(12) TŁUMACZENIE PATENTU EUROPEJSKIEGO (19) PL (11) (96) Data i numer zgłoszenia patentu europejskiego:

Transkrypt

1 RZECZPOSPOLITA POLSKA (12) TŁUMACZENIE PATENTU EUROPEJSKIEGO (19) PL (11) PL/EP Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej (96) Data i numer zgłoszenia patentu europejskiego: (97) O udzieleniu patentu europejskiego ogłoszono: Europejski Biuletyn Patentowy 08/36 EP B1 (13) T3 (1) Int. Cl. A23C19/028 A23C9/12 A23C19/09 A23C19/076 (06.01) (06.01) (06.01) (06.01) (4) Tytuł wynalazku: Sposób wytwarzania fermentowanych produktów mleczarskich () Pierwszeństwo: US (43) Zgłoszenie ogłoszono: Europejski Biuletyn Patentowy 06/1 (4) O złożeniu tłumaczenia patentu ogłoszono: Wiadomości Urzędu Patentowego 06/09 (73) Uprawniony z patentu: Kraft Foods Global Brands LLC, Northfield, US (72) Twórca (y) wynalazku: PL/EP T3 Kalamas Thomas M., Castorland, US Kincaid Carrie M., Chicago, US Barton Dawn J., Wheeling, US Cha Alice S., Northbrook, US Sweley Jess C., Glenview, US Apel Lisa J., Evanston, US Smith Gary F., Glenview, US (74) Pełnomocnik: Przedsiębiorstwo Rzeczników Patentowych Patpol Sp. z o.o. rzecz. pat. Jakobsche Agnieszka Warszawa 1 skr. poczt. 37 Uwaga: W ciągu dziewięciu miesięcy od publikacji informacji o udzieleniu patentu europejskiego, każda osoba może wnieść do Europejskiego Urzędu Patentowego sprzeciw dotyczący udzielonego patentu europejskiego. Sprzeciw wnosi się w formie uzasadnionego na piśmie oświadczenia. Uważa się go za wniesiony dopiero z chwilą wniesienia opłaty za sprzeciw (Art. 99 (1) Konwencji o udzielaniu patentów europejskich).

2 Opis Dziedzina wynalazku [0001] Niniejszy wynalazek dotyczy sposobu wytwarzania fermentowanych produktów mleczarskich, w szczególności fermentowanych serków śmietankowych, a bardziej szczegółowo kompozycji serków śmietankowych uzyskanych na drodze fermentacji mleka, które są wytwarzane bez etapu oddzielania serwatki i które wykazują zmniejszoną zawartość materiałów mleczarskich z fermentacji. Tło wynalazku 2 3 [0002] Serek śmietankowy wytwarzany jest zwykle przez mieszanie słodkiego mleka lub odtłuszczonego mleka ze słodką śmietanką do określonej zawartości tłuszczu (zwykle około do około 16 procent). Mieszanina jest pasteryzowana, homogenizowana, i schładzana do temperatury ścinania się mleka (typowo około 62 do około 92 o F (około 16,7 do około 33.3 o C)). Następnie jest ona zaszczepiana bakteriami kwasu mlekowego i inkubowana, aż do rozwinięcia kwasowości wystarczającej do spowodowania oddzielenia się skrzepu mleka od serwatki. Proces ścinania się może być, do wyboru, wspomagany przez dodawanie niewielkich ilości podpuszczki. Po oddzieleniu skrzepu od serwatki (na przykład, z zastosowaniem separatora wirówkowego; patrz np. patent USA 2,387,276), dodawane są stabilizatory, sól i inne składniki. Na koniec produkt jest pakowany i schładzany. Przez lata do tego sposobu zostało wprowadzone wiele zmian (patrz, np., patenty USA Nr, Nr,66,3;,079,024;,180,604; 6,419,97; 6,406,736; 6,8,761; 6,414,797; i 4,97,971). [0003] Ponieważ stwierdzono, że białka serwatki mają dużą wartość odżywczą i są generalnie tańsze niż białka kazeiny, ostatnio czyniono wysiłki w celu polepszenia wykorzystania i zachowania białek serwatki podczas wytwarzania serków śmietankowych. Na przykład, patent USA Nr 6,8,716 (6 maja 03) dostarcza sposobu ponownego wprowadzania białek serwatki do skrzepu po oddzieleniu serwatki. Chociaż tym sposobem wytwarza się końcowy produkt serowy ze zwiększonym poziomem białek serwatki, pozostaje w nim nieefektywna strata wydajności ze względu na etap oddzielania serwatki i tylko stosunkowo niewielka ilość białek serwatki dodawana jest z powrotem do skrzepu. Ponadto, chociaż sposób według patentu USA Nr 6,8,716 dostarcza serka o mniejszej kwasowości (a stąd i bardziej przyjemnego organoleptycznie) nie otrzymuje się stałych poziomów ph ponieważ kultury bakterii, które są żyjącymi mikroorganizmami, kontynuują produkcję kwasu podczas zatężania ciekłej mieszaniny mleczarskiej, dając niestałą kwasowość/ph w końcowym produkcie. W przemysłowej produkcji serków śmietankowych, mieszanina na wyrób mleczarski jest rozdrabniana przy danym ph (np. między 4, a,). Gdy mieszaninę na wyrób mleczarski odciąga się do pasteryzacji, ph ciągle się zmniejsza. Pasteryzacja skutecznie zabija bakterie kwasu mlekowego. Lecz w okresie pomiędzy momentem, gdy pierwsza porcja mieszaniny na wyrób mleczarski z kadzi jest pasteryzowana i momentem, gdy ostatnia porcja mieszaniny na wyrób mleczarski z kadzi jest pasteryzowana, ph mieszaniny na wyrób mleczarski i uzyskanego skrzepu mogą zmieniać się aż do około połowy jednostki ph. Tak więc produkt z końcówki kadzi jest znacznie bardziej zakwaszony niż produkt z początku kadzi. 1

3 2 3 [0004] Patent USA Nr 6,406,736 (18 czerwca 02) odnosi się do tego problemu niezbyt ścisłej kontroli ph przez zaproponowanie bezpośredniego zakwaszania ciekłej mieszaniny na wyrób mleczarski. Chociaż można wytwarzać skrzep stosując zakwaszanie bezpośrednie (nawet bez potrzeby etapu oddzielania serwatki), produkt końcowy wykazuje brak żądanych właściwości organoleptycznych serka śmietankowego wysokiej jakości wytwarzanego z żywymi i aktywnymi kulturami bakterii, które wytwarzają związki pomocnicze w ciekłej mieszaninie na wyrób mleczarski (tzn. diacetylu, acetoiny, wolnych kwasów tłuszczowych), które podnoszą jakość serka śmietankowego. [000] podejmowano inne starania dla wyprodukowania serka śmietankowego bez etapu oddzielania serwatki, lecz z zastosowaniem raczej tradycyjnej kultury bakteryjnej produkującej kwas mlekowy a nie bezpośredniego zakwaszania. Na przykład, patent USA Nr 6,861,080 (1 marca 0), włącza całą zawartość substancji stałych (włącznie z białkami) do mieszaniny na wyrób mleczarski, którą następnie stosuje się do wytwarzania emulsji o zmniejszonej średniej wielkości cząstek tłuszczu poniżej 0,8 mikronów i o własnościach organoleptycznych wysokiej jakości. Wytwarzanie serka tego typu wymaga jednak naogół zainwestowania w specjalistyczne wyposażenie do wytwarzania emulsji (np. wysokociśnieniowy homogenizator) i w wyposażenie do wymiany ciepła. Ponadto, surowce mleczarskie są mieszane razem przed fermentacją i nie istnieją wskazówki aby minimalizować kwasowość w gotowym produkcie lub zapewniać ścisłą kontrolę ph (tzn. kontrolować zmiany poziomu ph w trakcie przebiegu produkcji). [0006] EP opisuje sposoby, które wprowadzają żywice jonowe do serków śmietankowych bez serwatki w celu wzmocnienia struktury skrzepu, zwiększając w ten sposób zwięzłość produktu. Proces obejmuje dodawanie stosunkowo niewielkiej (np. około 0,00 do około 0,1%), lecz skutecznej ilości żywicy jonowej (np. ksantanu, gellanu karageniny, żywic alginianowych, pektyn o małej zawartości grup metoksylowych lub ich mieszanin) przed etapem fermentacji, korzystnie przed początkowymi etapami homogenizacji/ogrzewania, w celu zapewnienia wzajemnego oddziaływania żywica jonowa białko mleka bez powodowania koacerwacji z białkiem. [0007] US63160 opisuje sposób wytwarzania serka śmietankowego o dużej zawartości wilgoci, mającego żądane właściwości strukturalne, tzn. zwiększoną zwięzłość. Bardziej szczegółowo, opisany sposób dostarcza serka śmietankowego o dużej zawartości wilgoci, o znacznie zwiększonej zwięzłości, przez kontrolę poziomów wilgoci podczas procesu wytwarzania na poziomie poniżej końcowego docelowego poziomu zawartości wilgoci w końcowym produkcie w postaci serka śmietankowego; poziom zawartości wilgoci w kompozycji końcowej następnie nastawia się na końcowy docelowy poziom zawartości wilgoci przez dodanie wody. Sugeruje się, że kontrola poziomu zawartości wilgoci podczas procesu wytwarzania prowadzi do znacznie zwiększonego poziomu zwięzłości w końcowym produkcie w postaci serka śmietankowego. [0008] Tak więc, pozostaje zapotrzebowanie na wytwarzanie naturalnego serka śmietankowego, który jest wytwarzany z wykorzystaniem kultur bakterii wytwarzających kwas mlekowy, a mimo to dostarcza stałego poziomu ph oraz mniej niepożądanej kwasowości, a zatem produktu bardziej przyjemnego organoleptycznie. Dodatkowo, pozostaje zapotrzebowanie na sposób wytwarzania serka śmietankowego, który zapewnia zwiększoną wydajność i zdolność produkcyjną przez ułatwienie zwiększonego wprowadzania białek serwatki bez potrzeby stosowania etapu oddzielania serwatki, specjalistycznego wyposażenia do 2

4 wymiany ciepła, i/lub do wytwarzania emulsji o zmniejszonej przeciętnej wielkości cząstek. Niniejszy wynalazek dostarcza takiego ulepszonego sposobu. Streszczenie wynalazku [0009] Niniejszy wynalazek dostarcza sposobów wytwarzania fermentowanych produktów mleczarskich i/lub serków śmietankowych, które są wytwarzane bez etapu oddzielania serwatki, w których do fermentowanej mieszaniny mleczarskiej dodaje się znaczną ilość niefermentowanego materiału mleczarskiego (generalnie większą niż około 60 procent, a korzystnie około 70 do około 80 procent, całkowitej ilości białek mleka) a następnie obrabia czynnościowo (np. stosując wysoką temperaturę i warunki silnego ścinania) w celu uzyskania gotowego produktu serowego o podobnych właściwościach organoleptycznych i zwiększonej zawartości białek serwatki w porównaniu z konwencjonalnie wytwarzanymi produktami w postaci serków śmietankowych. Ponieważ nie stosuje się etapu oddzielania serwatki, sposób jest on bardziej wydajny. Ponieważ znaczny udział białek i stałych substancji z mleka dodaje się po fermentacji, produkt może być wytwarzany w sposób ciągły bez specjalistycznego wyposażenia do wymiany ciepła i ostatecznie dostarcza gotowego produktu o bardziej stałym poziomie ph i mniejszej niepożądanej kwasowości, zapewniając dzięki temu produkt o bardziej pożądanym profilu zapachowym. [00] Niniejszy wynalazek dostarcza sposobu wytwarzania fermentowanego produktu mleczarskiego zawierającego fermentowane i niefermentowane składniki mleczarskie, przy czym wspomniany sposób obejmuje: 2 3 (1) dostarczenie pierwszej mieszaniny składników mleczarskich zawierającej pierwszą ilość białka mleczarskiego; (2) homogenizację i pasteryzację pierwszej mieszaniny w celu wytworzenia homogenizowanej i pasteryzowanej pierwszej mieszaniny; (3) schłodzenie homogenizowanej i pasteryzowanej pierwszej mieszaniny do około 68 do około 4 o F (około do około 40 o C) w celu wytworzenia schłodzonej pierwszej mieszaniny; (4) dodanie kultury bakterii wytwarzającej kwas mlekowy do schłodzonej mieszaniny, po schłodzeniu w celu wytworzenia pierwszej mieszaniny zawierającej kulturę bakterii; () fermentację pierwszej mieszaniny zawierającej kulturę bakterii w temperaturze w ciągu czasu wystarczającego do otrzymania fermentowanej pierwszej mieszaniny o stałym ph, w której stałe ph znajduje się w zakresie około 3, do około, (korzystnie około 4,0 do około 4,); (6) dostarczenie drugiej mieszaniny składników mleczarskich zawierającej drugą ilość białka mleczarskiego, sole i żywice; (7) dodanie drugiej mieszaniny do fermentowanej pierwszej mieszaniny o stałym ph w celu wytworzenia trzeciej mieszaniny; i (8) ogrzewanie i homogenizację trzeciej mieszaniny w temperaturze i przez czas wystarczający do otrzymania fermentowanego produktu mleczarskiego zawierającego fermentowane i niefermentowane składniki mleczarskie, zawierającego całkowitą ilość białka mleczarskiego; 3

5 w którym pierwsza ilość białka mleczarskiego wynosi około do około 40 procent i druga ilość białka mleczarskiego wynosi około 60 do około 90 procent w stosunku do całkowitej ilości białek mleka, w którym wyrób mleczarski otrzymany w drodze fermentacji mleka wykazuje stosunek białka serwatki do kazeiny większy niż około 60:40, i w którym sposób nie obejmuje etapu oddzielania serwatki. [0011] Wynalazek dostarcza także sposobu wytwarzania napowietrzanego fermentowanego produktu mleczarskiego zawierającego fermentowane i niefermentowane składniki mleczarskie, przy czym wspomniany sposób obejmuje: 2 (1) dostarczenie pierwszej mieszaniny składników mleczarskich zawierającej pierwszą ilość białka mleczarskiego; (2) homogenizację i pasteryzację pierwszej mieszaniny w celu wytworzenia homogenizowanej i pasteryzowanej pierwszej mieszaniny; (3) schłodzenie homogenizowanej i pasteryzowanej pierwszej mieszaniny do około 68 do około 4 o F (około do około 40 o C) w celu wytworzenia schłodzonej pierwszej mieszaniny; (4) dodanie kultury bakterii wytwarzającej kwas mlekowy do schłodzonej pierwszej mieszaniny, po schłodzeniu, w celu wytworzenia pierwszej mieszaniny zawierającej kulturę bakterii; () fermentację pierwszej mieszaniny zawierającej kulturę bakterii w temperaturze i przez czas wystarczający do otrzymania fermentowanej pierwszej mieszaniny o stałym ph, w której stałe ph znajduje się w zakresie około 3, do około, (korzystnie około 4,0 do około 4,); (6) dostarczenie drugiej mieszaniny składników mleczarskich zawierającej drugą ilość białka mleczarskiego, sole i żywice; (7) dodanie drugiej mieszaniny do fermentowanej pierwszej mieszaniny o stałym ph w celu wytworzenia trzeciej mieszaniny; (8) ogrzewanie i homogenizację trzeciej mieszaniny w temperaturze i przez czas wystarczający do otrzymania fermentowanego wyrobu mleczarskiego zawierającego fermentowane i niefermentowane składniki mleczarskie, zawierającej całkowitą ilość białka mleczarskiego; i (9) napowietrzanie fermentowanego produktu mleczarskiego w celu dostarczenia napowietrzanego fermentowanego wyrobu mleczarskiego wykazującego wzrost objętości około co najmniej około procent; w którym pierwsza ilość białka mleczarskiego wynosi około do około 40 procent, a druga ilość białka mleczarskiego wynosi około 60 do około 90 procent w stosunku do całkowitej ilości białka mleczarskiego, w którym napowietrzany fermentowany wyrób mleczarski wykazuje stosunek białek serwatki do kazeiny większy niż około 60:40, i w którym sposób nie obejmuje etapu oddzielania serwatki. 3 4

6 Krótki opis rysunków [0012] Figura 1 dostarcza schematu technologicznego przedstawiającego ogólny sposób według niniejszego wynalazku Szczegółowy opis 2 3 [0013] Jak to pokazano na Figurze 1, ciekłe składniki mleczarskie są homogenizowane i pasteryzowane w celu wytworzenia pierwszej mieszaniny, która, w następnym etapie, będzie poddana fermentacji. Odpowiednie składniki mleczarskie obejmowały, na przykład, mleko o różnych zawartościach tłuszczu (tzn., mleko nie zawierające tłuszczu lub odtłuszczone, mleko o małej zawartości tłuszczu, mleko pełnotłuste lub mleko pełne, pełne mleko z dodatkiem tłuszczu i podobne), substancje stałe z mleka, śmietankę, i podobne. Generalnie, ta pierwsza mieszanina zawiera około do około 0 procent substancji stałych. Ta pierwsza mieszanina jest następnie pasteryzowana i homogenizowana za pomocą konwencjonalnych sposobów a następnie schładzana do około 68 do około 4 o F (około do około 40 o C). [0014] Pierwsza mieszanina jest następnie poddawana fermentacji w temperaturze około 68 do około 4 o F (około do około 40 o C) i przez czas wystarczający do uzyskania stałego ph około 3, do około, (korzystnie około 4,0 do około 4,) z zastosowaniem konwencjonalnych kultur bakterii kwasu mlekowego i warunków fermentacji. Stosowana kultura kwasu mlekowego nie jest szczególnie ograniczona. Może być ona wybrana, na przykład, z grupy składającej się z Lactobacillus bulgaricus, Lactobacillus lactis, Lactobacillus helveticus, Lactobacillus delbrueckii subsp. lactis, Streptococcus thermophilus, Lactococcus lactis subsp. lactis, Lactococcus lactis subsp. cremoris, Lactococcus lactis subsp. lactis biovar diacetylactis, Leuconostoc lactis, Leuconostoc mesenteroides subsp. cremoris, Pediococcus pentosaceus i Lactobacillus casei i ich mieszaniny. Korzystnie, kultury są kulturami do bezpośredniego zaszczepiania (DVS). Takie kultury są generalnie dodawane do mieszaniny fermentacyjnej na poziomie około 0,01 do około 1 procenta, szczególnie około 0,0 do około 0, procenta. Generalnie stałe ph w żądanym zakresie uzyskuje się w ciągu około do około 16 godzin. [00] Uzyskana fermentowana mieszanina jest następnie mieszana z drugą mieszaniną zawierającą dodatkowe niefermentowane składniki mleczarskie, sole, żywice i, ewentualnie, konwencjonalne dodatki do serków. Te dodatkowe składniki mleczarskie obejmują, na przykład, suchy koncentrat białek serwatki, ciekły koncentrat białek serwatki, izolat białek serwatki, ciekłą lub suszoną słodką serwatkę, ciekłą lub suszoną kwaśną serwatkę i podobne, oraz ich mieszaniny. Do około procent białek mogą stanowić nieserwatkowe białka z mleka (np. mleko w proszku, substancje stałe z mleka, mleko zagęszczone i podobne). Skład i ilości różnych składników w drugiej mieszaninie, jak i ilość drugiej mieszaniny dodawanej do mieszanej mieszaniny, powinny być dostosowane dla zapewnienia produktu w postaci serka śmietankowego o żądanym składzie. Generalnie ilość białka mleczarskiego dostarczonego z pierwszą mieszaniną (tzn. fermentowaną) powinna wynosić około do około 40 procent gotowego produktu, a ilość białek mleka dostarczonych z drugą mieszaniną (tzn. niefermentowaną) powinna wynosić około 60 do około 90 procent gotowego produktu. Korzystnie, produkt końcowy powinien zawierać około do około procent białka

7 mleczarskiego fermentowanego i około 70 do około 80 procent białka mleczarskiego nie poddawanego fermentacji. Ponadto, produkt końcowy generalnie zawiera około 0, do około 2 procent soli i około 0,2 do około 1 procent żywic/stabilizatorów a korzystnie 0,7 do około 1,3 procent soli i około 0,3 do około 0,7 procent żywic/stabilizatorów. Tak więc, drugą mieszaninę powinno się tak nastawić, aby otrzymać wystarczającą ilość niefermentowanego białka mleczarskiego i żywic/stabilizatorów dla otrzymania tych żądanych poziomów zawartości w końcowym produkcie. [0016] Odpowiednie żywice/stabilizatory obejmują substancje stosowane w konwencjonalnych produktach serków śmietankowych. Przykłady odpowiednich żywic/stabilizatorów obejmują żywicę carob, żywicę tara, żywicę ksantanową, żywicę z drzewa robinii akacjowej, karagen, żywicę celulozową, maltodekstrynę, pektynę, inulinę, skrobię, żelatynę, agar, i podobne oraz ich mieszaniny. Korzystne żywice/stabilizatory obejmują ksantan, żywicę z drzewa robinii akacjowej i żywicę guarową. Określenia żywica, stabilizator i żywica/stabilizator są stosowane zamiennie w niniejszym opisie. Druga mieszanina może także ewentualnie zawierać dodatkowe składniki, takie jak substancje smakowo-zapachowe, barwniki, środki przeciwbakteryjne i podobne. Takie składniki do wyboru mogą być dodawane w innych miejscach procesu o ile nie wpływają one ujemnie na proces lub uzyskany produkt. [0017] Mieszanka fermentowanej mieszaniny i drugiej mieszaniny, która zawiera niefermentowane białka mleczarskie, sól, i żywice/stabilizatory, jest następnie poddawana obróbce cieplnej i homogenizacji, w dowolnej kolejności, w celu dostarczenia żądanego produktu. W jednej operacji, mieszanka jest homogenizowana w homogenizerze z dużymi siłami ścinającymi. Korzystnie mieszanka jest homogenizowana pod ciśnieniem około 00 do około 8,000 funtów na cal kwadratowy (psi) (około 3,4 MPa do około,2 MPa). Bardziej korzystnie mieszanka jest homogenizowana pod ciśnieniem około 1,00 do około 6,000 psi (około,34 MPa do około 41,37 MPa), a najbardziej korzystnie pod ciśnieniem około 2,000 do około 4,000 psi (około 13,79 MPa do około 27,8 MPa). Homogenizacja zapewnia zmniejszone wymiary cząstek w mieszance. Korzystne jest utrzymywanie wymiarów cząstek mniejszych niż około 2, mikrona, a bardziej korzystnie, wymiarów cząstek mniejszych niż 1, mikrona. Odpowiednie homogenizatory, które mogą być stosowane do tego celu, są dobrze znane w dziedzinie wiedzy mleczarskiej i chemii spożywczej. [0018] Drugą operacją, której poddawana jest mieszanka, jest kontrolowana obróbka w podwyższonej temperaturze. Ogólnie, mieszanka jest obrabiana w około 17 do około 2 o F (około 79 do około 2 o C) w ciągu około 2 do około 60 minut. Korzystnie, obróbka ta przebiega w temperaturze od około 180 do około o F (około 82 do około 96 o C) przez około do około minut. Różne sposoby prowadzenia kontrolowanej obróbki w podwyższonej temperaturze są znane pracownikom wykształconym w dziedzinie mleczarstwa i chemii spożywczej. Takie metody obejmują, na przykład, ogrzewanie w zbiorniku okresowym z płaszczem grzejnym lub przepuszczenie przez rurę wymiennika ciepła, w której szybkość przepływu cieczy i długość rury określają czas trwania obróbki. Korzystna kolejność tych operacji jest taka, że homogenizacja poprzedza obróbkę cieplną. Stwierdzono jednak, że odwrotna kolejność także działa. Generalnie, homogenizacja i obróbka cieplna mogą być także prowadzone równocześnie, na przykład przez ogrzewanie mieszanki przed i/lub podczas homogenizacji. Alternatywnie, jeśli jeden z tych procesów jest prowadzony jako pierwszy, drugi może następować za nim w operacyjnie dogodnym czasie. Bez ograniczania się do żadnej teorii, uważa się, że połączone obróbki - obróbka cieplna i homogenizacja denaturują i sieciują białka serwatki z drugiej mieszaniny, budując dzięki temu żądaną teksturę. 6

8 [0019] Otrzymany fermentowany wyrób mleczarski lub produkt typu serka śmietankowego, który zawiera białka mleczarskie zarówno podlegające fermentacji jak i nie fermentowane, ma ph w zakresie około 4, do około,, a korzystnie około 4,8 do około,2. Ponadto, stwierdzono, że otrzymany fermentowany wyrób mleczarski lub produkt typu serka śmietankowego ma bardziej stałe ph podczas jego wytwarzania i zawiera mniej kwasowości niż konwencjonalne produkty serków śmietankowych. Generalnie, obecny fermentowany wyrób mleczarski lub serek śmietankowy ma trwałość około co najmniej około 9 miesięcy, gdy jest zapakowany w uszczelnionym pojemniku i przechowywany w warunkach schłodzenia (tzn. około 4 o F (7 o C). Ponadto otrzymany fermentowany wyrób mleczarski lub produkt typu serka śmietankowego ma stosunek białka serwatki do kazeiny około 60:40 do około 90:, a korzystnie około 7:2 do około 8:. Stąd, niniejsze produkty typu serka śmietankowego zawierają znacznie więcej białek serwatki niż konwencjonalne produkty typu serka śmietankowego, włączając w to produkty typu serków śmietankowych wytwarzanych metodami opisanymi w patencie USA Nr 6,8,716, które generalnie zawierają mniej niż 4 procent białek serwatki w stosunku do całkowitej ilości białek. Generalnie, niniejsze produkty serka śmietankowego dostarczone przez niniejszy wynalazek zawierają około 60 do około 90 procent białek serwatki, w stosunku do całkowitej ilości białek, a korzystnie około 7 do około 8 procent białek serwatki. [00] Inne składniki, obejmujące środki słodzące, owoce, środki smakowo-zapachowe, i inne konwencjonalne dodatki, lecz nie ograniczone tylko do nich, mogą być dodawane do otrzymanych produktów serków śmietankowych uzyskanych w drodze fermentacji. Fermentowane wyroby mleczarskie lub produkty typu serka śmietankowego mogą być także napowietrzane w celu dostarczenia niskotłuszczowego napowietrzanego wyrobu mleczarskiego mającego objętość większą niż o około procent, korzystnie większą niż o około procent, a bardziej korzystnie o około do 0 procent. Przez dodanie odpowiedniej ilości środków słodzących (tj. do smaku) i napowietrzanie można wytworzyć niskotłuszczowy napowietrzany wyrób mleczarski zawierający mniej niż około 12 procent tłuszczu (korzystnie około 3 do około 9 procent tłuszczu), więcej niż około procent białka (korzystnie około 6 do około procent białka), i około 40 do 80 procent wilgoci (korzystnie około 60 do około 7 procent wilgoci). Takie napowietrzane wyroby mleczarskie mają stosunki tłuszczu do białka mniejsze niż około 2, (korzystnie mniejsze niż około 1,4), zwiększenie objętości w wymiarze co najmniej około procent (korzystnie większe niż procent a bardziej korzystnie około do 0 procent), zawartość substancji stałych z mleka co najmniej procent i wytrzymałość pianki co najmniej około 0 paskali. [0021] O ile inaczej nie wskazano, wszystkie dane dotyczące procentów i proporcji w niniejszym opisie podane są wagowo w stosunku do całkowitej masy końcowego składu produktu typu serka śmietankowego. Wszystkie patenty i publikacje cytowane w niniejszym opisie są niniejszym włączone jako materiał związany w ich pełnej treści. [0022] Przykład 1. Pełnotłusty serek śmietankowy został wytworzony zgodnie z wynalazkiem z zastosowaniem ogólnego sposobu przedstawionego na schemacie technologicznym procesu (Figura 1). Pasteryzowana śmietanka (39,6% tłuszczu mleka) była poddawana fermentacji z zastosowaniem około 1 procenta kultury bakterii produkującej kwas mlekowy (DSM Food Specialties, Milville, UT) w około 72 o F (22,2 o C) do stanu ustalonego ph 4,43 (całkowity czas około 12, godziny). Po ogrzaniu do 180 o F (82,2 o C), realizowano dodawanie składników jak to pokazano poniższej recepturze (bazującej na 0 funtach (4,4 kg) produktu końcowego). 7

9 Tabela 1A Składnik Ilość (funty) (kg) Fermentowane mleko 82,1 37,3 Woda 8,2 3,7 WPC (80% białka),1 2,4 Proszek serwatki 3,4 1, Sól 0,9 0,4 Stabilizator/żywica 0,3 0,1 ŁĄCZNIE 00,0 4,4 Koncentrat białek serwatki (WPC) pochodził z Glanbia Nutritional, Inc. (Monroe, WI); proszek serwatki pochodził z American Milk Producers, Inc. (Jim Falls, WI; a stabilizatorem/żywicą była żywica z drzewa robinii akacjowej z Danisco USA, Inc. (New Century, KS). Po dodaniu wszystkich składników mieszankę była utrzymywana przez minut w 180 do 18 o F (82 do 8 o C) a następnie homogenizowana przy 00/00 psi (,7/3,4 MPa) (pierwszy i drugi etap). Produkt był zbierany i pakowany. [0023] Serek śmietankowy wytworzony sposobem według wynalazku wykazywał następujący skład i właściwości fizyczne w porównaniu z (1) konwencjonalnie wytworzonym, pełnotłustym, łatwo smarującym się serkiem śmietankowym i (2) serkiem śmietankowym wytworzonym z zastosowaniem sposobu według przykładu 2 patentu USA Nr 6,8,716. W tabeli 1B (jak też i w odpowiadających jej tabelach 2C i 3C odpowiednio w przykładach 2 i 3), całkowita zawartość substancji stałych, całkowita zawartość tłuszczu, całkowita zawartość substancji stałych nie-tłuszczowych, i całkowita zawartość białek są oparte na gotowej kompozycji serka śmietankowego, podczas gdy procentowe udziały niefermentowanych substancji stałych, procentowe udziały niefermentowanego tłuszczu procentowy udział niefermentowanych substancji stałych nie-tłuszczowych i procentowy udział niefermentowanych białek podane są odpowiednio w stosunku do całkowitej ilości substancji stałych, całkowitej ilości tłuszczu, całkowitej ilości nie-tłuszczowych substancji stałych i całkowitej ilości białek, w gotowej kompozycji serka śmietanowego. Na przykład, produkt według wynalazku zawiera 6,0 procent białek i w tych białkach, 73,9 procent jest niefermentowanych (a zatem 26,1 procent jest fermentowanych). Tabela 1B Według wynalazku Konwencjonalny Patent USA 6,8,716 (przykład 2) Całkowita zawartość substancji stałych (%) 46,8 4,0 4, Całkowita zawartość tłuszczu (%) 33,0 33,0 33,1 Całkowita zawartość nie-tłuszczowych 13,8 12,0 12,4 substancji stałych (%) Całkowita zawartość białek (%) 6,0,0 6,0 Procent niefermentowanych białek 73,9 0 21,4 8

10 Stosunek białek serwatki do kazeiny 80: :80 34:66 ph gotowego produktu,1 4,4-4,8 4,4-4,8 Wydajność serka (%) [0024] Sposób według wynalazku wprowadza przewagę białek (tj. około 74 procent całkowitej ilości białek) po etapie fermentacji. Powoduje to powstanie końcowego produktu serowego o zwiększonej zawartości białek serwatki, bardziej stałego lub wytrzymałego poziomu ph podczas przemysłowego wytwarzania, i wyższych poziomów ph niż w konwencjonalnych lub uprzednich usiłowaniach. Produkt wytworzony sposobem według niniejszego wynalazku był oceniony jako mający dobry zapach i ogólną jakość podczas jedzenia ze zmniejszonym poziomem niepożądanej kwasowości w porównaniu z konwencjonalnym serkiem śmietankowym. Ponadto wynaleziony proces nie obejmuje etapu oddzielania serwatki, a zatem jest bardziej wydajny. [002] Przykład 2. Serek śmietankowy o zmniejszonej zawartości tłuszczu został wytworzony zgodnie ze sposobem według wynalazku z zastosowaniem ogólnego sposobu przedstawionego na schemacie technologicznym procesu (Figura 1). Mleko i śmietanka były mieszane, homogenizowane i pasteryzowane w celu wytworzenia mieszanki mleczarskiej o następującym składzie: Tabela 2A Składnik Ilość (%) Całkowita zawartość substancji stałych 26,9 Tłuszcz 17,1 Białko 2, Kazeina 2,0 Białko z serwatki 0, Laktoza 3,8 [0026] Mieszaninę mleczarską fermentowano aż do uzyskania stałego poziomu ph (ph 4,17). Po ogrzaniu od około 61 do około 180 o F (około 16 do około 82 o C), składniki dodawano jak to pokazano w poniższej recepturze (opartej na 0 funtach (4,4 kg) gotowego produktu). Tabela 2B Składnik Ilość (funty) (kg) Mieszanina fermentowana 80,2 40, WPC (80% białka) 6,9 3,2 Proszek serwatki 2, 1,1 Sól 0,9 0,4 Stabilizator/żywica 0, 0,2 ŁĄCZNIE 0,0 4,4 9

11 [0027] WPC i proszek serwatki były takie same, jakie stosowano w przykładzie 1. Stabilizatorem/żywicą była mieszanina około 80 procent żywicy z drzewa robinii akacjowej (Danisco USA, Inc. (New Century, KS) i około procent żywicy ksantanowej (CP Kelco, Chicago, IL). Po dodaniu wszystkich składników do mieszaniny, mieszanka utrzymywana była przez minut w 180 do 18 o F (82 do 8 o C) a następnie homogenizowana przy 00/00 psi (,7/3,4 MPa) (pierwszy i drugi etap). Produkt był zbierany i pakowany. [0028] Serek śmietankowy wytworzony sposobem według wynalazku wykazywał następujący skład i właściwości fizyczne w porównaniu z (1) konwencjonalnie wytworzonym, serkiem śmietankowym typu light i (2) podobnym serkiem śmietankowym wytworzonym z zastosowaniem sposobu według przykładu 7 patentu USA Nr 6,8,716. Tabela 2C Według Konwencjonalny Patent USA 6,8,716 wynalazku (przykład 2) Całkowita zawartość substancji stałych (%) 34,3 34,0 32,7 Całkowita zawartość tłuszczu (%),9 16,0,0 Całkowita zawartość nietłuszczowych substancji 18,4 17,7 17,7 stałych (%) Całkowita zawartość białek (%) 8,0 8,0 9,0 Procent niefermentowanych białek 71,8 0 29, Stosunek białek serwatki do kazeiny 77:23 :80 41:9 ph gotowego produktu,0 4,4-4,8 4,4-4,8 Wydajność serka (%) 0-27, -37 [0029] Tak jak w poprzednim przykładzie, sposób według wynalazku wprowadza przewagę białek po etapie fermentacji. Powoduje to powstanie końcowego produktu serowego o zwiększonej zawartości białek serwatki, bardziej stałego lub odpornego poziomu ph podczas przemysłowego wytwarzania, i wyższych poziomów ph niż w konwencjonalnych lub uprzednich próbach. Produkt wytworzony sposobem według wynalazku był oceniony jako mający dobry smak-zapach i ogólną jakość podczas jedzenia ze zmniejszonym poziomem niepożądanej kwasowości w porównaniu z konwencjonalnym serkiem śmietankowym. Ponadto wynalazczy sposób nie zawiera etapu oddzielania serwatki, a zatem jest bardziej wydajny. [00] Przykład 3. Serek śmietankowy typu ultra light został wytworzony zgodnie z wynalazkiem z zastosowaniem ogólnego sposobu przedstawionego na schemacie technologicznym procesu (Figura 1). Mleko i śmietanka były mieszane, homogenizowane i pasteryzowane w celu otrzymania mieszanki mleczarskiej o następującym składzie: Tabela 3A Składnik Ilość (%) Całkowita zawartość substancji stałych,6 Tłuszcz 6,7 Białko 2,9

12 Kazeina 2,3 Białko z serwatki 0,6 Laktoza 4,7 [0031] Mieszanina mleczarska była fermentowana aż do uzyskania stałego poziomu ph 4,17. Po ogrzaniu od około 8 do około 180 o F (około 14 do około 82 o C), i dodawano składniki jak to pokazano w poniższej recepturze (opartej na 0 funtach (4,4 kg) gotowego produktu). Tabela 38 Składnik Ilość (funty) (kg) Mieszanina fermentowana 8,4 38,8 WPC (80% białka) 11,9,4 Proszek serwatki 1,3 0,6 Sól 0,9 0,4 Stabilizator/żywica 0, 0,2 ŁĄCZNIE 00,0 4,4 [0032] WPC, proszek serwatki i mieszanina stabilizator/żywica były takie same jakie stosowano w przykładzie 2. Po dodaniu wszystkich składników do mieszaniny, mieszanka utrzymywana była przez minut w około 180 do około 18 o F (około 82 do około 8 o C), a następnie homogenizowana przy 00/00 psi (,7/3,4 MPa) (pierwszy i drugi etap). Produkt był zbierany i pakowany. Serek śmietankowy wytworzony według wynalazku wykazywał następujący skład i właściwości. Tabela 3C Według wynalazku Całkowita zawartość substancji stałych (%) 27,3 Całkowita zawartość tłuszczu (%) 6,8 Całkowita zawartość nietłuszczowych substancji stałych (%), Całkowita zawartość białek (%) 12,0 Procent białek niefermentowanych 79,6 Stosunek białek serwatki do kazeiny 84:16 ph gotowego produktu,07 Wydajność serka (%) 0 [0033] Tak jak w poprzednich przykładach, wynaleziony sposób wprowadza przewagę białek po etapie fermentacji. Powoduje to powstanie końcowego produktu serowego o zwiększonej zawartości białek serwatki, bardziej stałego lub odpornego poziomu ph podczas przemysłowego wytwarzania, i wyższych poziomów ph niż w konwencjonalnych lub uprzednich próbach. Ponadto wynaleziony proces nie obejmuje etapu oddzielania serwatki, a zatem jest bardziej wydajny. Chociaż porównywalnych produktów (tzn. produktów konwencjonalnych i produktów wytwarzanych sposobem z patentu USA Nr 6,8,716) nie 11

13 oceniano, oczekuje się, że właściwości takich porównywalnych produktów będą podobne do porównywalnych produktów pokazanych w przykładach 1 i 2 (za wyjątkiem niższego poziomu całkowitej zawartości tłuszczy). [0034] Przykład 4. Napowietrzany niskotłuszczowy fermentowany wyrób mleczarski wytwarzany sposobem według wynalazku był przygotowywany przez mieszanie mleka i śmietanki do kompozycji pokazanej w tabeli 4A. Tabela 4A Składnik Ilość (%) Całkowita zawartość substancji stałych 19,2% Tłuszcz,0% Białko 2,76% Kazeina 2,8% Białko z serwatki 0,2% Laktoza 4,31% [003] Zmieszana mieszanka mleczarska była homogenizowana przy 0/00 psi (17/3,4 MPa) (etap pierwszy i drugi), pasteryzowana (168 o F (7,6 o C) przez sekund) i schładzana do około 72 o C (22,2 o C). [0036] Następnie, mieszanka mleczarska była szczepiona 0,03 % kulturami bakterii produkującymi kwas mlekowy DVS dostarczonymi przez Chr. Hansen i pozostawiana do inkubacji w 72 o F (22,2 o C) przez godzin. Gdy ph osiągnęło stały poziom 4,3, mieszaninę ogrzano do 180 o F (82,2 o C) i dodawano następujące składniki jak to pokazano w tabeli 4B. Tabela 48 Składnik Ilość (funty) (kg) Mieszanina fermentowana 29,8 240,3 WPC 60,7 27,6 Serwatka ze 4, 2,0 stabilizatorem/żywicą Sól 1,0 0, Fosforan trójwapniowy 0,4 0,2 ŁĄCZNIE 600,0 270,6 [0037] WPC (49,7% białka) było dostarczone przez First District Association (Litchfield, MN). Stosowany stabilizator/żywica był mieszaniną około 77 procent żywicy z robinii akacjowej (dostarczanej przez Danisco USA Inc.), około procent ksantanu (dostarczanego przez CP Kelco), i około 8 procent karagenu (dostarczanego przez FMC Corp., Filadelfia, PA). Po dodaniu składników do mieszaniny, mieszankę utrzymywano przez minut w 180 o F (82,2 o C), a następnie homogenizowano przy 00 psi (,7 MPa) 12

14 (pojedynczy etap). Następnie wyrób mleczarski ogrzewano do 188 o C (86,7 o C) za pomocą potrójnej rury i utrzymywano przez 60 minut w kotle Grohn a utrzymując temperaturę produktu 17 do 180 o F (79,4 do 82,2 o C). Następnie część fermentowanego wyrobu mleczarskiego zmieszano z dodatkowymi składnikami jak to pokazano w recepturze z tabeli 4C. Tabela 4C Składnik Ilość (funty) (kg) Fermentowany produkt 247,8 112,4 mleczarski Cukier 43,8 19,9 Kwas sorbowy 0, 0,07 ŁĄCZNIE 291,7 132,37 [0038] Uzyskany produkt schłodzono do około 36 o F (2,2 o C) z zastosowaniem wymiennika ciepła ze zgarnianą powierzchnią i ubijano/napowietrzano do objętości większej o około %. Gotowe wyroby były zbierane w 8-uncjowych (227 g) kubkach, uszczelnianych i umieszczanych w chłodzonym (4 o F (7,2 o C)) magazynie. Produkt ten utrzymywany był w warunkach chłodzenia (<4 o F (<7,2 o C)) i monitorowany przez 4 miesiące, przy czym nie było degradacji trwałości komórek powietrznych lub oczywistej utraty zwiększenia objętości. Produkt wytworzony sposobem według wynalazku był porównywany, przy czym stwierdzono, że ma dobry zapach i ogólną jakość jedzenia przez okres trwałości. Podsumowanie właściwości wyrobów gotowych jest zestawione w Tabeli 4D. Tabela 4D Według wynalazku Całkowita zawartość substancji stałych (%) 36, Całkowita zawartość tłuszczu (%) 8,1 Całkowita zawartość nietłuszczowych substancji stałych (%) 28,4 Całkowita zawartość białek (%) 6,2 Procent białek niefermentowanych 6,6 Stosunek białek serwatki do kazeiny 72:28 ph gotowego produktu,07 Zwiększenie objętości (%) Wytrzymałość piany (Paskale) 33,2 Wydajność serka (%) 0 [0039] Wytrzymałość piany mierzono używając lepkościomierza Haake model VT0 (Gebruder Haake GmbH, Karlsruhe, Niemcy) przy szybkości ścinania 0,0236 sec -1 i w temperaturze 4 o F (7,2 o C). 13

15 Zastrzeżenia 1. Sposób wytwarzania fermentowanego wyrobu mleczarskiego zawierającego fermentowane i niefermentowane składniki mleczarskie, przy czym wspomniany sposób obejmuje: (1) dostarczenie pierwszej mieszaniny składników mleczarskich zawierającej pierwszą ilość białka mleczarskiego; (2) homogenizację i pasteryzację pierwszej mieszaniny w celu wytworzenia homogenizowanej i pasteryzowanej pierwszej mieszaniny; (3) schłodzenie homogenizowanej i pasteryzowanej pierwszej mieszaniny do temperatury do 40 o C (68 do 4 o F), w celu wytworzenia schłodzonej pierwszej mieszaniny; (4) dodanie kultury bakterii wytwarzającej kwas mlekowy do schłodzonej pierwszej mieszaniny, po schłodzeniu, w celu wytworzenia pierwszej mieszaniny zawierającej kulturę bakterii; () fermentację pierwszej mieszaniny zawierającej kulturę w temperaturze i przez czas wystarczający do otrzymania fermentowanej pierwszej mieszaniny o stałym ph, w której stałe ph jest w zakresie około 3, do około,; (6) dostarczenie drugiej mieszaniny składników mleczarskich zawierającej drugą ilość białka mleczarskiego, sole i żywice; (7) dodanie drugiej mieszaniny do fermentowanej pierwszej mieszaniny o stałym ph, w celu wytworzenia trzeciej mieszaniny; i (8) ogrzewanie i homogenizację trzeciej mieszaniny w temperaturze i przez czas wystarczający do otrzymania fermentowanego wyrobu mleczarskiego zawierającego fermentowane i niefermentowane składniki mleczarskie, zawierającego całkowitą ilość białka mleczarskiego; 2 w którym pierwsza ilość białka mleczarskiego wynosi do 40 procent, a druga ilość białka mleczarskiego wynosi 60 do 90 procent w stosunku do całkowitej ilości białka mleczarskiego, w którym fermentowany wyrób mleczarski ma stosunek białka serwatki do kazeiny większy niż 60:40 i w którym sposób nie obejmuje etapu oddzielania serwatki. 2. Sposób według zastrzeżenia 1, w którym pierwsza ilość białka mleczarskiego wynosi do procent, a druga ilość białka mleczarskiego wynosi 70 do 80 procent, w stosunku do całkowitej ilości białka mleczarskiego. 3. Sposób według zastrzeżenia 1 lub 2, w którym stosunek białek serwatki do kazeiny wynosi 7:2 do 8:. 4. Sposób według dowolnego z zastrzeżeń 1 do 3, w którym fermentowany wyrób mleczarski ma ph w zakresie 4, do,, i w którym fermentowany wyrób mleczarski ma okres trwałości co najmniej około 9 miesięcy w warunkach chłodzenia. 3. Sposób według dowolnego z zastrzeżeń 1 do 4, w którym fermentowanym wyrobem mleczarskim jest fermentowany serek śmietankowy. 14

16 6. Sposób według zastrzeżenia 1, wytwarzania napowietrzanego fermentowanego wyrobu mleczarskiego zawierającego fermentowane i niefermentowane składniki, przy czym wspomniany sposób obejmuje: 2 (1) dostarczenie pierwszej mieszaniny składników mleczarskich zawierającej pierwszą ilość białka mleczarskiego; (2) homogenizację i pasteryzację pierwszej mieszaniny, w celu wytworzenia homogenizowanej i pasteryzowanej pierwszej mieszaniny; (3) schłodzenie homogenizowanej i pasteryzowanej pierwszej mieszaniny do temperatury do 40 o C (68 do 4 o F), w celu wytworzenia schłodzonej pierwszej mieszaniny; (4) dodanie kultury bakterii wytwarzającej kwas mlekowy do schłodzonej pierwszej mieszaniny, po schłodzeniu, w celu wytworzenia pierwszej mieszaniny zawierającej kulturę bakterii; () fermentację pierwszej mieszaniny zawierającej kulturę bakterii w temperaturze i w ciągu czasu wystarczającego do otrzymania fermentowanej pierwszej mieszaniny o stałym ph, w której stałe ph jest w zakresie 3, do,; (6) dostarczenie drugiej mieszaniny składników mleczarskich zawierającej drugą ilość białka mleczarskiego, sole i żywice; (7) dodanie drugiej mieszaniny do fermentowanej pierwszej mieszaniny o stałym ph, w celu wytworzenia trzeciej mieszaniny; (8) ogrzewanie i homogenizację trzeciej mieszaniny w temperaturze i przez czas wystarczający do otrzymania fermentowanego wyrobu mleczarskiego zawierającego fermentowane i niefermentowane składniki mleczarskie, zawierającej całkowitą ilość białka mleczarskiego; i (9) napowietrzanie fermentowanego wyrobu mleczarskiego, w celu dostarczenia napowietrzanego fermentowanego wyrobu mleczarskiego, wykazującego wzrost objętości około co najmniej około procent; w którym pierwsza ilość białka mleczarskiego wynosi do 40 procent, a druga ilość białka mleczarskiego wynosi 60 do 90 procent w stosunku do całkowitej ilości białka mleczarskiego, w którym napowietrzany fermentowany wyrób mleczarski wykazuje stosunek białka serwatki do kazeiny większy niż 60:40, i w którym sposób nie obejmuje etapu oddzielania serwatki. 7. Sposób według zastrzeżenia 6, w którym środek słodzący miesza się z fermentowanym wyrobem mleczarskim przed napowietrzaniem, w którym napowietrzany fermentowany wyrób mleczarski zawiera mniej niż 12 procent tłuszczu, więcej niż procent całkowitej ilości białka mleczarskiego, 40 do 80 procent wilgoci i ma stosunek tłuszczu do całkowitej ilości białka mleczarskiego mniejszy niż 2, Sposób według zastrzeżeń 6 lub 7, w którym napowietrzany fermentowany wyrób mleczarski zawiera 3 do 9 procent tłuszczu, 6 do procent całkowitej ilości białka mleczarskiego i 60 do 7 procent wilgoci, w którym stosunek tłuszczu do całkowitej ilości białka mleczarskiego mniejszy niż 1,4 i w którym zwiększenie objętości wynosi do 0 procent.

17 16