КОНЦЕНТРАТ БЕЛКА МОЛОЧНОЙ СЫВОРОТКИ, КИСЛОМОЛОЧНЫЙ ПРОДУКТ, СОДЕРЖАЩИЙ КОНЦЕНТРАТ, И СПОСОБЫ
WHEY PROTEIN CONCENTRATE, CULTURED MILK PRODUCT CONTAINING CONCENTRATE, AND METHODS

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение предлагает способ изготовления идеального концентрата белка молочной сыворотки. Настоящее изобретение предлагает также идеальный концентрат белка молочной сыворотки и его применение для уменьшения полного содержания белка молока и/или для увеличения содержания белка молочной сыворотки вязкого кисломолочного продукта. Кроме того, настоящее изобретение предлагает способ изготовления вязкого кисломолочного продукта, имеющего высокое содержание белка молочной сыворотки, но уменьшенное полное содержание белка молока. Настоящее изобретение предлагает также вязкий кисломолочный продукт, имеющий высокое содержание белка молочной сыворотки, но уменьшенное полное содержание белка молока.
Уровень техники, к которой относится изобретение
Современные имеющиеся в продаже вязкие кисломолочные продукты, такие как йогурты и твороги, содержат белок молока, составляющий приблизительно 4% и приблизительно от 7 до 11%, соответственно. Кроме того, количество белка молочной сыворотки в современных имеющихся в продаже вязких кисломолочных продуктах составляет приблизительно 20% полного содержания белка молока, что соответствует типичному соотношению казеиновых белков и белков молочной сыворотки в коровьем молоке.
Йогурт представляет собой кисломолочный продукт, изготавливаемый, как правило, в процессе молочнокислого бактериального брожения молока. Бактерии, используемые для изготовления йогурта, известны как «йогуртовые культуры». Брожение лактозы под действием указанных бактерий производит молочную кислоту, которая воздействует на белок молока, придавая йогурту его текстуру и характерный резкий привкус и аромат.
Творог представляет собой несозревший свежий сыр, который изготавливается из пастеризованного снятого молока посредством добавления подкислителя в молоко. Как правило, добавляется также небольшое количество сычужного фермента. Соотношение казеиновых белков и белков молочной сыворотки в твороге составляет приблизительно 80:20. Творог имеет нежную текстуру и умеренный кислый аромат. Современные творожные продукты, присутствующие на рынке, как правило, имеют вязкую и твердую текстуру.
Весьма актуальная проблема представляет собой изготовление вязких кисломолочных белковых продуктов, имеющих уменьшенное содержание белка, таких как йогурты, в которых содержание белков составляет приблизительно 3% или менее, без добавления гидроколлоидов в промышленном масштабе с использованием способов, известных в технике.
Публикация международной патентной заявки WO 2005/041677 описывает способ изготовления низкожирной пасты, в котором термически обработанный водный раствор белков молочной сыворотки используется в качестве стабилизатора.
Для удовлетворения растущего товарного спроса на вязкие кисломолочные белковые продукты, имеющие уменьшенное полное содержание белка молока и в то же время высокое содержание белка молочной сыворотки, требуются способы изготовления таких кисломолочных продуктов.
Сущность изобретения
Задача настоящего изобретения представляет собой способ изготовления идеального концентрата белка молочной сыворотки. Еще одна задача настоящего изобретения представляет собой идеальный концентрат белка молочной сыворотки.
Задача настоящего изобретения представляет собой способ изготовления вязкого кисломолочного продукта, имеющего высокое содержание белка молочной сыворотки, но уменьшенное полное содержание белка молока. Еще одна задача настоящего изобретения представляет собой вязкий кисломолочный продукт, имеющий высокое содержание белка молочной сыворотки, но уменьшенное полное содержание белка молока.
Кроме того, задача настоящего изобретения представляет собой применение идеального раствора белков молочной сыворотки или идеального концентрата белка молочной сыворотки для уменьшения полного содержания белков вязкого кисломолочного продукта. Настоящее изобретение также предлагает применение идеального раствора белков молочной сыворотки или идеального концентрата белка молочной сыворотки для увеличения содержания белка молочной сыворотки вязкого кисломолочного продукта.
Задачи настоящего изобретения решаются посредством способов, продуктов и применений, отличительные признаки которых описаны в независимых пунктах формулы изобретения. Предпочтительные варианты осуществления настоящего изобретения описаны в зависимых пунктах формулы изобретения.
Краткое описание чертежей
Фиг. 1 представляет количество всех белков и количество белков молочной сыворотки в типичных имеющихся в продаже творожных и йогуртовых продуктах, а также в соответствующих продуктах, изготовленных согласно настоящему изобретению в примере 3.
Подробное описание изобретения
Весьма актуальная проблема представляет собой изготовление вязкие кисломолочные продукты, имеющие уменьшенное содержание белков, такие как йогурты, содержащие приблизительно 3% или менее белков, или продукты типа творога, содержащие менее чем приблизительно 7% белков, в промышленном масштабе с использованием способов, известных в технике.
Настоящее изобретение основано на обнаружении того, что когда идеальный раствор белков молочной сыворотки, содержащий белков молочной сыворотки, составляющие приблизительно от 70 до 90%, и казеин, составляющий приблизительно от 10 до 30% всех белков молока, и имеющий значение pH в интервале от 6,8 до 7,5, нагревается до температуры, составляющей приблизительно от 88 до 95°C, в течение приблизительно от 1 до 10 минут, а затем смешивается с традиционными/типичными исходными ингредиентами вязкого кисломолочного продукта, такого как йогурт или творог, полное содержание белков кисломолочного продукта уменьшается, в то время как содержание белка молочной сыворотки кисломолочного продукта увеличивается по сравнению с соответствующим традиционным кисломолочным продуктом. Соответственно, используя способ согласно настоящему изобретению, можно изготавливать вязкие кисломолочные продукты, содержащие меньше белка, чем современные имеющейся в продаже продукты. Кроме того, используя способ согласно настоящему изобретению, можно изготавливать вязкие кисломолочные продукты, содержащие больше белков молочной сыворотки, чем современные имеющиеся в продаже продукты. В частности, используя способ согласно настоящему изобретению, можно изготавливать вязкие кисломолочные продукты, содержащие белки молочной сыворотки, составляющие, по меньшей мере, приблизительно 30 мас.% всех белков молока продукта. В частности, используя способ согласно настоящему изобретению, можно изготавливать вязкие йогурты, содержащие не более приблизительно 3 мас.% белков молока, в то время как современные имеющиеся в продаже йогурты, как правило, содержат, по меньшей мере, приблизительно 4 мас.% белков молока. Используя способ согласно настоящему изобретению, можно изготавливать творог или продукты типа творога, содержащие приблизительно не более 7 мас.% белков молока, в то время как современные имеющиеся в продаже творожные продукты, как правило, содержат приблизительно от 11 до 12 мас.% белка. Кроме того, используя способ согласно настоящему изобретению, можно изготавливать йогурты и творог или продукты типа творога, содержащие белки молочной сыворотки, составляющие, по меньшей мере, приблизительно 30 мас.% всех белков молока продукта, в то время как современные имеющиеся в продаже продукты содержат белки молочной сыворотки, составляющие, как правило, лишь приблизительно 20 мас.%. Соответственно, используя способ согласно настоящему изобретению, можно изготавливать вязкие кисломолочные продукты, содержащие, по меньшей мере, на 25% меньше белков молока, чем современные имеющиеся в продаже кисломолочные продукты. Кроме того, используя способ согласно настоящему изобретению, можно изготавливать вязкие кисломолочные продукты, содержащие, по меньшей мере, на 50% больше белков молочной сыворотки, чем современные имеющиеся в продаже кисломолочные продукты. Пищевая ценность продуктов согласно настоящему изобретению представляет собой преимущество, особенно для детей, потому что по соотношению белков молочной сыворотки и казеиновых белков продукт согласно настоящему изобретению соответствует материнскому молоку. Кроме того, по аминокислотному составу идеальный раствор белков молочной сыворотки, а также идеальный концентрат белка молочной сыворотки приближаются к материнскому молоку. Кроме того, с пищевой точки зрения, низкобелковые продукты рекомендуются для детей до трехлетнего возраста. Кроме того, пищевая ценность продуктов согласно настоящему изобретению представляет собой преимущество для спортсменов вследствие высокой пропорции белков молочной сыворотки в продукте.
Молочная сыворотка представляет собой побочный продукт процесса сыроварения, и она может затем перерабатываться в концентрат белка молочной сыворотки (WPC) и в изолят белка молочной сыворотки (WPI). Они описаны в отношении содержания белков, которое выражается в процентах по отношению к массе сухого вещества и составляет от 25 до 85% и >90%, соответственно. В процессе производства сыра и молочной сыворотки WPC и WPI подвергаются двукратной термической обработке, химической модификации и регулированию pH. Каждая из указанных стадий термической обработки, химической модификации и регулирования pH разрушает/денатурирует белки молочной сыворотки. Разрушенные белки затем отфильтровываются, и остается узкая фракция «неденатурированных» белков, которые сохраняются в процессе производства сыра и молочной сыворотки. WPC и WPI содержат казеиномакропептиды, составляющие от 14 до 17% всех белков, и образующиеся при термической обработке комплексы κ-казеина и β-лактоглобулина в качестве побочных продуктов.
Основу идеального концентрата белка молочной сыворотки согласно настоящему изобретению представляет собой идеальный раствор белков молочной сыворотки, который изготавливают в процессе микрофильтрации снятое молоко и концентрирования полученного в результате микрофильтрации пермеата посредством ультрафильтрации. Соответственно, идеальный раствор белков молочной сыворотки представляет собой ретентат ультрафильтрации пермеата микрофильтрации снятого молока. Микрофильтрация снятого молока, как правило, осуществляется при температуре от приблизительно 2°C до приблизительно 55°C. Согласно одному варианту осуществления, микрофильтрация осуществляется при температуре ниже 20°C. Согласно еще одному варианту осуществления, микрофильтрация осуществляется в температурном интервале от 2°C до 20°C. Согласно следующему варианту осуществления, температура в процессе микрофильтрации находится в интервале от 10°C до 14°C. Согласно варианту осуществления, микрофильтрация осуществляется приблизительно при 10°C. Ультрафильтрация, как правило, осуществляется при температуре от приблизительно 5°C до приблизительно 55°C. Согласно одному варианту осуществления, ультрафильтрация осуществляется при температуре ниже 20°C. Согласно еще одному варианту осуществления ультрафильтрация осуществляется в температурном интервале от 2°C до 20°C. Согласно следующему варианту осуществления, температура в процессе ультрафильтрации находится в интервале от 10°C до 14°C. Согласно варианту осуществления, ультрафильтрация осуществляется приблизительно при 10°C. Идеальный раствор белков молочной сыворотки содержит белки молочной сыворотки, составляющие приблизительно от 70 до 90%, и казеин, составляющий приблизительно от 10 до 30% всех белков молока. Предпочтительно идеальный раствор белков молочной сыворотки содержит белки молочной сыворотки, составляющие приблизительно 80-90%. Идеальный раствор белков молочной сыворотки содержит β-казеин, но он содержит другие мономеры казеина в меньшей степени, чем молоко. Кроме того, в нем отсутствуют казеиномакропептиды и термически образующиеся комплексы κ-казеина и β-лактоглобулина. Он может содержать следы жира. Содержание белков в идеальном растворе белков молочной сыворотки может составлять от приблизительно 4% до приблизительно 25%. Идеальный раствор белков молочной сыворотки подвергается лишь умеренной термической обработке и, таким образом, белки являются, в основном, нативными. Содержание казеинов по отношению ко всем белков молока в идеальном растворе белков молочной сыворотки составляет приблизительно от 10 до 30%, из которых приблизительно от 50 до 80% представляет собой β-казеин. Согласно варианту осуществления, содержание β-казеина составляет приблизительно от 5 до 30% всех белков молока. Согласно варианту осуществления, содержание белков в идеальном растворе белков молочной сыворотки составляет приблизительно 9%. Согласно одному варианту осуществления, содержание β-казеина в идеальном растворе белков молочной сыворотки составляет приблизительно 20% всех белков. Содержание лактозы в идеальном растворе белков молочной сыворотки может уменьшаться, если это желательно. Удаления лактозы может осуществляться, например, способами, известными в технике. Идеальный раствор белков молочной сыворотки содержит больше α-лактальбумина (α-LA) и β-лактоглобулин (β-LG) в сумме белков молочной сыворотки, чем WPC или WPI, изготовленные из молочной сыворотки от производства сыра потому что казеиномакропротеидная фракция не существует в идеальном растворе белков молочной сыворотки. Кроме того, по аминокислотному составу идеальный раствор белков молочной сыворотки напоминает материнское молоко.
Идеальный концентрат белка молочной сыворотки содержит белки молочной сыворотки, составляющие приблизительно от 70 до 90%, и казеин, составляющий приблизительно от 10 до 30% всех белков молока. Предпочтительно идеальный концентрат белка молочной сыворотки содержит белки молочной сыворотки, составляющие приблизительно от 80 до 90%. Идеальный концентрат белка молочной сыворотки содержит β-казеин, но он содержит другие казеиновые мономеры в меньшей степени, чем молоко. Кроме того, в нем отсутствуют казеиномакропептиды и термически образующиеся комплексы κ-казеина и β-лактоглобулина. Идеальный концентрат белка молочной сыворотки содержит больше α-лактальбумина (α-LA) и β-лактоглобулин (β-LG) в сумме белков молочной сыворотки, чем концентраты на основе WPC или WPI. Содержание казеина в сумме белков молока в идеальном концентрате белка молочной сыворотки составляет приблизительно от 10 до 30%, из которых приблизительно от 50 до 80% представляет собой β-казеин. Согласно варианту осуществления, содержание β-казеина составляет приблизительно от 5 до 30% всех белков молока. Содержание белков идеального концентрата белка молочной сыворотки может составлять от приблизительно 4% до приблизительно 25%. Согласно одному варианту осуществления, идеальный концентрат белка молочной сыворотки содержит белки, составляющие от 8,5 до 9,2%, из которых от 6,4 до 7,6% представляют собой белки молочной сыворотки, и от 1,1 до 2,7% представляет собой казеин (из которого приблизительно от 50 до 80% представляет собой β-казеин), лактозу от 2,4 до 3,0%, золу от 0,48 до 1,14%, сухое вещество от 11,8 до 12,7%, натрий от 260 до 310 мг/кг, калий от 1100 до 300 мг/кг, кальций от 500 до 580 мг/кг, магний от 90 до 110 мг/кг, хлорид от 320 до 460 мг/кг, фосфор от 370 до 460 мг/кг. Согласно одному варианту осуществления, идеальный концентрат белка молочной сыворотки содержит 8,8% белков, из который 6,9% представляют собой белки молочной сыворотки, и 1,7% казеина, 2,7% лактозы, 0,54% золы, 12,1% сухого вещества, 300 мг/кг натрия, 1250 мг/кг калия, 560 мг/кг кальция, 100 мг/кг магния, 410 мг/кг хлорида, 430 мг/кг фосфора. Согласно одному варианту осуществления, идеальный концентрат белка молочной сыворотки не подвергается дополнительной обработке для удаления кальция, такой как, например, ионный обмен.
Идеальный концентрат белка молочной сыворотки может использоваться в способе согласно настоящему изобретению в форме порошка или в форме жидкости. Согласно одному варианту осуществления, идеальный концентрат белка молочной сыворотки используется в форме жидкости. Функциональные свойства белков молочной сыворотки лучше сохраняются, когда стадия высушивания отсутствует в процессе производства идеального концентрата белка молочной сыворотки.
Соответственно, настоящее изобретение предлагает способ изготовления идеального концентрата белка молочной сыворотки, включающий следующие стадии:
- получение идеального раствора белков молочной сыворотки, содержащего белки молочной сыворотки, составляющие приблизительно от 70 до 90%, и казеин, составляющий приблизительно от 10 до 30% всех белков;
- установление pH раствора на уровне от 6,8 до 7,5;
- термическая обработка раствора при температуре от 88 до 95°C в течение от 1 до 10 минут для получения идеального концентрата белка молочной сыворотки;
- необязательное охлаждение концентрата до температуры, составляющей приблизительно от 4 до 45°C;
- необязательное хранение концентрата при температуре, составляющей приблизительно от 4 до 8°C.
В способе изготовления идеального концентрата белка молочной сыворотки, pH регулируется в интервале от 6,8 до 7,5. Согласно одному варианту осуществления, pH идеального концентрата белка молочной сыворотки регулируется в интервале от 6,8 до 7,3. Согласно одному варианту осуществления, pH идеального концентрата белка молочной сыворотки регулируется в интервале от 7 до 7,5. Согласно настоящему изобретению, важно, что pH регулируется на уровне выше изоэлектрической точки белков молочной сыворотки в целях сохранения их в растворимом состоянии.
В способе изготовления идеального концентрата белка молочной сыворотки согласно настоящему изобретению стадия термической обработки идеального раствора белков молочной сыворотки осуществляется при температуре от 88 до 95°C в течение от 1 до 10 минут. Согласно одному варианту осуществления, термическая обработка осуществляется при температуре от 90 до 95°C. Согласно одному варианту осуществления, термическая обработка осуществляется при температуре, составляющей приблизительно 92°C, в течение 5 минут. На стадии термической обработки идеального раствора белков молочной сыворотки белки молочной сыворотки денатурируются. Если термическая/тепловая нагрузка в течение стадии термической обработки является чрезмерно высокой, белки молочной сыворотки также образуют агрегаты. Соответственно, согласно настоящему изобретению, важно, что белки молочной сыворотки денатурируются, но не образуют агрегаты в результате термической обработки.
Согласно одному варианту осуществления способа изготовления идеального концентрата белка молочной сыворотки, на стадии охлаждения идеальный концентрат белка молочной сыворотки, концентрат охлаждается до температуры от 4°C до 45°C. Согласно одному варианту осуществления, идеальный концентрат молочной сыворотки охлаждается до температуры от 4 до 8°C.
Способ изготовления идеального концентрата белка молочной сыворотки может дополнительно включать дополнительные технологические стадии, такие как разбавление идеального раствора молочной сыворотки до стадия термической обработки. Согласно одному варианту осуществления, разбавление осуществляют, смешивая идеальный раствор молочной сыворотки с водой, пермеатом ультрафильтрации, безбелковым ингредиентом, концентратом лактозы, ретентатом обратного осмоса и/или пермеатом обратного осмоса. Способ изготовления идеального концентрата белка молочной сыворотки может также включать дополнительную стадию регулирование pH раствора с возвращением на уровень, составляющий приблизительно от 6,7 до 6,8, до хранения концентрата.
Значение pH идеального концентрата белка молочной сыворотки согласно настоящему изобретению находится в интервале от 6,8 до 7,5 и приблизительно от 70 до 90% всех белков представляют собой белки молочной сыворотки, и приблизительно от 10 до 30% представляют собой казеиновые белки. Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения, приблизительно от 50 до 80% казеина представляет собой β-казеин. Согласно одному варианту осуществления, pH идеального концентрата белка молочной сыворотки находится в интервале от 6,8 до 7,5. Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения, pH идеального концентрата белка молочной сыворотки находится в интервале от 6,8 до 7,3. Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения, pH идеального концентрата белка молочной сыворотки находится в интервале от 7 до 7,5. Согласно одному варианту осуществления, приблизительно от 80 до 90% всех белков представляют собой белки молочной сыворотки. Согласно одному варианту осуществления, приблизительно от 20 до 30% белков представляют собой казеиновые белки. Согласно одному варианту осуществления, белок молока содержание концентрата составляет приблизительно от 8 до 11 мас.%. Согласно еще одному варианту осуществления, содержание концентрата белка молока составляет приблизительно 9 мас.%.
Настоящее изобретение предлагает также способ изготовления вязкого кисломолочного белкового продукта, включающий следующие стадии:
- получение типичных исходных ингредиентов для вязкого кисломолочного продукта;
- термическая обработка ингредиентов;
- получение идеального концентрата белка молочной сыворотки, имеющего pH от 6,8 до 7,5;
- объединение/смешивание термически обработанных ингредиентов и идеального концентрата белка молочной сыворотки и;
- подкисление смеси для получения вязкого кисломолочного продукта, имеющего pH в интервале от приблизительно 4,0 до приблизительно 4,8.
Способ может также включать дополнительные необязательные стадии охлаждения подкисленного продукта и/или упаковки продукта или, в качестве альтернативы, упаковки смеси до стадии подкисление и/или охлаждения продукта.
Кроме того, настоящее изобретение предлагает способ изготовления вязкого кисломолочного белкового продукта, включающий следующие стадии:
- получение идеального раствора белков молочной сыворотки, содержащего белки молочной сыворотки, составляющие приблизительно от 70 до 90% всех белков;
- установление pH раствора на уровне от 6,8 до 7,5;
- термическая обработка раствора при температуре от 88 до 95°C в течение от 1 до 10 минут для получения идеального концентрата белка молочной сыворотки;
- необязательное охлаждение концентрата;
- получение типичных исходных ингредиентов для вязкого кисломолочного продукта;
- термическая обработка исходных ингредиентов;
- объединение/смешивание идеального концентрата белка молочной сыворотки и термически обработанных ингредиентов;
- подкисление смеси для получения вязкого кисломолочного продукта, имеющего pH в интервале от приблизительно 4,0 до приблизительно 4,8;
- необязательное охлаждение подкисленного продукта;
- необязательная упаковка продукта.
Согласно одному варианту осуществления, в способе изготовления вязкого кисломолочного белкового продукта, на стадии охлаждения идеального концентрата белка молочной сыворотки, концентрат охлаждается до температуры от 4°C до 45°C. Согласно одному варианту осуществления, в способе изготовления вязкого кисломолочного белкового продукта на стадии охлаждения кисломолочного продукта продукт охлаждается до температуры от 4°C до 45°C.
-1
Вязкий кисломолочный белковый продукт согласно настоящему изобретению имеет значение pH в интервале от приблизительно 4,0 до приблизительно 4,8. Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения, вязкий кисломолочный белковый продукт имеет значение pH в интервале от приблизительно 4,5 до приблизительно 4,8. Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения, вязкий кисломолочный белковый продукт имеет значение pH в интервале от приблизительно 4,0 до приблизительно 4,5. Вязкий кисломолочный белковый продукт согласно настоящему изобретению имеет вязкость в интервале от приблизительно 300 до приблизительно 12000 м. Согласно одному варианту осуществления, вязкий кисломолочный белковый продукт согласно настоящему изобретению имеет вязкость в интервале от приблизительно 300 до приблизительно 2000 мПа⋅с. Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения, вязкий кисломолочный белковый продукт согласно имеет вязкость в интервале от приблизительно 5000 до приблизительно 12000 мПа⋅с. Согласно одному варианту осуществления, вязкости определяются при скорости сдвига 50 с.
В качестве вязкого кисломолочного белкового продукта могут выбираться, например, йогурты, твороги и продукты типа творога.
Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения, вязкий кисломолочный белковый продукт представляет собой йогурт. Согласно данному варианту осуществления, настоящее изобретение предлагает способ изготовления вязкого йогурта, включающий следующие стадии:
- получение исходных ингредиентов для йогурта;
- термическая обработка исходных ингредиентов;
- получение идеального концентрата белка молочной сыворотки, имеющего pH от 6,8 до 7,5;
- объединение/смешивание идеального концентрата белка молочной сыворотки и термически обработанных ингредиентов;
- подкисление смеси для получения йогурта;
- необязательное охлаждение йогурта;
- необязательная упаковка йогурта.
Согласно данному варианту осуществления, настоящее изобретение также предлагает способ изготовления вязкого йогурта, включающий следующие стадии:
- получение идеального раствора белков молочной сыворотки, содержащего белки молочной сыворотки, составляющие приблизительно от 70 до 90% всех белков;
- установление pH раствора на уровне от 6,8 до 7,5;
- термическая обработка раствора при температуре от 88 до 95°C в течение от 1 до 10 минут для получения идеального концентрата белка молочной сыворотки;
- необязательное охлаждение концентрата;
- получение типичных исходных ингредиентов для йогурта;
- термическая обработка исходных ингредиентов;
- объединение/смешивание идеального концентрата белка молочной сыворотки и термически обработанных ингредиентов;
- подкисление смеси для получения йогурта;
- необязательное охлаждение йогурта;
- необязательная упаковка йогурта.
Йогурт может представлять собой перемешанный йогурт или термостатный йогурт. Соответственно, согласно альтернативному варианту осуществления, вязкий кисломолочный белковый продукт представляет собой термостатный йогурт. Согласно данному варианту осуществления, способ включает следующие стадии:
- получение исходных ингредиентов для йогурта;
- термическая обработка исходных ингредиентов;
- получение идеального концентрата белка молочной сыворотки имеющий pH от 6,8 до 7,5;
- объединение/смешивание идеального концентрата белка молочной сыворотки и термически обработанных ингредиентов;
- упаковка смеси с подкислителем;
- подкисление смеси для получения йогурта в упаковке;
- необязательное охлаждение йогурта.
Согласно данному альтернативному варианту осуществления, способ изготовления вязкого йогурта может включать следующие стадии:
- получение идеального раствора белков молочной сыворотки, содержащего белки молочной сыворотки, составляющие приблизительно от 70 до 90% всех белков;
- установление pH раствора на уровне от 6,8 до 7,5;
- термическая обработка раствора при температуре от 88 до 95°C в течение от 1 до 10 минут для получения идеального концентрата белка молочной сыворотки;
- необязательное охлаждение концентрата;
- получение типичных исходных ингредиентов для йогурта;
- термическая обработка исходных ингредиентов;
- объединение/смешивание идеального концентрата белка молочной сыворотки и термически обработанных ингредиентов;
- упаковка смеси подкислителем;
- подкисление смеси для получения йогурта в упаковке;
- необязательное охлаждение йогурта.
Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения, вязкий кисломолочный белковый продукт представляет собой творог или продукт типа творога. Согласно настоящему изобретению термин «творог» означает как творог, так и скир. Согласно настоящему изобретению, термин «продукт типа творога» означает кисломолочный белковый продукт, который по своей густоте напоминает творог, но который не классифицируется как творог согласно законодательству. Согласно одному варианту осуществления, настоящее изобретение предлагает способ изготовления творога или продукт типа творога, включающий следующие стадии:
- получение типичных исходных ингредиентов для творога или продукта типа творога;
- термическая обработка исходных ингредиентов;
- получение идеального концентрата белка молочной сыворотки, имеющего pH от 6,8 до 7,5;
- объединение/смешивание идеального концентрата белка молочной сыворотки и термически обработанных ингредиентов;
- необязательная обработка сычужным ферментом и/или химозином;
- подкисление смеси для получения творога или продукта типа творога;
- необязательное охлаждение творога или продукта типа творога;
- необязательная упаковка творога или продукта типа творога.
На стадии обработки сычужным ферментом и/или химозином добавление сычужного фермента и/или химозина может осуществляться до, после или во время стадии подкисления.
Согласно данному варианту осуществления, настоящее изобретение предлагает также способ изготовления творога или продукта типа творога, включающий следующие стадии:
- получение идеального раствора белков молочной сыворотки, содержащего белки молочной сыворотки, составляющие приблизительно от 70 до 90% всех белков;
- установление pH раствора на уровне от 6,8 до 7,5;
- термическая обработка раствора при температуре от 88 до 95°C в течение от 1 до 10 минут для получения идеального концентрата белка молочной сыворотки;
- необязательное охлаждение концентрата;
- получение типичных исходных ингредиентов для творога или продукта типа творога;
- термическая обработка исходных ингредиентов;
- объединение/смешивание концентрат белка молочной сыворотки и термически обработанных ингредиентов;
- подкисление смеси для получения творога или продукта типа творога;
- необязательное охлаждение творога или продукта типа творога;
- необязательная упаковка творога или продукта типа творога.
Согласно одному варианту осуществления, способ изготовления вязкого кисломолочного продукта не включает добавление гидроколлоида, такого как, например, желатин, крахмал, камедь бобов рожкового дерева, каррагенан, гуаровая камедь, пектин.
Традиционные и/или типичные исходные ингредиенты для изготовления йогурта включают снятое молоко и необязательно сливки, растительное масло воду и другие ингредиенты на основе молока. Традиционные и/или типичные исходные ингредиенты для изготовления творога включают снятое молоко и необязательно сливки, растительное масло воду и другие ингредиенты на основе молока. Традиционные и/или типичные исходные ингредиенты для изготовления йогурта и творога известны специалисту в данной области техники.
В способе изготовления вязкого кисломолочного белкового продукта согласно настоящему изобретению стадия термической обработки идеального раствора белков молочной сыворотки осуществляется при температуре от 88 до 95°C в течение от 1 до 10 минут. Согласно одному варианту осуществления, термическая обработка осуществляется при температуре от 90 до 95°C. Согласно одному варианту осуществления, термическая обработка осуществляется при температуре, составляющей приблизительно 92°C, в течение 5 минут. В способе изготовления вязкого кисломолочного белкового продукта согласно настоящему изобретению стадия термической обработки типичных исходных ингредиентов осуществляется в таком процессе, который известен в технике. Примерные процессы термической обработки, подходяще для использования в способе согласно настоящему изобретению, представляют собой пастеризация, высокотемпературная пастеризация, нагревание при меньшей температуре, чем температура пастеризации, в течение достаточно продолжительного времени, термизация, т. е. нагревание в течение, по меньшей мере, 15 с при температуре, составляющей приблизительно от 57 до 68°C, ультрапастеризация, краткосрочная ультрапастеризация и обработка для увеличения срока хранения. В процессе ультрапастеризации исходный материал нагревается при температуре, составляющей приблизительно от 135 до 140°C, в течение от 2 до 4 с. Процесс краткосрочной ультрапастеризации описан в публикации международной патентной заявки WO 2010085957. В процессе обработки для увеличения срока хранения исходный материал нагревается при температуре, составляющей приблизительно от 127 до 135°C в течение менее чем 2 с. В процессе пастеризации исходный материал нагревается при температуре, составляющей приблизительно от 70 до 72°C, в течение, по меньшей мере, 15 с, и в процессе высокотемпературной пастеризации исходный материал нагревается при температуре, составляющей приблизительно 95°C, в течение, по меньшей мере, 5 минут. Термическая обработка может также представлять собой сочетание различных технологий.
В способе изготовления вязкого кисломолочного белкового продукта согласно настоящему изобретению стадия подкисления может осуществляться посредством добавления биологической закваски, специфической для каждого типа продукта (например, производственной закваски или готовая к применению в производстве закваски DVI/DVS), химической закваски, или органические или неорганические кислоты с добавлением или без добавления сычужного фермента. Например, штаммы болгарской палочки (Lactobacillus bulgaricus) и термофильного стрептококка (Streptococcus thermophiles) традиционно используются в производстве йогурта. Примеры подходящих органических кислот представляют собой глюконо-дельта-лактон (GDL), лактат кальция лимонная кислота и молочная кислота. В качестве кислоты предпочтительно используется глюконо-дельта-лактон.
Кисломолочные продукты, изготовленные способом согласно настоящему изобретению, могут подкисляться в резервуаре до упаковки продукта или непосредственно после помещения в потребительскую упаковку или тару предприятия общественного питания.
Способ изготовления вязкого кисломолочного белкового продукта согласно настоящему изобретению может дополнительно включать дополнительные технологические стадии, такие как гомогенизация, разделение, ароматизация, охлаждение, упаковка и/или извлечение продукта, которые являются специфическими для изготавливаемого продукта. Гомогенизация традиционно осуществляется посредством использования однофазных или двухфазных гомогенизаторов, и типичные условия гомогенизации представляют собой температура, составляющая от 55 до 80°C, более конкретно, от 65 до 70°C, и давление, составляющее от 100 до 500 бар (от 10 до 50 МПа), более конкретно, от 150 до 200 бар (от 15 до 20 МПа).
Вязкий кисломолочный белковый продукт согласно настоящему изобретению содержит меньше белка, чем современные имеющиеся в продаже вязкие подкисленные продукты. Вязкий кисломолочный белковый продукт согласно настоящему изобретению содержит больше белка молочной сыворотки, чем современные имеющиеся в продаже продукты. Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения, вязкий кисломолочный белковый продукт содержит белки молочной сыворотки, составляющие, по меньшей мере, приблизительно 30 мас.% всех белков молока в продукте. Согласно одному варианту осуществления, вязкий кисломолочный белковый продукт содержит белки молочной сыворотки, составляющие, по меньшей мере, приблизительно 50 мас.% всех белков молока в продукте. Согласно одному варианту осуществления, продукт содержит белки молочной сыворотки, составляющие приблизительно от 50 до 80 мас.% всех белков молока в продукте. Согласно еще одному варианту осуществления, продукт содержит белки молочной сыворотки, составляющие приблизительно от 65 до 70 мас.% всех белков молока в продукте. Кроме того, йогурты согласно настоящему изобретению содержат белки молока, составляющие не более чем приблизительно 3 мас.%, и творог или продукты типа творога содержат белки молока, составляющие приблизительно не более 7 мас.% в то время как современные имеющиеся в продаже йогурты и творожные продукты, как правило, содержат белки молока, составляющие, по меньшей мере, приблизительно 4 мас.%. и приблизительно от 11 до 12 мас.%, соответственно. Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения, вязкие подкисленные продукты содержат, по меньшей мере, на 25% меньше белков молока, чем современные имеющиеся в продаже кисломолочные продукты. Кроме того, продукты согласно настоящему изобретению содержат, по меньшей мере, на 50% больше белков молочной сыворотки, чем современные имеющийся в продаже кисломолочные продукты. Пищевая ценность продуктов согласно настоящему изобретению представляет собой преимущество, особенно для детей, потому что по соотношению белков молочной сыворотки и казеиновых белков продукт согласно настоящему изобретению соответствует материнскому молоку. Кроме того, по аминокислотному составу продукт согласно настоящему изобретению приближается к материнскому молоку.
Текстура продуктов согласно настоящему изобретению является сплошной и густой. Это обусловлено, главным образом, поведением подвергнутых отдельной термической обработке белков молочной сыворотки, из которых получается гелеобразная густая текстура в процессе снижения pH на последующей стадии подкисления.
Согласно одному варианту осуществления, в вязком кисломолочном продукте отсутствуют гидроколлоиды, такие как, например, желатин, крахмал, камедь бобов рожкового дерева, каррагенан, гуаровая камедь, пектин.
Настоящее изобретение предлагает также применение идеального раствора белков молочной сыворотки или идеального концентрата белка молочной сыворотки для уменьшения содержания всех белков вязкого кисломолочного продукта. Настоящее изобретение также предлагает применение идеального раствора белков молочной сыворотки или идеального концентрата белка молочной сыворотки для увеличения содержания белка молочной сыворотки вязкого кисломолочного продукта.
Следующие примеры представлены, чтобы дополнительно проиллюстрировать настоящее изобретение, однако настоящее изобретение не ограничивается данными примерами.
Пример 1 - Изготовление идеального раствора белков молочной сыворотки
Снятое молоко подвергали микрофильтрации, используя полимерные микрофильтрационные мембраны 800 кДа (Synder FR-3A-6338) при 10°C. Микрофильтрацию осуществляли с коэффициентом концентрирования 16,5, получая идеальный раствор казеина как ретентат микрофильтрации. Пермеат, полученный в результате микрофильтрации, концентрировали путем ультрафильтрации, используя ультрафильтрационную мембрану 10 кДа (Koch HFK-131 6438-VYT) с коэффициентом концентрирования 36 при 10°C, получая идеальный раствор молочной сыворотки как ретентат ультрафильтрации. Содержание белков в идеальном растворе молочной сыворотки составляло 9%. Содержание β-казеина составляло приблизительно 20% по отношению к полному содержанию белка.
Пример 2 - Изготовление детского йогурта
Детский йогурт изготавливали посредством раздельной пастеризации молока для йогурта и идеального раствора белков молочной сыворотки. Конечные композиции представлены ниже:
Ингредиенты
Композиция 1
Композиция 2
Сливки (жирность 35%)
5%
10%
Снятое молоко
45%
42,5%
Концентрат лактозы (лактоза 15,8-21,8%, зольность 0,52-1,19%)
22%
22%
Концентрат белка молочной сыворотки
17,3%
17,3%
Растительное масло
1,8%
0%
Ретентат обратного осмоса (зольность 1,86-1,97%)
2,9%
0%
Вода
6%
8,2%
Идеальный раствор белков молочной сыворотки смешивали с водой, и pH устанавливали, используя 20% KOH, на уровне 7,3 перед пастеризацией при 92°C в течение 5 минут. Все остальные ингредиенты композиции 1 смешивали, предварительно гомогенизировали с помощью миксера Ystral, предварительно нагревали до 60°C, гомогенизировали при 400 бар (40 МПа) и пастеризовали при 92°C в течение 5 минут. Пастеризованный концентрат белка молочной сыворотки смешивали с молоком для йогурта и подвергали брожению при 42°C в течение приблизительно 5 часов до достижения pH на уровне 4,55. Йогурты перемешивали вручную, а затем охлаждали. Изготавливали также стандартный образец, в котором все ингредиенты смешивали и пастеризовали одновременно.
Определяли значения вязкости и свойства отделения молочной сыворотки. Образцы, изготовленные способом согласно настоящему изобретению, имели структуру, типичную для перемешанного йогурта, в то время как стандартные йогурты обладали высокой текучестью. Полное содержание белков в йогуртах, изготовленных способом согласно настоящему изобретению, составляло 3,3%, из которых 50% представлял собой белок молочной сыворотки.
Образец
Вязкость (мПа⋅с)
Отделение молочной сыворотки
Композиция 1
815
+++
Стандарт 1
16
-
Композиция 2
870
-
Стандарт 2
97
-
Пример 3 - Изготовление сливочного йогурта
Сливочный йогурт изготавливали, осуществляя раздельную пастеризацию молока для йогурта и идеального раствора белков молочной сыворотки. Кроме того, изготавливали стандартный йогурт без концентрата белка молочной сыворотки.
Ингредиенты
Композиция 1
Стандарт 1
Ретентат ультрафильтрации (белок 11,5-11-9%, лактоза 4,2-4,4%, зольность 1,37-1,41%)
15%
20,8%
Сливки (жирность 35%)
8,8%
8,6%
Молоко
61,1%
64,5%
Концентрат лактозы
6,1%
6,1%
Концентрат белка молочной сыворотки
9%
0%
Идеальный раствор белков молочной сыворотки смешивали с водой, и pH устанавливали, используя 20% KOH, на уровне 7,3 перед пастеризацией при 9°C в течение. Все остальные ингредиенты смешивали, предварительно нагревали до 60°C, гомогенизировали при 400 бар (40 МПа) и пастеризовали при 92°C в течение 5 минут. Пастеризованный концентрат белка молочной сыворотки смешивали с молоком для йогурта и подвергали брожению при 42°C в течение приблизительно 5 часов до достижения pH на уровне 4,6. Йогурты перемешивали вручную, а затем охлаждали. Изготавливали также стандартный образец, в котором все ингредиенты смешивали и пастеризовали одновременно.
Определяли значения вязкости и свойства отделения молочной сыворотки. Йогурт, изготовленный способом согласно настоящему изобретению, был очень вязким и содержал меньше титруемых кислот по сравнению со стандартным йогуртом. Полное содержание белков в йогурте, изготовленном способом согласно настоящему изобретению, составляло 5%, из которых 30% представлял собой белок молочной сыворотки.
Образец
Вязкость (мПа⋅с)
Титруемая кислотность (градусов Сокслета-Генкеля)
Композиция 1
1870
43,8
Стандарт 1
484
45,8
Пример 4 - Продукт типа творога
Продукт типа творога, который имеет меньшее содержание белков, чем нормальный творог, но более высокое содержание полезных белков молочной сыворотки, и который является подходящим для людей, активно занимающихся спортом, был изготовлен следующим образом:
Идеальный раствор белков молочной сыворотки, который имеет полное содержание белков, составляющее, по меньшей мере, 8%, подвергали термической обработке при 90°C в течение 5 минут. После термической обработки молочную сыворотку смешивали с пастеризованным молоком (жирность от 0 до 3,5%), получая смесь, содержащую приблизительно от 30 до 35% казеина и от 65 до 70% белка молочной сыворотки. Полное содержание белков составляло приблизительно 6,7%.
Смесь нагревали до 42°C и подвергали брожению в течение от 4,5 до 5 ч до достижения pH от 4,55 до 4,6.
Гелеобразный продукт перемешивали вручную или с помощью кухонного миксера (Pamix) и охлаждали до комнатной температуры. Смешанный продукт гомогенизировали при 80 бар (8 МПа), получая нежную бархатистую текстуру, которая имела вязкость 11700 мПа⋅с.
Продукт ароматизировали, смешивая с ним подходящий джем или фруктовый/ягодный препарат. Количество добавки составляло приблизительно от 12 до 15%.
Сравнивали содержание казеина и белков в молочной сыворотке, товарном высокобелковом йогурте (полное содержание белка 7%) и высокобелковом твороге (полное содержание белка 11%), изготовленном из стандартного молока, имеющем нормальное соотношение казеина и белка молочной сыворотки (80/20). Результаты представлены на фиг. 1.
Продукт данного типа является идеальным для людей в период тренировки, которым требуется большое количество белка, но меньше калорий.
Для специалиста в данной области техники является очевидным, что в процессе технологического развития концепция настоящего изобретения может реализовываться разнообразными способами. Настоящее изобретение и его варианты осуществления не ограничиваются примерами, описанными выше, но могут изменяться в пределах объема формулы изобретения.