CN105007745A - 制备脱乳清发酵乳制品的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及生产脱乳清发酵乳制品的方法,包括热处理步骤、高压均质化步骤、发酵步骤、分离步骤和光滑步骤。

Description

制备脱乳清发酵乳制品的方法
技术领域
本发明涉及脱乳清/浓缩发酵乳制品及其制备方法的领域。本发明进一步涉及制备具有改善质地的脱乳清发酵乳制品的方法。
背景技术
脱乳清发酵乳制品是众所周知的,尤其是在欧洲以希腊式酸奶或“厚”酸奶之名。通常,这些产品具有高脂肪含量(约10g/100g),且它们被归为具有奶油风味的贪吃产品(greedy product)。人类饮食的普遍目标是消耗更少的脂肪;而典型希腊式酸奶相对较高的脂肪含量对实现该目标没有用。已经进行无数次尝试来制备低脂肪的希腊式酸奶,但市场上所得产品在口味、外观和质地上并不令人满意。可使用不同方法生产脱乳清发酵乳制品。大量生产脱乳清酸奶的不同方法如下:布袋或“berge”系统、机械分离和超滤。通常,希腊式酸奶只由巴氏杀菌奶和乳酸菌培养物生产。在添加乳酸菌之前可通过超滤来浓缩奶以除去一部分水。发酵后,可离心或膜过滤产物以除去乳清。从文献中已知,可使酸奶经历超滤过程以增加如某些类型的酸奶例如希腊式酸奶所要求的固体。该技术借自奶酪技术。例如,WO9827825描述了制备具有光滑质地和干物质超过13%的新鲜奶酪的方法,其在于:用至少一种嗜热乳酸菌菌株发酵奶直到达到pH小于4.9获得凝乳,通过连续离心除去所得的乳清。
然而,出乎意料地,使用其中参数清楚定义的本发明描述并开发的完整组合方法,获得的脱乳清发酵乳制品具有改善的质地和优良的感官特性。
现在,需要结合了低脂肪含量、高蛋白含量、低酸口味、良好质地和随时间良好的稳定性的脱乳清发酵乳制品。换言之,根据本发明的脱乳清发酵乳制品是复杂的,因为它们需要具有以下的组合:低脂肪含量、高蛋白含量、高于标准酸奶的粘度、在保质期结束时弱的后酸化、直到保质期结束良好的乳酸菌计数和优良的感官特性。优良的感官特性在于奶油味、低酸和低涩口味(口中的酸度相当大地降低),甚至具有低脂肪含量以及在勺子和在口中良好的质地。
发明内容
本发明提供生产脱乳清发酵乳制品的方法,包含至少以下步骤:
(a)在75-95℃的温度下热处理2-15分钟的步骤,之后或之前是在20-300巴,尤其是50-250巴的压力下将乳材料高压均质化的步骤,
(b)在30-44℃,优选36-42℃的温度下将(a)中所得产物发酵的步骤,
(c)将(b)中所得产物分离的步骤,其中所述分离步骤在30-45℃的温度下通过分离器进行,以获得其中总蛋白含量为6-14g/100g产物,尤其是8-11g/100g产物的脱乳清发酵乳制品,
(d)通过转子定子混合器进行的使(c)中所得产物光滑的步骤,尤其是在30-45℃的温度。
在一个优选的实施方案中,所述乳材料的脂肪含量按重量计是0-2%、尤其是0.05-1%、更尤其是0.1-0.3%和蛋白质含量按重量计是3-4.6%、尤其是3.1-4%、更尤其是3.2-3.6%。
在本发明上下文中,表述“乳材料”是指奶、奶衍生物或其混合物。所述奶选自鲜奶、脱脂奶、半脱脂奶、富含脂肪的奶和它们的混合物。所述奶衍生物选自奶粉、脱脂奶粉、奶蛋白、奶蛋白浓缩物、浓缩奶、奶油和它们的混合物。待用于本发明方法的乳材料可源自任何奶,例如牛奶、绵羊奶、山羊奶。在本发明方法的一个优选实施方案中,所述乳材料来自牛奶。
在一个具体的实施方案中,高压均质化在热处理步骤之前。高压均质化步骤通常在本领域技术人员可选择的合适设备中进行。优选地,高压均质化步骤通过以下进行:高压压缩腔室中的材料流,然后通过使所述材料流经过钢瓶和阀门之间的小空隙瞬间降低压力。这对材料施加高剪切力。该方法是连续的,并通过称为高压均质器的各种设备实施。根据本发明,均质化步骤似乎能够改进分离步骤。在本发明中注意到,当根据本发明进行均质化步骤时,分离步骤(c)中的蛋白浓度(蛋白质富集率)被提高。
在一个具体的实施方案中,发酵步骤用酸奶细菌,即嗜热链球菌(Streptococcus thermophilus)和戴耳布吕克氏乳杆菌亚种保加利亚乳杆菌(Lactobacillus delbrueckii subsp.bulgaricus)来进行。任选地,发酵步骤还包括添加其他乳酸菌,例如双歧杆菌(Bifidobacterium)和/或嗜酸乳杆菌(Lactobacillus acidophilus)和/或干酪乳杆菌(Lactobacilluscasei)和/或鼠李糖乳杆菌(Lactobacillus rhamnosus)和/或罗伊氏乳杆菌(Lactobacillus reuteri)和/或约氏乳杆菌(Lactobacillus johnsonii)和/或植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)和/或瑞士乳杆菌(Lactobacillushelveticus)和/或发酵乳杆菌(Lactobacillus fermentum)和/或嗜淀粉乳杆菌(Lactobaciluus amylovorus)和/或乳酸乳球菌(Lactoccocus lactis)和/或肠系膜明串珠菌(Leuconostoc mesenteroides)。接种乳材料之后,在适合接种菌生长的通常条件下进行发酵。当发酵培养基达到期望的目标pH,尤其是4-4.8,优选4.6时,停止发酵。从文献中众所周知,发酵剂培养物主要负责产生对酸奶香味有贡献的风味化合物。普遍认同酸奶风味的香味基本上是由于产生乙醛和其他未鉴别的化合物。一些其他菌株,例如以上提及的那些可以改进酸奶的感官特性。特别地,乳酸乳球菌亚种乳酸乳球菌(Lactococcus lactis subsp.lactis)产生二乙酰,已知其带来产品中的奶油风味。令人惊讶的发现,根据本发明的方法能够产生具有更好口味(低脱酸味、高奶油味…)的脱乳清发酵乳制品,而不使用已知能改进产品风味的其他乳酸菌,例如双歧杆菌、嗜酸乳杆菌、干酪乳杆菌、鼠李糖乳杆菌或嗜温乳酸菌(mesophiliclactic acid bacteria)如乳酸乳球菌。
根据本发明,分离步骤描述将产物中的固体,尤其是蛋白质浓缩至期望的固体或蛋白含量(%重量)的步骤。术语“分离器”是指选自实施以下操作的设备的装置:反渗透、超滤、离心分离和任何允许除去产物中的一部分水或乳清的装置。
在本发明上下文中,“总蛋白含量”是指产物中包含的奶蛋白质的总含量。特别地,进行分离步骤以在该步骤结束时获得6-14g/100g产物,尤其是8-11g/100g产物的总蛋白含量。本发明人注意到,根据本发明的方法能够生产具有与上述范围的蛋白含量的存在相关的良好粘度和质地的脱乳清发酵乳制品。
在一个优选的实施方案中,进行分离步骤直到蛋白富集率达到乳材料蛋白含量的2-3倍。在本发明上下文中,“蛋白富集率”是指初始乳材料中的蛋白含量增加2-3倍。本领域技术人员完全可确定所用乳材料的蛋白含量和(c)中所得产物的蛋白含量。
在本发明中,光滑步骤通过转子定子混合器来进行。该设备的一个实例描述于专利申请WO2007/095969。在本发明上下文中,“转子定子混合器”是指其中产品经过齿环(所述齿环的一部分是静态的),而其他部分以设定速度旋转的设备。优选地,所述转子定子混合器包含环形转子和环形定子,转子和定子的每个环提供有给定宽度的径向槽且包含调节转子的转速以调节圆周速度。可操作转子使其圆周速度为2-13m/s,尤其是3-5m/s,更优选3.6-4m/s。
在一个优选的实施方案中,根据本发明的方法包括在50-65℃的温度下将(b)中所得产物热处理1-10分钟,尤其是在58℃的温度下热处理2.5分钟。
在一个更优选的实施方案中,根据本发明的方法包括在光滑步骤(d)之后,在15-20℃的温度下将(d)中所得产物冷却的步骤。
在一个具体的实施方案中,根据本发明的方法包括在光滑步骤(d)之后和任选的冷却步骤之后,添加奶油材料和/或水果制品的步骤。
在本发明上下文中,“奶油材料”选自:奶油、奶和奶油的混合物。在本发明上下文中,“水果制品”选自:基质中的水果片、基质中的水果泥、水果泥、浓缩的水果泥、水果拼盘、果汁、干果。水果选自草莓、黑莓、杏、桃、覆盆子、蓝莓、菠萝、芒果、香蕉、木瓜、百香果、李、柚子、橘子、猕猴桃、柠檬、樱桃、梨和苹果。
在一个具体的实施方案中,奶油材料的脂肪含量按重量计是20-50%,尤其是按重量计23-40%。
在一个优选的实施方案中,奶油材料通过至少以下步骤制备:
–在75-95℃,优选75-90℃的温度下预加热;
–在150巴的压力下在单个步骤中将所得预加热的材料均质化,
–在75-142℃的热处理10秒至6分钟,
–在4-10℃冷却。
在本发明上下文中,奶油材料于4-10℃储存1-48小时。
在一个更优选的实施方案中,根据本发明的方法包括至少以下步骤:
–在75-95℃的温度下将乳材料预加热处理的步骤,
–在20-300巴,尤其是25-300巴,尤其是50-250巴的压力下将所述乳材料均质化的步骤,
–在90-95℃的温度下热处理2-7分钟的步骤,
–在30-44℃,优选35-44℃,优选36-42℃的温度下用至少嗜热链球菌和戴耳布吕克氏乳杆菌亚种保加利亚乳杆菌发酵4-7小时的步骤,
–在50-65℃的温度下加热1-10分钟,尤其是在58℃的温度下加热2.5分钟的热处理步骤,
–分离步骤,其中所述分离步骤在30-45℃的温度下通过分离器进行以获得其中总蛋白含量为6-14g/100g产物,特别是8-11g/100g产物的脱乳清发酵乳制品,
-通过转子定子混合器进行的光滑步骤,尤其是在30-45℃的温度,
–冷却至15-20℃的温度的步骤。
在上述方法结束时收集脱乳清发酵乳制品。
在一个额外的实施方案中,根据本发明的方法的特征是添加奶油材料和/或水果制品的步骤。在这种情况下,所得脱乳清发酵乳制品的脂肪含量按重量计是0.5-5%,尤其按重量计是2-2.9%。
本发明还涉及可通过根据本发明的方法获得的脱乳清发酵乳制品,按终产物重量计,包含:
-0-5%的脂肪,尤其是2-3.5%的脂肪,更尤其是2.9%的脂肪,和
-6-12%的蛋白质,尤其是7-10%的蛋白质,更尤其是9%的蛋白质,
其中所述脱乳清发酵乳制品:
–在所有保质期间,尤其在28天内具有1.105-3.106cfu/ml的戴耳布吕克氏乳杆菌亚种保加利亚乳杆菌和1.108-3.109cfu/ml的嗜热链球菌,
–pH为3.9-4.4,尤其是3.95-4.3,更尤其是4-4.2,
–在温度为10℃,剪切力为64s-1下用Rheomat RM 200测量的粘度为2000-7000mPa.s-1,尤其是2200-6500mPa.s-1,更尤其是2500-6000mPa.s-1
本发明人注意到,目前已经公开或可获得的脱乳清乳制品具有太高的酸度,以至于不适合西方消费者,尤其是欧洲消费者的口味。因此,本发明人寻求为消费者开发具有足够粘度、低酸和更令人愉快的口味的配方。在这种情况下,他们发现在某些配方和方法的特定条件下可以减轻酸度口味。根据本发明的脱乳清发酵乳制品呈现低脂肪含量、高蛋白含量、高于标准酸奶的粘度、在保质期结束时弱的后酸化、直到保质期结束良好的乳酸菌计数和优良的感官特性。优良的感官特性在于奶油味、低酸和低涩口味(口中的酸度相当大地降低),甚至具有低脂肪含量以及在勺子和在口中良好的质地。
在一个优选的实施方案中,根据本发明的脱乳清发酵乳制品包含按重量计75-99.99%的白质量含量。“白质量”是指乳材料。
在一个更优选的实施方案中,根据本发明的脱乳清发酵乳制品包含按重量计0.001-0.5%的酸菌培养物含量。
在一个具体的实施方案中,根据本发明的脱乳清发酵乳制品包含水果制品,其中所述水果选自樱桃、草莓、桃、蓝莓、菠萝、覆盆子、杏、椰子、百香果、苹果或其混合物。
根据本发明的脱乳清发酵乳制品可具有按重量计0-25%的水果制品。
在一个更优选的实施方案中,根据本发明的脱乳清发酵乳制品包含脂肪含量为按重量计20-50%,尤其是按重量计为23-40%的奶油材料。
在一个甚至更优选的实施方案中,根据本发明的脱乳清发酵乳制品具有其平均直径为0.05-10μm,尤其是1-2.5μm的脂肪球。
优选地,脱乳清发酵乳制品进一步包含至少一种选自以下的添加剂:甜味剂、风味剂、增味剂、糖、防腐剂和它们的组合。
更优选地,脱乳清发酵乳制品以100-500g的格式大小包装。
附图说明
本发明通过以下附图说明:
图1:图1表示产品A、B、C、D和E的粘度动力学。纵坐标对应于粘度(mPa.s-1),且横坐标对应于时间(天)。
图2:图2表示产品A、B、C、D和E的pH动力学。纵坐标对应于pH,且横坐标对应于时间(天)。
图3:图3表示在用嗜热链球菌(ST)和戴耳布吕克氏乳杆菌亚种保加利亚乳杆菌(LB)接种的脱乳清发酵乳制品中的细菌计数。纵坐标对应于计数(cfu/ml),且横坐标对应于时间(天)。黑色柱状图是嗜热链球菌的计数。灰色柱状图是戴耳布吕克氏乳杆菌亚种保加利亚乳杆菌的计数。深灰色柱状图是细菌的总计数。
图4:图4表示根据本发明的脱乳清发酵乳制品(脂肪含量3.5%)和几种商业脱乳清发酵乳制品(脂肪含量5%)的感官谱。黑线对应于根据本发明产品的感官谱。灰色区域对应于几种商业脱乳清发酵乳制品的感官空间。
以下实施例说明本发明的各种实施方案,其意欲不以任何方式限制地说明本发明的目的和范围。
具体实施方式
根据本发明的方法制备脱乳清发酵乳制品。
产品具有以下特征。
1)根据本发明制备的脱乳清发酵乳制品的粘度和pH
在温度为10℃,剪切力为64s-1下用Rheomat RM 200测量粘度。
在10℃用典型的实验室设备测量pH。
在10℃添加0.1N NaOH直到pH8.35测量dornic酸度。
结果如图1和图2所示。
2)细菌计数(cfu/ml)
对通过发酵步骤之后的热处理步骤(58℃的温度下持续2.5分钟)制备的脱乳清发酵乳制品进行细菌计数。
如果如图3所示。
3)感官谱
分析本发明的脱乳清发酵乳制品(X)和商业脱乳清发酵乳制品(Y)。
–产品(X):3.5%脂肪含量
–产品(Y):5%脂肪含量
分析标准:外观、质地、口味、乳香味。对每个标准,定量特征(例如:光滑、粘性、酸味、奶油味…)。
结果如图4所示。

Claims (14)

1.生产脱乳清发酵乳制品的方法,包括至少以下步骤:
(a)在75-95℃的温度下热处理2-15分钟的步骤,之后或之前是在20-300巴,尤其是50-250巴的压力下将乳材料高压均质化的步骤,
(b)在30-44℃,优选36-42℃的温度下将(a)中所得产物发酵的步骤,
(c)将(b)中所得产物分离的步骤,其中所述分离步骤在30-45℃的温度下通过分离器进行,以获得其中总蛋白含量为6-14g/100g产物,尤其是8-11g/100g产物的脱乳清发酵乳制品,
(d)通过转子定子混合器进行的使(c)中所得产物光滑的步骤,尤其是在30-45℃的温度。
2.根据权利要求1所述的方法,其中所述乳材料的脂肪含量按重量计为0-2%,尤其是0.05-1%,更尤其是0.1-0.3%。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其中所述乳材料的蛋白质含量按重量计为3-4.6%,尤其是3.1-4%,更尤其是3.2-3.6%。
4.根据前述权利要求任一项所述的方法,其特征在于,它包括将(b)所得产物在50-65℃的温度下热处理1-10分钟,尤其是在58℃的温度下热处理2.5分钟。
5.根据前述权利要求任一项所述的方法,其特征在于,它包括在所述光滑步骤(d)之后,将(d)中所得产物冷却至15-20℃的温度的步骤。
6.根据前述权利要求任一项所述的方法,其特征在于,它包括在所述光滑步骤(d)之后和任选的在所述冷却步骤之后,添加奶油材料和/或水果制品的步骤。
7.根据前述权利要求任一项所述的方法,其中所述奶油材料的脂肪含量按重量计为20-50%,尤其是按重量计为23-40%。
8.根据前述权利要求任一项所述的方法,其中所述奶油材料通过至少以下步骤制备:
–在75-95℃的温度下预加热;
–在150巴的压力下在单个步骤中将所得预加热的材料均质化,
–在75-142℃热处理10秒至6分钟,
–在4-10℃冷却。
9.根据前述权利要求任一项所述的方法,包括至少以下步骤:
–在75-95℃的温度下将乳材料预加热处理的步骤,
–在25-300巴,尤其是50-250巴的压力将所述乳材料均质化的步骤,
–在90-95℃的温度下热处理2-7分钟的步骤,
–在35-44℃,优选36-42℃的温度下用至少嗜热链球菌和戴耳布吕克氏乳杆菌亚种保加利亚乳杆菌发酵4-7小时的步骤,
–在50-65℃的温度下加热1-10分钟,尤其是在58℃的温度下加热2.5分钟的热处理步骤,
–分离步骤,其中所述分离步骤在30-45℃的温度下通过分离器进行,以获得其中总蛋白含量为6-14g/100g产物,尤其是8-11g/100g产物的脱乳清发酵乳制品,
-通过转子定子混合器进行的光滑步骤,尤其是在30-45℃的温度,
–冷却至15-20℃的温度的步骤。
10.可根据权利要求1-9任一项所述的方法获得的脱乳清发酵乳制品,按终产物的重量计,包含:
-0-5%的脂肪,尤其是2-3.5%的脂肪,更尤其是2.9%的脂肪,和
-6-12%的蛋白质,尤其是7-10%的蛋白质,更尤其是9%的蛋白质,
其中所述脱乳清发酵乳制品:
–在整个保质期间,尤其在28天内具有1.105-3.106cfu/ml的戴耳布吕克氏乳杆菌亚种保加利亚乳杆菌和1.108-3.109cfu/ml的嗜热链球菌,
–pH为3.9-4.4,尤其是3.95-4.3,更尤其是4-4.2,
–在温度为10℃,剪切力为64s-1下用Rheomat RM 200测量的粘度为2000-7000mPa.s-1,尤其是2200-6500mPa.s-1,更尤其是2500-6000mPa.s-1
11.根据权利要求10所述的脱乳清发酵乳制品,白质量含量按重量计为75-99.99%。
12.根据权利要求10或11所述的脱乳清发酵乳制品,乳酸菌培养物含量按重量计为0.001-0.5%。
13.根据权利要求10-12任一项所述的脱乳清发酵乳制品,包含水果制品,其中所述水果选自樱桃、草莓、桃、蓝莓、菠萝、覆盆子、杏、椰子、百香果、苹果或其混合物。
14.根据权利要求10-13任一项所述的脱乳清发酵乳制品,具有平均直径为0.05-10μm,尤其是1-2.5μm的脂肪球。
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