JP2007300925A - 低カゼインプロセスチーズ用改質ホエータンパク質 - Google Patents

Abstract

【課題】プロセスチーズおよびプロセスチーズの生成方法を提供すること。
【解決手段】プロセスチーズは概してタンパク質を約１４〜約１６％の範囲で、水分を約４５〜約５０％の範囲で含み、そのカゼインタンパク質のホエータンパク質に対する比は少なくとも約６０：４０である。プロセスチーズを生成する方法は、ホエータンパク質の凝集体を形成するに十分なタンパク質濃度およびｐＨにおいてホエータンパク質を熱処理することと、熱処理されたホエータンパク質を乳タンパク質濃縮物とブレンドしてスラリーを形成することと、前記スラリーをプロセスチーズを生成するに十分な時間および温度で加熱することとを含む。１つの形態では、プロセスチーズは改質ホエータンパク質を約３〜約６．３％含む。
【選択図】図１

Description

本発明は、ホエーを改質する方法、特にタンパク質濃度が低く、ｐＨが所定の範囲内にあるホエーを熱処理する方法に関する。また、本発明は、プロセスチーズ、特に、所望のチーズ硬さを維持するために熱改質したホエーを使った、カゼインタンパク質含有レベルが低く、水分含有レベルの高いプロセスチーズに関する。

低温殺菌されたプロセスチーズでは、一般に、乳固形分、特にその中に含まれるカゼインタンパク質が、チーズに栄養上の利点を付与すると共に所望のチーズらしい質感および硬さをもたらす原因となっている。しかし、カゼインタンパク質は、プロセスチーズの成分の中では比較的高価な成分の１つである。したがって、プロセスチーズ中のカゼインタンパク質の量を減らし水分の量を増やせば、製造コストが低く抑えられることにより経済的な利点が得られることになろう。しかし、カゼインタンパク質含有レベルが低くかつ水分含有レベルの高いプロセスチーズにおいて、栄養上の利点を維持しながら所望のチーズらしい質感、味、および口当たりをも維持することは容易に達成できることではない。

ホエーは、チーズ製造の間に乳から脂肪とカゼインを除去した後に残る乳清であるが、プロセスチーズにおいてかなりの量で用いると、結果として得られるプロセスチーズに望ましくない影響を及ぼすために、多くの場合、水溶液または乾燥の形態で存在するホエーはほとんど価値がない。一方、チーズ製造プロセスで生じる副産物として、ホエーをプロセスチーズにタンパク源としてより多く組み込めば、好適な質感と硬さを有するプロセスチーズが調合できる限り、コスト削減および栄養上の利点の維持には有益となろう。しかし、プロセスチーズ中のカゼインタンパク質の全量またはかなりの量をホエータンパク質で置き換えると、殊に水分含有レベルが高い（約４５％を上回る）場合、プロセスチーズの口当たりおよびその他質感に関わる品質を悪化させることになる。

ホエーを食品添加物としてより好適なものにするために、ホエーを改質する試みがなされてきた。例えば、ホエーは、サラダドレッシング、マヨネーズ、アイスクリーム、カスタードおよび人工ヨーグルトなどの液状、半液状または軟質食品に使用するように改質されてきた。改質ホエーは、肉および各種肉製品、各種小麦粉製品、各種飲料ならびに各種デザートに栄養補助剤として使用されてきた。また、ホエーはチーズ用にも改質されてきた。しかし、このような改質ホエーは、水分含有量の多い（すなわち、約４５％を上回る）チーズに望ましい機能特性を付与しない。例えば、このような水分含有レベルの高いチーズでは、許容できるレベルの硬さと質感の両方を備えたチーズを作ることは従来の改質ホエーを使っても困難である。

特許文献１および特許文献２には、ホエーを食品成分としてより有用とするような、タンパク質の構造を変えるためのホエータンパク質の改質方法が開示されている。しかし、これらの方法は、ドレッシング、ヨーグルト、幼児用調製乳などの流動性食品の粘度を高めるのに好適であるような改質ホエーを開示しているにすぎない。さらに、こうして得られるホエーは、所望の硬さが得られないという理由、あるいはまたチーズに使用する前にさらなる加工を必要とする可能性が高いという理由で、概してプロセスチーズに直接使用することには適さない。

特許文献１には、２〜４％のホエータンパク質溶液のｐＨを６．５から８にまで高め、次いでその溶液を７５℃から９０℃までの温度に１〜３０分間かけて加熱することによって、可溶性の変性ホエータンパク質組成物を調製する方法が開示されている。この加工処理したホエーは、サラダドレッシングまたは人工ヨーグルトに使われる。この引用文献は、ホエータンパク質濃度が０．７〜３％の範囲にあるホエーを改質する具体例を提供している。また、タンパク質濃度が５％を上回る場合のホエーの改質は、タンパク質がゲル化する危険性があるという理由で望ましくないことも開示している。ゲル化したホエータンパク質は、従来の方法では濃縮、乾燥または再分散することが非常に難しいことから、一般に食品添加物としての使用には適さない。ゲル化したホエーを食品への使用に好適にするために加工処理ステップを追加すると、時間が掛かりかつ費用も掛かる。

特許文献２には、所定の濃度のホエータンパク質溶液を第１の温度およびｐＨまで加熱し、冷却した後、第２の温度およびｐＨまで加熱するという複雑な２段階加熱プロセスを使って、ホエータンパク質製品を生成する方法が開示されている。第１のステップは、ｐＨが８を超える２〜８％ホエータンパク質溶液を、７５℃〜９５℃の温度で１０〜１２０分間熱処理する。この溶液を、６０℃を下回る温度まで冷却した後、第２のステップは、ｐＨが８を下回る溶液を、７５℃〜９５℃の温度で１０〜１２０分間熱処理する。この２段階加熱法によって、幼児用調製乳または経腸栄養剤において増粘および安定化食品添加物として好適な、サイズの大きい凝集体が形成される。この開示されている２段階加熱プロセスは複雑であり、また、時間の掛かる追加のプロセスステップを必要とする。さらに、最初の加熱ステップは、ｐＨが８．０を超えることが必要となるが、タンパク質およびアミノ酸の分解、そのような分解によるタンパク質の栄養品質の低下などの、形成されるタンパク質凝集体に潜在的に起こりうる化学的変化のためにやはり望ましくない。

その他の引用文献も食品用のホエーを改質するその他の方法を開示しているが、水分含有レベルが高いチーズにおいて所望の機能（すなわち硬さおよび滑らかな質感）を得るには概して適さないホエー凝集体を形成する方法を開示しているにすぎない。例えば、特許文献３およびその関連特許には、粒子径０．１〜２ミクロンのホエー凝集体であって、３ミクロンを超えるものが２％未満である凝集体を形成するホエーを改質する方法が開示されている。この特許は、食品における脂肪代替品として好適であるような改質ホエーを開示するものである。特許文献３の特許で得られる改質ホエーを水分含有レベルの高いプロセスチーズに使用すると、許容し得る硬さまたは質感を有するチーズは生成されない。例えば、特許文献３の特許に従って改質したホエーの商品（ＳＩＭＰＬＥＳＳＥ（登録商標）、ＣＰ Ｋｅｌｃｏ、アトランタ、ジョージア州）では、比較的軟質の水分含有レベルの高いプロセスチーズが形成される。

一方、特許文献４には、高濃度ホエータンパク質を改質して平均粒径が３０〜６０μｍの範囲の凝集体を形成する方法が開示されている。この引用文献は、最初のホエータンパク質が、乾燥品に対して重量で６５〜９５％のホエーを有することを必要とするホエーの改質方法を開示している。このホエーはその後希釈され、５０℃から７０℃まで予熱され、次いで均質化の間に７０℃〜９８℃の範囲の温度で８０〜６００秒間加熱される。こうして得られる改質ホエーは、マヨネーズ、サラダドレッシング、肉混合物およびアイスクリームに有用である。特許文献４に開示されている複雑なプロセスは、高濃度のホエータンパク質と複数の加熱ステップを必要とし、製造プロセスに掛かる時間および費用が増す。

したがって、ホエーが低カゼイン、高水分プロセスチーズ用として好適となるようにホエータンパク質を改質する簡単な方法であって、口当たり、質感および硬さが従来のプロセスチーズのものと同様なプロセスチーズとなるようなホエータンパク質の改質方法を提供することが望まれている。

英国特許第２，０６３，２７３号明細書 米国特許第６，１３９，９００号明細書 米国特許第４，７３４，２８７号明細書 米国特許第５，４９４，６９６号明細書 Breidinger, S.L. and Steffe, J.F., Food Sci., 66:453-456 (2001) Kapoor, R. and Metzger, L.E., J. Dairy Sci., 88:3382-3391 (2005)

本発明は、概して、カゼインタンパク質含有レベルを低くし水分含有レベルを高くしたプロセスチーズに好適に組み込まれ、従来のプロセスチーズと同様の硬さおよび滑らかな質感を維持するような改質ホエータンパク質形成のための、ホエーを改質する方法に関する。カゼイン含有量を少なくし水分含有量を多くした状態で所望のチーズの硬さおよび質感を維持することによって、製造コストの節約が実現できる。

好ましくは、本明細書でいうプロセスチーズは、タンパク質を約１４〜１６％の範囲で、水分を約４５〜約５０％の範囲で有しており、ホエータンパク質のカゼインタンパク質に対する比は少なくとも６０：４０である。最も好ましい調合では、プロセスチーズの全ホエータンパク質含有量は約５．７〜約６．３％であり、カゼインタンパク質含有量は約８．５〜約９．５％である。後にさらに詳しく説明するように、好ましくは、ホエータンパク質全量の中には、改質および非改質ホエータンパク質が併せて含まれるが、所望であれば、プロセスチーズ中のホエータンパク質の全量が完全に改質ホエータンパク質であってよい。

このプロセスチーズは、チーズ調合物中に十分な量の適切に改質されたホエータンパク質が組み込まれることによって、カゼインおよび水分含有レベルが上記のようなレベルであっても所望の硬さおよび質感を維持することができる。好ましくは、ホエーは、所定のホエータンパク質濃度および所定のｐＨ値において、ホエータンパク質の凝集体を形成するのに十分な時間と温度で熱処理されることによって改質される。意外なことに、低カゼイン、高水分プロセスチーズに改質ホエータンパク質を約３〜約６．３％（好ましくは約３〜約４．５％）組み込むと、その硬さが所望のレベルにまで増し、チーズの所望の滑らかな質感が維持されることを見出した。一方、同様の低カゼイン、高水分プロセスチーズに非改質ホエーを使っても、このように硬さが増すことはない。

１つの好ましい方法においては、プロセスチーズに組み込む前に、ホエーの水溶液を、ホエータンパク質濃度約７．５％以下およびｐＨ６〜約７．６の範囲で熱処理する。熱処理は、好ましくは約１８０°Ｆ以上で約３分以上行われる。一般にこのような熱処理は、ホエータンパク質の凝集体、通常約２０〜約２００ミクロンの凝集体を形成するのに十分である。このような方法で改質されたホエーが、上記のプロセスチーズに組み込まれることにより、チーズの硬さ（すなわち、好ましくは約１４００Ｐａ以上、最も好ましくは約１７６０〜約５９００Ｐａ）を維持しうることが見出された。

本発明は、概して、結果として得られる改質ホエーが、低カゼイン、高水分プロセスチーズに好適に組み込まれて従来のプロセスチーズの所望の質感および硬さを維持することになるような、ホエーを改質する方法に関する。１つの形態では、この方法は、所定のタンパク質レベルおよび所定のｐＨ範囲内で、妥当なタンパク質変性およびホエータンパク質の凝集体の形成を引き起こすに十分な時間および温度で、ホエーを熱処理することを含む。この改質ホエーを使うことで、高価な原料（すなわち、乳脂肪およびカゼインタンパク質）の使用量を少なくかつ安価な原料（すなわち、ホエータンパク質および水）を多く使ってプロセスチーズを生産することができ、また許容し得る感覚受容性の特性を有するプロセスチーズを生成することができる。

図１を参照すると、低カゼイン、高水分プロセスチーズ用に好適なホエータンパク質を改質する概括的方法を例示するプロセスフローチャートが提供される。この方法においては、水性混合物中のホエータンパク質の量を、先ず約７．５％以下に調整する。次いで、その溶液のｐＨを約６〜約７．６に調整する。その後、その溶液を、タンパク質の変性およびホエー凝集体の形成を引き起こすに好適な時間および温度で熱処理する。図１に示すように、改質ホエーは、その後、好ましくはプロセスチーズに組み込まれる。

図２を参照すると、図１で示される方法の好ましい形態が例示される。この好ましい方法においては、水性混合物中のホエータンパク質の量を先ず約４〜約７．５％に調整する。次いで、溶液のｐＨを約６．８から約７．６に調整する。その後、その溶液を、タンパク質の変性および引き続きホエー凝集体の形成を引き起こすに好適な時間（すなわち、約３分以上）、約１８０°Ｆ以上の温度で熱処理する。次いで、改質ホエーをプロセスチーズに組み込む。

図３を参照すると、上記熱処理の後、プロセスチーズに組み込む前に、改質ホエーに任意選択の加工処理を施すことができる。例えば、この方法では、改質ホエーに、脂肪などの追加の原料を加えることができる。また、この方法は、せん断、冷却または乾燥などの追加の加工処理ステップを含んでいてよい。任意選択のステップは、改質ホエーの特定の形態（すなわち、溶液もしくは粉末）、特定の粒子径、または食品に対する特定の特性を付与するために所望のとおり使用することができる。

一般に、低カゼイン、高水分プロセスチーズは、従来のプロセスチーズと同様の降伏応力を示すことが望まれる。この用途では、降伏応力を「ベーン法」（非特許文献１）によって測定するが、ベーン法とは、サンプルを破断するための所定数のベーンに対するトルクの最大量を測定するものである。次いで、降伏応力を下式に従って算出する。

降伏応力（Ｐａ）＝［２×Ｍ_f×（Ｈ／Ｄ＋１／６）^-1］／（πＤ³）
上式において、Ｄはベーン羽根の直径、Ｈはベーン羽根の高さ、Ｍ_fはサンプル破断時に達成された最大トルクである。好ましくは、プロセスチーズの降伏応力は少なくとも約１４００Ｐａ、好ましくは約１７００Ｐａ〜約５９００Ｐａの範囲、最も好ましくは約２６００Ｐａ〜約４４００Ｐａの範囲であることが望まれる。このような降伏応力は、従来のプロセスチーズが示す降伏応力と同程度である。

好ましい方法の各ステップについてさらに詳しく説明する。第一に、原料は好ましくは、液状ホエータンパク質濃縮物（ｗｈｅｙ ｐｒｏｔｅｉｎ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｅ：ＷＰＣ）または粉末ＷＰＣを戻したものなどのＷＰＣの水溶液である。ＷＰＣは、最初は、乾燥品でのタンパク質が約３０〜約５５％であることが好ましいが、タンパク質含有レベルがそれ以外のＷＰＣを使ってもよい。

次いで、ＷＰＣ水溶液を希釈して、溶液中のタンパク質含有量を約７．５％以下とする。例えば、タンパク質含有量は、所望のタンパク質含有量が得られるまで溶液にある量の水をブレンドすることによって低くする。好ましくは、ＷＰＣ溶液を希釈して、そのタンパク質含有量を約４〜約７．５％とする。理論に限定されたくはないが、タンパク質濃度が低い方の値（すなわち、約４％）を下回ると、接着がゆるく凝集が弱い改質ホエータンパク質、すなわち熱処理後にプロセスチーズに所望の硬さおよび質感が付与されないような改質ホエータンパク質が生成されると考えられている。一方、タンパク質濃度が高い方の値を上回る（すなわち、約７．５％を上回る）と、非常に密度の高いきっちり充填された凝集体、すなわち熱処理後に沈殿を生ずるか、ざらついたチーズを生成するか、またはチーズの硬さを改善しないような大きな凝集体が形成された。

熱処理の前に、タンパク質含量を低くしたＷＰＣ水溶液のｐＨを、好ましくは約６〜約７．６に、最も好ましくは約６．８〜約７．６に調整する。１つの例においては、適切な量の５ＮのＮａＯＨを加えることによってｐＨを調整するが、他のｐＨ調整方法も使うことができる。再び理論に限定されたくはないが、ｐＨが高い状態でホエーを熱処理すると、より硬いプロセスチーズを生成する改質ホエータンパク質となることが分かった。後に詳しく検討するが、タンパク質濃度およびｐＨに対するチーズの硬さの上昇については、図４のグラフに概略を示す。

ｐＨを約６〜約７．６の範囲に調整した後、その溶液を、連続システムまたはバッチシステムのいずれかにおいて、直接加熱法または間接加熱法のいずれかを使い、好ましくは絶えず攪拌しながら、ホエータンパク質の凝集体を形成するに十分な時間および温度で熱処理する。連続システムにおいては、ホエー溶液を保持管内に流すか、または場合によっては液化装置内もしくはポンプ内に流してせん断力を溶液に付与することによって、熱処理の間、ホエー溶液を一定の攪拌状態で維持する。バッチシステムにおいては、混合羽根、混合リボンまたはその他の好適な混合デバイスによって、熱処理の間、ホエー溶液を、一定の攪拌状態で維持する。

好ましくは、この溶液は、直接蒸気注入法を使って約１８０°Ｆ以上の温度で約３分以上加熱する。最も好ましくは、この溶液は、蒸気注入法を使って約１８０°Ｆ〜約１９０°Ｆの温度で約３分〜約３０分加熱する。一般に、約１８０°Ｆ未満で溶液を加熱しても、必要なホエータンパク質凝集体を形成するのに不十分である。例えば、１７０°Ｆで熱処理されたホエーは、プロセスチーズの機能を向上させるには適さなかった。

好ましくは、改質ホエータンパク質は、上記のとおり、直接または濃縮後に、プロセスチーズに組み込むのに好適であり、特に、従来のプロセスチーズに比べてカゼインタンパク質含有レベルが低く、ホエータンパク質含有レベルが高く、かつ水分含有レベルが高いプロセスチーズに組み込むのに好適である。カゼインレベルが低下し、水分レベルが上昇すると一般にチーズの硬さは低下するが、チーズに上記改質したホエーを組み込むことによって、改質されていないホエータンパク質を含む類似の低カゼイン、高水分プロセスチーズに比べて、チーズの硬さが予想外に増すことが見出された。

例えば、改質ホエーの添加によって、カゼインタンパク質が約９％以下、水分が約４５〜約５０％のプロセスチーズが、従来のプロセスチーズの硬さおよび質感を示すことが可能になる。１つの例では、降伏応力が約１４００Ｐａを上回る滑らかなチーズが、プロセスチーズに約５．７〜約６．３％の、部分的にまたは完全に改質ホエーから得られる全ホエータンパク質を添加することによって達成され得る。プロセスチーズは、改質ホエータンパク質を約３〜約６．３％（好ましくは約３〜約４．５％）含むことが好ましい。

１つの好ましい形態では、水分が約５０％、脂肪が約１８％、タンパク質が約１５％、およびカゼインのホエータンパク質に対する比が６０：４０である改質ホエータンパク質を使って調製されたプロセスチーズは、同様の組成であるがそのホエータンパク質を上記のような改質をしていない組成で調製された対照のチーズと同等またはそれを上回る滑らかな質感および硬さの値を示した。前述のように、このようなプロセスチーズは、好ましくは約１４００Ｐａ以上の硬さを示す。

最も好ましい組成では、プロセスチーズは、約５．７〜約６．３％（好ましくは改質ホエータンパク質が約３〜約４．５％）の全ホエータンパク質と、約８．５〜約９．５％のカゼインタンパク質と、約９．５〜約１０．５％のラクトースと、約１７．１〜約１８．９％の乳脂肪と、約２．５％の乳化塩と、約１．８％の塩と、約４５〜約５０％の水を含む。このような好ましいプロセスチーズ調合物は、約１４００〜約３２００Ｐａの硬さレベルと、滑らかな質感を示した。それに比べ、改質されていないホエーを使って作製した同様の低カゼイン、高水分のプロセスチーズは、約９００Ｐａの硬さレベルを示すにとどまった。図４に示すグラフは、これについては後の実施例１および２で十分検討するが、ホエータンパク質を改質する特定の方法（すなわち、タンパク質濃度およびｐＨ）が、その改質ホエーを組み込んだプロセスチーズの硬さをいかに向上させるかを概して示すものである。

上記の熱による改質後にプロセスチーズに使用するのに好適である一方、改質ホエーに、図３にその概略を例示したような任意選択のプロセスステップを施すこともできる。例えば、場合によっては、溶液をポンプで液化装置に送って大きなホエータンパク質凝乳を分散させるか、高効率シャーポンプによって加工処理するか、均質化するか、約８０°Ｆ未満まで冷却するか、または噴霧乾燥してもよい。さらに、熱処理後、さらなる加工処理をする前に、溶融した無水乳脂肪などの脂肪を加えることもできる。

以下の実施例は、本発明を説明するためのものであって、本発明を限定するものではない。特にことわりのない限り、本明細書で使用する百分率は全て重量に基づくものである。

本実施例では、タンパク質レベルはそれぞれ異なるがｐＨが６．８であるホエータンパク質を、先に説明した方法に従って改質して、改質ホエータンパク質の粉末を作製した。次いで、改質ホエータンパク質粉末を、下記表１の標準化された調合を有するプロセスチーズに組み込んだ。比較のため、非改質ホエーもまた、同様の標準化された調合を有するプロセスチーズに含めた。各プロセスチーズの硬さを前述のベーン法でテストし、味覚検査員がその質感を評価した。本実験の結果を下記表２に示す。

比較の改質ホエーＡ
ホエータンパク質を約３４％含有する液状ＷＰＣを、改質加工処理する前に、固形分約４７．７％に濃縮した。次いで、その濃縮ＷＰＣを希釈して固形分約３９．３％（すなわち、タンパク質分約１３．２％）とし、約１００°Ｆまで加熱し、次いで５ＮのＮａＯＨを添加することによってｐＨを６．３から約６．８に調整した。次いで、ｐＨ約６．８の液状ＷＰＣを、蒸気注入によって約１８０°Ｆまで加熱し、次いで保持管に３分間保持した。次いで、その溶液をポンプでＢｒｅｄｄｏ 液化装置に送液して大きなホエータンパク質凝乳を全て分散させ、高効率シャーポンプでせん断した後、約８０°Ｆ未満まで冷却し、次いで噴霧乾燥した。直接蒸気注入による希釈のため、液状改質ＷＰＣの最終固形分含有量は３８．８％、タンパク質含有量は１３．１％である。

上記表１のものとほぼ同じ調合のプロセスチーズを作製するために、温水１４４．５ｇ中で、比較の改質ホエーＡ３７．６ｇを、乳タンパク質濃縮物４８．２ｇ、乾燥スイートホエー３．９ｇおよび塩化ナトリウム５．６ｇと混合した。乾燥スイートホエー、好ましくは未改質のもの（ただし所望であれば改質されたものであり得る）を、主としてラクトース源として上記混合物に添加する。上記表１に示すように、調合はラクトース１０％を目標としている。改質ホエーによっては、所望量のラクトースを得るために、追加するホエーの量を変えてもよい。

次いで、溶融した無水乳脂肪５２．７ｇを溶液に添加し、スラリーを形成した。このスラリーのｐＨを、乳酸（８８％濃度）を添加することによって約５．１から約５．１５に調整した。ｐＨ調整後、リン酸二ナトリウム７．５ｇを添加し、スラリーを滑らかになるまで激しく混合し、次いで、ＫａｐｏｏｒとＭｅｔｚｇｅｒ（非特許文献２）の手順に従ってＲａｐｉｄ−Ｖｉｓｃｏ−Ａｎａｌｙｚｅｒ（ＲＶＡ）（Newport Scientific社製）サンプルキャニスターにて加工処理した。

次いで、チーズスラリーをＲＶＡサンプルキャニスターにて一定の混合速度１５００ｒｐｍで加熱した。サンプルを４０℃で平衡させ、次いで約９０秒間で６０℃まで加熱した。サンプルをさらに６０秒間６０℃に維持し、次いで約９０秒間でさらに８３℃まで加熱した。その後、サンプルをさらに１８０秒間８３℃で維持した。加熱後、ホットチーズ約２５ｇをプラスチックの瓶に注ぎ、５℃の冷却浴で冷却した後、５℃で５日間保管した。

５日後、チーズを室温まで温め、降伏応力、水分およびｐＨを測定した。降伏応力は、前述のように「ベーン法」を使って測定した。このテストでは、ベーン羽根の直径を約０．６ｃｍ、高さを約１．０ｃｍとし、約０．５ｒｐｍの速度で回転させた。改質ホエーＡを使った実験結果を下記表２に示す。

発明の改質ホエーＢ
ホエータンパク質の含量が約３４％の液状ＷＰＣを、改質加工処理する前に濃縮して固形分約４７．７％とした。次いで、濃縮ＷＰＣを希釈して固形分約２５．０％（すなわち、タンパク質約７．５％）とし、約１００°Ｆまで加熱した後、５ＮのＮａＯＨを添加することによってｐＨを６．３から約６．８に調整した。次いで、ｐＨ約６．８の液状ＷＰＣを、蒸気注入によって約１８０°Ｆまで加熱し、次いで保持管に３分間保持した。次いで、その溶液をポンプでＢｒｅｄｄｏ液化装置に送液して大きなホエータンパク質凝乳を全て分散させ、高効率シャーポンプでせん断した後、約８０°Ｆ未満まで冷却し、噴霧乾燥した。直接蒸気注入による希釈のため、液状改質ＷＰＣは、２３．６％最終固形分含有量及び７．１％のタンパク質含有量を有する。

上記表１のものとほぼ同じ調合のプロセスチーズを作製するために、改質ホエーＡに関する上記方法と同様の方法で、発明の改質ホエーＢ４１．０ｇを、乳タンパク質濃縮物４８．２ｇ、乾燥スイートホエー０．１ｇ、無水乳脂肪５２．５ｇ、水１４５．２ｇ、リン酸二ナトリウム７．５ｇ、および塩化ナトリウム５．６ｇと混合した。改質ホエーＢを使った実験結果も下記表２にまとめて示す。

発明の改質ホエーＣ
タンパク質含有量３４％のＷＰＣの粉末を、Ｂｒｅｄｄｏ液化装置内に戻し、固形分１５．３２％（すなわち、タンパク質約４．７％）とした。次いで、その溶液を１００°Ｆに加熱し、５ＮのＮａＯＨを使ってｐＨを６．２８から６．８に調整した。次いで、液状ＷＰＣを蒸気注入によって１９０°Ｆまで加熱し、保持管に３分間保持した後、ポンプでＢｒｅｄｄｏ 液化装置に送液し、絶えず混合しながら約１８０°Ｆで３０分間保持し大きなホエータンパク質凝乳を全て分散させた。次いで、その溶液をＳｉｌｖｅｒｓｏｎ高効率シャーポンプでせん断し、ボテーター（Ｖｏｔａｔｏｒ）で１００°Ｆ未満まで冷却し、噴霧乾燥した。直接蒸気注入による希釈のため、液状改質ＷＰＣは、１２．８％の最終固形分含有量及び４．０％のタンパク質含有量を有した。

上記表１のものとほぼ同じ調合のプロセスチーズを作製するために、改質ホエーＡに関する上記方法と同様の方法で、発明の改質ホエーＣ４１．５ｇを、乳タンパク質濃縮物４８．２ｇ、乾燥スイートホエー０．６ｇ、無水乳脂肪５２．４ｇ、水１４４．６ｇ、リン酸二ナトリウム７．５ｇ、および塩化ナトリウム５．３ｇを混合した。改質ホエーＣを使った実験結果も下記表２にまとめて示す。

非改質ホエー
比較として、熱的に改質していない、タンパク質含有量約３４％の標準的な商品としてのホエータンパク質濃縮物をプロセスチーズに組み込んだ。

非改質ホエーを使って上記表１のものとほぼ同じ調合プロセスチーズを作製するために、改質ホエーＡに関する上記方法と同様の方法で、非改質ホエー３７．４ｇを、乳タンパク質濃縮物４８．２ｇ、乾燥スイートホエー４．５ｇ、無水乳脂肪５２．３ｇ、水１４４．６ｇ、リン酸二ナトリウム７．５ｇ、および塩化ナトリウム５．５ｇと混合した。非改質ホエーを使った比較実験結果も下記表２にまとめて示す。

実施例１のプロセスチーズを、味覚検査員によりその質感を評価した。サンプリングしたチーズを、滑らかであることを１とし、粒状を１０で表して、１から１０の尺度で評価した。表２に示す粒状性の値は、４人の異なる検査員の評価を平均したものである。一般に、チーズは粒状性評価が約４．５未満であることが好ましく、約１であることが好ましい。

資料から分かるように、好ましいチーズは、滑らかな質感と硬さの両方を併せ持っている。例えば、非改質ホエーによって、滑らかな質感を有するサンプルは得られるが、その硬さは望ましくないものであった。本実施例では、改質ホエーＢおよびＣによって、滑らかな質感と共に所望のレベルの硬さを有する高水分、低カゼインプロセスチーズが得られた。

本実施例では、タンパク質レベルはそれぞれ異なるがｐＨが７．６であるホエータンパク質を、先に説明した方法に従って改質した。改質ホエータンパク質粉末を、実施例１の先に述べた表１の標準化された調合のプロセスチーズに組み込んだ。各プロセスチーズの硬さを前述のベーン法でテストした。結果を下記表３に示す。

比較の改質ホエーＤ
タンパク質を５０％含有する液状ＷＰＣを、先ず、固形分３９．５％（すなわち、タンパク質約１９．５％）に濃縮し、次いで１００°Ｆまで加熱し、そこで５ＮのＮａＯＨを添加することによってｐＨを６．３から７．６に調整した。次いで、ｐＨ７．６の液状ＷＰＣを、蒸気注入によって１８０°Ｆまで加熱し、保持管に６分間保持した。その後、そのＷＰＣをポンプでＢｒｅｄｄｏ液化装置に送液して大きなホエータンパク質凝乳を全て分散させ、Ｓｉｌｖｅｒｓｏｎ高効率シャーポンプでせん断した後、噴霧乾燥した。直接蒸気注入による希釈のため、液状改質ＷＰＣは、３５．９％最終固形分含有量及び１７．７６％のタンパク質含有量を有した。

比較の改質ホエーＤを使って、実施例１の上記表１のものとほぼ同じ調合のプロセスチーズを作製した。このようなプロセスチーズを作製するために、実施例１において改質ホエーＡに関して先に説明した方法と同様の方法で、改質ホエーＤ２２．４ｇを、乳タンパク質濃縮物４８．２ｇ、乾燥スイートホエー１９．６ｇ、無水乳脂肪５２．５ｇ、水１４４．４ｇ、リン酸二ナトリウム７．５ｇ、および塩化ナトリウム５．５ｇと混合した。改質ホエーＤを使った実験結果を下記表３に示す。

発明の改質ホエーＥ
タンパク質の含量が５０％の液状ＷＰＣを、先ず濃縮して固形分３９．５％とし、次いで希釈して固形分１４．７％（すなわち、タンパク質約７．４％）とした。希釈ＷＰＣ溶液を１００°Ｆまで加熱した後、５ＮのＮａＯＨを使ってｐＨを６．３から７．６に調整した。次いで、ｐＨ７．６の液状ＷＰＣを、蒸気注入によって１８０°Ｆまで加熱し、保持管に６分間保持した。その後、その溶液をポンプでＢｒｅｄｄｏ液化装置に送液して大きなホエータンパク質凝乳を全て分散させ、Ｓｉｌｖｅｒｓｏｎ高効率シャーポンプでせん断し、噴霧乾燥した。直接蒸気注入による希釈のため、液状改質ＷＰＣは、１３．０％の最終固形分含有量及び６．６％のタンパク質含有量を有した。

改質ホエーＥを使って、実施例１の上記表１のものとほぼ同じ調合のプロセスチーズを作製した。このようなプロセスチーズを作製するために、実施例１において改質ホエーＡに関して先に説明した方法と同様の方法で、改質ホエーＥ２１．９ｇを、乳タンパク質濃縮物４８．２ｇ、乾燥スイートホエー２０．２ｇ、無水乳脂肪５２．７ｇ、水１４４．１ｇ、リン酸二ナトリウム７．５ｇ、および塩化ナトリウム５．５ｇと混合した。改質ホエーＥを使った実験結果も下記表３に示す。

比較の改質ホエーＦ
タンパク質の含量が３４％の液状ＷＰＣを、先ず濃縮して固形分４７．７％とし、次いで希釈して固形分３８．４％（すなわち、タンパク質約１２．４％）とした。希釈ＷＰＣ溶液を１００°Ｆまで加熱した後、５ＮのＮａＯＨを使ってｐＨを６．３から７．６に調整した。次いで、ｐＨ７．６の液状ＷＰＣを、蒸気注入によって１８０°Ｆまで加熱し、保持管に３分間保持した。加熱後、その溶液をポンプでＢｒｅｄｄｏ液化装置に送液して大きなホエータンパク質凝乳を全て分散させ、Ｓｉｌｖｅｒｓｏｎ高効率シャーポンプでせん断し、ボテーターで８０°Ｆ未満に冷却した後、噴霧乾燥した。直接蒸気注入による希釈のため、液状改質ＷＰＣの最終固形分含有量は３８．４％、タンパク質含有量は１２．４％であった。

改質ホエーＦを使って、実施例１の上記表１のものとほぼ同じ調合のプロセスチーズを作製した。このようなプロセスチーズを作製するために、実施例１において改質ホエーＡに関して先に説明した方法と同様の方法で、改質ホエーＦ３８．９ｇを、乳タンパク質濃縮物４８．２ｇ、乾燥スイートホエー１．７ｇ、無水乳脂肪５２．７ｇ、水１４５．３ｇ、リン酸二ナトリウム７．５ｇ、および塩化ナトリウム５．５ｇと混合した。改質ホエーＦを使った実験結果も下記表３に示す。

発明の改質ホエーＧ
タンパク質含有量３４％の液状ＷＰＣを、先ず濃縮して固形分４３．７％とし、次いで希釈して固形分２２．１％（すなわち、タンパク質約７．５％）とした。次いで、その希釈溶液を８８°Ｆに加熱し、５ＮのＮａＯＨを使ってｐＨを６．６から７．６に調整した。次いで、ｐＨ７．６の液状ＷＰＣを蒸気注入によって１９０°Ｆまで加熱し、保持管に３分間保持した後、ポンプでＢｒｅｄｄｏ液化装置に送液し、絶えず混合しながら３０分間保持し大きなホエータンパク質凝乳を全て分散した。その後、その溶液をＳｉｌｖｅｒｓｏｎ高効率シャーポンプでせん断し、ボテーターで８０°Ｆ未満まで冷却し、５０００／５００ＰＳＩで均質化した後、噴霧乾燥した。直接蒸気注入による希釈のため、液状改質ＷＰＣは、２０．３％の最終固形分含有量及び６．９％のタンパク質含有量を有した。

改質ホエーＧを使って実施例１の上記表１のものとほぼ同じ調合のプロセスチーズを作製した。このようなプロセスチーズを作製するために、実施例１における改質ホエーＡに関する上記方法と同様の方法で、改質ホエーＧ３６．０ｇを、乳タンパク質濃縮物４８．２ｇ、乾燥スイートホエー５．７ｇ、無水乳脂肪５２．７ｇ、水１４４．５ｇ、リン酸二ナトリウム７．５ｇ、および塩化ナトリウム５．５ｇを混合した。改質ホエーＧを使った実験結果も下記表３にまとめて示す。

発明の改質ホエーＨ
タンパク質含有量３４％の液状ＷＰＣを、先ず濃縮して固形分４３．７％とし、次いで希釈して固形分１４．２％（すなわち、タンパク質約４．９％）とした。次いで、その希釈溶液を８８°Ｆに加熱し、５ＮのＮａＯＨを使ってｐＨを６．３から７．６に調整した。次いで、ｐＨ７．６の液状ＷＰＣを蒸気注入によって１９０°Ｆまで加熱し、保持管に３分間保持した後、ポンプでＢｒｅｄｄｏ 液化装置に送液し、絶えず混合しながら３０分間保持し大きなホエータンパク質凝乳を全て分散した。その後、その溶液をＳｉｌｖｅｒｓｏｎ高効率シャーポンプでせん断し、ボテーターで１００°Ｆ未満まで冷却し、５０００／５００ＰＳＩで均質化した後、噴霧乾燥した。直接蒸気注入による希釈のため、液状改質ＷＰＣは、１３．０％の最終固形分含有量及び４．５％のタンパク質含有量を有した。

改質ホエーＨを使って実施例１の上記表１のものとほぼ同じ調合のプロセスチーズを作製した。このようなプロセスチーズを作製するために、実施例１における改質ホエーＡに関する上記方法と同様の方法で、改質ホエーＨ３５．３ｇを、乳タンパク質濃縮物４８．２ｇ、乾燥スイートホエー５．４ｇ、無水乳脂肪５２．７ｇ、水１４５．３ｇ、リン酸二ナトリウム７．５ｇ、および塩化ナトリウム５．５ｇを混合した。改質ホエーＨを使った実験結果を下記表３にまとめて示す。

実施例１と同様に、実施例２のチーズも、実施例１で先に説明したような評価尺度を使って味覚検査員によって評価した。本実施例では、改質ホエーＥ、ＧおよびＨによって、許容し得る硬さと粒状性を備えた高水分、低カゼインプロセスチーズが生成した。改質ホエーＦでは、所望の硬さは得られたが、望ましくないざらついた質感のプロセスチーズが生成した。

図４についてさらに詳細に参照すると、低カゼインレベル、高水分のプロセスチーズに実施例１および２の改質ホエーを使用したときの意外な結果を説明するグラフを提供する。図４のグラフは、それぞれ異なるホエータンパク質濃度およびｐＨレベルにおいて熱処理の間に改質したホエーを使ったプロセスチーズについて、ベーン法によって測定した硬さを示している。

全般に、低濃度（すなわち、好ましくは約７．５％以下、最も好ましくは約４〜約７．５％の範囲）で改質されたホエーにより、非改質ホエーを使った対照のプロセスチーズに比べ、より硬めの滑らかな質感を有するプロセスチーズが得られることが分かった。図４のグラフにおいて、対照と表示されている線は、他の比較および発明のサンプルとほぼ同レベルのカゼインおよび水分を有するが、含まれるホエーが非改質ホエーであるプロセスチーズの降伏応力である。また、改質ホエーを含まないプロセスチーズまたはより低いｐＨレベルで改質されたホエーを含むプロセスチーズと比べると、より高いｐＨレベルで改質されたホエーによってより硬めのチーズが得られることも分かった。

図４から分かるように、結果として、グラフは、タンパク質レベルが約４〜約７．５の範囲で、かつｐＨが約６〜約７．６の範囲で熱的に改質されたホエーを含むときに、低カゼイン、高水分プロセスチーズ用のホエータンパク質を改質して所望のチーズの硬さを得るための好ましいパラメータを示している。このような条件によって、低カゼイン、高水分プロセスチーズに使用すると、所望の硬さ、好ましくは約１４００Ｐａ以上の硬さを維持することのできる改質ホエーが生成される。

比較例３
特許文献３に記載の改質ホエータンパク質濃縮物を商品化したもの（すなわち、ＳＩＭＰＬＥＳＳＥ（登録商標）、ＣＰ Ｋｅｌｃｏ、アトランタ、ジョージア州）を高水分プロセスチーズに組み込んでその硬さをテストした。さらに、標準的な非改質ＷＰＣ３４を使った高水分チーズも調製した。

各サンプルについて、パイロットプラント７０ｌｂ回分式調理器具（ｂａｔｃｈ ｃｏｏｋｅｒ）を使ってプロセスチーズを製造した。下記表４に、最終のチーズ組成と硬さ値を示す。本実験では、ペネトロメータによりｍｍ単位で硬さを測定した。ペネトロメータの値が大きい程、チーズが柔らかいことを示す。プロセスチーズの場合のペネトロメータ値の好ましい範囲は、１２〜２０ｍｍである。２０ｍｍを上回る硬さ値は、チーズが望ましくない程度に柔らかいことを示す。

表４に例示するように、ＳＩＭＰＬＥＳＳＥ（登録商標）を使って製造した高水分プロセスチーズは、非改質商品ＷＰＣ３４を使って製造したチーズに類似の軟質チーズとなった。結果として、水分が約４５％を上回るプロセスチーズの系では、質感の利点はＳＩＭＰＬＥＳＳＥ（登録商標）から得られなかった。

本発明の本質を説明するために本明細書に記載し例示してきた調合物および原料の詳細、素材、ならびに手配に、添付の特許請求の範囲に示す本発明の原則および範囲において様々な変更を加えることができることは、当業者によって理解されよう。

プロセスチーズ用ホエータンパク質を改質する概括的方法を示すプロセスフローチャートである。 図１に例示される方法の好ましい実施形態を示すフローチャートである。 プロセスチーズ用ホエータンパク質を改質する概括的方法を示し、熱処理後の任意選択の加工処理ステップを例示するフローチャートである。 それぞれ異なるｐＨレベルおよび異なるホエータンパク質濃度で加工処理した改質ホエーを組み込んでいる低カゼイン、高水分プロセスチーズの降伏応力を説明するグラフである。

Claims (22)

1. プロセスチーズの製造方法であって、
   タンパク質濃度が約４〜約７．５％であり、ｐＨが約６〜約７．６であるホエーを熱処理して、改質ホエータンパク質を有する改質ホエーを生成するステップと、
   前記改質ホエーを濃縮して濃縮改質ホエーを生成するステップと、
   前記濃縮改質ホエーを乳タンパク質とブレンドしてスラリーを形成するステップと、
   前記スラリーを、プロセスチーズを製造するに十分な時間および温度で加熱するステップと
   を含み、 前記プロセスチーズは、カゼインタンパク質とホエータンパク質を含むタンパク質を約１４〜約１６％含み、水分を約４５〜約５０％含み、カゼインタンパク質のホエータンパク質に対する比が少なくとも約６０：４０であり、
   前記プロセスチーズが、さらに改質ホエータンパク質を約３〜約６．３％含み、概して滑らかな質感を有すると共に硬さが約１４００Ｐａを上回ることを特徴とするプロセスチーズの製造方法。
2. 前記ホエーを約１８０°Ｆ以上の温度で少なくとも約３分間熱処理することを特徴とする、請求項１に記載の方法。
3. 前記ホエーをｐＨ約６．８〜約７．６の範囲で熱処理することを特徴とする、請求項１に記載の方法。
4. 前記プロセスチーズは改質ホエータンパク質を約３〜約４．５％含むことをさらに特徴とする、請求項１に記載の方法。
5. 前記プロセスチーズはホエータンパク質を約５．７〜約６．３％とカゼインタンパク質を約８．５〜約９．５％含むことをさらに特徴とする、請求項１に記載の方法。
6. 前記プロセスチーズの降伏応力が約１７００Ｐａ〜約５９００Ｐａの範囲であることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
7. 前記プロセスチーズの降伏応力が約２６００Ｐａ〜約４４００Ｐａの範囲であることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
8. 前記ホエーを、熱処理の間、一定の攪拌状態に維持するステップをさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
9. 前記ホエーを、熱処理の間、せん断することを特徴とする、請求項８に記載の方法。
10. 前記せん断した改質ホエーを１００°Ｆ未満まで冷却するステップをさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
11. カゼインタンパク質とホエータンパク質を含むタンパク質を約１４〜約１６％を含み、
    水分を約４５〜約５０％含み、
    カゼインタンパク質の全ホエータンパク質に対する比が少なくとも約６０：４０であり、
    タンパク質濃度約４〜約７．５％でかつ、ｐＨ約６〜約７．６で熱処理したホエータンパク質を約３〜約６．３％含み、
    降伏応力が約１４００Ｐａを上回る
    プロセスチーズであって、
    概して滑らかな質感を有することを特徴とするプロセスチーズ。
12. 前記ホエータンパク質を、約１８０°Ｆ以上の温度で少なくとも約３分間熱処理することを特徴とする、請求項１１に記載のプロセスチーズ。
13. 前記ホエータンパク質を、ｐＨ約６．８〜７．６の範囲で熱処理することを特徴とする、請求項１１に記載のプロセスチーズ。
14. 熱処理されたホエータンパク質を約３〜約４．５％含むことを特徴とする、請求項１１に記載のプロセスチーズ。
15. さらにホエータンパク質を全量で約５．７〜約６．３％とカゼインタンパク質を約８．５〜約９．５％含むことを特徴とする、請求項１１に記載のプロセスチーズ。
16. ホエーを改質する方法であって、
    乾燥品でのホエータンパク質を約３４％〜約５０％有するホエータンパク質濃縮物を提供するステップと、
    前記ホエータンパク質濃縮物の水溶液を、ホエータンパク質が約４〜約７．５％まで希釈して、ホエータンパク質濃縮物の希釈溶液を生成するステップと、
    前記ホエータンパク質濃縮物の希釈溶液のｐＨを約６〜約７．６に調整するステップと、
    前記ｐＨ調整したホエータンパク質濃縮物の希釈溶液を、一定の攪拌状態において、１８０°Ｆで少なくとも３分間熱処理して、ホエータンパク質の凝集体を有する改質ホエー溶液を生成するステップと
    を含むことを特徴とするホエーを改質する方法。
17. 前記一定の攪拌状態は、前記ｐＨ調整したホエータンパク質濃縮物の希釈溶液を液化装置に連続して流すことであることを特徴とする、請求項１６に記載の方法。
18. 前記一定の攪拌状態は、前記ｐＨ調整したホエータンパク質濃縮物の希釈溶液にせん断力を加えることであることを特徴とする、請求項１６に記載の方法。
19. 前記改質ホエー溶液を約１００°Ｆ未満まで冷却して、冷却改質ホエー溶液を生成することをさらに含むことを特徴とする、請求項１６に記載の方法。
20. 前記冷却改質ホエー溶液を均質化して均質な改質ホエー溶液を生成することをさらに含むことを特徴とする、請求項１９に記載の方法。
21. 前記均質な改質ホエー溶液を噴霧乾燥して乾燥改質ホエー溶液を生成することをさらに含むことを特徴とする、請求項２０に記載の方法。
22. 前記ｐＨを約６．８〜約７．６に調整することを特徴とする、請求項１６に記載の方法。

Images