CN1640280A - 由乳清蛋白聚合物制备的奶油干酪 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种干酪产品以及制备干酪产品的新方法。更具体而言，本发明涉及使用食用脂肪和作为蛋白质源的聚合的乳清蛋白来制成的干酪产品，该聚合的乳清蛋白由乳清蛋白浓缩物获得。根据本发明制备的奶油干酪产品在硬度上表现出意料不到的增加，并具有极佳的脱水收缩性能。

Description

由乳清蛋白聚合物制备的奶油干酪
发明领域
本发明涉及一种干酪样产品以及制备该产品的新方法。更具体而言，本发明涉及一种基本上不含酪蛋白的奶油干酪产品，其使用食用脂肪和含有聚合乳清蛋白的非酪蛋白的蛋白质源来制备，所述聚合的乳清蛋白来自乳清蛋白浓缩物。根据本方法制备的奶油干酪产品在硬度上表现出意料不到的增加，并且具有极佳的脱水收缩性能。
发明背景
干酪组合物一般由乳液体来制备，其方法包括用凝结剂或凝固剂对该液体进行处理。该凝结剂可以是凝乳酶、酸、合适的细菌培养物或含有培养物的制剂。所得的凝结物或凝乳一般混合有已通过凝结加工而合适改变的酪蛋白、含有天然乳脂的脂肪和加工期间出现的调味料(尤其当使用细菌培养物作为凝结剂时)。一般从乳清中分离出凝乳。所得液体乳清一般含有不受凝结影响的可溶性蛋白，这种蛋白当然没有混入凝结物中，因为其溶解于液体乳清中。
然而，乳清蛋白对人而言具有高的营养价值。实际上，乳清蛋白中的氨基酸组成接近于人营养的理想组成分布。与酪蛋白相比，乳清蛋白也被理解成具有优异的乳化能力。不希望受理论约束，这应减少诸如加工中相分离等缺陷，并且在奶油干酪的情况中，这也能提供更平滑、更像奶油的产品。另外，这种乳清蛋白提供了一种低成本的乳制品，如果成功地混入产品，则将显著地增加干酪制作方法的总体效率和效果。
奶油干酪产品在美国大规模生产，在乳品和食品界长期在需求改善该产品以及以更经济的方式来生产的方法。
不幸的是，在干酪产品中混入或使用乳清蛋白的方法或尝试一般没有获得成功。例如，已经从乳清中来浓缩或干燥乳清蛋白，然后重新与奶油混合(参见，例如Kosikowski，Cheese and FermentedFoods，第2版，Edwards Brothers，Inc.，Ann Arbor，MI，1977，pp.451-458)。然而，从这种步骤从收得的乳清蛋白并不具有优良、高品质天然干酪或加工干酪所需的合适或理想的物理和化学性能。
还有其他大量的尝试已经试用了多种形式的变性的天然乳清蛋白、变性的昂贵的乳清蛋白分离物，或者甚至是细胞来源的。例如，英国专利1575052公开了一种用来改善含蛋白的材料的功能特性的方法，所述含蛋白质的材料选自单细胞蛋白材料、植物蛋白材料以及单细胞蛋白材料和植物材料、乳清固体或植物蛋白与乳清固体的混合物，其中，这些混合物含有1-99％重量的单细胞蛋白。将该具体化的含蛋白质材料——含有1-99％的单细胞蛋白的含水浆液加热到75-100℃，通过加入下述化合物来将调节pH值到6.6-8.0，上述化合物选自无水氨、氢氧化铵、氢氧化钙、氢氧化钠、碳酸氢钠、硫酸钙、碳酸钾、碳酸钙、碳酸钠、氢氧化钾、氢氧化镁或其混合物，在这样的条件下保持加热的经pH调节的浆液1-120分钟，然后将该材料干燥。该产品被描述为能在包括面包房商品的配方中代替无脂干乳。
根据Watanable等人的J.Dairy Res.，43：411(1976)，当加热β-乳球蛋白时会形成分子间二硫键，并在pH为7.0时这种键形成的量最大。β-乳球蛋白是乳清中的主要蛋白质成分，共价的二硫键将单个的蛋白联接在一起，从而形成扩展的聚合物。在75℃时形成更大尺寸的聚集体，在97℃时则形成更小尺寸的聚集体。
美国专利申请2063273A(1981年6月3日)描述了一种制备可溶性变性乳清蛋白组合物的方法，其包括将天然乳清蛋白水溶液的pH升高到大于6.5的pH，然后在一定温度下加热该溶液一段时间，所述时间大于天然乳清蛋白变性和所述酸奶和色拉调味所用的时间。
Kitabatak等人的美国专利5416196描述了一种生产透明、纯化的牛奶乳清蛋白的方法，该乳清蛋白具有小于50毫摩尔/升的盐浓度。在溶液中使用这种纯化的乳清蛋白，通过调节该溶液的pH，再将pH调节到低于4或高于6，并又一次将该溶液加热，Kitabatake等人生产出一种乳清蛋白产品。该专利描述了乳清蛋白的用途，在上述乳清蛋白中，一般所含的盐和糖类基本上被除去，例如通过渗析、层析或微滤。虽然在加工期间可再次往乳清溶液中加入盐来调味，但是这在调节pH之后进行。
据报道在Hoffman J.Dairy Res.，63：423-440(1996)中公开的热处理与在pH≤6.4下非常大的β-乳球蛋白聚集体的形成有关。
在J.Agric.Food Chem.，47：3649-3655(1999)中Vardhanabhuti等人描述了聚合的乳清分离物的流变性质和特性。将该乳清分离物加热变性并聚合，从而产生可溶性的聚合物。制备乳清分离物在去离子水中的溶液，其浓度为8、10和11％，并在未指定的pH下在水浴中加热1、3和9小时。
在Vardhanabhuti等人的Abstract 6-9，IFT Annual Meeting(1999)中描述了聚合的乳清蛋白分离物的胶凝性质。描述了通过下述方式来生产乳清聚合物：在10mM CaCl2和200mM NaCl的选定盐浓度下，对经pH调节(pH7.0)的乳清蛋白分离物(WPI)的11％的蛋白质溶液进行加热。
美国专利6139900(2000年10月31日)提供了一种复杂的多个加热步骤的生产乳清蛋白分散体的方法，其包括：在第一加热步骤中将具有至少8.0pH的2％乳清蛋白分离物溶液加热到75℃，使其冷却，将pH调节到小于约8.0(例如7.0)，并在第二加热步骤中在75-97℃的温度下加热该溶液，从而产生一种聚合的乳清蛋白产物。这是一种相对复杂的多步方法，其需要昂贵的起始材料，并且该方法中能源相对低效率。
美国专利6139900的方法中所需要的乳清蛋白分离物是一种高度纯化并且昂贵的产品。常规地，乳清蛋白分离物通过如下方式制备：将巴氏灭菌乳清干燥并除去非蛋白组分，从而使成品含有大于81％，典型地大于90％的蛋白质，比如大约98％的蛋白质。该高度纯化的乳清蛋白分离物可含有少量的脂肪和乳糖。使用物理分离技术，比如沉淀、过滤或渗析，可将非蛋白组分除去。可以对最终分离物产品的酸度进行调节。
乳清蛋白浓缩物(WPC)比乳清蛋白分离物(WPI)更具有成本效率，并且能在更大规模上容易地生产。其比乳清蛋白含有更高的乳糖含量，但蛋白质含量则更低。为了用于在乳制品比如奶油干酪类产品的生产中，如果WPC能通过容易、可靠、经济和能量有效的方式从单元操作中回收得到，则这将是本领域中的一个显著的进步。
发明概述
本发明提供了一种生产奶油干酪产品(比如奶油干酪抹酱等)的更经济的方法，其中，一种由合适乳清蛋白浓缩物源的单步热处理而获得的聚合乳清蛋白可以取代酪蛋白。
与单细胞生物被用作食品中蛋白质源的情况相比，本发明避免了上述情况中所需的麻烦和昂贵的处理。
在一个实施方案中，本方法提供了在制备奶油干酪加工中和在所得奶油干酪产品中，至少降低含酪蛋白乳液体的含量。这种降低可通过下述方式实现：混入热变性和功能增强的聚合乳清蛋白，来代替已被除去的酪蛋白的功能。
本发明的另一个实施方案包括：在约70-约105℃(优选约80-85℃)下，将WPC的含水悬浮液、乳化液或溶液加热约0.5-约180分钟(优选约15-约45分钟)，其中，该含水悬浮液、乳化液或溶液具有弱碱性的pH；往其中掺入食用脂肪源从而获得一种掺和物；将该掺和物加热并均化；将该均化的掺和物进行巴氏灭菌；使该掺和物冷却；用适合于干酪比如奶油干酪的培养物对该冷却的掺和物进行发酵；往其中掺入至少一种稳定剂和盐并蒸煮；将蒸煮的掺和物均化；以及收集产物。如果需要，可将收集到的产物冷却并包装。
附图的简要说明
图1表示本发明方法的一个实施方案。
本发明的详细说明
本发明方法涉及生产一种奶油干酪类型产品，其含有显著降低水平的酪蛋白，并优选基本上不含酪蛋白。出于本发明的目的，“显著降低水平的酪蛋白”或等同用语意指奶油干酪类型产品含有小于约2％的酪蛋白，并优选小于约1％的酪蛋白。出于本发明的目的，“基本上不含酪蛋白”的奶油干酪类型产品意指其含有小于约0.5％的酪蛋白。典型地，常规干酪类型产品含有约5-约10％的酪蛋白。更优选地，本方法中的蛋白质源构成了聚合的乳清蛋白，该聚合的乳清蛋白来自至少一种乳清蛋白浓缩物的热引发聚合。热引发聚合可方便地在单一聚合步骤中进行。
本发明提供了制备稳定干酪产品的方法，该产品经功能增强的聚合的乳清蛋白来增补。本文中所用的、用于所得干酪产品的术语“稳定的”涉及各种特性，比如在加工期间具有最小脱水收缩、意料不到的硬度改善(其可以以屈服强度来测定)和乳状液最小破坏的产品。本文中所用的术语“功能增强的”和相似的表达涉及聚合的乳清蛋白在结构和性能上的改变。
乳清蛋白对于人有着高的营养价值，并能提供受人欢迎的感观品质，将奶油状和可涂抹的性质赋予混入了它们的产品。当加入奶油干酪产品中的，尤其是在加入具有低蛋白含量的干酪饼配方中时，乳清蛋白也能增强干酪饼的焙烤表现。另外，与其他存在于乳中的蛋白质相比，它们的成本是低的，这使得将乳清蛋白混入干酪产品中变得合乎需要。本方法克服了先前乳品生产中遇到的困难，在上述生产中，将乳清蛋白混入干酪比如奶油干酪产品的尝试，已经导致过量的分离损耗(脱水收缩)和伴随的产出上的下降，和/或导致成品的非常差的硬度。
奶油干酪产品可通过下述方式制备：用合适的乳酸菌培养物对经均化和巴氏灭菌的混合物进行接种，该混合物的至少一部分含有来自WPC的聚合的乳清蛋白聚合物、水和食用脂肪，并在有助于酸产生的条件下进行发酵；掺入至少一种添加剂，所述添加剂选自盐和稳定剂(例如，食用胶，比如角豆胶、塔拉胶、瓜尔胶、角叉胶、藻朊酸盐和黄原胶；麦芽糊精；淀粉；等)；蒸煮该掺和物；并在包装之前将该产品进行均化。大体上，当温度升高到蒸煮温度时，则至少可加入一种盐和稳定剂条件是成分充分混合。在为整装运输的包装之前或者为直销给消费者而包装于容器中之前，可将均化的掺和物进行冷却，或者在能有效收集到砖块形式产品的条件下进行收集。
本方法起初涉及在单一的热处理中从至少一种WPC中生产聚合的乳清蛋白。示范性的方法包括：制备至少一种WPC的含水悬浮液；任选地将该含水悬浮液的pH调节到弱碱性；将该含水悬浮液加热一段时间并达到一定温度，其应足以在混合物中形成聚合的乳清蛋白；任选地将所得的混合物冷却。
乳清蛋白浓缩物(WPC)与乳清蛋白分离物(WPI)明显不同。WPC一般是一种白色至浅奶油色的产品，并具有柔和而纯净的风味。虽然非蛋白组分可被除去，但蛋白质浓度一般为约10-80％，更一般地为25-75％。与乳清蛋白分离物相比，WPC也具有更高浓度的脂肪和乳糖。更高的乳糖浓度意味着对于乳清蛋白的变性有增大的保护。在工业上，可通过超滤来实现乳清的浓缩，其中，低分子量化合物被从乳清中过滤到渗透物，而在保留物中蛋白质得以浓缩，从该保留物中可获得WPC。渗透物可用于牛饲料、用来生产某些药物产品，以及用于生产乳糖。
WPC，例如，可选自干乳清蛋白浓缩物、液体乳清蛋白浓缩物以及其任何的组合。一般地，在本方法中使用蛋白质浓度为约25-约85％的WPC。尤其优选市售的具有约34、50或70％蛋白质的WPC。也可使用在商业上称为“WPC”(乳清蛋白浓缩物)的粉状的浓缩的乳清，其具有不同等级，并具有约34、50、70和直到小于约80％的蛋白质浓度(干基)。也可使用其他市售的WPC【如“FDA 50”(一种含有约50％蛋白质的WPC)、WPC 8000(一种含有80％蛋白质的WPC)】。这些WPC浓缩物都针对粉状的WPC而言。使用一种市售的并且在当今所用设备上可处理的WPC是有优势的。
根据本发明的制备奶油干酪的一般方法如图1中所述。在本方法中，提供乳清蛋白浓缩物的含水悬浮液(溶液、分散体等)，其中选择蛋白质浓度来使加工容易而且可靠。在WPC含水悬浮液中蛋白质浓度一般为约4-约20％蛋白质的量级，虽然可优选约5-约8的蛋白质浓度。如果在含水介质中蛋白质浓度过低(一般小于约1％)，则聚合可能进展过慢，而如果浓度过高(一般大于约20％)，则所获“聚合的”材料可能不如人意(即缺乏所需的功能性)。一般地，由于较高的水平能导致凝乳样材料的形成，因此优选蛋白质浓度小于约8％蛋白质。如果破碎(例如使用剪切设备)，则如有需要也可使用这种凝乳样材料。
如果需要或必要，通过添加食用碱(例如NaOH、KOH等)可将含水悬浮液的pH调节到弱碱性的水平(一般大于约7直到约9)。优选将pH调节到约7-约8，更优选调节到约7.2-约7.5。
在单一的热处理中将该含水溶液在所需时间内加热到一定温度，从而引发WPC中乳清蛋白的聚合。一般地，乳清蛋白的足够的热聚合指的是在最终奶油干酪产品中给出大于约2500帕斯卡屈服应力的聚合程度。实际的时间和温度可随所用设备以及起始WPC的pH的变化而变化。一般而言，可将WPC加热约0.5-约180分钟(优选约15-45分钟)到约70-约105℃(优选约80-约85℃)。大体上，如果需要可在加压下实施加热步骤，比如在加热的挤出机中，在这种情况下可合适地对温度进行调节。多次热处理来引发热聚合是没有效率和浪费能源的，这两点都不合人意地增加了制备该产品的成本。因此，本发明仅仅要求，并特别不包括用于热聚合的多次(即两次或更多)热处理步骤。如果需要，可将该聚合的乳清蛋白冷却到大约环境温度。
乳清蛋白聚合物由未折叠的蛋白通过-S-S-键交联而获得。一般而言，随之而来的分子量增大意味着乳清蛋白交联的增加。大体上，在本方法中可获得约30-约85％的二硫化物交联，虽然一般优选交联在约50-约80％的范围内。交联的程度例如，可通过用诸如二硫苏糖醇等二硫化物还原剂的聚丙烯酰胺胶电泳估计出(参见，例如，美国专利4885183和Laemmi，Nature，227：680-685(1970)，两者都在此引入作为参考)。
使用对含有WPC的含水介质进行单一的受控热处理而获得的聚合乳清蛋白的应用节省了能源，降低了总的加工时间，并使脂肪含量下降，以及在奶油干酪产品中提供了令人满意的水分含量，而又不牺牲产品质量，同时利用了常规奶油干酪生产的副产品。这样，生产奶油干酪产品的成本能够大幅度地降低。
含有来自WPC浓缩物的聚合的乳清蛋白的产品混合物(时常表现为一种悬浮液；虽然其也可被视为一种乳状液或溶液；这些术语在本说明书中互换使用)与选定量的食用脂肪、比如乳脂(优选无水乳脂肪)和水一起混合，从而形成基本上均匀的混合物或浆液。食用脂肪的选择来源包括非乳脂肪、天然或部分氢化的食用油等以及它们的混合物。也可使用非乳脂肪，比如植物、动物脂肪或油，这些可以是氢化或部分氢化的。当前优选的是，乳脂肪是所用的脂肪源。举例性的乳脂肪源包括，但不限于，无水乳脂肪(AMF)、浓缩乳脂肪(CMF)、奶油等。可包括其他含有脂肪的乳材料，比如干奶油，与脂肪源一起或作为脂肪源。所用特定的脂肪源也可在决定所得奶油干酪产品的特征风味和香味中起到作用。优选地，本发明的干酪产品仅仅包含源自聚合的乳清蛋白和乳脂的蛋白质。本领域技术人员知道，可对奶或乳制品的组成进行改变，例如通过使用来自一种或多种奶源的脂肪，包括无脂或脱脂奶、低脂奶、全脂奶或全奶、添加脂肪的全奶等等。也可通过下述方式来改变奶或乳制品的组成，例如，通过引入添加的乳成分，比如奶固体、奶油等。
在该含有脂肪的混合物中，来自WPC的聚合的乳清蛋白的浓度为占该混合物重量的约3-约8％，优选为约4-约6％。将该含脂肪的混合物加热到约55-约75℃，优选为60-约65℃。将该加热后的含脂肪混合物匀浆。匀浆可在直到约14500psi下进行，一般为约1500-约14500psi。优选匀浆压力为约1500-约10000psi，更优选为约3000-约5000psi。均化可以并且优选与加热同时实施。在均化期间采用加热有助于保持液体处理中的乳脂肪，从而增加了均化步骤的效率。在大多数情况中，只需要一次通过均化机，尤其当与加热一起使用时。均化减小了混合物(油/水)中的平均粒径；一般地，平均粒径小于约2.5μm，优选小于约1.5μm。能用于该目的的合适的均化机是乳科学和食品化学领域中所公知的。
优选两步均化机。除另有指明外，在下文中除非另有指明所有具体的均化压力均涉及第一阶段均化。对于奶油干酪产品而言，压力优选小于约10000psi。可使用更高的均化压力(一般直到约14500psi)来获得更稠的产品。使用更低或更适中的均化压力(一般为约3000-约3500psi)可获得更软和更具奶油状的产品。欣赏的是，典型地对流速和阀位给定进行调整，从而来获得本文中所求的结果；按照需要来改变均化压力，以获得所需的成品的稠度。
如果需要，可将均化的混合物进行巴氏灭菌。本发明包括发酵步骤。使用本领域技术人员所知晓的合适的冷却技术和设备，将均化的混合物冷却到适于接种和发酵的温度(例如环境温度)。用合适的培养物对该冷却的均化混合物进行接种，并在适合形成凝乳和乳清的条件下进行发酵。大体上，常规干酪制造中所用的任何产乳酸细菌都可应用于本发明的方法中。合适的产乳酸细菌包括，例如，链球菌或明串珠菌，比如乳链球菌、乳链球菌乳脂亚种、双乙酰乳链球菌、肠膜明串珠菌乳脂亚种、乳脂贝塔球菌等。这些产乳酸细菌可单独或结合使用。不局限于理论，如本领域中所知，在干酪生产中应用产乳酸微生物，来发酵存在于乳液体中的乳糖，作为培养物中蛋白酶和肽酶产生的结果，进一步引起凝结酪蛋白分解成更小的肽和游离氨基酸。产乳酸培养物的添加量可以是为本发明目的的常规量(即，典型地为约10000-约100000细菌/克乳液体)。所添加的培养物可以是冻干、冷冻或液体培养物。如果合适，可添加另外的酸化剂，比如乳酸溶液，从而使pH在最终的目标范围。对于奶油干酪的生产而言，培养物优选地包括乳酸菌培养物，比如肠膜明串珠菌乳脂亚种(可从威斯康星州密尔沃基CHR Hansen市售获得)等。使用本领域公知的常规技术和步骤来实施发酵。例如，在约10-约40℃下进行发酵约1-约36小时，优选在约20-约25℃下进行发酵约15-约24小时。如果需要，可短暂地暴露于能灭活该培养物的升高的温度中，从而终止发酵。
在发酵之后，将产物混合，比如通过搅拌设备混合，并且如果需要，可对pH进行监控，从而确保发酵产物具有弱酸性pH，比如在约4.7-约5.0的范围内。如果pH过低，则可通过添加合适量的碱性化合物来调节pH，所述碱性化合物应是食品生产中可接受的，比如NaOH。值得欣赏的是，在大批量或半连续生产中，本方法的参数，比如温度和pH，可按需要进行监控，从而符合良好的生产实践。
任选择地，可在发酵产物加入合适的盐，比如NaCl、KCl等。优选使用NaCl。一般地，根据所要的口味轮廓，所添加盐的水平为约0.5-约1％。
优选往发酵产物中加入一种或多种选定的稳定剂(食品级水胶体，比如树胶、淀粉、麦芽糊精等或者质地改良剂，比如乳化剂等)。稳定剂可与盐一起或在没有盐的情况下添加。一般地，所加的稳定剂的量小于约4％；优选地，所加的稳定剂的量为约0.1-约0.5％。在决定所加稳定剂水平中考虑进当今的Federal Standards ofIdentity；然而如果需要，可加入Federal Standards of Identity之外的水平。合适稳定剂的实例包括但不限于：离子或非离子树胶，比如刺槐豆荚胶、瓜尔胶、塔拉胶、魔芋胶、黄原胶、角叉胶等；纤维素衍生物，比如羧甲基纤维素；淀粉，比如玉米淀粉、蜡质玉米淀粉、大米淀粉、土豆淀粉、木薯淀粉、小麦淀粉；和变性淀粉，比如磷酸化淀粉。如果需要，可使用速溶或预糊化的淀粉。其他示范性的离子树胶包括结冷胶、低甲氧基果胶和藻朊酸盐。在一个优选的实施方案中，由于其冷水溶解性、一致的组成、可获得性和低成本而使用黄原胶。对于传统奶油干酪产品而言，可使用刺槐豆荚胶。值得欣赏的是，可以包含数量最多为约4％的一种或多种糊精，比如一种或多种麦芽糊精。麦芽糊精优选与树胶一起加入，从而来提高奶油干酪产品的稳定性和口感。合适的麦芽糊精包括那些葡萄糖当量(DE)为约2-约10的麦芽糊精；来自Cerestar的C*delight商业糊精(DE约3)是说明性的。除水胶体外还包含至少一种选定的麦芽糊精作为稳定剂，通过上述方式，可增加产品的初始的和老化的屈服应力。合适的树胶稳定剂参见Glickman，Gum Technology in the Food Industry(1969 Academic Press)和Davidson，Handbook of water-solublegums and resins(1992 McGraw-Hill Book，Inc)。
其他质地改良剂可单独或组合加入，包括例如乳化剂。一般地，离子性的、高亲水亲油平衡值(HLB)的乳化剂是合适的；实例为硬脂酸乳酸钠、硬脂酰乳酸钙、二乙酰基酒石酸酯等。如果需要，可以使用其他非离子乳化剂，包括脂肪酸的单甘油酯等。其他合适的乳化剂还包括蔗糖的脂肪酸酯、丙二醇的脂肪酸酯、山梨糖醇的脂肪酸酯以及聚山梨醇酯60。
在加入树胶和盐之后，在某一温度下蒸煮该材料，所述温度足以溶解所添加的树胶和其他的稳定剂，但不足以引发明显的美拉德反应。蒸煮可在合适的蒸煮-混合设备中实施，直到达到所需的温度。一般地，在约70-约105℃下(优选约80-约85℃)实施蒸煮约0.5-180分钟(优选约15-45分钟)。应避免引发明显的美拉德反应的蒸煮温度条件。
然而将蒸煮后的产物均化，从而获得适于所需干酪类型(通常为奶油干酪)的奶油状质地和/或口感。均化一般在约1500-约5000psi下实施，优选在约2500-约3000psi下实施。使用单一或多阶段均化机来实施均化。所得均化产物是干酪类型产品，优选为奶油干酪产品，其具有显著降低水平的酪蛋白，或更优选基本上不含酪蛋白。如果需要，可使用常规技术来保藏或包装。可加入常规添加剂，比如维生素、调味料、色素、防腐剂等。
与使用未聚合WPC制备的同样蛋白质浓度下的奶油干酪产品(即在相似条件下制备的对照物)相比，来自WPC的聚合乳清蛋白的使用意料不到地和显著地增大了(在一些情况中甚至加倍)奶油干酪产品的硬度。本发明的奶油干酪产品一般具有大于约2500(更优选约2600-约3800帕斯卡)的屈服应力；常规奶油干酪一般具有约1400-约2000帕斯卡的屈服应力。
下面的实施例描述和阐明了本发明的方法和产品。这些实施例仅仅用来说明本发明，而不是限制其范围或实质。本领域技术人员易于理解，可应用在这些实施例中所述材料、条件和方法步骤的改变。除非另有指出，本说明书中所有百分比都以重量计。本文中引用的所有参考资料全文引入作为参考。
实施例1：乳清蛋白聚合物的制备.该实施例阐明了使用单一的加热步骤制备聚合乳清蛋白。制备柠檬酸钠溶液，并分成两部分。在一部分柠檬酸钠溶液(总溶液的80％)中将乳清蛋白浓缩物(WPC，Wisconsin Whey International，Juda，WI)水化。在加入剩余柠檬酸钠溶液来获得一种溶液后(总溶液为400克)，使用1N的NaOH来调节pH到8。如下表所示，制备一种具有不同柠檬酸根水平的溶液。将溶液倒入单个的容器中，用铝箔覆盖，并按下表所示在90℃下加热不同时间，从而来进行聚合。当每一烧杯的中心达到80℃时，定为时间0。将烧杯和其内含物在室温下保藏过夜。所得浆液用于实施例2中。
 样本  蛋白质(％)  柠檬酸根(mM)  加热时间(分钟)
 1  5.1  0.5  60
 2  6.0  0.5  30
 3  5.5  0.75  45
 4  5.1  0.5  30
 5  5.1  1.0  60
 6  6.0  2.0  45
 7  8.3*  1.0  30
 8  5.1  0.5  10
 9  5.1  0.5  20
 10  5.1  0  30
 11  6.0  0.5  10
*脱盐后的WPC
实施例2：奶油干酪产品的制备.根据下面的总配方使用实施例1的聚合乳清蛋白，将奶油干酪产品配制成目标4％蛋白水平。
  成分     量(％)
  聚合的乳清蛋白(干基)     ？
  无水乳脂肪     21.5
  NaCl     0.7
  刺槐豆荚胶     0.25
  水(总量)     65.9
将实施例1的乳清聚合物、无水乳脂肪和水一起混合，然而转移到Stephen混合器中，所述混合器与温度为110℃的再循环的油浴相连。将该材料在最低速度下混合，直到温度达到60℃(约6-约8分钟)。然后在3000psi下将该混合物均化，接着在Stephen混合器中第二次加热到温度为81℃。这大概花去20分钟。一旦混合物达到81℃，就将其倒入不锈钢碗中，并在冰浴中冷却到22℃。在该产物得以冷却后，用起子培养物(CH-N 120牌乳酸菌培养物，来自威斯康星州密尔沃基Christian Hansen)进行接种。通过在无菌磷酸磷酸盐缓冲液中1∶1稀释冷冻培养物而制成该培养物。培养物的量为占总重量的0.05％，然后由于稀释而翻倍。接种之后，将该材料在30℃培养箱中保藏过夜，以帮助酸的产生。然后在Hobart混合器中在速度1档下将该产物搅拌1分钟，之后测定pH。pH典型地为约4.7-约5.0。
然后边搅拌边加入氯化钠和刺槐豆荚胶。接着将所得组合物在3000psi下均化，直到达到85℃的温度(在大约24分钟之后)。然后将所得奶油干酪包装进8盎司的杯子，并在冷冻温度下保藏。保藏一星期之后，在约6℃下测定屈服应力(硬度)；结果见下表。
 样本  屈服应力(Pa)
 1  3625
 2  3073
 3  2607
 4  3495
 5  3255
 6  2638
 7  2303
 8  3733
 9  3715
 10  3557
 11  3786
出于比较的目的，除使用实施例1的乳清蛋白外，以基本上相同的方式制备的常规奶油干酪的屈服应力预计具有明显小于2500Pa的值。
进行自WPC中蛋白质聚合的该单一热处理的应用，产生了一种蛋白质聚合物的组合物，其可被用于生产奶油干酪产品，该产品与对照产品相比表现出硬度上的改善。在实验室规模上，根据聚合的条件，使用乳清蛋白聚合步骤来生产的奶油干酪产品具有约2300帕斯卡-约3700帕斯卡的屈服应力值。从各自对应的、没有经过单一加热聚合步骤的乳清蛋白制备的对照奶油干酪，则具有小得多的屈服应力值(一般小于约40-50％)。

Claims (18)

1.一种制备奶油干酪产品的方法，所述奶油干酪产品具有显著降低水平的酪蛋白，该方法包括：
(i)以水和乳清蛋白浓缩物来制备一种具有约5-约20％的蛋白质浓度的含水悬浮液；
如果必要，调节含水悬浮液的pH到约7-约9的pH；和
在单一的热处理步骤中将该含水悬浮液加热到约70-约95℃的温度，加热时间足以获得一种具有约30-约85％二硫化物交联的聚合的乳清蛋白；和
任选地，将包含聚合的乳清蛋白的含水悬浮液冷却；和
(ii)将来自(i)的包含聚合的乳清蛋白的含水悬浮液的至少一部分、水和乳脂混合，从而获得一种混合物；
(iii)将该混合物加热到约55-约75℃的温度，从而液化该乳脂；
(iv)将来自(iii)的混合物在约1500psi-约5000psi下均化，从而形成均化的混合物；
(v)任选地，将该均化的混合物巴氏灭菌；
(vi)将均化的或任选巴氏灭菌的混合物冷却到大约环境温度；
(vii)用乳酸菌培养物给该培养物接种，将该接种的培养物发酵，从而获得发酵混合物；
(viii)将稳定剂和任选的盐与发酵混合物一起混合，并在约70-约105℃下蒸煮，从而获得蒸煮的材料；
(ix)将该蒸煮的材料均化，从而获得具有显著降低水平的酪蛋白的奶油干酪产品。
2.根据权利要求1的方法，其中奶油干酪产品基本上不含有酪蛋白。
3.根据权利要求2的方法，其中含水悬浮液的蛋白质浓度为约5-约6％。
4.根据权利要求3的方法，其中含水悬浮液的pH为约7.2-约8.0。
5.根据权利要求4的方法，其中将步骤(iv)中的混合物在约3000psi-约5000psi下均化。
6.根据权利要求5的方法，其中将步骤(i)中的含水悬浮液加热约10分钟-约60分钟。
7.根据权利要求2的方法，其中所述的稳定剂选自食品级水胶体和质地改良剂。
8.根据权利要求7的方法，其中所述的食品级水胶体是树胶、淀粉或麦芽糊精，所述的质地改良剂是乳化剂。
9.根据权利要求1的方法，其中步骤(viii)中的温度为约80-95℃。
10.根据权利要求1的方法，其中进行步骤(viii)中的蒸煮约5-60分钟。
11.根据权利要求10的方法，其中进行步骤(viii)中的蒸煮约10-30分钟。
12.根据权利要求1的方法，其中在步骤(viii)中加入盐。
13.根据权利要求12的方法，其中所述的盐选自氯化钠和氯化钾。
14.根据权利要求1的方法，其中步骤(ix)中的均化在约1500-约5000psi的压力下进行。
15.根据权利要求14的方法，其中步骤(ix)中的均化在约2500-约3000psi的压力下进行。
16.根据权利要求2的方法，其中所述的稳定剂选自食品级水胶体和质地改良剂。
17.根据权利要求16的方法，其中所述的食品级水胶体是树胶、淀粉或麦芽糊精，所述的质地改良剂是乳化剂。
18.一种奶油干酪产品，其具有显著降低水平的酪蛋白，所述奶油干酪产品由包括下述步骤的方法获得：
(i)以水和乳清蛋白浓缩物来制备一种具有约5-约20％的蛋白质浓度的含水悬浮液；
如果必要，调节含水悬浮液的pH到约7-约9的pH；和
在单一的热处理步骤中将该含水悬浮液加热到约70-约95℃的温度，加热时间足以获得一种具有约30-约85％二硫化物交联的聚合的乳清蛋白；和
任选地，将包含聚合的乳清蛋白的含水悬浮液冷却；和
(ii)将来自(i)的包含聚合的乳清蛋白的含水悬浮液的至少一部分、水和乳脂混合，从而获得一种混合物；
(iii)将该混合物加热到约55-约75℃的温度，从而液化该乳脂；
(iv)将来自(iii)的混合物在约1500psi-约5000psi下均化，从而形成均化的混合物；
(v)任选地，将该均化的混合物巴氏灭菌；
(vi)将均化的或任选巴氏灭菌的混合物冷却到大约环境温度；
(vii)用乳酸菌培养物对该培养物接种，将该接种的培养物发酵，从而获得发酵混合物；
(viii)将稳定剂和任选的盐与该发酵混合物一起混合，并在约70-约105℃下蒸煮，从而获得蒸煮的材料；
(ix)将该蒸煮的材料均化，从而获得具有显著降低水平的酪蛋白的奶油干酪产品。
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