專利名稱：：乳清制品以及制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及包含變性乳清蛋白的乳清蛋白濃縮物，與含未變性乳清蛋白的相應(yīng)的乳清蛋白濃縮物相比，當(dāng)加入熱水或冷水時(shí)該包含變性乳清蛋白的乳清蛋白濃縮物能夠形成粘稠溶液。技術(shù)背景乳清蛋白是乳酪生產(chǎn)或酪蛋白沉淀的副產(chǎn)品。除了水之外，乳清還包含乳糖、礦物質(zhì)以及乳清蛋白。在乳酪和其它乳制品的生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生大量的乳清。通過(guò)除去大量其它組分，剩下乳清蛋白作為主要組分來(lái)生產(chǎn)諸如乳清蛋白濃縮物(WPC)和乳清蛋白分離物(WPI)的乳清蛋白產(chǎn)品。WPC通常具有高達(dá)85%的蛋白含量，而WPI通常具有90%或更多的蛋白含量。由于諸如超濾、滲濾以及離子交換等確立技術(shù)的應(yīng)用，可以獲得高蛋白含量。作為具有良好的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的蛋白質(zhì)，這些產(chǎn)品可用作食品成分。在諸如加工的肉類(lèi)、焙烤食品(bakery)以及乳制品等許多食物中，它們用作功能性成分(Kinsella,J.E.&Whitehead,D.M.Proteinsinwhey:chemical,physical,andfunctionalproperties(乳清中的蛋白質(zhì)化學(xué)、物理以及功能特性)，AdvancesinFoodNutritionResearch,33，343-438，1989)。然而，由于組成和加工不一致性造成了WPC功能特性的不可預(yù)知變化，所以限制了其商業(yè)用途(Xiong,Y.L。，InfluencesofpHandandionicenvironmentonthethermalaggregationofwheyproteins(pH和離子環(huán)境對(duì)乳清蛋白熱聚集的影響)，JournalofAgriculturalandFoodChemistry,40，380-384,1992)。乳清蛋白可與多糖結(jié)合以便用作膠凝劑(參見(jiàn)例如US6,497,915)。在乳清成分無(wú)法單獨(dú)地提供令人滿意的膠凝功能的應(yīng)用中，其它水膠體可與乳清蛋白聯(lián)合使用。美國(guó)專利6,139,900描述了制備與碳水化合物水膠體(carbohydratehydrocolloid)的粘度相比具有低粘度的乳清蛋白分散體的方法。該方法包括a)提供含有至少約2%乳清蛋白的乳清蛋白溶液，以及該溶液的pH至少約為8.0;b)在第一步加熱步驟中加熱所述乳清蛋白溶液；c)冷卻所述乳清蛋白溶液；d)調(diào)節(jié)所述乳清蛋白溶液的pH至低于約pH8.0;以及e)在第二步加熱步驟中加熱所述乳清蛋白溶液以生產(chǎn)乳清蛋白制口O。這個(gè)方法的缺點(diǎn)在于使用了堿性熱處理步驟并且其使用了乳清蛋白分離物。公知在堿性pH下加熱促使一些奶制品中產(chǎn)生令人不快的味道，以及使用乳清蛋白分離物生產(chǎn)變性乳清蛋白制品是不經(jīng)濟(jì)的。而該處理的優(yōu)點(diǎn)在于其導(dǎo)致二硫化物連接的蛋白聚集體的形成，該聚集體具有長(zhǎng)期穩(wěn)定的傾向而不形成凝膠。英國(guó)專利GB2055846A公開(kāi)了降低乳清蛋白的膠凝溫度的方法。該方法包括將蛋白濃度為0.5%至10%w/v的全乳清蛋白(wholewheyprotein)的水溶液在至少70°C的高溫下和pH為7.5至9,0中維持一段時(shí)間以使蛋白變性。該專利還公開(kāi)了這樣的現(xiàn)有技術(shù)，其中冷卻前在pH6.0-7.5下加熱乳清，得到可有效攪打的產(chǎn)品，但是該產(chǎn)品不適合在需要蛋清的熱定形(heat-set)或凝固特性(即膠凝)的食物體系中替代蛋清。該專利中所有的實(shí)施例中乳清蛋白在pH8.0下凈皮加熱。美國(guó)專利6,451,371Bl也7>開(kāi)了類(lèi)似的方法，將由WPI制備的2%至4。/。的乳清蛋白溶液在類(lèi)似的條件下(pH8.0，。C)加熱一^:時(shí)間。美國(guó)專利6,767,575Bl公開(kāi)了制備變性乳清蛋白聚集體的濃縮溶液的方法，該變性乳清蛋白聚集體的平均粒子大小為l至4/mi。該方法包括將富含最大蛋白含量為4%w/w、pH為5.0至7.0的水溶液在75-150。C下加熱一,爻時(shí)間以使80-90%的蛋白變性。將該產(chǎn)品濃縮至變性乳清蛋白濃度為5%至20%。本發(fā)明使用不富含乳清的乳物流(stream)作為起始原材料。被加熱的產(chǎn)品用作脂肪替代物。由于乳清蛋白濃縮物或分離物或被加熱以使所述乳清蛋白變性的乳清趨于迅速膠凝，從而阻礙了制備冷膠化的WPC的嘗試。這不是令人滿意的，因?yàn)樾枰獙⒛z化延遲足夠長(zhǎng)的時(shí)間以使所述乳清蛋白在噴霧干燥前脫水。在工業(yè)化生產(chǎn)過(guò)程中，在將所述乳清蛋白溶液轉(zhuǎn)移出加熱器(heatingvessel)時(shí)，大量的時(shí)間輕易地流逝。由于對(duì)含有低于5%(w/v)總固體的乳清蛋白溶液進(jìn)行噴霧干燥是不經(jīng)濟(jì)的，因此將稀釋的乳清蛋白溶液濃縮是必要的。如果要制備令人滿意的干燥的膠凝WPC,還必須在該時(shí)期避免凝"交化。本發(fā)明的目的是提供制備乳清蛋白濃縮物的改良方法，該乳清蛋白濃縮物可被干燥并用作增粘劑或膠凝劑。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的一方面提供了制備改性的乳清蛋白濃縮物的方法，該方法包括(a)提供乳清蛋白溶液，該乳清蛋白溶液具有低于5%、優(yōu)選低于3%的蛋白和基于干重的濃度低于70mmol/kg，w/w，優(yōu)選低于60mmol/kg，最優(yōu)選低于50mmol/kg，w/w的混合的鈣和鎂，且該溶液pH為6.0-7.5、優(yōu)選pH6.5-7.5;(b)將所獲得的溶液在高于70。C下熱處理至多達(dá)60分鐘以使所述乳清蛋白變性；(c)將所述熱溶液冷卻至40°C-60°C,優(yōu)選為45°C至55°C;(d)噴霧干燥以制備干燥的產(chǎn)品。(a)中所定義的蛋白溶液的制備可使用含有低于1%蛋白的pH約為4.6的原料乳清(rawwhey)。通過(guò)超濾，除去乳糖和礦物質(zhì)，以得到含有低水平的游離陽(yáng)離子、特別是二價(jià)離子-鈣(Ca")和鎂(Mg,的滲余物流(retentatestream)。這些離子表現(xiàn)出在加熱時(shí)促使乳清蛋白聚集并形成凝股(Kuhn，P.R.&Foegeding,E.A.，Mineralsalteffectsonwheyproteingelation(礦物鹽對(duì)乳清蛋白凝月交化的影響)，JournalofAgriculturalandFoodChemistry,39，1013-1016，1990;Xiong，Y.L.,InfluencesofpHandandionicenvironmentonthethermalaggregationofwheyproteins(pH和離子環(huán)境對(duì)乳清蛋白熱聚集的影響)，JournalofAgriculturalandFoodChemistry,40，380-384，1992;Havea,P"Singh,H.，Creamer,L.K.,Heated-inducedaggregationofwheyproteins:comparisonofcheeseWPCwithacidWPCandrelevanceofmineralcomparison(乳清蛋白的熱誘導(dǎo)聚集乳酪WPC與酸性WPC和礦物質(zhì)組成的關(guān)聯(lián)性)，50,4674-4681,2002)。由于具有低濃度的這些離子，蛋白溶液可凈皮加熱而凝膠形成被延遲，這使產(chǎn)品流(productstream)#L進(jìn)一步濃縮和處理。通?？赏ㄟ^(guò)超濾或蒸發(fā)進(jìn)行所述濃縮步驟，并且在約45-55°C下實(shí)施。優(yōu)選使用KOH或NaOH完成溶液pH調(diào)節(jié)，最優(yōu)選用KOH或NaOH溶液進(jìn)行調(diào)節(jié)。將pH增加至6.0-7.5，優(yōu)選6.5-7.5，優(yōu)選6.5-7.3，更優(yōu)選6.7-7.0、最優(yōu)選6.9。在該方法的任何步驟中，優(yōu)選地使所述蛋白的pH不超過(guò)8、優(yōu)選不超過(guò)7.5。較高的pH與不利的味道效果相關(guān)?？赏ㄟ^(guò)將WPC粉末復(fù)原來(lái)制備起始溶液，該WPC粉末具有上述(a)中所定義的合適水平的混合的鈣和鎂。然后在進(jìn)一步濃縮前，加熱該溶液以使所述乳清蛋白變性。通常通過(guò)超濾制備含有至少10%(w/v)總固體的乳清蛋白濃縮物，然后在加熱步驟前將其稀釋。對(duì)于這樣的超濾，特別優(yōu)選低pH,優(yōu)選pH4-6，更優(yōu)選4-5，最優(yōu)選pH4.6。在可供選擇的實(shí)施方案中，可使用除去鈣的其它方法一例如陽(yáng)離子交換色語(yǔ)法或通過(guò)加入螯合劑，例如乙二胺四醋酸(EDTA)。稀釋步驟是熱處理期間使變性蛋白聚集的另一個(gè)必需條件。在低蛋白濃度下，形成小的聚集體。在較高蛋白濃度下，所述變性蛋白在處理期間迅速形成可能阻滯UF系統(tǒng)的大的聚集體或凝膠。pH調(diào)節(jié)是進(jìn)行所述乳清蛋白溶液熱處理的另一個(gè)必需條件。在低離子強(qiáng)度、高pH及低蛋白濃度時(shí)，乳清蛋白溶液的熱處理導(dǎo)致低分子量(例如二聚物或三聚物)的二硫化物連接的蛋白聚集體的形成(參見(jiàn)圖5)。這些聚集體具有長(zhǎng)期穩(wěn)定的傾向而不形成凝膠。需要充足的持續(xù)時(shí)間的熱處理以使大部分所述乳清蛋白變性。所述熱處理優(yōu)選在至少70。C下、更優(yōu)選至少80°C下進(jìn)行至多達(dá)40或60分鐘?？赏ㄟ^(guò)多種方法進(jìn)行加熱，該方法包括使用板式或管狀熱交換器、刮面熱交換器(SSHE),或通過(guò)直接蒸汽注入(directsteaminjection)(DSI)。所述溶液的熱處理導(dǎo)致乳清蛋白的變性和聚集。由于蛋白濃度低，所述熱處理導(dǎo)致只限于形成低分子量聚集體的聚集過(guò)程?？筛淖?nèi)榍宓鞍兹芤簾崽幚淼臏囟?時(shí)間組合，以獲得不同程度的蛋白變性。具有不同程度蛋白變性的WPC提供了不同的功能特性，其可用于多種食品和工業(yè)應(yīng)用。熱處理后，優(yōu)選將所述熱溶液冷卻至45-55。C。溶液一旦^皮冷卻，優(yōu)選通過(guò)超濾進(jìn)一步除去水。所得到的滲余物優(yōu)選含有至少10%總固體，更優(yōu)選含有至少15%總固體，更優(yōu)選含有高于18%總固體，更優(yōu)選含有至少20%總固體，最優(yōu)選含有至少22%總固體。通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)方法可有效地使所述濃縮溶液均勻化?？赏ㄟ^(guò)常規(guī)方法對(duì)乳清進(jìn)行干燥，例如噴霧干燥。蒸發(fā)或超濾步驟進(jìn)一步增加了所述產(chǎn)品流的總固體濃度。重要地是總是將產(chǎn)品保持在約50。C。這就避免了所述產(chǎn)品形成凝膠。在低溫下，滲余物可迅速形成凝膠網(wǎng)絡(luò)。在較高溫度下，滲余物也可迅速形成凝膠網(wǎng)絡(luò)。本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)在中間溫度下，形成乳清凝膠的凝膠化動(dòng)力學(xué)處于最小值。干燥步驟通常在脫水步驟后進(jìn)行。該步驟除去了進(jìn)入的水(accesswater)以便使最終粉末由約3-4%的水分和>80%的蛋白組成。申請(qǐng)人目前認(rèn)為(不希望被理論限制)，本發(fā)明的關(guān)鍵在于提供了導(dǎo)致形成特定蛋白聚集體(低分子量聚集體)的加熱條件，該聚集體在形成凝膠網(wǎng)絡(luò)前在一定時(shí)期內(nèi)是穩(wěn)定的。所述延遲的凝膠形成使所述處理(蒸發(fā)和干燥)在凝膠形成前被完成。所述條件是低蛋白濃度、低離子強(qiáng)度和高pH的組合。與標(biāo)準(zhǔn)WPC相比，所述產(chǎn)品通常含有較高的蛋白和脂肪、較低的礦物和乳糖。所述蛋白成分很大程度上是熱變性的(參見(jiàn)表1，下文)。如果需要，可通過(guò)多種方法(例如微濾法)除去脂肪。通過(guò)改變加熱溫度或時(shí)間可獲得不同程度的變性。另一方面，本發(fā)明提供了如下方法，該方法包括(a)提供乳清蛋白濃縮物，該乳清蛋白濃縮物包含約10-30%(w/w)總固體和基于干重的濃度低于70mmol/kg，w/w，優(yōu)選低于60mmol/kg，最優(yōu)選低于50mmol/kg,w/w的混合的鈣和鎂，且該乳清蛋白濃縮物的pH為6.5-7.5;(b)使用刮面熱交換器(SSHE)加熱至高于70。C的溫度并持續(xù)至多達(dá)40分鐘以使所述乳清蛋白變性；(c)將所述熱溶液冷卻至4555°C;(d)噴霧干燥以制備干燥的產(chǎn)品。由于SSHE允許使用具有較高蛋白濃度和粘度的蛋白流，所以本方法可去除稀釋和第二超濾步驟。冷卻后，在噴霧干燥前將冷卻的蛋白溶液任選地濃縮。噴霧干燥前，可將冷卻的溶液有效地均勻化。早期所描述的優(yōu)選條件(例如pH和溫度)也優(yōu)選適用于本發(fā)明的這個(gè)方面。本發(fā)明的另一目的提供了本發(fā)明方法的產(chǎn)品。本發(fā)明的產(chǎn)品具有廣泛的實(shí)用性。這些產(chǎn)品可用于需要增加粘度和增加蛋白含量的應(yīng)用中。本發(fā)明不僅包括以上所述內(nèi)容，還包括由以下實(shí)施例給出的指導(dǎo)性內(nèi)容。圖l為本發(fā)明方法的流程圖。圖2為由脫脂乳起始的本發(fā)明方法的實(shí)施例。圖3為用于制備變性WPC的可供選擇的方法，其中由SSHE系統(tǒng)實(shí)施加熱步驟，并有效去除稀釋步驟和第二次UF步驟。圖4為圖3中提到的本發(fā)明可供選擇方法的實(shí)例，由全脂乳起始，乳酪制作方法提供了用于制備所述變性WPC的乳酪乳清。圖5為在80。C(I)或95。C(II)下，在pH7.0(a)或7.5(b)下加熱至多達(dá)30min的稀釋滲余物(2%蛋白)的典型的非變性-PAGE(native國(guó)PAGE非變性聚丙烯酰胺凝月交電泳)。應(yīng)注意，由減少的條帶強(qiáng)度顯示的天然蛋白(BSA、/3乳球蛋白(/3-Lg)、a乳清蛋白(a-la))的損耗導(dǎo)致大量的標(biāo)記為"X"的低分子量聚集體的形成。圖6顯示了以剪切速率為函數(shù)，由WPCDA80(實(shí)施例2)制備的變性WPC的粘度，在5。C下，將5。/。(a)、10。/。(b)以及15。/Q(c)熱變性的WPC溶液孵育lhO,o)、5h(T,▽)、或24h(■，□)。剪切速率從0增至1032s"O，▼，■),然后從1032s"減至0s"，(。,▽，□)。圖7顯示了在剪切速率為15.15s"時(shí)測(cè)量的在5。CO)、20oC("、或40°C(b)下，在1至24h孵育期間10%熱變性的WPC溶液(使用圖2中的方法制備)的粘度變化。實(shí)施例以下實(shí)施例進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)踐。圖l-4以示意圖形式顯示了本發(fā)明的方法。實(shí)施例1證實(shí)在加熱期間形成低分子量聚集體將10%硫酸加入脫脂乳中產(chǎn)生酪蛋白的酸性沉淀，從中可獲得含有約1%蛋白以及pH約4.6的原料乳清。將該原料乳清超濾直至所述固體含量為約20%的總固體。用純凈水稀釋滲余物以提供含2%蛋白的稀釋滲余物。用10%KOH(w/v)調(diào)節(jié)pH至7.0或7.5。將pH調(diào)節(jié)的稀釋滲余物加熱至80。C，并持續(xù)30分鐘。取樣并進(jìn)行非變性-PAGE(Havea,P.,Singh,H.，Creamer,L.K.&Campanella,O，H.Electrophoreticcharacterizationoftheproteinproductsformedduringheattreatmentofwheyproteinconcentratesolutions(乳清蛋白濃縮物溶液熱處理期間所形成的蛋白產(chǎn)品的電泳表征).JournalofDairyResearch,65，79-91，1998)。這些結(jié)果顯示了(圖5)伴隨著標(biāo)記為X的低分子量聚集體數(shù)量的增加(條帶強(qiáng)度)，(3-乳球蛋白和a-乳清蛋白的數(shù)量隨加熱時(shí)間而減少(由減少的條帶強(qiáng)度表示)。實(shí)施例2證實(shí)本發(fā)明能夠提供具有不同蛋白變性水平的WPC按照?qǐng)D2所示的方法提供了含有約P/o蛋白以及pH約為4.6的原料乳清，該原料乳清是通過(guò)加入5%硫酸從脫脂乳中產(chǎn)生的酪蛋白的酸性沉淀中獲得。澄清后，將所述乳清超濾直至固體含量為約20%的總固體。用水稀釋滲余物以提供含2%蛋白的稀釋溶液，然后用10%(w/v)KOH將pH調(diào)節(jié)至6.9。將該稀釋的乳清蛋白溶液分為兩股流，然后以兩種不同的操作水平進(jìn)行加熱，即操作1:74。C、加熱20min，或才喿作2:82。C、加熱21min。然后使所述熱的乳清流(wheystream)冷卻至50。C并超濾以提供含有約20%總固體的第二滲余物批次(secondaryretentatelots)。然后噴霧干燥該滲余物流。分析最終粉末并與標(biāo)準(zhǔn)的未加熱的商業(yè)用酸性WPC粉末(對(duì)照)比較。使用如Havea等人所描述的非變性聚丙烯酰胺凝膠電泳(非變性-PAGE)評(píng)估蛋白變性的水平(Havea，P.，Singh，H.，Creamer,L.K.&Campanella,O,H.Electrophoreticcharacterizationoftheproteinproductsformedduringheattreatmentofwheyproteinconcentratesolutions(乳清蛋白濃縮物溶液熱處理期間所形成的蛋白產(chǎn)品的電泳表征).JournalofDairyResearch,65，79-91,1998)。將變性乳清蛋白溶液(由熱處理的WPC粉末制備)中蛋白條帶(j3-乳球蛋白、a-乳清蛋白以及BSA)的合并強(qiáng)度與未加熱乳清蛋白溶液(由未處理的UF滲余物制備)中相同蛋白的合并條帶強(qiáng)度進(jìn)行比較。表l.標(biāo)準(zhǔn)的酸性WPC與使用圖1中所述方法由相同原料衍生的變性WPC的組成比專交<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>乳糖(％w/w)4.900.350.33灰分(％w/w)3.862,002.00水分(％w/w)4.633.563.77礦物質(zhì)一鉤(mg/kg)260016831810—鉀(mg/kg)128001673017220—鎂(mg/kg)161108110—鈉(mg/kg)1830341324對(duì)應(yīng)于不同的熱處理水平，變性WPC產(chǎn)品具有不同的蛋白變性水平。與標(biāo)準(zhǔn)的酸性WPC相比，這些產(chǎn)品通常具有更高的蛋白水平和脂肪水平、更低的乳糖水平和礦物質(zhì)水平。這主要是由于在制備變性WPC中使用了更高程度的UF處理。實(shí)施例3證實(shí)需要將熱滲余物保持在40至60。C下的重要性從上述實(shí)施例2的操作2中獲得兩筒(lL)熱滲余物(約20%總固體)。一筒在20。C下貯存，而另一筒在50。C下保存。在20。C下貯存的筒中的蛋白溶液在lh內(nèi)開(kāi)始形成相當(dāng)濃稠的至強(qiáng)的凝膠。考慮到該蛋白溶液對(duì)于進(jìn)一步處理而言太過(guò)濃稠，因此將其丟棄。保存在50。C的筒中的蛋白滲余物在大于3h時(shí)仍是溶液。在凝膠形成前，該時(shí)間延遲允許將所述溶液在工業(yè)化生產(chǎn)條件下進(jìn)行進(jìn)一步處理。實(shí)施例4證實(shí)加熱期間低蛋白水平的重要性通過(guò)使含有80%蛋白的商業(yè)用酸性WPC粉末復(fù)原來(lái)制備5%WPC溶液(具有與實(shí)施例2中的2%溶液同樣的相關(guān)組分)。該溶液含有約4。/。蛋白(w/v)和基于干重的約70mmol/kg釣。在75。C下將其加熱20min。在50°C下通過(guò)超濾濃縮該溶液。當(dāng)滲余物的總固體含量開(kāi)始增加至約7%時(shí)，泵壓明顯迅速地增加，使得操作人員不得不停止該試驗(yàn)。UF膜顯示具有明顯的污垢。該結(jié)果表明對(duì)蛋白濃度為約5%蛋白的乳清溶液進(jìn)行的熱處理可形成大的蛋白聚集體，該大的蛋白聚集體在預(yù)干燥濃縮處理期間將造成污染并形成凝膠。相反，來(lái)自實(shí)施例2被熱處理的含2%蛋白的溶液在預(yù)干燥濃縮處理期間可被濃縮至20%。實(shí)施例5證實(shí)鈣濃度的重要性由乳酪乳清制備含有3%蛋白以及約82mmol/kg(基于干重)的鈣含量的乳清蛋白溶液。在78。C下將該溶液加熱20min，然后超濾濃縮。如同實(shí)施例4所示，由于膜污染造成了顯著的壓力上升，因此不得不關(guān)閉設(shè)備。相反，來(lái)自實(shí)施例2的被熱處理的含2%蛋白的溶液以及來(lái)自實(shí)施例6的3%溶液在預(yù)干燥濃縮處理期間可被濃縮至20%，所述溶液每kg固體均含有70mmol鈣。實(shí)施例6證實(shí)可使用可供選擇的熱處理方法按照?qǐng)D3中所提出的以及圖4中所描述的方法生產(chǎn)乳清蛋白粉末。在加入的CaCl2和粗制凝乳酶的存在下，用乳酪發(fā)酵劑接種新鮮的巴氏滅菌全脂乳，隨后使其在35。C下凝固約40min。然后分離出凝乳并使乳清澄清。為了獲得含有約15%蛋白的滲余物，在超濾前使用5%(w/v)硫酸將澄清的乳清的pH調(diào)節(jié)至4.6。然后用水稀釋該溶液以獲得3%蛋白溶液，用DSI加熱前(約105。C持續(xù)20min)，使用10%KOH將pH調(diào)節(jié)至7.0。加熱后，將溶液冷卻至約43。C，然后超濾濃縮至15%的蛋白濃縮物。然后噴霧干燥所述滲余物。如下所示，將對(duì)所述產(chǎn)品的分析與對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的商業(yè)用乳酪WPC的分析進(jìn)行了比較(表2)。表2.標(biāo)準(zhǔn)的乳酪WPC與使用圖3&4中的方法從相同原料中衍生的變性WPC的組成比較,、.八祝A變性WPC80組分標(biāo)準(zhǔn)乳酪WPC80WPCDC60熱處理不加熱105。C下持續(xù)20min%蛋白變性<1%59%脂肪(％w/w)6,146.8蛋白(％w/w)82.1383,41乳糖(％w/w)5,114.78灰分(％w/w)3.012,11水分(％w/w)3,783.67礦物質(zhì)—鈣(mg/kg)39602058一鉀(mg/kg)765610720—鎂(mg/kg)520110—鈉(mg/kg)20251477并且該產(chǎn)品能在室溫下形成堅(jiān)固的凝膠(參見(jiàn)以下實(shí)施例),實(shí)施例7證實(shí)變性WPC粉末的冷增稠特性由WPCDA80制備WPC溶液(50/。、10%以及15%,w/w,pH6.9),然后在5。C下孵育1、5或24小時(shí)。在5。C下，使用PARRPHYSICAUS200流變儀在cub和bob配置測(cè)量每種溶液的粘度。將剪切速率從0增加至1032s"(填充符號(hào))，然后從1032s"減少至0s"(未填充符號(hào))。結(jié)果如圖6中所示。在所有的剪切速率下，通過(guò)在5。C下從1小時(shí)至5小時(shí)然后從5小時(shí)至24小時(shí)的孵育，5%和10%溶液的粘度顯著增加。結(jié)果還顯示了15。/。WPC溶液的粘度是10。/q或5。/qWPC溶液粘度的許多倍。由標(biāo)準(zhǔn)的酸性WPC制備的并在相同條件下貯存的15%WPC溶液粘度與5%變性WPC溶液的粘度具有可比性。由商業(yè)用未變性酸性WPC粉末制備的相同濃度的WPC溶液(5%、10%和15%,pH6.9)具有相對(duì)低的粘度(0.01-0.05),且它們彼此之間具有最小差異(結(jié)果未顯示)。在另一個(gè)實(shí)驗(yàn)中，由WPCAD80制備的10%WPC溶液在5、20或40。C下、在1-24小時(shí)孵育期間的粘度變化顯示粘度隨著時(shí)間而增加并隨溫度的降低而增加(圖7)。結(jié)果表明變性WPC可在低溫下形成高粘性溶液并可在食品工業(yè)中獲得許多應(yīng)用。實(shí)施例8證實(shí)WPC粉末冷膠凝能力在室溫(20。C)下，通過(guò)加入10、15、20或25mMCaCl2，評(píng)估由WPCDC60(100ml，12%w/w，pH7.0)制備的WPC溶液形成凝膠的能力。在室溫下將該溶液在燒杯中貯存過(guò)夜。在隔天上午，該溶液形成弱至堅(jiān)固的凝膠，并且顯然凝膠的堅(jiān)固度隨著加入的CaCl2的水平的增力p而增力口。然后通過(guò)將燒杯浸入95。C溫控水浴中將該凝月交加熱25min。該凝膠不但沒(méi)有在加熱時(shí)熔化，反而變得和"煮熟的蛋白"一樣更堅(jiān)固。這些結(jié)果表明隨著加入的CaCl2，WPCD60可在室溫下形成凝膠。這還顯示了該凝膠具有熱穩(wěn)定性并且可用于食品工業(yè)的許多應(yīng)用中。本說(shuō)明書(shū)和權(quán)利要求中所用術(shù)語(yǔ)"包含(comprising)"指"至少部分由……組成(consistingatleastinpartof)"，也就是i兌，當(dāng)解釋本發(fā)明書(shū)中包括該術(shù)語(yǔ)的名又述時(shí)，在每一敘述中以該術(shù)語(yǔ)起始的特征都必須存在，但是也可以存在其它特征。上述實(shí)施例是對(duì)實(shí)施本發(fā)明的示例性說(shuō)明。本領(lǐng)域所屬技術(shù)人員應(yīng)理解對(duì)本發(fā)明進(jìn)行多種i務(wù)飾和改變也可以實(shí)施本發(fā)明。例如可以改變用作起始原料的材料，還可同樣地改變處理時(shí)間和溫度。權(quán)利要求1.制備改性乳清蛋白濃縮物的方法，包括(a)提供乳清蛋白溶液，所述乳清蛋白溶液具有低于5%的總固體和基于干重的濃度低于70mmol/kg的混合的鈣和鎂，且所述乳清蛋白溶液的pH為6.0至7.5;(b)將獲得的所述溶液在高于70。C下熱處理至多達(dá)60分鐘以使所述乳清蛋白變性；(c)將所述熱溶液冷卻至40。C至60。C;(d)噴霧干燥以制備干燥的產(chǎn)品。2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中(a)中所述乳清蛋白溶液具有低于3%的總固體。3.如權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述的方法，其中通過(guò)將含有至少10%(w/v)總固體的乳清蛋白濃縮物超濾來(lái)制備所述乳清蛋白溶液起始材料。4.如權(quán)利要求3所述的方法，其中將所述乳清蛋白溶液在pH為4.0至6.0下超濾。5.如權(quán)利要求1-4中任一權(quán)利要求所述的方法，其中待加熱的所述乳清蛋白溶液的pH為6.5至7.5。6.如權(quán)利要求5所述的方法，其中待加熱的所述乳清蛋白溶液的pH為6.5-7.0。7.如權(quán)利要求1-6中任一權(quán)利要求所述的方法，其中進(jìn)行所述熱處理的所述乳清蛋白溶液中基于干重的混合的鈣和鎂濃度低于50mmol/kg。8.如權(quán)利要求1-7中任一權(quán)利要求所述的方法，其中所述熱處理后，將所述熱溶液冷卻到45至55°C。9.如權(quán)利要求1-8中任一權(quán)利要求所述的方法，其中冷卻后，將所述冷卻的溶液濃縮至含有大于10%(w/v)的總固體。10.如權(quán)利要求9所述的方法，其中冷卻后，將所述冷卻的溶液濃縮至含有大于18%(w/v)的總固體。11.如權(quán)利要求1-10中任一權(quán)利要求所述的方法，其中使用陽(yáng)離子交換色譜法以制備含有基于干重的濃度低于70mmol/kg的混合的鈣和鎂的所述乳清起始材料。12.制備乳清蛋白濃縮物的方法，包括(a)提供乳清蛋白濃縮物，所述乳清蛋白濃縮物含有約10-30%(w/w)的總固體和基于干重的濃度低于70mmol/kg的混合的鈣和鎂，且所述乳清蛋白濃縮物的pH為6.5-7.5;(b)使用刮面熱交換器(SSHE)加熱至高于70。C的溫度，并持續(xù)至多達(dá)60分鐘的加熱以使所述乳清蛋白變性；(c)將所述熱溶液冷卻至40至60。C;(d)噴霧干燥以制備干燥的產(chǎn)品。13.如權(quán)利要求12所述的方法，其中將所述熱溶液冷卻至45至55°C。14.制備食品的方法，所述方法包括如前述權(quán)利要求中任一權(quán)利要求所述的制備改性乳清蛋白的方法，以及將所述產(chǎn)物用作制備食品的成分。15.如權(quán)利要求14所述的方法，其中所述產(chǎn)品選自酸乳酪、速食酸乳酪、水激凌以及速食乳品甜點(diǎn)。16.通過(guò)權(quán)利要求中任一權(quán)利要求所述的方法制備的乳清蛋白濃縮物。全文摘要本發(fā)明提供了制備干燥的改性乳清蛋白濃縮物的方法。使用含有低于5％的總固體和基于干重的濃度低于70mmol/kg的混合的鈣和鎂的乳清蛋白溶液，且該乳清蛋白溶液的pH為6.0-7.5。使該溶液加熱至大于70℃并持續(xù)至多達(dá)60分鐘以使所述乳清蛋白變性。然后將該溶液冷卻至40℃-60℃；隨后噴霧干燥?？蛇x擇地，較高起始濃度的總固體可用于在刮面熱交換器上實(shí)施加熱的實(shí)施方案中。文檔編號(hào)A23C9/142GK101123884SQ200580048565公開(kāi)日2008年2月13日申請(qǐng)日期2005年12月23日優(yōu)先權(quán)日2004年12月24日發(fā)明者哈津德·辛格,帕拉塔薩·哈維,高宏平申請(qǐng)人:方塔拉合作集團(tuán)有限公司