Method for making caseinless cream cheese-like product

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、チーズ様製品およびその製造方法を対象とする。 より詳細には、本発明は、実質的にカゼインを含まず、エマルジョンをベースとした無凝乳および無乳清（カードおよびホエーを生成しない）方法を用いて製造されるクリームチーズ様製品を対象とする。

【０００２】

【従来の技術】天然チーズは、乳糖を代謝して乳酸を生産し、酸性を発現することのできる微生物をミルクに添加することによって一般に製造される。 ミルクは通常、
レンネットのような凝乳酵素で、または蛋白質の等電点に酸性を発現することによって凝固する。 凝固したミルクを分けると、生成したカードからホエーが分離し、回収される。 カードを圧搾してチーズ塊を形成し、その際、制御条件下で、暫くの時間をかけて硬化が一般に起こる。 ミルクの動物脂肪の少なくとも一部を植物油で置換することによって、および／またはミルクのカゼインの少なくとも一部を植物蛋白質で置換することによって、天然チーズの風味と濃厚の特性を有する製品が製造されてきた。 このようなチーズは、一般に「アナログチーズ」と呼称される。

【０００３】カゼインは、天然チーズ製品を製造するための必須蛋白質成分と一般に見なされてきた。 風味と機能性のために、カゼインおよびカゼイン酸ナトリウムなどのカゼイネートは、カゼインをチーズ、チーズ製品、
ホイップトッピング、コーヒー用クリーム代用品などの食品の中で最も汎用される蛋白源の１つとなっている。
その結果、カゼインおよびカゼイネートに対する需要とコストとの両方が増大している。 さらに、チーズ製造の副産物としてのホエーの生成は、一般に十分に利用しきれないホエー蛋白源を生み出すことになる。 その上、チーズ製品を製造するために、大豆蛋白、とりわけ単離大豆蛋白などの植物性蛋白質を使用することによって、蛋白源について、特にカゼインと比較したとき、チーズ様製品に向けた豊富で安価な蛋白源が提供されることになる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】したがって、非カゼイン蛋白質（即ち、代用蛋白質）を用いて、許容し得る質感および堅さを有するチーズ様製品を製造するための連続的方法を提供することが望ましいであろう。 また、カードおよびホエーのどちらも生成しないような方法を提供することも望ましいであろう。 また、連続法であって、他の食品製造法において一般に十分に利用されていない副産物を安価な出発物質として使用する、エマルジョンをベースとした、本質的にカゼインを含有しない連続的方法を提供することも望ましいであろう。 また、実質的にカゼインを含有しない代用蛋白質からチーズ様製品を提供することも望ましいであろう。 その方法が、カードおよびホエーのいずれも生成することなくチーズ様製品を製造するものであることも望ましいであろう。 また、非カゼイン蛋白源を利用して、チーズ様製品を製造する連続的方法を提供することも望ましいであろう。 本発明は、それらの技術的進歩、および以下の明細書を参照することによって認められる他の利点を提供するものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、非カゼイン蛋白質（即ち、カゼインを含有しない代用蛋白質）をカゼイン蛋白質の代用とし、重要な形態では、チーズ様製品において実質的に完全にカゼインの代用とするチーズ様製品を提供する。 また、本発明は、ホエーを生産しないが、ホエー蛋白質を利用することができる方法を提供する。 本発明は、カードを生成しない、単独でエマルジョンをベースとした無凝乳法も提供する。 本発明は、連続的方法も提供する。 本発明は、高圧均質化と熱処理とを併用することによって乳濁能力を増強または拡張し、かつ不可逆的に熱変性した蛋白質マトリックスにより安定化されたエマルジョンを形成する方法も提供する。 本発明は、エマルジョン系内の蛋白質を変性した後、その系を酸性化する方法も提供する。

【０００６】本発明の方法は、質感を作り上げるためにミルクカゼインを必要としない。 したがって、従来のクリームチーズと同様な質感（即ち、堅さと滑らかさ）を有するカゼインを含有しないクリームチーズ様製品を生産するために、蛋白源として他の食品蛋白質（例えば、
ホエー蛋白質、大豆蛋白質、およびそれらの組み合わせ）を使用してもよい。 重要な形態では、本発明の方法は大豆をベースとしたクリームチーズ様製品を生産する。 非常に重要な形態では、本発明の方法は、大豆系蛋白質を実質的に完全にカゼインの代用としている。 他の重要な形態では、本発明の方法は、カゼインの代わりにホエー蛋白質を利用する。 さらに非常に重要な形態では、本発明の方法は、ホエー蛋白質を実質的に完全にカゼインの代用としている。 本発明のさらに他の利点は、
（１）調製物中にカゼインを必要としないことによる生産性の顕著な節約、（２）副産物の酸性ホエーの処理法を削除することによる大きな経費節減、（３）処理時間を短縮し簡潔化した方法、および（４）最終製品の最小限のシネレシスを含む。 重要な点として、唯一の蛋白源として大豆蛋白を用いる本発明により調製される製品は、約２０時間までの間、室温で本質的にシネレシスを示さない。

【０００７】本発明は、実質的にカゼインを含有しないチーズ様製品を含む。 また、本発明は、実質的にカゼインを含有しないクリームチーズ様製品を製造するのに有効な方法であって、（１）ミルクカゼイン以外の蛋白質、（２）バター脂肪、他の食品用脂肪などの溶融脂肪、および（３）華氏約１２０度から華氏約１７０度（約４９℃から約７７℃）の水を混合することによって、混合物を形成する工程と、得られた混合物に第１の均質化を施すことによって、蛋白質マトリックス安定化エマルジョン系を形成する工程と、得られた蛋白質マトリックス安定化エマルジョン系を、蛋白質を変性させるのに有効な温度および時間にわたって加熱することによって、変性蛋白質マトリックス安定化エマルジョンを形成する工程と、得られた変性蛋白質マトリックス安定化エマルジョンのｐＨを約４．０から約６．０に調節する工程と、ｐＨを調節して得られたエマルジョンに第２の均質化を施すことによって、クリームチーズ様製品を形成する工程と、得られたクリームチーズ様製品を容器詰めする工程とを有する方法も含む。 安定化剤（例えば、
ガム）、他の乳化剤、塩類、着色剤、フレーバリングなどの任意選択的な成分を、混合物またはエマルジョン（即ち、第１または第２の均質化段階の前）に添加することができる。

【０００８】重要な形態では、第１の均質化は二段階ホモジナイザー中で実施し、その第１段階は少なくとも約１０００ｐｓｉ（６．８９ＭＰａ）、一般には約１００
０から約５０００ｐｓｉ（約６．８９から約３４．５Ｍ
Ｐａ）であり、その第２段階は少なくとも約３００ｐｓ
ｉ（約２．０７ＭＰａ）、一般には約３００から約１０
００ｐｓｉ（約２．０７から約６．８９ＭＰａ）であるのが好ましい。

【０００９】他の重要な形態では、蛋白質マトリックス安定化エマルジョン系を少なくとも華氏約１５５度（約６８℃）に少なくとも約５分間、一般には華氏約１５５
度から華氏約１９５度（約６８℃から約９１℃）に約５
分から約８０分間にわたって加熱することによって、蛋白質を変性させる。

【００１０】他の重要な形態では、変性蛋白質マトリックス安定化エマルジョンのｐＨは、変性段階の間または後で約ｐＨ４．０から約６．０の所望の酸性度に、食品用酸を用いて調節される。

【００１１】他の重要な形態では、ｐＨを調節したエマルジョンの第２の均質化も二段階ホモジナイザー中で実施し、その第１段階は少なくとも約１５００ｐｓｉ（約１０．３ＭＰａ）、一般には約３０００から約６０００
ｐｓｉ（約２０．７から約４１．４ＭＰａ）であり、その第２段階は少なくとも約３００ｐｓｉ（約２．０７Ｍ
Ｐａ）、一般には約３００から約１０００ｐｓｉ（約２．０７から約６．８９ＭＰａ）であるのが好ましい。

【００１２】最後に、他の重要な形態では、容器詰めをホットパッケージ技術により実施し、高温で容器詰めしたクリームチーズ様製品を冷蔵温度まで冷却する。 好ましくは、ホットパッケージに向けたクリームチーズ様製品の温度は、華氏約１２０度から華氏約１７０度（約４
９℃から約７７℃）である。

【００１３】

【発明の実施の形態】本明細書で使用する場合、「カゼイン」とは、ミルク中に存在するか、または酸によってミルクから沈殿されている（酸カゼイン）か、またはレンネットによってミルクから沈殿されている（レンネットカゼイン）かしている、ポリペプチドまたは蛋白質の混合物を意味する。 ミルク、酸カゼインおよびレンネットカゼインにおけるポリペプチドまたは蛋白質の個々の配合物は異なるが、それらは一般にα _Ｓ１ −カゼイン、
α _Ｓ２ −カゼイン、β−カゼイン、κ−カゼイン、およびそれらの遺伝的変異体を含んでいる。 レンネットカゼインの場合、κ−カゼインの一部がレンネット処理の間に加水分解されてしまう。

【００１４】「実質的にカゼインを含有しない」とは、
最終的なクリームチーズ様製品が、約１パーセント未満、より好ましくは約０．５パーセント未満のカゼインおよび／またはカゼイネートを有することを意味する。
「無凝乳法」とは、カードおよびホエーの生産が回避される方法を意味することを意図している。 したがって、
このような無凝乳法はホエーの分離段階を全く必要としない。 「単離大豆蛋白」とは、大豆から得た少なくとも約９０パーセントの蛋白質を有する、大豆から単離した物質を意味する。

【００１５】本発明の目的のために、「蛋白質マトリックス安定化エマルジョン系」とは、蛋白質マトリックスによって安定化され、マトリックス内に水分子を捕捉している（即ち、連続相が蛋白質マトリックスおよび水を含む）エマルジョン系を指す。 本発明の目的のために、
「変性蛋白質マトリックス安定化エマルジョン」とは、
変性蛋白質を含み、蛋白質マトリックスによって安定化され、マトリックス内に水分子を捕捉している（即ち、
連続相が蛋白質マトリックスおよび水を含む）エマルジョン系を意味する。 このようなマトリックス安定化系の蛋白質濃度は、従来の蛋白質安定化エマルジョン系よりも一般に高い。 従来のエマルジョン系では、蛋白質は主に界面に吸収され、水が一部の可溶化蛋白質と共に連続相を形成する。 したがって、このような従来のエマルジョン系の安定性は制限される。 なぜならば、連続相中の水分子の運動がエマルジョン系を不安定化および／または破壊する傾向を示すと考えられるからである。

【００１６】本発明の方法によれば、非カゼイン蛋白質を、熱水（例えば、華氏約１２０度から華氏約１７０度（約４９℃から約７７℃））および溶融脂肪（好ましくはバター脂肪）と混合する。 次いで、生成した混合物にせん断力を掛けることによって、粗製のエマルジョンを形成する。 一般に、混合は、華氏約１２０度から華氏約１７０度（約４９℃から約７７℃）の温度で実施する。
一般に、混合物は、約３から約１２パーセントの非カゼイン蛋白質、約５から約３５パーセントの脂肪、約４０
から約８０パーセントの水で形成される。 より好ましくは、混合物は、約４から約１０パーセントの非カゼイン蛋白質、約１５から約３０パーセントの脂肪、約４５から約６５パーセントの水で形成される。 適当な非カゼイン蛋白質は、ホエー蛋白、大豆蛋白、他の豆類蛋白、卵蛋白、動物蛋白およびその混合物を含み、一般に、ホエー蛋白および大豆蛋白が好ましい。 適当な脂肪は、バター脂肪および大豆油、ピーナッツ油などの他の食用脂肪を含むが、そのような脂肪の混合物も使用することができる。 非カゼイン蛋白質は、所望のエマルジョンを形成する際の乳化剤として作用することができる。 追加の乳化剤は必要ではないが、所望であればそれらを使用することができる。 適当な乳化剤は、例えばリン酸ナトリウム、リン酸カリウム、クエン酸ナトリウムなどを含む。
このような乳化剤を、第１および／または第２の均質化段階の前に添加することができる。

【００１７】次に、混合物に第１の均質化を実施することによって、精細なエマルジョンを形成する。 一般に、
このエマルジョンは約１から約１００ミクロン、より好ましくは約１から約２０ミクロンの範囲に平均粒度を有する。 第１の均質化を二段階ホモジナイザー中で実施し、その第１段階は約１０００から約５０００ｐｓｉ
（約６．８９から約３４．５ＭＰａ）であり、その第２
段階は約３００から約１０００ｐｓｉ（約２．０７から約６．８９ＭＰａ）であるのが好ましい。 蛋白質マトリックス安定化エマルジョン系は、第１の均質化で形成される。 その後、蛋白質を変性させるのに有効な温度および有効な時間にわたって、蛋白質マトリックス安定化エマルジョン系を加熱する。 一般に、温度は少なくとも華氏約１５５度（約６８℃）で、重要な形態では、華氏約１５５度から華氏約１９５度（約６８℃から約９１℃）
である。 本発明の目的のために、「蛋白質を変性させる」とは、蛋白質マトリックス安定化エマルジョン系に含まれる蛋白質の少なくとも８０パーセント、より好ましくは少なくとも９０パーセントが変性されることを意味するものである。 次いで、変性エマルジョンのｐＨ
を、乳酸、クエン酸、食用酢などの食用酸で約４から約６の間に調節する。 ｐＨを調節したエマルジョンに第２
の均質化を施すことによって、クリームチーズ様製品を形成する。 好ましくは、第２の均質化を二段階ホモジナイザー中で実施し、その第１段階は約１５００から約６
０００ｐｓｉ（約１０．３から約４１．４ＭＰａ）であり、その第２段階は約３００から１０００ｐｓｉ（約２．０７から６．８９ＭＰａ）である。 クリームチーズ様製品を従来の技術を用いて容器詰めし、次いで冷蔵温度（即ち、約３５から約４５℃）まで冷却する。 好ましくは、クリームチーズ様製品を華氏約１２０から約１７
０度（約４９から約７７℃）の温度で適当な容器（例えば、小型食品容器）中に高温で詰め、次いで冷蔵温度まで冷却する。

【００１８】本発明のクリームチーズ様製品は、例えば塩、乳化剤、安定化剤、ガム、着色剤、フレーバリング、香辛料などの追加成分を含んでもよい。 適当な乳化剤は、例えばリン酸ナトリウム、リン酸カリウム、クエン酸ナトリウムなどを含む。 適当なガムは、例えばローカストビーンガム、カラゲニンガム、キサンタンガム、
アルギン酸ナトリウム、カルボキシメチルセルロースなどを含む。 一般にこのような任意選択的な成分を使用する場合、その量は約２パーセント未満である。 一般に、
このような任意選択的な成分を、第１の均質化前の混合物、または第２の均質化前のエマルジョンに添加することができる。 一般に、このような任意選択的な成分を第２の均質化前のエマルジョンに添加することが好ましい。

【００１９】本発明を例示するために以下の実施例を提供するが、本発明を制限するためではない。 他に示さない限り、全てのパーセンテージおよび比は重量を基準とするものである。

【００２０】（実施例１）この実施例は１００パーセントホエー蛋白をベースとしたクリームチーズの調製を例示し、ホエー蛋白変性の製品質感に対する効果を示す。
以下のような方法を使用した。

【００２１】（１）１．４ｋｇのホエー蛋白（ＷＰＣ
ＡＭＰＣ８００）を、１３．２ｋｇの熱水（華氏約１６
０度（約７１℃））および４．０ｋｇの溶融した無水バター脂肪と混合し、（２）得られた混合物を二段階ホモジナイザーで均質化（第１段階を３０００ｐｓｉ（２
０．７ＭＰａ）で、第２段階を５００ｐｓｉ（３．４５
ＭＰａ）で実施）し、（３）得られた均質化混合物を華氏１６０度（７１℃）（表１の試料Ａ）または華氏１７
０度（７７℃）（表１の試料Ｂ）まで加熱し、約３０分間保持し、（４）得られた加熱混合物に９０ｇの乳酸（８８％）を添加することによって、ｐＨを５．０より低く調節し、（５）ＮａＣｌ（４０ｇ）およびキサンタンガム（４０ｇ）を添加し、次いで混合し（所望であれば、この時点にフレーバリングおよび／または他の任意選択的な成分を添加することができる）、（６）得られた試料を、二段階ホモジナイザーを用いて均質化（第１
段階を４０００ｐｓｉ（２７．６ＭＰａ）で、第２段階を５００ｐｓｉ（３．４５ＭＰａ）で実施）し、（７）
得られた均質化試料をカップの中に高温で詰め、封入し、（８）高温でカップに詰めた試料を華氏４０度（４．４℃）で貯蔵する。

【００２２】次の表１に要約したように、２つの試料を調製した。

【００２３】

【表１】

【００２４】これらの実験の結果を表２に要約する。 ホエー蛋白は従来のクリームチーズ生産の副産物であるが、開発された本発明の技術にホエー蛋白を使用することにより、クリームチーズ様製品を生産することができる。 実験設計によれば、最終的クリームチーズ製品に対する目標組成は、蛋白質６．０パーセント、脂肪２２パーセント、および水分６８パーセントであった。 全般的に見て、試料Ａおよび試料Ｂの両方で、３０００Ｐａより高い冷時粘度および平滑な質感を有している。 試料Ｂ
の実際の水分は６９．８パーセント（目標値より約１．
８パーセント高い）である。 しかし、試料Ｂの粘度は試料Ａよりはるかに高い。 このことは、加熱条件が製品質感にとって重要であることを示唆する。 熱変性ホエー蛋白（特にβ−ラクトグロブリン分子）は分子間ジスルフィド結合（架橋）を形成することが可能であるため、加熱条件を十分に制御すべきである。

【００２５】本発明は、従来方法ではクリームチーズ製品の質感にカゼインが寄与しているが、他の蛋白質もクリームチーズ様質感を形成することができることを示している。

【００２６】

【表２】

【００２７】（実施例２）この実施例は大豆蛋白をベースとしたクリームチーズ様製品の調製を例示する。 以下のような手順を使用した。

【００２８】（１）１．３６２ｋｇの単離大豆蛋白（Ｓ
ｕｐｒｏ６７０，ＰｒｏｔｅｉｎＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ，セントルイス）、１
２．７ｋｇの熱水（華氏約１６０度（約７１℃））、および４．１ｋｇの溶融した無水バター脂肪を混合し、
（２）得られた混合物を二段階ホモジナイザーで均質化（第１段階を４０００ｐｓｉ（２７．６ＭＰａ）で、第２段階を５００ｐｓｉ（３．４５ＭＰａ）で実施）し、
（３）得られた均質化試料を華氏１８０度（８２℃）まで加熱し、約２０分間保持し、（４）得られた加熱混合物に１００．０ｇの乳酸（８８％）を添加することによって、ｐＨを５．０より低く調節し、（５）３０ｇのクリームチーズフレーバリングを添加し、混合し、（６）
得られた生成物を３つの部分に分割し、（７）試料Ａを形成するために、第１部分に３３．３ｇのＮａＣｌを添加し、混合し、（８）試料Ｂを形成するために、３３．
３ｇのＮａＣｌおよび１５．１ｇのローカストビーンガムを添加し、混合し、（９）試料Ｃを形成するために、
３３．３ｇのＮａＣｌおよび１５．１ｇのカラゲニンガムを添加し、混合し、（１０）試料Ａ、Ｂ、Ｃを、それぞれ二段階ホモジナイザーを用いて均質化（第１段階を５０００ｐｓｉ（３４．５ＭＰａ）で、第２段階を５０
０ｐｓｉ（３．４５ＭＰａで実施）し、（１１）各均質化試料をカップの中に高温で詰め、封入し、（１２）高温でカップに詰めた試料を華氏４０度（４．４℃）で貯蔵する。

【００２９】試料Ａ、Ｂ、およびＣの調製に関する詳細を以下の表３に要約する。

【００３０】

【表３】

【００３１】その結果を表４に要約する。 全般的に見て、優れた製品が得られた。 これらの製品は１００パーセント大豆蛋白を含んでいた（乳蛋白を含有しない）
が、平滑なクリームチーズ様の質感を有していた。 設計時の蛋白含量（目標処方値：総大豆蛋白６．３パーセント、脂肪２２．５パーセント、水分６８パーセント）では、各試料の冷時粘度は１５００Ｐａを超えていた。 総大豆蛋白の含量を増加させると、製品がもっと堅くなると予想される。 ガムの添加で顕著な粘度を生じなかったが、平滑性は増加し、シネレシスが大いに減少した。 着色剤を添加しなくても、全体的な色は許容し得るものである。 非公式グループによる味覚評価の結果、顕著な豆の風味がなく、質感は滑らかで（特に、ローカストビーンガムを用いた試料Ｃに対して）、後味や嫌な風味のないことが判明した。

【００３２】製造した全ての試作品のシネレシスは非常に低く、安定な系が十分に確立されていることを示した。 ガムを添加しなくても、室温で５時間インキュベーションしている間のシネレシスの割合は、わずかに約２．４パーセントであった。 ローカストビーンガムを添加すると、室温で５時間後のシネレシスの割合は本質的に０パーセントであり、優れた質感の安定性を示した。
３種の試料の性質を以下の表４に要約する。

【００３３】

【表４】

【発明の効果】以上説明したとおり、本発明によれば、
非カゼイン蛋白質を用いて、許容し得る質感および堅さを有する実質的にカゼインを含有しないクリームチーズ様製品を提供することが可能となる。 また、そのようなクリームチーズ様製品を製造する方法では、カードおよびホエーのいずれも生成されないため、簡便かつ低コストで製品を提供することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の方法を示す概略図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 501360131 Ｔｈｒｅｅ Ｌａｋｅｓ Ｄｒｉｖｅ， Ｎｏｒｔｈｆｉｅｌｄ， Ｉｌｌｉｎｏｉ ｓ 60093 Ｕｎｉｔｅｄ Ｓｔａｔｅｓ ｏｆ Ａｍｅｒｉｃａ (72)発明者 シャオ−チン ハン アメリカ合衆国 60540 イリノイ州 ネ イパービル ストーンゲート ロード 1329 (72)発明者 ジョン エー． グレッグ アメリカ合衆国 60565 イリノイ州 ネ イパービル ブリッジウォーター コート 116 (72)発明者 テッド リリー リンドストロム アメリカ合衆国 60045 イリノイ州 レ イク フォレスト パートン コート ６ (72)発明者 ジンベイ ピー． ロー アメリカ合衆国 60048 イリノイ州 グ リーンオークス グレンウッド コート 14117 Ｆターム(参考） 4B001 AC05 AC08 AC09 BC02 BC06 BC13 EC04