JP2009159947A - 成分同士の相互作用を利用した、プロセスチーズの硬化方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】前記プロセスチーズは、含有されるホエイタンパク質濃度が高いにもかかわらず、少なくとも1つの高官能性熱修飾ホエイタンパク質化合物と、特定のカゼイン又は他のタンパク質源とを組み合わせることによって、チーズ化合物の降伏応力を増加させる相乗効果が発揮され、その結果、硬度の増加したプロセスチーズが得られる。
【選択図】図1
Description
様々なプロセスチーズのサンプルを、ホエイタンパク質濃縮物(WPC)及び乳タンパク質濃縮物(MPC)の異なる組合せを使用して調製した。高官能性修飾WPC50及び高可溶性乳タンパク質濃縮物を含有する本発明のサンプルを、非修飾ホエイタンパク質濃縮物、低官能性修飾ホエイタンパク質濃縮物及び/又は低可溶性乳タンパク質濃縮物を含有するサンプルと比較した。降伏応力の予想外の増加が、利用される乳タンパク質及びホエイタンパク質個々によっては得られない、本発明の組合せにより示された。
このサンプルにおいては、高可溶性MPCを高官能性修飾WPC50と組み合わせることにより2つの成分の相乗効果が発揮され、予想外に安定したプロセスチーズが形成された。
比較用のプロセスチーズ製品は、標準的な必須成分タンパク質で調製され、約50%の水分及びカゼイン:ホエイタンパク質比率=約3:2を有する、プロセスチーズのベースラインを示す。
比較用サンプルは、必須成分MPC(約30%未満の可溶性)と、比較的低官能性熱修飾WPC50とを組み合わせることにより調製した。
比較用サンプルは、必須成分MPC(約30%未満の可溶性)と比較的高官能性修飾WPC50とを組み合わせることにより調製した。
比較用サンプルは、カゼイン源としての脂肪含有MPC(必須成分MPCと同等の可溶性を有する)、及び主要なホエイタンパク質源としての必須成分WPC34を使用して調製した。WPC34粉(38.0g、Leprino、デンバー、CO)を、143.3gの温水中で、77.1gのAlapro 4424(Fonterra、NZ)、2.0gのWPC80(Leprino、デンバー、CO、最終組成のバランスとして使用)及び5.6gの塩化ナトリウムと混合した。次に、33.6gの溶解する無水乳脂肪を溶液に添加し、スラリーを形成させた。乳酸(88%の濃度)を添加し、スラリーのpHを約5.1〜約5.15に調整した。pH調整の後、7.5gのリン酸ナトリウムを添加し、更にスラリーを、実施例1のようにRVA中で調理した。加熱後、約25gの加熱チーズをプラスチックバイアルに注入し、41°F冷却浴槽において冷却し、更に41°Fで5日間保存した。
カゼイン源として脂肪含有MPC(必須成分MPCと同等の可溶性)、及び比較的低官能性修飾WPC50粉末をホエイタンパク質源として使用し、比較用サンプルを調製した。
脂肪含有MPC(必須成分MPCと同等の可溶性)及び比較的高官能性修飾WPC50を使用して比較用サンプルを調製した。
高可溶性MPC(約80%を超える可溶性、本発明のサンプルAと同様)と、必須成分ホエイタンパク質濃縮物(WPC34)を組み合わせることにより、比較用サンプルを調製した。WPC34(45.3g、 Leprino社、デンバー、CO)を、144.3gの温水中で、38.5gのNutrilac CH7813(Alpfa社、デンマーク)、7.1gの乾燥甘味ホエイ及び5.3gの塩化ナトリウムと混合した。次に、52.1gの溶解する無水乳脂肪を溶液に添加し、スラリーを形成させた。乳酸(88%の濃度)を添加し、スラリーのpHを約5.1〜約5.15に調整した。pH調整の後、7.5gのリン酸ナトリウムを添加し、更にスラリーを、サンプルAのようにRVA中で調理した。加熱後、約25gの加熱チーズをプラスチックバイアルに注入し、41°F冷却浴槽において冷却し、更に41°Fで5日間保存した。
高可溶性MPC(約80%を超える可溶性、本発明のサンプルAと同様)と、比較的低官能性修飾WPC50を組み合わせることにより、比較用サンプルを調製した。
下記の表2に、サンプルAからIの各々に係るホエイタンパク質濃縮物のタイプ、乳タンパク質濃縮物のタイプ及び降伏応力を要約する。明らかなように、サンプルAの降伏応力は他の全てのサンプルより著しく高かった。WPC及びMPCの組合せから調製されるこれらのプロセスチーズの降伏応力を、図4に示す。
この実施例は、他の高可溶性乳タンパク質化合物(TMP1220(Fonterra、NZ、少なくとも約60%の可溶性)から調製されるプロセスチーズの3つのサンプルの降伏応力を示す。実施例1のように、高可溶性乳タンパク質及び高官能性修飾ホエイタンパク質濃縮物の組合わせによる相乗効果が、本発明に係るサンプルにおいて、硬度の予想外に急激な増加として観察された。使用するMPIの性質のため、TMP1220を含有する各々のサンプルのテクスチャが、実施例1において試験したされるチーズよりはるかに堅い場合であっても、例えば図6にて図示したように、高官能性熱修飾WPCと、高可溶性MPIであるTMP1220との組み合わせによる相乗効果を観察することができた。その場合、同じMPIを含有するが、低官能性熱修飾WPC(サンプルL)又は必須成分MPC(サンプルK)を含有するチーズと比較し、高官能性熱修飾WPCを添加した場合(本発明のサンプルJ)には、硬度の急激な増加が観察された。
これは、高可溶性乳タンパク質分離物(MPI)を含んでなるカゼイン源と、高官能性修飾WPC50を含んでなるホエイタンパク質源との組み合わせによる相乗効果を示す、本発明の実施例である。
この比較用サンプルは、ホエイタンパク質源として必須成分WPC34を用いた以外、本発明のサンプルJと同じ高可溶性MPIを用いて調製した。WPC34(28.7g、 Leprino、デンバー、CO)を、144.3gの温水中で、39.3gのTMP1220(Fonterra、NZ)、22.5gの乾燥甘味ホエイ及び5.2gの塩化ナトリウムと混合した。次に、52.6gの溶解する無水乳脂肪を溶液に添加し、スラリーを形成させた。乳酸(88%の濃度)を添加し、スラリーのpHを約5.1〜約5.15に調整した。pH調整の後、7.5gのリン酸ナトリウムを添加し、更にスラリーをRVA中で調理した。加熱後、約25gの加熱チーズをプラスチックバイアルに注入し、41°F冷却浴槽において冷却し、更に41°Fで5日間保存した。
これは、本発明のサンプルJと同じ高可溶性MPIと、ホエイタンパク質源としての比較的低官能性修飾WPC50との組み合わせから調製した比較用サンプルである。
サンプルJからLは、高可溶性カゼイン(乳タンパク質)及び高官能性熱修飾ホエイタンパク質の組み合わせによる相乗効果を示す。各サンプルのタンパク質源及び降伏応力を、下記の表3にまとめる。高官能性修飾WPC及び高可溶性MPIの組み合わせによる相乗効果により、他の乳タンパク質源(実施例1のサンプルBからG(低可溶性MPCから調製)との比較で示す)と、高官能性熱修飾ホエイタンパク質との使用に基づくプロセスチーズからは予測できない、本発明に係るサンプルJの硬度の急激な増加が生じた。
この実施例は、他の乳タンパク質化合物(Fonterra(NZ)社製のレンネットカゼイン)から調製したプロセスチーズの3つのサンプルの降伏応力を示す。レンネットカゼインの可溶性は比較的低いにもかかわらず、図7のように、レンネットカゼイン及び高官能性修飾ホエイタンパク質濃縮物の組合わせによる相乗効果が、本発明に係るサンプルにおいて、硬度の予想外に急激な増加として観察された。
これはレンネットカゼイン及び高官能性修飾WPC50を使用することによる、予想外の相乗効果を示す本発明のサンプルである。
これは、カゼイン源としてレンネットカゼイン、及びホエイタンパク質源として必須成分WPC34を使用して調製した比較用サンプルである。WPC34(56.0g、 Leprino、デンバー、CO)を、142.3gの温水中で、33.8gのレンネットカゼイン(Fonterra、NZ)、3.0gの乾燥甘味ホエイ及び5.5gの塩化ナトリウムと混合した。次に、51.9gの溶解する無水乳脂肪を溶液に添加し、スラリーを形成させた。乳酸(88%の濃度)を添加し、スラリーのpHを約5.1〜約5.15に調整した。pH調整の後、7.5gのリン酸ナトリウムを添加し、更にスラリーをRVA中で調理した。加熱後、約25gの加熱チーズをプラスチックバイアルに注入し、41°F冷却浴槽において冷却し、更に41°Fで5日間保存した。
これはカゼイン源としてレンネットカゼイン、及びホエイタンパク質源として比較的低官能性修飾WPC50を使用して調製した比較用サンプルである。
サンプルM、N及びOは、レンネットカゼイン及び高官能性熱修飾ホエイタンパク質の組み合わせによる相乗効果を示す。各サンプルのタンパク質源及び降伏応力を、下記の表4にまとめる。当該組合せにより、本発明のサンプルMでは、プロセスチーズへの他の乳タンパク質源と高官能性熱修飾ホエイタンパク質との使用に基づいても予測できない程の、硬度の急激な増加が生じた。対照的に、比較サンプルN及びOでは、同じWPCを含有するが、低可溶性MPC(それぞれサンプルB及びC(上記の実施例1)と組み合わせた場合のプロセスチーズと比較し、少ない改善を示した。
この実施例は、他の供給元(Kerry社、アイルランド)に由来する他のレンネットカゼインから調製されるプロセスチーズの、3つのサンプルの降伏応力を示す。図7のように、レンネットカゼイン及び高官能性修飾ホエイタンパク質濃縮物の組合わせによる相乗効果が、本発明に係るサンプルにおいて、硬度の予想外に急激な増加として観察された。
これは乳タンパク質源としてレンネットカゼインを使用し、ホエイタンパク質源として高官能性修飾WPC50を使用した場合の予想外の相乗効果を示す、本発明のサンプルである。修飾WPC50(32.6g、実施例3のサンプルMで先に述べた通りに調製)を、141.5gの温水中で、33.3gのレンネットカゼイン(Kerry社、アイルランド)、27.0gの乾燥甘味ホエイ及び5.4gの塩化ナトリウムと混合した。次に、52.8gの溶解した無水乳脂肪を溶液に添加し、スラリーを形成させた。乳酸(88%の濃度)を添加し、スラリーのpHを約5.1〜約5.15に調節した。pH調整の後、7.5gのリン酸ナトリウムを添加した。更にスラリーを、RVA中で調理した。加熱後、約25gの加熱チーズをプラスチックバイアルに注入し、41°F冷却浴槽において冷却し、更に41°Fで5日間保存した。
これは、乳タンパク質源としてレンネットカゼイン、及びホエイタンパク質源として必須成分WPC34を使用して調製した比較用サンプルである。WPC34(56.8g、Leprino、デンバー、CO)を、142.3gの温水中で、33.3gのレンネットカゼイン(Kerry社、アイルランド)、3.6gの乾燥甘味ホエイ及び5.4gの塩化ナトリウムと混合した。次に、52.1gの溶解する無水乳脂肪を溶液に添加し、スラリーを形成させた。乳酸(88%の濃度)を添加し、スラリーのpHを約5.1〜約5.15に調整した。pH調整の後、7.5gのリン酸ナトリウムを添加し、更にスラリーをRVA中で調理した。加熱後、約25gの加熱チーズをプラスチックバイアルに注入し、41°F冷却浴槽において冷却し、更に41°Fで5日間保存した。
これは乳タンパク質源としてレンネットカゼイン、及びホエイタンパク質源として比較的低官能性修飾WPC50を使用して調製した比較用サンプルである。修飾WPC50(33.4g、上記実施例4のサンプルOと同様)を、142.0gの温水中で、33.3gのレンネットカゼイン(Kerry社、アイルランド)、26.1gの乾燥甘味ホエイ及び5.4gの塩化ナトリウムと混合した。次に、52.2gの溶解する無水乳脂肪を溶液に添加し、スラリーを形成させた。乳酸(88%の濃度)を添加し、スラリーのpHを約5.1〜約5.15に調整した。pH調整の後、7.5gのリン酸ナトリウムを添加し、更にスラリーをRVA中で調理した。加熱後、約25gの加熱チーズをプラスチックバイアルに注入し、41°F冷却浴槽において冷却し、更に41°Fで5日間保存した。
サンプルP、Q及びRは更に、レンネットカゼイン(乳タンパク質)及び高官能性熱修飾ホエイタンパク質の組み合わせによる相乗効果を示す。各サンプルのタンパク質源及び降伏応力を、下記の表5にまとめる。上記組合せにより、プロセスチーズ中に、他の乳タンパク質源(サンプルBからG(同じホエイタンパク質源を用いたが、必須成分MPCと組み合わせた)との比較で示す)と、高官能性熱修飾ホエイタンパク質との使用に基づいた場合に予測できない、本発明のサンプルPにおける硬度の急激な増加を生じさせた。
本願明細書において用いられる「高官能性」及び「低官能性」修飾WPCとの間の機能の違いを解析するため、幾つかの修飾WPCsのサンプルを、プロセスチーズへの添加前に解析した。高官能性修飾WPCと低官能性修飾WPCとの、構造及び粘性に関する幾つかの比較データを以下に示す。更に本願明細書に記載するように、顕微鏡観察及び粘性測定値の結果、高官能性修飾WPC(湿式ベースで約7.5%未満のタンパク質を有する混合物を加熱することにより形成される)では、低官能性の対応物と比較し、密度の低い凝集体が形成されることを示している。特定の理論に拘束されないが、低官能性修飾WPCsでは密度の高い凝集物の形成、及び粘着性の低い混合物の生成がなされる。一方では、高官能性修飾WPCによる、密度の低い凝集物は、水分子と多くの相互作用を形成し、それによりタンパク質の分散性が向上し、タンパク質索の結合ネットワークの存在により粘稠性のタンパク質水溶液が形成される。
高官能性修飾WPCのサンプル、及び実施例1−4から調製される低官能性修飾WPCの相対的な粘性及び視覚特性を解析するため、プロセスチーズへの添加を行わずに分析した。
約34%のホエイタンパク質を有する液体WPCを用い、約47.7%の固体含量から約39.3%の固体含量(すなわち約13.2%のタンパク質)に希釈して調製した低官能性修飾WPC34を形成された。希釈されたWPCを約100°Fまで加熱する方法を用いてWPCを修飾し、更に5N NaOHの追加を使用してpHを6.3〜約6.8に調整した。pH6.8の液体WPCを更に蒸気注入によって180°Fまで加熱し、6分間保持管中に置いた。その後、溶液をBreddo Likwifierでポンプ圧送してSilversonの高剪断ポンプにおいてせん断し、あらゆる大きなホエイタンパク質凝乳を分散させ、80°F未満に冷却し、噴霧乾燥した。液体修飾WPCは38.8%の最終体積及び13.1%の蛋白質濃度を示した。液体WPC34に適用したのと同じ手順を使用して、約47.7%の固体含量にまで濃縮し、更に約25.0%の固体含量(すなわち約7.5%のタンパク質)にまで希釈することにより、高官能性修飾WPC34を形成させた。高官能性液体修飾WPCは、23.6%の最終的な体積及び7.1%の蛋白質含有量を示した。
液体WPC34を最初に47.7%の固体含量となるまで濃縮し、更に38.4%の固体含量(すなわち約12.4%のタンパク質)となるまで希釈することにより、低官能性修飾WPC34を調製した。以下の手順によりWPCを修飾した。希釈溶液を100°Fに加熱し、5N NaOHを用いてpHを6.3から7.6に調整した。pH7.6の液体WPCを更に蒸気注入によって180°Fまで加熱し、6分間保持管中に置いた。加熱の後、溶液をBreddo Likwifierでポンプ圧送してSilversonの高剪断ポンプにおいてせん断し、あらゆる大きなホエイタンパク質凝乳を分散させ、80°Fに冷却し、噴霧乾燥した。液体修飾WPCは38.4%の最終体積及び12.4%の蛋白質含有量を示した。
比較のために、高官能性及び低官能性修飾WPCを調製した。低官能性WPCは、50%のタンパク質を有する希釈された液体WPCから、39.5%の固体含量(すなわち約19.5%のタンパク質)となるまで調製した。希釈された液体WPC50を、14.7%の固体含量(すなわち約7.4%のタンパク質)となるまで希釈し、高官能性WPCを調整した。
Claims (23)
- プロセスチーズの調製方法であって、
約4〜約7.5%のホエイタンパク質濃度及びpH約6〜約7.6で、ホエイ組成物を熱処理し、修飾ホエイタンパク質を含む修飾ホエイを形成させるステップと、
前記修飾ホエイタンパク質と少なくとも60%の可溶性を有する乳タンパク質とを混合し、スラリーを形成させるステップと、
プロセスチーズを形成するのに十分な時間及び温度で、前記スラリーを加熱するステップを含んでなり、
前記プロセスチーズが、約12〜約20%の全カゼイン及びホエイタンパク質、約45〜約60%の水分を含んでなり、カゼインタンパク質:ホエイタンパク質の比率が少なくとも約60:40であり、
前記プロセスチーズが、約3〜約7%の修飾ホエイタンパク質を更に含んでなり、約3,000Pa超の硬度を有し、滑らかなテクスチャを有する、前記方法。 - 前記熱処理ステップが、約180°F又はそれ以上の温度で、少なくとも約3分間実施される、請求項1記載の方法。
- 前記熱処理ステップが、約6.8〜約7.6のpHで実施される、請求項1記載の方法。
- 前記乳タンパク質がNutrilac CH7813、TMP1220、TMP1100又はTMP1350である、請求項1記載の方法。
- 前記プロセスチーズが更に、約5.7〜約6.3%のホエイタンパク質、及び約8.5〜約9.5%のカゼインタンパク質を含んでなる、請求項1記載の方法。
- 前記プロセスチーズが、約3,000Pa〜約8,000Paの降伏応力を有する、請求項1記載の方法。
- プロセスチーズの調製方法であって、
約4〜約7.5%のホエイタンパク質濃度及びpH約6〜約7.6で、ホエイ組成物を熱処理し、修飾ホエイタンパク質を含む修飾ホエイを形成させるステップと、
前記修飾ホエイタンパク質とレンネットカゼインを混合してスラリーを形成させるステップと、
プロセスチーズを形成するのに十分な時間及び温度で、前記スラリーを加熱するステップを含んでなり、
前記プロセスチーズが、約12〜約20%の全カゼイン及びホエイタンパク質、約45〜約60%の水分を含んでなり、カゼインタンパク質:ホエイタンパク質の比率が少なくとも約60:40であり、
前記プロセスチーズが、約3〜約7%の修飾ホエイタンパク質を更に含んでなり、約3,000Pa超の硬度を有し、滑らかなテクスチャを有する、前記方法。 - 前記熱処理ステップが、約180°F又はそれ以上の温度で、少なくとも約3分間実施される、請求項7記載の方法。
- 前記熱処理ステップが、約6.8〜約7.6のpHで実施される、請求項7記載の方法。
- 前記プロセスチーズが更に、約5.7〜約6.3%のホエイタンパク質、及び約8.5〜約9.5%のカゼインタンパク質を含んでなる、請求項7記載の方法。
- 前記プロセスチーズが、約3,000Pa〜約8,000Paの降伏応力を有する、請求項7記載の方法。
- 約12〜約20%の全カゼイン及びホエイタンパク質であって、
前記ホエイタンパク質が約55%〜約97%の非修飾ホエイタンパク質及び約3〜約45%の熱処理ホエイタンパク質を含んでなる、前記全カゼイン及びホエイタンパク質と、
少なくとも約4.8%のホエイタンパク質と、
約45〜約50%の水分と、
レンネットカゼインに由来するか、又は、少なくとも60%の可溶性を有する高可溶性乳タンパク質に由来する約5〜約15%のカゼインを含んでなるプロセスチーズであって、
前記熱処理ホエイタンパク質が、約4〜約7.5%のタンパク質を含有する溶液を、約6から約7.6のpHで、少なくとも180°Fの温度で、少なくとも3分間加熱することにより調製され、
約3,000Pa超の硬度を有し、滑らかなテクスチャを有する、前記プロセスチーズ。 - 前記熱処理ステップが、約180°F又はそれ以上の温度で、少なくとも約3分間実施される、請求項12記載のプロセスチーズ。
- 前記熱処理ステップが、約6.8〜約7.6のpHで実施される、請求項12記載のプロセスチーズ。
- 高可溶性乳タンパク質が、Nutrilac CH7813、TMP1220、TMP1100又はTMP1350である、請求項12記載のプロセスチーズ。
- 前記プロセスチーズが更に、約5.7〜約6.3%のホエイタンパク質、及び約8.5〜約9.5%のカゼインタンパク質を含んでなる、請求項12記載のプロセスチーズ。
- プロセスチーズの調製方法であって、
乾物ベースで約34%〜約50%のホエイタンパク質を含有するホエイタンパク質濃縮物を準備するステップと、
前記ホエイタンパク質濃縮物の水溶液を、約4〜約7.5%のホエイタンパク質含量となるように希釈して、希釈ホエイタンパク質溶液を調製するステップと、
前記希釈ホエイタンパク質溶液のpHを約6〜約7.6に調整するステップと、
pH調整した前記希釈ホエイタンパク質溶液を、180°Fで少なくとも3分間、一定の撹拌条件下で熱処理し、ホエイタンパク質凝集物を含有する修飾ホエイを形成させるステップと、
前記修飾ホエイと、レンネットカゼイン又は少なくとも60%の可溶性を有する高可溶性乳タンパク質とを混合してスラリーを形成させるステップと、
プロセスチーズを形成させるのに十分な時間及び温度でスラリーを加熱するステップを含んでなる方法。 - 前記一定の撹拌条件により、pH調整された希釈ホエイタンパク質溶液に対して剪断力が与えられる、請求項17記載の方法。
- 前記修飾ホエイ溶液を約100°F未満に冷却し、冷却された修飾ホエイ溶液を形成させることを更に含んでなる、請求項18記載の方法。
- 冷却された前記修飾ホエイ溶液をホモジナイズし、均一化された修飾ホエイ溶液を形成させることを更に含んでなる、請求項19記載の方法。
- 均一化された前記修飾ホエイ溶液を噴霧乾燥し、乾燥された修飾ホエイ粉末を形成させることを更に含んでなる、請求項20記載の方法。
- pHが約6.8〜約7.6に調整される、請求項17記載の方法。
- 前記高可溶性乳タンパク質がNutrilac CH7813、TMP1220、TMP1100又はTMP1350である、請求項17記載の方法。
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