用于制造发酵乳制品的方法
【专利摘要】用于制造发酵乳制品的方法，其包括（a）用包含弱后-酸化的细菌培养物的起子对奶基质进行发酵，直到（发酵结束时）达到在4.0至5.0范围内的期望pH值，（b）任选地冷却步骤（a）中获得的发酵奶基质；和（c）包装发酵的乳制品。
【专利说明】用于制造发酵乳制品的方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及用于制造发酵乳制品，特别是搅拌型奶产品的方法。
【背景技术】
[0002]乳酸菌广泛用于生产发酵食品，并且它们非常有益于这些产品的风味、质地和总体特征。一个以前的熟知的例子是酸奶，其可能源自中东且仍占发酵奶产量超过一半一或2008年约1.9千万吨(来源:Euromonitor)。发酵奶例如酸奶是流行的,这归因于其健康的形象和令人愉快的感官特性。
[0003]已发现，全世界许多地方对低脂发酵奶产品越来越感兴趣。这对乳酸菌培养物以及生产方法提出重大挑战，因为，生产低脂发酵奶产品而不降低感官品质是困难的。
[0004]酸奶从奶中生产，所述奶在脂肪和蛋白含量方面已被标准化、并被匀化和热处理。此后，将奶在大的搅拌型发酵或培养罐中用Streptococcus salivarius thermophilus和Lactobacillus delbrueckii bulgaricus亚种的培养物接种并随后发酵至pH约为4.5。除了传统的酸奶培养物之外，可应用益生菌培养物，例如Bifidobacterium，以增加额外的健康益处。
[0005]在许多国家中，将生产的酸奶产品在室温下，即在20°C和30°C之间的温度下运输并存储至，例如仓库和商店处。由于这种高温，酸奶中的乳酸菌继续产酸。这对最终的酸奶产品的口味和质地有负面影响。解决该问题的一个方案是起子(starter)培养物,所述起子培养物使存储在室温时的某一 PH下的酸奶停止酸化。该概念被称为低的后酸化作用。
[0006]为了控制最终的酸度，一些制造商也使用不会后酸化的Lactobacillusdelbrueckii bulgaricus亚种的特别选择的菌株和在发酵培养基上使用限制量的葡萄糖。
[0007]因此，需要用于制造下述发酵奶的经济上划算的替代方法，所述发酵奶在运输和存储期间既可以高度保留质地又允许持续的酸度控制。
[0008]定义
[0009]在本文中使用时，术语“奶基质(milk base)”包括全乳、脱脂奶、无脂奶、低脂奶、全脂奶、无乳糖的或乳糖减少的奶(通过由乳糖酶将乳糖水解成为葡萄糖和半乳糖或其他方法，比如纳滤、电渗析、离子交换色谱和离心技术来生产的)、浓缩奶或奶粉。
[0010]“无脂奶”是没有脂肪的奶产品或脱脂奶产品。低脂奶通常被定义为含有从约1%至约2%脂肪的奶。全脂奶通常含有2%脂肪或更多的脂肪。
[0011]术语“奶”意图包括来自哺乳动物和植物来源或其混合的奶。优选地，奶来自哺乳动物来源。奶的哺乳动物来源包括但不限于:牛、绵羊、山羊、水牛、骆骑、美洲骑、驴和鹿。在一种实施方式中，奶来自选自由下述动物组成的组的哺乳动物:牛、绵羊、山羊、水牛、骆驼、美洲驼、驴和鹿和其组合。奶的植物来源包括但不限于，提取自大豆、豌豆、花生、大麦、稻米、燕麦、昆诺阿藜、杏仁、腰果、椰子、榛子、大麻、芝麻籽和向日葵籽的奶。大豆奶是优选的。此外，术语“奶”不仅指全乳，还指脱脂奶或得自其的任何液体组分。
[0012]在本说明书中使用时，术语“发酵乳制品”或“酸化的乳制品”意图指通过在奶基质中繁殖乳酸菌导致奶凝结物来获得的产品。用作发酵的原材料的奶制品可以是脱脂奶或非脱脂奶，任选地浓缩奶或粉末形式。此外，还可对这种奶制品进行热处理操作，所述热处理操作至少和巴士灭菌一样有效。各种发酵乳制品的具体特征取决于各种因素，比如奶基质组成、孵育温度、乳酸菌群和/或非乳酸菌群。因此，本文中制造的发酵乳制品包括，例如，各种类型的常规酸奶、低脂酸奶、非脂肪酸奶、酸乳酒(kefir)、达希酸奶、伊米儿(ymer)、酪乳、乳脂、酸奶油和酸奶油膏(sour whipped cream)以及新鲜奶酪。
[0013]在本说明书中使用时，术语“酸奶”是指包含乳酸菌，比如Streptococcussalivarius thermophilus 和 Lactobacillus delbruekii bulgaricus 亚种，但是任选地也包含其他微生物，比如 Lactobacillus delbruekii Iactis 亚种、Bifidobacteriumanimalis Iactis 亚 种、Lactococcus lactis、 Lactobacillus acidophilus 和Lactobacillus casei 或得自其的任何微生物的产品。除了 Streptococcus salivariusthermophilus和LactobaciIIus delbruekii bulgaricus亚种之外的其他乳酸菌株用于将各种特性(比如促进菌群平衡的特性)赋予给最终产品。
[0014]本文中使用时，术语“酸奶”包括凝固型酸奶、搅拌型酸奶、酸奶饮品、新鲜小奶酪(Petit Suisse)、热处理的酸奶和酸奶类产品。优选地，酸奶是搅拌型酸奶或酸奶饮品。更优选地，酸奶是搅拌型酸奶。术语“酸奶”，包括但不限于根据法国和欧洲规章定义的酸奶，例如仅通过同时培养并且在最终产品中发现以至少I千万CFU (菌落形成单位)/g的量存活的具体嗜热乳酸菌(即，Lactobacillus delbruekii bulgaricus 亚种和 Streptococcussalivarius thermophilus)的手段,通过乳酸发酵获得的凝结型乳制品。优选地,酸奶在发酵之后不被热处理。酸奶可任选地含有添加的乳品原材料(例如，奶油)或其他成分，比如糖或甜味剂、一种或多种香料、水果、谷物或营养物质，尤其是维生素、矿物质和纤维。这种酸奶有利地符合AFNOR NF04-600标准和/或法典StanA-1la-1975标准关于发酵奶和酸奶的规范要求。为了满足AFNOR NF04-600标准，在发酵之后，禁止对产品加热并且乳品原材料必须代表最终产品的最少70% (m/m)ο
[0015]在本文上下文中，术语“新鲜奶酪”、“未熟化的奶酪”、“凝乳奶酪”和“凝乳型奶酪”在本文中互换使用，来表示任何类型的奶酪，比如天然奶酪，奶酪类似物和处理的奶酪，其中蛋白/酪蛋白比率不会超过奶的蛋白/酪蛋白比率。
[0016]术语“起子”或“起子培养物”在本文中使用时是指是造成奶基质酸化的主要原因的一种或多种食品级微生物的培养物，特别是乳酸菌的培养物。起子培养物可以是新鲜的(液体)、冷冻的或冷冻干燥的。冷冻干燥的培养物需要在使用之前再生。就发酵乳制品的生产而言，起子通常以按照奶基质的总重量计从0.01至3%，优选地从0.01和0.02%的量添加。
[0017]本文中使用时，术语“乳酸菌(lactic acid bacteria)”(LAB)或“乳酸细菌(lactic bacteria)”是指产生乳酸作为碳水化合物发酵的主要代谢终产物的食品级细菌。这些细菌通过它们的共同代谢和生理特征而相关，并且通常是革兰氏阳性的、低-GC的、酸耐受性的、不形成孢子的、非呼吸的、棒状杆菌或球菌。在发酵阶段期间，通过这些细菌的乳糖消耗引起乳酸形成、PH降低并导致蛋白凝结物形成。这些细菌因此是造成奶酸化和乳制品质地的主要原因。本文中使用时，术语“乳酸菌”或“乳酸细菌”，包括但不限于，属于 Lactobacillus spp.、 Bifidobacterium spp.、 Streptococcus spp.、 Lactococcusspp., I:匕如 Lactobacillus delbruekii 亚种 bulgaricus、Streptococcus salivariusthermophilus、 Lactobacillus lactis、 Bifidobacterium animalis、 Lactococcuslactis、Lactobacillus case1、Lactobacillus plantarum、Lactobacillus helveticus、Lactobacillus acidophilus 和 Bifidobacterium breve 属的细菌。
[0018]在本说明书中使用时，术语“冷却步骤”或“用于停止发酵的冷却步骤”表示降低发酵产品的温度，以停止发酵过程或显著地减慢发酵过程。冷却步骤通常持续少于I分钟，优选地约10-20秒。在一种实施方式中，在冷却步骤期间，将发酵产品的温度降低至少10°C，优选地至少15°C和更优选地至少20°C。在一种优选的实施方式中，在冷却步骤期间，将发酵产品的温度降低至少25°C。在一种特别的实施方式中，冷却步骤之后发酵产品的温度在5°C至30°C范围内，优选地在10°C至25°C范围内，更优选地在I (TC至20°C范围内，和仍然更优选地在101:和151:之间。
[0019]术语“弱后-酸化”或“低后-酸化”是指在本发明中有用的细菌或细菌培养物的酸化作用状况。后-酸化作用是在发酵结束之后发生的乳酸的产生。这种现象通常由发酵之后冷却产品来控制。的确，该冷却步骤停止或减慢细菌代谢，并因此减少乳酸产生。在本发明的方法中，由于使用具有弱后-酸化特性的细菌培养物作为起子，该冷却步骤已被抑制。这些培养物的特征在于，发酵步骤结束之后在发酵温度下弱的乳酸产生，因而提供了基本稳定的pH值。
[0020]可通过使用技术人员已知的任何方法，通过追踪最终发酵奶基质的pH，选择弱后-酸化的细菌培养物。可使用，例如CINAC系统(CINetic Acidification)。在该系统中，将PH计与计算机记录仪连接并且持续读取作为时间的函数的pH，以获得表示酸化的S型曲线。在PH追踪期间，将奶在控温浴中保持在发酵温度下。该方法在实验部分示出。
[0021]在一种特别的实施方式，弱后-酸化培养物是在包含3.6% (w/w)蛋白、1.5% (w/w)脂肪、4.6% (w/w)碳水化合物和2% (w/v)RSM粉末的奶基质(称为荷兰奶)和/或包含2.9%(w/w)蛋白、3.6% (w/w)脂肪、4.7% (w/w)碳水化合物的奶基质(称为中国奶)中具有通过作为时间的函数的PH的持续记录值测定的二阶段酸化曲线的培养物，所述二阶段酸化曲线包括PH值降低至高于4.0的S型pH降低曲线的持续8至24小时的初始周期，以及随后的至少33天的周期，其中，pH值变动不会超过0.3个单位。因此，根据本发明，弱后-酸化培养物可选择作为在用弱后-酸化培养物接种的包含3.6% (w/w)蛋白、1.5% (w/w)脂肪、4.6% (w/w)碳水化合物和2% (w/v) RSM粉末的奶基质(称为荷兰奶)和包含2.9% (w/w)蛋白、3.6% (w/w)脂肪、4.7% (w/w)碳水化合物的奶基质(称为中国奶)中在包括持续测量pH的筛选方法中具有所述的二阶段酸化曲线的弱后-酸化培养物，并在下述实施例中示例。
[0022]在本说明书中使用时，术语“生产胞外多糖的菌株”或“生产EPS的菌株”是指在其培养基中能生产多糖，即胞外多糖(EPS)的细菌。生产EPS的菌株在乳制品制造中是特别令人感兴趣的，因为它们可给发酵乳制品提供粘稠特征和/或光滑的和奶油感的质地。产生的多糖可分为两种:同多糖和杂多糖。同多糖由单糖的重复组装组成，并可分为四种，即a -D-葡聚糖、β -D-葡聚糖、β -D-果聚糖和其他糖，比如聚半乳糖。杂多糖由若干不同糖的组装组成，所述若干不同糖的组装形成重复单元，大多数重复单元通常含有D-葡萄糖、D-半乳糖和L-鼠李糖的组合,并在少数情况下，含有海藻糖(fucose)、nononic酸、核糖、乙酰氨基糖和葡糖醛酸，以及非碳水化合物取代基，比如磷酸、乙酰基和甘油。[0023]发明详沭
[0024]本发明的第一个方面提供了用于制造发酵乳制品的方法，其包括(a)用包含弱后-酸化的细菌培养物的起子，使奶基质进行发酵，直到(发酵结束时)达到在4.0至5.0范围内的期望PH值；(b)任选地冷却步骤(a)中获得的发酵奶基质；和(c)包装发酵的乳制品，其中，从发酵结束后第I天直到发酵结束后第28天的存储之后，发酵乳制品的pH值变动不会超过0.3个pH单位。优选地pH变动不会超过0.2pH,更优选地所述pH变动不会超过0.1pH0
[0025]在本发明上下文中，弱后-酸化的细菌培养物被定义为，于42°C下在包含1.5%(w/w)脂肪、3.6% (w/w)蛋白、4.6% (w/w)碳水化合物和2%RSM粉末的荷兰奶组合物和/或包含2.9% (w/w)蛋白、3.6% (w/w)脂肪、4.7% (w/w)碳水化合物的中国奶组合物中，具有通过作为时间的函数的PH的持续记录值测定的的二阶段酸化曲线，所述二阶段酸化曲线包括在接种和发酵结束之间的初始周期，以及随后的于30°C下pH值变动不会超过0.3个单位的I和40天之间的周期。
[0026]使用弱后-酸化的细菌培养物的一个优势是，从发酵结束后第I天测量的、存储后的PH值变动不会超过0.3个pH单位。所述pH变动不会超过0.3pH的存储条件可以是大于或等于I天或可以是小于或等于40天，且存储温度可以是从0°C至40°C (含)的温度，优选地从10°C至30°C (含)的温度。在一种优选的实施方式中，所述pH变动不会超过0.2pH，更优选地所述pH变动不会超过0.1pH0
[0027]优选地，发酵乳制品如在本文前面所定义的，为任何类型的常规酸奶、低脂酸奶、非脂肪酸奶、酸乳酒、达希酸奶、伊米儿、酪乳、乳脂、酸奶油和酸奶油膏以及新鲜奶酪。最优选地，发酵乳制品是如本文前面所定义的酸奶，比如凝固型酸奶、搅拌型酸奶、酸奶饮品、Petit Suisse、热处理的酸奶和酸奶类产品。更优选地，酸奶是搅拌型酸奶或酸奶饮品。
[0028]弱后-酸化的细菌培养物可以是如本文前面所定义的在荷兰奶和/或中国奶中具有二阶段酸化曲线的任何培养物。优选地，弱后-酸化的细菌培养物选自Streptococcus属，更优选地Streptococcus salivarius thermophilus。最优选地,弱后-酸化的细菌培养物选自由 2011 年 5 月 6 日保藏于荷兰 Utrecht 的 Centraalbureau voor Schimmelcultures(Fungal Biodiversity Centre)处的 CBS129457 和 CBS129458 组成的组。
[0029]在一种优选的实施方式中，起子还包括至少一种Lactobacillus delbrueckiibulgaricus 亚种菌株，更优选地至少一种 Lactobacillus delbrueckii bulgaricus 亚种和至少 Streptococcus salivarius thermophilus 菌株，所述 Streptococcus salivariusthermophilus 菌株选自由 2011 年 5 月 6 日保藏于荷兰 Utrecht 的 Centraalbureau voorSchimmelcultures (Fungal Biodiversity Centre)处的 CBS129457 和 CBS129458 组成的组。
[0030]在另一优选的实施方式中，起子包括如已在本文前面所定义的生成胞外多糖的细菌菌株。其可以是Lactobacillus或本文前面所述的弱后-酸化细菌，比如Streptococcussalivarius thermophilus 菌株或另一菌株。
[0031]在本发明的方法中，将发酵乳制品维持在发酵温度下，直到(发酵结束时)达到在
4.0至5.0范围内，优选地4.0至4.7范围内和更优选地在4.2至4.5范围内的期望pH值。对于荷兰发酵奶产品而言，pH优选地在4.2-5.0范围内。发酵周期的长度对本发明不是关键的并且可容易地由技术人员确定。发酵温度可以在30°C _45°C范围内，更优选地在370C _42°C范围内。
[0032]在本发明的方法中，可使用任何奶，比如来自哺乳动物的奶，所述哺乳动物选自由牛、绵羊、山羊、水牛、骆驼、美洲驼、驴、鹿和其组合组成的组。优选地，使用牛奶，更优选地，使用荷兰奶或中国奶。
[0033]优选地，不是通过耗尽添加至奶基质的营养物，而是通过如本发明方法的步骤(b)中的冷却来停止发酵。在这种实施方式中，发酵乳制品可从如上文所定义的发酵温度，例如在30和450C之间的温度渐渐冷却至更低的温度，例如在4和20°C之间范围内，更优选地低于10°C，最优选地在4和7°C之间范围内。 [0034]本发明的第二个方面提供了，于42°C下在包含1.5% (w/w)脂肪、3.6% (w/w)蛋白、4.6% (w/w)碳水化合物和2%RSM粉末的荷兰奶组合物和/或包含2.9% (w/w)蛋白、3.6%(w/w)脂肪、4.7% (w/w)碳水化合物的中国奶组合物中，具有通过作为时间的函数的pH的持续记录值测定的二阶段酸化曲线的弱后-酸化的细菌培养物，所述二阶段酸化曲线包括在接种和发酵结束之间的初始周期，以及随后的于30°C下pH值变动不会超过0.3个单位的I和40天之间的周期。优选地pH变动不会超过0.2pH，更优选地所述pH变动不会超过0.1pH
[0035]在一种优选的实施方式中，细菌培养物包含Streptococcus属，更优选地菌株Streptococcus salivarius thermophilus的至少一种弱后-酸化的细菌培养物。高度优选的是选自由2011年5月6日保藏于荷兰Utrecht的Centraalbureau voorSchimmelcultures (Fungal Biodiversity Centre)处的 CBS129457 和 CBS129458 组成的组的 Streptococcus salivarius thermophilus 菌株。
[0036]本发明的第三个方面提供了本发明第二个方面所定义的弱后-酸化的细菌培养物在用于生产如权利要求1-15任一项所定义的发酵乳制品的方法中的用途。
[0037]材料和方法
[0038]培养物
[0039]
【权利要求】
1.用于制造发酵乳制品的方法，其包括: a.用包含弱后-酸化的细菌培养物的起子，对奶基质进行发酵，直到(发酵结束时)达到在4.0至5.0范围内的期望pH值； b.任选地冷却步骤(a)中获得的发酵奶基质；和 c.包装发酵的乳制品， 其中，从发酵结束后第I天直到发酵结束后第28天的存储之后，发酵的乳制品的pH值变动不会超过0.3个pH单位；且 其中弱后-酸化的细菌培养物被定义为，于42°C下在包含1.5% (w/w)脂肪、3.6% (w/w)蛋白、4.6% (w/w)碳水化合物和2%RSM粉末的荷兰奶组合物和/或包含2.9% (w/w)蛋白、3.6% (w/w)脂肪、 4.7% (w/w)碳水化合物的中国奶组合物中，具有通过作为时间的函数的PH的持续记录值测定的二阶段酸化曲线，所述二阶段酸化曲线包括在接种和发酵结束之间的初始周期，以及随后的于30°C下pH值变动不会超过0.3个单位的I和40天之间的周期。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述发酵乳制品是酸奶。
3.根据前述权利要求任一项所述的方法，其中所述起子包含Streptococcus属，更优选地菌株Streptococcus salivarius thermophilus的至少一种弱后-酸化的细菌培养物。
4.根据权利要求3所述的方法,其中所述Streptococcussalivarius thermophilus菌株选自由2011年5月6日保藏于荷兰Utrecht的Centraalbureau voorSchimmelcultures (Fungal Biodiversity Centre)处的 CBS129457 和 CBS129458 组成的组。
5.根据权利要求3所述的方法，其中所述起子还包含至少一种Lactobacillusdelbrueckii bulgaricus 亚种菌株。
6.根据前述权利要求任一项所述的方法，其中所述起子含有至少一种Lactobacillusdelbrueckii bulgaricus 亚种和至少 Streptococcus salivarius thermophilus 菌株，所述Streptococcus salivarius thermophilus菌株选自由2011年5月6日保藏于荷兰Utrecht 的 Centraalbureau voor Schimmelcultures (Fungal Biodiversity Centre)处的 CBS129457、CBS129458 组成的组。
7.根据前述权利要求任一项所述的方法，其中所述起子包含产生胞外多糖的细菌菌株。
8.根据前述权利要求任一项所述的方法，其中，在所述周期期间，所述期望pH值变动不会超过0.3个单位，优选地不会超过0.2个单位。
9.根据前述权利要求任一项所述的方法，其中发酵温度在30°C_45°C范围内，优选地在37°C -42°C范围内。
10.根据前述权利要求任一项所述的方法，其中所述期望pH值在4.0至4.7范围内，优选地在4.3至4.5范围内。
11.根据前述权利要求任一项所述的方法，其中所述奶是来自哺乳动物和来自植物来源或其混合的奶，所述哺乳动物选自由牛、绵羊、山羊、水牛、骆驼、美洲驼、驴、鹿和其组合组成的组。
12.根据前述权利要求任一项所述的方法，其中所述发酵乳制品是搅拌型酸奶或酸奶饮品。
13.一种弱后-酸化的细菌培养物，其于42°C下在包含1.5% (w/w)脂肪、3.6% (w/w)蛋白、4.6% (w/w)碳水化合物和2%RSM粉末的荷兰奶组合物和/或包含2.9% (w/w)蛋白、3.6% (w/w)脂肪、4.7% (w/w)碳水化合物的中国奶组合物中，具有通过作为时间的函数的PH的持续记录值测定的二阶段酸化曲线，所述二阶段酸化曲线包括在接种和发酵结束期间的周期，以及随后的于30°C下pH值变动不会超过0.3个单位的I和40天之间的周期。
14.根据权利要求12所述的细菌培养物，其包含Streptococcus属,更优选地菌株Streptococcus salivarius thermophilus的至少一种弱后-酸化的细菌培养物。
15.根据权利要求13所述的细菌培养物，其中所述Streptococcussalivariusthermophilus 菌株选自由 2011 年 5 月 6 日保藏于荷兰 Utrecht 的 Centraalbureau voorSchimmelcultures (Fungal Biodiversity Centre)处的 CBS129457 和 CBS129458 组成的组。
16.如权利要求13-15任一项所定义的弱后-酸化的细菌培养物在用于生产如权利要求1-15任一项所定 义的发酵乳制品的方法中的用途。
【文档编号】A23C9/12GK103974624SQ201280025659
【公开日】2014年8月6日 申请日期:2012年5月15日 优先权日:2011年5月26日
【发明者】保罗·杰拉德·布鲁恩伯格 申请人:帝斯曼知识产权资产管理有限公司