DE102004052061B4

DE102004052061B4 - Verfahren zur Herstellung eines ernährungsphysiologisch verbesserten Milchmischproduktes, nämlich Joghurt

Info

Publication number: DE102004052061B4
Application number: DE102004052061.5A
Authority: DE
Inventors: Dr. Ihm Kurt; Dipl.-Ing. Kurtzke Kerstin; Dipl.-troph. Halbach Thomas; Andre Müller; Dipl.-troph. Ritter Stefan; Prof. Dr. Muschiolik Gerald; Dr. Scherze Inta; Prof. Dr. habil. Jahreis Gerhard; PD Dr. habil. Schubert Rainer
Original assignee: Herzgut Landmolkerei Eg
Current assignee: Herzgut Landmolkerei Eg De
Priority date: 2004-07-19
Filing date: 2004-10-26
Publication date: 2015-05-28
Anticipated expiration: 2024-10-27
Also published as: DE102004052061A1

Abstract

Verfahren zu Herstellung eines ernährungsphysiologisch verbesserten Milchmischproduktes, nämlich Joghurt, mit einem optimierten Fettsäurespektrum durch gezielte Zugabe von pflanzlichen und Ölen marinen Ursprungs mit langkettigen Omega-3-Fettsäuren, wobei eine Ölmischung mit einem Anteil > 50% Fischöl, weiterhin umfassend Rapsöl und Leinöl mit einem Anteilsverhältnis zwischen Rapsöl und Leinöl der Ölmischung von 3:1 bereitgestellt wird, bei Raumtemperatur und unter Schutzgasatmosphäre aus der Ölmischung gemäß dem kurzfristig bearbeitbaren Bedarf eine Öl-in-Wasser-Voremulsion mittels Scherdispergiergerät erzeugt wird und als emulgierendes Proteinpräparat Magermilch oder Magermilch-Konzentrat eingesetzt wird, im Anschluss ein Emulgieren in mehreren Schritten bei unterschiedlichen Drücken, nämlich 300 bis 500 bar in einer ersten Stufe und 25 bar in einer zweiten Stufe, erfolgt und die so erhaltene endgültige Emulsion in den Joghurt eingearbeitet und mit diesem vermengt wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines ernährungsphysiologisch verbesserten Milchmischproduktes, nämlich Jogurt.
Stand der Technik
Aus der CH-Patentschrift 475 715 ist ein Milchersatzprodukt mit hohem Nährwert vorbekannt, wobei dort Substanzen von Sojabohnen mit Milchmischprodukten oder Milchnebenprodukten, insbesondere Molke, in einer flüssigen Mischung hergestellt werden. Diese flüssige Mischung wird im Anschluss gekocht und zu einer glatten Konsistenz vermahlen, um den charakteristischen Bohnenbeigeschmack von Sojabohnen enthaltenden Substanzen zu vermindern.
Konkret werden vollfette, entfettete, geröstete oder angeröstete Bohnen sowie Sojamehl verwendet. Die entsprechend hergestellte Mischung kann zu einem Trockenpulver verarbeitet werden, welches mit Wasser versetzt wieder die ursprüngliche Mischung ergibt.
Mit Hilfe des vorstehend kurz beschriebenen Verfahrens soll der Durchschnittskonsument den bohnigen bzw. bitteren Geschmack und das grasige Aroma, welches in den bisherigen Produkten wahrgenommen wird, nicht mehr schmecken, so dass sich die Annahme eines solchen Produktes verbessert.
Durch die Zugabe von Sojabohnen oder Sojamehl verbessert sich zwar die ernährungsphysiologische Zusammensetzung entsprechend hergestellter Milchersatzprodukte, wobei jedoch der Herstellungsprozess durch das notwendige Kochen der flüssigen Mischung sehr kostenintensiv und vitaminzerstörend ist.
Aus der EP 0 589 940 B1 bzw. der deutschen Übersetzung hierzu, nämlich der DE 692 23 784 T2 , ist ein monoungesättigtes Milchmischprodukt vorbekannt, welches vegetabilisches Öl, abgeleitet aus Rapssamen oder Sonnenblumenkernen, und mindestens 70 Gew.-% monoungesättigte Ölsäure enthält. Weiterhin weist das dortige Produkt einen Emulgator auf, der das Öl in Form einer stabilen Emulsion in der entrahmten Milch zu halten vermag. Des weiteren ist bei dem vorbekannten Milchmischprodukt ein Modifizierungsmittel notwendig, wie beispielsweise ein Polysaccharid oder Oligosaccharid. Der notwendige Stabilisator umfasst ein Kohlehydratgel, das ein Alginat, ein Guar-Gum oder eine Carboxymethylcellulose ist.
Das erläuterte monoungesättigte Milchmischprodukt ist bedingt durch die Modifizierungsmittel nicht geschmacksneutral, so dass die Zugabe von individuellen Geschmacksbildnern im Regelfall unumgänglich ist.
Bei dem Verfahren zur Herstellung einer emulgierten Fettzusammensetzung nach der EP 0 284 026 B1 bzw. seiner deutschen Übersetzung DE 38 77 792 T2 ist die Zugabe von 0,1 bis 5 Gew.-% bezogen auf das Fett, wenigstens eines Monoacylglycerophospholipids als wenigstens eine Emulgierkomponente und 0,5 bis 5 Gew.-%, bezogen auf z. B. Käse, wenigstens eines geschmolzenen Salzes in der Emulgierung von Käse, Fett und Wasser notwendig, um die gewünschte emgulgierte Fettzusammensetzung vom Öl-in-Wasser-Typ zu erhalten. Die Emulsion muss zum Erhalt einer gewünschten Stabilität auf 110°C bis 150°C in einem Bereich von über 2 Sekunden bis hin zu 4 Minuten erhitzt werden mit allen sich durch diesen Erhitzungsprozess verbundenen Nachteilen.
Aus der WO 01/80656 A1 ist ein Verfahren zur Herstellung eines ernährungsphysiologisch verbesserten Milchmischproduktes bekannt, welches auf der Basis einer Zugabe von Fischölen basiert. Zur Vermeidung geschmacklicher Nachteile werden einer dortigen erhitzten Voremulsion spezielle Schutzöle hinzugegeben.
Zurückgehend auf verschiedene wissenschaftliche Studien ist mittlerweise unbestritten, dass langkettigen Omega-3-Fettsäuren ernährungsphysiologisch eine wesentliche Bedeutung zukommt.
Nahrungsfettsäuren dienen allgemein der Energiegewinnung durch Oxidation und der Synthese körpereigener Lipide. Mehrfach ungesättigte Fettsäuren vom Typ der cis-Linolsäure, Eicosapentaensäure und Docosahexaensäure werden nach ihrer Aufnahme mit der Nahrung in Zellwände eingebaut und sind dort essentielle Bestandteile der Membranen aller Körperzellen und bedingen deren Funktionsfähigkeit.
Die Folgeprodukte der mehrfach ungesättigten Omega-6- und Omega-3-Fettsäuren, wie Eicosanoide, gelten als körpereigene regulatorisch wirksame Mediatoren und Effektoren. Diese beeinflussen zahlreiche Stoffwechselvorgänge und -funktionen.
Weiterhin ist es bekannt, dass Omega-3-Fettsäuren einer Reihe von kardiovaskulären Risikofaktoren entgegenwirken können.
Mit 415 892 Sterbefällen, entsprechend 48,3% aller Todesfälle, waren in der Bundesrepublik Deutschland kardiovaskuläre Erkrankungen im Jahre 1997 die mit Abstand häufigste Todesursache.
Zugleich bildeten Krankheiten des Kreislaufsystems mit 2,5 Millionen Behandlungsfällen im Jahre 1996 auch die häufigste Diagnose der insgesamt 15,2 Millionen Patienten, die in Krankenhäusern vollstationär behandelt wurden.
Entstehung und Ausmaß arteriosklerotischer Gefäßerkrankungen werden durch eine Vielzahl von Risikofaktoren maßgeblich beeinflusst. Gegenwärtig wird davon ausgegangen, dass der Ernährung bei der Entwicklung der Arteriosklerose eine entscheidende Bedeutung zukommt.
Die Ergebnisse einer Vielzahl von Interventionsstudien und epidemiologischen Untersuchungen zeigen, dass nachstehende Risikofaktoren zur Entstehung der Arterioskleose beitragen:

– hohe Serumkonzentration an Triacylglyceriden (TAG),
– hohe Serumkonzentration an LDL-Cholesterol oder erhöhtes LDL/HDL-Verhältnis,
– Oxidationsempfindlichkeit des LDL sowie kleine LDL-Partikel mit hoher Dichte,
– niedrige Serumkonzentration an HDL-Cholesterol,
– erhöhte Prostanbildung als Indikator der FS-Oxidation und
– erhöhte Serumkonzentration an Lipoproteinen.

Zur Vermeidung von Fehlernährung werden sowohl von den nationalen als auch internationalen Gremien Referenzwerte für die Nährstoffzufuhr herausgegeben. So benennt beispielsweise die Deutsche Gesellschaft für Ernähung in Sachen Fettzufuhr von Personen mit leichter und mittelschwerer Arbeit einen Richtwert von 30% der Nahrungsenergie. Dabei ist die Art des Fettes selbst von großer Bedeutung. Gesättigte Fettsäuren sollten nicht mehr als 10% der Gesamtenergiezufuhr und mehrfach ungesättigte Fettsäuren etwa 7% liefern.
Omega-6- und Omega-3-Fettsäuren sollten bei letzteren in einem Verhältnis von etwa 5:1 vorliegen. Den Rest der Nahrungsfette decken dann einfach ungesättigte Fettsäuren, so dass das Verhältnis ungesättigter zu gesättigten Fettsäuren mindestens bei 2:1 liegt.
Derzeit überwiegen bei den mehrfach ungesättigten Fettsäuren die Omega-6-Fettsäuren. Die derzeitige Fettaufnahme lässt sich als eine zu hohe anteilige Energiebereitstellung aus Fetten, eine zu hohe Aufnahme gesättigter Fettsäuren, eine zu hohe Aufnahme mehrfach ungesättigter Omega-6-Fettsäuren und eine zu geringe Aufnahme von Omega-3-Fettsäuren sowie pflanzlichen als auch marinen Ursprungs beschreiben.
Der Verzehr langkettiger Omega-3-Fettsäuren liegt in Ländern mit relativ geringem Fischverzehr eher unter 0,1 g pro Tag. Empfohlen werden hingegen 0,3 g bis 0,4 g, was der deutschen, englischen und amerikanischen Empfehlung von etwa zwei Fischmahlzeiten pro Woche und damit 30 g bis 40 g fetten Seefisch pro Tag entspricht.
Gemäß der Publikation zur Bedeutung und empfehlenswerter Höhe der Zufuhr langkettiger Omega-3-Fettsäuren aus: Ernährungs-Umschau, 49 (2002), Heft 3; Seiten 94 bis 98 soll die zusätzliche Einbeziehung von angereicherten Lebensmitteln mit EPA und DHA eine sinnvolle Perspektive und brauchbare. Alternative sein, um die Aufnahme der erwünschten Omega-3-Fettsäuremengen, vor allem in Form von EPA und DHA zu steigern.
Verwiesen wird konkret auf Omega-3-Fettsäuren-haltige Produkte, wie Brot, Brötchen, Eier, Teigwaren, Margarine und safthaltige Getränke. Lebensmittel, welchen Fischöl zugesetzt wird, sollen grundsätzlich als Beitrag einer ausgewogenen Ernährung angesehen werden, wobei Getreideprodukte, Milcherzeugnisse und Getränke erwähnt werden.
Es hat sich jedoch gezeigt, dass einerseits ein Fischölzusatz mit einem ausreichenden antioxidativen Schutz zu versehen ist und dass andererseits Fischölbeimengungen insbesondere bei Milchmischprodukten geschmacklich außerordentliche Probleme bereiten, so dass die Annahme und die Verbreitung solcher Produkte bisher keine signifikante Basis fand.
Aufgabenstellung
Aus dem Vorgenannten ist es daher Aufgabe der Erfindung, ein weiterentwickeltes Verfahren zur Herstellung eines ernährungsphysiologisch verbesserten Milchmischprodukte nämlich Joghurt, mit einem optimierten Fettsäurespektrum durch gezielte Zugabe von pflanzlichen und/oder Ölen marinen Ursprungs, insbesondere langkettigen Omega-3-Fettsäuren, anzugeben, welches zu einem Endprodukt führt, das einerseits geschmacksneutral ist und andererseits über die notwendige Haltbarkeit verfügt, ohne dass für die Qualitätseigenschaften des Milchmischproduktes nachteilige Behandlungsschritte anfallen.
Verfahrensgemäß realisierte Milchmischprodukte sollen einen Beitrag zum Erhalt und zur Verbesserung der menschlichen Gesundheit leisten, wobei die erfindungsgemäß hergestellten Milchmischprodukte mit einem optimierten Fettsäurespektrum in der Lage sind, die Blutfettwerte positiv zu beeinflussen, so dass sich insgesamt protektive Wirkungen auf das Herzkreislaufsystem beim Verzehr ergeben.
Die Lösung der Aufgabe der Erfindung erfolgt durch ein Verfahren in seiner Definition gemäß der Lehre nach Patentanspruch 1, wobei die Unteransprüche zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen darstellen.
Die Erfindung bezieht sich demnach auf ein Milchmischprodukt, welches mit Ölen pflanzliche und marinen Ursprungs angereichert wird. Dabei wird das Öl in Form einer Öl-in-Wasser-Emulsion zugegeben, um auf diese Weise die Einmischbarkeit in die Milchmischprodukte zu verbessern.
Als kontinuierliche Phase wird Magermilch oder Magermilch-Konzentrat so verdünnt, dass die resultierende Emulsion einen Proteingehalt von im wesentlichen 1% aufweist.
Die disperse Phase setzt sich aus einem Fischöl, Rapskernöl und Leinöl zusammen, wobei das Fischöl mit Zitronenaroma versehen sein kann.
Anhand der Fettsäure-Zusammensetzungen der Öle werden die Mischungsverhältnisse so eingestellt, dass das resultierende Fettsäure-Muster beispielsweise und bevorzugt den Zufuhrempfehlungen der Deutschen Gesellschaft für Ernährung entspricht. Weiterhin wird mit der Erfindung beim Verzehr entsprechender Produkte eine höhere Zufuhr der essentiellen mehrfach ungesättigten α-Linolensäure sowie der physiologisch noch wirksameren langkettigen Omega-3-Fettsäuren (EPA und DHA) gewährleistet.
Demnach folgt erfindungsgemäß zunächst das Bereitstellen einer Ölmischung mit einem Anteil von > 50% Fischöl sowie weiterhin umfassend Rapsöl und Leinöl. Das Verhältnis zwischen Rapsöl und Leinöl bei der Ausgangs-Ölmischung liegt im Bereich von etwa 3:1.
Aus dieser Ölmischung wird dann gemäß den kurzfristig, z. B. an einem Tag verarbeitbaren Bedarf eine Öl-in-Wasser-Emulsion erzeugt, wobei als emulgierendes Proteinpräparat, wie vorerwähnt, verdünnte Magermilch oder Magermilch-Konzentrat eingesetzt wird.
Die Aufbereitung der Emulsion erfolgt bevorzugt unter Schutzgas-, z. B. Stickstoff-Atmosphäre.
Die erhaltene Emulsion wird dann in das Milchmischprodukt eingearbeitet und mit diesem vermengt.
Der Ölmischung kann ergänzend eine Vitaminmenge, insbesondere bis zu 0,1% Tocopherol zugegeben werden.
Die zur Zwischenlagerung abgefüllte Ölmischungsmenge wird haltbarkeitserhöhend ebenfalls Stickstoff-begast und luftdicht verschlossen aufbewahrt.
Das Verhältnis Öl zu Wasser in der Emulsion liegt bei im wesentlichen 50:50 als Joghurtzusatz und zwar hergestellt bei Raumtemperatur.
Erfindungsgemäß erfolgt ein Emulgieren in mehreren Schritten. Bei einem ersten Schritt wird eine Voremulsion hergestellt. Nach erfolgender Überschichtung mit Stickstoffgas wird die endgültige Emulsion z. B. mit einem Hochdruck-Emulgiergerät erzeugt.
Bei einem Joghurt-Produkt mit einem Ausgangsfettgehalt von etwa 0,1% bis 3,5% werden etwa 3% bis 10% Emulsion zugesetzt.
Ausführungsbeispiel
Die Erfindung soll nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert werden.
Gemäß erstem Ausführungsbeispiel besteht die Ölmischung aus 61% Fischöl, 28% Rapsöl und 11% Leinöl. Zur Verwendung kommt beispielsweise Fischöl Fiskolje 18/12, reich an EPA und DHA, Rapskernöl, reich an Ölsäure, und Leinöl reich an α-Linolensäure.
Der Ölmischung wird 0,1% α-Tocopherol als Vitamin E zugesetzt. Die gefüllten Gefäße werden mit Stickstoff begast und luftdicht verschlossen, um die Haltbarkeit der Ölmischung zu erhöhen.
Im Anschluss werden Öl-in-Wasser-Emulsionen mit einem Öl-in-Wasser-Verhältnis von etwa 50:50 bei Raumtemperatur erzeugt.
Hierfür wird zunächst unter Stickstoffbegasung eine Voremulsion mittels Scherdispergiergerät hergestellt. Im Anschluss wird mittels eines Hochdruck-Emulgiergeräts zweistufig bei unterschiedlichen Drücken, z. B. bei etwa 300 bis 500 bar in der ersten Stufe und bei 25 bar in der zweiten Stufe unter Stickstoff emulgiert.
Die hergestellte Emulsion wird dann zügig in das Milchmischprodukt eingearbeitet, um die Nachteile der Aggregatbildung zwischen den Öltröpfchen aufgrund des hohen Ölanteils zu vermeiden.
Bei einem Joghurt-Milchmischprodukt mit einem Fettgehalt von 2% werden 3,6% der Emulsion, entsprechend einem Zusatz von 1,8% Fett, die wie vorstehend beschrieben hergestellt wurde, zugesetzt. Diesen Joghurt-Emulsionsmischungen können dann verschiedene Frucht-Aroma-Beimengungen zugegeben werden.
Gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel besteht die Ölmischung aus 50% Fischöl, 25% Rapsöl und 25% Leinöl. Zur Verwendung kommt beispielsweise Fischöl Fiskolje 18/12, reich an EPA und DHA, Rapskernöl, reich an Ölsäure, und Leinöl, reich an α-Linolensäure.
Der Ölmischung wird 0,1% α-Tocopherol als Vitamin E zugesetzt. Die gefüllten Gefäße werden mit Stickstoff begast und luftdicht verschlossen, um die Haltbarkeit der Ölmischung zu erhöhen.
Im Anschluss werden Öl-in-Wasser-Emulsionen mit einem Öl-in-Wasser-Verhältnis von etwa 40:60 bei Raumtemperatur erzeugt.
Hierfür wird zunächst unter Stickstoffbegasung eine Voremulsion mittels Scherdispergiergerät hergestellt. Im Anschluss wird mittels eines Hochdruck-Emulgiergeräts bei unterschiedlichen Drücken z. B. bei etwa 300 bis 500 bar in der ersten Stufe und bei 25 bar in der zweiten Stufe unter Stickstoff emulgiert.
Die hergestellte Emulsion wird dann zügig in das Milchprodukt eingearbeitet, um die Nachteile der Aggregatbildung zwischen den Öltröpfchen aufgrund des hohen Ölanteils zu vermeiden.
Bei einem Joghurt-Milchprodukt mit einem Fettgehalt von 0,1% werden 3,5% der Emulsion, entsprechend einem Zusatz von 1,4% Fett, die wie vorstehend beschrieben hergestellt wurde, zugesetzt. Diesen Joghurt-Emulsionsmischungen können dann verschiedene Frucht-Aroma-Beimengungen zugegeben werden.
Gemäß einem dritten Ausführungsbeispiels besteht die Ölmischung aus 75% Leinöl und 25% Rapsöl. Zur Verwendung kommt beispielsweise Rapskernöl, reich an Ölsäure, und Leinöl, reich an α-Linolensäure.
Der Ölmischung wird 0,1% α-Tocopherol als Vitamin E zugesetzt. Die gefüllten Gefäße werden mit Stickstoff begast und luftdicht verschlossen, um die Haltbarkeit der Ölmischung zu erhöhen.
Im Anschluss werden Öl-in-Wasser-Emulsionen mit einem Öl-in-Wasser-Verhältnis von etwa 30:70 bei Raumtemperatur erzeugt.
Hierfür wird zunächst unter Stickstoffbegasung eine Voremulsion mittels Scherdispergiergerät hergestellt. Im Anschluss wird mittels eines Hochdruck-Emulgiergeräts bei unterschiedlichen Drücken z. Bsp. bei etwa 300 bis 500 bar in der ersten Stufe und bei 25 bar in der zweiten Stufe unter Stickstoff emulgiert.
Die hergestellte Emulsion wird dann zügig in das Milchprodukt eingearbeitet, um die Nachteile der Aggregatbildung zwischen den Öltröpfchen aufgrund des hohen Ölanteils zu vermeiden.
Alles in allem gelingt es mit der Erfindung, ein Milchmischprodukt zu schaffen, das über eine weiter verbesserte Fettsäure-Zusammensetzung bzw. ein entsprechendes gesundheitsförderndes Fettsäuremuster verfügt, so dass sich insgesamt eine ernährungsphysiologische Aufwertung eines dementsprechend gefertigten Lebensmittels ergibt.
Die erfindungsgemäßen Verfahrensschritte sichern eine schonende Behandlung des Produktes und sind in den üblichen Prozess einer Molkerei integrierbar.

Claims

Verfahren zu Herstellung eines ernährungsphysiologisch verbesserten Milchmischproduktes, nämlich Joghurt, mit einem optimierten Fettsäurespektrum durch gezielte Zugabe von pflanzlichen und Ölen marinen Ursprungs mit langkettigen Omega-3-Fettsäuren, wobei eine Ölmischung mit einem Anteil > 50% Fischöl, weiterhin umfassend Rapsöl und Leinöl mit einem Anteilsverhältnis zwischen Rapsöl und Leinöl der Ölmischung von 3:1 bereitgestellt wird, bei Raumtemperatur und unter Schutzgasatmosphäre aus der Ölmischung gemäß dem kurzfristig bearbeitbaren Bedarf eine Öl-in-Wasser-Voremulsion mittels Scherdispergiergerät erzeugt wird und als emulgierendes Proteinpräparat Magermilch oder Magermilch-Konzentrat eingesetzt wird, im Anschluss ein Emulgieren in mehreren Schritten bei unterschiedlichen Drücken, nämlich 300 bis 500 bar in einer ersten Stufe und 25 bar in einer zweiten Stufe, erfolgt und die so erhaltene endgültige Emulsion in den Joghurt eingearbeitet und mit diesem vermengt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Ölmischung bis zu 0,1 Masse% Tocopherol zugegeben wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zur Zwischenlagerung abgefüllte Ölmischungsmenge haltbarkeitserhöhend Stickstoff-begast und luftdicht verschlossen wird.
Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis Öl zu Wasser in der Emulsion bei im wesentlichen 50:50 als Joghurt-Zusatz hergestellt bei Raumtemperatur, beträgt.