CN1777366A - 含有透明质酸的乳制品 - Google Patents

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Abstract

已发现透明质酸改善乳制品的组织构架和/或口感，因此本发明涉及包含透明质酸的乳制品、产生乳制品的方法和用于产生乳制品的透明质酸的用途。

Description

含有透明质酸的乳制品
技术领域
本发明涉及包含透明质酸的乳制品(dairy product)、产生所述乳制品的方法和透明质酸用于产生乳制品的用途。
背景技术
糖胺聚糖(Glycosaminoglycans)，如透明质酸，是带负电荷的分子，而且具有伸展的构象。糖胺聚糖主要位于细胞的表面上或者细胞外的基质中。糖胺聚糖在溶液中也具有低的可压缩性(compressibility)。因而，糖胺聚糖作为润滑流体是理想的，并天然可见于关节中。糖胺聚糖的硬度为细胞提供了结构完整性，并提供了细胞之间供细胞迁移用的通路。
透明质酸也被怀疑在多种生理学功能中具有作用，所述生理学功能如粘附(adhesion)、发育(development)、细胞运动(cell motility)、癌症(cancer)、血管生成(angiogenesis)、软骨增强(cartilage enhancement)和伤口愈合(woundhealing)。
US 6432929公开包含透明质酸的软骨增强食物添加剂。
在乳制品中，组织构架(texture)、口感和稳定性可通过添加组织改进剂(texturising agent)增强。这些组织改进剂通常结合水和/或使产品的粘度增加。组织改进剂也可用于代替低脂肪乳制品中的脂肪。组织改进剂的实例为明胶(gelatine)和果胶(pectin)。
本发明的目的是提供有益于健康和/或具有增强的组织构架特性的乳制品。
发明内容
本发明者发现，透明质酸影响乳制品的组织构架特性，尤其是增强粘度(viscosity)和凝胶硬度(gel stiffenss)。
因此本发明在第一个方面涉及一种包含透明质酸和一种或多种奶组分(milk component)的乳制品。
第二个方面，本发明涉及一种用于产生乳制品的方法，包括向乳品组合物(dairy composition)中添加透明质酸。
在又一个方面，本发明涉及透明质酸用于产生乳制品的用途。
发明详述
透明质酸
在本发明的上下文中，术语“透明质酸”涵盖了透明质酸本身以及透明质酸的盐，透明质酸盐。
透明质酸是未硫酸化的糖胺聚糖，具有由N-乙酰-葡萄糖胺(N-acetyl-glucosamine)和D-葡萄糖醛酸(D-glucuronic acid)组成的重复二糖单元的简单结构。这些二糖通过β-1，4或β-1，3糖苷键连接在一起。透明质酸具有通常在约100kDa至约3000kDa范围内的分子量。
在本发明的一个实施方案中，乳制品中透明质酸的量为足够在组织构架方面实现所要的效果和/或获得预期的乳制品的健康益处的量。在本发明的优选实施方案中，乳制品包含足够量的透明质酸，所述量足以影响乳制品的组织构架、使之不同于无透明质酸的乳制品，如足以使乳制品的粘度和/或凝胶硬度增加。其量通常在0.001-10％(重量/重量)的范围内，如在0.005-5％的范围内，优选地在0.01-2％的范围内，更优选地在0.01-1％的范围内。
透明质酸的来源
透明质酸的一个主要商业来源是小鸡或公鸡鸡冠，其比其他的动物组织具有更高浓度的透明质酸。透明质酸的另一个重要来源是微生物，通过发酵获得。美国专利4,801,539(Akasaka，et al.)公开了用于制备透明质酸的方法。来自兽疫链球菌(S.zooepidemicus)菌株的产量据报道为大约3.6 g/l。在欧洲专利EP0694616中报道，应用兽疫链球菌的改良菌株，通过发酵获得了大约3.5g/l的产量。
在本发明优选的实施方案中，透明质酸为透明质酸的盐(透明质酸盐)的形式，例如透明质酸钠或透明质酸钙。
根据本发明，透明质酸可来自本领域已知的任何来源，例如来自公鸡或小鸡鸡冠或者来自微生物。在优选的实施方案中，透明质酸由微生物，例如由链球菌属(Streptococcus)的菌株，例如兽疫链球菌，巴斯德(氏)菌属(Pasteurella)的菌株，例如出血败血性巴斯德(氏)菌(P.multocida)，或者芽孢杆菌属(Bacillus)的菌株产生。
乳品组合物
根据本发明，乳品组合物可为包含一种或多种奶组分和/或奶级分(milkfraction)、或由它们组成的任意组合物。奶组分可为任意的奶组分，例如乳脂(milk fat)、乳蛋白质(milk protein)、酪蛋白(casein)、乳清蛋白(whey protein)或乳糖。奶级分可为任意的奶级分，例如脱脂奶(skimmed milk)、酪乳(buttermilk)、乳清(whey)、奶油(cream)、通过超滤(ultrafiltration)处理的奶、奶粉(milkpowder)、全脂奶粉(whole milk powder)或脱脂奶粉(skimmed milk powder)。在本发明的优选实施方案中，乳品组合物包含奶、脱脂奶、酪乳、全脂奶、奶油或其任意组合。在更优选的实施方案中，乳品组合物由奶，诸如脱脂奶、全脂奶、奶油或其任意组合组成。
在本发明又一实施方案中，乳品组合物优选全部或部分地从干燥的奶级分，例如全脂奶粉、脱脂奶粉、酪蛋白、酪蛋白酸盐(caseinate)、乳清粉(wheypowder)、乳清蛋白分离物(whey protein isolate)、乳清蛋白浓缩物(whey proteinconcentrate)、总乳蛋白(total milk protein)、酪乳粉(butter milk powder)或其任意组合中制备。
在本上下文中，奶(milk)可为任何哺乳动物的乳状分泌物。因而，奶可通过挤例如奶牛、绵羊、山羊、水牛或骆驼的奶得到。
乳品组合物可通过巴氏灭菌(pasteurisation)进行热处理、灭菌(sterilization)或以任何其他合适的方式处理。巴氏灭菌和灭菌方法可为本领域所知的任何类似方法。乳品组合物可进一步通过本领域所知的方法均质化。
在本发明的一个实施方案中，将透明质酸加入乳品组合物中。得到的混合物可进一步加工为乳制品。透明质酸可在乳制品制备中的任何合适的步骤加入乳品组合物中。如果乳品组合物经过热处理，透明质酸可在热处理之前或之后加入。如果乳制品是发酵的，透明质酸可在发酵之前、之中或之后加入。在一个实施方案中，将透明质酸混合到完成的乳制品中。透明质酸可以以纯的形式或者与其他物质混合的形式加入。在一个优选的实施方案中，透明质酸作为透明质酸的水溶液或者分散物加入。在又一个优选的实施方案中，透明质酸在加入到乳品组合物之前与糖和/或奶粉混合。在本发明的一个实施方案中，加入到乳品组合物中的透明质酸的量为足够在乳制品组织构架方面实现所要的效果和/或获得预期的乳制品的健康益处的量。在本发明的优选实施方案中，透明质酸的加入量足以影响乳制品的组织构架、使之不同于无透明质酸的乳制品，如足够使乳制品的粘度和/或凝胶硬度增加。
乳制品
根据本发明，乳制品可以是基于一种或多种奶组分而制备的任何食品。在本发明的优选实施方案中，乳制品基于乳品组合物而制备。乳制品可另外包含非奶组分，例如植物组分，诸如植物油(vegetable oil)、植物蛋白和/或植物碳水化合物。乳制品还可进一步包含添加剂，例如酶、调味剂(flavoringagents)、微生物培养物、盐、甜味剂(sweeteners)、糖、酸、水果、果汁或在本领域中已知的作为乳制品的组分或添加剂的任何其他的组分。在优选的实施方案中，乳制品包含调节微生态的(probiotic)培养物，即活的微生物的培养物，其被人摄入后，除了提供其固有的基本营养以外，还额外提供健康益处。调节微生态的培养物可例如包含双歧杆菌徊(Bifidobacteria)和/或乳酸杆菌(Lactobacilli)。根据本发明，乳制品可为例如脱脂奶、全脂奶、奶油、发酵的乳制品、干酪、酸奶、黄油、乳制品涂味品(dairy spread)、酪乳、酸化乳饮料(acidified milk drink)、酸奶油(sour cream)、基于乳清的奶饮料、冰淇淋、调味的奶饮料(flavoured milk drink)或基于奶组分的甜品，例如vla或乳蛋糕(custard)。
在本发明的一个实施方案中，乳品组合物占所述乳制品的至少40％(重量/重量)、如至少50％、例如至少60％、优选至少70％。在本发明的又一个实施方案中，一种或多种的奶组分和/或奶级分占所述乳制品的至少40％(重量/重量)、如至少50％、例如至少60％、优选至少70％。
在又一个实施方案中，乳制品不是粉状的乳制品。粉状的乳制品是一种乳制品，其中大量的水，即奶中原始水含量的50％以上，已经通过干燥去除，并且产品已经形成粉末。干燥可通过本技术领域已知的任何方法进行，例如蒸发(evaporation)、喷雾干燥(spray drying)、转鼓式干燥(drum drying)、流化床干燥(fluidized bed drying)、冷冻干燥(freeze drying)或一种或多种方法的组合。干燥过程可直接导致粉末的形成，如当采用喷雾干燥、流化床干燥和/或转鼓式干燥时常常如此，或者粉末的形成可通过将干燥产物粉碎(crushing)、研磨(grinding)等等实现。粉状的乳制品可通过将乳制品如此干燥而制备，和/或全部或部分的水可在所有成分混合之前从一种或多种成分中去除。在优选的实施方案中，乳制品没有被干燥，即乳制品的低于50％(重量/重量)的奶组分经过干燥。
发酵的乳制品
在本发明的优选实施方案中，乳制品是发酵的乳制品。在本上下文中，术语“发酵的乳制品”被理解为任意的乳制品，其中任意形式的发酵形成制备过程的一部分。发酵的乳制品的实例是产品如酸奶、酪乳、鲜奶油(cremefraiche)、粗制脱脂酸奶干酪(quarg)和清爽干酪(fromage frais)。发酵的乳制品可通过本技术领域已知的任何方法产生。在优选的实施方案中，乳制品是酸奶。
在本发明的优选实施方案中，发酵的乳制品通过提供如上定义的乳品组合物而产生。为了发酵，在乳品组合物中接种起子培养物(starter culture)，所述的起子培养物是根据要产生的产品选择的。
根据本发明，应用的起子培养物的实例是乳起子培养物，如酸奶培养物(德氏乳酸杆菌保加利亚亚种(Lactobacillus delbrueckii subsp.Bulgaricus)和嗜热链球菌(Streptococcus thermophilus))。起子培养物可例如包含乳酸杆菌(Lactobacillus spp)，例如嗜酸乳酸杆菌(Lactobacillus acidophilus)和德氏乳酸杆菌乳酸亚种(Lactobacillus delbrueckii subsp.lactis)、乳球菌(Lactococcusspp)、链球菌(Streptococcus spp.)、白联珠菌(Leuconostoc spp.)和双歧杆菌(Bifidobacteria)。这样的培养物可容易地从例如Chr.Hansen A/S，Hrsholm，Denmark得到。然而，本技术领域已知且适合于产生发酵的乳制品的任何起子培养物都可采用。
起子培养物的加入剂量和温育温度根据，例如应用的培养物和/或乳品组合物以及需要的终产品而变化。然而，培养物剂量常常在相当于0.005-0.05％冷冻浓缩物的范围内。发酵常常在20-50℃的温度进行大约30分钟到16小时。在一个实施方案中，发酵之后将乳品组合物搅拌或均质化。在另一个实施方案中，发酵之后将乳品组合物加热。
作为发酵或酸化的结果，pH可被降低。本发明的发酵的乳制品的pH可为例如3.5-6.5的范围内，如在3.5-6的范围内，优选地在3.5-5的范围内。
在一个实施方案中，本发明涉及发酵的乳制品，其不是粉状的乳制品。
干酪
在优选的实施方案中，乳制品是干酪。在本上下文中，术语“干酪”指任意品种的干酪，例如天然干酪、干酪类似物(cheese analogues)和加工干酪(processed cheese)。干酪可通过本技术领域已知的任何适合的加工方法而制得，例如应用凝乳酶(rennet)使乳品组合物凝结，或应用食品级酸或由乳酸细菌生长产生的酸使乳品组合物凝结而得到。在一个实施方案中，通过本发明方法制备的干酪是凝乳酶-凝乳干酪。凝乳酶是可商业获得的，例如Naturen(动物凝乳酶)、Chymax(发酵产生的凝乳酶)、Microlant(通过发酵产生的微生物凝结剂)，全部来自Chr.Hansen A/S，Hrsholm，Denmark。可对所述的乳品组合物进行常规的干酪制备。
通过本发明的加工方法产生的干酪包含所有品种的干酪，例如硬干酪，诸如Chester、Danbo、Manchego、Saint Paulin、Cheddar、Monterey、Colby、Edam、Gouda、Muenster、Swiss type、Gruyere、Emmenthaler、Parmesan和Romano；面糊丝形干酪(pasta filata cheese)，如Mozzarella；加工干酪；白霉干酪(white mould cheese)，如Brie和Camembert；或蓝霉干酪(blue mouldcheese)，如Gorgonzola和丹麦蓝纹干酪(Danish blue cheese)。在优选的实施方案中，乳制品是新鲜的干酪，例如Ricotta、奶油干酪(Cream cheese)、Neufchatel或Cottage cheese。
加工干酪优选是从干酪或干酪类似物通过熬炼(cooking)并将干酪乳化而制备的，所述乳化如应用乳化用盐(emulsifying salt)(例如磷酸盐和柠檬酸盐)进行。此方法可进一步包括加入香料/调味品。
术语“干酪类似物”指干酪样的产品，其含有脂肪，例如乳脂(例如奶油或黄油)或植物油，作为该组合物的一部分，而且其进一步含有一种或多种非-乳成分，例如植物成分(例如植物蛋白或植物油)，作为该组合物的一部分。
如果本发明的乳制品是干酪，透明质酸可在凝乳酶加入之前、同时或之后加入。如果乳制品是加工干酪，透明质酸可在熬炼之前、之中或之后加入。
实施例
实施例1.用或未用透明质酸制备的酸奶
材料
来自小鸡鸡冠的透明质酸(Hyalurosan HA-F，Q.P.Corporation，Tokyo，Japan)
酸奶培养物FD-DVS YC-380(Chr.Hansen A/S，Hrsholm，Denmark)
接种水平500U/25001奶
全脂奶3.5％脂肪
糖
制备酸奶
将奶注入200ml瓶中，在90℃巴氏灭菌20分钟，冷却至43℃并接种酸奶培养物。
搅拌酸奶：
将奶在43℃水浴中温育直到pH达到4.55。将凝结物破碎并以手工搅拌器搅拌直到酸奶变得顺滑。搅拌之后，将瓶子置于冷水中以将产品冷却至25℃。在冷却的过程中，不时地搅拌产品。将产品在冰箱中冷却到8℃。
硬质凝态酸奶(set yoghurt)：
将奶在43℃水浴中温育直到pH达到4.55，并且直接放置于冰箱在8℃冷却。
将透明质酸与糖混合(1∶10)，并或者恰在巴氏灭菌之前，或者在巴氏灭菌之后当奶冷却至43℃时，加入相关的样品中。
流变学测定
粘度和振荡测定应用Stress Tech rheometer(Reologica，Lund，Sweden)以同轴的测定系统(coaxial measuring system)(C25)进行。测定在13℃进行。
粘度测定法检测：
粘度测定法检测通过连续的剪切进行，分2l步将剪切速率从0.2707变化至300l/s。先将剪切速率增加然后降低，并且测定相应的剪应力值。
Mouth thickness定义为在剪切速率300l/s的剪应力。高剪应力对应于高粘度。
振荡检测：
振荡频率分5步在产品的线性粘弹性范围内从0.5至8Hz变化。应力为0.6Pa。
凝胶硬度定义为复数模量(complex modulus，G*)在1Hz的值。
结果
结果如表1中所示。可以看出，通过在硬质凝态酸奶和搅拌酸奶中都添加透明质酸，Mouth thickness和凝胶硬度都增加。
表1.用或未用透明质酸制备的酸奶的Mouth thickness(在300l/s剪切速率时的剪应力)和凝胶硬度(在1Hz振荡频率时的复数模量，G*)
透明质酸加入 酸奶类型 透明质酸的量   Mouththickness(Pa) 凝胶硬度(Pa)
热处理之后 搅拌酸奶   0％   32   131
  0.033％   39   196
硬质凝态酸奶   0％   35   196
  0.033％   42   205
热处理之前   搅拌酸奶   0％   38   157
  0.033％   41   243
硬质凝态酸奶   0％   46   220
  0.033％   46   261
实施例2.向奶中添加透明质酸
材料
来自小鸡鸡冠的透明质酸(Hyalurosan HA-F，Q.P.Corporation，Tokyo，Japan)
通过链球菌(Shan dong Biochemical Co.，Jinan，China)的发酵产生的透明质酸钠(topical use grade)。
透明质酸在含0.5％脂肪的奶中的1％溶液通过透明质酸在奶中的分散而制备。分散是在磁力搅拌器上在室温搅拌过夜以溶解透明质酸。对于每种透明质酸类型制备三份1％溶液。
粘度和振荡测定应用Stress Tech rheometer(Reologica，Lund，Sweden)以同轴的测定系统(C25)进行。测定在13℃进行。
粘度测定法检测：
粘度测定法检测通过连续的剪切进行，分10步将剪切速率从6变化至300l/s。将剪切速率100Hz时的剪应力记为该产品粘度的计量值。
振荡检测：
在振荡检测中，振荡频率分4步在产品的线性粘弹性范围内从0.8至4Hz变化。每一步的应力分别为0.2Pa、0.6Pa、0.6Pa和0.6Pa。将2Hz时的复数模量值G*记作凝胶硬度的计量值。
结果
无透明质酸加入的奶在100l/s的剪应力为0.2Pa。
有透明质酸加入的样品的结果在表2中显示。可以看出，与无透明质酸加入的奶相比，对于两种类型的透明质酸来说，粘度测定法检测中的剪应力都显著地增加。
表2.含透明质酸的奶以100l/s的连续剪切测定的剪应力和以2Hz的振荡测定的凝胶硬度G*
  透明质酸来源   剪应力(Pa)   凝胶硬度(Pa)
  小鸡鸡冠   54.0   17.5
  61.5   22.8
  60.3   25.1
  链球菌的发酵   107.2   111.5
  102.0   125.5
  109.5   118.1
实施例3.将透明质酸添加到冷或热的奶中得到的搅拌酸奶
将含0.5％脂肪的奶注入200ml瓶中。将0.02％透明质酸(来自如实施例2的链球菌的透明质酸钠)溶于一瓶奶中(在磁力搅拌器上过夜)。将另一个瓶子加热到95℃，然后将0.02％透明质酸用ystral混合器(X10/20型，SRS Aps.，Kolding，Denmark)混入奶中。作为对照，将无透明质酸的奶加入第三个瓶子。将三个样品在95℃热处理5分钟并冷却到接种温度。将此三个样品(两个含有透明质酸而一个无)接种如实施例1的酸奶培养物，并将奶在43℃发酵直到pH达到4.55。以手工搅拌器搅拌酸奶直到酸奶变得顺滑，并在冰箱中冷却至8℃。所有样品在第二天如实施例1所述进行流变学测定。实验以三次重复的方式进行。
结果在表3中显示。
表3.将透明质酸添加到冷或热的奶中所制得的酸奶与无透明质酸的酸奶相比的Mouth thickness(在300l/s剪切速率时的剪应力)和凝胶硬度(在1Hz振荡频率时的复数模量G*)
  Mouth thickness(Pa)   凝胶硬度(Pa)
  无透明质酸的酸奶   32.7   87.5
  33.3   92.3
  30.2   98.3
将透明质酸添加到冷奶中得到的搅拌酸奶   41.2   106.0
  40.7   108.3
  39.8   116.9
将透明质酸添加到热奶中得到的搅拌酸奶   42.5   228.6
  43.5   192.3
  44.4   282.8

Claims (13)

1.一种乳制品，包含透明质酸和一种或多种奶组分。
2.权利要求1的乳制品，其中透明质酸的量为所述乳制品的0.001-10％(重量/重量)。
3.权利要求1或2的乳制品，其中乳品组合物占所述乳制品的至少40％(重量/重量)。
4.权利要求1-3之一的乳制品，其中一种或多种的奶组分占所述乳制品的至少40％(重量/重量)。
5.权利要求1-4之一的乳制品，其为发酵的乳制品。
6.权利要求1-4之一的乳制品，其为干酪。
7.权利要求1-5之一的乳制品，其为冰淇淋。
8.权利要求5的乳制品，其为酸奶。
9.权利要求1-8之一的乳制品，其不是粉状的乳制品。
10.权利要求1-9之一的乳制品，其中所述乳制品的奶组分的50％以下(重量/重量)经过干燥。
11.权利要求1-10之一的乳制品，其中透明质酸是由微生物产生的。
12.产生权利要求1-11之一的乳制品的方法，包括将透明质酸添加到乳品组合物中。
13.透明质酸用于产生乳制品的用途。
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