КОНЦЕНТРАТ ДЛЯ МОЛОЧНЫХ НАПИТКОВ, КАПСУЛА ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ НАПИТКА И СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ НАПИТКА С КАПСУЛОЙ
MILK BEVERAGE CONCENTRATE, A BEVERAGE PREPARATION CAPSULE AND A BEVERAGE PREPARATION METHOD WITH A CAPSULE

Настоящее описание относится к способу получения концентрированного ингредиента для приготовления молочных напитков или молочной части напитка, такого как кофе латте. В частности, описание относится к способу формирования ингредиента из сливок без риска образования сливочного масла.
Известно производство молочных напитков из концентрата молока, и, действительно, использование сухого обезжиренного молока для забеливания кофейных напитков является общепринятым. Такое сухое молоко служит для приготовления молочного напитка при разведении водой и часто используются в устройствах для приготовления напитка с целью обеспечения удобного источника молока для потребителя, стремящегося воспроизводить напитки в кофейном стиле у себя дома. Например, известно, что предложены капсулы для приготовления напитка, содержащие смесь сухого кофе и сухого молока, которую можно растворить для получения напитка латте.
Кроме того, известно, что в таких системах для приготовления напитков используется жидкий молочный ингредиент. Например, в EP1676786 описано применение концентрированного жидкого молочного ингредиента, который можно использовать для приготовления молочного напитка. В частности, целью EP1676786 является получение вспененного молочного напитка, и при этом было обнаружено, что применение жидкого ингредиента способствует пенообразованию по сравнению с разведенным порошковым ингредиентом.
В WO2006/012506 и WO2012/033927 описано производство концентрированных жидких концентратов для применения при приготовлении напитков путем разбавления.
GB2212380 относится к молочному концентрату и способу его приготовления.
US2013196031 относится к молочным минеральным обогащенным жидким молочным продуктам и способам получения указанных продуктов.
US2010/055290 относится к теплостойкому концентрированному молочному жидкому и сливочному продукту.
В WO/2015/170164 описан способ формирования жидкого молочного концентрата, включающий обеспечение жидкого молочного ингредиента, имеющего содержание жира по меньшей мере 35 мас.%; концентрирование жидкого молочного ингредиента путем ультрафильтрации и/или диафильтрации для получения концентрированного жидкого молочного ингредиента в качестве ретентата; добавление сахарозы и/или тринатрийцитрата с образованием модифицированного ретентата; смешивание модифицированного ретентата с одним или более дополнительными ингредиентами; и гомогенизацию смеси с образованием жидкого молочного концентрата, при этом на этапе смешивания модифицированного ретентата с указанным одним или более дополнительными ингредиентами ретентат находится при температуре по меньшей мере 60°C.
Таким образом, желательно обеспечить улучшенный способ производства и/или решить по меньшей мере некоторые проблемы, связанные с известным уровнем техники, или по меньшей мере обеспечить коммерчески выгодную альтернативу для этой цели.
Соответственно, в первом аспекте в настоящем описании предложен способ получения жидкого молочного концентрата, включающий:
смешивание сливок и микрофильтрованного молока с образованием жидкого молочного ингредиента, причем содержание жира в жидком молочном ингредиенте составляет по меньшей мере 30 мас.%, а отношение жира к белку — от 5 : 1 до 15 : 1 по массе,
концентрирование жидкого молочного ингредиента путем ультрафильтрации и необязательно диафильтрации для получения концентрированного жидкого молочного ингредиента в качестве ретентата;
добавление сахарозы и/или тринатрийцитрата с образованием модифицированного ретентата;
добавление одного или более дополнительных ингредиентов к модифицированному ретентату с образованием жидкого молочного концентрата;
охлаждение жидкого молочного концентрата до температуры не более 8°C,
заполнение контейнера для напитков охлажденным жидким молочным концентратом, и
герметизацию и автоклавирование жидкого молочного концентрата в контейнере для напитков.
Ниже представлено описание настоящего изобретения. В следующих разделах более подробно описаны различные аспекты изобретения. Каждый описываемый аспект можно объединить с любым другим аспектом или аспектами, если явным образом не указано обратное. В частности, любой элемент, указанный как предпочтительный или преимущественный, можно объединить с любым другим элементом или элементами, указанными как предпочтительные или преимущественные.
Следует понимать, что размер молочного напитка, полученного из концентрированных ингредиентов, будет зависеть от того, в какой степени ингредиенты могут быть разбавлены без потери желательных вкусоароматических свойств. Соответственно, для капсул, таких как описанные в патенте EP1676786, который включен в настоящий документ путем ссылки, необходимо адаптировать размер капсулы, чтобы обеспечить достаточное количество концентрата.
Авторы настоящего изобретения обнаружили, что было бы желательно обеспечить полноразмерный молочный напиток из сниженного количества концентрата напитка. Авторы настоящего изобретения обнаружили, что молочный ароматизированный напиток можно получить путем растворения концентрата, полученного из сливок, при более сильном разбавлении по сравнению с разбавлением с помощью полученного из молока ингредиента. Однако было обнаружено, что применение более концентрированного молочного ингредиента является чрезмерно процессоемким и существует повышенная вероятность того, что композиция с высоким содержанием жира будет образовывать сливочное масло во время обработки.
Авторы настоящего изобретения обнаружили, что для предотвращения образования сливочного масла в процессе обработки, необходимой для формирования жидкого молочного концентрата, можно реализовать несколько основных этапов. Образование сливочного масла чрезвычайно нежелательно: если продукт подвергается хотя бы незначительному формированию сливочного масла в любой момент обработки, полученные напитки будут более темными, сладкими и жидкими. По существу отделение сливочного масла будет видимым, если молочная часть напитка заваривается независимо от кофе, и даже может быть видимым в кофесодержащих напитках. Кроме того, авторы изобретения обнаружили, что они могут производить улучшенный концентрат с уменьшенным привкусом перепастеризованных сливок с использованием способа, описанного в настоящем документе.
Описание относится к способу получения жидкого молочного концентрата. В контексте продукта, полученного описанным в настоящем документе способом, концентрат представляет собой композицию, пригодную для смешивания с водной средой с образованием напитка. Иными словами, концентрат предпочтительно не должен представлять собой готовую к употреблению композицией, вместо этого он должен употребляться после разбавления. Коэффициент разбавления предпочтительно должен составлять от 5 : 1 до 9 : 1. Например, 25 г концентрата предпочтительно разводят в диапазоне от 125 г до 225 г воды с образованием конечного напитка в диапазоне от 150 до 250 г.
«Жидкий» молочный концентрат или ингредиент представляет собой концентрат или ингредиент, которые содержат достаточное количество воды для перекачивания. Содержание твердых веществ в жидком молочном ингредиенте, сформированном из сливок и МФ молока для настоящего способа, будет составлять в диапазоне от 30 до 55 мас.%. Следует понимать, что жидкий ингредиент будет по существу представлять собой суспензию жиров и белков, полученных из молока.
Молочный ингредиент представляет собой пищевой продукт, полученный из молока млекопитающих, как правило, коров. Молочные ингредиенты, как правило, имеют ряд форм, включая молоко, сливки и сливочное масло. Непосредственно полученные молочные продукты, как правило, разделяются (или могут быть разделены) на фракции в зависимости от относительного содержания жира. Таким образом, слой сливок может быть образован на поверхности молока, при этом содержание жира будет составлять по меньшей мере 18 мас.% для сливок и менее 5,5 мас.% для молока. Различные уровни жира могут достигаться путем концентрирования и/или смешивания фракций молока и сливок.
Способ включает ряд этапов. Они могут выполняться последовательно в рамках группового процесса или одновременно в рамках непрерывного процесса.
В соответствии с первым этапом сливки смешивают с микрофильтрованным молоком (МФ молоком) с образованием жидкого молочного ингредиента. Сливки являются хорошо известным ингредиентом, представляющим собой молочный ингредиент с высоким содержанием жира. Микрофильтрованное молоко также является хорошо известным ингредиентом, при этом его получают с использованием системы сверхтонкой фильтрации, препятствующей прохождению бактерий, оказывающих подкисляющее действие. Кроме того, возможно применение для увеличения содержания казеина в молоке. Микрофильтрованное молоко доступно в виде цельного, полуобезжиренного или обезжиренного сортов молока и предпочтительно используется в качестве обезжиренного молока.
Микрофильтрованное молоко является источником молочных белков. Казеин представляет собой молочный белок и хорошо известен наряду с сывороточным белком в молочных ингредиентах. Нативный мицеллярный казеин представляет собой казеин, получаемый в такой форме, чтобы казеин не был денатурирован и образовывал мицеллы в растворе. Как правило, это мицеллы кальция с учетом минеральных веществ, присутствующих в молоке. Идеальным источником нативного мицеллярного казеина является концентрированное молоко, особенно микрофильтрованные обезжиренные молочные концентраты, которые представляют собой водные растворы и обогащены казеином. Применение микрофильтрованного молока способствует обеспечению казеина в виде нативных мицелл.
Содержание жира в смеси сливок и микрофильтрованного молока, из которой образуют жидкий молочный ингредиент, составляет по меньшей мере 30 мас.%, предпочтительно от 35 до 45 мас.%, а отношение жира к белку — от 5 : 1 до 15 : 1 по массе. Предпочтительно, чтобы отношение жира к белку жидкого молочного ингредиента составляло от 8 : 1 до 12 : 1, а предпочтительно приблизительно 10 : 1. Жиры, присутствующие в концентрате, предпочтительно представляют собой молочные жиры. Иными словами, это жиры, полученные из молока, а не добавленные или обогащенные жировые компоненты. Отношение жира к белку имеет важное значение, поскольку обеспечивает реалистичную молокоподобную консистенцию и вкусоароматические свойства разведенного напитка.
Уровни жира и белка, которые могут быть обнаружены в различных молочных ингредиентах, значительно варьируются в зависимости от типа ингредиента и любой выполняемой обработки. Сливочный ингредиент, как правило, имеет высокое содержание жира и низкое содержание белка: например, содержание белка в сливках с содержанием жира 40 мас.% может находиться в диапазоне 2–3 мас.%, из которых 80 мас.%, как правило, могут представлять собой казеин. Однако содержание белка в обезжиренном молочном продукте с содержанием жира 0,03 мас.% может находиться в диапазоне 8–10 мас.%, из которых 90 мас.%, как правило, могут представлять собой казеин. Авторы изобретения повышают уровни казеина в сливках путем смешивания сливок и молочного концентрата (МФ).
Второй этап включает концентрирование жидкого молочного ингредиента путем ультрафильтрации и необязательно диафильтрации с получением концентрированного жидкого молочного ингредиента в качестве ретентата. Пермеат, как правило, содержит воду и растворимые ингредиенты, такие как лактоза. Эти этапы способа предпочтительно выполняют для обеспечения повышения концентрации в 1,1–1,3 раза.
Ультрафильтрация является хорошо известным способом в данной области. Ультрафильтрация (УФ) представляет собой разновидность мембранной фильтрации, в которой условия, такие как градиенты давления или концентрации, приводят к отделению через полупроницаемую мембрану. Взвешенные твердые вещества и растворенные вещества с высокой молекулярной массой сохраняются в так называемом ретентате, в то время как вода и растворенные вещества с низкой молекулярной массой проходят через мембрану в пермеате. Ультрафильтрация не имеет принципиальных отличий от микрофильтрации, нанофильтрации или мембранного газоразделения, за исключением размера удерживаемых молекул. Ультрафильтрация в настоящем способе предпочтительно выполняется при повышенной температуре, предпочтительно по меньшей мере 40°C, предпочтительно от 50 до 60°C, а наиболее предпочтительно — от 50 до 55°C.
Диафильтрация является хорошо известным процессом в данной области. Диафильтрация представляет собой процесс разбавления, который включает удаление или разделение компонентов (проницаемых молекул, таких как соли, маленькие белки, растворители и т. п.) раствора на основе их молекулярного размера с применением микромолекулярных проницаемых фильтров для получения чистого раствора. При обработке молочного ингредиента диафильтрацию применяют для удаления лактозы из молочного ингредиента.
Преимущество ультрафильтрации и необязательно диафильтрации сливок и МФ молока заключается в существенном уменьшении содержания лактозы в этих молочных ингредиентах.
Ретентат предпочтительно имеет от 40 до 50 мас.% твердых веществ и/или по меньшей мере 38 мас.% жира и/или менее 1 мас.% лактозы. Этап концентрирования предпочтительно проводят при температуре по меньшей мере 50°C, предпочтительно от 50 до 55°C.
Следующий этап включает добавление сахарозы и/или тринатрийцитрата с образованием модифицированного ретентата. Это можно считать суспензией, поскольку наблюдается высокое общее содержание твердых веществ. Предпочтительно этап добавления сахарозы и/или тринатрийцитрата с образованием модифицированного ретентата проводят при температуре по меньшей мере 50°C, предпочтительно в диапазоне от 50 до 55°C. Сахарозу, как правило, добавляют предпочтительно в гранулированной форме в количестве от 10 до 40 мас.%, предпочтительно от 15 до 32 мас.%, более предпочтительно от 15 до 25 мас.% модифицированного ретентата. Предпочтительно этот этап включает добавление только сахарозы, а не тринатрийцитрата.
После добавления сахарозы и/или тринатрийцитрата с образованием модифицированного ретентата и перед добавлением одного или более дополнительных ингредиентов к модифицированному ретентату с образованием жидкого молочного концентрата модифицированный ретентат предпочтительно охлаждают до температуры не более 8°C (предпочтительно в диапазоне от 5 до 8°C). Иными словами, ретентат охлаждают до температуры 8°C или ниже. Предпочтительно, чтобы модифицированный ретентат хранился при температуре не более 8°C в течение по меньшей мере 2 минут, а предпочтительно в течение менее 24 часов. Предпочтительно, чтобы модифицированный ретентат хранился в течение по меньшей мере 2 минут, предпочтительно по меньшей мере 30 минут, предпочтительно по меньшей мере 1 часа при температуре не более 8°C. Более предпочтительно, чтобы модифицированный ретентат хранился в течение не более 72 часов, более предпочтительно — не более 24 часов, еще более предпочтительно — не более 12 часов при температуре не более 8°C (предпочтительно в диапазоне от 5 до 8°C). Способность удерживать модифицированный ретентат в течение этого периода времени позволяет повысить эффективность процессов при выполнении более крупных групповых процессов. Было обнаружено, что модифицированный ретентат можно хранить в холодных условиях без образования сливочного масла, при условии добавления сахарозы (гранулированной или порошкообразной) и/или тринатрийцитрата.
Такое хранение модифицированного ретентата также обеспечивает возможность массового производства, которое затем можно использовать для производства партий, чтобы получать различные вкусоароматические свойства конечной композиции с использованием устройства для заполнения и автоклавирования на основе различных рецептур добавленных ингредиентов. Кроме того, неожиданно было обнаружено, что этот этап охлаждения и сохранения оказал существенное влияние на получение пены в конечном напитке. Без стремления к ограничению какой-либо теорией может оказаться, что существует влияние на белковые структуры или распределение кальциевого минерального вещества, которое обеспечивает этот преимущественный эффект.
Следующий этап включает добавление одного или более дополнительных ингредиентов к модифицированному ретентату с образованием жидкого молочного концентрата. Один или более дополнительных ингредиентов выбраны для получения желаемой конечной рецептуры. Дополнительные ингредиенты могут представлять собой, например, стабилизаторы, вкусоароматические добавки, подсластители или обогатители. Например, дополнительные ингредиенты предпочтительно выбирают из буферов, стабилизаторов, вкусоароматических добавок, минеральных веществ, сахарозы и белка, например белковых порошков, в том числе порошка молочной сыворотки.
Авторы изобретения предпочли использовать молочный минеральный продукт, чтобы повысить пищевую ценность концентрата. В качестве компонента молочного минерального продукта часто включают некоторое количество лактозы. Хотя это увеличивает содержание лактозы в продукте, все остальные элементы готовой рецептуры остаются теми же, при этом общее содержание лактозы ниже для способа, описанного в настоящем документе, по сравнению со способом, описанным в PCT/IB2015/000750.
Жидкий молочный концентрат может содержать один или более стабилизаторов, таких как гуммиарабик. Стабилизатор предпочтительно предусмотрен в количестве от 0,625 до 1,0 мас.% концентрата.
Жидкий молочный концентрат может содержать соль. Соль предпочтительно предусмотрена в количестве от 0,8 до 1,4 мас.% концентрата. Жидкий молочный концентрат может содержать витамины или минеральные добавки. Витамины или минеральные добавки предпочтительно предусмотрены в количестве от 0 до 2,5 мас.%, более предпочтительно от 1,25 до 2,5 мас.% концентрата. Жидкий молочный концентрат может содержать до 1 мас.% других вкусоароматических добавок.
Жидкий молочный концентрат может содержать сахар (включая любую добавленную сахарозу, как описано в настоящем документе). Сахар предпочтительно предусмотрен в количестве от 12,5 до 36 мас.% концентрата, предпочтительно приблизительно 25 мас.%.
Предпочтительно этап добавления одного или более дополнительных ингредиентов к модифицированному ретентату с образованием жидкого молочного концентрата проводят при температуре по меньшей мере 70°C, предпочтительно в диапазоне от 75 до 79°C. Добавление дополнительных ингредиентов при повышенной температуре помогает снизить риск образования сливочного масла. Было обнаружено, что горячее смешивание при температуре по меньшей мере 70°C обеспечивает поддержку оболочек жировых шариков (частиц жира), что приводит к меньшему высвобождению свободного жира и ограничению образования сливочного масла во время хранения. Даже сравнение 50°C с 60°C указывает на то, что увеличение на 10°C может предотвратить высвобождение свободного жира в этой матрице.
Предпочтительно этап добавления одного или более дополнительных ингредиентов к модифицированному ретентату с образованием жидкого молочного концентрата дополнительно включает гомогенизацию жидкого молочного концентрата, предпочтительно двухэтапную гомогенизацию под высоким давлением.
Гомогенизация представляет собой процесс, используемый для обеспечения однородности двух несмешивающихся жидкостей. Хорошо известна гомогенизация молочных композиций для обеспечения равномерного распределения содержания жира в водной части композиции. Гомогенизация обеспечивает дробление жира на шарики меньшего размера, поэтому он больше не отделяется, что позволяет продавать неразделяющееся молоко при любой спецификации жира. Гомогенизация предпочтительно представляет собой двухэтапный процесс под высоким давлением, например, первый этап при давлении от 10 до 30 МПа (от 100 до 300 бар) (предпочтительно приблизительно 17–27 МПа (приблизительно 170–270 бар)) и второй этап в диапазоне от 1 до 6 МПа (от 10 до 60 бар) (предпочтительно приблизительно 4 МПа (приблизительно 40 бар)).
Затем жидкий молочный концентрат охлаждают до температуры не более 8°C (предпочтительно в диапазоне от 5 до 8°C). Следует понимать, что заполнение множества небольших контейнеров жидким молочным концентратом занимает много времени, и основную часть концентрата необходимо сохранять до тех пор, пока его можно будет использовать. Было установлено, что необходимо охлаждение концентрата для снижения риска образования концентратом сливочного масла.
Предпочтительно жидкий молочный концентрат хранят после охлаждения и перед заполнением при температуре не более 8 °C (предпочтительно в диапазоне от 5 до 8°C) в течение по меньшей мере 2 минут, а предпочтительно в течение менее 24 часов. Предпочтительно концентрат сохраняют в течение по меньшей мере 2 минут, предпочтительно по меньшей мере 30 минут, предпочтительно по меньшей мере 1 часа, и предпочтительно в течение не более 72 часов, более предпочтительно — не более 24 часов, еще более предпочтительно — не более 12 часов.
Затем контейнер для напитков заполняют охлажденным молочным концентратом. Предпочтительно контейнер для напитков представляет собой капсулу для применения в устройстве для приготовления напитка. Такие капсулы хорошо известны в данной области и могут также называться, например, картриджами или поддонами. Их, как правило, изготавливают из пластмассовых материалов и/или фольги и предоставляют заказчику в герметичном виде для приготовления одной порции. В альтернативном варианте осуществления контейнер для напитков может представлять собой многопорционный контейнер для напитков, такой как бутылка или емкость для торгового автомата. Такие контейнеры хорошо известны в данной области.
После заливки охлажденного молочного концентрата в контейнер для напитков последний герметизируют. Этот процесс, как правило, будет включать расположение или наклеивание крышки или уплотнения на впускном отверстии для заполнения.
Затем жидкий молочный концентрат в герметичном контейнере автоклавируют в контейнере для напитков. Автоклавирование — это хорошо известный процесс в данной области, который включает пастеризацию и стерилизацию. Оно включает нагревание пищевой композиции до конкретной температуры в течение определенного периода времени с последующим немедленным охлаждением после того, как она будет извлечена из тепла. Этот процесс замедляет порчу, вызванную ростом микробов в пище. Предпочтительно используемый способ представляет собой стерилизацию, предназначенную для уничтожения всех микроорганизмов в пище.
Предпочтительно способ заключается в производстве двух или более жидких молочных концентратов с различными вкусоароматическими свойствами, в котором на этапе добавления одного или более дополнительных ингредиентов к модифицированному ретентату с образованием жидкого молочного концентрата две или более порций модифицированного ретентата обрабатывают по отдельности для получения жидких молочных концентратов с различными вкусоароматическими свойствами, причем жидкие молочные концентраты затем по отдельности подвергают этапам охлаждения, заполнения, герметизации и автоклавирования.
В соответствии с дополнительным аспектом предложен герметичный контейнер для напитков, содержащий жидкий молочный концентрат, получаемый способом, описанным в настоящем документе. Предпочтительно контейнер представляет собой капсулу для приготовления напитка, содержащую жидкий молочный концентрат, как описано в настоящем документе, и необязательно средства для вспенивания. Капсулы для приготовления напитка хорошо известны в данной области, при этом можно использовать любую конструкцию, подходящую для хранения жидкого ингредиента. Предпочтительно средство для вспенивания представляет собой аэратор.
В соответствии с дополнительным аспектом предложен способ приготовления напитка, который включает введение воды в герметичный контейнер для напитков, описанный в настоящем документе, для разбавления жидкого молочного концентрата с образованием напитка и выдачу напитка из контейнера.
В частности, в настоящей заявке предусмотрено улучшение по сравнению со способом, представленным в PCT/IB2015/000750. Следует понимать, что цель настоящей заявки заключается в том, чтобы обеспечить по существу те же рецептуры, что и PCT/IB2015/000750, с аналогичными вкусоароматическими добавками. Однако авторы изобретения обнаружили, что небольшое изменение процесса обеспечивает ряд явных преимуществ, улучшающих обращение и обработку, при этом достигается сниженное содержание лактозы в промежуточной суспензии и, следовательно, улучшенные вкусоароматические свойства в конечном продукте.
Добавление микрофильтрованного молока после концентрации сливок и диафильтрации, как описано в этой более ранней заявке, обеспечивает некоторое количество лактозы. Это связано с тем, что микрофильтрованное молоко (МФ) не является низколактозным. Такое повторное введение лактозы нежелательно, поскольку оно повышает риск реакции Майяра на последующих этапах и приводит к появлению привкуса перепастеризованных сливок в конечном концентрате.
Авторы изобретения обнаружили, что смешивание микрофильтрованного молока со сливками перед этапом концентрации снижает общее содержание лактозы в сливках и МФ концентрате. Это происходит из-за того, что она теряется на этапах ультрафильтрации и/или диафильтрации до пермеата. Это помогает уменьшить вероятность возникновения нежелательного потемнения и улучшает вкусоароматические свойства. С помощью этого простого изменения в типовом концентрате, полученном способом, описанным в PCT/IB2015/000750, и способом, описанным в настоящем документе, можно было уменьшить содержание лактозы в конечном продукте с приблизительно 1,06 до приблизительно 0,74%. В этом примере при ультрафильтрации была удалена по существу вся лактоза, но часть ее была возвращена с молочным минеральным компонентом рецептуры. Следует понимать, что композицию без содержания лактозы можно получить с помощью альтернативного обогащения минеральными веществами.
Неожиданно было обнаружено, что добавление МФ перед концентрацией имеет ряд дополнительных преимуществ. В частности, после ультрафильтрации и/или диафильтрации облегчается обработка ретентата, поскольку он имеет более низкий уровень общего содержания твердых веществ и жира. Например, по сравнению со способом, описанным в PCT/IB2015/000750, хотя получают тот же целевой продукт, общее содержание твердых веществ ретентата можно уменьшить с 50 до 43,9%, уровень жира можно уменьшить с 46 до 39%, а содержание белка может возрасти с 2,2 до 3,4% в примере сравнения. Таким образом, при производстве конечного продукта с теми же уровнями жира и белка добавление МФ молока ранее в ходе процесса означает, что промежуточные композиции имеют более низкое общее содержание твердых веществ и более низкую вязкость.
Аналогично суспензия удобнее в обращении и даже менее подвержена образованию сливочного масла из-за уменьшенного общего содержания твердых веществ и пониженного содержания жира.
В качестве дополнительного преимущества, смешивание сливок и МФ молока перед концентрацией способствует регулированию отношения жира к белку подаваемой смеси до постоянной величины. Регулирование отношения между МФ и сливками можно затем использовать для корректировки сезонных изменений.
По существу предпочтительно не добавлять дополнительные ингредиенты к жидкому молочному концентрату между гомогенизацией и заполнением капсулы для приготовления напитка жидким молочным концентратом. Следует понимать, что в этот момент можно добавлять небольшие количества ингредиентов, таких как вкусоароматические добавки, особенно жидкие вкусоароматические добавки, например менее 1 мас.% концентрата. Отказ от значительных добавок предотвращает риск стимулирования образования сливочного масла дополнительными добавками. Было установлено, что обеспечение гомогенизатора в качестве конечного этапа в способе, а не на начальном этапе перед добавлением дополнительных ингредиентов для образования концентрата напитка, служит для обеспечения наилучшего вкуса продукта и качества текстуры. Кроме того, результаты различных испытаний указывают на то, что гомогенизация, особенно горячая гомогенизация, ниже по потоку в ходе процесса является идеальной отдельной операцией для производства готовой продукции самого высокого качества, обеспечивая при этом наибольшую гибкость при хранении этой продукции, если это необходимо, без образования сливочного масла в резервуаре для хранения. Иными словами, если необходимо хранить гомогенизированный продукт, он остается стабильным. Если молочный ингредиент предварительно гомогенизирован перед добавлением дополнительных ингредиентов, это преимущество ставится под угрозу.
В традиционных способах было известно, что концентрированный молочный ингредиент гомогенизируют после ультрафильтрации. Однако при переходе от ингредиентов на молочной основе к ингредиентам на основе сливок с более высоким содержанием жира авторы изобретения обнаружили, что такой подход приводит к образованию сливочного масла во время хранения.
В частности, авторы изобретения обнаружили, что при получении концентрированного жидкого молочного концентрата из источника высококонцентрированного молочного жира существует риск того, что оболочки жировых шариков могут быть разрушены, а после этого может высвобождаться свободный жир. Это инициирует образование сливочного масла, которое во время хранения может сделать концентрат непригодным для использования.
Авторы изобретения обнаружили, что можно обеспечить концентрат, полученный из источника высококонцентрированного молочного жира, который при обработке определенным образом препятствует разрушению оболочек жировых шариков и, следовательно, высвобождению свободного жира. Кроме того, авторы изобретения обнаружили, что достичь этой цели можно, обеспечивая возможность хранения промежуточных продуктов без образования сливочного масла.
Как будет понятно, процесс, описанный в настоящем документе, включает ряд последовательных этапов процесса, которые могут проводиться при разных температурах. Для перемещения ретентата между этими температурами предпочтительно использовать теплообменник. Предпочтительно, чтобы изменения температуры выполнялись как можно быстрее с учетом объемного количества обрабатываемого ретентата, и предпочтительно каждый этап нагрева или охлаждения проводят менее чем за 10 минут, более предпочтительно менее чем за 5 минут и предпочтительно менее чем за 1 минуту для каждой отдельной части обрабатываемого ретентата.
В соответствии с предпочтительным примером способа жидкий молочный концентрат изготавливают с помощью следующих этапов, на которых:
• получают и пастеризуют сливки, затем их охлаждают и буферизируют;
• получают МФ молоко;
• сливки и МФ молоко смешивают, а затем нагревают до температуры выше 50°C и подвергают ультрафильтрации и диафильтрации;
• добавляют сахар в концентрированные сливки с образованием суспензии;
• охлаждают суспензию до температуры менее 8°C в течение по меньшей мере 30 минут, а затем нагревают до температуры выше 70°C;
• затем добавляют порошковые ингредиенты, включая минеральные вещества;
• обработанную молочную жидкость затем гомогенизируют в ходе двухэтапного процесса при давлении 22 и 4 МПа (220 и 40 бар), затем охлаждают до температуры ниже 8°C для заполнения картриджей для напитков;
• заполненные и герметичные картриджи для напитков затем передаются в автоклав для пастеризации.
Добавки порошковых ингредиентов включают:
сахарозу;
молочные минеральные вещества (в сочетании с более высоким содержанием кальция);
гуммиарабик (гидроколлоид);
хлорид натрия;
натуральные вкусоароматические добавки (не во всех композициях);
тринатрийцитрат.
Конечный продукт имеет общее содержание твердых веществ от 45 до 65 мас.%, предпочтительно 50–59 мас.%; содержание жира от 12 до 30 мас.%, предпочтительно 15–25 мас.%; и содержание белка от 1 до 5 мас.%, предпочтительно 1,5–4%.
Соль присутствует в количестве от 0,5 до 2 мас.%, предпочтительно от 1 до 1,5 мас.%; сахар — от 7 до 15 мас.%, предпочтительно от 9 до 13 мас.%; добавленные минеральные вещества в количестве от 1 до 3 мас.%, предпочтительно от 1,5 до 2,5 мас.% (в результате чего уровень кальция в готовом продукте составляет от 0,35 до 0,55 мас.%); тринатрийцитрат в количестве от 0,1 до 0,5 мас.%, предпочтительно от 0,2 до 0,4 мас.%; и гуммиарабик в количестве от 0,25 до 1,5 мас.%, предпочтительно от 0,5 до 1 мас.%.
Лактоза в конечном продукте, как правило, составляет от 0 до 1 мас.%, предпочтительно от 0,25 до 1 мас.%, более предпочтительно от 0,5 до 0,8 мас.%.
Все вышеуказанные диапазоны ингредиентов предусматриваются по отдельности, а также в комбинации с другими перечисленными ингредиентами. Если не указано иное, все приводимые процентные соотношения представляют собой мас.%.
Изобретение будет описано ниже в отношении следующих не имеющих ограничительного характера фигур.
На Фиг. 1 показана система (1) для приготовления напитка.
На Фиг. 2 показан пример этапов процесса способа предшествующего уровня техники.
На Фиг. 3 показан пример этапов процесса по способу предшествующего уровня техники, который описан в PCT/IB2015/000750.
На Фиг. 4 показан пример этапов процесса в соответствии со способом, который описан в настоящем документе.
На Фиг. 2 приведены следующие блоки, которые составляют блок-схему способа:
A — подача молока;
B — обработка ультрафильтрацией;
C — гомогенизация (2 этапа);
D — охлаждение до температуры менее 12 °C;
E — хранение в течение менее 72 часов при температуре менее 8 °C;
F — этап смешивания для добавления воды, соли и стабилизаторов (и т. п.);
G — хранение в течение менее 12 часов при температуре менее 12 °C;
H — заполнение капсул;
I — пастеризация при температуре 124°C в течение 13 минут.
На Фиг. 3 приведены следующие блоки, которые составляют блок-схему способа (одинаковые номера позиций использовались для ясности):
A’ — подача сливок с содержанием жира приблизительно 40%;
B’ — обработка ультрафильтрацией и диафильтрацией с удалением лактозы.
Этап B’ приводит к получению концентрата, содержащего приблизительно 50% твердых веществ, 2–3% белка, 44% + жира и менее 1% лактозы.
После этапа B’ добавляют сахарозу на этапе J.
D’ — охлаждение до температуры менее 12 °C;
E’ — хранение в течение менее 72 часов при температуре менее 8 °C;
F’ — этап смешивания для добавления воды, соли и казеина (и т. п.);
C’ — гомогенизация (2 этапа);
G’ — хранение в течение менее 12 часов при температуре менее 12 °C;
H’ — заполнение капсул;
I’ — пастеризация при температуре 124 °C в течение 13 минут.
На Фиг. 4 приведены следующие блоки, которые составляют блок-схему способа (одинаковые номера позиций использовались для ясности):
A’’ — подача сливок с содержанием жира приблизительно 40%;
K’’ — подача МФ молока и смешивание со сливками до желательного соотношения жира к белку;
B’’ — обработка ультрафильтрацией и диафильтрацией с удалением лактозы;
J’’ — добавление сахарозы;
D’’ — охлаждение до температуры менее 8 °C;
E’’ — хранение в течение менее 72 часов при температуре менее 8 °C;
F’’ — этап смешивания для добавления воды, соли и вкусоароматических добавок (и т. п.);
C’’ — гомогенизация (2 этапа);
G’’ — хранение в течение менее 12 часов при температуре менее 12 °C;
H’’ — заполнение капсул и герметизация;
I’’ — стерилизация при 124 °C в течение 13 минут.
Примеры
Настоящее изобретение описано ниже со ссылкой на следующие не имеющие ограничительного характера примеры.
Пример 1
Получали концентрат на основе сливок и заполняли им капсулы для приготовления напитка. Затем концентрат стерилизовали. Рецептура для пробной композиции был следующей.
<b>Ингредиент</b>
<b>мас.%</b>
Ультрафильтрованные и диафильтрованные сливки/МФ концентрат
58,415
Соль хлорид натрия
1,173
Мелкий сахар, категория 2
25,51
МОЛОЧНЫЕ МИНЕРАЛЬНЫЕ ВЕЩЕСТВА
1,531
СТАБИЛИЗАТОР
0,663
Дигидрат тринатрийцитрата
0,187
Вода
12,52
<b>Итого</b>
<b>100,0</b>
Композицию из примера 1 получали следующим образом. Сливочный ингредиент, имеющий содержание жира приблизительно 40 мас.%, смешивали с обогащенным казеином концентратом обезжиренного молока и подвергали ультрафильтрации и диафильтрации для получения общего содержания твердых веществ приблизительно 50 мас.% и низкого содержания лактозы. Эти этапы фильтрации проводили при температуре приблизительно 50°C.
Ретентат сохраняли при 8°C в течение 72 часов. Затем ретентат смешивали в смесителе с порошками в соответствии с приведенными выше формулами при 73°C в течение минимального времени перемешивания по меньшей мере 7 минут.
Затем смесь пропускали к гомогенизатору и выдерживали при температуре 73°C. Смесь гомогенизировали при 20/2 МПа (200/20 бар) в 2 этапа.
Затем смесь охлаждали и заполняли ей капсулы для приготовления напитка при температуре 73°C < x < 50°C при массе наполнителя 26,0 г. Затем закрытые капсулы автоклавировали при 126°C в течение 13 минут.
Как показано в этом примере со ссылкой на сравнительные примеры 1 и 2 (ниже), включение микрофильтрованного молока перед этапом концентрации уменьшало конечное содержание лактозы и приводило к получению более свежего вкуса с меньшим привкусом перепастеризованных сливок.
Сравнительный пример 1
Концентраты на основе сливок готовили в соответствии со способом, описанным в PCT/IB2015/000750, и заполняли ими капсулы для приготовления напитка. Затем концентрат пастеризировали. Рецептуры для пробной композиции были следующими.
<b>Ингредиент</b>
<b>мас.%</b>
Ультрафильтрованный и диафильтрованный сливочный концентрат
37,43
Соль хлорид натрия
1,2
Мелкий сахар, категория 2
17,0
МОЛОЧНЫЕ МИНЕРАЛЬНЫЕ ВЕЩЕСТВА
2,2
СТАБИЛИЗАТОР
0,88
Дигидрат тринатрийцитрата
0,175
Ароматизатор
0,1
Обогащенный казеином концентрат обезжиренного молока
10
Вода
31,03
<b>Итого</b>
<b>100,0</b>
Композицию сравнительного примера 1 получали следующим образом. Сливочный ингредиент, имеющий содержание жира приблизительно 40 мас.%, подвергали ультрафильтрации и диафильтрации для получения общего содержания твердых веществ приблизительно 50 мас.% и низкого содержания лактозы. Эти этапы фильтрации проводили при температуре приблизительно 50°C.
Ретентат сохраняли при температуре 60°C в течение 6 часов. Затем ретентат смешивали в смесителе с порошками и вкусоароматической добавкой в соответствии с приведенными выше формулами при 65°C в течение минимального времени перемешивания по меньшей мере 7 минут.
Затем смесь пропускали в гомогенизатор и выдерживали при температуре 65°C. Смесь гомогенизировали при давлении 14,2/2 МПа (142/20 бар) в 2 этапа.
После этого смесь охлаждали до температуры < 10°C в широкозонных рамных пластинчатых теплообменниках, а затем заполняли ей капсулы для приготовления напитка при температуре 5°C < x < 10°C при массе наполнителя 26,5 г. Затем закрытые капсулы автоклавировали при 124C в течение от 11 до 14 минут.
Сравнительный пример 2
Концентраты на основе сливок готовили в соответствии со способом, описанным в PCT/IB2015/000750, и заполняли ими капсулы для приготовления напитка. Затем концентрат пастеризировали. Рецептуры для пробной композиции были следующими.
<b>Ингредиент</b>
<b>мас.%</b>
Ультрафильтрованный и диафильтрованный сливочный концентрат
56,6
Соль хлорид натрия
1
Мелкий сахар, категория 2
25
МОЛОЧНЫЕ МИНЕРАЛЬНЫЕ ВЕЩЕСТВА
1,5
СТАБИЛИЗАТОР
0,65
Дигидрат тринатрийцитрата
0,242
Обогащенный казеином концентрат обезжиренного молока
15
Вода
0
<b>Итого</b>
<b>100,0</b>
Композицию сравнительного примера 2 получали следующим образом. Сливочный ингредиент, имеющий содержание жира приблизительно 40 мас.%, подвергали ультрафильтрации и диафильтрации для получения общего содержания твердых веществ приблизительно 50 мас.% и низкого содержания лактозы. Эти этапы фильтрации проводили при температуре приблизительно 50°C.
Затем ретентат смешивали с сахаром и тринатрийцитратом и охлаждали до температуры менее 8°C в течение до 72 часов.
Затем ретентат повторно нагревали и перемешивали в смесителе с остальными порошками и вкусоароматической добавкой в соответствии с приведенными выше формулами при 65°C в течение минимального времени перемешивания по меньшей мере 7 минут.
Затем смесь пропускали в гомогенизатор и выдерживали при температуре 65°C. Смесь гомогенизировали при давлении 14,2/2 МПа (142/20 бар) в 2 этапа.
После этого смесь охлаждали до температуры < 10°C в широкозонных рамных пластинчатых теплообменниках, а затем заполняли ей капсулы для приготовления напитка при температуре 5°C < x < 10°C при массе наполнителя 26,5 г. Затем закрытые капсулы автоклавировали при 124°C в течение от 11 до 14 минут.
Сравнительный пример 3
Композицию получали следующим образом. Сливочный ингредиент, имеющий содержание жира приблизительно 40 мас.%, подвергали ультрафильтрации и диафильтрации для получения общего содержания твердых веществ приблизительно 50 мас.% и низкого содержания лактозы. Эти этапы фильтрации проводили при температуре приблизительно 50°C.
Ретентат дополняли микрофильтрованным молочным концентратом, а затем пропускали к гомогенизатору и выдерживали при температуре 65°C. Смесь гомогенизировали при давлении 14,2/2 МПа (142/20 бар) в 2 этапа.
Гомогенизированный ретентат сохраняли при температуре 8°C в течение 72 часов.
Затем ретентат смешивали в смесителе с порошками и вкусоароматическими добавками. Однако концентрат образовывал сливочное масло во время хранения.
Сравнительный пример 4
Композицию получали следующим образом. Сливочный ингредиент, имеющий содержание жира приблизительно 40 мас.%, подвергали ультрафильтрации и диафильтрации для получения общего содержания твердых веществ приблизительно 50 мас.% и низкого содержания лактозы. Эти этапы фильтрации проводили при температуре приблизительно 50°C.
Ретентат пропускали в гомогенизатор и выдерживали при температуре 65°C. Смесь гомогенизировали при давлении 14,2/2 МПа (142/20 бар) в 2 этапа.
Гомогенизированный ретентат сохраняли при температуре 8°C в течение 72 часов.
Затем ретентат смешивали в смесителе с порошками и вкусоароматическими добавками. Однако концентрат образовывал сливочное масло во время хранения.
Сравнительный пример 5
Композицию получали следующим образом. Сливочный ингредиент, имеющий содержание жира приблизительно 40 мас.%, подвергали ультрафильтрации и диафильтрации для получения общего содержания твердых веществ приблизительно 50 мас.% и низкого содержания лактозы. Эти этапы фильтрации проводили при температуре приблизительно 50°C.
Затем ретентат смешивали с сахаром (сахарозой) и тринатрийцитратом и охлаждали до температуры менее 8°C в течение времени до 72 часов.
Затем ретентат смешивали (при температуре 50°C) в смесителе с остальными порошками и вкусоароматической добавкой в соответствии с приведенными выше формулами в течение минимального времени перемешивания по меньшей мере 7 минут.
Затем смесь пропускали к гомогенизатору. Смесь гомогенизировали при давлении 14,2/2 МПа (142/20 бар) в 2 этапа.
После этого смесь охлаждали до температуры < 10°C в широкозонных рамных пластинчатых теплообменниках, а затем заполняли ей капсулы для приготовления напитка при температуре 5°C < x < 10°C при массе наполнителя 26,5 г. Затем закрытые капсулы автоклавировали при 124°C в течение от 11 до 14 минут.
В данном примере наблюдался некоторый сбой в процессе, так как готовые продукты оказались несколько более темными и имели более интенсивный кофейный вкус.
Хотя в настоящем документе подробно описаны предпочтительные варианты осуществления изобретения, специалистам в данной области техники следует понимать, что в них можно внести изменения без отклонения от объема изобретения или прилагаемой формулы изобретения.