在食品及饮料热加工期间减少结垢的方法

专利名称：：在食品及饮料热加工期间减少结垢的方法
技术领域：
：本发明涉及用于减少传热表面结垢的方法。更具体而言，本发明涉及采用某些纤维素醚在巴氏灭菌或消毒过程中减少含蛋白质的食品及饮料组合物传热表面结垢的方法。
背景技术：
：许多可提供给消费者的加工过的食品及饮料都用热加工消除微生物污染，并确保产品有适当的贮存期限。这些热加工过的食品经受或曝露于可杀灭致病微生物和/或降低变质微生物数量的温度。热加工被用在各种各样的食品及饮料产品的生产中，其包括但不限于汁液、汁液产品、奶及其它乳制品、蛋料食品及饮料，以及罐装浓缩汤。除了改进食品或饮料的贮存期限，热加工也可引起食品或饮料产品成分中蛋白质、脂肪和盐类在溶解性上发生可逆和不可逆的变化。结果是这些有机成分如蛋白质、脂肪和其它食品组分以及无机成分如磷酸钙和其它盐类沉积或吸附到加工设备的表面上，产生设备上称为污垢层的表面淀积层。加工设备的换热器表面尤其会受到影响。因为其对食品安全以及设备性能和生产效率的影响，尤其是换热器的加工设备的结垢及随之的清洗是食品及饮料工业中的难题。乳品加工业中加工设备的结垢及随之的清洗导致每年的投资和生产成本明显增加。巴氏灭菌、超髙温(UHT)及短时高温(HTST)处理中所采用的设备如板式换热器(PHE)、管式换热器及其它热加工设备需要频繁清洗以去除食品和微生物沉积物，并恢复由于结垢层的存在而降低的PHE传热特性。另外，结垢层会导致加工设备随时间变化而流量降低和蓄压，而这又导致设备必需停工并进行清除。在现有技术中，多种类型的换热器被用于食品及饮料产品的热加工。间接式PHE被用于加工奶、调味奶、发酵牛奶产品比如饮用酸乳酪、以及奶油和调咖啡的人造奶油。间接管式换热器系统被用于加工奶、调味奶、奶油、冰淇淋配料、炼乳、甜点和布丁、乳酪沙司、乳制品沙司、汤、液体蛋白质浓缩物和配制品。此体系也用于汁液，特别是带果肉的汁。中性及酸性的pH乳制饮料和非乳制饮料也可以在该设备中进行加工。宽范围的产品可以在刮板式换热器中进行加工，所述产品包括奶浓縮物、酸乳酪、加工过的奶酪、液体蛋白质浓縮物和粗制脱脂酸酸奶干酪产品。将放入蒸汽室的食品或饮料产品直接注入蒸汽，接下来快速冷却，或将蒸汽直接注入食品或饮料产品中，接下来用PHE或管式换热器冷却是同样用在食品及饮料加工中的更加温和的热处理。为了去除污垢淀积物，并安全、有效和在没有微生物污染下运行设备，已采纳若干清洗措施，其包括l)用刷子和布的表面进行手工清洗，2)罐和容器的喷射清洗，3)奶加工业中制定的地方协议中的经验式清洗，其采用a)贯穿设备的两级碱和/或酸循环，或b)含有润湿和/或表面活性剂及螯合化合物的单级配制的清洁剂，以及4)设备上使用对有机体有毒的涂层，即Microban⑧涂层。已经对减少食品及饮料加工设备中存在的污垢层的方法进行了研究，包括机械和化学方法。研究表明，在牛奶巴氏灭菌和消毒过程中的结垢涉及蛋白质、特别是B-乳球蛋白的热变性。当温度低于90。C时，牛奶在换热器表面上沉积物的形成直接与此蛋白质的变性有关。若干现有技术讨论了减少其它体系及加工中结垢的方法。US4,929,361公开了在玉米磨操作过程中使用表面活性剂控制含蛋白质流体中的结垢。US5,336,414公开了使用卵磷脂作添加剂控制蛋白质的结垢沉积物。US3,483,033公开了使用阴离子聚合物如羧甲基纤维素作添加剂帮助控制用于甘蔗和甜菜糖浓縮的蒸发器中的结垢。其它现有技术如英国公布号BP2249467A公开了在液体组合物的温度升高超过纤维素醚的水合温度后，通过向液体组合物中添加甲基纤维素醚、羟丙基甲基纤维素或其混合物进行巴氏灭菌或消毒液体食品组合物的方法。这里仍需要在食品及饮料组合物的热加工过程中进一步减少传热表面的结垢，以便增加工艺的运行时间、改进清洁效率及改善产品质量。
发明内容本发明涉及在热处理食品或饮料期间减少含蛋白质的食品或饮料组合物在换热器表面结垢的方法。所述方法包括以下步骤a)向所述食品或饮料组合物中添加选自以下的防垢剂羟丙基摩尔取代度大于3.0、并且由SEC测定的重均分子量(Mw)大于350,000道尔顿的羟丙基纤维素(HPC)，甲氧基含量大于17%、并且羟丙基含量大于3%的甲基羟丙基纤维素(MHPC)，甲氧基含量大于17%、并且室温下水中2%浓度时的粘度大于1,000cps的甲基纤维素(MC)，以及它们的混合物；b)在第一换热器中在50-100'C的温度下加热所述食品或饮料组合物大约2秒-30分钟，以及c)包装所述组合物，其中与热处理不含防垢剂的相似食品或饮料组合物比较，所述第一换热器结垢减少至少10重量％，或运行时间增加至少10%。本发明也包括通过热处理食品或饮料组合物至足够的温度和时间来消毒食品或饮料组合物，以消毒以上所述食品或饮料组合物的方法。本发明还涉及由上述方法制备的热处理过的食品或饮料组合物。该方法的产品不包括在奶油中仅用HPC作防垢剂。据意外发现，通过在独特的方法中采用某些纤维素醚，在食品及饮料热加工(即巴氏灭菌或消毒)期间可以减少或消除在换热器及其它加工设备上积累的有机和盐的沉淀物。该独特方法的优点是，与热处理不含防垢剂的相似食品或饮料组合物相比，换热器结垢减少至少10重量％，或运行时间至少延长10%。其它优点是改进的食品或饮料的性质如颜色、减小了的非连续相或者乳化或悬浮相的粒度、改善的口感、改进的稠化及改善的搅打性能，与不含这种纤维素醚并以本发明的独特方法进行加工的配制品相比，以百分数的形式计膨胀度增加了20-50%。本发明涉及包含聚合物的食品或饮料组合物，该聚合物减少或消除热加工期间的结垢，所述加工如食品及饮料制造中采用的巴氏灭菌或消毒处理的加工，以消除微生物污染并改迸产品的贮存期限，或改变食品或饮料产品。本发明还涉及采用聚合物在食品及饮料热加工期间减少结垢的方法，通过l)热处理前将聚合物加入产品中，2)热加工所述产品，以及3)冷却食品或饮料产品。作为本发明一部分的热加工的食品及饮料的实例包括但不限于中性及酸性pH的乳制和非乳制饮料及食品、重力分离的稀奶油、二次分离稀奶油、烹饪奶油、餐用奶油、稀释一倍的稀奶油、调味奶、牛奶、发酵牛奶产品如酸乳酪、饮用酸乳、酸乳饮料、奶油及调咖啡的人造奶油、炼乳、甜点及布丁、乳酪沙司、乳制品沙司、酸化乳制饮料、甜点混料及基料、非乳制的乳脂替代品、裱花用料基料、营养补充饮料、谷物饮料、豆奶和豆类饮料、蛋白质饮料、汤、浓缩汤、液体蛋白质浓縮物和配制品、汁液、带果肉的汁、加工过的干酪、乳清蛋白浓缩物及粗制脱脂酸酸奶干酪产品、鳄梨调味酱、果汁、可倾倒的沙拉调味料、调味汁、家禽产品、水包油型乳化食品、含蛋黄或蛋清的食品及饮料、蛋黄酱、加工的大豆及大豆食品、凝结的食品如豆腐或类似物、油脂加工的食品如人造奶油、奶油状食品如涂抹食品、调味汁、调味品(dressing)、沙司、腌泡汁(marinade)、蔬菜顶端配料、蔬菜裱花用料、糊状物(pate)、面包食品的填充物、汤的增味剂、蔬菜泥、热加工过的天然蔬菜比如番茄、番茄沙司、番茄糊、土豆及土豆产品、米及米产品、加工过的肉产品、注射用盐水、加工过的海产品或鱼制O卩，以及宠物食叩o加热设备的实例包括任何间接加热设备，其包括加热的容器、表面换热器、板式换热器、管式换热器、套管换热器、多管换热器、蛇管换热器、平板换热器，及刮板式换热器；包括密封的连续型刮板式换热器，以及直接加热设备如喷射型和注入型的加热设备。本发明中用作防垢剂的多糖聚合物是羟丙基纤维素(HPC)、甲基羟丙基纤维素(MHPC)、甲基纤维素(MC)。HPC的羟丙基摩尔取代度大于3.0，且由SEC测定的重均分子量(Mw)大于350,000道尔顿；MHPC的甲氧基含量大于17%,且羟丙基含量大于3°/。；而MC的甲氧基含量大于17。/。，且室温下水中2%浓度时的粘度大于1,000cps。本发明中也可采用这些纤维素醚的混合物。在本发明的热处理方法中采用的防垢剂用量上限为0.5重量％，下限为约O.Ol重量％。根据本发明，来自巴氏灭菌或消毒的食品或饮料组合物的包装可以是在没有微生物的容器中的无菌包装，无论是用于消费用途还是工业应用。根据本发明，第一换热器中的加热步骤可以是单一加热段或多个加热段(2-5段)。此加热步骤也可以包括温度逐渐升高而不是突然升高的预加热段。优选的加热方式是换热器中在50-10(TC温度下加热约2秒-约30分钟。同样应当理解此加热步骤基本上可以是根据食品或饮料的类型或者换热器的运行条件而稍微进行改变的巴氏灭菌步骤。消毒在同样可以是单个装置或多个装置的第二换热器中进行，或换热器可以仅有食品或饮料从一个段移到另一个段的多个加热段。多个换热器是指具有2-5个不同装置或者是单个装置中的2-5个段。因此，第一和第二换热器可能或是单个容器或是系列的或多个的装置。消毒是指加热食品或饮料至足以杀灭大部分微生物的温度;所述温度必需高于100°C的时间为2秒-80分钟，优选大于120。C的时间为约2秒-30分钟，更优选的是温度大于130°C的时间为2-30秒。本发明中的冷却步骤通常在巴氏灭菌或消毒过的食品或饮料产品包装前进行。冷却步骤通常在低于巴氏灭菌或消毒步骤的温度下进行。因而，通常的温度冷却范围是低于50°C，优选低于25°C。根据本发明，食品或饮料组合物的均化是任选的，只要能用来确保组合物无论是巴氏灭菌还是消毒都均匀一致。可以在加工过程中的任意步骤采用均化器。本发明的食品或饮料组合物含有至少一种本发明的防垢聚合物和一种或多种在食品或饮料产品中常见的成分，如蛋白质、淀粉、调味品、脂肪、乳化剂、着色剂、遮光剂、树胶(gum)、粘合剂、增稠剂、防腐剂、霉菌控配制品、抗氧化剂、维生素、乳化用盐、糖、氨基酸、脂肪类似物，及本领域已知的其它成分。也可以包括在所述组合物中的缓冲盐实例有六偏磷酸钠、柠檬酸三钠和三聚磷酸钠。下述实施例仅仅用于说明性陈述，但应当理解在本领域技术人员的技术范围内，可以在没有偏离本发明主旨的情况下对本发明做其它变动。除另外明确指明，所有百分比和份数均以重量计。具体实施方式实施例搅打奶油是已知会在热加工中带来困难的食品。蛋白质、高脂肪含量和粘度容易在热加工设备中导致焊合(bumon)，也称作结垢。焊合的产品阻塞流动，增加对设备的反压。另外，由于焊合层，产品未能得到充分加热，设备内热传感器吸收了更多热量，而产品则达不到需要的温度。在搅打奶油的加工过程中，由于结垢，两股产品料流流入紧连板式换热器的停留管部件。一股料流当流经换热器内部焊合的产品时冷于需要的热处理温度。另一股料流由于暴露于因努力适应加热的需要而达到最大热量的板式换热器而非常热。停留管具有两个传感器，采集奶油流入和流出管时的温度。在停留管中的时间可以混合产品，从而使产品温度在出口可以是均匀的。由于结垢，这些温度差表明换热器中有适当加热的问题。聚合物比如Kluce胸羟丙基纤维素和甲基羟丙基纤维素已被用在非乳制裱花用料的配制品中。最近，Klucel羟丙基纤维素已被添加到乳制搅打奶油中。乳制搅打奶油中羟丙基纤维素的优点在奶油进行搅打后显现出来。这些优点有縮小的搅打时间、泡沫劲度及泡沫稳定性。此外，羟丙基纤维素使搅打奶油的配制品具有较低的脂肪含量，由传统的35-40%低到含24%的脂肪。其它聚合物如角叉菜胶及含有聚合物和乳化剂混合物的产品如含有角叉菜胶、糖、槐豆树胶及乳化剂掺混物的Aertex奶油稳定剂(FoodSpecialties,米西索加，安大略省，加拿大)被加到搅打奶油中以实现其它功能的优点。据意外的发现，除了改进搅打奶油的特性，乳制搅打奶油配制品中羟丙基纤维素的存在或作为加工助剂的使用减少了用于产品消毒或巴氏灭菌的热加工设备中通常观察到的结垢。预期在其它乳制品和其它经热处理或热加工进行食品或饮料产品巴氏灭菌、消毒或单纯加热的食品及饮料产品中的结垢有类似的减少。将MHPC、或MC、或其掺混物加入经热加工如巴氏灭菌、短时高温(HTST)或超高温(UHT》处理过的奶油、半奶油(halfcream)及脱脂搅打奶油配制品、牛奶或其它乳制组合物中，产生的稳定奶油具有适合的流变性能、小粒度脂肪球和良好乳化稳定性。通过搅打这些奶油，MHPC或MC改进了搅打奶油上所载的泡沫的膨胀度或量，并且改善了搅打泡沫的稳定性和结构。另外，也在MHPC或MC与其它水解胶体如角叉菜胶或羟丙基纤维素的掺混以及在组合物中引入乳化剂时观察到了搅打泡沫的物理特性及结构的改善。此外，发现在乳制配制品中引入甲基羟丙基纤维素或甲基纤维素减少了通常在乳制品热加工过程中换热器上观察到的结垢物质的形成，从而使换热器运行时间更长，清洗更容易。搅打奶油中引入MHPC和甲基纤维素(MC)观察到的改善同样预期可在其它奶油、奶以及掺混了含MHPC或MC的奶油或奶的奶油产品及乳产品的稳定性、搅打特性(每个应用)和结构中观察到。实施例l一8本发明由表1和2中的实施例进行说明。搅打奶油的配制示于表1。配制实施例3、4、7和8含有羟丙基纤维素。配制表1中的搅打奶油用光均化及超高温(UHT)处理进行配制和加工。UHT处理用于生产商业上最佳贮存期限的无菌产品。用脱脂乳和二次分离稀奶油配制得到最终奶油中所需脂肪含量为31%和24%的批料。添加配料以对不含羟丙基纤维素(HPC)、没有乳化剂存在的HPC及有乳化剂时的HPC的影响进行考察。一般将乳化剂添加到UHT处理的搅打奶油中促进泡沫形成。所有配制品都含有角叉菜胶，其是热处理过的奶油中的通用成分，帮助防止存储过程中或搅打前脂肪的聚结。表l包含了配制数据；批料为28kg。加工所有过程中，目标温度预热到75°C且最终加热到133°C，并伴随17秒的停留时间。采用两步冷却至〈8。C(通常6-7。C)的冷却温度。采用Rannie均化器在值为50/20巴(725/296psi)下对所有产品进行两段均化预处理。均化器也严格控制设备的进料速度在701/hr。结果表2中，加工的数据用于表1中的配制品。在仅含角叉菜胶(实施例1、5)或含角叉菜胶和乳化剂(实施例2、6)的批料中，进入和离开停留管的主要温度的不同表明了结垢层的积累。除了停留管温度数据外，表中还包括观测结果。伴有降低的反压(<1巴)且温度控制"较好保持"所加工的实施例3、4、7和8表明少量甚至没有结垢层形成。实施例1和2中观测到的由较高反压及较差的温度控制表明最差的结垢。这些结果证明，热加工过的乳制品应用中聚合物如羟丙基纤维素的防垢性能。<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>方法为了量化实施例9-56中的方法及由所述方法生产的产品在质量或性能上的改进，通过封管Zdsd法，我们测定了MHPC聚合物上甲氧基和丙氧基取代含量，而纤维素醚聚合物的分子量采用尺寸排阻色谱法(SEC)测定并表示为聚合物重均分子量Mw。我们还监测了纤维素醚和所述方法对奶油或奶中油相粒度的影响，以及纤维素醚和所述方法对产品粘度的影响。另外，我们通过测定搅打使奶油中混入的空气量来量化搅打奶油性能，其表示为膨胀度％。搅打奶油的稳定性也通过测定脱水收縮°/。或乳清相从搅打奶油泡沫的分离进行量化。奶油粒度的减小、膨胀度°/。的改进、脱水收縮%的减小以及对搅打奶油稳定性和劲度随时间变化的目测评价示于表3的热消毒奶油、表5和表6的巴氏灭菌奶油的注解部分中。这些测定根据以下步骤进行。搅打奶油的测量搅打奶油采用KitchenAide⑧混合器以高速搅打3分钟而得到膨胀度。蘑嚴度将237.5克固定量的奶油加入预冷的不锈钢辊筒，在高速搅拌下将12.5克IOX粉化的糖果店的糖添加到奶油中。继续混合3分钟，得到膨胀度。膨胀度百分数通过将液体奶油加入杯中至填满而得到的奶油的重量进行测定。搅打后，用搅打奶油将杯填满到边缘处而取得第二个重量。膨胀度百分数(％)根据下式计算液体奶油重量-搅打奶油重量=膨胀度％搅打奶油重量泡汰総敬裙泡沫的脱水收縮根据以下步骤进行测定将搅打奶油添加至60X15mm陪替氏培养皿的边缘。然后将培养皿随着泡沬面朝下，反转到金属盘上的Whatman第41号滤纸圆圈上。在室温一小时后，对印在滤纸上的湿圆直径的增大进行测定，根据下式得到泡沫脱水收縮的程度％。陪替氏培养皿中泡沫的固定直径测定为50mm。脱水收縮率％=湿脱水收縮环的直径(mm)xi0050mm教度漱定采用HoribaLA-900激光散射粒度分布分析仪，并基于从任选的稀释分散质样品的光散射角度依赖性来进行分析的粒度分级法。测定装置包括正向散射角光环二极管检测器和多个高离散的正向及反向散射角光二极管检测器。对两个不连续波长和粒度分布进行测量以迭代产生光散射的角度关系，以重复测量的散射剖面。确定粒度分布数据的特殊计算规则专属于所述装置的销售商。此方法用于确定流体分散体的平均粒度(平均、中位值、形式)和粒度分布。物质的比表面假定粒子为实心的均质球来计算。将0.1-0.2ml的样品稀释到10-15ml的0.25。/。吐温-20(wt/vol)在去离子水中的悬浮液中，用0.2^m尼龙膜滤器过滤。振荡后，测定粒度。促C分f量M定分子量测定采用尺寸排阻色谱法，集中在重均分子量Mw。M7/尸Cf〃MC覆合激靜奪基鹏膝欲/f标准封管Zeisel法用于分析聚合物的甲氧基重量n/。及羟丙基重量"/。的取代水平。雄厕游搭度奶油及奶的粘度在装有小样适配器的DLV-I布氏粘度计上测定，采用轴18以Urpm的速度。实施例9-26本发明此外由表3中热消毒的奶油样品进行说明。实施例11-14、22，及24含有HPC。实施例15-18、20和25含有MHPC，而实施例19含有所述聚合物的掺混物。配制和加工表3中UHT奶油经75°C预热并最终加热到B8。C，停留时间为8秒。釆用单步冷却达到〈60。C的温度。最后加热段前，采用均化器在数值为750/250psi的情况下对所有产品进行两段均化。奶油组合物混合后，随后将奶油混合物在水浴中加热到50-55°C，然后以1.14-1.2升/分的流量泵抽到Microthermics热处理机中。Microthermics单元装有两组板式换热器和两段压力均化单元。第一组PHE用于将奶油在引入两段均化器前预热到75°C。经过均化器后，将奶油在138°C处理8秒然后冷却到50-60°C，并在无菌灌装罩中装入无菌Nalgene瓶。实施例10采用Microthermics热处理机，在管式换热器配置中，并且停留时间为11.2秒。此实施例用作对照说明在管式换热器中的结垢具有超过实施例中运行时间的诱导期，因此未观测到结垢。结果含HPC、MHPC及其掺混物的配制品结垢的减少通过表3中含HPC和MHPC的UHT奶油组合物更长的运行时间进行说明，其中运行时间表示为最终加热器供水温度(FHWS)超过315°F时的时间。热加工过程中，产品焊合到换热器表面、阻塞流动、增加装置上的反压。另外，由于焊合层，产品未被充分加热，热传感器在装置内吸收了更多的热量，产品达不到需要的温度。最终加热器供水温度(FHWS)为对结垢的直接测定，因为供给换热器热量的增加对应于结垢。实施例ll、12、15、18、22、24、25与对照进行的实施例9、10、21、23相比，如UHT加工运行时间长度的增加所示，奶油配制品中含HPC、MHPC或其掺混物的实施例结垢较少。对于更长时间加工的实施例11、12、15、18、22、24、25的UHT奶油比对照实施例9、10、21、23中所观测到的更能控制停留管温度及加热和冷却水温度。更长的运行时间表示为最终加热器供水温度(FHWS)超过315。F时的时间。与对照实施例9、10、21、23所观测到的相比，在实施例ll、12、15、18、22、24、25中的板式换热器(PHE)上观测到的结垢较少，且在这些试验结束后PHE清洗更容易迸行。这些实施例U、12、15、18、22、24、25中制备的产品也显示出较小的油相粒度、相对于相应的对照实施例9、10、21、23量化为20-50%升高的膨胀度％的更好的搅打性能，以及与相应的对照实施例9、10、21、23相比量化为10-40%降低的脱水收縮％的更好的泡沫稳定性。这些改进说明含HPC、MHPC聚合物及其掺混物的产品具有更好的质量。具有较低分子量的HPC聚合物如实施例13中的Aerowhip620HPC或实施例14中的NissoL型HPC的引入縮短了运行时间，并表现出导致更多的结垢，这表明较高分子量的HPC聚合物是优选的。实施例16、17和18中MHPC聚合物的性能对比说明，含较高甲氧基含量和较高羟丙基含量(实施例17中的MP943)的MHPC聚合物使结垢减少更多。实施例27-33本发明此外用表4中也称作UHT奶样品的热消毒奶进行说明。实施例28和32含有HPC，而实施例27、29、30、33含MHPC。加工表4中UHT奶经温度为75°C的分段巴氏灭菌而给料到采用APVGaulin均化器在数值为750/250psi的两段均化，随后在板式换热器中最终加热到138°C，停留时间为2-10秒。采用单步冷却达到〈60。C的温度。用水漂洗冷却后将UHT板拆下，并用气流空气干燥，各板上的结垢量通过测定重量差进行确定。继如表4所示，实施例26中的脱脂乳对照试验沉积了38克的结垢物，而实施例27中含MHPCMP1990的配制品沉积的结垢物少于18克。相比之下，实施例29和30中的MHPCMP843在板上沉积了42和43克的结垢物。这些结果再次证实甲氧基和羟丙基含量都较高的MHPC聚合物(实施例27中的MP1990)比甲氧基和羟丙基含量较低的MHPC聚合物(实施例29和30中的MHPCMP843)更多地减少了结垢。实施例28和32中的HPC聚合物在板上比对照脱脂乳沉积了更多的结垢物，这说明此聚合物的溶解度需要改进，以便在UHT阶段作为更好的脱脂乳中的防垢剂。然而，在实施例28和32中脱脂乳分段巴氏灭菌的不锈钢罐的表面上沉积的结坂物明显少于对照的巴氏灭菌的脱脂乳试验，这说明当脱脂乳中存在HPC、温度小于IO(TC时脱脂乳的结垢减少。与实施例26中的对照相比，实施例27中观测到的更小的平均粒度以及粒度分布从双峰到单峰的转化也说明，实施例27中存在MHPC聚合物时奶的质量得到了改进。表3(JHT低脂奶油换热器装置的汇总<table>tableseeoriginaldocumentpage18</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage19</column></row><table>实施例34—49本发明此外用表5屮巴氏灭菌的奶油样品说明。实施例36、37、39、41、43和47-49含有HPC，而实施例35、40、44、45禾卩46含MHPC。配制和加工表5中实施例表示含HPC、MHPC及MC的奶油在小于IO(TC的温度下进行加工。表5中用于实施例36-49的奶油含有少许角叉菜胶、聚山梨醇酯80以及单甘油或二甘油酯的乳化剂。将另外的0.02%角叉菜胶添加到实施例34-41中的配制品中。在不锈钢罐中75'C下处理奶油IO分钟。确切的步骤注解为表5的脚注。结果实施例中34-37，在10%的脂肪含量下，没有配制品可搅打成好的泡沫。在表5中一旦脂肪含量达到24%，含HPC或MHPC的奶油如注解部分所述就可搅打成稠厚的(stiff)泡沫，并改进空气对奶油的掺混(正如以膨胀度％值大于120。/。所表示的),这说明改进了质量。当这些配制品中包括HPC、MHPC或MC时，或根据本发明所述方法制备的奶油用于制备冰淇淋或其它乳制组合物时，相似地可以预期到在冰淇淋的膨胀度％和脱水收縮％上的积极作用。表5巴氏灭菌的搅打奶油-750/250^均化用商购的含0.02°/。角叉菜胶、聚山梨醇酯、单甘油及二甘油酯UltrapasteurizedLehighValley制造<table>tableseeoriginaldocumentpage21</column></row><table>均化和巴氏灭菌的奶油搅打性能1.微波中将奶加热到6(TC。2.放置在Silverson混合器上，在@4000卬m开始搅动，缓慢添加所有聚合物(角叉菜胶+其他聚合物)。3.继续混合MO分钟。10分钟后，在样品下放置冷水浴变到室温，继续混合10分钟。4.移出并放置在高架式Caframo预混合器上。用中速搅拌(分散叶片)。5.继续混合45-60分钟，至完全与聚合物水合。6.缓慢添加奶油并继续混合10分钟。(如果需要，移出样品并测定15'C时的粘度)7.巴氏灭菌@75°〇。(实施例38的样品未巴氏灭菌)8.在750/250psi、2段均化器、75。C均化。立即在冰浴中冷却至冷。9.冷藏过夜并观测24小时后的稳定性。(如果需要，移出样品并测定15。C时的粘度)10.采用置于冰箱中的碗和搅拌器，在KitchenAide混合器上满速搅打3分钟。使用237.5g奶油+12.5g10X糖。(5%)11.膨胀度％测定混合空气前的重量(g)-混合空气后的韓(g)/混合空气后的重量(g)X100实施例50—56本发明此外用表6中巴氏灭菌的奶油样品说明。实施例54和56含有HPC，而实施例50、51、52和55含MHPC，实施例53含MC。配制和加工表6中实施例50-56说明含HPC、MHPC和MC聚合物的巴氏灭菌奶和巴氏灭菌奶油的制备，通过将聚合物和角叉菜胶以相应的0.4重量％和0.067重量％的浓度预溶解在奶中，然后用冷奶油将奶稀释，至奶油中最终浓度为0.12重量％聚合物和0.02重量％的角叉菜胶。表6中所示的奶油中不存在乳化剂。随后将含聚合物和角叉菜胶的奶油和奶在小于IO(TC的温度下加热少于40分钟。确切的步骤注解为表6的脚注。结果表6实施例54和56中含有HPC的巴氏灭菌奶油的粘度随定义为Mw的聚合物分子量的增加而减少。奶油粘度与HPC聚合物分子量的相反关系也可从奶油结垢的程度看出，其中含Mw值小于的350,000的HPC的奶油在热加工过程中显得更大且更快地结垢。实施例50、51、52、55中含MHPC聚合物及实施例56中含MC的奶油粘度显示，奶油粘度与表示为Mw时的聚合物分子量有直接关系。表6巴氏灭菌的29脂肪％的奶油<table>tableseeoriginaldocumentpage23</column></row><table>步骤1.微波中加热奶到6(TC。2.放置在Silverson混合器上，并在@~4000rpm下开始搅动，缓慢添加角叉菜胶。3.继续混合~10分钟。~10分钟后，在样品下放置冷水浴使其变到室温，继续混合~10分钟。4.移出并放置在高架式Caframo预混合器上。用中速搅拌(分散叶片)添加Klucel/或其它待评价的聚合物。5.继续混合45-60分钟，至完全与聚合物水合。(移出样品并测定粘度)6.缓慢添加奶油并继续混合10分钟。(移出样品并测定粘度)7.在30分钟搅拌@85-95匸下巴氏灭菌(放在热板/水浴中的搅拌器上，w/磁搅拌棒)。8.置于冷水浴中并冷却至室温。(移出样品并测定粘度)9.冷藏过夜并观测24小时后的稳定性。(移出样品并测定粘度)权利要求1.一种用于减少含蛋白质的食品或饮料组合物在热处理期间结垢的方法，其包括a)向所述食品或饮料组合物中添加选自以下组中的防垢剂羟丙基摩尔取代度大于3.0、并且由SEC测定的重均分子量(Mw)大于350,000道尔顿的羟丙基纤维素(HPC)，甲氧基含量大于17％、并且羟丙基含量大于3％的甲基羟丙基纤维素(MHPC)，甲氧基含量大于17％、并且室温下水中2％浓度时的粘度大于1,000cps的甲基纤维素(MC)，以及它们的混合物，b)在第一换热器中在50-100℃的温度下加热所述食品或饮料组合物大约2秒-30分钟，以及c)包装所述组合物，其中与热处理不含防垢剂的相似食品或饮料组合物比较，所述第一换热器结垢减少至少10重量％，或运行时间增加至少10％。2.权利要求1的方法，其还包括在包装前将所述组合物冷却到温度低于50。C的步骤。3.权利要求1的方法，其还包括在包装前将所述组合物冷却到温度低于25。C的步骤。4.权利要求1的方法，其还包括在步骤(a)和(b)之间或在步骤(b)和(c)之间均化所述组合物的步骤。5.权利要求1的方法，其还包括在歩骤(b)之后和步骤(c)之前、在第二换热器中在充分消毒所述组合物的温度和时间下加热所述食品或饮料组合物的消毒加热步骤，其中与热处理不含防垢剂的相似食品或饮料组合物比较，第一换热器和第二换热器的组合结垢减少至少10重量％，或运行时间增加至少10%。6，权利要求5的方法，其中所述温度为大于100°C，并且所述时间为大约2秒-80分钟。7.权利要求5的方法，其中所述温度为大于120°C，并且所述时间为大约2秒-30分钟。8.权利要求5的方法，其中所述温度为大于130°C，并且所述时间为大约2秒-30秒。9.权利要求5的方法，其还包括在步骤(a)和(b)之间或在步骤(b)之后及所述热消毒步骤之前，或在所述加热消毒步骤之后及冷却和包装所述组合物之前均化该组合物的步骤。10.权利要求5的方法，其中在所述第一换热器和第二换热器中的加热在单一换热器中进行。11.权利要求5的方法，其中在所述第一换热器和第二换热器中的加热在多个换热器中进行。12.权利要求l的方法，其中所述防垢剂用量的上限为0.5重量％。13.权利要求1的方法，其中所述防垢剂用量的下限为0.01重量％。14.权利要求1的方法，其中所述食品或饮料组合物为乳制品。15.权利要求14的方法，其中所述乳制品选自以下组中牛奶、乳制饮料、奶油、冰淇淋、酸乳酪、基于奶油的汤、及乳酪。16.权利要求1的方法，其中所述食品或饮料组合物为非乳制食品或饮料产品。17.权利要求16的方法，其中所述非乳制食品或饮料产品选自以下组中非乳制的乳脂替代品、裱花用料的基料、营养补充饮料、谷类饮料、啤酒、豆奶和豆类饮料、蛋白质饮料、汤、浓縮汤、液体蛋白质浓縮物和配制品、蔬菜汁、水果饮料、汽水、鳄梨调味酱、果汁、可倾倒的沙拉调味料、调味汁、米产品、水包油型乳化食品、含蛋黄或蛋清的食品及饮料、蛋黄酱、加工的大豆及大豆食品、汽水、豆腐、人造奶油、涂抹食品、调味汁、调味品、沙司、腌泡汁、蔬菜顶端配料、蔬菜裱花用料、糊状物、烘烤食品的填充物及蔬菜泥。18.—种由权利要求1-17之一的方法制备的热处理过的食品或饮料组合物。19.权利要求18的热处理过的食品或饮料组合物，其中所述食品或饮料组合物为乳制品，并且不包括HPC单独在奶油中作防垢剂。20.权利要求19的热处理过的食品或饮料组合物，其中所述乳制品具有确定为增加至少20%的百分膨胀度、或增加至少10%的泡沫稳定性的改进的搅打性能。21.权利要求18的热处理过的食品或饮料组合物，其中所述食品或饮料组合物为非乳制食品或饮料。全文摘要减少含蛋白质的食品或饮料组合物在热处理期间结垢的巴氏灭菌或消毒方法。向食品或饮料组合物添加选自以下组中的防垢剂羟丙基摩尔取代度大于3.0、并且由SEC测定的重均分子量(Mw)大于350,000道尔顿的羟丙基纤维素(HPC)，甲氧基含量大于17％、并且羟丙基含量大于3％的甲基羟丙基纤维素(MHPC)，甲氧基含量大于17％、并且在室温下水中2％浓度时的粘度大于1,000cps的甲基纤维素(MC)，以及它们的混合物。将该食品或饮料组合物在第一换热器中在50-100℃温度下加热约2秒-30分钟进行巴氏灭菌，或者在包装或进一步加工之前另外加热到消毒温度。该方法的改进之处在于与热处理不含防垢剂的相似食品或饮料组合物比较时换热器结垢减少至少10重量％，或运行时间增加至少10％。文档编号A23L1/0534GK101175412SQ200680016902公开日2008年5月7日申请日期2006年3月16日优先权日2005年3月17日发明者M·J·卡什,P·埃拉佐-马耶维兹,R·M·古德申请人:赫尔克里士公司