专利名称：营养矿物强化牛奶的制作方法
技术领域：
本发明涉及制造钙或其它矿物强化的牛奶，调和牛奶，或者奶粉的方法。
背景技术：
钙是人类营养必需的矿物，约占成人总体重的1.5～2％。除了给骨骼和牙齿提供骨骼结构外，钙还在其他许多机体日常功能中起重要作用。钙对于正常的血液凝结，神经脉冲传导，肌肉收缩和放松，以及调节体液，激素分泌和细胞分化都很重要。
近来，钙因为其对疾病，例如骨质疏松症的预防可能有作用，而在饮食疗法中逐渐受到更多的重视。钙的每日推荐补充量(RDA)为妇女1200mg，成年男性800mg。奶制品被认为是极好的钙源，通过摄取奶制品基本上可以满足RDA。
牛奶是一种奶制品，也是这样一种钙源。每升牛奶中一般含1200mg钙。但是，随着钙需求量的增加，有必要生产加钙的牛奶，以使一次服用的牛奶中含更大量钙。
加钙牛奶为那些没有选择消费大量奶制品的人们提供了一种补充钙矿物的替代方法。
一些加钙牛奶制品采用钙的相对不溶形式，例如磷酸三钙或碳酸钙，其缺点在于有含沙的口感以及钙盐的沉淀。这些形式的钙需要使用悬浮剂以维持钙的悬浮状态。
已经观察到向牛奶中加入钙盐会导致pH的下降。据认为pH下降是这种加钙牛奶缺少热稳定性的一个原因，其中在巴氏灭菌之后出现沉淀。加入钙后增加了牛奶的钙活性，这也促进了热不稳定性。这导致一些制造商在巴氏灭菌之后加钙。
US专利5,449,523说明书中公开了一种制造加钙酸乳酪的方法。该方法包括将可发酵的奶制品和碱性试剂，螯合剂[优选碱金属柠檬酸盐]以及可溶性钙源混合的步骤。向混合物中加入的碱性试剂和螯合剂的数量能有效地维持酸乳酪基混合物的pH大于约6.7。然后将酸乳酪基混合物巴氏灭菌，冷却并接种酸乳酪引酵物。说明书声明该发明是基于如下出乎意外的发现如果在巴氏灭菌之前使pH不低于约6.7，可以大大改善酸乳酪的热稳定性。而且，在可以向牛奶中加入补充钙源的同时，通过几乎与钙源同时加入的其数量足以防止pH降低到6.7以下的螯合剂和/或碱性试剂，可维持pH大于6.7。经验表明用柠檬酸盐和其他螯合剂稳定的牛奶的不足之处在于，由于钙从蛋白胶束中移出以及释放干酪素到清液中而显得半透明。
越来越多的其他营养矿物，例如镁，铁，锌也被加入到牛奶和奶制品中。
本发明的一个目的是提供不再有上述缺点的热稳定的钙和其他营养矿物强化牛奶。
本发明的另一个目的是制造钙和其他营养矿物强化奶粉，该奶粉在还原后再加工时具有良好的热稳定性。
发明概述本发明的根据在于如下发现可以通过加入有效数量的磷酸盐而稳定钙和/或营养矿物强化牛奶，磷酸盐能够使钙和/或营养矿物移进蛋白胶束中并维持pH处于6.5～7.5之间，优选为pH6.8～7.0。这与螯合剂例如柠檬酸盐和聚磷酸盐效果相反，螯合物在高浓度时分解干酪素胶束，导致钙从胶束中迁出并释放干酪素到清液中。与之相反，本发明加入的磷酸盐保持了干酪素胶束的完整性。
本说明书中，术语牛奶或强化牛奶是指牛奶基产品，包括鲜牛奶，复制牛奶，改性牛奶或浓缩牛奶，它们既可以作为饮料，也可以用作进一步加工的成分。该成分可以是牛奶，浓缩牛奶或奶粉，而进一步加工包括制造其他奶制品，例如干酪，酸乳酪，由牛奶制得的奶粉，浓缩奶或奶粉的加工。
钙以外的其他营养矿物为铁，镁，锌或锰。
因此，本发明提供了制造钙或营养矿物强化牛奶的方法，该方法包括如下步骤-向牛奶中加入可溶的钙和/或营养矿物化合物，-在钙和/或营养矿物加入之前或者之后加入有效量的磷酸盐，它能够使钙和/或营养矿物移进蛋白胶束中并维持pH处于6.5～7.5之间。
优选的磷酸盐为焦磷酸盐或正磷酸盐，并优选正磷酸二氢钠，正磷酸氢二钠，正磷酸三钠，正磷酸二氢钾，正磷酸氢二钾和正磷酸三钾中的一种或多种。
另一方面，本发明提供了钙或营养矿物强化牛奶，该强化牛奶包括牛奶，可溶的钙或营养化合物以及在加热处理中有效地稳定牛奶的量的磷酸盐，该磷酸盐使得钙或营养矿物移进蛋白胶束中并维持pH处于6.5～7.5之间。
本发明中加入的钙或营养矿物不需要加入悬浮剂。优选地，钙和/或营养矿物是以可溶性盐形式加入的。据认为加入到牛奶中的矿物，在正磷酸盐的存在下，移动到牛奶的胶束相中，其中矿物在胶束中以胶体悬浮物形式存在。其他形式的可溶钙或营养矿物在和诸如柠檬酸盐的螯合剂一起加入时，有促进钙移出胶束的相反效果，导致牛奶呈半透明外观。因为正磷酸盐促进向胶束内的迁移，热稳定的牛奶中加钙的上限也增加了。
使用本发明的磷酸盐时，保证强化牛奶热稳定的pH范围比加入诸如柠檬酸盐的螯合剂情况下要宽。可以通过加入适当的磷酸盐或者正磷酸盐或者磷酸盐或正磷酸盐混合物来控制加钙牛奶的pH。例如，正磷酸三钠为强碱性，正磷酸二钠盐为弱碱性，而正磷酸一钠盐呈微酸性。使用适当的食品级碱或酸调节pH至6.5～7.5也属于本发明范畴。加入加钙牛奶的碱性试剂的量应足以使pH落入特定的范围。最好是接近pH7，但是当pH处于6.5～7.5之间时即可以达到足够的热稳定性。
加入加钙牛奶的正磷酸盐数量主要根据加入牛奶的补充钙数量和即将进行的加热处理而定。通常，向牛奶中加入充足的正磷酸盐，使所加钙和所加正磷酸盐的摩尔比为1∶1。根据牛奶固有的热稳定性和钙强化程度，也可采用高一些或低一些的比例。但是，所加钙和所加正磷酸盐的比例，在需要进行高温处理(例如90℃加热10分钟)时，一般介于摩尔比2∶1～1∶2之间。低水平的磷酸盐可适用于在巴氏灭菌条件(即72℃加热30秒)下提供足够的热稳定性。
本发明优选形式中，每千克成品钙强化脱脂牛奶固体加8g钙。因此，所加钙的实际量根据需强化牛奶中的牛奶固体量而定。根据标准文本P.Walstra和R.Jenness，“Dairy Chemistry and Physics”，John Wiley & Sons，Yew York(1984)，脱脂牛奶(含9～9.5％固体)的钙含量为1200～1300mg/升。因此，如果例如一千克标准脱脂牛奶含92.5g固体和1250mg/升的钙，那么需要加入的钙量为每千克牛奶785mg钙。其他营养矿物优选的加入量是为了在每100g强化牛奶固体中提供日推荐补充量的最大值。对铁，锌和锰而言，其数量与钙和镁的日需要量相比是非常小的。
在某些情况下，当使用恰当形式的正磷酸盐时，依据牛奶和季节条件，可能不需要碱性试剂。当使用其他形式的正磷酸时，碱性试剂的需要量要大一些，但仍要根据牛奶的固有性质而定。
向牛奶中加入钙化合物、正磷酸盐和pH调节剂的次序是不重要的。尽管如果需要的话，在钙化合物和正磷酸盐加入后适当地调节pH明显更容易些。
本发明的钙和/或营养矿物强化牛奶可以进行巴氏灭菌(即72℃30秒)或在其他加热条件范围内(即90℃加热10分钟)热处理。在浓缩和干燥以生产奶粉前低热或高热处理牛奶给予奶粉特殊的品质。例如，高热处理改善了还原和用于特殊应用时牛奶的水溶能力，粘度和胶凝特性。低热处理和高热处理将制造出符合基于乳清蛋白氮指数(WPNI)的低热或高热规格的奶粉，该规格用于脱脂奶粉国际贸易中。工业生产中采用多种其他加热条件，这将达到相同的WPNI规格。
牛奶可在加入钙源之前或之后进行均质化。
向牛奶或调和牛奶中加入适当的焦磷酸盐或正磷酸盐混合物维持类似于普通牛奶的pH范围。所导致的在热稳定性上的改善使得可以制备加钙牛奶，其中钙源可以在加热处理和/或巴氏灭菌之前加到牛奶中，而不会形成不合需要的牛奶蛋白沉淀。
牛奶或调和牛奶可以被均质化。任何通常采用的匀质化条件在本发明都可以被满意地使用。
加热步骤采用本领域熟知的技术，优选在特定的时间和温度下进行。高钙强化程度时，一般不采用超高温进行加热。
这样所得的牛奶或调和牛奶可以富积高出未处理牛奶60％的钙。
本发明的第三方面提供了一种制造加钙奶粉或调和奶粉的方法，该方法包括如下步骤-向牛奶中加入可溶的钙和/或营养矿物化合物，-在钙和/或营养矿物加入之前或之后，加入有效数量的磷酸盐，该磷酸盐使得钙和/或营养矿物移进蛋白胶束，并维持pH处于6.5～7.5之间，-巴氏灭菌或加热加钙牛奶，以及-将牛奶浓缩和脱水制成钙和/或营养矿物强化的干奶或调和奶粉。
本发明采用的钙化合物是任何食品级的钙源，优选水溶性的钙盐，例如葡萄糖酸钙，氯化钙和氢氧化钙。营养矿物盐也是食品级水溶性氯化物或食品中常用的盐。本发明优选采用的正磷酸盐包括正磷酸二氢钠，正磷酸氢二钠，正磷酸三钠，正磷酸二氢钾，正磷酸氢二钾和正磷酸三钾。
优选向牛奶中加入上述物质的顺序为正磷酸盐，随后是钙和/或营养矿物源以及碱性或酸化试剂(如果需要的话)。
本方法使用的碱性试剂优选是对牛奶或调和牛奶的口味或气味影响最小的任何食品级碱性试剂。优选的碱性试剂包括碱金属氢氧化物。优选的碱金属氢氧化物包括氢氧化钾，氢氧化钠或其混合物。
这样所得的在热稳定性上的改善使得可以制备加钙牛奶，其中钙源可以在加热处理和/或巴氏灭菌之前加到牛奶中，而不会形成不合需要的牛奶蛋白沉淀。
可以采用多种常规技术，包括喷雾干燥，旋转干燥和冷冻干燥，进行脱水步骤，而喷雾干燥是脱水的优选方式。加钙和浓缩牛奶或调和牛奶的喷雾干燥可以在常规条件下进行。
这样所得的牛奶或调和奶粉富积了高出未处理牛奶或调和牛奶约60％的钙。
本发明的另一方面提供了一种测定牛奶热敏感性以及稳定强化牛奶所需的磷酸盐种类和数量的测试方法。
第一种方法是简单地加入预先确定数量的钙盐和正磷酸盐并测量pH。如果pH处于6.5～7.5之间，则无需进一步行动。如果pH位于该范围之外，可以调节pH或改变正磷酸盐混合物以使pH落入所需的6.5～7.5范围之内。
发明详述为了证明本发明，发明人进行了许多试验。这些试验研究了制造加钙牛奶或调和牛奶的方法，并且还研究了制造加钙牛奶和调和牛奶干粉的方法。
实施例1检验了用于稳定加钙牛奶的磷酸盐(正磷酸盐，焦磷酸盐，三聚磷酸盐，多磷酸盐)的使用范围。这些磷酸盐每个都对牛奶有不同的影响，并可用于稳定加Ca牛奶(见表1)。没有添加剂时，加入20mM钙的脱脂牛奶(10％牛奶固体)在90℃加热10分钟时形成沉淀。加入的通常用于稳定加钙牛奶的柠檬酸盐和长链磷酸盐(多磷酸盐)的影响也包括在内，以作比较。
据观测，柠檬酸盐和多磷酸盐有导致牛奶失去白度(在加热前)的倾向，且可能呈现不合需要的黄绿色调。表1使用不同的添加剂以稳定在选定的条件下加入了～20mM钙的复制脱脂牛奶(10％脱脂牛奶固体)。
*这些体系中，未使用NaOH。其他所有体系中，都使用NaOH调节牛奶pH至pH7。
nd-未测定悬浮Ca是低速离心(182g离心10分钟)后保留在加热牛奶上清液中的钙，是不被加热处理所沉淀的钙的一个指标；n＝未记录数据，na-无法应用
1用配有UL适配器的Brookfield LVDT-II粘度计在30rpm下(等价于36.7s-1)测定2测定为50mL样品离心后(Beckman J6-HC离心机，JA4.2转子，800rpm，10分钟-等价于～182xg 10分钟)所得的沉淀体积*这些样品的pH通过加入NaOH调节nd-未测定
1用配有UL适配器的Brookfield LVDT-II粘度计在30rpm下(等价于36.7s-1)测定2测定为50mL样品离心后(Beckman J6-HC离心机，JA4.2转子，800rpm，10分钟-等价于～182xg 10分钟)所得的沉淀体积*这些样品的pH通过加入NaOH调节nd-未测定制造选择性加钙奶粉的方法在下列实施例5-10中给出。表5给出了奶粉特性和从这些奶粉复制的牛奶的热稳定性。实施例5每kg产品奶粉含约8g加入的钙(氯化钙和正磷酸三钾的摩尔比为1∶1)的低热脱脂奶粉的生产将氯化钙(9.515kg的0.2摩尔/kg的CaCl2溶液)和正磷酸三钾(9.515kg的0.2摩尔/kg的K3PO4溶液)溶液与脱脂牛奶(100kg含8.9％非脂肪牛奶固体的牛奶)混合。向该混合物中加入0.644kg盐酸溶液(1摩尔/kg)。最终混合物的pH为7.1。加钙牛奶混合物在72℃巴氏灭菌30秒，用双效降膜式蒸发器浓缩至约45％总固体，并在Niro Production Minor中干燥至约4％湿度。实施例6每kg产品奶粉含约8g加入的钙(氯化钙和正磷酸三钾的摩尔比为1∶1)的高温脱脂奶粉的生产将氯化钙(9.515kg 0.2摩尔/kg的CaCl2溶液)和正磷酸三钾(9.515kg 0.2摩尔/kg的K3PO4溶液)溶液与脱脂牛奶(100kg含8.9％非脂肪牛奶固体的牛奶)混合。向该混合物中加入0.644kg盐酸溶液(1摩尔/kg)。最终混合物的pH为7.1。加钙牛奶混合物在90℃加热10分钟，用双效降膜式蒸发器浓缩至约45％总固体，并在NiroProduction Minor中干燥至约4％湿度。实施例7每kg产品奶粉含约8g加入的钙(氯化钙和正磷酸二氢钠的摩尔比为1∶1)的低热脱脂奶粉的生产将氯化钙(9.510kg 0.2摩尔/kg的CaCl2溶液)和正磷酸三钾(9.510kg溶液，其中每kg溶液含0.2摩尔NaH2PO4和0.32摩尔KOH)溶液与脱脂牛奶(100kg含8.9％非脂肪牛奶固体的牛奶)混合。向该混合物中加入0.6kg氢氧化钾溶液(1.0摩尔/kg)。最终混合物的pH为7.0。加钙牛奶混合物在72℃巴氏灭菌30秒，用双效降膜式蒸发器浓缩至约45％总固体，并在Niro Production Minor中干燥至约4％湿度。实施例8每kg产品奶粉含约8g加入的钙(氯化钙和正磷酸二氢钠的摩尔比为1∶1)的高温脱脂奶粉的生产将氯化钙(9.510kg 0.2摩尔/kg的CaCl2溶液)和正磷酸三钾(9.510kg溶液，其中每kg溶液含0.2摩尔NaH2PO4和0.32摩尔KOH)溶液与脱脂牛奶(100kg含8.9％非脂肪牛奶固体的牛奶)混合。向该混合物中加入0.6kg氢氧化钾溶液(1.0摩尔/kg)。最终混合物的pH为7.0。加钙牛奶混合物在90℃加热10分钟，用双效降膜式蒸发器浓缩至约45％总固体，并在Niro Production Minor中干燥至约4％湿度。实施例9每kg产品奶粉含约8g加入的钙(氯化钙和正磷酸二氢钠的摩尔比为1∶1)的低热全脂奶粉的生产将氯化钙(13.89kg 0.2摩尔/kg的GaGl2溶液)和正磷酸二氢钠(13.89kg溶液，其中每kg溶液含0.2摩尔NaH2PO4和0.32摩尔KOH)溶液与全脂牛奶(100kg含8.9％非脂肪牛奶固体和4％脂肪的牛奶)混合。最终混合物的pH为6.9。加钙牛奶混合物在72℃巴氏灭菌30秒，用双效降膜式蒸发器浓缩至约45％总固体，并在Niro ProductionMinor中干燥至约4％湿度。实施例10每kg产品奶粉含约8g加入的钙(氯化钙和正磷酸二氢钠的摩尔比为1∶1)的高温全脂奶粉的生产将氯化钙(13.89kg 0.2摩尔/kg的CaCl2溶液)和正磷酸二氢钠(13.89kg溶液，其中每kg溶液含0.2摩尔NaH2PO4和0.32摩尔KOH)溶液与全脂牛奶(100kg含8.9％非脂肪牛奶固体和4％脂肪的牛奶)混合。最终混合物的pH为6.9。加钙牛奶混合物在90℃加热10分钟，用双效降膜式蒸发器浓缩至约45％总固体，并在Niro ProductionMinor中干燥至约4％湿度。表5加钙奶粉复制所得牛奶(脱脂牛奶10％，全脂牛奶12.5％总固体)的特性
所有通过复制实施例5-10中制造的奶粉制得的牛奶在90℃加热10分钟的热处理中都稳定。
1用配有UL适配器的Brookfield LVDT-II粘度计在30rpm下(等价于36.7s-1)测定2测定为50mL样品离心后(Beckman J6-HC离心机，JA 4.2转子，800rpm，10分钟-等价于～182xg 10分钟)所得的沉淀体积*这些样品的pH通过加入NaOH调节表7
实施例13测定了正磷酸盐和其他络合剂影响钙和蛋白在脱脂牛奶或矿物调节的脱脂牛奶的清液相中分布的相对性能。
制备了脱脂牛奶和矿物调节脱脂牛奶(加20mM钙)，并通过离心(70,000xg 90分钟)获得牛奶清液部分。分析每一种牛奶和它们的清液部分的钙和蛋白浓度。毛细管电泳法测定脱脂牛奶和矿物调节脱脂牛奶清液部分中存在的蛋白种类。试验结果列于表8。钙的分布对照脱脂牛奶(未调节的)证明牛奶上层清液(清液)相中的钙浓度约为未分层牛奶钙浓度的四分之一。单独向牛奶中加入钙几乎不引起清液相中钙的比例的改变。正磷酸盐(PO43-)和钙一起加入导致清液相中钙比例的显著减少。当磷酸盐的长链形式焦磷酸盐(P2O5)，三聚磷酸盐(P3O10)或卡尔康T(PnO3n+1n＝10～12)和氯化钙一起加入时，清液相中钙比例同样减少，但是比加入正磷酸盐时的程度要小一些。柠檬酸盐的加入导致清液部分钙比例的大幅上升，其量超过未调节牛奶或加20mM钙牛奶的2倍。蛋白的分布对照牛奶(未调节的)证明牛奶清液正常蛋白浓度约为未分层牛奶蛋白浓度的五分之一。清液蛋白主要是“乳清”蛋白，但少部分是清液干酪素，该干酪素是和胶束干酪素相平衡的。单独向牛奶中加入钙或钙和正磷酸盐导致牛奶清液中蛋白相对浓度的减少，这意味着钙、正磷酸盐和蛋白一起迁移进胶束相。焦磷酸盐的加入具有和加正磷酸盐类似的效果，而三聚磷酸盐和柠檬酸盐则导致清液中发现的蛋白比例的增加。卡尔康T的效果介于正磷酸盐和柠檬酸盐之间。蛋白种类的分布对照(未调节)牛奶以及对照和调节牛奶清液相的分析表明，两种主要乳清蛋白β-乳球蛋白和α-乳球蛋白的浓度在任一处理中都几乎没有变化。这表明这些形成清液蛋白主体的蛋白没有参与矿物诱导的清液和胶束相的再分配。观测到干酪素分布的显著变化。一般显示的模式随着蛋白氮元素分析中观测到的变化而改变。与未改性脱脂牛奶的上清液相比，加钙引起上清液干酪素浓度的降低。当正磷酸盐或焦磷酸盐和钙一起加入时也观察到这点。三聚磷酸盐或柠檬酸盐和钙一起加入导致清液相中干酪素浓度不同程度的增加。卡尔康T的效果介于正磷酸盐和柠檬酸盐之间。
此处所示的模式证明许多不同的钙络合剂对脱脂牛奶清液和胶束相之间蛋白和钙分布的影响存在明显的差别。我们方法中优选的成分-正磷酸盐通过评价上清液中的蛋白含量而可以很容易地与其他通常使用的试剂，例如柠檬酸盐或聚磷酸盐区别开来。柠檬酸盐液引起钙分布的明显变化。所测试的其他两种磷酸盐形式，三聚磷酸盐在蛋白分布上显示了相当的差异，尽管焦磷酸盐用这些方法不容易区别，但其他测试已经表明其在提供稳定性方面效果较差。表8 对照牛奶(未调节)或矿物调节脱脂牛奶整体或清液部分中的钙和蛋白浓度
相对浓度根据100x上清液浓度/总溶液浓度计算。实施例14 强化奶粉和牛奶浓缩物在制造冰激淋的小规模试验中的应用小规模制造冰激淋以研究按照实施例9所述方法制造出的每kg强化固体加8g钙的加钙奶粉或加钙牛奶浓缩物作为冰激淋成分的适用性。同时用非强化奶粉或浓缩物制造对照冰激淋进行对比。将牛奶固体或者以脱脂奶粉或者以脱脂牛奶浓缩物(形式)加入到配方中。配方所用的冰激淋预混物的组成为非脂肪牛奶固体11.00％，牛奶脂肪11.00％，蔗糖14.00％，瓜尔胶0.1％，羧甲基纤维素(CMC)0.1％，以及甘油单硬脂酸酯(GMS)0.2％，香草香料0.35％。配方的剩余部分由水组成。冰激凌的制作将牛奶浓缩物(直接从农场或复制奶粉获得)和糖、瓜尔胶和CMC混合物在水中混合，然后加入GMS在奶油中的乳化剂-奶油混合物，制备冰激凌混合物。将整个混合物匀质(40℃，第一阶段2500psi，第二阶段500psi)，并用管状热交换器进行巴氏灭菌(80℃，30秒)。再加入适当数量的香草香料。该混合物在4℃“老化”24小时。老化的冰激凌混合物用GELMAK 160连续冰激凌冷冻机冷冻。机器运行时的出口温度为-5℃。接着，冷冻样品在-30℃贮存硬化(24小时)，然后转移到-20℃储存。分析在冰激凌冷冻7天后进行分析。融化融化测试样品为直接从冰激凌冷冻机装入特制的两片圆柱形塑料模具中的样品。该样品如上述硬化，然后在测试前在-20℃下平衡。将样品从模具中移出，放到不锈钢网筛(3mm网眼)上，每15分钟记录一次漏过筛眼的融化部分质量，直至2小时。用强化或非强化奶粉制作的冰激凌以大致相同的速率融化，在105分钟之内彻底融化。当使用浓缩物时，加钙冰激凌和对照冰激凌的融化速率不同，加钙冰激凌在75分钟之内融化，而后者2小时后仍在融化。硬度硬度用装备有500N测力传感器的Instron Universal TestingMachine(5564型)测量。记录用5mm圆柱探头以50mm/min的速度穿透样品50mm深所需的力。当使用强化或非强化奶粉时，对照和加钙样品没有明显的差别。使用浓缩物时，对照(非强化)冰激凌稍微硬一些。感觉测试通过将编号样品分发给个人进行非正式的感觉测试，并得出自发的印象。两种产品之间在口味上几乎没有差别。
这些研究证明用权利要求1方法制造的增加了钙的奶粉或浓缩物可以用于制造加钙冰激凌，加钙冰激凌具有和非强化冰激凌总体上类似的物理特性。强化冰激凌与非强化冰激凌相比只有极小的口味差别。实施例15 在UHT应用中使用强化奶粉(每kg强化固体加8g钙)。
使用如实施例9所述制造的每kg强化固体加8g钙的加钙奶粉，作为牛奶固体源制备奶基饮料。样品的pH用NaOH进一步调节。它们在模型UHT装置中于140℃加热处理3秒。测定加热后的样品粘度。该试验证明如果选择了恰当的pH，这些粉末可以用于甜奶基饮料中。表9 用加钙牛奶固体制造的奶基饮料(8.5％非脂肪牛奶固体，3.5％牛奶脂肪和6％糖)在UHT处理之前和之后的性质。
1用配有UL适配器的Brookfield LVDT-II粘度计在30rpm下(等价于36.7s-1)测定结论正磷酸盐在牛奶中的作用机理是独特的。这是因为它影响了Ca、磷酸盐和干酪素胶束之间的动态平衡。牛奶中，正磷酸盐的加入降低了Ca活性，也影响了干酪素胶束的组成。尽管正磷酸盐和其他试剂，如聚磷酸盐和柠檬酸盐，可用于改善对热敏感的其他蛋白，如大豆蛋白的热稳定性，其在牛奶以外体系中的作用主要是由于降低了Ca活性。这减少了蛋白热聚集的敏感度。加入至多25mM Ca的Ca强化牛奶在明智地加入正磷酸盐和pH控制剂后成功地实现了热稳定性。一般使用1∶1的所加钙所加正磷酸盐摩尔比来实现加钙牛奶的热稳定性。也可以使用低一些的比例，但是这减少了加钙牛奶热稳定的pH范围。通过选择合适的加入的正磷酸盐组合，加热溶液的粘度应当较低，优选小于约3厘泊，且加热溶液离心所得的沉淀应当＜0.5ml/50ml牛奶。
权利要求
1.制造钙和/或营养矿物强化牛奶的方法，该方法包括如下步骤a)向牛奶中加入可溶的钙和/或营养矿物化合物，b)在钙和/或营养矿物加入之前或者之后加入有效量的磷酸盐，它能够使钙和/或营养矿物移进蛋白胶束中并维持pH处于6.5～7.5之间。
2.权利要求1的方法，其中磷酸盐是焦磷酸盐和/或由正磷酸二氢钠，正磷酸氢二钠，正磷酸三钠，正磷酸二氢钾，正磷酸氢二钾和正磷酸三钾中的一种或多种组成的正磷酸盐。
3.钙和/或营养矿物强化的牛奶，该强化牛奶包含牛奶，钙和/或营养矿物化合物以及在加热处理中有效地稳定牛奶的量的磷酸盐，该磷酸盐能使钙和/或营养矿物移进蛋白胶束中并维持pH处于6.5～7.5之间。
4.权利要求3的钙和/或营养矿物强化的牛奶，其中磷酸盐是由正磷酸二氢钠，正磷酸氢二钠，正磷酸三钠，正磷酸二氢钾，正磷酸氢二钾和正磷酸三钾中的一种或多种组成的正磷酸盐。
5.制造钙和/或营养矿物强化奶粉或调和奶粉的方法，该方法包括如下步骤a)向牛奶中加入可溶的钙和/或营养矿物化合物，b)在钙和/或营养矿物加入之前或之后，加入有效量的磷酸盐，该磷酸盐使得钙和/或营养矿物移进蛋白胶束，并维持pH处于6.5～7.5之间，c)巴氏灭菌或加热钙和/或营养矿物强化牛奶，以及d)将牛奶浓缩和脱水制成钙和/或营养矿物强化的干奶或调和奶粉。
6.权利要求3要求的强化牛奶，其中营养矿物选自水溶性镁，铁，锌和锰化合物中的一种或多种。
全文摘要
钙和/或营养矿物强化牛奶或奶粉产品应用焦磷酸盐或正磷酸盐组合维持pH在6.5～7.5之间，使得牛奶具有热稳定性。补充的钙和/或营养矿物是以可溶形式在磷酸盐加入之前或者之后加入的。优选的磷酸盐为正磷酸二氢钠，正磷酸氢二钠，正磷酸三钠，正磷酸二氢钾，正磷酸氢二钾和正磷酸三钾中的一种或多种。如果使用恰当的正磷酸盐混合物，则无需加碱性试剂来调节pH。奶产品或从奶粉复制而得的奶产品是热稳定的，没有半透明、含沙的口感或沉淀这些其他稳定的强化牛奶可能出现的问题。
文档编号A23G9/40GK1422120SQ01807592
公开日2003年6月4日 申请日期2001年3月30日 优先权日2000年3月31日
发明者M·A·奥古斯丁, R·P·W·威廉姆斯 申请人:澳大利亚食品工业科学中心, 联邦科学和工业研究组织, 奶制品研究与开发公司