DE1492811A1

DE1492811A1 - Verfahren zur Herstellung aseptisch eingefuellter Kondensmilch und nach diesem Verfahren hergestellte Erzeugnisse

Info

Publication number: DE1492811A1
Application number: DE19651492811
Authority: DE
Inventors: Stewart Jun Aubrey Porter
Original assignee: Nodaway Valley Foods Inc
Current assignee: Nodaway Valley Foods Inc
Priority date: 1964-06-22
Filing date: 1965-06-22
Publication date: 1969-07-17
Also published as: US3340072A; GB1082594A; IT1047001B

Description

Nodaway Valley Foods, Inc., Corning, Iowa / U,S.A_e

Verfahren zur Herstellung aseptisch eingefüllter Kondensmilch und nach diese« Verfahren hergestellte Erzeugnisse

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Heraseptisch stellung'in Büohsen eingefüllter Kondensmilch und nach diesem Verfahren hergestellte Erzeugnisse, und zwar soll insbesondere ein verbessertes und neues aseptisch eingefülltes Milcherzeugnis und ein neues und verbessertes Verfahren zur Herstellung dieses Hiloherzeugnisses geschaffen werden.

In der Milchindustrie ist allgemein bekannt, daß ein Geschmackswert von 40 eine gute Frischmilch bedeutet, daß ein Geschoackswert von 36 gerade noch zulässig ist und daß ein Geschmackswert von 34 und darunter eine Milch ist, die als Getränk nicht verwendet werden kann. Nachteilige Geschmackswerte oder Aromen können in Frischmilch auftreten und werden als oxydierte, saure, ranzige, nach Fütterung schmeckende Aromen bezeichnete Diese Aromen ent-

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stehen

stehen bei unsachgemäßer Behandlung der Milch, bei Bestrahlung mit Sonnenlicht, durch Bakterien oder durch die Fütterung, die der Milch einen artfremden Geschmack gibt. Bei sterilisierter oder pasteurisierter aseptisoher Kondensmilch schmeckt die Milch oft abgekocht, salzig, kreidig, abgestanden, kokosnußartig oder nach Milchsäure.

Die artfremden Aromen in sterilisierter Milch entstehen für gewöhnlich durch die zum Sterilisieren erforderliche Wärmebehandlung der Milch zusammen mit den chemischen Umsetzungen, die in dem Erzeugnis bei längerer Lagerung vor sich gehen. Erfindungsgemäß wird die Abnahme dee Geschmackswertes bei längerem Aufbewahren sterilisierter Milch wesentlich Terringert, wenn die in dem Erzeugnis gelöste Sauerstoffmenge vermindert und auf einem Kleinstwert gehalten wird. Bei der Verwendung von aseptischen Füll- und Verschließvorrichtungen sind große Sauerstoffmengen im Kopfraum der Büchsen und in dem Erzeugnis vorhanden, wenn die Milch in die Büchsen gefüllt und die Deckel auf die Büchsen aufgelötet werden. Es wurde gefunden, daß der Sauerstoffgehalt nicht nur durch vollständige Entlüftung des Erzeugnisses, sondern auch durch Verringerung von Sauerstoff während der eigentlicnen Füllstufe verringert werden kann· Erfindungsgemäß wird dies durch Verringerung der für gewöhnlich beim Füllen auftretenden Schaumbildung

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der Milch und ferner dadurch erreicht, daß die Atmosphäre in den Füll- und SchlieSraum beim Füllen und Verschließen der Dose frei von Sauerstoff gehalten wird. Durch Verwendung des nachstehend näher beschriebenen Verfahrens und der Anlage kann der Sauerstoffgehalt von 6 bis 8 mg je Liter Milch auf 3 bis 4 mg je Liter Milch verringert werden, wobei die Füll- und Verschließkammer mit einem inerten Gas, z.B. Stickstoff, gespült werden. Eine weitere Verringerung von 0,5 bis 1,5 »g Sauerstoff je Liter erfolgt, wenn das Schäumen der Milch beim Einfüllen durch feines Besprühen der Milch mit einem sterilen Antischaummittel, wie z.B. Silicone oder geschmolzenes Butteröl, verhindert wird.

Der Geschmack nach abgekochter Milch kann durch Anwendung einer Vakuumbehandlung nach dem Sterilisieren wesentlich verringert werden, insbesondere wenn mindestens ein Teil der Eindampfung unter hohem Vakuum ausgeführt wird. Es bleibt jedoch ein gewisser Geschmack nach abgekochter Milch zurück, so daß eine Beziehung zwischen der Größe dieses restlichen Geschmackes und der Entwicklung von anderen artfremden Aromen beim Aufbewahren oder Lagern zu bestehen scheint. Der hauptsächlichste artfremde Geschmack, der bei langem Lagern auftritt, wird als ''abgestanden" bezeichnet. ή,β besteht Grund zu der Annahme, daß das in der Milch vorhandene hauptsächlich wirksame Umsetzmaterial, das für den restlichen Geschmack nach abgekochter Milch und für die

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Entwicklung von artfremder Aromen beim Lagern verantwortlich ist, ein Stoff ist, der sich für gewöhnlich und gegebenenfalls konzentriert auf der Oberfläche von Fettkügelchen befindet. Es besteht Grund zu der Annahme, daß dieser Stoff aus Phospholipiden besteht. Bei der während des Sterilieierens oder Faeteurisierens erfolgenden Erwärmung der Milch treten Umsetzungen auf, in denen sich die Phospholipide entweder selbst verändern, um andere Verbindungen zu bilden oder unerwünschte Umsetzungen zu katalysieren oder Vorläufer von ebenfalls unerwünschten Verbindungen zu bilden oder sich in unerwünschten Weise mit anderen in der Milch vorhandenen Stoffen umzusetzen, so daß der Geschmack nach abgekochter Milch oder anderen artfremden Aromen, einschließlich des Geschmacks nach abgestandener Milch, entsteht.

Wird Vollmilch oder Frischmilch durch übliche Verfahren bei einer Temperatur von annähernd 32° C in Rahm und Mager·« milch getrennt, dann bleiben etwa zwei Drittel der Phospholipide beim Rahm als Teil aer Fettkügelchen« Wird aus dem Rahm Butter hergestellt, dann bleibt der größte Teil der Phospholipide in der Buttermilch, und durch Schmelzen der Butter und beim Waschen des Butteröles kann eine weitere Verringerung des Gehaltes an Phospholipiden erhalten werden. Es wurde auch gefunden, daß durch Zentrifugieren der Frischmilch bei einer Temperatur von 7»2 C und noch-

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maligeβ

maliges Trennen der Magermilch bei 32° C eine Magermilch entsteht, die nur etwa ein Fünftel bis ein Zehntel der in der Miloh ursprünglich vorhandenen Phospholipide enthält. Das Zentrifugieren bei 7»2 C allein ergibt weniger Phospholipide in der Magermilch als das Zentrifugieren bei hoher Temperatur. Es ist also möglich, Magermilch mit weniger Phospholipiden und Butteröl mit weniger Phospholipiden herzustellen. Wenn diese Stoffe wieder vereinigt werden, um Vollmilch oder Vollmilchkonzentrat herzustellen, das bei kürzerer Zeit und bei hoher Temperatur sterilisiert und aseptisch in Büchsen gefüllt wird, dann weist das entstehende Erzeugnis ein geringes Ausmaß an Geschmack abgekochter Miloh auf und hat (besonders wenn der Sauerstoffgehalt in der Dose auf einem geringen Ausmaß gehalten wird) einen geringeren Gesohmack nach abgestandener Milch im Vergleich zu Vollmilch oder einem Vollmilchkonzentrat, das mit dem üblichen Gehalt an Phospholipiden sterilisiert und in Dosen gefüllt worden ist. Eine noch auffälligere Verbesserung des Geschmacks wird erhalten, wenn Magermilch oder Magermilchkonzentrat mit niedrigerem Phospholipidgehalt sterilisiert wird, dann eine Vakuumbehandlung usw« der Magermiloh oder des Magermilchkonzentrates erfolgt und dann steriles Butteröl niedrigen Gehaltes an Phospholipideii unmittelbar vor dem sterilen Homogenisieren eingespritzt wird. Das Butteröl wird am besten durch Ultrafiltrieren keimfrei gemacht, jedoch sind gute Ergebnisse auch bei kurzzeitigem, bei hoher Tea»

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peratur erfolgendem Sterilisieren oder Pasteurisieren des Butteröles oder der Emulsion von Butteröl in Wasser erzielt worden. Nach diesem Verfahren hergestellte Kondensmiloh oder konzentrierte Miloh hat einen Anfangsgeschmaok, der gleioh dem Geschmack von Frischmilch ist, d.h. sie hat einen Geschmackswert von 40, und bleibt bei einer Temperatur von 22 C in diesem Geschmackawertbereich von 36 bis 40 über eine Zeitdauer von 6 Monaten.

Verbesserte Ergebnisse, verglichen mit der Behandlung üblicher Phospholipid-Erzeugnisse, können durch Abwandlungen erhalten werden, indem z.B. bei niedriger Temperatur abgetrennte Magermilch mit bei hoher Temperatur abgetrenntem Rahm gemischt wird, oder durch irgend ein Mittel, das den in dem Erzeugnis vorhandenen Phospholipidgehalt während der Wärmebehandlungsstufe des Verfahrens verringert·

Laborversuche, die dazu dienten, die an dem Geschmack nach abgekochter Milch teilhabenden Verbindungen zu messen, ergaben eine Verminderung dieser Stoffe auf die Hälfte bis ein Fünftel, die in einem Vollmilchkonzentrat mit normalem Phospholipidgehalt gefunden werden, wenn das Konzentrat aus steriler, konzentrierter Magermiloh zusammen mit durch Filtrieren sterilisiertem Butteröl hergestellt ist. Ähnliche Verminderungen ergaben sich aus Analysen für ohemisohe Stoffe, die den Geschmack nach abgestandener Milch oder nach Kokosnuß und Milohzucker verursachten.

909829/0173 Abwandlungen

Abwandlungen des grundlegenden Verfahrens bestehen im Zusatz von kleinen Mengen von Emulsierungsmitteln in das Butteröl, üb die Homogenisierung des Butteröls in der Magerailoh oder dem Magermilchkonzentrat zu fördern. Eine andere Abwandlung ist der Zusatz von öllöslichen Vitaminen (Vitamin A), die mit Butteröl kalt sterilisiert und gefiltert werden, um auf diese Weise das Vitamin A zu erhalten und seine Zersetzung in artfremde Geschmacksstoffe zu verhüten.

In den Zeichnungen ist

Fig. 1 eine schematische Darstellung des neuen Verfahrens bis zur Homogenieierungsstufe;

rig. 2 ist eine schematische Darstellung des Homogenisieren s , und

Fig. 3 ist eine schematische Darstellung der aseptischen Füllstufen des Verfahrens.

Das neue Verfahren kann zwar auf verschiedene Weise ausgeführt werden, doch ist in den Zeichnungen eine bestimmte Ausführung dargestellt, die auch ausführlich beschrieben ist. Diese Darstellung und Beschreibung ist jedoch nur als Erläuterungsbeispiel zu werten, durch das die Erfindung in keiner Weise begrenzt wird.

Frischmilch oder Vollmilch wird bei etwa 7»2° C in dem Behälter 10 gespeichert und wird aus dem Behälter 10 in einen Zentrifugalabscheider 11 geleitet» Der Rahm wirA in der Rohr-

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leitung 12 einer Buttermaschine 1J zugeführt, die die Buttermilch in die Rohrleitung I4 und die Butter in die Rohrleitung I5 fördert. Die Butter wird erwärmt und durchläuft dann den Zentrifugalabscheider 16, der das Butteröl aus dem Butterserum abscheidet. Bas Butteröl wird einer Hochdruckpumpe I7 zugeführt und wird durch ein sehr feines Filter 18 hindurchgedrückt, in dem alle Bakterien und alle septischen Stoffe entfernt werden, so daß das aus dem Filter 18 in die Rohrleitung I9 fliesende Butteröl steril oder keimfrei ist·

Sie Magermilch aus dem Zentrifugalabscheider 11 strömt in der Rohrleitung 20 über einen Vorerwärmer 21, in dem die Temperatur der Magermilch auf etwa 82,2° C erhöht wird, und strömt dann zu einem Vorerhitzer 22, in dem die Temperatur der Magermilch auf etwa 87,8° C bis 129° C erwärmt wird, ehe ein Einführen der Magermilch in den Verdampfer 23 erfolgt· Der Verdampfer erhöht den Feststoffgehalt der Magermilch auf den gewünschten Grad, z.B. auf etwa 26 bis Die konzen-trierte Magermilch wird dann in eine Kühlvorrichtung 24, in der die Temperatur der Milch auf 7,2° C gesenkt wird, geleitet. Dann wird die Milch in dem Speicherbehälter 25 gespeichert.

Aus dem Speicherbehälter 25 wird die konzentrierte Magermilch in die Sterilisierungsvorrichtung 26 geleitet, von wo aus die Milch in die Homogenisiervorrichtung 28 gelangt. 909829/0 173

Durch

Durch daβ erfindungsgemäße Verfahren erfolgt eine bessere Homogenisierung. Me Milch wird über die Rohrleitung 27 in die Homogenisiervorrichtung 28 geleitet, in der die Milch mit dem aus der Rohrleitung 19 kommenden Butteröl gemischt wird, und zwar in einen Verhältnis von etwa 10 Gewichtsteilen konzentrierter Magermilch zu einem Gewichtsteil Butteröl·

Die Homogenisierphase ist in Fig. 2 dargestellt. Die Homogenisiervorrichtung 28 enthält eine erste Stufe 30, in der die Homogenisierung bei etwa 4000 bis 3000 psig stattfindet, die durch das Ventil der ersten Stufe 31 geschaffen wird. Das sterile Butteröl wird in die Stufe 30 über die Rohrleitung 19 eingeführt, während die Zuführung der konzentrierten Milch über die Rohrleitung 27 erfolgt. Die homogenisierten Erzeugnisse werden dann in eine Haltevorrichtung 32 geleitet, in der sie 2 bis 5 Minuten gehalten werden, ehe sie über ein zweites Ventil und eine zweite Homogenisiervorrichtung 34» die mit etwa 5OO bis 1000 psig arbeitet, strömen.

Aus der Homogenisiervorrichtung wird das Erzeugnis in der Rohrleitung 35 zu einer Kühlvorrichtung 36 gefördert.

Aus dieser Kühlvorrichtung 36 wird das Erzeugnis über die Rohrleitung 37 in eine Einfüllmaschine 40 (Fig. 3) geleitet.

Dosen 4I werden über einen zweckdienlichen Förderer in eine Sterilisiervorrichtung 42 gefördert, der Dampf über die Rohr-909829/0173

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leitung 43 zum Sterilisieren der Dosen zugeleitet wird. üobald die Dosen die Füllzone 44 erreichen, werden sie aus der Rohrleitung 37 niit Milch gefüllt, wobei gleichzeitig ein Antischaummittel, wie z.B. Butteröl, Silicone oder eine ähnliche Flüssigkeit, aus dem Behälter 45 mittels der Pumpe 46 über ein Filter 48 gefördert und diese Flüssigkeit über die Rohrleitung 48 in einem Sprühstrahl auf die Oberfläche der Milch aufgesprüht wird, die an der Füllstation 44 in die Dose eingefüllt ist. Gleichzeitig wird ein inertes Gas, z.B. Stickstoff, über ein Filter geleitet, das die Bakterien und andere septische Stoffe entfernt, und wird einem Sammelrohr 5I zugeleitet, mit dem Rohrleitungen 52, 53 und 54 verbunden sind, die die Fullzone 44· die Deckelaufbring- und schließzone 46 und die Durchgangszone 47 ausspülen und frei von Sauerstoff machen. Während der gesamten Zeit, während der die Milch frei ist, d.h. in der Zeit zwischen dem Verlassen des Endes von Rohrleitung 37 bis zum Aufsetzen des Deckels in der Zone 46, ist die Atmosphäre frei von Sauerstoff. Die geschlossenen Dosen 47 verlassen dann die Füllvorrichtung.

Das zweistufige Homogenisierungsverfahren hat einen besonderen Wert. In der ersten Stufe erfolgt die Homogenisierung bei einem hohen Druck, um kleine Fettkügelchen zu bilden, die dann zu einem bestimmten Ausmaß über 2 bis 5 Minuten bei Temperaturen von 37,8° C bis 40° C zusammenklumpen.

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Dann folgt eine Homogenisierung bei niedrigerem Druck, wobei diese Klumpen ständig zerstört werden und eine stabile Fettemulsion entsteht, die wenig Neigung hat, sich beim Speichern zu trennen.

Ein weiterer Torteil des neuen Verfahrene ist die Herstellung einer Miloh mit niedrigem Cholesteringehalt, da ein wesentlicher Teil des Cholesterins in der Milch den Phospholipiden zugeordnet ist. Auch das Butteröl kann vollständig von Cholesterin befreit werden, und zwar dadurch, daß eine Lösungsmittelextraktion vor dem Einspritzen in die Magermilch oder das Magermilohkonzentrat erfolgt.

Patentansprüche

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Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zur Herstellung aseptisch in Dose» eingefüllter Kondensmilch, gekennzeichnet durch folgende Stufen, die darin bestehen, daß Magermilch konzentriert und sterilisiert wird; daß steriles Butteröl mit der sterilisierten Miloh gemischt wird und daß das Gemisch aseptisch in Dosen gefüllt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Magermilch durch Entfernen des Butterfettee aus Frischmilch hergestellt wird.

3* Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß beim Entfernen des Butterfettes aus der Frisohmiloh die Fhospholipide aus der Milch entfernt werden·

4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das sterile Butteröl verhältnismäßig phospholipidfrei ist.

5· Verfahren zur Behandlung eines Milcherzeugnisses, das Fettkügelohen enthält, dadurch gekennzeichnet, daß das Erzeugnis in einer ersten Hochdruckstufe homogenisiert wird; daß die homogenisierte Milch während kurzer Zeit gehalten wird und daß dann das Erzeugnis in einer zweiten

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Stufe

Stufe bei niedrigem Druok nochmals homogenisiert wird.

6« Verfahren nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß das homogenisierte Gemisoh auf der ersten Stufe während etwa 2 bis 3 Minuten gehalten wird.

7· Verfahren naoh Anspruch 3 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Stufe bei einem Druck von etwa 4000 bis 3000 psig und die zweite Stufe bei einem Brück von etwa 500 bis 1000 psig erfolgt.

8. Verfahren zur Herstellung eines aseptisoh eingefüllten sterilen Milcherzeugnisses, gekennzeichnet durch die folgenden Stufen, die darin bestehen, daß ein Behälter sterilisiert wirdjf daß der sterilisierte Behälter in eine Füllzone gefördert wird} daß der Behälter in der Füllzone mit steriler eingedampfter Milch gefüllt wird; daß die Oberfläche der in dem Behälter befindlichen Milch mit einem sterilen flüssigen Antischaummittel bedeckt wird; daß der Behälter über eine Zwischenzone in eine Verschließzone bewegt wird; daß der Behälter in der Verschließzone unter aseptischen Verhältnissen geschlossen wird und daß alle Zonen durch einen aus sterilem inertem Gas bestehenden Strom frei von Sauerstoff gespült werden.

9. Verfahren nach Anspruch Θ, dadurch gekennzeichnet, daß das Antischaummittel aus sterilem Butteröl besteht.

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10. Verfahren

10. Verfahren naoh Anspruch ΰ, dadurch gekennzeichnet, daß das Antischaummittel aus sterilem Silicone besteht.

11. Verfahren zur Herstellung eines aseptisch in Dosen eingefüllten Milcherzeugnisses, gekennzeichnet durch folgende Stufen, die darin bestehen, daß Vollmilch oder Frischmilch getrennt wird, um Rahm und Magermilch zu bilden) daß die erwärmte Magermilch einer Eindampfung unterworfen wird, um die Milchfeststoffe zu erhöhenj daß die eingedampfte Magermilch sterilisiert wird; daß Butteröl sterilisiert wird} daß die eingedampfte Jtagermilch mit üem gefilterten Butteröl gemischt wird} daß das Gemisch aus Magermilch und Butteröl homogenisiert wird, und daß das homogenisierte Gemisch unter aseptischen Verhältnissen in Dosen gefüllt wird.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß beim Einfüllen ein Behälter sterilisiert wird; daß der sterile Behälter in eine Füllzone bewegt wird} daß Sauerstoff aus der Püllaone durch einen Strom inerten Gases ausgespült wird| daß der Behälter in der Füllaone mit dem gekühlten homogenisierten Gemisch gefüllt und die in dieser Zone befindliche Milch mit einem sterilen gefilterten Butteröl besprüht wird, und daß der Behälter unter aseptischen, von Sauerstoff freien Verhältnissen geschlossen wird.

13. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Butteröl durch Hindurchpressen duroh ein feines

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Filter sterilisiert wird| daß in der Mischstufe etwa zehn Gewiohtsteile eingedampfter Magermilch mit einem Gewichtateil gefiltertem Butteröl gemischt werden} daß in der Homogenisierungsstufe eine erste Homogenisierung erfolgt, dann das homogenisierte Gemisch für die Dauer von zwei bis fünf Minuten gehalten wird und dann das Gemisch wieder homogenisiert wird·

14· Verfahren zur Herstellung eines aseptisch in Dosen eingefüllten Milcherzeugnisses, dadurch gekennzeichnet, daß Frischmilch oder Vollmilch auf etwa 7,2° C gekühlt wird; daß die Milch in Rahm und Magermilch getrennt wird; daß die Magermilch auf etwa 87,8° C bis 129,5° C erwärmt wird; daß die erwärmte Magermilch eingedampft wird, um den Feststoff gehalt auf 26 °/o zu erhöhen} daß die eingedampfte Magermilch sterilisiert wird} daß Butteröl sterilisiert wird, indem es durch ein feines Filter geleitet wird} daß etwa zehn Gewichtsteile der eingedampften Magermilch mit einem Gewichtsteil des gefilterten Butteröles gemischt werden; daß das Gemisch aus Magermilch und Butteröl in einer ersten Homogenisierungsstufe von etwa 4OOO bis 3000 psig homogenisiert, dann das homogenisierte Gemisch für etwa zwei bis fünf Minuten gehalten und dann das Gemisch bei etwa bis 1000 pslg wieder homogenisiert wird; daß das homogenisierte Gemisch auf etwa 7,2° C geküht wird; daß ein Behälter

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sterilisiert wird; daß der sterile Behälter in eine Füllzone bewegt wird) daß Sauerstoff aus der Füllzone durch einen Strom inerten Gases ausgespült wird} daß der in der Zone befindliehe Behälter mit dem gekühlten homogenisierten Gemisch gefüllt und die in der Füllsone befindliche Miloh mit dem sterilen gefilterten Butteröl besprüht wird, und daß dann der Behälter unter aseptisohen, sauerstoffreien Verhältnissen geschlossen wird«

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