NO170052B - Fremgangsmaate for oppvarming av udenaturerte meierimyseproteiner - Google Patents

Fremgangsmaate for oppvarming av udenaturerte meierimyseproteiner Download PDF

Info

Publication number
NO170052B
NO170052B NO862453A NO862453A NO170052B NO 170052 B NO170052 B NO 170052B NO 862453 A NO862453 A NO 862453A NO 862453 A NO862453 A NO 862453A NO 170052 B NO170052 B NO 170052B
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
protein
whey
proteins
solution
denatured
Prior art date
Application number
NO862453A
Other languages
English (en)
Other versions
NO170052C (no
NO862453D0 (no
NO862453L (no
Inventor
Norman Sol Singer
Shoji Yamamoto
Joseph Latella
Original Assignee
Labatt Ltd John
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Labatt Ltd John filed Critical Labatt Ltd John
Priority to NO862453A priority Critical patent/NO170052C/no
Publication of NO862453D0 publication Critical patent/NO862453D0/no
Publication of NO862453L publication Critical patent/NO862453L/no
Priority to NO903376A priority patent/NO903376D0/no
Publication of NO170052B publication Critical patent/NO170052B/no
Publication of NO170052C publication Critical patent/NO170052C/no

Links

Landscapes

  • Food Preservation Except Freezing, Refrigeration, And Drying (AREA)
  • Peptides Or Proteins (AREA)
  • Dairy Products (AREA)

Description

Foreliggende oppfinnelse gjelder fremgangsmåte for oppvarming av udenaturerte meierimyseproteiner.
Melkeproteiner kan oppdeles i to generelle klasser, nemlig serum- eller myseproteinene og ostestoffet eller kaseinproduktene. Kasein klassifiseres generelt som et fosfoprotein, men er i virkeligheten et heterogent kompleks av flere distinkte og identifiserbare proteiner (alfa-, beta-, kappaproteiner osv.), fosfor og kalsium, hvilket kompleks har formen av et kolloidalt kalsiumsaltaggregat i melk kalt kalsiumkaseinat. Under fremstillingen av ost utfelles kasein fra melken ved hjelp av en eller to metoder. Den første omfatter behandlingen av melken med syre for å senke pH til ca. 4,7, hvorpå kaseinproteinene faller ut fra melken for å danne ostestoffet, som til slutt vil behandles slik at det oppnås ost. I den alternative fremgangsmåten gjennomføres utfellingen av kaseinet ved bruk av et løpe-enzym i stedet for syre. Det kasein som fremstilles ved hjelp av den første fremgangsmåten, har generelt høyere fettinnhold og lavere askeinnhold enn det tilsvarende produktet som oppnås fra den sistnevnte fremgangsmåten. Forskjellen i askeinnhold antas å være et resultat av at kalsiumfosfat spaltes av fra kaseinmolekylene ved innvirk-ning av syren, idet den gjenværende asken for det meste er organisk bundet fosfor. "Syrekaseinet" anvendes for fremstilling av myke oster som f.eks. hytteost, mens "løpe-kaseinet" eller "parakaseinet" anvendes for fremstilling av oster som f.eks. cheddar eller mozzarella.
Myse er det serum som blir igjen etter at faststoffene (fett og kasein) er fjernet fra melken. Myse omfatter laktalbumin- og laktoglobulinproteiner. Laktalbuminet utgjør 2 til 5 % av det totale skummet-melk-proteinet og antas å fungere i melken som en overflateaktiv proteinstabilisator av fettpartiklene. Laktoglobulin utgjør 7 til 12 % av det totale skummet-melk-proteinet og er nær forbundet med kaseinproteinet i helmelk. Myse som er oppnådd ved den syreutfellingsprosessen som er nevnt ovenfor, refereres til som sur myse og har generelt en pH-verdi på 4,3 til 4,6. Myse oppnådd ved den enzymatiske utfellingsprosessen, også nevnt ovenfor, refereres til som søt myse og har generelt en pH-verdi på fra 5 til 6,5. Som en generalisering omfatter kommersiell, tørket myse 10 til 13 % denaturert protein, 71 % laktose, 2 % melkesyre, 3 til 5 % vann, 8 til 11 % aske og inneholder en lav konsentrasjon av fosforsyreanhydrid. Når den oppnås ved ostefremstillingsprosessen, er myse generelt et vandig medium omfattende 90 % eller mer vann. De respektive egenskapene for søt og sur
myse er oppsummert nedenfor:
Det bemerkes at U.S. patent 4 358 464 beskriver et forslag for omdannelse av sur myse til søt myse.
Volumet av fremstilt myse er direkte proporsjonalt volumet av osteproduksjonen. Et estimat for De forente stater alene oppgav myseproduksjonen til en størrelsesorden av 19,8 milliard kg pr. år.
Selv om mysen selv og mysebestanddelene som f.eks. myseproteinene laktalbumin og laktoglobulin og sukkeret laktose alle har forskjellige kjente anvendelser, er det signifikante vanskeligheter med å omdanne mysen til indu-strielt anvendbare former. Den fundamentale vanskeligheten er at mysen, når den oppnås ved ostefremstillingsprosessen som ovenfor nevnt, inneholder 90 % vann, og ingen av bestanddelene er generelt anvendbare i den form. Fjerningen av overskudd vann er meget kostbar og det er mest sannsynlig at det forblir slik i betraktning av foreliggende og pro-sjekterte energikostnader. Dessuten utgjør de anvendbare proteinene i myse bare en mindre del, 9 til 11 vekt%, av mysefaststoffene. Hovedmengden av resten av mysefaststoffene, dvs. mer enn 70 vekt% derav, er laktose. Den kommersielle verdien av laktose var og er imidlertid ganske lav. Sluttresultatet var at myse generelt ble ansett av oste-produsenten å ha liten verdi, og faktisk bare som en artikkel å kvitte seg med på billigste måte. Ganske ofte ble mysen bare dumpet ved å slippe den ut i kloakken. I den siste tid har imidlertid øket oppmerksomhet når det gjelder mulig forurensning av omgivelsene, resultert i pålegg om alvorlige restriksjoner på slike fjernemetoder i en slik grad at mysen nesten ble en forpliktelse i forbindelse med ostefremstillingsprosessen. Selv om noen lokale autoriteter vil godta behandling av myse og dens beslektede produkter i sitt kloakksystem, er deres avgift for å gjøre dette meget høy. Ett av alternativene som da ble mulig for å redusere kostnadene forbundet med mysefjerning, var å oppvarme biproduktet for å varmedenaturere og koagulere proteinet, hovedsakelig laktalbumin, som så kunne separeres i en grov, ikke-funksjonell form fra den gjenværende laktosesirup. De resulterende produktene ble så solgt for å bringe behandlingskostnadene under fjerningskostnadene. Mer foretrukket ble mysen ganske enkelt tørket ved bruk av forstøvnings-, valse- eller frysetørking o.l. for å produsere et hygroskopisk produkt. Typisk for de produktene som ble fremstilt på denne måten, er tørket myse som dyrefortilsetning omfattende et minimum på 65 % laktose og ca. 12 % protein. Disse tilsetningene har høyere konsentrasjoner av riboflavin enn skummet melk, og tilsetningene verdsettes generelt i for-blandinger som en kilde for dette og andre løselige stoffer (se Encyclopedia of Chemical Technology, vol. 6, side 308).
Dersom disse sistnevnte prosessene reguleres, kan om-krystallisasjon av laktosen gjennomføres og det kan oppnås et mer anvendbart, ikke-hygroskopisk produkt. Krystall-utfelling av laktose kan også anvendes for å øke protein-innholdet i disse produktene litt. Slike fremgangsmåter senker prosesskostnadene ytterligere ved å produsere et litt mer verdifullt produkt. De tørkede produktene beholder imidlertid i en signifikant grad den karakteristiske myse-lukten og spesielt smaken, som begrenser deres kommersielle anvendbarhet. Slike produkter har generelt meget liten øket verdi i forhold til myse og anvendes for det meste som additiver i bakeindustrien på grunn av vannabsorpsjonskapasi-teten til de denaturerte proteinene.
Som en følge av de alvorlige fjerningsproblemene som plager industrien, og muligheten av å oppnå en signifikant økonomisk gevinst utover behandlingskostnadene ved salg av konsentrert eller oppgradert myseprotein og andre myse-bestanddeler, er det brukt mye tid og penger på forskning og utvikling av mysebehandling i de senere år. De fleste av disse anstrengelsene har angått isolering eller konsentrering av proteinet. En fremgangsmåte for gjenvinning av myseproteiner er kjent på fagområdet som "centri-whey"-prosessen og omfatter denaturering av native myseproteiner ved varmebehandling ved pH fra 4,5 til 4,6 og etterfølgende isolering av de denaturerte proteinene ved sentrifugering. Bare ca.
70 % denatureres ved bruk av denne prosessen, og resten går tapt til supernatanten i den etterfølgende sentrifugeringen. På tross av denne ineffektiviteten og under antagelse av at de funksjonelle egenskapene til native myseproteiner ikke er nødvendige i en gitt anvendelse, foretrekkes denaturerte myseproteiner, delvis fordi de ifølge G.B. patent 2 020 667 fordøyes lettere enn de native udenaturerte proteinene. Denaturering i forbindelse med proteinkjemi dekker et område av forandringer av molekylstrukturen hos proteiner som kan induseres, f.eks. ved oppvarming av en proteinløsning forbi det punkt som er karakteristisk for hvert protein og/eller ved eksponering av den for syrer, alkali eller forskjellige detergenter. Et irreversibelt denaturert protein har en redusert løselighet i forhold til dets udenaturerte eller native tilstand så vel som at det ikke kan krystalliseres. Denatureringsprosessen omfatter brudd på intermolekylære hydrogenbindinger slik at den meget ordnede strukturen i det native proteinet erstattes av en mer tilfeldig struktur. Mens denaturering vanligvis er irreversibel, er det noen tilfeller, avhengig av det protein som behandles og den behandlingen som proteinet underkastes, som er reversible. Noen av forskjellene mellom egenskapene til native og denaturerte myseproteiner er rapportert i relevant litteratur. Det skal her refereres til slike forskjeller mellom de native og denaturerte myseproteinene som gjelder deres respektive anvendelser. På et punkt mot slutten av denatureringsprosessen opptrer forandringer som er direkte fattbare for vanlige menneskesanser, som generelt omfatter gelering, fortykning og utvikling av opasitet. Dette trinn i prosessen refereres heretter til som koagulering.
Andre prosesser for konsentrering av myseproteiner anvender ultrafiltreringsteknikker. En kjent metode omfatter f.eks. å underkaste hel myse et ultrafiltreringstrinn, hvorved det oppnås en laktosesirup og et løselig, udenaturert myseproteinkonsentrat (WPC). WPC beskrives å være både løse-lig ved lav pH, og derfor anvendbart i drikker med stor næringsverdi, og koagulerbartmed varme for å gi et erstat-ningsmiddel for eggehvite. Så vidt søkeren kjenner til, har WPC fra denne prosessen aldri vært brukt kommersielt for det siste formål, antagelig fordi økonomien for tiden favoriserer naturlig eggehvite i de fleste anvendelser. I ethvert tilfelle oppnås løseligheten og koagulerbarheten til dette WPC fra de funksjonelle egenskaper som bibeholdes av de udenaturerte myseproteinene. Det bemerkes imidlertid igjen at i anvendelser der disse funksjonelt oppnådde egenskapene ikke er spesielt nødvendige, rapporteres denaturerte myseproteiner å fordøyes lettere og dessuten meddele egenskaper som f.eks. vannadsorpsjon eller farge og varmestabilitets-egenskaper som er ønskelige i visse anvendelser, hvilke egenskaper ikke er tilgjengelige fra udenaturerte myseproteiner.
Som et annet eksempel på ultrafiltrering i mysebehandling lærer G.B. patent 2 020 667 en fremgangsmåte hvor myseproteiner gjenvinnes fra hel myse ved å underkaste den hele mysen en varmebehandling for å denaturere og uløseliggjøre proteinene, som så gjenvinnes fra væskemediet ved ultrafiltrering. Denne fremgangsmåten beskrives å være mer kostnadseffektiv og mer utbytteeffektiv enn den ovenfor nevnte "centri-whey"-prosessen i det at de udenaturerte myseproteinene (30 %) tilbakeholdes sammen med de denaturerte proteinene i det ultrafiltrerte retentatet i stedet for å tapes til den sentrifugerte supernatanten.
U.S. patent 3 896 241 beskriver en annen fremgangsmåte for fremstilling av et løselig myseproteinkonsentrat med lavt mikrobetall, i hvilken myse fra kumelk føres gjennom et filter av diatomé-jord for å fjerne gjenværende kasein og melkefett og deretter underkastes et ultrafiltreringstrinn som fjerner hoveddelsen av vannet, laktosen og mineral-saltene og etterlater et myseproteinkonsentrat. Dette konsentrat føres så gjennom en sterkt sur kationevekslerharpiks for ytterligere å redusere mineralsaltnivået i produktet og redusere pH, idet det sistnevnte reduseres ytterligere, om ønsket, ved tilsetning av syre. Dette konsentrat tørkes så på normal måte som f.eks. ved forstøvningstørking.
U.S. patent 4 235 937 beskriver en fremgangsmåte for behandling av en rekke proteinkilder ved utnyttelse av en teknikk som er forskjellig fra ultrafiltrering, idet spesiell vekt legges på behandling av myse. Et viktig trekk ved denne behandlingen er at mysen, som er hel myse med det vanlige lave innhold av totale faststoffer og høye innhold av laktose, må være fersk eller nesten fersk. Dessuten må dens temperatur ikke tillates å falle i signifikant grad fra tiden for dens produksjon ved ostefremstillingsprosessen til den behandles ifølge den beskrevne fremgangsmåten. Den minimumstemperatur, ved hvilken mysen må holdes før behandlingen, er beskrevet å være 32°C. Fremgangsmåten omfatter å utsette mysen for "blandeskjærkrefter" i nærvær av en metallglukonatløsning som fungerer som et mildnings-middel og en kolloidøkende bestanddel, idet reaksjonsblan-dingen under blandingen holdes ved en forhøyet temperatur, men en temperatur som er lavere en denatureringstemperaturen for de tilstedeværende proteiner. De ovenstående midler sies også å hjelpe til i å gjennomføre det viktige, automatiske dekanteringstrekket ifølge fremgangsmåten. Den fremgangsmåte som beskrives i dette patentet, menes å unngå denaturering av myseproteinet, og et hvilket som helst protein som denatureres og inneholdes i den automatisk dekanterte ut-flokning, har ifølge definisjon en større partikkelstørrel-
se.
U.S. patent 3 852 506 beskriver en fremgangsmåte for fremstilling av tørt, agglomerert, løselig myseprotein som er relativt mildt og lett rekonstitueres til en flytende form, hvilken fremgangsmåte omfatter mekanisk oppdeling av forstøvningstørkede, demineraliserte kuler av myseproteinisolat til en partikkelstørrelse som er mindre enn 44 um, hvilke partikler så agglomereres til større partikler. Det skal bemerkes at forstøvningstørking av myse, felles med de andre vanlige fremgangsmåtene for tørking av myse, vanligvis gir et tørket produkt med en partikkelstørrelse på fra 75 til 200 um og vanligvis mot den øvre ende av dette området. Selv om det ikke er klart ifølge hvilken mekanisme fremgangsmåten oppnår de ønskede formål, antas det at det er den spesielle mekaniske måten å danne de oppdelte partiklene på, nemlig maling, som gir det ønskede resultat, nemlig et relativt mildt produkt. Partikkelstørrelseegenskapen er øyensynlig nødvendig for å hjelpe til med å dispergere det tørkede produktet i væsker for å akselerere solubilisering deri. U.S. patent 4 225 629 beskriver en annen fremgangsmåte for fremstilling av et uløselig proteinkonsentrat, som i dette tilfelle også inneholder karbohydrater som f.eks. stivelse, vitaminer og et relativt høyt innhold av fett. I denne fremgangsmåten justeres en blanding av myse og et protein, inneholdende et kimprodukt, til en pH-verdi på ca. 9-10. Den resulterende saft, som inneholder løselige proteiner, separeres derfra og surgjøres til et surt pH, hvoretter proteinet utfelles med varme eller ved tilsetning av natriumhexametafosfat, og bunnfallet separeres, vaskes med vann og tørkes ved hjelp av kjente metoder som f.eks. valsetørking eller frysetørking. I motsetning til fremstilling av enkle proteinkonsentrater beskriver U.S. patent 4 218 490 en fremgangsmåte for fremstilling av et spiselig næringsmiddel som inneholder et proteinholdig, overflate-aktivt middel. Det overflateaktive midlet inneholder mer enn 90 % protein og er et funksjonelt protein som kan oppnås fra en rekke proteinkilder, inkludert soya, blod, myse og oljefrø, ved hjelp av ionevekslerekstraksjon fulgt av tørking. Bruken av løselige myselaktalbuminer i denne anvendelsen synes å være den samme som den rollen de samme proteinene spiller ved stabilisering av fettpartikler i melk. Slik det er vanlig med slike midler, anvendes det i relativt små mengder basert på mengden næringsmiddel som er involvert. Dette middel anvendes faktisk generelt som en mindre bestanddel av totalmengden av slike funksjonelle midler som brukes for spesielle anvendelser.
Alle de forannevnte fremgangsmåter som resulterer i uløselige, denaturerte proteinprodukter, omfatter for den største delen varmedenaturering av mysen ved eller over mysens isoelektriske punkt. Ifølge Modler et al., Journal of Dairy Science, volum 60, nr. 2, er slike fremgangsmåter både populære og økonomiske ved gjenvinning av myseproteiner, men de resulterende produktene er generelt uløselige og kornet, og området for deres kommersielle anvendelse er derfor begrenset. Forbedringer i løseligheten er rapportert av Amantea et al. i Journal of Canadian Institute of Food Science and Technology, 7:199, 1974 hos myseproteiner som ble jernforsterket og så behandlet under alkaliske betingelser. Men disse forbedringene oppnås bare ved for stort tap av svovelholdige aminosyrer. Fremgangsmåter som utføres under det isoelektriske punktet for det aktuelle myseproteinet, rapporteres av Modler et al. generelt å resultere i forbedret løselighet og funksjonalitet. En liknende fremgangsmåte er beskrevet i U.S. patent 3 930 039, hvor det uttrykkelig er beskrevet at bare en meget liten fraksjon av det totale myseproteinet denatureres under betingelser med høyt syreinnhold og forhøyet temperatur, og hvor resten av proteinet beholder sin native, funksjonelle og således løselige tilstand.
Løselig, nativt myseprotein gir tydeligvis ikke en kornet tekstur til næringsmidler som forsterkes med det samme og gir heller ikke en emulsjonsliknende tekstur. Dessuten har man støtt på vanskeligheter ved anvendelse av slikt løselig myseprotein ved forsterkning av pasta, slik det er beskrevet i Food Processing, 36 (10) 52, 54 (1975). Ifølge denne artikkelen fant USDA-vitenskapsmenn ved Eastern Regional Research Centre i Philadelphia at konvensjonelle, native (løselige) myseproteinprodukter var uakseptable for bruk ved forsterkning av pastaer uten for store og radikale forandringer av det behandlingsutstyr som ble brukt ved fremstilling av uforsterkede pastaer. Varmedenaturerte myseproteinprodukter krever ikke slike modifikasjoner av foreliggende pastafremstillingsutstyr. Produktbedømmelse av slik denaturert pasta som er forsterket med myseprotein av et trenet smakspanel fastslo at den denaturerte pastaen som er forsterket med myseprotein, hadde en dårligere tekstur enn uforsterket pasta. Dette funn er ikke overraskende i betraktning av den ventede sandaktige karakteren av varmedenaturerte myseproteiner. Mens smakspaneiet fant at forskjellen i tekstur ikke ville gjøre de forsterkede produktene kommersielt uaksepterbare, særlig da tomat- og oste-sauser maskerer forskjellene enda mer, er det klart at det forsterkede produktet ville være mer kommersielt akseptabelt dersom teksturen kunne forbedres i stedet for ganske enkelt å maskeres. Som påpekt av Modler et al. ovenfor, resulterer imidlertid den store partikkelstørrelsen til de protein-agglomerater som dannes ved de ovenfor nevnte myseprotein-denatureringsfremgangsmåtene, i produkter med en sandaktig munnfølelse. Dette gjør sitt til å begrense produktets kommersielle anvendbarhet selv som et proteinsupplement.
Liknende organoleptiske problemer har oppstått ved bruken av proteiner fra soyabønner i kalorireduserte næringsmidler, slik det er beskrevet i U.S. patent 4 041 187. Nevnte patent påpeker at bruken av mekaniske, størrelsereduserende apparater generelt har vært mislykket når det gjelder å oppnå ønskede resultater. En liknende situasjon har oppstått når det gjelder myseprotein slik det reflekteres i en artikkel i New Zealand Journal of Dairy Science and Technology, 15, 167-176 av J.L. Short. De data som er beskrevet i tabell 2 i denne artikkelen, viser at de fleste av de tradisjonelle teknikkene som anvendes ved fremstilling av varmeutfelt (denaturert) myseproteinisolat, resulterer i proteinpartikkelstørrelser som varierer fra ca. 100 til ca. 200 um, selv etter maling eller andre mekaniske, partikkelstørrelsereduserende behandlinger. Selv de relativt mindre, denaturerte myseproteinpartiklene (ca. 28 um) som er beskrevet av Short, gir en grov, sandaktig tekstur til næringsmidler som er tilsatt slike proteiner.
Det skal bemerkes at udenaturerte, "sfæriske" myseproteinpartikler med en midlere partikkelstørrelse på ca. 28 um kan oppnås ved forstøvningstørking av myseproteinkonsentratet. Selv om slike partikkelstørrelser er av samme størrelsesorden som fettpartikler i melk (1 til 22 um, med en 5 mum membran som antas å omfatte et kompleks av et proteinfosforlipid og et triglyserid med høyt smeltepunkt), er de reologiske egenskapene til de respektive myse- og fettpartikler signifikant forskjellige, med det resultat at når de er helt hydratisert og dispergert, vil proteinene, idet de for det meste er udenaturerte, løse seg igjen og miste sin partikkelidentitet og skape litt'viskøse, klebrige løsninger som er typiske for løselige proteiner, som naturligvis ikke tilnærmet har den munnfølelsen som er forbundet med fettpartiklene.
I tillegg til den klare fordelen med å anvende erstat-ninger med lavt kaloriinnhold i stedet for fett og oljer i kalorireduserte næringsmidler, kommer holdbarheten i betraktning, hvilket kunne gjøre stabile fetterstatninger meget ønskelige. Dette er spesielt tilfelle i næringsmidler som f.eks. salatdressinger og majonesprodukter; som konsta-tert i Encyclopedia of Chemical Technology, volum 12, side 38: "Ikke i noe annet fettnæringsmiddelprodukt underkastes olje så mange uheldige betingelser som har en tendens til å gjøre fettet harskt eller å få det til å ødelegges på andre måter.
Tid, temperatur, lys, luft, eksponert overflate, fuktighet, nitrogenholdig, organisk materiale og spor av metaller er kjent for å være faktorer som er ansvarlige for harskhet. I salatdres-
singer og majonesprodukter er oljen samtidig utsatt for de fleste eller alle disse uheldige betingelsene."
For å oppnå bred aksept, må enhver erstatning for slike fett og oljer i emulgerte næringsmiddelprodukter ha meget nær de samme organoleptiske egenskaper som den oljen eller det fettet som skal erstattes. Viktigst blant disse egenskapene er egenskaper som munnfølelse, og det er klart at et sandaktig produkt vil være helt uaksepterbart i en slik anvendelse.
I motsetning til de foran nevnte dokumenter som gjelder proteinbestanddelen i myse, lærer U.S. patent 4 143 174 og dens avdelte søknad nr. 965 270, nå U.S. patent
4 209 503, bruk av vegetabilske så vel som meierimyser som kilder for et kolloidalt, ikke-proteinbunnfall som er anvendbart som et funksjonelt næringsmiddelmodifiserings-middel som kan modifisere næringsmiddelpreparater som de tilsettes til, og spesielt stabilisering, emulgering, fortykning, tåkedannelse, gelering og viskøse egenskaper i slike preparater. Bunnfallet er av ikke-proteinnatur, og selv om en liten mengde protein, opptil fem prosent (5 %) av komplekset, kan være til stede, anses dette i det vesentlige som en forurensning som ikke er skadelig for det foreliggende bunn-fallet, bortsett fra at det har en nominell for-tynningseffekt. Bunnfallet har en partikkelstørrelse på mindre enn 10 um og mer spesielt, i området fra 1 mum til 1 um. Det oppnås fortrinnsvis fra ikke-proteinfrak-sjonen fra ultrafiltrering av myse og mysen, eller ikke-proteinf raks j onen derav, konsentreres opp til ca. 30 % faststoffer. Bunnfallet kan oppnås ved å heve pH i mysen eller fraksjonen derav til mellom 5 og 9, vanligvis mellom 5,8 og 7,2, og så oppvarming inntil det ønskede bunnfallet dannes. Det kan tørkes ved hjelp av en hvilken som helst konvensjo-nell metode, men generelt ved temperaturer som er lavere enn 82°C, siden "bruning" kan opptre ovenfor denne temperaturen. Bunnfallet vil omfatte fra så lite som 0,01 % til så mye som 30 %, men generelt fira 0,5 til 20-25 % av det nærings-middelpreparatet som det innblandes i. Disse bunnfallene er imidlertid ikke anvendbare for økning av næringsmidlets PER (proteineffektivitetsforhold) -verdi, siden de er av ikke-proteinnatur. Generelt er proteinforsterkning av næringsmidler utført ved bruk av fiske-, soya-, myse-, kasein-, eggealbumin- eller glutenproteinkilder. Hvert av disse forsterkningsmidlene har sine medfølgende problemer. Soya-protein utvikler eksempelvis en typisk bismak med tiden, selv om det fremstilles meget omsorgsfullt. Alle fiske-proteiner har bismak som er uheldig. For å kunne stabili-seres i en kommersielt praktisk, tørr form, krever egge-albuminer enzymatiske behandlinger som uheldigvis også gir en fiskeaktig bismak. Glutenproteiner kan anvendes, men disse har en lav PER. Myse er allerede nevnt foran, og de problemer som følger med bruken av den, er klart angitt foran. Som en følge av de problemer som er forbundet med proteinforsterkning med bruk av andre midler enn myse, har bruken av slike andre midler vært begrenset til meget lave nivåer eller bruk i produkter der de uheldige egenskapene kan maskeres. De anses ikke å være anvendbare i milde eller fintsmakende næringsmiddelprodukter.
Som en oppsummering kan det sies at løselig nærings-middelprotein generelt er limaktig, mens varmedenaturerte proteiner har en tendens enten å manifestere seg som massive geler (som f.eks. kokte eggehviter) eller som grove, sandaktige partikler. Ett bemerkelsesverdig unntak fra denne generaliseringen oppstår når det gjelder soyaproteiner som med hell har vært spunnet til fibere med organoleptiske egenskaper (spesifikk tekstur) som minner om myofibrillære substanser, som f.eks. kjøtt. Denne teksturen er imidlertid tydeligvis ikke anvendbar overalt, siden slike fibere tydelig ikke i enhver henseende simulerer den munnfølelse det kan ventes eksempelvis med fett eller oljer.
Det skal til slutt minnes om at ifølge The Whey Products Institute som sitert i The FDA Consumer - november 1983, behandles bare 53 % av de 19,8 milliard kg av myse som produseres årlig i USA til brukbare myseprodukter.
Det er et formål med foreliggende oppfinnelse å tilveiebringe en ny og anvendbar form av myseproteiner og en fremgangsmåte for fremstilling derav.
Det er nå funnet, og dette funn danner basis for foreliggende oppfinnelse, at myseproteiner kan omdannes til en ny fysisk form, som når den hydratiseres, overraskende oppviser visse ønskelige organoleptiske egenskaper som normalt kan tilskrives fett-/vannemulsjoner. Ifølge ett aspekt med foreliggende oppfinnelse tilveiebringes derfor et proteinholdig, vanndispergerbart kolloid som omfatter i det vesentlige ikke-aggregerte partikler av søtt myseproteinkoagulat med midlere partikkeldiameterstørrelsefordeling, når de er tørket, som varierer fra større enn 0,1 um til mindre enn 2,0 um, idet mindre enn ... 2 % av totalantallet partikler overstiger 3,0 um i diameter, og hvor hovedmengden av partiklene synes å være sfæriske når de ses under et standard lysmikroskop med 800 gangers forstørrelse, hvorved kolloidet har en i det vesentlige glatt, emulsjonsliknende, organoleptisk karakter når det hydratiseres.
Når det gjelder bruken av uttrykket "munnfølelse" heri, skal det forstås at dette generelt gjelder en gruppe følelser som, selv om de er vanlige for kroppen som et hele, er spesielt akutte i slimhinnene i munnen og svelget. Mer presist refererer uttrykket "munnfølelse" slik det brukes her, til en av de ovenfor nevnte grupper av følelser og spesielt til den følelse som er forbundet med den. følelses-messige fornemmelse av finhet, grovhet, fettaktighet osv. Dette følelsesmessige inntrykket oppfattes generelt i selve munnen, hvor fine forskjeller mellom forskjellige næringsmidler lettest fornemmes.
De nye myseproteinene som fremstilles ifølge foreliggende oppfinnelse oppviser således, når de dispergeres i et vandig medium, en munnfølelse som mest korrekt beskrives som emulsjonsliknende. Tydeligvis påvirker hydratiseringsgraden av proteinet dets reologiske egenskaper, og derfor måten på hvilken proteinene fornemmes i munnen. Munnfølelsen til disse proteinene nærmer seg ønskelig og nærmest den som forbindes med fett-/vannemulsjoner når proteinene er hydratisert.
Pseudoemulsjonskarakteren til de nye myseproteinene som fremstilles ifølge foreliggende oppfinnelse, viser seg i tyngdekraftmessig stabile, makrokolloidale dispersjoner av de nye, varmedenaturerte, "koagulerte" (halvfaste eller hydratiserte) myseproteinpartiklene, som varierer i stør-relse fra 0,1 til 2,0 ura i diameter. Slike dispersjoner nærmer seg de visuelle og organoleptiske inntrykkene som normalt forbindes med olje-i-vann-emulsjoner som f.eks.
(med stigende konsentrasjon av det nye myseproteinet i noen tilsvarende produkter som kan oppnås ved praktisering av foreliggende oppfinnelse) kaffe-melk, hellbare salatdressinger, salatdressing som kan tas med skje, smørepålegg eller glasur.
Det skal forstås at uttrykket "løsning" ofte brukes på myseproteinfagområdet som et synonym for det som faktisk er en virkelig kolloidal dispersjon av udenaturerte myseproteiner. Slike udenaturerte myseproteinpartikler har størrel-ser på 0,01 til 0,001 um, stabiliteten til kolloidale dispersjoner av slike er avhengig av netto elektrisk spenning på proteinmolekylene og, særlig ved pH nær deres isoelektriske punkt (ca. pH 5,2), av disse myseproteiners affinitet for vannmolekyler. Slike udenaturerte myseproteiner faller således innenfor grensen av de mindre områder av partikler som undersøkes i kolloidkjemien, som definert i Condensed Chemical Dictionary, 9. utgave, side 222. I motsetning til dette faller de denaturerte myseproteinpartiklene som fremstilles ifølge foreliggende oppfinnelse innenfor området fra 0,1 til 2,0 um, og omfatter således partikler som ligger nærmere og over den øvre grensen for det størrelseområdet som er angitt i den ovenfor nevnte definisjon. På tross av varmedenatureringen av de nye myseproteinene som fremstilles ifølge foreliggende oppfinnelse, tapes imidlertid ikke deres kolloidale karakter: dvs. stabiliteten av dispersjoner av slike partikler i et vandig medium. De nye myseprotein-dispersjonene som oppnås ifølge foreliggende oppfinnelse, motstår således proteinsedimentering fra nøytraliserte, vandige suspensjoner ved krefter så høye som 10 000 g (ved pH fra 6,5 til 7,0). Derfor anvendes uttrykket "makrokolloidale dispersjoner" heri for det formål å skille mellom "løsninger" av udenaturerte myseproteiner (dvs. "virkelige kolloiddispersjoner") og de som er basert på de nye myseproteinene som fremstilles ifølge foreliggende oppfinnelse
(heretter "makrokolloidale dispersjoner"). Det denaturerte, koagulerte myseproteinet som fremstilles ifølge foreliggende oppfinnelse, refereres heretter på samme måte til som et makrokolloid som skal skilles fra et virkelig kolloid som ifølge den ovenfor siterte ordboksdefinisjonen betyr en substans der partikkelstørrelsene ikke er større enn 1 um. Denne distinksjonen reflekterer den økte størrelsen av noen av partiklene i det denaturerte, koagulerte myseproteinet som fremstilles ifølge foreliggende oppfinnelse.
Det er også funnet at dispersjoner av større, denaturerte myseproteinkoagulater (dvs. større enn 2 um når de er tørket) meddeler en uønsket, kalkaktig munnfølelse til næringsmidler som er tilsatt dem. Denne kalkaktigheten kan identifiseres som å være en mindre grov variant av den sandaktige munnfølelsen som kjente varmedenaturerte myseproteiner har ( 15-175 ura) . Det later til at en skarpt definert fornemmelsesterskel krysses når antallet partikler av myseproteinkoagulat som er større en 2 um øker.
Partikkelstørrelser i området på mindre enn 0,1 um ned til en størrelse der partiklene ikke fornemmes i det hele tatt, medvirker til en fettaktig smak som er ubehagelig dersom den fornemmes som den dominerende, følbare egenskap. Det er fordi den fornemmede overgangen mellom en emulsjonsliknende munnfølelse. og en fettaktig munnfølelse synes å
være meget mer gradvis enn overgangen mellom den førstnevnte og den kalkaktige munnfølelsen, at større mengder av partikler på mindre enn 0,1 um i diameter er akseptable i makrokolloider i foreliggende oppfinnelse. Forutsatt at den midlere partikkelstørrelsen således ikke er mindre enn 0,1 um, er den emulsjonsliknende karakteren dominerende, på tross av at selve fordelingen kan omfatte en betydelig mengde enkeltpartikler med diametere som er mindre enn 0,1 um.
Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen for fremstilling av denaturert, koagulert myseprotein er kjennetegnet ved at udenaturerte meierimyseproteiner oppvarmes til varmedenatureringstemperaturer i en vandig løsning ved en pH-verdi innenfor det isoelektriske område for proteinene, men under deres isoelektriske punkt, under meget høye skjærekraftbetingelser som velges slik at dannelse av vesentlige mengder av sammensmeltede, proteinpartikkelaggregater med diameter over 2 um unngås, mens det på samme tid dannes denaturerte, makrokolloidale proteinpartikler som har diameter mellom 0,1 og 2,0 pm.
Under den mer detaljerte beskrivelse av oppfinnelsen og de eksemplene som følger senere, skal det refereres til de medfølgende tegninger, av hvilke: Figur 1 er et lengdesnitt gjennom en væskebehandlings-anordning som er gjenstanden for søkerens samtidige U.S. søknad nr. 606 978, innlevert 4. mai 1984, som er spesielt godt egnet for jevnt å tilveiebringe den kraftige skjærkraft og høye varmeoverføringshastighet som foretrekkes ved ut-førelsen av oppfinnelsen, figur 2 viser skjematisk anordningen i figur 1, koplet sammen med forskjellige andre apparater som er anvendbare ved utførelse av en foretrukket fremgangsmåte ifølge foreliggende oppfinnelse, figur 2A viser skjematisk det samme som vises i figur 2, men uten det varmevekslerapparat 10B med skrapet overflate som avbildes i figur 2. Figurer 3, 4 og 5 er mikrofotografier av makrokolloidprøver innenfor området av foreliggende oppfinnelse. Figurene 3a, 4a og 5a viser makrokolloidene i 400 x forstørrelse. Figurer 3b, 4b og 5b viser deler av de områder som er vist i respektive figurer 3a, 4a og 5a og i 5000 x forstør-relse.
Figurer 6a og 6b er mikrofotografier av
ALATAL<R>810 myseprotein i henholdsvis 40 x og 400 x forstør-relse. ALATAL<R>810 myseprotein er et kommersielt myseprodukt tilgjengelig fra New Zealand Milk Products, Inc., Rosemont, Illinois, USA.
Figurer 7a og 7b er mikrofotografier av
ALATAL<R>812 myseprotein i henholdsvis 40 x og 400 x forstør-relse. ALATAL<R>812 myseprotein er et kommersielt produkt lik ALATAL<R>810 myseprotein og er også tilgjengelig fra New Zealand Milk Products, Inc. (Bemerk: En mer detaljert beskrivelse av de ovenstående ALATAL<R->produkter fremgår av eksempel 5-)
Figurer 8a og 8b er sammenliknbare, semilogaritmiske histogrammer som representerer partikkelstørrelsefordelinger uttrykt i ekvivalentvolum for representative prøver av ALATAL<R>810 myseprotein og makrokolloider fremstilt ifølge foreliggende oppfinnelse. Figurer 9a og 9b er sammenliknbare, semilogaritmiske histogrammer som representerer partikkelstørrelsefordelinger uttrykt i ekvivalentdiametere av representative prøver av henholdsvis ALATAL<R>810 myseproteiner og makrokolloider fremstilt ifølge foreliggende oppfinnelse. Figurer 10a og 10b er histogrammer med lineære, i motsetning til logaritmiske basislinjer, og representerer partikkelstørrelsefordelingen uttrykt i henholdsvis ekvivalentdiameter og ekvivalentvolum, av en foretrukket makro-kolloidprøve fremstilt ifølge foreliggende oppfinnelse.
Varmedenaturering av myseproteiner i sure media er overraskende funnet å omfatte hva som antas å være en atskilt totrinns overgang mellom de native myseproteinene (partikkelstørrelse omtrent 17 ångstrøm) og de store (15-175 um), varmedenaturerte, aggregerte myseproteinpartiklene som er kjent på fagområdet. Det er nå funnet at en mellom-form av myseproteinet kan åpenbares som ikke-aggregerte partikler med størrelse som varierer fra 0,1 til 2,0 um, fra hvilke partikler visse av fordelene med foreliggende oppfinnelse kommer.
Når native myseproteiner eksponeres for passende for-høyede temperaturer under denatureringsbetingelser, antas de først å undergå tertiær og sekundær bygningsnedbrytning, hvorved proteinets opprinnelige form tapes og minst noen av de kovalente disulfidbindingene spaltes for å danne enkelte sulfydrylgrupper. Proteinene antas således å folde seg ut i en noe tilfeldig konfigurasjon. Når denatureringen av et protein går videre, tar de enkelte proteinene nye former, hvilket kan omfatte dannelse av nye sekundære til kvaternære strukturer (dvs. de sulfydrylgrupper som er nevnt ovenfor, kan reagere for å etablere nye disulfidbroer, og toverdige kationer kan reagere med ladede områder på proteinmolekylene både på inter- og intramolekylære nivåer) slik at mellom-formen og til slutt de uløselige, aggregerte, denaturerte proteinene med store partikler i sin tur dannes. Uavhengig av om denne hypotesen er riktig eller ikke, oppnås imidlertid fordelene med foreliggende oppfinnelse ifølge den praktisering som er angitt i foreliggende beskrivelse.
Som allerede nevnt, tilveiebringes ifølge ett aspekt ved foreliggende oppfinnelse et proteinmakrokolloid omfattende i det vesentlige ikke-aggregerte partikler av varme-denaturert myseproteinkoagulat med partikkelstørrelsefor-delinger med gjennomsnittsdiametere, når det er tørket, som varierer fra over 0,1 um til mindre enn 2,0 um, hvori mindre enn 2 % av totalantallet av nevnte partikler overstiger 3,0 um i diameter, og også hvor majoriteten av partiklene synes å være sfæriske når de ses i 800 gangers forstørrelse under et standard lysmikroskop. Makrokolloidet har en i det vesentlige glatt, emulsjonsliknende, organoleptisk karakter når det hydratiseres.
I et annet aspekt ved foreliggende oppfinnelse tilveiebringes et koagulat som er lik det som er beskrevet ovenfor, men hvor i det vesentlige alt av den totale, kombi-nerte masse av nevnte partikler utgjøres av partikler med volumer, når de tørkes, fra 5 x IO"<4> um<3> til 5,5 um<3.>
Disse ovenfor nevnte koagulater som fremstilles ifølge foreliggende oppfinnelse, er fordelaktige i at de: (1) er denaturerte og derfor lett fordøyelige, men på samme tid bibeholder en høy PER siden de svovelholdige aminosyrene ikke tapes ved behandlingen, (2) danner gravitasjonsstabile, makrokolloidale dis-pers joner , (3) er ikke-sandaktige og derfor meget ønskelige som proteintilsetninger i næringsmidler for mennesker, og (4) har en emulsjonsliknende, organoleptisk karakter som nærmer seg den som er forbundet med olje- og fettnær-ingsmidler, og er derfor anvendbare som "fetterstatnings-midler" i slike anvendelser med høyt proteininnhold og lavt kaloriinnhold.
En fremgangsmåte ved hjelp av hvilken de nye myseproteinene kan fremstilles, er i det vesentlige en regulert eller gradsbegrenset varmedenatureringsprosess i løpet av hvilken det anvendes meget høy skjærkraft for å hindre dannelse av signifikante mengder av myseproteinaggregater med stor partikkelstørrelse. Det skal forstås at dersom makrokolloidene som fremstilles ifølge foreliggende oppfinnelse etter sin fremstilling underkastes ytterligere, denaturerende varmebehandlinger, vil partiklene danne sammensmeltede aggregater og således miste sine fordelaktige egenskaper. I denne utstrekning bør disse makrokolloidene anses å være varmelabile og behandles overensstemmende med dette.
Overensstemmende med dette tilveiebringes derfor i et annet aspekt av foreliggende oppfinnelse en fremgangsmåte for varmedenaturering av udenaturerte meierimyseproteiner ved en temperatur på mellom 80 og 130°C og ved et pH mellom 3,5 og 5,0, og under meget høye skjærbetingelser som velges slik at dannelsen av proteinaggregater som er større enn 2,0 um, når de er tørket, i det vesentlige unngås, idet fremgangsmåten gjennomføres i en tid som er tilstrekkelig til å danne et betydelig antall makrokolloidale partikler som varierer i størrelse fra 0,1 til 2,0 um, når de er tørket. De partikkelstørrelsebestemmelser som er nødvendige, kan lett utføres av en fagmann på området ved eksempelvis å bruke de tester på "for store partikler" som beskrives senere.
Selv om for store partikler, og spesielt de proteinaggregater som er større enn 2,0 um, kan fjernes eksempelvis ved filtrering ved bruk av nitrocellulose-membranfiltre fra de verdifulle makrokolloidene som fremstilles ifølge foreliggende oppfinnelse, er det tydelig fordelaktig å unngå både nærvær av slike partikler i startmaterialene og dannelsen av slike under denatureringsprosessen.
I tillegg til i det vesentlige å unngå dannelse av slike partikler, gir de foretrukne fremgangsmåtene ifølge foreliggende oppfinnelse andre fordeler som angitt nedenfor.
Foreliggende oppfinnelse gjelder generelt omdannelse av meierimyse, og mer spesielt omdannelse av proteinbestand-delene deri, til anvendbare produkter. Oppnåelsen av meierimyse og forskjellen mellom søt og sur myse er allerede beskrevet foran. Det skal bare bemerkes: for det første at meierimyse ikke skal være signifikant ødelagt enten mikrobiologisk eller på annen måte, og for det andre at bruken av søt myse resulterer i et produkt som er meget bedre enn det som oppnås når det anvendes sur myse.
Som en generalisering indikerer ett av eller alt føl-gende, en uvanlig høy surhet (dvs. et uvanlig lavt pH), et høyt askeinnhold eller nærværet av store, uløselige, aggregerte partikler i en meierimyse og/eller i et meierimyse-proteinkonsentrat ett eller flere av:
(1) dårlig håndtering og lagring av mysen,
(2) mikrobiologisk ødeleggelse,
(3) forsøk på å gjenopprette pH ved bruk av buffere eller basiske salter for å maskere virkningene av (1) eller (2) og derved gi utseende av å gjenopprette produktet til dets opprinnelige spesifikasjoner, eller (4) dersom det er prepasteurisert, for kraftig varmebehandling under pasteuriseringen.
For foreliggende formål er ingen av disse egenskaper ønskelige (dvs. myseproteinene bør være i en i det vesentlige udenaturert form), og et foretrukket mysestartmateriale bør ikke ha noen av disse egenskapene. Det er tydelig at eventuelle mangler i originalmysen vil bibeholdes under behandlingen og vise seg skadelig i sluttproduktet.
Foretrukne, søte myseproteinkonsentrater har følgende spesifikasjoner:
hvor:
(1) virkelig protein beregnes som produktet av forskjellen mellom prosent total nitrogen og prosent ikke-proteinnitrogen (begge på tørr basis) ganger 6,38, (2) uløselig protein angis som vektprosent av totalproteinet og defineres som det protein som utskilles fra en 1 %-ig, nøytralisert dispersjon av myseproteinkonsentratet etter 20 minutters sentrifugering under 17 000 g, og (3) denaturert protein uttrykkes som vektprosent av totalproteinet og beregnes på basis av DSC-analyse (differ-ensialavsøkningskalorimetri, også vel kjent som differens-ialvarmeanalyse, DTA).
På tross av at det ovenfor spesifiserte WPC kunne for-støvningstørkes til et fuktighetsinnhold på eksempelvis 3 % fuktighet, skal det forstås at WPC som aldri har vært tørket, foretrekkes fremfor tørkede myseproteinkonsentrater. Et foretrukket myseproteinkonsentrat oppnås fra frisk, utørket, flytende meierimyse og er ikke tørket før bruk ifølge foreliggende oppfinnelse. Et slikt foretrukket WPC refereres det heretter til som "nativt myseproteinkonsentrat" .
Forbehandling av myse: Pasteurisering
En pasteuriseringsbehandling er valgfri siden fremstillingen av det makrokolloide produktet i foreliggende oppfinnelse ikke nødvendigvis er avhengig av pasteurisering. Som en praktisk forhåndsregel vil imidlertid pasteuriseringen være nyttig og foretrekkes i de fleste kommersielle tilfeller for å unngå uheldig, mikrobiell ødeleggelse. De betingelser som kan anvendes her for å behandle meierimyse, er typiske for de pasteuriseringstider og -temperaturer som er anvendbare ved behandling av andre materialer, som f.eks. melk. Således kan eksempelvis en satsprosess kreve en temperatur på ca. 60°C i 30 minutter. På liknende måte kan også den velkjente, kontinuerlige pasteuriseringsprosessen med høy temperatur og kort oppholdstid (ca. 71°C i 15 sekunder) anvendes for formålene ifølge foreliggende oppfinnelse. Pasteuriseringsprosessen med høy temperatur og kort oppholdstid foretrekkes imidlertid, siden de betingelser som hersker ved en slik behandling har mindre virkning på smaken i sluttproduktet og prosessen er kontinuerlig.
Den eneste begrensningen på pasteuriseringsbetingel-sene er at en signifikant proteindenaturering skal unngås, for å unngå den samtidige dannelsen av et signifikant antall denaturerte proteinaggregater som er større enn 3um.
Forbehandling av myse; Ultrafiltrering, laktosereduksjon, vannfjerning
Ultrafiltrering er den foretrukne måte å konsentrere myseproteinene i meierimyse på til mellom 35 og 55 vekt% av det totale faststoffinnholdet i retentatet. Andre egnede måter vil være selvsagte for fagmannen på det relevante fagområdet i lys av foreliggende beskrivelse. I alle tilfeller har myseproteinkonsentrater med 35 % eller mindre protein når de underkastes fremgangsmåten ifølge foreliggende oppfinnelse, en tendens (på grunn av den relativt høye konsentrasjonen av tilstedeværende melkesukkere) til å undergå Maillard-reaksjoner, hvilket resulterer i uønskede forandringer i aroma, tekstur, smak og næringsverdi hos proteinene, mens myseproteinkonsentratløsninger med mer enn 55 % protein gir progressivt dårligere produktutbytter, uttrykt i kostnadseffektivitet, når proteinkonsentrasjonen øker. Den relative økning i protein på tørket basis oppnås i virkeligheten i hovedsak som et resultat av en reduksjon av mengden laktose (på tørr basis) i de ultrafiltrerte retentatfaststoffene. Derfor sier det seg selv at det ultrafilter som velges, må holde tilbake proteiner med en molekylvekt som ligger mellom de respektive molekylvekter for det udenaturerte myseproteinet og disakkaridlaktosen. Denne funksjon kan f.eks. tilfredsstilles ved å bruke ultrafiltre med meget fin porøsitet som holder tilbake forbindelser med molekylvekter i størrelsesorden 1 000 dalton. Slike harde ultrafiltre oppfanger peptider med lav molekylvekt (LMP) og ikke-proteinnitrogenholdige molekyler (NPN) i retentatet. Retensjonen av LMP og NPN i det ultrafiltrerte retentatet har vært forsvart tidligere på fagområdet på basis av at disse materialer fremmer det som er kalt "nyttige vispeegen-skaper". Dette kan tas i betraktning ved bestemmelse av hvilket ultrafilter som skal anvendes i den generelle utførelse av foreliggende oppfinnelse.
Disse samme LMP- og NPN-molekyler er imidlertid nå forbundet med den "typiske mysesmaken" og anses å være uønsket fra det standpunkt at dersom myseproteinmakrokolloider skal anvendes i et spesielt mildt næringsmiddelprodukt, hvor den ubehagelige aromaen ikke kan maskeres, kan deres nærvær senke kvaliteten og derfor muligheten for markeds-føring av produktet. Som en generalisering kan LMP- og NPN-molekylene anses å ha molekylvekter i området fra 10 000 til 18 000 dalton. Om det således velges et ultrafilter i området på 20 000 til 30 000 dalton, går ikke bare LMP-og NPN-molekylene til permeatet, men den totale strømnings-hastigheten er signifikant høyere enn det som er mulig med det samme overflatearealet i et hardere ultrafilter. Ultrafiltre med molekylvektavkutt over 30 000 dalton er ikke ønskelige, idet de store porene i ultrafilteret har en tendens til raskt å tettes igjen med de ønskede myseproteinene .
Unngåelse av LMP og NPN i retentatet ifølge en ut-førelsesform av foreliggende oppfinnelse foretrekkes imidlertid spesielt i tilfeller der det er påtenkt å tørke foreliggende makrokolloider. I den tørkede form av produktet "limer" disse molekylene makrokolloidpartiklene sammen og gjør rehydratisering av makrokolloidet for å danne en jevnt dispergert suspensjon ekstremt vanskelig.
Et annet aspekt ved dannelse av den kremaktige eller emulsjonsliknende karakter av produktet er elimineringen av den fine sandaktigheten som man av og til støter på og som er forårsaket av dannelsen av for store mengder aksformige laktosekrystaller i sluttproduktet. Den laktose som er til stede i retentatet etter ultrafiltrering, kan ytterligere reduseres ved bruk av et kommersielt preparat av sopplaktase sammen med ultrafiltreringsbehandlingen. Bruken av sopplaktase for laktosehydrolyse i melkeprodukter er eksempelvis beskrevet i U.S. patenter 2 826 502 og 4 179 335.
Mengden vann i den opprinnelige meierimysen reduseres i retentatet ved hjelp av ultrafiltreringsbehandlingen. Selv om den ikke er avgjørende for utførelsen av foreliggende oppfinnelse, betyr denne reduksjonen at mindre vann må føres gjennom resten av behandlingstrinnene, hvilket naturligvis gjør disse trinnene mer økonomiske. Dessuten anvendes det i mange av de påtenkte produkter heri høye faststoff-konsentrasjoner av makrokolloid for å komme nærmest mulig den beste produktkonsistensen. Mens høye faststoffkonsen-trasjoner for slike anvendelser kan oppnås på et hvilket som helst etterfølgende trinn av prosessen, eller selv etter at den er ferdig, favoriserer de fordeler som følger med vann-reduksjonen at denne foretas før denatureringsprosessen. Ultrafiltrering er imidlertid som tidligere beskrevet, ikke økonomisk anvendbar for økning av de totale faststoffer som sådanne i retentatet utover 16 % (50 til 55 i vekt av totalfaststoffer). Dessuten øker ultrafiltrering samtidig prosentinnholdet protein på en total faststoffbasis samtidig som den totale konsentrasjonen av faststoffer økes, hvilket som angitt ovenfor resulterer i progressivt dårligere produktutbytter, uttrykt i kostnadseffektivitet, når prosenten proteinkonsentrasjon på en total faststoffbasis øker utover 55 %. De totale faststoffer i retentatet kan derfor økes i det endelige myseproteinkonsentratet ved vakuumdestillasjon av retentatet for å fjerne ønsket mengde vann. Omvendt kan retentatet eksempelvis frysetørkes og så rehydratiseres for å gi den ønskede faststoffkonsentrasjon i det resulterende myseproteinkonsentratet. Omtrent 40 til 50 % faststoffer foretrekkes i de fleste tilfeller siden fortynning av et slikt konsentrat med de andre ingrediensene som kreves for å fremstille ferdige forbrukerprodukter, kan anvendes for å bringe konsentrasjonen av makrokolloidene til de nivåer som kreves deri. Den ønskede makrokolloidkonsentrasjonen vil avhenge av selve produktets natur.
Biproduktet ved ultrafiltreringsbehandlingen er
permeatet, som i hovedsak inneholder vann, laktose, kalsiumfosfat, melkesyre og andre materialer, og når ultrafilteret velges passende, LMP og NPN. Dette permeatet ville forståe-lig nok være et passende startmateriale for den fremgangsmåte som er beskrevet i U.S. patenter 4 143 174 og 4 209 503. Alternativt kunne laktose og nitrogenholdige materialer selges som produkter i og for seg. LMP/NPN og kalsiumfosfattraksjoner kan fremstilles ved bruk av laktose-krystal"lization" ved lav temperatur fulgt av eksempelvis varmebehandling. LMP/NPN-konsentratet er faktisk et konsentrert skummemiddel, naturligvis forutsatt at det gjenvinnes i en udenaturert form. Laktose kan lett anvendes i en hvilken som helst av de konvensjonelt markedsførbare formene for et slikt produkt, eller anvendes som en kilde for fer-menterbare karbohydrater ved fremstilling av metanol eller andre slike produkter.
Forbehandling av myse; Avluftning av myseproteinkonsentratet
Jevnhet ved denaturering, og derfor optimering av utbytte og produktkvalitet ved utførelse av foreliggende oppfinnelse, kan økes ved jevn oppvarming av produktet under denatureringen av myseproteinene. Siden luftbobler er en barriere mot jevn oppvarming av myseproteinkonsentratet ved denaturering av myseproteinene, kan slik innelukket luft på uheldig måte påvirke produktkvaliteten. Luftbobler fjernes derfor fortrinnsvis fra myseproteinkonsentratet før denatureringen, og dette gjelder spesielt ved de denaturerings-behandlinger med høy temperatur og kort oppholdstid som beskrives senere. Dersom luften forblir innelukket i myseproteinkonsentratet under behandlingen, reduseres varmeover-føringseffektiviteten alvorlig og resulterer i:
(1) redusert omdannelseseffektivitet og/eller
(2) mindre jevne produkter som en følge av lokalt forringet varmekonduksjon og derfor mindre jevn oppvarming.
Avluftningen utføres lett eksempelvis ved bruk av det kommersielt tilgjengelige Versator™-apparatet, solgt av Cornell Machine Company.
Behandling: Proteindenaturering
Omdannelsen av udenaturerte meierimyseproteiner til makrokolloidene som fremstilles ifølge foreliggende oppfinnelse, gjennomføres ved behandling av løsninger av de udenaturerte myseproteinene ved proteindenaturerende betingelser (ved pH i området på fra 3,5 til 5,0) og temperaturer mellom 80 og 130°C (under meget høye skjærkrefter).
pH er fortrinnsvis mellom 3,5 og 4,5, og enda mer foretrukket i området mellom 3,7 og 4,2. Alle justeringer av pH i fremgangsmåten ifølge foreliggende oppfinnelse ut-føres ved bruk av syrer av næringsmiddelkvalitet som f.eks. saltsyre og sitronsyre.
Den valgte denatureringstemperatur og hastigheten for varmeoverføringen til produktet i et hvilket som helst gitt oppvarmingsapparat vil i stor grad bestemme den tid i løpet av hvilken den optimale mengde av makrokolloidene dannes. Tiden for dette bestemmes best i hvert tilfelle ved bruk av testene med "for store" partikler som beskrives senere.
Den valgte temperaturen er fortrinnsvis høyere enn 80°C (ca. 15 minutter er tilstrekkelig når det anvendes spesialisert oppvarmingsutstyr, som f.eks. det som anvendes med den Waring-blandemaskinen som nevnes nedenfor, ved en behandlingstemperatur på 8°C). Behandlingstider ved denatureringstemperaturer på mellom 90 og 95°C er omtrent 5 minutter. Ved 120°C på den annen side var behandlingstiden meget kortere, omtrent 3 sekunder. Slike høye behandlingstemperaturer utfylles klart av rask varmeoverføring [dvs. de som gir en temperaturhevning (TC/sek.) i myseproteinkonsentratet på 40, idet det antas at den opprinnelige temperaturen i myseproteinløsningen er 5°C]. Der behandlingsutstyrets art tillater det, foretrekkes derfor behandling ved høye varmeoverføringshastigheter/høye denatureringstemperaturer i meget korte tider. Det skal også bemerkes at ved temperaturer høyere enn 120°C, f.eks. 130°C, med tilsvarende reduserte produktoppholdstider, er det resulterende makro-kolloidproduktet "tynnere" og derfor mindre ønskelig. Slike behandlingsbetingelser som nevnt ovenfor, er tilgjengelige ved bruk av den væskebehandlingsanordningen som er beskrevet senere og illustrert i figurer 1 og 2.
Foretrukne skjærkraftbetingelser i myseproteinløs-ningen bestemmes best ved bruk av testen med "for store" partikler for å fastslå de mest økonomiske betingelser som det spesielle blandeapparatet som anvendes arbeider ved, mens det samtidig unngås dannelse av vesentlige mengder av aggregerte, denaturerte proteinpartikler som er større enn 2 um. For en 3,8 liters Waring-blandemaskindrift utstyrt med en miniatyr (f.eks. 1 liters kapasitet) "Henschel"-blandemaskin ble eksempelvis 5000 omdreininger pr. minutt funnet å gi tilstrekkelig skjærkraft foi dette formål. Ifølge de foretrukne behandlingsbetingelsene utsettes imidlertid myseproteinløsningen for høye temperaturer i en meget kort tid med meget høy 450 000 til 600 000 og vanligvis 500 000 l/sek. skjærkraft. Et apparat som er egnet for bruk ved fastsettelse av de foretrukne prosess-betingelsene er beskrevet nedenfor.
Det foretrukne behandlingsapparat for flytende næringsmiddelsubstrat som er anvendbart ved utførelse av foreliggende oppfinnelse, omfatter i hovedsak: et rør inkludert en ytre overflate og en indre sylindrisk overflate med en sentral, langsgående akse,
innretninger og nevnte ytre overflate som kan føre et varmeutvekslingsmedium,
en lang, sylindrisk rotor som kan rotere rundt den nevnte aksen, hvilken rotor befinner seg inne i røret og er orientert koaksialt med den indre overflaten, hvorved det tilveiebringes en behandlingssone bestående av et i det
vesentlige jevnt, uhindret, ringformig rom på ikke mer enn
2 mm mellom rotoren og den indre overflaten,
midler for å få rotoren til å rotere med høy hastighet, og
midler utenfor behandlingssonen, som er tilpasset for
å fylle behandlingssonen med en væske som skal behandles og deretter å holde sonen i fylt tilstand og tilstrekkelig høyt trykk i forhold til omgivende atmosfærisk trykk til å hindre dannelsen av en dampfase inne i sonen som ellers ville opp-stå som en følge av gassavgivelse fra bestanddeler i væsken ved høye behandlingstemperaturer mens det sørges for gjennomgang av næringsmiddelvæsken under behandling av denne i behandlingssonen.
Det skal forstås at foreliggende anordning muliggjør meget rask behandling av substratet og hjelper til med passasje av myseproteinkonsentratmaterialet gjennom den. Det foretrekkes at rørets indre overflate og/eller rotorens ytre overflate er belagt med, eller består av, et relativt inert, polymert materiale som f.eks. et halogenert polyetylen, f.eks. en polytetrafluoretylen- eller klortrifluoretylen-polymer.
Generelt anvendes et pumpesystem for å tilføre materiale til behandlingssonen.
Når det er meningen at en hvilken som helst gitt behandlingsanordning skal anvendes ved fremgangsmåten ifølge foreliggende oppfinnelse for å behandle væskesubstrater under temperaturbetingelser som ved omgivende trykk ville tillate dannelse av en dampfase i behandlingssonen, må det sørges for å hindre en slik gassavgivelse. Vanligvis befinner en slik tilførselspumpe seg oppstrøms for behandlingssonen, og midler, som f.eks. en ventil, anbringes nedstrøms for behandlingssonen, hvorved trykket innenfor sonen kan reguleres. I et foretrukket arrangement tilfører en første pumpe som befinner seg oppstrøms for behandlingssonen myseproteiner i løsning fra en kilde derav til sonen, og en andre pumpe, som befinner seg nedstrøms for behandlingssonen og opererer ved en lavere hastighet enn den første pumpen, etablerer et baktrykk i behandlingssonen. Uavhengig av om en pumpe eller en annen anordning anvendes for å danne dette baktrykket, er baktrykket generelt avgjørende for å unngå avgivelse av flyktige sub-strater fra løsningen i behandlingssonen. Dannelsen av en dampfase i behandlingssonen motvirker formålet med de kon-struksjonstrekk som er ment å fremme jevnhet i behandlingsbetingelsene inne i sonen ved å skape en ustabil, ofte forbi-gående og vanligvis bare lokal isolerende barriere mot den effektive, jevne overføringen av varme til de myseproteiner som inneholdes i løsningen. Av denne grunn foretrekkes det også at de løsningene som skal behandles i prosessanordningen ifølge foreliggende oppfinnelse luftes før behandlingen. Som allerede nevnt, kan dette lett gjennomføres ved hjelp av et kommersielt tilgjengelig avluftningsapparat, f.eks. VERSATOR™-avlufteren solgt av Cornell Machine Company.
Det topumpesystem som er nevnt ovenfor, muliggjør en balansert kontroll av både gjennomgang og mottrykk. Den første, eller oppstrøms-, tilførselspumpen 86 kan justeres for å fastsette hastigheten for produktgjennomgangen gjennom behandlingssonen. Operasjonen av den andre eller nedstrømspumpen 100 kan så justeres for å kontrollere det mottrykk som dannes inne i apparatet (inkludert behandlingssonen) mellom de to pumpene.
Nødvendigheten av å unngå dannelse av en dampfase i behandlingssonen er meget viktig når det behandles et næringsmiddelprodukt som i foreliggende oppfinnelse. Tap av flyktige bestanddeler fra et næringsmiddelprodukt reduserer generelt næringsmidlets organoleptiske kvalitet selv om, som det vil forstås av fagmannen, en regulert fordampning av noen uønskede, flyktige bestanddeler faktisk kan forbedre visse næringsmiddelprodukter. Det er mulig å regulere eller til og med unngå tap av flyktige bestanddeler fra myseproteinløs-ninger ved å avkjøle substratet etter at behandlingen av det er ferdig, til en temperatur under den ved hvilken det opptrer uønsket fordampning eller separering ved omgivende atmosfærisk trykk før minskning av mottrykket til omgivelsestrykk. Dette kan kanskje lettest gjennomføres ved å anbringe en varmeut-vekslingsanordning mellom behandlingssonen og den andre pumpen. Andre betraktninger, som gjelder den temperatur ved hvilken produktet kommer ut fra den andre pumpen (eller en annen anordning som er egnet for etablering av passende mottrykk), kan f.eks. omfatte om direkte aseptisk innpakning av det behandlede produktet er ønsket eller ikke, eller om produktet skal føres til lager. I alle tilfeller må dannelsen av en dampfase i det vesentlige unngås inne i behandlingssonen.
Mottrykkets størrelse er naturligvis avhengig av naturen av den myseproteinløsning som skal behandles (dvs. nærvær eller fravær av flyktige aromaadditiver) og behandlingsbetingelsene som anvendes for dette formål. De nødvendige trykk som henger sammen med å unngå avgivelse av gass i behandlingssonen, kan lett beregnes av fagmannen.
Når det gjelder figur 1, er den behandlingsanordning som er anvendbar ved utførelse av foreliggende oppfinnelse generelt betegnet med 10 og omfatter et langt rør 12, hvis ender er lukket med lukkeplater 14 og 16, hvorved det dannes et kammer 18 som utgjør en behandlingssone. Røret 12 er innelukket i og er koaksialt med et større, langt rør 20. Det ringformige rommet mellom rørene 12 og 20 er omdannet av form-stykket 22 (ikke vist), og strekker seg fra den indre overflaten av røret 20 til den ytre overflaten av røret 12, i en kanal 24 som strekker seg på en spiralformig måte fra innløpet 26 for varmevekslermediet til utløpet 28 for varmevekslermediet.
Varmevekslermediet sirkuleres vanligvis gjennom det spiralformige kammeret 24 i motstrøm til det materialet som behandles. Materialet som skal behandles, vil vanligvis komme inn gjennom den radialt orienterte innløpsporten 50 og gå ut gjennom den aksialt orienterte porten 48, i hvilket tilfelle varmevekslermediet vil komme inn i kammeret 24 gjennom port 28 og gå ut gjennom port 26.
Det ytre røret 20 er innelukket i en varmeisolerende kappe 30 som strekker seg i hele rørets 20 lengde mellom endedelene 32 og 34. Endedelene 32 og 34 som inneholder inn-løpene henholdsvis 26 og 28, er festet i sin aksiale innerdel med sveiser henholdsvis 36 og 38 til den ytre overflaten av røret 20 og, for å hindre at varmevekslermedium skal lekke, er utstyrt med et "0"-ringforseglingsarrangement henholdsvis 40 og 42 ved sine aksiale ytterdeler. Endeplaten 14 er festet til endedelen 34 med bolter 44, og platen 16 er festet til endedelen 32 med bolter 46. En materialutløpsport 48 strekker seg gjennom endeplaten 14 og en materialinnløpsport 50 gjennom endeplaten 16. Uttrykkene innløp og utløp kan her brukes om hverandre, siden deres funksjoner selvsagt kan reverseres om ønsket. Endeplaten 14 er formet slik at den kan bære en kon-vensjonell bærekonstruksjon 52.
En rotor 54 av rustfritt stål, men med et påsmeltet belegg av polytetrafluoretylen, strekker seg aksialt gjennom kammeret 18. Diameteren til hoveddelen av rotoren 54 er bare litt mindre enn den indre diameteren til røret 12, slik at en ringformig behandlingssone med ca. 2 mm bredde dannes mellom rotoren 54 og den indre overflaten til røret 12. En redusert endedel 56 av rotor 54 bæres av bærekonstruksjonen 52 (f.eks. bøssing i et hode av rustfritt stål) som bæres av platen 14. En redusert endedel 58 av rotoren 54 understøttes også for rotasjon inne i et konvensjonelt bære-arrangement (ikke vist), f.eks. en sylindrisk patrontype som f.eks. FAFNIR LC MECHANI-SEAL™-type.
Den ytterste enden 60 på den reduserte endedelen
58 er utstyrt med en flat punktholder 62. Åpningen i 64 i kammeret 18 er forseglet med et konvensjonelt lukkeplate-arrangement.
I figur 2 er den næringsmiddelbehandlingsanordningen 10 som er anvendbar ved utførelse av foreliggende oppfinnelse vist, og et pumpesystem er arrangert for å tilføre myseproteinkonsentrat til, bibeholde trykket (ca. 5,6 til 6,3 kg/cm<2> foretrekkes) i og ekstrahere behandlet materiale fra anordningen 10. Pumpesystemet omfatter en første pumpe 86 som er forbundet ved hjelp av ledning 92 til innløpet 28 i behandlingsanordningen 10.
Den aksialt orienterte utløpsporten 26 i behandlingsanordningen 10 er forbundet ved hjelp av ledning 106 med den ekvivalente, aksialt orienterte porten i den konvensjonelle enbladsvarmeveksleren 10B med skrapet overflate. Som det vil fremgå av tegningen, sikrer denne sammenbindingsmåten en jevn materialstrøm uten retningsforandring gjennom både behandlingsanordningen 10 og den konvensjonelle varmeveksleren 10B. Dette sikrer en jevn produktstrøm fra behandlingsanordningen 10 til varmeveksleren 10B, hvor produktet avkjøles som foran nevnt for å unngå tap av ønskelige, flyktige bestanddeler. For å unngå virvelstrømmer i strømmen mellom behandlingsanordningen 10 og varmeveksleren 10B, forblir heller ikke noe av produktet ved forhøyet temperatur i en uønsket lang periode, som i sin tur hjelper til med å bibeholde produktets jevne karakter.
Forbindelsesledningen 106 utstyres med en isolerende kappe, eller fortrinnsvis midler for å oppnå passasje av et varmevekslermedium rundt den for en fleksibel operasjon. Den er også utstyrt med en port 108 gjennom hvilken temperatur- og trykkfølere (ikke vist) befinner seg, hvorved det muliggjøres omsorgsfull styring av materialenes tilstand under behandlingen. Utløpsporten til varmeveksleren 10B kommuniserer ved hjelp av ledning 98 med en andre pumpe 100. Behandlet materiale avgår fra pumpen 100 gjennom ledningen 104.
I operasjon tilføres det væskeformige næringsmidlet, oppslemming eller løsning, som skal behandles til pumpen 86 og pumpes til behandlingsanordningen 10 gjennom ledning 52 med en i det vesentlige konstant hastighet.
I mellomtiden drives rotoren 54 med en konstant hastighet som vanligvis ligger i området 850 til 1200 omdreininger pr. minutt (typisk ca. 1000 omdreininger pr. minutt, dvs. ca. 500 000 sek"<1>). Produktutbytte (målt som prosent av totalt virkelig protein inneholdt i myseproteininnholdet som omdannes til makrokolloider ved hjelp av oppfinnelsen) økes ved høyere rotorhastigheter, i forhold til lavere rotorhastigheter. Dette antas å være et slags rensefenomen. Behandlet materiale avgår gjennom porten 48, går gjennom utløpet 26 og ledningen 106 til varmeveksleren 10B. Etter avkjøling føres materialet gjennom ledningen 98 til pumpen 100 og til slutt gjennom ledningen 104 til pakkeutstyret (ikke vist) dersom det skal pakkes umiddelbart. Dette arrangement og denne operasjon er meget fordelaktig, siden eksempelvis gjenoppvarming av produktet for å sterilisere det osv. ikke behøver utføres. Alternativt kan det behandlede materialet føres til lager. Det skal bemerkes at pumpene 86 og 100 arbeider sammen i et arrangement som sikrer jevn transport av materiale gjennom behandlingsanordningen og også muliggjør finregulering av trykket i systemet. Ved start må systemet naturligvis balan-seres for å oppnå nøyaktig de trykk, temperaturer, skjærkrefter og gjennomgang av materiale som ønskes, idet disse parametere selvsagt i stor grad er avhengig av hverandre.
Prosesshjelpemidler: Aggregatblokkeringsmidler
De meget høye skjærkraftnivåer som er anvendbare ved utførelsen av foreliggende oppfinnelse, antas å hindre dannelsen av store, denaturerte proteinaggregater under den denatureringsprosessen som er beskrevet foran. Grovt sagt er således den høye skjærkraften faktisk et aggregatblokker-ingsmiddel.
Andre midler med liknende funksjon er også oppdaget.
Kommersielle laktasepreparater som anvendes i forbehandling av WPC, vil i en viss grad opptre som et aggregatblokker-ingsmiddel. Det er uklart om denne funksjonen delvis kommer fra gjenværende proteolytisk aktivitet i det kommersielle enzympreparatet eller om den blokkerende aktiviteten bare kommer av det økede antall negativt ladede funksjonelle grupper (hydroksylgrupper) som dannes når laktosedisakka-ridet spaltes i glukose- og galaktosemonosakkaridet. I alle tilfeller oppviser de kommersielle laktasepreparatene en aggregatblokkerende funksjon. Det gjør også andre midler med negativt ladede overflater som reagerer mer positivt på ladede områder på overflaten av myseproteinmolekylene med pH under proteinets isoelektriske punkt. Således er slike positivt ladede områder på myseproteinmolekylene ikke så lett tilgjengelige for intermolekylær reaksjon med negativt ladede overflateområder på andre myseproteinmolekyler. Mens slike andre midler kan ha mange former og fungere på en rekke måter, er ingen av dem i stand til å erstatte behovet for høy skjærkraft. Ikke desto mindre kan slike andre midler anvendes, enten alene eller i kombinasjon med hverandre, sammen med behandlingene med høy skjærkraft av myseproteinene for å gi ikke bare en øket eller jevnere grad av aggregatblokkering, men også å meddele andre egenskaper til produktet som er spesielle for de blokkeringsmidler som
anvendes i et gitt tilfelle.
Kjemiske midler som er anvendbare ved utførelsen av foreliggende oppfinnelse, som skiller seg fra de ovenfor nevnte enzymatiske midlene, omfatter hydratiserte, anioniske materialer som f.eks.: lecitin (1 til 3 vekt% av myseproteinkonsentratet), xantangummi (0,01 til 0,05 vekt% av myseproteinkonsentratet) og mindre foretrukket "datem"-estere (0,5 til 2,0 vekt% av myseproteinkonsentratet, bemerk: disse estere medvirker til en bismak i sluttproduktet) . Virkningen av disse midlene synes å involvere en reaksjon mellom deres egne negative ladninger og de gjenværende positive ladninger på myseproteinene ved de sure pH som anvendes ved behandlingen ifølge foreliggende oppfinnelse. Det bemerkes at virkningen av disse anioniske midlene tilsynelatende er motsatte av de virkningene som antas å oppnås fra de toverdige, kationiske materialene (f.eks. CA<++>) som normalt er til stede i myse. Det antas derfor at eliminering av toverdige kationer i myseproteinkonsentratet kan ha en aggregatblokkerende virkning.
"Maltrins" er en annen form for et kjemisk aggregatblokkerende middel. Disse er maltdekstriner fremstilt ved enzymatisk hydrolyse av stivelsemolekyler. Den foretrukne konsentrasjonen er fra 10 til 15 vekt% av myseproteinkonsentratet. Disse materialene antas å ha en proteinskånende
virkning, slik som også konsentrert fruktosesirup har, selv om den sistnevnte ikke er så effektiv som den førstnevnte i dette henseende. Det skal forstås at disse blokkeringsmid-lene er karbohydrater og derfor er en kalorikilde, en faktor som kan virke mot at de velges for bruk i visse anvendelser (i kalorireduserte næringsmidler).
Hydratisert lecitin og hydratisert xantangummi er gode eksempler på de differerende virkningene av forskjellige blokkeringsmidler. Begge meddeler smøring til munnfølelsen av sluttproduktet. Lecitin som imidlertid er et litt mindre effektivt blokkeringsmiddel, gir en makrokolloidpartikkel med litt større gjennomsnittlig størrelse. De makrokolloid-partikler som dannes med xantanaggregatblokkeringsmiddel er imidlertid mindre og glattere partikler. Begge de foran-gående har en blekende virkning på sluttproduktet ved at de synes å hjelpe til ved å skape et jevnere dispergert system og derved øker lysspredningseffekten som oppfattes som hvit-net.
Kombinasjoner av aggregatblokkeringsmidler er også funnet å ha anvendbare egenskaper. En lecitin-maltrin-kombinasjon er eksempelvis spesielt egnet for fremstilling av makrokolloider som er anvendbare i salatdressinger med lav viskositet (f.eks. fransk) og med et mer redusert fast-stoff innhold, et kaffehvitemiddel. En kombinasjon av xantan- og lecitinaggregatblokkeringsmidler foretrekkes i anvendelser som f.eks. salatdressinger med høy viskositet (f.eks. Blue Cheese eller Creamy Italian).
Det bemerkes at denatureringen av myseproteinene utføres under sure pH-betingelser som spesifisert foran. Som det vil være klart for fagmannen i lys av det som læres i foreliggende beskrivelse, bør blokkeringsmidlet enten velges, eller der det er nødvendig justeres, slik at det i sin tur ikke forandrer pH i blandingen utenfor behandlingsspesifika-sjonene.
Etterbehandlingshomogenisering
Så snart varmedenatureringsprosessen er ferdig, kan produktet eventuelt underkastes en homogeniseringsbehand-ling. En slik behandling er ønskelig når produktene er fortynnede (dvs. har lav proteinkonsentrasjon) og/eller er nøytralisert, som f.eks. kaffehvitemidler. Denne behandlingen er anvendbar når det gjelder å bryte de relativt løse mellompartikkelforbindelsene som av og til dannes under behandlingen. Selv om de ikke er aggregerte (dvs. ikke smeltet til partikler med vesentlig større diameter enn 2 um), oppfattes de av makrokolloidene som er forbundet med hverandre (dvs. vanligvis i dubletter eller tripletter) ikke desto mindre organoleptisk som enkle komposittpartikler som ikke kan skilles fra aggregater på basis av deres respektive munnfølelser. Homogeniseringsbehandlingen bryter disse partikkelforbindelser i enkelte makrokolloider med de ønskede munnfølelseegenskaper. Mens en hvilken som helst av de tradisjonelle homogeniseringsbehandlingene som er kjent på fagområdet kan anvendes for dette formål, må det utvises rimelig forsiktighet for å unngå å eksponere makrokolloidene for slike temperaturer som kan få dem til å aggregere til større partikler.
Homogeniseringsbehandlingen i fortynnede produkter med lave makrokolloidkonsentrasjoner (f.eks. kaffehvitemidler) utføres fortrinnsvis ved pH på 6 til 7. Ved slike pH hjelper fordelingen av elektriske ladninger på makrokolloidenes overflater til med å bibeholde en jevn dispersjon av makrokolloidene i det vandige mediet.
Testing av partikkelstørrelse
Testing av partikkelstørrelsen gir et mål på organoleptisk kvalitet for produktens som fremstilles ifølge foreliggende oppfinnelse.
En av de enkleste og raskeste av de teknikker som er tilgjengelig for fagmannen, omfatter fremstilling av et objektglass på en måte som er analog med fremstillingen av et klinisk blodutstryk. Overensstemmende med denne metoden fremstilles først en passende fortynning av det dispergerte makrokolloidet og justeres til et pH fortrinnsvis i området 6,5 til 7. Magnetomrøring med høy hastighet, ultralyd-behandling eller homogenisering anvendes så for helt å dispergere eventuelle svake forbindelser som kan være til stede mellom de enkelte makrokolloidpartiklene. En liten mengde (f.eks. 8 ul) av den fortynnede, nøytraliserte dispersjonen påføres så på et objektglass av den type som ofte brukes i biologiske undersøkelser og får tørke. Prøven betraktes under kjent forstørrelse ved bruk av "styrte" okularer med vel kjente metoder. De dispergerte makrokolloidale partiklene i prøven ble så sammenliknet med nettet på okularet for å gi en god vurdering av den statistiske forekomst av for store eller aggregerte partikler innenfor hele mengden.
En alternativ metode for analysering av partikkelstør-relsef ordelingene omfatter bruken av en bildeanalysedata-maskin, f.eks. en QUANTIMET™720 tilgjengelig fra Cambridge Institute, U.K.
En annen metode omfatter bruken av MICROTRAC™ partik-kelstørrelseanalysator. De generelle aspektene ved denne teknikken er beskrevet i en artikkel med tittelen "Particle Size Analysis and Characterization Using Laser Light Scat-tering Applications" av J.w. Stitley et al. i Food Product Development, desember 1976.
Som det vil være klart for fagmannen i lys av foreliggende beskrivelse, kan også sedimenteringsteknikker anvendes for det formål å gi partikkelstørrelsebestemmelser. Det vil imidlertid forstås at gravimetriske teknikker må ta i betraktning de beskyttende kolloideffektene til eksempelvis de behandlingshjelpemidlene som kan være brukt under den ovenfor beskrevne varmedenatureringsbehandlingen. Et eksempel på en gravimetrisk bestemmelse av prosenten "for stort" myseproteinaggregat er oppsummert nedenfor: 1. En 5 % vekt/vektdispersjon av makrokolloidet fremstilt ifølge foreliggende oppfinnelse, fremstilles og nøy-traliseres til pH på mellom 6,5 og 7. 2. En fruktosemaissirup med høy konsentrasjon og en spesifikk vekt på 1,351, pH på 3,3, et totalt nitrogeninn-hold på 0,006 % og en faststoffkonsentrasjon på ca. 71 % tilsettes i et 1 til 4 vekt/vektforhold til den nøytraliser-te, 5 %-ige makrodispersjonen. 3. Blandingen homogeniseres så for å dispergere løse forbindelser mellom makrokolloidpartiklene. 4. Blandingen sentrifugeres så ved 478 g i 20 minutter og ca. 15°C. De for store myseproteinaggregatene, dvs. partikler med en diameter vesentlig større enn 2 um, kan uttrykkes som en prosent av vekten av det protein som inneholdes i den sentrifugerte pellet dividert med vekten av det protein som inneholdes i makrokolloiddispersjonen før sentrifugering.
Disse testene kan anvendes når det gjelder både de makrokolloidale dispersjonene som fremstilles ifølge foreliggende oppfinnelse og de myseproteinkonsentrater som anvendes som råmaterialer ved fremstillingen av de nevnte makrokolloidene. Som det vil være klart for fagmannen, vil kapasitetsbasert partikkelstørrelseanalyseutstyr som f.eks. de velkjente Coulter-Counter™-analysatorene ikke være egnet for foreliggende anvendelse, i betraktning av den ladede naturen av makrokolloidpartiklene ved visse pH.
Eksempel 1
En blanding ble fremstilt omfattende 41 vekt% av et myseproteinkonsentrat oppnådd fra Express Foods og 44 % vann ved 65°C. Blandingen ble surgjort til en pH-verdi på 4,2 ved tilsetning av en syre av næringsmiddelkvalitet til totalblandingen. 30 000 enheter av en kommersiell sopplaktase ble tilsatt til blandingen, og pH-verdien ble igjen sjekket for å sikre at den forble på 4,2. 3 vekt% lecitin ble tilsatt, og blandingen ble avluftet i en Versator™ i en mengde på 3,7 kg/minutt og fikk så stå over natten. Blandingen hadde en spesifikk vekt på 1,16. Etter henstand ble blandingen ført til en væskebehandlingsinnretning i det vesentlige som beskrevet foran i relasjon til figur 1 og arrangert generelt som vist i figur 2. Væskebehandlingsanordningen ble operert under stabile betingelser hvor rotoren ble kjørt ved ca. 900 omdreininger pr. minutt, temperaturen i varme-overf øringsmediet, damp i dette tilfelle, var ca. 120°C og ca. 117°C ved utløpet. Blandingen ble holdt ved 5,6 til 6,3 kg/cm<2> under oppvarmingen for å hindre gassavgivelse fra væsker som ellers ville koke ved slike temperaturer under omgivende atmosfærisk trykk. Fire forskjellige oppholds-tider ble brukt i væskebehandlingsanordningen slik at produktet ble hevet til fire tilsvarende behandlingstemperaturer som angitt i tabell 1 nedenfor.
Produktet ble avkjølt i et enkeltvinget, skrapet varmevekslerapparat som arbeidet ved ca. 200 omdreininger pr. minutt til ca. 80°C eller mindre, idet det ble tatt hensyn til produktets varmelabile natur i fravær av høye skjærkrefter, slik det allerede er beskrevet annetsteds her. Hver av de fire prøvene av det således fremstilte makro-kolloidproduktet ble bedømt å være organoleptisk tilfreds-stillende for så vidt som det gjaldt deres emulsjonsliknende karakter. Det vil naturligvis forstås at omdannelsesgraden (dvs. utbyttet) av makrokolloide partikler var lavere ved behandlingene med kortere oppholdstider/lavere temperaturer enn ved lengre tid/høyere temperaturer.
Eksempel 2
Et makrokolloidprodukt ble fremstilt generelt overensstemmende med den fremgangsmåten som er angitt i eksempel 1, hvor myseproteinkonsentratet ble innført i væskebehandlingsanordningen ved ca. 19°C (omgivende) og hevet til en behandlingstemperatur på ca. 112°C (ved 5,6 til 6,3 kg/cm<2>) med ca. 7,5 sekunders oppholdstid. Det resulterende makrokolloidet ble blandet med ytterligere ingredienser som angitt i tabell 2 nedenfor:
Denne blanding ble ytterligere tilsatt lave konsentrasjoner av mais- og pimentoljer solubilisert i etanol. Den resulterende blandingen var et meget akseptabelt, majonesliknende produkt med i det vesentlige intet fettinnhold. En meget stor variasjon av aromastoffer ble funnet å være mulige ved bruk av løsninger av slike oljer, enkeltvis eller i blandinger, uten å innføre store mengder fett i sluttproduktet .
Eksempel 3
En annen prøve av et myseproteinkonsentrat, lik det som ble brukt i eksempel 1, ble blandet med de ingredienser og i de mengder som er angitt i tabell 3 nedenfor:
Disse ingredienser ble hydratisert, blandet og så ble resten av ingrediensene, som følger, tilsatt:
Blandingen ble så avluftet under vakuum i en Ver-sator™ avlufter og ført direkte, og ved omgivende temperaturer, til det apparat som er illustrert i figurene 1 og 2 i de medfølgende tegningene.
Blandingen ble oppvarmet til 112 til 113°C for å gi en første prøve og, ved å øke oppholdstiden, til ca. 114 til 115°C for å gi en andre prøve av produktet. Oppvarmingen ble utført ved 5,6 til 6,3 kg/cm<2> i begge tilfeller. Disse produkter ble så ført til den skrapte, enkeltbladete varmeveksleren hvor de ble avkjølt til ca. 80°C og umiddelbart fylt på flasker.
De således fremstilte produktene var i begge tilfeller produkter av majonestypen med den ønskede, emulsjonsliknende karakteren og en behagelig aroma. Dette eksempel illustrerer en utførelsesform av foreliggende oppfinnelse hvor laktose-hydrolysen ikke anvendes. Den relativt lave konsentrasjonen av myseproteinkonsentrat som inneholdes i totalblandingen, var slik at laktosekonsentrasjonen ikke resulterte i dannelse av uønskede laktosekrystaller i sluttproduktet.
Eksempel 4
Tabell 4 nedenfor representerer en sammenlikning av fett-, protein-, karbohydrat-, kolesterol- og kaloriinnhol-dene i flere kommersielle næringsmiddeldressinger med to majonesliknende produkter som ble fremstilt ifølge foreliggende oppfinnelse og, mer spesielt, ble produsert på den måten som er angitt i eksempel 3. Det andre av de to representative produktene fremstilt ifølge foreliggende oppfinnelse, er en "sukkerfri" variasjon ved at sukker og maissirup med høyt fruktoseinnhold ble utelatt fra produkt-sammensetningen. Disse sukkere ble erstattet med Aspar-tame™ i en mengde som er tilstrekkelig til å kompensere for tapet av søthet. Andre kunstige søtningsmidler, og spesielt andre proteinholdige søtningsmidler, kan også anvendes i kombinasjon med de makrokolloider som fremstilles ifølge foreliggende oppfinnelse.
Eksempel 4A
Fremgangsmåten ifølge foreliggende oppfinnelse til-veiebringer også tykkere produkter, f.eks. smørbrødpålegg som f.eks. NUTELLA™-typen som er et søtt hasselnøttsjokolade-smør-brødpålegg. Et lignende produkt som NUT EL LA™ og med samme nøttaktige smak og glatt, smørbar karakter ble fremstilt, idet den proteinholdige basis aromatiseres på passende måte og søt-gjøres med ASPARTAME™ søtningsmiddel.
Eksempel 5
En 100 kg sats av et majonesliknende produkt ble fremstilt ifølge foreliggende oppfinnelse ved å blande følgende ingredienser:
<*>pH i syreblandingen av næringsmiddelkvalitet ble valgt slik at pH i totalblandingen ble ca. 4 ved 20°C.
Den resulterende blandingen hadde en spesifikk vekt på ca. 1,199. Blandingen ble avluftet og ført til den væske-behandlingsanordning som er illustrert i figur 1 og beskrevet i detalj foran. Rotorhastigheten i behandlingsanordningen var ca. 500 omdreininger pr. minutt, og blandingen ble matet gjennom behandlingskammeret med en hastighet på 530 g pr. minutt. Temperaturen i blandingen ble hevet til ca. 116°C (ved 5,6 til 6,3 kg/cm<2>), og det resulterende produktet ble avkjølt, trykket ble avlastet, og produktet ble så oppsamlet når det kom ut av behandlingsapparatet.
Mikrofotogiafier som er vist i figurer 3 til 7 ble oppnådd ved hjelp av avsøkingselektronmikroskopi. Figur 3a er et mikrofotografi som viser en fortynnet, dispergert prøve av dette produkt i 400 gangers forstørrel-se. Figur 3b er et mikrofotografi av en del av det felt som vises i figur 3a, i 5000 gangers forstørrelse og viser en spesielt stor makrokolloidpartikkel med en overvekt av partikler i det foretrukne størrelseområdet oppnådd ved fremstillingen ifølge foreliggende oppfinnelse. Figurer 4a, 4b, 5a og 5b er på samme måte par av
mikrofotografier av makrokolloider fremstilt ifølge foreliggende oppfinnelse selv om det ble brukt litt andre betingelser for å fremstille de prøvene som ble brukt i figurene 4a og 4b og figurene 5a og 5b.
Figurer 3, 4 og 5 er parrede fotografier henholdsvis (a) og (b), hvor den store partikkelen som vises i (b)-serien vises i (a)-serien i mindre forstørrelse, grovt sett i sentrum av (a)-serien.
For sammenlikningsformål refereres det nå til figurene 6a og 6b på tegningene. Disse mikrofotografiene viser en typisk prøve av ALATAL<R>810-myseprotein. Dette protein-materialet er et kommersielt tilgjengelig produkt som er likt det "ca. 28 um"-materialet som er beskrevet av J.L. Short i New Zealand Journal of Dairy Science and Technology, 15, 167-176. ALATAL<R>810-myseproteiner fremstilles ved varmeutfelling av rent myseprotein og sedimentering av den utflokkede ostemasse som formes på denne måten og vasking, filtrering, tørking og maling av det resulterende produktet. Produktet som distribueres av New Zealand Milk Products, Inc., beskrives i litteraturen å være uløselig i vann og alkohol og ha utmerket dispergerbarhet, lav funksjonalitet, moderat til lav vannabsorpsjon og milde slipende egenskaper. Den samme produktlitteraturen angir at 99 % av dette myseproteinet går gjennom 40 maskers sikter.
En typisk prøve på ALATAL<R>812 myseprotein er avbildet i de mikrofotografier som er vist i figurene 7a og 7b i henholdsvis 40 og 400 gangers forstørrelse. Disse produkter anvendes generelt som additiver for serialkorn som f.eks. maismel, hvetemel eller hvit ris. De anvendes også som proteinstrekkmidler i dietetiske og barnenæringsmidler.
En visuell sammenlikning av figur 6b eller 7b med figurer 3a, 4a eller 5a muliggjør en kvalitativ vurdering av forskjellene mellom partikkelstørrelsefordelingene for kommersielle myseproteinprodukter som er tilgjengelige for tiden, med de myseproteinmakrokolloider som fremstilles ifølge foreliggende oppfinnelse. Kvalitativ sammenlikning gjøres mulig ved hjelp av analyseapparater for partikkel-størrelsef ordeling. Den relevante metodologi og det relevante apparatet er beskrevet nedenfor.
En mekanisk blandet, fortynnet, vandig suspensjon eller dispersjon av en prøve av de interessante partiklene dispergeres. ytterligere ved hjelp av et ultralydapparat. Et lite volum av den veldispergerte suspensjonen påføres så på overflaten til et objektglass for et optisk mikroskop og utstrykes på en måte som er analog med den måte på hvilken et klinisk blodutstryk gjøres, slik at en tynn, jevnt for-delt film dekker en signifikant del av objektglasset. Objektglasset ble så observert under et (Zeiss) fotomikro-skop, og et observasjonsfelt ble tilfeldig valgt. Bildet av dette feltet projiseres på videorøret til et DAGE™ video-kamera som er tilgjengelig fra Dage MTI Inc., Michigan City, Indiana. Kamerakontrollene justeres for å oppnå maksimal kontrast på en videomonitor, og det elektroniske bildet, slik det oppfattes av kameraet, digitaliseres ved bruk av DAPPLE SYSTEMS IMAGE PLUS DATA ACQUISITION™-apparatet (tilgjengelig fra Dapple Systems Inc., California) og en APPLEIIE™ datamaskin. Denne fremgangsmåten gjentas så for et statistisk passende antall ytterligere observasjons-felter. En statistisk gyldig prøvetakning består vanligvis av dataene etter observasjon av 200 eller flere partikler.
De samlede data representerer arealet i kvadratmikro-meter av hver partikkel som ble observert. Disse data
omdannes så matematisk for å gi mål på ekvivalentdiameter og ekvivalentvolum. Disse omdannelser utføres hensiktsmessig i datamaskinen ved bruk av DAPPLE SYSTEMS IMAGE PLUS STATISTI-CAL ANALYSIS™-apparatet. Et fordelingsmønster kan så
beregnes ved bruk av en logaritmisk skala for en basislinje for å avsette semilogaritmiske histogrammer av den opprinnelige prøvens partikkelstørrelsefordeling basert på enten ekvivalentdiameter- eller ekvivalentvolumomdannelsene som er
nevnt ovenfor. Basislinjen kan også være lineær, en even-tualitet som er anvendbar i de tilfeller hvor det absolutte området mellom de minste og største partiklene er relativt lite. Figur 8a avbilder et semilogaritmisk histogram som viser partikkelstørrelsefordelinger basert på ekvivalent-volumomdannelser som er oppnådd ifølge den foran nevnte fremgangsmåte for ALATAL<R>810 myseprotein. Figur 8b avbilder et rigorøst sammenliknbart histogram som viser partikkelstørr.elsefordelingen for det makrokolloid som fremstilles ifølge foreliggende oppfinnelse (prøven er den samme som den som ble fotografert i figurene 3a og 3b). Figurer 9a og 9b gir en liknende sammenlikning av de samme to materialene basert på ekvivalentdiameter.
Tabeller 6 og 7 nedenfor gir en mulighet for å sammen-likne de statistiske egenskapene til de samme to myseprote-inmaterialene basert på henholdsvis deres ekvivalentvolumer og deres ekvivalentdiametere.
Eksempel 6
30 kg av et majonesliknende produkt ble fremstilt ifølge foreliggende oppfinnelse ved først å blande inn en blanding av de ingredienser som er angitt nedenfor i tabell 8.
pH i syreblandingen ble valgt slik at pH i den totale blandingen var ca. 4 ved 20°C. Blandingen hadde en spesifikk vekt på ca. 1,18.
Blandingen ble så behandlet i en enkelt gjennomgang gjennom det foran beskrevne væskebehandlingsapparatet, og blandingens temperatur ble hevet til ca. 115°C under høye skjærbetingelser ved ca. 5,6 til 6,3 kg/cm<2>.
En prøve av det resulterende produktet ble fremstilt for kvantitativ partikkelstørrelseanalyse ifølge den metoden som er angitt i eksempel 5.
Figurer 10a og 10b er histogrammer (med lineære basislinjer) som viser partikkelfordelinger basert på henholdsvis ekvivalentdiameter og ekvivalentvolum av den ovenfor nevnte prøve. Det produktet som er forbundet med denne partikkel-størrelsef ordelingen ble bedømt å være spesielt glatt, krem-aktig og tykk.

Claims (24)

1. Fremgangsmåte for oppvarming av udenaturerte meierimyseproteiner, karakterisert ved at udenaturerte meierimyseproteiner oppvarmes til varmedenatureringstemperaturer i en vandig løsning ved en pH-verdi innenfor det isoelektriske område for proteinene, men under deres isoelektriske punkt, under meget høye skjærkraftbetingelser som velges slik at dannelse av vesentlige mengder av sammensmeltede, proteinpartikkelaggregater med diameter over 2 um unngås, mens det på samme tid dannes denaturerte, makrokolloidale proteinpartikler som har diameter mellom 0,1 og 2,0 \ im.
2. Fremgangsmåte ifølge krav i, karakterisert ved at det anvendes pH mellom 3,5 og 5,0.
3. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at varmedenatureringen utføres ved temperaturer på mellom 80 og 130°C.
4. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at proteinene varme-denatureres i løsning ved en temperatur på mellom 80 og 130°C og pH i området på mellom 3,5 og 5,0, under meget høye skjærkraftbetingelser som velges slik at dannelsen av vesentlige mengder sammensmeltede aggregater av proteinpartikler som har større diameter enn 2 um unngås, idet fremgangsmåten utføres i en tid som er tilstrekkelig til å danne en vesentlig mengde denaturerte, makrokolloidale proteinpartikler med diameter mellom 0,1 og 2 um.
5. Fremgangsmåte ifølge krav 4, karakterisert ved at det anvendes en temperatur mellom yo og 120 c.
6. Fremgangsmåte ifølge krav 4, karakterisert ved at det anvendes pH mellom 3,5 og 4,5.
7. Fremgangsmåte ifølge krav 6, karakterisert ved at det anvendes pH mellom 3,7 og 4,2.
8 . Fremgangsmåte ifølge krav 4, karakterisert ved at det anvendes en tid på mellom 5 minutter og 3 sekunder.
9. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at proteinene varme-denatureres i oppløsning ved en temperatur på mellom 90 og 120 °C og pH i området på 3,7 til 4,2, og ved 450 000 til 600 000 l/sek. skjærkraft i mellom 15 minutter og 3 sekunder.
10. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved følgende trinn: meierimysen konsentreres til en vandig løsning med reduserte konsentrasjoner av laktose og mineraler i prosent tørrvekt beregnet på totale faststoffer, og hvor konsentrasjonen av udenaturert meierimyseprotein overstiger 35 % tørrvekt beregnet på totale faststoffer, og sluttkonsentra-sjonen av laktose på helt fortynnet basis i løsningen ved tiden for en etterfølgende denatureringsbehandling ikke overstiger 17 vekt%, og varmedenaturering av de udenaturerte meierimyseproteinene i løsningen ved pH i det isoelektriske område, under det isoelektriske punktet for proteinene under skjærbetingelser som velges slik at dannelsen av vesentlige mengder sammensmeltede proteinaggregater med diameter over 2 um unngås, mens det på samme tid dannes denaturerte, makrokolloidale proteinpartikler som har diameter mellom 0,1 og 2,0 pm.
11. Fremgangsmåte ifølge krav 10, karakterisert ved at det anvendes en konsentrasjon av udenaturert meierimyseprotein som ikke overstiger 55 vekt% på tørr basis av de totale faststoffene i løsningen.
12. Fremgangsmåte ifølge krav 11, karakterisert ved at det anvendes en konsentrasjon av det udenaturerte meierimyseprotein på 48 vekt% på tørr basis av de totale faststoffer i løsningen.
13. Fremgangsmåte ifølge krav io , karakterisert ved at meierimysen konsentreres til en løsning med en total faststoffkonsentrasjon på fra 40 til 50 vekt%.
14. Fremgangsmåte ifølge krav 10, karakterisert ved at det som meierimyse anvendes pasteurisert, søt meierimyse.
15. Fremgangsmåte ifølge krav 10, karakterisert ved at det anvendes en løsn-ing som før varmedenaturering er et nativt myseproteinkonsentrat .
16. Fremgangsmåte ifølge krav 15, karakterisert ved at det konsentrerte myseproteinet som anvendes, er basert på den søte meierimysen og har følgende spesifikasjoner: (a) pH er i området på fra 6 til 7, (b) asken, totale lipider og total nitrogen på tørr-vektbasis er henholdsvis mindre enn 5 %, mellom 2 og 4%, og 8 til 8,5 %. (c) ikke-proteinnitrogenet er mindre enn 0,75 % på tørrvektbasis, (d) det virkelige proteinet (forskjellen mellom totalnitrogen og ikke-protein-nitrogen x 6,38), er mellom 45 og 55 % på tørrvektprosentbasis, og (e) det uløselige og det denaturerte proteinet omfatter på tørrvektprosentbasis henholdsvis 5 eller mindre og 3 eller mindre prosent av det virkelige proteinet, idet det uløselige proteinet er beregnet basert på tørrvekten av den pellet som dannes ved sentrifugering av en 1 %-ig dispersjon av myseproteinkonsentratet ved 17 000 g i 20 minutter, og det denaturerte proteinet er bestemt ved differensialavsøknings-kalorimetri.
17. Fremgangsmåte ifølge krav 10, karakterisert ved at konsentrering av meierimysen gjennomføres ved hjelp av ultrafiltrering.
18. Fremgangsmåte ifølge krav 17, karakterisert ved at ultrafiltreringen utføres ved bruk av et ultrafilter med et molekylvektkutt i området på mellom 20 000 og 30 000 dalton.
19. Fremgangsmåte ifølge krav 10, karakterisert ved at proteinkonsentrasjonen i den udenaturerte meierimyseproteinløsningen som anvendes, ikke overstiger 55 % på tørr-basis av de totale faststoffene.
20. Fremgangsmåte ifølge krav 17, karakterisert ved at konsentrasjonen av totale faststoffer i løsningen ytterligere justeres ved i det vesentlige ikke-proteindenaturerende betingelser, og etter ultrafiltrering, til mellom 40 og 50 vekt% av løsningen.
21. Fremgangsmåte ifølge krav 10, karakterisert ved at laktosekonsentrasjonen i det vesentlige delvis reduseres, etter ultrafiltreringen, ved hjelp av enzymatisk laktosehydrolyse.
22. Fremgangsmåte ifølge ethvert av kravene 1, 4 og 10, karakterisert ved at den udenaturerte meierimyseløsning avluftes før varmedenaturering.
23. Fremgangsmåte ifølge ethvert av kravene 4, 9 og 10, karakterisert ved at det anvendes en skjærkraft på 500 000 l/sek.
24. Fremgangsmåte ifølge ethvert av kravene 1, 4 og 10, karakterisert ved at det som udenaturerte meierimyseproteiner anvendes søte meierimyseproteiner.
NO862453A 1986-06-19 1986-06-19 Fremgangsmaate for oppvarming av udenaturerte meierimyseproteiner NO170052C (no)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NO862453A NO170052C (no) 1986-06-19 1986-06-19 Fremgangsmaate for oppvarming av udenaturerte meierimyseproteiner
NO903376A NO903376D0 (no) 1986-06-19 1990-07-31 Apparat som er egnet for jevn, ikke-statistisk behandlingav et vaeskesubstrat.

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NO862453A NO170052C (no) 1986-06-19 1986-06-19 Fremgangsmaate for oppvarming av udenaturerte meierimyseproteiner

Publications (4)

Publication Number Publication Date
NO862453D0 NO862453D0 (no) 1986-06-19
NO862453L NO862453L (no) 1987-12-21
NO170052B true NO170052B (no) 1992-06-01
NO170052C NO170052C (no) 1992-09-09

Family

ID=19889004

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO862453A NO170052C (no) 1986-06-19 1986-06-19 Fremgangsmaate for oppvarming av udenaturerte meierimyseproteiner
NO903376A NO903376D0 (no) 1986-06-19 1990-07-31 Apparat som er egnet for jevn, ikke-statistisk behandlingav et vaeskesubstrat.

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO903376A NO903376D0 (no) 1986-06-19 1990-07-31 Apparat som er egnet for jevn, ikke-statistisk behandlingav et vaeskesubstrat.

Country Status (1)

Country Link
NO (2) NO170052C (no)

Also Published As

Publication number Publication date
NO170052C (no) 1992-09-09
NO903376D0 (no) 1990-07-31
NO903376L (no) 1987-12-21
NO862453D0 (no) 1986-06-19
NO862453L (no) 1987-12-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0250623B1 (en) Protein product base
RU2107441C1 (ru) Водная дисперсия, способ ее получения и пищевой заменитель жира, способ его получения
US6716469B2 (en) Protein supplemented frozen dessert compositions
US20220279824A1 (en) Functional adzuki bean-derived compositions
US4235937A (en) Bland protein product and process
JP6995827B2 (ja) 濃縮または乾燥酸ゲル化可能ホエータンパク質凝集体と、関連組成物および食品とを製造する方法
TWI680722B (zh) 馬鈴薯蛋白粉及其製備方法
WO2006058538A1 (en) Method for producing a denatured protein material
JPH0279940A (ja) 食用可塑性組成物
WO2009112036A2 (en) Whey protein beverages having reduced astringency
CN103635090A (zh) 包含分离自加工流的大豆乳清蛋白的甜食组合物
US11937619B2 (en) Pea albumins, method for obtaining same and applications thereof
PT1527690E (pt) Método de desaromatização da proteína de soro de leite
US20090123604A1 (en) Emulsion food ingredient
NO170052B (no) Fremgangsmaate for oppvarming av udenaturerte meierimyseproteiner
EP4337023A1 (de) Wasserlösliches pflanzenprotein, verfahren zu seiner herstellung und verwendung
NZ216685A (en) Whey-based microcolloid food product
IE60990B1 (en) Protein product
JPH02268648A (ja) ゲル形性能の低下した卵白を使用した冷菓およびその製造方法
WO2022210754A1 (ja) 乳化食品製造用タンパク質含有油脂乳化組成物