執行所述過程，必需具有設備例如巴氏消毒器、貯留池、切割絲、攪拌桶以及根據所需乳酪類型控制溫度和老化時間的熟化設備。例如，對於伊丹乳酪來說，需要在12℃至14℃之間的溫度下3個月的熟化時間，而對於帕瑪森乳酪來說，所述溫度應該低於10℃。文獻us7329424描述了一種製造乳酪和其他乳製品的方法，在所述方法中添加乳糖酸或通過將乳糖降解成乳糖酸的乳糖氧化酶在原位產生乳糖酸。使用這種採取游離形式或鹽形式的乳糖酸，允許不添加細菌培養物而直接酸性凝結，產生更高的效率和得率，以獲得具有良好感官性質的乳酪。在乳酪製造中乳糖酸的原位生成有效地降低了奶組分的乳糖含量，允許獲得具有非常低乳糖含量的乳酪。然而，為了通過這種方法獲得乳酪，需要使用高於80℃的溫度和非常長的製造時間。所述方法也不允許製造帕瑪森乳酪、馬蘇裡拉乳酪、伊丹乳酪、軟質和新鮮裡科塔乳酪。文獻ep2612556描述了一種不添加乳桿菌或乳用酶類生產乳酪和凝乳的方法。在所述方法中使用酸化劑例如乙酸或檸檬酸，並添加碳酸氫鈉和酵母提取物以獲得不需熟化的乳酪。儘管在這種方法中使用低的溫度和相對短的製造時間，但獲得的乳酪不具有適合的感官質地，並且它們的風味特徵和長期穩定性非常有限。一方面，本發明描述了一種通過用抗壞血酸將奶酸化以更快且更高效地獲得凝乳的方法。一旦獲得後，可以使用所述凝乳製造不同品種的乳酪。在本發明的方法中不必添加酶、細菌或酵母培養物或提取物，允許奶更直接且高效地凝結，因此減少了過程時間，導致性能提高、壽命延長並且感官特徵更好。發明概述本發明涉及一種製造凝乳、幾種類型的乳酪例如奶油、雙奶油、帕瑪森、裡科塔和伊丹乳酪以及酸奶的方法，其中使用酸作為唯一凝結劑。所述方法包括將奶加熱、冷卻、用酸凝結，以及所述凝結的凝乳的溫育。為了製備乳酪，可以將所述凝乳與乳清分離開，並經歷加鹽、模製和/或壓制。通過本文中描述的本發明的方法實現了更高的性能，並且凝乳和乳酪的感官特徵、物理化學性質和微生物學穩定性得以改進。使用本文中描述的方法獲得的乳酪如果保持冷藏，達到長達180天或更長的有用的儲存期限。此外，果酸例如抗壞血酸的添加允許得到的凝乳和乳酪用維生素c強化，所述維生素c起到抗氧化劑和輔因子的作用。一方面，本公開描述了用於製備凝乳的方法，所述方法包括：a)對奶進行脫脂；b)加熱；c)降溫；d)使用抗壞血酸進行凝結；e)停留；以及f)分離所述凝乳。在某些情況下，所述奶是牛奶、山羊奶、水牛奶或其混合物。在某些情況下，在所述脫脂期間分離脂肪直至所述奶達到低於0.5％p/p的脂肪含量。在某些情況下，在所述加熱步驟中使所述奶達到90.0℃至100.0℃之間的溫度。在某些情況下，所述降溫步驟將溫度相對於所述奶的加熱溫度降低25％。在某些情況下，使用抗壞血酸或其鹽作為凝結劑。在某些情況下，添加的抗壞血酸的量相對於混合物的總重量在0.5重量％至10.0重量％之間(例如0.5重量％至2重量％之間)。在某些情況下，在所述停留步驟中，將所述混合物留置歷時1至30分鐘的時間段。在某些情況下，所述凝乳的分離通過用留住所述凝乳的篩濾掉乳清來進行。在某些實施方式中，所述方法還包括加鹽、模製和/或壓制。在某些情況下，在所述加鹽步驟中，將鹽以相對於凝乳的總重量0.01重量％至10.0重量％之間(例如1重量％至1.5重量％之間)的量添加到所述凝乳。在某些情況下，在所述模製步驟中，將所述加鹽的凝乳置於具有確定幾何形狀的模具中。在某些情況下，所述壓制步驟在130至200kpa之間(例如150至200kpa之間)的壓力下進行20至60分鐘的氣動壓制。另一方面，本公開描述了通過本文中描述的方法獲得的凝乳。在某些情況下，所述凝乳含有0.01％至5.0％之間(例如0.2％至0.25％之間)的殘留維生素c。另一方面，本公開描述了通過本文中描述的方法獲得的乳酪。在某些情況下，所述乳酪的特徵在於在冷卻到4℃時，具有60至180天之間的壽命。在某些情況下，所述乳酪是奶油乳酪、雙奶油乳酪、新鮮乳酪、帕瑪森類型的乳酪、伊丹類型的乳酪或裡科塔乳酪。在某些情況下，所述乳酪含有0.01％至5.0％之間(例如0.2％至0.25％之間)的殘留維生素c。另一方面，本公開描述了一種製備凝乳的方法，所述方法包括：a)將原料奶加熱至足以對所述奶進行巴氏消毒的溫度；b)冷卻所述奶；c)向所述奶添加足以獲得3.5至6.6範圍內的ph(例如3.5至5.5之間，或約3.7、3.8、4.9、5.1、5.25和5.5的ph)的量的果酸；以及d)將所述奶和酸的混合物溫育；其中所述酸使所述奶凝結，以形成包含凝乳的組合物。在某些情況下，所述方法包括將原料奶加熱到至少92℃的溫度。在某些情況下，所述方法包括冷卻所述奶。在某些情況下，所述方法包括將所述奶冷卻到選自約75℃、77.5℃、88℃和92℃的溫度。在某些情況下，所述果酸包含選自抗壞血酸、檸檬酸、乳酸、蘋果酸、硬脂酸、酒石酸及其組合的酸或其鹽。在某些情況下，所述酸是抗壞血酸或其鹽。在某些情況下，添加的抗壞血酸的量相對於所述混合物的總重量在0.5重量％至10.0重量％之間(例如0.5％至2％之間)。在某些情況下，所述溫育時間為至少1分鐘。在某些情況下，所述溫育時間少於30分鐘。在某些情況下，在該溫育期間每克蛋白質吸收1至4克水。在某些情況下，所述酸使所述奶凝結以形成包含凝乳和乳清的混合物，並且所述方法還包括將所述凝乳與所述乳清分離開。在某些實施方式中，所述方法還包括對所述凝乳加鹽。在某些實施方式中，所述方法還包括對所述凝乳進行模製。在某些實施方式中，所述方法還包括對所述凝乳進行壓制。在某些情況下，將所述鹽以相對於凝乳的總重量0.01％重量至10.0重量％之間(例如1重量％至1.5重量％之間)的量添加到所述凝乳。在某些情況下，所述方法包括將所述凝乳在130至200kpa之間(例如150至200kpa之間)的壓力下壓制20至60分鐘。在某些實施方式中，所述奶選自牛奶、山羊奶、水牛奶及其混合物。另一方面，本公開描述了通過本文中描述的方法獲得的凝乳。在某些情況下，所述凝乳的特徵在於含有0.01％至5.0％之間的殘留維生素c(例如約0.2％至0.25％之間的殘留維生素c或約30％至40％之間的添加的維生素c)。另一方面，本公開描述了通過本文中描述的方法獲得的乳酪。在某些情況下，所述乳酪的特徵在於在冷卻至4℃時具有60至180天之間的壽命。在某些情況下，所述乳酪是奶油乳酪、馬蘇裡拉類型的乳酪、新鮮白乳酪、帕瑪森乳酪、伊丹乳酪或裡科塔乳酪。在某些情況下，所述乳酪的特徵在於含有0.01％至5.0％之間的殘留維生素c(例如0.2％至0.25％之間或每100克乳酪約0.2至0.25克維生素c)。除非另有定義，否則在本文中使用的所有技術和科學術語具有與本發明所屬領域的普通技術人員所通常理解的相同的意義。在本文中描述了用於本發明的方法和材料；本領域中已知的其他適合的方法和材料也可以使用。所述材料、方法和實例僅僅是說明性的而不打算是限制性的。本文中提到的所有出版物、專利申請、專利、序列、資料庫條目和其他參考文獻，整體通過參考併入本文。在有衝突的情況下，以本說明書、包括定義為準。在下面的附圖和描述中闡述了本發明的一個或多個實施方式的詳細情況。從所述描述和附圖以及權利要求書，本發明的其他特點、目的和優點將變得顯而易見。發明詳述本公開部分是基於通過添加酸可以使奶中的蛋白質凝結，有助於凝乳、乳酪和酸奶的製造這一發現。為實現這一目的，本申請公開了一種通過控制生產的溫度和ph，從全原料奶生產各種不同類型的乳酪、凝乳或酸奶的方法。正如本文中描述的，所述方法包括加熱所述奶，冷卻所述奶，添加計算量的酸，以及溫育所述奶混合物。所述方法還可以包括從所述乳清中過濾出凝乳，將所述混合物壓制以除去過多的水，模製所述混合物，對所述混合物加鹽，添加糖，添加脂肪或其任何組合。本文描述的方法涉及在凝結之前對所述奶進行加熱和冷卻。將所述奶加熱到足以殺死奶中天然存在的產酸細菌和酵母，即足以對所述奶進行巴氏消毒的溫度。這種巴氏消毒可以是緩慢或htst巴氏消毒。這種為減少奶中天然存在的產酸細菌而對所述奶進行的加熱，允許僅通過向所述奶添加酸來控制所述混合物的ph和總酸的％。所述加熱步驟可以在巴氏消毒器或加熱鍋中進行，直至它達到90℃至100℃之間的溫度並保持2至10秒的時間(例如2、3、4、5、6、7、8、9或10秒)。所述冷卻溫度取決於所需的乳酪類型。表1示出了取決於待生產的乳酪的類型，所述方法的不同溫度。表1乳酪類型冷卻溫度(℃)奶油乳酪75.0±0.5帕瑪森乳酪88.0±0.5雙奶油乳酪(馬蘇裡拉類型的乳酪)75.0±0.5新鮮白乳酪77.5±0.5伊丹乳酪77.5±0.5在所述奶混合物冷卻後，添加相對於總重量0.5重量％至10.0重量％之間(例如0.5％至3.0％之間，例如約0.5、1、2、3、4、5、6、7、8、9或10％)的酸以凝結所述奶的蛋白質。然後將這種奶和酸的混合物均質化。添加的酸可以在水性溶液中或是其可溶性鹽。與溫度相同，獲得的乳酪的類型決定了添加的酸的量。表2示出了對於通過本發明的方法製造的每種類型的乳酪來說，添加的抗壞血酸的各種不同的量。表2乳酪類型抗壞血酸的量(％w/w)奶油乳酪0.50±0.05帕瑪森乳酪2.50±0.5雙奶油乳酪、新鮮白乳酪和伊丹0.75±0.05裡科塔乳酪2.00±0.1正如本文中所述，所述生產利用酸來誘導奶中蛋白質的凝結。在某些情況下，所述酸是果酸。適合用於本發明方法的酸包括但不限於抗壞血酸、檸檬酸、乳酸、蘋果酸、硬脂酸、酒石酸。此外，可以使用奶本身的酸性來加強所述方法。本文中描述的生產也可以使用源自於水果(例如檸檬、酸檸檬、柑橘、葡萄柚、橙子、西番蓮、楊桃、櫻桃、番石榴、羅望子、紅醋慄、蘋果、梨、醋慄、borojo、桑葚、草莓、葡萄或其任何組合)的酸。為了獲得具有所需ph值的最終混合物而添加的酸的量取決於原料奶的酸度。由於天然的細菌和酵母培養物，原料奶的酸度隨時間提高。在所描述的方法中，加熱步驟殺死原料奶中天然存在的培養物，並且在後續步驟中不添加活的培養物或其提取物。因此，在開始本文描述的方法之前原料奶的酸度將影響為獲得一定ph而添加的酸的量。取決於待生產的乳酪的類型，所需ph是不同的。所述ph可以在約3.5至約6.6的範圍內。在某些情況下，所述ph可以在約3.5至5.5的範圍內。在某些情況下，所述ph可以在約4至5.5的範圍內。在某些情況下，所述ph約為3.7、3.8、4.9、5.1或5.25。在某些情況下，所述ph在5.3至5.5之間(例如5.5±0.2)。在所述使用酸的凝結完成後，將所述混合物溫育一段被稱為停留時間的時間，其可以是1至30分鐘(例如1、2、3、4、5、10、15、20、25或30分鐘)，並且隨著待製造的乳酪的類型而變。表3示出了每種乳酪的不同停留時間。表3乳酪類型停留時間(min)奶油乳酪15±2帕瑪森乳酪0.5±0.2雙奶油乳酪10±2新鮮白乳酪7±1伊丹乳酪5±1裡科塔乳酪5±2在所述停留時間之後，在混合物中可以辨別出兩個相：被稱為凝乳的固體相和對應於乳清的液體相。通過將乳清排出到另一個容器中，或者將兩種組分通過保留凝乳的篩，可以將凝乳與乳清分離開。隨後，通過對獲得的凝乳進行加鹽步驟、模製和/或壓制，可以從所述凝乳製造不同品種的乳酪。所述加鹽步驟可以包括向凝乳均勻地添加鹽(nacl)，待添加的鹽的量取決於乳酪的類型，並且可以在以凝乳的總重量計0.01重量％至10.0重量％(例如1％至1.5％，或約1、1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、2、3、4、5、6、7、8、9或10％)範圍內變化。也可以將所述凝乳置於具有所需幾何形狀的模具中，並對其進行壓制。這個壓制乳酪的步驟可以在130至200kpa之間(例如約130、140、150、160、170、180、190或200kpa)的壓力下進行20至60分鐘(例如約20、25、30、40、50或60分鐘)，以獲得所述乳酪。在對所述奶進行加工之前，所述方法還可以包括對所述奶的脂肪進行脫脂的步驟。在所述脫脂步驟中，將脂肪分離到奶中的脂肪含量低於0.5％w/w，並且可以在脫脂離心機中進行。實施例下面的實施例進一步說明本發明，但不限於相同的發明構思。實施例1.凝乳的製備將100kg牛奶加熱至92.0℃的溫度，在該溫度下保持6秒，然後冷卻至75.0℃。在冷卻後，添加500克抗壞血酸，並將所述混合物用機械攪拌器以60rpm振搖6秒。然後將所述混合物溫育15分鐘(停留時間為15分鐘)。在凝固15分鐘後，通過將所述混合物過篩來去除乳清。獲得35kg凝乳，其具有0.2％的殘留維生素c，並且當冷卻到4℃時具有60天的儲存期限。實施例2.奶油乳酪的製備將100kg奶加熱至92.0℃的溫度，保持6秒，然後冷卻至75℃。添加500克抗壞血酸，並用機械攪拌器以60rpm振搖6秒。所述奶和酸製備物的ph約為5.25。將所述混合物溫育15分鐘，然後通過將所述混合物過篩並濾掉乳清，將凝乳與乳清分離開。然後添加525克鹽並將其與凝乳混合。這個過程產生35kg奶油乳酪，其具有0.2％的殘留維生素c，並且當冷卻到4℃時具有60天的儲存期限。實施例3.帕瑪森類型的乳酪的製備將100kg奶加熱至92℃的溫度，保持6秒，然後冷卻至88℃。添加3.0kg克抗壞血酸，並用機械攪拌器以60rpm均質化6秒。所述奶和酸製備物的ph約為3.8。將所述混合物溫育約0.5分鐘，然後通過將所述混合物過篩，將凝乳與乳清分離開。在分離乳清後，向凝乳均勻地添加156克鹽。最後，將凝乳置於正方體模具中，並在氣動壓機中在150至200kpa下壓制25分鐘，以獲得最終產品。這種方法產生13kg帕瑪森乳酪，其具有0.6％的殘留維生素c含量，並且當冷卻到4℃時具有120天的儲存期限。實施例4.馬蘇裡拉類型的乳酪的製備將100kg奶在加熱鍋中加熱至92℃的溫度，保持6秒，然後冷卻至75℃。添加750克抗壞血酸，並用機械攪拌器以60rpm均質化6秒。所述奶和酸製備物的ph約為4.9。將所述混合物溫育10分鐘，然後通過將所述混合物過篩，將凝乳與乳清分離開。向凝乳均勻地添加160克鹽。最後，將凝乳置於正方體模具中，並在氣動壓機中在150至200kpa下壓制25分鐘，以獲得最終產品。這種方法產生16kg馬蘇裡拉類型的乳酪，其具有0.2％的殘留維生素c含量，並且當冷卻到4℃時具有60天的儲存期限。實施例5.新鮮白乳酪的製備將100kg奶加熱至92℃的溫度，在該溫度下保持6秒，然後冷卻至77.5℃。然後添加750克抗壞血酸，並用機械攪拌器以60rpm均質化6秒。所述混合物的ph約為5.1。將所述混合物溫育7分鐘，然後通過將所述混合物過篩，將凝乳與乳清分離開。向凝乳均勻地添加130克鹽。最後，將凝乳置於正方體模具中，並在氣動壓機中在150至200kpa下壓制25分鐘，以獲得最終產品。這種方法產生13kg新鮮白乳酪，其具有0.2％的殘留維生素c，並具有180天的儲存期限(冷卻到4℃時)。實施例6.伊丹類型的乳酪的製備將100kg奶加熱至92℃的溫度，保持6秒，然後冷卻至77.5℃。添加750克抗壞血酸，並用機械攪拌器以60rpm振搖6秒。所述混合物的ph約為4.9。將所述混合物溫育5分鐘，通過將所述混合物過篩並濾掉乳清30分鐘，將凝乳與乳清分離開。向凝乳均勻地添加130克鹽。最後，將凝乳置於正方體模具中，並在氣動壓機中在150至200kpa下壓制25分鐘，以獲得最終產品。這種方法產生13kg伊丹乳酪，其具有0.2％的殘留維生素c含量，並且在冷卻到4℃時具有180天的儲存期限。實施例7.裡科塔乳酪的製備將100kg奶在加熱至45℃並以8000rpm離心的脫脂離心機中脫脂20分鐘。然後將該脫脂奶在蒸汽加熱鍋中加熱至92.0℃，保持6秒，然後冷卻至75℃。添加2.0kg抗壞血酸並使用機械攪拌器以60rpm均質化6秒。所述混合物的ph約為3.7。將該混合物溫育5分鐘，並通過將所述混合物過篩並讓乳清滴下，將凝乳與乳清分離開。向所述凝乳均勻地添加420克鹽。這種方法產生35kg裡科塔乳酪，其具有0.4％的殘留維生素c含量，並且在冷卻到4℃時具有60天的儲存期限。實施例8：酸奶的製備向原料奶添加以奶的總重量計10重量％。然後將該混合物加熱至足以對所述奶進行巴氏消毒的溫度(例如92℃)。然後將它冷卻至45℃，並添加0.5％至0.7％的抗壞血酸。將所述混合物溫育，並可以在此時添加調味劑並充分摻混。所述調味劑可以是任何優選的調味劑，例如調味劑可以以水果糖漿或果肉的形式添加。然後將所述酸奶在2℃至4℃下保持冷藏。實施例9：殘留維生素c的分析抗壞血酸的添加不僅使奶的蛋白質變性，而且還增加最終產品中存在的維生素c的量。這是有益的，因為所述乳酪可以作為營養增補劑，用於獲得推薦的每日維生素c量的目的。所有乳酪中殘留的維生素c的存在，以下述方式通過hplc層析進行測量：將10g樣品與約20ml蒸餾水和5ml40％p/v的分析級三氯乙酸(ccl3cooh)混合。使用超聲將該混合物均質化1小時(bransor3510)。然後將所述混合物以7000g離心15min並在5℃冷藏下，以防止維生素c分解。收集上清液，記錄體積，並通過0.45μm尼龍膜過濾。將該過濾的混合物置於玻璃小瓶中，並注入到hplc中進行分析。用於hplc分析的條件如下：設備：液相色譜shimadzuuflc柱：premierc18，5μm，250mmx4.6μmi.d流動相(緩衝液)：100％磷酸鹽緩衝液，0.02m進樣體積：5μl溫度：35℃波長：244nm使用已知量的99％純的標準品並執行與上面概括的相同的提取過程的維生素c的標準曲線，以評估這種提取方法的百分得率。使用本文中描述的乳酪和酸奶生產方法，小瓶樣品中存在的平均維生素c為0.7427mg/ml，並且在最終產品中，平均量為每100mg乳酪0.5mg維生素c。實施例10：使用果肉製備乳酪和酸奶飲料將奶加熱到92℃，然後使其冷卻至75℃。果肉的量被計算為含有足夠的酸以等於奶量的0.63重量％。並將其添加到奶。例如，將奶與一定量的百香果(maracuya)果肉混合，待添加的果肉的量被計算為使得添加的果肉中存在的檸檬酸等於奶的0.63重量％。所述奶和水果的最終混合物含有0.75％的酸，因為奶本身含有0.12重量％的酸，即來自於水果的0.63％的酸和來自於奶的0.12％的酸＝0.75％總酸(重量％)。將所述奶和果肉的混合物溫育5分鐘，然後通過過濾將凝乳與液體分離開。將所述凝乳在氣動壓機中以250kpa壓制。將通過濾除凝乳而獲得的液體包裝，作為含有水果的乳製品飲料。這種使用果肉的方法得到約15％的乳酪和85％的乳製品飲料。這種方法可以使用各種不同水果來進行。應該理解，本發明不限於所描述和說明的形式，因為正如本領域技術人員顯然看出的，存在著不背離本發明精神的變動和可能的修改，本發明的精神僅由權利要求書定義。當前第1頁12