專利名稱：改性的乳蛋白質(zhì)精料及其在制造凝膠和乳制品中的用途的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及使用陽離子交換劑來生產(chǎn)具有降低鈣含量的陽離子改性的乳蛋白質(zhì)精料(MPC)。本發(fā)明還涉及這種MPC在制造可食用的甜點(diǎn)中的用途。最后，本發(fā)明涉及使用這種凝膠來制造干酪、干酪同類產(chǎn)品、可口的產(chǎn)品、甜點(diǎn)、糖果產(chǎn)品和半成品食物產(chǎn)品。
背景技術(shù)：
該領(lǐng)域熟練的干酪生產(chǎn)者們能夠改變制造干酪的參數(shù)，從而廣泛地調(diào)節(jié)在世界不同部分可以長期購買到的天然干酪類的成分、結(jié)構(gòu)和感官特性。傳統(tǒng)的天然干酪可以歸類為由其中分布著脂肪顆粒的水合蛋白質(zhì)基質(zhì)構(gòu)成的食物凝膠。在干酪中，蛋白質(zhì)基質(zhì)主要由水合酪蛋白及其反應(yīng)產(chǎn)物構(gòu)成，并帶有主要由多種磷酸鈣鹽構(gòu)成的礦物質(zhì)。除了總體成分(脂肪、蛋白質(zhì)、水和鹽的含量)外，干酪生產(chǎn)者能夠調(diào)控從而給出大量結(jié)構(gòu)的主要變量是大桶里的化學(xué)處理?xiàng)l件，如粗制凝乳酶的濃度、時(shí)間、溫度、離子濃度和pH。這些變量在脫水收縮過程期間影響從凝乳顆粒中排出乳清的速率和程度。在脫水收縮期間，礦物質(zhì)與乳清的其它組分一起從凝乳顆粒中排出。影響干酪凝乳結(jié)構(gòu)的主要礦物質(zhì)之一是鈣1，2。大量傳統(tǒng)干酪類的鈣含量由Fox等給出3。1Robinson R K & Wilbey R.A.Cheesemaking 3ed.Chapt.8，Aspen Publishers，Gaithersburg.1998.2Creamer L，Gilles J & Lawrence R.C.Efffect of pH on the texture of Cheddar and Colby cheese，New Zealand Journal of Dairy Science and Technology，23，23-35(1988).3Fox P F.CheeseChemistry.Physics and Microbiology.Vol.1.General Aspects，2ed.p.563.Chapman & Hall，London，1993。
在非傳統(tǒng)的干酪生產(chǎn)中，產(chǎn)品的鈣含量可以通過先前已經(jīng)揭示的許多過程來調(diào)控。作為最近的實(shí)例參見Moran等(美國專利第6,183,804號)，該專利教導(dǎo)了MPC的鈣含量可以通過在超濾前酸化乳來調(diào)節(jié)(即降低)。另外的教導(dǎo)是如果需要的話可以在超濾前向乳中額外加入氯化鈉來降低鈣含量。使用這些技術(shù)，因?yàn)槔绲鞍踪|(zhì)沉淀4、滲余物粘度的因素，限制了在乳超濾期間能被除去的鈣的比例，并且限制了滲濾的程度。另外，超濾的流出速度可能受到阻礙5，并且所加鹽或酸的滲透物污染可能降低其速度。典型地，在商業(yè)化工廠中使用膜技術(shù)的實(shí)際去除限將約為鈣的20％。在本發(fā)明的整個(gè)說明書中，鈣被用作與改進(jìn)的工藝物流和產(chǎn)物中二價(jià)陽離子相比較的參考礦物質(zhì)。應(yīng)該注意地是其它礦物質(zhì)，如鎂的水平也被改變。
Arnaud等(歐洲專利申請EP 16292)教導(dǎo)了使用填充一價(jià)陽離子的陽離子交換樹脂的處理可以從乳和乳制品中除去基本上100％的鈣。
從酪蛋白膠束中除去鈣的進(jìn)一步方法是使用例如磷酸或檸檬酸鹽的可食用螯合劑來將其化學(xué)結(jié)合。這種試劑在將天然干酪轉(zhuǎn)化成精制干酪、精制涂抹干酪等產(chǎn)品的領(lǐng)域中是公知的。這種試劑被稱作“熔融鹽類”。Blazey等在WO 01/41578中教導(dǎo)了鈣的螯合，在可溶性MPC的改性中使用如EDTA的試劑。4Walstra P.On the stability of casein micelles，Journal of Dairy Science 73，1965-1979(1999).5See Eckner K F & Zattola E A.Modelling flux of skim milk as a function of pH，acidulant andtemperature.Journal of Dairy Science.75，2952-2958(1992)and also Ernstrom C A，SutherlandB J & Jameson G W.Cheese base for processing.A high yield product from whole milk byultrafiltration.Journal of Dairy Science.63，228-234(1980).
Arnaud等(歐洲專利申請EP 16292)公開了經(jīng)陽離子交換處理的干酪可以轉(zhuǎn)化成精制涂抹干酪而不需要使用熔融鹽。
我們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)通過使用陽離子交換樹脂處理并限制鈣去除的程度產(chǎn)生了生產(chǎn)大量的新型蛋白質(zhì)凝膠、干酪和干酪同類產(chǎn)品而不需使用凝結(jié)酶，如粗制凝乳酶、熔融鹽或樹膠的機(jī)會，其中半成品鈣濃度的范圍高于使用Moran等教導(dǎo)方法的濃度并低于Arnaud等教導(dǎo)方法的濃度。
本發(fā)明的一個(gè)目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)這種迫切的需求或者至少為公眾提供一種有用的選擇。
在EP 16292說明書中給出的唯一一個(gè)實(shí)施例中，在制造乳制品(精制干酪)之前，從“乳制品”的前體，切達(dá)干酪(Cheddar cheese)中幾乎完全除去了鈣。并沒有指示或建議本發(fā)明者試圖限制鈣的去除到預(yù)定的水平。也未建議通過控制鈣離子除去的水平可以產(chǎn)生適于在制造具有預(yù)定特征的食物凝膠或干酪同類凝膠產(chǎn)品中使用的MPC。
發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明可以被廣泛地描述成包括用于生產(chǎn)適于生產(chǎn)凝膠的改性MPC的方法，該方法包括使用對食物安全的包含一價(jià)陽離子的陽離子交換劑使未改性MPC水溶液接受陽離子交換，從而在所述改性MPC中獲得預(yù)定量的一價(jià)陽離子取代二價(jià)陽離子并且回收所述的改性MPC。
在一個(gè)可選擇的方案中，本發(fā)明方法包括脫水并干燥所述改性MPC成粉末的步驟。
在一個(gè)實(shí)施方案中，所述未改性MPC的水溶液被分成兩個(gè)工藝物流，第一個(gè)接受所述的陽離子交換，第二個(gè)在所述第一個(gè)工藝物流已經(jīng)接受所述離子交換，從而產(chǎn)生所述改性MPC的物流后與所述第一個(gè)工藝物流結(jié)合。
優(yōu)選地，所述改性MPC的鈣含量被減少到未改性MPC鈣含量的20～80％。
更優(yōu)選地，鈣含量被減少到未改性MPC鈣含量的40～60％。
或者，鈣含量被減少到未改性MPC鈣含量的25～45％。
在特別優(yōu)選的實(shí)施方案中，鈣含量被減少到未改性MPC鈣含量的50％。
在一個(gè)實(shí)施方案中，所述方法包括以下附加的步驟加熱所述改性MPC至35～95℃的溫度并維持所述溫度至凝膠形成，以及從中回收所述的凝膠。
優(yōu)選地，所述改性MPC被加熱到50～90℃的溫度。
在另一個(gè)實(shí)施方案中，在形成所述凝膠前向所述改性MPC中加入乳制品形成成分。
在另一個(gè)實(shí)施方案中，在所述凝膠形成期間加入乳制品形成成分。
在另一個(gè)實(shí)施方案中，在所述凝膠已經(jīng)形成后向其中加入乳制品形成成分。
在一個(gè)可選擇的方案中，所述未改性MPC從脫脂乳超濾滲余物來生產(chǎn)。
在另一個(gè)可選擇的方案中，所述未改性MPC從全脂乳超濾滲余物來生產(chǎn)。
優(yōu)選地，所述超濾被連續(xù)進(jìn)行直至所述未改性MPC包含至少20％的總固體。
優(yōu)選地，所述離子交換在pH為4.5～8.0間進(jìn)行。
優(yōu)選地，所述離子交換在離子交換柱中進(jìn)行，并且所述交換柱裝載填充鉀或鈉離子的對食物安全的陽離子交換樹脂。
最優(yōu)選地是所述樹脂填充有鈉離子。
在一個(gè)可選擇的方案中，在加熱形成所述凝膠前向所述改性MPC中加入形成成分的干酪。
在一個(gè)可選擇的方案中，所述改性MPC在所述離子交換步驟后通過膜過濾來濃縮。
在一個(gè)可選擇的方案中，所述含有未改性MPC的溶液在接受陽離子交換之前接受蛋白質(zhì)離子交換。
在一個(gè)實(shí)施方案中，本發(fā)明包括由上述方法制備的改性MPC的粉末。
在另一個(gè)實(shí)施方案中，本發(fā)明包括源于由上述方法制備的改性MPC的凝膠。
在一個(gè)可選擇方案中，所述凝膠是能夠在進(jìn)一步的食物成品中起著成分作用的食物產(chǎn)品。
在另一個(gè)可選擇方案中，所述凝膠具有干酪的化學(xué)和物理特性。
在另一個(gè)可選擇方案中，所述凝膠能進(jìn)一步被加工成精制干酪或加工成精制干酪類產(chǎn)品。
本發(fā)明還可以被廣泛地描述成包括在申請說明書中單獨(dú)或共同指出或指示的部分、原理和特征，以及任何或所有任意兩個(gè)或更多個(gè)所述部分、原理或特征的組合，并且包括本文所提及的技術(shù)中公知與本發(fā)明涉及內(nèi)容相等價(jià)的特定內(nèi)容，這些公知的等價(jià)物被合并入本文，如同單獨(dú)提出。
參照圖1，本發(fā)明可以被更完全地理解，圖1是根據(jù)本發(fā)明方法的流程圖。圖1闡明了基于這些改性MPC生產(chǎn)液體或干燥的改性MPC所需要的步驟、配方以及生產(chǎn)大量準(zhǔn)備用于消費(fèi)的食物，如天然干酪同類產(chǎn)品、甜點(diǎn)、人造肉等所需的加工步驟。
具體實(shí)施例方式
改性MPC的制造參照圖1，優(yōu)選的起始材料是乳。更具體地說，全脂乳的脂肪含量被按需要使用分離來除去例如脂肪作為奶油，或者使用標(biāo)準(zhǔn)化來降低或通過添加適當(dāng)?shù)哪逃突蛎撝楫a(chǎn)品增加脂肪含量來調(diào)節(jié)。分離和/或標(biāo)準(zhǔn)化能夠產(chǎn)生從脫脂乳到富含脂肪的全脂乳范圍的起始材料。更優(yōu)選的起始材料是含0.06～0.08％脂肪的脫脂乳或者全脂乳。乳被按需要使用標(biāo)準(zhǔn)程序進(jìn)行加熱消毒并冷卻。如果需要地話，乳中脂肪球的大小可能通過勻化來降低?？梢允褂么罅康倪^濾程序來從乳中除去所需部分水、乳糖、乳鹽、以及(任選地)一些或全部的乳清蛋白，從而得到所需的MPC溶液。連續(xù)膜過濾是分餾乳組分的優(yōu)選方法。更優(yōu)選地，使用能夠?qū)崿F(xiàn)2到8倍單位體積濃度因子(VCF＝乳的體積/滲余物的體積)的適當(dāng)膜系統(tǒng)，通過超濾(UF)來分離所制備的乳，產(chǎn)生MPC溶液。優(yōu)選的UF系統(tǒng)設(shè)備具有能夠保留分子量大于10,000～30,000的化合物的膜，使用這種膜可以產(chǎn)生VCF在3～5倍間的UF滲余物。蛋白質(zhì)的濃度可以在UF期間通過膜滲濾(DF)來提高；UF期間的加水過程可以增加乳糖及溶解乳鹽的除去和降低滲余物的粘度。適當(dāng)?shù)腢F/DF系統(tǒng)將會產(chǎn)生總固體物(TS)含量在14～50％的滲余物。優(yōu)選的UF/DF系統(tǒng)從脫脂乳產(chǎn)生具有14～30％TS的滲余物，并且從全脂乳產(chǎn)生具有35～45％TS的滲余物。優(yōu)選的UF/DF系統(tǒng)應(yīng)該產(chǎn)生基本上包含乳食物流中初始存在的所有酪蛋白和乳清蛋白的UF滲余物。在生產(chǎn)MPC中使用過濾已被文獻(xiàn)良好地報(bào)道6，7，8。6Renner E & Abd El-Salam M H.Application of ultrafiltration in the Dairy Industry.(1991)Elsevier Applied Science London，England.7Glover F A.Ultrafiltration and Reverse Osmosis for the Dairy Industry.Technology Bulletin 5National Institute of Research in Dairying.(1985)Reading，England.8Cheryan & Minir.Ultrafiltration and Microfiltration Handbook.(1998)Technomic Publishing，Lancaster.Pa..USA.
如該文獻(xiàn)背景技術(shù)中所述，已經(jīng)公知MPC中二價(jià)礦物質(zhì)的含量可以在過濾前通過調(diào)節(jié)乳的pH來調(diào)控。通過添加食用酸和/或堿，乳的pH可以在3.0～9.5的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)。pH調(diào)節(jié)的程度促進(jìn)了二價(jià)離子在酪蛋白中的溶解，從而使這些礦物質(zhì)遷移到乳漿液中，并且在過濾期間從乳中除去。優(yōu)選的程序是在≤18℃時(shí)通過添加食用酸從而增強(qiáng)酪蛋白中存在的二價(jià)礦物質(zhì)絡(luò)合物的溶解來降低乳的pH。或者，增強(qiáng)二價(jià)離子的除去可以通過加入酸降低乳的pH、保持乳一定的時(shí)間并且加入堿升高pH的方法來實(shí)現(xiàn)。用于實(shí)現(xiàn)通過調(diào)控pH來增強(qiáng)從酪蛋白膠束中除去二價(jià)離子的優(yōu)選順序包括(1)在≤15℃時(shí)，用食用級有機(jī)酸降低乳的pH至4.9～5.4；(2)在該溫度下，在溫和攪拌的情況下保持乳30～45分鐘；(3)加入食用級堿增加乳的pH至5.8～6.2，并且立即繼續(xù)所需的加工。用于調(diào)節(jié)pH的更優(yōu)選的酸是食用有機(jī)酸，并且最優(yōu)選的有機(jī)酸是乳酸。
或者除了酸外，任選地可以在過濾前向乳中加入含有一價(jià)陽離子的食用鹽。在加入一價(jià)陽離子后，乳優(yōu)選地在UF前溫和攪拌下保持30分鐘。
但是，所有上述公知的程序都局限于鈣消耗的最大實(shí)際水平僅約為20％。由于在降低的pH下通過某些過濾膜的流出速度明顯降低以及酸和/或鹽滲透物的形成，這些公知的程序也并不是優(yōu)選的。上述降低MPC溶液中二價(jià)陽離子水平的公知方法可以用作實(shí)施根據(jù)本發(fā)明的過程之前的預(yù)備步驟。
在本說明書中，鈣消耗的百分?jǐn)?shù)指每千克總蛋白中鈣的毫摩爾數(shù)，這一值典型地在通過過濾典型地在新鮮乳pH、即6.6-6.8下生產(chǎn)的等價(jià)MPC溶液中發(fā)現(xiàn)。
盡管參照圖1描述的過程考慮了從新鮮乳中形成MPC并且立即在離子交換柱中加工其滲余物，但是同樣可以根據(jù)本發(fā)明通過重組用于進(jìn)一步加工的干燥MPC來制造蛋白質(zhì)水溶液。
在根據(jù)本發(fā)明的過程中，MPC溶液中礦物質(zhì)的含量通過在含有適當(dāng)填充樹脂的離子交換反應(yīng)器中加工從10～100％的MPC溶液來改變。優(yōu)選的離子交換反應(yīng)器包括填充一價(jià)陽離子如氫(H+)、鉀(K+)或鈉(Na+)離子的陽離子交換樹脂。更優(yōu)選地，陽離子交換樹脂可以填充鈉離子，用于實(shí)施所需量二價(jià)陽離子的交換和去除，特別是從MPC溶液中交換和去除Ca2+和Mg2+。
在100％MPC溶液通過離子交換樹脂的情況下，鈣的除去優(yōu)選地限于不低于20％并不高于80％的原始MPC溶液中的鈣。用于實(shí)現(xiàn)目標(biāo)鈣消耗水平的優(yōu)選程序是離子交換MPC溶液部分，然后使之與未進(jìn)行離子交換處理的MPC溶液混合。優(yōu)選地，＞10％但＜100％的原始MPC溶液進(jìn)行離子交換處理，除去離子交換的MPC溶液中的20～95％的鈣，它將優(yōu)選地被鈉代替。更優(yōu)選地，陽離子交換將除去離子交換的MPC溶液中60～85％的鈣，它將優(yōu)選地被鈉代替。然后，離子交換的MPC溶液被與沒有用離子交換處理的MPC溶液混合，從而產(chǎn)生鈣消耗水平不低于20％且不高于80％原始MPC溶液中鈣的混合物。
離子交換反應(yīng)器的設(shè)計(jì)和使用的離子交換樹脂的量應(yīng)該促進(jìn)適當(dāng)快的二價(jià)陽離子與一價(jià)陽離子交換反應(yīng)速度。從MPC溶液中除去的鈣離子的量可以通過選擇離子交換柱中適當(dāng)?shù)臉渲PC濃度、粘度，以及離子交換柱內(nèi)的加工條件來控制。這些條件包括保留時(shí)間、pH、溫度、液體體積、樹脂體積、交換容量和樹脂層的穿透特性。離子交換過程的操作能夠由那些本領(lǐng)域的技術(shù)人員來實(shí)施9，10，11。9Perry.Chemical Engineers Handboo k.Sixth edition，Chapter 16.10Vemeulen T & LeVan D.Adsorption and Ion Exchange.McGraw Hill(1984).11Nachod F C & Schubest J.Ion Exchange Technology.Academic Press，New York，(1956).
加入離子交換反應(yīng)器中的優(yōu)選MPC溶液包括約10％的總固體。在離子交換前通過加入適當(dāng)?shù)氖秤眉壦釋H調(diào)節(jié)到約5.9，從而降低離子交換柱中的液體粘度。優(yōu)選的離子交換樹脂是食用安全的Amberlite SR1L Na。優(yōu)選地，離子交換在2～60℃的溫度下實(shí)施。更高的溫度降低離子交換容器的液體粘度，但是優(yōu)選10℃以控制微生物有機(jī)體的生長。
優(yōu)選地，在混合的MPC物流中，鈣被消耗＞20％但＜80％?；诮K產(chǎn)品和凝膠形成過程所需的物理和化學(xué)性質(zhì)如MPC粉末水合、乳化及膠凝所需的速度來選擇MPC中鈣消耗的水平。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的鈣消耗的這一范圍高于公知的在過濾前添加酸或堿實(shí)際所能實(shí)現(xiàn)的鈣消耗水平，并且低于Arnaud在EPA16292中教導(dǎo)的鈣消耗水平。
為了生產(chǎn)切達(dá)干酪類凝膠，用離子交換處理約25％到約60％的脫脂乳MPC溶液，除去約80％到約90％的鈣。所處理的溶液與未接受離子交換的MPC溶液混合，從而在混合物中產(chǎn)生約25％到約45％的目標(biāo)鈣消耗水平。本說明書的實(shí)施例闡明了從大量改性MPC生產(chǎn)的大量其它終產(chǎn)品應(yīng)用。
MPC溶液任選地通過單獨(dú)的離子交換系統(tǒng)來改變蛋白質(zhì)含量并進(jìn)行礦物離子交換。優(yōu)選地，用于改變蛋白質(zhì)的離子交換系統(tǒng)在離子交換前順序?qū)嵤瑥亩淖兊V物質(zhì)含量。更優(yōu)選地，用于改變濃縮蛋白質(zhì)溶液中蛋白質(zhì)含量的離子交換系統(tǒng)包括能夠除去β-乳球蛋白(β-Lg)的樹脂。因此這種離子交換系統(tǒng)優(yōu)選地生產(chǎn)出MPC溶液，其中在隨后使用用于改變礦物質(zhì)含量的離子交換之前，β-Lg和相似蛋白質(zhì)已經(jīng)全部或部分地從該MPC溶液中除去。
另外，任選地在使用離子交換之后可以繼續(xù)濃縮蛋白質(zhì)溶液，進(jìn)一步改變MPC的礦物質(zhì)含量并且可能地改變蛋白質(zhì)的含量。優(yōu)選地，使用UF和DF的組合來濃縮蛋白質(zhì)流并且降低每千克總蛋白質(zhì)中其一價(jià)陽離子的含量。
優(yōu)選地，如果要向MPC中加入鹽，可以在過濾后向MPC溶液中加入帶有一價(jià)陽離子的鹽。優(yōu)選地，向濃縮的蛋白質(zhì)溶液中加入約0.05～2.5％水平的氯化鈉和/或氯化鉀。
任選地，MPC溶液的進(jìn)一步濃縮可以通過包括蒸發(fā)的標(biāo)準(zhǔn)程序來完成。蒸發(fā)方法包括但不局限于使用降膜、管狀和后掠空氣動(dòng)力面(swept surface)(擦膜)的蒸發(fā)器。改性MPC溶液繼續(xù)達(dá)到約25％到約75％的總固體(TS)水平。進(jìn)行了礦物質(zhì)調(diào)節(jié)或隨后蒸發(fā)的MPC溶液的脂肪含量可以通過添加具有適當(dāng)脂肪含量的奶油來按要求調(diào)節(jié)。在蒸發(fā)之前或之后，改性MPC溶液的鹽含量還可以按要求通過添加氯化鈉和/或氯化鉀來調(diào)節(jié)。濃縮的改性MPC溶液能夠按照下面描述在配制和形成食物凝膠的配方和形成中直接使用。
或者，濃縮的改性MPC溶液能夠任選地被干燥成粉末。干燥的方法包括但不局限于使用霧化、流化床和冷凍干燥器。干燥后產(chǎn)品優(yōu)選的TS約為95％。干燥的改性MPC粉末是擱置穩(wěn)定的，并且能夠包裝且儲備至日后需要完成凝膠形成/干酪生產(chǎn)，可能在不同的位置。任選地，當(dāng)需要將粉末轉(zhuǎn)化成想要的食物凝膠時(shí)可開始進(jìn)一步的加工。
由改性MPC形成食物凝膠任選地，濃縮的改性MPC溶液、干燥的改性MPC粉末或者改性MPC溶液和改性MPC粉末的組合可與適當(dāng)?shù)闹驹椿旌稀＿m當(dāng)?shù)闹驹窗逃?、高脂肪稀奶油、黃油、脫水乳脂肪、澄清黃油和食用油類。最優(yōu)選的脂肪源是高脂肪稀奶油(包含約80％乳脂肪的乳制品)、黃油和/或脫水乳脂肪。當(dāng)使用干燥的改性MPC粉末時(shí)可選的程序是在充分?jǐn)嚢柘聦⒏男訫PC粉末混合入脂肪中，產(chǎn)生均勻的糊狀產(chǎn)品。
在下述混合物中，可以通過直接借助加熱套或直接添加烹調(diào)蒸汽從35℃加熱至約95℃的方法來誘導(dǎo)凝膠的形成。優(yōu)選地，用于生產(chǎn)包括但不局限于切達(dá)干酪的任何干酪品種的凝膠形成在約35℃到約75℃之間的溫度下誘導(dǎo)進(jìn)行。選擇攪拌的水平來生產(chǎn)食用凝膠，其在冷卻時(shí)具有想要的形體、結(jié)構(gòu)、脂肪球大小和熔融特性。任選地，在膠凝過程期間可以改變剪切速度。
不需要凝結(jié)酶如粗制凝乳酶、熔融鹽或樹膠來形成這些凝膠，但是如果需要的話可以加入這些組分來調(diào)控凝膠的結(jié)構(gòu)。如果需要的話，食用凝膠可以被進(jìn)一步加工，例如干酪類食用凝膠可以使用標(biāo)準(zhǔn)的加工干酪生產(chǎn)技術(shù)來加工生產(chǎn)精制的干酪類產(chǎn)品。
在一系列實(shí)驗(yàn)中，我們發(fā)現(xiàn)對于給定的食用凝膠產(chǎn)品，鈣消耗水平對于生產(chǎn)有用的凝膠有一個(gè)最優(yōu)的范圍。根據(jù)實(shí)施例1中給定的程序制備一系列具有一定范圍鈣濃度的改性MPC粉末。該系列包括從脫脂乳以及全脂乳制備的粉末。該系列還包括一組未接受離子交換鈣消耗程序的脫脂乳和全脂乳的對照MPC粉末。在如實(shí)施例3描述的在Blentech炊具中進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)中，檢查這些粉末產(chǎn)生具有切達(dá)干酪標(biāo)稱成分(35％水分)的凝膠的能力。從這兩個(gè)系列粉末生產(chǎn)的凝膠的性質(zhì)結(jié)果總結(jié)于表1中。合格和不合格的凝膠組合被生產(chǎn)。根據(jù)MPC中鈣的水平(kg Ca/kg蛋白)整理這些結(jié)果，并且列于表2中。
表2表明對于生產(chǎn)具有切達(dá)干酪標(biāo)稱成分的合格凝膠具有一個(gè)優(yōu)選的鈣濃度范圍，其取決于初始的乳源(脫脂乳或全脂乳)。
表2中表示的結(jié)果使我們可以得出這樣的結(jié)論對于制造切達(dá)干酪類產(chǎn)品的應(yīng)用，低于約25％鈣消耗水平得到不好的MPC粉末水合作用，并且加熱時(shí)不能形成有用的凝膠。另外，在高于約70％的高鈣消耗水平時(shí)，我們發(fā)現(xiàn)不合格的不良脂肪分散性和不良凝膠形成的組合發(fā)生。
在另一系列的實(shí)驗(yàn)中，本說明書的實(shí)施例闡明了怎么樣使用不同的MPC粉末(具有70和85％干重的蛋白質(zhì))和不同的鈣消耗水平來生產(chǎn)大量的乳品食用凝膠。
表1在Blentech雙槳炊具中從鈣消耗的MPC中制備切達(dá)干酪類凝膠粉末鈣消耗2粉末水合 脂肪鈣含量1凝膠形成類別 (％) 和分散 混合7840 成塊合格糊狀高脂 58226成塊合格糊狀MPC70 56428分散合格凝膠31560分散游離脂肪分離蛋白相14 98成塊游離脂肪分離蛋白相7840 成塊合格糊狀51235分散良好凝膠脫脂 46041分散良好凝膠MPC70 40648分散游離脂肪凝膠323570分散游離脂肪分離蛋白相14 98分散游離脂肪分離蛋白相1以每千克總蛋白中鈣的毫摩爾數(shù)計(jì)2由離子交換除去的鈣的百分?jǐn)?shù)3不明確的凝膠形成表2在Blentech雙槳炊具中從鈣消耗的MPC中制備切達(dá)干酪類凝膠鈣消耗2粉末水合 脂肪鈣含量1凝膠形成(％) 和分散 混合 1以每千克總蛋白中鈣的毫摩爾數(shù)計(jì)2由離子交換除去的鈣的百分?jǐn)?shù)3不明確的凝膠形成如果需要，在膠凝過程前、期間或之后可以在加工容器中向蛋白質(zhì)-脂肪混合物中添加其它適當(dāng)?shù)慕M分，從而產(chǎn)生全食物凝膠?？梢蕴砑拥慕M分包括，但不局限于附加的蛋白質(zhì)溶液或粉末、經(jīng)離子交換進(jìn)行礦物質(zhì)調(diào)節(jié)后的蛋白質(zhì)溶液或粉末、經(jīng)適當(dāng)?shù)钠鹗寂囵B(yǎng)微生物和/或滋味產(chǎn)生酶發(fā)酵后的蛋白質(zhì)溶液或粉末、水、動(dòng)物和/或植物脂肪和/或油、鹽、乳礦物質(zhì)、酶改性的干酪、調(diào)味劑、滋味產(chǎn)生酶和培養(yǎng)物、脂解的乳脂油、食用樹膠和/或水狀膠質(zhì)、著色劑、防腐劑、流動(dòng)活動(dòng)劑、食用酸等等。凝結(jié)酶，如粗制凝乳酶對于膠凝過程并不是必需的。另外，在精制干酪生產(chǎn)中典型使用的熔融鹽如(但并不局限于)本領(lǐng)域中公知的磷酸鈉鹽對于實(shí)現(xiàn)凝膠的形成并不是必須的。
通過選擇配方變量，例如蛋白質(zhì)、脂肪和水的水平、改性MPC中鈣消耗水平、鹽的濃度和pH，以及諸如溫度、剪切速度和保留時(shí)間的加工變量，可以控制冷卻后凝膠產(chǎn)品的物理和化學(xué)性質(zhì)。優(yōu)選地，凝膠產(chǎn)品將具有與天然干酪相似的化學(xué)和物理性質(zhì)，并且因此可以作為天然干酪來包裝和銷售。
或者，凝膠產(chǎn)品可以用作進(jìn)一步加工的組分。舉例來說，在添加熔融鹽如(但并不局限于)本領(lǐng)域公知的磷酸鈉鹽之后并且使用標(biāo)準(zhǔn)的精制干酪生產(chǎn)設(shè)備和技術(shù)，可以進(jìn)一步加工干酪類凝膠，生產(chǎn)精制干酪類產(chǎn)品。就在形成干酪類凝膠之后，干酪類凝膠產(chǎn)品可以被轉(zhuǎn)化成精制的干酪類產(chǎn)品?；蛘?，干酪類凝膠產(chǎn)品可以在典型的天然干酪儲備條件下儲備，直至需要生產(chǎn)精制的干酪類產(chǎn)品。
使用干酪類凝膠產(chǎn)品來生產(chǎn)精制干酪類產(chǎn)品涉及添加標(biāo)準(zhǔn)的精制干酪組分，其包括但不局限于天然干酪、脂肪、奶油、酸、鹽、熔融鹽、調(diào)味劑、食用樹膠和/或水狀膠質(zhì)、用于調(diào)味的酶改性的干酪和脂肪產(chǎn)品、著色劑、防腐劑、流動(dòng)劑等等。按照生產(chǎn)精制干酪類產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)，在適當(dāng)?shù)臄嚢柘录訜岙a(chǎn)品至典型的加工溫度(即＞80℃)、按需包裝并且買賣。
實(shí)施例實(shí)施例1-制備本發(fā)明改性MPC粉末獲取新鮮的全脂乳并且在≤5℃下分離除去奶油，得到脫脂乳。脫脂乳被通過標(biāo)準(zhǔn)程序進(jìn)行加熱消毒、冷卻到10℃，并在包含帶有10,000橫截分子量的KochTMS4 HFK131型膜的系統(tǒng)中經(jīng)UF加工至VCF為3。然后，施加膜滲濾并持續(xù)至MPC溶液的蛋白質(zhì)含量構(gòu)成85％的總固體。一部分MPC溶液被引入離子交換柱中，柱中包含食用安全的AMBERLITETMSRILNa，強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂，具有每升2份鈉的總交換容量。約70升的鈉填充樹脂被裝載入140升的不銹鋼容器中，得到55厘米高的樹脂層。MPC溶液在離子交換柱中以133kg/hr的流速進(jìn)行處理，并且在儲備容器中收集。在完成離子交換處理后，儲備容器中的液體具有85％的鈣消耗水平。
足量的改性MPC溶液被與未處理的MPC溶液混合，產(chǎn)生具有每千克總蛋白質(zhì)含378毫摩爾鈣的改性MPC混合物，即與未處理的MPC85溶液相比大約消耗了33％的鈣。該混合的改性MPC溶液通過標(biāo)準(zhǔn)程序蒸發(fā)并干燥，從而得到具有下列組分的乳蛋白質(zhì)精料粉末95.6％TS，(4.4％水分)，2.3％脂肪，82.46％蛋白質(zhì)(％N×6.38)，3.74％乳糖，7.1％灰分和378mmol Ca/kg蛋白質(zhì)。改性MPC溶液被用工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)包裝材料來包裝，并保持在環(huán)境溫度中直至用于凝膠生產(chǎn)。
使用相同的基本過程通過簡單改變UF/DF的程度并改變離子交換過的和沒有離子交換過的MPC溶液的混合比例，可以生產(chǎn)具有限定的蛋白質(zhì)和鈣消耗水平的改性MPC溶液。
實(shí)施例2-本發(fā)明的改性MPC與根據(jù)Arnaud在EP16292指示的方法生產(chǎn)的MPC的膠凝特征的比較Arnaud粉末的生產(chǎn)獲取新鮮的全脂乳并分離除去奶油，得到脫脂乳。在10℃下大約1150L脫脂乳用UF過濾(使用帶有10,000橫截分子量的KochHFK131型膜)，使用4.0的VCF，從而生產(chǎn)MPC溶液。該MPC溶液用去離子水稀釋，降低總固體含量至～10％，然后在離子交換柱中處理前用3％的乳酸調(diào)節(jié)至pH5.9，交換柱包含150L用鈉離子填充的離子交換樹脂(Rohm and Haas AMBERLITETMSRILNa)。
在55℃，用3％的乳酸調(diào)節(jié)大約85千克的奶油至pH5.9，并且通過Pharmacia離子交換柱，該柱中含有用鈉離子填充的食用級陽離子交換樹脂(Rohm and Haas AMBERLITETMSRILNa)。
表3表示陽離子交換后奶油和MPC溶液的組成，由MILKOSCANTMFT120和滴定確定。因此，通過這些離子交換過程基本上所有的鈣、即＞98％被從MPC溶液和奶油中除去。
表3在根據(jù)Arnaud在EP16292中描述的陽離子交換后奶油和MPC溶液的組成
290升處理的MPC溶液的pH被調(diào)節(jié)至約pH6.4，并且通過標(biāo)準(zhǔn)程序蒸發(fā)且干燥，得到如Arnaud在EP16292中教導(dǎo)的基本上不含鈣MPC70粉末。剩余的處理MPC溶液(240L)被與32千克的無鈣奶油混合，并且調(diào)節(jié)至約pH6.4，然后，蒸發(fā)且干燥得到包含約占非脂肪固體重量70％的蛋白質(zhì)的高脂MPC粉末。同Arnaud在EP16292中教導(dǎo)的一樣，該高脂MPC粉末也基本上不含鈣。
表4表示這兩種“Arnaud”粉末的組成及它們與下列物質(zhì)的比較結(jié)果
·Arnaud實(shí)施例2(EP 16292)中使用的起始切達(dá)干酪。
·Arnaud實(shí)施例2(EP 16292)中離子交換后的切達(dá)干酪。
·商業(yè)生產(chǎn)的MPC70粉末(ALAPRO(TM)4700，NZMP，Wellington)。
·如本發(fā)明描述的鈣含量降低48％的改性MPC70粉末。
表4“Arnaud”MPC粉末與Arnaud實(shí)施例2中使用的切達(dá)干酪、商購MPC粉末以及本發(fā)明的MPC粉末的成分比較
12EP16292中沒有提供數(shù)據(jù)。切達(dá)干酪典型的蛋白質(zhì)含量從腳注7的參考文獻(xiàn)中獲得。13EP16292中沒有提供數(shù)據(jù)。假定脫脂過程不會導(dǎo)致蛋白質(zhì)或水分的任何損失。脫脂后水分增加6％，假定蛋白質(zhì)也增加相同的百分?jǐn)?shù)。
“Arnaud”MPC與本發(fā)明改性MPC膠凝行為的比較在FARINOGRAPHTM混合器(Model 820500，Brabender，Duisburg，Germany)上使用280克批量實(shí)施膠凝實(shí)驗(yàn)。FARINOGRAPHTM混合器由兩個(gè)對旋Z形葉片攪拌的水夾套混合室構(gòu)成。葉片之一的旋轉(zhuǎn)速度是另一個(gè)的兩倍。對于旋轉(zhuǎn)最慢的葉片，兩個(gè)速度設(shè)置為31.5或63rpm(因此較快的葉片以63或126rpm的速度旋轉(zhuǎn))。攪拌器驅(qū)動(dòng)桿上的轉(zhuǎn)矩通過測力傳感器來測量。
使用如上所述生產(chǎn)的三種粉末進(jìn)行三個(gè)實(shí)驗(yàn)。每種粉末與適當(dāng)量的去離子水、高脂肪稀奶油(79％)和氯化鈉混合，產(chǎn)生與切達(dá)干酪相似的目標(biāo)產(chǎn)物組成，即35％脂肪、34％水分和22％蛋白質(zhì)。所使用的三種粉末如下·本發(fā)明改性MPC70粉末，具有48％的鈣消耗。
·“Arnaud”MPC70粉末，具有＞98％的鈣消耗。
·“Arnaud”高脂MPC粉末(非脂肪固體重量70％的蛋白質(zhì))，具有＞98％的鈣消耗。
1)使用本發(fā)明MPC70粉末的膠凝實(shí)驗(yàn)FARINOGRAPHTM混合器被預(yù)加熱到40℃，并且在較慢Z形葉片以31.5rpm的攪拌下向混合室中加入120克高脂奶油。再向奶油中加入89克改性MPC70粉末和3克氯化鈉。繼續(xù)混合5分鐘并在脂肪熔化時(shí)形成易碎的黃色糊狀混合物。然后，向混合物中加入68克去離子水(預(yù)加熱到40℃)。繼續(xù)攪拌17分鐘，得到完全脂肪混合的光滑、不透明的黃色混合物。然后，借助加熱套在12分鐘內(nèi)逐漸加熱混合物至60℃，在這段時(shí)間后測量攪拌器驅(qū)動(dòng)桿上的轉(zhuǎn)矩。5分鐘后轉(zhuǎn)矩開始從0.80Nm增加并在10分鐘后達(dá)到2.2Nm的最大值。轉(zhuǎn)矩的響應(yīng)反映了在該過程期間已經(jīng)轉(zhuǎn)變成結(jié)實(shí)的凝膠的視覺觀察。當(dāng)冷卻至約5℃時(shí)，該凝膠的形體和結(jié)構(gòu)與切達(dá)干酪的形體和結(jié)構(gòu)相當(dāng)。
2)使用“Arnaud”MPC70的膠凝實(shí)驗(yàn)FARINOGRAPHTM混合器被預(yù)加熱到40℃，并且在最慢Z形葉片以31.5rpm的攪拌下向混合室中加入120克高脂奶油。再向奶油中加入89克“Arnaud”MPC70粉末。不需要加入氯化鈉，因?yàn)椤癆rnaud”MPC70粉末比本發(fā)明生產(chǎn)的MPC70粉末具有更高的鈉水平。繼續(xù)混合5分鐘，得到帶有少量游離脂肪的易碎的黃色糊狀混合物。然后加入68克水(預(yù)加熱到40℃)并繼續(xù)攪拌混合物2分鐘。在加入水時(shí)脂肪分散體立即破裂產(chǎn)生水合蛋白質(zhì)粘塊和大量游離脂肪。為了試圖重新建立脂肪的分散，繼續(xù)攪拌30分鐘，但是并未能成功。由水合蛋白質(zhì)和游離脂肪構(gòu)成的兩相被在12分鐘內(nèi)一起逐漸加熱至60℃，在這段時(shí)間后測量攪拌器驅(qū)動(dòng)桿上的轉(zhuǎn)矩。該過程中沒有高于0Nm的轉(zhuǎn)矩記錄點(diǎn)，這反映了蛋白質(zhì)相粘附到正在熔融脂肪池中單向旋轉(zhuǎn)的攪拌器葉片上。在任何階段都沒有形成脂肪分散體或形成凝膠。
在進(jìn)一步試圖重分散脂肪并形成凝膠的過程中，混合物被加熱到80℃，再加熱到90℃。甚至在與用63rpm的預(yù)言速度混合30分鐘后也沒有再次誘導(dǎo)乳化或膠凝。
3)使用“Arnaud”高脂MPC70的膠凝實(shí)驗(yàn)FARINOGRAPHTM混合器被預(yù)加熱到40℃，并且在最慢Z形葉片以31.5rpm的攪拌下向混合室中加入55克高脂奶油。再向奶油中加入44克“Arnaud”高脂MPC70粉末。繼續(xù)混合5分鐘，得到帶有少量游離脂肪的易碎的黃色糊狀混合物。然后加入78克去離子水(預(yù)加熱到40℃)并繼續(xù)攪拌混合物2分鐘。在加入水時(shí)脂肪分散體破裂，產(chǎn)生由水合蛋白質(zhì)粘塊和游離脂肪構(gòu)成的分離相。繼續(xù)攪拌不能產(chǎn)生脂肪的分散體。產(chǎn)物在12分鐘內(nèi)逐漸加熱至60℃，并且在這段時(shí)間后測量攪拌器驅(qū)動(dòng)桿上的轉(zhuǎn)矩。混合物不能產(chǎn)生脂肪的分散體或凝膠。為了試圖形成脂肪分散體，溫度被升高到80℃，但是甚至在63rpm下攪拌30分鐘后也未能產(chǎn)生脂肪的分散體或凝膠。沒有高于0Nm的轉(zhuǎn)矩記錄點(diǎn)，這反映了蛋白質(zhì)相粘附到正在熔融脂肪池中單向旋轉(zhuǎn)的攪拌器葉片上。
膠凝實(shí)驗(yàn)的結(jié)論·由本發(fā)明過程生產(chǎn)的MPC70粉末在相對低的剪切速度和相對低的溫度下容易乳化脂肪并形成結(jié)實(shí)的凝膠。
·基本上不含鈣的“Arnaud”MPC70粉末在加入水時(shí)不能產(chǎn)生或維持合格的脂肪乳液并且不能形成可見或可測量的凝膠。為了乳化脂肪或形成凝膠而對這些粉末進(jìn)行的延長時(shí)間的高剪切和溫度處理也不能促進(jìn)脂肪的分散或凝膠的形成。
實(shí)施例3-切達(dá)類干酪的制備加熱消毒的全脂乳被調(diào)節(jié)到50℃的溫度，并且使用帶有10,000橫截分子量膜的UF/DF系統(tǒng)超濾濃縮至4.65的VCF。過濾后，在50℃下，向具有5千克容量的雙槳精制干酪炊具(Model CC10，BlentechCorporation，Rohnert Park，CA)中加入1.225千克MPC溶液。雙槳的旋轉(zhuǎn)速度設(shè)定為50rpm，并且加入57克氯化鈉?；旌袭a(chǎn)物約2分鐘，并在8℃下向混合物中加入1.35千克的高脂肪稀奶油(80％脂肪)。攪拌在在2分鐘內(nèi)將高脂肪稀奶油完全混入混合物中。當(dāng)高脂肪稀奶油被完全混合入混合物中時(shí)，向混合物中加入0.8千克改性MPC85粉末(由實(shí)施例1中詳述的程序生產(chǎn)，具有85％干重的蛋白質(zhì)含量和378mmol/kg總蛋白質(zhì)的鈣含量，即消耗了33％)和125克一水合乳糖。在維持產(chǎn)物的溫度在大約50℃下，增加攪拌速度至240rpm并且各組分被混合10分鐘。然后降低攪拌速度至160rpm并且通過直接的蒸汽注入使產(chǎn)物溫度升高到63℃，產(chǎn)生凝膠。
在形成凝膠時(shí)，加入30克乳礦物質(zhì)鹽(ALAMINTM，NZMP(USA)，Inc.，Lemoyne，PA)，從而確保所得凝膠具有與傳統(tǒng)切達(dá)干酪等價(jià)的營養(yǎng)礦物質(zhì)特征。然后，在220rpm攪拌混合物1分鐘，從而在產(chǎn)物中均勻分布ALAMIN。然后產(chǎn)品以塊的形式包裝并且凝膠在4℃儲備24小時(shí)。
冷卻的凝膠等價(jià)于初始的干酪，具有切達(dá)干酪的成分、形狀和結(jié)構(gòu)。組分和產(chǎn)品的組成列于表5中。
表5成分 MPC85 UF滲余物 初始干酪-----------------------------------------％-----------水分 4.40 62.08 36.12總固體95.60 37.92 63.88脂肪 2.30 17.39 33.74總蛋白質(zhì) 82.46 15.77 21.71乳糖 3.74 3.08 4.59灰分 7.10 1.68 3.84表5總結(jié)了根據(jù)實(shí)施例1中詳述過程生產(chǎn)的一系列MPC粉末(所有均包含70％干重的蛋白質(zhì))的膠凝特征。
實(shí)施例4-精制干酪的制備在實(shí)施例3中的包裝和冷卻之前，用3.59千克的干酪凝膠作為該過程的起始點(diǎn)。然后，在Blentech混合器/炊具中向凝膠中加入下列組分30克水，70克磷酸二鈉，23克磷酸三鈉，100克黃油，350克酶改性的干酪，25克一水合乳糖和42克氯化鈉。通過直接注入蒸汽加熱混合物至85℃，然后在180rpm的攪拌速度下保持1分鐘。然后產(chǎn)品被從炊具中排入模具中并在＜5℃下儲備。最終產(chǎn)品的組成為水分＝39.3％，TS＝60.7％，脂肪＝30.6％，蛋白質(zhì)＝18.8％，一水合乳糖＝5.3％和灰分＝6.0％。產(chǎn)品的形狀和結(jié)構(gòu)等價(jià)于商購的塊狀精制干酪。
實(shí)施例5-乳制甜點(diǎn)的制備在50℃，通過在Stephan混合器/炊具(Type UMM SK25-GNI，Stephan，Hameln，Germany)中混合2.7千克高脂奶油(78％脂肪)、1.0千克改性MPC70粉末(由實(shí)施例1中詳述的程序生產(chǎn)，具有70％干重的蛋白質(zhì)含量和406mmol/kg總蛋白質(zhì)的鈣含量，即消耗了48.2％)、500克一水合乳糖和2.85千克水來開始生產(chǎn)乳制甜點(diǎn)。在1500rpm的高速切割片和60rpm的壁刮料裝置的存在下開始混合?；旌衔镌陂_始加熱前先混合1分鐘。然后，通過直接注入蒸汽來使混合物的溫度升高到85℃，并保持3分鐘。加熱后，向熱的混合物中加入1.5千克水和30克結(jié)晶的檸檬酸?；旌衔锉贿M(jìn)一步混合1分鐘。然后，熱的產(chǎn)物被倒入0.25升的塑料瓶中并在5℃下儲備。冷卻的產(chǎn)物膠凝產(chǎn)生乳制甜點(diǎn)的典型結(jié)構(gòu)。產(chǎn)物具有比典型乳蛋糕稍硬的形體并且具有光滑且光亮的外觀。最終產(chǎn)品的組成為62.3％的水分(37.3％TS)，21.9％的脂肪，7.9％的蛋白質(zhì)，并且pH為5.8。
實(shí)施例6-可涂抹的乳制品的制備通過在實(shí)施例5中使用的Stephan混合器/炊具中混合50℃的5.8千克高脂奶油(78％脂肪)、1.0千克改性MPC70粉末(由實(shí)施例1中詳述的程序生產(chǎn)，具有70％干重的蛋白質(zhì)含量和406mmol/g總蛋白質(zhì)的鈣含量，即消耗了48％的鈣)、0.85千克的水、184克酶改性的干酪、150克氯化鈉以及150克一水合乳糖來生產(chǎn)乳制品涂抹食品?；旌衔镌?500rpm的高速切割片和60rpm的壁刮料裝置的存在下混合1分鐘?；旌衔镌陂_始加熱前先混合。然后，通過直接注入蒸汽來使混合物的溫度升高到85℃，并保持3分鐘。加熱后，加入24克結(jié)晶的檸檬酸，并且混合物被進(jìn)一步混合1分鐘。然后，熱的產(chǎn)物被倒入0.25升的塑料瓶中并在5℃下儲備。冷卻產(chǎn)物的形體和結(jié)構(gòu)是加熱消毒精制干酪涂抹食品的典型形體和結(jié)構(gòu)。最終產(chǎn)品的組成為51.1％的水分，29.6％的脂肪，11％的蛋白質(zhì)，并且pH為5.7。
實(shí)施例7-人造肉的制備通過在實(shí)施例5和6中使用的Stephan混合器/炊具中加入50℃的2.15千克高脂奶油(78％脂肪)、2.65千克改性MPC70粉末(由實(shí)施例1中詳述的程序生產(chǎn)，具有70％干重的蛋白質(zhì)含量和406mmol/kg總蛋白質(zhì)的鈣含量，即消耗了48％的鈣)、2.65千克的水和150克氯化鈉來開始生產(chǎn)基于乳制品的人造肉?；旌衔镌?500rpm的切割片和60rpm的壁刮料裝置的存在下混合1分鐘。然后，通過直接注入蒸汽來使混合物的溫度升高到85℃，并保持3分鐘。在加入1.5千克的水和40克結(jié)晶的檸檬酸之前，烹調(diào)的混合物被進(jìn)一步混合1分鐘。在熱的產(chǎn)物被倒入0.25升的塑料瓶中之前，混合物被再混合2分鐘。然后在放入5℃的儲備容器之前，讓瓶在環(huán)境溫度下慢慢冷卻16小時(shí)。冷卻產(chǎn)物的形體和結(jié)構(gòu)是制成香腸的午餐肉的典型形體和結(jié)構(gòu)。一般而言，產(chǎn)品維持粒狀的結(jié)構(gòu)、切割良好并且不會熔化。最終產(chǎn)品的組成為55.6％的水分，16.5％的脂肪，20.1％的蛋白質(zhì)，并且pH為5.9。
實(shí)施例8-奶油干酪的制備通過在前述實(shí)施例中使用的Stephan混合器/炊具中加入1.23千克改性MPC85粉末(由實(shí)施例1中詳述的程序生產(chǎn)，具有85％干重的蛋白質(zhì)含量和406mmol/kg總蛋白質(zhì)的鈣含量，即鈣消耗48％)、3.53千克的水(40℃)和80克氯化鈉來開始生產(chǎn)奶油干酪。混合物在1500rpm的高速切割片和60rpm的壁刮料裝置的存在下被混合1分鐘。然后，停止高速攪拌，并再保持壁的刮料裝置60rpm的操作30分鐘。該程序使混合物轉(zhuǎn)變成厚的糊狀物。混合物再與4.96千克的高脂奶油(78％脂肪)混合。在切割片被調(diào)回1500rpm時(shí)，通過直接注入蒸汽來使混合物的溫度升高到85℃，并保持3分鐘。熱的混合物被進(jìn)一步混合1分鐘，然后在約5分鐘內(nèi)加入595克12.8％的檸檬酸。然后再混合混合物1分鐘。熱的產(chǎn)物被倒入0.25升的塑料瓶中并在5℃儲備。冷卻產(chǎn)物具有典型商購奶油干酪的形體、結(jié)構(gòu)和成分。產(chǎn)品的組成為54.4％的水分，33.2％的脂肪，9.8％的蛋白質(zhì)，并且pH為5.2。
實(shí)施例9-依丹姆干酪(Edam Cheese)的制備在實(shí)施例3中使用的Blentech雙槳混合器/炊具中，通過混合0.97千克高脂奶油(78％脂肪)和0.94千克改性MPC85粉末(由實(shí)施例1中詳述的程序生產(chǎn)，具有85％干重的蛋白質(zhì)含量和291mmol/kg總蛋白質(zhì)的鈣含量，即鈣消耗48.8％)來開始生產(chǎn)依丹姆干酪。在約40℃下，混合物被在120rpm下混合3分鐘。然后，加入56克氯化鈉，混合物再混合2分鐘，并且最后逐漸加入0.69千克的水?；旌衔锉贿M(jìn)一步混合20分鐘，然后加入20克結(jié)晶的檸檬酸并且再混合混合物4分鐘?；旌衔镌?分鐘內(nèi)通過直接注入蒸汽加熱到70℃。繼續(xù)混合3分鐘。在這段時(shí)間內(nèi)加入60克的水和3克的結(jié)晶檸檬酸，同時(shí)通過直接注入蒸汽維持溫度在70℃。熱的產(chǎn)品被包裝入塑料容器中并在5℃下儲備。冷卻產(chǎn)物具有典型依丹姆干酪的結(jié)構(gòu)和組成。產(chǎn)品的組成為43.6％的水分，25.0％的脂肪，44.3％干重的脂肪，25.1％的蛋白質(zhì)，并且pH為5.6。
實(shí)施例10-Pasta Filata干酪的制備通過向前述實(shí)施例中使用的Blentech雙槳混合器/炊具中混合0.95千克高脂奶油(78％脂肪)、0.96千克改性MPC85粉末(由實(shí)施例1中詳述的程序生產(chǎn)，具有85％干重的蛋白質(zhì)含量和291mmol/kg總蛋白質(zhì)的鈣含量，即鈣消耗48.8％)和45克氯化鈉來生產(chǎn)Pasta Filata干酪。在緩慢加入1.0千克水之前，在120rpm和約40℃下，混合物被混合5分鐘。再繼續(xù)混合24分鐘，然后補(bǔ)加65克42％的乳酸。再繼續(xù)混合4分鐘?；旌衔镌?分鐘內(nèi)通過直接注入蒸汽加熱到70℃。在加熱步驟開始時(shí)，預(yù)言(augur)速度被增加到150rpm。熱產(chǎn)品在被包裝入塑料容器中并在5℃下儲備之前，再混合1分鐘。冷卻產(chǎn)物具有典型pastafilata干酪的結(jié)構(gòu)。產(chǎn)品的組成為48.3％的水分，22％的脂肪，23.5％的蛋白質(zhì)，并且pH為5.7。
權(quán)利要求
1.一種生產(chǎn)適于制造凝膠的改性乳蛋白質(zhì)精料(MPC)的方法，其包括使用含有一價(jià)陽離子的食用安全的陽離子交換劑對未改性MPC進(jìn)行陽離子交換，從而在所述改性MPC中得到一價(jià)陽離子對二價(jià)陽離子的預(yù)定量的取代并且回收所述改性MPC。
2.如權(quán)利要求1的方法，其包括脫水并干燥所述改性MPC成粉末的步驟。
3.如權(quán)利要求1或2的方法，其中所述未改性MPC的水溶液被分成兩個(gè)工藝物流，第一個(gè)工藝物流經(jīng)受所述的陽離子交換，第二個(gè)工藝物流在所述第一個(gè)工藝物流已經(jīng)經(jīng)受所述離子交換而產(chǎn)生所述的改性MPC物流之后，與所述第一個(gè)工藝物流結(jié)合。
4.如前述權(quán)利要求之一的方法，其中所述改性MPC的鈣含量被消耗至未改性MPC鈣含量的20～85％。
5.如前述權(quán)利要求之一的方法，其中所述改性MPC的鈣含量被消耗至未改性MPC鈣含量的40～60％。
6.如權(quán)利要求4的方法，其中所述改性MPC的鈣含量被消耗至未改性MPC鈣含量的25～45％。
7.如權(quán)利要求5的方法，其中所述改性MPC的鈣含量被消耗至未改性MPC鈣含量的50％。
8.如前述權(quán)利要求之一的方法，其包括加熱所述改性MPC至25～95℃并且維持所述溫度至凝膠形成、以及從中回收所述凝膠的附加步驟。
9.如權(quán)利要求8的方法，其中所述改性MPC被加熱至50～90℃的溫度。
10.如權(quán)利要求8或9的方法，其中在凝膠形成后向所述凝膠中加入乳制品形成成分。
11.如權(quán)利要求8或9的方法，其中在所述凝膠形成前向所述改性MPC中加入乳制品形成成分。
12.如前述權(quán)利要求之一的方法，其中所述未改性MPC由脫脂乳超濾滲余物制造。
13.如權(quán)利要求12的方法，其中所述超濾持續(xù)到所述MPC含有14～45％的總固體。
14.如權(quán)利要求1-11之一的方法，其中所述未改性MPC由全脂乳超濾滲余物制造。
15.如權(quán)利要求14的方法，其中所述超濾持續(xù)到所述MPC含有20～65％的總固體。
16.如前述權(quán)利要求之一的方法，其中所述離子交換在pH為4.5～8.0下進(jìn)行。
17.如前述權(quán)利要求之一的方法，其中所述離子交換在離子交換柱中進(jìn)行并且所述食用安全的陽離子交換劑用鉀或鈉離子填充。
18.如權(quán)利要求17的方法，其中所述交換劑用鈉陽離子填充。
19.如權(quán)利要求11的方法，其中在加熱形成所述凝膠前向所述改性MPC中加入干酪形成組分。
20.如前述權(quán)利要求之一的方法，其中所述改性MPC在所述離子交換步驟后通過膜過濾來濃縮。
21.如前述權(quán)利要求之一的方法，其中所述含有未改性MPC的溶液在進(jìn)行陽離子交換之前進(jìn)行蛋白質(zhì)離子交換。
22.根據(jù)權(quán)利要求1-7之一的方法生產(chǎn)的產(chǎn)品。
23.根據(jù)權(quán)利要求8-21之一的方法生產(chǎn)的產(chǎn)品。
24.根據(jù)權(quán)利要求8或9的方法生產(chǎn)的產(chǎn)品，其中所述凝膠是能夠在進(jìn)一步食物成品中用作組分的食用產(chǎn)品。
25.如權(quán)利要求24的產(chǎn)品，其中所述凝膠具有干酪的化學(xué)和物理特性。
26.如權(quán)利要求25的產(chǎn)品，其中所述凝膠可進(jìn)一步加工成精制干酪或加工成精制干酪類產(chǎn)品。
27.一種參照附圖和任何實(shí)施例制造基本上如本文描述的生產(chǎn)改性乳蛋白質(zhì)精料的方法。
28.一種參照附圖通過基本上如本文描述的方法或通過其任何實(shí)施例制備的產(chǎn)品。
全文摘要
本發(fā)明的方法使用陽離子交換來用一價(jià)離子取代二價(jià)離子，從而生產(chǎn)改性的乳蛋白質(zhì)精料。所生產(chǎn)的改性乳蛋白質(zhì)精料可以轉(zhuǎn)化成本身是干酪同類產(chǎn)品的凝膠，或者用于制造例如干酪、干酪同類產(chǎn)品的終產(chǎn)品、可口的產(chǎn)品、甜點(diǎn)、糖果產(chǎn)品和半成品食物產(chǎn)品。
文檔編號A23C19/028GK1503631SQ02808212
公開日2004年6月9日 申請日期2002年4月10日 優(yōu)先權(quán)日2001年4月12日
發(fā)明者斯蒂芬·托馬斯·迪賓, 加努加帕蒂·維賈雅·巴斯卡爾, 弗朗西斯·帕特里克·鄧洛普, 安東尼·邁克爾·法耶爾曼, 邁克爾·約翰·惠頓, 約翰 惠頓, 邁克爾 法耶爾曼, 帕蒂 維賈雅 巴斯卡爾, 斯 帕特里克 鄧洛普, 斯蒂芬 托馬斯 迪賓 申請人:紐西蘭乳品局