CN102164498A - 制备奶酪或奶酪制品的方法以及设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及制备含有至少一种具有积极营养效果的热敏性物质如益生菌的奶酪或奶酪制品的方法以及设备。本发明的制备方法包括:热混合奶酪糊和至少一种具有积极营养效果的热敏性物质(如益生菌、血清蛋白、维生素或微量营养素),并将所得的混合物热定量供入适用于后续奶酪或奶酪产品的包装的容器(10)中。根据本发明,混合在临所述定量前进行,在等于或高于60℃的温度下持续少于10秒的时间,从而实现容器内的所述(或每种)物质在奶酪或者奶酪制品的整个保存期限中有最低的热破坏率。
Description
技术领域
本发明涉及制备奶酪或奶酪制品的方法以及设备,在奶酪或奶酪制品中混合有至少一种具有积极营养效果的热敏性物质,例如益生菌。本发明适用于定量(metering)这样的奶酪或奶酪制品,特别是加工奶酪或者根据“热”工艺制得的新鲜的糊(paste)。
背景技术
在一种已知的方式中,加工奶酪的生产使用精确的定量系统来填充容器,容器可以是铝或塑料的分份、塑料桶或者塑料包装。工业中见到的克数通常约为18g到20g每分份、80g到150g每桶、或甚至数千克每包装。
加工奶酪的工业定量在高的温度下进行,通常温度至少达到70到72℃,以实现填充和容器的卫生密封。考虑到上游的奶酪熔融步骤能在80℃(巴斯德杀菌法)到140℃(超热处理(UHT)线杀菌)进行,实践中认为,细菌的生长型被熔融和定量过程完全破坏。特别是,这一过程事实上对应于一个长的持留期,在二级储料器中处于高于70℃的破坏性温度下,这显著地促成了破坏。
从而,看来很难把具有积极营养效果的活菌(即益生菌)混入加工奶酪中,事实是,相应的菌株不太耐热,它们的热破坏曲线显示了益生菌群落实质上完全被热所破坏,即便将非常高的初始细菌量,约109到1010cfu/g,加入到加工的糊中。这些细菌的热破坏率,表述为log Nt/N0,N0为混合物中初始的细菌加量而Nt为定量后储存时间t时的含菌量,因此能达到最高水平:-9或-10。
尽管如此,过去还是有尝试要制备混合了那些活菌,例如乳酸菌,的加工奶酪,采用在混入这些细菌之前把加工糊显著冷却,如WO-A-2007/072901所述,其中考虑到混合及后续定量将温度降到了35℃。
该文件中提出的低温定量方法,必要时,在有冷链物流路线保持温度在4到8℃之间时,正如多数西欧国家,是可以接受的,尽管定量得到产品的保存期限从通常的最少60-90天缩短到了45天。但是该方法的主要缺点是,定量时使用的温度35℃很不适合于那些物流路线和冷链不具备这一可靠程度的国家,例如由于环境温度高得多。
发明内容
本发明的一个目标是提供一种制备奶酪或者奶酪制品、特别是加工奶酪的方法,该方法克服了上述特别是由于所选择的操作温度导致的缺点,所述方法主要包括:
-热混合奶酪糊和至少一种具有积极营养效果的热敏性物质,例如益生菌、血清蛋白、维生素或微量营养素,以及
-将所得的混合物热定量供入适用于后续奶酪产品包装的容器中。
为此,本发明的方法中,所述混合步骤应当在临所述定量前进行,在等于或高于60℃的温度下持续少于10秒的时间,从而实现容器内的所述或每种物质在奶酪或者奶酪制品的整个保存期限中有最低的热破坏率。
优选的,所述混合步骤是在高于或者等于68℃、优选在70℃到72℃之间的温度下进行。
当所述混合步骤有益生菌并在约60℃到65℃间的温度下进行时,优选在接收定量混合物的容器的紧邻的上方吹送100或10级(即净化的)洁净空气,优选的使用EP-B1-0 895 570、EP-B1-0 966 638和EP-B1-1 147 345中的一个或其他文献中描述的吹送方法。
关于将所述(或每种)物质与所述奶酪糊相接触的时间,优选为1到5秒钟之间。
可以注意到,所述物质与奶酪糊的接触非常短暂,加上所述充分高的混合温度,使得可以在定量后得到log Nt/N0破坏率在约-4到-5,优选用作所述物质或至少这些物质中的一种为选自下组菌株中的一种乳酸细菌:嗜酸乳杆菌(Lactobacillus acidophilus)、鼠李糖乳杆菌(Lactobacillus rhamnosus)和乳酸片球菌(Pediococcus acidilactici)(几个乳酸细菌菌株可组合用于本发明所述的方法)。
还可以注意到,本发明中,所述混合步骤在临所述定量前进行(即:混合基本上伴随着定量)可以在一方面为热定量步骤保留通常的高温条件以达到分份定量的卫生要求,另一方面,使存在于这些分份中的所述热敏性物质(例如活菌或其它具有积极效果的营养物质)仅有最小限度的热破坏。
根据本发明的另一个特点,所述混合在定量头的进口内进行,定量头将所述混合物直接送入容器。
优选的,在所述混合前,优选通过使用带有活塞和阀芯的定量泵将所述物质热注入到在温度高于或者等于60℃的所述奶酪糊体中,,这可以使由所述被注入物质组成的颗粒溶解或分散于保持搅拌的液体奶油(cream)中。
根据本发明的一个具体的优选实施方式,在注入前,所述颗粒用均质疏水涂层微囊化,疏水涂层包括至少一个选自于脂肪酸、蜡及它们的混合物的疏水物质,通过将所述熔化的疏水物质注入到含有所述颗粒的腔中、借由腔底部的转动搅拌和气流扫动这些颗粒而形成疏水涂层。所述微囊化可以按照文件WO A 01/68808所述过程进行。
可以注意到,在合并之前进行的,将欲混入奶酪糊的物质的颗粒进行的微囊化,可保护这些颗粒免受外部攻击,例如胃液以及,适度地,温度,其结果就是可以得到更低的热破坏率,该比率可以优选达到-1至-3,因此使本发明的方法特别有利于工业。
根据本发明的一个具体实施例,该实施例涉及被混入的所述物质或每种物质为乳酸细菌家族的益生菌,所述物质或这些物质在所述奶油中的浓度可在109到1010cfu/g之间,所述物质在混合物中的浓度可优选在5×108到5×109cfu/g之间。
根据本发明的另一个特点,所述混合可优选采用逆流方式或者通过径向流进行,这样可以优化所述或每种)物质在奶酪糊体中的分布并产生足以将混合物的排出物减到最小的压降。
优选的,所述混合在静态微型混合器、优选多单元静态微型混合器中进行。
可以注意到,所述微型混合器具有优化物质在奶酪糊中分布的优点,但该优化分布也可不借助微型混合器实现而不脱离本发明的背景。
按照上述制备方法的手段所得的奶酪或者奶酪制品中,当所述物质或每种物质是属于乳酸细菌家族的益生菌时,其特征在于,在定量后,该产品包含所述乳酸细菌或这些乳酸细菌的活性状态的总浓度超过或者等于106cfu/g。
优选的,本发明所述奶酪或者奶酪制品可以含有,在定量4个月后,所述乳酸细菌或这些乳酸细菌的活性状态的浓度超过或者等于104cfu/g,优选超过105cfu/g。
从而,可以正当地主张在所得分份中含有足够浓度的益生菌或“活的发酵物”,因此有证实的营养效果,事实依据是,在BBD(最佳食用日期,best before date)结束时,即在4-8℃或20-22℃(室温)保存至少90至120天后,其中还含有105到106剩余cfu/g。
如上所述,应当记得可以用于本发明的物质可以是任何具有积极营养效果的热敏性物质,例如维生素和/或各种微量营养素,而用本发明所述方法热定量的奶酪或者奶酪制品可以含有加工奶酪以外的奶酪,例如鲜奶酪。
按照本发明提出的设备适用实现制备上述奶酪或者奶酪制品的方法,该设备的特征在于,它包含:
-储料器,在高于或者等于60℃的温度下用作奶酪糊定量,该储料器有一个定量体,定量体开口通向给料管,该管将糊输送到奶酪或者奶酪制品的定量头,定量头在该设备的下游;
-用于定量所述物质的储罐,该储罐具有定量泵,可以是带有活塞和阀芯的定量泵,其借由微型套管延伸而将该物质或这些物质注入所述给料管;
-静态微型混合器,优选为多单元静态微型混合器,设置在所述给料管的下游、所述定量头的进口处;以及
-食品容器,例如桶,所述定量头开口通向该容器,该容器适于接收一定量的、优选在10g到30g之间的奶酪或者奶酪制品。
可选的,本发明所述设备还能优选的含有前面提到的在容器紧邻的上方或在所述定量头的水平位置吹送100或10级洁净空气的工具,连同益生菌的注入并在混合温度为约60℃到65℃时使用。
根据本发明的另一个特点,所述设备还可以包含用来把所述物质或这些物质的颗粒用均质疏水涂层进行微囊化的单元,该单元包括腔体,至少一种熔融的疏水物质被注入该腔体,该腔体用来容纳通过腔底部的转动而被搅动的和被气流扫动的颗粒。
附图说明
本发明的其它特点、优势及细节将在后面的关于本发明的几个具体实施例的描述中读到,这些实施例提供了非限定性的说明,具体描述中参考说明书附图,其中:
图1是本发明所述设备局部的正面、轴向截面图,该设备用于制备混合有至少一种具有积极营养效果的热敏性物质的奶酪或奶酪制品;
图2是一种静态微型混合器的轴向截面图,该静态微型混合器可用在图1所示设备中;
图3的柱状图显示了按本发明制得的加工奶酪分份中测得的益生物质的量按月变化的情况,加工奶酪的分份由图1所示设备获得,所述分份在4℃下储存;
图4的柱状图显示了按本发明制得的同样的奶酪分份中测得的同样的益生物质的量按月变化的情况,储存温度为8℃;
图5的柱状图显示了按照本发明制得的奶酪分份的pH按月变化情况与不添加益生物质的“控制”奶酪分份的对比,这些分份保存在相同储存温度,等于4℃;以及
图6的柱状图显示了按照本发明制得的奶酪分份的pH按月变化情况与“控制”奶酪分份的对比,这些分份保存在相同储存温度,等于8℃。
具体实施方式
如图1所示,本发明的设备1主要包括:
-带夹套的定量储料器2(例如名为Comas的),用于接收从蒸煮器(图中未显示)过来的温度高于或者等于60℃的加工奶酪糊,所述储料器2装有一个具有活塞和阀芯的定量体3,定量体3开口通向管4,用以将加工糊向着设在下游的用以定量供给奶酪制品的定量头5的方向供给;
-定量储罐6(例如PCM Food出售的名为Dosys DACC 8/20-8的),用于定量供给具有积极营养效果的物质,例如益生菌,储罐具有微型定量泵7,例如带有活塞和阀芯的微型定量泵,其借由微型套管8延伸而将所述物质或这些物质注入给料管4;
-多单元静态微型混合器9(例如SULZER CHEMTECH France出售的名为SMXS DN10的),其设在所述给料管4的下游、定量头5的进口处;
-食物桶10,例如塑料制品,定量头5开口通向桶10,桶10用于接收一定量、例如10g到30g之间的加工奶酪;以及,可选的,
-用于吹送100级或10级洁净空气的工具11,设在容器10紧邻的上方或在定量头5的水平位置,来净化通往容器10方向的空气。
更具体的,定量储料器2适用于容纳温度达到至少74℃的加工奶酪,定量的物料可以从几克到数千克不等。
定量储罐6适用于根据一定质量,例如零点几克(a few tenths of a gram),来定量一种益生菌或益生菌群的溶液。所述储罐6特别针对容纳20-22℃的益生菌悬液,其在微型定量泵7的上游装有温度探测器,定量泵7具有,例如,下列特征:
-活塞直径:8mm
-活塞冲程:20mm
-等径孔道:8mm
-排出压力:13bar
-可调排量(10-100%):0.01 to 1cm3
-卷吸/排液接头:3/4gas
所述菌悬液的注入优选在输料管4内、约70-72℃的温度下进行。
对于图2中所示的静态微型混合器9,它含有多个SMXS型的单元9a,依次偏移90°角。微型混合器9的内径D,举例来讲,在高度H为90.9mm时,为10.75mm。
按照本发明制备混有益生菌的加工奶酪的实施例
所用的加工奶酪主要用乳脂凝块、黄油、奶粉、干酪粉和融合盐在Stephan UMM/SK 24E蒸煮机(供应商:Stephan France)内制成。起始材料混合并热处理至温度至少为85℃并保持温度几分钟到几十分钟。
所述加工奶酪的理化特征为:
-干提出物(DE)=47.5%
-脂肪=32%
-pH=5.4
所述加工奶酪转移至定量储料器2,所述储料器通过外壳夹套使温度保持在高于76℃。
相应的,准备在本实施例中使用的益生菌嗜酸乳杆菌(Lactobacillus acidophilus)Rosell-52 ME,所述细菌由Institut Rosell Lallemand提供。这些细菌与稀的UHT液态奶油(15%脂肪)的溶液混合并在定量过程中持续搅拌。
这些益生菌在奶油中的浓度Nc为5×109cfu/g。
把0.4g所述细菌悬液预先按照文件WO-A-01/68808提供的方法微囊化,混合入用量约为20g的加工奶酪中。所述的细菌混合入加工奶酪在温度约为70℃下进行,接触时间约为2秒钟,因此,混合入加工奶酪中的细菌量约为N0=1×108cfu/g。
在D+1,加工奶酪分份中的这些细菌的计数结果为ND+1=1×106cfu/g。因此,热破坏率为log(ND+1/N0)=-2,这是令人满意的。
如图3和图4所示,对所得奶酪分份在4℃(图3)和8℃(图4)冷藏间存放4个月后的研究可以确定这些嗜酸乳杆菌的浓度或者存活率。
经过4个月的存放后,分份中的细菌浓度约为ND+120=1×104cfu/g。因此,存放期间的破坏率为log(ND+120/ND+1)=-2。
如图5和图6所示,为了监测含有或者不含嗜酸乳杆菌的奶酪分份(即按照本发明制得的分份以及这些“控制”的分份)的内在特征(质地/风味),由一组专家进行了研究。这项监测在产品的保存期间内每月进行一次,4℃保存的结果见图5,而8℃保存的结果见图6。
研究小组通过比较按照本发明制得的奶酪分份与“控制”奶酪分份的质地和风味进行评估后,得出结论这两种被分析的分份在超过6个月的监测全过程中没有发现质地或者风味上的差别。
简而言之,应当注意到热定量的奶酪分份(在高于或者等于60℃的温度下定量)中混入益生菌,优选为微囊化的益生菌,其中仍含有充分量的这些活菌来产生证实的营养效果,并同时在它们的存储中显示出持久性,且没有任何特别的缺陷。
Claims (13)
1.一种制备奶酪或奶酪制品、特别是加工奶酪的方法,主要包括:
-热混合奶酪糊和至少一种具有积极营养效果的热敏性物质,例如益生菌、血清蛋白、维生素或微量营养素,以及
-将所得的混合物热定量供入适用于后续奶酪或奶酪产品的包装的容器(10)中;
其特征在于,所述混合在临所述定量前进行,在等于或高于60℃的温度下持续少于10秒的时间,从而实现容器内的所述物质或每种物质在奶酪或者奶酪制品的整个保存期限中有最低的热破坏率。
2.如权利要求1所述方法,其特征在于,所述混合是在高于或者等于68℃、优选在70℃到72℃之间的温度下进行。
3.如权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述混合是在将所述混合物直接送入所述容器的定量头(5)的进口处进行。
4.如上述权利要求中任一项所述的方法,其特征在于,使所述物质或每种物质与所述奶酪糊相接触的时间在1到5秒钟之间。
5.如权利要求1至4中任一项所述的方法,其特征在于,在所述混合之前,优选通过使用带有装有活塞和阀芯的定量泵(7)将所述物质热注入到在高于或者等于60℃温度下的所述奶酪糊体中,由所述被注入物质组成的颗粒溶解或分散于持续搅拌的液体奶油中。
6.如权利要求5所述的方法,其特征在于,在所述注入前,用均质疏水涂层将所述颗粒微囊化,所述疏水涂层包含至少一种选自脂肪酸、蜡及它们的混合物的疏水物质,通过将熔融的疏水物质注入到含有所述颗粒的腔中、借由腔底部的转动来搅拌和用气流来扫动这些颗粒而形成疏水涂层。
7.如权利要求5或6所述的方法,其特征在于,所述物质或每种物质是属于乳酸菌家族的益生菌,所述物质在所述奶油中的浓度在109到1010cfu/g之间。
8.如权利要求7所述的方法,其特征在于,所述物质在混合物中的浓度在5×108到5×109cfu/g之间。
9.如权利要求7或8所述的方法,其特征在于,所述物质或所述物质中的至少一种是选自下组的乳酸细菌:嗜酸乳杆菌(Lactobacillus acidophilus)、鼠李糖乳杆菌(Lactobacillus rhamnosus和乳酸片球菌(Pediococcus acidilactici)。
10.如上述权利要求中任一项所述的方法,其特征在于,所述混合以逆流方式或通过径向流进行,以优化所述物质或每种物质在奶酪糊体中的分布并产生足以将混合物的排出物减到最小的压降。
11.如权利要求10所述的方法,其特征在于,所述混合在静态微型混合器(9)、优选多单元(9a)静态微型混合器(9)中进行,。
12.实现如权利要求1至11中任一项所述方法的设备(1),其特征在于,它包括:
-储料器(2),用于在高于或者等于60℃的温度下定量供给奶酪糊,所述储料器具有定量体(3),定量体(3)开口通向管(4),用以将奶酪糊向着设置在设备下游的、用于定量供给奶酪或奶酪制品的定量头(5)的方向供给;
-储罐(6),用于定量供给所述物质,储罐(6)具有定量泵(7),可以是带有有活塞和阀芯的定量泵,其借由微型套管(8)延伸而将所述物质或这些物质注入所述给料管;
-多单元(9a)静态微型混合器(9),其设在所述管的下游、所述定量头的进口处;以及
-食物容器(10)如桶,所述定量头开口通向该容器,该容器适于接收一定量的、优选为10g到30g之间的奶酪或奶酪制品。
13.如权利要求12所述的设备(1),其特征在于,它还包括用来把所述物质或这些物质的颗粒用均质疏水涂层进行微囊化的单元,该单元包括腔体,至少一种熔融的疏水物质被注入该腔体,该腔体中用来容纳通过腔底部的转动而被搅动的和被气流扫动的颗粒。
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