专利名称：生产含乳蛋白酸化饮料的方法
技术领域：
本发明涉及一种生产含乳蛋白酸化饮料的方法，更具体地说，本发明涉及一种用于生产呈乳白颜色半具有很好的外观及质量的含乳蛋白酸化饮料的方法，在生产过程中，将pH值调至酸性范围(pH3.0-4.5)后，进行加热巴氏灭菌处理，以此来抑制主要是由于乳蛋白的增溶作用而引起的乳白颜色的减退和抑制乳蛋白的凝结沉淀。
当生产含乳蛋白的酸化饮料时，通常要进行加热巴氏杀菌处理。众所周知，乳白色的减退主要是由于在低于蛋白质等电点的酸性pH范围内进行高温加热巴氏灭菌处理时蛋白质的增溶造成的。这种现象在100℃或更高温度的超高温下进行热巴氏杀菌处理时特别明显(见JP-B-56-1891，JP-B-56-9895(此处所用的术语“JP-B”指“已审查的日本专利公开文本”))。乳白色的减退也是引起含乳蛋白酸化饮料风味差和外观不佳的一个因素。也就是说，当悬浮和分散的乳蛋白颗粒由于增溶而减少时，饮用时舌头所感觉到的柔软口感和舒适性就降低，质地、饮料的稠度和口味的浓度变得不足，因此会出现一种如辛辣味的异常味道，从而使饮料的风味降低，产品外观也变得如同半透明肥皂液。在通常的热包装条件下(如在95℃下几秒钟)和在100℃或100℃以上的超高温度下加热时就会出现上述现象。鉴于此原因，生产含乳蛋白的酸化饮料的常规方法是不在100℃或100℃以上超高温条件下，而是在约80℃下进行热处理。
然而，含乳组分的饮料往往被微生物利用作为它们的营养源。因此，当强化热巴氏杀菌处理作为防范措施来防止微生物污染时，却难以把温度和时间控制在这样的水平，即，含乳蛋白的酸化饮料的经济价值不被破坏。除巴氏杀菌措施外，还有人建议用添加表面活性剂或各种抗菌剂来防止微生物污染，但是由于食品添加剂的用量标准及它们对产品风味的影响，这些措施并未产生令人满意的效果。因此，人们已开始将注意力转向寻找一种可以有效地控制微生物的措施，这种措施不需添加食品添加剂，而又可以保证产品质量，也就是说保持含乳蛋白酸化饮料的乳白颜色，同时不造成乳蛋白的凝结沉淀。
研究人员已尝试过用转谷氨酰胺酶(下面用TGase表示)处理各种蛋白质以改善蛋白质。例如，众所周知在酸性条件下当许多蛋白质和/或肽的混合物用TGase处理后，蛋白质的溶解性也会有所提高，其结果是因加热而凝结的蛋白质变为可溶解并且甚至在加热条件下也能保持稳定性(见JP-A-4-91750(此外所用术语“JP-A”指“未审查的已公开的日本专利申请”))。
然而，当应用通过提高溶解度而使许多蛋白质混合物和其他组分稳定的技术时，可以抑制含乳蛋白的酸化饮料中蛋白质的凝结沉淀，但很难抑制乳白色的减退。换句话说，实际上人们并不知道在酸性条件下，含乳蛋白酸化饮料的热巴氏杀菌处理中TGase对于防止乳白色的减退和乳蛋白凝结沉淀所起的作用。
本发明的目的是提供一种生产经充分热巴氏杀菌的含乳蛋白酸化饮料的方法，这种方法在调节pH值后进行热巴氏杀菌处理时可防止饮料乳白色的减退和乳蛋白的凝结沉淀。
发明人发现在生产含乳蛋白酸化饮料时，在调节pH之前用TGase处理含乳蛋白的溶液，可以在热巴氏杀菌时提高所含乳蛋白的耐热性和抑制在酸性条件中乳蛋白的乳白色减退和乳蛋白的沉淀，这样便完成了本发明。
也就是说，本发明的另外的目的是通过一种生产含乳蛋白酸化饮料的方法达到的，这种方法包括用TGase处理含乳蛋白的溶液而得到经转谷氨酰胺酶处理的溶液(下面用“经TGase处理的溶液”表示)；酸化所得到的经TGase处理的溶液；将调节了pH值的经TGase处理的溶液热巴氏杀菌处理而得到含乳蛋白的酸化饮料。
此外，本发明该目的和其它目的是通过用上述方法制得的含乳蛋白的酸化饮料而达到。
根据本发明所述方法，在热巴氏杀菌处理中通过防止乳蛋白的增溶来抑制含乳蛋白酸化饮料乳白色的减退，并抑制乳蛋白的凝结沉淀，便可得到具有乳白色外观的含乳蛋白酸化饮料。
在本发明用于生产含乳蛋酸化饮料的方法中，首先要制备含乳蛋白的溶液。
含乳蛋白的溶液并不局限于乳蛋白以溶解或悬浮和分散状态存在的液体样物质。也可是含溶液的物质，例如乳蛋白粉或含乳蛋白的物质与水、缓冲溶液或盐溶液混合捏和而成的物质，只要其中含有乳蛋白并且乳蛋白能与TGase反应即可。
含有乳蛋白的溶液中的乳蛋白的来源并不受特别限制，可从任何动、植物源中得到。含乳蛋白的乳品包括动物乳(如牛奶、羊奶、马奶)和植物乳(如豆乳)。乳品可以是各种类型的，选自全脂乳、脱脂乳、乳清、由奶粉或浓缩奶制得的再造乳。
在本发明的方法中，调节含乳蛋白酸化饮料中脱脂乳的固体含量至0.1-5.0％wt(乳蛋白含量0.03-1.7％wt)较好，优选0.6-3.0％wt(乳蛋白含量0.20-1.0％wt)。如果固体含量低于0.1％wt，便得不到含乳蛋白酸化饮料的独特风味。如果固体含量因于5.0％wt，便得不到高粘度增加而产生的诱人风味，并且很难抑制乳蛋白的凝结沉淀。
在本发明的方法中，经TGase处理的溶液是用TGase处理的含乳蛋白的溶液制备的。
TGase是一种酶，它是当肽链中ε位的赖氨酸残基作为酰基受体时在诸如乳蛋白这样的蛋白质分子上或蛋白质分子之间形成ε(γ-谷氨酸)赖氨酸交联键的一种酶。TGase可不受任何限制地从各种来源获得，例如从微生物源(如那些属于链轮丝菌枝属的微生物)，动物来源(如鱼、哺乳动物)，或从由生物技术方法制备的物质得到。TGase的例子包括那些在JP-A-1-27471，JP-B-1-50382和JP-A-6-225775中介绍过的。
通过用TGase处理含乳蛋白溶液来制备经TGase处理过的溶液可采用一个公知的方法来实现，如将TGase与含乳蛋白的溶液接触，在控制反应温度和时间下进行酶反应。
反应中使用TGase的酶促量为每g乳蛋白0.1-100units，优选1-50units，如果TGase酶促量低于0.1units，在后面介绍的热巴氏杀菌处理时便得不到令人满意的效果。如果TGase的酶促量大于100units，则很难控制酶反应。酶反应优选在pH值为4-9，更优选5-8，反应温度为4-80℃，更优选10-60℃，反应时间为5分钟-48小时，更优选10分钟-24小时条件下进行。反应完成后，如必要，可通过加热使TGase失活。
在本发明的方法中，可将甜味剂，如糖和彩糖加入经TGase处理过的溶液中。这些添加的甜味剂包括单糖(如，葡萄糖、半乳糖、果糖)，双糖(如蔗糖、麦芽糖、乳糖)，三糖(如棉子糖)，四糖(如水苏糖)，糖醇(如山梨糖醇、甘露糖醇、赤藓糖)和高强度甜味剂(如天冬甜素精，甜叶菊提取物，甘草苷、双氧噁噻嗪K)。当使用高强度甜味剂时，最好将其与糖或糖醇混合后添加。为了得到好的风味和诱人的味道，在经TGase处理过的溶液中甜味剂含量为20％wt或更低，优选15％wt或更低。
本发明的方法中，为了使最终得到的含乳蛋白酸化饮料获得额外的特别风味，必须通过调节pH值至3.0-4.5来酸化经TGase处理过的溶液，pH值优选3.2-4.0。酸化可通过下述方法进行添加有机酸、无机酸、果汁或其混合物；利用乳酸菌或其它微生物发酵生成有机酸；或将以上方法结合进行酸化。添加的有机酸包括乳酸、柠檬酸、酒石酸、苹果酸、葡萄糖酸、琥珀酸和延胡索酸。添加的无机酸包括磷酸。当含甜味剂时，对pH的调节优选在添加甜味剂之后进行。
在本发明的方法中，为防止微生物污染，在将调节了pH值的经TGase处理的溶液包装入符合要求的容器之前、包装过程中或包装之后，须经热巴氏杀菌处理。由于这种热巴氏杀菌处理可在比常规条件更严酷的条件下进行，本发明中充分的热巴氏杀菌可防止微生物污染，常规条件，即包装入容器后在不高于85℃加热10min进行，如在现有技术中生产含乳蛋白酸化饮料的条件。例如，为了通过巴氏杀菌消除耐热性的，可形成胞子的微生物，热巴氏杀菌可在产品装入容器后进行，优选85℃或更高温度、更优选90℃或更高温度条件下加热10min或更多时间。热巴氏杀菌也可在97℃下加热几秒钟。经处理的溶液也可以利用片式巴氏杀菌装置约110℃超高温巴氏杀菌，然后在约95℃下装入容器。
在本发明的方法中，甚至在上述的巴氏杀菌条件下分散的蛋白质颗粒的平均粒度可保持在1μm或更小，优选0.5μm或更小。因此在热巴氏杀菌时乳蛋白的凝结沉淀可被抑制，也能防止饮料乳白色的减退。用调节pH值后经加热巴氏杀菌防止乳白色减退的办法，可使所得含乳蛋白酸化饮料具有良好的外观并能改善饮料的风味。乳白色随着经TGase处理的溶液中蛋白质含量的不同而有微小变化，但乳白色可通过用颜色测试仪测试的L值进行判定。尽管L值测试一般用于色差测试，但由于L值和乳白色是相互关联的，所以可作为乳白色的标准。用颜色测试仪(如色差仪，SC-2-SCH型，Suga Test Instruments制造)测得的乳白色的值优选40或更大，更优选45或更大，最优选50或更大。
根据本发明的方法，如上所得的含乳蛋白酸化饮料中可含有用于饮料的作为风味物质和色素的添加剂。这些添加剂的添加时间并不受特别限定，但优选在调节pH值之后进行。
由本发明方法所制得的含乳蛋白酸化饮料甚至在装入容器内常温贮存3-12个月，也可以保持乳白色不改变和抑制乳蛋白沉淀的良好稳定性。除了室温贮存，在约10℃冷存贮存或约55℃条件下贮存时，与现有技术中在将乳蛋白的凝结沉淀和乳白色的减退控制在最小程度内的低热巴氏杀菌下制得的饮料相比，乳蛋白的贮存稳定性在热巴氏杀菌处理中能保持相近或更高的水平。
由于本发明的方法中采用了以特定比例的TGase处理乳蛋白得到的经TGase处理过的乳蛋白溶液，可充分进行热巴氏杀菌处理而不会破坏乳蛋白的营养价值，在热巴氏杀菌处理时可抑制乳白色的减退和乳蛋白凝结沉淀。因此即使进行了充分的热巴氏杀菌也很容易得到具有良好外观和可口性以及良好保藏稳定性的含乳蛋白酸化饮料。
本发明将以如下实施例作更为详细的介绍，但对本发明并不局限于此。实施例1将45g脱脂乳溶入455g水中制备再造乳。将再造乳加热至90℃巴氏杀菌，冷却至50℃然后与0.15g(约10units/g蛋白质)TGase制品(商品名“ActivaTG”，由Ajinomoto Co.Inc.制造；效力1,000units/g)混合。在轻微搅动下，混合物在pH6.8、50℃条件下反应1小时，加热至80℃然后冷却至室温来制备经TGase处理的溶液。也可不添加TGase而重复上述方法制备未经TGase处理的溶液。
将颗粒状的糖(490g)搅拌溶入500g如上制得的经TGase处理的溶液，通过添加45.6g 20％的结晶柠檬酸溶液将所得到的溶液pH值调至3.5。然后加入5g香草香精和3.96kg水而得到5kg酸化了的经TGase处理的溶液。将这样制得的酸化了的经TGase处理的溶液装入罐中(容量为350ml)，将每个装好的罐密封，然后在95℃下对装入的溶液进行巴氏杀菌10分钟。将溶液冷却便得到了经TGase处理的含乳蛋白的酸化饮料。另一方面，利用未经TGase处理的溶液重复上述相同的方法可得到未经TGase处理的含乳蛋白的酸化饮料。在实施例中，所用的水为离子交换水。如上得到的每种经TGase处理的含乳蛋的酸化饮料和未经TGase处理的含乳蛋白的酸化饮料中的脱脂乳固体的含量为0.9％wt(乳蛋白含量0.31％wt)。
在热巴氏杀菌后即测定如上所得的每种饮料的白利糖度、酸度、pH值和乳蛋白的平均粒度并在室温条件下贮存3个月后对它们的表现进行了测定。测定结果如表1所示。就这种情况而论，乳蛋白的平均粒度用一种激光衍射粒度分析仪(商品名，“SALD-1100”；由Shimadzu Corp.制造)。表现测试是这样进行的将所得的每种饮料装入550ml的瓶子内，将瓶子竖放，然后依据如下评判标准肉眼观察饮料的外观。
-无沉淀±轻微沉淀+明显沉淀++明显沉淀，液体上部澄清由于如上得到的经TGase处理的含乳蛋白的酸化饮料在加热之后表现出平均粒度微小、L值大的良好表观特性(乳白色)，很明显，在热巴氏杀菌中乳蛋白的凝结沉淀和乳白色的减退被抑制。
此外，当如上所得的每种饮料进行感官测试时，30名品尝员中的23名明显倾向于经TGase处理的饮料(显著水平1％)，这表明饮料的可口性有了改善。表1TGase BrixAcidpH Size L值 OD500 表观经处理的11.20.173.5 0.26 55.0 0.571±未经处理的 11.20.173.5 0.26 39.5 0.469++(附注)Brix白利糖度(R.Brix)Acid酸度(W/W％)Size平均粒度(μm)L值利用色差计(Model SC-2-SCH，由Suga Test Instruments制造)测得的值(亮度)
OD500将每种饮料用纯水稀释5倍后用分光光度计(Model“150-20”，由Hitachi Ltd.生产)测得的值。
表观室温贮存3个月后形成的沉淀量。实施例2如与实施例1所述方法相同的方法获得酸化的经TGase处理的饮料和酸化的未经TGase处理的饮料各5kg。如上处理的每种溶液用平板加热器(“NBO2SS-094-6-HHWWW”型，Izumi Food Machinery制造)在110℃下热巴氏杀菌30秒，在95℃或更高温度下装入罐(容积为350ml)中，然后冷却至室温。这样，便得到了热装罐的经TGase处理的含乳蛋白酸化饮料和未经TGase处理的含乳蛋白酸化饮料。
利用实施例1中的同样方法测试所得每种饮料的品质。结果如表2所示。由于如上得到的经TGase处理的含乳蛋白酸化饮料在加热和热包装之后表现出平均粒度微小、L值大的良好表观特性(乳白色)，很明显，在热巴氏杀菌中乳蛋白的凝结沉淀和乳白色的减退被抑制。表2TGase BrixAcidpH SizeL值OD500 表观经处理的11.20.173.50.2551.3 0.525±未经处理的 11.20.173.51.2432.9 0.447++
权利要求
1.一种生产含乳蛋白的酸化饮料的方法，其中包括用转谷氨酰胺酶处理含乳蛋白的溶液而得到经转谷氨酰胺酶处理的溶液，酸化所得到的经转谷氨酰胺酶处理的溶液，加热酸化了的经转谷氨酰胺酶处理的溶液来热巴氏杀菌处理而得到所述的含乳蛋白的酸化饮料。
2.如权利要求1所述的方法，其中所述含乳蛋白的酸化饮料具有乳白色外观，在热巴氏杀菌处理中可通过防止所述的乳蛋白的增溶来抑制所述含乳蛋白的酸化饮料乳白色的减退并可以抑制所述乳蛋白的凝结沉淀。
3.如权利要求1所述的方法，其中所述的转谷氨酰胺酶的用量为每g所述乳蛋白0.1-100units。
4.如权利要求1所述的方法，其中所述的经转谷氨酰胺酶处理的溶液被酸化至pH3.0-4.5。
5.如权利要求1所述的方法，其中所述热巴氏杀菌处理是在85℃或更高温度下进行。
6.如权利要求1所述的方法，其中所述的含乳蛋白的酸化饮料中的乳蛋白含量为0.03-1.7％wt。
7.一种如权利要求1-6中任一权利要求所述方法制得的含乳蛋白的酸化饮料。
全文摘要
本发明公开了一种生产含乳蛋白的酸化饮料的方法，该方法包括用转谷氨酰胺酶处理含乳蛋白的溶液而得到经转谷氨酰胺酶处理的溶液；酸化所得到的经转谷氨酰胺酶处理的溶液；用热巴氏杀菌处理加热酸化了的经转谷氨酰胺酶处理的溶液而得到含乳蛋白的酸化饮料。本发明还公开了一种如上述方法制得的含乳蛋白的酸化饮料。
文档编号A23C9/152GK1159287SQ96113340
公开日1997年9月17日 申请日期1996年8月29日 优先权日1995年8月29日
发明者渡边久仁光, 清水润子, 冈本正文, 添田孝彦 申请人:可尔必思食品工业株式会社, 味之素株式会社