Ферментированный сырный концентрат для ароматизации пищевых продуктов и использующие его пищевые продукты, ароматизаторы и способы получения ароматизированного сыра (варианты)
Ферментированный сырный концентрат для ароматизации пищевых продуктов содержит сернисто-чеддерный ароматический компонент, сырный ароматический компонент и сливочно-масляный ароматический компонент. При этом сернисто-чеддерный ароматический компонент получают посредством стадии обработки первого молочного продукта, содержащего комбинацию водорастворимого источника белков и источника жиров, липазой и культурой молочнокислых бактерий при температуре от около 15 до около 35°С в течение от около 10 до около 72 часов с получением ферментированного продукта, имеющего pH около 5,8 или ниже. После чего регулируют pH ферментированного продукта до около 6 или выше и обрабатывают ферментированный продукт с отрегулированным pH серосодержащим субстратом и микроорганизмом, способным преобразовывать серосодержащий субстрат в серосодержащие вкусовые ароматизаторы, при температуре от около 15 до около 35°С в течение от около 12 до около 96 часов. Затем нагревают полученный продукт при температуре, достаточной для инактивации культур и ферментов, с получением сернисто-чеддерного ароматического компонента. При этом сырный ароматический компонент получают посредством стадии обработки второго молочного продукта, содержащего комбинацию водорастворимого источника белков и источника жиров, культурой молочнокислых бактерий при температуре от около 15 до около 45°С в течение от около 10 до около 24 часов. После чего проводят обработку ферментированного продукта липазой, протеазой и аминопептидазой при температуре от около 20 до около 50°С в течение от около 16 до около 96 часов. Затем нагревают полученный продукт при температуре, достаточной для инактивации культур и ферментов, с получением сырного ароматического компонента. При этом сливочно-масляный ароматический компонент получают посредством стадии обработки третьего молочного продукта, содержащего комбинацию водорастворимого источника белков и источника жиров, культурой молочнокислых бактерий при температуре от около 20 до около 35°С в течение от около 10 до около 24 часов с получением ферментированного продукта с pH около 5,4 или ниже. Проводят обработку ферментированного продукта продуцирующей диацетил культурой при температуре от около 20 до около 35°С в течение от около 16 до около 240 часов. Затем нагревают полученный продукт при температуре, достаточной для инактивации культур и ферментов, с получением ароматического сливочно-масляного компонента. При этом, в по меньшей мере, один из указанных ароматических компонентов включен источник бактериоцина. Изобретение позволяет получить продукт, устойчивый к микроорганизмам, вызывающим порчу продукта, в котором быстрее формируется вкус. 7 н. и 22 з.п. ф-лы, 4 табл., 3 ил.
Настоящее изобретение относится, главным образом, к стабилизированной сырной ароматизирующей системе и ее ароматическим компонентам, которые могут использоваться для приготовления самых разнообразных сыров с желаемыми вкусовыми характеристиками. Более конкретно, настоящее изобретение относится к ароматизирующей системе, которой придана устойчивость к росту в ней вызывающих порчу или патогенных микроорганизмов, в то время как в одном или в нескольких из ее ароматизирующих компонентов достигается ускоренное развитие вкуса. Стабилизированные ароматизирующие системы получают путем добавления в рамках процесса ферментации источника бактериоцина, который уменьшает, по меньшей мере, частично, время ферментации, необходимое для развития вкуса в одном или в нескольких из ароматизирующих компонентов, и в одном варианте выполнения, по меньшей мере, в сернисто-чеддерном ароматическом компоненте. Поэтому сроки приготовления одного или нескольких из ароматизирующих компонентов ароматизирующей системы по настоящему изобретению могут быть значительно сокращены без ущерба для вкуса и с улучшением при этом устойчивости к действию микроорганизмов. Настоящее изобретение также относится к способам получения и применения указанных ароматизирующих систем в пищевых продуктах, таких как продукты сыроделия.
Натуральный сыр традиционно получают путем сквашивания молока и створаживания его путем добавления свертывающего агента, такого как сычужный фермент, или путем сквашивания молока до достижения значения изоэлектрической точки казеина. Створоженное молоко измельчают и отделяют сыворотку от сырного сгустка. Сырный сгусток может быть спрессован с получением блока сыра. Созревание сыра обычно происходит в контролируемых условиях в течение продолжительного периода времени. Например, сыр чеддер обычно созревает в течение нескольких месяцев, а для получения желаемого полноценного вкуса может выдерживаться в течение промежутка времени, превышающего один год.
Были опубликованы многочисленные доклады, затрагивающие различные соединения, важные для развития сырного вкуса в продуктах сыроделия. Считается, что основные классы соединений, принимающие участие в формировании сырного вкуса, включают аминокислоты, пептиды, карбонильные соединения, жирные кислоты и серосодержашие соединения (Urbach G., Contribution of Lactic Acid Bacteria to Flavor Compound Formation in Dairy Products, Int'l Dairy J., 1995, 3:389-422). Различные летучие соединения, включая жирные кислоты, сложные эфиры, альдегиды, спирты, кетоны и серосодержащие соединения, входят в перечень соединений, описывающих запах различных сыров. Получение некоторых из указанных ароматических соединений и вкусовых ароматизаторов связывают с многочисленными ферментативными и химическими реакциями, последовательно происходящими при созревании сыра.
Различные микроорганизмы идентифицировали и отбирали по их способности издавать особенные запахи вокруг созревающего сыра. Эти запахи являются результатом последовательности ферментативных процессов. Например, расщепление в сыре белков протеазами и пептидазами может приводить к образованию пептидов и свободных аминокислот. Посредством последовательных ферментативных и химических реакций происходит кругооборот этих исходных продуктов, приводящий к образованию вкусовых ароматизаторов. Понимание этих реакций помогает при создании оттенков вкуса желаемого типа сыра (Fox P., Cheese: Chemistry, Physics and Microbiology, pp.389-483, 1993).
Производители сыра заинтересованы в производстве продуктов сыроделия, требующих меньшего времени хранения перед тем, как они станут в достаточной мере подходящими для коммерческого распространения. Производители сыра применяют широкий ряд различных технологий, стремясь ускорить процесс посола или созревания сыра. В опубликованной заявке на выдачу патента США 2001/0024667 А1 приводится краткое изложение ряда методик, применяемых для ускорения созревания сыров в форме твердых блоков, и на нее сделана ссылка.
Другим подходом, применяемым с целью избежать продолжительного созревания сыра, является приготовление обогащенного бактериями концентрата сыра (ССС), обладающего более выраженным сырным вкусом, и дальнейшее применение ССС в различных продуктах для придания сырного вкуса. Могут быть приготовлены ССС, в которых вместо нескольких месяцев полное развитие сырного вкуса достигается за несколько дней. Эти ССС добавляют к другим объемным пищевым продуктам, таким как плавленые сыры и закусочные пищевые продукты, для придания им или усиления в них сырного вкуса. Способы приготовления таких обладающих сырным вкусом концентратов были описаны, например, в патенте США 4708876. Обычно процесс предполагает применение молочного субстрата, который обрабатывают культурой молочнокислых бактерий с последующим добавлением различных протеаз, пептидаз и липаз. В патенте США 4708876 описаны обладающие сырным вкусом концентраты, для приготовления которых в качестве исходного продукта может использоваться молоко вместо сырного зерна и/или не образующих побочного продукта из молочной сыворотки.
Однако даже если эти указанные выше процессы могут ускорять развитие сырного вкуса или усиливать его, они не приводят к улучшениям, вызываемым целевыми конкретными придающими сырный вкус ароматическими компонентами. Совсем недавно была разработана технология получения природной биогенерированной сырной ароматизирующей системы, которая может использоваться для приготовления различных продуктов/производных сыроделия с различными заданными вкусовыми профилями сыра с использованием модульного принципа создания вкуса, описанного в патенте США 6406724. Описанная в патенте США 6406724 система ароматизации сыра состоит из различных компонентов, в которых отдельные компоненты смешивают в различных отношениях для получения конкретных вкусовых профилей у обогащенных бактериями концентратов сыра.
В литературе были дополнительно описаны наблюдавшиеся эффекты продуцентов бактериоцинов на скорость созревания полутвердых и твердых сортов сыра в случае их применения в качестве вспомогательных культур для термофильных заквасочных культур с высокой аминопептидазной активностью (Oumer A. et al., "The Effects of Cultivating Lactic Starter Cultures with Bacteriocin-Producing Lactic Acid Bacteria," J. Food Protection, vol.64, no.1, pp.81-86). В работе (Oumer A. et al., "Defined Starter System Including a Bacteriocin Producer for the Enhancement of Cheese Flavor," Biotechn. Techniques, 13:267-270, 1999) было описано применение продуцирующей бактериоцин культуры Е. faecalis в заквасочной системе для получения полутвердых сортов сыра при низких уровнях pH (ниже 5,5) для усиления вкуса сыра после сравнительно долгого периода созревания (а именно, от 21 до 35 суток). Также было описано применение живых культур с высоким уровнем активности протеолитических ферментов и расщепляющих пептиды ферментов с целью устранения горечи модифицированных ферментированных сыров (ЕМС), такое как в патенте США 6214585.
Однако помимо ускорения созревания сыров и развития в них вкуса, существует другое существенное для современного сыроварения соображение, заключающееся в ингибировании роста вызывающих порчу и патогенных микроорганизмов в продуктах сыроделия. Например, брикетированный плавленый сыр и пастообразный плавленый сыр могут быть чувствительны к порче посредством прорастания и роста спор бактерий, которые зарождаются в сырьевом материале для производства сыра и выживают в процессе обработки (плавления), применяемой для их производства.
Известно, что бактериоцины, обычно, эффективно ингибируют рост патогенных и вызывающих порчу микроорганизмов в пищевых продуктах, как описано в работах Twomey D. et al., "Lantabiotics Produced by Lactic Acid Bacteria: Structure, Function and Applications", Antonie van Leeuwenhoek, 82:15-185, 2002 и Cleveland J. et al., "Bacteriocins: Safe, Natural Antimicrobials for Food Preservation," Int'l J. Food Micro., 71 (2001): 1-20. Обычно считается, что противомикробные вещества, такие как низин, лактацин, плантарицин С и т.п., воздействуют на чувствительные клетки путем образования пор в цитоплазматической мембране. Это приводит к диссипации протон-движущей силы и высвобождению небольших внутриклеточных молекул, таких как глутамат и АТФ, как описано в работах Twomey et al. и Cleveland et al., ссылки на которые приведены выше. Это делает клетки проницаемыми, но все еще способными к участию в биохимических процессах в окружающей их среде. Обработка клеток поверхностно-активными веществами для содействия образованию подобных «протекающих» клеток была описана в международной публикации согласно РСТ WO 01/47366 A1.
Конкретно, низин представляет собой пептидоподобное противомикробное вещество, продуцируемое определенными штаммами содержащегося в молочной закваске микроорганизма Lactococcus lactis subsp. lactis (ранее известного как Streptococcus lactis). Низин представляет собой малый полипептид, состоящий из 34 аминокислотных остатков и содержащий остатки атипических аминокислот лантионина, β-метиллантионина, дегидроаланина и дегидробутирина. В первых двух из упомянутых аминокислотных остатков образуются содержащие один атом серы кольца, которые являются характеристическими для низина и других структурно родственных бактериоцинов. Известные вариации низина включают, например, низин А и низин Z. Строение низина проиллюстрировано, например, в патенте США 5527505, выданном Yamauchi et al. Препараты низина с наивысшей активностью содержат приблизительно 40 миллионов IU на грамм. Имеется коммерчески доступный препарат NISAPLIN®, содержащий приблизительно 1 миллион IU активного низина на грамм, производства Aplin & Barrett Ltd., Trowbridge, England. Токсические эффекты низина на человека неизвестны. Он широко применяется при приготовлении разнообразных молочных пищевых продуктов. Также сообщалось об экспериментальном применении низина для предохранения других пищевых продуктов. Помимо всего прочего, участвующие в молочнокислом брожений продуцирующие низин культуры обычно продуцируют лактат.
Возможность того, что низин во взаимодействии с хелатирующим агентом может ингибировать рост Грам-положительных и Грам-отрицательных бактерий, была описана в патенте США 5753614. Что касается конкретно продуктов сыроделия, низин применяли для ингибирования роста и образования токсинов спорообразующих, вызывающих порчу микроорганизмов в плавленых сырах, как описано в патенте Великобритании 713251, и в пастообразных плавленых сырах, как описано в патенте США 4584199. Применение продуцирующей низин культуры для придания композиции для производства сливочного сыра устойчивости к росту в ней загрязняющих микроорганизмов также было описано в патенте США 6110509. В патенте США 6110509 сливочный сыр получали с использованием этапа ферментации, осуществляемого до тех пор, пока уровень pH засеянной продуцирующими низин микроорганизмами композиции не достигал диапазона значений от 6,2 до 4, более конкретно приблизительно 5,5, и в этой точке проводили разделение сырных сгустков и содержащей низин молочной сыворотки.
Несмотря на достижения, описанные в приведенных выше публикациях, до сих пор существует потребность в сырных ароматизирующих системах, которые могут быстрее, в течение нескольких недель, формировать свой вкус, созревать без образования побочных продуктов, таких как молочная сыворотка, и ингибировать в конечном продукте рост нежелательных или патогенных микроорганизмов. Настоящее изобретение относится к обогащенному бактериями концентрату сыра и способу его производства, который соответствует этим и другим желательным требованиям, а также обладает другими преимуществами.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Настоящее изобретение относится, главным образом, к стабилизированной сырной ароматизирующей системе, которая может использоваться для приготовления различных сыров с желаемыми вкусовыми характеристиками и которой придана устойчивость к росту в ней вызывающих порчу или патогенных микроорганизмов, в то время как в одном или в нескольких из ее ароматизирующих компонентов достигается ускоренное развитие вкуса. Стабилизированные ароматизирующие системы получают путем добавления в рамках процесса ферментации источника бактериоцина, который уменьшает, по меньшей мере, частично, время ферментации, необходимое для развития вкуса в одном или в нескольких из ароматизирующих компонентов, и в одном варианте выполнения, по меньшей мере, в сернисто-чеддерном ароматическом компоненте. Поэтому сроки приготовления одного или нескольких из ароматизирующих компонентов ароматизирующей системы по настоящему изобретению могут быть значительно сокращены без ущерба для вкуса и с улучшением при этом устойчивости к действию микроорганизмов.
В одном варианте выполнения настоящее изобретение относится к стабилизированной сырной ароматизирующей системе, содержащей «сернисто-чеддерный ароматический» компонент, «сырный ароматический» компонент и «сливочно-масляный ароматический» компонент, которая может быть получена устойчивой к росту в ней нежелательных вызывающих порчу и патогенных микроорганизмов, в то время как, по меньшей мере, в «сернисто-чеддерном ароматическом» компоненте ароматизирующей системы достигается ускоренное развитие вкуса. Эти улучшения стали возможными благодаря эффектам источника бактериоцина, добавляемого во время, по меньшей мере, части процесса ферментации, применяемого для получения ароматизирующей системы. Каждый из «сернисто-чеддерного», «сырного» или «сливочно-масляного» ароматических компонентов может использоваться в качестве элемента построения вкуса с присущими им специфическими вкусовыми характеристиками и/или характерными чертами. Сыры с большим вкусовым разнообразием могут быть приготовлены с использованием различных комбинаций этих ароматизирующих компонентов (т.е. обогащенный бактериями концентрат сыра по настоящему изобретению). Ароматизирующие компоненты ароматизирующей системы по настоящему изобретению приготавливают по отдельности из содержащего комбинацию белков и жиров молочного продукта с использованием источника бактериоцина, ферментов (которые могут находиться в форме, например, целых клеток, клеточных экстрактов, частично очищенных ферментов, очищенных ферментов и т.п.), бактериальных культур, вспомогательных веществ, и в технологическом режиме, разработанном для приобретения ароматическими компонентами специфических вкусовых характеристик и/или характерных черт.
В одном варианте выполнения настоящее изобретение относится с ароматизирующей системе, содержащей сернисто-чеддерный ароматический компонент, сырный ароматический компонент и сливочно-масляный ароматический компонент, причем сернисто-чеддерный ароматический компонент получают путем обработки первого молочного продукта, содержащего комбинацию водорастворимого источника белков и источника жиров, липазой и культурой молочнокислых бактерий при температуре от около 15 до около 35°С в течение от около 10 до около 72 часов с получением первой смеси с уровнем pH, составляющим около 5,8 или ниже; регулирования уровня pH первой смеси до около 6,0 или выше с получением второй смеси; обработки второй смеси серосодержащим субстратом и микроорганизмом, способным преобразовывать серосодержащий субстрат в серосодержащие вкусовые ароматизаторы (например, культуру Brevibacterium или дрожжи из рода Debaromyces или Kluyeromyces), и, возможно, первым источником бактериоцина при температуре от около 15 до приблизительно 35°С в течение от около 12 до около 96 часов с получением третьей смеси; нагревания третьей смеси при температуре, достаточной для инактивации в третьей смеси культур и ферментов, с получением сернисто-чеддерного ароматического компонента;
причем сырный ароматический компонент получают путем обработки второго молочного продукта, содержащего комбинацию водорастворимого источника белка и источника жира, культурой молочнокислых бактерий при температуре от около 15 до около 45°С в течение от около 10 до около 72 часов с получением четвертой смеси; обработки четвертой смеси липазой, протеазой, аминопептидазой и, возможно, вторым источником бактериоцина при температуре от около 20 до около 50°С в течение от около 16 до около 96 часов с получением пятой смеси; нагревания пятой смеси при температуре, достаточной для инактивации в пятой смеси культур и ферментов, с получением сырного ароматического компонента;
причем сливочно-масляный ароматический компонент получают путем обработки третьего молочного продукта, содержащего комбинацию водорастворимого источника белка и источника жира, культурой молочнокислых бактерий при температуре от около 20 до около 35°С в течение от около 10 до около 24 часов с получением шестой смеси с уровнем pH, приблизительно равным 5,4 или меньше; обработки шестой смеси продуцирующей диацетил культурой и, возможно, третьим источником бактериоцина при температуре от около 20 до приблизительно 35°С в течение от около 16 до около 240 часов с получением седьмой смеси; нагревания седьмой смеси при температуре, достаточной для инактивации в седьмой смеси культур и ферментов, с получением ароматического сливочно-масляного компонента;
причем содержится, по меньшей мере, один из первого, второго или третьего источников бактериоцина, и причем сернисто-чеддерный ароматический компонент, сырный ароматический компонент и сливочно-масляный ароматический компонент ароматизирующей системы может быть включен в различных количествах в состав пищевых продуктов, включая продукты сыроделия, с получением разнообразных оттенков вкуса.
После завершения этапов описанной выше тепловой инактивации три ароматизирующих компонента могут использоваться по отдельности или могут быть объединены в группы из двух или трех компонентов с получением желаемых обогащенных бактериями концентратов сыра с сильно выраженным вкусом. Обогащенные бактериями концентраты сыра могут быть включены в состав пищевых продуктов для придания им или усиления в них сырного вкуса. Например, системы ароматизации сыра по настоящему изобретению могут быть добавлены в виде обогащенного бактериями концентрата сыра к различным продуктам, таким как сыры, молочные основы, закуски, макаронные изделия, овощи, тесто, хлеб, пирожные и т.п., или поверх них для придания им сырного вкуса. Сырная или молочная основа может быть выбрана, например, из плавленых сыров, натурального сыра, сливочного сыра или домашнего сыра.
Ароматизирующая система по настоящему изобретению может также использоваться в виде обогащенного бактериями концентрата сыра, включенного в состав молочного субстрата или сывороточного субстрата, из которого получают сыр. Например, обогащенные бактериями концентраты сыра могут быть добавлены к применяемому для приготовления сыра молочному субстрату, причем затем молочный субстрат подвергается обработке с получением желаемого сыра. Альтернативно, к сырной или молочной основе (т.е. сырному сгустку и/или сухим веществам молока без желаемого вкусового профиля) могут быть добавлены ароматизирующие концентраты с получением желаемого сыра. Ароматизирующая система по настоящему изобретению может также использоваться в способах, описанных во включенном в этот документ во всей его полноте патенте США 6562383, с получением не требующего созревания и выдерживания сыра с вкусовой ароматизацией.
Сернисто-чеддерный ароматический компонент, имеющий сильные сернистые нотки, также может использоваться по отдельности в качестве обогащенного бактериями концентрата сыра с целью подчеркнуть сернистые оттенки вкуса. Например, сернисто-чеддерный ароматический компонент может также использоваться по отдельности для замещения выдержанного сыра с вкусовым ароматизатором при производстве плавленого сыра. Поэтому настоящее изобретение также относится к способу получения компонента или концентрата с остро выраженным вкусом сыра чеддер для применения в производстве сыра. Данный компонент или концентрат с остро выраженным вкусом сыра чеддер может использоваться по отдельности для добавления специфических оттенков вкуса натуральным сырам, в особенности для придания молодым сырам чеддер остро выраженных оттенков вкуса сыра чеддер. Поэтому настоящее изобретение также относится к применению сернисто-чеддерного ароматического компонента для вкусовой ароматизации сыра, причем сернисто-чеддерный ароматический компонент получают, как описано выше применительно к ароматизирующей системе.
Для целей по настоящему изобретению бактериоцины или источники бактериоцина обычно содержат противомикробные вещества, пригодные для применения в пищевых продуктах. Особенно предпочтительные противомикробные вещества включают «лантибиотики» (т.е. содержащие лантионин и β-метиллантионин полипептиды). Неограничивающими примерами таких лантибиотиков являются низин, такой как низин А или низин Z, или аналоги низина, или родственные содержащие лантионин пептиды, такие как педиоцин, лактозин, лактацины (например, лактацин А, лактацин В, лактацин F), карноцин, энтероцин, плантарицин, субтилин, эпидермин, циннамицин, дурамицин, анковенин. Pep 5 и т.п., по отдельности или в любой комбинации. Другие бактериоцины, применимые по настоящему изобретению, включают, например, лактококцины (например, лактококцин А, лактококцин В, лактококцин М), лейкокоин, гельветикан, ацидофилуцин, казеицин и т.п., по отдельности или в любой комбинации.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Другие характерные черты и преимущества настоящего изобретения станут очевидными из последующего подробного описания предпочтительных воплощений настоящего изобретения со ссылкой на чертежи, на которых:
Фиг.1 иллюстрирует приготовление обогащенного бактериями концентрата сыра, содержащего один или несколько из серосодержащего ароматизирующего компонента, сырного ароматического компонента и ароматического сливочно-масляного компонента, в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения;
Фиг.2 иллюстрирует приготовление серосодержащего ароматизирующего компонента обогащенного бактериями концентрата сыра в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения;
Фиг.3 иллюстрирует приготовление сырного ароматического компонента обогащенного бактериями концентрата сыра в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Настоящее изобретение относится к стабилизированной сырной ароматизирующей системе и ее ароматическим компонентам, которые могут использоваться для приготовления различных сыров с желаемыми вкусовыми характеристиками. Стабилизированной сырной ароматизирующей системе и ее ароматическим компонентам придана устойчивость к росту в них вызывающих порчу или патогенных микроорганизмов, в то время как в одном или в нескольких из ароматизирующих компонентов достигается ускоренное развитие вкуса. Для приготовления ароматизирующих концентратов сыра противомикробные вещества вводят на стадиях ферментации одного или нескольких из ароматизирующих компонентов ароматизирующей системы, в которой данные вещества обладают способностью образовывать каналы проницаемости для ускорения и способствования образованию вкусовых ароматизаторов и ароматических соединений, в особенности в условиях реакции с более высоким уровнем pH реакционной смеси. Таким образом, применение противомикробных веществ, обладающих способностью образовывать каналы проницаемости, создает одновременное преимущество посредством ингибирования роста нежелательных вызывающих порчу или патогенных микроорганизмов и во время приготовления ароматизирующей системы, и после этого. В этом документе противомикробные вещества на равных основаниях называют бактериоцинами.
Термин «бактериоцин» заключает в себе либо бактериостатическую и/или бактерицидную активность в отношении бесспоровых клеток, и/или спорицидную и/или споростатическую активность в отношении спор бактерий. Считается, что бактериоцины или лактобиотики, такие как низин, увеличивают проницаемость цитоплазматической мембраны или клеточной стенки компонентов, содержащихся или развивающихся в молочной основе во время ферментации, позволяя субстрату диффундировать через клеточную мембрану и разрушаться с образованием вкусовых ароматизаторов. Поскольку внутриклеточные ферменты до сих пор являются активными и находятся в относительно благоприятной окружающей обстановке, они способны разрушать различные молекулы-субстраты с образованием вкусовых ароматизаторов. Оптимальными условиями для протекания различных ферментативных реакций, вовлеченных в образование различных вкусовых ароматизаторов сыра, являются условия с уровнем pH, приблизительно равным 6 или большим. Чем ближе уровень pH подвергаемой ферментации молочной основы к нейтральному значению, тем, обычно, более благоприятными являются данные преобразования. Однако условия, при которых уровни pH в сырных ароматизирующих компонентах или их предшественниках превышают приблизительно 5,8, обычно являются более благоприятными для роста различных вызывающих порчу продуктов и патогенных микроорганизмов. В настоящем изобретении применение лантибиотиков, образующих подобно низину каналы проницаемости, в молочной основе, подвергаемой ферментации при относительно высоких уровнях pH от около 6 до около 1, позволяет контролировать рост этих микроорганизмов во время стадии ферментации в безопасных пределах в условиях с уровнями pH, при которых желаемый вкус может развиваться быстрее.
В настоящем изобретении молочную основу подвергают ферментации во время, по меньшей мере, одной стадии ферментации источником бактериоцина при уровнях pH, варьирующих, обычно, в диапазоне от около 5 до около 7, и предпочтительно в диапазоне от около 5,4 до около 7, и более предпочтительно в диапазоне от около 6 до около 7. Например, лантибиотик низин обладает растворимостью в воде, достаточной для того, чтобы обеспечить его высокое содержание в реакционных смесях, применяемых в способах по настоящему изобретению во всем диапазоне pH от около 5 до около 7.
В настоящем изобретении для приготовления одного или нескольких из ароматизирующих компонентов в сочетании с источником бактериоцина может также использоваться вспомогательное противомикробное вещество. Такие вспомогательные противомикробные вещества не должны оказывать неблагоприятного влияния на приготовление ароматизирующих компонентов. Примеры таких вспомогательных противомикробных веществ включают, например, хелатирующие металлы вещества (например, ЭДТК, лимонную кислоту и т.п.), протонные ионофоры (например, сорбиновую кислоту, бензойную кислоту, парабены и т.п.), лактопротивомикробные вещества (например, лактоферрин, лактолипиды и т.п.), овопротивомикробные вещества (например, лизоцим, овотрансферрин и т.п.), моноглицериды (например, монолинолеин, монолаурин и т.п.), хмелевые кислоты и т.п. В случае применения данные вспомогательные противомикробные вещества обычно содержатся в количестве от около 0,01 до около 0,5 процента. Особенно предпочтительные сочетания включают (1) низин и ЭДТК, (2) низин и монолинолеин, и (3) низин и хмелевую кислоту.
В одном варианте выполнения настоящее изобретение представляет собой усовершенствование для улучшения качества обогащенных бактериями концентратов сыра (ССС), подобных приготовленным в соответствии с патентом США 6406724, включенным таким образом в этот документ путем ссылки во всей своей полноте, а также делает возможным более быстрое приготовление таких концентратов или, по меньшей мере, их ароматизирующего компонента, обеспечивая тем самым преимущества при производстве. Настоящее изобретение может использоваться для формирования различных оттенков вкуса в различных соответствующих ароматизирующих компонентах посредством применения клеток, вырастающих в процессе ферментации в присутствии бактериоцина, способствующего формированию вкуса в течение более короткого периода времени по сравнению с системами, не содержащими источника бактериоцина. Эти клетки, в мембранах которых в присутствии добавленных бактериоцинов образуются отверстия, могут разрушать различные предшественники вкусообразующих веществ в ферментативных реакциях. В настоящем изобретении, по меньшей мере, один из придающих сернисто-чеддерный, сырный или сливочный вкус ароматических компонентов получают с использованием источника бактериоцина во время стадии ферментации, применяемой для его приготовления.
Например, сернисто-чеддерные ароматизирующие компоненты обогащенных бактериями концентратов сыра, приготовленные с использованием источника бактериоцина в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения, могут достигать достаточного для коммерческих целей развития вкуса менее, чем приблизительно за пять суток, конкретно менее, чем за трое суток, а продолжительность периода созревания (ферментации) может быть сокращена до около 26 часов. В отличие от этого для созревания с приобретением той же степени развития вкуса, что и в случае применения композиций и методик по настоящему изобретению, сернисто-чеддерным ароматизирующим компонентам обогащенных бактериями концентратов сыра, получаемых в соответствии с патентом США 6406724, требуется, обычно, по меньшей мере, около 8 суток (приблизительно 192 часа). Следовательно, применение настоящего изобретения позволяет сэкономить при производстве свыше 3 суток по сравнению с описанными в патенте США 6406724 способами, в особенности при производстве придающих сернисто-чеддерный вкус ароматических компонентов. Может быть высоко оценен тот факт, что использование настоящего изобретения позволяет значительно повысить производительность.
В соответствии с другим вариантом выполнения настоящего изобретения, придающие сырный вкус ароматические компоненты обогащенных бактериями концентратов сыра с достаточным для коммерческих целей развитием вкуса могут быть приготовлены с использованием источника бактериоцина как части процесса менее, чем приблизительно за пять суток, более предпочтительно менее, чем приблизительно за 114 часов, а продолжительность периода созревания может быть сокращена до около 26 часов. В отличие от этого для созревания с приобретением той же степени развития вкуса, что и в случае применения композиций и методик по настоящему изобретению, придающих сырный вкус компонентам обогащенных бактериями концентратов сыра, получаемых в соответствии с патентом США 6406724, требуется, обычно, по меньшей мере, приблизительно 2 суток (по меньшей мере, приблизительно 48 часов). Следовательно, в некоторых воплощениях применение настоящего изобретения также позволяет сократить время производства сырных ароматизирующих компонентов ароматизирующей системы по сравнению со способами, описанными в патенте США 6406724.
В одном неограничивающем варианте выполнения настоящего изобретения полезное применение настоящего изобретения представляет собой приготовление модифицированного ферментированного сыра (ЕМС). Применение клеток с высокой аминопептидазной активностью в сочетании с противомикробным веществом, способным повышать проницаемость клетки, может приводить к уменьшению количества аминопептидаз, которое требуется добавлять к основе, увеличивая тем самым эффективность. Модифицированные ферментированные сыры (ЕМС), полученные в соответствии с указанным способом, обладают более гармоничным вкусом в связи с использованием неразрушенных клеток, а не только ферментных препаратов.
Ссылаясь на фиг.1, относящуюся к методам по настоящему изобретению, исходный материал для ферментации представляет собой молочный продукт, включающий комбинацию или смесь водорастворимого источника белков и источника жиров. Молочным продуктом может являться концентрированное молоко, молочный субстрат, концентрированная сыворотка, сывороточный субстрат, сырный сгусток и т.п., или комбинация указанных молочных материалов друг с другом или в сочетании с дополнительным источником белков или жиров. Молочный продукт, обычно, может находиться в форме комбинации водорастворимого источника белков и источника жиров. Он может также находиться в форме эмульсии. При приготовлении различных ароматизирующих компонентов ароматизирующей системы по настоящему изобретению в качестве исходного материала может использоваться один и тот же молочный продукт или разные молочные продукты.
Обычно в применимых в качестве исходного материала молочных продуктах общее содержание растворенных и нерастворенных веществ составляет от около 10 до около 50 процентов, содержание белков составляет от около 10 до около 19 процентов, содержание жиров составляет от около 5 до около 30 процентов, и содержание лактозы составляет от около 0,1 до около 10 процентов. Предпочтительно, общее содержание растворенных и нерастворенных веществ в молочных продуктах составляет от около 25 до около 47 процентов, содержание белков составляет от около 12 до около 17 процентов, содержание жиров составляет от около 18 до около 25 процентов, и содержание лактозы составляет от около 0,5 до около 5 процентов. Общее содержание влаги в молочном продукте составляет обычно от около 50 до около 90 процентов, предпочтительно от около 53 до около 75 процентов.
Источником белков может являться сухой белок или концентрированный материал и предпочтительно ингредиент молока, такой как концентрат молочного белка, фракционированный молочный белок, концентрированный молочный жир, концентрат сывороточного белка, сухая молочная сыворотка, сухое обезжиренное молоко, изолят молочного белка, изолят сывороточного белка или их смеси. Другие источники белков, такие как соевый белок, кукурузный белок, белок пшеничной муки и/или рисовый белок могут использоваться в качестве частичного или полного источника белков. Источником жиров предпочтительно являются молочные жиры, такие как безводный молочный жир, сливочное масло, сливки или их смеси. Другие источники жиров немолочного происхождения, такие как растительное масло, могут использоваться в качестве частичного или полного источника жиров. Уровень pH молочного концентрата или субстрата обычно находится в интервале от около 6 до около 7 и предпочтительно в интервале от около 6,5 до около 6,7. Обычно в практике настоящего изобретения для обеспечения большей пригодности исходного материала, с использованием которого могут быть получены различные оттенки вкуса, нормально или не нормально ассоциируемые с продуктами сыроделия, по меньшей мере, один из источников белков и жиров содержит молочный ингредиент.
В случае применения сухой источник белков восстанавливают водой. Воду применяют в количестве, достаточном для обеспечения общего содержания влаги в субстрате от около 50 до около 90 процентов, предпочтительно от около 53 до около 75 процентов. Для получения субстрата восстановленный источник белков объединяют с источником жиров. В случае необходимости уровень pH субстрата может быть снижен до подходящего интервала значений (т.е. от около 4,6 до около 6 и предпочтительно от около 4,8 до около 5,6) путем добавления пищевой кислоты или посредством применения продуцирующих молочную кислоту микроорганизмов. Подходящими пищевыми кислотами являются нетоксичные органические или неорганические кислоты, которые включают соляную кислоту, уксусную кислоту, малеиновую кислоту, винную кислоту, лимонную кислоту, фосфорную кислоту, молочную кислоту и их смеси. При приготовлении концентрированного молока для уменьшения размеров жировых капель и гарантированной гомогенности субстрата может использоваться гомогенизатор.
В одном варианте выполнения применяемый в качестве исходного материала молочный продукт представляет собой безводный полученный из молока концентрат или субстрат, который представляет собой жидкое концентрированное молоко, полученное путем ультрафильтрации (только или еще более предпочтительно в сочетании с диафильтрацией), или восстановленный полученный из молока субстрат, полученный из смеси подвергнутых ультрафильтрации (UF) или ультрафильтрации/диафильтрации (UF/DF) сухого молока и молочных жиров. Исходным материалом может являться подвергнутое UF/DF молоко с характеристиками, описанными в патенте США 6406724. Для получения исходного материала данные молочные концентраты могут использоваться, как есть, или в сочетании с дополнительным источником жиров.
Предпочтительные молочные продукты, применимые в качестве исходных материалов для способов по настоящему изобретению, могут быть получены из концентрированного цельного или обезжиренного молока с добавлением при желании сливок или безводного молочного жира (AMF). Сливки или AMF добавляют, обычно, в количестве от около 0 до около 20 процентов по весу смеси, предпочтительно от около 2 до около 15 процентов по массе смеси. В одном варианте выполнения для приготовления молочного продукта обезжиренное молоко подвергают общепринятой ультрафильтрации/диафильтрации с получением молочного продукта, концентрированного от около 3 до около 8 (предпочтительно приблизительно в 5) раз. Сливки или сухое масло, или их комбинацию, смешивают с концентрированным молоком. В одном иллюстративном неограничивающем варианте выполнения полученную смесь гомогенизируют и пастеризуют при высокой температуре в течение короткого времени (условия HTST), как, например, в теплообменнике приблизительно при 76°С в течение приблизительно 16 секунд, а затем охлаждают до температуры от около 21 до около 27°С. Полученный молочный продукт может использоваться в качестве исходного материала, который подвергают ферментации для приготовления конкретных ароматизирующих компонентов по настоящему изобретению. Предпочтительно, для приготовления конкретных ароматизирующих компонентов перед обработкой различными ферментами/культурами микроорганизмов/вспомогательными веществами к молочному продукту добавляют от около 1 до около 2 процентов соли. Пастеризованный продукт представляет собой относительно вязкую жидкость с предпочтительным содержанием в ней сухого вещества от около 25 до около 47 процентов.
Как представлено на фиг.1, молочный продукт, включающий жидкое концентрированное молоко или концентрированную сыворотку, AMF или т.п.и предпочтительно содержащий от около 1 до около 2 процентов соли, затем может быть разделен на одну, две или три порции, каждую из которых обрабатывают (т.е., подвергают ферментации) конкретными ферментами, культурами микроорганизмов, добавками и другими вспомогательными веществами в течение заранее определенного периода времени, достаточного для развития конкретных вкусовых характеристик. Предусмотрены конкретные ферменты, культуры микроорганизмов, добавки и другие вспомогательные вещества, с использованием которых могут быть приготовлены «сернисто-чеддерный ароматический» компонент, «сырный ароматический» компонент и «сливочно-масляный ароматический» компонент. Хотя это и не представлено на фигуре, поток каждого компонента может, возможно, подвергаться стадии гомогенизации перед ферментацией или после нее. После ферментации каждую пробу нагревают до температуры и поддерживают при ней в течение времени, достаточного для инактивации культуры микроорганизмов и ферментных систем.
После завершения этапов тепловой инактивации ароматизирующие компоненты или субстраты могут использоваться по отдельности или могут быть объединены в группы из двух или трех компонентов с получением желаемого обогащенного бактериями концентрата сыра с сильно выраженным вкусом. Предпочтительно, обогащенный бактериями концентрат сыра по настоящему изобретению содержит от около 1 до около 80 процентов сернисто-чеддерного ароматического компонента, от около 10 до около 90 процентов сырного ароматического компонента и от около 10 до около 90 процентов ароматического сливочно-масляного компонента. Более предпочтительно, обогащенный бактериями концентрат сыра по настоящему изобретению содержит от около 25 до около 75 процентов сернисто-чеддерного ароматического компонента, от около 25 до около 75 процентов сырного ароматического компонента и от около 25 до около 75 процентов ароматического сливочно-масляного компонента. Обогащенный бактериями концентрат сыра может представлять собой физическую смесь компонентов, которую затем применяют для приготовления сыра с желаемой вкусовой ароматизацией. Альтернативно, обогащенный бактериями концентрат сыра может быть приготовлен путем добавления по отдельности компонентов к субстрату для приготовления сыра; полученную композицию затем применяют для приготовления сыра с желаемой вкусовой ароматизацией.
Элементы построения вкуса (т.е. три ароматизирующих компонента) могут быть добавлены к молочному субстрату, который затем применяют для получения сыра. Альтернативно, элементы построения вкуса могут быть добавлены в заранее приготовленную сырную основу. В зависимости от желаемых вкусовых характеристик можно варьировать относительным содержанием трех ароматизирующих компонентов в обогащенном бактериями концентрате сыра, а также общим содержанием включенного в состав обогащенного бактериями концентрата сыра, для достижения конкретных вкусовых сочетаний или оттенков вкуса. С использованием трех ароматизирующих компонентов и сырной основы может быть приготовлено широкое разнообразие типов сыра, включая типы, описанные в патенте США 6406724, чьи описания включены в этот документ в качестве ссылки.
Полученные сыры обычно содержат от около 1 до около 10 процентов обогащенного бактериями концентрата сыра и предпочтительно от около 2 до около 6 процентов. Само собой разумеется, что специалист в данной области техники понимает, что и относительное, и общее содержание различных компонентов может быть изменено и/или оптимизировано для достижения конкретного желаемого вкусового профиля. Дополнительно, данные три компонента могут использоваться для приготовления других сыров с вкусовой ароматизацией и могут использоваться в различных сырных основах (например, в плавленых сырах, плавленых сыроподобных пищевых продуктах, натуральных сырах, сливочных сырах, домашних сырах и т.п.).
Как указано на фиг.1, общий объем молочного продукта может быть разделен на, три раздельных порции или, в противном случае, выступать источником исходного материала для схем приготовления каждого из трех ароматизирующих компонентов, в которых его обрабатывают (т.е. подвергают ферментации) конкретными ферментами, культурами микроорганизмов, добавками и источником бактериоцина, добавляемого, по меньшей мере, к одному из трех ароматизирующих компонентов, или любыми другими вспомогательными веществами в течение заранее определенного периода времени, достаточного для развития конкретных вкусовых характеристик. Альтернативно, различные молочные продукты могут использоваться для приготовления каждого из трех ароматизирующих компонентов в соответствии со схемой приготовления, представленной на фиг.1. В другой альтернативе молочный продукт выступает в качестве источника исходного материала лишь для одного типа методики ферментации для того, чтобы сконцентрироваться на получении ароматизирующего компонента конкретного сыра. Например, сернисто-чеддерный ароматический компонент может служить единственным ароматическим компонентом готового концентрата. Предусмотрены конкретные ферменты, культуры микроорганизмов, добавки и другие вспомогательные вещества, с использованием которых могут быть приготовлены «сернисто-чеддерный ароматический» компонент, «сырный ароматический» компонент и «сливочно-масляный ароматический» компонент. Способы приготовления этих компонентов не требуют стадий отделения сыворотки. Приготовление каждого из ароматизирующих компонентов теперь будет рассмотрено нами более детально.
Сернисто-чеддерный ароматический компонент
Приготовление сернисто-чеддерного ароматического компонента предпочтительно выполняют в ходе двухстадийного процесса, как проиллюстрировано на фиг.2. На первом этапе к исходному материалу, который представляет собой молочный продукт, такой как описанный выше, добавляют культуру молочнокислых бактерий и липазу и поддерживают полученную смесь при температуре от около 15 до около 35°С в течение от около 10 до около 72 часов с получением смеси с уровнем pH, приблизительно равным 5,8 или менее.
Липаза (иногда называемая эстеразой) представляет собой хорошо известный в данной области техники фермент. Липазы обычно получают из тканей пищевода молодых животных (телят, козлят или ягнят), из поджелудочной железы взрослых животных или из микробиальных источников. Доступны различные коммерческие препараты под различными торговыми названиями, полученные из ткани пищевода, производства Degussa, Rhodia или других компаний. Фермент может быть получен путем измельчения съедобной ткани пищевода с солью и обезжиренным сухим молоком, высушивания смеси и повторного измельчения. Микробиальные источники липазы представляют собой, например, плесневые грибы Candida cylindracea Type VII, Aspergilus oryzae, A. niger, Pencillium roqueforti, P. glaucum, Rhizopus oryzae, Mucor meihei. Bacillus species и виды Chromobacter.
При приготовлении сернисто-чеддерного ароматического компонента измельченную липазу (предпочтительно липазу плесневых грибков) обычно используют в количестве от около 0,05 до около 0,4 процента. Подходящая липаза плесневых грибков является коммерчески доступной под торговым названием Lipomod 187 производства Biocatalysis.
Используемая культура молочнокислых бактерий должна преобразовывать лактозу в молочную кислоту и снижать уровень pH. Примеры применимых культур молочнокислых бактерий включают, например, Lactococcus lactis и Lactococcus lactis ssp. cremoris. При приготовлении сернисто-чеддерного ароматического компонента культуру молочнокислых бактерий обычно используют в количестве от около 0,005 до около 0,1 процента, в особенности от около 0,0075 до 0,015 процента.
Уровень pH смеси, полученной на первой стадии ферментации, корректируют до около 6, или более высокого значения, добавлением основания, такого как NaOH, при перемешивании. Источник бактериоцина может быть добавлен как до этапа регулирования уровня pH, так и после него. Корректировку уровня pH в полученной на первой стадии ферментации смеси предпочтительно выполняют после или приблизительно одновременно с добавлением источника бактериоцина. Например, добавление источника бактериоцина предпочтительно выполняют непосредственно перед корректировкой уровня pH. Смесь с отрегулированным уровнем pH не должна выдерживаться в течение продолжительного периода времени при более высоких уровнях pH, т.е. при уровнях pH от около 6,0 или выше, при отсутствии противомикробной добавки, в противном случае возрастает риск роста и размножения нежелательных микроорганизмов.
Источником бактериоцина, который, возможно, применяется для приготовления сернисто-чеддерного ароматического компонента, может служить непосредственно бактериоцин или культура микроорганизмов, продуцирующая бактериоцин в соответствующих условиях ферментации, таких как описанные выше. Неограничивающими примерами таких бактериоцинов являются низин, такой как разновидности низин А и/или низин Z, или аналоги низина, или родственные содержащие лантионин пептиды, такие как педиоцин, плантарицин, субтилин, эпидермин, циннамицин, дурамицин, анковенин и Pep 5, по отдельности или в любом их сочетании. Источником бактериоцина может служить коммерчески доступный источник, такой как содержащий приблизительно 1 миллион IU активного низина препарат NISAPLIN® производства Aplin & Barrett Ltd., Trowbridge, England. Также могут использоваться продуцирующие низин культуры микроорганизмов, включая подходящие штаммы молочнокислых бактерий. Низин может быть выделен из природных источников или получен с использованием метода рекомбинантных ДНК. Молекулярный вес низина составляет приблизительно 3500, но он также может находиться в форме димеров и тетрамеров с молекулярным весом 7000 и 14000, соответственно.
Одновременно с добавлением бактериоцина, или сразу после него, в смесь добавляют культуру Brevibacterium (предпочтительно культуру Brevibacterium linens), вводимую обычно в количестве от около 1 до около 3 процентов, предпочтительно приблизительно 2 процента инокулум, или дрожжи рода Debaromyces или Kluyeromyces, и серосодержащий субстрат. Культура Brevibacterium или дрожжей способна преобразовывать серосодержащий субстрат в органолептически сильные серосодержащие пищевые ароматизаторы. В том случае, если источником бактериоцина является источник низина или продуцирующая низин культура микроорганизмов, источник низина или продуцирующую низин культуру микроорганизмов добавляют в значительных количествах так, чтобы конечная концентрация активного низина в подвергаемой ферментации смеси составляла, по меньшей мере, приблизительно 50 IU/г (т.е. приблизительно 1,25 м.д.), в особенности от около 100 до около 500 IU/г (т.е. от около 2,5 до около 12,5 м.д.), и конкретнее от около 140 до около 160 IU/г (т.е. от около 3,5 до около 4 м.д.).
Затем ферментацию продолжают в течение от около 16 до около 96 часов при температуре от около 25 до около 45°С. Для получения придающих сернистый вкус ароматических соединений в качестве ароматизирующей культуры предпочтительно используют культуру Brevibacterium. Между двумя стадиями ферментации не должно происходить какой-либо термоинактивации ферментов/культур. Ферменты могут продуцироваться различными микроорганизмами или могут быть экстрагированы из растительных или животных тканей. Различные ферменты ферментной системы являются коммерчески доступными в виде сухих порошков или жидких форм. Предпочтительно, обе стадии ферментации проводят в одном и том же сосуде. Предпочтительно, во время ферментации реакционную смесь аэрируют для предупреждения образования анаэробных условий и для обеспечения хорошего перемешивания. Обычно должны поддерживаться условия, при которых минимизируется разделение фаз при ферментации. Если разделение фаз все же происходит, то после ферментации может быть добавлен необязательный этап гомогенизации.
После завершения двух этапов или стадий ферментации культуры или ферменты инактивируют путем нагревания до температуры от около 63 до около 88°С в течение от около 16 секунд до около 30 минут, предпочтительно до около 74°С в течение приблизительно 16 секунд. Предпочтительно, во время инактивации реакционная смесь циркулирует в замкнутом цикле для улучшения теплообмена. Предпочтительно непосредственно перед этапом инактивации к подвергнутой ферментации смеси добавляют динатрий-фосфат (DSP; обычно, приблизительно 1 процент).
Как было отмечено, для получения серосодержащих соединений предпочтительно используют культуру Brevibacterium. При желании вместо культуры Brevibacterium может использоваться культура микроорганизма, генетически модифицированного таким образом, что он обладает сходной с Brevibacterium активностью. Для целей настоящего изобретения считается, что подобный генетически модифицированный микроорганизм подпадает под определение термина «культура Brevibacterium».
Для целей настоящего изобретения «серосодержащими субстратами» являются серосодержащие свободные аминокислоты, содержащие серосодержащие свободные аминокислоты трипептиды и содержащие серосодержащие свободные аминокислоты гидролизаты белков. Например, коммерчески доступными являются гидролизаты белков под торговыми названиями N-Z-Amine, N-Z-Case, Hy-Case и Pepticase производства Quest International (Hoffman Estates, Illinois), а также от других поставщиков. Предпочтительно, серосодержащие субстраты включают L-метионин, L-глутатион и L-цистеин. В особенно предпочтительных воплощениях серосодержащий субстрат представляет собой смесь L-метионина и L-глутатиона, смесь L-метионина и L-цистеина или смесь L-метионина, L-глутатиона и L-цистеина. Серосодержащие субстраты добавляют обычно в количестве от около 0,01 до около 1 процента.
В одном предпочтительном варианте выполнения сернисто-чеддерный ароматический компонент приготавливают путем обработки молочного продукта, включающего смесь концентрированного обезжиренного молока и сухого масла (или сливок), культурой молочнокислых бактерий и липазой на первой стадии ферментации, а затем, без какой-либо инактивации, регулирования уровня pH до около 6,0 и добавления источника бактериоцина.
Обработку продолжают путем добавления культуры Brevibacterium (предпочтительно культуры Brevibacterium linens) и серосодержащего субстрата, такого как L-метионин и L-глутатион, L-метионин и L-цистеин, или добавления L-метионина, L-глутатиона и L-цистеина. Первую стадию ферментации предпочтительно проводят в течение от около 10 до около 24 часов при температуре от около 27 до около 32°С. Вторую стадию ферментации предпочтительно проводят в течение от около 16 до около 96 часов при температуре от около 22 до около 28°С. Хотя является предпочтительным, чтобы две стадии ферментации проводились последовательно, как представлено на фиг.2, они могут быть объединены в единый этап ферментации. Например, такой единый этап ферментации проводят, обычно, при температуре от около 25 до около 30°С в течение от около 38 до 110 часов.
В случае использования другой серосодержащий субстрат, обычно, содержится в количестве от около 0,01 до около 1 процента. Ферментацию предпочтительно проводят при аэрации для предупреждения образования анаэробных условий и для обеспечения хорошего перемешивания. Аэрацию предпочтительно проводят при помощи воздуха, вводимого в реакционную смесь с использованием диффузионной пластинки или встроенного воздухораспределителя. Если это целесообразно (т.е. в случае возникновения раздела фаз), реакционная смесь может быть, возможно, гомогенизирована перед дальнейшей обработкой. После ферментации культуры микроорганизмов и ферменты инактивируют путем нагревания в условиях, описанных выше. Предпочтительно, аэрацию прерывают на время проведения термоинактивации.
Серосодержащие субстраты добавляют для содействия образованию серосодержащих соединений, важных для развития чеддерного, в особенности острого чеддерного, вкуса. Предпочтительные серосодержащие субстраты включают L-метионин, L-глутатион, L-цистеин и их смеси. L-метионин используют для получения серосодержащего соединения посредством действия культуры Brevibacterium или дрожжей (предпочтительной является культура Brevibacterium linens). Трипептид L-глутатион (т.е. глутамин-цистеин-глицин) и аминокислота L-цистеин, помимо использования в качестве субстратов, также служат в качестве технологической добавки для создания условий окислительно-восстановительного равновесия, способствующего образованию вкуса путем генерации желаемых придающих сернистый вкус ароматических соединений (т.е. метантиола, диметилдисульфида и диметилтрисульфида). В процессе ферментации предполагается гидролиз L-глутатиона до свободных аминокислот под действием ферментов. Дальнейший гидролиз может также происходить в процессе последующей тепловой обработки (т.е. в процессе инактивации и/или включения в состав сырной основы). Обычно расчетное содержание L-глутатиона в конечном продукте сыроделия (продукте сыроделия с вкусовой ароматизацией, приготовленном с использованием сырной ароматической системы по настоящему изобретению) не превышает приблизительно 10 м.д.
В качестве примера применение культуры Brevibacterium для получения летучих серосодержащих соединений (VSC) из серосодержащего субстрата метионина оптимально происходит при pH=7, причем при уровнях pH менее 5,8 наблюдается лишь менее 20 от оптимальной активности. При уровнях pH от 5,8 до 6 культура В. linens способна продуцировать значительные количества VSC. Однако в реакционных смесях, таких как описанные в патенте США 6406724, проведение ферментации при уровнях pH свыше 5,8 значительно увеличивает риск заселения вызывающими порчу микроорганизмами.
Полученный в результате сернисто-чеддерный ароматический компонент обычно представляет собой жидкость или пасту с общим содержанием влаги в интервале от около 50 до около 80 процентов, предпочтительно от около 53 до около 75 процентов. Сернисто-чеддерный ароматический компонент может быть высушен распылением для получения порошка с добавлением веществ-носителей, таких как молочно-сывороточный концентрат или мальтодекстрины, или без добавления. Сернисто-чеддерный ароматический компонент обычно обладает вкусовыми характеристиками и характерными чертами, представленными в патенте США 6406724, и на него сделана ссылка. Сернисто-чеддерный ароматический компонент, вероятно, содержит другие сильные ароматические соединения и вкусовые ароматизаторы, включая другие серосодержащие соединения, которые не могут быть определены.
В сернисто-чеддерном ароматическом компоненте, полученном в соответствии с настоящим изобретением, сернисто-чеддерные вкусовые характеристики развиваются в течение более короткого периода времени по сравнению с придающими сернисто-чеддерный вкус компонентами, приготовленными в соответствии со способами, описанными в патенте США 6406724. В частности, сернисто-чеддерный ароматический компонент по настоящему изобретению с подходящим для коммерческого применения развитием вкуса может быть приготовлен в течение от около 26 до 114 часов вместо минимально 8 суток, обычно требуемых для достижения сравнимого развития вкуса в сернисто-чеддерном ароматическом компоненте, приготовленном в соответствии со способами, описанными в патенте США 6406724. В одном конкретном варианте выполнения обработку начального молочного продукта липазой и культурой молочнокислых бактерий на первой стадии ферментации проводят в течение от около 10 до около 24 часов, а обработку смеси, обработанной бактериоцином, на второй стадии ферментации проводят в течение от около 38 до около 50 часов, так что общая продолжительность ферментации составляет от около 48 до около 68 часов (т.е. от около 2 до чуть менее 3 суток).
Добавление источника бактериоцина в реакционную смесь, применяемую для приготовления сернисто-чеддерного ароматического компонента, позволяет корректировать уровни pH до около 6, или даже выше, во время одной или нескольких из стадий ферментации таким образом, что развитие вкуса может быть ускорено, не взирая на проблему роста нежелательных вызывающих порчу пищевого продукта микроорганизмов в условиях с более высокими уровнями pH. Применение данной технологии позволяет достигать сходного уровня содержания VSC в придающем сернистый вкус компоненте в течение ускоренного периода времени сравнительно со схемами производства, в которых источник бактериоцина не применяется.
Сырный ароматический компонент
Приготовление сырного ароматического компонента предпочтительно выполняют в ходе двухстадийного процесса, как проиллюстрировано на фиг.3. На первой стадии молочный продукт, такой как описан выше, засевают культурой молочнокислых бактерий (предпочтительно Lactobacillus helveticus, обладающей высоким содержанием аминопептидазы) и затем культивируют при температуре от около 15 до около 45°С в течение от около 10 до около 24 часов для получения смеси с уровнем pH, приблизительно равным 5,4 или менее.
На первой стадии также могут быть, возможно, добавлены протеаза, аминопептидаза, липаза или их комбинация. Типы липазы и скорость добавления липазы сходны с таковыми для ферментов, описанных выше для приготовления сернисто-чеддерного ароматического компонента. Пептидаза представляет собой фермент с пептидазной активностью, предпочтительно с аминопептидазной активностью. Данные ферменты воздействуют на пептиды с привкусом горечи, получающиеся при гидролизе белков. Пептидаза может представлять собой очищенный ферментный материал или может являться клетками или микроорганизмами, обладающими пептидазной активностью. Клетки культуры микроорганизмов могут быть высушены распылением, лиофилизированы, заморожены, или представлять собой свежекультивируемые клетки, и могут быть не растущими или способными к размножению в субстрате. Предпочтительно, обладающий пептидазной активностью фермент применяют в виде порошка, хотя также может использоваться жидкая форма.
Источник бактериоцина, возможно, добавляют к смеси, полученной на первой стадии ферментации. Применяемый в этой смеси источник бактериоцина может представлять собой один или несколько из ранее определенных содержащих бактериоцин материалов. Так же как и при приготовлении описанного в этом документе сернисто-чеддерного ароматического компонента, источник низина может быть добавлен в количестве, достаточном для того, чтобы конечная концентрация низина в подвергаемой ферментации смеси составляла, по меньшей мере, 50 IU/г (т.е. приблизительно 1,25 м.д.), в особенности от около 100 до около 500 IU/г (т.е. от около 2,5 до около 12,5 м.д.), и конкретнее от около 140 до около 160 IU/г (т.е. от около 3,5 до около 4 м.д.).
Для дальнейшего способствования развитию вкуса уровень pH смеси, полученной на первом этапе ферментации, может быть, возможно, откорректирован до около 6,0 или выше. Необязательную корректировку pH, если таковую осуществляют при приготовлении сырного ароматического компонента, предпочтительно выполняют непосредственно перед добавлением источника бактериоцина.
На второй стадии проводимой ферментации смесь обрабатывают ферментной системой, включающей липазу, протеазу или их смесь, и пептидазу. Полученную на первой стадии смесь, теперь содержащую источник бактериоцина, обрабатывают ферментной системой при температуре от около 20 до около 50°С в течение от около 24 до около 48 часов, предпочтительно в течение от около 42 до около 46 часов.
Обладающие липазной активностью ферменты, применимые на этой стадии, включают описанные ранее ферменты и предпочтительно представляют собой липазу плесневых грибков. Измельченную в порошок липазу плесневых грибков обычно применяют в количестве от около 0,05 до около 0,4 процентов. Протеазы представляют собой ферменты, которые могут быть получены из источников грибкового, растительного или животного происхождения при помощи хорошо известных в данной области техники способов. Примеры подходящих протеаз включают Enzeco Neutral Bacterial Protease 2X производства Enzyme Development Corp. и Promod 215 производства Biocatalyst. Измельченные в порошок протеазы обычно применяют в количестве от около 0,01 до около 1 процента, предпочтительно в количестве от около 0,1 до около 0,4 процента.
Обладающие пептидазной активностью ферменты, применяемые на второй стадии ферментации, включают ферменты, описанные выше в связи с первой стадией ферментации. Например, молочнокислой бактерией с аминопептидазной активностью для применения на второй стадии ферментации может являться Lactobacillus helveticus. Обладающий пептидазной активностью фермент вместе с обладающим протеазной активностью ферментом вызывают образование свободных аминокислот и малых пептидов в высокой концентрации, что вносит свой вклад в формирование вкуса. Аминопептидазы, такие как клетки Lactobacillus helveticus, могут использоваться в количестве от около 0,01 до около 3 процентов.
Ферменты, применяемые в системе или взвеси, используемой на второй стадии ферментации, могут продуцироваться различными микроорганизмами или могут быть экстрагированы из растительных или животных тканей. Различные входящие в ферментную систему ферменты являются коммерчески доступными в виде сухих порошков или в виде жидкой формы.
Желаемое содержание вкусового ароматизатора может оцениваться органолептически и может количественно определяться при помощи аналитических измерений, таких как измерение pH, титруемой кислотности и концентрации аминокислот и свободных аминокислот.
После достижения желаемого вкуса ферменты инактивирут путем нагревания смеси при температуре от около 65 до около 105°С и поддерживания субстрата при повышенной температуре в течение времени, достаточного для гарантированно полной инактивации ферментов (например, в течение от около 5 до около 60 минут). Предпочтительно, непосредственно перед этапом термоинактивации к полученной после второй стадии ферментации смеси добавляют приблизительно 1 процент динатрий-фосфата (DSP).
На второй стадии ферментации ферменты могут добавляться последовательно или все сразу для получения желаемых вкусовых характеристик. Между последовательным добавлением ферментов этап инактивации не проводят.
Процесс может осуществляться, и предпочтительно осуществляется в единственном сосуде без переноса в дополнительные сосуды для последующих этапов. Сосуд предпочтительно снабжен оборудованием для перемешивания для создания лучшего контакта между ферментами и материалами субстрата и для поддержания сухих веществ в суспензии. Предпочтительным является смесительный танк с отшлифованной поверхностью. Для предупреждения отделения жировой фазы от содержащихся в водной фазе материалов и для способствования поддержанию сухих веществ в суспензии могут использоваться устройства для циркуляции в замкнутом цикле и гомогенизации. Для поддержания значения общего содержания влаги во время ферментации может добавляться вода, а для корректировки pH могут добавляться кислотные и основные материалы.
В особенно предпочтительном варианте выполнения сырный ароматический компонент приготавливают путем обработки подсоленного концентрированного молока липазой и микроорганизмом с аминопептидазной активностью, таким как Lactobacillus helveticus, при температуре от 35 до 39°С в течение от около 12 до около 16 часов с последующей обработкой полученной на первой стадии смеси низином в качестве бактериоцина, а затем ферментной системой, включающей нейтральную бактериальную протеазу, протеазу плесневых грибков, фермент с (амино)пептидазной активностью и липазу плесневых грибков, в течение от около 42 до около 46 часов при температуре от около 38 до около 42°С, как представлено на фиг.2.
Для предупреждения образования анаэробных условий в реакционной смеси и обеспечения хорошего перемешивания ферментацию обычно проводят в условиях циркуляции в замкнутом цикле с использованием сдвигающего насоса. После ферментации ферменты инактивируют нагреванием (обычно, при температуре приблизительно 185°F в течение приблизительно 30 минут); предпочтительно, циркуляцию в замкнутом цикле продолжают в течение всего процесса термоинактивации, но без применения сдвигающего насоса.
Полученный в результате сырный ароматический компонент обычно представляет собой жидкость или пасту с общим содержанием влаги в интервале от около 50 до около 70 процентов, предпочтительно от около 53 до около 65 процентов. Сырный ароматический компонент может быть высушен распылением для получения порошка с добавлением веществ-носителей, таких как концентрированная сыворотка или мальтодекстрины, или без их добавления. Сырный ароматический компонент, вероятно, содержит другие сильные ароматические соединения и вкусовые ароматизаторы, которые не могут быть определены.
Предпочтительный сырный ароматический компонент, приготовленный в соответствии с настоящим изобретением, обычно обладает вкусовыми характеристиками (т.е. сырной «остротой»), развивающимися в течение значительно более короткого периода созревания по сравнению со сходными компонентами, полученными с использованием конкретных исходных материалов и методик, описанных в патенте США 6406724.
Сливочно-масляный ароматический компонент
Сливочно-масляный ароматический компонент также может быть приготовлен в соответствии с настоящим изобретением, хотя наблюдавшееся сокращение продолжительности требуемого для развития вкуса периода не является столь впечатляющим, как в случае сравнения приготовленных в соответствии с настоящим изобретением придающих сернисто-чеддерный и сырный вкус компонентов с соответствующими компонентами, приготовленными в соответствии с патентом США 6406724. Однако приготовленные в соответствии с настоящим изобретением ароматические сливочно-масляные компоненты обладают повышенной устойчивостью к действию на них микроорганизмов и тормозят развитие вызывающих порчу микроорганизмов. В случае применения в сочетании с другими описанными в этом документе ароматическими компонентами предпочтительно, чтобы сливочно-масляный ароматический компонент также приготавливали с добавлением бактериоцина, как описано в этом документе, чтобы он не мог влиять на устойчивость к действию микроорганизмов на всю ароматизирующую комбинацию целиком. Например, одним из показателей стабильности в этом отношении является срок годности продукта.
Приготовление ароматического сливочно-масляного компонента предпочтительно выполняют в ходе двухстадийного процесса. Приготовление ароматического сливочно-масляного компонента выполняют путем добавления культуры молочнокислых бактерий к молочному продукту, такому как описанный выше, а затем проведения ферментации смеси при температуре от около 20 до 35°С в течение от около 10 до около 24 часов. На второй стадии добавляют источник бактериоцина и продуцирующую диацетил культуру микроорганизмов и продолжают ферментацию при температуре от около 20 до около 35°С в течение от около 1 до около 10 суток, предпочтительно в течение от около 2 до около 5 суток. Для усиления развития вкуса либо на первой, либо на второй стадии ферментации, возможно, добавляют от около 0,1 до около 0,8 процента соли лимонной кислоты (предпочтительно, цитрата натрия). Ферменты могут продуцироваться различными микроорганизмами или могут быть экстрагированы из растительных и животных тканей. Различные входящие в ферментную систему ферменты являются коммерчески доступными в виде сухого порошка или в виде жидкой формы. Предпочтительно, во время ферментации реакционную смесь аэрируют для предупреждения образования анаэробных условий и для обеспечения хорошего перемешивания. Разделение фаз не является значительной проблемой во время ферментации. После завершения этапа ферментации культуры или ферменты инактивируют путем нагревания при температуре от около 63 до около 88°С в течение от около 16 секунд до около 30 минут, предпочтительно до около 74°С в течение приблизительно 16 секунд.
В особенно предпочтительном варианте выполнения сливочно-масляный ароматический компонент приготавливают путем обработки молочного концентрата (с уровнем pH от около 6 до около 6,7) культурой молочнокислых микроорганизмов и эстеразой из прегастрального отдела пищевода на первом этапе, а затем, без какой-либо инактивации, добавления источника бактериоцина (обычно, приблизительно 50-100 IU/г), цитрата натрия (обычно, от около 0,05 до около 5 процентов), с последующей обработкой одной или несколькими культурами микроорганизмов, способными продуцировать диацетил из цитрата. Предпочтительные продуцирующие диацетил культуры микроорганизмов включают Leuconostoc и Lactococcus Lactis ssp. Lactis biovar. diacetylactis. Первую стадию ферментации проводят в течение от около 10 до около 24 часов при температуре от около 22 до около 26°С. Вторую стадию ферментации проводят в течение от около 1 до около 10 суток при температуре от около 22 до около 26°F. Хотя предпочтительно, чтобы две стадии ферментации проводились последовательно, как представлено на фиг.1 патента США 6406724, включенного в настоящий документ в качестве ссылки, они могут быть объединены в единый этап ферментации. Такой единый этап ферментации проводят обычно при температуре от около 21 до 32°F в течение от около 1 до около 5 суток.
Все патенты, заявки на выдачу патента, публикации патентов и другие публикации, процитированные в подробном описании настоящего изобретения, включены таким образом в настоящий документ путем ссылки.
ПРИМЕРЫ
Следующие примеры дополнительно иллюстрируют настоящее изобретение. Доли и проценты приведены по массе, если не указано иначе.
Пример 1
Данный пример иллюстрирует приготовление сернисто-чеддерного ароматического компонента в качестве ароматизирующего концентрата. Данный способ также применяется для определения его влияния на время созревания и развития вкуса сернисто-чеддерного ароматического компонента в сравнении с таковым, описанным в патенте США 6406724.
Для приготовления исходного материала, т.е. молочного продукта, обезжиренное молоко подвергали ультрафильтрации/диафильтрации с использованием традиционных методик для получения 5х концентрированного молока. Концентрированное молоко объединяли с безводным молочным жиром (AMF) в количествах, достаточных для получения нормализованного молока с содержанием жиров 54 процента, исходя из сухого вещества. К комбинации AMF и концентрированного молока дополнительно добавляли от около 1 до около 2 процентов соли. Полученную смесь гомогенизировали и пастеризовали при высокой температуре в течение короткого времени (условия HTST) в теплообменнике приблизительно при 73°С в течение приблизительно 16 секунд, а затем охлаждали до около 25°С. Полученный молочный продукт содержал 41,8 процента сухих веществ, 22,6 процента жира и 15,4 процента белка, и имел pH=6,7. Полученный молочный продукт использовали для приготовления конкретных ароматизирующих компонентов в настоящих примерах.
К молочному продукту добавляли заквасочную культуру молочнокислых бактерий (0,01 процент; Lactococcus lactis и Lactococcus lactis ssp. cremoris; R603 производства Chr. Hansens, Inc.) и липазу (0,3 процента), и проводили ферментацию на первой стадии в течение 14 часов при 30°С, до тех пор, пока уровень pH полученной в результате смеси не достигал 5,2.
Уровень pH полученной на первой стадии ферментации смеси регулировали при перемешивании до 6 с использованием NaOH. К смеси с отрегулированным уровнем pH добавляли NISAPLIN® до конечной концентрации 150 U/г в смеси, которую подвергали второй стадии ферментации. К продукту ферментации на первой стадии с отрегулированным уровнем pH также добавляли L-метионин (0,15 процента), L-глутатион (0,1 процента) и активированную культуру Brevibacterium linens (2 процента) для инициации второй стадии процесса ферментации. Вторую стадию ферментации проводили в течение дополнительных 44 часов в условиях аэрации при температуре 25°С; уровень pH реакционной смеси по окончанию второй стадии ферментации составлял 6,0. К полученному сернисто-чеддерному ароматическому компоненту при перемешивании добавляли 1 процент DSP, а затем нагревали до 74°С в течение 16 секунд для инактивации культур микроорганизмов и ферментов и для увеличения срока годности продукта. Во время процесса инактивации наблюдалась незначительная потеря серосодержащих соединений. Содержание сухих веществ в сернисто-чеддерном ароматическом компоненте составляло приблизительно 41 процент, а компонент мог быть при желании высушен распылением с получением придающего сернисто-чеддерный вкус порошка.
Сернисто-чеддерный ароматический компонент по примеру 1 получали в соответствии с описанной выше схемой получения, а сырный ароматический компонент сравнения, сравнительный пример А, приготавливали в соответствии с той же самой схемой получения, за исключением того, что в компонент не добавляли низин. Образцы примера 1 и сравнительного примера А подвергали анализу экстракта вкусового ароматизатора разведением, который выполнялся в виде серий разведений с различными факторами ослабления вкуса, равными 20, 84 и 420. Разбавленные образцы пропускали через газовый хроматограф (ГХ), и из ГХ через разные временные промежутки выходили различные ароматы. Выходящие из газового хроматографа потоки разделяли, при этом один поток вдыхался человеком и качественно оценивался с выставлением оценок «да» ("Y") или «нет» ("N") в случае присутствия или отсутствия, соответственно, во вдыхаемом воздухе различных ароматов, перечисленных в таблицах 1 и 2. Другой поток подвергался количественному анализу, и результаты данного анализа вкусовых профилей представлены в таблице 3 (пример 1, с низином) и в таблице 4 (сравнительный пример А, без низина).
Результаты качественного анализа являлись следующими
| Таблица 1 | ||||
| (Пример 1 - с низином) | ||||
| No. | Аромат | Фактор ослабления | ||
| 20 | 84 | 420 | ||
| 1 | метантиол | Y | Y | Y |
| 2 | триметиламин | N | N | N |
| 3 | диметилдисульфид | Y | Y | Y |
| 4 | S-Me пропантиолят | N | N | N |
| 5 | сернистый, забродивший, маслянистый | Y | Y | Y |
| 6 | картофельный | N | N | N |
| 7 | метилтиобутират | Y | N | N |
| 8 | картофельный, метиональ | Y | Y | N |
| 9 | 1-(метилтио)пентан | N | N | N |
| 11 | диметилтрисульфид | Y | Y | Y |
| 14 | пикантно сернистый, ненастоящий | Y | Y | N |
| 15 | сернистый | Y | Y | Y |
| 16 | чесночный, сернистый | Y | Y | Y |
| Таблица 2 | ||||
| (Сравнительный пример 1 - без низина) | ||||
| No. | Аромат | Фактор ослабления | ||
| 20 | 84 | 420 | ||
| 1 | метантиол | Y | Y | N |
| 2 | триметиламин | Y | N | N |
| 3 | диметилдисульфид | Y | Y | N |
| 4 | S-Me пропантиолят | N | N | N |
| 5 | сернистый, забродивший, маслянистый | Y | Y | N |
| 6 | картофельный | N | N | N |
| 7 | метилтиобутират | Y | N | N |
| 8 | картофельный, метиональ | Y | N | N |
| 9 | 1-(метилтио)пентан | N | N | N |
| 10 | сернистый, луковый | N | N | N |
| 11 | диметилтрисульфид | Y | Y | Y |
| 12 | стойкий сернистый | N | N | N |
| 13 | стойкий сернистый | N | N | N |
| 14 | пикантно сернистый, ненастоящий | Y | N | N |
| 15 | сернистый | Y | Y | N |
| 16 | чесночный, сернистый | Y | Y | N |
Как наглядно видно из сравнения результатов, представленных в таблицах 1 и 2, вкусовой профиль сернисто-чеддерного ароматического компонента (пример 1), представляющего настоящее изобретение, очевидно, выше измеренной в примере сравнения. Например, в отличии от примера сравнения, в представляющем вариант выполнения настоящего изобретения примере 1, большое количество разнообразных серосодержащих соединений или серосодержащих веществ (метантиол, диметилдисульфид (DMDS), сернистый-забродивший-маслянистый, метиональ, пикантно сернистый-ненастоящий, сернистый и чесночный-сернистый) обнаруживались при более высоких значениях факторов ослабления вкуса (FD).
Результаты количественного анализа полученных для примеров вкусовых профилей являлись следующими.
| Таблица 3 | |
| (Пример 1 - с низином) | |
| Компонент | Количество |
| метантиол | 0,4 м.д. |
| диметилдисульфид | 0,6 м.д. |
| диметилтрисульфид | не обнаружено |
| Таблица 4 | |
| (Сравнительный пример А - без низина) | |
| Компонент | Количество |
| метантиол | 0,1 м.д. |
| диметилдисульфид | 0,4 м.д. |
| диметилтрисульфид | не обнаружено |
Пример 2
Был поставлен эксперимент, в котором процесс по примеру 1 был изменен таким образом, что бактериоцин образовывался in situ путем добавления продуцирующего низин штамма Lactococcus вместо NISAPLIN®. В остальном процесс был таким же, как и описанный в примере 1. Продуцирующий низин штамм Lactococcus, выделенный из сырого молока, был описан в патенте США 5715811, который включен таким образом в этот документ в качестве ссылки. Вкусовые профили продукта, полученного после второй стадии ферментации, были сходными с таковыми, наблюдавшимися для образца описанного выше примера 1.
Пример 3
Для получения модифицированных ферментированных сыров с вкусовой ароматизацией был поставлен другой эксперимент. Этот процесс также применяли для определения времени созревания и развития вкуса сырного ароматического компонента в сравнении с таковым, описанным в патенте США 6406724.
Молочный продукт получали сходным с указанным в примере 1 путем с получением сходной композиции. Во время двухстадийного процесса ферментации молочный продукт выдерживали в оснащенном мешалкой сосуде с двойными стенками с постоянной циркуляцией в замкнутом цикле с использованием сдвигающего насоса. На первой стадии к молочному продукту добавляли 0,1 процента культуры Lactobacillus helveticus и 0,3 процента липазы и поддерживали полученную смесь при температуре приблизительно 37°С в течение 14 часов с получением смеси с уровнем pH, приблизительно равным 5,0. К полученной на первой стадии ферментации смеси добавляли NISAPLIN®. Хотя это и не делалось в данном примере, уровень pH смеси может быть, возможно, откорректирован до около 6,0 или выше добавлением основания, такого как NaOH, перед введением NISAPLIN®.
Затем на второй стадии проводимой ферментации смесь обрабатывали взвесью фермента, содержащей нейтральную бактериальную протеазу (приблизительно 0,18 процента; Enzeco Neutral Bacterial Protease 2X, Enzyme Development Corp.), Lactobacillus helveticus (приблизительно 0,14 процента; EnzoBact, Medipharm) в качестве обладающего аминопептидазной активностью фермента, протеазу плесневых грибков (приблизительно 0,28 процента; Promod 215, Biocatalysts) и липазу плесневых грибков (приблизительно 0,28 процента; Lipomod 187, Biocatalysts); проценты рассчитаны по массе относительно общей массы подвергаемой ферментации смеси. Ферментацию продолжали в течение 44 часов при 40°С при постоянном перемешивании с постоянной циркуляцией в замкнутом цикле с использованием сдвигающего насоса для поддержания смеси в состоянии эмульсии. После завершения ферментации к полученной в результате смеси добавляли 1 процент динатрий-фосфата и инактивировали ферменты путем нагревания до 85°С в течение 30 минут; аэрацию продолжали в течение всего процесса термоинактивации, но без применения сдвигающего насоса. Общее содержание сухих веществ в сырном ароматическом компоненте составляет приблизительно 43 процента, и компонент может быть при желании высушен распылением с получением сырного ароматического порошка. Вкусовой профиль полученного в результате сырного ароматического компонента был сравнимым с таковым для сырного ароматического компонента, описанного в патенте США 6406724. Таким образом, желаемые вкусовые профили были достигнуты с использованием схемы ускоренной ферментации, а устойчивость сырного ароматического компонента к действию микроорганизмов была значительно усилена.
Пример 4
Данный пример иллюстрирует приготовление сернисто-чеддерного ароматического компонента с использованием бактериоцина в сочетании с вспомогательным противомикробным веществом. Обезжиренное молоко подвергали ультрафильтрации/диафильтрации с использованием традиционных методик с получением 5х концентрированного молока. Концентрированное молоко объединяли с безводным молочным жиром (AMF) в количествах, достаточных для получения нормализованного молока с содержанием жиров 54 процента, исходя из сухого вещества добавляли от около 1 до около 2 процентов соли. Полученную смесь гомогенизировали и пастеризовали при высокой температуре в течение короткого времени (условия HTST) приблизительно при 73°С в течение приблизительно 16 секунд, а затем охлаждали до около 25°С. Полученный молочный продукт содержал 41,8 процента сухих веществ, 22,6 процента жира и приблизительно 15,4 процента белка; уровень pH приблизительно равнялся 6,7. Полученный молочный продукт использовали для приготовления конкретных ароматизирующих компонентов в настоящем примере.
К молочному продукту добавляли заквасочную культуру молочнокислых бактерий (0,01 процент; Lactococcus lactis и Lactococcus lactis ssp. cremoris; R603 производства Chr. Hansens, Inc.) и липазу (0,3 percent) и проводили ферментацию на первой стадии в течение 14 часов при 30°С, до тех пор, пока уровень pH полученной в результате смеси не достигал 5,2. Уровень pH полученной на первой стадии ферментации смеси регулировали при перемешивании до 6,0 с использованием NaOH. К смеси с отрегулированным уровнем pH добавляли NISAPLIN® до конечной концентрации 150 U/г в смеси и 0,1% ЭДТК (т.е. вспомогательного противомикробного вещества). К полученной смеси с отрегулированным уровнем pH также добавляли L-метионин (0,15 процента), L-глутатион (0,1 процента) и активированную культуру Brevibacterium linens (2 процента) для инициации второй стадии процесса ферментации. Вторую стадию ферментации проводили в течение дополнительных 44 часов в условиях аэрации при температуре приблизительно 25°С; уровень pH реакционной смеси по окончании второй стадии ферментации составлял 6,0. При перемешивании добавляли 1 процент динатрий-фосфата. Полученную в результате композицию нагревали до 74°С в течение 16 секунд с целью инактивации культур микроорганизмов и ферментов. Во время этапа инактивации наблюдалась незначительная потеря серосодержащих соединений. Содержание сухих веществ в сернисто-чеддерном ароматическом компоненте, полученном с использованием низина и ЭДТК, составляло приблизительно 41 процент, а компонент мог быть при желании высушен распылением с получением придающего сернисто-чеддерный вкус порошка. Сернисто-чеддерный ароматический компонент сравнения (содержащий низин) приготавливали по существу тем же самым способом за исключением того, что к смеси не добавляли ЭДТК.
Также проводили испытания, в которых перед второй стадией ферментации к образцу по настоящему изобретению и к контрольному образцу добавляли приблизительно 1,2×103 устойчивых к действию низина Bacillus sp, выделенных из молока. Содержание Bacillus определяли по окончании второй стадии ферментации. В образце сравнения (т.е. обработанном низином) содержание Bacillus по окончании второй стадии ферментации составляло 1,5×105. В обработанном низином/ЭДТК образце содержание Bacillus по окончании второй стадии ферментации составляло 1,4×103.
Пример 5.
Этот пример иллюстрирует получение сырного ароматического компонента. Сырный ароматический компонент получают путем обработки молочного продукта, содержащего белок и жир, культурой молочнокислых бактерий при температуре от около 15 до около 45°С в течение от около 10 до около 72 часов. Затем в ферментированную смесь добавляют липазу, протеазу, аминопептидазу и, предпочтительно, источник бактериоцина, и ферментируют при температуре от около 20 до около 50°С с течение от около 16 до около 96 часов. Ферментированную смесь затем нагревают до температуры, достаточной для инактивации культур и ферментов для образования сырного ароматического компонента.
Пример 6. Этот пример иллюстрирует получение сливочно-масляного ароматического компонента. Сливочно-масляный ароматический компонент получают путем обработки молочного продукта, содержащего жир и белок, культурой молочнокислых бактерий при температуре от около 20 до около 35°С в течение от около 10 до около 24 часов для получения смеси с pH около 5,4 или ниже. В смесь затем добавляют продуцирующую диацетил культуру и, предпочтительно, источник бактериоцина при температуре от около 20 до около 35°С в течение от около 16 до около 240 часов. Смесь затем нагревают до температуры, достаточной для инактивации культур и ферментов для образования сливочно-масляного ароматического компонента.
Пример 7. Этот пример иллюстрирует получение ферментированного сырного концентрата, который содержит сернисто-чеддерный ароматический компонент, сырный ароматический компонент и сливочно-масляный ароматический компонент. Сырный ароматический компонент по примеру 5 и сливочно-масляный компонент по примеру 6 объединяют с сернисто-чеддерным компонентом по примеру 1 с получением ферментированного сырного концентрата, который содержит бактериоцин, поскольку его содержал по меньшей мере один из компонентов концентрата.
Пример 8. Этот пример иллюстрирует вариант получения ароматизированного сыра с использованием ферментированного сырного концентрата. Получают сыр из молочного сырья известным по себе образом. По примеру 7 получают ферментированный сырный концентрат, содержащий от 1 до около 80% сернисто-чеддерного ароматического компонента, от около 10 до около 90% сырного ароматического компонента, и от около 10 до около 90% сливочно-масляного компонента. Полученный ферментированный сырный концентрат затем включают в сыр из молочного сырья для получения ароматизированного сыра.
Пример 9. Этот пример иллюстрирует другой вариант получения ароматизированного сыра с использованием ферментированного сырного концентрата. Получают молочный субстрат, пригодный для производства сыра. По примеру 7 получают ферментированный сырный концентрат, содержащий от 1 до около 80% сернисто-чеддерного ароматического компонента, от около 10 до около 90% сырного ароматического компонента, и от около 10 до около 90% сливочно-масляного компонента. Затем в молочный субстрат добавляют от около 1 до около 10% (по весу) полученного ферментированного сырного концентрата. Затем смесь молочного субстрата с сырным концентратом обрабатывают для образования сгустка и сыворотки. Сгусток с сывороткой варят, а затем сгусток отделяют от сыворотки. Из полученного сырного сгустка производят ароматизированный сыр.
Хотя настоящее изобретение было подробно описано с конкретной ссылкой на конкретные процессы и воплощения продукта, следует принимать во внимание, что различные изменения, модификации и варианты могут основываться на раскрытии настоящего изобретения, и подразумевается, что они входят в сущность и объем настоящего изобретения, как определено объемом последующей формулы изобретения.
1. Ферментированный сырный концентрат для ароматизации пищевых продуктов, содержащий сернисто-чеддерный ароматический компонент, сырный ароматический компонент и сливочно-масляный ароматический компонент,
причем сернисто-чеддерный ароматический компонент получают посредством стадий
обработки первого молочного продукта, содержащего комбинацию водорастворимого источника белков и источника жиров, липазой и культурой молочнокислых бактерий при температуре от около 15 до около 35°С в течение от около 10 до около 72 ч с получением ферментированного продукта, имеющего pH около 5,8 или ниже;
регулирования pH ферментированного продукта до около 6 или выше;
обработки ферментированного продукта с отрегулированным pH серосодержащим субстратом и микроорганизмом, способным преобразовывать серосодержащий субстрат в серосодержащие вкусовые ароматизаторы, при температуре от около 15 до около 35°С в течение от около 12 до около 96 ч;
нагревания полученного продукта при температуре, достаточной для инактивации культур и ферментов, с получением сернисто-чеддерного ароматического компонента;
причем сырный ароматический компонент получают посредством стадий
обработки второго молочного продукта, содержащего комбинацию водорастворимого источника белков и источника жиров, культурой молочнокислых бактерий при температуре от около 15 до около 45°С в течение от около 10 до около 24 ч;
обработки ферментированного продукта липазой, протеазой и аминопептидазой при температуре от около 20 до около 50°С в течение от около 16 до около 96 ч;
нагревания полученного продукта при температуре, достаточной для инактивации культур и ферментов, с получением сырного ароматического компонента;
причем сливочно-масляный ароматический компонент получают посредством стадий
обработки третьего молочного продукта, содержащего комбинацию водорастворимого источника белков и источника жиров, культурой молочнокислых бактерий при температуре от около 20 до около 35°С в течение от около 10 до около 24 ч с получением ферментированного продукта с pH около 5,4 или ниже;
обработки ферментированного продукта продуцирующей диацетил культурой при температуре от около 20 до около 35°С в течение от около 16 до около 240 ч;
нагревания полученного продукта при температуре, достаточной для инактивации культур и ферментов, с получением ароматического сливочно-масляного компонента;
при этом в, по меньшей мере, один из указанных ароматических компонентов включен источник бактериоцина.
2. Ферментированный сырный концентрат по п.1, в котором указанный микроорганизм, способный преобразовывать серосодержащий субстрат в серосодержащие вкусовые ароматизаторы, выбран из Brevibacterium linens или дрожжей рода Debaromyces или Kluyeromyces.
3. Ферментированный сырный концентрат по п.1, в котором указанный источник бактериоцина содержит низин.
4. Ферментированный сырный концентрат по п.1, в котором источник бактериоцина выбран из группы, состоящей из низина А, низина Z, педиоцина, лактозина, лактацинов, карноцина, энтероцина, плантарицина, субтилина, эпидермина, циннамицина, дурамицина и анковенина, по отдельности или в любой их комбинации.
5. Ферментированный сырный концентрат по п.1, в котором источник бактериоцина содержит продуцирующую бактериоцин культуру.
6. Ферментированный сырный концентрат по п.1, в котором содержатся два источника бактериоцина, оба содержащие низин в количестве от около 50 IU/г до около 500 IU/r, в сернисто-чеддерном ароматическом компоненте и соответственно в сырном ароматическом компоненте.
7. Ферментированный сырный концентрат по п.1, в котором использованная для приготовления сернисто-чеддерного ароматического компонента культура молочнокислых бактерий представляет собой Lactococcus lactis и Lactococcus lactis подвид cremoris, причем использованная для приготовления сырного ароматического компонента липаза является грибковой липазой, использованная для приготовления сырного ароматического компонента протеаза является нейтральной бактериальной протеазой, грибковой протеазой, или их смесью, а использованная для приготовления сырного ароматического компонента аминопептидаза является аминопептидазой Lactobacillus helveticus.
8. Ферментированный сырный концентрат по п.1, в котором первый, второй и третий молочные продукты независимо выбраны из концентрированного молока, молочного субстрата, концентрата молочной сыворотки, сывороточного субстрата, по отдельности или в комбинации.
9. Ферментированный сырный концентрат по п.1, в котором серосодержащий субстрат представляет собой L-метионин, L-глутатион и L-цистеин, или их смеси.
10. Ферментированный сырный концентрат по п.1, в котором источник бактериоцина включен в сернисто-чеддерный ароматический компонент.
11. Ферментированный сырный концентрат по п.1, в котором источник бактериоцина включен в сырный ароматический компонент.
12. Ферментированный сырный концентрат по п.1, в котором источник бактериоцина использован в комбинации со вспомогательным противомикробным веществом.
13. Пищевой продукт, содержащий ферментированный сырный концентрат по любому из пп.1-12.
14. Пищевой продукт по п.13, в котором упомянутый пищевой продукт содержит от около 1 до около 10 мас.% указанного ферментированного сырного концентрата, причем указанный ферментированный сырный концентрат содержит от около 1 до около 80% сернисто-чеддерного ароматического компонента, от около 10 до около 90% сырного ароматического компонента и от около 10 до около 90% ароматического сливочно-масляного компонента.
15. Пищевой продукт по п.13, в котором упомянутый пищевой продукт содержит от около 1 до около 10 мас.% указанного ферментированного сырного концентрата, причем указанный ферментированный сырный концентрат содержит от около 25 до около 75% сернисто-чеддерного ароматического компонента, от около 25 до около 75% сырного ароматического компонента и от около 25 до около 75% ароматического сливочно-масляного компонента.
16. Пищевой продукт по п.13, в котором пищевой продукт содержит сырную основу.
17. Пищевой продукт по п.16, в котором сырная основа выбрана из плавленого сыра, натурального сыра, сливочного сыра или домашнего сыра.
18. Сернисто-чеддерный ароматический компонент, полученный посредством стадий
обработки первого молочного продукта, содержащего комбинацию водорастворимого источника белков и источника жиров, липазой и культурой молочнокислых бактерий при температуре от около 15 до около 35°С в течение от около 10 до около 72 ч с получением ферментированного продукта, имеющего pH около 5,8 или ниже;
регулирования pH ферментированного продукта до около 6 или выше;
обработки ферментированного продукта с отрегулированным pH серосодержащим субстратом и микроорганизмом, способным преобразовывать серосодержащий субстрат в серосодержащие вкусовые ароматизаторы, при температуре от около 15 до около 35°С в течение от около 12 до около 96 ч;
нагревания полученного продукта при температуре, достаточной для инактивации культур и ферментов, с получением сернисто-чеддерного ароматического компонента,
при этом в сернисто-чеддерный ароматический компонент включен источник бактериоцина.
19. Сернисто-чеддерный ароматический компонент по п.18, в котором обработку первого молочного продукта липазой и культурой молочнокислых бактерий проводят в течение периода от около 12 до около 24 ч, а обработку ферментированного продукта проводят в течение периода от около 38 до около 50 ч.
20. Сернисто-чеддерный ароматический компонент по п.18, представляющий собой высушенный порошок.
21. Сырный ароматический компонент, полученный посредством стадий
обработки второго молочного продукта, содержащего комбинацию водорастворимого источника белков и источника жиров, культурой молочнокислых бактерий при температуре от около 15 до около 45°С в течение от около 10 до около 24 ч;
обработки ферментированного продукта липазой, протеазой и аминопептидазой при температуре от около 20 до около 50°С в течение от около 16 до около 96 ч;
нагревания полученного продукта при температуре, достаточной для инактивации культур и ферментов, с получением сырного ароматического компонента,
при этом в сырный ароматический компонент включен источник бактериоцина.
22. Сырный ароматический компонент по п.21, представляющий собой высушенный порошок.
23. Сливочно-масляный ароматический компонент, полученный посредствам стадий
обработки третьего молочного продукта, содержащего комбинацию водорастворимого источника белков и источника жиров, культурой молочнокислых бактерий при температуре от около 20 до около 35°С в течение от около 10 до около 24 ч с получением ферментированного продукта с pH около 5,4 или ниже;
обработки ферментированного продукта продуцирующей диацетил культурой при температуре от около 20 до около 35°С в течение от около 16 до около 240 ч;
нагревания полученного продукта при температуре, достаточной для инактивации культур и ферментов, с получением ароматического сливочно-масляного компонента;
при этом в сливочно-масляный ароматический компонент включен источник бактериоцина.
24. Сливочно-масляный ароматический компонент по п.23, представляющий собой высушенный порошок.
25. Способ приготовления сыра с вкусовой ароматизацией с использованием ферментативного сырного концентрата по любому из пп.1-12, предусматривающий
1) приготовление сырной основы; и
2) включение в состав сырной основы от около 1 до около 10% указанного ферментированного сырного концентрата с получением ароматизированного сыра,
причем ферментированный сырный концентрат содержит от около 1 до около 80% сернисто-чеддерного ароматического компонента, от около 10 до около 90% сырного ароматического сливочно-масляного компонента.
26. Способ по п.25, в котором сырную основу выбирают из плавленого сыра, натурального сыра, сливочного сыра или домашнего сыра.
27. Способ по п.25, в котором ферментированный сырный концентрат представляет собой высушенный порошок.
28. Способ приготовления ароматизированного сыра с использованием ферментированного сырного концентрата по любому из пп.1-12, предусматривающий
a) приготовление молочного субстрата, пригодного для приготовления сыра;
b) включение в состав сырного субстрата указанного ферментированного сырного концентрата в количестве от около 1 до около 10 мас.%;
c) обработку молочного субстрата и ферментированного сырного концентрата сыра для створаживания молочного субстрата;
d) измельчение створоженного молочного субстрата с получением сырных сгустков и сыворотки;
e) обработку сырных сгустков и сыворотки; и
f) разделение сырных сгустков и сыворотки; и
g) получение сыра с вкусовой ароматизацией отделенных сырных сгустков;
причем ферментированный сырный концентрат содержит от около 1 до около 80% сернисто-чеддерного ароматического компонента, от около 10 до около 90% сырного ароматического компонента и от около 10 до около 90% ароматического сливочно-масляного компонента.
29. Способ по п.28, в котором обогащенный бактериями концентрат сыра представляет собой высушенный порошок.
