热稳定的浓缩乳制品液体和乳脂产品

申请号 CN200910171762.7 申请日 2009-09-02 公开(公告)号 CN101664063A 公开(公告)日 2010-03-10
申请人 卡夫食品环球品牌有限责任公司; 发明人 G·M·施米德特; J·L·金梅尔; A·S·汉德里克; L·A·迪尔巴赫; K·A·米克斯卡; B·E·坎贝尔; K·罗宾逊;
摘要 本 发明 涉及热稳定的浓缩乳制品液体和乳脂产品。公开了表现出增强的新鲜乳制品 风 味的稳定的浓缩乳制品液体及其制造方法。所得浓缩产品在此包括通过添加乳脂而降低的乳制品 蛋白质 含量和提高的脂肪含量。通过一种方法,该浓缩乳制品液体具有通过起始乳制品基料的选择和所选乳脂添加实现的大约0.4至大约0.7的蛋白质/脂肪比。优选地,在该方法中的特定输入 位置 进行乳脂添加以获得稳定浓缩物。
权利要求

1.制造稳定的浓缩乳制品液体的方法,该方法包括:
以足以减少pH 4.6可溶蛋白质的时间和温度预热液态乳制品基料;
使用超滤技术浓缩该预热的液态乳制品基料以形成浓缩乳制品液 体渗余物;
将一定量的乳脂掺混入该浓缩乳制品液体渗余物中以形成乳脂强 化的乳制品液体;
将该乳脂强化的乳制品液体均化以形成均化的乳脂强化的乳制品 液体;
向该均化的乳脂强化的乳制品液体中加入稳定剂以形成稳定化的 乳脂强化的乳制品液体;
以足以获得Fo为至少大约5的稳定的浓缩乳制品液体的温度和时间 将该稳定化的乳脂强化的乳制品液体灭菌,该稳定化的乳脂强化的乳制 品液体在灭菌期间基本上抗胶凝;
该稳定的浓缩乳制品液体具有大约0.4至大约0.7的蛋白质/脂肪比 和大约1%或更低的乳糖;且
该稳定的浓缩乳制品液体抗胶凝并在环境储存条件下保持为看起 来稳定的流体状乳状液至少大约9个月并在重构时提供新鲜乳制品 味。
2.权利要求1的方法,其中该稳定的浓缩乳制品液体与无乳脂增强 的浓缩乳制品液体相比具有减少大约20至大约45%的含硫、氮或其混 合物之一的挥发性化合物。
3.权利要求1的方法,其中该稳定的浓缩乳制品液体在环境储存大 约9个月后具有至少大约90%的Brew回收率。
4.权利要求1的方法,其中该乳脂具有大约32至大约42%脂肪。
5.权利要求1的方法,其中该稳定的浓缩乳制品液体具有大约36% 或更少的总固体、大约10%或更少的总蛋白质和大约15%或更少的总脂 肪。
6.权利要求1的方法,其中该稳定的浓缩乳制品液体具有大约25 至大约36%总固体、大约9至大约15%脂肪和大约5至大约10%蛋白质。
7.权利要求1的方法,其中蛋白质/总稳定剂的比率为大约10∶1至 大约38∶1。
8.权利要求1的方法,其中液态乳制品基料是全脂奶。
9.权利要求8的方法,其中向该浓缩的乳制品液体渗余物中加入大 约3至大约34%乳脂。
10.权利要求1的方法,其中向该均化的乳脂强化的乳制品液体中 加入大约0.3至大约0.6%稳定剂。
11.权利要求10的方法,其中该稳定剂包括大约25至大约50%磷 酸二钠和大约50至大约75%磷酸一钠。
12.权利要求11的方法,其中磷酸一钠与磷酸二钠的比率为大约 1∶1至大约3∶1。
13.权利要求1的方法,其中该稳定的浓缩乳制品液体基本不含乳 化剂。
14.权利要求1的方法,其中预热时间足以形成pH 4.6可溶蛋白质 含量降低至少大约70%的预热的乳制品液体。
15.权利要求1的方法,其中该均化为两阶段均化,第一阶段在大 约1500至大约2000psi下,第二阶段在大约100至大约300psi下。
16.权利要求1的方法,其中该乳脂强化的乳制品液体具有大约 11%或更少蛋白质、至少大约15%脂肪和大约1.5%或更少乳糖。
17.稳定的浓缩乳制品液体,其包含
超滤乳制品液体和乳脂的掺混物;
大约25至大约36%的总固体、大约0.4至大约0.7的蛋白质/脂肪比, 其中脂肪由该超滤乳制品液体和该乳脂供应,和少于大约1%乳糖;
一定量的稳定剂盐,其中蛋白质/稳定剂盐比率为大约10∶1至大约 38∶1;
与无乳脂增强的浓缩乳制品液体相比大约20至大约45%的含硫、 氮或其混合物之一的挥发性化合物的减少;和
环境储存大约9个月后至少大约90%的brew回收率。
18.权利要求17的乳制品液体,其中该稳定的浓缩乳制品液体具有 大约15%或更少脂肪和大约10%或更少蛋白质。
19.权利要求17的乳制品液体,其中该乳脂具有大约32至大约42% 脂肪。
20.权利要求17的乳制品液体,其中该掺混物包括大约3至大约 57%乳脂。
21.权利要求17的乳制品液体,其中该掺混物包括超滤全脂奶和大 约3至大约34%乳脂。
22.权利要求17的乳制品液体,其中该掺混物包括超滤脱脂奶和大 约34至大约57%乳脂。
23.权利要求17的乳制品液体,其中该掺混物包括超滤2%奶和大 约20至大约46%乳脂。
24.权利要求17的乳制品液体,其中该稳定的浓缩乳制品液体具有 大约10至大约15%脂肪和大约5至大约10%蛋白质。
25.权利要求17的乳制品液体,其中该稳定的浓缩乳制品液体基本 不含乳化剂。
26.权利要求17的乳制品液体,其中该稳定剂盐包括磷酸一钠和磷 酸二钠的掺混物,其中磷酸一钠与磷酸二钠的比率为大约1∶1至大约 3∶1。
27.权利要求17的乳制品液体,其中在均化之前将该乳脂添加到超 滤乳制品液体中。

说明书全文

技术领域

本领域涉及浓缩乳制品,更具体涉及无胶凝、无褐变、感官合意的 浓缩乳制品,如浓缩乳,及其制造方法。

背景技术

液态乳制品,如奶,通常热加工以提高它们的稳定性和使它们在微 生物方面安全。遗憾地,奶的热处理在一些情况下会造成变色、胶凝和 形成异味。例如,加热至高温的奶中的乳糖会与蛋白质相互作用并造成 难看的褐色。这种不想要的状况通常被称作褐变或美拉德反应。另一方 面,尚未彻底了解胶凝,但文献提出,在某些条件下,作为由乳清蛋白 形成的三维蛋白质基质,可能形成凝胶。参见,例如,Datta等人,″Age Gelation of UHT Milk-A Review,″Trans.IChemE,第79卷,C部分, 197-210(2001)。胶凝和褐变在奶中通常都是不合意的,因为它们产生令 人讨厌的感官性质。
经常需要将奶浓缩,因为这实现更小的储存和运输量,由此造成降 低的储存和运输成本,并可允许以更有效的方式包装和使用奶。但是, 感官合意的高浓缩乳的生产是困难的,因为奶的浓缩在胶凝、褐变以及 产生不想要的味道和异味的化合物的形成方面产生更明显的问题。例 如,已浓缩至少三倍(3X)的奶在其热加工过程中具有更高的发生蛋白 质胶凝和褐变的趋势。另外,由于浓缩奶中这种高的蛋白质含量,其也 可能具有更高的在产品老化时随时间经过分离和形成凝胶的趋势,由此 限制该产品的可用贮存寿命。
制造浓缩奶的典型方法包括与奶的浓缩结合的多个加热步骤。例 如,用于制造浓缩乳的一种常见方法包括首先将奶标准化至所需固体/ 脂肪比,然后预热该奶以降低乳酪蛋白在随后灭菌过程中的凝结危险。 预热也降低灭菌之前在储存过程中发生凝结的危险,并可能进一步降低 初始微生物含量。随后将预热奶浓缩至所需浓度。可以将该奶均化、冷 却、再标准化并包装。此外,可以加入稳定剂盐以助于降低在高温下或 在储存过程中可能发生的奶凝结危险。在包装之前或之后,将产品灭菌。 灭菌通常包括相对较长时间的相对低温(例如大约90℃至大约120℃大 约5至大约30分钟)或相对较短时间的相对高温(例如大约135℃或更 高温度几秒)。奶浓缩方法通常宣称大约1个月至多于大约6个月的贮 存稳定性。
用于制造浓缩乳的各种现有方法已经在文献中表明形成具有各种 程度稳定性的乳制品浓缩物。例如,授予Reaves的美国专利公开号 2003/0054079A1(2003年3月20日)公开了制造通常具有30至45% 非脂奶固体的超高温浓缩奶的方法。也就是说,Reaves公开了通常具有 11至17%蛋白质和16至24%乳糖的浓缩奶(假定非脂奶固体是大约37% 蛋白质和大约54%乳糖)。Reaves指出,这种非脂乳制品固体含量对该 方法而言是关键的,更低的非脂奶固体不产生可接受的结果。Reaves称 所得浓缩奶的贮存寿命为30天至6个月。在这样高的乳糖含量下,预 计Reaves的浓缩奶会在灭菌过程中发生褐变或美拉德反应,从而造成不 合意的褐色。
Reaves也公开了将奶在65℃(150°F)下预热10分钟以产生预热的 起始奶产品。该起始奶产品随后在82℃(180°F)下巴氏灭菌16至22 秒,并在提高的巴氏灭菌温度下蒸发(即在真空下在62℃(145°F)下 10分钟)以产生中间浓缩液态奶。Reaves所用的蒸发法产生具有与起始 奶源中相同的蛋白质和乳糖相对量的浓缩奶。然后向该中间奶中加入乳 脂和稳定剂,如六偏磷酸钠或叉菜胶,其随后在两个阶段中超高温巴 氏灭菌,其中第一阶段在82℃(180°F)下30至36秒,第二阶段在143℃ (290°F)下4秒。该超高温巴氏灭菌饮料随后在巴氏灭菌后均化并包 装形成超高温巴氏灭菌的液态浓缩奶。
授予Cale的美国专利公开号2007/0172548A1(2007年7月26日) 公开了制造具有高乳制品蛋白质含量和低乳糖含量的浓缩奶的方法。 Cale的方法公开了与液态乳制品基料的超滤结合的热处理以制造具有 高于大约9%蛋白质(通常大约9至大约15%蛋白质)、大约0.3至大约 17%脂肪(通常大约8至大约8.5%脂肪)和少于大约1%乳糖的浓缩乳 制品。
但是,Cale的方法揭示,最终浓缩饮料中的所有蛋白质和脂肪都由 起始液态乳制品基料直接供应,因此,最终饮料中的量也受制于起始乳 制品基料的组成和所用特定浓缩法。换言之,如果获自Cale’s法的最终 饮料中需要更高量的蛋白质或脂肪,则蛋白质或脂肪中的另一者也提高 相应的量,因为各组分仅由相同的起始乳制品基料供应,因此经受相同 的浓缩步骤。Cale的方法因此通常不能产生蛋白质或脂肪之一增加且同 时蛋白质或脂肪中的另一者减少的浓缩乳制品饮料。
发明内容
公开了表现出增强的新鲜乳制品味的稳定的浓缩乳制品液体及 其制造方法。为了实现增强的新鲜乳制品风味,本文中公开的方法和产 品的一个方面提供具有通过乳脂强化和浓缩的液态乳制品基料的特定 掺混物获得的降低的乳制品蛋白质含量和提高的脂肪含量的配方。通过 一种方法,该稳定的浓缩乳制品液体具有大约0.4至大约0.7的蛋白质/ 脂肪比。在另一方面中,在浓缩和热法过程中在所选输入位置进行乳脂 强化以形成流体状和稳定的浓缩物。所得浓缩物表现出如至少大约90% 的brew回收率所示的至少大约9个月的稳定性,且所得浓缩物也具有 降低的硫和/或氮气味强度。改变乳脂添加的位置、量和/或形式通常在 灭菌后产生胶凝或分离的浓缩物。
尽管文献中已提供多种浓缩奶的方法,将现有方法产生的浓缩产品 充分灭菌所需的相对剧烈的热处理会造成不同于新鲜乳制品的风味属 性。尽管不希望受制于理论,但据信,热灭菌法可能造成至少一些乳制 品蛋白质降解成可与被人感知为不同于新鲜乳制品的风味属性相关联 的痕量化合物。也据信,可能由热加工造成的乳制品蛋白质分解形成的 这些痕量化合物可能包括含硫和/或氮的挥发性化合物,其可造成浓缩奶 产品的气味和/或风味属性与新鲜奶饮料不同。因此,即使现有浓缩和灭 菌法产生热和贮存稳定的产品,该灭菌法也常在一些情况下导致形成不 同于新鲜奶饮料的风味属性。
在这种情况下,本文公开的配方和加工法通过浓缩至有效蛋白质和 脂肪含量以降低和优选消除由灭菌引起的异味和通过选择性乳脂强化 实现稳定产品内的新鲜乳制品风味来实现具有增强的新鲜乳制品气味 的稳定和流体状的乳制品浓缩物。通过在选择性工艺位置添加乳脂以提 高脂肪含量,所得浓缩饮料既有保持流体状的组成,又同时在重构时有 效表现出与新鲜乳制品类似的口感和/或口腔残留(mouth coating)。同时, 通过降低乳制品蛋白质含量,所得浓缩乳制品液体也通常具有较少由灭 菌引起的蛋白质降解,因此具有较少的可赋予该饮料异味的含硫和/或氮 的化合物。为此,本文的浓缩乳制品液体通常由于含硫和/或氮的挥发性 化合物的减少而具有降低的硫和/或氮气味强度值。例如,所得浓缩乳制 品饮料具有比现有浓缩乳制品饮料少大约20至大约45%的含硫和/或氮 的挥发物。
在其它特征中,该形成稳定的浓缩乳制品液体的方法首先在至少大 约60℃的温度下预热液态乳制品基料。接着,在渗滤或不渗滤的情况下, 使用超滤浓缩预热的液态乳制品基料,以形成浓缩乳制品液体渗余物。 随后将一定量的乳脂掺混入该浓缩乳制品液体渗余物中以形成乳脂强 化的浓缩乳制品液体。通过一种方法,该乳脂强化的浓缩乳制品液体具 有少于大约11%蛋白质(优选大约9至大约11%蛋白质)、多于大约15% 脂肪和少于大约1.5%乳糖,总固含量为大约25至大约30%。
该乳脂强化的浓缩乳制品液体随后均化以形成均化的乳脂强化的 乳制品液体。优选地,该乳脂不独自预均化,而是与该渗余物掺混,然 后作为单一掺混材料均化。此外,如果在其它工艺位置,如在浓缩之前、 预热之前或在均化之后进行乳脂强化,则所得乳脂液体通常不稳定并且 可能在灭菌时或在长期贮存寿命后胶凝或分离。
接着,可以向均化的乳脂强化的乳制品液体中加入有效量的稳定剂 以形成在灭菌后仍为稳定均匀流体的稳定化的乳脂强化的乳制品液体。 通过一种方法,向均化的乳脂强化的乳制品液体中加入大约0.2至大约 0.6%稳定剂。优选地,该稳定剂包括大约50至大约25%磷酸二钠和大 约50至大约75%磷酸一钠,其中磷酸一钠与磷酸二钠的比率为大约1∶1 至大约3∶1。在降低的蛋白质含量下,蛋白质与总稳定剂的比率为大约 10∶1至大约38∶1,高于和低于这些范围的比率容易产生胶凝或分离的浓 缩物(即,双峰)。随后以足以获得Fo值为至少大约5的稳定的浓缩乳 制品液体的温度和时间将该稳定化的乳脂强化的乳制品液体灭菌。
在另一方面中,经过乳脂强化的所得稳定的浓缩乳制品液体通常具 有大约15%或更少脂肪(优选大约9至大约15%脂肪)、大约10%或更 少蛋白质(优选大约5至大约10%蛋白质)和少于大约1%乳糖。该稳 定的浓缩乳制品液体优选可具有大约0.4至大约0.7,最优选大约0.6的 蛋白质/脂肪比。脂肪由超滤的乳制品液体(经由液态乳制品基料)和该 乳脂供应。在一些形式中,该稳定的浓缩乳制品液体可具有为蛋白质的 最多大约2.5倍的脂肪。使用这种配方和通过使用上述工艺步骤,该稳 定化的乳脂强化的乳制品液体在灭菌过程中抗胶凝,且所得稳定的浓缩 乳制品液体(在灭菌后)抗胶凝并在环境储存条件下保持为看起来稳定 的流体状乳状液至少大约9个月。在灭菌后,最终饮料中通常存在较少 的由蛋白质降解产生的含硫和/或氮的挥发物。通过上述蛋白质/脂肪比 和通过在指定工艺位置添加乳脂,该稳定的浓缩乳制品液体在重构时提 供增强的新鲜乳制品风味。
附图说明
图1是形成稳定的浓缩乳制品液体的示例性方法的流程图
图2是形成稳定的浓缩乳制品液体的另一示例性方法的流程图;且
图3是浓缩乳制品的感官评价图表。

具体实施方式

本文所公开的方法和产品涉及具有增强的新鲜乳制品味的稳定的 浓缩乳制品液体,其在环境条件下在长期贮存寿命中保持稳定。在一个 方面中,该稳定的浓缩乳制品液体具有大约10%或更少的总蛋白质和大 约15%或更少脂肪,并可能具有大约0.4至大约0.7的蛋白质/脂肪比。 该脂肪由起始液态乳制品基料和添加乳脂一起供应。在另一方面中,在 浓缩和热处理过程中的指定加工点进行乳脂添加以形成在热加工过程 中和在长期贮存寿命中保持稳定的浓缩乳制品液体。在一种方法中,在 起始液态乳制品基料浓缩之后、在均化之前、和在将任何其它成分添加 回该工艺之前进行乳脂添加。已经发现,改变乳脂添加的位置、量或形 式通常产生在灭菌后或在长期贮存寿命后可能胶凝或分离的浓缩物。
在另一些方面中,所得稳定的浓缩乳制品液体在此经由乳脂添加具 有与现有流体状乳制品浓缩物相比降低的蛋白质含量和提高的脂肪量。 通常由于该低蛋白质和高脂肪,所公开的浓缩乳制品液体表现出改善的 新鲜乳制品风味属性且即使在灭菌热处理后也基本没有异味。本文的乳 制品液体也通常在灭菌过程中抗胶凝和褐变,并在环境条件下在至少大 约9个月储存期内抗胶凝和褐变。特别地,通过所公开的方法制成的浓 缩乳制品液体即使暴露在足以实现商业无菌性所要求的至少大约5分钟 且标称最多大约13.5分钟的灭菌值(Fo)的热加工中时也表现出这种稳 定性和新鲜乳制品风味。即使暴露在这种灭菌中,该稳定的浓缩乳制品 液体也通常具有极小的蛋白质降解,这造成降低的由含硫和氮的挥发物 引起的气味强度平。例如,基于GC/O分析(气相色谱法-气味测定法), 该稳定的浓缩乳制品液体通常与现有浓缩物相比具有减少大约20至大 约45%的含硫和氮的挥发物。
通常,通过多步热和浓缩法形成稳定且感官合意的乳制品液体以通 过降低蛋白质含量、提高脂肪含量和减少最终饮料中任何含硫或氮的挥 发性化合物的存在来实现所需灭菌值、产品稳定性特征和新鲜乳制品风 味。例如,该方法包括预热,在渗滤或不渗滤的情况下使用超滤浓缩, 在均化之前掺混入乳脂,在均化之后加入稳定剂和其它成分,并灭菌以 提供总热处理,其产生具有至少大约5,优选至少大约6.5,更优选至少 大约7.5的Fo且同时存在减少的含硫和氮的挥发物的稳定的浓缩乳制品 液体。
灭菌程度或灭菌值(Fo)基于该乳制品经受特定温度的时间,并且 是该产品在加工过程中遇到的所有热处理的顶点。因此,可以通过各种 加工条件实现所需灭菌值。通常,将浓缩奶灭菌至至少大约5的Fo,并 优选至高得多的水平(例如大约13或更高)。
可以使用该热法的食品最慢加热点速率曲线过程中的时间-温度数 据的图解积分测量灭菌法的灭菌值。该图解积分获得为该产品提供的总 致死率。为了使用图解法计算实现所需Fo所需的加工时间,需要在食品 的最慢加热位置的热渗透曲线(即温度vs.时间图)。然后将该加热图 细分成小的时间增量并计算各时间增量的算术平均温度并用于使用下 列公式确定各平均温度下的致死率(L):
L=10(T-121)/z
其中:
T=以℃为单位的在小时间增量下的算术平均温度;
z=特定微生物的标准化值;且
L=特定微生物在温度T下的致死率。
接着,使用下列公式,将上文对各小时间增量计算出的致死率值乘 以该时间增量,然后合计获得灭菌值(Fo):
Fo=(tT1)(L1)+(tT2)(L2)+(tT3)(L3)+...
其中:
tT1,tT2,...=在温度T1,T2,...下的时间增量;
L1,L2,...=时间增量1,时间增量2,...下的致死率值;且
Fo=微生物在121℃下的灭菌值。
因此,一旦产生渗透曲线,可以通过将在任何温度下的工艺时间长 度转化成在121℃(250°F)基准温度下的等效工艺时间来计算该方法的 灭菌值Fo。在全文经此引用并入本文的Jay,1998,″High Temperature Food Preservation and Characteristics of Thermophilic Microorganisms″, Modern Food Microbiology(D.R.Heldman,ed.),ch.16,New York,Aspen Publishers中大致描述了灭菌值的计算。
关于该浓缩法的更多细节,图1显示了使用提高的脂肪含量、降低 的蛋白质含量和特定乳脂添加的本浓缩工艺的一般方法以实现具有增 强的新鲜乳制品味的稳定的浓缩乳制品液体。在此示例性方法中,提供 液态乳制品基料,其可以任选均化,随后预热至有效减少可溶蛋白质(如 通过pH 4.6可溶蛋白质测得)的温度和时间。随后使用单独或与渗滤技 术结合的超滤型技术将该预热乳制品液体浓缩至通常小于大约30%总 固体或更低的所需含量。如果超滤与渗滤结合,优选在超滤之中或之后 进行渗滤。在浓缩步骤后,将一定量的乳脂掺混入该浓缩乳制品液体中 以形成具有少于大约11%蛋白质(优选大约9至大约11%蛋白质)、多 于大约15%脂肪(优选大约15至大约18%脂肪)和少于大约1.5%乳糖 的乳脂强化的浓缩乳制品液体。
接着,该乳脂强化的浓缩乳制品液体随后作为合并的流体均化以形 成均化的乳脂强化的乳制品液体。在均化后的此刻,可以随后将有效量 的稳定剂和其它任选回加物(add backs)混入该均化的乳脂强化的浓缩 乳制品液体中以形成稳定化的乳脂强化的乳制品液体。如果需要,该稳 定化的乳脂强化的乳制品液体可任选在包装之前标准化。在添加稳定剂 后,该液体优选包装并以足以实现大于大约5的Fo的时间和温度灭菌。 在灭菌后,所得稳定的浓缩乳制品液体优选包括大约10%或更少总蛋白 质(最优选大约5至大约10%蛋白质)、大约15%或更少总脂肪(最优 选大约9至大约15%总脂肪)和少于大约1%乳糖。优选组合物可具有 大约0.4至大约0.7的蛋白质/脂肪比。使用这种配方,该乳制品液体可 具有至多蛋白质的大约2.5倍的脂肪。另外,所得浓缩乳制品液体与现 有乳制品浓缩物相比表现出减少大约20至大约45%的含硫和/或氮的挥 发物。
图2显示了用于制造具有增强的新鲜乳制品风味的稳定的浓缩乳制 品液体的更优选方法。如图2中所示,该起始乳制品基料优选为全脂奶, 其随后预热,例如在至少大约60℃下至少大约30秒以减少至少大约 70%,优选至少大约80%的可溶蛋白质。最优选地,该预热将可溶蛋白 质减少大约70%至大约100%,再更优选大约70%至大约90%。
随后使用超滤(优选与渗滤结合)浓缩该预热奶以形成具有降低的 乳糖和矿物质含量的浓缩乳制品液体渗余物。随后将乳脂添加到该浓缩 乳制品液体渗余物中以形成具有小于大约11%蛋白质(优选大约9至大 约11%蛋白质)、小于大约18%脂肪(优选大约15至大约18%脂肪)、 小于大约1.5%乳糖和大约25至大约32%固含量的乳脂强化的浓缩乳制 品液体。所得乳脂强化的浓缩乳制品液体随后作为单一乳制品液体均化 以形成均化的乳脂强化的乳制品液体。该乳脂优选在添加到该方法中之 前不预均化或不在其它工艺位置添加,因为这类变化会影响最终产品稳 定性。
可随后将稳定剂或缓冲盐和其它任选回加物掺混入该均化的乳脂 强化的乳制品液体中。如下文更详细论述的那样,可以至少将稳定剂/ 缓冲盐(例如大约0.2至大约0.6%稳定剂,包括大约50至大约25%磷 酸二钠和大约50至大约75%磷酸一钠)、至少一种口感增强剂(例如, 大约0.3至大约0.6%氯化钠)和任选添加剂(例如,大约0.04至大约 0.1%香料和大约4至大约8%糖)的掺混物与该均化的乳脂强化的乳制 品液体混合。
所得产品可随后包装和灭菌(例如干馏)以实现至少5的Fo和提供 所需稳定的浓缩乳制品液体。通过一种方法,所得稳定的浓缩乳制品液 体具有如下组成:少于大约10%蛋白质(优选大约5至大约10%蛋白质)、 大约15%或更少脂肪(优选大约9至大约15%脂肪)、少于大约1%乳 糖、大约25至大约32%固体和减少的含硫和/或氮的挥发性化合物。在 优选形式中,所得产品也具有大约0.4至大约0.7的蛋白质/脂肪比。该 稳定的浓缩乳制品液体中的脂肪优选由经受超滤的起始液态乳制品基 料中所含的脂肪以及没有经受超滤或预均化的乳脂添加中所含的脂肪 一起提供。另外,该稳定的浓缩乳制品液体优选基本不含淀粉、树胶和 其它乳化剂,如单酸甘油酯、polyadloses(10-1-O或10-1-CC,Lonza, Inc.)、glycosperses(S-20或O-20,Lonza,Inc.)、卵磷脂、酪乳和酪蛋 白酸钠。
对本文而言,“血清(serum)蛋白”通常是指除酪蛋白以外的乳 清(milk plasma)蛋白质含量(即,血清蛋白通常是指乳清蛋白含量)。 “乳清(milk plasma)”通常是指在除去脂肪含量后留下的那部分生乳。 “酪蛋白”通常包括酪蛋白本身(即,酸酪蛋白)或其水溶性盐,如酪 蛋白酸盐(例如酪蛋白酸、钠或,及其组合)。本文所述的酪蛋白 量和百分比基于酪蛋白和酪蛋白酸盐(不包括其金属阳离子量)的总存 在量报道。酪蛋白通常是指奶中的任何或所有磷蛋白,及其任意混合物。 酪蛋白的重要特征在于,其在天然存在的奶中形成胶束。已经确定了许 多酪蛋白组分,包括但不限于,α-酪蛋白(包括αs1-酪蛋白和αs2-酪蛋白)、 β-酪蛋白、γ-酪蛋白、κ-酪蛋白及其遗传性变型。
“减脂”奶通常是指大约2%脂肪的奶。“低脂”奶通常是指大约 1%脂肪的奶。“无脂奶”或“脱脂奶”都通常是指少于大约0.2%脂肪 的奶。“全脂奶”通常是指不少于大约3.25%脂肪的奶,并且可以标准 化或未标准化。“酪乳(milk butter)”通常是指将奶或乳脂制成黄油后留 下的残留产品并含有不少于大约3.25%脂肪。“生乳”通常是指尚未热 加工的奶。本发明的方法中所用的奶或奶制品可以标准化或未标准化。 优选奶获自奶;但是,如果需要,可以使用适合人食用的其它哺乳动 物奶。“乳脂”通常是指甜性奶油,其是由全脂奶的分离获得的乳脂或 脂肪。本文所用的优选乳脂具有大约32至大约42%的脂肪含量、大约3 至大约5%乳糖和少于大约2%蛋白质。
“贮存寿命”或“贮存稳定”是指乳制品在不产生令人讨厌的气味、 外观、味道、稠度或口感的情况下在大约70°F至大约75°F下可储存的 时期。此外,感官上可接受的乳制品在给定贮存寿命中没有臭味、异味 或褐变。“稳定”或“贮存稳定”是指该乳制品在给定时间中没有如上 指定的令人讨厌的感官特性并在感官上可接受。稳定或贮存稳定也是指 至少大约90%的Brew回收率。Brew回收率是在环境条件下重构时与起 始乳制品固体相比,在杯中回收的乳制品固体的测量值。对本文而言, 使用Tassimo Beverage Brewer和标准Tassimo creamer T-Disc(Kraft Foods)测量Brew回收率。
“总奶固体”或“总固体”通常是指脂肪和非脂固体(SNF)含量 的总和。“SNF”通常是指蛋白质、乳糖、矿物质、酸、酶和维生素的 总重量。
在本方法中可以使用基本任何液态乳制品基料。该液态乳制品基料 优选来自其奶可用作人类食物源的任何泌乳家畜。这类家畜包括,作为 非限制性实例,奶牛、水牛、其它反刍动物、山羊、绵羊和类似物。但 是,通常,牛奶优选作为原材料。所用奶可以是全脂奶、低脂奶或脱脂 奶。由于该方法以具有提高的脂肪含量的浓缩稳定乳制品液体为目标, 优选以全脂奶为原料;但是,该原料乳源也可以是特定用途所需的脱脂 奶或低脂奶,其中按需要添加或多或少的乳脂以获得目标脂肪值。
牛奶含有乳糖、脂肪、蛋白质、矿物质和水,以及较少量的酸、酶、 气体和维生素。尽管许多因素可能影响生牛奶的组成,其通常含有大约 11至大约15%总固体、大约2至大约6%奶脂肪、大约3至大约4%蛋 白质、大约4至大约5%乳糖、大约0.5至大约1%矿物质和大约85至大 约89%水。尽管奶含有许多类型的蛋白质,它们通常可分成两大类:酪 蛋白和血清蛋白。矿物质,也称作奶盐(milk salts)或灰分,通常包括 钙、钠、钾和镁作为主要组分;这些阳离子可以与奶中的磷酸根、氯离 子和柠檬酸根结合。奶脂肪主要由甘油三酯和较少量的各种其它脂质构 成。乳糖或奶糖(4-O-β-D-半乳吡喃糖基-D-葡萄糖)是生奶中存在的可 还原二糖
关于该方法的更多细节,现在更详细论述各工艺步骤。一开始,将 液态乳制品基料(优选全脂奶)先预热。可以使用本领域已知的任何方 法或设备(如夹套反应器、热交换器和类似物)实现预热以实现所需温 度。不希望受制于理论,但据信,预热最初使血清蛋白或乳清蛋白交联 到奶中存在的酪蛋白胶束中;大部分交联可能在胶束外表面发生。这类 交联降低可溶蛋白质的量。仍然不希望受制于理论,预热也可能使乳清 蛋白与该胶束,尤其是与该胶束的外表面共价和/或疏水地相互作用。仍 然不希望受制于理论,进一步相信,这些相互作用通常实现至少两个作 用。首先,该相互作用从溶液中除去许多乳清蛋白;这种效应可能是重 要的,因为乳清蛋白在高温(如在灭菌中遇到的那些高温)下极具反应 性。其次,由于酪蛋白胶束被血清蛋白或乳清蛋白涂布,酪蛋白-酪蛋白 相互作用降低和/或最小化;这种效应降低热诱发的奶凝胶的形成趋势。
如所示,预热过程中的交联降低可溶蛋白质的量。可以通过酸沉淀 然后通过与UV检测器相联的液态色谱法(LC-UV)测定可溶蛋白质的 量。比较预热或热加工的样品与未热处理的样品以量化可溶蛋白质级 分。pH 4.6可溶蛋白质应减少至少大约70%,优选大约70至大约100%, 更优选大约70至大约90%。以pH 4.6可溶蛋白质测量可溶蛋白质的减 少,这在专用于α-乳清蛋白和β-乳球蛋白血清蛋白的量化的方法中优选 基于J.Agric.Food Chem.1996,44,3955-3959和Int.J.Food Sci.Tech. 2000,35,193-200(两者均经此引用并入本文)中公开的方法。
预热步骤的时间和温度应足以在灭菌和随后储存过程中保持液态 奶产品的所需稳定性的同时实现pH 4.6可溶蛋白质的所需减少。当然, 除该预热条件外,其它参数也可能影响灭菌和随后储存过程中的稳定 性。
通过一种方法,该乳制品液体的预热通常在至少大约60℃下进行至 少大约30秒以形成具有降低的pH 4.6可溶蛋白质含量的预热乳制品液 体。通过另一些方法,预热在大约70°F至大约100℃下进行大约0.5至 大约20分钟。通过再另一些方法,预热在大约85至大约95℃下进行大 约2至大约6分钟。也可以使用其它预热条件,只要获得最终产品的所 需交联程度(通常通过pH 4.6可溶蛋白质的减少测得)和所需稳定性。 当然,可以使用其它预热条件,只要获得所需稳定性。例如,可以使用 两阶段法,其包括在大约80℃至大约100℃下大约2至大约6分钟的第 一阶段,然后在大约100℃至大约130℃下大约1至大约60秒的第二阶 段。
在预热步骤后,将预热的乳制品液体浓缩至所需固含量以形成浓缩 乳制品液体渗余物。可以在渗滤或不渗滤的情况下通过超滤完成浓缩。 对本文方法的目的而言,超滤被认为包括其它膜浓缩法,如微滤和纳米 过滤。包括微滤、纳米过滤和渗滤以浓缩乳制品液体的合适方法的实例 可见于美国专利公开号2004/0067296A1(2004年4月8日),其经此 引用并入本文。
通过一种方法,优选将该预热的乳制品液体浓缩至少大约2.7倍(优 选浓缩至少大约3倍,更优选浓缩至少大约4倍)以形成总固体含量为 大约24至大约28%、蛋白质含量为大约9至大约16%、脂肪含量为大 约11至大约19%且乳糖含量为大约0.5至大约1.5%的浓缩乳制品液体。 使用超滤,在浓缩步骤中除去显著量(通常至少大约40%,更优选至少 大约95%)的乳糖和矿物质。
使用超滤(优选与渗滤一起)进行该浓缩步骤,其膜孔尺寸大到足 以使一部分乳糖和矿物质与作为渗透物的水一起穿过该孔隙,同时渗余 物包括基本所有蛋白质和脂肪内容物。例如,可以对优选的全脂奶基料 施以膜分离处理以将富含蛋白质的“渗余物”与富含乳糖的渗透物分离。 但是,根据本文的方法加工的奶类型不受特别限制,并且也可以包括, 例如,脱脂奶、减脂奶、低脂奶、酪乳及其组合。
通过一种方法,该膜过滤可以包括使用多孔聚砜型膜和类似物、大 约35至大约65psig外加压和大约123°F至大约140°F(大约50℃至 大约60℃)处理温度的大约10,000至大约20,000道尔顿的分子量(MW) 截留。在一个实施方案中,乳糖和矿物质以大约50%分离比率穿过该膜, 且渗余物相对于进料流包含大约100%脂肪和蛋白质、大约50%乳糖和 大约50%游离矿物质。渗滤用于使渗余物中的乳糖浓度保持低于大约 4%。
在浓缩后,将一定量的乳脂掺混入该浓缩乳制品液体渗余物中以提 高脂肪含量和形成乳脂强化的浓缩乳制品液体。通过一种方法,将大约 3至大约57%乳脂与该浓缩乳制品液体渗余物掺混以提高脂肪含量。该 乳脂优选为具有大约32至大约42%总脂肪含量的甜奶油,但也可以根 据可得性使用其它类型的乳脂。
通过另一些方法,当起始液态乳制品基料是全脂奶时,将大约3至 大约34%乳脂添加到该浓缩乳制品液体渗余物中。任选地,如果起始液 态乳制品基料是脱脂奶,则将大约34至大约57%乳脂添加到该浓缩乳 制品液体渗余物中。如果起始液态乳制品基料是2%奶,则将大约20至 大约46%乳脂添加到该浓缩乳制品液体渗余物中。在各情况下,在浓缩 后,加入适当量的乳脂以形成具有少于大约11%蛋白质(优选大约9至 大约11%蛋白质)、多于大约15%脂肪(优选大约15至大约18%脂肪)、 少于大约1.5%乳糖和大约25至大约30%总固体的乳脂强化的浓缩乳制 品液体。
如上所述,已经发现,乳脂添加点可影响所得乳制品液体在灭菌后 的稳定性。通过一种方法,优选在浓缩之后和在均化之前,以及在添加 稳定剂和任选回加成分之前,将该量的乳脂掺混入乳制品液体中。如下 文在实施例中更加论述的那样,已经发现,其它乳脂添加点,如在浓缩 之前或在均化之后,在灭菌后造成胶凝和分离的浓缩物。
通过在浓缩步骤之前(如在预热之前)添加乳脂,该乳脂与该液态 乳制品基料一起经过超滤膜。由此,超滤可能从该乳脂中除去矿物质和 其它天然糖。
优选地,该乳脂在与浓缩乳制品液体渗余物掺混之前也不预均化, 而是以其原生状态简单添加。如下文在实施例中更加论述的那样,据发 现,将乳脂预均化通常产生在干馏时胶凝或分离成两个或更多个相的浓 缩饮料。尽管不希望受制于理论,但据信,将乳脂预均化产生较不稳定 的乳状液,因为该乳脂通常具有不足以进一步乳化或降低原生乳脂脂肪 滴尺寸分布的蛋白质。例如,据信,在先预均化该乳脂时,产生脂肪滴 絮凝物的可能性提高,这可能提高最终产品中的相分离和/或干馏胶凝 率。因此,优选在其添加到渗余物(其中存在充足的蛋白质以供均化) 中之后降低乳脂脂肪滴尺寸。
在浓缩和任选激冷后,该乳脂强化的浓缩乳制品液体作为单一液体 均化以形成均化的乳脂强化的乳制品液体。通过一种方法,该均化可以 在一个或多个阶段中进行。例如,在一种非限制性方法中,在工业标准 均化器中,第一均化阶段可以在大约1,500至大约2,000psi下进行,第 二阶段在大约100至大约300psi下进行。如果不立即进行包装操作, 可以冷却该均质体。例如,该均质体可以在流过标准均化器的板式热交 换器的再生和冷却段时冷却。也可以使用适用于乳产品的其它均化方 案;但是,如在实施例中更详细描述的那样,提高的均化压力通常产生 胶凝或分离的最终产品。尽管不希望受制于理论,但据信,更高均化条 件不产生可接受的饮料,因为更高压力的均质体通常具有更大量的较小 粒子,这由于更高碰撞频率和微滴随后接合在一起而使其胶凝可能性更 高。
如上所述,为了获得稳定浓缩物,优选在均化步骤之前加入该乳脂。 如下文在实施例中更详细论述的那样,据发现,在均化后加入该乳脂也 会造成灭菌后的不稳定浓缩物。尽管不希望受制于理论,但据信,该乳 脂所提供的增加的脂肪要求均化以产生耐受该灭菌法以及长贮存寿命 的脂肪粒子。如上所述,该乳脂优选在添加到渗余物中之前未预均化, 但该乳脂优选与该渗余物一起经受均化以提高最终产品稳定性。例如, 据信,均化不仅降低来自该乳脂的脂肪滴尺寸分布以延迟任何后干馏分 离,还可能使各脂肪滴被涂以蛋白质界面,该界面使所有脂肪滴更均匀 或一致地与添加剂和随后的干馏条件发生作用。此外,其中存在丰富的 乳化蛋白质的渗余物中的乳脂均化会产生具有极小絮凝的单一脂肪滴。 不足的蛋白质造成提高的产生絮凝滴的趋势。絮凝滴更可能加速干馏条 件过程中或之后的相分离以及凝胶形成。
在均化后,可以将有效量的稳定剂添加到该均化的乳脂强化的乳制 品液体中。该稳定剂可以是促溶剂、钙结合缓冲剂或有效结合钙以防止 该浓缩乳制品液体在储存过程中胶凝或分离的其它稳定剂。尽管不希望 受制于理论且如美国专利公开号2004/0067296A1(2004年4月8日) 中所详述,据信,该钙结合稳定剂防止该乳制品液体在随后的灭菌之前 的任何储存过程中的胶凝或分离。通常,可以使用结合钙的任何缓冲剂 或促溶剂或稳定剂。合适的钙结合缓冲剂、稳定剂和促溶剂的实例包括 柠檬酸盐和磷酸盐缓冲剂,如磷酸一钠、磷酸二钠、磷酸二钾、柠檬酸 二钠、柠檬酸三钠、EDTA、和类似物以及它们的混合物。
优选的缓冲盐或稳定剂是磷酸一钠和磷酸二钠的掺混物。该稳定剂 掺混物的有效量通常取决于用作原材料的具体乳制品液体、所需浓度、 乳脂添加量、和所用的该具体稳定剂的钙结合能力。但是,一般而言, 对于该乳脂强化的浓缩乳制品液体,大约0.2至大约0.6%的包括大约25 至大约50%磷酸一钠和大约75至大约50%磷酸二钠的稳定剂是该乳脂 强化和浓缩的乳制品液体的有效稳定剂。通过一种方法,磷酸一钠与磷 酸二钠的比率为大约50∶50至大约75∶25以形成稳定浓缩物。使用超滤 全脂奶和乳脂添加时,超出该范围的稳定剂比率通常在灭菌后形成胶凝 或分离的浓缩物。
在回加物中也可以包括其它任选成分。通过一种方法,也可以针对 特定用途按需要加入口感增强剂、香料、糖和其它添加剂。例如,合适 的口感增强剂包括氯化钠、氯化钾硫酸钠及其混合物。优选的口感增 强剂包括氯化钠和氯化钾及其混合物;氯化钠是最优选的口感增强剂。 可以加入香料和其它添加剂,如糖、甜味剂(天然和/或人造)、乳化剂、 脂肪模拟物、麦芽糊精、纤维、淀粉、树胶和酶处理、培养的天然和人 造香料或香料提取物,只要它们不会显著和不利地影响稳定性或口感特 性。
在浓缩和任选激冷后,该乳制品液体随后与有效量的稳定剂和任选 其它上述成分混合,随后灭菌以形成稳定的浓缩乳制品液体。优选使用 干馏条件进行灭菌。任选地,如果该浓缩乳制品液体需要稀释以达到目 标浓度,则该稀释应该在灭菌之前完成。优选将该乳制品液体包装、密 封、随后在任何合适的设备中经受灭菌温度。在实现商业无菌性所要求 的至少5分钟且标称最多大约13.5分钟的Fo的时间和温度条件下进行 灭菌。通常,该灭菌法由升温或加热时间、停留时间和冷却时间构成。 在升温时间过程中,在大约1秒至大约30分钟中实现大约118℃至大约 145℃的温度。该温度随后在大约118℃至大约145℃下保持大约1.5秒 至大约15分钟。该温度随后在大约10分钟或更短时间内冷却至低于大 约25℃。优选在灭菌过程中温和搅动(例如,通过旋转该容器)该样品 以使结皮最小化。
控制总热处理(在这种情况下,预热、浓缩和灭菌)以产生稳定的 浓缩乳制品液体,其优选具有大约0.4至大约0.7的蛋白质/脂肪比,同 时实现至少大约5的Fo和在环境条件下至少大约9个月的贮存寿命。通 常,本发明的该稳定的浓缩乳制品液体在通过Brookfield RV粘度计使 用100rpm的锭子#2在大约20℃下测量时具有在环境温度下大约70 mPa-s至大约4000mPa-s,优选大约100mPa-s至大约300mPa-s的粘度。
如上所述,灭菌法可能使该浓缩物中的蛋白质降解并形成痕量含硫 和/或氮的挥发性化合物,其会不利地影响风味和/或气味。另一方面, 本文的配方和方法形成减少量的这类化合物,因此具有增强的新鲜乳制 品风味。例如,基于GC/O分析,具有大约9%或更少总蛋白质和乳脂 强化的本文的该所得稳定的浓缩乳制品液体通常与现有浓缩物相比表 现出由于含硫和/或氮的挥发物减少大约20至大约45%而降低的硫和/ 或氮气味强度。例如,如实施例中更详细描述的那样,一组受过训练的 味道和气味试验员指出,通过本方法制成的乳制品浓缩物表现出大约 2.75或更低的硫和/或氮气味强度值(在15点标度中)。具有这种含量 的这些化合物的浓缩乳制品液体通常表现出增强的新鲜乳制品风味和 气味。
所用包装技术不受特别限制,只要其在该乳制品的可用贮存寿命内 保持充足的乳制品完整性。例如,浓缩奶可以在玻璃瓶或山形盖顶纸盒 等中灭菌或干馏,将它们灌装、密封,并随后热处理内容物。该乳制品 也可以更大量包装在如传统盒中袋(bag-in-box)容器或手提包(totes) 中。在一个实施方案中,可以使用预灭菌瓶或山形盖顶纸盒材料。也可 以使用被标作长贮存寿命(ESL)的食品包装系统或无菌包装系统,但 本文的方法不限于此。可用的食品包装系统包括用于或可用于可流动食 品,尤其是奶产品和果汁的传统系统。该样品可以在灭菌过程中温和搅 动(例如旋转该容器)以使结“皮”最小化。该乳制品也可以装载到油 罐卡车或有轨罐车中并以散装形式经其运输。
尽管不是实现与本发明的乳制品相关联的长贮存寿命所要求的,但 在工艺中断的情况下和/或为了进一步提高贮存寿命,也可以对本发明的 乳制品应用巴氏灭菌和/或超高温(UHT)程序。将UHT产品超高温巴 氏灭菌,然后包装在灭菌容器中。此外,本发明的一个优点在于,通常 不要求UHT加工来获得如一些现有浓缩物所要求的延长的贮存寿命。 例如,如果在继续该方法之前要长时间(例如多于大约1天)放置该超 滤/渗滤产物,可以进行该超滤产物的巴氏灭菌。如果需要,该方法中的 中间产物可以巴氏灭菌,只要该巴氏灭菌不会不利地影响最终产品的稳 定性或口感。
在一个方法中,所得稳定的浓缩乳制品液体是感官上合意的奶,其 可密封在盒或豆荚状容器(pod)中以用在各种饮料制备机中。优选用 途和饮料制备机的实例可见于2004年1月23日提交的美国专利申请系 列号10/763,680,其全文经此引用并入本文,归本说明书的相同受让人 所有。该奶的浓度有利,因为其允许从饮料制备机中分配更大体积的该 奶,同时能够储存含有较少量液体的较小包装。
例如,该盒浓缩奶可用于产生卡布奇诺型饮料消费者希望的确实看 起来多泡的奶基泡沫。该脂肪/蛋白质比和指定的乳脂添加点形成适用于 形成增白的咖啡产品,如卡布奇诺、拿等的具有增强的新鲜乳制品味 的浓缩乳制品液体。例如,该盒稳定浓缩奶也适用于使用如美国专利申 请系列号10/763,680中所述的低压制备机和盒的仅使用低于大约2巴的 压力的发泡。
通过另一方法,也可以使用该稳定的浓缩乳制品液体形成乳制品饮 料。例如,可以通过将该稳定的浓缩乳制品液体与水性介质(如水)混 合来形成饮料。所形成的乳制品饮料也可以如美国专利申请系列号 10/763,680中所述从含该稳定的浓缩乳制品液体的盒中通过使水性介质 经过该盒以稀释形成饮料来分配。在一个这样的实例中,该稳定的浓缩 乳制品液体可优选以大约1∶1至大约6∶1的比率与该水性介质混合或用 该水性介质稀释以形成乳饮料。
通过下列实施例进一步例证本文所述的乳脂强化浓缩物的优点和 实施方案;但是,这些实施例中列举的特定条件、加工方案、材料及其 量、以及其它条件和细节不应该被视为不适当地限制该方法。除非另行 指明,所有百分比按重量计。
实施例
实施例1
根据上述方法制备具有大约20至大约36%总固体的各种浓缩乳制 品液体。使用具有大约4至5%脂肪的全脂奶作为液态乳制品基料并在 大约90℃下预热大约300秒以制造预热奶。然后使用具有大约10,000 道尔顿(10kDa)MWCO的Koch超滤螺旋盘绕膜将该预热奶超滤。随 后使用渗滤将乳糖降至大约1%。
将乳脂(大约36%脂肪)添加到该超滤奶中以制造15%乳脂强化的 浓缩乳制品液体。该乳脂强化的浓缩乳制品液体随后使用两阶段APV 均化器在大约2000psi(第一阶段)和大约200psi(第二阶段)下均化 以制造均化的乳脂强化的乳制品液体。向该均化的乳制品液体中加入各 种范围的磷酸一钠(MSP)和磷酸二钠(DSP)、糖、盐和香料。
然后将大约49至大约53克均化的乳制品液体包装在密封Tassimo 乳脂分离器(creamer)T-Disc(Kraft Foods)中并使用Surdry Stock America Sterilization系统在大约123℃下干馏大约8分钟以制造Fo为大约7的灭 菌饮料。许多本发明的样品的结果和具体条件概括在下表1中。所有样 品都在干馏后产生流体状浓缩物并保持流体状最多大约6个月。
表1:干馏的稳定和贮存稳定的浓缩物的概述
  总   固体   MSP∶   DSP比   脂肪,   %   蛋白质,   %   蛋白质∶   总缓冲盐   糖,   %   NaCl,   %   缓冲盐,   %   干馏后   的状况   30-36   50∶50   12-15   6-8   10∶1至38∶1   5-7   0.5   0.3-0.4   流体状,   无相分离   20-36   50∶50   11-15   6-9   18∶1   5.7   0.5   0.3-0.4   流体状,   无相分离
 25-34   50-75∶   50-25   10-17   6-9   10∶1至34∶1   5.7   0.5   0.3-0.4   流体状,   无相分离
实施例2
完成研究以使用GC/O分析(气相色谱法-气味测定法)比较根据实 施例1的方法制成的浓缩物与根据Cale(美国公开No.2007/0172548) 的方法制成的浓缩乳制品液体的硫和氮气味强度。GC/O分析结合了气 味测定法或使用受过训练的一组气味检测员通过使用挥发物的气相色 谱(GC)分离分析指定空气流中的气味活性。
使用吹扫捕集GC分析法离析下表2的液态乳制品浓缩物的样品。 受过训练的一组气味检测员随后将通过GC分离的含硫和氮的挥发物的 强度值分级。对本文目的而言,含硫和氮的挥发物被确定为是与通过气 相色谱法在基准持续时间下分离的下列种类相关联的气味:卷心菜(2.10 分钟);大蒜,油腻(4.78分钟);臭鼬,油腻(6.04分钟);大蒜, 油腻(6.65分钟);大蒜(8.15分钟);肉味,含硫的(12.96分钟); 大蒜(13.52分钟);肉味(16.43分钟);坚果味、褐色、焦糖化(14.05 分钟);坚果味(7.85分钟);坚果味、褐色、焦糖化(8.00分钟); 玉米碎片(8.06分钟);仍是坚果味(8.30分钟)。
使用捕集管(200毫克Tenax),使用吹扫捕集装置在大约60℃下 离析大约80克表2的各浓缩奶样品大约45分钟。该离析物随后在FRAP 柱上运行,初始温度为大约40℃,升温速率为大约8℃/分钟且最终温度 为大约220℃。然后针对如上指定的含硫和氮的化合物收集气味强度值。 如下表3中所示,在如实施例1中制成的奶(即具有乳脂强化和降低的 蛋白质含量的稳定的浓缩乳制品液体)与通过Cale的方法制成的奶(即 无乳脂强化的浓缩乳制品液体)之间注意到大约20至大约45%的总含 硫和/或氮的挥发物减少。下表3提供气味强度值的比较,其中总硫和氮 味是各样品的各气味的总和。据信,总硫和氮气味强度的总体降低也表 明含硫和氮的挥发性化合物的减少。
表2:受试样品
  样品   蛋白质∶脂肪   固体,%   蛋白质,%   脂肪,%   乳糖,%   1   0.4   31   5.4   12.3   0.3
  2   0.5   31.4   5.6   12.3   0.3   对比   1.5   26.8   11.4   7.4   0.8
表3:气味强度值-硫和/或氮气味强度
  气味   对比   1   2   卷心菜(2.10分钟)   0.25   0.25   0.00   大蒜,油腻(4.78分钟)   0.50   0.00   0.00   臭鼬,油腻(6.04分钟)   0.00   0.25   0.00   大蒜,油腻(6.65分钟)   0.00   0.00   0.00   大蒜(8.15分钟)   1.00   1.00   0.50   肉味,含硫的(12.96分钟)   0.00   0.25   0.75   大蒜(13.52分钟)   0.25   0.25   0.00   肉味(16.43分钟)   0.00   0.00   0.00   坚果味、褐色、焦糖化(14.05分钟)   0.00   0.00   0.00   坚果味(7.85分钟)   0.00   0.00   0.00   坚果味、褐色、焦糖化(8.0o分钟)   0.50   0.50   0.25   玉米碎片(8.06分钟)   1.00   0.25   0.50   仍是坚果味(8.30分钟)   0.00   0.00   0.00   总硫和氮味   3.50   2.75   2.00   %降低   21%   43%
实施例3
由受过训练的一组味道试验员评价包括乳制品浓缩物的咖啡产品 以比较奶味和乳制品风味。使用脱脂奶、2%奶或全脂奶作为起始乳制品 基料并使用实施例1的方法制成浓缩物。如表4中所提供的那样测试下 列样品。
表4
  样品   乳制品   基料,%   乳脂,   %   蛋白质,   %   乳糖,   %   脂肪,%   固体   重量,   克   1(脱脂+乳脂)   60   40   5-6   2   10-11   26-27   5.5
  2(脱脂+乳脂)   60   40   6-7   2   12-13   28-29   6.5   3(2%+乳脂)   74   26   6-7   1-2   10-11   25-26   5.5   4(2%+乳脂)   74   26   7-8   1-2   12-13   28-29   6.5   5(全脂+乳脂)   85   15   6-7   1-2   10-11   24-25   5.5   6(全脂+乳脂)   85   15   7-8   1-2   12-13   27-28   6.5
然后将该浓缩样品装载到Tassimo乳脂分离器T-Disc(Kraft Foods) 中以使用Tassimo Beverage Brewer制备乳制品饮料。使用Gevalia Espresso T-Disc(Kraft Foods)与表4的浓缩乳制品样品一起制备拿铁。 通过受过训练的一组味道试验员测试各样品。样品在整个研究过程中随 机化并以0至15(无至极端)的标度分级以评定各种风味。该研究的结 果提供在表5和图3中。
表5
  脱脂   +   乳脂   5.5克   脱脂   +   乳脂   6.5克   2%   +   乳脂   5.5克   2%   +   乳脂   6.5克   全脂   +   乳脂   5.5克   全脂   +   乳脂   6.5克   统计*   总体印象   7.66   7.32   7.52   7.04   7.20   7.12   a,a,a,a,a,a   奶味/乳制品味   6.84   6.74   6.26   6.82   6.76   7.12   a,a,a,a,a,a   咖啡味   7.68   7.30   6.84   6.24   5.82   5.84   a,ab,bc,cd,d,d   焦糖/麦芽味   1.04   0.82   0.87   0.67   0.92   0.62   a,a,a,ab,a,ab   焦味   1.72   0.74   0.42   0.50   0.52   0.56   a,bc,c,bc,bc,bc   煮熟味   2.66   2.32   2.34   2.82   2.30   2.64   a,a,a,a,a,a   生(green)/草味   2.80   2.00   1.82   1.94   1.84   1.54   a,ab,b,bc,bc,bc   化/金属味   0.06   0.02   0.06   0.06   0.06   0.06   a,a,a,a,a,a   发酵/果味   0.06   0.04   0.06   0.08   0.06   0.04   a,a,a,a,a,a   药物/化学品味   0.04   0.06   0.06   0.24   0.06   0.06   a,a,a,a,a,a   酸败/皂味   0.34   0.92   0.48   0.62   0.72   0.31   a,a,a,a,a,a   甜味   1.56   1.38   1.60   1.30   1.60   1.08   a,a,a,a,a,a   酸味   2.56   2.68   2.56   2.52   2.30   2.70   a,a,a,a,a,a   盐味   1.44   1.48   1.26   1.00   0.80   1.10   a,a,a,a,a,a   苦味   3.50   3.00   2.62   2.38   2.70   2.66   ab,abc,c,c,abc,bc   涩味   3.78   3.50   3.32   3.62   3.52   3.94   a,a,a,a,a,a   粘滞   1.84   1.86   2.00   1.92   1.96   2.00   a,a,a,a,a,a   口感-奶味/朦胧感   1.40   1.40   1.60   1.70   1.74   1.84   a,a,a,a,a,a   口感-白垩味   1.20   1.00   1.44   1.32   1.16   1.24   a,a,a,a,a,a   余味   2.24   1.82   1.74   1.88   1.90   1.90   a,a,a,a,a,a
*相同字母表示的意思彼此没有明显差别
对本文目的而言,具有新鲜乳制品风味的咖啡饮料因此通常是指在 受过训练的一组味道试验员的感觉中与上表3和5中所述的风味属性大 致对应的浓缩乳制品。
对比例1
如实施例1中那样制备对比浓缩乳制品液体,只是在均化步骤后添 加乳脂。在该实施例的一些研究中,首先使用与实施例1中相同的两阶 段均化器预均化该乳脂,其中第一阶段为500至3000psi,第二阶段为 50至300psi。在该实施例的另一些研究中,该乳脂以其原生形式(无 任何预均化)添加。在该实施例中,使用实施例1的两阶段均化器在4000 和400psi下均化该浓缩乳制品液体(在乳脂添加之前)。(对于此实 施例,该浓缩乳制品液体和乳脂单独均化并此后合并。)所有这些对比 例都在干馏后胶凝或产生分成两相(即双峰)的液体。许多对比样品的 结果和条件概括在下表6中。
表6:对比例
  乳脂预均化   总固   体   MSP∶   DSP比   脂肪,   %   蛋白质,   %   蛋白质∶总   缓冲盐   糖,   %   NaCl,   %   缓冲盐,   %   干馏后   的状况   无   27-38   50∶50   9-24   4-8   11∶1至40∶1   5-7   0.5   0.3-0.4   流体状,   双峰   500/50psi   28-38   50∶50   9-12   5-7   22∶1至29∶1   5-7   0.5   0.3-0.4   流体状,   双峰   1000/100psi   28-32   50∶50   9-12   5-7   22∶1至29∶1   5-7   0.5   0.3-0.4   流体状,   双峰   2000/200psi   28-32   50∶50   9-12   5-7   22∶1至29∶1   5-7   0.5   0.3-0.4   流体状,   双峰   3000/300psi   28-32   50∶50   9-12   5-7   22∶1至29∶1   5-7   0.5   0.3-0.4   流体状,   双峰
对比例2
根据实施例1中所述的方法制备对比浓缩乳制品液体,但在预热步 骤前将乳脂添加到乳制品液体中。因此,在这些研究中,该乳脂与全脂 奶一起预热和浓缩,然后与该浓缩乳制品液体一起均化。在这些研究中, 也在浓缩后使用实施例1的两阶段均化器在4000和400psi下进行均化。 该乳脂在添加之前未预均化。在下表7中提供许多这些对比样品的结果 和条件的概述。所有对比样品都在干馏时胶凝。
表7:对比样品
  总固体   MSP∶   DSP比   脂肪,   %   蛋白质,   %   蛋白质∶   总缓冲盐   糖,   %   NaCl,   %   缓冲盐,   %   干馏后   的状况   28-32   50∶50   8-12   4-7   12∶1至30∶1   5-7   0.5   0.3-0.4   胶凝
对比样品3
根据实施例1中所述的方法制备对比浓缩乳制品液体,只是在干馏 之前或之后将各种乳化剂掺混入浓缩乳制品液体中。在这些样品中,该 掺混的乳脂和浓缩乳制品液体使用实施例1的两阶段均化器在2000/200 psi或4000/400psi下均化。在下表8中提供许多对比样品的结果和条件 的概述。在干馏法后,所有样品都胶凝或是双峰浓缩物。
表8
  乳化剂   乳化剂   添加点   乳化   剂,%   总固体   MSP∶   DSP   比   脂肪,   %   蛋白   质,%   蛋白质∶   总缓   冲盐   糖,   %   NaCl,   %   缓冲   盐,%   干馏后   的状况   酪蛋白   酸钠   干馏前   0.1,   1和5   32-33   50∶50   12-13   6-7   22∶1至   29∶1   10.4   1   0.2   凝胶   酪乳   干馏前   0.05   和0.1   31-33   50∶50   12-13   6-7   27∶1至   29∶1   10.4   1   0.2   凝胶   酪乳   干馏后   0.05   和0.1   31-33   50∶50   12-13   6-7   27∶1至   29∶1   10.4   1   0.2   流体状,   双峰
对比例4
根据对比例1制备对比浓缩乳制品液体,其中在浓缩乳制品液体的 均化后加入乳脂。但是,在这些对比研究中,该乳脂也与各种乳化剂掺 混并在掺混入该浓缩乳制品液体中之前均化。
在这些研究中,该乳脂和乳化剂掺混物在添加到浓缩和均化的乳制 品液体中之前使用在大约500/50psi下的单阶段均化法均化。受试乳化 剂是大约1%的单酸甘油酯、polyaldos、glycosperses或卵磷脂。在下表 9中提供许多对比样品的结果和条件的概述。所有对比样品都产生流体 状但双峰的浓缩物。
表9
  总固   体   MSP∶DSP   比   脂肪,   %   蛋白   质,%   蛋白质∶   总缓冲盐   糖,%   NaCl,   %   缓冲   盐,%   干馏后   的状况   31-33   50∶50   12-13   6-7   19∶1至   25∶1   10.4   1.0   0.2   流体状,   双峰
对比例5
根据实施例1制备对比浓缩乳制品液体,只是与实施例1的样品相 比提高或降低蛋白质与缓冲盐比率。在此实施例的研究中,所有样品都 使用MSP和DSP的50∶50掺混物作为稳定剂。此实施例中的所有对比 样品都产生胶凝浓缩物。在下表10中提供许多对比样品的结果和条件 的概述。
表10
  总固   体   MSP∶DSP   比   脂肪,   %   蛋白   质,%   蛋白质∶   总缓冲盐   糖,   %   NaCl,   %   缓冲   盐,%   干馏后   的状况   30-36   50∶50   12-15   6-8   <10∶1   5-7   0.5   0.3-0.4   凝胶   30-36   50∶50   12-15   6-8   >38∶1   5-7   0.5   0.3-0.4   凝胶
对比例6
根据实施例1制备对比浓缩乳制品液体,只是使用0.3至0.4%柠檬 酸三钠(TSC)作为缓冲盐。不使用MSP或DSP。此实施例中的所有对 比样品都在干馏后产生胶凝浓缩物。在下表11中提供许多对比样品的 结果和条件的概述。
表11
  总固   体   MSP∶DSP   比   脂肪,   %   蛋白   质,%   蛋白质∶   总缓冲盐   糖,   %   NaCl,   %   缓冲   盐,%   干馏后   的状况   25-29   无,仅使   用TSC   13-13   6-8   25∶1   5-7   0.5   0.3-0.4   凝胶
对比例7
根据实施例1制备对比浓缩乳制品液体,只是用于均化该掺混的乳 脂和浓缩乳制品液体混合物的压力提高至大约4000/400psi。来自这些 研究的所有样品都在干馏后产生胶凝浓缩物。在下表12中提供许多对 比样品的结果和条件的概述。
表12
  总固   体   MSP∶DSP   比   脂肪,   %   蛋白   质,%   蛋白质∶   总缓冲盐   糖,%   NaCl,   %   缓冲   盐,%   干馏后   的状况   30-32   50∶50   8-13   5-8   12∶1至36∶1   10.4   0.96   0.2-0.3   凝胶
对比例8
根据实施例1制备对比浓缩乳制品液体,只是改变磷酸一钠与磷酸 二钠的比率。来自这些研究的所有样品都在干馏后产生双峰浓缩物。在 下表13中提供许多对比样品的结果和条件的概述。
表13
  总固   体   MSP∶DSP   比   脂肪,   %   蛋白质,   %   蛋白质∶   总缓冲盐   糖,   %   NaCl,   %   缓冲   盐,%   干馏后   的状况   30-33   25∶75   12-15   8-9   20∶1和30∶1   5-6   0.4   0.2-0.5   双峰   20-33   8∶92和92∶8   11-15   8-9   25∶1   5-6   0.4   0.2-0.5   双峰
要理解的是,本领域技术人员可以在如所附权利要求中描述的具体 方法的精神和范围内作出本文为解释该方法和所得浓缩物的性质而描 述和例举的细节、材料和工艺布置、配方及其成分的各种变动。
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