增强发酵乳制品风味

发明背景

本发明涉及用于形成或增强其中风味来自于酶和/或细菌对其前体 作用这样一类食品的风味的方法和组合物。本发明特别有益于加工低脂 或无脂食品，尤其是具有脂肪代用品的添料加工的发酵乳制品。本发明 的方法包括改变通常用于加工某些添料制品的步骤次序以将全部含水 蛋白质组合物进行均质。

风味物质是食品中微妙复杂而又必要的组分。发酵乳制品的特征即 表现在其某些最具特色和广受欢迎的风味上。因此，人们所面临的问题 是要生产出一种风味与其全脂产品相同的低脂发酵乳制品。如果没有风 味，既使这些产品能够完全满足消费者对保健品的需求，也不能被他们 所接受。

保健品中的一类是特征为脂肪含量降低、低脂或无脂的食品。虽然 业已成功地生产出了这些食品，但其中许多产品与脂肪含量处于正常水 平的相应产品比较，其风味是不能令消费者满意的。这对于在一定程度 上有赖于乳脂形成风味的乳制品来说是个尤为突出的问题。

乳脂能够为消费者提供他们所喜爱的风味。含有乳脂成分的乳制品 如干酪的风味形成很复杂，且尚不十分清楚(Chapman and Sharpe， 1981)。例如，据信酸奶中的风味形成涉及许多过程，对于脂肪降解来 说，包括乳糖发酵、涉及肽和氨基酸为前体的酶促及化学反应(Table V，p.265 Robinson，1981)。

令人遗憾的是，在试图保持乳制品中的乳脂风味方面已经出现了问 题，所说的这些乳制品是为了满足消费者出于回避高脂肪和/或高胆固醇 食品这种保健意识所产生的饮食模式而设计的。正如在Chapman and Sharpe(1981)中所指出的“……用脱脂乳生产的切达干酪根本没有 切达风味。”，虽然风味缺失的原因尚不清楚，但在加工过程中风味前 体的去除是一潜在的因素。

据信，乳脂风味是包括短碳链脂肪酸(C4-C10)、內酯、甲基酮、 醛、酯、醇、烃、芳香化合物、吲哚、甲基吲哚、酚化合物和二甲硫在 内很多成分的一种综合效应(Kaylegian等人，1993)。因此不能期望 径直找到一种解决风味损失或风味降解的方法。仅把注意力集中在单一 因素或若干因素上未免太简单了，不能明显改善风味。

Kaylegian等人(1993)总结了食品中应用改性乳脂所出现的问 题。乳脂在食品中的推广使用可以显著地提高风味和质量，但由于与其 它配料成分功能上的不相容性而常常受到限制。尽管可以采用各种方法 使乳脂改性以得到特定的乳脂成分，但在复杂的食品体系中不是总能够 预知其功能特性的。

消费者指出，如果味觉令他们喜欢，他们会更多地食用用代脂品生 产的低脂产品，而不是传统法制造的产品(Bruhn等人，1992)。由 于认识到风味对消费者的重要性，人们已经在努力改善含脂量降低、低 脂或无脂乳制品的风味，但仍然需要一种简单、可以再现的、成本相对 不高、能够提高消费者可接受风味，而又不会有背制造保健品目的的方 法。

一种解决风味损失的可行方案是向最终产品中添加风味物质以代 替在加工过程中损失的风味物质。但是，这种用脂肪酸合成模拟乳风味 的尝试并未获得成功(Ha和Lindsay，1993)。由于乳脂中的很多风味 化合物是以结合态或前体状态存在的，加热时才释放出来，因此乳脂风 味复杂而难以合成复制(Kaylegian等人，1993)。

还有人提出了一种关于低脂发酵乳制品的质量不如相应的全脂品 好的理由，该理由包括在加工“添加配料的乳制品”过程中乳蛋白质可 能会发生降解。

添加配料的乳制品系除去了全部或一部分乳脂肪，代之以植物源油 的这样一种产品(“添加配料的脱脂牛乳”或“添加配料的稀奶油”)。 所说的油可以是易消化的(如大豆油)，也可以是不易消化的(如多元 醇脂肪酸多酯(PFAP))，合成脂肪，或任何人造脂肪。添加配料的 乳制品要求先生产出添加配料的脱脂牛乳或添加配料的稀奶油，随后再 稀释到标准化脂肪水平(例如在干酪槽中)。后续加工步骤取决于产品， 并且对全脂产品(如对干酪)领域里的技术人员来说是熟知的。据说， 制造过程中的高速剪切均质步骤对产品质量有不利影响，至少对一些干 酪产品是这样的。Davis(1965)指出，把脂肪球粒径减小到4μm -1μm这样的均质处理会使粘度上升，形成较光滑的凝乳。另外， Davis提醒说，均质作用改变了乳中酪蛋白的物理特性，使凝乳酶凝乳 较弱。

Bodenstein等人的涉及干酪产品的美国专利(US 5080912)指出， 如果要生产高质量的添料加工干酪产品，基本的要求是不能对大量的乳 蛋白质施加均质作用(高速剪切)。Bodenstein指出，对于生产含多元 醇脂肪酸多酯的干酪产品来说，不能对全部乳蛋白质施加高速剪切均质 作用。

本发明讨论了产品质量差的问题，尤其是当产品为添料发酵乳制品 时的质量问题。 发明概述

采用为降脂或去脂而设计的加工方法制造的发酵乳制品存在的一 个严重问题是其风味不如采用除了降脂步骤外同样方式制造的产品那 样被消费者所接受。据信风味较差的原因至少在一定程度上是由于缺少 或减少了作为能够降解为风味组分的前体脂肪酸而造成的。脂肪酸的缺 少或降低是由于采用了低脂基料如脱脂乳和用模拟脂肪或代脂品如多 元醇多酯代替失去的脂肪的缘故。采用本发明的方法和组合物通过在加 工过程中添加风味分提物克服了上述问题。有关产品降解的其它原因包 括乳蛋白质的均质作用。与现有技术的教导相反，将制造某些乳制品用 的大部分，而不是小部分乳蛋白质进行均质，再加上添加风味前体，两 者结合起来甚至可以使产品获得更大的改进。

1.风味的增强

本发明的一方面是以下述事实为依据的，即在低脂食品制备过程中 风味的损失主要是由于在加工过程中缺少风味前体或风味前体损失而 造成的。这对依靠酶促降解乳脂产生风味的发酵乳制品来说是尤为明显 的。

由于风味的形成是很复杂的，因此不能期望存在有一种简单的能够 使发酵乳制品，特别是去除了脂肪的那些发酵乳制品风味得以改善的解 决方案。另外，作为提高风味的手段仅把注意力集中在某一组分、风味 前体上是不能如期解决产品不可接受性这一问题的，因为其它因素也同 样是重要的。

令人意外的是，本发明通过鉴定和选择脂肪中的风味前体组分，再 将所说组分在加工过程中的能随后形成和增强风味的阶段添加到食品 中从而解决了食品风味损失的问题。由此，风味增强组分被浓缩在食品 中，并且省去了不希望的或非必需的脂肪。

所说的前体最好来源于乳脂，但是动物脂肪或任何以其脂肪酸(甘 油三酸酯)组分的非均一性为特征的脂肪也是适用的。本发明用分提获 得的低熔点甘油三酸酯来增加风味前体从而使风味得以提高。当把所说 的分提物加入到脱脂乳基料中时，正如所期望的那样，分提物能够保持 在混合物中，而不是与之分离(“油样析出”)。本发明的另一方面是 没有增加成品中的脂肪含量以致于使产品不再是“无脂”或“低脂”产 品，因为仅仅需要添加相当少量的一种或多种分提物，在风味形成过程 中，所添加的前体脂肪大部分降解为非脂肪产物。“相当少量的”通常 是指小于成品的6％，优选小于2％。

本发明的方法和组合物特别适用于发酵乳制品。发酵乳制品是指在 用乳蛋白质生产可辨别产品中需要微生物发酵剂或其等同酶系的产 品。发酵乳制品包括但不限于天然干酪、酸奶、乳脂干酪、融化干酪和 酸性稀奶油。

发酵乳制品的风味形成在一定程度上是由于在加工过程中由乳脂 释放出的游离脂肪酸发生降解所至。(本文中所用术语“乳脂”与“牛 乳脂肪”是可互换的)。所说的降解通常是由微生物或酶消化而产生的。

发酵乳制品的风味形成需要以下四个因素：(1)底物(乳)；(2) 酶(乳脂酶、发酵剂和非发酵剂生物体、来源于成熟系统的脂肪酶/酯 酶)；(3)空间定向作用(趋向于在膜表面和油/水界面发生的反应)； (4)环境条件(温度、时间、pH、水、离子)。

用于实现风味形成的具体试剂与特定风味互为关联，特定风味是指 例如鉴定产品为切达干酪，而区别于珀尔梅散干酪的那种特有风味。发 生在特定产品如切达干酪成熟过程中的变化基本上是乳中碳水化合 物、蛋白质和乳脂的受控降解。切达干酪风味是由非挥发性味觉组分和 挥发性芳香组分组成的。非挥发性组分包括脂肪。

牛乳脂肪对发酵乳制品的风味产生是有重要贡献的。牛乳脂肪是一 种由长碳链、中等碳链和短碳链脂肪酸混合物构成的甘油三酸酯的多相 混合物。牛乳脂肪中的所有甘油三酸酯脂肪对于风味产生的贡献是不均 等的。另外，一定的脂肪组分只对一定的食品是优选的前体。这是因为， 例如，在干酪制造体系中的酶对短碳链和中等碳链甘油三酸酯比长碳链 甘油三酸酯要更具活性。

本发明的方法和组合物通过采用在低温下为液体的脂肪分提物或 分提物的混合物作为主要风味前体解决了所说的风味问题。所说的分提 物含有带各种不同链长脂肪酸的甘油三酸酯。风味前体是在加工过程中 其可被降解剂利用形成或增强风味的步骤中加入的，或在此之前加入 的。在何步添加分提物是可以变化的，但优选在发酵剂添加时或此之前 加入。

本发明使用的风味前体优选来源于乳脂肪，但如果结构已知，也可 以合成制备。动物脂肪是风味前体的另一种良好来源。植物脂也是适用 的，但它们通常非均一性较差。

为了鉴定和选择风味前体组分，例如通过熔点差别把脂肪酸原料， 优选乳脂(牛乳脂肪)分提成大量可鉴定的、能再现的分提物。

甘油三酸酯是由甘油和三个脂肪酸构成的。在乳脂中已经鉴定出 100种以上的脂肪酸，大约其中的12种占脂肪酸组成的90％。分提后 例如通过气相色谱可以分辨出至少400个代表脂肪酸分提物的峰。链长 和饱和度对作为本发明分离特征的熔化温度是有影响的，该熔化温度是 脂肪酸的物理特性之一。所说的分提物是通过采用不同的熔化温度和短 程蒸馏等获得的。

分提物中甘油三酸酯呈不均等比例，更确切地说，它们包括不同链 长和键饱和度的混合物。然而，通过熔点差分离的分提物在其较低温度 分布端比在较高温度分布端很可能链长要短。除了分提物在较低温度分 布端富集了短碳链脂肪酸外，这些分提物很可能含有不饱和脂肪。

可以通过下述方法来完成脂肪分提，如控制结晶和分离法(“干式 分提”)、短程蒸馏法、真空蒸馏法或溶剂萃取法。差示扫描量热法 (DSC)适用于检测乳脂的干式分提。对于具体的实施方案来说，可 以将分提物高度提纯，和对分提物混合物进行鉴定和选择，以赋予乳制 品最佳风味。

就真空蒸馏而言，真空度1-5μmHg，温度100-200℃是适 宜的，优选110-120℃。

对于超临界CO2萃取来说，温度为50℃-80℃、压力为100- 350巴(1500-5000psi)是适宜的。

无论分提方法如何，都要根据在食品如发酵乳制品中产生所需风味 的能力来选择用于本发明的分提物。为了确定用于添加到发酵乳制品以 增强风味的最适脂肪分提物，可通过如分子蒸馏、溶剂萃取或多步结晶 之类的方法获得浓分提物。利用脂溶性染料如维多利亚蓝来筛析分提物 被微生物菌种降解的能力，以确定脂肪分提物降解的程度，所说的微生 物菌种是加工具体食品时使用的。

使用把牛乳脂肪按温度分割而得到的分提物，其中优选的分提物是 在约74°F下为液体的分提物。更优选的是当冷却到45°F时仍为液体的 分提物。

为了使用一种分提物或分提混合物来增强风味，应将该分提物或分 提混合物添加到食品产品中。优选将分提物加入到乳中，然后再进行后 续常规步骤。分提物是在加工过程中，通常当风味产生时，也就是当与 发酵剂有关的酶促反应过程进行时或在此之前添加的。

虽然短碳链至中等碳链的甘油三酸酯牛乳脂肪分提物很可能对产 品的最主要风味有作用，但“硬化的”或较长碳链的分提物对某些产品 的“协调”风味或质构也是有用的，如防止少量的固体物多元醇多酯随 着加热至室温呈不希望的“动物脂样涂抹”在天然干酪表面上。可以认 为牛乳脂肪的典型甘油三酸酯是“轻质组分”(26-42个碳原子)或 “重质组分”(44-54个碳原子)。(Deffense，1992)按另一种分 类范畴，“短碳链脂肪酸”是指具有4-10个碳原子链长的酸；“中 等碳链”具有12-15个碳原子；“长碳链”具有16个以上碳原子(Amer 等人，1985)。典型的全乳脂的一般熔点曲线为-25℃-10℃(低)， 中间部分为约10℃-19℃；大部分高熔点分提物为约20℃和大于20 ℃。用于本发明方法和组合物的较长碳链脂肪酸包括在约14-22℃熔 化的那些脂肪酸。

作用于具体产品中风味前体的酶和细菌均有其适宜的特定链长和 饱和度的底物。例如，在酸奶中，某种脂肪降解程度是由所用发酵剂的 作用而实现的。降解后的最终产品表现在风味上。来自发酵剂中的脂肪 酶对短碳链甘油三酸酯显示出特别的活性。因此，作为初步筛选来说， 用于预知何种熔点的分提物是增强特定食品风味优选的一种手段就是 要确定已知与产品中风味形成有关的酶系是否能够降解特定的分提 物。食品加工用的微生物发酵剂或酶所最适宜的底物可以由它们对一种 分提物或多种分提物的相对活性来确定。富集有优选底物的这样一种或 多种分提物可以被选作为风味前体。

通过把能够表征产品特性的细菌区系或酶(系)加入到选自于不同 熔点分布段的分提物样品中，然后测定哪些分提物是所说区系的最适底 物，从而可以确定对于一种具体食品来说作为风味前体的一种或多种最 适分提物。还可以通过分析细菌区系或酶系在具体食品中的化学反应后 的最终产品来确定适宜的底物。

另外，如果适宜作风味前体的底物是已知的，则可以分析分提物组 分中的底物，从而根据分提物中存在的底物性质和量选择出作为风味前 体的分提物。

当脂肪酸被分离、鉴定、并选定认为适用于某一具体产品后，则在 加工步骤中加入该所说的能够产生风味的分子，然后再通过如微生物或 酶系在产品中进行降解。风味的形成一般是例如通过酶或微生物降解之 类的一系列反应所产生的，进而导致呈现出产品的特征风味。如果需要 低脂产品，则将脂肪分提物与脂肪代用品(也称为代脂品或模拟脂肪) 如多元醇多酯一起加入，生产出保健食品。一些代替品如多元醇多酯的 亲脂性能够如期维持在生产过程中作为风味前体成分添加的短碳链脂 肪酸，以增强发酵乳制品的风味。

如果最终产品是含有脂肪代用品的低脂产品或无脂产品，应先将所 选用的分提物与脂肪代用品(代脂品、模拟脂肪)混合起来，再适时加 入到生产天然发酵乳制品的过程中去，所说的适时是指酶系或发酵剂可 作用于上述混合物之时或之前的那一过程。分提物是进一步产生风味的 前体。在加工过程中添加该前体之前，应将脂肪代用品(模拟脂肪或代 脂品或类似物)与在低温下得到的脂肪分提物合并在一起，混合，直到 完全均匀分布为止。优选使用能够熔化的脂肪代用品。

脂肪代用品是指任何添加后能使产品具有全脂产品特征如可接受 的口感这样的模拟脂肪或代脂品。脂肪代用品可以是不易消化的脂肪。 适用的不易消化的脂肪是多元醇多酯。优选的多元醇多酯为蔗糖多酯。 在本发明中使用糖或糖醇的脂肪酸多酯可以降低食品本身的热量，因为 这类酯在消化道內是不能被吸收的。胶质和凝胶对于本发明的实施来说 是非优选的。

在加工过程中加入前体组合物后，随着风味形成的自然过程，产品 中的脂肪含量伴随着风味的形成而减少，这是因为许多天然风味物质虽 然产生于脂肪，但其本身并不是脂肪。更确切地说，许多风味物质是糖 醇、酮和酯等物质。

把专家级和/或感官品评小组对风味所作的评定用来确定分提物对 风味的作用。按照下述方法，采用最小量的前体脂肪可以产生最主要的 风味。

按如下所述对所说分提物或几组分提物测定其风味增强效果：在加 工过程中加入所说的分提物，盲试测定风味的可接受性，并与如下产品 做风味比较：(1)低脂含量的同种乳制品，但未受益于本发明的方法 和组合物；(2)全脂产品。这些试验均采用盲试，并用约定的记分系 统评定食品的质地、口感、风味和“整体受欢迎程度”。

本发明采用的“美味”1-9分评分法是主观的，但对同一专家组 来说是可再现的，组与组之间是可横向比较的。“起点”一般定为“1”。 7分为良好，9分为非常好。既使是一分之差也认为是显著的，因为它 代表大约10％的差率。这些试验是食品测试领域常用的。

由乳制品品尝试验领域专家所作的适当盲试品尝试验已经证明本 发明的发酵乳制品是可接受的。

可按本发明方法制备的发酵乳制品包括切达干酪、瑞士硬干酪和珀 尔梅散干酪以及酸奶。令人意想不到的是，在这些食品的加工过程中只 要添加相对少量的牛乳脂肪分提物，即可有效地克服低脂乳制品风味缺 失的问题。本发明的产品适用于制造加工产品如融化干酪(涂抹干酪和 干酪片等)。

令人意想不到的还有，液体分提物仍保留在乳中。可以认为分提物 是来自产品的“油”。这种现象的保持可能是由于形成了胶素或脂球或 脂样球的缘故。

本发明风味增强的方法并不局限于由于以降低脂肪含量为目的的 加工过程中发生风味损失而想要得益于风味形成或增强的那些产品。确 定和选择风味前体，在风味形成前加入该前体，这样的方法可用于如下 所述的任何类型的食品产品，其中本发明的风味前体在制造食品产品过 程中的固有风味形成步骤作用下能够产生可接受风味物质的这类食 品。本发明的方法和组合物也可用于全脂产品以改善或增强其风味，或 改变其风味。

2.作为风味前体载体的β-聚糖

无论以提纯形式存在的，还是以在酵母细胞壁材料中发现的原样存 在的β-聚糖均能够结合脂质。因此，酵母细胞壁可用作模拟脂肪或风 味前体的载体。细胞壁与乳脂肪球的大小几乎相同，并且是圆的，能够 持水。最好在酵母细胞壁用水或乳复原过程中将其与本发明的分提物混 合在一起。酵母细胞壁材料可商业购得，品名为Engivita+或(Gist- Brocades)。

由于把相对少量的来源于牛乳脂肪的适宜前体分提物与β-聚糖 或经部分提纯的酵母细胞壁材料混合在了一起，所以在加工过程中风味 前体可以保持在发酵乳制品如干酪凝块中，然后进行一系列正常反应生 成典型的风味物质。尽管存在以液体油胶囊为基础的其它体系，但它们 在向干酪基质释放液体油方面是受限制的，例如，这些油处于食品中所 存在的解酯酶的作用下。

为了将酵母细胞壁用于本发明，应把经部分提纯的酵母细胞壁材料 (YCW)在温热脱脂乳中的悬浮液与低温液体牛乳脂肪分提物合并混 合在一起。然后将此YCW/风味前体油混合物冷却到一般干酪加工温 度，再与在大桶中混合后的奶混合在一起。此后采用常规的干酪制作技 术完成干酪的加工。干酪必须在能使其风味物质生成的给定温度下成熟 一段适宜的时间，干酪中可加或不加熟化用酶。

3.将大部分含水蛋白质组合物进行均质

本发明的方法在添加脂肪代用品后要对含水蛋白质组合物总量中 的大部分进行均质。本发明所说的“大部分”是指在添料脱脂乳制品加 工过程中所加入的总含水蛋白质的50-100％。均质步骤可以在常规 处理步骤，如添加酸化剂之后进行。均质步骤对于干酪制造来说是特别 有用的，在大部分要用于干酪制造的牛乳存在下对多元醇脂肪酸多酯 (P°FAP)进行均质，而不是仅仅将一少部分乳蛋白进行均质，可以 改善用P°FAP制造的添料干酪产品。优选将100％的含水代用蛋白质 与脂肪代用品一起均质，但对实施本发明来说也可用50-100％。所 说改善的结果是呈现出相应的全脂产品的风味、质地和口感。

如上所述，如果在待制造干酪的全部牛乳存在下进行均质，用多元 醇脂肪酸多酯作为脂肪代用品能够生产得到在风味、外观、质地和口感 方面得以改善的高质量产品。

这种改善可能是由于在均质步骤过程中当乳蛋白质(酪蛋白)过量 时会呈现出更强的乳化能力的缘故。该方法能够更加有效地重新建立脂 质球/水界面，在该所说的界面上有许多重要的反应发生。让我们再返回 到前面所说的四个因素上去，这种作用即为空间定向作用。当用牛乳脂 肪而不是P°FAP制造同一种风格的干酪时，把全部乳蛋白质进行均 质，得到的产品质地非常易碎、很脆，从而证明了Davis(1965)的发 现。但是本发明的研究结果与Bodenstein的教导相反，即如果把全部含 水蛋白质进行均质的话，用多元醇多酯生产得到的干酪质量将是下等 的。在本发明中“均质”的定义是对乳蛋白质进行剪切得到小于12μ m的微球。

本发明生产得到了添加有PFAP的干酪产品，其质量相当于相应的 高脂肪产品，但不需要制备添料稀奶油这一中间步骤，打破了现有技术 关于对全部乳蛋白质施加高速剪切作用会导致劣质产品这一教导。

通过很多方法能够制得粗制PFAP乳液，如采用低速剪切泵、加压 注入法、通过金属丝网筛法、声波处理或采用高速混合器。如果在此阶 段将PFAP熔化，牛乳加热到大约150°F也是可行的。后续步骤可以优 选在较低的温度下在常规的乳品均质器中完成。这些步骤属于“高速剪 切”式均质。适用于该步骤的方法包括在加压下将注入流动的物流或喷 雾干燥。后一种方法涉及到贮藏期较长的产品。然后将制造干酪用的P °FAP牛乳直接卸入干酪大桶中用以制造干酪。

在本发明的方法中，应将熔化的脂肪代用品或代脂品馏先与脱脂乳 合并在一起，再加热至150°F(65.5℃)，然后均质形成乳液。促使 乳液冷却到适于某一具体发酵乳制品的温度，然后采用适宜该特定最终 产品如切达干酪常规处理方法。 优选实施方案详述

本发明有关增强风味的方法和组合物的实施方案可以在下述方面 做出变化：用于分提的脂肪原料、分提脂肪的方法、加入食品中所选用 的分提物组合物、分提物所要添加的食品、在食品加工过程中何时添加 分提物、以及与分提物有关的所添加的组分的性质，如脂肪代用品。

油脂主要是脂肪酸与甘油的三酯，通常称为“甘油三酸酯”。它们 不溶于水，但溶于大部分有机溶剂。比重比水小，在正常室温范围內按 稠度呈现为液态至固态物。当呈现为固态时，称为“脂肪”，液态时称 为“油”。本文所用的术语“脂肪”适用于呈固态和液态的脂肪和油两 种。

术语“脂质”包括各种化学物质。除了甘油三酸酯外，还包括甘油 单酸酯和甘油二酸酯、磷脂、脑苷酯类、甾醇类、萜烯类、脂肪醇、脂 肪酸、脂溶性维生素和其它物质。

在美国最常用于色拉油、烹调油、起酥油、人造黄油和色拉调味品 的油脂包括大豆油、玉米油、棉籽油、棕榈油、花生油、橄榄油、低芥 酸菜籽油(canola)、红花油、葵花油、椰子油、棕榈仁油、猪油和牛 油。在美国使用价值不大的特种植物油包括米糠油、牛油树脂、印度铁 色油和柳安油。

甘油三酸酯一般占大部分食品中油脂重量的95％以上。剩下少量 的组分包括甘油单酸酯和二酸酯、游离脂肪酸、磷脂、甾醇类、脂肪醇、 脂溶性维生素和其它物质。

饱和脂肪酸仅含碳-碳单键，化学反应活性最低。饱和脂肪酸的熔 点随着链长而升高。在正常室温下，癸酸和更长碳链的酸为固体。不饱 和脂肪酸，即含有一个或多个碳-碳双键的脂肪酸被称为“不饱和”。

按Geneva命名系统，从链端开始依次顺序数脂肪酸链上的碳数， 羧基上的碳排序为1。

本发明可以采用现有技术已知多种方法中的一种来分提脂肪。方法 的选择一般取决于所用的设备。结晶法分离甘油三酸酯依据的是它们的 熔点，还有依靠甘油三酸酯物种的溶解度和挥发性的其它一些方法。

分提即是在选定温度下除去固体的过程。最广泛采用的分提方式是 结晶法，其中甘油三酸酯混合物按照在给定温度下的溶解度分离成两种 或多种不同熔点的分提物。

通常随着脂肪酸链长增长，熔点也在升高。因此，短碳链饱和脂肪 酸如丁酸的熔点比较长碳链的饱和脂肪酸，甚至某些较高分子量的不饱 和脂肪酸如油酸的熔点都要低，这些性质将反映在甘油三酸酯中。但是 饱和程度也对如甘油三酸酯的熔点有影响。

术语“干法分提”通常用于描述诸如冬化或压榨之类的分提方法。 冬化法是将少量物质结晶，并通过过滤从食用油中除去，从而避免在低 温储藏温度下液体分提物发生浑浊现象的这样一种方法。该方法最早是 用于棉籽油，把油放置在冬天的环境温度下，因此得名“冬化法”。今 天，包括棉籽油和经部分氢化的大豆油在內的许多油都是要进行冬化处 理的。还可以采用一种类似的称为“脱蜡”的方法来澄清含有痕量浑浊 物质的油。

压榨法有时也是一种用于把液体油与固体脂分开的分提方法。该方 法通过液压从固体脂中挤压或“压榨”出液体油。这种方法在工业上被 用于由棕榈仁和椰子这样的油加工硬脂和专用脂。

溶剂分提是指从甘油三酸酯溶解于适当溶剂的混合物中结晶出所 要分提物的方法。可以在不同温度下选择性地结晶出分提物，然后再把 分提物分离出来，除去溶剂。溶剂分提在工业上被用于把各种食用油加 工成硬脂、专用油和某些色拉油。

优选用于脂分提的原料为乳脂，其中所说的乳并不限于牛乳。通过 把熔化的乳脂进行结晶分提的方法也被称为熔化分提法，或干式分提 法，因为这种方法不需采用溶剂或添加剂。(Defense，1992)分提是 一种控热过程，在过程中，乳脂按照特定的温度-时间曲线使一部分乳 脂结晶出来。然后采用真空过滤、在膜压滤机中加压过滤、离心分离、 洗涤剂水溶液和其它分离技术把晶体与液体部分进行物理分离(参见 Kaylegian，1992)。

也可以将乳脂先溶解于溶剂中，再进行结晶从乳脂溶液中分提出乳 脂。通常使用的溶剂为丙酮，但也可以使用乙醇和戊烷之类的溶剂。该 方法也是控热过程，类似于由熔化的乳脂分提过程，但在该方法结束时 要附加除去溶剂的步骤。

还可以采用超临界二氧化碳萃取法分提乳脂。通过改变体系的温度 和压力使乳脂分提物选择性地溶解在超临界二氧化碳中。二氧化碳在大 气条件下会气化，从而在乳脂分提物中留下残留物。

kankare和Alkia已经证明，当采用超临界二氧化碳萃取法，并将 填充有硅胶的吸附柱与萃取系统连接在一起，以甘油三酸酯的大小为基 础分提脂肪时，99％以上的胆固醇可能同时被除去。在超临界萃取条 件下溶剂气体的温度和压力均要高于它们的临界值，在这样的条件下进 行萃取适于富集或改善化合物。

按照研究规模，已经通过短程蒸馏分提出了乳脂。短程蒸馏是基于 化合物的分子量、熔化温度、挥发性和分子间的相互作用实现化合物分 离所采用的一种真空蒸馏形式。

根据分提方法或结合采用几种方法，可以把乳脂肪分离成大量的分 提物。脂肪分提物的物理和化学特性可按照Amer等人(1985)总结 的方法测定。在表1和表2中，对a)短程蒸馏；或b)结晶法得到的分提 物按照不同链长的脂肪酸分布与未分提的乳脂肪(对照)进行了比较。

对所用条件(190℃，0.003mmHg)下的短程蒸馏而言，原乳脂 体积的3％变成了蒸馏物(蒸气)，剩下的97％是残留物。表1的分 布表明，短碳链脂肪酸的分提物特别地富集在蒸馏物中。

残留物中的脂肪酸链长分布和在45°F及74°F下的结晶分提物类似 于未分提的乳脂肪。

表2给出了表1所示同样组分的分析值，但给出的是碳数，而不是 脂肪酸链长。以碳数为衡量标准，在45°F下的液体分提物中比在74°F 的液体分提物中富集有更多的低碳数脂肪酸。

表1：分提后的脂肪酸分布

短程蒸馏    结晶 体积％  100             3            97          5           50 链长 牛乳脂肪对照％  馏出物％     残留物％    液体45°F   液体74°F 4∶0    3.6             9.5          3.3         3.8         3.7 6∶0    2.2             5.1          2.1         2.4         2.3 8∶0    1.3             3.9          1.2         1.4         1.3 10∶0   2.8             7.2          2.6         3.1         2.8 12∶0   3.2             6.9          3.0         3.4         3.0 14∶0   10.4            15.2         10.1        9.6         9.7 14∶1   1.6             1.6          1.6         1.9         1.6 16∶0   27.3            24.8         27.4        21.4        26.7 16∶1   2.6             2.0          2.6         2.4         2.1 18∶0   11.6            5.7          11.9        9.1         11.7 18∶1   20.2            9.8          20.8        21.8        25.0 18：2   2.6             1.2          2.6         2.6         3.0

*条件：190℃，0.003mmHg

表2                             甘油三酸酯碳数分布          短程蒸馏                结晶   体积％     100     3     97     5     50   碳数    牛乳脂    肪对照％   馏出物％    残留物％     液体     45°F     液体     74°F    C24     ＜0.1     1.2    ＜0.1     0.2     0.1    C26     0.2     3.2    ＜0.1     0.5     0.3    C28     0.6     6.5    ＜0.1     1.5     1.1    C30     1.0     11.8     0.3     1.6     1.2    C32     2.1     14.3     1.3     2.9     2.3    C34     4.7     16.4     3.9     5.8     5.9    C36     9.0     15.4     8.4     9.7     11.8    C38     12.4     10.3     12.5     14.2     14.7    C40     10.3     4.3     10.6     12.5     11.5    C42     6.3     1.3     6.6     6.6     6.4    C44     5.6     0.6     5.9     5.1     5.0    C46     6.1     0.3     6.5     5.2     5.1    C48     7.7     0.2     8.2     6.0     6.8    C50     11.5     0.2     12.2     8.3     9.7    C52     10.8     0.1     11.5     10.7     10.9    C54     5.8     ＜0.1     6.2     6.0     7.3 *分提牛乳脂肪后的碳数分布是经气相色谱法测定的。在该分析中，甘油三酸酯是根据沸点 差别分离的。碳数取形成甘油三酸脂的每一脂肪酸上的碳原子数总和。 **条件190℃，0.003mmHg

由于本发明的一个方面是仅仅使用了这些分提物中的一种或几种 来形成风味，因此其优点是可以用简单的筛选方法帮助选择对某一具体 应用适宜的最佳分提物。

已有记载脂溶性染料维多利亚蓝可用于鉴定具有能够传递甘油三 酸酯转化为游离脂肪酸、脂肪转化为干酪风味物质起始步骤这样的酶系 的微生物发酵剂。(Harrigan和McCance，1976，P77，373-374；Umemoto and Sota1975a，b)。对本发明目的而言，指示平板已经展开，其中在 48℃下把脂溶性染料与各脂肪分提物一起和熔化的琼脂相混合，剧烈振 荡，立即倒入培养皿中。为了评定脂肪分提物，用1毫升移液管在琼脂 上做若干个孔。把酶的稀释液加入到孔中，在30℃下恒温培养达6天。 如果孔中的酶能够降解平板上的脂肪细分提物，则会形成蓝圈。围绕它 们的蓝色区域的孔含有能够有效降解给定分提物中至少一部分甘油三 酸酯的酶。在降解剂存在下未显示出高活性的脂肪细分提物不再被选来 作进一步的选择酶或发酵剂的试验。用此方法还可以评定无细胞培养物 提取液。

采用该方法可以从大量的脂肪分提物中作出选择使产品的风味满 足消费者的口味。对本发明目的而言，就是采用这种方法来测定食品中 以分裂特定脂肪分提物为特种的发酵剂的能力的。

对低脂产品来说，应将模拟脂肪或脂肪代用品添加到食品中。优选 的脂肪代用品是多元醇多酯。

Mattson等人的US专利No.3600186涉及用糖和糖醇脂肪酸多酯作 为低热量代用品代替食品中的正常甘油三酸酯。

US专利No.4919964第3-5栏公开了制备糖和糖醇脂肪酸酯的方 法，以及这些酯的组合物。液体多元醇脂肪酸多酯的不理想作用是会引 起肛漏。为了避免该问题，Jandacek的US4005195和US4005196公开 了一种向液体多酯中添加抗肛漏剂的方法。

其它类型的低热量脂肪代用品也是可用的，如下述专利所讨论的： US4191964第6栏、US3164477(蔗糖酯)、US4830787(均质的环 己基氨基磺酸盐酯)、US4199608(食用甘油酯)、US4992293(硫 酯)。

实施例2-6给出了实施本发明的增强风味的食品产品实例。在这 些实施例中使用由Procter and Gamble得到的Olestra作为蔗糖多酯。

与其他人的教导相反，把用于与蔗糖多酯一起制备添加配料的富集 发酵乳制品的大部分含水蛋白质组合物进行均质，所得低脂产品通过专 家小组确定可与其相应的全脂产品相比。

甚至更令人意外的发现是，在因加入前体分提物增强风味所作的改 进与当和作为脂肪代用品的蔗糖多酯一起制造干酪时对大部分乳蛋白 质进行均质所产生的改进之间出现了协同效果(比较实施例6和7)。

实施例1

分提牛乳脂肪的方法

分提脂肪并用作风味前体的优选原料是牛乳脂肪。下述方法是有关 牛乳脂肪的结晶分提法。有关45°F和74°F的分提结果列于表1和2中。

1.于140°F(60℃)下，在蒸汽夹套锅中将大约1000克的无水牛 乳脂肪熔化。

2.把步骤1的熔化牛乳脂肪分提成两个组分，第一组分是在约86°F 下分离出的约120克结晶牛乳脂肪，第二组分是大约860克的液体牛乳 脂肪。

3.把步骤2的液体牛乳脂肪组分在72°F下进一步分提成约330克 的结晶牛乳脂肪和500克的液体牛乳脂肪。

4.把步骤3的液体牛乳脂肪再于约40°F下进一步分提成约470克 的结晶牛乳脂肪和30克的液体牛乳脂肪。

5.根据所要生产的发酵乳制品类型选择不同的分提物；例如，制造 切达干酪优选低熔点分提物，而制造珀尔梅散干酪则可以包括一部分高 熔点分提物(如86°F下形成的晶体)。按本发明生产的其它干酪包括 罗奎福特干酪、莫扎莱干酪和瑞士硬干酪。

实施例2

把牛乳脂肪分提物作为风味前体加入到低脂干酪生产中的方法

1.将脱脂乳、多元醇脂肪酸多酯和实施例1给出的分提牛乳脂肪而 获得的分提物混合在一起制得脂肪被替代的乳。

A.在具体的干酪生产实施方案中，各组分的比例为约96.5％的脱脂 乳、约3.4％的多元醇脂肪酸多酯和约0.1％的来源于5-22℃的液体 分提物的乳脂肪。

B.在珀尔梅散干酪生产实施方案中，各组分的比例为约97.9％的脱 脂乳、约2.1％的多元醇脂肪酸多酯和作为风味前体的约0.05％的来源 于5-22℃的液体分提物的乳脂肪和0.05％的22-30℃的乳脂肪分 提物液体。

C.根据用于形成风味的分提物的绝对纯度决定其它类型发酵乳制 品的用量比例。分提物越纯，添加到其它组分中所需要的百分比越小。

对于不同的产品选择不同的分提物作为前体。可以认为，分提物越 纯，形成风味所需的量越少，其依据是设想杂质不能对风味作出贡献。 从某种程度上说，一种分提物的组分只限于一种分提物(也就是说，C6 链长的脂肪酸出现在几种分提物中)，该组分参与风味形成，加入到食 品中的分提物量可以减少。

2.采用本领域技术人员所熟知的两级乳品均质机对步骤1的牛乳脂 肪被替代的乳进行均质，再按本领域技术人员已知的方法进行巴氏灭 菌。

3.把步骤2的牛乳脂肪被替代的乳放入大桶中按常规方法进行处 理，即按照生产并非以低脂含量为特征的发酵乳制品的方法，也就是标 准方法进行处理。例如，采用如下步骤加工干酪(参见US4820530)：

A.在大约88°F，将约2000磅步骤2的混合物放入干酪大桶中。

B.根据要生产的干酪类型选择微生物发酵剂和助发酵剂，并加入到 热混合物中。

C.加入发酵剂起30-60分钟后(取决于发酵剂的活性，发酵剂活 性定义为培养物产生酸的速率)，在大约88°F下，用酶如凝乳酶使混 合物凝固大约30分钟，得到凝乳。

D.把凝乳切割成通常约3/8英寸直径的小块。

E.使D步切割的凝乳与乳清分离开，即把混合物加温到大约102 °F，搅拌加温后的混合物驱出乳清，从凝乳中排出乳清.

F.加盐于凝乳盐渍中，可以向本发明的凝乳中添加另外的风味剂， 也可以不加。在优选实施方案中，加盐量为步骤4的大桶中每1000磅 混合物加约3.1磅的盐，另外的商购干酪成熟酶可以在此时与盐一起加 入。

G.然后，把干酪凝乳装入干酪模子中，压榨。

H.将此干酪真空包装，在约45°F下熟化直到风味形成。对于淡味 干酪来说，熟化时间优选约1-2个月；中等熟度干酪为3-4个月； 酸味干酪为5-6个月。

实施例3

增强风味形成的低(50％)脂肪含量的切达干酪的生产

1.制备作为风味前体的牛乳脂肪分提物中的液体乳脂肪(LBO)与 脱脂乳的混合物(混合、均质和巴氏灭菌)。

2.向乳中添加液体乳脂肪，把干酪槽中的乳标准化到含1.2％脂肪。

3.按1.25％的量加入乳酸发酵剂。

4.在88°F下成熟30-60分钟。

5.加入凝固剂，悬浮搅拌30分钟。

6.把凝固物切割成3/8＂小块，静置15分钟。

7.在30分钟內升温至102°F。

8.搅拌直到凝乳的pH值达到6.0。

9.在30分钟內排出凝乳中的乳清。

10.当凝乳的pH值为5.6-5.8时向凝乳中加NaCl盐渍，另外的干酪 成熟酶在此时与盐一起加入。

11.在真空中压榨干酪。

12.把干酪块包装在气密性塑料袋內。

13.熟化干酪块直到风味形成。

实施例4

增强风味形成的无脂切达干酪的生产

1.向干酪槽内的脱脂乳中添加约2.5-3.6％的代脂品(如蔗糖多 酯)或模拟脂肪。

2.向槽中混合后的乳中添加作为风味前体的液体乳脂肪分提物，添 加量为使最终产品的含脂小于1.74％。

3.将发酵剂(乳酸链球菌、乳脂链球菌、瑞士乳杆菌、嗜热链球菌)、 助发酵剂(diacty lactis)和任意成熟酶(脂肪酶、蛋白酶和肽酶)添 加到干酪用乳中，在88°F下成熟约30-60分钟。

4.加入凝固剂，悬浮搅拌30分钟形成凝固物。

5.把凝固物切割成3/8＂小块，静置15分钟。

6.在30分钟內升温至102°F。

7.搅拌直到凝乳的pH值达到6.0。

8.在30分钟內排出凝乳中的乳清。

9.当凝乳的pH值为5.6-5.8时向凝乳中加NaCl盐渍，另外的干酪 成熟酶可以在此时与盐一起加入，也可以不加入。

10.在真空中压榨干酪。

11.把干酪块包装在气密性塑料袋內。

12.熟化干酪块直到风味形成。

实施例5

生产含有作为风味前体的乳脂分提物的无脂酸奶的方法

表3汇总了无脂酸奶的生产步骤。制备乳脂肪代用品，该代用品在 脱脂乳中含36％的蔗糖多元醇多酯。借助于Breddo混合器，在150°F 把约5.5磅的上述代脂品与约88.5磅的具有20％固形物组成的脱脂炼 乳掺混在一起，时间为60秒钟。此时可以添加本发明的脂肪分提物， 或在此后工艺过程中的任何时候，只要是在能够使风味形成的时间上添 加即可。

然后，把掺混后的组合物在约185°F下加热大约30分钟进行巴氏 灭菌。用Joulin单级均质机(1500-5000psi是适合的)，在温度为约 150下，压力为2500psi下对经巴氏灭菌的组合物进行均质。

均质后的混合物放入贮留罐中，再于约35-40°F下与约6磅的发 酵剂组合物混合，借助于罐搅拌器混合5分钟。至少到此时要提供风味 前体分提物。发酵剂组合物由发酵剂、约12％的NFDM(脱脂乳粉) 和约6.7％的LBO(液体乳脂肪分提物)组成，该组合物是将上述成分 在约40°F下混合16-18小时制成的。发酵剂包括保加利亚乳杆菌或 嗜热链球菌。

用填充机把产品分入容器中。产品保留在贮留罐中。包装包括把产 品分配到杯或袋中。

包装产品在108°F下发酵约3小时，然后将最终产品冷却到约35 -40°F。

表3：采用牛乳脂肪分提物作为风味前体的无脂酸奶的生产

(每1000磁最终产品)

实施例6

商购全脂和无脂切达干酪与按本发明添加风味剂的两种原型进行 产品对照评定

由五人一组的干酪专家小组按如下方法对产品进行通常的盲试评 定：

样品：商购全脂切达干酪(卡夫天然干酪)；含风味分提物的无脂 切达干酪(实施例4)；不含风味分提物的无脂切达干酪和商购无脂切 达干酪(Alpine Lace^{角标＝1}TM^{角标＝0}Cheddar)。风味分提物 为45℃下呈液态的分提物(见表1和2)。

按美味评分法9分制评定产品的质地(T)、口感(M)、风味 (°F)和整体可接受性(OA)。样品存放在冰箱中冷藏，切成1/2＂× 1/2＂×1.5＂的小块。

结果：

                      T     M     F     OA

1.商购全脂切达干酪    7.40  7.40  6.20  6.80

2.含有本发明风味体

  系的无脂切达干酪    6.40  6.60  5.40  6.20

3.不含风味体系的无

  脂切达干酪          5.40  6.40  3.40  4.40

4.商购无脂切达干酪    2.40  3.00  3.40  3.20

由上述结果可以看出，商购无脂切达干酪比商购全脂切达干酪的产 品评分要低得多。当采用本发明的增强风味方法时，结果表明，用本发 明制成的无脂切达干酪其整体可接受性由相应的商购无脂切达干酪水 平跳到了商购全脂切达干酪的整体可接受水平，风味接近全脂切达干酪 的风味。

实施例7

商购全脂和无脂切达干酪与按本发明制备的两种原型进行产品对 照评定

把本发明的提高风味步骤与改进的干酪制造步骤结合起来，所说的 改进步骤包括将大部分含有作为脂肪代用品的多元醇多酯(SPE)的含 水蛋白质组合物进行均质，结果表明，全脂与无脂切达干酪之间比实施 例6的结果更加趋于一致。在该实施例中，含水蛋白质全部与SPE一起 经高速剪切处理。

专家级小组对产品进行了盲试评定，结果如下：

样品：1.商购全脂切达干酪

      2.含风味体系的无脂切达干酪(乳全部经过均质)

      3.含风味体系的无脂切达干酪(仅3.6％的乳经过均质)

按美味评分法9分制评定产品的质地(T)、口感(M)、风味 (°F)和整体受欢迎程度(OL)。样品存放在冰箱中冷藏，切成1/2＂ ×2＂的小块。

结果：

                    T     M     F     OA

1.商购全脂切达干酪  6.80  6.70  7.20  7.20

2.含本发明风味体系

  的无脂切达干酪(

  乳全部经过均质)   5.80  5.80  6.30  6.30

3.含本发明风味体系

  的无脂切达干酪(

  3.6％的乳经过均质)5.80  5.00  6.30  6.20

参考文献

下面列出了本发明引用的参考文献，文献中有关补充、解释、提供 的背景，或教导的方法、技术和/或组合物的內容均是本发明引为参考的 內容。

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