脱脂奶干酪的制备方法

专利名称：脱脂奶干酪的制备方法
技术领域：
本发明涉及的是一种由脱脂牛乳制备高湿度天然干酪的方法，特别是能生产具有湿度均匀以及控制蛋白水解度的工业脱脂奶干酪。
术语“工业脱脂奶干酪”，在工业上应理解为指由脱脂奶制得的干酪。所说的脱脂奶指的是在加工干酪产品中与含有如切达干酪(cheddercheese)和瑞士干酪样的干酪的脂肪相结合的一种成分。本发明的脱脂奶干酪指的是用在加工脱脂生产中为制得无脂肪或低脂肪的干酪。
正如Kosikowski的“干酪和发酵奶食品”(CheeseandFermentedMilkFoods，1966)一书已记载的用切达干酪工艺制备脱脂奶干酪。在目前节食和关注热量的年代，显然脱脂奶切达干酪将受到高度重视。但是，正像Kosikowski文献所记载的，用切达干酪工艺制造的脱脂奶干酪没有多少干酪风味，而且这种脱脂奶切达干酪的质地也很硬。一个特征是在干酪桶中蒸煮期间，脱脂奶干酪快速干燥，尽管这是在利用低蒸煮温度88°F的情况下。
在制备切达干酪的一种方法中，把一批量的牛奶装入干酪桶中，用乳酸起动剂进行培养。在得到希望的乳酸增加量后，加入凝乳酶使牛奶凝固或凝结。当得到的凝乳具有合适的硬度时，用凝乳刀把凝乳切成块。然后，凝乳在乳清中搅拌，并加热到约100°F-105°F;加热凝乳至希望的温度，最好在大约30分钟内完成。该凝乳保持在此温度下，连续搅拌凝乳直到乳清的酸度达到约0.13-0.16(表示为百分乳酸含量或其当量)，这时终止加热，从干酪桶中排去乳清。通常，该温度保持约1小时。随后形成凝乳块或“开沟”以促使乳清排出。
接着使凝乳凝结并排出乳清，然后把凝乳切成块或厚片，再翻转到桶底。大约1小时后，堆积凝乳厚片，再切割并用手再堆积，在此期间凝乳的酸度升高，进而乳清从凝乳中排出。制干酪用的凝乳的酸块在干酪桶中被切割、翻转和堆积称作是“切达干酪制造法”。切达干酪法通常要连续进行大约2小时直到获得满意的凝乳凝块和光滑度。然后将这种制干酪用的凝块磨成可以清洗的小片，该凝乳再用一定量的盐处理后，使盐的总含量是凝乳重量的约1.65～1.9%。把用盐处理过的凝乳置于干酪模子中，压榨过夜。最后，包装压榨过的凝乳，并熟化到获得满意的风味为止。
切达干酪的脂肪含量至少为干基的约50%，并且水分含量不超过39%。凝乳的湿度下降到约39%以后，含有50%(干基)脂肪的切达凝乳不再有任何乳清的排出或脱水收缩现象。
水洗凝乳制的干酪(或浸洗凝乳制的干酪)是从半软到有点硬的干酪，其制备方法和制切达干酪的方法相同，只是磨好的凝乳在用盐处理前要用水洗。“浸洗凝乳”(Soakedcurd)通常是指经过较长时间水洗的即“水洗凝乳”(Washedcurd)。
像制备切达干酪那样使凝乳粗糙并研磨。然后加水，凝乳在水中搅拌几分钟或长达半小时，冷却。提取部分乳清，在此过程中水被凝乳吸收。随后，按照切达干酪制法，对凝乳进行沥干，盐处理和压榨。
水洗凝乳提高了干酪的水分含量、降低了乳糖含量和最终的酸度、降低了硬的质地而增加了质地的松散感。水洗凝乳制的干酪不如切达干酪能保存，通常它仅能熟化1或2个月。如果这种干酪是用生牛奶制备的，那么必须熟化至少60天，除非它将要用于生产中。
水洗过的凝乳干酪的最后分析结果是水分40%(不超过42%)，固体中的脂肪不小于50%，盐1.4%～1.8%。
在切达脱脂的生产操作中，已经产生很多改进技术，为的是降低从凝乳中沥干乳清所需的时间以达到合适的湿度。美国专利3，969，995，4，049，838和4，234，615(Krueger等人)指出利用插入切达凝乳块中的沥干刀片。这种沥干刀片是V形的并且有许多排乳清的洞。据Krueger等人的专利报导，把沥干刀片插入凝乳块中并施加压力后。乳清的排出时间可减小到15分钟。Krueger的专利4，234，615报导在压榨约15分钟后，凝乳块中的湿度均匀，其水分含量范围在约37%～42%。利用这种沥干刀片，在压榨步骤后无需再次沥干，因为在这种切达凝乳中不会产生乳清脱水收缩作用了。
但是，在脱脂奶切达干酪的生产中，在压榨凝乳，利用沥干刀片或其它方法去除水分后，乳清的脱水收缩要进行相当长的时间。随着脱脂奶切达凝乳的PH持续下降，胶体脱水收缩的变化表示在图3中。如果把脱脂奶切达凝乳放在装有塑料袋内衬的纤维转筒中，那么从凝乳中压出的乳清就会聚集在内袋中，有时还会把塑料袋胀破。因为纤维转筒不是水密封的，所以乳清从纤维转筒里流出到贮存室地板上。当用钢转筒代替纤维转筒时，脱脂奶切达凝乳的湿度从中心到边缘，从顶部到底部都将产生相当大的变化。而且，脱水收缩过的乳清还和凝乳有联系，这样导致α-酪蛋白过度水解。在脱脂奶干酪加工成低脂肪或无脂肪的干酪产品时，蛋白质水解太少使脱脂奶干酪成为生的凝乳;蛋白质水解过度又会产生软而苦的加工干酪产品。
因此，本发明的一个重要目的是生产在整个大凝乳块中具有均匀湿度的脱脂奶切达干酪。本发明的另一个目的是提供有满意感官性质的脱脂奶切达干酪。


图1相对于在55加仑转筒中脱脂奶切达干酪不同层位置贮存28天后的湿度曲线;
图2是贮存在55加仑转筒中28天的本发明凝乳块的不同位层的湿度曲线;
图3是从盐处理时间直到次日早晨的PH下降与脱水收缩过的乳清的关系曲线。
本发明指的是一种从脱脂乳制备高湿度、低脂肪切达型干酪产品的方法。这种脱脂奶切达干酪产品的水分为约54%～约58%，脂肪小于1%。方法工艺参数的制定目的是提供具有均匀湿度和PH的脱脂奶切达干酪块产品。在本发明的方法中，脱脂乳发酵、凝结、切成凝乳和乳清、煮、沥干、水洗以及在一定的时间和PH下进行盐处理。然后把具有约60%水分的凝乳颗粒放入55加仑的转筒中，在切达干酪型的压榨设备中进行压榨，去除水分，得到一种有大约60%水分的凝乳。接着把一块孔板放在转筒开口上，翻转转筒，由于脱水收缩作用而从凝乳中压出的乳清被沥干约10～约24小时，直到凝乳的PH为约4.9～约5.4。
一般地，在本发明中牛奶经过加工得到脂肪含量尽可能低的去脂牛乳，通常，这种奶的脂肪含量小于约0.2%。在从去脂牛乳制成脱脂奶切达干酪后，由于乳清的去除，干酪中脂肪含量上升，但保持在约0.5%以下。本文中所用百分数除非另有说明都以重量计。去脂牛乳的巴氏灭菌是在合适的时间，温度条件下，例如163°F维持16～18秒。巴氏灭菌后，在温度约85°F～92°F维持16～18秒。巴氏灭菌后，在温度约85°F～约92°F下把去脂牛乳转移到干酪桶中。
把足够的乳酸起动剂培养物例如S.Lactis加到牛奶中，为的是在把所得凝乳转移到沥干桌过程中提供希望的PH。一般，这段时间的PH范围应在约5.9～约6.1。连续发酵达约30～约50分钟，这时去脂牛奶的温度范围保持在约85°F～约92°F。调整成熟期间的温度和时间，目的是在把凝乳泵送到沥干桌期间得到满意的产品PH。
在凝乳成熟希望的时间以后，把足够量的凝乳酶加到牛奶中，使在加入酶后的约30分钟内得到固化凝结物。凝乳酶以最小量加入时相当于干酪桶中每100磅蛋白质加入单浓度凝乳酶为6流体盎司，最大量约8盎司。如果蛋白质分析不可靠，加入凝乳酶的最小量是干酪桶中每1000磅牛奶的单浓度凝乳酶为2流体盎司，最多为约4盎司，单浓度凝乳酶用水稀释，水和凝乳酶的体积比至少为20∶1。在使用前立刻进行稀释。重要的是在稀释后不超过5分钟内把凝乳酶加到牛奶中。稀释水必须不含氯。在添加凝乳酶以后，干酪桶搅拌器停止大约2分钟。加入凝乳酶后的大约20～约40分钟内，牛乳凝固并得到凝块。
就此而论，去脂牛乳的酪蛋白微胶粒在通常的PH约6.6时是很稳定的。酪蛋白微胶粒表面上有净负电荷，它们相斥，因此能分散地存在牛乳中。如果通过酸凝结作用使PH下降到等电点约4.6，那么磷酸钙出自酪蛋白微胶粒，酪蛋白微胶粒表面的净负电荷变为零。因为没有任何电荷维持酷蛋白在悬浮态，所以它最终沉淀为凝乳。但是，酸凝结作用得到的粒状、高度酸性的凝块不适合大多数制干酪的生产。因此，在通常的实践中，利用酶如凝乳酶，从牛乳制备凝块。凝乳酶制的牛乳凝结物和酸制的牛乳凝结具有根本上的区别。凝乳酶与包围在每个微胶粒表面的酪蛋白反应。微胶粒的稳定部分称作Kappa-酪蛋白。它提供的保护的可容性水包住α-酪蛋白和β-酪蛋白(不溶的牛乳酪蛋白构成微胶粒的内部)凝乳酶，粗制凝乳酶的活性酶分裂Kappa-酪蛋白分子，将其转化为副-Kappa-酪蛋白和糖太肽(glycomacropeptide)。副-K酪蛋白保留在微胶粒的原始位置，而糖大肽从酪蛋白中失去进入乳清中。由于酶相的凝结作用(在PH约6.4-6.5)，接着在牛乳反应中开始产生出作为自由钙离子的非酶相，这使酪蛋白微胶粒形成链的网络。一般，由此得到的凝块很光滑。
但是，凝乳酶正好是水解蛋白质的酶，如果熟化期间延长贮存时间，酪蛋白的最大部分-α-酪蛋白会发生相当量的蛋白水解作用。一般，这对于普通的全脂干酪的生产方法并不是缺点，因为这种蛋白质的水解反应产生了与特定干酪有关的所希望的肽。而且相信与苦味有关的不希望有的肽被作为熔剂的乳脂掩盖了。
在本发明的制备工业脱脂奶干酪的方法中，已经确信重要的是控制α-酪蛋白的水解。α-酪蛋白是酪蛋白微胶粒最多的部分，即大约50%。如果α-酪蛋白水解太少，由脱脂奶干酪制得加工过的干酪产品将会过硬，结构上有生的凝块斑点。如果蛋白质水解太高，加工过的干酪将是带有苦味的软质干酪。
在本发明的方法中，控制蛋白质水解，使α-酪蛋白的降解量(由聚丙烯酰胺凝胶电泳测定)不小于熟化开始时干酪的原始α-酪蛋白量的约47.5%，不多于约72.5%。例如，控制具有40%α-酪蛋白的不脱脂干酪的蛋白质水解，以生产出α-酪蛋白既不小于约19%又不多于约29%的适合于制备的干酪。通过选择凝结酶、所用的凝结酶量以及熟化的持续时间和温度来控制α-酪蛋白的水解。凝结酶应是相当于凝乳酶量至少为95%的小牛粗制凝乳酶。应把小牛凝乳酶或其等量酶加到脱脂牛乳中，加入的量是每100磅的去脂牛乳蛋白为约6流体盎司-约8流体盎司的单浓度凝乳酶。
然后用普通的凝乳刀切凝块，得到凝乳颗粒的大小从约1/2英寸。
凝乳颗粒在乳清中搅拌，接着该凝乳和乳清在温度范围为约90°F～约104°F时加热约15～约35分钟，可以调整加热凝乳的温度和时间，为的是在把凝乳和乳清泵送到沥干桌期间得到希望的产品PH。如前所述，PH的范围为约5.9～约6.1。在干酪桶中，在蒸煮温度下，搅拌凝乳和乳清达足够的时间，以获得希望的PH。可以缩短蒸煮时间和/或，提高搅拌时间来得到希望的目标PH。在蒸煮温度90°F～104°F下蒸煮时间应不少于15分钟。
当凝乳到达希望PH范围约5.9～约6.1时，凝乳和乳清从干酪桶泵送到沥干桌面没有乳清的预拉伸。乳清的预拉伸使干酪桶底部凝乳化变得很粗糙。开始泵送的时间通常是从凝乳凝结成凝块的约1.5～约2小时。如上所述，可以调节泵送的时间以得到希望的PH。
从拉伸开始约30～约45分钟期间应在沥干桌上从凝乳中去除游离乳清。按需要调整沥干桌搅拌器的速度以使凝乳块减至最小。在沥干桌上，由于乳清从凝乳中拉伸，使凝乳变得密实。压紧时凝乳的PH范围为约5.55～约5.90，湿度范围从约58%～约62%。
然后水洗凝乳去除残留的乳清，选择凝乳的湿度为约2%～约6%。除非另外指明，这里所使用的全部百分数都以重量计。通过把凝乳浸没在清洗水中来水洗凝乳，或者是在搅拌凝乳的同时用细水雾喷凝乳。开始水洗的时间是开始送凝乳到沥干桌约30～约60分钟。可以调节这一时间，为的是得到最终所希望的成品PH以及盐处理时的PH。盐处理时的PH应为约5.5～约5.85。在温度是约34°F-约68°F，在桶内每1000磅牛奶用约4～约10加仑的水清洗凝乳。清洗的水可以喷在凝乳上，或者凝乳可以浸没在水中保持时间不超过约10分钟。调整清洗水的参数，以得到终产品的湿度和PH范围，并获得被密封进约70°F～约75°F容器后凝乳的温度。
直到清洗的水被充分沥干才能对凝乳进行盐处理。沥干洗水后的凝乳的湿度是约60%～约68%。开始进行盐处理的时间大约是从开始沥干清洗的20分钟。可以调节这一时间，为的是达到充分的沥干并得到终产品的PH。盐处理时PH是约5.5～约5.85。一般，在干酪桶中，每100磅的蛋白质加入约2～约2.7磅的盐。如果蛋白质分析不可靠，在干酪桶中每1000磅牛乳加入约0.7～约1磅的盐。在4个相同的应用中可以利用手工把盐加到凝乳中。
在最终盐处理后的大约5分钟把凝乳装进55加仑转筒中。然后，通过合适的切达干酪加工设备对转筒进行加工以从凝乳中沥干多余的乳清。一种合适的方法描述在Krueger的美国专利4，234，615中。这种方法在倾斜转筒很小的角度5～10度后利用沥干刀片压榨约15分钟，随后在约28英寸直空时进行真空室处理达约1小时。
压榨后，55加仑转筒含有约550磅的脱脂奶凝乳。然后，用穿孔的不锈钢板封住转筒的开口。此穿孔板的一边是平的，在其另一边沿周边焊有2英寸的凸缘。把穿孔板放在干酪上平边向下，使与转筒的顶部间隔2英寸。然后转筒盖上一个设有一沥干洞的盖子。装脱脂奶凝乳的转筒放在温度为约33°F～约40°F，的熟化室中。翻转转筒，打开沥干筒并保持这一翻转位置达约10～约20小时。在转筒被翻转期间，干酪在自身重力作用下压榨，使得由凝乳的胶体脱水收缩作用产生的乳清从凝乳中沥出。PH和脱水收缩的乳清的变化关系表示在图3中。一般在沥干期间，从脱脂奶干酪中可以去除约4～约50磅的乳清。
把转筒置于冷却室中，维持温度约33°F～约45°F，时间约21天～约70天，以熟化高湿度的脱脂奶干酪。在大约4～约7天中，脱脂奶凝乳块的中心温度下降到40°F。熟化后的脱脂奶干酪具有硬橡胶的质地和清淡的风味，这适合于通过添加适当的风味物质生产加工干酪。
图1是在不利用穿孔板的情况下贮存干酪凝乳块，图2是在有穿孔板的翻转位置下贮存干酪凝乳，比较二者可以发现图2的湿度均匀性有显著的提高。
本发明的方法提供了一种高湿度脱脂奶干酪产品。熟化大约3～约9星期后，这种脱脂奶干酪产品可以用于生产低脂肪和无脂肪的加工干酪。熟化上述时间后的干酪结构比切达干酪的结构硬，但不如巴马干酪硬。本发明提供脱脂奶和高湿度干酪的方法步骤在制干酪操作的每一阶段都是严格的，并且遵守必须保持提供具有希望湿度和PH产品的准则规定。终产品的质地对方法参数中的轻微变化敏感。同时本发明的方法步骤与常规制干酪的实践相反，这形成一种制备新产品的独特方法，新产品即具有高蛋白质含量的高湿度的工业脱脂奶干酪。
权利要求
1.一种制备高湿度工业天然脱脂奶干酪的方法，包括(a)通过一种方法提供凝乳颗粒，其中脱脂乳是用乳引子培养物发酵的；通过添加凝乳酶形成凝块；切割上述凝乳块得到乳清中的凝乳颗粒；在蒸发温度下搅拌上述凝乳颗粒以提高凝乳中的酸度；从凝乳颗粒中沥干乳清以得到所述的凝乳颗粒；(b)用足够量的水和充足的时间水洗上述凝乳颗粒，搅拌该凝乳颗粒，这时凝乳颗粒的PH从约5.30～约6.10，得到所述凝乳的湿度为约56%～约68%。(c)沥干清洗水后，当上述凝乳的PH为约5.20～约6.0时，对该凝乳进行盐处理；(d)把凝乳装到容器中；(e)在切达干酪型加工设备中压榨上述凝乳约10分钟～约30分钟，以除去多余的乳清；(f)给所述容器的开口装上有小孔的板；(g)翻转上述容器，从凝乳中沥干脱水收缩的乳清达约10～约20小时，直到所述凝乳的PH为约4.90～约5.35；(h)熟化所述的凝乳得到脱脂奶干酪。
2.根据权利要求1的方法，其中所述的脱脂乳在温度为约85°F～约100°F时发酵。
3.根据权利要求1的方法，其中把上述的凝乳酶加到所述发酵脱脂乳中，加入的量是约2流体盎司～约4流体盎司(每1000磅牛乳)的单浓度粗制凝乳酶，其相当于至少有95%凝乳酶的小牛粗制凝乳酶。
4.根据权利要求1的方法，其中上述凝乳在提高温度从约90°F～约126°F时，在乳清中搅拌足够的时间，以提高PH为约5.6～约6.10。
5.根据权利要求1的方法，其中控制α-酪蛋白的水解，以使α-酪蛋白的降解量不小于熟化开始时干酪原始α-酪蛋白量的约47.5%，不多于约72.5%。
6.根据权利要求5的方法，其中通过选择上述凝乳酶，所述凝乳酶的量和熟化的持续时间及温度来控制α-酪蛋白的水解。
7.根据权利要求6的方法，其中上述凝乳酶加到所述的发酵脱脂乳中，加入的量是约2流体盎司～约4流体盎司(每1000磅牛乳)的单浓度粗制凝乳酶，其相当于至少有95%。凝乳酶的小牛粗制凝乳酶，熟化温度为约33°F～约48°F。
全文摘要
本发明提供了一种从脱脂乳制备高湿度、低脂肪切达型干酪产品的方法。此脱脂奶切达干酪产品的湿度从约54％—约58％，脂肪小于1％。在本发明方法中，脱脂乳发酵、凝结、切成凝乳和乳清、蒸煮、沥干、在特定时间和pH值下水洗并进行盐处理。然后把具有约60％湿度的凝乳颗粒放入55加仑的转筒中，在切达干酪型压榨设备中压榨，去除水分，得到湿度约60％的凝乳。随后把有小孔的板放在转筒开口上。翻转转筒，沥干脱水收缩作用从凝乳中压榨出的乳清达约10—约24小时，直到得到凝乳的pH值为约4.9—约5.4。
文档编号A01J25/00GK1088736SQ9311960
公开日1994年7月6日 申请日期1993年9月24日 优先权日1992年9月25日
发明者G·W·特列克, J·W·莫兰, W·W·雷 申请人:卡夫通用食品有限公司