一种通过高压处理制备乳制品凝胶的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种通过高等静压处理从乳制品组合物制备乳制品凝胶的方法。本发 明还涉及该方法得到的乳制品凝胶和该凝胶在食物产品中的应用。
【背景技术】
[0002] 食物产品凝胶根据他们的构造材料被分类为蛋白凝胶或多糖凝胶。凝胶是固体溶 解或分散在溶剂中所组成的体系。此外，凝胶是连贯的，即凝胶的固体相和溶剂相应该持续 的分布，并且在整个体系中相互连接。
[0003] 蛋白凝胶（Proteingels)通常用于食物产品工业，因为它们对食物产品的颜色、 气味和营养价值有显著的贡献。更多的，蛋白凝胶相对容易使用的，且通常被认为是安全 的。
[0004] 但是，相比于多糖凝胶，一些蛋白凝胶易于脱水收缩和沉淀（Renard等，2006,Food hydrocolloids20(4)，423-431)。将它们掺入食物产品中的应用可能具有挑战，因为它 们在高温加热下趋向于凝聚。因此，例如基于蛋白质的脂肪替代品（protein-basedfat replacers)，如微粒蛋白（micro-particulatedproteins)，经常在产品中使用，但将其进 行进一步烹饪。
[0005] 现在有许多制备蛋白凝胶的方法。其中一种制备这种凝胶的方法是对蛋白溶液 进行高静水压处理（highhydrostaticpressuretreatments)。在压力下，生物分子如蛋 白质将遵循里勒夏特列原理（LeChatelier-Braunprinciple)，即当在平衡体系中施加压 力，体系将会反应以抵消所述施加的压力。因此，在低体积中完成的反应会在高压下继续进 行。这种现象通过高等静压处理而应用于制备蛋白凝胶。
[0006] 不希望受到任何理论的约束，假设在高等静压应用下，静电作用、氢键和疏水作用 至少会部分中断。由于这种许多键和相互作用的中断，在等静压释放下形成凝胶。在这方 面，除了施加的压力，蛋白质浓度、pH值以及压力等级和保持时间都被确认为是影响高压处 理获得蛋白凝胶的实质性因素。
[0007] 虽然，已知许多因素可用于改变所述的凝胶强度，但到目前为止高压处理的方法 被证实很难制备具有基本中性或碱性PH，相对高含水量和长保质期且不必要使用凝结剂如 凝乳酶（rennet)的乳制品凝胶（dairygels)。
[0008] 在国际专利申请W0 2012/091562中，已经描述了一种采用高等静压处理来制备 乳制品凝胶的方法。但是，为了获得稳定时间较长的凝胶，使用凝结剂是必须的。
[0009]在Famelart等?I"8,JournalofFoodEngineering36pp. 149_164 中，公开了 通过将脱脂乳浓缩物（skimmilkconcentrate)经高压处理以由含5-10重量％的蛋白质 制备乳制品凝胶的方法且该方法无需使用凝结剂。但是，为了得到凝胶而酸性pH被证实是 必不可少。还发现制备这种乳制品凝胶的最佳pH是5.8。但是，这样pH下的凝胶将使得消 费者感觉相对较酸，从而限制了它在食物产品中的使用。此外，甚至在最优选的pH下获得 的凝胶也有相对较低的断裂应力（fracturestress)且不稳定。
[0010] 另外，在Amelia和Barbano, 2013J.DairySci96:1-10 中，显不出在低温下 (4°C)由MCI形成凝胶。但是这一结构在室温下就消失了。
[0011] 因此仍然需要提供稳定的具有基本中性或碱性pH以及相对高含水量的乳制品凝 胶，且其不包含凝结剂如凝乳酶或用于形成所述凝胶的酸。
【发明内容】
[0012] 根据本发明提供的方法，使得通过高等静压处理来制备具有基本中性或碱性pH、 相对高含水量和不必要使用凝结剂或降低pH试剂的乳制品凝胶成为可能。此外，由于根据 本发明的乳制品凝胶的改进的性质，它们可以在各种应用中使用，特别是食物产品应用。
[0013] 本发明第一方面涉及一种制备乳制品凝胶的方法，该方法包括以下步骤：
[0014] i)提供一种液体的乳制品组合物，其包含：
[0015] -60-90 重量％ 的水；
[0016] -pH值为至少 6. 5;
[0017]-15-30重量％的乳制品蛋白（dairyprotein)，其中，至少80重量％的所述乳制 品蛋白是酪蛋白；且，其中，总钙量与乳制品蛋白的重量比在0.040以下（below);以及
[0018] ii)将所述乳制品组合物进行高等静压处理从而形成乳制品凝胶。
[0019] 根据本发明所述的方法，可以制备具有基本中性或碱性pH且相对高含水量的乳 制品凝胶，并且该凝胶长期稳定。此外，为了制备这样凝胶，不需要采用添加剂，例如凝结剂 或降低pH试剂。这是特别有利的，因为食物产品中添加剂的使用越来越有争议。
[0020] 本发明的第二方面涉及上述方法获得的乳制品凝胶。
[0021] 本发明的第三方面涉及一种乳制品凝胶，其包含：
[0022] -60-90 重量％ 的水；
[0023] -15-30重量％的乳制品蛋白，其中，至少80重量％的所述乳制品蛋白是酪蛋白；
[0024] -pH值至少为 6. 5 ;
[0025] -总钙量与乳制品蛋白的重量比在0. 040以下；以及
[0026] -其中，所述乳制品凝胶中存在的少于50重量％的任意k-酪蛋白是对-k-酪蛋 白。
[0027] 本发明的第四方面涉及一种包含上述乳制品凝胶或由其制得的食物产品。
[0028] 定义
[0029] 本文中采用的术语"乳制品凝胶"具有常规的科学含义，指的是由其它乳制品蛋白 制得的粘弹性固体，即根据环境可以像粘性液体流动，以及在其他环境中也可表现为像弹 性固体（D.S.Horne等，InternationalDairyJournal(1999)，pp. 261-268)。
[0030] 本文中采用的术语"乳"具有常规的科学含义，指的是哺乳动物乳腺生产的液体， 如牛（例如奶牛）、山羊、绵羊或骆驼。
[0031] 本文中采用的术语"脱脂乳（skimmilk) "具有常规的科学含义，指的是包含相对 低含量的脂肪的乳，即1重量％以下（基于乳的重量）。
[0032] 本文中采用的术语"乳制品蛋白（dairyprotein)"具有常规的科学含义，指的是 人类或非人哺乳动物的乳中存在的蛋白，如牛（例如奶牛）、山羊、绵羊或骆驼。
[0033] 本文中采用的术语"蛋白"具有常规的科学含义，指的是至少包含10个氨基酸残 基的线性多肽。
[0034] 本文中采用的术语"总钙量"具有常规的科学含义，指的是乳制品组合物中存在的 钙（胶体或非胶体）的总量。
[0035] 本文中米用的术语"高等静压处理（highisostaticpressuretreatment) "具有 常规的科学含义，指的是在预定时间内对产品例如乳组合物施加l〇〇-l〇〇〇MPa的等静压的 处理。
[0036] 本文中采用的术语"酪蛋白"具有其惯常的含义（Walstra等，2006)，其包括天然 的酪蛋白和胶束的酪蛋白（micellarcasein)，但是不指酪蛋白酸钠、酪蛋白酸钾或酪蛋白 酸钙。
[0037] 本文中采用的术语"凝结剂"具有常规的科学含义，指的是能够特异性断开k-酪 蛋白中Phe-Met键的酶或试剂。
【具体实施方式】
[0038] 本发明第一方面涉及一种制备乳制品凝胶的方法，该方法包含以下步骤：
[0039] i)提供一种液体的乳制品组合物，其包含：
[0040] -60-90重量％ 的水；
[0041] -pH值为6. 5以上；
[0042]-15-30重量％的乳制品蛋白（dairyprotein)，其中，至少80重量％的所述乳制 品蛋白是酪蛋白；且，其中，总钙量与乳制品蛋白的重量比在0.040以下；以及
[0043] ii)将所述乳制品组合物进行高等静压处理从而形成乳制品凝胶。
[0044] 根据本发明所述方法，可以制备具有基本中性或碱性pH且相对高含水量的乳制 品凝胶，并且该凝胶可长期稳定。此外，为了制备这样凝胶，不需要采用添加剂，例如凝结剂 或降低pH试剂。因为添加剂的使用越来越成问题，本发明提供了比已知的制备乳制品凝胶 方法更显著的优势。
[0045] 根据本发明的方法制备的凝胶具有连贯性（consistency)，可从凝固酸奶状结 构（setyoghurtlikestructure)到煮熟的水煮蛋状结构（hard-boiledegg-like structure)之间变化，这主要取决于采用的蛋白质的量和pH值。
[0046] 在所述乳制品组合物和由其制得的凝胶中，所述液体的乳制品