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Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Beseitigung des Kochgeschmackes von flüssiger hitzebehandelter Milch. Wenn Milch während längerer Zeit auf mehr als 68 C erhitzt wird, entwickelt sie bekanntlich einen"Kochgeschmack". Üblicherweise wird flüssige Milch pasteurisiert
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heitserregende Bakterien zu zerstören und die Aktivität der gärungserregenden Bakterien, die sich in roher Vollmilch finden, zu begrenzen. Es werden indessen nicht alle Bakterien in roher Voll- milch durch eine solche Behandlung getötet und daher hat die Milch nur eine begrenzte Haltbar- keit und muss während des Transportes, des Verkaufs und der Aufbewahrung auf Temperaturen in der Gegend von 40C gekühlt werden.
Es sind Verfahren zur Erzeugung von ultrahochtemperatur-sterilisierter Milch bekannt. Sol- che Verfahren sind z. B. von H. Burton, Dairy Science Abstr., 31,287-297 (1969) und von
T. R. Ashton, J. Soc. Dairy ; Tech., Bd. 18/2,63-83 (1965) beschrieben. Während die "UHT"-Behand- lung von Milch in den USA und in Kanada eine etwas andere Bedeutung hat als in Europa, bedeu- tet sie doch jedenfalls die Behandlung der Milch bei Temperaturen von wenigstens 88 C für ver- schiedene Zeiträume und im allgemeinen bei etwa 150 C während etwa 4 s.
Unglücklicherweise entwickelt die Milch, wenn sie bei so hohen Temperaturen hitzebehandelt wird (oder auch bei nied- rigeren Temperaturen, aber während längerer Zeit), einen unerwünschten und schlechtschmecken- den"Koch"geschmack ; dies macht die Milch unverkäuflich, besonders in den USA. Es wurden zahl- reiche Untersuchungen zur Bestimmung der Natur dieses Kochgeschmackes und zu seiner Beseitigung durchgeführt. Sowohl J. T. Hutton et al. in J. of Dairy Science 35,699 (1952) als auch H. Burton, Proc. 15th International Dairy Congress 3,1729 (1952) haben vermutet, dass der Kochgeschmack von erhitzter Milch auf die Freisetzung von Sulfhydrylgruppen in der Milch zurückzuführen ist, obwohl in späteren Arbeiten von Burton (Dairy Sci.
Abstr., 31,295 [1969]) wie auch von andern Zweifel bezüglich der Bedeutung von freien Sulfhydrylgruppen in der Milch geltend gemacht wurden.
Vor der Erfindung war keine Methode zur Beseitigung des durch den Erhitzungsprozess hervorgerufenen Kochgeschmackes von in verschiedener Weise wärmebehandelter Milch bekannt. In einigen Fällen wurde die Intensität des Kochgeschmackes durch Kühlen wenn schon nicht beseitigt, so doch vermindert.
Im Jahre 1971 wurden mehr als etwa 20 Milliarden kg flüssiger Milch in den USA verkauft, wobei diese ganze Menge eine ausgedehnte Kühlung erforderte. Obwohl die Sterilisation flüssiger Milch an sich verschiedene Vorteile böte, macht das Auftreten eines "Kochgeschmackes", der bei solcher Milch üblicherweise auftritt, diese im allgemeinen unverkäuflich.
Es wurde nun gefunden, dass der Kochgeschmack, der hitzebehandelter flüssiger Milch anhaftet, durch das tieferstehend beschriebene erfindungsgemässe Verfahren beseitigt werden kann.
Es ist daher Gegenstand der Erfindung, ein Verfahren anzugeben, durch welches der Kochgeschmack hitzebehandelter flüssiger Milch beseitigt werden kann.
Erfindungsgemäss ist es gelungen, ein Verfahren zur Verarbeitung von Milch zu schaffen, welche ohne Kühlung bekömmlich bleibt und einen guten Geschmack besitzt, der vom Durchschnittskonsumenten nicht von jenem frischpasteurisierter homogenisierter Milch unterschieden werden kann.
Der Kochgeschmack von flüssiger Milch, der entsteht, wenn Milch genügend grosser Hitze für einen gewissen Zeitraum ausgesetzt war, wird erfindungsgemäss beseitigt, wenn man die den unerwünschten Geschmack aufweisende flüssige Milch mit einem immobilisierten SulfhydryloxydaseEnzym bei 20 bis 45QC in Berührung bringt.
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faden Geschmack von flüssiger Milch, die bei Temperaturen im allgemeinen von über 68 C behandelt wurde. Eine solche Milch ist für den Geruchs- wie für den Geschmacksinn gleich unangenehm und erinnert an gekochten Kohl. Während ein solcher kohlartiger Geschmack innerhalb einiger Tage nach der Behandlung der Milch verschwinden kann, bleibt der flache, kalkige "Kochgeschmack", der sich schliesslich in einen"kartonartigen"Geschmack verwandelt.
Untersuchungen, die zu der Erfindung geführt haben, zeigten, dass der Kochgeschmack
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flüssiger Milch von der Freisetzung und den Reaktionen von Sulfhydrylgruppen in Milchproteinen stammt, welche Gruppen von der Hitzedenaturierung von flüssiger Milch herrühren. Das aus roher
Vollmilch erhaltene Sulfhydryloxydase-Enzym, das erfindungsgemäss verwendet wird, katalysiert die Umwandlung von Sulfhydrylen in Disulfide. Anscheinend eliminiert die Oxydation von Sulf- hydrylgruppen in erhitzter Milch durch Kontakt mit immobilisierter Sulfhydryloxydase den"Koch- geschmack".
Die erfindungsgemässe Verwendung des immobilisierten Sulfhydryloxydase-Katalysators hat den Vorteil, dass das Enzym aus der rohen Vollmilch erhalten wird und so einen natürlichen Bestandteil darstellt. Weiters bedeutet die erfindungsgemässe Verwendung des Enzyms in seiner immobilisierten Form, dass der behandelten Milch kein Zusatz beigegeben werden muss.
Die Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die folgenden, nicht als beschränkend anzusehenden Beispiele beschrieben.
Beispiel 1 : Ein biokatalytischer, immobilisierte Sulfhydryloxydase enthaltender Reaktor wird gebildet, indem man eine Glassäule von 6 mm Durchmesser mit 1, 4 cm3 Sulfhydryloxydase-Enzym, immobilisiert durch Anbringen auf Glasperlen mit einer Porengrösse von etwa 20 um füllt. Der Reaktor ist also eine Glassäule, welche das immobilisierte Enzym enthält und so gestaltet ist, dass er durch einen Einlass die hitzebehandelte Milch aufnehmen kann, welche durch die Säule und das Bett aus dem immobilisierten Enzym fliesst, und der geeignete Einrichtungen für den nachfolgenden Auslass der Milch nach Berührung mit dem immobilisierten Enzym aufweist. Der Reaktor kann in einer solchen Weise angeordnet sein, dass ein kontinuierlicher Fliessprozess stattfindet, indem er direkt mit einer UHT-Verarbeitungsanlage gekoppelt wird.
Beispiel 2 : Kuhmilch, die während etwa 4 s einer Temperatur von 150 C ausgesetzt ist, hat einen merklichen"Kochgeschmack"und wird durch den in Beispiel 1 beschriebenen biokatalytischen Reaktor geschickt, u. zw. bei einer Temperatur von zwischen 30 und 35 C und einer Fliessgeschwindigkeit von etwa 40 ml/h. Der unangenehme Geruch und der Kochgeschmack der Milch vor der Behandlung ist beseitigt.
Der Prozentsatz der Oxydation von Sulfhydrylgruppen in hitzebehandelter Milch und die Stabilität des oben beschriebenen Reaktors wird durch die Daten der Tabelle I veranschaulicht.
Tabelle I
Stabilität eines Sulfhydryloxydase-Reaktors, der mit
UHT-sterilisierter Magermilch betrieben wird.
Ein 1, 4 cm8 Reaktur wurde mit einer Fliessgeschwindigkeit von
40 ml/h bei 35 C betrieben.
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<tb>
Betriebstag <SEP> Betriebsdauer <SEP> (min) <SEP> | <SEP> %-Oxydation <SEP>
<tb> frisch <SEP> 5 <SEP> 45 <SEP>
<tb> 5. <SEP> Tag <SEP> 3 <SEP> 34
<tb> 10. <SEP> Tag <SEP> 5 <SEP> 31 <SEP>
<tb>
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mit einer frischen wässerigen Lösung von FeSO,, erfolgen.
Die Folgen des Kontaktes von flüssiger, hitzebehandelter Milch mit immobilisiertem Sulfhydryl- oxydase-Enzym können viel weitreichender sein als die blosse Entfernung des Kochgeschmackes, da diese Behandlung auch die Entwicklung anderer unerwünschter Geschmacksveränderungen und die Destabilisierung von Milchproteinen zu verhindern scheint.
Die Behandlung von hochtemperaturbehandelter Milch gemäss der Erfindung gibt ein Mittel an die Hand, wonach aseptische und bzw. oder sterile flüssige Milch mit dem Geschmack und Geruch erhalten werden kann, der dem gewöhnlicher pasteurisierter homogenisierter Milch vergleichbar ist.
Die Erfindung in ihrem weiteren Aspekt ist nicht auf die besonderen beschriebenen und dargestellten Einzelheiten beschränkt, sondern es können Abänderungen im Rahmen der Patentansprüche vorgenommen werden, ohne vom Erfindungsgedanken abzuweichen.
Wenn das Sulfhydryloxydase-Enzym für die Behandlung von sterilisierter Milch verwendet wird, muss sowohl das Enzym selbst wie auch der Träger, z. B. die Glasperlen, auf welchen das Enzym immobilisiert worden ist, steril sein. Das Sulfhydryloxydase-Enzym kann jedoch nicht durch Hitze sterilisiert werden, da eine für die Zerstörung der Mikroorganismen ausreichende Hitzebehandlung zu einer Reaktion mit dem Enzym mit dem Ergebnis führt, dass das Enzym chemisch abgebaut wird ; es ist daher wichtig, eine Sterilisationsbehandlung vorzunehmen, welche alle Mikroorganismen zerstört, das Enzym aber chemisch unverändert lässt.
Glücklicherweise steht eine praktisch unbegrenzte Zeit sowohl für die Sterilisierung des Sulfhydryloxydase-Enzyms zur Verfügung, wie auch für die Glasperlen, auf welchen das Enzym immobilisiert worden ist, so dass verhältnismässig langsamwirkende Sterilisierungsmittel angewendet werden können. Es wurde gefunden, dass die Sterilisierung der Glasperlen sowohl wie auch der auf ihnen immobilisierten Enzyme mit Hilfe einer Sterilisierungsflüssigkeit oder eines Sterilisierungsgases durchgeführt werden kann, welche das Enzym nicht angreifen ; Äthylalkohol kann als geeignetes flüssiges Sterilisierungsmittel genannt werden, während Äthylenoxyd ein geeignetes Sterilisierungsgas darstellt.
Die Sterilisierungsbehandlung der Glasperlen und des Enzyms wird so ausgeführt, dass die Perlen vor der Einführung in die Reaktionskammer, in der die sterilisierte Milch mit dem Kochgeschmack mit dem Enzym auf den Glasperlen in Berührung gebracht wird, in einer Sterilisierungsflüssigkeit gehalten werden, z. B. in Äthylalkohol, für einen zur völligen Sterilisierung erforderlichen Zeitraum, z. B. 10 min bis 5 h. Wie oben erwähnt ist es auch möglich, die Glasperlen und das Enzym in einer Kammer aufzubewahren, die ein Sterilisierungsgas, z. B. Äthylenoxyd enthält, u. zw. für eine hinreichende Zeit, bevor die Glasperlen in die Milchreaktionskammer eingebracht werden. PATENTANSPRÜCHE :
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