DD230694A3

DD230694A3 - Verfahren zur enzymatisch-mikrobiellen herstellung von sauerrahmbutter

Info

Publication number: DD230694A3
Application number: DD25825783A
Authority: DD
Inventors: Ulrich Huelsen; Benno Kunz; Erwin Kuhnke
Original assignee: Kyffhaeuserhuette Maschf
Priority date: 1983-12-21
Filing date: 1983-12-21
Publication date: 1985-12-11
Also published as: DE3442324A1; FR2556936A1; DK565384A; NL8403897A; CS940984A1; DK565384D0; BG49064A1; FR2556936B1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur entzymatisch-mikrobiellen Herstellung von Sauerrahmbutter, bei dem der durch Separierung gewonnene Rahm die Verfahrensschritte Pasteurisierung, Rahmreifung, Butterung und Nachreifung durchlaeuft. Das Ziel der Erfindung liegt darin, ein Verfahren zu entwickeln, bei dem Gestaltung des Rahmreifungsprozesses und die Zufuehrung der Milchsaeurebakterienkulturen so erfolgt, dass die Rahmreifungszeiten einen kontinuierlichen Prozess von der Separation bis zur Fertigstellung der standardgerechten Sauerrahmbutter gewaehrleisten. Erfindungsgemaess wird das dadurch erreicht, dass der durch Separation gewonnene Rahm mit 5% saeuerungsintensiver Milchsaeurebakterienkultur beimpft wird, die zu einer gezielten spontanen Vorsaeuerung fuehrt. Bei Erreichen des p H-Wertes von 5,5-5,8 wird die Vorsaeuerung abgebrochen und der Rahm pasteurisiert und anschliessend auf eine Temperatur von 3-20C abgekuehlt und 20 bis 30 min gehalten. Dann wird er auf Butterungstemperatur eingestellt und in bekannten Butterungsmaschinen verbuttert. Danach wird 6% einer aromaintensiven Milchsaeurebakterienkultur in die Butter eingeknetet. Die Butter wird verpackt und zur Nachreifung 24 h bei 3 bis 5C gelagert.

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur.enzymatisch-mikrobiellen Herstellung von Sauerrahmbutter, bei dem der durch Separierung gewonnene Rahm die Verfahrensschritte Pasteurisierung, Rahmreifung, Butterung und Nachreifung durchläuft.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Zur Herstellung von gesäuerter Butter sind verschiedene Verfahren bekannt. Bei dem bekanntesten Verfahren (siehe „Mikrobiologie tierischer Lebensmittel", VEB Fachbuchverlag S. 176 ff.) wird der aus der durch Separation von Milch gewonnene Rahm mit einem Fettgehalt von 25 bis 65% einer Temperaturbehandlung zur Abtötung der vorhandenen pathogenen und aller technisch unerwünschten Keime unterzogen. Anschließend erfolgt eine Rahmreifung mit biologischer Säuerung unter Zusatz von Buttereikulturen und bei einer Rahmreifungstemperatur, die ein Wachstum der Säureweckerorganismen ermöglicht. Die dafür notwendige Zeit für die Reifung des Rahms beträgt 12-15 h zur Erreichung eines pH-Wertes von 4,7—4,95. Dieser Reifungsprozeß ist notwendig, um den Rahm butterungsfähig zu machen und den für Sauerrahmbutter charakteristischen Geschmack zu erhalten. Als Säurekulturen werden die bekannten Buttereikulturen verwendet. Nach Abschluß dieses Reifungsprozesses wird der Rahm auf Butterungstemperatur von 9-16°C eingestellt und mit den bekannten Butterungsmaschinen kontinuierlich oder diskontinuierlich zu Sauerrahmbutter unter Abscheidung der sauren Buttermilch verbuttert. Der Nachteil dieses Verfahrens besteht darin, daß eine hohe Stapelkapazität vorhanden sein muß, um den Einsatz von kontinuierlich arbeitenden Buttermaschinen zu ermöglichen. Außerdem ist durch die lange Zeit der Rahmreifung'von 12 bis 15 h und die dazu erforderliche Stapelkapazität kein kontinuierliches Butterungsverfahren von der Separation bis zur Fertigstellung der standardgerechten Sauerrahmbutter möglich. Ein weiterer Nachteil liegt in der Einhaltung und Kontrolle der Temperaturführung während der Rahmreifung, denn sobald eine Säuerung bis zur Butterungsreife erfolgt ist, d. h. ein pH-Wert von 4,7 bis 4,95 erreicht ist, muß durch schnelle Kühlung ein Absinken des pH-Wertes unter die genannten Normen verhindert werden, da bei Übersäuerung des Rahms oxydative Vorgänge in der Butter gefördert werden und die eintretenden Theologischen Veränderungen des Rahms für seine weitere Bearbeitung behindernd wirken. Andererseits führt unzureichende Säuerung zu mangelhafter Aromabildung in der Butter. Diese Temperaturführung wird nur in aufwendigen Prozeßbehältern mit komplizierter Prozeßsteuerung durchgeführt, was zur Verteuerung des Verfahrens und zu erhöhter Störanfälligkeit führt. Weitere Verfahren zur Herstellung von Sauerrahmbutter wurden entwickelt, die das Ziel hatten, den aufwendigen Verfahrensschritt der Rahmreifung wesentlich zu verkürzen.

So wurde ein Verfahren nach DD 201374 bekannt, bei dem der separierte Rahm pasteurisiert und danach auf Säuerungstemperatur von 15 bis 45⁰C gekühlt wird. Anschließend erfolgt das Zusetzen von 1-5% Säuerungskultur, vorzugsweise auch Joghurtkulturen, bis zu einem pH-Wert von 4,5 bis 5,0. Nach Erreichen dieses Säuerungsgrades wird der Säuerungsprozeß abgebrochen und es erfolgt eine Erhitzung auf 72-11O⁰C bei gleichzeitigem Wasserentzug zur Trockenmasseerhöhung durch Selbstverdampfung im Unterdruck.

Nach dieser Erhitzung erfolgt eine Kühlung von 4-12⁰C mit einer Haltezeit von 5 min bis 5h. Anschließend erfolgt eine Erwärmung auf 9-18⁰C mit einer Haltezeit von 3 bis 5min und die Einstellung auf Butterungstemperatur von 9 bis 12°C. Der Nachteil dieses Verfahrens besteht darin, daß sowohl durch die mehrfache Hocherhitzung, wie Pasteurisierung und Eindampfung, als auch durch die mehrfache Kühlung mit den jeweiligen Haltezeiten, ein sehr hoher Energieaufwand sowie ein hoher apparativer und steuerungstechnischer Aufwand erforderlich ist. Die Pasteurisierung von Rahm mit pH-Werten unter 5,5 bereitet technische Schwierigkeiten bezüglich der Standzeit von Wärmeübertragern. Das beeinträchtigt die Funktionssicherheit und Rentabilität des Verfahrens. Durch die Inaktivierung der vorhandenen Mikroorganismen während der Pasteurisation im sauren Milieu wird im Endprodukt die für die Qualität und Haltbarkeit nützliche Wirkung aktiver Säuerungsorganismen zerstört.

Bei anderen bekannten Verfahren gemäß DE 2 652 558 wird Sauerrahmbutter dadurch hergestellt, daß zunächst Süßrahmbutter produziert wird, der Milchsäurebakterienkultur oder das Konzentrat dieser Buttereikultur eingeknetet wird. Die Säuerung findet hierbei erst in der Butter statt. Aus diesem Grund ist eine zielgerichtete Lagerung von 14 Tagen bei 14"C der Fertigprodukte erforderlich, bei der die Einstellung des geforderten pH-Wertes angestrebt wird. Hierbei wird der separierte und pasteurisierte Rahm bei einer Temperatur von 4 bis 20°C gelagert. In dieser Zeit der Rahmreifung, die ohne Säuerung erfolgt, laufen nur physikalische Vorgänge, wie die Fettkristallisation und die Einstellung eines günstigen Verhältnisses zwischen festem Fett und Butteröl, ab. Diese Vorgänge sind bereits nach wenigen Stunden abgeschlossen, so daß für die Herstellung von Süßrahmbutter kürzere Reifungszeiten erreicht wurden gegenüber der Herstellung von Sauerrahmbutter.

Der Nachteil dieser Verfahren besteht darin, daß im nichtangesäuerten Rahm durch enzymatische und mikrobiologische Aktivitäten Fehlerquellen für das Endprodukt entstehen. Ein weiterer Nachteil dieser Butterungsverfahren besteht darin, daß sie so ausgeführt werden müssen, daß der Grundwassergehalt möglichst deutlich unter dem angestrebten Endwassergehalt gehalten werden muß. Bei einem Endwassergehalt von 16% ist es daher notwendig, den Grundwassergehalt der Süßrahmbutter so niedrig zu halten, daß die mögliche Menge Milchsäurebakterienkulturen eingeknetet werden können, die die erforderliche Reifung garantieren. Da mit den bekannten kontinuierlichen Butterungsverfahren der Grundwassergehalt der Süßrahmbutter nicht so niedrig gehalten werden kann wie es erforderlich wäre, um den Endwassergehalt von 16% zu garantieren, ist es erforderlich, ein konzentriertes Ultrafiltrat von Milchsäurebakterienkulturen zuzusetzen. Die Herstellung der dafür notwendigen Ultrafiltrate von Milchsäurekulturen ist jedoch kompliziert und verteuert das gesamte Verfahren sowie das Endprodukt wesentlich, so daß dieses Verfahren kaum zur Anwendung kommt.

Nachteilig wirkt sich weiterhin der hohe Energieaufwand; der für die Herstellung der Sauerrahmbutter aus Süßrahmbutter erforderlich ist, aus. Sowohl bei der Verbutterung des Süßrahms, dessen Butterungseigenschaften auf Grund des hohen pH-Wertes schlechter sind als beim Sauerrahm, als auch bei der erforderlichen 14tägigen Reifung bei 14⁰C und bei der Herstellung der Ultrafiltrate der Säuerungskulturen, wird im Gegensatz zu den traditionellen Butterungsverfahren für die Herstellung von Sauerrahmbutter aus Sauerrahm ein großer apparativer Aufwand und ein hoher Energieaufwand benötigt.

Ziel der Erfindung

Das Ziel der Erfindung ist es, einen kontinuierlichen Prozeß von der Separation bis zur fertigen standardgerechten Sauerrahmbutter zu schaffen und den dazu erforderlichen apparativen technischen Aufwand und Energieaufwand zu reduzieren.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu schaffen, bei dem die Gestaltung des Rahmreifungsprozesses und die Zuführung der Milchsäurebakterienkulturen so erfolgt, daß die Rahmreifungszeiten einen kontinuierlichen Prozeß von der Separation bis zur Fertigstellung der standardgerechten Sauerrahmbutter gewährleisten. Erfindungsgemäß wird das dadurch erreicht, daß der durch Separation gewonnene Rahm mit einem Fettgehalt im Bereich von 40-50% und einer Temperatur von 40-45⁰C mit 5% einer säuerungsintensiven Milchsäurebakterienkultur, vorzugsweise einer Lactobacillus casei Kultur, beimpft wird, durch die eine sofortige bewußt explosive biologische Vorsäuerung eintritt, die beim Erreichen eines pH-Wertes von 5,5-5,8 abgebrochen wird. Anschließend erfolgt eine Erhitzung auf 85—110⁰C, bei der die Pasteurisierung des Rahms als auch gleichzeitig die thermische Abtötung der bei der Vorsäuerung in den Rahm eingebrachten lebenden Biomasse erfolgt. Unmittelbar nach der Erhitzung erfolgt die sofortige Abkühlung auf einer Temperatur von 3-2O⁰C, vorzugsweise von 3—K)⁰C und eine kontinuierliche Haltezeit von 5-30 min. Bei dieser Haltezeit erfolgt nur eine physikalische Reifung, da die biologische Reifung während der Vorsäuerung mit dem Pasteurisieren beendet wurde. Auf Grund der Vorsäuerung mit den säuerungsintensiven Milchsäurebakterienkulturen ist eine Ruhe des Rahms von 5 bis 30min bei einer Temperatur von 3-2O⁰C ausreichend, um die erforderliche Kristallisation des Fettes in den Fettkügelchen und die Kristallisation der Fettkügelchenhüllen zu erreichen, die zur notwendigen Kristallkeimbildung, die für eine intensive Verbutterung ausreichend ist, führt. In diesem Stadium der Kristallkeimbildung weist der Rahm bereits die notwendige Butterungsfähigkeit auf. Diese Haltezeit kann sowohl durch die Zwischenstapelung in einfachen Stapelbehältern als auch durch ein kontinuierliches Kalthalten, z. B. in dem bekannten Röhrenkühler bzw. Röhrenkalthalter, erreicht werden. Nach Beendigung der Haltezeit wird der Rahm im kontinuierlichen Fluß auf eine Butterungstemperatur von 12-16°C eingestellt und einer an sich bekannten kontinuierlichen oder diskontinuierlichen Butterungseinrichtung zugeführt. Über eine Dosiereinrichtung dieser bekannten Butterungseinrichtungen wird zur Nachsäuerung und zur Aromabildung 6% einer mesophilen aromaintensiven Milchsäurebakterienkultur, bestehend aus vorzugsweise 40% Streptococcus cremoris und 60-% Leuconostoc cremoris zugegeben und in die Butter eingeknetet. Nach Verlassen der Butterungseinrichtung wird die Butter verpackt und zwecks Nachreifung in einem Kühlraum 24h bei einer Kühlraumtemperatur von ca. 3-5⁰C bis zu einem pH-Wert von 4,7-5,0 gelagert, im Verlauf der Lagerung im Kühlraum erhält die Butter durch die selbständig ablaufende Fermentation seine charakteristischen Gebrauchswerteigenschaften. Die für die Vorsäuerung verwendete säuerungsintensive Milchsäurebakterienkultur kann auch aus einer Kombination mehrerer säuerungsintensiver thermophiler und/oder mesophiler Milchsäurebakterienkultur bestehen, bzw. daß der säuerungsintensiven Milchsäurebakterienkultur eine aromabildende Mikroorganismenspezies zugegeben wird.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll nachstehend anhand eines Beispiels näher erläutert werden. Derausdem Separatorkommende Rahm miteinemFettgehaltvon40-50%wird bei einer Temperatur von 40—45⁰C mit 5% einer säuerungsintensiven Milchsäurebakterienkultur, vorzugsweise einer Lactobacillus casei Kultur, beimpft. Dies führt zu einer explosiven biologischen Vorsäuerung. Bei Erreichen eines pH-Wertes von 5,5-5,8 wird die Vorsäuerung spontan abgebrochen und es erfolgt eine Pasteurisierung, vorzugsweise im Plattenwärmeübertrager, bei Temperaturen von 85-110⁰C. Danach erfolgt eine sofortige Abkühlung auf eineTemperatur von 3-2O⁰C, vorzugsweise von 3-10⁰C und eine Hajtezeit von 20 bis 30 min. Diese Zwischenstapelung kann sowohl in einem Stapelbehälter als a jch im kontinuierlichen Durchfluß, z. B. in einem Röhrenkühler bzw. Röhrenkalthalter, erfolgen. Nach Beendigung der Ruhe wird der Rahm im kontinuierlichen Fluß, vorzugsweise im Plattenwärmeübertrager, auf die Butterungstemperatur von 12-16°C eingestellt und danach in einer bekannten kontinuierlich arbeitenden Butterungsmaschine verbuttert. Über die Dosiereinrichtung der Buttermaschine wird 6% einer mesophilen aromaintensiven Milchsäurebakterienkultur, bestehend aus vorzugsweise 40% Streptococcus cremoris und 60% Leuconostoc cremoris zudosiert und eingeknetet. Nach Verlassen der Buttermaschine wird die Butter verpackt und zwecks Nachreifung in einem Kühlraum 24h bei einer Kühlraumtemperatur von 3-5°C gelagert bis zu einem pH-Wert von 4,7-5,0. Der Vorteil dieses Verfahrens besteht darin, daß ein kontinuierlicher Herstellungsprozeß von der Separation bis zur standardgerechten Sauerrahmbutter gewährleistet wird ohne lange Rahmreifungszeiten, komplizierte Temperaturführung als auch ohne die Verwendung von komplizierten Prozeßbehältern.

Der Vorteil besteht vor allem in der Aufgliederung des Prozesses der Rahmreifung bzw. Säuerung in mehrere Stufen. Während die 1 .Stufe, die Vorsäuerung mit säuerungsintensiven Milchsäurebakterienkulturen, vor dem Verfahrensschritt der Pasteurisierung verlegt wurde, so daß mit dem Verfahrensschritt der Pasteurisierung gleichzeitig die Abtötung der lebenden Biomasse erfolgt, wird die 2.Stufe, die Nachsäuerung in der fertigen Butter, durchgeführt.

Damit wurde erreicht, daß ein biologisch und physikalisch gereifter Rahm verbuttert werden kann, ohne daß lange Reifungszeiten von 12-15h erforderlich sind, und daß trotz notwendiger Nachreifungszeit von 24h bei 3—5⁰C der kontinuierliche Produktionsprozeß gewährleistet ist. Durch den Wegfall der langen Kühlzeiten während der Reifung und der relativ kurzen Nachreifungszeiten ist eine wesentliche Einsparung von Elektroenergie gegenüber den bisher bekannten Butterungsverfahren vorhanden.

Claims

Erfindungsanspruch:

1. Verfahren zur enzymatisch-mikrobiellen Herstellung von Sauerrahmbutter, bei dem der durch Separierung gewonnene Rahm die Verfahrensschritte der Pasteurisierung, Rahmreifung, Butterung und Nachreifung durchläuft, dadurch gekennzeichnet, daß der durch Separation gewonnene Rahm mit einem Fettgehalt im Bereich von 40-50% und einer Temperatur von 40°-45 ⁰C mit 5% säuerungsintensiver Milchsäurebakterienkultur, vorzugsweise mit einer Lactobacillus casei Kultur, beimpft wird, wobei bei Erreichen des pH-Wertes von 5,5-5,8 die Vorsäuerung abgebrochen und der Rahm bei einer Temperatur von 85 bis 11O⁰C erhitzt wird, anschließend auf eine Temperatur von 3 bis 20°C, vorzugsweise von 3-10°C abgekühlt und 20 bis 30 min gehalten wird, dann im kontinuierlichen Fluß auf eine Butterungstemperatur von 12-16°C erhitzt und verbuttert wird, wobei über eine Dosiereinrichtung der Butterungseinrichtung 6% einer mesophilen aromaintensiven Milchsäurebakterienkultur, bestehend aus vorzugsweise 40% Streptococcus cremoris und 60% Leuconostoc cremoris zugegeben und in die Butter eingeknetet wird und die Butter verpackt und zwecks Nachreifung die Butter im Kühlraum 24 h bei einer Temperatur von 3-5⁰C bis zu einem pH-Wert von 4,7-5,0 gelagert wird.
2. Verfahren zur enzymatisch-mikrobiellen Herstellung von Sauerrahmbutter, dadurch gekennzeichnet, daß die säuerungsintensive Milchsäurebakterienkultur aus einer Kombination mehrerer säuerungsintensiverthermophiler und/oder mesophiler Milchsäurebakterienkulturen bestehen.
3. Verfahren zur enzymatisch-mikrobiellen Herstellung von Sauerrahmbutter, dadurch gekennzeichnet, daß der säuerungsintensiven Milchsäurebakterienkultur eine aromabildende Milchsäurebakterienkultur zugegeben wird.