Ферментированные молочные продукты и способы их получения
Изобретение относится к молочной промышленности, а именно к ферментированным молочным продуктам и аэрированным ферментированным молочным продуктам, а также способам их получения. Ферментированные молочные продукты получают путем объединения ферментированных и неферментированных молочных ингредиентов. При этом соотношение белка молочной сыворотки к казеину в готовом продукте составляет более чем около 60:40. Данные продукты получают без стадии отделения сыворотки. Изобретение позволяет получать продукты с высокими органолептическими свойствами, повышенным содержанием белка молочной сыворотки, увеличенным сроком хранения, а также упростить и удешевить способ их производства путем исключения стадии отделения сыворотки. 4 н. и 12 з.п. ф-лы, 1 ил., 14 табл.
Настоящее изобретение относится к ферментированным молочным продуктам, в особенности к ферментированным сливочно-сырным продуктам, и более конкретно к ферментированным сливочно-сырным композициям, которые получают без стадии отделения сыворотки и которые имеют пониженное содержание ферментированных молочных материалов. Настоящее изобретение также относится к способам получения таких ферментированных молочных продуктов.
Сливочный сыр обычно получают путем смешивания свежего молока или снятого молока со свежими сливками до заданного содержания жира (обычно от около 10 до около 16 процентов). Смесь пастеризуют, гомогенизируют и охлаждают до температуры схватывания (обычно от около 62 до около 92°F). Затем в смесь вводят затравку молочнокислых бактерий и инкубируют до достижения кислотности, достаточной, чтобы вызвать отделение творога от сыворотки. Необязательно, процессу коагуляции можно содействовать путем добавления небольшого количества реннина. После отделения творога от сыворотки (например, с использованием центробежного сепаратора, смотри, например патент США 2387276) можно добавлять стабилизаторы, соль и другие ингредиенты. В конце продукт упаковывают и охлаждают. За многие годы в данный процесс были внесены различные изменения (см., например, патенты США 5656320, 5079024, 5180604, 6419975, 6406736, 6558761, 6416797 и 4597971).
Поскольку, как было обнаружено, белки молочной сыворотки имеют высокую пищевую ценность и, в общем, представляют собой менее дорогие, по сравнению с белками казеина, в последнее время было предпринято большое число усилий по улучшению использования и сохранению белков молочной сыворотки при производстве сливочного сыра. Например, патент США 6558716 (6 мая 2003) описывает способ повторного введения белков молочной сыворотки в творог после отделения сыворотки. Хотя указанный способ дает конечный сырный продукт с повышенным содержанием белка молочной сыворотки, сохраняется неэффективная потеря выхода из-за стадии отделения сыворотки и лишь небольшого количества белка молочной сыворотки, вновь добавляемого к творогу. Более того, хотя способ патента США 6558716 обеспечивает менее кислый сыр (и, таким образом, представляет собой более приятный органолептически), не достигаются совместимые уровни рН, поскольку бактериальные закваски, которые представляют собой живые микроорганизмы, продолжают производить кислоту, в то время как жидкую молочную смесь концентрируют, приводя к несовместимой кислотности/рН в конечном продукте. В коммерческом сливочно-сырном производстве молочную смесь расслаивают при определенном рН (например, в диапазоне от 4,5 до 5,5). В то время как молочную смесь отводят для пастеризации, рН продолжает уменьшаться. Пастеризация эффективно убивает молочнокислые бактерии. Но между временем пастеризации первой части молочной смеси из чана и временем пастеризации последней части молочной смеси из чана рН молочной смеси и получаемого творога может варьировать на величину до около половины единицы рН. Таким образом, продукт со дна чана представляет собой значительно более кислый по сравнению с верхней частью чана.
Патент США 6406736 (18 июня 2002) обращается к данной проблеме не требующего затрат контроля рН, предлагая прямое подкисление жидкой молочной смеси. Хотя творог может быть получен с использованием прямого подкисления (даже без необходимости стадии отделения сыворотки), конечный продукт испытывает недостаток в желаемых органолептических свойствах высококачественного сливочного сыра, полученного с использованием живых и активных бактериальных культур (заквасок), которые производят вспомогательные вещества в жидкой молочной смеси (т.е. диацетил, ацетоин, свободные жирные кислоты), которые улучшают сливочный сыр.
Предпринимались другие попытки получения сливочного сыра без стадии отделения сыворотки, но с использованием традиционной, продуцирующей молочную кислоту бактериальной закваски, а не прямого подкисления. Например, патент США 6861080 (1 марта 2005) включал все сухие вещества (включая белок) в молочную смесь, которую затем использовали для получения эмульсии с уменьшенным средним размером частиц жира менее 0,8 микрон и высоким качеством органолептических характеристик. Получение этого сорта сыра, однако, обычно требует инвестиций в специальное оборудование для создания эмульсии (например, при помощи гомогенизатора высокого давления) и оборудования для переноса тепла. Более того, все молочные материалы смешивают друг с другом перед ферментированием, и не существует методик для минимизирования кислотности конечного продукта или гарантирования не требующего затрат контроля рН (т.е. контроля изменения уровня рН в производственных циклах).
Поэтому сохраняется потребность в натуральном сливочном сыре, получаемом с использованием бактериальных заквасок, продуцирующих молочную кислоту и, кроме того, приводящих к совместимому уровню рН с меньшей нежелательной кислотностью и, таким образом, к продукту, более приятному органолептически. Дополнительно, существует необходимость в способе получения сливочного сыра, который обеспечивает повышенные выходы и эффективность путем облегчения повышенного включения белков молочной сыворотки без необходимости стадии отделения сыворотки, специализированного оборудования для переноса тепла и/или создания эмульсии с уменьшенным средним размером частиц. Настоящее изобретение обеспечивает такой усовершенствованный способ и сливочно-сырные продукты.
Настоящее изобретение обеспечивает ферментированные молочные продукты и, в особенности, ферментированные сливочно-сырные продукты, которые получены без стадии отделения сыворотки. Настоящее изобретение также обеспечивает способы получения таких ферментированных молочных и/или сливочно-сырных продуктов, в которых значительное количество неферментированного молочного материала (обычно больше чем 60 процентов и предпочтительно от около 70 до около 80 процентов всего молочного белка) добавляют в ферментированную молочную смесь и впоследствии функционализируют (например, с использованием высокой температуры и условий высокого сдвига) для предложения конечного сырного продукта со сходными органолептическими свойствами и повышенным содержанием белка молочной сыворотки по сравнению с традиционно полученными сливочно-сырными продуктами. Поскольку не используется стадия отделения сыворотки, он представляется более эффективным с точки зрения стоимости. Поскольку значительную долю белка и сухих веществ молока добавляют после ферментирования, продукт может быть получен в непрерывном процессе без специального оборудования для переноса тепла, в итоге предоставляя конечный продукт с более совместимым уровнем рН и меньшей нежелательной кислотностью, таким образом обеспечивая продукт с более желаемым профилем вкуса.
Настоящее изобретение обеспечивает способ для производства ферментированного молочного продукта, содержащего ферментированные и неферментированные молочные ингредиенты, предусматривающий:
(1) получение первой смеси молочных ингредиентов, содержащих первое количество молочного белка;
(2) гомогенизацию и пастеризацию первой смеси с получением гомогенизированной и пастеризованной первой смеси;
(3) охлаждение гомогенизированной и пастеризованной первой смеси до температуры от около 68 до около 104°F с получением охлажденной первой смеси;
(4) добавление бактериальной закваски, продуцирующей молочную кислоту, к охлажденной первой смеси после охлаждения с получением первой смеси, содержащей закваску;
(5) ферментирование первой смеси, содержащей закваску, при температуре и в течение времени, достаточных для получения рН-стабильной ферментированной первой смеси, в которой стабильный рН составляет от около 3,5 до около 5,5 (предпочтительно, от около 4,0 до около 4,5);
(6) получение второй смеси молочных ингредиентов, содержащей второе количество молочного белка, солей и камедей;
(7) добавление второй смеси к ферментированной первой смеси со стабильным рН с получением третьей смеси; и
(8) нагревание и гомогенизацию третьей смеси при температуре и времени, достаточных для получения ферментированного молочного продукта, содержащего ферментированные и неферментированные молочные ингредиенты, содержащего общее количество молочного белка;
причем первое количество молочного белка составляет от около 10 до около 40 процентов и второе количество молочного белка составляет от около 60 до около 90 процентов от общего количества молочного белка, причем ферментированный молочный продукт имеет соотношение белка молочной сыворотки к казеину более чем около 60:40, и причем способ не включает отделение сыворотки.
Настоящее изобретение обеспечивает ферментированную молочную композицию, содержащую ферментированные и неферментированные молочные ингредиенты, указанная композиция включает
(1) первую смесь, содержащую ферментированные молочные ингредиенты, в которой первая смесь содержит первое количество ферментированного молочного белка, в которой ферментирование первой смеси достигают с использованием бактериальной закваски, продуцирующей молочную кислоту, для получения стабильного рН в диапазоне около от 3,5 до около 5,5 для первой смеси (предпочтительно, от около 4,0 до около 4,5) и в которой первую смесь получают без использовании стадии отделения сыворотки;
(2) вторую смесь, содержащую неферментированные молочные ингредиенты, соли и камеди и в которой вторая смесь содержит второе количество неферментированного молочного белка;
в которой первую смесь и вторую смесь объединяют и затем нагревают, и гомогенизируют при температуре и в течение времени, достаточных для получения ферментированной молочной композиции, содержащей ферментированные и неферментированные молочные ингредиенты, имеющей общее количество молочного белка; в которой первое количество ферментированного молочного белка составляет от около 10 до около 40 процентов и второе количество неферментированного молочного белка составляет от около 60 до около 90 процентов от общего количества молочного белка, в которой ферментированная молочная композиция имеет соотношение белка сыворотки к казеину более чем около 60:40. Предпочтительно, ферментированная молочная композиция представляет собой ферментированную сливочно-сырную композицию, содержащую от около 20 до около 30 процентов ферментированного молочного белка и от около 70 до около 80 процентов неферментированного молочного белка от общего количества молочного белка, и имеет соотношение белка молочной сыворотки к казеину от около 75:25 до около 85:15. Молочный белок во второй смеси обычно включает, но не ограничивается белком молочной сыворотки. Предпочтительно молочный белок во второй смеси состоит от около 80 до около 100% из белка молочной сыворотки от общего содержания в нем белка.
На чертеже показана - блок-схема, иллюстрирующая в целом способ по изобретению.
Как показано на чертеже, жидкие молочные ингредиенты гомогенизируют и пастеризуют с получением первой смеси, которую будут культивировать в последующей стадии. Пригодные молочные ингредиенты включают, например, молоко с различным содержанием жира (т.е. обезжиренное или снятое молоко, молоко с пониженным содержанием жиров, необезжиренное или цельное молоко, цельное молоко с добавлением жиров и т.п.), сухое молоко, сливки и т.п. В общем, эта первая смесь содержит от около 10 до около 50 процентов сухих веществ. Эту первую смесь затем пастеризуют и гомогенизируют с использованием стандартных способов и затем охлаждают до температуры от около 68 до около 104°F.
Первую смесь затем культивируют при температуре от около 68 до около 104°F и в течение времени, достаточного для получения стабильного рН от около 3,5 до около 5,5 (предпочтительно от около 4,0 до около 4,5), с использованием стандартных культур молочнокислых бактерий и условий ферментирования. Используемая молочнокислая закваска не является определенной. Например, она может быть выбрана из группы, состоящей из Lactobacillus bulgaricus, Lactobacillus lactis, Lactobacillus helveticus, Lactobacillus delbrueckii subsp. lactis, Streptococcus thermophilus, Lactococcus lactis subsp. lactis, Lactococcus lactis subsp. cremoris, Lactococcus lactis subsp. lactis biovar diacetylactis, Leuconostoc lactis, Leuconostoc mesenteroides subsp. cremoris, Pediococcus pentosaceus и Lactobacillus casei и их смеси. Предпочтительно закваски представляют собой наборы для непосредственного добавления в чан (DVS). Такие закваски обычно добавляют к ферментируемой смеси в количестве от около 0,01 до около 1 процента, в особенности от около 0,05 до около 0,5 процента. В общем, стабильный рН в пределах заданного диапазона получают в течение от около 10 до около 16 часов.
Полученную ферментированную смесь затем смешивают со второй смесью, содержащей дополнительные неферментированные молочные ингредиенты, соль, камеди и, необязательно, обычные добавки для сыра. Эти дополнительные молочные ингредиенты включают, например, сухой концентрат белка молочной сыворотки, жидкий концентрат белка молочной сыворотки, изолят белка молочной сыворотки, жидкую или сухую некислую сыворотку, жидкую или сухую кислую сыворотку и т.п., а также их смеси. Вплоть до около 20 процентов белка может быть не сывороточным, молочным белком (например, сухое молоко, молочный порошок, концентраты молока и т.п.). Композиция и количество различных ингредиентов во второй смеси и количество второй смеси, добавляемой к смешиваемой смеси, должно устанавливаться для получения заданной композиции сливочно-сырного продукта. В общем случае, количество молочного белка, обеспечиваемого первой смесью (т.е. ферментированного), должно составлять от около 10 до около 40 процентов конечного продукта, и количество молочного белка, обеспечиваемого второй смесью (т.е. неферментированного), должно составлять от около 60 до около 90 процентов конечного продукта. Предпочтительно конечный продукт должен содержать от около 20 до около 30 процентов ферментированного молочного белка и от около 70 до около 80 процентов неферментированного молочного белка. Более того, конечный продукт обычно содержит от около 0,5 до около 2 процентов соли и от около 0,2 до около 1 процента камедей/стабилизаторов и предпочтительно от около 0,7 до около 1,3 процентов соли и от около 0,3 до около 0,7 процента камедей/стабилизаторов. Таким образом, вторая смесь должна быть составлена так, чтобы получить достаточно неферментированного молочного белка, соли и камедей/стабилизаторов, чтобы получить это заданное содержание в конечном продукте.
Пригодные камеди/стабилизаторы включают те, которые используют в традиционных сливочно-сырных продуктах. Примеры пригодных камедей/стабилизаторов включают камедь рожкового дерева, камедь актинидии аргута, ксантановую камедь, камедь из плодов рожкового дерева, каррагиннан, целлюлозную камедь, мальтодекстрин, пектин, инулин, крахмал, желатин, агар и т.п., как и их смеси. Предпочтительные камеди/стабилизаторы включают ксантан, камедь из плодов рожкового дерева и гуаровую камедь. Термины «камедь», «стабилизатор» и «камедь/стабилизатор» в настоящем описании используют как взаимозаменяемые. Вторая смесь также необязательно может содержать дополнительные ингредиенты, такие как вкусовые вещества, красители, антимикробные агенты и т.п. Такие необязательные ингредиенты можно добавлять на других стадиях способа до тех пор, пока они не будут отрицательно влиять на способ или получающийся продукт.
Смесь ферментированной смеси и второй смеси, которая содержит неферментированный молочный белок, соль и камеди/стабилизаторы, затем подвергают тепловой обработке и гомогенизации в том или ином порядке для получения заданного продукта. В одной операции смесь гомогенизируют в гомогенизаторе высокого сдвига. Предпочтительно смесь гомогенизируют под давлением от около 500 до около 8000 фунтов на кв. дюйм (psi). Более предпочтительно, смесь гомогенизируют под давлением от около 1500 до около 6000 psi и наиболее предпочтительно от около 2000 до около 4000 psi. Гомогенизация обеспечивает уменьшенный размер частиц в смеси. Предпочтительно достигать размера частицы менее чем около 2,5 микрона и более предпочтительно размера частицы менее чем около 1,5 микрона. Пригодные гомогенизаторы, которые могут быть использованы для этой цели, хорошо известны в областях молочной промышленности и пищевой химии.
Вторая операция, которой подвергают смесь, представляет собой контролируемую обработку при повышенной температуре. В общем случае смесь обрабатывают при от около 175 до около 215°F в течение от около 2 до около 60 минут. Предпочтительно эту обработку проводят при температуре от около 180 до около 205°F в течение от около 5 до около 30 минут. Специалистам в областях молочной промышленности и пищевой химии известны различные способы проведения контролируемой обработки при повышенной температуре. Такие способы включают, например, нагревание в сосуде периодического действия, снабженного термической рубашкой, или пропусканием через трубу с теплообменником, в которой скорость жидкости и длина трубы определяют длительность обработки. Предпочтительная последовательность указанных операций представляет собой такую, в которой гомогенизация предшествует тепловой обработке. Однако было обнаружено, что обратная последовательность также представляет собой пригодную. В общем случае, гомогенизацию и тепловую обработку также можно проводить одновременно, например, путем нагревания смеси перед и/или в ходе гомогенизации. В качестве альтернативы, если одну из указанных процедур проводят первой, другая может следовать в пределах приемлемого с точки зрения операции времени. Хотя заявители не хотят ограничивать себя теорией, предполагается, что комбинированная тепловая обработка и гомогенизация денатурируют и сшивают белки сыворотки из второй смеси, таким образом, образуя правильную текстуру. Полученный ферментированный молочный или сливочно-сырный продукт, который содержит как ферментированные, так и неферментированные молочные белки, имеет рН в диапазоне от около 4,5 до около 5,5 и, предпочтительно, от около 4,8 до около 5,2. Более того, было обнаружено, что полученный ферментированный молочный или сливочно-сырный продукт имеет более подходящий рН в ходе его производства и имеет меньшую кислотность по сравнению с традиционными сливочно-сырными продуктами. В общем, настоящий ферментированный молочный продукт или сливочный сыр имеет срок хранения около по меньшей мере 9 месяцев при упаковке в герметичный контейнер и хранении при условиях охлаждения (т.е. около 45°F). Более того, полученный ферментированный молочный или сливочно-сырный продукт имеет отношение сывороточного молочного белка к казеину от около 60:40 до около 90:10, и предпочтительно от около 75:25 до около 85:15. Таким образом, настоящие сливочно-сырные продукты содержат в значительной степени больше молочного сывороточного белка, по сравнению с традиционными молочно-сырными продуктами, включая сливочно-сырные продукты, производимые согласно способам, описанным в патенте США 6558716, которые в общем случае содержат менее, чем 45 процентов сывороточного молочного белка по отношению ко всему белку. В общем случае настоящие сливочно-сырные продукты, обеспечиваемые согласно настоящему изобретению, содержат от около 60 до около 90 процентов сывороточного молочного белка по отношению ко всему содержанию белка и, предпочтительно, от около 75 до около 85 процентов сывороточного белка.
Другие ингредиенты включают, без ограничения этим, подсластители, фрукты, ароматизаторы и другие традиционные добавки, которые можно добавлять к полученным ферментированным сливочно-сырным продуктам. Ферментированные молочные или сливочно-сырные продукты могут также быть аэрированы для получения аэрированного молочного продукта с низким содержанием жиров, имеющего увеличение объема более чем около 5 процентов, предпочтительно, более чем около 15 процентов и, более предпочтительно, от около 15 до 50 процентов. Путем добавления подсластителей до подходящей концентрации (т.е. по вкусу) и аэрирования могут быть получены аэрированные молочные продукты с низким содержанием жиров, содержащие менее чем около 12 процентов жира (предпочтительно, от около 3 до около 9 процентов жира), более чем около 5 процентов белка (предпочтительно, от около 6 до около 10 процентов белка) и от около 40 до 80 процентов влаги (предпочтительно, от около 60 до около 75 процентов влаги). Такие аэрированные молочные продукты имеют отношение жира к белку менее чем около 2,5 (предпочтительно, менее чем около 1,4), значение увеличения объема по меньшей мере около 5 процентов (предпочтительно, более чем около 15 процентов, и, более предпочтительно, от около 15 до 50 процентов), сухие вещества молока по меньшей мере 10 процентов и прочность пены по меньшей мере 100 паскаль.
Если специально не оговорено, все проценты и соотношения в настоящей спецификации приведены по массе от общей массы конечной композиции сливочно-сырного продукта. Все патенты и публикации, процитированные в настоящей спецификации, включены здесь в качестве ссылки во всей своей полноте.
Пример 1. Сливочный сыр с нормальной жирностью по изобретению получали с использованием общего способа, проиллюстрированного на блок-схеме способа (чертеж). Пастеризованные сливки (39,6% молочного жира) культивировали с использованием около 1 процента бактериальной закваски, продуцирующей молочную кислоту (DSM Food Specialties, Millville, UT) при около 72°F до устойчивого значения рН 4,43 (общее время около 12,5 часов). После нагревания до 180°F проводили добавление ингредиентов, как показано в следующем рецепте (на 100 фунтов конечного продукта):
| Таблица 1А | |
| Ингредиент | Количество (фунты) |
| Ферментированная смесь | 82,1 |
| Вода | 8,2 |
| Концентрат молочной сыворотки (WPC)(80% белка) | 5,1 |
| Порошок молочной сыворотки | 3,4 |
| Соль | 0,9 |
| Стабилизатор/камедь | 0,3 |
| Всего | 100,0 |
Концентрат молочной сыворотки (WPC) был от Glanbia Nutritional, Inc. (Monroe, WI); порошок молочной сыворотки был от American Milk Producers, Inc. (Jim Falls, WI); и стабилизатор/камедь представлял собой камедь плодов рожкового дерева от Danisco USA, Inc. (New Century, KS). После того, как добавляли все ингредиенты, смесь выдерживали в течение 10 минут при от 180 до 185°F и затем гомогенизировали при 3000/500 psi (первая и вторая стадии). Продукт собирали и упаковывали.
Сливочный сыр по изобретению имел следующую композицию и физические свойства, сравнимые с (1) сливочным сыром традиционного изготовления с нормальным содержанием жиров и (2) сливочным сыром, полученным с использованием способа Примера 2 патента США № 6558716. В таблице 1В (так же как и в соответствующих таблицах 2С и 3С в примерах 2 и 3 соответственно) общее количество сухих веществ, общее количество жира, общее количество сухих веществ, отличных от жира и общее количество белка рассчитаны на конечную сливочно-сырную композицию, тогда как процент неферментированных сухих веществ, процент неферментированных жиров, процент неферментированных сухих веществ, отличных от жиров, и процент неферментированного белка рассчитаны от общего количества сухих веществ, общего количества жиров, общего количества сухих веществ, отличных от жиров, и общего количества белка соответственно конечной сливочно-сырной композиции. Например, продукт по изобретению содержит 6,0 процентов белка и из указанного белка 73,9 процентов представляют собой неферментированный белок (и, таким образом, 26,1 процент представляет собой ферментированный).
| Таблица 1В | |||
| По изобретению | Традиционный | Патент США № 6558716 (Пример 2) | |
| Общее количество сухих веществ (%) | 46,8 | 45,0 | 45,5 |
| Общее количество жиров (%) | 33,0 | 33,0 | 33,1 |
| Общее количество сухих веществ, отличных от жиров (%) | 13,8 | 12,0 | 12,4 |
| Общее количество белка (%) | 6,0 | 5,0 | 6,0 |
| Процент неферментированного белка | 73,9 | 0 | 21,4 |
| Отношение белка молочной сыворотки к казеину | 80:20 | 20:80 | 34:66 |
| рН конечного продукта | 5,1 | 4,4-4,8 | 4,4-4,8 |
| Выход сыра (%) | 100 | ~60 | 52 |
Способ по изобретению включает преобладание белка (т.е. около 74 процента общего количества белка) после стадии ферментирования. Это обеспечивает конечный сырный продукт с увеличенным содержанием сывороточного молочного белка, с более устойчивым или постоянным значением рН в ходе коммерческого производства и более высоким значением рН по сравнению с традиционными и предшествующими попытками. Продукт по изобретению по оценкам имел хорошие вкус и общее качество при употреблении с пониженным уровнем нежелательной кислотности по сравнению с традиционным сливочным сыром. Более того, процесс по изобретению не включал стадию отделения сыворотки и, таким образом, был более эффективным.
Пример 2. Сливочный сыр с пониженной жирностью по изобретению получали с использованием общего способа, проиллюстрированного на блок-схеме способа (чертеж). Молоко и сливки смешивали, гомогенизировали и пастеризовали с получением молочной смеси следующего состава:
| Таблица 2А | |
| Компонент | Количество (%) |
| Общее количество сухих веществ | 26,9 |
| Жиры | 17,1 |
| Белок | 2,5 |
| Казеин | 2,0 |
| Сывороточный молочный белок | 0,5 |
| Лактоза | 3,8 |
Молочную смесь культивировали до достижения устойчивого значения рН (рН 4,17). После нагревания от около 61 до около 180°F проводили добавление ингредиентов, как показано в следующем рецепте (на 100 фунтов конечного продукта):
| Таблица 2В | |
| Ингредиент | Количество (фунты) |
| Ферментированная смесь | 89,2 |
| WPC (80% белка) | 6,9 |
| Порошок молочной сыворотки | 2,5 |
| Соль | 0,9 |
| Стабилизатор/камедь | 0,5 |
| Всего | 100,0 |
Концентрат молочной сыворотки (WPC) и порошок молочной сыворотки были теми же, как и в Примере 1. Стабилизатор/камедь представлял собой смесь около 80 процентов камеди плодов рожкового дерева (Danisco USA, Inc. New Century, KS) и около 20% процентов ксантановой камеди (CP Kelko, Chigaco, IL). После того, как все ингредиенты добавляли к смеси, смесь выдерживали в течение 10 минут при от 180 до 185°F и затем гомогенизировали при 3000/500 psi (первая и вторая стадии). Продукт собирали и упаковывали.
Сливочно-сырная масса по изобретению имела следующую композицию и физические свойства, сравнимые с (1) сливочным сыром традиционного изготовления с пониженным содержанием жиров и (2) сливочным сыром, полученным с использованием способа Примера 7 патента США 6558716.
| Таблица 2С | |||
| По изобретению | Традиционный | Патент США № 6558716 (Пример 2) | |
| Общее количество сухих веществ (%) | 34,3 | 34,0 | 32,7 |
| Общее количество жиров (%) | 15,9 | 16,0 | 15,0 |
| Общее количество сухих веществ, отличных от жиров (%) | 18,4 | 17,7 | 17,7 |
| Общее количество белка (%) | 8,0 | 8,0 | 9,0 |
| Процент неферментированного белка | 71,8 | 0 | 29,5 |
| Отношение белка молочной сыворотки к казеину | 77:23 | 20:80 | 41:59 |
| рН конечного продукта | 5,0 | 4,4-4,8 | 4,4-4,8 |
| Выход сыра (%) | 100 | ~27,5 | ~37 |
Как и в предшествующем примере, способ по изобретению включает преобладание белка после стадии ферментирования. Это обеспечивает конечный сырный продукт с увеличенным содержанием сывороточного молочного белка и более устойчивым или постоянным значением рН в ходе коммерческого производства, и более высоким значением рН по сравнению с традиционными и предшествующими попытками. Продукт по изобретению по оценкам имел хорошие вкус и общее качество при употреблении с пониженным уровнем нежелательной кислотности по сравнению с традиционным сливочным сыром. Более того, процесс по изобретению не включал стадию отделения сыворотки и, таким образом, был более эффективным.
Пример 3. Сливочный сыр с чрезвычайно низкой жирностью по изобретению получали с использованием общего способа, проиллюстрированного на блок-схеме способа (чертеж). Молоко и сливки смешивали, гомогенизировали и пастеризовали с получением молочной смеси следующего состава:
| Таблица 3А | |
| Компонент | Количество (%) |
| Общее количество сухих веществ | 15,6 |
| Жиры | 6,7 |
| Белок | 2,9 |
| Казеин | 2,3 |
| Сывороточный молочный белок | 0,6 |
| Лактоза | 4,7 |
Молочную смесь культивировали до достижения устойчивого значения рН 4,17. После нагревания от около 58 до около 180°F проводили добавление ингредиентов, как показано в следующем рецепте (на 100 фунтов конечного продукта):
| Таблица 3В | |
| Ингредиент | Количество (фунты) |
| Ферментированная смесь | 85,4 |
| WPC (80% белка) | 11,9 |
| Порошок молочной сыворотки | 1,3 |
| Соль | 0,9 |
| Стабилизатор/камедь | 0,5 |
| Всего | 100,0 |
Концентрат молочной сыворотки (WPC), порошок молочной сыворотки и стабилизатор/камедь были теми же, как и в Примере 2. После того, как все ингредиенты добавляли к смеси, смесь выдерживали в течение 10 минут при от 180 до 185°F и затем гомогенизировали при 3000/500 psi (первая и вторая стадии). Продукт собирали и упаковывали. Сливочно-сырная масса по изобретению имела следующую композицию и свойства:
| Таблица 3C | |
| По изобретению | |
| Общее количество сухих веществ (%) | 27,3 |
| Общее количество жиров (%) | 6,8 |
| Общее количество сухих веществ, отличных от жиров (%) | 20,5 |
| Общее количество белка (%) | 12,0 |
| Процент неферментированного белка | 79,6 |
| Отношение белка молочной сыворотки к казеину | 84:16 |
| рН конечного продукта | 5,07 |
| Выход сыра (%) | 100 |
Как и в предшествующих примерах, способ по изобретению включает преобладание белка после стадии ферментирования. Это обеспечивает конечный сырный продукт с увеличенным содержанием сывороточного белка и устойчивое более высокое значение рН, а также хороший вкус и общее качество при употреблении. Кроме того, способ по изобретению не включал стадию отделения сыворотки и, таким образом, был более эффективным. Хотя продукты сравнения (т.е. традиционные продукты и продукты, полученные на основе способа патента США № 6558716) не оценивали, можно ожидать, что свойства таких продуктов сравнения будут сходными со свойствами продуктов сравнения, показанными в примерах 1 и 2 (за исключением более низкого общего содержания жира).
Пример 4. Аэрированный ферментированный сливочный сыр с пониженным содержанием жира по изобретению получали путем смешивания молока и сливок с композицией, показанной в Таблице 4А.
| Таблица 4А | |
| Компонент | Количество (%) |
| Общее количество сухих веществ | 19,2% |
| Жиры | 10,0% |
| Белок | 2,76% |
| Казеин | 2,208% |
| Сывороточный молочный белок | 0,552% |
| Лактоза | 4,31% |
Смешанную молочную смесь гомогенизировали при 2500/500 psi (первая и вторая стадии), пастеризовали (168°F в течении 30 секунд) и охлаждали до около 72°F. Затем в молочную смесь вводили затравку 0,03% DVS бактериальных культур, продуцирующих молочную кислоту, поставляемых Chr. Hansen, и оставляли инкубировать при 72°F в течение 15 часов. Когда рН достигал устойчивого значения 4,35, смесь нагревали до 180°F и проводили добавление следующих ингредиентов, как показано в Таблице 4В:
| Таблица 4В | |
| Ингредиент | Количество (фунты) |
| Ферментированная смесь | 529,8 |
| WPC | 60,75 |
| Стабилизатор/камедь | 4,5 |
| Соль | 1,05 |
| Трикальцийфосфат | 0,45 |
| Всего | 600,0 |
Концентрат молочной сыворотки (WPC) (49,75% белка) поставлялся от First District Association (Litchfield, MN). Стабилизатор/камедь представлял собой смесь около 77 процентов камеди плодов рожкового дерева (поставляемого Danisco USA, Inc.), около 15 процентов ксантана (поставляемого CP Kelko) и около 8% процентов карагиннана камеди (поставляемой FMC Corp., Philadelphia, PA). После того, как все ингредиенты добавляли к смеси, смесь выдерживали в течение 15 минут при 180°F и затем гомогенизировали при 3000 psi (первая стадия). Затем продукт нагревали до 188°F с использованием тройной трубы и выдерживали в течение 60 минут в котле Грохна (Grohn), при этом поддерживая температуру продукта при от 175 до 180°F. Затем часть ферментированного молочного продукта смешивали с дополнительными ингредиентами, как показано в рецепте в Таблице 4С.
| Таблица 4C | |
| Ингредиент | Количество (фунты) |
| Ферментированный молочный продукт | 247,8 |
| Сахар | 43,8 |
| Сорбиновая кислота | 0,15 |
| Всего | 291,75 |
Полученный продукт охлаждали до около 36°F с использованием шнекового кристаллизатора-теплообменника и взбивали/аэрировали до около 20% увеличения объема. Полученные продукты собирали в стаканы объемом 8 унций, герметизировали и хранили в холодильнике (45°F). Указанный продукт хранили при условиях холодильника (<45°F) и отслеживали в течение 4 месяцев без деградации стабильности воздушных ячеек или видимой потери объема. Продукт по изобретению оценивали и определяли, что он имел хороший вкус и общее качество при употреблении в ходе периода хранения. Кратко характеристики конечного продукта представлены в Таблице 4D.
| Таблица 4D | |
| По изобретению | |
| Общее количество сухих веществ (%) | 36,5 |
| Общее количество жиров (%) | 8,1 |
| Общее количество сухих веществ, отличных от жиров (%) | 28,4 |
| Общее количество белка (%) | 6,2 |
| Процент неферментированного белка | 65,6 |
| Отношение белка сыворотки к казеину | градусы72:28 |
| рН конечного продукта | 5,07 |
| Увеличение объема (%) | 20 |
| Прочность пены (паскали) | 353,2 |
| Выход сыра (%) | 100 |
Прочность пены измеряли с использованием Haake model VT550 вискозиметра (Gebruder Haake GmbH, Karlsruhe, Germany) при скорости сдвига 0,0236 сек-1 и температуре 45°F.
Пример 5. Аэрированный ферментированный молочный продукт с пониженным содержанием жира по изобретению получали путем смешивания молока и сливок с композицией, показанной в Таблице 5А.
| Таблица 5А | |
| Компонент | Количество (%) |
| Общее количество сухих веществ | 19,2% |
| Жиры | 10,0% |
| Белок | 2,76% |
| Казеин | 2,208% |
| Сывороточный молочный белок | 0,552% |
| Лактоза | 4,31% |
Смешанную молочную смесь гомогенизировали двухстадийной гомогенизацией, с 2500 psi (17,24 МПа) на первой стадии и 500 psi (3,45 МПа) на второй стадии. Полученную смесь пастеризовали при 168°F (75,6°C) в течение 30 секунд и охлаждали до около 72°F (22°C). Затем в охлажденную молочную смесь вводили 0,03% DVS бактериальных культур, продуцирующих молочную кислоту, поставляемых Chr. Hansen и оставляли для ферментации при 72°F (22°C) на 15 часов. Когда рН достигал стабильного уровня 4,35, смесь нагревали до 180°F (82°C) и добавляли дополнительные ингредиенты, как показано в Таблице 5В.
| Таблица 5В | |
| Ингредиент | Количество (фунты) |
| Ферментированная смесь | 529,8 |
| WPC | 60,75 |
| Стабилизатор/камедь | 4,5 |
| Соль | 1,05 |
| Трикальцийфосфат | 0,45 |
| Всего | 600,0 |
Концентрат молочной сыворотки (WPC) (49,75% белка) был получен от First District Association (Litchfield, MN). Стабилизатор/камедь представлял собой смесь около 77 процентов камеди плодов рожкового дерева (фирмы Danisco USA, Inc.), около 15 процентов ксантана (фирмы СР Keiko) и около 8% процентов карагиннана камеди (фирмы FMC Corp., Philadelphia, PA). После того, как все ингредиенты добавляли к смеси, смесь выдерживали в течение 15 минут при 180°F (82°C) и затем гомогенизировали при 3000 psi (20.7 МПа). Затем продукт нагревали до 188°F (86,7°C) с использованием тройной трубы и выдерживали в течение 60 минут в котле Грона (Grohn), при этом поддерживая температуру продукта в интервале от 175°F (79,4°C) до 180°F (82°C).
Затем полученную ферментированную молочную смесь смешали с 247,8 фунтами неферментированной молочной смеси по Таблице 5А, но в которой содержание сухих веществ было повышено в два раза путем концентрирования, для соответствующего повышения белкового содержания. Первую, ферментированную молочную смесь и вторую, неферментированную молочную смесь объединяли в равных долях, так что содержание ферментированного белка в объединенной смеси составило 33,3%, а содержание неферментированного белка составило 66,6% от общего содержания белка. Соотношение белка молочной сыворотки к казеину в объединенной смеси составило приблизительно 70:30. Полученную смесь нагревали и гомогенизировали, а затем охлаждали до около 36°F (2°C) и аэрировали (взбивали) приблизительно до 32% увеличения объема. Полученный аэрированный молочный продукт, содержащий как ферментированный, так и неферментированный белок расфасовывали в стаканчики объемом 8 унций (226,8 г), герметизировали и хранили в холодильнике при температуре не выше 45°F (7,2°C). Хранившийся продукт сохранял в течение 4 месяцев стабильные воздушные ячейки без видимой потери объема. Продукт по изобретению имел хороший вкус при потреблении в течение всего периода хранения.
Все документы, упомянутые выше, полностью включены в описание путем ссылки. Теперь, после вышеприведенного полного описания изобретения, специалистам в данной области техники будет понятно, что изобретение можно осуществлять в широком диапазоне условий, параметров и т.п. без выхода из объема изобретения или любого варианта его осуществления.
1. Способ получения ферментированного молочного продукта, содержащего ферментированные и неферментированные молочные ингредиенты, предусматривающий
(1) получение первой смеси молочных ингредиентов, содержащих первое количество молочного белка;
(2) гомогенизацию и пастеризацию первой смеси с получением гомогенизированной и пастеризованной первой смеси;
(3) охлаждение гомогенизированной и пастеризованной первой смеси до температуры от около 68°F (20°C) до около 104°F (40°C) с получением охлажденной первой смеси;
(4) добавление бактериальной закваски, продуцирующей молочную кислоту, к охлажденной первой смеси после охлаждения с получением первой смеси, содержащей закваску;
(5) ферментирование первой смеси, содержащей закваску, при температуре и в течение времени, достаточных для получения рН-стабильной ферментированной первой смеси, в которой стабильный рН составляет от около 3,5 до около 5,5;
(6) добавление дополнительных молочных ингредиентов, содержащих второе количество молочного белка, соли и камедей к ферментированной первой смеси со стабильным рН с получением; и
(7) нагревание и гомогенизацию смеси, полученной на стадии (6), при температуре и времени, достаточных для получения ферментированного молочного продукта, содержащего ферментированные и неферментированные молочные ингредиенты, содержащего общее количество молочного белка;
причем первое количество молочного белка составляет от около 10 до около 40%, а второе количество молочного белка составляет от около 60 до около 90% от общего количества молочного белка, причем ферментированный молочный продукт имеет соотношение белка молочной сыворотки к казеину более чем около 60:40, при этом способ не включает стадию отделения сыворотки.
2. Способ по п.1, в котором первое количество молочного белка составляет от около 20 до около 30% и второе количество молочного белка составляет от около 70 до около 80% от общего количества молочного белка.
3. Способ по п.1, в котором соотношение белка молочной сыворотки к казеину составляет от около 75:25 до около 85:15.
4. Способ по п.2, в котором соотношение белка молочной сыворотки к казеину составляет от около 75:25 до около 85:15.
5. Способ по любому из пп.1-4, в котором ферментированный молочный продукт имеет рН в диапазоне от около 4,5 до около 5,5.
6. Ферментированный молочный продукт, включающий ферментированные и неферментированные молочные ингредиенты, который содержит
(1) первую смесь, содержащую ферментированные молочные ингредиенты, в которой первая смесь содержит первое количество ферментированного молочного белка, причем ферментирование первой смеси осуществлено с использованием бактериальной закваски, продуцирующей молочную кислоту, для получения стабильного рН в диапазоне около от 3,5 до около 5,5 для первой смеси, причем первую смесь получают без использования стадии отделения сыворотки;
(2) вторую смесь, содержащую неферментированные молочные ингредиенты, соли и камеди, причем вторая смесь содержит второе количество неферментированного молочного белка;
при этом первую смесь и вторую смесь объединяют и затем нагревают и гомогенизируют при температуре и в течение времени, достаточных для получения ферментированного молочного продукта, содержащего ферментированные и неферментированные молочные ингредиенты, имеющего общее количество молочного белка, причем первое количество ферментированного молочного белка составляет от около 10 до около 40% и второе количество неферментированного молочного белка составляет от около 60 до около 90% от общего количества молочного белка, и ферментированный молочный продукт имеет соотношение белка молочной сыворотки к казеину более чем около 60:40.
7. Продукт по п.6, в котором первое количество молочного белка составляет от около 20 до около 30%, а второе количество молочного белка составляет от около 70 до около 80% от общего количества молочного белка.
8. Продукт по п.6, в котором соотношение белка молочной сыворотки к казеину составляет от около 75:25 до около 85:15.
9. Продукт по п.7, в котором соотношение белка молочной сыворотки к казеину составляет от около 75:25 до около 85:15.
10. Продукт по любому из пп.6-9, имеющий рН в диапазоне от около 4,5 до около 5,5.
11. Способ получения аэрированного ферментированного молочного продукта, содержащего ферментированные и неферментированные молочные ингредиенты, предусматривающий
(1) получение первой смеси молочных ингредиентов, содержащих первое количество молочного белка;
(2) гомогенизацию и пастеризацию первой смеси с получением гомогенизированной и пастеризованной первой смеси;
(3) охлаждение гомогенизированной и пастеризованной первой смеси до температуры от около 68°F (20°C) до около 104°F (40°C) с получением охлажденной первой смеси;
(4) добавление бактериальной закваски, продуцирующей молочную кислоту, к охлажденной первой смеси после охлаждения с получением первой смеси, содержащей закваску;
(5) ферментирование первой смеси, содержащей закваску, при температуре и в течение времени, достаточных для получения рН-стабильной ферментированной первой смеси, в которой стабильный рН составляет от около 3,5 до около 5,5;
(6) добавление дополнительных молочных ингредиентов, содержащих второе количество молочного белка, соли и камедей к ферментированной первой смеси со стабильным рН с получением смеси;
(8) нагревание и гомогенизацию смеси, полученной на стадии (6), при температуре и времени, достаточных для получения ферментированного молочного продукта, содержащего ферментированные и неферментированные молочные ингредиенты и имеющего общее количество молочного белка; и
(9) аэрирование ферментированного молочного продукта с получением аэрированного ферментированного молочного продукта, имеющего увеличение объема по меньшей мере около 5%;
при этом первое количество молочного белка составляет от около 10 до около 40%, а второе количество молочного белка составляет от около 60 до около 90% от общего количества молочного белка, причем ферментированный аэрированный молочный продукт имеет соотношение белка молочной сыворотки к казеину более чем около 60:40, а способ не включает стадию отделения сыворотки.
12. Способ по п.11, в котором ферментированный молочный продукт перед его аэрированием дополнительно смешивают с подсластителем, причем аэрированный ферментированный молочный продукт содержит менее чем около 12% жира, более чем около 5% общего молочного белка, от около 40 до около 80% влаги и имеет отношение жира к общему молочному белку менее чем около 2,5.
13. Способ по п.12, в котором аэрированный ферментированный молочный продукт содержит от около 3 до около 9% жиров, от около 6 до около 10% общего молочного белка и от около 60 до около 75% влаги, причем отношение жира к общему молочному белку менее чем около 1,4, а увеличение объема составляет от около 15 до около 50%.
14. Аэрированный ферментированный молочный продукт, включающий ферментированные и неферментированные молочные ингредиенты, который содержит
(1) первую смесь, содержащую ферментированные молочные ингредиенты, причем первая смесь содержит первое количество ферментированного молочного белка, при этом ферментирование первой смеси проведено с использованием бактериальной закваски, продуцирующей молочную кислоту, для получения стабильного рН в диапазоне около от 3,5 до около 5,5 для первой смеси, и при этом первую смесь получают без использования стадии отделения сыворотки;
(2) вторую смесь, содержащую неферментированные молочные ингредиенты, соли и камеди, причем вторая смесь содержит второе количество неферментированного молочного белка;
при этом первую смесь и вторую смесь объединяют и затем нагревают и гомогенизируют при температуре и в течение времени, достаточных для получения ферментированного молочного продукта, содержащего ферментированные и неферментированные молочные ингредиенты, имеющего общее количество молочного белка, причем ферментированный молочный продукт аэрируют до увеличения объема на по меньшей мере 5%; при этом первое количество ферментированного молочного белка составляет от около 10 до около 40%, а второе количество неферментированного молочного белка составляет от около 60 до около 90% от общего количества молочного белка, при этом аэрированный ферментированный молочный продукт имеет соотношение белка молочной сыворотки к казеину более чем около 60:40.
15. Продукт по п.14, дополнительно смешанный с подсластителем перед аэрированием, причем указанный аэрированный ферментированный молочный продукт содержит менее чем около 12% жира, более чем около 5% общего молочного белка, от около 40 до около 80% влаги и имеет отношение жира к общему молочному белку менее чем около 2,5.
16. Продукт по п.14, содержащий от около 3 до около 9% жиров, от около 6 до около 10% общего молочного белка и от около 60 до около 75% влаги, а отношение жира к общему молочному белку менее чем около 1,4 и в которой увеличение объема составляет от около 15 до около 50%.
