[发明专利]改善的酪蛋白产品及用于其生产的CO2可逆酸化方法

说明书

技术领域

本发明涉及改善的含酪蛋白之产品及其生产方法。

背景技术

酪蛋白是相关磷蛋白(αS1、αS2、β、κ)家族的名称。这些蛋白质常见于哺乳动物的乳中，占牛乳蛋白质的80％，以及人乳蛋白质的20％至45％。

酪蛋白可从乳中提取并且提取过程中通常产生酸或凝乳酶(rennet)形式。酸性酪蛋白包括乳酪蛋白(lactic casein)、盐酸酪蛋白和硫酸酪蛋白。酪蛋白酸盐是酸性酪蛋白的盐形式并且包括酪蛋白酸钠、酪蛋白酸钾和酪蛋白酸铵。

酪蛋白在乳中以称为胶束的复合分子团存在(有时被称为酪蛋白磷酸钙)。所述胶束由酪蛋白分子、钙、无机磷酸盐和柠檬酸离子组成，并且其通常分子量为数百万。在物理化学特性方面，可认为酪蛋白胶束作为非常稳定的胶态分散体存在于乳中。酪蛋白作为蛋白质由数百个单个氨基酸构成，每个酪蛋白可带正电荷或负电荷，这取决于环境pH。酪蛋白的等电点为约4.6并且其为酸性酪蛋白沉淀时的pH值。在pH约6.6的乳中，酪蛋白胶束带净负电荷并且相当稳定。酪蛋白相对疏水，这使得其在水中的溶解性差。纯化的酪蛋白不溶于水并且具有缓慢溶解的特性。

酪蛋白可吸收大量的水，因此其可改变面团产品或烘焙制品的结构(texture)(用作乳酪类产品的基质形成物)，生产专业塑料材料或增大一些溶液(例如汤)的稠度。酪蛋白是良好的成膜剂并且在搅打和发泡应用以及流体中脂肪或油的乳化方面得到应用。

酪蛋白被用于多种食品应用，包括烘焙、乳酪制品、咖啡增白剂和奶精、糖果(confectionary)、发酵乳制品(cultured milk product)(例如酸乳)、高脂肪粉、起酥油以及涂抹冰淇淋和冷冻甜品、婴儿食物和配方、速食早餐和饮料、肉制品、营养增补剂、饮料和能量棒(bar)、药品、汤和肉汁(gravy)、运动饮品和植脂乳脂(whipped topping)。通常，酪蛋白并非本身作为食品消耗，而是出于改变这些食品的物理特性或为其提供营养增补的目的将酪蛋白用作食品成分。酪蛋白还有非食品用途，例如用于漆和粘合剂。

酪蛋白是乳蛋白浓缩物(milk protein concentrate，MPC)的主要组分，所述乳蛋白浓缩物是一种通过包括超滤(UF)、渗滤(DF)、蒸发和干燥在内的一系列过程由脱脂乳生产的具有高蛋白质含量(40重量％至90重量％)的乳制品。MPC包含未变性形式的酪蛋白和乳清蛋白两者。存在的蛋白质、乳糖和矿物质水平根据蛋白质浓度而变化。超滤决定了MPC的组成，而蒸发和干燥用于去除水。

市售MPC的蛋白质水平范围为42％至85％。MPC经常用附于“MPC”之后作为乳蛋白之干物质％来描述。例如，MPC85为85％干物质为乳蛋白的MPC。

MPC因其营养和功能特性而被使用。其蛋白质含量高并且每100g提供约360千卡。MPC的高蛋白质、低乳糖比率使其成为蛋白质强化饮料和食品的优异成分。

MPC可使产品热稳定性更好并且其可提供溶解性和可分散性。该溶解性使得MPC在基于乳的混合方面是有利的。MPC可用于发泡和搅打，原因是MPC中的蛋白质在空气/水界面作用形成稳定的气泡膜。这使某些搅打或发泡制品稳定。MPC中的蛋白质也可在油/水界面作用形成并稳定肉、乳和烘焙食品中的脂肪乳剂。

酪蛋白和MPC具有广泛的应用，例如食品和饮料工业中的成分，用于乳酪和酸乳制造、糖果、包括蛋白质增补剂在内的营养和饮食产品、老年护理产品、婴儿配方、蛋白质能量棒、发酵产品、冷冻甜品、烘焙制品和乳粉/乳脂。然而，其用途受到一定程度的限制，原因是较差的溶解特性导致再水化缓慢。

乳粉常规用途的实例是作为干式饮料混合物的组分，例如膳食替代品，蛋白质增补剂或婴儿配方，或在自动售货机中的情况。这些饮料可提供为热饮或冷饮。为此，期望乳粉具有特定物理特性以避免如粉末结块这样的问题。

在整个乳业中，粉末溶解或再水化被认为是总体重构质量的关键决定因素，而且其对于尤其在低温下的含酪蛋白乳粉(例如MPC)而言是公认难题。

因此，需要在流体(尤其在冷水)中具有改善的溶解特性或再水化特性的乳粉。

发明概述

第一方面提供了一种用于改善含酪蛋白胶束之产品的至少一种物理化学特性的方法，所述方法包括：

a)将二氧化碳施用于含酪蛋白胶束的水性产品以降低产品的pH；

b)提高产品的pH；以及