CN101026963A - 热稳定的浓缩乳产品 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种具有改进风味、颜色和口感的稳定的浓缩乳制品液体(例如浓缩乳)及其制备方法。该方法利用特定的热处理以制备添加了稳定剂和口感增强剂的稳定的浓缩乳制品液体。所得产品具有至少为5的灭菌值Fo，同时在高温灭菌期间不发生凝胶化和褐变，且在大于6个月的贮存期内也不发生凝胶化和褐变。该方法对此类热处理进行平衡以及添加稳定剂及增强剂以得到所需的风味/口感和灭菌，并实现在浓缩之前降低浓缩乳中可溶性蛋白质的水平以防止凝胶化，并且使褐变最小化。另外，此类处理可应用于浓缩至2.7倍因数或以上，且含有至少8.5％蛋白质的乳中。

Description

热稳定的浓缩乳产品
相关申请
本申请与2004年7月23日提交的美国临时申请60/590,696和2005年5月9日提交的美国临时申请60/674,267相关并要求其利益，将上述各申请的全部内容引入本文作为参考。
发明领域
本发明涉及浓缩乳制品。更具体地，本发明涉及无凝胶化、无褐变、器官感觉愉悦的浓缩乳制品(例如浓缩乳)及其制备方法。
发明背景
可对诸如乳的液体乳制品进行热处理以提高其稳定性。遗憾地，热处理乳经常会导致在加工或延长的贮存期间发生颜色变化和/或凝胶化作用。例如，在加热至高温的乳中，乳糖倾向于同蛋白质相互作用并产生难看的褐色。这种不受欢迎的状况通常称为“褐变”或“褐变反应”。另一方面，对于凝胶化作用尚未完全了解，但文献指出，在某些条件下可形成作为由乳清蛋白所形成的三维蛋白基质的凝胶。参见例如Datta等，“Age Gelation of UHT Milk-A Review”Trans.IChemE，Vol.79，Part C，197-210(2001)。乳中的凝胶化和褐变都是不受欢迎的，因为它们赋予令人不快的器官感觉特性。虽然有限量的褐变是可以接受的，但人们更喜欢看不到凝胶化或蛋白质聚集。
通常希望对乳进行浓缩，因为这样使得贮存和运输的量更小，从而降低贮存和运输的成本并可以以更有效的方式包装和使用乳。但是，制备器官感觉愉悦的高浓缩乳可能存在困难，因为对乳进行浓缩产生的凝胶化和褐变问题甚至更明显。例如，已浓缩至少三倍(3X)的乳在其热处理过程中进行蛋白质凝胶化和褐变的趋势甚至更大。另外，随着产品老化，这类浓缩乳随时间推移发生分离和形成凝胶的趋势也更大，从而限制了产品可用的保存期限。因此，通常将浓缩乳限制在浓度低于约25％总固体，蛋白质水平低于约7％，且保存期限少于6个月。
涉及乳和浓缩乳的凝胶化和褐变的大量研究已获报道，而且影响乳中凝胶化的许多因素已被识别。这类因素的例子包括钙(螯合和/或去除)、热处理的方式和激烈程度、蛋白水解作用、乳生产因素(milkproduction factors)、原料乳的微生物学质量、贮存温度和时间、添加剂、脂肪含量、pH和酪蛋白的聚合作用。参见例如，Udabage等，“Effects of Mineral Salts and Calcium Chelating Agents on theGelation of Renneted Skim Milk”，84：1569-1575(2001)；Cano-Ruiz等，“Changes in Physicochemical Properties of Retort-SterilizedDairy Beverages During Storage”J.Dairy Sci.81：2116-2123(1998)；El-Din等，“加热乳的酪蛋白聚合”Int.Dairy J.3：581-588(1993)；McMahon等，“Effects of Phosphate and Citrate on the GelationProperties of Casein Micelles in Renneted Ultra-high Temperature(UHT)Sterilized Concentrated Milk”Food Structure，Vol 10，27-36(1991)；Harwalkar等，“Effect of Added Phosphates and Storage onChanges in Ultra-High Temperature Show Time SterilizedConcentrated Skim Milk.1.Viscosity，Geletion，Alcohol Stability，Chemical and Electrophoretic Analysis of Proteins”Neth.Milk DairyJ.32：94-111(1978)。
浓缩乳(也称为蒸发乳)的制备为本领域所已知，且可由全脂乳、部分脱脂乳或脱脂乳制备。遗憾地，如上所述，一般浓缩乳的浓度和保存期限会因凝胶化和褐变问题而受到限制。一般地，如上所述，浓缩乳产品被限制为：少于25％总固体、少于7％蛋白质，且保存期限短于12个月，并且因老化凝胶化而常常显著缩短。
制备浓缩乳的一般方法包括多步加热和对乳进行浓缩的组合。例如，一种用于制备浓缩乳的一般性方法包括首先将乳标准化为需要的固体与脂肪的比率，然后对乳进行预热以降低在以后的灭菌过程中乳酪蛋白发生凝结的风险。预热还能降低灭菌之前的贮存过程中发生凝结的风险，并且可以进一步降低初始微生物负荷。然后通过蒸发、超滤或其它适当方法将预热的乳浓缩至所希望的浓度。可对该乳进行匀浆、冷却、再标准化和包装。另外，可添加稳定剂盐以帮助降低在高温下或贮存期间可能出现乳凝结的风险。在包装前或包装后对产品进行灭菌。灭菌通常包括在相对低温下进行相对长时间段(例如，约90-约120℃下进行约5-约30分钟)或在相对高温下进行相对短时间段(例如，约135℃或以上进行几秒)。
灭菌程度或灭菌值(Fo)以乳制品经受特定温度的时间为基础，且是加工期间产品遇到的所有热处理的顶点。因此，可通过各种加工条件来达到所需要的灭菌值。一般地，将浓缩乳灭菌至Fo为至少5，优选至高得多的水平(例如，15或以上)。遗憾地，如上文所讨论的，就像在传统灭菌方法中要实现所需灭菌值一般必需的，高温或高温下的长时间暴露也会通过诱导凝胶化或褐变而对浓缩乳(尤其是含有大于约7％蛋白质的浓缩乳)的长期稳定性产生不良影响。
可利用热处理的食物最迟加热点速率曲线中的时间—温度数据的图解积分来测量灭菌加工的灭菌值。该图解积分得到提供给产品的总致死率(total lethality)。为了利用图解方法计算达到所需Fo所需的处理时间，需要食物的最迟加热位置(slowest heating location)处的热穿透曲线(即，温度对时间的图)。然后将加热图细分成小的时间增量，并计算各时间增量的算术平均温度且将之用于用下式确定各平均温度的致死率(L)：
L＝10(T-121)/z
其中：
T＝以℃计的某一小的时间增量的算术平均温度；
z＝特定微生物的标准化值；以及
L＝特定微生物在温度T处的致死率。
然后，利用下式将以上计算各个小的时间增量的致死值(lethalityvalue)与该时间增量相乘，然后求和以得到灭菌值(Fo)：
Fo＝(tT1)(L1)+(tT2)(L2)+(tT3)(L3)+...
其中，
tT1、tT2、...＝温度T1、T2、...处的时间增量；
L1、L2、...＝时间增量1、时间增量2、...的致死值；以及
Fo＝121℃下某一微生物的灭菌值。
因此，一旦产生穿透曲线，就能通过将任何温度下的处理时间长度转换成121℃(250)参照温度下的等价处理时间来计算该处理的灭菌值Fo。Jay，1998，“High Temperature Food Preservation andCharacteristics of Thermophilic Microorganisms”，Modern FoodMicrobiology(D.R.Heldman编)，ch.16，New York，AspenPuhlishers。
文献已记载了各种制备浓缩乳的方法。例如，Wilcox(美国专利2,860,057)公开了一种在浓缩后采用预热、巴氏灭菌以及高温短时灭菌来制备浓缩乳的方法。Wilcox教导，使用如下方法将乳浓缩至约26％固体：浓缩以前，在约115℃(240)下预热约2分钟，浓缩以后在约93℃(200)下预热约5分钟并在约127-132℃(261-270)下灭菌约1-3分钟。
Blake(美国专利4,282,262)涉及一种用于冷冻甜食的基于乳制品的混合物的制备方法。Blake公开了一种乳掺合物级分(milk-blendfraction)，其包括专门制备的乳、糖、稳定剂盐和酪蛋白活性树胶(casein-reactive gums)的浓缩掺合物。Blake教导：将含有约1-9％脂肪并添加了稳定剂盐的乳浓缩至约25-36％总固体，然后将各种其它组分掺入其中。最初，继续进行预热直至乳的标准乳清蛋白氮测试结果为4.5-5.5。然后通过在104-148℃(220-300)下加热1-8秒对浓缩乳掺合物进行灭菌。
Reaves等(美国专利公开号20030054079，2003年3月20日)公开了一种含有30-45％脱脂乳固体的超高温乳浓缩物的制备方法。Reaves等教导：在65℃(150)下预热乳10分钟以制备预热的起始乳产品，然后在82℃(180)下对其灭菌16-22秒，并在升高的巴氏灭菌温度下进行蒸发(即，真空下，62℃(145)蒸发10分钟)以制备中间浓缩液体乳。向该中间乳中加入奶油和稳定剂(例如六偏磷酸钠或角叉菜聚糖)，然后分两阶段对其进行超高温灭菌，其中第一阶段为在82℃(180)下进行30-36秒，且第二阶段为在143℃(290)下进行4秒。所得的乳浓缩物的保存期限报道为30天-6个月。
如所示的，需要对浓缩乳进行热处理以灭菌。如此高温以及延长暴露在如此高温下的使用是可能导致乳中出现不受欢迎特性(例如凝胶化和褐变)的因素。遗憾地，从效率和后勤的立场看是理想的较高度的浓缩(例如蛋白质水平大于约7％)常常使得这些不受欢迎的状况更加明显且难以避免。因此，需要有改良的浓缩乳(一般3X或以上，且含有大于7％蛋白质)，其在环境条件下，在约6个月以上的贮存期内无凝胶化且无褐变。还需要制备此类浓缩乳的改进方法，该方法使用的热处理足以灭菌且同时能防止凝胶形成，并使褐变最小化。本发明提供这样的组合物和方法。
发明概述
本发明涉及一种稳定的浓缩乳制品液体(concentrated dairyliquid)(例如浓缩乳)及其制备方法。该稳定的浓缩乳制品液体包含含有至少约8.5％蛋白质的乳制品液体，其中所述蛋白质包含血清蛋白和酪蛋白，其中在浓缩之前对该乳制品液体(dairy liquid)进行预热，其中利用超滤(结合或未结合渗滤)对乳制品液体进行浓缩，其中在浓缩以后将特定组分(即，稳定剂和口感增强剂)回加到浓缩乳制品液体中，且其中对所得产品进行热处理(例如甑馏)以使Fo值达到至少5。一般地，将所得的浓缩乳制品液体浓缩约2.7倍或以上，优选约3倍或以上，且更优选约4倍或以上；如果需要，在相同和/或不同的生产梯级(production rungs)实现更均匀且一致的浓缩水平之前可对所得的浓缩乳制品液体进行标准化。另外，所得的浓缩乳制品液体的灭菌值Fo为至少5(优选至少约6.5，且更优选至少约7.5)，并且在高温处理条件和在至少6个月(优选至少约9个月，且更优选至少约12个月)的环境贮存条件期间均不发生凝胶形成和褐变。在优选的实施方案中，Fo值为约5-约10。特别优选的浓缩乳制品液体包括3X-5X浓缩物，其含有至少约8.5％蛋白质，在另一方面中，至少约8.8％蛋白质，且在再一方面中，至少约9％蛋白质。
制备此类稳定的浓缩乳制品液体的方法采用特定的热处理以制备浓缩至至少2.7倍，且优选至至少3倍的稳定乳制品液体。该方法还制备灭菌值或Fo值为至少5(优选至少约6.5，且更优选至少约7.5)的乳制品液体，该乳制品液体还能在高温灭菌处理期间和在环境条件下贮存大于6个月(优选至少约9个月，且更优选至少约12个月)期间不发生凝胶化和褐变。该方法对这些热处理进行平衡以实现所需的灭菌，且同时在浓缩乳中实现血清蛋白的充分交联以阻止凝胶化并使褐变反应最小化；超滤步骤后加入特定组分(即，稳定剂和口感增强剂)提高了稳定性，并明显增强口感及其它器官感觉特性。事实上，口感和其它器官感觉特性十分接近于初始乳制品液体。
为了提供更稳定的浓缩终产品，在浓缩前对乳制品液体进行预热。一般地，预热包括将初始乳制品液体加热至一定的温度，并保持一定的时间以有效提供可溶性蛋白质的降低量。就本发明而言，“可溶性蛋白质的降低量”是在浓缩步骤之前，大于约25％，优选约50-95％，且更优选约70-约90％的可溶性蛋白质的降低；这种降低的确定如下：以在pH为4.6条件下，预热步骤之前的蛋白质水平为100％，并测量预热步骤后的蛋白质水平。其通常称为“pH4.6可溶性蛋白质”。可以在低至约60℃的温度下进行预热，虽然这将需要更长的时间(例如，大于几小时)；优选使用大于约70℃的温度以缩短所需的预热时间段。例如，对初始乳制品液体的有效预热可在约70-约100℃下实施约0.5-约20分钟，且优选在约85-约95℃下实施约2-约6分钟。在另一个实施方案中，预热以两阶段方法进行，包括第一阶段：在约80-约100℃下持续约2-约6分钟，然后为第二阶段：在约100-约130℃下持续约1-约60秒。虽然希望不受理论限制，但是认为，血清蛋白大都交联至酪蛋白胶束的外表面和/或以其他方式形成聚集体，因此减少了可溶性蛋白。另外，这种过程使得能制备具有8.5％或以上蛋白质的货架稳定的浓缩乳；实际上，利用本发明方法已制得含有最多约13或14％的蛋白质的货架稳定的浓缩乳产品。
本发明包括一种制备稳定的浓缩乳制品液体的方法，所述方法包括：(1)提供一种含有血清蛋白和络蛋白的乳制品液体；(2)在至少约60℃的温度对乳制品液体进行预热，持续的时间(一般为约30秒或以上)足以形成具有降低水平的至少约25％的pH4.6可溶性蛋白质的预热乳制品液体；(3)对预热的乳制品液体进行浓缩以形成具有至少8.5％总蛋白的第一中间乳制品液体(first intermediate dairyliquid)，其中使用结合渗滤或未结合渗滤的超滤进行浓缩；(4)向第一中间乳制品液体中加入稳定剂和口感增强剂以形成第二中间乳制品液体(second intermediate dairy liquid)；以及(5)在足以获得稳定的浓缩乳制品液体的温度及时间对第二中间乳制品液体进行灭菌，其中稳定的浓缩乳制品液体的Fo为至少5，其中第二中间乳制品液体在灭菌过程中不产生凝胶化，且其中稳定的浓缩乳制品液体在环境条件下贮存至少约6个月而不发生凝胶化。优选地，第二中间乳制品液体在灭菌期间不发生凝胶化和褐变，且稳定的浓缩乳制品液体在环境条件下贮存至少约6个月而不发生凝胶化和褐变。对于约3X乳，步骤(2)中的预热优选包括第一阶段：在约80-约100℃下持续约2-约6分钟，然后为第二阶段：在约100-约130℃下持续约1-约60秒；更优选地，第一阶段为在约80-约90℃下持续约3-约4分钟，且第二阶段为在约105-约115℃下持续约15-约45秒。对于约5X乳，步骤(2)中的预热优选为：在约70-约100℃下持续约1.5-约6分钟。当然，这些范围可以变化，只要能实现所需要的pH4.6可溶性蛋白质的降低(一般为至少约25％减少，优选约50-约95％减少，且更优选约70-约90％减少)以及所需要的最终产品的稳定性。在一个实施方案中，灭菌的实施方式为通过(a)在约1秒-约30分钟内将第二中间乳制品液体加热至约118-约145℃温度并且(b)将加热的第二中间乳制品液体在约118-约145℃温度下保持约1.5秒-约15分钟。如果需要，该浓缩乳制品液体可以在包装前进行匀浆。如果需要，可以在灭菌步骤之前对第二中间乳制品液体进行标准化。这样的标准化步骤可以允许降低对超滤(结合或未结合渗滤)步骤的严格控制，因为第二中间乳制品液体的标准化能校正得自超滤步骤的第一中间乳制品液体的浓缩水平变化。使用结合或未结合渗滤的超滤制备3X-5X浓缩物，一般将得到约12-约40％的总固体含量。在此类浓缩方法下，在浓缩步骤期间取出了相当大量的乳糖和矿物质。本发明浓缩乳制品液体含有至少约8.5％蛋白质。
本发明还提供一种稳定的浓缩乳制品液体，其包含约9-约15％总蛋白、约0.3-约17％脂肪、约0.5-约5％(优选约0.5-1.5％)乳糖、约0.05-约1％稳定剂和约0.05-约1％口感增强剂；其中该稳定的浓缩乳制品液体的Fo为5-约12，并且其中该稳定的浓缩乳制品液体在环境条件下贮存至少约6个月而不发生凝胶化。
附图简述
图1提供了说明本发明的一般方法的流程图。
图2提供了说明本发明的优选实施方案的流程图。
图3提供了说明本发明提供的浓缩乳制品液体的稳定性和口感的图，所述稳定性和口感作为稳定剂(即，柠檬酸三钠)和口感增强剂(即，氯化钠)的浓度的函数。用于制备这些浓缩乳制品液体的方法与实施例1中描述的方法基本相同，只是稳定剂和口感增强剂的浓度有所变化。
详述
本发明涉及货架稳定且器官感觉愉悦的浓缩乳制品液体，其含有大于约8.5％总蛋白(优选大于约9％总蛋白)，其中在利用结合或未结合渗滤的超滤进行浓缩之前，该稳定的浓缩乳制品液体具有降低的可溶性蛋白质水平，其中灭菌之前向中间乳制品液体中加入稳定剂和口感增强剂，其中中间乳制品液体在灭菌期间不发生凝胶化和褐变，且其中稳定的浓缩乳制品液体在环境条件下贮存至少约6个月而不发生凝胶化和褐变。采用热处理获得浓缩乳制品液体，以使得该稳定的浓缩乳制品液体的灭菌值Fo达到至少约5(优选至少约6.5，且更优选至少约7.5)。本发明还包括获得此类浓缩乳制品液体的方法。
一般地，通过多步热处理生成稳定且器官感觉愉悦的乳制品液体以达到所需要的灭菌值和产品稳定性特征。例如，该方法包括预热、利用结合有或未结合渗滤的超滤进行浓缩以及灭菌步骤，其提供全面热处理，该全面热处理可制备Fo为至少约5，优选至少约6.5，且更优选至少约7.5的稳定的浓缩乳制品液体。重要地，灭菌之前向超滤的乳浓缩物中加入稳定剂和口感增强剂。
图1说明本发明的一般方法。对乳制品液体进行匀浆然后预热至一定的温度，并保持一定的时间，所述温度和时间有效地将可溶性蛋白质减少至少约25％，优选约50-约95％，且更优选约70-90％(按照pH4.6可溶性蛋白质测量)。然后利用单独的或与渗滤技术结合的超滤型技术将预热的乳制品液体浓缩至所需水平，一般大于约3X。如超滤与渗滤相结合，则应在超滤期间或超滤之后进行渗滤。浓缩步骤以后，对浓缩乳制品液体进行匀浆。然后向匀浆的浓缩乳制品液体中加入稳定剂和口感增强剂。加入这些反加物(add-back)后，可对含有大于约8.5％总蛋白的浓缩乳制品液体进行包装并灭菌至Fo值大于5以提供所需的稳定的浓缩乳制品液体。
图2说明本发明制备浓缩乳的一个优选实施方案。对2％乳进行匀浆，然后进行预热(例如，在约85℃下持续约5分钟)以实现可溶性蛋白质的至少约25％，优选至少50％减少(按照pH4.6可溶性蛋白质测量)。然后利用超滤(优选结合渗滤)对预热的乳进行浓缩以得到含有约13-约14％蛋白质，约8.5-约9％脂肪、少于约1.1％乳糖以及约24-约25％固体的靶组合物。然后对所得浓缩组合物进行匀浆。然后将反加物与匀浆的浓缩乳产品混合，所述反加物包含至少一种稳定剂(例如，约0.5-约1％柠檬酸三钠)、至少一种口感增强剂(例如，约0.5-约1％氯化钠)以及任选的添加剂(例如，约0.01-约0.3％食用香料和约4-约8％糖)。然后对所得产品进行包装和灭菌(例如甑馏)以得到至少为5的Fo，并提供所需要的稳定的浓缩乳制品液体，其含有约12-约13％蛋白质，约8-约8.5％脂肪、少于约1％乳糖以及约28-约30％固体的靶组成。
就本文而言，下列术语的含义为：“血清蛋白”指除酪蛋白以外的乳血浆(milk plasma)的蛋白质内容物(即，血清蛋白指乳清蛋白内容物)。“乳血浆”是去除脂肪内容物后剩余的原料乳部分。“酪蛋白”一般包括酪蛋白本身(即，酸性酪蛋白)或其水溶性盐，例如酪蛋白酸盐(例如，酪蛋白酸钙、酪蛋白酸钠或酪蛋白酸钾及其组合)。本文所述酪蛋白的量和百分数的报道以酪蛋白和酪蛋白酸盐(扣除其中的金属阳离子量)的总量为基础。酪蛋白一般与乳中的任何磷蛋白或所有磷蛋白有关，且与它们任意的混合物有关。酪蛋白的一个重要特征在于它在天然存在的乳中形成胶束。已鉴别了多种酪蛋白组分，包括但不限于α-酪蛋白(包括αS1-酪蛋白和αS2-酪蛋白)、β-酪蛋白、γ-酪蛋白、κ-酪蛋白及其遗传变体。
“减脂”乳指脂肪为约2％的乳。“低脂”乳指脂肪为约1％的乳。“无脂乳”或“脱脂乳”均指脂肪低于0.2％的乳。“全脂乳”指脂肪不低于约3.25％的乳，且可以是标准化的或未经标准化的。“乳黄油(milk butter)”指乳或奶油被制成黄油后剩余的残余产品，且其含有不低于3.25％的脂肪。“原料乳”指未经过热处理的乳。用于本发明方法的乳或乳产品可以是标准化的或未经标准化的。优选的乳得自奶牛；如果需要，可使用适合人类食用的其它哺乳动物乳。
“保存期限”指乳制品可以在70下贮存而不会发展令人不快的器官感觉特性(如令人不快的香味、外观、味道、稠度或口感)的时间段。另外，在给定的保存期限内，器官感觉上可接受的乳制品没有臭味、异味或褐色，没有成块的、粘的或光滑的质地，并保持未胶化。“稳定”或“货架稳定”指乳制品在给定时间内没有如上所定义的令人不快的器官感觉特性，且是器官感觉上可接受的。
“总乳固体”或“总固体”指脂肪和非固体脂肪(SNF)内容物的总和。“SNF”指蛋白质、乳糖、矿物质、酸、酶和维生素的总重量。
基本上任何乳制品液体均可用于本发明方法。优选源自任何泌乳家畜动物的乳制品液体，该动物的乳用作人的食物来源。这类家畜动物的非限制性例子包括奶牛、水牛、其它反刍类、山羊、绵羊等。但是，一般优选奶牛乳作为原材料。所用的乳可以为全脂乳、低脂乳或脱脂乳。
奶牛乳含有乳糖、脂肪、蛋白质、矿物质和水，以及较少量的酸、酶、气体和维生素。原料奶牛乳的组成虽然可以受到许多因素的影响，但其一般包含约11-约15％总固体、约2-约6％乳脂、约3-约4％蛋白质、约4-约5％乳糖、约0.5-约1％矿物质以及约85-约89％水。虽然乳中含有多种类型的蛋白质，但通常可将它们归为两个大类：酪蛋白类和血清蛋白类。矿物质也称为乳盐或灰分，通常包括的主要成分为钙、钠、钾和镁；这些阳离子可以和乳中的磷酸根、氯离子和柠檬酸根结合。乳脂最主要包含甘油三酯以及较少量的各种其它脂类。乳糖或乳中的糖(milk sugar)(4-O-β-D-吡喃半乳糖基-D-葡萄糖)是存在于原料乳中的可还原二糖。
首先预热或预先加热乳制品液体。可使用本领域已知的任何方法或设备(例如：夹套式反应器、热交换器等)实现预热。无意受到理论的限制，认为预热最初使血清或乳清蛋白交联至存在于乳中的酪蛋白胶束上；大多数交联可能发生在胶束的外表面。这种交联会降低可溶性蛋白的量。再一次，无意受到理论的限制，预热还可以使乳清蛋白与胶束，且尤其是与胶束的外表面进行共价和/或疏水性相互作用。再一次，无意受到理论的限制，进一步认为这些相互作用产生至少两种效果。首先，此相互作用将许多乳清蛋白从溶液中移除；这种效果可能是重要的，因为高温下乳清蛋白非常活泼，例如在灭菌中所经历的那些。第二，随着酪蛋白胶束开始被血清或乳清蛋白包被，会降低和/或最小化酪蛋白-酪蛋白的相互作用；这种效果可降低热诱导的乳凝胶的形成趋向。
如所揭示的，预热过程中的交联减少了可溶性蛋白质的量。可溶性蛋白质的量的测定可通过酸沉淀，然后使用与紫外检测器偶联的液相层析(LC-UV)来实现。将预热或热处理的样品与未经热处理的样品进行比较以定量可溶性蛋白级分。pH4.6可溶性蛋白质的减少应为至少约20％，优选约50-95％，更优选约70-约90％。下文实施例章节提供有关测定可溶性蛋白质方法的更详细内容。
预热步骤的时间和温度应足以获得pH4.6可溶性蛋白质的所需降低，同时在灭菌以及后续贮存过程中保持液体乳产品的所需稳定性。当然，除了预热条件外，其它参数将影响灭菌以及后续贮存过程中的稳定性，且可利用本文提供的指导，通过常规试验确定这些条件的平衡。乳制品液体的预热和预先加热通常在至少约70℃下进行至少约30秒以形成具有降低的pH4.6可溶性蛋白质水平的预热乳制品液体。优选地，预热在约70-约100℃下进行约0.5-约20分钟。更优选地，预热在约85-约95℃下进行至少约2-约6分钟。还可以使用其它的预热条件，只要能得到所需交联程度和最终产品的所需稳定性，所需交联程度一般以pH4.6可溶性蛋白质减少至少约20％(优选减少约50-约95％，且更优选约70-90％)来测量。当然，可使用其它的预热条件，只要能得到所需的稳定性。例如，可使用两阶段处理，其包括第一阶段：在约80-约100℃下持续约2-约6分钟，然后进行第二阶段：在约100-约130℃下持续约1-约60秒。
预热后，将乳制品液体浓缩至所需的固体水平。可通过结合或未结合渗滤的超滤完成浓缩。就本发明而言，认为超滤包括诸如微量过滤和纳过滤(nanofiltration)的其它膜浓缩方法。美国专利公开20040067296(2004年4月8日)记载了包括微量过滤、超滤和渗滤的浓缩乳制品液体的合适方法的例子，将其引入本文作为参考。优选将预热的乳制品液体浓缩至少约2.7倍(且优选至少约3倍，且更优选至少约4倍)以形成蛋白大于约8.5％(且优选大于约9％)的浓缩乳制品液体。浓缩乳制品液体的固体含量至少部分取决于得到的第一中间乳制品液体的浓缩程度。使用超滤条件，在浓缩步骤中可除去相当大量(一般至少约40％，且更优选至少约95％)的乳糖和矿物质。本发明浓缩乳制品液体含有至少约8.5％蛋白质。浓缩后，可任选地将乳制品液体冷却至约环境温度或优选至冷藏温度。
浓缩和任选冷却后，向乳制品液体中加入有效量的稳定剂和食用香料/口感增强剂。稳定剂可以是离液剂、钙结合缓冲剂或与钙有效结合以防止浓缩乳制品液体在贮存期间发生凝胶化或分离的其它稳定剂。无意受到理论限制，且如美国专利公开20040067296(2004年4月8日)所详细描述的，认为钙结合稳定剂可防止乳制品液体在随后灭菌之前的任何贮存期间发生凝胶化或分离。可使用任何缓冲剂或离液剂或与钙结合的稳定剂。钙结合缓冲剂、稳定剂和离液剂的例子包括柠檬酸盐和磷酸盐缓冲剂，例如磷酸氢二钠、磷酸氢二钾、柠檬酸二钠、柠檬酸三钠、EDTA等及其混合物。离液剂的例子包括十二烷基硫酸钠(SDS)和尿素。优选的钙结合缓冲剂或稳定剂为柠檬酸盐缓冲剂，例如柠檬酸三钠。合适的口感增强剂包括氯化钠、氯化钾、硫酸钠及其混合物。优选的口感增强剂包括氯化钠和氯化钾及其混合物；氯化钠是最优选的口感增强剂。只要不对稳定性或口感特性产生明显且不利的影响，就可以添加食用香料和其它添加剂，例如糖、增甜剂(天然的和/或人工的)、乳化剂、脂肪模拟物(fat mimetics)、麦芽糖糊精、纤维、淀粉、树胶以及酶处理的、发酵的、天然的和人工的食用香料或食用香料提取物。如果需要还可以添加乳糖；但是，增加乳糖可增加浓缩乳产品在灭菌或贮存期间发生褐变的可能性，且因此一般地，只有在这种褐变不构成明显问题的情况下才使用(例如在深色饮料等中使用)乳糖。如果不添加额外的乳糖，则稳定的浓缩乳产品的乳糖水平一般少于约1％。如果需要，可添加最多约5％(但优选最多只有约1.5％)的乳糖；如所示的，随着乳糖水平的提高，可以增加褐变。优选地，向本发明浓缩乳产品中添加此类食用香料，尤其是糖和/或增甜剂。稳定剂和口感增强剂的有效量取决于用作原材料的特定乳制品液体、所需浓度以及所使用的特定稳定剂的钙结合能力。但是，一般地，以奶牛乳为初始乳制品液体时，对于本发明来说，约0.1-约1％柠檬酸三钠、约0.1-约1％氯化钠、约1-10％糖以及约0.01-0.3％其它食用香料是有效的。
图3提供了作为稳定剂(即，柠檬酸三钠)和口感增强剂(即，氯化钠)浓度的函数的稳定性和感觉状况(sensory aspect)的说明性图。椭圆内的空间表示稳定性和感觉特性的最佳组合；这些样品在处理期间和贮存后保持为流体，并具有良好至卓越的口感。基于该图，柠檬酸三钠和氯化钠的优选范围均为所产生的数据的界限内的约0.1-约1％。当然，本领域熟练人员可认识到，如果产生进一步的数据，则该椭圆可扩展到图的上部右手边(upper right hand side)；但是在某些点，该产品可能变得太咸而不令人满意(通常预期氯化钠的水平大于约1.1-约1.2％)。本领域熟练人员还将认识到，“最佳组合”空间可以移动或变化，这取决于所用的稳定剂和/或口感增强剂的特定组合，以及与加工相关的其它变量(例如预热条件、超滤条件、灭菌条件等)。对于一套具体的组分和加工条件，普通技术人员可绘制一张类似的图以对方法和产品的控制和最优化进行指导。
浓缩和任选冷却后，将乳制品液体与稳定剂和食用香料/口感增强剂(以及任选食用香料或其它需要的添加剂)混合并进行灭菌以制成稳定无菌的浓缩乳制品液体。优选地，使用甑馏条件进行灭菌。任选地，如果需要对浓缩乳制品液体进行稀释以符合靶定的浓度，则应在灭菌前完成稀释。优选地，乳制品液体经包装、密封，然后在任何合适的设备中经受灭菌温度。在使Fo达到至少5的时间和温度条件下进行灭菌。一般地，灭菌操作由上升或加热时间、保持时间和冷却时间组成。在上升时间期间，在约1秒-约30分钟内，达到约118-约145℃的温度。然后，将温度保持在约118-约145℃约1.5秒-约15分钟。然后在约10分钟或更短时间内将温度冷却至低于约25℃。优选地，在灭菌过程中轻轻搅动样品(例如转动容器)以使“皮”的形成最小化。
对全面热处理(即，预热、浓缩和灭菌)进行控制以制备稳定的浓缩乳制品液体，该浓缩乳制品液体的总蛋白含量大于约8.5％，且优选大于约9％，同时提供至少约5的Fo，和环境条件下至少约6个月的保存期限。一般地，在环境温度下，本发明的稳定的浓缩乳制品液体的粘度为约70-约4000mPa，且优选约100-约300mPa。如所示的，全面热处理得到至少5的灭菌值Fo，并得到使得浓缩乳制品液体在高温处理期间以及也在环境条件下贮存大于6个月而不发生凝胶化和褐变的产品特性。
如所示的，采用超滤(优选结合渗滤)实施浓缩步骤，所用的膜孔径大小在用水作为渗透物时足以允许部分乳糖和矿物质通过孔，而滞留物包括基本上全部的蛋白质和脂肪内容物。
例如，可对乳进行膜分离处理以将富含蛋白质的“滞留物”从富含乳糖的渗透物中分离。根据本发明处理的乳的类型没有特别限制，且包括例如，全脂乳、脱脂乳、减脂乳、低脂乳、酪乳及其组合。
在一个实施方案中，所用的膜式过滤程序的参数包括约10,000的分子量(MW)截止值(cut off)(使用多孔聚砜膜)；约35-约65psig的应用的压力；和约110-约140(约43-约60℃)的处理温度。在一个实施方案中，乳糖和矿物质以约50％的分离比通过膜，且滞留物包含约100％的由组合的原料流引入的脂肪和蛋白质、约50％的乳糖和相对于原料流约50％的游离矿物质。渗滤的作用是保持滞留物中的乳糖浓度低于4％。
如上所示，可在包装之前对浓缩乳制品液体进行匀浆。一般地，可在所需乳制品组合物制备之后且在包装之前的任何时间进行匀浆以帮助破碎和分散乳脂内容物(如果有的化)至整个乳制品中以更好地保证光滑、均匀的质地。如果采用，可在一个或多个阶段进行匀浆。例如，一个非限制性的实施方案中，在工业标准匀浆器中，第一匀浆阶段可在约1,500psi下实施，且第二阶段可在约500psi下实施。如果不立即进行包装操作，则可使匀浆冷却。例如匀浆可在流经标准匀浆器的板式热交换器的再生及冷却区时得到冷却。还可以使用适用于乳产品的其它匀浆方案。
并不特别限制所用的包装技术，只要它在乳制品的适用保存期限内保持足够的乳制品的完整性。例如，可以在玻璃瓶或山形盖顶纸盒(gable-top carton)等中对乳浓缩物进行灭菌或甑馏，对所述玻璃瓶或山形盖顶纸盒进行填充、密封，然后热处理内容物。还可以对乳制品进行更大量的包装，例如在传统的盒中袋(bag-in-box)容器或手提袋(totes)中包装。在一个实施方案中，可使用预灭菌的瓶或内衬箔(foil-lined)的山形盖顶纸盒材料。还可以使用名为延长保存期限(ESL)的食物包装系统或无菌包装系统，但本发明不限于此。可用的食物包装系统包括应用或适用于可流动食品，尤其是乳产品和果汁的传统系统。如上所述，优选地，在灭菌过程中轻轻搅动样品(例如转动容器)以使“皮”的形成最小化。还可以通过罐式卡车或机动轨道罐车装载和运输散装形式的乳制品。
虽然无需达到与本发明乳制品相关的延长保存期限，但如果出现加工中断以及/或为了进一步延长保存期限，也可以对本发明乳制品使用巴氏灭菌和/或超高温(UHT)程序。使对UHT产品经过超高温灭菌，且然后包装于无菌容器中。另外，本发明的一个优点在于UHT处理无需获得延长的保存期限。例如，如果在继续处理之前，对超滤/渗滤的产品保持延长的时间段(例如大于约1天)，则可对超滤产品进行巴氏灭菌。如果需要，可以对处理过程中的中间产品进行巴氏灭菌，只要该巴氏灭菌不对最终产品的稳定性或口感产生不利影响。
优选形式的稳定的浓缩乳制品液体是可密封于在许多饮料制备机中使用的筒(cartridges)或容器(pods)中的器官感觉愉悦的乳。优选的用途和饮料制备机例子可参见序列号为10/763,680的美国专利申请(2004年1月23日提交，所有人与本说明书的受让人相同)。将这篇刚确定的专利申请引入本文作为参考。对乳的浓缩是有益的，因为它使得从饮料制备机中能分配较大容积的乳，同时能够贮存具有较少量液体的较小包装。
例如，在卡普契诺风格的饮料中，一筒浓缩乳可用于产生消费者所要求的外观可靠的基于乳的丰富泡沫。该筒稳定的浓缩乳还适合用低压制备机和序列号为10/763,680的美国专利申请所述的只使用低于2巴的压力的筒来起泡。
另外，还可以用该稳定浓缩乳制成乳饮料。例如，可通过将稳定浓缩乳与水性介质混合来制备饮料。乳饮料也可以从含有稳定浓缩乳的筒中分配，这同样记载于序列号为10/763,680的美国专利申请中，其中通过使水性介质流经筒以通过稀释制备饮料。浓缩乳可优选地与水性介质以约1∶1-约6∶1的比率进行混合或用其进行稀释。
以下实施例旨在对本发明进行说明而不是限制本发明。除非另有说明，所有的百分数均以重量计。本说明书中所引用的包括临时申请、专利公开、专利和其它参考文献或出版物在内的所有参考文献都引入本文作为参考。
实施例
pH4.6可溶性蛋白质的分析方法：pH4.6可溶性蛋白质的分析对α-乳清蛋白和β-乳球蛋白血清蛋白进行量化是特异的。下文对样品制备和分析进行概述。该方法是基于J.Agric.Food Chem.1996，44，3955-3959以及Int.J.Food Sci.Tech.2000，35，193-200所公开的方法的，对该方法加以修改以使其适合于HPLC-质谱法。
样品制备起始于称出50.00±0.02g材料，置于100mL烧杯中。在烧杯中放置搅拌棒，并剧烈搅拌5分钟以得到稳定的pH读数。其次，通过逐滴加入盐酸降低pH至4.6(22±2℃)。一旦pH读数稳定约5分钟，就取一部分注入一次性聚丙烯小瓶中并进行离心(4℃，2600×g下持续15分钟)。用一次性移液管除去位于脂肪层之下，但在蛋白质沉淀之上的上清液部分。
用0.1M(pH6.7)磷酸盐缓冲液(Sigma，St.Louis，MO，美国)制备适当的稀度以符合标准品的校准范围。将各份稀释样品置于由0.45μm再生的纤维素膜组成的micro-spin过滤器管中，并离心(温室，2000×g下持续1分钟)。
用反相HPLC分析样品，该HPLC使用两个串联的PLRP-S5mm，300A，150×2.1mm柱(Polymer Laboratories Inc.，Amherst，MA)。流动相为15分钟内均含有5％甲酸的64∶36至47∶53水∶乙腈的二元线性梯度。流速为225μL/分钟，且注射体积为15μL。记录280nm处的紫外吸收以进行定量。分别将层析解析的α-乳清蛋白和β-乳球蛋白的所有同工型都作为一组求和。
总蛋白的分析方法：使用AOAC Official Method 991.20 Nitrogen(Total)in Milk测量浓缩步骤后的总蛋白。
实施例1、本实施例对利用本发明方法制备4.5X乳进行说明。根据表1所述的配方制备三种浓缩乳产品。发明样品1和2表示本发明的实例，且与比较样品进行比较。
用相同批次的2％浓缩乳(concentrated 2％milk)制备所有的发明产品和比较产品。将该减脂乳通过加热至88℃预热约5分钟(pH可溶性蛋白质减少大于约50％)，然后利用结合渗滤的超滤浓缩以得到4.5X浓缩产品。在120和40-60psig条件下进行膜式过滤。所用的膜式过滤系统为聚砜膜，其孔径大小可提供约10,000MW截止值。通过在5小时内将200磅浓缩至4.5X来制备新鲜的2％乳，在此期间加入约80磅渗滤水。
实施结合渗滤的超滤后，在1,500psi下使浓缩乳匀浆，在45下冷却，与各种量的盐和糖混合并保存，直至进行包装和甑馏。在包装和甑馏之前，按表1所示向发明样品1和2中加入稳定剂和口感增强剂。比较乳产品代表未添加稳定剂或口感增强剂的乳浓缩物。将所有样品都包装在350mL的玻璃瓶或山形盖顶纸盒中，且在表1所示的温度和时间条件下进行甑馏。所有三种样品均含有大于约10％的蛋白质。
表1
配方    比较样品     发明样品1    发明样品2
4.5X UF/DF 2％乳浓缩物    100     93.1    90.5
食用香料(％)    0     0.02    0.02
柠檬酸三钠(％)    0     0.3    0.7
盐(％)    0     0.6    0.4
蔗糖(％)    0     6.0    8.5
总计(％)    100     100    100
甑馏条件(时间/温度/包装*)    8分钟/253/GB     8分钟/253/GB    8分钟/253/GB
产品质量**(0时间)    1     2    2
产品质量**(70下三个月)    1     2    2
*“GB”—用玻璃瓶作为包装容器；“GC”—使用山形盖顶纸盒**在60℃下用稀释回到1X乳的样品测量口感。
器官感觉产品质量评分：1＝水样、口感稀薄、无味；2＝乳样，2％乳样稠度及颜色，令人愉快的乳制品风味。
4.5X UF/DF 2％乳组合物包括24.5％总固体、13.6％蛋白质、8.8％脂肪、0.9％乳糖和1.2％灰分。在表1所示的条件下进行甑馏之前添加稳定剂和口感增强剂(即，对于发明样品1：0.33％柠檬酸三钠、0.55％氯化钠、6％蔗糖和0.02％食用香料浓缩物；对于发明样品2：0.66％柠檬酸三钠、0.275％氯化钠、8.5％蔗糖和0.02％食用香料浓缩物)。
在刚刚包装、甑馏的产品以及在70下贮存1个月或3个月后，对各种乳制品进行器官感觉评价。发明样品1和2为白色、可流动的、具有类似橄榄油的稠度，且刚制备后或贮存最多8个月后未出现褐变或凝胶化迹象。源自发明样品1和2的重构乳制品(稀释至1X浓度，并在贮存3个月后进行评价)具有类似2％乳的十分良好的乳制品风味和令人愉快的口感。相反，比较样品具有水样口感、无味道且乳制品风味极少。
用其它类型的乳(即，脱脂乳、减脂乳和全脂乳及其组合)得到类似的结果。发现，用本文所述方法制备的类似浓缩乳样品在环境温度下贮存最多约8个月(即，到本说明书的提交日为止(as of the filingdate of this specification))时保持稳定(即，无凝胶化)；到本说明书的提交日为止正在进行稳定性试验。
实施例2、用不同水平的稳定剂和口感增强剂进行类似于实施例1的试验。用相同批次的2％浓缩乳以及与实施例1所述相同的技术(即，将减脂乳通过加热至88℃预热约5分钟，然后利用超滤/渗滤浓缩以得到4.5X浓缩产品)制备所有的发明产品和比较产品。预热步骤期间，pH4.6可溶性蛋白质减少了约70％。
在包装和甑馏之前，按照表2向发明样品2-7中加入稳定剂和口感增强剂。比较乳产品1代表未添加稳定剂或口感增强剂的乳浓缩物。将所有样品都包装在350mL玻璃瓶中，并在如实施例1所述的温度和时间条件下进行甑馏。所有样品均含有大于约10％的蛋白质。
在刚刚包装、甑馏的产品以及在70下贮存1周后，对各种乳制品进行器官感觉评价。由7个经过训练的食物技术人员组成的专家小组进行评价。口感等级分为三类：低(即，不可接受)、中(即，良好)和高(即，卓越)；低等级相当于实施例1和2中的等级1，而中和高等级相当于等级2。高等级表示乳具有类似2％乳的完全口感。相反，低等级表示乳具有水样口感。发明样品2-7在刚刚制成或贮存至少1个月后保持为流体，无褐变或凝胶化。
表2
配方   比较样品1  发明样品
 2  3  4  5  6  7
4.5X UF/DF 2％乳浓缩物   100  91.5  91.9  93.7  92.7  91.5  93.2
食用香料(％)   0  0.02  0.02  0.02  0.02  0.02  0.02
柠檬酸三钠(％)   0  0.9  0.8  0.1  0.5  1.5  0.5
NaCl(％)   0  1.5  1.3  0.2  0.8  1.0  0.3
蔗糖(％)   0  6  6  6  6  6  6
总计(％)   100  100  100  100  100  100  100
产品质量*(1周)   低  高  高  中  高  高  中
*在60℃下用稀释回到1X乳的样品测量口感。器官感觉产品质量评分：低＝水样、口感稀薄、无味；中＝口感增强并有乳制品气味但口感低于2％乳；高＝乳样，2％乳样稠度及颜色，具有令人愉快的乳制品风味的口感。
实施例3、用不同的稳定剂和/或口感增强剂也进行另外类似于实施例2的试验。用相同批次的2％浓缩乳以及与实施例1所述相同的技术(即，将减脂乳通过加热至88℃预热约5分钟，然后利用超滤/渗滤浓缩以得到4.5X浓缩产品)制备所有的发明产品和比较产品。预热步骤期间，pH4.6可溶性蛋白质减少了约70％。
在包装和甑馏之前，按照表3向发明样品2-7中加入稳定剂和口感增强剂。比较乳产品1代表未添加稳定剂或口感增强剂的乳浓缩物。将所有样品包装在350mL玻璃瓶中，并在如实施例1所述的温度和时间条件下进行甑馏。所有样品均含有大于约10％的蛋白质。
在刚刚包装、甑馏的产品以及在70下贮存1周后，对各种乳制品进行器官感觉评价。由相同专家小组采用与实施例2相同的等级分类进行评价。发明样品2-7在刚刚制备或贮存至少1个月后保持为流体，无褐变或凝胶化。
表3
配方   比较样品1  发明样品
 2  3  4  5  6  7
4.5X UF/DF 2％乳浓缩物   100  93.0  93.0  93.1  93.1  93.1  93.0
食用香料(％)   0  0.02  0.02  0.02  0.02  0.02  0.02
柠檬酸三钠(％)   0  0.3  0.3  0  0  0  0.3
柠檬酸三钾(％)   0  0  0  0.4  0  0  0
磷酸氢二钠(％)   0  0  0  0  0.3  0  0
六偏磷酸钠(％)   0  0  0  0  0  0.3  0
NaCl(％)   0  0  0.3  0.6  0.6  0.6  0
KCl(％)   0  0.7  0.4  0  0  0  0
Na2SO4(％)   0  0  0  0  0  0  0.7
蔗糖(％)   0  6  6  6  6  6  6
总计(％)   100  100  100  100  100  100  100
产品质量*(1周)   低  高  高  高  高  高  中
*在60℃下用稀释回到1X乳的样品测量口感。器官感觉产品质量评分：低＝水样、口感稀薄、无味；中＝口感增强并有乳制品气味但口感低于2％乳；高＝乳样，2％乳样稠度、颜色，及具有令人愉快的乳制品风味的口感。
在与作为口感增强剂的NaCl和/或KCl结合使用时，稳定剂(即，柠檬酸三钠、柠檬酸三钾、磷酸氢二钠和六偏磷酸钠)制得优异的乳浓缩物。在使用硫酸钠作为口感增强剂时，得到可以接受但并非优异的浓缩乳产品。
实施例4、本实施例比较了结合和未结合渗滤的超滤的利用。将减脂(2％)乳通过加热至88℃预热约5分钟，然后仅仅采用超滤，或者结合1X等体积渗滤(简称为1X DF)或者结合1X等体积渗滤后再一次1X等体积渗滤(简称为2X DF)进行浓缩以得到4.5X浓缩产品。采用渗滤时，其在超滤之后进行。其它方面采用的方法如实施例1所述。使用预热步骤将pH4.6酸溶性蛋白减少约78％。表4列举了样品配方和感觉评价。
比较样品1-3为无任何反加物的浓缩乳。发明样品4-6含有稳定盐和口感增强剂，其在包装和甑馏之前添加。将所有样品包装在350mL玻璃瓶中，且在实施例1所述的温度和时间条件下进行甑馏。所有样品均含有大于约10％的蛋白质。
在刚刚包装、甑馏的产品以及在70下贮存1周后，使用与实施例1所述相同的方法对各种乳制品进行器官感觉评价。
表4
配方    比较样品     发明样品
   1    2     3     4     5     6
4.5X UF，无DF    100    0     0     93.1     0     0
4.5X UF，1XDF    0    100     0     0     93.1     0
4.5X UF，2XDF    0    0     100     0     0     93.1
食用香料(％)    0    0     0     0.02     0.02     0.02
柠檬酸三钠(％)    0    0     0     0.3     0.3     0.3
NaCl(％)    0    0     0     0.6     0.6     0.6
蔗糖(％)    0    0     0     6     6     6
总计(％)    100    100     100     100     100     100
产品质量*(1周)    低    低     低     高     高     高
*在60℃下用稀释回到1X乳的样品测量口感。器官感觉产品质量评分：低＝水样、口感稀薄、无味；中＝口感增强并有乳制品气味但口感低于2％乳；高＝乳样，2％乳样稠度、颜色，及具有令人愉快的乳制品风味的口感。
发明样品4-6在刚刚制成或贮存至少1个月后为流体，无褐变或凝胶化，且具有卓越的口感。比较样品1-3虽然没有发生凝胶化，但口感特性不可接受。
实施例5、本实施例对单独或联合添加稳定剂和口感增强剂进行比较。所用程序如实施例1所述(即，在88℃预热约5分钟，然后利用超滤和渗滤浓缩至4.5X)。预热步骤后，pH4.6可溶性蛋白质减少了74％。表5列举了样品配方和感觉评价。将所有样品都包装在350mL玻璃瓶中，且在实施例1所述的温度和时间条件下进行甑馏。所有样品均含有大于约10％的蛋白质。
对刚刚包装、甑馏的产品以及在70下贮存1周后，使用与实施例1所述相同的方法进行器官感觉评价。发明样品4-7在刚刚制成或贮存至少1个月后为无褐变或凝胶化的流体。
表5
配方    比较样品   发明样品
   1     2     3
4.5X UF，2XDF    100     93.7     93.4   93.1
食用香料(％)    0     0.02     0.02   0.02
柠檬酸三钠(％)    0     0.33     0   0.33
NaCl(％)    0     0     0.6   0.55
蔗糖(％)    0     6     6   6
总计(％)    100     100     100   100
产品质量*(1周)    低     胶凝     胶凝   高
*在60℃下用稀释回到1X乳的样品测量口感。器官感觉产品质量评分：低＝水样、口感稀薄、无味；中＝口感增强并有乳制品气味但口感低于2％乳；高＝乳样，2％乳样稠度、颜色，及具有令人愉快的乳制品风味的口感。不对胶凝(gelled)样品进行口感或其它器官感觉特性评价。
只单独添加低水平(＜约0.2％)的稳定剂(例如柠檬酸三钠)或低水平(＜约0.275％)的口感增强剂(例如NaCl)所提供的乳具有稳定性，但口感的合意水平较低。只添加高水平(＞约0.2％)的稳定剂或口感增强剂(＞约0.275％)导致在甑馏期间发生凝胶化。同时使用稳定剂和口感增强剂时，得到卓越的乳稳定性和良好至卓越的口感。
实施例6、本实施例证明，诸如钾和钠的单价阳离子有利于乳的稳定性和口感，而二价阳离子提供不可接受的结果(即，乳凝胶化)。所用程序如实施例1所述。对下列制剂进行制备和评价。
表6
配方     比较样品   发明样品
    1     2     3     4     5
4.5X UF，2XDF     100     93.9     93.8     93.7     93.1   93.1
食用香料(％)     0     0.02     0.02     0.02     0.02   0.02
柠檬酸三钠(％)     0     0.33     0.33     0.33     0.33   0.33
NaCl(％)     0     0     0     0     0   0.55
MgCl2·6H2O(％)     0     0.96     0.64     0     0   0
CaCl2(％)     0     0     0     0.52     0.35   0
蔗糖(％)     0     6     6     6     6   6
总计(％)     100     100     100     100     100   100
产品质量*(1周)     低     胶凝     胶凝     胶凝     胶凝   高
*在60℃下用稀释回到1X乳的样品测量口感。器官感觉产品质量评分：低＝水样、口感稀薄、无味；中＝口感增强并有乳制品气味但口感低于2％乳；高＝乳样，2％乳样稠度、颜色，及具有令人愉快的乳制品风味的口感。不对胶凝样品进行口感或其它器官感觉特性评价。
二价阳离子盐的尝试使用导致甑馏后出现凝胶化。只有发明样品(含有柠檬酸三钠和氯化钠)提供可接受的产品。
虽然具体参照具体的方法及产品实施方案对本发明进行了具体描述，但应理解各种变化、修改和改写基于本公开内容并意在所附权利要求所限定的本发明的精神和范围内。例如，尽管本发明举例说明的是牛乳和乳产品，但应理解本发明总体上可适用于任何哺乳动物乳或源自哺乳动物乳的乳产品。

Claims (46)

1.一种制备稳定的浓缩乳制品液体的方法，所述方法包括：
(1)提供含有血清蛋白和酪蛋白的乳制品液体；
(2)在至少约60℃的温度下对乳制品液体进行预热，持续的时间足以形成pH4.6可溶性蛋白质的降低水平为至少约25％的预热乳制品液体；
(3)对预热的乳制品液体进行浓缩以形成具有至少8.5％总蛋白的第一中间乳制品液体，其中使用结合渗滤或未结合渗滤的超滤进行浓缩；
(4)向第一中间乳制品液体中加入稳定剂和口感增强剂以形成第二中间乳制品液体；以及
(5)在足以获得稳定的浓缩乳制品液体的温度及时间内对第二中间乳制品液体进行灭菌，其中所述稳定的浓缩乳制品液体的Fo为至少5，
其中第二中间乳制品液体在灭菌过程中不发生凝胶化，且其中所述稳定的浓缩乳制品液体在环境条件下贮存至少约6个月而不发生褐变。
2.权利要求1所述的方法，其中所述预热包括第一阶段：在约80-约100℃下持续约2-约6分钟，然后为第二阶段：在约100-约130℃下持续约1-约60秒，其中预热的乳制品液体中pH4.6可溶性蛋白质的降低水平为约50-约95％，且其中第一中间乳制品液体的总蛋白为至少9％。
3.权利要求1所述的方法，其中所述预热包括加热至约70-约100℃，保持约1.5-约6分钟，其中预热的乳制品液体中pH4.6可溶性蛋白质的降低水平为约50-约95％，且其中第一中间乳制品液体的总蛋白为至少9％。
4.权利要求1所述的方法，其中添加的稳定剂为约0.1-约1％，且所述稳定剂选自磷酸氢二钠、磷酸氢二钾、柠檬酸二钠、柠檬酸三钠及其混合物；且其中添加的口感增强剂为约0.1-约1％，且所述口感增强剂选自氯化钠、氯化钾、硫酸钠及其混合物。
5.权利要求2所述的方法，其中添加的稳定剂为约0.1-约1％，且所述稳定剂选自磷酸氢二钠、磷酸氢二钾、柠檬酸二钠、柠檬酸三钠及其混合物；且其中添加的口感增强剂为约0.1-约1％，且所述口感增强剂选自氯化钠、氯化钾、硫酸钠及其混合物。
6.权利要求3所述的方法，其中添加的稳定剂为约0.1-约1％，且所述稳定剂选自磷酸氢二钠、磷酸氢二钾、柠檬酸二钠、柠檬酸三钠及其混合物；且其中添加的口感增强剂为约0.1-约1％，且所述口感增强剂选自氯化钠、氯化钾、硫酸钠及其混合物。
7.权利要求4所述的方法，其中所述稳定剂为磷酸氢二钠或柠檬酸三钠，且所述口感增强剂为氯化钠。
8.权利要求5所述的方法，其中所述稳定剂为磷酸氢二钠或柠檬酸三钠，且所述口感增强剂为氯化钠。
9.权利要求6所述的方法，其中所述稳定剂为磷酸氢二钠或柠檬酸三钠，且所述口感增强剂为氯化钠。
10.权利要求1所述的方法，其中所述稳定的浓缩乳制品液体包装在适于在饮料制备机中使用的密封容器中。
11.权利要求4所述的方法，其中所述稳定的浓缩乳制品液体包装在适于在饮料制备机中使用的密封容器中。
12.权利要求5所述的方法，其中所述稳定的浓缩乳制品液体包装在适于在饮料制备机中使用的密封容器中。
13.权利要求6所述的方法，其中所述稳定的浓缩乳制品液体包装在适于在饮料制备机中使用的密封容器中。
14.权利要求1所述的方法，其中在灭菌之前对第二中间乳制品液体进行标准化，以致稳定的浓缩乳制品液体具有约3X-约5X的预定浓缩水平。
15.权利要求4所述的方法，其中在灭菌之前对第二中间乳制品液体进行标准化，以致稳定的浓缩乳制品液体具有约3X-约5X的预定浓缩水平。
16.权利要求5所述的方法，其中在灭菌之前对第二中间乳制品液体进行标准化，以致稳定的浓缩乳制品液体具有约3X-约5X的预定浓缩水平。
17.权利要求6所述的方法，其中在灭菌之前对第二中间乳制品液体进行标准化，以致稳定的浓缩乳制品液体具有约3X-约5X的预定浓缩水平。
18.权利要求3所述的方法，其中所述稳定的浓缩乳制品液体含有约0.1-约1％柠檬酸三钠、约0.1-约1％氯化钠、约1-10％糖以及约0.01-0.3％食用香料。
19.权利要求4所述的方法，其中所述稳定的浓缩乳制品液体含有约0.1-约1％柠檬酸三钠、约0.1-约1％氯化钠、约1-10％糖以及约0.01-0.3％食用香料。
20.权利要求1所述的方法，其中所述稳定的浓缩乳制品液体在环境条件下贮存至少约6个月而不发生褐变。
21.权利要求2所述的方法，其中所述稳定的浓缩乳制品液体在环境条件下贮存至少约6个月而不发生褐变。
22.权利要求3所述的方法，其中所述稳定的浓缩乳制品液体在环境条件下贮存至少约6个月而不发生褐变。
23.权利要求4所述的方法，其中所述稳定的浓缩乳制品液体在环境条件下贮存至少约6个月而不发生褐变。
24.一种稳定的浓缩乳制品液体，其包含约9-约15％总蛋白、约0.3-约17％脂肪、约0.5-约5％乳糖、约0.05-约1％稳定剂以及约0.05-约1％口感增强剂；其中所述稳定的浓缩乳制品液体的Fo为5-约12，且其中所述稳定的浓缩乳制品液体在环境条件下贮存至少6个月而不发生凝胶化。
25.权利要求24所述的稳定的浓缩乳制品液体，其中所述乳糖为约0.5-约1.5％。
26.权利要求24所述的稳定的浓缩乳制品液体，其中获得所述稳定的浓缩乳制品液体的方法包括：
(1)提供含有血清蛋白和酪蛋白的乳制品液体；
(2)在至少约60℃的温度下对乳制品液体进行预热，持续的时间足以形成pH4.6可溶性蛋白质的降低水平为至少约25％的预热乳制品液体；
(3)对预热的乳制品液体进行浓缩以形成具有至少9％总蛋白的第一中间乳制品液体，其中使用结合渗滤或不结合渗滤的超滤进行浓缩；
(4)向第一中间乳制品液体中加入稳定剂和口感增强剂以形成第二中间乳制品液体；以及
(5)在足以获得稳定的浓缩乳制品液体的温度及时间内对第二中间乳制品液体进行灭菌，其中所述稳定的浓缩乳制品液体的Fo为至少5，
其中所述第二中间乳制品液体在灭菌过程中不发生凝胶化。
27.权利要求26所述的稳定的浓缩乳制品液体，其中所述预热包括第一阶段：在约80-约100℃下持续约2-约6分钟，然后为第二阶段：在约100-约130℃下持续约1-约60秒，且其中预热的乳制品液体中pH4.6可溶性蛋白质的降低水平为约50-约95％。
28.权利要求26所述的稳定的浓缩乳制品液体，其中所述预热包括加热至约70-约100℃，保持约1.5-约6分钟，且其中预热的乳制品液体中pH4.6可溶性蛋白质的降低水平为约50-约95％。
29.权利要求26所述的稳定的浓缩乳制品液体，其中在第一中间乳制品液体中添加的稳定剂为约0.1-约1％，且所述稳定剂选自磷酸氢二钠、磷酸氢二钾、柠檬酸二钠、柠檬酸三钠及其混合物；且其中在第一中间乳制品液体中添加的口感增强剂为约0.1-约1％，且所述口感增强剂选自氯化钠、氯化钾、硫酸钠及其混合物。
30.权利要求26所述的稳定的浓缩乳制品液体，其中在第一中间乳制品液体中添加的稳定剂为约0.1-约1％，且所述稳定剂选自磷酸氢二钠、磷酸氢二钾、柠檬酸二钠、柠檬酸三钠及其混合物；且其中在第一中间乳制品液体中添加的口感增强剂为约0.1-约1％，且所述口感增强剂选自氯化钠、氯化钾、硫酸钠及其混合物。
31.权利要求28所述的稳定的浓缩乳制品液体，其中在第一中间乳制品液体中添加的稳定剂为约0.1-约1％，且所述稳定剂选自磷酸氢二钠、磷酸氢二钾、柠檬酸二钠、柠檬酸三钠及其混合物；且其中在第一中间乳制品液体中添加的口感增强剂为约0.1-约1％，且所述口感增强剂选自氯化钠、氯化钾、硫酸钠及其混合物。
32.权利要求29所述的稳定的浓缩乳制品液体，其中所述稳定剂为磷酸氢二钠或柠檬酸三钠，且所述口感增强剂为氯化钠。
33.权利要求30所述的稳定的浓缩乳制品液体，其中所述稳定剂为磷酸氢二钠或柠檬酸三钠，且所述口感增强剂为氯化钠。
34.权利要求31所述的稳定的浓缩乳制品液体，其中所述稳定剂为磷酸氢二钠或柠檬酸三钠，且所述口感增强剂为氯化钠。
35.权利要求24所述的稳定的浓缩乳制品液体，其中所述稳定的浓缩乳制品液体包装在适于在饮料制备机中使用的密封容器中。
36.权利要求26所述的稳定的浓缩乳制品液体，其中所述稳定的浓缩乳制品液体包装在适于在饮料制备机中使用的密封容器中。
37.权利要求29所述的稳定的浓缩乳制品液体，其中所述稳定的浓缩乳制品液体包装在适于在饮料制备机中使用的密封容器中。
38.权利要求30所述的稳定的浓缩乳制品液体，其中所述稳定的浓缩乳制品液体包装在适于在饮料制备机中使用的密封容器中。
39.权利要求31所述的稳定的浓缩乳制品液体，其中所述稳定的浓缩乳制品液体包装在适于在饮料制备机中使用的密封容器中。
40.权利要求24所述的稳定的浓缩乳制品液体，其中对稳定的浓缩乳制品液体进行标准化以达到约3X-约5X的预定浓缩水平。
41.权利要求26所述的稳定的浓缩乳制品液体，其中在灭菌之前对第二中间乳制品液体进行标准化，以致稳定的浓缩乳制品液体具有约3X-约5X的预定浓缩水平。
42.权利要求29所述的稳定的浓缩乳制品液体，其中在灭菌之前对第二中间乳制品液体进行标准化，以致稳定的浓缩乳制品液体具有约3X-约5X的预定浓缩水平。
43.权利要求30所述的稳定的浓缩乳制品液体，其中在灭菌之前对第二中间乳制品液体进行标准化，以致稳定的浓缩乳制品液体具有约3X-约5X的预定浓缩水平。
44.权利要求31所述的稳定的浓缩乳制品液体，其中在灭菌之前对第二中间乳制品液体进行标准化，以致稳定的浓缩乳制品液体具有约3X-约5X的预定浓缩水平。
45.权利要求24所述的稳定的浓缩乳制品液体，其中所述稳定的浓缩乳制品液体含有约0.1- 约1％柠檬酸三钠、约0.1-约1％氯化钠、约1-10％糖和约0.01-0.3％食用香料，且其中所述稳定的浓缩乳制品液体在环境条件下贮存至少6个月而不发生褐变。
46.权利要求26所述的稳定的浓缩乳制品液体，其中所述稳定的浓缩乳制品液体含有约0.1-约1％柠檬酸三钠、约0.1-约1％氯化钠、约1-10％糖和约0.01-0.3％食用香料，且其中所述稳定的浓缩乳制品液体在环境条件下贮存至少6个月而不发生褐变。
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