DE1301230B

DE1301230B - Verfahren zur Herstellung eines Trockenmilchproduktes

Info

Publication number: DE1301230B
Application number: DEB74533A
Authority: DE
Inventors: Brochner Henry Secher
Original assignee: INTERNAT MORFAT CORP
Current assignee: INTERNAT MORFAT CORP
Priority date: 1962-12-05
Filing date: 1963-12-04
Publication date: 1969-08-14
Also published as: US3241975A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines Trockenmilchproduktes mit einem bestimmten Gehalt an Butterfett. Die erfindungsgemäß erhältlichen Produkte liegen in Form von trockenen Pulvern, Tabletten, waffelartigen Tafeln, 'Würfeln oder ähnlichen kleinen Einheiten vor, insbesondere als Milch- oder Sahnetabletten, die sich leicht und so gut wie vollständig in heißen Getränken lösen.
Verfahren zur Überführung von flüssiger Milch, wie natürlicher oder angereicherter Vollmilch, kondensierter Milch, entrahmter Milch oder Sahne, in Pulverform durch Entzug des Feuchtigkeitsgehaltes sind bekannt. Bisher jedoch waren die erhaltenen Pulver auf Grund ihres hohen Gehaltes an Kasein und/oder Butterfett im allgemeinen nicht ohne weiteres in heißem Wasser löslich, insbesondere, wenn sie zu Tabletten od. dgl. verpreßt waren. Außerdem waren die Trockenprodukte, insbesondere, wenn sie einen hohen Butterfettgehalt aufwiesen, leicht verderblich, und das Kühlhalten der Pulver oder Tabletten war meist unbedingte Voraussetzung, wenn eine längere Lagerung nicht zu umgehen war. Um die Löslichkeit der Pulver zu erhöhen und ihre Haltbarkeit zu verbessern, wurde vorgeschlagen (s. deutsche Patentschrift 853 250), der flüssigen oder eingedickten Milch geringe Mengen an Salzen der anhydrischen Phosphorsäuren, gegebenenfalls im Gemisch mit organischen Säuren, unter anderem auch Zitronensäure oder deren Salze, zuzusetzen. Die Zusatzmengen, wie sie auch aus dem Buch von R.Bruncke, »:Milchwirtschaft und Dauermilchindustrie«, S. 772, hervorgehen, waren jedoch zu gering, um einen wirkungsvollen Ausgleich des Salzgehaltes zu gewährleisten.
Auch die Mitverwendung von Lactose bei der Bereitung von Trockenpulvern aus Magermilch läßt sich der Patentliteratur (deutsche Auslegeschrift 1004 029) entnehmen, ohne daß jedoch damit ein Hinweis auf das vorliegende Verfahren gegeben wird.
Schließlich ist in der eigenen USA.-Patentschrift 2 839 407 ein Verfahren zur Herstellung von in warmen Getränken sehr gut löslichen Sahnetabletten beschrieben, bei welchem dem Gemisch ebenfalls Lactose zugesetzt wird. Obwohl diese Tabletten sich in vieler Hinsicht bewährt haben, ließ ihre Haltbarkeit noch zu wünschen übrig, und gerade diese Eigenschaft zeichnet die erfindungsgemäß erhältlichen Produkte ganz besonders aus.
Es wurde nun ein Weg gefunden zur Herstellung von Milch- und Sahnepulver und von durch 'erpressen daraus gewonnenen Tabletten, die rasch und so gut wie vollständig in heißen Getränken löslich und gleichzeitig bei den z. B. im Haushalt in Frage kommenden Temperaturen hochgradig stabil sind.
Das erfindungsgemäße Verfahren beruht auf der Erkenntnis, daß bei der Verarbeitung von Milchprodukten gewisse besondere Bedingungen eingehalten werden müssen, wenn man Pulver und Tabletten des gewünschten Löslichkeitsgrades erhalten will, die auch bei Normaltemperatur haltbar sind, d. h. nicht schnell ranzig werden. Die Bedingungen bestehen unter anderem in einer ganz bestimmten Stufenfolge bei der Behandlung und dem Mischen der natürlichen Bestandteile der Milch vor der Bereitung des Pulverproduktes, das dann zur Tablettenform verpreßt werden kann.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung von Trockenmilchprodukten mit vorbestimmten Gehalt an Butterfett unter Zusatz von Lactose zur eingedickten Milch vor der Trocknung ist dadurch gekennzeichnet, daß man der flüssigen Milch das Alkaliphosphat und/oder -citrat in einer Menge von 3,3 bis 4,2 Gewichtsprozent bezogen auf den Feststoffgehalt der Milch, zusetzt, worauf man dem vorher pasteurisierten Gemisch so viel Lactose zusetzt, daß sein Lactosegehalt 10 bis 2411/o des Gesamtfeststoffgewichtes beträgt, es in an sich bekannter Weise zu einem Feststoffgehalt kondensiert, der einem spezifischen Gewicht von 1,03 bis 1,10 entspricht, und endlich das Gemisch zu einem Pulver mit einem Wassergehalt von nicht mehr als 50!o versprüht, dessen relativer Butterfettgehalt dann durch weiteren Lactosezusatz auf den gewünschten Wert eingestellt wird.
In der ersten Stufe des Verfahrens wird durch Zugabe von 3,3 bis 4,2 Gewichtsprozent (bezogen auf den Feststoff@ehalt der flüssigen Milch) (bezogen und/oder Alkalicitrat das richtige Salzaleichgewicht des Produktes eingestellt, wodurch die Löslichkeit und Stabilität des Produktes sichergestellt wird. Es ist bekannt, daß die Zugabe des das Salzgleichgewicht beeinflussenden Mittels zu der flüssigen Milch den Calciumgehalt der letzteren so weit bindet, daß dem darin enthaltenen Kasein eine möglichst hohe Löslichkeit verliehen wird.
Die erfindungsgemäß zu verwendende flüssige Milch kann Milch oder Sahne von beliebigem Butterfettgehalt sein, je nach dem gewünschten Butterfett- und Lactosegehalt des Endproduktes. Gegebenenfalls kann es zweckmäßig sein, an Stelle von einheitlicher Milch mit einem bestimmten Fettgehalt entrahmte Milch zu verwenden, die man mit so viel Vollmilch oder Rahm mit höherem Butterfettgehalt vermischt, daß das Endprodukt den gewünschten Fettgehalt aufweist. Zweckmäßigerweise wird in diesem Falle das für die Einstellung des Salzgleichgewichtes nötige Phosphat oder Citrat der entrahmten Milch, welche den Hauptanteil an Kasein enthält, zugefügt, und man läßt die Bestandteile des Gemisches einige Zeit reagieren, bevor man dieses der Vollmilch bzw. Sahne zumischt. Auch bei Verwendung von einheitlicher Milch läßt man vorzugsweise das Phosphat und,'oder Citrat mit der flüssigen Milch einige Zeit, z. B. 50 bis 65 Minuten, reagieren. Die Reaktionszeit und die Wahl des das Salzgleichgewicht ausgleichenden Mittels hängt bis zu einem gewissen Grad ab von der zu erwartenden Temperatur der Umgebung, in welcher das Endprodukt verbraucht oder gelagert werden soll. Ein Phosphatzusatz in dieser Stufe des Verfahrens erweicht im allgemeinen das Kasein mehr als die Reaktion mit einem Citrat. Infolgedessen ist, falls die Trockenmilch zum Verbrauch in einem verhältnismäßig heißen Klima bestimmt ist, als den Salzgehalt ausgleichendes Mittel ein Citrat bevorzugt.
Wenn das Gemisch aus flüssiger Milch und den Salzgehalt ausgleichendem Mittel hergestellt ist, wird es pasteurisiert, wobei die Temperatur vorzugsweise 75° C nicht übersteigen soll. Anschließend wird dem pasteurisierten Gemisch Lactose in einer solchen Menge zugefügt, daß der Lactoseanteil 10 bis 24 Gewichtsprozent des gesamten Feststoffgehaltes in dem gebildeten Gemisch beträgt. Überraschenderweise wurde gefunden, daß diese Zugabe von etwas Lactose vor dem Homogenisieren und Kondensieren des flüssigen Produktes zu einem Pulver die Löslichkeit der entstehenden Trockenmilch merklich verbessert. Erfindungsgemäß wird der Rest der Lactose dem Produkt erst dann zugefügt, wenn es in Pulverform vorliegt.
Gegebenenfalls wird dann das pasteurisierte, lactosehaltige Gemisch in einer üblichen Vorrichtung homogenisiert, bevor es in an sich bekannter Weise zu einem Feststoffgehalt kondensiert wird, der einem spezifischen Gewicht von 1,03 bis 1,10 entspricht, wobei jedoch der jeweils eingestellte Wert von dem Gehalt an Butterfett abhängt. Vorzugsweise wird das Kondensieren nicht wesentlich: weiter geführt als bis zu einem Feststorfgehalt von etwa 45 0o. Es ist dabei jedoch wesentlich, daß das spezifische Gewicht des kondensierten flüssigen Produktes innerhalb der oben angegebenen Grenzen liegt. Ist dies nicht der Fall, so läßt sich das durch Sprühtrocknen des kondensierten Produktes hergestellte Pulver nur schwer zu leicht löslichen Tabletten verpressen, da es entweder zu dicht ist und unter Druck ein Teil des Fettes daraus ausgequetscht wird oder da das Pulver zu lose ist und einen übermäßigen Druck erfordert, was ebenfalls zum Ausquetschen eines Teiles des Fettes .führt. Zum Trocknen kann eine bekannte Einrichtung benutzt werden. Der endgültige Feuchtigkeitsgehalt des Zwischenpulvers liegt unter 5%, vorzugsweise zwischen 0,5 und 5,0 Gewichtsprozent, wobei der niedrige Prozentgehalt im allgemeinen für Pulver von höherem Fettgehalt ilt.
Das auf' diese Weise gewonnene Trockenmilchpulver wird dann mit Lactose gemischt, wobei das Anteilsverhältnis von dem gewünschten Butterfettgehalt im Endprodukt abhängt. Sollen Preßkörper, wie Tabletten usw. hergestellt werden, so wird vorzugsweise das Trockenmilchpulver zusammen mit der Lactose so weit angefeuchtet, daß es 2 bis 20 Gewichtsprozent Wasser enthält. Die in diesem Stadium zugefügte Wassermenge ist wichtig für die Form- und Lagerstabilität des Endproduktes. Wird zuwenig Wasser zugefügt, so halten die Pulverteilchen beim Komprimieren nicht richtig zusammen und bei Zugabe von zuviel Wasser wird das Kasein teilweise gelöst, so daß es das Butterfett nicht mehr vor dem Ranziwerden schützen kann. Zweckmäßigenveise berechnet sich die in diesem Stadium zuzufügende Wassermenge nach folgender Formel: Gewichtsmenge an Protein in dem Ansatz, geteilt durch das Gesamtgewicht des Pulvers, multipliziert mit dem spezifischen Gewicht des kondensierten flüssigen Produktes bei 20° C, multipliziert mit 100; der Endwert gibt den Prozentsatz an Wasser an, der zugefügt werden muß.
Vorzugsweise wird das Wasser in feiner Verteilung zugefügt, z. B. indem man das Wasser fein vernebelt, während das Pulver in dem Behälter gerührt wird. Nachdem das Pulver benetzt wurde, wird es vorzugsweise granuliert, z. B. indem man es durch ein Sieb treibt, worauf es in die gewünschte Tabletten- oder Würfelform verpreßt wird. Zum Granulieren kann beispielsweise ein Vibrationssieb mit Öffnungen von 1 bis 3 mm benutzt werden. Nach dem Verpressen in die gewünschte Form werden die Tabletten, Würfel od. dgl. im allgemeinen getrocknet, um den Feuchtikeitsgrad auf nicht mehr als etwa 2% herabzusetzen.
Das Verfahren nach der Erfindung wird durch folgendes Beispiel näher erläutert.
Beispiel 18 350 kg entrahmte Milch wurden vermischt mit 634,5 kg Natriumphosphat (sekundäres Salz), und das Gemisch wurde 30 Minuten stehengelassen. Dann wurden in das Gemisch 36 650 kg einer Sahne mit 36% Butterfett eingerührt und wieder 30 Minuten stehengelassen.
(Gemäß einer Variante dieser Arbeitsweise könnte man auch die gleichen Anteile an Milchfeststoffe erhalten, wenn man an Stelle des obigen Gemisches aus entrahmter Milch und Sahne mit 36 % Fettgehalt 55 000 kg Sahne mit einem Butterfettgehalt von 29% verwenden würde.) Das Gemisch wurde dann durch Erhitzen auf 74° C pasteurisiert.
Anschließend wurden 3361 kg Lactose zugefügt und das so erhaltene flüssige Produkt auf übliche Weise homogenisiert. Das homogenisierte Produkt, das etwa 391/o Feststoffe enthielt, wurde dann bei 55° C/720 Millibar kondensiert, bis sein Feststoffgehalt 45% betrug. Der Endpunkt der Kondensation wurde bestimmt durch zeitweise Entnahme von Proben, an denen das spezifische Gewicht bestimmt wurde. Das Kondensieren wurde unterbrochen, als das spezifische Gewicht auf 1,057 angestiegen war.
Als nächster Schritt folgte die Sprühtrocknung des kondensierten Gemisches in einer üblichen Vorrichtung (Atomizer) zu einem Trockenpulver. Die Zusammensetzung dieses Pulvers, berechnet als Feststoffe, betrug 62,981/o Butterfett, 17,95% nicht fette Milch, 3,03% Salze und 16,4% zugesetzte Lactose.
Von dem wie oben erhaltenen Trockenpulver wurden nun 20 958 kg (60 Gewichtsteile) in trockenem Zustand mit 13 972 kg (40 Gewichtsteile) pulverisierter Lactose vermischt, so daß das zur Ausformung von Milchtabletten geeignete Endprodukt etwa 38% Fett und 1,8% Salz enthielt. Dieses Produkt wurde dann in einem offenen Gefäß unter Rühren mit feinvernebeltem Wasser in einer Menge von 1747 kg besprüht. Das befeuchtete Pulver war damit fertig zum Ausformen von Tabletten. Es wurde jedoch vorher noch durch ein Sieb mit Öffnungen von 2 mm getrieben, um es zu granulieren, und das Granulat wurde dann zu Tabletten verpreßt, deren Volumen etwa 600;'o des Schüttvolumens des losen Pulvers betrug. Die Tabletten waren in heißen Getränken leicht löslich und verliehen diesen Getränken die gleiche milchige Farbe wie flüssige Milch. Vergleichsversuche Vergleichende Untersuchungen mit bekannten Trockenmilchpräparaten ergaben die Überlegenheit der erfindungsgemäß erhältlichen Produkte.
Da vergleichbare Tabletten nicht erhältlich waren, wurden als Vergleichsprodukte zwei handelsübliche, im Einzelhandel weit verbreitete Trockenmilchpulver gewählt. Diese Pulver lassen sich ohne Zusätze nicht zu Tabletten verpressen, was den erfindungsgemäß erhältlichen Produkten gegenüber bereits ein Nachteil im Hinblick auf Handlichkeit, Dosierung usw. ist.

Die Zusamensetzung der zu vergleichenden Proben war die folgende (Prozentzahlen sind Gewichtsprozent:

Erfindungs-

Zusammen- gemäße Vergleichs- Vergleichs-

setzung Tabletten Pulver 1 Pulver 11

Ufo 0(p O!'

Wasser ...... 1,74 1,21 1,28

Fett ......... 27,15 33,30 36,63

Protein ...... 7.80 10,78 10,88

Asche ....... 2,43 2,36 2,26

Kohlehydrate. 60,88 52,35 48,95

Die Löslichkeitswerte zeigen folgende Übersicht: Erfindungsgemäße Tabletten ..... 99,60/0 Probepulver 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99,2% Probepulver II . . . . . . . . . . . . . . . . . 99,3% (Die Ermittlung der Werte erfolgte nach S a m -h a m m er, »Milchwissenschaft«, 1963, Bd.18.)

Claims

Patentansprüche: 1. Verfahren zur Herstellung eines Trockenmilchproduktes mit vorbestimmten Gehalt an Butterfett unter Zusatz eines Alkaliphosphates und/oder -eitrates zur Milch und unter Zusatz von Lactose zur eingedickten Milch vor der Trocknung, dadurch gekennzeichnet, daß man der flüssigen Milch das Alkaliphosphat und/ oder -citrat in einer Menge von 3,3 bis 4,2 Gewichtsprozent, bezogen auf den Feststoffgehalt der Milch, zusetzt, worauf man dem vorher pasteurisierten Gemisch so viel Lactose zusetzt, daß sein Lactosegehalt 10 bis 24% des Gesamtfeststoffgewichts beträgt, es in an sich bekannter Weise zu einem Feststoffgehalt kondensiert, der einem spezifischen Gewicht von 1,03 bis 1,10 entspricht und endlich das Gemisch zu einem Pulver mit einem Wassergehalt von nicht mehr als 5% versprüht, dessen relativer Butterfettgehalt dann durch weiteren Lactosezusatz auf den gewünschten Wert eingestellt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man das Pasteurisieren des Gemisches bei Temperaturen nicht über 75° C vornimmt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man das nach dem Zufügen des ersten Lactoseanteiles erhaltene Gemisch vor dem Kondensieren homogenisiert.
4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß man das zugesetzte, dem Ausgleich des Salzgehaltes dienende Mittel mit der flüssigen Milch, vorzugsweise bei Raumtemperatur, etwa 50 bis 60 Minuten reagieren 1'äßt.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man das Pulver nach dem Sprühtrocknen und dem Lactosezusatz mit etwa 2 bis 20 Gewichtsprozent Wasser anfeuchtet, das angefeuchtete Produkt gegebenenfalls granuliert, es im feuchten Zustand zu Tabletten verpreßt und diese trocknet.