CN1816282A - 漂白奶制品的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了漂白奶制品或使其变白的方法，所述方法包括将脂氧合酶(LOX)加入到奶制品中。本发明的方法可用于使牛奶、奶酪、黄油、奶油或乳清制品变白。本发明还提供了LOX用于漂白奶制品的用途以及通过本发明的方法变白的奶制品。

Description

漂白奶制品的方法
发明领域
奶和奶相关制品是人类营养的重要部分。奶制品含有多种可被人体消耗的营养，以增进健康和辅助生长。奶或奶相关制品白的程度(“白度(whiteness)”)会影响对其味道和口感的感觉。白度对于例如奶酪、黄油、奶粉或乳清制品有着重要的作用。例如，白度被认为是奶酪所需要的，例如Feta、Mozzarella、Ricotta和蓝奶酪所需要的。其中山羊或绵羊奶至少部分被牛奶所替代的奶酪较为不白，因为牛奶中存在β-胡萝卜素。
对一些奶酪而言，天然着色剂例如胭脂红或β-胡萝卜素被用作为食品着色剂。但是，该着色剂还将存在于乳清中。因此，经过加工的乳清制品(例如婴儿配方)的颜色会是人们所不想要的。
若干种方法被用于使奶或奶相关制品变白。
二氧化钛(TiO2)是无机惰性颜料，其被用于糖果、香口胶、牙膏等，已被FDA认可为食品级的。将TiO2以0.02至0.05％的浓度加入奶酪奶(cheese milk)中，其浓度取决于牛奶的种类和时令(S.Laakso&E-MLilius.，J.Agric.Food Chem.，1982，30，9130916)。水牛奶(Buffalo milk)通常被用于制作Mozzarella奶酪。但是，其远不能达到目前对Mozzarella的需求，因此水牛奶至少部分要被牛奶所取代。但是，水牛奶不含β-胡萝卜素，与牛奶相反。加入预定量的TiO2，不会影响到奶酪的味道和结构。但是，已有报道，加入TiO2后，Feta奶酪会发展出异味(F.Kosikowski&D.P.Brown.J.Dairy Sci.52，No.7968-970)。
另一种使奶或奶相关制品变白的方法包括使用过氧化苯甲酰。该试剂被用于生产Mozzarella、蓝奶酪和某些意大利式的奶酪(F.Statens&Hilleroed.，Beret.-Statens Forsoegsmejiri.，1978，232，36)，以0.001-0.002％的浓度使用。该方法很耗时间，因为通常从奶酪奶中分离出奶油，用该试剂在63℃下对其进行45-120分钟的处理。过氧化物是高度易燃的，并且应避免其与皮肤接触。过氧化苯甲酰还用于漂白蜡、肥皂、脂肪(包括牛奶中的脂肪)以及面包。过氧化苯甲酰破坏β-胡萝卜素，破坏程度使得需要随后向奶酪奶或奶酪中补充维生素A。此外，其还可能会产生异味。
叶绿素使奶酪变白的用途也已有描述(F.Statens&Hilleroed.，Beret.-Statens Forsoegsmejiri.，1978，232，36)。叶绿素吸收beta-胡萝卜素的黄色，使得奶酪被完全脱色。叶绿素的剂量是关键的；叶绿素稍微过量导致奶酪呈现不想要的绿色。奶酪生产期间剂量是很关键的问题，这使得叶绿素的使用不具有吸引力。此外，还已提出了关于叶绿素对人体长期影响的问题。
其它用于使奶酪变白的方法是工艺相关的。对奶酪奶或其分离出的奶油进行微流态化(microfluidization)，使得Cheddar奶酪具有更白的外观。但是，奶酪产量，以及凝乳中脂肪和水的保持力，和伴随地，奶酪结构都会受到影响(A.Lemay et al.，J.Dairy Science，1994，77：2870-2879)。在另一种方法中，对分离出的黄油进行热处理，以破坏β-胡萝卜素。但是，该种处理可能会导致毒性氧固醇产生(J.H.Nielsen et al.，1996，63，615-621)。为克服上述问题，本发明公开了脂氧合酶用于漂白奶制品或使其变白的用途。
发明内容
因此，本发明提供了漂白奶制品或使其变白的方法，所述方法包括将脂氧合酶(lipoxygenase，LOX)加入奶制品或包括进奶制品中。本发明还提供了LOX用于漂白奶制品的用途。本发明进一步提供了被LOX漂白或通过本发明的方法漂白的奶制品以及包含LOX的奶制品。
发明详述
本发明基于如下令人惊奇的发现：仅有少数脂氧合酶对于奶制品具有使其变白的作用，所述奶制品例如是奶、奶酪、黄油、奶油、乳清制品。奶制品是含有至少10w/w％奶(优选是牛奶)成分的制品，优选至少30w/w％，更优选至少50w/w％，进一步更优选至少70w/w％，或者最优选至少80w/w％，上述含量基于固体干物质。奶成分例如是脂肪、蛋白质等。如上文所述，奶，尤其是牛奶，可能天然含有着色化合物，例如β-胡萝卜素。通过脂氧合酶进行漂白的机制基于如下原理：脂氧合酶和亚油(麻)酸的反应产生的自由基使得β-胡萝卜素(或其它类胡萝卜素或其它具有双键的化合物)中的双键发生氧化转变。
相对地，本发明的用酶漂白的方法不会导致可能影响经处理的奶制品口感的异味。脂氧合酶在奶制品中的漂白效果是特别出人意料的，因为该酶存在于水相中，而脂肪酸却以奶制品脂肪颗粒的形式存在。此外，牛奶中存在的beta-胡萝卜素也存在于脂肪相中。
可以使用商业途径可获得的脂氧合酶。大豆是公知的脂氧合酶的来源。其它合适的来源包括小麦种类(例如硬质小麦)、豌豆、胡豆(fababean)、水稻和小扁豆。还可以通过发酵来制造脂氧合酶。B.Knust(1990)Proc.15th fermentively Int.Conf.Yeast.Gen Mol.Biol.p.S429描述了烘焙酵母用于生产豆类脂氧合酶的用途。此外，WO 02/20730描述了通过真菌Gaeumannomyces graminis对脂氧合酶的生产、从该生物中鉴定出编码脂氧合酶的基因、以及试图在多种微生物宿主中生产功能性蛋白质的方法。大豆来源的脂氧合酶已被用于对小麦和玉米面粉进行漂白，或者其它类似的应用，例如面条(见，例如JP61257158、JP53024039、JP56131358、JP53062946)，但其用于漂白奶酪的用途没有被描述过。
因此，可以使用来自动物(优选来自哺乳动物)、植物或微生物的脂氧合酶。优选地，植物或微生物LOX被用于本发明的方法。最优选地，使用来自大豆的LOX，例如LOX I-B。
有利地，在奶酪制作过程开始前，或任何其它的奶转化或分离过程开始之前，将脂氧合酶加入到奶中。脂氧合酶还可以在稍后的阶段加入，例如，在奶酪制作期间，例如与凝乳酶同时加入。或者，可在奶酪制作完成之后将脂氧合酶加入到奶酪上。此外，脂氧合酶可加入到乳清或从乳清获得的制品中，例如，乳清蛋白质或乳清水解产物。
应当理解，本领域的技术人员可以容易地确定使奶制品变白所需的LOX的量。通常，使用每克奶制品10至1000个单位的LOX，优选地，每克奶制品50至500个单位的LOX来漂白奶制品。
                实施例1测定脂氧合酶活件
来自大豆的脂氧合酶催化含有cis，cis-1，4-戊二烯结构的脂类(例如亚油酸)的氧化。LOX活性在pH 9.0时，25℃下，用亚油酸作为底物时被测定。一个单位的LOX能使得234nm处(1cm路径长度)每分钟的吸收增加0.001。
                实施例2制备脂氧合酶
脂氧合酶从Sigma获得。或者，从大豆乳清水(获得自ProteinTechnology International(leper，Belgium))来制备脂氧合酶。在Z-2000滤板上进行固/液分离，接着在Z-200 Schenk滤板上进行灭菌过滤。这样得到了清澈的大豆乳清水制剂，随后在pH 8.2下，10kD膜上进行超滤。最终制剂含有至少6500或更多个单位的脂氧合酶，精确数量随大豆乳清批次有所变动。
                实施例3制备微型奶酪
按照Shakeel-Ur-Rehman et al.(Protocol for the manufacture of miniaturecheeses in Lait，78(1998)，607-620)所述来制备微型奶酪。通过在63℃加热30分钟来对粗制牛奶进行巴氏灭菌。经过巴氏灭菌的奶被转移到阔口塑料离心瓶(每瓶200mL)中，冷却至31℃。随后，向每瓶离心瓶中200ml经过灭菌的牛奶中，加入0.72ml DS 5LT1发酵菌种培养物(starterculture)(DSM Gist B.V.，Delft，The netherlands)，使奶熟化20分钟。然后，加入CaCl2(每200ml经过熟化的牛奶中，132μL的1mol.L-1溶液)，接着加入凝结剂(每ml 0.04IMCU)。在某些情况下，脂氧合酶和凝结剂共同加入。奶溶液在31℃保持40-50分钟，直到形成凝结物。通过拉伸金属丝(stretched wire)制成的切割器(框上间隔为1cm)，对凝结物进行手工切割。进行2分钟的恢复(healing)，然后轻轻搅拌10分钟。之后，在对凝乳/乳清混合物进行连续搅拌的条件下，将温度在超过30分钟的期间逐渐升至39℃。pH达到6.2之后，在室温于1700g对凝乳/乳清混合物进行60分钟的离心。排掉乳清，将凝乳保持于36℃的水浴中。每15分钟对奶酪进行颠倒，直到pH降至5.2-5.3，然后在室温于1700g进行20分钟的离心。再次排掉乳清后，用盐水(20％NaCl、0.05％CaCl2·2H2O)对微型奶酪进行30分钟的处理，贮藏于12℃，直到通过视觉观察或按照实施例4中所述来对奶酪颜色进行测定。
            实施例4测定奶酪颜色以及漂白
在颜色扫描仪(Hewlett Packard Scanjet ADF)上对微型奶酪进行扫描，用程序LabSMART(LabSMART，LLC，Logan Utah，USA)进行分析。用三个参数对颜色进行定量：L-因子(黑＝0至白＝100)、a因子(绿＝-60至红＝+60)和b因子(蓝＝-60至黄＝+60)。漂白或变白的意思是L分量增加一个单位或更多，优选为2个单位或更多。此外，通过关于白度的比较试验(对照与实验相比)，通过视觉对奶酪进行评估。
            实施例5用脂氧合酶(LOX)漂白奶酪
按照实施例3所述制备微型奶酪，其中，奶酪与β-胡萝卜素酪蛋白乳剂(将5gβ-胡萝卜素(DSM)与25g牛奶脂肪(AVEVE)在50-60℃混合；取25ml加入到50ml 0.1％酪蛋白钠溶液中，用Ultraturrax搅拌机猛烈混合。将10ml该β-胡萝卜素溶液加入到200ml奶酪奶中)混合。加入LOX(84U/ml奶酪奶)；在对照实验中加入经过热失活的LOX。LOX来自Sigma(Sigma LOX I-B，被称为LOX Sigma，几乎无色)。通过视觉观察来检测漂白情况，结果展示于下表1中。
  奶酪添加剂   奶酪颜色
  无添加剂   ++
  LOX Sigma   +
  LOX Sigma(经失活的)   ++
表1.LOX处理过的奶酪颜色。+：几乎无色，++：对照奶酪的颜色，+++：比没有添加剂的对照奶酪的颜色更深的颜色。
结果清楚地显示，Sigma LOX能漂白奶酪的颜色。
          实施例6通过直接应用LOX漂白奶酪
用Sigma LOX(100μl贮液，含有168U/μl)直接在商业途径可获得的Gouda奶酪片(大约2mm厚)上点上小点，在30℃培育一小时。在对照实验中，用水来代替LOX。一小时后，按照实施例4所述，对奶酪片上经过处理的点进行测定。用Sigma-LOX处理过的奶酪的L值略微高于用水处理的奶酪的L值(L＝83相对于L＝82)。其都高于未经处理的奶酪的L值(L＝81)，这表明，两种处理都能漂白，该结果得到了视觉观察的验证。数据表明，用水进行处理能使奶酪漂白，这是β-胡萝卜素和Anatto(Gouda奶酪中常见的着色剂)被萃取出来的结果，这是公知的现象。此外，用LOX进行处理得到了更强的脱色效果，说明LOX处理能对黄色进行漂白。
           实施例7用脂氧合酶对乳清进行处理
乳清从微型奶酪实验中获得，并加入了Anatto(DSM)(2μl/100ml乳清)。加入Sigma LOX溶液(84U/ml乳清)，在30℃对样品进行20小时的培养。对照实验中，加入水或热失活的Sigma LOX。然后在0.2μm的过滤器上对样品进行过滤，之后在460nm处对颜色强度进行测定。较之加入水或热失活的乳清(吸收值分别为0.090和0.092)，用LOX处理过的乳清具有明显更低的吸收值(A＝0.0045)。LOX处理使得乳清颜色明显减弱。

Claims (10)

1.一种用于漂白奶制品或使奶制品变白的方法，所述方法包括将脂氧合酶(LOX)加入到奶制品中。
1.如权利要求1所述的方法，其中，在对奶制品生产的过程之前、期间或之后加入LOX。
2.如权利要求1或2所述的方法，其中对每克奶制品加入10至10000个单位的LOX。
4.如前述权利要求中任意一项所述的方法，其中，所述的奶制品含有至少10w/w％的奶成分，上述含量基于固体干物质。
5.如前述权利要求中任意一项所述的方法，其中，所述奶制品是奶、奶酪、黄油、奶油或乳清制品。
6.LOX用于漂白奶制品的用途。
7.如权利要求6所述的用途，其中，对每克奶制品使用10至10000个单位的LOX。
8.如权利要求6或7所述的用途，其中，所述奶制品含有至少10w/w％的奶成分，上述含量基于固体干物质。
9.如权利要求6-8中任意一项所述的用途，其中，所述奶制品是奶、奶酪、黄油、奶油或乳清制品。
10.一种奶制品，其被LOX漂白过，或被如权利要求1至5中任意一项所述的方法漂白过。
11.一种奶制品，其中包含LOX。
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