專利名稱：乳制品的制作方法
技術領域：
本發明涉及生產脫水酸化乳的方法和用這種方法得到的脫水酸化乳。
已知酸化乳(如酸牛奶)，例如凝膠或飲料狀的酸牛奶，會對健康有益。
在這方面，法國專利2，506，129(Evog)回顧了這樣一個事實在用來制造酸牛奶的傳統微生物組合物中，保加利亞乳桿菌因其形成香味、快速酸化和形成乳酸D(-)而特別出名，而嗜熱鏈球菌則以形成稠厚的凝膠、緩慢酸化和形成乳酸L(+)著稱。為了制得類似的稠厚凝膠，該專利提出長雙岐桿菌菌株DSM 2054，它的特點是形成乳酸L(+)，因為具有不尋常的酸化能力而被選用。
英國專利1，512，890(Yakult Honsha K.K.)敘述了用發酵法生產酸化乳飲料，使用能快速生成乳酸的瑞士乳桿菌菌株和幾乎不產酸的干酪乳桿菌菌株的組合物，選擇這些菌株使它們的組合物引起快速酸化而不生成會使終產物帶有不良風味的任何聯乙酰或其它副產物。
美國專利4，399，220(Smiley)回顧了瑞士乳桿菌，特別是瑞士乳桿菌jugurti亞種，傳統上用來生產硬干酪。該美國專利提出一種生產這種微生物的培養物的方法，該微生物的酸化能力仍十分穩定。
本發明所論述的問題是提供一種能夠以工業規模實施的生產脫水酸化乳的方法，它能達到比較低的pH值而不造成任何的蛋白質分離，所生產的產品的特點是具有良好的保藏特性，并且對其預期消費者尤其是幼兒和嬰兒的健康有益。
為此，在本發明生產脫水酸化乳的方法中配制一種水溶液或乳狀液，其干物質含量為10%到40%，其組成與奶相似;
將該溶液用至少一種嗜熱鏈球菌(Streptococcus thermophilus)菌株和一種專一形成乳酸L(+)的瑞士乳桿菌(Lactobacillushelveticus)菌株的組合物發酵到pH為4.0至5.0;
將溶液干燥到水含量低于3%(重量)。
已經發現，此方法可以有效地以工業規模實施而沒有任何蛋白質分離的危險，而且盡管在發酵階段達到比較低的pH值，也不會產生任何問題。類似地，用這種方法得到的產物具有良好的保藏特性，特別是在密封涂漆鍍錫罐中于惰性氣氛(例如CO2和/或N2)和20到27℃的溫度下保存12到24個月后，其感官質量不發生任何變化，它對預期消費者的健康能有效地產生有益作用。
本發明的方法可以使用任何起始材料來進行，只要這些材料能將合在一起后組成與奶(例如牛奶或人奶)類似的各種組分混合起來。
本發明方法的第一個優選實施方案包括配制一種水溶液，其干物質含量為15%至40%(重量)，其組成與全脂牛奶或脫脂牛奶類似，例如可任選地含有外加的乳脂/或植物油脂(如奶油、玉米油和/或椰子油)以及碳水化合物(如麥芽糖糊精、蔗糖、淀粉和/或乳糖)。為此，可以將粉狀牛奶復原或是將牛奶濃縮到所希望的干物質含量，并且任選地加入上述油脂和/或碳水化合物。
所述類型的溶液可以含有由75%到82%(重量)酪蛋白和18%至25%(重量)乳清蛋白組成的蛋白質。
該溶液最好是在發酵到pH值為4.0至5.0后噴霧干燥。
本發明方法的第二個優選實施方案包括配制一種水溶液，其干物質含量為10%至40%(重量)，其組成適合嬰兒的需要。為此，可以將諸如第一部分無機鹽、酸性酪蛋白或酪蛋白酸鉀、血清蛋白、乳油和/或玉米油及奶粉等各種組分混合在一起，更具體地說，按照為模擬人奶組成而設計的比例混合;可以任選地加入碳水化合物，例如麥芽糖糊精、蔗糖、淀粉和/或乳糖;可以通過與軟化水相混合，將所有這些組分復原至所要求的干物質含量。在這一階段可以將溶液均化，特別是以一步或兩步，在例如50到200巴的壓力下均化。
這樣形成的溶液可以含有由40%到82%(重量)酪蛋白和18%到60%(重量)乳清蛋白組成的蛋白質。
在溶液已發酵到pH值為4.0至5.0之后，最好將其減壓蒸發濃縮到干物質含量為40%至55%(重量)，補充維生素并任選地補充第二部分無機鹽，然后噴霧干燥。這種任選的第二部分無機鹽特別可以含有Ca和Mg鹽，它們最好是在蒸發之后和干燥之前、甚至干燥之中或之后加入。
已經發現，在最初的混合期間或是在蒸發之后和干燥之前加入卵磷脂是有益的。最后，任選的碳水化合物也可以在干燥之后而不是在最初的混合期間加入，尤其是在炎熱天氣，這時會出現由于干燥噴嘴中粘結而引起的問題。
在本發明方法的每個優選實施方案中，溶液最好用1%至5%(體積)的培養物或培養物混合物接種發酵，并且在37至45℃的溫度培養2至15小時，每毫升培養物中含有107至109個至少一種嗜熱鏈球菌和107-109個瑞士乳桿菌。
這一發酵過程可以不連續地即分批地進行，也可以連續進行。例如，在本發明方法的一個特別適合以工業規模應用的優選實施方案中，以兩個接續的步驟連續進行發酵。在第一個步驟中，可以在37至45℃的溫度下培養0.5到5小時，直到pH為5.0到6.0，最好是pH為5.1至5.7。在第二個步驟中，可以在37至45℃的溫度下培養1至10小時，直到pH為4.0到5.0，最好是pH為4.5至4.8。
這些發酵步驟可以在連續生產線上的兩個接續的發酵罐中進行，每個發酵罐中所處理的溶液的體積與所要求的停留時間成正比。
這種操作方法特別適合于使構成共生組合物的兩種微生物都起最佳作用，第一個發酵步驟特別有利于嗜熱鏈球菌菌株起作用，第二個發酵步驟則特別有利于瑞士乳桿菌菌株起作用。
在本發明方法的各實施方案中，嗜熱鏈球菌菌株可以從例如市售的用于生產酸牛奶的菌株或從酸牛奶中分離出的菌株中選擇。瑞士乳桿菌菌株由于能夠專一地形成乳酸L(+)而可被選用，可以從例如市售的用來生產干酪或酸化乳的菌株或從干酪或酸化乳中分離出的菌株中選擇。
在所選擇的各種菌株中，有三種根據《布達佩斯條約》于1991年10月15日)保藏在巴斯德研究所(Institut Pasteur，28 rue du Dr.Roux，75724 Paris，Cedex 15，France)國家微生物培養物標本庫(CNCM)，指定保藏號為CNCM Ⅰ-1154、CNCM Ⅰ-1155和CNCM Ⅰ-1156。
它們的形態和性質的細節說明如下形態在顯微鏡下檢查，這些菌株的形狀是較為細長的小棒。
它們是微需氧的革蘭氏陽性細菌，不形成孢子。
代謝這些細菌行同型乳酸發酵，形成的最終產物是乳酸。
對每種細菌進行各種試驗得出以下結果過氧化氫酶活性(-)，產二氧化碳(-)，凝乳(+)，精氨酸水解(-)。
它們發酵下列糖CNCM CNCM CNCMI-1154 I-1155 I-1156L-阿拉伯糖 - - -D-木糖 - - -D-葡萄糖 + + +D-甘露糖 + - +D-果糖 + - -半乳糖 + + +乳糖 + + +麥芽糖 - - -蔗糖 - - -
海藻糖 - - -棉子糖 - - -水楊苷 - - -纖維二糖 - - -D-山梨糖醇 - - -D-甘露糖醇 - - -肌醇 - - -甘油 - - -淀粉 - - -生長培養基這些菌株可以在MRS培養基或含有10%干物質的復原脫脂奶上培養。最佳溫度為40-45℃。在復原脫脂奶中24小時后的pH約為3.40。
特征這三個菌株專一地(＞99%)產生乳酸L(+)。
本發明還涉及用本發明方法得到的產品。此產品特別打算供幼兒和嬰兒用，對他們的健康有益，與類似的傳統產品相比，特別能防止腹瀉。
在此產品的一個具體實施方案中，還可以加入一種冷凍干燥的雙岐桿菌培養物。
以下的實施例用來說明本發明的方法和產品。還敘述了各種試驗以說明產品質量。在這些實施例和試驗中，除非另外指明，百分含量按重量計。
實施例1將玉米油、蔗糖、麥芽糖糊精和淀粉加到全脂牛奶中，使得到的溶液具有以下組成(按干物質的重量百分數計)乳脂 18.2玉米油 4.6奶蛋白 14.5(包括約80%酪蛋白和約20%乳清蛋白)乳糖 21.2蔗糖 15.5麥芽糖糊精 16.5淀粉 6.2礦物質 3.2利用減壓蒸發，將此溶液濃縮至含33%干物質。
將濃縮溶液用5%(體積)培養物接種，培養物中每毫升含約108個商品嗜熱鏈球菌和約108個瑞士乳桿菌CNCM Ⅰ-1154株。濃縮溶液可以在43℃發酵約12.5小時，到pH值為4.2至4.3。將發酵過的溶液噴霧干燥。
得到了特別供幼兒用的脫水酸化乳，即酸化奶粉，它可以按約140克奶粉用約900毫升水的比例用水復原。此奶粉的殘余水含量約為2%，在密封涂漆鍍錫罐中于27℃下保持至少12個月不變。
實施例2步驟與實施例1所述相同，不同的是濃縮溶液用瑞士乳桿菌CNCM Ⅰ-1155株代替CNCM Ⅰ-1154株接種。
所得的脫水酸化乳的性質與實施例1中得到的產品相似。
實施例3步驟與實施例1所述相同，不同的是濃縮溶液用瑞士乳桿菌CNCM Ⅰ-1156株代替CNCM Ⅰ-1154株接種。
所得的脫水酸化乳的性質與實施例1所得的產品相似。
試驗1對實施例1中得到的脫水酸化乳在奶瓶中進行微生物增殖試驗。
為此，按139克奶粉用900毫升水的比例，用水將脫水酸化乳復原，并且用各種病原微生物接種。
為比較起見，用同樣的微生物對組成適合嬰兒需要的復原非酸化脫水乳進行接種。
所用的病原微生物是鼠傷寒沙門氏菌、大腸桿菌、金黃色葡萄球菌和蠟狀芽孢桿菌。它們的接種量為每毫升復原奶104-105個病原菌。在37℃下培養8小時后對各自的種群計數。所得結果列在下面的表1中表1奶瓶微生物增殖試驗(最初用104-105個細菌/毫升接種，在37℃培養8小時)受試產品 鼠傷寒沙 大腸桿菌 金黃色葡 蠟狀牙孢門氏菌 萄球菌 桿菌未酸化的對比樣 4.2×1079.1×1078.0×1068.0×106
實施例1 <10 <10 2.2×1032.3×104的脫水酸化乳因此，可以看出，實施例1得到的脫水酸化乳完全抑制了金黃色葡萄球菌和蠟狀牙孢桿菌的生長，甚至使鼠傷寒沙門氏菌和大腸桿菌失活。
實施例4將第一部分無機鹽、酪蛋白酸鉀、脫鹽乳清蛋白、乳油、脫脂奶粉、麥芽糖糊精和軟化水混合，得到干物質含量為20%(重量)的溶液，其組成如下(以干物質的重量百分數計)乳脂 19.4玉米油 4.8(隨后趁熱加入)卵磷脂 0.5(隨后趁熱加入)奶蛋白 12.9(50%酪蛋白，50%乳清蛋白)乳糖 45.4麥芽糖糊精 15.0礦物質 2.0(包括在干燥之前、之中和之后加入的Ca和Mg)在預熱到80℃之后，加入玉米油。向溶液注入125℃的蒸汽5秒鐘進行熱處理。然后在43℃和75巴的壓力下將溶液均化。均化溶液或乳狀液隨后用2%(體積)培養物接種，培養物中每毫升含有約108個商品嗜熱鏈球菌和約108個瑞士乳桿菌CNCM Ⅰ-1154株。
將溶液在43℃發酵4.5小時，至pH值為4.2至4.3，然后冷卻到10℃。
然后將溶液預熱到75℃，蒸發濃縮到干物質含量為48%。加入卵磷脂。然后加入第二部分無機鹽，即鈣和鎂鹽，將溶液噴霧干燥。
得到了特別供嬰兒用的脫水酸化乳，即酸化奶粉，它可以按135克奶粉用約900毫升水的比例用水復原。奶粉的殘余水含量約為2%，在密封涂漆鍍錫罐中于27℃下至少12個月保持不變。
實施例5步驟如實施例4所述，不同的是用瑞士乳桿菌CNCM Ⅰ-1155株代替CNCM Ⅰ-1154株對溶液或乳狀液接種。
得到的脫水酸化乳的性質與實施例4所得的產品相似。
實施例6步驟如實施例4所述，不同的是用瑞士乳桿菌CNCM Ⅰ-1156株代替CNCM Ⅰ-1154株對溶液或乳狀液接種。
得到的脫水酸化乳的性質與實施例4所得的產品相似。
試驗2實施例4中得到的脫水酸化乳在奶瓶中進行微生物增殖試驗。
為此，按134克奶粉用900毫升水的比例，用水將脫水酸化乳復原，按照前面試驗1中所述的同樣方法，用各種病原微生物接種。
下面的表2列出了在37℃下培養8小時后得到的結果，并且對照一個組成相似但未酸化的復原脫水乳樣品的結果進行比較。
表2奶瓶微生物增殖試驗(最初接種104-105個病原菌/毫升，在37℃培養8小時)受試產品 鼠傷寒沙 大腸桿菌 金黃色葡 蠟狀芽孢門氏菌 萄球菌 桿菌未酸化的對比樣 4.2×1079.1×1078.0×1068.0×106實施例4的 10 10 1.3×1041.9×104脫水酸化乳因此，可以看出，實施例4中得到的脫水酸化乳完全抑制了這四種病原微生物的生長，甚至使鼠傷寒沙門氏菌和大腸桿菌失活。
試驗3對實施例4中得到的脫水酸化乳進行了驗收試驗。
此試驗涉及25名嬰兒降生后的頭3個月。跟蹤他們身高和體重的發育，記錄吐奶、大便的頻率及稠度。
由這項研究的結果建立的生長曲線恰好位于在歐洲認為是正常的范圍的中間，比典型的平均曲線的斜率略高。
對吐奶和大便的監測結果列在下面的表3中，表中列出了每千克嬰兒每天消耗的奶量(毫升，括號內數值)的平均值和每天吐奶少于2次的嬰兒百分數，以及每天大便次數和稠度與標出的數字及說明相應的嬰兒百分數。
表3嬰兒使用實施例4脫水酸化乳的驗收試驗第一個月 第二個月 第三個月耗奶量(毫升/千克) 175(120-243) 160(107-203) 142(85-181)吐奶<2 86 94 93大便次數<1 4 10 181-3 83 80 70<4 13 10 12大便稠度 堅實 63 54 50柔軟 33 32 35液體 4 14 15這些結果反映了嬰兒對脫水酸化乳的良好耐受性和相對較低的吐奶傾向。
實施例7將第一部分無機鹽、酪蛋白酸鉀、脫鹽乳清蛋白、乳油、脫脂奶粉、麥芽糖糊精和軟化水連續混合，每小時得到4000升溶液，其干物質含量為20%(重量)，其組成如下(以干物質重量百分數計)乳脂 19.2玉米油 5.3(隨后趁熱加入)卵磷脂 0.5(隨后趁熱加入)奶蛋白 12.8(50%酪蛋白，50%乳清蛋白)
乳糖 45.7麥芽糖糊精 14.6礦物質 1.9(包括干燥之前、之中和之后加入的Ca和Mg)將溶液在板式熱交換器中連續預熱到80℃，加入玉米油。然后注入125℃的蒸汽5秒鐘對溶液進行熱處理。將溶液在43℃分兩步均化，第一步壓力為150巴，第二步壓力為50巴。均化溶液或乳狀液用1%(體積)每毫升約含5×108個兩種商品嗜熱鏈球菌菌株的培養物和3%(體積)每毫升約含2×108個瑞士乳桿菌CNCM Ⅰ-1154株的培養物接種。
將溶液先在4000升發酵罐中于42℃下發酵約1小時，至pH為5.5，然后在6000升發酵罐中于42℃下發酵約1.5小時，至pH為4.7。在板式熱交換器中將溶液預熱到75℃，然后在一個三級降膜式蒸發器中蒸發濃縮到干物質含量為50%。隨后加入卵磷脂。加入第二部分無機鹽，即，Ca和Mg鹽，然后將溶液噴霧干燥。
這樣就連續制得了特別供嬰兒用的脫水酸化乳，即酸化奶粉，它可以按約134克奶粉用約900毫升水的比例用水復原。此奶粉的殘余水含量約為2%。在密封涂漆鍍錫罐中于27℃下至少12個月保持不變。
實施例8步驟如實施例7所述，不同的是用瑞士乳桿菌CNCM Ⅰ-1155株代替CNCM Ⅰ-1154株對溶液或乳狀液接種，而且在噴霧之后才加入第二部分無機鹽。
所得的脫水酸化乳的性質與實施例7中得到的產品相似。
實施例9步驟如實施例7所述，不同的是用瑞士乳桿菌CNCM Ⅰ-1156株代替CNCM Ⅰ-1154株對溶液或乳狀液接種。所得的脫水酸化乳的性質與實施例7中得到的產物相似。
實施例10將一種冷凍干燥的市售雙岐桿菌加到實施例4至9中任一實施例所得的產品中，其加入量使奶粉中雙岐桿菌含量約為每克5×107個。
權利要求
1.一種生產脫水酸化乳的方法，其中，配制一種干物質含量為10%到40%、組成與奶類似的水溶液或乳狀液；用至少一種嗜熱鏈球菌菌株和一種專一形成乳酸L(+)的瑞士乳桿菌菌株的組合物將溶液發酵至pH為4.0至5.0；將溶液干燥至水含量低于3%(重量)。
2.權利要求1的方法，其中溶液用1%至5%(體積)的培養物或培養物混合物接種發酵，在37至45℃培養2至15小時，每毫升上述培養物中含有107-109個嗜熱鏈球菌和107-109個瑞士乳桿菌。
3.權利要求1的方法，其中溶液用1%至5%(體積)的培養物或培養物混合物接種連續發酵，在第一步于37至45℃下培養0.5至5小時，至pH為5.0-6.0，在第二步培養1至10小時，至pH為4.2-5.0，上述培養物中每毫升含有107-109個嗜熱鏈球菌和107-109個瑞士乳桿菌。
4.權利要求1的方法，其中瑞士乳桿菌菌株選自瑞士乳桿菌CNCM I-1154、CNCM I-1155和CNCM I-1156株。
5.權利要求1的方法，其中，配制一種干物質含量為15%至40%(重量)的水溶液，其組成與全脂或脫脂牛奶相近，并任選地含有外加的乳脂和/或植物油脂以及碳水化合物;將溶液發酵到pH為4.0-5.0;將溶液噴霧干燥。
6.權利要求5的方法，其中溶液中含有由75%-82%(重量)酪蛋白和18%-25%(重量)乳清蛋白組成的蛋白質。
7.權利要求1的方法，其中，配制一種干物質含量為10%至40%(重量)、其組成適合嬰兒需要的水溶液;將該溶液發酵到pH為4.0至5.0;減壓蒸發濃縮到干物質含量為40%到55%(重量);噴霧干燥。
8.權利要求7的方法，其中將第一部分無機鹽、酸性酪蛋白或酪蛋白酸鉀、乳清蛋白、乳油、奶粉和軟化水混合配制水溶液，在減壓蒸發濃縮之后加入第二部分無機鹽。
9.權利要求7的方法，其中溶液中含有由40%至82%(重量)酸性酪蛋白或酪蛋白酸鉀和18%至60%(重量)乳清蛋白組成的蛋白質。
10.用權利要求1至9中任一項的方法得到的脫水酸化乳，其中任選地補充有冷凍干燥雙岐桿菌培養物。
全文摘要
一種生產脫水酸化乳的方法，該方法用至少一種嗜熱鏈球菌菌株與一種專一形成乳酸L(+)的瑞士乳桿菌菌株的組合物，將奶發酵到pH為4.0至5.0，然后干燥。
文檔編號A23C9/18GK1072820SQ92112458
公開日1993年6月9日 申請日期1992年10月24日 優先權日1991年10月25日
發明者E·博伊特勒, L·法夫爾-加利安德, J·伊利, A·蘇特 申請人:雀巢制品公司