NL8703019A

NL8703019A - Werkwijze voor de bereiding van gefermenteerde melkprodukten.

Info

Publication number: NL8703019A
Application number: NL8703019A
Authority: NL
Original assignee: Nl Zuivelonderzoek Inst
Priority date: 1987-12-14
Filing date: 1987-12-14
Publication date: 1989-07-03
Also published as: IE61010B1; US4938973A; DK675888A; DE3864997D1; EP0322010A1; EP0322010B1; ES2026249T3; IE883564L; DK675888D0

Description

0 < " N.0. 34789 Λ

Werkwijze voor de bereiding van gefermenteerde melkprodukten.

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor de bereiding van gefermenteerde melkprodukten met behulp van twee of meer soorten micro-organismen.

Onder gefermenteerde melkprodukten verstaat men de produkten die 5 worden bereid door incubatie van melk of een daarvan afgeleide grondstof met bepaalde micro-organismen. De grondstof is vaak koemelk, maar ook de melk van andere dieren, zoals buffels, paarden, schapen of geiten kan worden gebruikt, evenals room of wei. De melk kan volle melk, maar ook gedeeltelijk of geheel ontroomde melk zijn; het droge-stofge-10 halte van de grondstof wordt soms aangepast aan de aard van het te bereiden produkt.

Terwijl een aantal van deze produkten in sommige streken al van oudsher een belangrijk onderdeel van de menselijke voeding vormt, neemt de verspreiding evenals het aantal produktvariaties de laatste decennia 15 nog sterk toe. Voorbeelden van bedoelde produkten zijn yoghurt, zure room en ymer. Ook karnemelk, vroeger uitsluitend verkregen als bijpro-dukt bij de boterbereiding, wordt tegenwoordig vaak bereid door melk te laten verzuren door speciale micro-organismen.

De bij de produktie van gefermenteerde melkprodukten gebruikte mi-20 cro-organismen zijn vaak mengsels van melkzuurbacteriën, zuursels of starters genoemd.

Men onderscheidt “single-strain starters", bestaande uit bacteriën van één bepaalde stam; "multiple-strain starters", bestaande uit enige, bepaalde stammensen "mixed-strain starters", bestaande uit een 25 onbepaald aantal verschillende stammen van verschillende soorten melkzuurbacteriën.

In West-Europa worden veelal "mixed-strain starters" gebruikt; deze zijn vaak in de handel verkrijgbaar in de vorm van concentraten. Men onderscheidt daarbij (XVIth Int. Dairy Congress, 1962, Vol. D, 143-167) 30 de volgende soorten zuursels: - O-zuursels, bestaande uit stammen van Streptococcus cremoris en Streptococcus lactis; - B-zuursels, bestaande uit stammen van Streptococcus cremoris, Streptococcus lactis, Leuconostoe cremoris en Leuconostoc lactis; 35 - D-zuursels, bestaande uit stammen van Streptococcus cremoris, Streptococcus lactis en Streptococcus diacetilactis (ook wel aangeduid als Streptococcus lactis, var, diacetilactis); - BD-zuursels, bestaande uit stammen van Streptococcus cremoris, Strep- 87030 1 9 ¥> 2 tococcus 1acti s, Streptococcus diacetilactis, Leuconostoc cremori s en Leuconostoc lactis.

Hoewel alle genoemde soorten melkzuurbacteriën lactose omzetten in melkzuur zijn S. lactis en S. cremoris daarvoor bij uitstek ge-5 schikt; de overige genoemde soorten zijn vooral van belang voor de vorming van andere stoffen die tot de organoleptische eigenschappen bijdragen, zoals diacetyl en koolstofdioxide.

De hiervoor genoemde melkzuurbacteriesoorten behoren tot het meso-fiele type, hetgeen wil zeggen dat deze bacteriën in staat zijn tot 10 groei bij temperaturen tussen ongeveer 18°C en ongeveer 30eC.

Anderzijds worden bij de bereiding van bepaalde gefermenteerde melkprodukten ook wel thermofiele bacteriesoorten toegepast: bacteriën die in het temperatuurgebied tussen ongeveer 30° en ongeveer 45°C tot groeien in staat zijn.

15 Voor de bereiding van yoghurt wordt gebruik gemaakt van (thermofiele) zuursels bestaande uit stammen van Lactobacillus bulgaricus en Streptococcus thermophilus. Tussen deze twee soorten treedt in melk een interaktie (protocoöperatie) op die niet noodzakelijk is voor de groei, maar beide soorten wel ten goede komt. Dit komt bijvoorbeeld tot 20 uiting in de snellere zuurvorming door de mengeulture dan door de afzonderlijke reinculturen. Tijdens de groei produceren de bacteriën van elke soort verbindingen die de andere soort kan gebruiken, en in melk slechts in geringe mate aanwezig zijn.

De aard van het produkt wordt in belangrijke mate bepaald door de 25 gebruikte micro-organismen doordat deze, afhankelijk van soort of stam, meer of minder bijdragen aan de vorming van zuur zoals melkzuur, van andere aromastoffen zoals diacetyl of aceetaldehyde, van gas zoals koolstofdioxide, of van structuurvormende elementen zoals polysacchari-den.

30 In enkele gevallen wordt een bepaalde bacteriesoort toegepast, zoal s acidophilus bij de bereiding van acidophilus-melk, maar meestal krijgt het produkt zijn kenmerkende eigenschappen tengevolge van de inwerking van een mengsel van soorten van micro-organismen op de grondstof. Een zeer gecompliceerd voorbeeld vindt men in kefir: in de zoge-35 naamde kefir-knolletjes zijn naast lactobacillen en streptococcen ook azijnzuurbacteriën en verschillende gisten aangetoond.

Een probleem bij gefermenteerde melkprodukten is dat tijdens het bewaren na de bereiding vaak een snelle achteruitgang van de smaak van het produkt optreedt, tengevolge van de aanwezigheid van een bij de 40 produktie gebruikt organisme.

87030 1 9 3

Zo treedt bij karnemelk bij bewaren een sterke daling op van Het gehalte aan diacetyl, een uiterst belangrijke aromacomponent in dit produkt. Karnemelk wordt tegenwoordig veelal bereid door fermentatie van melk door B- of BD-zuursels. De in deze zuursels aanwezige Leuco-5 nostoc-stammen en, eventueel, S. diacetl1actis-stammen zijn in de eerste plaats van belang door de produktie van diacetyl uit citraat. Gebleken is (Cult. Dairy Prod. J. 19 (3) (1984) 6) dat een van de belangrijkste oorzaken van het verdwijnen van diacetyl het enzym diacetyl-re-ductase 1s, een enzym dat onder andere aanwezig is in bacteriën van 10 vele stammen van juist die bacteriesoorten die bij de produktie van karnemelk als diacetylvormers worden gebruikt.

Men heeft gepoogd dit probleem op te lossen door het verse produkt te beluchten (NIZO-verslag NOV. 1192 (1986)); het bleek echter dat deze werkwijze tot slecht reproduceerbare resultaten leidt: soms was de da-15 ling van het diacetylgehalte tijdens bewaren inderdaad afgezwakt, in andere gevallen echter trad ondanks de beluchting een duidelijke daling op.

Een ander voorbeeld van een produkt waarvan bij bewaren de smaak negatief wordt beïnvloed door een micro-organisme dat bij de berei-20 ding is gebruikt, is yoghurt. Dit produkt wordt in vele vormen bereid, maar steeds wordt gebruik gemaakt van een mengsel van $. thermophilus en L·^ bulgaricus. De streptococ produceert het voor de groei van de lactobacil essentiële mierezuur, terwijl de lactobacil enige voor de streptococ onmisbare aminozuren vrijmaakt, waaronder threonine, dat 25 door toedoen van de streptococ in de aromacomponent aceetaldehyd kan worden omgezet. De kwaliteit van het eindprodukt wordt tijdens bewaring echter negatief beïnvloed door de aanwezigheid van de lactobacil, die niet alleen een rol speelt bij een te ver voortschrijden van de verzuring (Milchwissenschaft 35 (1980), 470-473), maar door proteolyse op 30 den duur ook het gebrek "wrang" kan veroorzaken. Men heeft aangetoond dat S. thermophilus in beginsel wel in staat is ook zonder hulp van L. bulgaricus yoghurtaroma te produceren, maar alleen indien de melk een voorbehandeling met speciale enzymen heeft ondergaan of indien speciale toevoegingen (caseïne-hydrolysaten) in de melk aanwezig zijn (J.

35 Dairy Sci. 49 (1982), 147).

Gevonden werd dat problemen als in bovengenoemde gevallen aangeduid, waar een voor de produktie van een gefermenteerd melkprodukt noodzakelijk micro-organisme de kwaliteit van het eindprodukt bij bewaren nadelig beïnvloedt, kunnen worden vermeden door toepassing van de 40 werkwijze volgens de uitvinding. Deze werkwijze voor de bereiding van 8703019 4 gefermenteerde melkprodukten wordt daardoor gekenmerkt dat men de mi-cro-organismen die een ongunstige invloed hebben op de kwaliteit van het produkt tijdens bewaren, maar gunstig zijn voor de bereiding ervan, door middel van een semi-permeabel membraan in een membraanfermentor 5 gescheiden houdt van het fermentatiemengsel waaruit het produkt wordt bereid.

Waar bij de bekende werkwijzen de bedoelde produkten steeds worden bereid door de uitgangsvloeistof te enten met een mengsel dat alle benodigde soorten micro-organismen bevat, wordt bij de werkwijze volgens 10 de uitvinding vermeden dat het eindprodukt die organismen bevat die de kwaliteit negatief kunnen beïnvloeden, terwijl door die organismen geproduceerde stoffen toch tot de kweekvloei stof die in produkt wordt omgezet kunnen doordringen. Om dit te bereiken kan gebruik worden gemaakt van een membraanfermentor.

15 De grondstof voor de fermentatie kan melk of een daarvan afgeleide stof zijn. Bij voorkeur gebruikt men melk.

Een membraanfermentor is een vat waarin men microbiologische processen kan laten verlopen terwijl de inhoud langs een semi-permeabel membraan kan worden geleid. Langs de andere zijde van het membraan kan 20 een vloeistof worden geleid waarin verbindingen tot een zekere, van de moleculaire afkapwaarde van het membraan afhankelijke grootte vanuit het fermentatievat kunnen worden opgenomen. Zo kan een gewenst reactie-produkt vanuit het fermentatiemengsel in water aan de andere zijde van het membraan worden opgenomen en, indien gewenst, daaruit worden ge-25 isoleerd. Ook kan men via het membraan een metaboliet verwijderen die de groei van de organismen in de fermentor remt, om op deze wijze de opbrengst aan micro-organismen te verhogen. Indien dat voor de werking van de verschillende micro-organismen gewenst is, kan aan weerszijden van het membraan een verschillende temperatuur in stand worden gehou-30 den.

Het in deze fermentoren gebruikte membraan is meestal een membraan van het holle-vezel type. De moleculaire afkapwaarde ligt in het algemeen tussen 103 en io6 Dalton; om een uitwisseling van uitsluitend laagmoleculaire verbindingen te bereiken zal men een minder open mem-35 braan kiezen dan wanneer men alleen relatief grote deeltjes zoals bacteriën wenst tegen te houden.

Wanneer men een gefermenteerd melkprodukt wenst te bereiden in een continu proces kan men bijvoorbeeld gebruik maken van een fermentor als schematisch weergegeven in fig. 1. De van het produkt gescheiden te 40 houden micro-organismen worden in compartiment B gehouden; er zijn mo- 87030 1 9 5 * gelijkheden om de Inhoud van B te roeren, om stoffen toe te voegen vla leiding E, en om de Inhoud langs het membraan D te doen circuleren door middel van pomp (4.

De grondstof kan, na enting met de overige benodigde micro-orga-5 nismen en zonodig na toevoeging van andere stoffen via leiding F, met behulp van pomp C2 via leiding A langs het membraan worden gepompt, via welk membraan de kweekvloeistof de benodigde, door het micro-orga-nisme in B geproduceerde stoffen kan opnemen. Het produkt of, indien het produktieproces ook volgende stadia - zoals verdere verzuring - in-10 houdt, het tussenprodukt, kan bij 6 worden afgetapt.

Voor een portfegewijze produktie van een gefermenteerd melkprodukt is een fermentor als schematisch weergegeven in fig. 2 geschikt. Ook in dit type fermentor worden de van het produkt gescheiden te houden mi-cro-organismen in compartiment B gehouden; in compartiment A wordt het 15 produkt of het tussenprodukt gekweekt. Pomp C2 kan worden gebruikt om de inhoud van A langs het membraan te doen circuleren. Dit type kan overigens ook in een continu proces worden gebruikt, door voortdurende toevoeging van grondstof aan A en afvloeiing van overmaat kweekvloei-stof via kraan G. Het afgetapte deel kan dan, zonodig, een verdere be-20 handeling in een continu proces of per portie ondergaan.

Veelal zal men de fermentatie laten verlopen tot een bepaalde pH-waarde is bereikt waarbij de produktie in B van de gewenste stoffen optimaal is. In de membraanfermentor dient de pH echter niet lager dan ongeveer 5,0 te worden, omdat anders de in de fermentatiegrondstof aan-25 wezige eiwitten gaan coaguleren en het membraan verstoppen. Indien de pH de voor de coagulatie van de eiwitten kritische waarde nadert en men de fermentatie nog wenst voort te zetten om de organoleptische eigenschappen van het produkt te verbeteren, houdt men de pH derhalve bij voorkeur op een waarde tussen 6,0 en 5,1. Dit kan op bekende wijze ge-30 schieden door middel van continu of periodiek toevoegen van een neutra-lisatiemiddel. Apparatuur om de ingestelde pH-waarde automatisch te handhaven is bekend.

Met voordeel kan men ongezuurde grondstof, zoals melk, als neutra-lisatiemiddel aan compartiment A toevoegen; ook meer gebruikelijke mid-35 delen zoals ammoniumhydroxide, calciumhydroxide, natriumhydroxide, kali umhydroxi de, natriumcarbonaat, calciumcarbonaat, fosfaten en organische ammoniumhydroxiden kunnen voor het handhaven van de ingestelde pH-waarde worden gebruikt. Bij voorkeur gebruikt men voor het neutraliseren de fermentatiegrondstof.

40 Desgewenst kan men het in het produktiegedeelte van de membraan- £7 030 1 9 6 fermentor verkregen produkt na stopzetting van de uitwisseling via het membraan of na verwijdering uit de fermentor verder laten verzuren.

Het principe van de in fig. 2 weergegeven fermentor is in het bijzonder geschikt voor de uitvoering van de werkwijze volgens de uitvin-5 ding als "fed batch" systeem, bijvoorbeeld bij de bereiding van karnemelk of yoghurt. Het "fed batch" systeem is een bijzondere vorm van een ladingsgewijze produktie, die de voorkeur heeft. Daarbij handhaaft men de gekozen pH-waarde door toevoegen van melk, maar voert men geen tus-senprodukt af. Wanneer nu een gewenste hoeveelheid tussenprodukt met 10 voldoende uit B door het membraan gediffundeerde stoffen is verkregen, sluit men A af van de toegang tot het membraan, en laat men het tussenprodukt in A verder verzuren. Na de verzuring ondergaat het produkt, nog steeds in compartiment A, zonodig nog bewerkingen als roeren of beluchten; tenslotte wordt het gerede produkt uit A afgetapt. Bij de uit-15 voering als "fed batch" systeem wordt een bij B vergeleken groot compartiment A gebruikt.

Zo kan volgens de uitvinding bijvoorbeeld karnemelk worden bereid door, in de in fig. 2 weergegeven fermentor, in compartiment A melkzuurbacteriën die geen diacetyl-reductase bevatten maar ook geen di-20 acetyl produceren te kweken in melk, en in B citraat vergistende aroma-vormers (Leuconostoc-soorten en/of diacetilactis) te houden. Het substraat in B kan melk zijn, maar ook een andere citraatbron zoals ul-trafiltratiepermeaat van kaaswei. In laatstgenoemd geval, waarin nauwelijks van enige groei sprake zal zijn, dient het aantal citraat vergis-25 tende micro-organismen direct na enten reeds voldoende hoog te zijn: men ent dan met zoveel materiaal dat het aantal citraat vergistende bacteriën bijvoorbeeld 10^ tot 10^ per ml kweekvloei stof bedraagt. Wordt als medium in B melk gebruikt dan kan worden volstaan met een zodanige enting dat na een groeiperiode van bijvoorbeeld 15 uur bo-30 vengenoemd aantal is bereikt. Indien gewenst kunnen andere stoffen zoals citraat worden toegevoegd. Toevoeging van citraat is vooral nuttig bij langdurige fermentatie.

Uitwisseling van componenten van de media in de twee compartimenten kan, indien de grootte van deze stoffen beneden de moleculaire af-35 kapwaarde van het gebruikte membraan ligt, plaatsvinden wanneer de kweekvloei stoffen elk langs een zijde van het membraan worden gecirculeerd. Het is nuttig om voor en tijdens het rondpompen de pH van de kweekvloei stoffen te handhaven op een bepaalde waarde, liggend tussen grenzen die enerzijds door mogelijke vervuiling van het membraan door 40 neergeslagen eiwit, anderzijds door de noodzaak van een voldoende ci- 87030 18 7 * traatomzetting worden bepaald. Bij voorkeur wordt een pH-waarde ingesteld tussen 5,2 en 5,6.

Tijdens het kweken wordt de temperatuur van de kweekvloeistoffen op een constante waarde gehouden die in het geval van de karnemelkbe-5 reiding bij voorkeur ligt tussen 17eC en 26#C.

Het kweken kan zowel per portie als continu worden uitgevoerd. In het laatste geval gebruikt men melk als neutralisatiemiddel in compartiment A, en tapt men de overmaat kweekvloeistof uit A af op een zodanige wijze dat het volume van de in A overblijvende vloeistof gedurende 10 de produktieperiode gemiddeld gelijk blijft.

Het afgetapte deel wordt op de ingestelde kweektemperatuur gehouden totdat de pH een waarde beneden 4,8 heeft bereikt, bij voorkeur een waarde van 4,6. Oan kan het produkt als gereed worden beschouwd; het wordt bij voorkeur bij 7*C bewaard tot het tijdstip van consumptie.

15 Gebleken is dat evenals bij het op de bekende wijze bereide produkt het diacetyl gehalte van het met behulp van de fermentor verkregen produkt bij bewaren afneemt. Derhalve is het nuttig het gerede produkt met zuurstof of lucht te begassen: in dat geval blijft, in tegenstelling tot het diacetyl gehalte van de gebruikelijke, met zuurstof begaste 20 karnemelk, het diacetyl gehalte van het produkt volgens de uitvinding bij bewaren stabiel; het vertoont zelfs de neiging nog iets toe te nemen.

Een diacetyl gehalte in het gerede produkt van omstreeks 3 tot 6 mg per kg verdient organoleptisch de voorkeur.

25 Een andere toepassingsmogelijkheid van de werkwijze volgens de uitvinding is de bereiding van yoghurt. Daartoe worden in compartiment A van de in fig. 2 schematisch weergegeven fermentor thermofiele strep-tococcen gekweekt in melk, terwijl in B L. bulgaricus wordt gekweekt.

Als substraat voor de lactobacil kan melk, maar bijvoorbeeld ook met 30 melkeiwit verrijkt ultrafiltratiepermeaat van kaaswei worden gebruikt.

Het kweken geschiedt bij voorkeur bij een temperatuur tussen 31° en 46eC, zoals gebruikelijk bij de bekende methoden van yoghurtberei-ding. Tijdens het kweken worden de inhoud van A en die van B langs het membraan rondgepompt. Bij voorkeur handhaaft men de pH op een waarde 35 tussen 5,2 en 6,0. Evenals de eerder aangeduide karnemelkbereiding kan ook deze yoghurtbereiding per portie of als continu proces worden uitgevoerd. Bij de uitvoering als continu proces wordt als neutralisatiemiddel melk toegevoegd aan A, en wordt de overmaat kweekvloei stof (tus-senprodukt) afgevoerd via G. Na aftappen wordt dit tussenprodukt op de 40 kweektemperatuur gehouden totdat de pH een waarde beneden 4,6 heeft be- 8703019 δ reikt; het gerede produkt wordt bewaard bij, bijvoorbeeld, 7eC. Het blijkt dan dat het uit A afgetapte tussenprodukt weliswaar sneller verzuurt dan een cultuur van de gebruikte S. thermophilus-stam in melk, maar langzamer en minder ver dan een mengsel van de gebruikte S. ther-5 mophilus- en L. bulgaricus-stammen in melk.

Het aceetaldehyde-gehalte, dat bij een volledig verzuurde cultuur van S. thermophilus in melk 1 tot 2 mg/kg bedraagt, bereikt in het eindprodukt van de werkwijze volgens de uitvinding waarden van 7 mg/kg of meer.

10 Ook de yoghurtbereiding kan als "fed batch" systeem worden uitgevoerd.

De uitvinding wordt toegelicht door middel van de volgende voorbeelden. Gebruikt werd een membraanfermentor als schematisch weergegeven in fig. 2. Het membraan bestond uit holle cellulose-acetaatvezels, 15 type C-DAK 90 SCE, moleculaire afkapwaarde 10.000 Dalton (CD-Medical Ine.). Beide compartimenten waren voorzien van een, niet in fig. 2 aangegeven, elektrode, waardoor een automatische pH-regeling mogelijk was. Het gehele systeem werd onder een lichte overdruk van steriel stikstof-gas gehouden.

20 Waar in de voorbeelden sprake is van begassing wordt bedoeld dat gedurende korte tijd zuurstofgas door de te behandelen vloeistof werd geleid totdat de zuurstofconcentratie 9 mg per liter bedroeg, en de vloeistof aansluitend gedurende 1 uur op 20°C werd gehouden.

De bepaling van het diacetyl gehalte werd uitgevoerd als beschreven 25 in Neth. Milk Dairy J. 38 (1984), 251-263; citraat werd bepaald volgens de methode van Dénigès, als beschreven in Neth. Milk Dairy J. 15 (1961) 127-150. Hoeveelheden aceetaldehyd werden bepaald als beschreven in Neth. Milk Dairy J. 24 (1970), 34-44.

De in de voorbeelden gebruikte bacteriestammen Lactobacillus bul-30 garicus Jb en Streptococcus thermophilus Sts zijn respectievelijk ondernummers 903.87 en 904.87 gedeponeerd bij het Centraal Bureau voor Schimmelcultures te Baarn. De in de voorbeelden gebruikte zuursels, BD-zuursel A, 0-zuursel Fr48Zl, D-zuursel 4/25 en yoghurtzuursel I St zijn verkrijgbaar bij het CSX te Leeuwarden.

35 Voorbeeld I

In een membraanfermentor werd een gefermenteerd melkprodukt bereid. Daartoe werden de compartimenten A en B elk gevuld met 2 kg melk die tevoren gedurende 5 minuten op 85°C was verhit. De melk in A werd geënt met 1% (m/m) van het 0-zuursel Fr48Zl; de melk in B werd ge-40 ent met 1% (m/m) van het D-zuursel 4/25. Beide porties werden, in te- 87030 1 9 9 genstroom, bij 20eC rondgepompt. Toen de pH van de melk de waarde van 5,4 had bereikt werd deze waarde vervolgens gehandhaafd door een, door een pH-meter gestuurde, toevoeging van 7M ammonia-oplossing.

Toen, na 16 uur rondpompen, geen citraat meer kon worden aange-5 toond werd het produkt uit A afgetapt. Een deel van het produkt werd begast, het overige deel niet. Het produkt werd bij 7eC bewaard; op gezette tijden werd het diacetylgehalte bepaald. De resultaten, uitgedrukt in mg/kg, zijn vermeld in tabel A.

10 Tabel A

Bewaartijd Diacetyl in het produkt (mg/kg) (dagen bij 7*C)_zonder begassing_met begassing 0 3,0 3,3 5 1,7 3,5 15 11 1,3 3,5

Voorbeeld II

De in voorbeeld I beschreven bereiding werd herhaald, met dien verstande dat in compartiment A de melk met het BD-zuursel A werd ge-20 ent. De resultaten van de diacetylbepalingen zijn vermeld in tabel B.

Tabel B

Bewaartijd Diacetyl in het produkt (mg/kg) (dagen bij 7°C)_zonder begassing_met begassing 25 0 1,6 3,2 5 1,2 2,7 9 0,9 3,1

Voorbeeld III

30 In een membraanfermentor als geschetst in fig. 2 werd karnemelk bereid. Daartoe werd in compartiment A 2 kg ondermelk gebracht, die tevoren gedurende 5 minuten op 85°C was verhit. Deze melk werd geënt met 1¾ (m/m) van het 0-zuursel Fr48Zl, en vervolgens bij 20eC bebroed. Toen de pH van de melk een waarde van 5,4 had bereikt werd deze waarde 35 gehandhaafd door een, door een pH-meter gestuurde, toevoeging van gepasteuriseerde ondermelk; het volume in A werd constant gehouden door de overmaat te laten afvloeien. Er werd niet rondgepompt.

Bijna 16 uur nadat de melk in A was geënt werd compartiment B voorzien van 2 kg gesteriliseerd ultrafiltratiepermeaat (5¾ m/m droge 40 stof) van kaaswei; de pH van dit permeaat was vóór de sterilisatie met $703019 10 behulp van een 7M NaOH-oplossing op de waarde 5,4 gebracht, en werd tijdens de karnemelkproduktie op deze waarde gehouden door een, door een pH-meter gestuurde, toevoeging van een Ca(0H)2-suspensie.

De karnemelkproduktie werd 16 uur na het enten van de melk gestart 5 door het permeaat te enten met een concentraat van het D-zuursel 4/25, en het rondpompen van melk en permeaat langs het membraan te beginnen. De hoeveelheid zuursel concentraat was zodanig gekozen dat het kiemgetal in het permeaat ongeveer 10*107 CFU 5. diacetilactis per ml bedroeg.

10 De produktie werd gedurende 32 uur voortgezet. Tijdens deze pro-duktie stroomde de melk (het "tussenprodukt") met een vrijwel constante snelheid van ongeveer 0,7 kg.h"* uit kraan 6; het tussenprodukt werd in porties opgevangen. Op gezette tijden werd het diacetyl gehalte van het verse tussenprodukt bepaald. De porties opgevangen tussenpro-15 dukt werden bij 20eC verder bebroed tot de pH ervan de waarde van 4,6 had bereikt. Daarna werd het aldus verkregen produkt, deels zonder be-gassing, deels na begassing, gedurende 10 dagen bij 7°C bewaard, waarna opnieuw het diacetyl gehalte gemeten werd. De resultaten van de diacetyl bepalingen zijn samengevat in tabel C.

20

Tabel C

Uren na Diacetyl gehalte (mg/kg) in tussenprodukt en in produkt "start" tussenprodukt produkt (vers) produkt (na 10 dagen bij 7°C) 25 _(a)_(a) (b)_(a) (b) 0 0,4 3,5 1,6 4 2,0 1,4 8,0 5 3,6 30 11,5 5,0 19.5 4,0 21.5 22 4,0 2,6 12,1 23 5,8 35 25,5 3,3 30.5 2,6 (a) : niet begast (b) : begast 6703 0 1 9 11 U1t de gegevens in tabel C blijkt dat gedurende de gehele produk-tieperiode in het tussenprodukt diacetyl kan worden aangetoond. Na het bereiken van de pH-waarde 4,6 bleek het diacetylgehalte te zijn gestegen tot het niveau van het diacetylgehalte van op een gebruikelijke 5 wijze bereide, verse karnemelk; ook de structuur en de smaak waren vergelijkbaar. Wanneer het produkt zonder begassing werd bewaard bleek het diacetylgehalte terug te lopen; na bewaren van het begaste produkt bleek het diacetylgehalte nog te zijn gestegen.

Voorbeeld IV

10 De in voorbeeld III beschreven karnemelkproduktie werd herhaald, met dien verstande dat de pH-waarde tijdens het rondpompen op 5,2 werd gehouden, en het beginvolume zowel van de melk als van het permeaat 1,7 kg was. Per uur vloeide 0,5 kg tussenprodukt uit kraan G.

Ook bij deze produktie bleek in het tussenprodukt gedurende de 25 15 uur voortgezette produktie steeds diacetyl aantoonbaar te zijn, zij het dat het niveau lager bleek te liggen dan bij de in voorbeeld III beschreven produktie: 1,1 tot 2,5 mg/kg in het tussenprodukt.

Voorbeeld V

In een membraanfermentor als schematisch weergegeven in fig. 2 20· werd yoghurt bereid. In compartiment A werd 1200 ml ondermelk (gesteriliseerd door 2 s verhitting bij 140eC, en ontgast tot minder dan 1 mg zuurstof per kg) geënt met 2,5% (m/m) 5. thermophilus stam Sts (CBS 904.87). Tijdens het kweken, bij 45eC, werd een mengsel van N2 en CO2 (95:5, v/v) door de kweekvloeistof geleid. Nadat de pH de waarde 25 5,7 had bereikt werd deze gehandhaafd door toevoeging van gesteriliseerde ondermelk; het volume in A werd constant gehouden door de overmaat via kraan G te laten afvloeien. De vloeistof werd geroerd, maar niet langs het membraan gepompt.

In compartiment B werd 5 liter gesteriliseerde ondermelk geënt 30 met 2,5% (m/m) L. bulgaricus stam Ib (CBS 903.87). Er werd, onder roeren doch zonder rondpompen, bij 45*C gekweekt, onder doorleiden van het ook door compartiment A geleide gasmengsel; de pH-waarde van 5,7 werd gehandhaafd door toevoegen van 7M ammoniumhydroxide.

Nadat in A en B afzonderlijk de kweekvloeistof gedurende 39 uur op 35 pH 5,7 was gehouden werd gedurende 7 uur het kweken voortgezet met in-geschakelde pompen zodat de vloeistoffen gedurende deze periode via het membraan met elkaar in contact stonden. In deze periode bleek het aceetaldehyde-gehalte in A toe te nemen van 1,5 tot ruim 6 mg/kg. Dit gehalte liep op tot 7 mg/kg toen de vloeistof in A vervolgens nog gedu-40 rende 16 uur afzonderlijk werd bebroed.

87030 19 12

Voorbeeld VI

In een fermentor als schematisch weergegeven in fig. 2 werd in compartiment A S. thermophilus stam Sts, en in compartiment B L. bul ga» ricus stam Ib gekweekt in gesteriliseerde (2 s; 140°C), ontgaste onder-5 melk, bij 45°C, onder doorleiden van een mengsel van N2 en CO2 (95:5, v/v). Het volume ondermelk voor enten bedroeg in beide compartimenten 1000 ml, het entingspercentage was in beide gevallen 2,5% (m/m). Vanaf het moment van enten werden beide vloeistoffen langs het membraan rondgepompt. Dit rondpompen werd na ongeveer 3 uur beëindigd, toen de 10 pH de waarde 5,7 had bereikt. Vervolgens werd het fermentatiemengsel 1n A zonder contact met het membraan verder bebroed.

Het verloop van de pH in het produktcompartiment A is in fig. 3 weergegeven door de lijn $ts[Ib]. In dezelfde figuur is het verloop weergegeven van de pH van een cultuur van Sts in ondermelk (lijn Sts) 15 en dat van de pH van een cultuur van een gebruikelijk yoghurtzuursel I St (lijn I St). De kweektemperatuur en het entingspercentage waren in de drie gevallen dezelfde.

87030 19

Claims

1. Werkwijze voor de bereiding van gefermenteerde melkprodukten door fermentatie van een ferroentatiegrondstof met twee of meer soorten micro-organismen, met het kenmerk, dat men de micro-organismen die een 5 ongunstige invloed hebben op de kwaliteit van het produkt tijdens bewaren, maar gunstig zijn voor de bereiding ervan, door middel van een semi -permeabel membraan in een membraanfermentor gescheiden houdt van het fermentatiemengsel waaruit het produkt wordt bereid.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat men als 10 ferroentatiegrondstof melk gebruikt.

3. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat men tijdens de fermentatie in de membraanfermentor de pH zodanig regelt, dat geen coagulatie in het fermentatiemengsel optreedt.

4. Werkwijze volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat men de pH, 15 nadat deze een waarde in het gebied van 6,0-5,1 heeft bereikt, op een waarde in dit gebied handhaaft.

5. Werkwijze volgens conclusie 3 of 4, met het kenmerk, dat men de pH regelt door toevoegen van fermentatiegrondstof.

6. Werkwijze volgens conclusie 5, met het kenmerk, dat men de 20 werkwijze als "fed batch" systeem uitvoert.

7. Werkwijze volgens conclusie 5, met het kenmerk, dat men de werkwijze als continu proces uitvoert.

8. Werkwijze volgens conclusies 1-7, met het kenmerk, dat men na de fermentatie in de membraanfermentor het fermentatiemengsel zonder 25 uitwisseling van stoffen via een membraan verder laat verzuren.

9. Werkwijze volgens conclusies 1-8, met het kenmerk, dat de gescheiden gehouden micro-organismen citraat vergistende streptococcaceae zijn.

10. Werkwijze volgens conclusie 9, met het kenmerk, dat men het 30 produkt na fermentatie met zuurstof behandelt.

11. Werkwijze volgens conclusie 9 of 10, met het kenmerk, dat men aan het medium voor de citraat vergistende streptococcaceae citraat toevoegt.

12. Werkwijze volgens conclusies 9-11, met het kenmerk, dat men 35 als medium voor de citraat vergistende streptococcaceae ultrafiltratie- permeaat van kaaswei gebruikt.

13. Werkwijze volgens conclusies 9-12, met het kenmerk, dat men de fermentatietemperatuur op een waarde tussen 17° en 26eC houdt.

14. Werkwijze volgens conclusies 1-8, met het kenmerk, dat de ge-40 scheiden gehouden micro-organismen Lactobacillus-soorten zijn en in het 8703019 k produkt een cultuur van Streptococcus thermophi1us is.

15. Werkwijze volgens conclusie 14, met het kenmerk, dat men de fermentatietemperatuur op een waarde tussen 30° en 46eC houdt.

16. Gefermenteerd melkprodukt bereid volgens een der conclusies 5 1-15. +++++++ 87050 1 9