Молочный продукт и способ его получения
Группа изобретений относится к молочной промышленности. Молочный продукт с гидролизованным белком с низким содержанием лактозы получают следующим способом. Обрабатывают молочный сырьевой материал для удаления лактозы и обрабатывают протеазой, при которой степень гидролиза белка составляет по меньшей мере 60 мг тирозина на 1 л молочного продукта с гидролизованным белком. При этом молочный продукт имеет весовое соотношение белка к углеводам от около 0,5 до 5, весовое соотношение белка к золе от 3 до 9. Содержание лактозы составляет менее 1 вес.%. Молочный продукт имеет внешний вид и органолептические свойства обыкновенного молока. Группа изобретений обеспечивает получение продукта с низким содержанием лактозы, с улучшенной органолептикой и уменьшением проблем с пищеварением (метеоризм, вздутие, боли в области живота, урчание). 2 н. и 16 з.п. ф-лы, 6 ил., 4 табл., 8 пр.
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Настоящее изобретение относится к молочному продукту, подходящему для индивидуумов, страдающих от непереносимости лактозы и/или негативных реакций на молочный белок. В частности, настоящее изобретение относится к молочному продукту с низким содержанием лактозы, причем молочный белок гидролизован протеазой без негативного воздействия на органолептические свойства молочного продукта. Также настоящее изобретение относится к способу получения молочного продукта с гидролизованным белком с низким содержанием лактозы.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Установлено и общепризнанно, что молоко оказывает комплексное положительное воздействие на здоровье млекопитающих. Например, установлена сильная обратная корреляция между регулярным и высоким потреблением молочных продуктов и развитием метаболического синдрома у взрослых с избыточной массой тела. Также молоко является богатым источником кальция, который способствует правильному формированию костей в молодом возрасте. Молоко потребляют не только из-за ценной питательной композиции, но также молоко потребляют как традиционный напиток при приеме пищи, в частности, детьми. Однако растет число людей, страдающих от проблем с желудочно-кишечным трактом при потреблении молочных продуктов. Проблемы могут возникать по двум основным причинам, то есть, непереносимость лактозы и негативные реакции на молочный белок (разделяющиеся на иммуноопосредованную гиперчувствительность = аллергия на молоко, и не иммуноопосредованную непереносимость = непереносимость молочного белка). Непереносимость вызывается недостаточным расщеплением субстрата, такого как лактоза, лактазным ферментом в кишечнике и, как правило, усиливается с возрастом, в то время как аллергия на молоко вызвана негативными реакциями иммунной системы на белки молока животных, как правило, коровьего и в норме проявляется в младенческом возрасте, и обычно проходит в школьном возрасте. Проявления указанных симптомов избегают за счет потребления молочных продуктов с низким содержанием лактозы или молочных продуктов, свободных от лактозы, индивидуумами с непереносимостью лактозы и продуктов с модифицированным белком грудными детьми, таких как смеси для детского питания. Для взрослых непереносимость лактозы является основной причиной, по которой они избегают потребления молока.
Симптомы лактозной непереносимости и гиперчувствительности к молочному белку могут индивидуально варьировать, но очень похожи друг на друга. Основными симптомами являются желудочно-кишечные, включая метеоризм, урчание, вздутие, боли в животе и тому подобное. Например, в Hughes et al. показано, что непереваренные белки в толстой кишке вызывает газообразование за счет дезаминирования и ферментации (Hughes, R., Magee, E.A.M., Bingham, S., Protein degradation in the large intestine, Curr. Issues Intest. Microbiol. 1 (2) (2000): 51:58).
В JP 2002-000291 описывается способ получения гидролизата молочного белка с низким содержанием лактозы, причем сырьевой материал молочного белка обрабатывают лактазой и протеолитическим ферментом. Продукт с расщепленным молочным сахаром с низким содержанием лактозы получают нанофильтрацией. Гидролиз лактозы и протеолиз могут быть проведены как одновременно, так и после каждого из них в заданном порядке, нанофильтрацию проводят в каждом случае после гидролиза лактозы. Сообщается, что гидролизат молочного белка подходит для индивидуумов с лактозной непереносимостью и пищевой аллергией.
В US 2002/0192333 A1 описывается устойчивое к кислотной коагуляции молоко, которое обрабатывают протеазой для усиления биодоступности кальция из молока животных. Внешний вид и вкус молока, обработанного протеазой, остается неизменным.
В US 2005/0244542 A1 описывается устойчивое к кислотной коагуляции молоко с повышенной абсорбируемостью кальция с неизменными органолептическими свойствами. Молоко сначала нагревают до температуры от около 40°C до 90°C и затем обрабатывают протеазным ферментом.
Молочные продукты с низким содержанием лактозы или молочные продукты, свободные от лактозы, доступны на рынке уже в течение многих лет. Однако молочные продукты с низким содержанием лактозы менее чем 0,01% не подходят для всех индивидуумов с непереносимостью лактозы, по-прежнему вызывая у некоторых потребителей желудочно-кишечные проблемы. Следовательно, продолжает существовать потребность в молочных продуктах, позволяющих избежать возникновения типичных желудочно-кишечных проблем.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ
Авторы настоящего изобретения неожиданно обнаружили, что симптомы, вызываемые молочными продуктами, могут быть уменьшены модифицированием молочных белков молочных продуктов с низким содержанием лактозы протеолитическими ферментами. В частности, авторы настоящего изобретения неожиданно обнаружили, что даже низкая степень гидролиза молочных белков в молоке с низким содержанием лактозы снижает силу проявления желудочных симптомов по сравнению с традиционным молоком с низким содержанием лактозы.
Один из аспектов настоящего изобретения относится к молочному продукту с гидролизованным белком с низким содержанием лактозы с весовым соотношением белка к углеводам от 0,5 до 5. Неожиданно было обнаружено, что молочные продукты по настоящему изобретению не имеют типичных недостатков во вкусе молочных продуктов с гидролизованным белком, вызванных протеолитическими ферментами, но имеют внешний вид и органолептические свойства, такие как вкус и ощущение во рту при потреблении, аналогичные таковым у традиционного молочного продукта.
В другом аспекте настоящее изобретение относится к способу получения молочного продукта с гидролизованным белком с низким содержанием лактозы с весовым соотношением белка к углеводам от 0,5 до 5, включающему обработку молочного сырьевого материала для удаления лактозы и обработку протеазой.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Фиг. 1a - кишечные симптомы, испытываемые участниками теста перед потребительским исследованием.
Фиг. 1b - изменение кишечных симптомов после 10 дней исследования (p=0,039).
Фиг. 2a - изменение оценки симптомов (1-7) метеоризма (p=0,014).
Фиг. 2b - изменение оценки симптомов (1-7) вздутия (p=0,076).
Фиг. 2c - изменение оценки симптомов (1-7) боли в области живота (p=0,47).
Фиг. 2d - изменение оценки симптомов (1-7) урчания (p=0,039).
ДЕТАЛЬНОЕ ОПИСАНИЕ
Используемый в описании настоящей патентной заявки термин «протеолизованный» и «гидролизованный белок» являются синонимами.
Используемый в описании настоящей патентной заявки термин «молочный сырьевой материал» относится к молоку и комбинации молока и сыворотки, как таковым или как концентраты, или прошедшим предварительную обработку заданным образом, такую как тепловая обработка. Молочный сырьевой материал может быть дополнен ингредиентами, как правило, используемыми при получении молочных продуктов, такими как жир, белок, зола (минеральные вещества) или фракции сахаров, или аналогичное им. Таким образом, молочный сырьевой материал может представлять, например, цельное молоко, сливки, молоко с низким содержанием жира или обезжиренное молоко, прошедшее ультрафильтрацию молоко, прошедшее диафильтрацию молоко, прошедшее микрофильтрацию молоко, молоко с удаленным сывороточным белком, молоко, восстановленное из сухого молока, органическое молоко или их комбинация, или любого из них в разведенном виде. Молоко может быть получено от коровы, овцы, козы, верблюда, лошади или любого другого животного, продуцирующего молоко, подходящее для питания. Молочный сырьевой материал предпочтительно представляет молоко с низким содержанием жира или обезжиренное молоко, более предпочтительно обезжиренное молоко.
Молочный сырьевой материал может быть подвергнут тепловой обработке для усиления денатурации сывороточного белка и таким образом расщепления молочного белка.
Используемый в описании настоящей патентной заявки термин «молочный продукт» относится к продукту из молока, содержащему казеин и сывороточный белок.
Используемый в описании настоящей патентной заявки термин «с низким содержанием лактозы» означает, что содержание лактозы составляет менее чем 1% в молочном продукте с гидролизованным белком. Используемый в описании настоящей патентной заявки термин «свободный от лактозы» означает, что содержание лактозы в молочном продукте составляет 0,5 г/порцию (например, для жидкого молока 0,5 г/244 г, максимальное содержание лактозы составляет 0,21%), однако не более чем 0,5%.
В одном из аспектов настоящее изобретение относится к молочному продукту с гидролизованным белком с низким содержанием лактозы с весовым соотношением белка к углеводам от около 0,5 до 5. Предпочтительно соотношение составляет от 0,5 до 3. В одном варианте выполнения настоящего изобретения соотношения белка к углеводам составляет около 1. Указанное весовое соотношение составляет от 0,5 до 5, обеспечивая молочный продукт с гидролизованным белком с низким содержанием лактозы с хорошими органолептическими свойствами. В частности, молочный продукт по настоящему изобретению не имеет водянистого вкуса, а наоборот, имеет полный вкус и структуру традиционного молочного продукта.
В одном варианте выполнения настоящего изобретения весовое соотношение белка к золе в молочном продукте по настоящему изобретению составляет от 3 до 9, предпочтительно от 3,5 до 7,5.
В одном варианте выполнения настоящего изобретения соотношение белок: углеводы: зола в молочном продукте по настоящему изобретению составляет около 1,12:1:0,26.
Указанные соотношения белка к золе и белок: углеводы: зола обеспечивают молочный продукт по настоящему изобретению хорошими органолептическими свойствами и полным вкусом обычного молока.
Общеизвестны способы получения молочных продуктов с низким содержанием лактозы и молочных продуктов, свободных от лактозы. Представлено несколько способов удаления лактозы из молока. Общеизвестен в этой области традиционный ферментативный способ расщепления лактозы, способ включает стадию добавления лактазы из грибов или дрожжей в молоко, таким образом, что лактоза расщепляется на моносахариды, то есть, глюкозы и галактозы на более чем 80%.
Также лактоза может быть удалена из молочного сырьевого материала, например, при использовании мембранных технологий. Как правило, используют четыре основных процесса мембранной фильтрации: обратный осмос (RO), нанофильтьрация (NF), ультрафильтрация (UF) и микрофтильтрация (MF). Из них UF больше всего подходит для отделения лактозы от молока. Обратный осмос, как правило, используют для концентрирования, ультрафильтрацию и микрофильтрацию - для фракционирования, а нанофильтрацию - как для концентрирования, так и для фракционирования. Существует множество литературы, посвященной удалению лактозы из молока при использовании различных мембранных технологий.
Также для удаления лактозы из молока известен процесс хроматографического отделения, например, Harju, M., EP 0226035. В известном из предшествующего уровня процессе, например, молоко фракционируют, таким образом, что отделяют фракцию лактозы и солей, присутствующих в белковой фракции или белково-жировой фракции. Процесс характеризуется составлением композиции катионообменной смолы, таким образом, чтобы она соответствовала таковой молока и молоко подвергают хроматографии в колонке со сбалансированной катионобменной смолой при температуре от около 50 до 80°C при использовании воды при элюировании. Преимущество способа состоит в том, что все соединения, важные для вкуса, остаются в молоке.
Дополнительно, лактоза может быть осаждена из молочных фракций. Существует множество литературы, посвященной кристаллизации лактозы и процессам отделения.
В настоящем изобретении лактоза может быть удалена из молока любым способом, известным из предшествующего уровня техники, таким как мембранные технологии, при использовании одной или более мембранной фильтрации, включающей микрофильтрацию, ультрафильтрацию, нанофильтрацию, диафильтрацию и обратный осмос, гидролизом лактозы, хроматографией, осаждением или любой комбинацией одной или более фазы. Для гидролиза лактозы в настоящем изобретении может быть использован любой лактазный фермент, известный из предшествующего уровня техники. В одном варианте выполнения настоящего изобретения лактозу удаляют при использовании мембранных технологий.
В одном варианте выполнения настоящего изобретения содержание лактозы в молочном продукте по настоящему изобретению составляет менее чем 1 вес.%, предпочтительно менее чем 0,1 вес.%, более предпочтительно менее чем 0,01 вес.%.
В одном варианте выполнения настоящего изобретения гидролиз белка молока может быть проведен любым способом, известным из предшествующего уровня техники. Для гидролиза может быть использован любой подходящий протеазный фермент. Общеизвестно в области техники, к которой относится настоящее изобретение, ферментативное расщепление белка, процесс включает стадию добавления протеазного фермента или их смесей из общеизвестных источников ферментов, то есть, растений и микроорганизмов, в молоко, таким образом, что белок расщепляется на пептиды и аминокислоты.
Степень гидролиза белка молочного продукта с гидролизованным белком с низким содержанием лактозы составляет от около 60 мг до 500 мг тирозина на литр молока с гидролизованным белком с содержанием белка около 3,5 вес.%. Указанные пределы тирозина соответствуют низкой степени гидролиза.
В соответствии с настоящим изобретением молочный продукт с гидролизованным белком с низким содержанием лактозы имеет содержание растворимого тирозина вплоть до 500 мг/литр продукта с содержанием белка около 3,5 вес.%. В других вариантах выполнения настоящего изобретения содержание растворимого тирозина на литр составляет 70 мг, 80 мг, 90 мг, 100 мг, 1 10 мг, 120 мг, 130 мг, 140 мг, 150 мг, 160 мг, 170 мг, 180 мг, 200 мг, 220 мг, 240 мг, 260 мг, 280 мг, 300 мг, 320 мг, 340 мг, 360 мг, 380 мг, 400 мг, 420 мг, 440 мг, 460 мг, 480 мг и 500 мг.
В другом аспекте настоящее изобретение относится к способу получения молочного продукта с гидролизованным белком с низким содержанием лактозы с весовым соотношением белка к углеводам от 0,5 до 5, включающему обработку молочного сырьевого материала для удаления лактозы и обработку протеазой.
Удаление лактозы и обработка протеазой могут быть проведены одновременно или одна после другой, то есть, удаление лактозы проводят перед, во время или после обработки протеазой. В одном варианте выполнения настоящего изобретения удаление лактозы проводят перед обработкой протеазой.
В одном варианте выполнения настоящего изобретения лактозу удаляют из молочного сырьевого материала проведением обработки лактазным ферментом.
Другой вариант выполнения способа по настоящему изобретению включает стадии:
a) обработка молочного сырьевого материала одной или более мембранной фильтрацией с получением молочного продукта с низким содержанием лактозы,
b) если требуется, проводят гидролиз молочного продукта с низким содержанием лактозы лактазой с получением молочного продукта, свободного от лактозы,
c) обработка молочного продукта с низким содержанием лактозы или молочного продукта, свободного от лактозы, протеазой с получением молочного продукта с гидролизованным белком с низким содержанием лактозы.
В одном варианте выполнения настоящего изобретения остаточную лактозу в молочном продукте с низким содержанием лактозы гидролизуют на стадии b) на моносахариды, как хорошо известно в области техники, к которой относится настоящее изобретение. Она может быть проведена при использовании коммерчески доступных лактазных ферментов способом per se. В одном варианте выполнения настоящего изобретения обработку лактазой и протеазную обработку стадий b) и c), соответственно, проводят одновременно.
В другом варианте выполнения настоящего изобретения молочный продукт с низким содержанием лактозы получают проведением стадий:
a) обработка молочного сырьевого материала ультрафильтрацией с получением ультрафильтрационного ретентата и ультрафильтрационного пермеата,
b) обработка ультрафильтрационного пермеата нанофильтрацией с получением нанофильтрационного пермеата и нанофильтрационного ретентата,
c) возвращение NF пермеата в UF ретентат с получением молочного продукта с низким содержанием лактозы.
В другом варианте выполнения настоящего изобретения молочный продукт с низким содержанием лактозы получают проведением стадий:
a) обработка молочного сырьевого материала ультрафильтрацией с получением ультрафильтрационного ретентата и ультрафильтрационного пермеата,
b) обработка ультрафильтрационного пермеата нанофильтрацией с получением нанофильтрационного пермеата и нанофильтрационного ретентата,
c) концентрирование NF пермеата обратным осмосом (RO) с получением RO ретентата и RO пермеата,
d) возвращение RO ретентата в UF ретентат с получением молочного продукта с низким содержанием лактозы.
В другом варианте выполнения настоящего изобретения молочный сырьевой материал подвергают микрофильтрации с получением молочного продукта с низким содержанием лактозы в качестве микрофильтрационного ретентата. При микрофильтрации сывороточные белки, включая, главным образом β-лактоглобулин и α-лактальбумин, концентрируют в микрофильтрационном ретентате. Таким образом, микрофильтрация позволяет модифицировать пропорции β-лактоглобулина и α-лактальбумина в молочном сырьевом материале до заданных пределов и регулировать общее содержание сывороточного белка в молочном продукте. Микрофильтрация может быть проведена при повышенной температуре, такой как около 50°C, или при пониженной температуре, такой как около 10°C. При диафильтрации микрофильтрата можно использовать водопроводную воду или фракции с различных мембранных процессов молока, таких как NF пермеат, UF пермеат, RO ретентат, хроматографически отделенные фракции или их комбинации, или любое из них в разведенном виде. Также может быть использована диафильтрационная среда (диавода), получаемая в процессе отделения.
Способы по настоящему изобретению позволяют сохранять или возвращать в молочный продукт все натуральные ингредиенты, присутствующие в молоке, за исключением лактозы. Следовательно, внешний вид и органолептические свойства, такие как вкус и ощущение во рту при потреблении, аналогичны таковым у обычного молочного продукта.
Молочный продукт по настоящему изобретению может быть дополнен другими ингредиентами, такими как молоко или различные натуральные компоненты молока, такие как минеральные вещества молока, также вода, витамины и тому подобное. Различные компоненты молока могут быть обеспечены при использовании любого подходящего способа отделения, такого как мембранные фильтрации, хроматография и тому подобное. Эти компоненты могут быть введены в молочный продукт по настоящему изобретению с обеспечением молочного продукта с заданным содержанием жира, белка и лактозы. Дополнительные ингредиенты могут быть введены в конечный протеолизованный молочный продукт по настоящему изобретению или на одной или более стадии способа получения продукта по настоящему изобретению.
В одном варианте выполнения настоящего изобретения молочный сырьевой материал подвергают тепловой обработке, например, при температуре от 65°C до 95°C, в течение от 15 секунд до 10 минут перед удалением лактозы для денатурации по меньшей мере части сывороточных белков и селективно отделяют сывороточные белки. Предпочтительно отделение сывороточного белка проводят при использовании мембранных технологий, более предпочтительно при использовании микрофильтрации.
В одном варианте выполнения настоящего изобретения молочный продукт подвергают инактивационной обработке протеазой. Условия инактивации зависят от фермента, используемого в способе. Например, нагревание при температуре 85°C в течение 1 минуты достаточно для инактивации подавляющего большинства ферментов.
Инактивационная обработка может быть проведена на любой подходящей стадии процесса получения продукта. Например, инактивационная обработка может быть проведена одновременно с тепловой обработкой при традиционных условиях, как правило, используемых для разрушения патогенов в молоке. Примеры тепловых обработок, используемых в настоящем изобретении, представляют пастеризацию, высокотемпературную пастеризацию или нагревание при температуре ниже, чем температура пастеризации в течение достаточного периода времени. В частности, могут быть упомянуты УВТ обработка (например, молоко при температуре 138°C, в течение от 2 до 4 с), ESL (extended shelf life - с продленным сроком годности) обработка (например, молоко при температуре 130°C, в течение от 1 до 2 с), пастеризация (например, молоко при температуре 72°C, в течение 15 с), или высокотемпературная пастеризация (при температуре 95°C, в течение 5 минут). Тепловая обработка может быть как прямой (пар в молоко, молоко в пар), так и непрямой (трубчатый теплообменник, пластинчатый теплообменник, скребковый теплообменник). Тепловая обработка продукта должна быть достаточной для инактивации протеазных ферментов во избежание негативного воздействия на органолептические свойства.
На Фиг. 1 и 2 приведены результаты теста, и неожиданно, установлено, что даже низкая степень гидролиза молочного белка в молоке по настоящему изобретению снижает тяжесть желудочно-кишечных симптомов у индивидуумов с чувствительностью по сравнению традиционным молоком, свободным от лактозы. Неожиданно превосходно сохранились органолептические свойства, такие как вкус, ощущение во рту при потреблении и внешний вид молочного продукта по настоящему изобретению, соответствуя таковым у обычных молочных продуктов. Например, продукты по настоящему изобретению не имеют горького вкуса, типичного для молочных продуктов с гидролизованным белком, вызванного пептидами, образованными при протеолизе.
Молочный продукт с гидролизованным белком с низким содержанием лактозы по настоящему изобретению может быть использован в качестве сырьевого материала при получении всех типов кисломолочных продуктов и/или подкисленных свежих продуктов, как правило, йогурта, ферментированного молока, виили и ферментированных сливок, сметаны, творога, пахты, кефира, молочных напитков в таре очень малого объема и других кисломолочных продуктов и при получении всех типов порошкообразных продуктов.
Способ по настоящему изобретению подходит для получения современного компонента, причем молочные компоненты с отличающимся содержанием жира, белка и лактозы комбинируют известным способом только перед асептической упаковкой.
Способ по настоящему изобретению может быть применен как для периодического процесса, так и для непрерывного процесса. Предпочтительно способ по настоящему изобретению проводят как периодический процесс.
Следующие Примеры приведены для дополнительной иллюстрации настоящего изобретения без ограничения объемов его притязаний. Анализ на содержание растворимого тирозина в молочных продуктах по настоящему изобретению проводят согласно модифицированному способу Matsubara et al. (Matsubara, H., Hagihara, B., Nakai, M., Komaki, T., Yonetani, T., Okunuki, K., Crystalline bacterial proteinase II. General properties of crystalline proteinase of Bacillus subtilis N', J. Biochem. 45 (4) (1958) 251-258). Анализ проводят на образцах, прошедших кипячение в течение 4 минут при температуре 100°C, и центрифугируют. Содержание растворимого тирозина определяют по супернатанту после центрифугирования (3000 rcf (относительная центробежная сила) 15 минут).
ПРИМЕР 1
30 литров пастеризованного молока (при температуре 72°C, 15 секунд) с содержанием жира 1,5% подвергли ультрафильтрации при температуре 50°C при использовании лабораторной установки для ультрафильтрации Labstak при коэффициенте концентрирования 1,5 при использовании мембран GR61 PP с номинально отсекаемой молекулярной массой 20 000 Да. Получили партию UF ретентата (20 л) и UF пермеата (10 л).
UF пермеат, содержащий, главным образом, лактозу (10 л), подвергли дополнительной нанофильтрации при комнатной температуре при коэффициенте концентрирования 4 через нанофильтрационные мембраны, при этом в NF ретентате удержана лактоза (2,5 л) и одновалентные ионы прошли через мембрану (удержание NaCI<65%) и были собраны в NF пермеате (7,5 л). Нанофильтрационный ретентат подходит для дальнейшего использования в качестве лактозной фракции с низким содержанием минеральных веществ.
Нанофильтрационный пермеат (7,5 л) концентрировали при комнатной температуре при использовании мембран для обратного осмоса Nanomax-95 (Millipore) при коэффициенте концентрирования 10, при этом минеральные вещества, содержащиеся в нанофильтрационном пермеате, сконцентрированы в ретентате обратного осмоса (RO) (удержание NaCl>94%). RO ретентат может быть использован при получении молока, свободного от лактозы, с точки зрения восстановления минеральных веществ или дополнения/восполнения композиции минеральных веществ.
Смешивали 692 г UF ретентата и 105 г RO ретентата, полученного выше, и 203 г воды. В смесь добавляли 4 г лактазы HA lactase (Chr. Hansen A/S, Denmark) и 4,7 мг протеазы Alcalase 2,4 L FG (Novozymes Inc., Denmark) вместе с 0,81 мг Flavourzyme 1000 L (Novozymes Inc., Denmark). Затем проводили гидролиз при температуре 6°C в течение 24 часов, в течение этого периода времени содержание лактозы снизилось ниже 0,01%, и содержание растворимого тирозина в смеси повысилось до 150 мг/л молока.
В Таблице 1 приведены композиции полученного, как указано выше, UF ретентата и RO ретентата. Композиция и органолептические свойства протеолизованного молочного продукта аналогичны таковым обычного полуобезжиренного молока, за исключением того, что протеолизованный молочный продукт полностью свободен от лактозы (лактоза <0,01%), а содержание растворимого тирозина повышено (150 мг/л). Соотношение белок: углеводы: зола в молочном продукте по настоящему изобретению составило 3,35:3,0:0,79; то есть 1,12:1:0,26.
| Таблица 1 | ||||
| Получение протеолизованного свободного от лактозы молока (обезжиренные сухие вещества, NFTS (сухой обезжиренный молочный остаток), около 7,3 вес.%) | ||||
| Компонент | UF ретентат k=1,5 | RO ретентат | Протеолизованное свободное от лактозы молоко по настоящему изобретению | Полуобезжиренное молоко |
| Общее содержание белка, % | 4,79 | 0,34 | 3,35 | 3,3 |
| Лактоза, % | 4,37 | 0,15 | <0,01 | 4,64 |
| Глюкоза + Галактоза, % | н.и. | н.и. | 3,0 | н.и. |
| Жир, % | 2,22 | 0 | 1,5 | 1,5 |
| Зола, % | 0,91 | 1,52 | 0,79 | 0,79 |
| Сухие вещества, % | 12,49 | 1,90 | 8,84 | 10,39 |
(н.и. = не измеряли)
Полученный протеолизованный молочный продукт подвергли тепловой обработке (при температуре 125°C, 4 с) и асептически упаковали для гарантии лежкоспособности и инактивации ферментов. Протеолизованный молочный продукт охладили до температуры 6°C. Продукт имел превосходные органолептические свойства.
ПРИМЕР 2
Обезжиренное молоко подвергли обработке по примеру 1, за исключением того, что обезжиренное молоко подвергли ультрафильтрации при коэффициенте концентрирования 3,7; и UF пермеат дополнительно подвергли нанофильтрации при коэффициенте концентрирования 4. Смешали 266 г полученного UF ретентата и 369 г NF пермеата, и 364 г обезжиренного молока. Провели обработку лактазой и протеазным ферментом по Примеру 1. Композиция и органолептические свойства протеолизованного молочного продукта с содержанием обезжиренных сухих веществ 8,4 вес.% аналогичны таковым у продукта по Примеру 1. Содержание растворимого тирозина повышено (148 мг/л).
| Таблица 2 | ||||
| Получение протеолизованного свободного от лактозы молока (NFTS (сухой обезжиренный молочный остаток) >8,25 вес.%), из обезжиренного молока (36,4%), UF ретентата (26,6%) и NF пермеата (36,9%). | ||||
| Компонент | UF ретентат k=1,5 | NF пермеат | Обезжиренное молоко | Протеолизованное свободное от лактозы молоко по настоящему изобретению |
| Общее содержание белка, % | 12,5 | 0 | 3,5 | 4,6 |
| Лактоза, % | 5,1 | 0,14 | 4,6 | <0,01 |
| Глюкоза + Галактоза, % | н.и. | н.и. | н.и. | 3,0 |
| Жир, % | 0,2 | 0 | 0,05 | 0,07 |
| Зола, % | 1,6 | 0,24 | 0,77 | 0,78 |
| Сухое вещество, % | 18,5 | 0,3 | 9,6 | 8,5 |
(н.и. = не измеряли)
ПРИМЕР 3
Обезжиренное молоко подвергли обработке по Примеру 1, за исключением того, что обработку протеазой проводили при температуре 6°C после обработки лактазой. Композиция и органолептические свойства протеолизованного молочного продукта аналогичны таковым у продукта по Примеру 1.
ПРИМЕР 4
Обезжиренное молоко подвергли обработке по Примеру 1, за исключением, того что обработку протеазой проводили при температуре 6°C перед обработкой лактазой. Композиция и органолептические свойства протеолизованного молочного продукта аналогичны таковым у продукта по Примеру 1.
ПРИМЕР 5
Температуру стандартизованного молока (10 кг) с содержанием жира 1,5% регулировали до температуры 6°C. В стандартизованное молоко добавляли 0,8 г лактазы HA lactase (Chr. Hansen A/S, Denmark) и 47 мг протеазы Alcalase 2,4L FG (Novozymes Inc., Denmark) вместе с 8,1 мг Flavourzyme 1000 L (Novozymes Inc., Denmark). Полученную смесь подвергли гидролизу при температуре 6°C в течение 24 часов. Затем протеолизованный молочный продукт подвергли тепловой обработке по Примеру 1. Протеолизованный молочный продукт аналогичен обычному обезжиренному молоку с низким содержанием лактозы и имел вкус, аналогичный таковому у молока с низким содержанием лактозы, но немного слаще по сравнению с обычным молоком. Содержание растворимого тирозина повышено (147 мг/л).
ПРИМЕР 6
Обезжиренное молоко подвергли микрофильтрации при температуре фильтрации 50°C при использовании 0,1 µм мембраны (Synder FR, Synder Filtration, USA) при факторе концентрирования в 3 раза по объему. Основную часть сывороточного белка удалили в микрофильтрационный пермеат. Полученный при микрофильтрации MF ретентат подвергли диафильтрации при использовании UF пермеата молока (DSS GR61 PP, Alfa Laval AS, Denmark) подачей ультрафильтрационного пермеата в MF ретентат при той же скорости, при которой MF пермеат удаляли с диафильтрации. Количество UF пермеата равно количеству обезжиренного молока на подаче. Используемое в диафильтрации количество UF пермеата позволяло регулировать содержание сывороточного белка в конечном MF ретентате. После стадии диафильтрации ультрафильтрационный пермеат добавляли в концентрат молока, полученный как MF ретентат, для регулирования содержания белка в концентрате молока, таким образом, чтобы соответствовать таковому у оригинального молока. Другими словами, молоко развели, таким образом, чтобы соответствовать оригинальному содержанию белка в оригинальном молоке. При использовании микрофильтрационной системы из молока удаляют 78% β-лактоглобулина.
Молочный продукт, то есть MF ретентат, стандартизованный UF пермеатом (Таблица 3), подвергли обработке лактазой и протеазой и тепловой обработке по Примеру 1.
| Таблица 3 | |||
| Получение молока с низким содержанием сывороточного белка (MF ретентат, стандартизованный UF-пермеатом) при использовании микрофильтрации | |||
| Компонент | Обезжиренное молоко (MF подача) | Молоко (MF ретентат, стандартизованный UF пермеат) | Молоко (UF пермеат) |
| Общее содержание белка, % | 3,4 | 3,5 | 0,24 |
| Лактоза, % | 4,7 | 4,3 | 4,8 |
| Жир, % | 0,1 | 0,1 | 0,02 |
| Зола, % | 0,75 | 0,77 | 0,49 |
| Сухое вещество, % | 9,1 | 9,0 | 5,8 |
| β-лактоглобулин, г/л | 3,2 | 0,7 | н.и. |
| α-лактальбумин, г/л | 1,2 | 0,37 | н.и. |
(н.и. = не измеряли)
Композиция и органолептические свойства протеолизованного молочного продукта по настоящему изобретению близки к обычному обезжиренному молоку. Протеолизованный молочный продукт имел вкус, аналогичный таковому у обезжиренного молока, но полностью свободен от лактозы (лактоза <0,01%), имел повышенное содержание растворимого тирозина (>150 мг/л) и низкое содержание сывороточного белка (соотношение α-лактальбумин к β-лактоглобулин <1).
ПРИМЕР 7
Обезжиренное молоко подвергли обработке по Примеру 1, за исключением того, что обезжиренное молоко подвергли микрофильтрации при температуре фильтрации 10°C при факторе концентрирования в 3,3 раза по объему, и полученный MF ретентат подвергли диафильтрации при использовании гидролизованного 3% UF пермеата молока. После стадии диафильтрации ультрафильтрационный пермеат молока и минеральные вещества молока добавляли в концентрат молока, полученный как MF ретентат, для регулирования содержания белка в концентрате молока, таким образом, чтобы соответствовать таковому у оригинального молока. Молочный продукт, то есть MF ретентат, стандартизованный гидролизованным UF пермеатом и минеральными веществами молока (Таблица 4), подвергли обработке ферментом и тепловой обработке по Примеру 1.
| Таблица 4 | |||
| Получение молока с низким содержанием сывороточного белка (MF ретентат, стандартизованный UF-пермеатом) при использовании микрофильтрации | |||
| Компонент | Обезжиренное молоко (MF подача) | Молоко (MF ретентат. стандартизованный UF пермеат) | Молоко (UF пермеат) |
| Общее содержание белка, % | 3,4 | 3,5 | 0,24 |
| Лактоза, % | 4,7 | 0,1 | 0,01 |
| Глюкоза + Галактоза, % | н.и. | 3,5 | 4,7 |
| Жир, % | 0,1 | 0,1 | 0,02 |
| Зола, % | 0,75 | 0,8 | 0,49 |
| Сухое вещество, % | 9,1 | 8,5 | 5,8 |
| β-лактоглобулин, г/л | 3,2 | 0,4 | н.и. |
| α-лактальбумин, г/л | 1,2 | 0,15 | н.и. |
(н.и. = не измеряли)
Композиция и органолептические свойства протеолизованного молочного продукта по настоящему изобретению близки к обычному обезжиренному молоку. Протеолизованный молочный продукт имел вкус, аналогичный немного сладкому у обезжиренного молока, продукт имел повышенное содержание растворимого тирозина (>150 мг/л) и низкое содержание сывороточного белка (соотношение α-лактальбумин к β-лактоглобулин <1).
ПРИМЕР 8
В потребительском исследовании использовали протеолизованный молочный продукт по настоящему изобретению, полученный по Примеру 1, где протеолизованный молочный продукт по настоящему изобретению сравнивали со свободным от лактозы полуобезжиренным молоком (контроль). Общее количество участников (N) составило 90, из которых 48 индивидуумов (потребителей) состояли в группе протеолизованного молока (лактоза <0,01% и содержание растворимого тирозина >150 мг/л) и 42 индивидуума (потребителя) состояли в группе контрольного молока (лактоза <0,01%). Все индивидуумы использовали молочный продукт ежедневно по меньшей мере 2 децилитра в течение 10 дней исследования (слепой тест). Симптомы отслеживали и записывали в дневник симптомов. Интенсивность каждого симптома: метеоризм, вздутие, боль в области живота и урчание, измеряли по шкале от «0» (отсутствие симптомов) до «7» (тяжелые симптомы).
Как видно на Фиг. 1b, изменение негативных желудочно-кишечных реакций (общая оценка симптомов) выше для группы протеолизованного молока по сравнению с контрольной группой (p=0,039). Изменение интенсивности каждого симптома приведено на Фиг. 2a-2d. Протеолизованный молочный продукт по настоящему изобретению значительно снижает метеоризм (p=0,014) (Фиг. 2a) и урчание (p=0,039) (Фиг. 2d). Также наблюдалось менее выраженное вздутие (p=0,076) (Фиг. 2b) и боль в области живота (p=0,47) (Фиг. 2c).
1. Молочный продукт с гидролизованным белком с низким содержанием лактозы, полученный способом, включающим стадию добавления протеазного фермента (протеазных ферментов) к молочному сырьевому материалу, при этом молочный продукт имеет весовое соотношение белка к углеводам от около 0,5 до 5, предпочтительно от около 0,5 до 3, весовое соотношение белка к золе от 3 до 9, предпочтительно от 3,5 до 7,5, и содержание лактозы менее 1 вес. %, предпочтительно менее 0,1 вес. %, еще предпочтительнее менее 0,01 вес. %, и степень гидролиза белка по меньшей мере 60 мг тирозина на литр молочного продукта с гидролизованным белком.
2. Молочный продукт п.1, в котором соотношения белка к углеводам составляет около 1.
3. Молочный продукт п.1, в котором соотношение белок: углеводы: зола составляет около 1,12:1:0,26.
4. Молочный продукт п.1, в котором продукт имеет внешний вид и органолептические свойства обыкновенного молока.
5. Способ получения молочного продукта с гидролизованным белком с низким содержанием лактозы, имеющего весовое соотношение белка к углеводам от 0,5 до 5, весовое соотношение белка к золе от 3 до 9, и содержание лактозы менее 1 вес. %, включающий обработку молочного сырьевого материала для удаления лактозы и обработку протеазой, при которой степень гидролиза белка составляет по меньшей мере 60 мг тирозина на литр молочного продукта с гидролизованным белком.
6. Способ по п.5, в котором молочный сырьевой материал подвергают тепловой обработке перед удалением лактозы и/или обработке протеазой.
7. Способ по п.5, в котором молочный продукт подвергают обработке для инактивирования протеазы.
8. Способ по п.5, в котором удаление лактозы проводят перед, во время или после обработки протеазой, предпочтительно перед обработкой протеазой.
9. Способ по пп.5 или 8, в котором лактозу удаляют при использовании мембранных технологий, гидролиза лактозы, хроматографии, осаждения или любой их комбинации, предпочтительно при использовании мембранной технологии.
10. Способ по п.9, в котором молочный сырьевой материал подвергают обработке лактазным ферментом.
11. Способ по п.9, включающий стадии:
a) обработки молочного сырьевого материала одной или более мембранной фильтрацией с получением молочного продукта с низким содержанием лактозы,
b) если требуется, проведение гидролиза молочного продукта с низким содержанием лактозы лактазой с получением молочного продукта свободного от лактозы,
c) обработки молочного продукта с низким содержанием лактозы или молочного продукта свободного от лактозы протеазой с получением молочного продукта с гидролизованным белком с низким содержанием лактозы.
12. Способ по п.11, в котором воду и минеральные вещества молока добавляют предпочтительно в молочный продукт с гидролизованным белком или UF ретентат.
13. Способ по п.12, в котором молочные материалы добавляют в MF ретентат.
14. Способ по п.11, в котором стадии b) и с) проводят одновременно.
15. Способ по п.11, включающий стадии:
a) обработки молочного сырьевого материала ультрафильтрацией с получением ультрафильтрационного ретентата и ультрафильтрационного пермеата,
b) обработки ультрафильтрационного пермеата нанофильтрацией с получением нанофильтрационного пермеата и нанофильтрационного ретентата,
c) возвращения NF пермеата в UF ретентат с получением молочного продукта с низким содержанием лактозы.
16. Способ по п.15, в котором добавляют минеральные вещества молока, предпочтительно в молочный продукт с гидролизованным белком или UF ретентат.
17. Способ по п.11, включающий стадии:
a) обработки молочного сырьевого материала ультрафильтрацией с получением ультрафильтрационного ретентата и ультрафильтрационного пермеата,
b) обработки ультрафильтрационного пермеата нанофильтрацией с получением нанофильтрационного пермеата и нанофильтрационного ретентата,
c) концентрирования NF пермеата обратным осмосом (RO) с получением RO ретентата и RO пермеата,
d) возвращения RO ретентата в UF ретентат с получением молочного продукта с низким содержанием лактозы.
18. Способ по п.17, в котором добавляют минеральные вещества молока, предпочтительно в молочный продукт с гидролизованным белком или UF ретентат.
