Способ получения твердого молочного продукта (варианты) и твердый молочный продукт

Способ получения твердого молочного продукта (варианты) и твердый молочный продукт

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Настоящее изобретение в целом касается способов получения твердого молочного продукта. Конкретнее, настоящее изобретение касается способов получения твердого (не текучего) молочного продукта с содержанием влаги менее чем около 40% и соотношением жир/белок менее чем около 2,5. Настоящее изобретение касается также молочного продукта, который является твердым (не текучим) при температуре окружающей среды, имеет влажность менее чем около 40% и соотношение жир/белок менее чем около 2,5.

Молочные продукты, такие как жидкое молоко, имеющие высокое содержание белка, могут составлять важную часть питания. К сожалению, по ряду причин многие люди обычно не потребляют жидкое молоко в достаточных количествах. Поэтому предпринимались значительные усилия для получения продуктов на основе молока в твердом виде, которые были бы более удобны при употреблении в пищу.

Патент США 4497834 (Барта, 5 февраля 1985) обеспечивает упрощенный способ получения питательного продукта на молочной основе. Данный способ включает сгущение содержащего жир или обезжиренного молока, по существу, до желательного содержания твердых веществ и влаги в конечном продукте, снижение содержания лактозы ниже, чем около 15%, а затем варку смеси для получения, после охлаждения, желеобразного материала. Если требуется, можно добавить жир до содержания около 5-40%. Содержание влаги в желеобразном материале обычно составляет менее чем около 50%. Однако для достижения меньшего содержания влаги Барта был вынужден существенно повысить содержание жира. На основании примеров в указанном патенте продукт с содержанием влаги, например, 48% имел соотношение жир/белок около 1:1; при влажности 30% продукт имел соотношение жир/белок около 6,2, а продукт с содержанием влаги 15% имел соотношение жир/белок около 19,6. Следовательно, Барта мог получить относительно низкие уровни влажности только при существенном повышении соотношения жир/белок. Конечно, при таких высоких соотношениях жир/белок получается менее желательный продукт с высоким содержанием жира при существенном снижении его питательных свойств.

Патент США 4298625 (Cillario, 3 ноября 1981) обеспечивает пену с низким содержанием влаги, состоящую из эмульсии "масло в воде" и полученную из пищевого жира, молочных белков, воды и, необязательно, с добавлением сахаров. Cillario смог получить "кремовый" продукт (то есть с вязкостью около 400000 сП·с) и "пастообразный" продукт (то есть с вязкостью около 3500000 сП·с) с содержанием влажности от около 17 до 35%. Соотношения жир/белок для обоих продуктов, кремового и пастообразного, обычно составляли от около 3,9 до около 12 при "оптимальном" (как было указано) соотношении от около 7 до около 7,5. Конечно, при таких высоких соотношениях жир/белок получают менее желательный, очень жирный продукт при существенном снижении его питательных свойств.

Таким образом, было бы желательно получить твердые молочные продукты с низким содержанием влаги, а также низкими соотношениями жир/белок. Настоящее изобретение обеспечивает такие твердые молочные продукты и способы получения таких твердых молочных продуктов.

Настоящее изобретение обеспечивает твердый молочный продукт, содержащий от около 15% до около 60% водной жидкости, от около 8% до около 40% пищевого жира, от около 10% до около 35% источника концентрированного молочного белка, до 3% эмульгирующей соли, до 1% TiO₂ и до 1% эмульгатора, причем твердый молочный продукт является твердым при температуре окружающей среды, имеет влажность менее чем около 40% и соотношение жир/белок менее чем около 2,5.

Упомянутая водная жидкость обычно является сгущенным обезжиренным молоком или подслащенным сгущенным обезжиренным молоком; пищевой жир является безводным молочным жиром, а источник концентрированного молочного белка является порошкообразным обезжиренным молоком.

Обычно твердый молочный продукт по изобретению содержит менее чем около 50% добавленного подсластителя (например, сахара), предпочтительно от около 12 до около 35% добавленного подсластителя и более предпочтительно от около 25 до около 35% добавленного подсластителя. Как правило, общее содержание подсластителя (то есть добавленный подсластитель плюс сахара, добавленные вместе с другими ингредиентами) составляет менее чем около 57%, предпочтительно от около 25 до около 52% и более предпочтительно от около 25 до около 40%.

Настоящий твердый молочный продукт представляет собой стабильный при хранении на полке (без охлаждения) молочный продукт с высоким содержанием твердых веществ, низкой влажностью, высоким содержанием белка, твердый при температуре окружающей среды. Таким образом, настоящий продукт удобно транспортировать и употреблять в пищу. Кроме того, настоящий продукт можно приготовить в виде различных форм, например плиток, батончиков, печенья или плиток с другими ингредиентами (например, с зернами, семечками, земляным орехом, другими орехами, шоколадными кусочками или чипсами и подобным), в виде кусков, которые можно класть в рот целиком, твердых форм в оболочке (например, покрытых йогуртом, покрытого йогуртом изюма, шоколада и т.п.), формованных изделий (например, в виде животных, звезд, букв) и т.п., причем можно получить продукт разной степени сладости. Настоящий продукт можно также получить в аэрированном (взбитом) виде.

Настоящее изобретение также обеспечивает способ получения твердого молочного продукта, предусматривающий:

(1) смешивание водной жидкости, пищевого жира и источника концентрированного молочного белка при температуре от около 40°С до около 95°С и в условиях высокого усилия сдвига при максимальной величине усилия сдвига более чем около 950 с^-1 с образованием первой смеси, причем смешивание продолжают до тех пор, пока, по существу, все компоненты первой смеси не будут гидратированы, причем пищевой жир имеет температуру плавления ниже чем около 50°С;

(2) добавление до 1% эмульгатора к первой смеси до или после того, как, по существу, все компоненты первой смеси будут гидратированы;

(3) добавление, после того как, по существу, все компоненты первой смеси будут гидратированы, до около 3% эмульгирующей соли и до около 1% TiO₂ с образованием второй смеси;

(4) продолжение нагревания второй смеси до температуры от около 65°С до около 95°С в условиях высокого усилия сдвига, пока не будет получена гомогенная паста;

(5) пастеризацию гомогенной пасты; и

(6) охлаждение пастеризованной гомогенной пасты с образованием твердого молочного продукта,

при этом относительное количество водной жидкости, пищевого жира и источника концентрированного молочного белка в первой смеси выбирают так, что твердый молочный продукт имеет содержание влаги менее чем около 40% и соотношение жир/белок менее чем около 2,5, причем твердый молочный продукт является твердым при температуре окружающей среды.

Настоящее изобретение обеспечивает также вариант способа получения твердого молочного продукта, предусматривающий:

(1) смешивание от около 20% до около 50% сгущенного обезжиренного молока или подслащенного сгущенного обезжиренного молока, от около 10% до около 35% безводного молочного жира и от около 8% до около 30% сухого порошкообразного молока при температуре от около 40°С до около 95°С с образованием первой смеси, причем смешивание продолжают до тех пор, пока, по существу, все компоненты в первой смеси не будут гидратированы;

(2) нагревание первой смеси до температуры от около 60°С до около 95°С в условиях высокого усилия сдвига при максимальной величине усилия сдвига более чем около 950 с^-1;

(3) добавление до 1% эмульгатора к первой смеси до или после того, как, по существу, все компоненты первой смеси будут гидратированы;

(4) добавление, после того как, по существу, все компоненты первой смеси будут гидратированы, от около 1% до около 3% эмульгирующей соли и от около 0,4% до около 1% TiO₂ к первой смеси с образованием второй смеси;

(5) продолжение нагревания второй смеси до температуры от около 65°С до около 95°С в условиях высокого усилия сдвига, пока не будет получена гомогенная паста;

(6) пастеризацию гомогенной пасты; и

(7) охлаждение пастеризованной гомогенной пасты с образованием твердого молочного продукта,

при этом твердый молочный продукт является твердым при температуре окружающей среды и имеет содержание влаги менее чем около 40% и соотношение жир/белок менее чем около 2,5.

Еще один предлагаемый вариант способа получения твердого молочного продукта, имеющего содержание влаги менее чем около 40%, предусматривает:

(1) смешивание водной жидкости, пищевого жира и источника концентрированного молочного белка при температуре от около 40°С до около 95°С и в условиях высокого усилия сдвига при максимальной величине усилия сдвига более чем около 950 с^-1 с образованием первой смеси, причем смешивание продолжают до тех пор, пока, по существу, все компоненты первой смеси не будут гидратированы, причем пищевой жир имеет температуру плавления ниже чем около 50°С;

(2) добавление до 1% эмульгатора к первой смеси до или после того, как, по существу, все компоненты первой смеси будут гидратированы;

(3) добавление до около 3% эмульгирующей соли и до около 1% TiO₂ к первой смеси с образованием второй смеси; причем содержание влаги в твердом молочном продукте составляет более чем около 25%, причем эмульгирующую соль и TiO₂ добавляют к первой смеси до или после того, как, по существу, все компоненты в первой смеси будут гидратированы, и при этом, если содержание влаги в твердом молочном продукте должно составлять менее чем около 25%, эмульгирующую соль и TiO₂ добавляют к первой смеси после того, как, по существу, все компоненты в первой смеси будут гидратированы;

(4) продолжение нагревания второй смеси до температуры от около 65°С до около 95°С в условиях высокого усилия сдвига, пока не будет получена гомогенная паста;

(5) пастеризацию гомогенной пасты; и

(6) охлаждение пастеризованной гомогенной пасты с образованием твердого молочного продукта,

при этом относительное количество водной жидкости, пищевого жира и источника концентрированного молочного белка в первой смеси выбирают так, что твердый молочный продукт имеет содержание влаги менее чем около 40% и соотношение жир/белок менее чем около 2,5, причем твердый молочный продукт является твердым при температуре окружающей среды.

Также предлагается способ получения содержащего твердый ингредиент твердого молочного продукта, предусматривающий:

(1) смешивание водной жидкости и источника концентрированного молочного белка в условиях от низкого до умеренного усилия сдвига с образованием первой смеси, причем смешивание продолжают до тех пор, пока, по существу, все компоненты первой смеси не будут гидратированы и первая смесь образует клейкую белую массу;

(2) добавление к первой смеси эмульгирующей соли до или после того, как, по существу, все компоненты первой смеси будут гидратированы;

(3) добавление к первой смеси сахара до или после того, как, по существу, все компоненты первой смеси будут гидратированы;

(4) добавление к клейкой белой массе твердого ингредиента с образованием смеси твердого ингредиента с первой смесью;

(5) перемешивание смеси, полученной на стадии (4) в условиях низкого усилия сдвига, до тех пор, пока первая смесь не покроет твердый ингредиент с образованием второй смеси;

(6) помещение второй смеси в контейнер;

(7) выпекание второй смеси в контейнере и

(8) охлаждение запеченной второй смеси с образованием твердого молочного продукта, содержащего твердый ингредиент, при этом относительное количество водной жидкости, эмульгирующей соли и источника концентрированного молочного белка в первой смеси выбирают таким образом, что твердый молочный продукт, содержащий твердый ингредиент, имеет влажность менее чем около 40% и соотношение жир/белок менее чем около 2,5, при этом указанный твердый молочный продукт, содержащий твердый ингредиент, сохраняет свою форму при температуре окружающей среды.

И еще один предлагаемый способ получения твердого молочного продукта по изобретению предусматривает:

(1) смешивание водной жидкости, пищевого жира и источника концентрированного молочного белка в условиях умеренного усилия сдвига при максимальной величине усилия сдвига более чем около 500 с^-1 с образованием первой смеси, причем смешивание продолжают до тех пор, пока, по существу, все компоненты первой смеси не будут гидратированы, а пищевой жир имеет температуру плавления менее чем около 50°С;

(2) добавление к первой смеси до 1% эмульгатора до или после того, как, по существу, все компоненты первой смеси будут гидратированы;

(3) добавление к первой смеси до около 3% эмульгирующей соли и до около 1% TiO₂ после того, как, по существу, все компоненты первой смеси будут гидратированы, с образованием второй смеси;

(4) нагревание второй смеси до температуры от около 65 до около 95°С в условиях от низкого до высокого усилия сдвига до получения гомогенной пасты;

(5) пастеризация гомогенной пасты и

(6) охлаждение пастеризованной гомогенной пасты с получением твердого молочного продукта,

при этом относительное количество водной жидкости, пищевого жира и источника концентрированного молочного белка в первой смеси выбирают таким образом, что твердый молочный продукт имеет влажность менее чем около 40% и соотношение жир/белок менее чем около 2,5, и указанный твердый молочный продукт сохраняет свою форму при температуре окружающей среды. Хотя способы уровня техники обеспечивают превосходные твердые молочные продукты, предлагаемые способы получения являются более простыми, поскольку устраняют некоторые стадии нагревания и используют смешивание при высоком усилии сдвига. Предлагаемые упрощенные способы особенно пригодны для получения твердых молочных плиток, содержащих твердые ингредиенты. Твердые ингредиенты, подходящие для применения в настоящем изобретении, включают злаки, печенье, сухую смесь, сухие фрукты и подобное, а также их смеси.

Краткое описание чертежей

На фиг.1 представлен график содержания влаги относительно соотношения жир/белок, для сравнения твердого молочного продукта по изобретению с аналогами (по патенту США 4497834 (Barta, 5 февраля 1985) и патенту США 4298625 (Cillario, 3 ноября 1981)).

На фиг.2 представлена блок-схема способа по изобретению. Для твердых молочных продуктов, имеющих влажность более чем около 25%, можно добавлять TiO₂ и эмульгирующие соли до или после того, как практически все компоненты будут гидратированы. Для твердых молочных продуктов, имеющих влажность менее чем около 25%, TiO₂ и эмульгирующие соли следует добавлять после того, как практически все компоненты гидратированы.

На фиг.3 представлена блок-схема предпочтительного варианта способа по изобретению, где TiO₂ и эмульгирующие соли добавляют после того, как, по существу, все компоненты гидратированы.

На фиг.4 представлена блок-схема другого предпочтительного варианта способа по изобретению, где TiO₂ и эмульгирующие соли добавляют после того, как, по существу, все компоненты гидратированы.

На фиг.5 представлена блок-схема упрощенного способа по изобретению, особенно пригодного для получения твердых молочных плиток, содержащих твердый ингредиент.

Настоящее изобретение обеспечивает способ получения твердого молочного продукта с содержанием влаги менее чем около 40% и соотношением жир/белок менее чем около 2,5 и предпочтительно с содержанием влаги от около 10 до около 30% и соотношением жир/белок менее чем около 2. Более предпочтительно твердый молочный продукт имеет соотношение жир/белок от около 0,5 до около 1,5 и еще более предпочтительно от около 1 до около 1,2. Настоящий твердый продукт имеет высокое содержание сухого вещества, низкую влажность, высокое содержание белка и представляет собой стабильный при хранении без охлаждения молочный продукт, который является твердым при температуре окружающей среды. Таким образом, настоящий продукт удобно транспортировать и его можно употреблять в пищу, держа рукой. Кроме того, настоящий продукт можно получить в виде различных форм, например, твердых плиток, плиток типа конфет, печенья или плиток с другими ингредиентами (например, с зернами, семечками, земляным орехом, другими орехами, шоколадными кусочками или чипсами и подобным), в виде обломков или кусочков, твердых форм с оболочкой, формованных изделий (например, в виде животных, звезд, букв) и подобного, и можно получить разную степень сладости. Настоящий продукт можно также получить в аэрированном (взбитом) виде.

Твердый молочный продукт по изобретению содержит водную жидкость, пищевой жир, источник концентрированного молочного белка, до около 3% эмульгирующей соли; до около 1% TiO₂, до 1% эмульгатора и до около 50% нелактозного подсластителя, причем твердый молочный продукт является твердым при температуре окружающей среды, имеет содержание влаги менее чем около 40% и соотношение жир/белок менее чем около 2,5. Предпочтительно, чтобы твердый молочный продукт имел содержание влаги от около 10 до около 30% и соотношение жир/белок менее, чем около 2. Более предпочтительно, чтобы твердый молочный продукт имел соотношение жир/белок от около 0,5 до около 1,5 и еще более предпочтительно от около 1 до около 1,2. Подходящие эмульгирующие соли включают, например, цитрат натрия, цитрат калия, мононатрийфосфат, динатрийфосфат, тринатрийфосфат, натрийалюминийфосфат, натрийтриполифосфат, натрийгексаметафосфат, дикалийфосфат, кислый пирофосфат натрия и подобные, а также их смеси. Предпочтительными эмульгирующими солями являются цитрат натрия, динатрийфосфат или их смеси. Подходящие эмульгаторы включают, например, моноглицериды, диглицериды, полисорбаты, натрийстеароил-лактат, лецитин и их смеси, а также подобные. Предпочтительными эмульгаторами являются моноглицериды, диглицериды, натрийстеароил-лактилат и их смеси. Такие эмульгаторы предпочтительно используют в аэрированных твердых молочных продуктах для улучшения процесса аэрации (взбивания).

На фиг.1 представлена зависимость содержания влаги и отношения жир/белок в настоящем твердом молочном продукте. На фиг.1 показаны те же зависимости у двух аналогов, имеющих существенно большую влажность и/или отношение жир/белок; эти продукты-аналоги упомянуты выше как уровень техники. Косая штриховка на фиг.1 показывает диапазоны влажности и величины соотношения жир/белок для конкретных продуктов. Как показано на фиг.1, аналоги не способны обеспечить твердые молочные продукты, обладающие низкой влажностью в сочетании с низкими соотношениями жир/белок, которые обеспечиваются настоящим изобретением.

Предпочтительный твердый молочный продукт по изобретению содержит от около 20 до около 50% водной жидкости (предпочтительно сгущенного обезжиренного молока или подслащенного сгущенного обезжиренного молока); от около 10 до около 35% пищевого жира (предпочтительно безводного молочного жира); от около 8 до около 30% источника концентрированного молочного белка (предпочтительно концентрированного молочного порошка); до около 3% эмульгирующей соли (предпочтительно цитрата натрия, динатрийфосфата или их смесей); до около 1% TiO₂; до 1% эмульгатора и до 50% нелактозных подсластителей. Типичные рецептуры для предпочтительного твердого молочного продукта приведены в следующей таблице:

Компонент	Общий диапазон (%)	Предпочтительный диапазон (%)	Более предпочтительный диапазон (%)
Сгущенное молоко	15-60	20-50	25-40
Безводный молочный жир	8-40	10-35	14-20
Концентрированный сухой молочный порошок	1-45	8-30	12-25
Эмульгирующие соли	0-3	1-2,5	1,5-2,5
TiO2	0-1	0,05-0,7	0,15-0,4
Эмульгаторы	0-1	0,05-0,7	0,15-0,4
Добавленный подсластитель (нелактозный)	0-50	12-35	25-35

Подходящие эмульгирующие соли включают, например, цитрат натрия, цитрат калия, мононатрийфосфат, динатрийфосфат, тринатрийфосфат, натрийалюминийфосфат, натрийтриполифосфат, натрийгексаметафосфат, дикалийфосфат, кислый пирофосфат натрия и подобные, а также их смеси. Предпочтительными эмульгирующими солями являются цитрат натрия, динатрийфосфат или их смеси. Подходящие эмульгаторы включают, например, моноглицериды, диглицериды, полисорбаты, натрийстеароил-лактилат, лецитин и их смеси, а также подобные. Предпочтительными эмульгаторами являются моноглицериды, диглицериды, натрийстеароил-лактилат и их смеси. Такие эмульгаторы предпочтительно используют во взбитых твердых молочных продуктах. Подходящие нелактозные подсластители включают, например, сахарозу, декстрозу, фруктозу, глюкозу, мальтозу, мед, кукурузный сироп, некалорийные подсластители и подобные. Обычно предпочтительна сахароза.

Твердые молочные продукты по изобретению являются твердыми при температуре окружающей среды (то есть от около 22°С до около 25°С), имеют содержание влаги менее чем около 40% и соотношение жир/белок менее чем около 2,5. Предпочтительно, чтобы твердый молочный продукт имел содержание влаги от около 10 до около 30% и соотношение жир/белок менее чем около 2. Более предпочтительно, чтобы твердый молочный продукт имел соотношение жир/белок от около 0,5 до около 1,5 и еще более предпочтительно от около 1 до около 1,2. Обычно твердость или проницаемость не взбитого твердого молочного продукта по изобретению составляет более чем около 150 г, предпочтительно от около 150 до около 15000 г и более предпочтительно от около 1000 до около 10000 г. Прочность можно измерить, применяя универсальный исследовательский прибор, измеряющий проницаемость (например, Texture Technologies TA-XT2, использующий 45° конический зонд), или аналогичное исследовательское оборудование. Обычно превышение объема аэрированного (взбитого) твердого молочного продукта по изобретению составляет от около 5 до около 100% и более предпочтительно от около 15 до около 60%. Аэрированные твердые молочные продукты предпочтительно содержат от около 0,05 до около 0,7% эмульгатора и более предпочтительно от около 0,15 до около 0,4% эмульгатора. Твердые молочные продукты обычно имеют срок хранения по меньшей мере 3 месяца в комнатных условиях без охлаждения и по меньшей мере 7 месяцев при охлаждении.

Фиг.2 иллюстрирует в целом способ получения твердого молочного продукта по изобретению. Как показано на фиг.2, водную жидкость, пищевой жир и источник концентрированного молочного белка смешивают вместе. Относительные количества водной жидкости, пищевого жира и источника концентрированного молочного белка выбирают (т.е. устанавливают) таким образом, чтобы обеспечить требуемые влажность и соотношение жир/белок в твердом молочном продукте (например, влажность менее чем около 40%, предпочтительно от около 10 до около 30% и соотношение жир/белок менее чем около 2,5, предпочтительно менее чем около 2, более предпочтительно от около 0,5 до около 1,5 и еще более предпочтительно от около 1 до около 1,2). Подходящие водные жидкости включают, например, воду, ароматизированную воду, фруктовый сок, жидкий фруктовый концентрат, сгущенное молоко, подслащенное сгущенное молоко, сгущенное обезжиренное молоко, подслащенное сгущенное обезжиренное молоко, ультрафильтрованное молоко, ультрафильтрованное снятое молоко и их смеси и т.п. Предпочтительной водной жидкостью является сгущенное молоко, подслащенное сгущенное молоко, сгущенное обезжиренное молоко, подслащенное сгущенное обезжиренное молоко, ультрафильтрованное молоко или ультрафильтрованное снятое молоко. Более предпочтительной водной жидкостью является сгущенное молоко или сгущенное обезжиренное молоко, содержащее от около 30 до около 35% твердых веществ, или подслащенное сгущенное молоко или подслащенное сгущенное обезжиренное молоко, содержащее от около 70 до около 75% твердых веществ. Более предпочтительно, когда подслащенное сгущенное молоко содержит от около 10 до около 50% подсластителя, выбранного из группы, включающей сахарозу, декстрозу, фруктозу, глюкозу, мальтозу и некалорийные подсластители. Предпочтительным подсластителем является сахароза. Отдельно или в виде подслащенного сгущенного молока можно добавлять дополнительные сахара или подсластители. Предпочтительно добавлять дополнительные подсластители при помощи подслащенного сгущенного молока. Если их добавляют как отдельный компонент, то предпочтительно осуществлять добавление одновременно с начальными компонентами.

Подходящие пищевые жиры включают, например, масло, сливки, безводный молочный жир, овощные жиры, кокосовое масло и их смеси, и т.п. Пищевые жиры обычно должны иметь температуру плавления ниже чем около 50°С; более предпочтительно от около 35 до около 45°С. Предпочтительным пищевым жиром является безводный молочный жир. Предпочтительно пищевой жир расплавляют перед его включением в композицию. Подходящие источники концентрированного молочного белка включают, например, обезжиренный сухой молочный порошок, концентрат молочного белка, ультрафильтрованный концентрат молочного белка, ультрафильтрованный/диафильтрованный концентрат молочного белка, ультрафильтрованную пасту молочного белка, ультрафильтрованную/диафильтрованную пасту молочного белка, концентрат сывороточного белка, казеинаты и их смеси, и т.п. Обычным источником концентрированного молочного белка является сухой порошок, имеющий от около 40 до около 92% молочного белка и более предпочтительно от около 65 до около 85% молочного белка. Предпочтительными источниками концентрированного молочного белка являются концентрированный сухой молочный порошок, такой как, например, обезжиренный сухой молочный порошок и сухой порошок концентрата молочного белка. Наиболее предпочтительным источником концентрированного молочного белка является сухой порошок концентрата молочного белка, благодаря обычно низкому содержанию лактозы. Предпочтительно, чтобы содержание лактозы во влажной фазе твердого молочного продукта по изобретению (измеряемое как соотношение лактоза(%)/влага(%)×100) составляло менее 19% и еще предпочтительнее менее 16%. Если требуется, можно получить необходимые относительно низкие уровни лактозы, используя компоненты с низким содержанием лактозы (например, ультрафильтрованные или ультрафильтрованные/диафильтрованные молочные компоненты) или обрабатывая один или более компонентов самого твердого молочного продукта ферментом (например, лактазой) для снижения содержания лактозы.

Исходные компоненты (то есть водную жидкость, пищевой жир и источник концентрированного молочного белка) смешивают при повышении температуры в условиях высокого усилия сдвига для гидратации, по существу, всей лактозы в композиции. Для целей изобретения условия "высокого усилия сдвига" требуют пиковой (максимальной) величины усилия сдвига более чем около 950 с^-1; предпочтительно, пиковое усилие сдвига составляет от около 1000 до около 10000 с^-1. Перемешивание с высоким усилием сдвига продолжают до получения гомогенной пасты при гидратации, по существу, всех компонентов, которые могут присутствовать, включая лактозу. Для целей изобретения выражение "гидратации, по существу, всех компонентов" требует, чтобы по меньшей мере 90% и более предпочтительно по меньшей мере 95% компонентов, которые могут присутствовать в композиции, включая лактозу, были гидратированы. Как будет понятно специалисту в данной области, время, необходимое для, по существу, полной гидратации, зависит от относительных количеств компонентов, количества присутствующей воды и условий перемешивания (например, прикладываемого усилия сдвига и температуры). Обычно достаточным является время перемешивания от около 1 до 10 минут при температуре от около 70 до около 75°С в условиях высокого усилия сдвига. В случаях, когда достаточной гидратации не происходит, твердый молочный продукт с низкой влажностью имеет тенденцию быть "песчанистым". Конечно, если получается такой песчанистый продукт, то время и/или температуру смешивания или перемешивания следует увеличить.

В твердый молочный продукт по изобретению можно и желательно включить функциональные ингредиенты. Такие необязательные функциональные ингредиенты включают эмульгирующие соли (предпочтительно цитрат натрия, динатрийфосфат и их смеси), TiO₂ и, в особенности для аэрированных твердых молочных продуктов, один или более эмульгаторов, таких как моноглицериды, диглицериды, полисорбаты, натрийстеароил-лактилат и лецитин. Предпочтительно включить в композицию по изобретению по меньшей мере один из указанных необязательных ингредиентов, более предпочтительно включить по меньшей мере два из указанных необязательных ингредиентов; и еще предпочтительнее, особенно для аэрированных твердых молочных продуктов, включить все перечисленные необязательные ингредиенты.

Указанные необязательные функциональные ингредиенты добавляют к первой смеси (то есть водной жидкости, пищевому жиру и источнику концентрированного молочного белка) до или после того, как, по существу, все компоненты первой смеси будут гидратированы. Конкретный момент добавления указанных необязательных функциональных ингредиентов зависит, по меньшей мере, частично, от конкретного получаемого твердого молочного продукта. Как правило, эмульгатор можно добавлять до или после того, как, по существу, все компоненты первой смеси будут гидратированы. Однако подходящее время добавления эмульгирующих солей и/или TiO₂ можно варьировать в зависимости от общего содержания влаги в конечном твердом молочном продукте (см. фиг.2). Если содержание влаги в твердом молочном продукте выше, чем около 25%, то эмульгирующие соли и/или TiO₂ можно добавлять к первой смеси до или после того, как, по существу, все компоненты первой смеси будут гидратированы. Если содержание влаги в твердом молочном продукте ниже, чем около 25%, то эмульгирующие соли и/или TiO₂ следует добавлять к первой смеси после того, как, по существу, все компоненты первой смеси гидратированы. Однако обычно, главным образом, для большей ясности изложения все эти необязательные функциональные ингредиенты добавляют после того, как, по существу, все компоненты первой смеси гидратированы.

TiO₂ действует как отбеливатель, а также снижает растягиваемость (то есть уменьшает схожесть с тянучкой) твердого молочного продукта. Эмульгирующие соли, как правило, улучшают свойства текстуры. Например, цитрат натрия обычно обеспечивает лучшие свойства плавления во рту, а динатрийфосфат обычно обеспечивает более твердый молочный продукт. Подходящие эмульгирующие соли включают, например, цитрат натрия, цитрат калия, мононатрийфосфат, динатрийфосфат, тринатрийфосфат, натрийалюминийфосфат, натрийтриполифосфат, натрийгексаметафосфат, дикалийфосфат, кислый пирофосфат натрия и подобные, а также их смеси. Предпочтительными эмульгирующими солями являются цитрат натрия, динатрийфосфат или их смеси. Эмульгаторы как правило обеспечивают более однородный продукт; они также способствуют получению аэрированных (взбитых) твердых молочных продуктов. Подходящие эмульгаторы включают, например, моноглицериды, диглицериды, полисорбаты, натрийстеароил-лактилат, лецитин и подобное, а также их смеси. Предпочтительными эмульгаторами являются моноглицериды, диглицериды, натрийстеароил-лактилат и их смеси.

Обычно количества необязательных ингредиентов составляют до около 3% эмульгирующих солей; до около 1% TiO₂ и до около 1% эмульгаторов. Предпочтительно, когда количество добавленных эмульгирующих солей составляет от около 1 до около 2,5%; количество добавленного TiO₂ составляет от около 0,4 до около 0,9%; и количество добавленных эмульгаторов составляет от около 0,05 до около 0,7%. Более предпочтительно, когда количество добавленных эмульгирующих солей составляет от около 1,5 до около 2,5%; количество добавленного TiO₂ составляет от около 0,7 до около 0,9%; и количество добавленных эмульгаторов составляет от около 0,15 до 0,4%. Хотя добавляемые эмульгаторы можно применять в не взбитых твердых молочных продуктах, предпочтительно их применение в аэрированных (взбитых) твердых молочных продуктах.

Когда добавлены указанные необязательные ингредиенты, смешивание в условиях высокого усилия сдвига продолжают до получения гомогенной пасты. Как будет понятно специалисту в данной области, повышение температуры при смешивании уменьшает время, необходимое для получения гомогенной пасты. Предпочтительно повышать температуру до интервала от около 80 до около 90°С. После получения гомогенной пасты смесь пастеризуют, применяя обычные методики, и затем охлаждают, предпочтительно ниже чем около 40°С и более предпочтительно ниже чем около 10°С, получая твердый молочный продукт. Если требуется, смесь можно гомогенизировать перед охлаждением. Твердый молочный продукт можно собрать и упаковать, применяя обычные технологии. Например, можно заполнить твердым молочным продуктом различные контейнеры или сформовать его в виде печенья, плиток, батончиков, или в виде печенья, плиток и батончиков с другими ингредиентами (например, с зернами, семечками, земляным орехом, другими орехами, шоколадными кусочками или чипсами и подобным), в виде обломков или кусочков, твердых форм с оболочкой, формованных изделий (например, в виде животных, звезд, букв) и подобного, и можно получить продукт разной степени сладости. Настоящий продукт можно также получить в аэрированном виде.

Если требуется, можно включить в твердый молочный продукт по изобретению другие добавки, если они не будут мешать или оказывать вредного влияния на необходимые свойства (а именно твердость, содержание воды, соотношение жир/белок и подобное). Такие добавки включают, например, ароматизаторы, фрукты, орехи, красители, стабилизаторы, эмульгаторы, консерванты, питательные добавки, витамины, минеральные добавки (например, для укрепления кальция) и т.п. При включении указанные добавки обычно составляют менее чем около 10% твердого молочного продукта. Такие добавки можно добавлять либо во время начального смешивания или после того, как, по существу, все компоненты гидратированы. Предпочтительно добавлять твердые добавки во время обработки с высоким усилием сдвига, а жидкие добавки при первоначальном смешивании. Конечно в случаях, когда необходимо сохранить физическую целостность добавок (например, фруктов, орехов или кусочков зерна), добавление следует осуществлять только в условиях низкого усилия сдвига.

Фиг.3 и 4 иллюстрируют предпочтительные варианты способа получения твердых молочных продуктов по изобретению. Сгущенное молоко или подслащенное сгущенное молоко, предварительно расплавленный молочный жир и порошок обезжиренного молока смешивают при температуре около 50°С и затем нагревают до около 85°С в условиях высокого усилия сдвига. Когда, по существу, вся лактоза гидратируется (обычно к этому времени температура составляет около 70°С, как показано на фиг.4), добавляют необходимые количества цитрата натрия, динатрийфосфата, TiO₂ и/или эмульгаторов. Перемешивание в условиях высокого усилия сдвига продолжают до получения гомогенной пасты; обычно такую гомогенную пасту получают к моменту времени, когда температура составляет около 85°С. После пастеризации, гомогенизации (если необходимо) и охлаждения твердый молочный продукт можно собрать и упаковать.

Упрощенный способ по изобретению пригоден, главным образом, для получения твердых молочных плиток, содержащих твердый ингредиент. Данный упрощенный способ исключает некоторые стадии нагревания и применения смешивания с высоким усилием сдвига. Настоящее изобретение обеспечивает способ получения твердого молочного продукта, содержащего твердый ингредиент, предусматривающий:

(1) смешивание водной жидкости и источника концентрированного молочного белка в условиях усилия сдвига от слабого до умеренного с образованием первой смеси, причем смешивание продолжают до тех пор, пока, по существу, все компоненты первой смеси не будут гидратированы и первая смесь образует клейкую белую массу;

(2) добавление к первой смеси эмульгирующей соли до или после того, как, по суще