[发明专利]用于减少乳制品中的胆固醇的系统和方法

说明书

发明背景

本发明总体上涉及流体处理操作中使用的系统和方法，并且更具体地涉及用于减少乳制品中的胆固醇的系统和方法，其中所述乳制品可以具有选择的脂肪含量。

医生和健康专家通常承认低饱和脂肪和胆固醇的饮食可以减少心脏和循环系统疾病的可能性。近来意识到与保持低脂肪和胆固醇饮食有关的健康利益的消费者和对这些成分低的食品的需求都增加了。由于它的低脂肪含量，脱脂乳目前在这种低脂肪食品中具有广泛应用。

全脂乳是结合有胶态分散体的稀释乳剂，其中连续相为溶液。全脂乳每100g乳通常具有约3.3％至约3.4％脂肪含量和14mg胆固醇。为了得到脱脂乳，通常对全脂乳进行离心。得到漂在上面的具有奶油的富油相，以及液相或脱脂乳。

在乳制品中，大部分脂肪和约80％至约85％的总胆固醇存在于奶油中。奶油主要包含乳脂肪球。据认为乳脂肪中的胆固醇分布在乳脂肪球膜和主体脂质之间。Wong，Fundamentals of Dairy Chemistry(1988)。曾经认为当从乳脂肪球分离膜和从乳脂肪球分离黄油时，约90％或更多的胆固醇平衡在黄油中而约5％或更多的在膜中。与该现有的解释相反，实际上在胆固醇含量和脂肪含量之间可能存在极小的关系。

大概地，现有的脱脂乳含有全脂乳中胆固醇的约10％至约20％。脱脂乳含有小于约0.5％脂肪、约10％固体和通常约2至约3mg胆固醇每100g脱脂乳。

乳制品中的胆固醇被认为与甘油三酯、乳脂肪球和复合体蛋白有关。认为脱脂乳中的胆固醇以三种形式存在：(i)与脱脂过程中没有被除去的残留甘油三酯小滴复合的，(ii)与脱脂过程中从乳脂肪球膜脱落的脂蛋白颗粒复合的和(iii)与血清白蛋白中含有的蛋白质复合的。当将脱脂乳、低脂乳或全脂乳浓缩时，它们的胆固醇含量按比例增加。例如，脱脂奶粉每100g具有约20-30mg胆固醇含量。因此，脱脂乳、低脂乳或全脂乳作为用于低脂肪食品中的成分可以为这些食品提供显著量的胆固醇。

因此，生产具有实质上降低的胆固醇含量的乳制品是理想的。令人满意的胆固醇除去方法应使胆固醇除去最大化而不影响乳的蛋白质功能或其它性质。理想的除去方法应执行简单并应对设备和原料的需求最少。此外，应优选避免使用潜在的有害物质如有机极性溶剂。已知在本发明之前还没有开发出这种方法。

已经采用了数种方法以从乳脂肪除去胆固醇。例如，通过与吸附剂材料如硅胶和活性碳接触从脂肪除去胆固醇的方法。当应用于乳制品时，发现这类吸附剂对商业化使用不实用或者缺乏对胆固醇吸附的专一性。此外，还使用了超临界萃取方法；但是，这类方法包括极端的工艺条件并且对于大规模商业应用通常太昂贵。

因此，减少乳制品中的胆固醇的技术将获益于利用食用油减少所得到的具有需要的脂肪含量的乳制品中的胆固醇的系统和方法。

发明概述

本发明提供利用食用油减少所得到的具有需要的脂肪含量的乳制品中的胆固醇的系统和方法。

在第一个实施方案中，本发明的方法包括提供脱脂乳和奶油的步骤，它们均可以是从所提供的全脂乳被分离的。以预定的油-脱脂乳比率(如一份油对十九份脱脂乳)将脱脂乳与食用油(如大豆油)合并，以制备脱脂乳-油混合物。在与油合并前可以将脱脂乳加热。对脱脂乳-油混合物进行共混，从而形成共混脱脂乳-油混合物。然后对共混脱脂乳-油混合物的粒径进行标准化，从而形成微粒化的脱脂乳-油混合物。可以通过剪切共混脱脂乳-油混合物如通过剪切泵和胶体磨进行脱脂乳-油混合物的标准化。所需的微粒化的脱脂乳-油混合物的粒径优选在约0.1微米至约10微米的范围内。

对提供的奶油进行均化，从而制备均化的奶油。在均化前可以将奶油加热。均化的奶油优选具有约0.04微米至约1微米的粒径，并且更优选具有约0.08微米至约0.5微米的粒径。将预定量的经均化的奶油与微粒化的脱脂乳-油混合物合并，从而制备乳-油混合物。将乳-油混合物在预定的温度下保持预定的时间并且优选在保持时间期间对其进行搅拌。然后从乳-油混合物分离大部分食用油，从而留下第一减少胆固醇的乳制品。

在另一实施方案中，本发明的方法进一步包括将第一减少胆固醇的乳制品分离成第一减少胆固醇的脱脂乳和第一减少胆固醇的奶油的步骤，其中之一或二者均可以被进一步分离以基本上除去所有的残余油，从而分别留下第二减少胆固醇的脱脂乳和/或第二减少胆固醇的奶油。另一实施方案可以包括以预定的脱脂乳-奶油比率将第一或第二减少胆固醇的脱脂乳与第一或第二减少胆固醇的奶油合并的步骤，从而制备第二减少胆固醇的乳制品。

在本发明方法的又另一实施方案中，在操作员初始程序编制之后，本发明的任何方法基本上通过系统自动执行。