DE3301832A1 - Verfahren zur herstellung von sauermilcherzeugnissen - Google Patents
Verfahren zur herstellung von sauermilcherzeugnissenInfo
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Description
Verfahren zur Herstellung von Sauermilcherzeugnissen
Diese Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Sauermilcherzeugnissen.
Charakteristisch für Sauermilcherzeugnisse, wie z.B. Joghurt,
Reformjoghurt und geschlagene Buttermilch, sind zum einen die
hauptsächlich durch Milchsäurebakterien hervorgerufene Säuerung
und das Aroma, zum anderen die dicke Konsistenz. Die löffelfähigen Erzeugnisse sind von gelartiger, mitunter etwas gummiartiger
Beschaffenheit, die Trinkprodukte von dickflüssiger, eventuell
gummiartig-dehnbarer Beschaffenheit. Bei beiden Typen strebt man nach stabiler Struktur und Nichtabscheidung von Molke.
Bei den auf herkömmliche Weise ohne Zusatzstoffe, etwa Stabilisatoren,
herzustellenden Sauermilcherzeugnissen erzielt man die
Struktur durch kräftige Wärmebehandlung der als Rohstoff dienenden Milch, in der Praxis durch 5- bis 3Ominütige Behandlung bei
Über 90 C. Dabei kommt es zur Denaturierung der löslichen Milchproteine,
der sog, Molkenproteine. Ihre kolloidalen Eigenschaften
ändern sich so, dass sie zusammen mit dem Milchkasein bedeutend mehr Wasser aus ihrer Umgebung binden als in undenaturiertem Zustand.
Nach der Milchsäuregärung kommt es dann zur Bildung der
charakteristischen Struktur der Erzeugnisse. In gewissen Fällen sind auch die von den Milchsäurebakterien um sich herum gebildeten
Kapseln von Einfluss auf die Struktur. Löffelfähigkeit und/
oder Trinkfähigkeit ergeben sich aus der Art der Reifung.
Da die Herbeiführung der Produktstruktur eine Erhitzung über längere
Dauer erfordert, kommen die zum Pasteurisieren von Milch allgemein eingesetzten energiewirtschaftlich günstigen Plattenwärmetauscher,
die eine Regeneration von über 90 r'o liefern, allein
nicht in Frage.
Die verfahrenstechnisch traditionelle Wärmebehandlungsstufe der
Sauermilcherzeugnisse wird in Form von Dauerhitzebehandlung verwirklicht.
Die dafUr erforderliche Anlage kann z.B. aus einem oder
mehreren dem Plattenwärmetauscher-Aufheizteil nachgeschalteten geschlossenen Zylindern bestehen, bei dessen/deren Durchströmen
das Produkt die erforderliche Erhitzungszeit erreicht, oder aus
einem auf Säuerungstemperatur zu kehlenden Verfahrensbehälter» Die Wärmeverluste bei solchen Anlagen sind erheblich.
Im Zuge der Weiterentwicklung der Steuer- und Regeltechnik ist
man aus Kosten- und Betriebssicherheitsgründen bestrebt, die Molkereiprozesse sowie die wichtigen SpUl- und betriebshygie'nischen
Funktionen programmiert ferngesteuert oder automatisch ablaufen
zu lassen. Die gegenwärtigen Dauererhitzungssysteme für Sauer-,
milcherzeugnisse mit ihren stellenweise erweiterten Strömungswegen
sind ein Hindernis für den wirtschaftlicheren Einsatz von
Steuer- und Regelsystemen.
Mit der vorliegenden Erfindung soll deshalb ein Verfahren zur Herstellung von Sauermilcherzeugnissen geschaffen werden,
das sich fflr programmierte Fernsteuerung oder automatischen Betrieb
eignet, ohne dass daf'tr ströinungslehremäs.sig schwierige Dauererhitzungseinrichtungen
erforderlich sind, sondern bei dem die erforderliche Wärmebehandlung energiewirtschaftlich g-'instig in
einem herkönmlichen Plattenwärmetauscher erfolgen kann, und welches die
Herstellung von Sauermilcherzeugnissen gleichmässiger Qualität gestattet.
Das erfindungsgemässe Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass
die Milch bei einer Temperatur von 0-5 C mit Käserei-JLabenzym
oder einem anderen entsprechend wirkenden proteolytischen Enzym unter Einsatz von Labenzymlösung mit I/5 - I/I5 Million Labaktivitätseinheiten in einer Menge von 0,25-0,5 Prozent, bezogen auf
die Milchmenge, behandelt wird, die Labenzym-behandelte Milch
zwecks ÜberfUhrens des Milch-Parakaseine in Calciumparakaseinat
und Inaktivierung des Labenzyms wärmebehandelt wird, und das so erhaltene Produkt dann auf an sich bekannte Weise der Säuerung
und der Reifung zum gewünschten Sauermilcherzeugnis unterzogen
wird.
Die Behandlung mit Labenzym kann entweder als Chargenprozess
durch Zugabe von Labenzymlosung in die in einem Behälter befindliche
vorstandardisierte Milch oder als kontinuierlicher Prozess durch Hindurchleiten von vorstandardisierter Milch durch einen
Enzymreaktor erfolgen.
ο Die Wärmebehandlung kann bei einer Temperatur von 72-105 C über
eine Dauer von 10-20 Sekunden, vorzugsweise unter Einsatz eines Plattenwärmeaustauschers und bevorzugt so, dass die Milch dabei
gleichzeitig pasteurisiert wird, erfolgen.
Die Wirkung der bei der Käseherateilung verwendeten Labenzyme in
der Milch lässt sich in drei Stufen oder Phasen differenzieren:
Primärreaktion, Sekundärreaktion und Tertiärreaktion.
Bei der Primärreaktion bildet sich aus dem Vollkasein unter der Wirkung des Labs Parakasein, wobei durch die proteolytische Wirkung
des Enzyms das K. -Kasein von der Kaseinmizelle abgespalten
wird und in Lösun» geht. Gleichzeitig kommt es zu einer Aktivierung
des· el- und des /--Kaseins. Die Primärreaktion ist temperaturunabhängig.
Wenn die auf das ^-Kasein sowie? auf das cX>
und das /--Kasein gerichtete Schutzwirkung bei der Primärreaktion verschwindet, werden
in der Sekundärreaktion das Parakasein und die Milch-Calciumionen
zu Calciumparakaseinat gebunden, welches das Gerüst des in der Käseherstellung bekannten gelartigen Bruches liefert. Die Sekundärreaktion
ist stark temperaturabhängig; in kalter Milch lässt sich keine Sekundärreaktion nachweisen. Wird nun die kalt eingelabte
Milch z.B. auf 60 C erwärmt, so bildet sich augenblicklich das Koagulat, d.h. Calciumparakaseinat. Arbeitet man dabei mit
Labenzymmengen, die deutlich unter den für die Käseherstellung typischen Mengen liegen, und führt man die Sekundärreaktion durch
Temperaturerhöhung unter turbulenten Verhältnissen durch, so erhält man als Ergebnis eine feinverteilte Calciumparakaseinat-Auaflockung
in der Milch.
In der Tertiärreaktion halt die proteolytische Wirkung des Labenzyms
an; dabei kommt es zu weiteren Kasein-Spaltungsvorgängen.
Die vorliegende Erfindung nützt den
Unterschied zwischen Labenzymprimär- und -Sekundärreaktion bei
der Herstellung von Sauermilcherzeugnissen aus. Wird gemäss dem erfindungsgemässen
Verfahren die kalte Milch mit Labenzym behandelt, kommt es zur besagten Primärreaktion, nicht aber zur Sekundärreak-
tion, und wird diese kalt; eingelabte Milch danach wärmebehandelt,
so läuft die Sekundärreaktion ab, d.h. es bildet sich Calciumparakaseinat.
In der Wärmebehandlungsphase kommt es gleichzeitig zur Inaktivierung des Enzyms, so dass bei der erfindungsgemässen Herstellungsmefchode
die Tertiärreaktion völlig unterdrückt wird.
Die Labenzym-behandelte und wärmebehandelte Milch wird dann analog der herkömmlichen Sauermilchprodukt-Herstellung weiterverarbeitet.
Bei der erfindungsgemässen Herstellungsmethode für Sauermilcherzeugnisse
erzielt jnan also die Struktur des Produktes in erster Linie durch Veränderung von hydrokolloidalen Eigenschaften
des Kaseins mit Hilfe kontrollierter Labenzymbehandlung und nicht wie bei der bisher üblichen Technik durch Hitzedenaturierung
der Molkenproteine.
Im Hinblick auf die Kontrollierbarkeit des Prozesses ist bei der erfindungsgemässen Herstellungsmethode wichtig, dass die Labenzyn-Aktivität
nicht zu hoch ist, da es dann in der Wärmebehandlungsstufe im Wärmeaustauscher zu einem Koagulieren der Milch käme.
Die passende Labenzym-Aktivität beträgt I/5-I/15 Million Labaktivitätseinheiten;
Labenzymlösung kann in einer Menge von 0,25 0,5
Prozent, bezogen auf die Milchmenge, zugesetzt werden ohne dass es zur Koagulation kamtt.
Bei Einsatz der erfindungsgemässen Herstellungsmethode wird der
Herstellungsprozess der Sauermilcherzeugnisse vereinfacht und geeignet zur programmierten Fernsteuerung oder Automation, denn
es werden dann keine strömungslehremässdg schwierigen, zusätzlichen
Dauererhitzungseinrichtungen benötigt, sondern die erforderliche Wärmebehandlung kann in Plattenwärmeaustauschern erfolgen.
Gleichzeitig wird damit eine Prozessanlage möglich, die sich im {lahmen programmierter Fernsteuerung leicht säubern und in. hygienisch
einwandfreiem Zustand halten lässt.
Im folgenden soll das erfindungsgemässe Herstellungsverfahren unter
Bezugnahme auf das in beigefügter Zeichnung dargestellte Schema
der zur Durchführung des Verfahrens benutzten Anlage im einzelnen beschrieben werden.
In der Zeichnung bezeichnet 1 den Behälter, in dem auf an Sich bekannte Weise vorstandardisierte Milch auf einer Temperatur von
O-5°C gehalten wird. In den Behälter 1 werden z.B. l/l5 Million Labaktivitätseinheiten Naturlablösung gegeben, deren Menge 0,25-0,5
% der Milchmenge entspricht; das Lab lässt man 0,5-16 Stunden
einwirken. Im Behälter 1 kommt es dabei zu der oben beschriebenen Primärreaktion.
Die kalt eingelabte Milch wird sodann mit der Pumpe 3 über die Leitung 2 in den an sich bekannten Ausgleichsbehälter k gefördert,
der zur Sicherung einer gleichmässigen Milchaufgabe dient. Aus dem Behälter k wird die Milch mit der Pumpe 6 über die Leitung 5
durch das Mittelteil des Plattenwärmeaustauschers 7 hindurch zum an 3ich bekannten Homogenisator 8 gefördert, der die Milch homogenisiert.
Aus dem Homogenisator 8 wird die Milch durch die linke Abteilung des Plat tenwärmeausta.uschers 7» wo sie die gewünschte
Temperatur erhält, und weiter durch das Mittelteil, wo ein Wärmeaustausch mit der aus dem Ausgleichsbehälter k kommenden Milch erfolgt,
und schliesslich durch die rechte Abteilung des Plattenwärmeaustauschers
geführt, wo sie auf die gewünschte, für das her- '
zustellende Sauermilcherzeupiis passende Temperatur gekühlt wird.
Die Bedingungen im Plat tenwärmeau stauscher7 werden so gewählt,
dass es zu der oben beschriebenen Sekundärreaktion kommt; vorzugsweise verfährt man dabei so,dass die Milch gleichzeitig pasteurisiert
wird. Das Erhit:
15 Sekunden erfolgen.
15 Sekunden erfolgen.
siert wird. Das Erhitzen kann z.B. bei 75 C über eine Dauer von
Aus dem Plattenwärmeaustauscher 7 wird die Milch über die Leitung
9 in den Reifungstank 10 geleitet, dem aus dem Säurebehälter 11 auch eine passende Menge dem gewünschten Sauermilcherzeugnis entsprechende
Säure zugeführt wird. Der Säurebehälter repräsentiert einen in der Branche an sich bekannten Typ, ausgerüstet mit einem
gestrichelt dargestellten Heiz- und Kühlmantel. Die Säure wird
von der Dosierpumpe 13 über die Leitung 12 in den Reifungstank 10 gefördert. Die Reifung erfolgt dann in der für das angestrebte
Sauermilcherzeugnis passenden Zeit und bei daffir geeigneter Temperatur.
Diese Verfahrensstufe ist in der Branche an sich gut bekannt und braucht deshalb hier nicht näher beschrieben zu werden.
Nach Abschluss der Reifung wird das gereifte Sauermilcherzeugnis von der Dosierpumpe 15 fjber die Leitung lh zur Verpackungsmaschine
Ιό gepumpt und von dieser in Verbraucherpackungen gefüllt.
Die Reifung kann alternativ auch in der Weise durchgeführt werden,
dass man die aus dem Plattenwärmeaustauscher 7 durch die Leitung
9 kommende kalt eingelabte und wärmebehandelte Milch mit der
Dosierpumpe 15 fiber die Leitung I^ direkt in die Verpackungsmaschine
16 leitet und dabei aus dem Säurebehälter 11 mit der Dosierpumpe
13 Über die Leitung 12 Säure zusetzt. Die Reifung erfolgt
dann in den Verbraucherpackungen, die über eine dem gewünschten Sauermilcherzeugnis entsprechende Dauer bei passender Temperatur
gelagert werden.
Das erfindungsgemässe Herstellungsverfahren, vorstehend in seiner
Anwendung auf den Chargenprozess beschrieben, lässt sich auch als kontinuierlicher Prozess verwirklichen, wobei der Behälter 1
durch einen Enzymreaktor ersetzt wird, dessen Aktivität man so einstellt, dass das Kalteinlaben beim Durchfluss der Milch durch
diesen Reaktor erfolgt.
Leerseite
Claims (6)
1. Verfahren zur Hersteilung von Sauermilcherzeugnissen durch-enzymatische
Behandlung der Milch, dadurch gekennzeichnet,
dass die Milch bei 0-5 C mit Käeerei-Labenzym oder einem anderen
entsprechend wirkenden proteolytischen Enzym unter Einsatz von
Labenzymlösung mit I/5-I/15 Million Labaktivitätseinheiten
in einer Menge von 0,25-0,5 c/o der Milchmenge behandelt wird, die
mit Labenzym behandelte Milch zur Überführung des Milch-Parakaseins
in. Calciumparakaseinat und zur Inaktivierung des Labenzyms
wärmebehandelt wird, und das so entstandene Produkt dann auf an sich bekannte Weise der Säuerung und der Reifung zum gewünschten
Sauermilcherzeugnis unterzogen wird. "
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
die Behandlung mit Lab enzym charqenweise durch Zugabe von Labenzymlösung in die Irn Behälter befindliche vorstandardisierte
Milch erfolgt.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Behandlung mit Labenzym kontinuierlich durch
Hindurchleiten der vorstandardisierten Milch durch einen Enzymreaktor
erfolgt.
U. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass
sich die Behandlung mit Labenzym über eine Dauer von 0,5-16 Stunden
erstreckt.
5. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass die Wärmebehandlung bei 72-105 C über
eine Dauer von 10-20 Sekunden und vorzugsweise so erfolgt, dass die Milch dabei gleichzeitig pasteurisiert wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5 oder einem der Ansprüche 1 bis 4. dadurch
gekennzeichnet, dass die Wärmebehandlung in einem Plattenwärmeaustauscher erfolgt.
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Non-Patent Citations (1)
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|---|
| Schulz: Das große Molkereilexikon, Bd. 1, Kemten 1965, S. 459 * |
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