含有生物產生的香味成分的新鮮干酪產品和其生產方法

專利名稱：含有生物產生的香味成分的新鮮干酪產品和其生產方法
技術領域：
本發明總的來說涉及具有想要的香味特征的干酪香味組合物、新鮮干酪產品，且特別是低脂肪新鮮干酪產品。也提供了制備和使用所述干酪香味組合物的方法。
背景傳統上，通過在乳中發展酸性和用凝固劑例如粗制凝乳酶來凝固乳，或通過使酸性發展到蛋白的等電點來生產天然的干酪。切割凝固的乳并將乳清與凝乳分開。可壓制凝乳以提供干酪塊。一般地，成熟(curing)在受控條件下在很長一段時間內發生。例如，切德干酪(Cheddar cheese)通常要成熟多月或更長時間，以獲得完全的想要的香味。
已公開了許多報道，所述報道暗示幾種化合物在干酪產品中干酪香味的發展中非常重要。被認為對在干酪中產生香味起作用的化合物的主要種類包括氨基酸、肽、羰基化合物、脂肪酸和硫化合物。Urbach，G.，“Contribution of Lactic Acid Bacteria to Flavor CompoundFormation in Dairy Products，”Int’l Dairy J.，1995，3389-422。在描述各種干酪的芳香的列表中包括幾種揮發性的化合物，其包括脂肪酸、酯類、醛類、醇類、酮類和硫化合物。這些芳香和香味化合物中的幾種化合物的生產歸因于多個酶促反應和/或化學反應，所述反應在使干酪成熟的過程中以順序的方式發生。
就微生物在干酪成熟環境中產生特定香味的能力已對各種微生物進行了鑒定和選擇。這些香味通過系列酶促步驟產生。例如，在干酪中，通過蛋白酶和肽酶進行的蛋白降解可導致肽和游離氨基酸的生產。這些前體通過隨后的酶促反應進行穿梭，導致香味化合物的形成。對這些反應的理解有助于產生想要的干酪類型的香味。Fox，P.，CheeseChemistry，Physics and Microbiology，pp.389-483，1993。
氨基酸分解代謝在發展干酪芳香和香味中的作用被鑒定為發展干酪香味中的限速步驟。Yvon等人，“Cheese flavour formation by aminoacid catabolism，”Int.Dairy J.11(2001)185-201。在氨基酸代謝和相互轉換中，α-酮酸通常被認為是極其重要的中間體。在乳酸細菌中被鑒定的主要途徑中的一些途徑包括由氨基轉移酶催化的轉氨基反應。其負責氨基酸的脫氨基和酮酸的形成。氨基轉移酶的缺點是其需要氨基受體的存在，干酪基質中所述受體有限，從而需要補充所述受體以增強轉氨基作用。根據文獻，α-酮戊二酸，即氨基受體的加入大大增加了芳香化合物和干酪香味的產生。Yvon等人，“Adding α-Ketoglutarate to Semi-hard Cheese Curd Highly Enhances theConversion of Amino Acids to Aroma Compounds，”Int.Dairy J.8(1998)889-898。
文獻也描述了通過外源加入酶和細胞提取物(例如，美國專利6,649,199)和通過給干酪基質補充氨基酸分解代謝的中間體(例如，美國專利6,586,025；Banks等人，“Enhancement of amino acidcatabolism in Cheddar Cheese using α-ketoglutarate...，”Int.Dairy J.11(2001)235-243)來加速香味化合物的發展。
根據至少一篇參考文獻，在分子氧存在的情況下，D-氨基酸氧化酶是黃素蛋白，其使D-氨基酸脫氨基為對應的α-酮酸、氨和過氧化氫(H2O2)；所得的過氧化氫在過氧化氫酶存在的情況下被降解成水和分子氧，從而酮酸仍舊為終產物。Upadhya等人，“D-Amino Acidoxidase and catalase of detergent permeabilized Rhodotorula graciluscells and its potential use for the synthesis of α-keto acids，”ProcessBiochem.，35(1999)7-13。美國專利6,461,841描述了來自紅球菌屬(Rhodococcus)物種的分離的L-氨基酸氧化酶，該酶由與特定的核酸序列雜交的DNA分子編碼，該酶可用于接觸L-氨基酸以產生酮酸。最后提到的這兩篇參考文獻都沒有涉及干酪微生物或涉及這些微生物的制備干酪的環境。已報道，盡管氨基酸脫氨基變成α-酮酸可能由脫氫酶或氧化酶催化，但對芳族和支鏈氨基酸以及甲硫氨酸的這種活性以前在干酪微生物中從未檢測到。Yvon等人.，“Cheese flavourformation by amino acid catabolism，”Int.Dairy J.11(2001)185-201，189-190。
干酪生產商對開發這樣的干酪產品感興趣，所述干酪產品在其成熟至足以滿足商業銷售之前需要更短的貯存時間。干酪生產者已使用許多不同的技術以試圖加速干酪成熟或成熟的過程。美國專利6,649,200提供了許多這些用于加速硬塊干酪成熟的技術的概述。
用于避免長干酪成熟時間段的另一種方法已被用來制備具有更濃的干酪香味的發酵干酪濃縮物(“CCC”)，然后將其在另一種散裝材料中用作干酪調味劑。已生產了可在多天而非多月之內發展完全的干酪香味的CCC。將這些CCC加入到其他散裝食物中，例如加工干酪或快餐食物，以賦予或增強干酪香味。在美國專利4,708,876中已描述了用于生產這些干酪香味(cheese-flavored)濃縮物的方法。一般地該方法包括和乳酸培養物一起培養，然后加入各種蛋白酶、肽酶和脂酶的乳制品底物。美國專利4,708,876描述了可從作為原材料的乳而非干酪凝乳，或在不形成乳清副產品的情況下獲得的干酪香味濃縮物。美國專利6,214,586描述了具有高水平蛋白水解酶和解肽酶的活培養物在除去經酶修飾的培養物(EMC’s)的苦味中的用途。
之前已在出版物中描述了生產奶油干酪的方法，例如，如Kosikowski和Mistry在Cheese and Fermented Milk Foods第3版中所描述的。
盡管這些現有方法可使干酪香味加速發展或增強，但其不能產生靶向特定的干酪香味成分的增強。更近以來，已開發了產生天然的生物產生的干酪調味系統的技術，所述系統通過使用產生香味的模塊方法可用于制備靶向于各種干酪香味特征的不同的干酪產品/衍生物，該技術描述于例如美國專利6,406,724。該專利中描述的干酪調味系統來源于不同的成分，其中以不同的比率組合單個的成分，以在發酵干酪濃縮產品中提供特定的香味特征。
盡管已存在上面出版物中所描述的發展成果，但仍然存在對生產干酪調味系統，特別是通過天然方法產生的那些干酪調味系統的可選擇的途徑的需要。
概述本發明總的來說涉及生物產生的香味化合物、含有生物產生的香味化合物的奶油干酪組合物以及生產這些化合物的方法。
在一個實施方案中，提供了生產香味化合物的方法，其包括將乳制品加熱至60攝氏度(℃)至140℃范圍內的溫度，進行15分鐘至20小時的時間，以誘導內酯的原位產生。更具體地，加熱溫度可以是大約84至大約92℃，且加熱時間是大約55至大約65分鐘，且更具體地，加熱溫度可以是大約86至大約90℃，且加熱時間是大約58至大約62分鐘。產生的內酯可以是g-已內酯、g-辛內酯、g-癸內酯、g-十二內酯、6-十二碳烯-g-內酯、δ-己內酯、δ-辛內酯、δ-癸內酯、δ-十二內酯和δ-十四內酯中的任一種。在一個實施方案中，乳制品是含有濃縮的乳脂和奶油的奶油組合物。在加熱步驟后，將加熱的乳制品與檸檬酸鹽和氮源混合，從而提供發酵預混合物。在一個實施方案中，檸檬酸鹽是檸檬酸鈉，且氮源是酵母提取物。然后在乳糖發酵細菌和香味產生細菌存在的情況下，在兩階段發酵循環中對所得的預混合物進行發酵，其中在不通氣的情況下進行第1階段，而在通氣的情況下進行第2階段。乳糖發酵細菌可以是乳酸乳球菌乳脂亞種(Lactococcuscremoris)和乳酸乳球菌(Lactococcus lactis)等中的任一種和其組合。香味產生細菌可以是乳酸乳球菌雙乙酰乳酸亞種(Lactococcus lactis spp.diacetylactis)和腸膜明串珠菌乳脂亞種(Leuconostoc cremoris)等中的任一種和其組合。
在本發明的另一個實施方案中，作為制備奶油干酪產品的部分，也向另外地如上面通常所描述的發酵預混合物中加入具有乳糖濃度低于大約2％的乳濃縮物。發酵預混合物的乳濃縮物成分可來源于脫脂乳和全脂乳中的任何一種，或相似的乳底物。優選地，乳濃縮物是脫脂乳和全脂乳的UF/DF滯留物(retentate)。然后以上面描述的方式對包含乳濃縮物的發酵預混合物進行發酵，即在兩階段發酵循環中在乳糖發酵細菌和香味產生細菌存在的情況下進行發酵，其中在不通氣的情況下進行第1階段，而在通氣的情況下進行第2階段。
本發明另外提供了通過使用本發明的方法獲得的低脂肪奶油干酪樣發酵產品。方法的實施方案的低脂肪奶油干酪樣發酵產品即可用于立即包裝和/或使用，而不需要分開的發展香味所需的成熟或老化步驟。此處的實施方案的相對低脂肪的奶油干酪產品具有可和傳統的較高脂肪含量的新鮮干酪和奶油干酪產品相當的香味特性和特征。
附圖簡述

圖1提供了根據本發明的實施方案生產生物產生的香味組合物的方法的示意性流程圖；圖2提供了這樣的方法的示意性流程圖，所述方法是在本發明的實施方案中用于生產奶油干酪基并將生物產生的香味組合物整合至其中的一天法；和圖3提供了這樣的方法的示意性流程圖，所述方法是在本發明的實施方案中用于生產奶油干酪基并將生物產生的香味組合物整合至其中的二天法。
詳述本發明提供了用天然調味系統增強的干酪產品的生產。此處描述的天然調味系統可用于各種類型的干酪和乳制品。在一個實施方案中，所述系統可用于生產香味增強的新鮮干酪或奶油干酪。在另一個實施方案中，所述系統可用于生產低脂肪干酪產品，例如低脂肪奶油干酪。脂肪通常有助于香味在食品中的保留；因此，在脂肪含量已減少的產品中，香味可能減少。在一個實施方案中，為彌補低脂肪奶油干酪產品的潛在的無味或清淡的香味，可向低脂肪奶油干酪基中加入此處描述的生物產生的香味組合物以增強其香味。
轉向圖1，其提供了生產整合了脫脂乳的生物產生的香味組合物的方法的示例性示意流程圖。如圖1所示，在步驟101中，將濃縮的乳脂和奶油加入至加熱罐中，且其組合代表乳制品。在加熱罐中，將濃縮的乳脂和奶油加熱至至少60℃，進行至少15分鐘，具體地加熱至大約84至92℃，進行大約55至65分鐘。在優選的實施方案中，將乳脂和奶油加熱至大約88℃，進行大約60分鐘。該步驟用于產生熱誘導的香味化合物，例如，各種內酯、乙酰基類(acetyls)和呋喃。內酯是任何環酯，其是相同分子中的醇基和羧基的縮合產物。內酯通常產生乳脂香味。可產生的內酯的例子包括，但不限于，g-己內酯、g-辛內酯、g-癸內酯、g-十二內酯、6-十二碳烯-g-內酯、δ-己內酯、δ-辛內酯、δ-癸內酯、δ-十二內酯和δ-十四內酯。可產生的乙酰基類的例子包括，但不限于，2-乙酰噻唑啉。可產生的呋喃的例子包括，但不限于，2-甲基-3-甲基噻吩。依賴于多少熱誘導的香味化合物是優選的，可調整加熱溫度和時間。例如，有用的溫度的范圍是從大約60℃至大約140℃。有用的加熱時間的范圍是從大約15分鐘至大約24小時。當確定最佳的加熱溫度和時間時也可以考慮其他的因素，例如使用的生產設備的類型，想要的加工時間等。在任何情況下，對產生香味化合物(例如內酯)有用的任何溫度或時間都是想要的。在該加工步驟中用作原材料的乳制品可以是奶油組合物，其包含乳脂源(例如，濃縮的乳脂)和天然的奶油，這些物質以各自的量組合，以提供含有大約40-60％的脂肪、30-60％的水分、1-4％的蛋白和1-5％的乳糖的混合物。
在步驟103中，使脫脂乳接受膜處理，優選地接受超濾和滲濾，以將乳脂、蛋白和其他大的生物成分(作為滯留物)和水以及其他更小的生物成分(例如，乳糖，鹽)(作為滲透物)分離。在另一個實施方案中，可在步驟103中使用全脂乳。在另一個實施方案中，可如此使用具有任何百分比的脂肪的任何類型的乳。例如，在步驟103中可使用2％的乳。超濾和滲濾也特別可用于控制從脫脂乳膠體分離的小生物成分的量。更具體地，可通過超濾和滲濾(UF/DF)控制乳糖的保留。通過控制保留在滯留物中的乳糖的量，從而可控制隨后的發酵循環。控制發酵從而使微生物指向制備想要的香味化合物(例如雙乙酰(diacetyl)和3-羥基丁酮)是想要的。盡管UF/DF膜處理是優選的，但要意識到，可應用各種膜技術和設備在滯留物中提供想要的組分水平。在本發明方法中，任選地，可干燥滯留物并在進一步使用之前可用水對其進行重構。可通過各種方法，例如噴霧干燥進行干燥，前提是可重構性不受到影響。
在一個實例中，脫脂乳中乳糖的起始濃度大約為5％。濃縮處理一般在大約100至140華氏溫度(F)下進行，且更一般地在120至130下進行。過濾系統的基線壓力一般為6至60表壓(psig)，且更一般地為20至30psig。濃縮處理將進行一段時間，這依賴于許多因素，包括要處理的乳的體積、所使用的過濾器或膜的大小以及過濾系統的設計。在受控超濾和滲濾或類似的濃縮系統后，將乳糖的濃度減少至大約1.0-1.5％。可以類似于上述針對脫脂乳的方法的方法處理全脂乳。全脂乳中，乳糖的起始濃度在大約4％至6％，且其被減少至大約1.0-1.5％。在任何情況下，無論接受超濾和滲濾的乳中含有的乳脂的量是多少(例如，0％、2％、5％等)，滯留物中含有的乳糖的量應當在大約0.5％至大約2.0％。確定超濾和滲濾時間的其他因素包括各種礦物質和維生素例如鎂、錳和鐵的保留。在一個實施方案中，通過超濾和滲濾處理脫脂乳或其他乳底物以提供具有大約15至30％的固體、大約70至85％的水分、大約0.5至4％的乳糖、大約0.1至1.0％的乳脂、大約10至20％的蛋白、大約0.1至2.0％的鹽和大約0.1至2.0％的灰分的滯留物。滯留物的pH通常可在大約6.0至大約7.0的范圍內變動。在一個實施方案中，使乳底物接受UF/DF技術以產生大約3X至大約8X(優選地大約5X至6X)的乳濃縮滯留物產物。
在步驟105中，將從步驟103所得的滯留物導入混合罐中，所述滯留物包括，例如乳脂、蛋白、受控制的量的乳糖、礦物質和維生素。將來自步驟103的滯留物和在步驟101中經處理的濃縮乳脂和奶油混合。此外，將幾種成分加入至來自步驟101和103的產物，從而提供發酵預混合物，在一個實例中，這些成分包括檸檬酸鈉和酵母提取物。在另一個實例中，除了檸檬酸鈉和酵母提取物外，還可加入鹽和水。加入檸檬酸鈉作為底物以用于由微生物轉化成香味化合物。加入酵母提取物以提供分子氮源、氨基酸源和輔因子源。可將鹽作為香味成分加入。可加入水以控制混合物的pH和/或濕度水平。在一個其中使用脫脂乳的實施方案中，所述混合物可包含下列組分15至35％的奶油、10至30％的水、0.1至2.0％的鹽、0.1至1.0％的檸檬酸鈉、0.01至0.20％的酵母提取物、5至15％的濃縮乳脂和35至55％的濃縮脫脂乳。在另一個使用全脂乳的實施方案中，所述混合物包含下列組分5至25％的奶油、10至30％的水、0.5至2.0％的鹽、0.01至0.20％的酵母提取物和55至75％的濃縮全脂乳。
依賴于想要的發酵產物，可加入各種量的檸檬酸鈉、酵母提取物、鹽和水。同樣，還存在可和檸檬酸鈉互換使用的成分，例如，檸檬酸和其可食用鹽(例如，檸檬酸鈉、檸檬酸銨等)。類似地，含有分子氮和/或氨基酸和/或輔因子的其他化合物可用于替代酵母提取物，例如，玉米漿和蛋白水解產物。同樣，也可根本不向混合物中加入作為香味添加劑的鹽。在低鈉食物的生產中可能尤其如此。在一個實例中，將所有的成分混合在一起，進行大約5至10分鐘。然而，也可使用足以使成分混合在一起的任何時間長度。任選地可按所需加入干酪生產領域中已知的或有用的其他添加劑，尤其是可加至這樣的程度，即其不會不利地影響此處描述的獨特的調味系統的發展和保留。這些任選的添加劑包括，例如，防腐劑、著色劑、調味劑、乳化劑、穩定劑或其混合物。同樣，如果想要，可加入植物油或其他非乳制品脂肪以形成通過所述方法制備的奶油干酪產品的部分脂肪內容物。任選地也可包含產品質地改性物，例如功能化的乳清蛋白。
在另一個實施方案中，該方法可以不包括步驟103。在該情況下，在步驟105中，可將檸檬酸鈉、酵母提取物、鹽和水直接與步驟101的產物在混合罐中混合。該實施方案可用于新鮮干酪組合物的生產，該組合物含有平均量的具有高香味特征的脂肪。包括步驟103的方法可用于生產具有增強的香味特征的低脂肪新鮮干酪產品。
在步驟107中，將混合物加熱至大約50℃，進行大約16秒以熔化混合物中含有的乳脂。然而，也可使用用于液化乳脂的各種溫度和時間。在步驟109中，勻漿來自步驟107的加熱的混合物。勻漿后，在步驟111中將混合物進行巴氏滅菌。在一個實例中，通過將混合物加熱至74℃，并將混合物在74℃下保持16秒來進行巴氏滅菌，最后將其冷卻至低于30℃。然而，可用任何巴氏滅菌法替代此處詳細描述的巴氏滅菌法。巴氏滅菌后，在步驟113中將混合物導入發酵罐中。發酵容器優選地包括確保培養物和底物材料之間接觸的混合能力。向容器內的混合物中加入細菌培養物混合物以起動發酵。所述培養物混合物是乳糖發酵細菌和香味產生細菌的混合物。這些培養物可以以稱作Direct Vat Set(DVS)的冰凍濃縮的形式提供或可作為被稱作BulkSet(BS)的生長了前一天的活性預培養物來提供。優選的方法利用DVS培養系統。乳糖發酵性培養物一般是乳酸乳球菌乳脂亞種和乳酸乳球菌物種等和其組合。乳糖發酵培養物產生乳酸和其他有機酸以及香味化合物，以將pH從大約6.5降低至大約4.7。香味產生細菌通常是乳酸乳球菌雙乙酰乳酸亞種和腸膜明串珠菌乳脂亞種物種等和其組合。香味產生培養物具有產生雙乙酰、3-羥基丁酮和其他來自檸檬酸鹽、檸檬酸或其衍生物的香味化合物的能力。此外，發酵過程將在最初加熱步驟中產生的內酯的量增加了30％至85％。可使用這些類型的任何一種合適的培養物，但優選地基于產生高水平香味對其進行預檢驗和選擇。最優選地其在乙酰乳酸脫羧酶的基因中含有突變。將這些培養物各自以大約0.1至0.01％加入。
將發酵混合物保持在大約1至5psig的壓力下。發酵溫度控制在大約26℃。在一個實施方案中，可將發酵分成兩個階段。第1階段在不通氣的情況下進行大約12小時直至pH為大約4.7。在另一個實施方案中，在不通氣的情況下進行第1階段直至pH為大約5.4或更高，而不管耗時多少。第2階段從于大約1-5scfm(每分鐘標準立方英尺數)加入無菌空氣開始。在另一個實施方案中，發酵是個單一階段的過程，其中為混合物通氣大約40小時。可通過化學或機械的方法實現通氣。可導入將氧從過氧化氫中釋放出來的過氧化氫酶。也可將空氣或氧氣導入反應混合物中，例如通過擴散板或管線內噴霧器(in-line sparger)導入。在整個發酵循環中連續地監控溶解氧(DO)。在發酵循環開始的時候DO一般為大約100％，但隨著產生香味的反應消耗氧而下降。發酵的第2階段持續大約28小時。總的發酵時間為大約40小時，或直至香味反應完成。可加入山梨酸或山梨酸鉀作為防腐劑。
發酵后，在步驟115中將混合物導入熱交換器中以使培養物失活。首先將混合物加熱至高溫，例如74℃，并保持16秒以使在發酵步驟后還存活的細菌失活。在失活后，將混合物冷卻至20℃。失活步驟的變形可進行替換。一般地，應當將混合物接受足夠高的溫度，進行足夠長的時間，以使存活的細菌失活，然后冷卻至合理的工作溫度。
在步驟115中進行失活反應后，在步驟117中將混合物導入貯藏容器以進一步冷卻，例如冷卻至大約5℃。最后，在步驟119中，將混合物保持在大約4℃下。圖1舉例說明的方法可用作分批、半連續或連續的方法。
可將此處描述的生物產生的香味組合物加入至任何食品中以增強香味和/或器官感覺特性。然而，在一個實施方案中，可將所述生物產生的香味組合物加入至新鮮干酪或奶油干酪產品中。在另一個實施方案中，可將生物產生的香味組合物加入至低脂肪新鮮干酪中或奶油干酪產品中。在另一個實施方案中，可將生物產生的香味組合物加入至任何乳制品中。
如上所述進行加工后，最終的混合物可含有下列香味化合物雙乙酰、3-羥基丁酮、乙醇、2-庚酮、2-壬酮、2-戊酮、丙酮、2-乙酰噻唑啉、2-甲基-3-甲基噻吩、g-己內酯、g-辛內酯、g-癸內酯、g-十二內酯、6-十二碳烯-g-內酯、δ-己內酯、δ-辛內酯、δ-癸內酯、δ-十二內酯和δ-十四內酯。
奶油干酪產品的香味水平可通過器官感覺進行判斷和/或可通過分析測量(例如，通過氣相色譜)例如pH、可滴定的酸度和內酯、脂肪酸、氨基酸或已知和給定的干酪香味特征關聯的其他代謝物的濃度來進行估計。
現在轉至圖2，其提供了用于制備奶油干酪基并將生物產生的香味組合物整合至其中的一天法的示意性流程圖。在無需培養步驟或分離步驟的情況下進行制備奶油干酪的該方法。
在步驟201中，通過加入水、乳脂和修飾的乳清蛋白或其他乳蛋白來制備混合物。在步驟203中，將在步驟201中制備的混合物標準化至pH為4.9。然后，在步驟205中，將混合物加熱至140。在步驟207中，在5000/500psi下使混合物勻漿。然后在步驟209中將勻漿的混合物加熱至200并保持大約10分鐘。在步驟211中，向奶油干酪混合物中加入干燥成分，例如，但不限于，鹽、樹膠、維生素、鈣和麥芽糖糊精。然后在步驟213中將混合物加熱至180并保持10分鐘。之后，在步驟215中，向奶油干酪混合物中加入大約1至10％，且優選地4％的生物產生的香味組合物。在步驟217中在5000/500psi下將奶油干酪混合物和生物產生的香味組合物勻漿，在步驟219中將其進行包裝，并在步驟221中將其冷卻。含有生物產生的香味組合物的奶油干酪產品的最終脂肪濃度可低于大約20％，優選地為大約1％至大約10％的脂肪，且更優選地為大約4％至7％的脂肪。然而，在可選擇的實施方案中，可向全脂肪乳制品基中加入香味組合物，從而產生更高的脂肪濃度。
現在轉到圖3，其提供了用于制備奶油干酪基并將生物產生的香味組合物整合入其中的兩天法的示意性流程圖。
在步驟301中，通過加入被調整至特定脂肪含量(優選地為大約1.5至2.5％的脂肪)的乳和奶油來制備混合物。然后，在步驟303中勻漿混合物，在步驟305中對其進行巴氏滅菌，并在步驟307中將其冷卻。在步驟309中，將部分混合物，優選地大約15％，置于冷卻器中進行標準化。在步驟311中，用DVS乳酸培養物接種剩下的混合物。然后，在步驟313中，在乳酸培養物存在的情況下，在大約70至75的溫度下將混合物發酵大約18至24小時，直至pH達到大約4.35至4.60。在步驟315中，用步驟309中留出的混合物將步驟313中制備的發酵混合物標準化至pH為大約4.70至4.80。然后在步驟317中將經標準化的混合物加熱至大約115。接著，在步驟319中，將混合物接受膜處理，優選地進行超濾，以將滯留物濃縮至大約23％的固體。在另一個實施方案中，可使用離心分離器濃縮凝乳。然后在步驟321中，將分離的凝乳冷卻至低于60的溫度。然后，在步驟323中，可將生物產生的香味組合物加入至奶油干酪混合物中并在步驟325中進行勻漿。在步驟327中，將步驟323的混合物(具有或不具有生物產生的香味組合物)和經修飾的乳清蛋白或其他乳蛋白組合。然后在步驟329中將奶油干酪組合物加熱至125，進行5至10分鐘。在步驟331中，向奶油干酪混合物中加入干燥成分，例如，但不限于，鹽、樹膠、維生素、鈣和麥芽糖糊精。然后在步驟333中，將組合物加熱至125進行30分鐘，接著在步驟335中將溫度增加至155并在5075/725psi下進行勻漿。然后，在步驟337中，將奶油干酪加熱至180并再循環30分鐘以構造質地。依賴于在步驟323中是否加入了生物產生的香味組合物，在步驟339中可部分或完全地向奶油干酪混合物中加入生物產生的香味組合物。在步驟341中包裝奶油干酪混合物和生物產生的香味組合物并在步驟343中將其冷卻。含有生物產生的香味組合物的奶油干酪產品的最終脂肪濃度可低于大約20％，具體地為大約1％至大約10％的脂肪，且更具體地為大約4％至大約7％的脂肪。然而，在可選擇的實施方案中，可向全脂肪乳制品基中加入香味組合物，從而產生更高的脂肪濃度。
可在由Attorney Docket No.77361確定的在相同日期，即2005年9月30日，提交的共同未決的申請(其在此處引用作為參考)中找到奶油干酪產品，且特別是具有增強的質地的低脂肪奶油干酪產品的生產的進一步描述。
下面的實施例描述和舉例說明了本發明的某些方法和產品。這些實施例僅僅是用來說明本發明的，而不是在范圍或精神上對其進行限制。可使用這些實施例中描述的材料、條件和方法的變形。除非另外指出，所有百分比均以重量來計算。
實施例1
1.0-使用生物產生的香味系統制備低脂肪奶油干酪1.1-低脂肪奶油干酪基的制備通過如下方法制備7％的脂肪奶油干酪組合物混合38.96磅WPC80(Leprino Cheese)、33.9磅干燥乳清和327.14磅水(用18％濃度的磷酸酸化至pH3.35)，加熱至200并保持6分鐘以形成乳清混合物。然后，將78.34磅乳清混合物和18.16磅奶油摻合并使用氫氧化鈉將pH調節至4.9，以產生奶油干酪混合物。將奶油干酪混合物加熱至140并在5000/500psi下進行勻漿。將勻漿的混合物加熱至200并保持10分鐘。然后，將64.334磅奶油干酪混合物和0.035磅山梨酸、0.049磅黃原膠、0.267磅角豆樹膠、1.469磅麥芽糖糊精、0.629磅磷酸三鈣和0.417磅鹽摻合。將混合物加熱至180并保持10分鐘。
1.2-內酯的制備將含有194.21磅奶油和31.94磅濃縮乳脂的奶油組合物加熱至88℃并保持60分鐘，所述奶油組合物具有42.00％的脂肪、53.80％的水分、1.80％的蛋白和3.1％的乳糖的組成。在起始的加熱步驟后，發現被加熱的組合物具有下列香味化合物
1.3-生物產生的香味組合物的進一步加工將332.86磅濃縮的脫脂乳接受超濾和滲濾，從而所得的滯留物含有0.20％的脂肪、18.50％蛋白、76.65％的水分、0.30％的鹽和1.20％的乳糖。將被加熱的奶油組合物和脫脂乳滯留物與2.25磅檸檬酸鈉、0.75磅酵母提取物、6.1磅鹽和140.4磅水在Breddo混合器中混合。將混合物加熱至50℃、勻漿和巴氏滅菌。巴氏滅菌包括將混合物加熱至74℃，將混合物在74℃保持16秒，及冷卻至30℃。然后在兩階段法中將經巴氏滅菌的混合物發酵40小時。將含有乳酸乳球菌乳脂亞種、乳酸乳球菌、乳酸乳球菌雙乙酰乳酸亞種和腸膜明串珠菌乳脂亞種的DVS培養物(ChrHansen Laboratories)加入至發酵容器中，其中DVS培養物的起始濃度為總混合物體積的0.01％。在不通氣的情況下，發酵的第1階段進行12小時。在通入無菌空氣的情況下，第2階段進行28小時。在發酵循環的整個第1和第2階段，將發酵容器的溫度保持在大約26℃。然后將混合物導入熱交換器中并熱處理至74℃，保持16秒，且冷卻至20℃。之后將混合物導入桶中并進一步冷卻至5℃。將終產物保持在4℃直至使用。
最終混合物具有如下所示的組成特征
最終的混合物包含下列香味化合物
2.3-生物產生的香料和7％的脂肪奶油干酪的整合。最后，將2.8磅在上面的步驟1.2和1.3中生產的生物產生的香料和上面的步驟1.1中產生的奶油干酪混合。
實施例22.0-使用生物產生的香味系統制備低脂肪奶油干酪2.1-低脂肪奶油干酪基的制備通過如下方法制備7％的脂肪奶油干酪組合物混合38.96磅WPC80(Leprino Cheese)、33.9磅干燥乳清和327.14磅水(用18％濃度的磷酸酸化為pH3.35)，加熱至200并保持6分鐘以形成乳清混合物。然后，將78.34磅乳清混合物與18.16磅奶油摻合并使用氫氧化鈉將pH調節至4.9，以產生奶油干酪混合物。將奶油干酪混合物加熱至140并在5000/500psi下勻漿。將勻漿的混合物加熱至200并保持10分鐘。然后，將64.334磅奶油干酪混合物與0.035磅山梨酸、0.049磅黃原膠、0.267磅角豆樹膠、1.469磅麥芽糖糊精、0.629磅磷酸三鈣和0.417磅鹽摻合。將混合物加熱至180并保持10分鐘。
2.2-生物產生的香味組合物的制備將102磅含有42.00％的脂肪、53.80％的水分、1.80％的蛋白和3.1％的乳糖的奶油組合物加熱至88℃并保持60分鐘。將482.25磅的全脂乳接受超濾和滲濾，從而所得的滯留物含有18.50％的脂肪、13.00％的蛋白、65.00％的水分、0.30％的鹽和1.20％的乳糖。在Breddo混合器中將加熱的奶油組合物和全脂乳滯留物與2.25磅檸檬酸鈉、0.75磅酵母提取物、6.75磅鹽和156磅水混合在一起。將混合物加熱至50℃，進行勻漿和巴氏滅菌。巴氏滅菌包括將混合物加熱至74℃，將混合物在74℃保持16秒，及冷卻至30℃。然后在兩階段發酵法中將經巴氏滅菌的混合物發酵40小時。將包含乳酸乳球菌乳脂亞種、乳酸乳球菌、乳酸乳球菌雙乙酰乳酸亞種和腸膜明串珠菌乳脂亞種的DVS培養物(Chr HansenLaboratories)加入至發酵容器中，其中DVS培養物的起始濃度為總混合物體積的0.01％。在不通氣的情況下，發酵的第1階段進行12小時。在通入無菌空氣的情況下，第2階段進行28小時。在發酵循環的整個第1和第2階段中將發酵容器的溫度保持在大約26℃。然后將混合物導入熱交換器中并熱處理至74℃，保持16秒，且冷卻至20℃。之后將混合物導入桶中并進一步冷卻至5℃。將終香味產物保持在4℃直至使用。
生物產生的香味組合物具有如下所示的組成特征
最終的生物產生的香味組合物包含下列香味化合物
2.3-生物產生的香料和7％的脂肪奶油干酪的整合。最后，將2.8磅在上面步驟2.2中產生的生物產生的香料和在上面的步驟2.1中產生的7％的奶油干酪混合。
實施例3奶油干酪基的制備。通過如下方法制備7％的脂肪奶油干酪混合59.5磅WPC50(First District Association)、10.40磅干燥乳清和330.10磅水(用18％濃度的磷酸酸化為pH3.35)，加熱至200并保持6分鐘以形成乳清混合物。加熱后，將62.28磅乳清混合物與11.11磅奶油摻合并使用氫氧化鈉將pH調節至4.9，以產生奶油干酪混合物。將奶油干酪混合物加熱至140并在5000/500psi下勻漿。將勻漿的混合物加熱至200并保持10分鐘。然后，將64.334磅奶油干酪混合物與0.035磅山梨酸、0.049磅黃原膠，0.267磅角豆樹膠、1.469磅麥芽糖糊精、0.629磅磷酸三鈣和0.417磅鹽摻合。將混合物加熱至180并保持10分鐘。最后，向48.0磅奶油干酪混合物中加入2.0磅生物產生的香料。在5000/500psi下勻漿奶油干酪混合物，并對其進行包裝。
實施例4奶油干酪基的制備。通過如下方法制備5％的脂肪奶油干酪混合脫脂乳和奶油以產生大約3000磅處于1.7％的脂肪的混合物。然后對混合物進行勻漿、巴氏滅菌和冷卻。留出大約400磅混合物用于第2天的pH標準化。向2600磅混合物中加入Direct set乳酸培養物并在70下溫育18小時。第2天，經溫育的混合物的pH值為4.53。通過加入400磅未發酵的混合物將pH標準化至4.73。然后使用UF濃縮混合物，且在23.1％的固體時收集滯留物。然后，將48.6磅的滯留物和40磅的功能化的乳清蛋白(根據專利申請號EP 04027965.5制備的)、0.8磅鹽、0.45磅角豆樹膠和0.15磅角叉菜聚糖樹膠(carrageenan gum)混合以形成奶油干酪。將奶油干酪加熱至131并在5000/100psi下勻漿。然后將奶油干酪加熱至183和再循環45分鐘以構造質地。向奶油干酪中加入10磅生物產生的香料。
實施例5奶油干酪基的制備。通過如下方法制備5％的脂肪奶油干酪混合脫脂乳和奶油以產生大約1500Kg處于1.6％的脂肪的混合物。然后對混合物進行勻漿、巴氏滅菌和冷卻。留出大約225Kg的混合物以用于第2天的pH標準化。向1275Kg混合物中加入Direct set乳酸培養物并在24℃下溫育18小時。第2天，溫育的混合物的pH為4.39。加入225Kg未發酵的混合物將pH標準化至4.62。然后，使用UF濃縮混合物，且在23.8％的固體時，收集滯留物。之后，將滯留物冷卻至9℃并在400/80巴下勻漿。然后，在390/70巴下勻漿40Kg功能化的乳清蛋白(根據專利申請號EP 04027965.5制備的)，并將其和51.7Kg滯留物形式的奶油干酪混合。將奶油干酪加熱至52℃并保持10分鐘。向奶油干酪中加入成分，例如0.8Kg鹽、0.35Kg角豆樹膠和0.15Kg角叉菜聚糖樹膠。然后將奶油干酪保持在52℃下30分鐘，加熱至70℃，在350/50巴下勻漿和在81℃下再循環大約30分鐘以構造質地。最后，向奶油干酪中加入7Kg生物產生的香料并進行包裝。
實施例6奶油干酪基的制備。通過如下方法制備7％的脂肪奶油干酪在罐中混合10.42磅MPC70(Fonterra)、1.6磅干燥乳清、12.32磅奶油和48.21磅水，并使用乳酸將pH調節至4.9以產生奶油干酪混合物。將奶油干酪混合物加熱至140并在5000/500psi下勻漿。然后，將45.34磅奶油干酪混合物和0.025磅山梨酸、0.035磅黃原膠、0.190磅角豆樹膠、1.5磅麥芽糖糊精、0.450磅磷酸三鈣和0.460磅鹽摻合。將混合物加熱至180并保持10分鐘。最后，向奶油干酪混合物中加入2.0磅生物產生的香料。在5000/500psi下勻漿奶油干酪混合物并對其進行包裝。
引用所有此處引用的參考文獻作為參考。
權利要求
1.制備香味組合物的方法，其包括步驟(a)將乳制品加熱至60℃至140℃的溫度，進行15分鐘至24小時的時間，以誘導熱誘導的香味化合物的生產；(b)將來自步驟(a)的加熱的乳制品和檸檬酸鹽以及氮源混合；和(c)在乳糖發酵細菌和香味產生細菌存在的情況下，在兩階段發酵循環中對來自步驟(b)的混合物進行發酵，該循環包含第1發酵階段和第2發酵階段，其中在不通氣的情況下進行第1階段，而在通氣的情況下進行第2階段。
2.權利要求1的方法，其中所述溫度是大約84至大約92℃。
3.權利要求1的方法，其中所述時間是大約55至大約65分鐘。
4.權利要求1的方法，其中所述產生的熱誘導的香味化合物為內酯、乙酰基類和呋喃的任一種。
5.權利要求4的方法，其中所述產生的內酯為g-己內酯、g-辛內酯、g-癸內酯、g-十二內酯、6-十二碳烯-g-內酯、δ-己內酯、δ-辛內酯、δ-癸內酯、δ-十二內酯和δ-十四內酯的任一種。
6.權利要求1的方法，其中所述檸檬酸鹽包括檸檬酸鈉。
7.權利要求1的方法，其中所述氮源包括酵母提取物。
8.權利要求1的方法，其中所述乳糖發酵細菌為乳酸乳球菌乳脂亞種和乳酸乳球菌的任一種。
9.權利要求1的方法，其中所述香味產生細菌為乳酸乳球菌雙乙酰乳酸亞種和腸膜明串珠菌乳脂亞種的任一種。
10.制備香味組合物的方法，其包括步驟(a)將乳制品加熱至60℃至140℃的溫度，進行15分鐘至24小時的時間，以誘導熱誘導的香味化合物的生產；(b)提供具有低于大約2％的乳糖濃度的乳濃縮物；(c)將來自步驟(a)中的加熱的乳制品、來自步驟(b)的乳濃縮物、檸檬酸鹽和氮源混合在一起；和(d)在乳糖發酵細菌和香味產生細菌存在的情況下，在兩階段發酵循環中對來自步驟(c)的混合物進行發酵，該循環包含第1發酵階段和第2發酵階段，其中在不通氣的情況下進行第1階段，而在通氣的情況下進行第2階段。
11.權利要求10的方法，其中所述乳濃縮物來源于脫脂乳和全脂乳的任一種。
12.權利要求10的方法，其中所述溫度是大約84至大約92℃。
13.權利要求10的方法，其中所述時間是大約55至大約65分鐘。
14.權利要求10的方法，其中所述產生的熱誘導的香味化合物為內酯、乙酰基類和呋喃的任一種。
15.權利要求14的方法，其中所述產生的內酯為g-己內酯、g-辛內酯、g-癸內酯、g-十二內酯、6-十二碳烯-g-內酯、δ-己內酯、δ-辛內酯、δ-癸內酯、δ-十二內酯和δ-十四內酯的任一種。
16.權利要求10的方法，其中所述檸檬酸鹽包括檸檬酸鈉。
17.權利要求10的方法，其中所述氮源包括酵母提取物。
18.權利要求10的方法，其中所述乳糖發酵細菌為乳酸乳球菌乳脂亞種和乳酸乳球菌的任一種。
19.權利要求10的方法，其中所述香味產生細菌為乳酸乳球菌雙乙酰乳酸亞種和腸膜明串珠菌乳脂亞種的任一種。
20.通過制備香味化合物制備的低脂肪奶油干酪樣發酵產品，其包括步驟(a)將乳制品加熱至60℃至95℃的溫度，進行15分鐘至24小時的時間，以誘導熱誘導的香味化合物的生產，以提供加熱的乳制品；(b)將加熱的乳制品和可食用的檸檬酸鹽和/或對應的酸、可食用的氮源、以及任選地乳濃縮物混合以提供乳制品混合物，該乳濃縮物具有低于大約2％的乳糖濃度；(c)在乳糖發酵細菌和香味產生細菌存在的情況下，在兩階段發酵循環中對乳制品混合物進行發酵，該循環包含第1發酵階段和第2發酵階段，其中在不通氣的情況下進行第1階段，而在通氣的情況下進行第2階段；和(d)將步驟(a)、(b)和(c)中制備的香味化合物和低脂肪奶油干酪樣基混合，其中所述最終的產品包含低于大約20％的脂肪。
全文摘要
本發明提供了用天然的、生物產生的調味系統加強的干酪產品的生產。此處描述的天然的調味系統可用于各種類型的干酪和乳制品。在一個實施方案中，該系統可用于生產香味增強的新鮮干酪或奶油干酪。在另一個實施方案中，該系統可用于生產低脂肪干酪產品，例如低脂肪奶油干酪。
文檔編號A23C19/06GK1939152SQ20061014131
公開日2007年4月4日 申請日期2006年9月29日 優先權日2005年9月30日
發明者J·W·莫蘭, C·加勒, M·C·多勒, B·迪亞斯, L·科普科, P·加斯, H·埃貝, L·吉梅法布 申請人:卡夫食品集團公司