專(zhuān)利名稱(chēng)：乳制品及其方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及新的乳制品。
背景技術(shù)：
幾世紀(jì)以來(lái)，乳和調(diào)味(flavoured)乳已被消費(fèi)者廣泛認(rèn)同。這些認(rèn)同大多與人們對(duì)該飲料中有價(jià)值的營(yíng)養(yǎng)成分的認(rèn)識(shí)有關(guān)。
盡管其營(yíng)養(yǎng)成分不很豐富，軟飲料，尤其是碳酸軟飲料主要基于其香料、外觀和充碳酸氣還是已經(jīng)得到了廣泛的認(rèn)同。
美國(guó)專(zhuān)利4,676,988公開(kāi)了一種方法，其中乳與酸性強(qiáng)陽(yáng)離子交換樹(shù)脂接觸足夠長(zhǎng)的時(shí)間，以使乳的pH降至1.5和3.2之間。在該方法中，乳陽(yáng)離子與氫離子發(fā)生交換。該去陽(yáng)離子化的乳與堿性強(qiáng)陰離子交換樹(shù)脂接觸足夠長(zhǎng)的時(shí)間，以使乳的pH升至約3.5-4.5。將該原料與去陽(yáng)離子化的、去陰離子化的果汁混合制成飲料。該方法的缺點(diǎn)是它由許多步驟組成并涉及將乳的pH調(diào)節(jié)至發(fā)生蛋白變性的pH。
本發(fā)明的目的是提供一種適于制造更類(lèi)似軟飲料的乳飲料的改進(jìn)的乳飲料基料(base)；和/或源自該基料的類(lèi)似軟飲料的乳飲料；和/或制備該基料和該類(lèi)似軟飲料的乳飲料的方法和/或給公眾提供一種有益的和有營(yíng)養(yǎng)的選擇。
本發(fā)明概述一方面，本發(fā)明提供了一種制備半透明乳飲料的方法，包括(a)提供一種pH范圍在5.6-8.0、優(yōu)選5.6-7.0、更優(yōu)選5.7-6.5的不透明的乳起始物；
(b)將至少一部分該起始物與陽(yáng)離子交換劑接觸，直至該物質(zhì)的透射百分比(當(dāng)與交換劑分開(kāi)時(shí))按本文所描述的方法進(jìn)行測(cè)定時(shí)上升至至少5％、優(yōu)選至少25％、更優(yōu)選至少40％；(c)將該半透明乳樣品可選擇地與另一種乳樣品混合，同時(shí)保持其透射百分比為至少5％、優(yōu)選至少25％、更優(yōu)選至少40％。
乳的半透明度以Turbiscan MA 2000宏觀分析儀(Formulaction，圖盧茲，法國(guó))用近紅外(NIR)脈沖光源(λ＝850nm)發(fā)射進(jìn)行測(cè)量。該樣品被放在特殊的樣品室內(nèi)，NIR穿過(guò)樣品，透射檢測(cè)器接收到穿過(guò)該樣品的光。透射檢測(cè)器得到以樣品高度(65mm)為函數(shù)的透射光通量(以百分比表示)。我們?nèi)悠肥腋叨葟?0mm到50mm的透射平均值，定義為半透明度。光程為1cm。
第二方面，本發(fā)明提供了一種制備半透明乳飲料的方法，包括(a)提供一種pH范圍在5.6到8.0、優(yōu)選5.6-7.0、更優(yōu)選5.7-6.5的不透明的乳起始物；(b)在陽(yáng)離子交換劑上通過(guò)陽(yáng)離子交換除去其中至少50-100％、優(yōu)選60-100％、更優(yōu)選80-100％的鈣；(c)任選地，將該去鈣乳樣品與另一種乳樣品混合，而保持其去鈣百分比在50-100％、優(yōu)選60-100％、更優(yōu)選80-100％范圍內(nèi)。
在本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方案中，不透明乳起始物選自脫脂乳、乳蛋白濃縮物(MPC)或乳蛋白分離物(MPI)帶有強(qiáng)酸基團(tuán)、優(yōu)選磺酸基團(tuán)的樹(shù)脂為優(yōu)選的陽(yáng)離子交換劑。
第三方面，廣義地說(shuō)，本發(fā)明包括通過(guò)本發(fā)明第一或第二方面的方法制備的半透明乳飲料。
第四方面，廣義地說(shuō)，本發(fā)明包括pH范圍在5.6到8.0、優(yōu)選5.6到7.0、更優(yōu)選5.7-6.5的半透明乳飲料。
第五方面，本發(fā)明提供了一種營(yíng)養(yǎng)型乳飲料，其中其基料是本發(fā)明第三或第四方面的半透明乳，其也包括調(diào)味、上色和充碳酸氣的一種或多種過(guò)程。在優(yōu)選實(shí)施方案中，調(diào)味、上色和充碳酸氣全都有。
在本發(fā)明的每一方面中，半透明乳制品優(yōu)選含有多于0.8％(w/v)、優(yōu)選多于2％(w/v)的乳蛋白。
術(shù)語(yǔ)“不透明乳起始物”是指5-60％的蛋白是乳清蛋白的乳、脫脂乳或含有酪蛋白和乳清蛋白的乳衍生物。該起始物優(yōu)選與乳基本上具有相同比例的酪蛋白和乳清蛋白。脂肪含量?jī)?yōu)選少于蛋白含量的10％(w/w)。如果使用全乳，在測(cè)定半透明度之前需要有一個(gè)除去脂肪的步驟(如通過(guò)離心)。
術(shù)語(yǔ)“脫脂乳”是指分離自哺乳動(dòng)物全乳的、進(jìn)行了巴斯德滅菌(任選)的脫脂乳，并包括稀釋的、超濾的或濃縮的部分脫礦化的脫脂乳，其中已對(duì)碳水化合物的水平進(jìn)行了調(diào)節(jié)以一直保持酪蛋白對(duì)乳清蛋白的百分比基本不變。
術(shù)語(yǔ)“乳蛋白濃縮物”(MPC)是指其干物質(zhì)的55％以上、優(yōu)選70％以上、更優(yōu)選75％以上是乳蛋白的乳蛋白制品。酪蛋白對(duì)乳清蛋白之比與乳中的接近。
術(shù)語(yǔ)“乳蛋白分離物”(MPI)是指含有比例基本不變的酪蛋白與乳清蛋白的乳蛋白組合物，其中干物質(zhì)由多于85％的乳蛋白組成。
MPC和MPI可以通過(guò)脫脂乳的超濾來(lái)制備，其中超濾膜的分子量截?cái)嘀禐?0,000或更低。也可以使用透濾。
如果使用MPC或MPI，有可能得到有10-12％(w/v)蛋白的仍然是半透明的溶液。
所選的pH范圍相當(dāng)有利。在pH 5.6以下，溶液易于凝結(jié)。在pH 8.0以上，味道不好而且不適于充碳酸氣。pH值在7.0以下為優(yōu)選。如果陽(yáng)離子交換作用使得產(chǎn)物的pH大于7.0，則優(yōu)選降低該pH，例如通過(guò)添加檸檬酸溶液。
在本發(fā)明中使用的優(yōu)選的強(qiáng)酸陽(yáng)離子交換樹(shù)脂是IMAC HP 111E，由Rohm & Haas生產(chǎn)。該樹(shù)脂具有苯乙烯-二乙烯基苯共聚物基質(zhì)。其功能性基團(tuán)是磺酸基團(tuán)，可以以Na+形式得到或者被轉(zhuǎn)換成K+形式。以Na+和/或K+形式的離子交換樹(shù)脂為優(yōu)選。
通過(guò)pH控制和陽(yáng)離子選擇，有可能改變所生產(chǎn)的半透明乳的口味。某些情況下，提供除納或鉀以外的微量營(yíng)養(yǎng)素陽(yáng)離子是有益的。與鈉和或鉀一起使用的優(yōu)選陽(yáng)離子為鎂。
優(yōu)選使用強(qiáng)酸性陽(yáng)離子交換劑，因?yàn)槭褂萌跛嵝躁?yáng)離子交換劑磷酸鹽也會(huì)被除去從而使得營(yíng)養(yǎng)價(jià)值降低和產(chǎn)生非半透明的產(chǎn)物。
該方法優(yōu)選在4℃到12℃的低溫下進(jìn)行，但也可以在高至50℃的溫度下進(jìn)行。
本發(fā)明的半透明乳可以通過(guò)加入少量的其它組份(尤其是色素和香料)轉(zhuǎn)換成類(lèi)似軟飲料的乳飲料。代表性地，要加入各0.1到3％的維生素、香料、防腐劑、增稠劑和香料增強(qiáng)劑等等。適于執(zhí)行飲料中這些功能的物質(zhì)是已知的。
為方便起見(jiàn)，可以由半透明乳制備干制品。干燥可通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)進(jìn)行。該制品可在水中復(fù)水以制備半透明乳。其甚至在4℃到12℃的冷水中保持良好的懸浮性。在干制品中可以有色素和調(diào)味料或可隨后添加。
除了飲料以外，該半透明乳制品可用來(lái)制備營(yíng)養(yǎng)性凝膠和果凍。這些產(chǎn)品可使用常規(guī)的膠凝劑來(lái)制備。
特別優(yōu)選碳酸飲料。充碳酸氣可通過(guò)本領(lǐng)域已知的熟練技術(shù)進(jìn)行。實(shí)施例5于此對(duì)使用干冰的充碳酸氣過(guò)程進(jìn)行了例證。其它選擇包括使用市售的充碳酸氣系統(tǒng)。
附圖簡(jiǎn)述


圖1表明了不同去鈣百分比脫脂乳的透射百分比及與姜汁啤酒和鮮榨果汁的比較。
圖2是制備去鈣MPC粉末過(guò)程的示意圖。
實(shí)施例下列實(shí)施例進(jìn)一步對(duì)本發(fā)明的實(shí)用性進(jìn)行了例證。
實(shí)施例1-半透明度測(cè)定半透明度測(cè)定以Turbiscan使用近紅外(NIR)脈沖光源(λ＝850nm)的發(fā)射測(cè)量乳的半透明度。該樣品被放在特殊的樣品室內(nèi)，NIR穿過(guò)樣品，透射檢測(cè)器接收到穿過(guò)該樣品的光。透射檢測(cè)器得到以樣品高度(65mm)為函數(shù)的透射光通量(以百分比表示)。我們?nèi)悠肥腋叨葟?0mm到50mm的透射平均值，以定義為半透明度。光程為1cm。
圖1表示了各種去鈣脫脂乳和兩種市售產(chǎn)品的半透明度。姜汁啤酒為“Bunderburg”姜汁啤酒，鮮榨果汁為“Freshup”橘子汁。Freshup的透射值為7％，而姜汁啤酒的透射值為40％。
圖1給出的透射值表明，對(duì)于“姜汁啤酒”型的半透明度，約需除去60％的鈣，而對(duì)于“Fresh-up”型的半透明度，約需除去40％的鈣。
實(shí)施例2-由脫脂乳制備半透明乳使用3.3％的檸檬酸將具有表1給出的組成的脫脂乳的pH調(diào)至5.8。15分鐘以后，測(cè)定脫脂乳的pH。由于乳的緩沖作用，該酸化乳的pH增加了0.1到0.15個(gè)單位。再用3.3％的檸檬酸將其pH調(diào)至5.8。
為從鈣含量約為33mM/kg的脫脂乳中除去80％的鈣，使用的脫脂乳與樹(shù)脂的比例約為12。例如200ml pH 5.83的脫脂乳與17g樹(shù)脂在500ml燒杯中接觸，并以磁力攪拌器不斷攪拌。該樹(shù)脂為IMACHP 111 E，強(qiáng)陽(yáng)離子交換樹(shù)脂，總交換樹(shù)脂的總交換容量為2req/L鈉。該樹(shù)脂由Rohm & Haas制造并具有磺酸功能基團(tuán)。
攪拌速度被調(diào)至所有樹(shù)脂都在脫脂乳中懸浮的水平，并對(duì)其pH進(jìn)行監(jiān)測(cè)。該混合物的pH隨時(shí)間而增加，例如5分鐘時(shí)為6.15，15分鐘時(shí)為6.32，而在25分鐘之后其pH達(dá)到終值6.47。此時(shí)從混合物中分離出樹(shù)脂并測(cè)定其鈣含量。表2給出了在不同的脫脂乳與樹(shù)脂的比率的情況下，脫脂乳的典型pH和鈣含量，及其半透明度透射值。
表1-乳組成

表2去鈣脫脂乳的組成

實(shí)施例3 去鈣乳粉的生產(chǎn)使用稀檸檬酸(如3.3％)將1000L脫脂乳的pH調(diào)至5.8。將100L實(shí)施例2中描述的強(qiáng)陽(yáng)離子交換樹(shù)脂填充到直徑約40cm、高100cm或總體積為140L的不銹鋼管中。100升的樹(shù)脂床高80cm。然后將此1000L脫脂乳以一小時(shí)4個(gè)床體積或每小時(shí)400L脫脂乳的速度通過(guò)該樹(shù)脂。所得脫脂乳的初始鈣含量約為10％。為生產(chǎn)去鈣脫脂乳粉，將該脫脂乳蒸發(fā)并干燥，表3給出了其成分(無(wú)水)。
表3去鈣乳粉的組成

該去鈣乳粉被復(fù)水到固體含量為6％，其半透明度約為60％。
實(shí)施例4 復(fù)水乳粉的UHT處理實(shí)施例2的復(fù)水樣品以間接UHT裝置在140℃ UHT處理4s。所得的UHT樣品比復(fù)水樣品的半透明性更好。其透射值約為64％。
實(shí)施例5 UHT處理的復(fù)水脫脂乳粉充碳酸氣向從前例中獲得的UHT處理的復(fù)水脫脂乳粉中加入粉末狀干冰(冷凍二氧化碳)對(duì)其充碳酸氣。在半透明乳中，典型的充碳酸氣標(biāo)準(zhǔn)約為3.5體積本生瓶。該充碳酸氣標(biāo)準(zhǔn)與市售的碳酸產(chǎn)品相當(dāng)，即蘇打水-4.5體積本生瓶，可樂(lè)-4.2體積本生瓶，稍起泡(lightlysparkling)-3.0體積本生瓶。
除了充碳酸氣以外，加入香料如檸檬/酸橙、葡萄和橙子及恰當(dāng)?shù)纳匾陨a(chǎn)類(lèi)似市售的軟飲料或運(yùn)動(dòng)飲料的產(chǎn)品。
實(shí)施例6 來(lái)自MPC的半透明乳如圖2所例證的那樣，將脫脂乳在超濾(或微量過(guò)濾)膜(KochS4 HFK 131型膜，標(biāo)定分子量截?cái)嘀禐?0,000道爾頓)上進(jìn)行濃縮以生產(chǎn)MPC保留物。根據(jù)所使用的濃縮倍數(shù)的不同，該MPC保留物將會(huì)有乳蛋白占干物質(zhì)的42-85％的蛋白含量。
例如，當(dāng)1000kg表1給出的脫脂乳濃縮物被濃縮25倍后，可以獲得400kg的MPC56保留物和600kg的透過(guò)物。
用3.3％的檸檬酸將276kg pH 6.8的MPC56保留物的一部分還原至pH 5.9。將該酸在10℃下加到此保留物中，并不停攪拌。例如，為生產(chǎn)75％的去鈣MPC56，將200kg保留物的pH調(diào)至5.9。15分鐘以后，再次測(cè)量此保留物的pH。由于保留物緩沖容量的不同，進(jìn)行過(guò)pH調(diào)節(jié)的保留物的pH增加了0.1到0.15個(gè)單位。再用3.3％的檸檬酸將pH調(diào)至5.9。
該200kg MPC56保留物含有0.26％的鈣或總鈣含量為530g。為除去所有這些鈣，使用了將近70L的鈉離子形式的強(qiáng)陽(yáng)離子交換樹(shù)脂。該樹(shù)脂為IMAC HP 111E，強(qiáng)酸性陽(yáng)離子交換樹(shù)脂，總交換容量為2eq/L鈉。該樹(shù)脂由Rohm & Haas生產(chǎn)，并具有磺酸功能基團(tuán)。
將該樹(shù)脂裝入直徑約為40cm、高110cm或總體積140L的不銹鋼管中。70升的樹(shù)脂床高55cm。然后將200kg保留物以1小時(shí)2個(gè)床體積或140L/h的速度通過(guò)該樹(shù)脂。200kg的保留物花了約一個(gè)半小時(shí)的時(shí)間。所得保留物的鈣含量約為0.005％，pH約為7.1。將該去鈣MPC56與未經(jīng)處理的剩下的67kg MPC56混合以生產(chǎn)含0.4％鈣的保留物。然后將此保留物蒸發(fā)并干燥以生產(chǎn)含0.4％鈣的MPC56粉末。表4的A列為該粉末的組成。
如果使用MPC70或MPC85保留物代替MPC56保留物作為進(jìn)料流的話(huà)，就可以生產(chǎn)去鈣MPC70和MPC85，它們的組成分別在下面表4的B列和C列中給出。MPC70和MPC85保留物在通過(guò)離子交換柱之前被稀釋。
表4-乳蛋白濃縮物的組成

這些MPC可被復(fù)水成各種蛋白濃度以生產(chǎn)半透明乳。例如，為得到含2％蛋白的半透明乳，可在100ml水中溶解2.5g去鈣MPC85。該復(fù)水的MPC85溶液看上去呈半透明狀，可對(duì)其進(jìn)行UHT處理、充碳酸氣及添加香料以生產(chǎn)實(shí)施例3、4和5中描述的半透明產(chǎn)品。
實(shí)施例7-調(diào)味飲料在攪拌混合容器中，將水(55℃)(92.23份)、蔗糖(6份)與按實(shí)施例3或?qū)嵤├?制備的干半透明乳的乳塊(1.5份)混合。水合10分鐘。邊攪拌邊逐漸加入20％的檸檬酸溶液(0.15份)。加入蜜露香料(Givaudan Roure 55482AA，0.05份)、硬皮甜瓜香料(Givaudan Roure 55480AA，0.05份)和綠色色素(1∶100，Bush BoakeAllen，0.02份)，并混合均勻。
將產(chǎn)物預(yù)熱至75℃。在137℃處理3秒鐘。無(wú)菌裝瓶。
上述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的實(shí)用性進(jìn)行了例證。本發(fā)明可以通過(guò)本領(lǐng)域熟悉的方法以各種修飾和變化進(jìn)行。例如，用于陽(yáng)離子交換的材料可以是各種各樣的，離子交換介質(zhì)可以是各種各樣的，去鈣百分比和乳蛋白濃度也可以是各種各樣的。
權(quán)利要求
1.制備半透明乳飲料的方法，包括(a)提供一種pH范圍在5.6-8.0、優(yōu)選5.6-7.0、更優(yōu)選5.7-6.5的不透明的乳起始物；(b)將至少一部分該起始物與陽(yáng)離子交換劑接觸，直至該物質(zhì)的透射百分比(當(dāng)與交換劑分開(kāi)時(shí))按本文描述的方法進(jìn)行測(cè)定時(shí)上升至至少5％、優(yōu)選至少25％、更優(yōu)選至少40％；(c)任選地，將該半透明乳樣品與另一種乳樣品混合，同時(shí)保持其透射百分比為至少5％、優(yōu)選至少25％、更優(yōu)選至少40％。
2.制備半透明乳飲料的方法，包括(a)提供一種pH范圍在5.6到8.0、優(yōu)選5.6到7.0、最優(yōu)選5.7-6.5的不透明的乳起始物；(b)在陽(yáng)離子交換劑上通過(guò)陽(yáng)離子交換除去起始物中至少50-100％、優(yōu)選60-100％、更優(yōu)選80-100％的鈣；(c)任選地將該去鈣乳樣品與另一種乳樣品混合，同時(shí)保持其去鈣百分比在50-100％、優(yōu)選60-100％、更優(yōu)選80-100％范圍內(nèi)。
3.權(quán)利要求1或2所述的方法，其中該不透明乳起始物的pH已調(diào)整至5.7-6.5范圍內(nèi)。
4.權(quán)利要求1或2所述的方法，其中最終去鈣百分比為60％-100％。
5.權(quán)利要求1或2所述的方法，其中最終去鈣百分比在80％-100％范圍內(nèi)。
6.權(quán)利要求1到5中任何一項(xiàng)所述的方法，其中低脂乳樣品選自脫脂乳、乳蛋白濃縮物或乳蛋白分離物。
7.權(quán)利要求1或2所述的方法，其中陽(yáng)離子交換劑為帶有強(qiáng)酸基團(tuán)的樹(shù)脂。
8.按權(quán)利要求1到7中任何一項(xiàng)所述方法制備的半透明乳飲料。
9.pH范圍在5.6-8.0之間的半透明乳飲料。
10.pH范圍在5.6-7.0之間的半透明乳飲料。
11.營(yíng)養(yǎng)性乳飲料，其中其基料為權(quán)利要求8到10中任何一項(xiàng)所述的半透明乳。
12.權(quán)利要求8到11中任何一項(xiàng)所述的，含有大于0.8％(w/v)的乳蛋白、優(yōu)選大于2％(w/v)的乳蛋白的半透明乳制品。
13.權(quán)利要求1到7中任何一項(xiàng)所述的方法，其中由鈉離子、鉀離子或鈉和鉀的混合物置換鈣離子。
14.含有權(quán)利要求9到13中任何一項(xiàng)所述的半透明乳和色素以及調(diào)味劑的類(lèi)似軟飲料的乳飲料。
15.權(quán)利要求14所述的類(lèi)似軟飲料的乳飲料，其中所說(shuō)的飲料為充碳酸氣的。
16.權(quán)利要求1到7和13中任何一項(xiàng)所述的方法，另外包括干燥該半透明乳的步驟。
17.權(quán)利要求8到12或14中任何一項(xiàng)所述的干粉形式的半透明乳制品。
全文摘要
本發(fā)明涉及半透明乳飲料及其制備方法。該飲料可以通過(guò)(a)提供一種pH范圍在5.6－8.0、優(yōu)選5.6－7.0、最優(yōu)選5.7－6.5的不透明的乳起始物；(b)將至少一部分該起始物與陽(yáng)離子交換劑接觸，直至該物質(zhì)的透射百分比(當(dāng)與交換劑分開(kāi)時(shí))上升至至少5％、優(yōu)選至少25％、更優(yōu)選至少40％；(c)任選地，將該半透明乳樣品與另一種乳樣品混合，同時(shí)保持其透射百分比為至少5％、優(yōu)選至少25％、更優(yōu)選至少40％。該乳飲料可以用作類(lèi)似軟飲料的乳飲料的基料，其可以是充碳酸氣的。
文檔編號(hào)A23C9/18GK1409602SQ00816997
公開(kāi)日2003年4月9日 申請(qǐng)日期2000年12月11日 優(yōu)先權(quán)日1999年12月9日
發(fā)明者布萊恩·亞什利·科爾斯, 加努加帕蒂·維賈雅·巴斯卡爾 申請(qǐng)人:紐西蘭乳品局