Получение сцеженных ферментированных молочных продуктов

Изобретение относится к молочной промышленности, в частности к получению сцеженных ферментированных молочных продуктов. Способ предусматривает термообработку молочного материала, содержащего лактозу, ферментацию по меньшей мере одним штаммом молочнокислых бактерий, обладающим слабой способностью метаболизировать лактозу в кислой сыворотке, разделение, получая сцеженный ферментированный молочный продукт и побочную кислую сыворотку, содержащую лактозу. Способ может включать гомогенизацию ферментированного молочного продукта и по меньшей мере, одну стадию охлаждения. Предложен также сцеженный ферментированный продукт, получаемый данным способом. Изобретениями обеспечивается улучшение балльной оценки полноты аромата, отсутствие усиленного вкуса или аромата и отсутствие избыточных ноток продукта после его хранения в течение 55 дней. 2 н. и 18 з.п. ф-лы, 4 табл., 4 пр.

 

Настоящее изобретение относится к получению сцеженных ферментированных молочных продуктов. Настоящее изобретение обеспечивает улучшение применения материалов и побочных продуктов, а также свойств полученного продукта.

Сцеженные ферментированные молочные продукты, такие как сцеженные йогурты, представляют собой продукты, полученные способом, включающим ферментацию молочного материала молочнокислыми бактериями, и затем стадию отделения, в которой, с одной стороны, получают концентрированный сцеженный продукт и, с другой стороны, получают побочную кислую сыворотку. По мере увеличения производства и потребления сцеженных продуктов, также увеличивается производство побочной кислой сыворотки. Однако побочная кислая сыворотка находит небольшое применение, и большие количества приходится выбрасывать предпочтительно дружественным к окружающей среде способом, который может требовать дорогостоящей обработки. Кислая сыворотка содержит соединения, которые можно применять, такие как лактоза. Лактозу можно, например, извлекать и применять для различных применений. Однако данное применение лактозы экономически проблематично: чем меньше лактозы содержит побочная кислая сыворотка, тем меньше экономически оправданным является ее извлечение и/или применение.

Действительно, сброс кислой сыворотки не рекомендуется, и повышение ценности лактозы является проблематичным, если содержание лактозы является слишком низким. Обнаружено, что содержание лактозы в кислой сыворотке снижается при хранении. Избегание этого и сохранение высокого содержания лактозы для дополнительного повышения ценности может предполагать значительные капиталовложения в переработку и/или эксплуатационные затраты. Одно решение может заключаться в извлечении лактозы непосредственно после отделения сыворотки без транспортировки в другое место для выделения, имеющее требуемое оборудование. Это требует специальных капиталовложений в участок получения сцеженного ферментированного продукта и побочной кислой сыворотки, тогда как емкость может быть доступна на других участках. Данное решение лишено гибкости. Другое решение может заключаться в заморозке кислой сыворотки, стабилизируя содержание лактозы между извлечением (разделением) и экстракцией, например, в процессе транспортировки. Данное решение требует большое количество энергии и/или специального оборудования для транспортировки. Здесь также расходы и/или влияние на природу не являются привлекательными.

Существует необходимость в способах получения сцеженных ферментированных молочных продуктов, таких как сцеженные йогурты, которые обеспечивают хорошие продукты, а также улучшенные возможности контролирования побочной кислой сыворотки, например, обеспечивая большее повышение ценности содержащейся в ней лактозы.

Настоящее изобретение удовлетворяет, по меньшей мере, одну из потребностей или решает одну из проблем выше способом получения сцеженного ферментированного молочного продукта, включающим, по меньшей мере, следующие стадии:

a) термообработку молочного материала, содержащего лактозу,

b) ферментацию, по меньшей мере, одним штаммом молочнокислых бактерий,

c) разделение, получая сцеженный ферментированный молочный продукт и побочную кислую сыворотку, содержащую лактозу,

d) необязательно гомогенизацию ферментированного молочного продукта,

e) необязательно, по меньшей мере, одну стадию охлаждения,

где, по меньшей мере, один штамм молочнокислых бактерий обладает слабой способностью метаболизировать лактозу в кислой сыворотке.

Настоящее изобретение также относится к сцеженному ферментированному молочному продукту, который можно получить данным способом. Настоящее изобретение также относится к продуктам, содержащим сцеженный ферментированный молочный продукт, и применению сцеженного ферментированного молочного продукта.

Определения

Термин ʺкислая сывороткаʺ применяют в настоящем изобретении для описания побочного продукта стадии отделения. Термин ʺкислая сывороткаʺ также включает дополнительно обработанные композиции (например, отфильтрованную кислую сыворотку, нейтрализованную кислую сыворотку и очищенную кислую сыворотку).

В настоящем изобретении способность метаболизировать лактозу в кислой сыворотке относится к способности молочнокислых бактерий потреблять лактозу в кислой сыворотке. Способность метаболизировать обычно измеряют относительно композиции кислой сыворотки, содержащей:

- от 0,0% до 0,4% по весу белка,

- от 2,8% до 4,7% по весу лактозы,

- от 92,0% до 95% по весу воды,

- от 0,00% до 0,10% по весу жиров, и

- pH 3,80-4,65.

Способность метаболизировать предпочтительно определяют относительно композиции кислой сыворотки, содержащей:

- 0,4% по весу белка, предпочтительно сывороточного белка,

- от 2,8% до 4,7% по весу лактозы,

- от 94,3% по весу воды,

- от 0,0% по весу жиров, и

- pH 4,5.

В настоящем изобретении слабая способность метаболизировать лактозу относится к потере лактозы меньше чем 15%, предпочтительно меньше чем 12%, предпочтительно меньше чем 10%, предпочтительно меньше чем 8%, предпочтительно меньше чем 7%, после хранения в течение 7 дней при 32°C.

В настоящем изобретении стабильность лактозы относится к сохранению лактозы, в противоположность потере лактозы, после хранения предпочтительно в течение 7 дней при 32°C.

Молочный материал

Настоящее изобретение включает обработку молочного материала. Молочный материал обычно состоит из молока и/или ингредиентов, полученных из молока. Его также называют ʺкомпозицией на основе молокаʺ. В настоящем изобретении, молоко включает животное молоко, такое как коровье молоко, и также заменители животного молока, такие как растительное молоко, такое как соевое молоко, рисовое молоко и т.д.

Композиции на основе молока, пригодные в данных продуктах и/или способах, являются известными специалисту в области молочных продуктов, предпочтительно ферментированных молочных продуктов. В настоящем изобретении композиция на основе молока включают композицию с молоком или молочными фракциями, и композиции, полученные смешением нескольких ранее разделенных молочных фракций. Некоторое количество воды или некоторые добавки можно добавлять к указанному молоку, молочным фракциям и смесям. Предпочтительно молоко представляет собой животное молоко, например коровье молоко. Можно применять некоторые альтернативные виды животного молока, такие как овечье молоко или козье молоко.

Композиция на основе молока может обычно содержать ингредиенты, выбранные из группы, состоящей из молока, полуснятого молока, обезжиренного молока, сухого молока, сухого обезжиренного молока, концентрата молока, концентрата обезжиренного молока, молочных белков, сливок, пахты и их смесей. Можно смешивать с ним некоторое количество воды или добавки. Примеры добавок, которые можно применять, включают сахар, подсластители, отличные от сахара, волокна и агенты, изменяющие консистенцию.

Композиция на основе молока обычно может иметь содержание жира от 0,0% до 5,0% по весу, например от 0,0% до 1,0% или от 1,0% до 2,0% или от 2,0% до 3,0% или от 3,0% до 4,0% или от 4,0% до 5,0%. ʺСодержание жираʺ композиции соответствует весу жирных компонентов, присутствующих в композиции, относительно суммарного веса композиции. Содержание жира выражают в виде процентов по весу. Содержание жира можно измерить гравиметрическим способом Вейбулла-Бернтропа, описанным в стандарте NF ISO 8262-3. Обычно содержание жира является известным для всех ингредиентов, применяемых для получения композиции, и содержание жира продукта можно рассчитать из этих данных.

Композиция на основе молока может обычно иметь содержание белка от 2,0% до 6,0% по весу, например от 2,0% до 3,0% или от 3,0% до 4,0% или от 4,0% до 5,0% или от 5,0% до 6,0%. ʺСодержание белкаʺ композиции соответствует весу белков, присутствующих в композиции, относительно суммарного веса композиции. Содержание белка выражают в процентах по весу. Содержание белка можно измерить анализом способом Кьельдаля (NF EN ISO 8968-1) в качестве стандартного способа для определения содержания белка молочных продуктов на основе измерения суммарного азота. Азот умножают на коэффициент, обычно 6,38, получая результаты в виде общего белка. Способ описан и в AOAC Method 991.20 (1) и в стандарте Международной федерации по молочному животноводству (IDF) 20B:1993. Обычно суммарное содержание белка является известным для всех ингредиентов, применяемых для получения продукта, и суммарное содержание белка рассчитывают из этих данных.

Молочный материал, также называемый композицией на основе молока, содержит лактозу. Количество лактозы может обычно составлять от 3,80% до 5,00% по весу.

В одном варианте осуществления молочный материал имеет следующее содержание (% по весу):

- от 3,0% до 3,5% молочного белка

- от 0,0% до 3,5% жиров

- от 3,80% до 5,00% лактозы.

pH молока может например составлять 6,60-7,00. Сухое вещество молока может составлять, например, от 6,8% до 13,0%. В одном варианте осуществления молоко представляет собой молоко с пониженным содержанием жира, содержащее меньше чем 2,0% жиров, предпочтительно меньше чем 1,0% жиров, предпочтительно меньше чем 0,5% жиров. Молоко, может представлять собой, например, обезжиренное молоко.

Ингредиенты композиции на основе молока и/или их количества можно выбрать так, чтобы они содержали количества белка и/или жира и/или лактозы, приведенные выше.

Бактерии

Настоящее изобретение включает ферментацию молочнокислыми бактериями. Данная стадия является известной специалисту в данной области техники. Подходящие молочнокислые бактерии являются известными специалисту в данной области техники. Следует упомянуть, что молочнокислые бактерии часто называют закваской или культурами или заквасочными культурами. Примеры молочнокислых бактерий, которые можно применять для ферментации, включают:

- Лактобактерии, например, Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus casei, Lactobacillus plantarum, Lactobacillus reuteri, Lactobacillus johnsonii, Lactobacillus helveticus, Lactobacillus brevis, Lactobacillus rhamnosus,

- Стрептококки, например, Streptococcus thermophilus,

- Бифидобактерии, например, Bifidobacterium bifidum, Bifidobacterium longum, Bifidobacterium breve, Bifidobacterium animalis,

- Лактококки, например, Lactococcus lactis,

- Пропионибактерии, такие как Propionibacterium freudenreichii, Propionibacterium freudenreichii ssp shermanii, Propionibacterium acidipropionici, Propionibacterium thoenii,

- смеси или их ассоциат.

Молочнокислые бактерии предпочтительно содержат, предпочтительно по существу состоят из, предпочтительно состоят из бактерий Lactobacillus delbrueckii ssp. bulgaricus (т.е. Lactobacillus bulgaricus) и Streptococcus salivarius ssp. thermophilus (т.е. Streptococcus thermophilus). Молочнокислые бактерии, применяемые в настоящем изобретении, обычно содержат ассоциат бактерий Streptococcus thermophilus и Lactobacillus bulgaricus. Данный ассоциат является известным, и его часто называют йогуртовым симбиозом.

В некоторых конкретных вариантах осуществления молочнокислые бактерии могут включать пробиотические бактерии. Пробиотические бактерии являются известными специалисту в данной области техники. Примеры пробиотических бактерий включают некоторые бифидобактерии и лактобактерии, такие как Bifidobacterium brevis, Bifidobacterium animalis animalis, Bifidobacterium animalis lactis, Bifidobacterium infantis, Bifidobacterium longum, Lactobacillus helveticus, Lactobacillus casei, Lactobacillus casei paracasei, Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus rhamnosus, Lactobacillus plantarum, Lactobacillus reuteri, Lactobacillus delbrueckiisubspbulgaricus, Lactobacillus delbrueckiisubsplactis, Lactobacillus brevis и Lactobacillus fermentum.

В одном варианте осуществления молочнокислые бактерии не включают бифидобактерии. В одном варианте осуществления молочнокислые бактерии не включают бактерии Lactobacillus acidophilus. В одном варианте осуществления молочнокислые бактерии не включают бифидобактерии и не включают бактерии Lactobacillus acidophilus.

Молочнокислые бактерии можно вводить в любой подходящей форме, например, в высушенной распылением форме или в замороженной форме. Введение молочнокислых бактерий в молочный материал также называют инокуляцией.

Настоящее изобретение включает применение, по меньшей мере, одного штамма молочнокислых бактерий, который обладает слабой способностью метаболизировать лактозу в кислой сыворотке, как определено и/или описано выше. Таким образом, среди молочнокислых бактерий, приведенных выше, по меньшей мере, один штамм бактерий должен обладать низким метаболизмом лактозы в кислой сыворотке.

В одном варианте осуществления, по меньшей мере, один штамм молочнокислых бактерий, обладающий слабой способностью метаболизировать лактозу в кислоте, включает штамм Lactobacillus bulgaricus. Примеры данных штаммов Lactobacillus bulgaricus включают штамм Lactobacillus bulgaricus CNCM I-2787 (хранимый согласно будапештской конвенции в Collection Nationale de Culturas de Microorganismes в качестве международной организации по хранению 24 января 2002 под номером I-2787).

В одном варианте осуществления стадию ферментации b) осуществляют культурой, содержащей, предпочтительно по существу состоящей из, предпочтительно состоящей из, по меньшей мере, одного штамма Streptococcus thermophilus, и, по меньшей мере, одного штамма Lactobacillus bulgaricus.

Бактерии Streptococcus thermophilus предпочтительно включают:

- Streptococcus thermophilus штамм CNCM I-2784 (I-2784),

- Streptococcus thermophilus штамм CNCM I-2835 (хранимый согласно будапештской конвенции в Collection Nationale de Culturas de Microorganismes в качестве международной организации по хранению 4 апреля 2002 под номером I-2835) и/или

- Streptococcus thermophilus штамм CNCM I-2773 (хранимый согласно будапештской конвенции в Collection Nationale de Culturas de Microorganismes в качестве международной организации по хранению 24 января 2002 под номером I-2773),

Бактерии Lactobacillus thermophilus предпочтительно включают:

- Lactobacillus bulgaricus штамм CNCM I-2787 (хранимый согласно будапештской конвенции в Collection Nationale de Culturas de Microorganismes в качестве международной организации по хранению 24 января 2002 под номером I-2787).

В настоящем изобретении, применяют также следующие ссылки:

- DN-001640 для обозначения Streptococcus thermophilus штамма CNCM I-2784,

- DN-001336 для обозначения Streptococcus thermophilus штамма CNCM I-2835,

- DN-001236 для обозначения Streptococcus thermophilus штамма CNCM I-2773 и

- DN-100290 для обозначения Lactobacillus bulgaricus штамма CNCM I-2787.

Стадия a) -термообработка

Способ настоящего изобретения включает термообработку молочного материала на стадии a). Данная термообработка является известной специалисту в данной области техники, например, как пастеризация или стерилизация. Они обеспечивают удаление паразитических микроорганизмов. Их можно проводить в общепринятых теплообменниках, таких как теплообменники трубчатого или пластинчатого типа. Термообработку можно, например, проводить при температуре 80°C-99°C, предпочтительно 85°C-95°C, например, в течение от 1 минуты до 15 минут.

Следует упомянуть, что способ может включать стадию гомогенизации перед или после стадии термообработки, предпочтительно при давлении от 20 бар до 300 бар, в частности от 50 бар до 250 бар.

Следует упомянуть, что после термообработки молочный материал обычно охлаждают до температуры ферментации.

Стадия b) - ферментация

Способ настоящего изобретения включает стадию ферментации, по меньшей мере, одним штаммом молочнокислых бактерий. На данной стадии молочный материал инокулируют молочнокислыми бактериями, и затем смесь подвергают ферментации при температуре ферментации. Данные операции инокулирования и ферментации являются известными специалисту в данной области техники.

В процессе ферментации, молочнокислые бактерии продуцируют молочную кислоту и, таким образом, вызывают снижение pH. По мере снижения pH белки слипаются, образуя творог, обычно при разрушающем pH.

Температура ферментации может составлять от 30°C до 45°C, предпочтительно от 35°C до 40°C, со снижением pH до разрушающего pH, при котором белки слипаются, образуя творог.

Разрушающий pH предпочтительно составляет от 3,50 до 5,50, предпочтительно от 4,0 до 5,0, предпочтительно от больше чем 4,5 до 5,0.

Стадия c) -разделение

Способ настоящего изобретения включает стадию разделения. На данной стадии композицию кислой сыворотки отделяют от творога, образующегося в результате слипания белков. Таким образом, получают:

- ферментированный молочный продукт, обычно содержащий белковый коагулят, называемый сцеженным ферментированным молочным продуктом и

- побочную кислую сыворотку.

Данные стадии разделения являются известными специалисту в данной области техники, например, в способах получения ʺгреческого йогурта. Разделение можно, например, осуществлять обратным осмосом, ультрафильтрованием или разделением центрифугированием. Стадию разделения можно осуществлять, например, при температуре от 30°C до 45°C.

Побочная кислая сыворотка содержит лактозу, например, как описано далее ниже. В одном варианте осуществления извлекают количество от 65% до 90% по весу, предпочтительно от 70% до 85%, относительно количества молочного материала, кислого сывороточного побочного продукта.

Сцеженный ферментированный молочный продукт содержит большое количество белков и является пригодным и ценным для потребления. Его также называют в настоящем изобретении ʺбелой массойʺ.

Стадия d) -гомогенизация

Способ настоящего изобретения может включать стадию, в которой сцеженный ферментированный молочный продукт подвергается стадии гомогенизации. Данные стадии обычно включают перемешивание и/или сдвигающее усилие и являются известными специалисту в данной области техники. Стадию гомогенизации можно проводить, например, встряхиванием, или статической или динамической гомогенизацией. В одном варианте осуществления гомогенизация представляет собой динамическую гомогенизацию, осуществляемую роторно-статорным смесителем. Пример данного оборудования указан в патентной заявке WO2007/095969. В контексте настоящего изобретения, ʺроторно-статорный смесительʺ обозначает оборудование, в котором продукт проходит через зазубренные кольца, причем часть колец является неподвижной и оставшаяся часть вращается при заданной скорости. Данная система зазубренных колец, частично неподвижных или вращающихся, прикладывает определенное сдвигающее усилие к продукту. Предпочтительно, роторно-статорный смеситель включает кольцеобразный ротор и кольцеобразный статор, причем кольцо ротора и статора обеспечивают радиальными щелями, имеющими указанную ширину, включая регулирование скорости вращения ротора для регулирования скорости по окружности. Ротор может функционировать так, что скорость по окружности составляет от 2 м/с до 13 м/с, в частности от 3 м/с до 5 м/с и более предпочтительно от 3,6 м/с до 4 м/с. Например способ может включать стадию динамической гомогенизации, предпочтительно проводимую роторно-статорным смесителем, предпочтительно при температуре от 30°C до 45°C.

Температуры

В предпочтительном варианте осуществления:

- стадию термообработки a) осуществляют при температуре от 80°C до 99°C, предпочтительно 85°C-95°C,

- стадию ферментации b) осуществляют при температуре от 30°C до 45°C, и

- стадию отделения осуществляют при температуре от 30°C до 45°C.

Следует упомянуть, что способ настоящего изобретения может включать, по меньшей мере, одну стадию охлаждения. Например, способ может включать охлаждение между стадией термообработки и стадией ферментации. Способ может включать стадию охлаждения, проводимую на сцеженном ферментированном молочном продукте, достигая температуры хранения, например, пониженной температуры от 1°C до 10°C, например 4°C. Способ может включать стадию охлаждения, проводимую на побочной кислой сыворотке, достигая температуры хранения, например комнатной температуры. В одном варианте осуществления способ включает стадию охлаждения e1) ферментированного молочного продукта до температуры от 4°C до 10°C. В одном варианте осуществления способ включает стадию охлаждения e2) побочной кислой сыворотки до комнатной температуры, предпочтительно от 15°C до 25°C.

В одном варианте осуществления способ настоящего изобретения включает стадию термообработки, обычно стадию повышения температуры, в конце ферментации и перед разделением, называемую стадией термошока. Данную стадию обычно проводят повышением температуры до температуры от 50°C до 75°C, предпочтительно от 50°C до 60°C. Данная стадия термошока может способствовать стабилизации органолептических свойств сцеженного ферментированного молочного продукта. Альтернативно, термообработку можно проводить после стадии отделения побочной кислой сыворотки аналогичным увеличением температуры. Неожиданно было обнаружено, что данная стадия термошока может также способствовать стабилизации количества лактозы в побочной кислой сыворотке. Считается, что, по меньшей мере, часть молочнокислых бактерий остается живой после данной обработки.

В одном варианте осуществления способ включает следующие фазы:

ферментацию → повышение температуры (термошок) → разделение → охлаждение сцеженного ферментированного молочного продукта и побочной кислой сыворотки.

В одном варианте осуществления способ включает следующие фазы:

ферментацию → разделение → охлаждение сцеженного ферментированного молочного продукта и повышение температуры (термошок) побочной кислой сыворотки → охлаждение побочной кислой сыворотки.

Обнаружено, что данные варианты осуществления являются эффективными с точки зрения регулирования энергии, по мере обеспечения увеличения температуры (термошок) от температуры ферментации или разделения обычно от 30°C до 45°C до температуры от 50°C до 75°C. Данные варианты осуществления потребляют меньше энергии нагревания и/или охлаждения, чем вариант осуществления, в котором побочную кислую сыворотку будут охлаждать, и затем значительно нагревать, например, при температуре пастеризации или стерилизации.

Побочная кислая сыворотка

Побочную кислую сыворотку извлекают на стадии разделения. Предпочтительно побочная кислая сыворотка:

- имеет содержание лактозы, по меньшей мере, 2,80% по весу, предпочтительно, по меньшей мере, 3,00%, предпочтительно, по меньшей мере, 3,2%, предпочтительно, по меньшей мере, 3,50%, предпочтительно, по меньшей мере, 4,00%, и

- содержит, по меньшей мере, один штамм молочнокислых бактерий, обладающий слабой способностью метаболизировать лактозу в кислой сыворотке.

Побочная кислая сыворотка обычно содержит воду, например, в количестве больше чем 90% по весу. Побочная кислая сыворотка обычно содержит, по меньшей мере, один штамм молочнокислых бактерий, обладающий слабой способностью метаболизировать лактозу, предпочтительно в живом состоянии.

Стабильность лактозы является предпочтительно больше чем 85%, предпочтительно больше чем 88%, предпочтительно больше чем 92%, предпочтительно больше чем 93%, предпочтительно больше чем 94%, предпочтительно больше чем 95%, предпочтительно больше чем 96%; предпочтительно больше чем 97%, предпочтительно больше чем 98%; предпочтительно больше чем 99%, при хранении в течение 7 дней при 32°C, предпочтительно при хранении в течение 7 дней со дня получения 0.

В одном варианте осуществления содержание лактозы в побочной кислой сыворотке составляет вплоть до 6,00% по весу, предпочтительно вплоть до 5,00%.

Побочная кислая сыворотка предпочтительно имеет следующее содержание (% по весу), предпочтительно сразу после сбора после разделения:

- от 0,0% до 0,4% белка,

- от 2,80% до 4,70% лактозы, и

- от 92,0% до 95% воды.

pH побочной кислой сыворотки может составлять, например, от 3,50 до 4,70, предпочтительно от 3,80 до 4,65. Побочная кислая сыворотка обычно по существу не содержит жиров.

Следует упомянуть, что количество лактозы в побочной кислой сыворотке является обычно меньшим, чем первоначальное количество лактозы в молочном материале. Обычно количество лактозы в побочной кислой сыворотке является, по меньшей мере, на 5% меньшим, чем в молочном материале, предпочтительно, по меньшей мере, на 10% меньшим.

Кислая сыворотка обычно содержит, по меньшей мере, один штамм молочнокислых бактерий, обладающий слабой способностью метаболизировать лактозу в кислой сыворотке. Побочная кислая сыворотка может содержать другие молочнокислые бактерии, применяемые на стадии ферментации. Следует упомянуть, что молочнокислые бактерии, содержащиеся в побочной кислой сыворотке, обычно являются живыми, в частности, по меньшей мере, один штамм молочнокислых бактерий, обладающий слабой способностью метаболизировать лактозу в кислой сыворотке.

В некоторых вариантах осуществления, побочную кислую сыворотку охлаждают после стадии разделения. В некоторых вариантах осуществления, кислую сыворотку охлаждают до комнатной температуры или ниже комнатной температуры. В одном варианте осуществления увеличивают температуру термошока, или термообработку осуществляют между разделением и охлаждением.

Затем, побочную кислую сыворотку обычно применяют для извлечения лактозы (например, выделением и/или очисткой) или для других применений, в которых наличие лактозы является ценным.

Желательно, чтобы побочная кислая сыворотка не подвергалась стадии термообработки после разделения при температуре, которая может убивать содержащиеся в ней бактерии, например, при температуре выше 75°C. Способ согласно настоящему изобретению позволяет избежать данной стадии термообработки и, таким образом, обеспечивает энергосбережение и/или упрощение.

В некоторых вариантах осуществления, способ увеличивает сохранность лактозы в побочной кислой сыворотке на 3 дня или более. В некоторых вариантах осуществления, способ увеличивает сохранность лактозы в побочной кислой сыворотке на 7 дней или более. В некоторых вариантах осуществления, способ увеличивает сохранность лактозы в побочной кислой сыворотке на 15 дней или более. В некоторых вариантах осуществления, способ увеличивает сохранность лактозы в побочной кислой сыворотке на от 3 дней до 15 дней. В некоторых вариантах осуществления, способ увеличивает сохранность лактозы в побочной кислой сыворотке на от 3 дней до 7 дней. В некоторых вариантах осуществления, способ увеличивает сохранность лактозы в побочной кислой сыворотке на от 7 дней до 15 дней. Увеличение сохранности обычно обсуждают со ссылкой на побочные кислые сыворотки, которые не содержат, по меньшей мере, одного штамма молочнокислых бактерий, который обладает слабой способностью метаболизировать лактозу, предпочтительно в живом состоянии.

Стабилизация содержания лактозы побочной кислой сыворотки (или любого углевода, полученного из нее, такого как глюкоза или галактоза) обеспечивает максимальное увеличение ее ценности для различных применений. Примеры повышения ценности включают:

- выделение и очистку лактозы, получая кристаллическую лактозу. Кристаллическая лактоза обладает ценностью для пищевых применений (таких как молочная смесь для детского питания) и фармацевтических применений, таких как наполнитель в различных составах таблеток,

- превращение лактозы в другие углеводы ферментной обработкой (лактазы, инвертазы), получая глюкозу, галактозу или другие требуемые сахара,

- превращение лактозы в полисахариды, такие как галактоолигосахариды (GOS) ферментативной обработкой (обратная лактаза), которые можно применять в качестве волокна или функционального пребиотика при пищевых применениях,

- применение обогащенной лактозой кислой (или нейтрализованной) сыворотки в качестве среды для роста биомассы с помощью требуемых микроорганизмов, таких как дрожжи, для питания людей или животных,

- применение обогащенной лактозой сыворотки для выращивания биомассы, такой как синтезирующие метан микроорганизмы для получения энергии (биорасщепление)

- ферментация дрожжами, например, дрожжами, принадлежащими роду Kluyveromyces, который имеет уникальное промышленное применение, поскольку они способы ферментировать лактозу для получения этанола. Избыток лактозы из побочной сыворотки представляет собой потенциальный источник альтернативной энергии.

Сцеженный ферментированный молочный продукт

Сцеженный ферментированный молочный продукт извлекают на стадии разделения. По мере удаление большей части воды в виде части побочной кислой сыворотки сцеженный ферментированный молочный продукт содержит большие количества белков, особенно казеина. Таким образом, продукт также называют ʺбелой массойʺ.

Сцеженный ферментированный молочный продукт содержит молочнокислые бактерии, где молочнокислые бактерии включают, по меньшей мере, один штамм молочнокислых бактерий, обладающий слабой способностью метаболизировать лактозу. Все из признаков, приведенных выше относительно молочнокислых бактерий, применяемых на стадии ферментации, применимы к молочнокислым бактериям, содержащимся в сцеженном ферментированном молочном продукте.

Таким образом, в сцеженном ферментированном молочном продукте, по меньшей мере, один штамм молочнокислых бактерий предпочтительно включает штамм Lactobacillus bulgaricus.

В одном варианте осуществления молочнокислые бактерии включают, предпочтительно по существу состоят из, предпочтительно состоят из, по меньшей мере, одного штамма Streptococcus thermophilus, и, по меньшей мере, одного штамма Lactobacillus bulgaricus.

В одном варианте осуществления штамм Lactobacillus bulgaricus представляет собой штамм CNCM I-2787.

В одном варианте осуществления:

- штамм Streptococcus thermophilus содержит, по меньшей мере, один штамм Streptococcus thermophilus, выбранный из группы, состоящей из штамма CNCM I-2784, штамма CNCM I-2835, штамма CNCM I-2773 и их смесей и ассоциатов, и

- штамм Lactobacillus bulgaricus представляет собой штамм CNCM I-2787.

Сцеженный ферментированный молочный продукт предпочтительно имеет следующее содержание (% по весу):

- от 8,5% до 11,0% молочного белка

- от 0,0% до 8,0% жиров, например от 0,0% до 3,5% или от 3,5% до 8,0%

- от 0,00% до 4,20% лактозы, например от 2,80% до 4,20%

pH сцеженного ферментированного молочного продукт может составлять, например, от 3,80 до 4,65.

Следует упомянуть, что количество лактозы в сцеженном ферментированном продукте является обычно меньшим, чем первоначальное количество лактозы в молочном материале. Обычно количество лактозы в сцеженном ферментированном молочном продукте является, по меньшей мере, на 5% меньшим, чем в молочном материале, предпочтительно, по меньшей мере, на 10% меньшим.

Конечный продукт или композиция

Сцеженный ферментированный молочный продукт обычно представляет собой конечную композицию, готовую для потребления, или ее часть. Таким образом, сцеженный ферментированный молочный продукт можно применять непосредственно или сочетать или смешивать с промежуточными препаратами, такими как фруктовые препараты или сиропы, подливками, такими как шоколадная подливка или карамельная подливка, или добавлять агенты, изменяющие органолептические свойства, такие как подсластители, сахар или ароматизаторы. Данные ассоциаты или смеси, и данные препараты являются известными специалисту в данной области техники. Количество по весу промежуточных препаратов может составлять, например, от 1% до 90%, относительно суммарного веса конечной композиции, например, от 5% до 25% по весу твердых продуктов или от 50% до 90% по весу, предпочтительно фруктового сока, для смузи.

Примеры конечных продуктов включают:

- продукты с фруктами на дне (FOB), содержащие слой фруктового препарата на дне контейнера, содержащего композицию, и верхний слой белой массы,

- продукты, не содержащие добавок, обычно белая масса,

- «топпинг», содержащий слой белой массы на дне контейнера, содержащего композицию, и верхний слой, например шоколадную или карамельную подливку,

- перемешанные продукты или напитки, например смузи, являющийся смесью белой массы и промежуточного препарата, такого как фруктовый сок или фруктовый препарат или сироп. Для данных продуктов, смешение можно проводить перед стадией гомогенизации.

Конечную композицию обычно содержат в герметичном контейнере, таком как пакет. Способ может обычно включать стадию стабилизации конечной композиции в контейнере. Затем, контейнер обычно герметично закрывают, например крышкой или колпачком. Контейнер может, например, представлять собой контейнер от 50 мл (или 50 г) до 1 л (или 1 кг), например, контейнер от 50 мл (или 50 г) до 80 мл (или 80 г), или от 80 мл (или 80 г) до 100 мл (или 100 г), или от 100 мл (или 100 г) до 125 мл (или 125 г), или от 125 мл (или 125 г) до 150 мл (или 150 г), или от 150 мл (или 150 г) до 200 мл (или 200 г), или от 200 мл (или 200 г) до 250 мл (или 250 г), или от 250 мл (или 250 г) до 300 мл (или 300 г), или от 300 мл (или 300 г) до 500 мл (или 500 г), или от 500 мл (или 500 г) до 750 мл (или 750 г), или от 750 мл (или 750 г) до 1 л (или 1 кг).

Конечную композицию можно хранить, транспортировать и/или распространять при пониженной температуре 0°C-10°C, предпочтительно 4°C-10°C.

Применение конечного продукта или композиции

Конечную композицию или продукт обычно будут применять в качестве пищевого продукта. Его обычно применяют пероральным введением. Обычно можно есть или пить композицию переносом ее из контейнера в рот, необязательно применяя ложку или соломку.

Дополнительные детали или преимущества настоящего изобретения будут ясны из следующих неограничивающих примеров.

Примеры

Пример 1 - получение сцеженных ферментированных молочных продуктов и побочной кислой сыворотки

Сцеженные ферментированные молочные продукты получают в полупромышленном масштабе, применяя следующие ингредиенты:

- молоко: обезжиренное молоко, содержащее 3,17% белка, 0% жира и 8,8% сухого вещества

- Культуры:

Культура 1: Yo-Mix® 495, продаваемая Dupont

Культура 2: смесь следующих бактериальных штаммов: Streptococcus thermophilus DN-001640, Streptococcus thermophilus DN-001336, Streptococcus thermophilus DN-001236 и Lactobacillus bulgaricus DN-100290.

Получение включает следующие стадии:

- термообработку молока при температуре 95°C в течение 6,5 минут,

- гомогенизацию при температуре 60°C при давлении 69 бар,

- инокуляцию молока при 40°C 0,02% по весу культуры,

- ферментацию при температуре 40°C, достигая разрушающего pH 4,65,

- необязательно: повышение температуры (ʺтермошок ферментированной смесиʺ) до температуры 59,5°C на 2,5 минуты,

- отделение при температуре 41,5°C 72% сыворотки центрифужным сепаратором полупромышленного масштаба Westphalia KNA3, получая:

A) сцеженные ферментированные молочный продукт, и

B) побочную кислую сыворотку, и

- динамическую гомогенизацию, проводимую на сцеженном ферментированном молочном продукте.

Пример 2 - кислая сыворотка

Кислую сыворотку собирают в виде аликвоты в стерильные чашки для образцов. Отделенные образцы собирают:

- ʺэталонныйʺ образец, который отбирают и немедленно замораживают помещением его в камеру для остановки метаболизма лактозы,

- образец ʺхранения при 32°Cʺ, который отбирают и помещают в 32°C камеру,

- образец ʺхранения при 4°Cʺ, который отбирают и помещают в 4°C камеру,

Все образцы кислой сыворотки хранят в их соответствующих камерах в течение 7 дней перед тем, как их замораживают в -4°C камере, и затем анализируют в пределах 24 часов от переноса в камеру.

Анализ кислой сыворотки

Анализируют содержание лактозы и популяций стрептококковых бактерий (National Food Lab, Livermore, California).

Результаты анализа на лактозу приведены в таблице 1 и 2 ниже:

- оставшаяся лактоза в кислой сыворотке (г лактозы на 100 г кислой сыворотки)

- количество Steptococcus thermophilus (КОЕ на г)

- потеря лактозы по сравнению с ʺэталоннымʺ образцом:

Потеря лактозы=(объем образца-объем эталона)/объем эталона

Здесь, отрицательная величина указывает на потерю.

Таблица 1

	Культура 1	Культура 2
ʺ32°C хранениеʺ оставшаяся лактоза (%)	3,16	3,87
ʺ32°C хранениеʺ Потеря лактозы	-22%	-6,5%

Это указывает на то, что культура 2 обеспечивает лучшее сохранение лактозы в кислой сыворотке.

Таблица 2

		оставшаяся лактоза (%)	S. thermophilus (КОЕ/г)	Потеря лактозы
Культура 1	4°C Хранение	3,81	6,0×10^7	-6%
32°C Хранение	3,16	9,6×10^6	-22%
Культура 2*	4°C Хранение	3,87	1,4×10^8	-3,5%
32°C Хранение	3,76	8,0×10^3	-6,5%

^* среднее для 2 получений

В условиях 32°C камеры, наибольшее количество доступной биомассы обнаружено с культурой 2. Интересно и неожиданно, что культура 2 также имеет наименьший уровень лактозы в данных условиях, что значит то, что меньшее количество биомассы необходимо для потребления лактозы. Это показывает, что выбор культуры может играть некоторую роль в стабилизации лактозы в кислой сыворотке.

Пример 3 - сцеженный ферментированный молочный продукт

Сцеженные ферментированные молочные продукты, также называемые ʺбелой массойʺ (WM), обрабатывают до конечных продуктов. Для продуктов, не содержащих добавок, 6 унций белой массы кондиционируют в чашках.

Для продуктов с клубникой на дне (FOB), 2 унции (25%) препарата клубники, и затем 4 унции (75%) белой массы дозируют в чашку.

Продукты, полученные с культурой 1 и культурой 2, сравнивают на общий баланс подготовленной панелью на D28 (28 дня хранения при 4°C после получения) и D55 (55 дня хранения при 4°C после получения). Самые значимые и важные различия свойств приводят в таблице 3 ниже.

Свойства общего баланса: оценка полноты аромата, отсутствия резкого усиления вкуса или аромата и отсутствия избыточных ноток.

Таблица 3

	Культура 2 относительно культуры 1
Продукт, не содержащий добавок D28	Больший общий баланс (различие в баллах 0,6)
Продукт, не содержащий добавок D55	Больший общий баланс (различие в баллах 0,8)
Продукт с клубникой на дне D28 (перемешанный перед испытанием)	Больший общий баланс (различие в баллах 0,6)
Продукт с клубникой на дне D55 (перемешанный перед испытанием)	Больший общий баланс (различие в баллах 0,6)

Данные результаты показывают, что продукты, полученные с культурой 2, обладают улучшенным общим балансом, и что различия являются даже большими для части белой массы после продленного времени хранения в течение 55 дней.

Пример 4 - постзакисление

Постзакисление белой массы оценивают измерением pH на D0 (после получения) и D7 (7 дней хранения при 4°C после получения). Результаты приведены в таблице 4 ниже.

Таблица4

	Продукт, не содержащий добавок, с культурой 1	Продукт, не содержащий добавок, с культурой 2
pH на D0	4,50	4,45
pH на D7	4,45	4,40
снижение pH с D0 до D7	-1,1%	-1,1%

Это показывает, что постзакисление сцеженного ферментированного молочного продукт является аналогичным с культурой 1 (снижение pH 1,1%) и культурой 2 (снижение pH 1,1%). Однако неожиданно оказалось, что стабильность лактозы в соответствующих побочных кислых сыворотках является отличной для культуры 1 (потеря лактозы 22%) и культуры 2 (потеря лактозы 6,5%), как показано в таблице 1 и таблице 2. Это показывает, что способность метаболизировать лактозу культур в кислой сыворотке непосредственно не связано со способностью к постзакислению сцеженного ферментированного молочного продукта.

1. Способ получения сцеженного ферментированного молочного продукта, включающий по меньшей мере следующие стадии:

a) термообработку молочного материала, содержащего лактозу,

b) ферментацию по меньшей мере одним штаммом молочнокислых бактерий,

c) разделение, получая сцеженный ферментированный молочный продукт и побочную кислую сыворотку, содержащую лактозу,

d) необязательно гомогенизацию ферментированного молочного продукта,

e) необязательно по меньшей мере одну стадию охлаждения,

где по меньшей мере один штамм молочнокислых бактерий обладает слабой способностью метаболизировать лактозу в кислой сыворотке.

2. Способ по п. 1, где по меньшей мере один штамм молочнокислых бактерий включает штамм Lactobacillus bulgaricus.

3. Способ по п. 1, где стадию ферментации b) осуществляют культурой, включающей, предпочтительно по существу состоящей из, предпочтительно состоящей из по меньшей мере одного штамма Streptococcus thermophilus и по меньшей мере одного штамма Lactobacillus bulgaricus.

4. Способ по п. 2, где штамм Lactobacillus bulgaricus представляет собой штамм CNCM I-2787.

5. Способ по п. 3, где:

- по меньшей мере один штамм Streptococcus thermophilus включает по меньшей мере один штамм Streptococcus thermophilus, выбранный из группы, состоящей из штамма CNCM I-2784, штамма CNCM I-2835, штамма CNCM I-2773 и их смесей и ассоциатов, и

- штамм Lactobacillus bulgaricus представляет собой штамм CNCM I-2787.

6. Способ по п. 1, где:

- стадию a) осуществляют при температуре 80°C-99°C, предпочтительно 85°C-95°C,

- стадию b) осуществляют при температуре 30°C-45°C и/или

- стадию c) осуществляют при температуре 30°C-45°C.

7. Способ по п. 1, включающий стадию гомогенизации перед или после стадии термообработки a) предпочтительно при давлении 20-300 бар, в частности 50-250 бар.

8. Способ по п. 1, где на стадии c) извлекают количество от 10% до 30% по весу относительно количества молочного материала побочной кислой сыворотки.

9. Способ по п. 1, где стадия гомогенизации d) представляет собой стадию динамической гомогенизации, предпочтительно проводимую роторно-статорным смесителем, предпочтительно при температуре 30°C-45°C.

10. Способ по п. 1, включающий по меньшей мере одну стадию охлаждения, включающую:

e1) охлаждение ферментированного молочного продукта и/или

e2) охлаждение побочной кислой сыворотки.

11. Способ по п. 10, включающий стадию охлаждения e1), где охлаждение осуществляют до температуры 4°C-10°C.

12. Способ по п. 10, включающий стадию охлаждения e2), где охлаждение осуществляют до комнатной температуры, предпочтительно до температуры 15°C-25°C.

13. Способ по п. 1, где стадию термошока при температуре 50°C-75°C осуществляют:

- между стадией ферментации b) и стадией отделения c) или

- после стадии отделения c) на побочной кислой сыворотке.

14. Способ по п. 13, где стадию термошока осуществляют при температуре 50°C-60°C.

15. Способ по любому из предшествующих пунктов, где побочная кислая сыворотка:

- имеет содержание лактозы по меньшей мере 2,80% по весу, предпочтительно по меньшей мере 3,00%, предпочтительно по меньшей мере 3,20%, и

- содержит по меньшей мере один штамм молочнокислых бактерий, обладающий слабой способностью метаболизировать лактозу в побочной кислой сыворотке.

16. Сцеженный ферментированный молочный продукт, получаемый способом по любому из предшествующих пунктов, включающий молочнокислые бактерии, где молочнокислые бактерии включают по меньшей мере один штамм молочнокислых бактерий, обладающий слабой способностью метаболизировать лактозу в кислой сыворотке.

17. Сцеженный ферментированный молочный продукт по п. 16, где по меньшей мере один штамм молочнокислых бактерий включает штамм Lactobacillus bulgaricus.

18. Сцеженный ферментированный молочный продукт по п. 16, где молочнокислые бактерии содержат, предпочтительно по существу состоят из, предпочтительно состоят по меньшей мере из одного штамма Streptococcus thermophilus и по меньшей мере одного штамма Lactobacillus bulgaricus.

19. Сцеженный ферментированный молочный продукт по любому из пп. 17 или 18, где штамм Lactobacillus bulgaricus представляет собой штамм CNCM I-2787.

20. Сцеженный ферментированный молочный продукт по п. 18, где:

- по меньшей мере один штамм Streptococcus thermophilus включает по меньшей мере один штамм Streptococcus thermophilus, выбранный из группы, состоящей из штамма CNCM I-2784, штамма CNCM I-2835, штамма CNCM I-2773 и их смесей и ассоциатов, и

- штамм Lactobacillus bulgaricus представляет собой штамм CNCM I-2787.