酪乳的制作方法

文档序号:19874613发布日期:2020-02-08 06:15阅读:822来源:国知局
发明领域本发明涉及作为副产物从黄油(butter)制造得到的酪乳(buttermilk)及其制备方法。更具体地,本发明涉及富含磷脂的酪乳及其制备方法。发明背景人们已经认识到磷脂对人类健康的有益作用。例如,报道了增强婴儿的认知发育和促进肠道免疫力发育。已经发现,作为副产物从黄油制备过程获得的酪乳是磷脂浓缩的适合来源。通常,酪乳富含乳脂球膜(milkfatglobularmembrane),即mfgm,它是蛋白质、磷脂、糖蛋白、甘油三酯、胆固醇、酶和其它次要组分的混合物。然而,磷脂的浓度有限,部分是因为mfgm颗粒的分子大小类似于酪蛋白胶束的分子大小。morinp等人,microfiltrationofbuttermilkandwashedcreambutter-milkforconcentrationofmilkfatglobulemembranecomponents,j.dairysci.90:2132-2140公开了奶油(cream)的洗涤,其中用对脱脂乳的超滤渗透物稀释奶油,然后分离以产生洗涤的奶油和洗涤的酪乳。brittenm等人,effectofcreamtreatmentonphospholipidsandproteinrecoveryinbutter-makingprocess,internationaljournaloffoodscienceandtechnology2008,43,651-657公开了奶油的洗涤,其中用乳uf-渗透物稀释奶油,然后分离以产生洗涤的奶油。报道了洗涤的酪乳中磷脂与蛋白质的增加的比例。发明概述本发明提供了生产酪乳的有效率的方法,其中酪乳的磷脂与干物质含量之比增加。令人惊奇地发现,减少奶油的非脂肪干物质显著有利于酪乳中复合脂质的浓度,并增加酪乳的干物质中磷脂的份数。通过用具有低的干物质含量的液体洗涤奶油可减少奶油的非脂肪干物质。奶油的非脂肪干物质主要由蛋白质和乳糖构成。当搅打(churn)具有减少的非脂肪干物质的洗涤的奶油时,得到具有减少的非脂肪干物质的酪乳。与由非洗涤的奶油生产的常规酪乳相比,酪乳中保留大致相同量的脂肪。因此,与常规酪乳相比,由洗涤的奶油获得的酪乳具有增加的量的脂肪/干物质。本发明的一个目的是提供一种用于生产酪乳的方法,其包括以下步骤:-提供具有约35%w/w至约60%w/w的脂肪含量的原料奶油(rawcream);-用洗涤液洗涤原料奶油,得到原料奶油与洗涤液的溶液;-从所述溶液中分离洗涤液,得到具有减少的非脂肪干物质含量的洗涤的奶油;-搅打洗涤的奶油,得到具有占干物质含量至少3%的磷脂含量的酪乳。本发明的另一个目的是提供具有占干物质含量至少3%的磷脂含量的酪乳。本发明的另一个目的是提供本发明的酪乳或通过本发明的方法制备的酪乳在制备食品中的用途。本发明的另一个目的是提供婴儿配方,其包含本发明的酪乳或通过本发明的方法制备的酪乳。发明详述本发明的一个目的是提供一种用于生产酪乳的方法,其包括以下步骤:-提供具有约35%w/w至约60%w/w的脂肪含量的原料奶油;-用洗涤液洗涤原料奶油,得到原料奶油与洗涤液的溶液;-从所述溶液中分离洗涤液,得到具有减少的非脂肪干物质含量的洗涤的奶油;-搅打洗涤的奶油,得到具有占干物质含量至少3%、特别是至少3.8%、更特别是至少5.0%的磷脂含量的酪乳。本发明的方法中使用的原料奶油可以通过本领域通常使用的离心分离器由新鲜的全脂原料乳得到。原料奶油还可以通过以下方法获得:对新鲜的全脂原料乳进行微孔过滤(microfiltration),从而作为微孔过滤的截留物(retentate)获得原料奶油。在本发明的方法中,适当使用具有低干物质含量的洗涤液。表述“具有低干物质含量的洗涤液”意指干物质含量低于5%(w/w)。在一个实施方案中,洗涤液的干物质含量为至多4%(w/w)。在另一个实施方案中,干物质含量为至多1.8%(w/w)。在另一个实施方案中,干物质含量液体为至多1.0%(w/w)。在另一个实施方案中,干物质含量为至多0.2%(w/w)。例如,洗涤液可以是水。此外,可以使用乳基料流(milk-basedstream)的各种膜过滤级分作为洗涤液。所述乳基料流可以是例如新鲜的全脂乳或从新鲜乳的加工获得的乳级分例如脱脂乳、从干酪制造获得的乳清、或从黄油制造获得的酪乳。在本领域中众所周知,可以通过超滤、纳米过滤和反渗透的连续步骤将乳组分、特别是蛋白质、乳糖和乳矿物质分离成不同的级分。乳的超滤渗透物是蛋白质耗尽的,含有乳糖和可溶性乳矿物质。超滤渗透物的纳米过滤渗透物是蛋白质和乳糖耗尽的,含有可溶性乳矿物质。纳米过滤渗透物的反渗透基本上除去了可溶性乳矿物质,提供了纯水作为渗透物级分。具有低乳糖和蛋白质含量的纳米过滤渗透物和反渗透渗透物均具有低干物质含量,可以适合用作本发明的方法中的洗涤液。从干酪制造获得的乳清尤其是含有乳清蛋白、乳糖和乳矿物质。乳清的适合的膜过滤例如超滤和/或纳米过滤提供了具有低干物质含量且适合用作本发明的洗涤液的级分。类似地,酪乳的膜级分提供了具有低干物质的适合的级分。例如,来自乳糖耗尽的酪乳的超滤的渗透物可用作洗涤液。因此,洗涤液的组成对酪乳的组成和干物质有影响。在一个实施方案中,洗涤液选自水和从乳基料流的膜过滤获得的膜过滤级分,例如蛋白质和乳糖耗尽的纳米过滤渗透物,或蛋白质、乳糖和乳矿物质耗尽的反渗透渗透物。在本发明的一个实施例中,洗涤液是水。向原料奶油中添加洗涤液,得到原料奶油和洗涤液的溶液。洗涤后,从溶液中除去洗涤液,得到洗涤的奶油。洗涤液的除去可以以适当的方式进行。在一个实施方案中,通过离心分离器以常规方式分离洗涤液。在另一个实施方案中,通过微孔过滤分离洗涤液。微孔过滤膜的孔径合适地在0.8μm至2.0μm范围内。在一个实施方案中,孔径为1.4μm。微孔过滤适合在40℃至60℃的温度下进行。在一个实施方案中,微孔过滤在约50℃下进行。用分离器和通过微孔过滤分离洗涤液基于不同的原理。用分离器除去液体是重量分离,而通过微孔过滤除去液体取决于半透膜的性质。因此,根据随后的洗涤液的除去步骤,原料奶油的洗涤可以不同地进行,以实现最有效的洗净。例如,当使用微孔过滤时,在洗涤处理期间将洗涤液适当地分数份而不是一次性地添加到原料奶油中。洗涤处理的效率取决于处理中使用的洗涤液的量以及洗涤循环的次数。洗涤/分离步骤可以进行一次或数次。多次洗涤操作增强对原料奶油的洗涤。可以纯化洗涤液,例如,通过反渗透过滤进行纯化。所得的渗透物可以在洗涤步骤中重复使用。在多个洗涤步骤中使用的洗涤液也可以来自不同的方法。在本发明的一个实施方案中,将原料奶油以至少1:10w/w的稀释倍数用洗涤液稀释。在本发明的另一个实施方案中,将原料奶油以至少1:11w/w的稀释倍数用洗涤液稀释。在本发明的另一个实施方案中,将原料奶油以至少1:12w/w的稀释倍数用洗涤液稀释。然后用分离器分离洗涤液。在一个实施方案中,洗涤液是水。在另一个实施方案中,首先将原料奶油以1:6w/w的稀释倍数用洗涤液稀释,用分离器分离洗涤液,将所得的洗涤的奶油以1:5w/w的稀释倍数用洗涤液再稀释,然后再分离。洗涤/分离循环可以进行数次,例如进行一次至四次。在一个实施方案中,将洗涤/分离循环进行数次,例如进行一次至四次。在一个实施方案中,将原料奶油以总共1:2w/w的稀释倍数用洗涤液稀释。在一个实施方案中,洗涤液是水。本发明的用于生产酪乳的方法的一个实施方案包括以下步骤:-提供具有约40%w/w脂肪含量的原料奶油,-通过将原料奶油以至少1:10w/w的比例用水稀释来实现用水洗涤原料奶油,得到原料奶油与水的溶液,-用离心分离器从溶液中分离水,得到具有减少的非脂肪干物质含量的洗涤的奶油,-搅打洗涤的奶油,得到具有占干物质含量至少3%、特别是至少3.8%、更特别是至少5.0%的磷脂含量的酪乳。在一个实施方案中,将原料奶油以1:11的比例用水稀释。在另一个实施方案中,将原料奶油以1:12的比例用水稀释。本发明的用于生产酪乳的方法的另一个实施方案包括以下步骤:-提供具有约40%w/w脂肪含量的原料奶油,-通过将原料奶油以1:0.5w/w的比例用水稀释来实现用水洗涤原料奶油,得到原料奶油与水的溶液,-通过微孔过滤从溶液中分离水,得到具有减少的非脂肪干物质含量的洗涤的奶油,-重复所定义的洗涤和分离步骤3次,-搅打洗涤的奶油,得到具有占干物质含量至少3%、特别是至少3.8%、更特别是至少5.0%的磷脂含量的酪乳。在一个实施方案中,本发明的用于生产酪乳的方法包括以下步骤:-提供具有约40%w/w脂肪含量的原料奶油,-通过将原料奶油以1:0.5w/w的比例用水稀释来实现用水洗涤原料奶油,得到原料奶油与水的溶液,-通过微孔过滤从溶液中分离水,得到具有减少的非脂肪干物质含量的洗涤的奶油;-重复所定义的洗涤和分离步骤3次,以得到1:2的总稀释倍数,-搅打洗涤的奶油,得到具有占干物质含量至少3%、特别是至少3.8%、更特别是至少5.0%的磷脂含量的酪乳。如果需要,可以将通过本发明的方法获得的酪乳浓缩,以增加其干物质含量。例如,可以通过蒸发、反渗透或干燥如喷雾干燥或冷冻干燥来浓缩酪乳。此外,各种膜过滤如微孔过滤、超滤、纳米过滤和反渗透过滤也可用于浓缩。通过本发明的方法制备的酪乳具有至少122mg/g蛋白质的磷脂/蛋白质比。在一个实施方案中,磷脂/蛋白质比为至少180mg/g蛋白质。在另一个实施方案中,磷脂/蛋白质比为180mg/g蛋白质。以干物质为基础,通过本发明的方法制备的酪乳的蛋白质含量在9%至33%范围内。在一个实施方案中,以干物质为基础,蛋白质含量在17%至33%范围内。以干物质为基础,通过本发明的方法制备的酪乳的乳糖含量为至多28%。本发明的另一个方面提供了具有占干物质含量至少3%的磷脂含量的酪乳。在一个实施方案中,磷脂含量为至少3.8%。在另一个实施方案中,磷脂含量为至少5.0%。本发明的酪乳具有至少122mg/g蛋白质的磷脂/蛋白质比。在一个实施方案中,磷脂/蛋白质比为至少180mg/g蛋白质。在另一个实施方案中,磷脂/蛋白质比为180mg/g蛋白质。以干物质为基础,本发明的酪乳的蛋白质含量在9%至33%范围内。在一个实施方案中,以干物质为基础,酪乳的蛋白质含量在17%至33%范围内。以干物质为基础,本发明的酪乳的乳糖含量为至多28%。具有增加的有益磷脂含量的本发明的酪乳可用于制备各种食品。本发明的另一个方面提供了本发明的酪乳或通过本发明的方法生产的酪乳用于制备食品例如婴儿配方食品(infantformula)的用途。酪乳可以以液体、浓缩或粉末形式使用。在一个实施方案中,酪乳具有至少7%、至多100%的干物质含量。例如,富含磷脂的酪乳可用在例如功能性食品中,所述功能性食品例如用于老龄个体。所述食品的实例是婴儿配方食品。婴儿配方食品的营养组成在法规、例如欧洲的法规中有严格规定。例如,规定了总蛋白质含量和必需氨基酸的最低含量。通常,婴儿配方食品具有1.2g-1.3g/100ml、即1.8g-2.5g/100kcal的蛋白质含量,酪蛋白与乳清蛋白的比为40/60,且脂肪含量为3.5%。婴儿配方食品由乳部分和乳清蛋白部分常规制备。与常规酪乳相比,本发明的酪乳的蛋白质和乳糖含量降低。通过本发明的方法生产的酪乳的蛋白质含量可以通过浓缩调节至常规乳的水平,即在3%至4%范围内,然后作为乳部分用于制备婴儿配方食品。本发明的一个目的是提供本发明的酪乳或通过本发明的方法制备的酪乳在制备食品中的用途。本发明的另一个目的是提供婴儿配方食品,其包含本发明的酪乳或通过本发明的方法制备的酪乳。与常规婴儿配方食品相比,含有本发明的酪乳的婴儿配方食品的磷脂含量具有增加的磷脂量。在一个实施方案中,磷脂的总含量为至少50mg/100g婴儿配方食品。在另一个实施方案中,磷脂的含量是72mg/100g婴儿配方食品。在一个实施方案中,基于婴儿配方食品的脂肪含量,磷脂含量为0.8%。本发明的婴儿配方食品具有低于10mg/100g婴儿配方食品、特别是低于5mg/100g婴儿配方食品的总唾液酸含量。本发明的婴儿配方食品的游离唾液酸含量低于1.0mg/100g婴儿配方食品。在一个实施方案中,婴儿配方食品的干物质含量为约12%。给出以下实施例以进一步对本发明进行举例说明,而不是限制本发明。百分比是基于重量给出的。酪乳的磷脂是根据r.rombaut,j.v.camp和k.dewettinck,analysisofphospho-andsphingolipidsindairyproductsbyanewhplcmethod,j.dairysci88(2)(2005)482-488中描述的方法测定的。测定了以下磷脂:磷脂酰甘油(pg),磷脂酰肌醇(pi),磷脂酰乙醇胺(pe),磷脂酰丝氨酸(ps),溶血磷脂酰乙醇胺(lysophosphatidylethanolamine,lpe),磷脂酰胆碱(pc),鞘磷脂(sm)和溶血磷脂酰胆碱。磷脂的量以mg/g样品给出。酪乳的游离n-乙酰神经氨酸(nana)和总nana是根据d.hurum和j.rohrer,rapidscreeningofsialicacidsinglycoproteinsbyhpae-pad,thermoscientific,applicationupdate:181中所述的方法测定的。实施例参比例1通过离心分离(离心分离器,frauspamodelcn2a)由全脂乳获得脂肪含量为36%的奶油。通过以下方法将20kg奶油以常规方式加工成黄油:将奶油在10℃熟化16小时,然后在实验室搅打器(laboratorychurn)中搅打,得到黄油和酪乳。得到的奶油、黄油和酪乳的组成如表1中所示。表1奶油常规黄油常规酪乳蛋白质(%)1.90.63.1脂肪(%)40820.6乳糖(%)2.40.84.2灰分(%)0.30.41.1干物质(%)44.683.89.0非脂肪干物质(%)4.61.88.4蛋白质/脂肪0.050.015.17乳糖/脂肪0.060.017.0将酪乳干燥成粉末并且用于制备实施例5的婴儿配方食品。实施例1.由用水洗涤的奶油生产酪乳通过离心分离(离心分离器,frauspamodelcn2a)由全脂乳获得脂肪含量为40%的奶油。将10kg奶油用110kg水稀释。将奶油和水的混合物加热至55℃,用上述分离器分离,以产生洗涤的奶油和洗涤水。将洗涤的奶油在85℃巴氏灭菌20秒,然后在10℃熟化16小时。然后将奶油在实验室搅打器中搅打10分钟,制成酪乳和黄油。浆酪乳与奶油颗粒分离。用旋转蒸发器浓缩酪乳,直至达到7.90%的干物质。在上述不同步骤中得到的产物的组成在表2中给出。表2结果表明,通过洗涤从奶油原料中除去了大部分蛋白质和乳糖。因此,与奶油原料相比,洗涤的奶油的非脂肪干物质更低。因此,在约相同的干物质含量下,由洗涤的奶油得到的浓缩的酪乳的非脂肪干物质也显著低于常规酪乳。来自洗涤的奶油的酪乳的磷脂如表6中所示。实施例2.由用nf渗透物洗涤的奶油生产酪乳通过离心分离(离心分离器,frauspamodelcn2a)由全脂乳获得脂肪含量为40%的奶油。将10kg奶油用100kg纳米过滤(nf)渗透物稀释。nf渗透物具有0.04%的乳糖含量和0.3%的干物质含量。将奶油与nf渗透物的混合物加热至55℃,用上述分离器分离,以产生洗涤的奶油和洗涤水。将洗涤的奶油在85℃巴氏灭菌20秒,且然后在10℃熟化16小时。然后将奶油在实验室搅打器中搅打10分钟,制成酪乳和黄油。将酪乳与黄油颗粒分离。在上述不同步骤中得到的产物的组成在表3中给出。表3结果表明,通过用nf渗透物洗涤从奶油原料中除去了大部分蛋白质和乳糖。因此,与奶油原料相比,洗涤的奶油的非脂肪干物质更低。因此,在约相同的干物质含量下,由洗涤的奶油得到的浓缩的酪乳的非脂肪干物质也显著低于常规酪乳。实施例3.由用水洗涤的奶油生产酪乳通过离心分离(离心分离器,frauspamodelcn2a)由全脂乳获得脂肪含量为40%的奶油。将10kg奶油用100kg水稀释。将奶油与水的混合物加热至55℃,用上述分离器分离,以产生洗涤的奶油和洗涤水。用水将洗涤的奶油再稀释为洗涤的奶油重量的10倍。将奶油与水的混合物加热至55℃,用上述分离器分离,以产生洗涤的奶油和洗涤水。将两次洗涤的奶油再用水稀释为洗涤的奶油重量的10倍。将奶油与水的混合物加热至55℃,用上述分离器分离,以产生洗涤的奶油和洗涤水。将三次洗涤的奶油在85℃巴氏灭菌20秒,然后在10℃熟化16小时。然后将奶油在实验室搅打器中搅打10分钟,制成酪乳和黄油。将酪乳与黄油颗粒分离。上述不同步骤中得到的产物的组成在表4中给出。表4结果表明,在本实施例中进行的奶油原料的强洗涤除去了奶油原料中的大部分蛋白质和乳糖。因此,与奶油原料相比,洗涤的奶油的非脂肪干物质更低。因此,在约相同的干物质含量下,由洗涤的奶油得到的浓缩的酪乳的非脂肪干物质也显著低于常规酪乳。实施例4.由用水洗涤的奶油生产酪乳通过离心分离(离心分离器,frauspamodelcn2a)由全脂奶获得脂肪含量为40%的奶油。用10kg水稀释20kg奶油。将奶油与水的混合物加热至50℃,此后通过微孔过滤除去水,其中膜孔径为1.4μm。当收集到10kg微孔过滤渗透物时,通过用10kg水稀释微孔过滤的截留物来进行相同的稀释操作。洗涤/分离循环再进行两次,以便总计用40kg水稀释奶油。将奶油中的蛋白质和乳糖洗涤入微孔过滤渗透物中,而脂肪则保留在微孔过滤的截留物中。将最终的微孔过滤截留物、即洗涤的奶油在85℃巴氏灭菌20秒,然后在10℃熟化16小时。然后将奶油在实验室搅打器中搅打10分钟,制成酪乳和黄油。将酪乳与黄油颗粒分离。用旋转蒸发器浓缩酪乳,直至达到11.75%的干物质含量。洗涤的奶油的浓缩的酪乳的组成在表5中给出。表5结果表明,通过多步骤洗涤从奶油原料中除去了蛋白质和乳糖,从而获得了与常规酪乳相比具有降低的蛋白质和乳糖含量的酪乳。特别地,酪乳的乳糖含量显著降低。表6中总结了常规酪乳和本发明的酪乳的各种磷脂。将酪乳冷冻干燥成粉末。将粉末状样品在水中重构(1%w/w),用于磷脂含量的测定。表6nd=未测定结果表明,本发明的酪乳粉末的磷脂总含量高于常规酪乳粉末的磷脂总含量。测量了常规酪乳和本发明的酪乳的唾液酸、即n-乙酰神经氨酸(nana)的含量。将酪乳冷冻干燥成粉末,用于唾液酸含量测定。将粉末状样品在水中重构(1%w/w),用于唾液酸含量测定。含量总结在表7中。表7与常规酪乳相比,本发明的酪乳中的唾液酸含量更低。这是因为唾液酸的大部分与乳糖和蛋白质结合,少部分与脂肪结合。由于从本发明的酪乳中除去了乳糖和蛋白质,因此也除去了一部分唾液酸。实施例5用实施例1中制备的本发明的浓缩的酪乳制备了婴儿配方食品。根据表8中给出的配方制备了1000kg婴儿配方食品。由本发明的实施例1的上述浓缩的酪乳生产了称作“本发明”的婴儿配方食品。为了比较,制备了两种参比婴儿配方食品。一种是由脱脂乳制备的,另一种是由参比例1中所述的常规黄油制造所获得的酪乳粉末制备的。婴儿配方食品的磷脂和唾液酸含量在表9中给出。表8.婴儿配方食品的组成将干燥成分混合。加水,得到1000kg婴儿配方食品。表8的三种婴儿配方食品的能量含量为67kcal/100ml,蛋白质含量为1.2g/100g,脂肪含量为3.5g/100g,乳糖含量为7.3g/100g。婴儿配方符合欧盟指令第609/2013号中针对婴儿配方食品所设定的要求。表9结果表明,由本发明的酪乳制备的婴儿配方食品的总磷脂含量显著高于参比婴儿配方食品的总磷脂含量。本发明的婴儿配方食品的总唾液酸低于10mg/100g婴儿配方食品。对于本领域技术人员而言显而易见的是,随着技术的进步,可以以各种方式来实施本发明的构思。本发明及其实施方案不限于上述实施例,而是可以在权利要求的范围内变化。当前第1页1 2 3 
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