CN104365865A - 具有改善的味道特性的夸克奶酪基质混合料 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了具有改善的味道特性的夸克奶酪基质混合料，可以如下步骤获得：(a)对原料奶温度处理并分离掉奶油；(b)超滤所得脱脂奶，生成含乳蛋白浓缩物的第一滞留物R1并生成第一渗透物P1，(c)对第一渗透物P1纳米过滤和/或反渗透，生成含碱金属盐的第二滞留物R2并生成第二渗透物P2，(d)任选对第二滞留物R2碱性去矿化，生成含磷酸盐的第三滞留物R3并生成第三渗透物P3，(e)合并渗透物P3与滞留物R1，形成未酸化的夸克奶酪基质混合物，(f)将所得混合物温度处理至发生变性，(g)将变性产物与发酵剂培养物及粗制凝乳酶混合，及任选(h)将完成发酵后所得夸克奶酪基质混合物调节至限定的干物质含量和蛋白含量，步骤(g)使用第一混合物和第二混合物作为发酵剂培养物。
Description
技术领域
本发明属于奶制品领域，涉及味道改善的夸克奶酪(quark)及其生产方法。
背景技术
为了生产夸克奶酪，一般对脱脂奶进行温度处理，使其中的蛋白质变性。
随后添加乳酸菌和粗制凝乳酶(rennet)对奶进行所谓的乳凝结(反相)。酪蛋白凝固并形成本领域公知的所谓的乳凝物(coagulum)。熟化(8至20小时)后，搅拌乳凝物。由此开始进行乳清分离，随后以分离器分离两相。以其他方式加工液体酸乳清，通过添加奶油调节夸克奶酪基质混合料得到期望的脂肪和蛋白质含量。
用于生产的技术方法主要为相应的分离方法。通过改变分离条件和对分离器进行技术改良，目前可以得到多种方法配置。如果待生成的脱脂奶夸克奶酪或新鲜奶酪含有18％的干物质的话，则脱脂奶投入(按重量计脱脂奶的蛋白含量为约3.3至3.5％)的量为4.10kg至4.15kg的脱脂奶/千克待生成的脱脂奶夸克奶酪或新鲜奶酪(4.10至4.15kg脱脂奶/kg脱脂奶夸克奶酪)。因此，每千克脱脂奶夸克奶酪生成3.10至3.15kg酸乳清(3.10至3.15kg酸乳清/kg脱脂奶夸克奶酪)。由此，蛋白含量达到按重量计12.6％至12.8％的数量级。
除了已知的通过分离的生产方法，还已知通过超滤浓缩经发酵加工的奶的方法。因此，US 2003/0129275 A1(Lact Innovation)公开了，例如，在奶酪和夸克奶酪的生产中，还可使用微滤和超滤步骤。例如，在US2003/0077357 A1(Cornell Research Foundation)中描述了对脱脂奶进行微滤以生产奶酪和乳清蛋白制品。
EP1752046A1(Tuchenhagen)公开了发酵奶制品的生产方法，在该加工过程中对奶进行发酵，对发酵产物进行微滤，仅仅对酸化的滞留物进行进一步加工。
然而，本领域的这些方法具有两个相当大的优势：
(i)如果通过超滤对脱脂奶进行预浓缩得到夸克奶酪基质混合料，并随后进行酸化，那么产品的味道非常苦，具有不可接受的感觉上的品质。具体而言，这种感觉上的缺陷由存在的磷酸盐引起。碱金属离子，特别是钠离子，易于生产金属味。现有技术中用于浓缩未酸化的脱脂奶生产夸克奶酪的方法迄今不能定量分离掉磷酸盐和碱金属离子，因此，一定量的磷酸盐和碱金属离子留在产品中，这样，不能防止对味道的破坏。
(ii)此外，酸乳清为偶联产物，因此，其是不期望生成的。从凝乳中分离掉乳清在技术上比较复杂并且得到的产品只有很小的市场。
因此，本发明的目的在于在不添加添加剂的条件下，提供具有改善的味道特性的夸克奶酪基质混合料(mix)，该夸克奶酪基质混合料可直接包装并直接食用。同时，相应的生产方法应当实施，没有作为废产物的酸乳清的生成。
发明内容
本发明的第一主题涉及具有改善的味道特性的夸克奶酪基质混合料，所述夸克奶酪基质混合料能以如下步骤获得：
(a)对原料奶进行温度处理并分离掉奶油；
(b)对得到的脱脂奶进行超滤，由此生成含有乳蛋白浓缩物的第一滞留物R1，并且生成第一渗透物P1，
(c)对第一渗透物P1进行纳米过滤和/或反渗透，由此生成含有碱金属盐的第二滞留物R2，并且生成第二渗透物P2，
(d)任选地，对所述第二滞留物R2进行碱性去矿化作用，由此生成含有磷酸盐的第三滞留物R3，并且生成第三渗透物P3，
(e)合并所述第三渗透物P3与所述滞留物R1，使得形成未酸化的夸克奶酪基质混合料，以及
(f)将所得到的混合物(mixture)进行温度处理直至发生变性，最后
(g)将变性产物与发酵剂培养物和粗制凝乳酶混合，以及任选地
(h)将在完成发酵后获得的夸克奶酪基质混合料调节至限定的干物质含量和蛋白含量，
并且，在步骤(g)中，使用
(i)含有(i-1)嗜热链球菌(Streptococcus thermophilus)，(i-2)明串珠菌(Leuconostoc species)，(i-3)乳酸乳球菌乳亚种丁二酮变种(Lactococcus lactissubsp.Lactis biovar diacetylactis)，(i-4)乳酸乳球菌乳酸亚种(Lactococcuslactis subsp.lactis)和(i-5)乳酸乳球菌乳脂亚种(Lactococcuslactis subsp.cremoris)的五种微生物的第一混合物，和
(ii)含有(ii-1)嗜热链球菌，(ii-2)乳酸乳球菌乳酸亚种和(ii-3)乳酸乳球菌乳脂亚种的三种微生物的第二混合物
作为发酵剂培养物。
本发明的第二主题涉及生产具有改善的味道特性的夸克奶酪基质混合料的方法，其中
(a)对原料奶进行温度处理并分离掉奶油；
(b)对得到的脱脂奶进行超滤，由此生成含有乳蛋白浓缩物的第一滞留物R1，并且生成第一渗透物P1，
(c)对第一渗透物P1进行纳米过滤和/或反渗透，由此生成含有碱金属盐的第二滞留物R2，并且生成第二渗透物P2，
(d)任选地，对所述第二滞留物R2进行碱性去矿化作用，由此生成含有磷酸盐的第三滞留物R3，并且生成第三渗透物P3，
(e)合并所述第三渗透物P3与所述滞留物R1，使得形成未酸化的夸克奶酪基质混合料，以及
(f)将所得到的混合物进行温度处理直至发生变性，以及最后
(g)将变性产物与发酵剂培养物和粗制凝乳酶混合，以及任选地
(h)将在完成发酵后由此获得的夸克奶酪基质混合料调节至限定的干物质含量和蛋白含量，
并且，在步骤(g)中，使用
(i)含有(i-1)嗜热链球菌，(i-2)明串珠菌，(i-3)乳酸乳球菌乳亚种丁二酮变种，(i-4)乳酸乳球菌乳酸亚种和(i-5)乳酸乳球菌乳脂亚种的五种微生物的第一混合物，和
(ii)含有(ii-1)嗜热链球菌，(ii-2)乳酸乳球菌乳酸亚种和(ii-3)乳酸乳球菌乳脂亚种的三种微生物的第二混合物
作为发酵剂培养物。
出乎意料地发现，使用根据本发明的方法，夸克奶酪的味道显著改善，同时，避免了仍必须以复合物的形式分离掉的不期望有的酸乳清的生成。
具体而言，所选的发酵剂培养物的使用使夸克奶酪具有奶油感并且不会留下粘腻的总体印象。此外，通过本文所描述的方法，可在如下方面减少酸乳清的生成：当蛋白组分和去矿化的奶渗透物合并时，只加入与所需要的量一样多的渗透物以在终产物中得到所需值(例如，含有按重量计至少18％的干物质和按绝对重量计至少12％的蛋白的规定饮食的夸克奶酪)。可进一步在经济上使用剩余量的奶渗透物；例如用于生产乳糖或者用作其他产品中的合适填充剂。
附图说明
图1示出了传统的夸克奶酪生产方法(左)和根据本发明的夸克奶酪生产方法(右)。
具体实施方式
脱脂奶的生产
为了生产脱脂奶，首先分离掉固体非奶组分，同时从原料奶中脱去按重量计约4％的脂肪部分。这一般在特定单元中进行，所述特定单元优选为分离器。所述单元是现有技术中所熟知的。GEA Westfalia Separator GmbH的分离器在乳业中非常普遍，利用GEA Westfalia Separator GmbH的分离器，上述两个步骤可分别进行或一起进行(http://www.westfalia-separator.com/de/anwendungen/molkereitechnik/milch-molke.html)。例如，在DE 10036085 C1(Westfalia)中也描述了相应的组分，这些相应的组分是本领域技术人员熟知的，因此，对于实施这些方法步骤而言，不需多解释，因为这些方法步骤被认为是一般专业知识的一部分。
优选地，在热交换器中对原料奶进行加热处理，其中，尤其是板式换热器被证明是特别合适的。该热交换器上具有温度梯度，然而，以使加热原料奶持续至少20秒和最多60秒，优选地，约30秒的停留时间，让温度达到约70℃至80℃，尤其是约72℃至74℃这样的方式选择热交换器。
超滤，微滤和反渗透
在第二方法步骤中，通过使用超滤和/或微滤将脱脂奶分离为作为滞留物生成的乳蛋白浓缩物，以及奶渗透物。
术语超滤是指通过孔径＜0.1μm的膜的过滤，而孔径＞0.1μm的过滤一般称为微滤。在上述两种情况下，这些过滤是纯粹物理的，即是机械的膜过滤方法，其根据机械的尺寸排除原理进行操作：流体中大于膜孔的所有颗粒被膜保留下来。这两种分离方法中的驱动力均为过滤器表面的进料和流出物之间的压差，所述压差为0.1至10bar。根据使用领域，过滤器表面的材料可由不锈钢、塑料、陶瓷或纺织物构成。有各种不同类型的过滤器元件：烛形滤器、平板膜、螺卷式膜、袋状滤器和中空纤维模块，这些元件均适于本发明的内容的原理。
优选地，超滤在范围在约10℃至约55℃，优选地，10℃至20℃之间的温度下进行，其中，优选地，所述膜的孔径具有范围在约1000至约50 000，优选地，约5000至约25 000道尔顿的滞留度。优选地，过滤器元件为由聚砜或聚乙烯薄膜制成的所谓的螺旋卷式膜或板框模块。
使用微滤具有以下优势：同时过滤掉一些乳清蛋白，由此避免了终产物中的苦味印象。
可用反渗透替代超滤。在这种情况下，通过使用半渗透膜对脱脂奶进行脱水处理，由此提高有价值的乳蛋白的浓度。原理上是将系统暴露在比由于浓度均衡引起渗透需要而形成的压力高的压力下。因此，溶剂的分子可逆着其“天然的”渗透传播方向迁移。所述方法迫使它们进入腔室，溶解物质以较少浓缩形式存在于所述腔室中。奶的渗透压少于2bar，用于奶的反渗透的压力为3至30bar，具体取决于所使用的膜和设备的设置。仅使载体液体(溶剂)通过并保留溶解的物质(溶质)的渗透膜必须能够承受这种高压。与过滤器一样，当压差大于渗透梯度补偿时，溶剂分子通过膜，而保留乳蛋白。与传统膜过滤器相比，渗透膜没有连续的孔。优选地，反渗透是在范围在10至55℃，优选地，10至20℃的温度下通过选择度为0至1000道尔顿的半渗透膜进行的反渗透。
纳米过滤
超滤之后为分离掉碱金属盐，尤其是分离掉钠盐和钾盐的第三方法步骤，这通过纳米过滤实现。
纳米过滤的分类介于超滤和反渗透之间，其操作原理与超滤相似。然而，纳米过滤的膜上的孔甚至更细，选择度为100至1000道尔顿(对应于0.01至0.001μm的平均孔径)，其中，压差通常为约3至40bar。纳米过滤膜类似于反渗透膜。选择性薄层位于支持层上。在根据本发明的方法的内容中，主要使用螺旋卷式模块。由于具有紧实的结构，因此其能够在较小的表面区域上供应较大的膜表面积。这使其能够处理较大体积的流体。用于使用这种螺旋卷式模块的前提是无论怎样，进料流体具有低固体负荷。
去矿化
任选地，在浓缩之后，来自初始阶段的渗透物含有按重量计1至2％的数量级的溶解的磷酸盐。任选地但优选地，还在分离掉钠盐和钾盐之后除去这些盐。
为了尽可能完全分离掉磷酸盐，首先通过添加碱将溶液的pH调节范围在6至8的约中性的pH，并将矿物质与一定量的水溶性钙盐溶液混合以使微溶的钙盐沉淀，所述矿物质为基本可溶的磷酸盐。使用NaOH、氯化钙的含水制剂和碱金属氢氧化物或氢氧化钙以调节pH并用于沉淀。原理上，还可使用其他碱金属碱或碱土金属碱，例如KOH，以调节pH。同时，沉淀的盐的性质本身并不重要，例如，可沉淀钡盐。然而，钙盐的使用具有如下优势：沉淀试剂不贵并且钙盐具有非常低的溶度积，因此基本完全沉淀。在搅拌的罐中进行去矿化还在不添加沉淀试剂的条件下继续进行，其中，其被证实有利于调节范围在约50℃至90℃内的温度，优选地，约80℃的温度。沉淀时间一般为约20min至120min，优选地，约30min至45min，其中，这些说明仅应当被理解为参考点，因为更低温度需要更长反应时间，反之亦然。沉淀之后，例如，在分离器中分离掉所述盐，这利用沉淀颗粒的较大比重实现。然而，能够类似地进行分离，例如通过膜过滤器进一步在范围在5000至150 000道尔顿，优选10 000至50 000道尔顿的超滤背景下进行分离。
变性
在接下来的步骤中，将超滤得到的富含蛋白的组分(即滞留物R1)与由矿化阶段得到的渗透物合并并进行热处理。随后进行的变性可以以本身已知方式进行，即在约5至约10分钟内，优选地，约6分钟内，以及在约85℃至约90℃，尤其是约88℃的温度下进行。
发酵和标准化
变性的初始产物也可根据现有技术中已知的方法进行发酵。为此，添加合适的发酵剂培养物和粗制凝乳酶。
优选地，发酵剂培养物包含
按重量计约10％至约90％，优选地，按重量计约25％至约75％，尤其是
按重量计约40％至约60％的混合物(i)以及
按重量计约90％至约10％，优选地，按重量计约75％至约25％，尤其是
按重量计约60％至约40％的混合物(ii)
条件是总量为按重量计100％。
特别优选的发酵剂培养物包含
按重量计约40％至约60％的混合物(i)以及
按重量计约60％至约40％的混合物(ii)
条件是总量为按重量计100％。
在其他优选的实施方式中，在各种情况下，形成混合物(i)的五种微生物以及形成混合物(ii)的三种微生物以大约相等的量存在。本文中的“大约相等”是指在混合物(i)中，五种微生物分别以按重量计20±5％的量存在，并且在混合物(ii)中，三种微生物分别以按重量计33±5％的量存在。作为使用两种商售的在一起的制剂(i)和(ii)的替代，原理上，当然还可独立使用五种微生物，然后将其混合，使得得到发酵剂培养物的混合物，使用该混合物得到味道改善的夸克奶酪制品。优选地，所述发酵剂培养物包含
按重量计约20至约30％的嗜热链球菌，
按重量计约5至约15％的明串珠菌，
按重量计约5至10％的乳酸乳球菌乳亚种丁二酮变种，
按重量计约20至30％的乳酸乳球菌乳酸亚种，
按重量计约20至30％的乳酸乳球菌乳脂亚种，并且
条件是总量为按重量计100％。
特别优选的发酵剂培养物包含
按重量计25％的嗜热链球菌，
按重量计12％的明串珠菌，
按重量计约13％的乳酸乳球菌乳亚种丁二酮变种，
按重量计约25％的乳酸乳球菌乳酸亚种，
按重量计约25％的乳酸乳球菌乳脂亚种。
上述所有微生物可在商业上自由获得。
进行发酵的温度取决于用于相应地使用的微生物的最佳温度范围；通常，该温度在约18至约35℃的范围内，优选地，约30℃。随后调节发酵后得到的夸克奶酪基质混合料得到期望的干物质含量和蛋白含量，所述调节例如通过添加奶油进行调节。优选地，干物质含量为按重量计约15至约20％，尤其是按重量计约18％。蛋白含量可为按重量计约10至约15％，优选地，按重量计约12％。
实施例
对比实施例C1
在88℃下处理4kg脱脂奶6分钟，并使得到的蛋白质变性。将混合料与双歧杆菌(Bifido bacterium)以及粗制凝乳酶混合并在30℃下使其熟化持续约18小时，然后搅拌。随后将发酵产物放入离心机中，分离掉作为液体组分的约3.2kg酸乳清。通过添加奶油调节剩余夸克奶酪混合料(约800g)以使干物质的含量为按重量计18％，蛋白质的含量为按重量计12％。
在味道上，证实该产品为苦的/含沙的，不符合实际需要，本身不适于食用。
实施例1
在20℃下，使用螺旋卷式膜(选择度为25 000道尔顿)对4kg脱脂奶进行超滤。分离掉富含蛋白质的滞留物，在20℃下使用螺旋卷式膜(选择度为500道尔顿)对渗透物进行纳米过滤。钠盐和钾盐随渗透物一起被分离掉。随后通过添加用NaOH调节至pH＝6的含水氯化钙溶液处理滞留物，并且磷酸盐沉淀为磷酸钙。将得到的渗透物与第一步中得到的富含蛋白质的滞留物合并，在88℃下处理6分钟，使得到的蛋白质变性。将混合料掺入两种发酵剂培养物的混合物(i)和(ii)(重量比为60:40)的混合物，并掺入粗制凝乳酶，在30℃下搅拌约2小时，分离掉作为液体组分的酸乳清。通过添加奶油调节剩余的夸克奶酪混合料，使干物质的含量为按重量计18％，蛋白质的含量为按重量计12％。
在味道上，证实该产品不含苦味物质，并且被评为即食级。
两种方法按照图1中的流程图重现。
实施例2至4，对比实施例C2至C4
重复实施例1，但是使用不同的发酵剂培养物。然后，由一组5位有经验的测试人员以1(＝不适用)至6(＝完全适用)的分数评价产品的味道和感觉特性。结果总结在表1中。实施例2至7是根据本发明的实施例，实例C2仍起对比作用。描述了评价的平均值。
表1
夸克奶酪基质混合料的味道和感觉评价
上述试验和对比试验清楚地显示了发酵剂培养物的选择对夸克奶酪基质混合料的味道和感觉特性具有重要影响。具有最佳特性(即最少苦味，最多奶油感，此外不留下粘腻印象)的夸克奶酪基质混合料通过使用根据本发明的重量比为1:1的混合物(i)和(ii)的组合得到。
Claims (15)
1.一种具有改善的味道特性的夸克奶酪基质组合物，所述夸克奶酪基质组合物能以如下步骤获得：
(a)对原料奶进行温度处理并分离掉奶油；
(b)对得到的脱脂奶进行超滤和/或反渗透，由此生成含有乳蛋白浓缩物的第一滞留物R1，并且生成第一渗透物P1，
(c)对所述第一渗透物P1进行纳米过滤，由此生成含有碱金属盐的第二滞留物R2，并且生成第二渗透物P2，
(d)任选地，对所述第二渗透物P2进行碱性去矿化作用，由此生成含有磷酸盐的第三滞留物R3，并且生成第三渗透物P3，
(e)合并所述渗透物P3或相应的第二渗透物P2与所述滞留物R1，使得形成未酸化的夸克奶酪基质混合料，以及
(f)将所得到的混合物进行温度处理直至发生变性，以及最后
(g)将变性产物与发酵剂培养物以及粗制凝乳酶混合，以及任选地
(h)将在完成发酵后获得的夸克奶酪基质混合料调节至限定的干物质含量和蛋白含量，
并且，在步骤(g)中，使用
(i)含有(i-1)嗜热链球菌、(i-2)明串珠菌、(i-3)乳酸乳球菌乳亚种丁二酮变种、(i-4)乳酸乳球菌乳酸亚种和(i-5)乳酸乳球菌乳脂亚种这五种微生物的第一混合物，和
(ii)含有(ii-1)嗜热链球菌、(ii-2)乳酸乳球菌乳酸亚种和(ii-3)乳酸乳球菌乳脂亚种这三种微生物的第二混合物
按照(i):(ii)为约10:90至约90:10的重量比作为发酵剂培养物。
2.一种生产具有改善的味道特性的夸克奶酪基质混合料的方法，其包括步骤：
(a)将原料奶进行温度处理并分离掉奶油；
(b)对得到的脱脂奶进行超滤和/或反渗透，由此生成含有乳蛋白浓缩物的第一滞留物R1，并且生成第一渗透物P1，
(c)对所述第一渗透物P1进行纳米过滤，由此生成含有碱金属盐的第二滞留物R2，并且生成第二渗透物P2，
(d)任选地，对所述第二渗透物P2进行碱性去矿化作用，由此生成含有磷酸盐的第三滞留物R3，并且生成第三渗透物P3，
(e)合并所述第三渗透物P3或相应的第二渗透物P2与所述滞留物R1，使得形成未酸化的夸克奶酪基质混合物，以及
(f)将所得到的混合物进行温度处理直至发生变性，以及最后
(g)将变性产物与发酵剂培养物以及粗制凝乳酶混合，以及任选地
(h)将在完成发酵后获得的夸克奶酪基质混合物调节至限定的干物质含量和蛋白含量，
并且，在步骤(g)中的所述发酵剂培养物表示由
(i)含有(i-1)嗜热链球菌，(i-2)明串珠菌，(i-3)乳酸乳球菌乳亚种丁二酮变种，(i-4)乳酸乳球菌乳酸亚种和(i-5)乳酸乳球菌乳脂亚种这五种微生物的第一混合物，和
(ii)含有(ii-1)嗜热链球菌，(ii-2)乳酸乳球菌乳酸亚种和(ii-3)乳酸乳球菌乳脂亚种这三种微生物的第二混合物
按照(i):(ii)为约10:90至约90:10的重量比组成的混合物料。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述发酵剂培养物的所述混合物在(i):(ii)为约10:90至约90:10的重量比下存在。
4.根据权利要求2所述的方法，其中，所述超滤通过使用选择度为1000至50 000道尔顿的膜进行。
5.根据权利要求2所述的方法，其中，所述超滤或微滤通过使用螺旋卷式模块或板框模块进行。
6.根据权利要求2所述的方法，其中，所述超滤或微滤在10℃至55℃的温度下进行。
7.根据权利要求2所述的方法，其中，所述反渗透通过使用选择度为0至1000道尔顿的半渗透膜进行。
8.根据权利要求2所述的方法，其中，所述反渗透在10℃至55℃的温度下进行。
9.根据权利要求2所述的方法，其中，所述纳米过滤通过使用选择度为100至1000道尔顿的膜进行。
10.根据权利要求2所述的方法，其中，所述纳米过滤通过使用螺旋卷式模块进行。
11.根据权利要求2所述的方法，其中，所述纳米过滤在10℃至55℃的温度下进行。
12.根据权利要求2所述的方法，其中，就去矿化作用而言，所述磷酸盐沉淀为钙盐。
13.根据权利要求2所述的方法，其中，所述去矿化作用在50℃至90℃的温度下进行。
14.根据权利要求2所述的方法，其中，在85℃至90℃的温度下在5至10分钟内处理渗透物P3和滞留物R1的合并产物，并在该过程中使所述合并产物变性。
15.根据权利要求2所述的方法，其中，在25℃至35℃下将所得到的变性混合料与培养物以及粗制凝乳酶混合。
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