DE102009025229A1

DE102009025229A1 - Fermentierte Milchprodukte mit geringer Nachsäuerung und deren Herstellungsverfahren

Info

Publication number: DE102009025229A1
Application number: DE200910025229
Authority: DE
Inventors: Martin Knosalla
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2009-06-13
Filing date: 2009-06-13
Publication date: 2010-12-16

Abstract

Die Erfindung betrifft fermentierte Milchprodukte mit geringer Nachsäuerung und deren Herstellungsverfahren. Um die für die Konsumenten und die Lebensmittelindustrie häufig problematische Nachsäuerung fermentierter Milchprodukte zu reduzieren, sieht die Erfindung die Zugabe eines Mindestanteils von 0,3% eines Milchmineralstoff-Konzentrats vor. Durch Zugabe des aus Milch gewonnenen Mineralstoff-Konzentrats vor oder fakultativ nach der Fermentation zeigt die Nachsäuerungskurve des Produktes einen weitgehend stabilen Verlauf bei typischen Kühlschranktemperaturen von 2°C bis 10°C. Das resultierende fermentierte Milchprodukt ist charakterisiert durch einen angenehm milden und weniger saueren Geschmack während seiner gesamten Haltbarkeitszeit.

Description

Die Erfindung betrifft fermentierte Milchprodukte nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, sowie deren Herstellungsverfahren, die zu einer reduzierten Nachsäuerung während der Lagerungszeit führen.
Fermentierte Milchprodukte werden durch Milchsäuregärung von Milch und anderen Zutaten hergestellt. Sie sind allgemein unter den Begriffen wie Joghurt, Sauermilch, Buttermilch, Sauerrahm, Kefir oder Dickmilch bekannt. Ihnen ist gemeinsam, dass die in diesen Produkten enthaltene Laktose durch homo- und/oder hetrofermentnative Prozesse von mesophilen oder thermophilen Milchsäurebakterien wie Streptococcus thermophilus, Lactobacillus delbruecki subspec. bulgaricus, andere Lactobacillus spec., Lactococcus spec., Bifidobacterium spec. oder Leuconostoc spec. in Milchsäure und in weitere Substanzen umgesetzt wird.
Durch die Säurebildung wird die fermentierte Masse angesäuert und ihr pH sinkt vom Ausgangswert der Milch bei ca. pH 6,6 auf einen pH-Bereich von 4,0 bis 5,0. Die pH-Senkung führt gleichzeitig zu einer Koagulation von Milchproteinen, die den Produkten z. B. im Falle von stichfestem Joghurt eine solide, und im Falle von Rührjoghurt eine cremige Konsistenz verleiht. Der isoelektrische Punkt von Milchproteinen liegt bei ca. pH 4,6, so dass zum Erreichen der maximalen Milchprotein-Koagulation und optimaler Textur die meisten fermentierten Milchprodukte in die Nähe dieses pH-Niveaus angesäuert werden. Anschließend können fermentierte Milchprodukte entweder erhitzt oder gekühlt werden um die fortschreitende Milchsäuregärung zu stoppen bzw. zu verlangsamen. Die Säurebildung durch lebendige Milchsäurebakterien während der nachfolgenden Lagerung wird allgemein als bakterielle Nachsäuerung bezeichnet.
Die deutsche Milcherzeugnisserverordnung schließt bei den fermentierten Milcherzeugnissen, wie Joghurt, Sauermilch, Buttermilch, Sauerrahm, Kefir oder Dickmilch eine Wärmebehandlung nach der Fermentation aus. Daneben verlangt der international Standard CODEX ALIMENTARIUS daß z. B. im verkaufsfertigem Joghurt eine Mindestmenge von 10⁷ koloniebildenden Einheiten pro g der Stämme Lactobacillus delbrueckii subspec. bulgaricus und Streptococcus thermophilus enthalten sein muss. Dadurch scheidet die Möglichkeit einer Hitzeinaktivierung von Milchsäurebakterien zum Stoppen der Milchsäuregärung nach der Fermentation bei den meisten fermentierten Milcherzeugnissen aus. Durch Kühlen wird die fermentnative Aktivität der Milchsäurebakterien jedoch lediglich verlangsamt und die Säuerung schreitet bis zum Erreichen der pH-Toleranzgrenze der eingesetzten Mikroorganismen voran. Je nach Starterkultur sinkt der pH-Wert der fermentierten Milchprodukte dabei während einer mehrwöchigen Lagerung bei üblichen Kühlschranktemperaturen von 2°C bis 10°C auf ein Niveau von typischerweise pH 3,8–4,2. Die meisten Joghurts im deutschen Lebensmitteleinzelhandel erreichen ein pH-Wert-Niveau von 4,1–4,2 vor dem Ablauf ihres Mindesthaltbarkeitsdatums.
Aufgrund geänderter Verbraucherpräferenzen erobern milde, nur leicht säuerlich schmeckende Milchprodukte immer größere Marktanteile. Insbesondere bei sogenannten „warmen” Geschmacksnoten, wie Vanille, Schokolade, Nuß oder Café ist ein milder Geschmack erforderlich um organoleptische Unvereinbarkeiten zu vermeiden. Ein milder Geschmack ist dabei insbesondere bei den zu starker Säurebildung neigenden Joghurterzeugnissen von herausragender Bedeutung. Wie oben beschrieben, neigen fermentierte Milchprodukte mit lebenden Milchsäurebakterien zum bakteriellen Nachsäuern während der Lagerung und führen zu pH-Werten weit unter dem Zielwert der Fermentation. Eine fortschreitende pH-Absenkung kann nicht nur die geschmackliche Konsumentenakzeptanz negativ beeinflussen, sondern auch säureempfindliche probiotische Begleitbakterien in fermentierten Milchprodukten reduzieren, den Abfüllprozess auf ein gewünschtes pH-Niveau erschweren und die Produkthaltbarkeit herabsetzen.
Zahlreiche Verfahren wurden vorgeschlagen um die bakterielle Nachsäuerung von fermentierten Milchprodukten und ihre negativen Effekte zu begrenzen. Häufig wurde versucht durch Selektion spezieller Stämme von Milchsäurebakterien die Nachsäuerung von fermentierten Milchprodukten zu reduzieren. Wenig nachsäuernde Bakterienstämme neigen jedoch zu langen Fermentationszeiten, geringer Texturbildung und einen untypischen Geschmacksprofil. Im Dokument WO2007/147890 sind wenig nachsäuernde und texturbildende Milchsäurebakterien vorgeschlagen worden, die jedoch zu langen Fermentationszeiten von über 10 Stunden bei 43°C führen und deren Nachsäuerungsniveau weiterhin 0,2 pH-Einheiten während einer siebentägigen Lagerung betragen kann. Im Dokument JP2005328831 wird ein spezielles Joghurtferment zur Produktion von mildem Joghurt mit einem arteigenen Geschmacksprofil vorgeschlagen. Da es mit Lactococcuc lactis ein für Joghurt untypisches Milchsäurebakterium enthält, kann das resultierende Produkt jedoch nach der deutschen Milcherzeugnisserverordnung nicht als Joghurterzeugnis bezeichnet werden. Im Dokument EP1596663B1 wird in Verfahren zur Reduzierung der Säurewahrnehmung durch den Konsumenten bei mit „warmen” Geschmacksnoten aromatisierten fermentierten Milchprodukten vorgeschlagen. Diese Wirkung soll durch das Zudosieren eines homogenisierten Rahms zum fermentieren Joghurt und die daraus resultierende bimodale Struktur des Fettkügelchennetzwerks erreicht werden. Das Verfahren reduziert jedoch nicht die Nachsäuerung an sich und die fortschreitende pH-Absenkung während der Lagerung verändert den Geschmack des Produktes zusehends.
Die vorliegende Erfindung ermöglicht es die oben beschriebenen Nachteile zu vermeiden, indem durch das Zudosieren eines Milchmineralstoff-Konzentrats die bakterielle Nachsäuerung von fermentierten Milchprodukten erheblich reduziert wird. Das vorgeschlagene Milchmineralstoff-Konzentrat ist ein ausschließlich aus Milch gewonnenes Erzeugnis und kann als ein natürliches Lebensmittel in der Zutatenliste deklariert werden. Seine Zugabe kann vor der Fermentation in die mit Milch- und Nichtmilchbestandteilen wie z. B. Rahm, Magermilchpulver, Zucker und Stärke angereicherte Ausgangsmilch erfolgen. Alternativ kann die Zugabe des Milchmineralstoff-Konzentrats auch nach der Fermentation, z. B. zusammen mit einer pasteurisierten Zubereitung, erfolgen. Bei allen verbreiteten fermentierten Milchprodukten kann diese Anreicherung mit dem Milchmineralstoff-Konzentrat in der gleichen Weise wie z. B. die Zugabe von Magermilchpulver oder Rahm durchgeführt werden. Sowohl die Herstellung von stichfesten Produkten, wie z. B. stichfesten Joghurt Dickmilch, als auch von gerührten Produkten, wie z. B. Joghurt- und Sauermilcherzeugnissen ist mit der entsprechenden produkttypischen Herstellungstechnologie möglich.
Überraschenderweise reduziert der Einsatz von mindestens 0,3% des Milchmineralstoff-Konzentrats erheblich die Nachsäuerung von fermentrentierten Milchprodukten. Wie aus 1 ersichtlich, tritt diese Wirkung vor allem durch eine Stabilisierung der Säuerungskurve der Milchsäurebakterien im günstigen pH-Bereich von 4,6 ein ohne die Fermentation bei höheren pH-Werten deutlich zu verlangsamen. Die Texturbildung und das Geschmacksprofil werden nicht negativ beeinflusst, weil die Fermentationsflora weitgehend unverändert bleibt. Wie aus
2 ersichtlich, lassen sich beim Einsatz von mildsäuernden Fermenten mit der vorliegenden Erfindung fermentierte Milchprodukte herstellen, die auch nach einer neunwöchiger Lagerung bei 10°C einen pH-Wert von über 4,50 aufweisen.
Insbesondere bei einer Aromatisierung von fermentierten Milchprodukten mit sogenannten „warmen” Geschmacksnoten, wie Vanille, Schokolade, Nuß oder Cafè, kann damit eine starke Nachsäuerung und organoleptische Unvereinbarkeit der sauren Grundmasse mit der Aromatisierung vermieden werden. Gegenüber den aktuell auf dem Markt vorhanden fermentierten Milchprodukten, die bis zum Erreichen des Mindesthaltbarkeitsdatums häufig auf ein pH-Niveau von 4,1 bis 4,2 absinken, weist die vorliegende Erfindung erhebliche Vorteile auf. Neben erwateter höherer Verbraucherakzeptanz und potentiell längerer Haltbarkeitszeiten, kann der Hersteller die entsprechend dieser Erfindung hergestellten fermentierten Milchprodukte durch ihre reduzierte Nachsäuerung mit größer zeitlicher Flexibilität kühlen und abfüllen.
Beim Einsatz einer probiotischen Begleitflora kann erwartet werden, dass säureempfindliche probiotische Bakterien in fermentierten Milchprodukten durch die reduzierte Säurebildung weniger geschädigt werden und höhere Überlebensraten während der Haltbarkeitszeit aufweisen. Für den Konsumenten ergibt die Anreicherung mit dem vorgeschlagenen Milchmineralstoff-Konzentrat als zusätzlichen Vorteil eine erhöhte Aufnahme von Calcium, mit den Frauen und ältere Menschen in Deutschland tendenziell unterversorgt sind.
Ausführungsbeispiele

Die nachfolgenden Beispiele geben Rezepturen und Prozessschritte gemäß der Erfindung für gerührte und stichfeste fermentierte Milchprodukte an. Beispiel 1: Rezeptur für fettarmen Joghurt Gerührt mit Erdbeerzubereitung, Zugabe der Milchmineralstoffe vor der Fermentation.

ZUTAT	EIGENSCHAFTEN DER ZUTAT	GEWICHTSANTEIL
Fettarme Milch	1,9% Fett, 3,6% Eiweiß	88,295%
Magermilchpulver	34% Eiweiß	4%
Zucker	Saccharose	7%
Milchmineralstoff-Konzentrat	24% Calcium, 11% Phosphor	0,7%
Mildsäuerndes Joghurtferment	z. B. Chr. Hansen YF-L812	0,005%

Prozessschritte:

a) Mischen aller Zutaten (außer Ferment) mit fettarmer Milch.
b) Pasteurisieren bei 92°C/8 min. und Homogenisieren bei 120 bar.
c) Kühlen auf 43°C, Fermentzugabe und Fermentation im Tank bis pH 4,70
d) Glätten und Kühlen der fermentierten Masse auf 20°C.
e) Einmischen von 15% einer pasteurisierten Erdbeerzubereitung mit 50° Brix.
f) Abfüllen in Becher und Kühlen auf Transporttemperatur von 5°C.

Beispiel 2: Rezeptur für Joghurt Gerührt mit Vanillezubereitung, Zugabe der Milchmineralstoffe nach der Fermentation.

ZUTAT	EIGENSCHAFTEN	GEWICHTSANTEIL
Vollmilch	3,8% Fett, 3,6% Eiweiß	86,995%
Magermilchpulver	34% Eiweiß	3%
Zucker	Saccharose	10%
Mildsäuerndes Joghurtferment	z. B. Chr. Hansen YF-L812	0,005%

Prozessschritte:

a) Mischen aller Zutaten (außer Ferment) mit Vollmilch.
b) Pasteurisieren bei 92°C/8 min. und Homogenisieren bei 120 bar.
c) Kühlen auf 43°C, Fermentzugabe und Fermentation im Tank bis pH 4,60.
d) Glätten und Kühlen der fermentierten Masse auf 20°C.
e) Einmischen von 10% einer pasteurisierten Vanillezubereitung, die einem 7%igen Gewichtsanteil des Milchmineralstoff-Konzentrats enthält.
f) Abfüllen in Becher und Kühlen auf Transporttemperatur von 5°C.

Beispiel 3: Rezeptur für stichfesten Naturjoghurt, Zugabe der Milchmineralstoffe vor der Fermentation.

ZUTAT	EIGENSCHAFTEN	GEWICHTSANTEIL
Vollmilch	3,6% Fett, 3,8% Eiweiß	96,295%
Magermilchpulver	34% Eiweiß	3%
Milchmineralstoff-Konzentrat	24% Calcium, 11% Phosphor	0,7%
Mildsäuerndes Joghurtferment	z. B. Chr. Hansen YF-L812	0,005%

Prozessschritte:

a) Mischen aller Zutaten außer Ferment mit Vollmilch
b) Pasteurisieren bei 92°C/8 min. und Homogenisieren bei 120 bar
c) Kühlen auf 43°C, Fermentzugabe und Abfüllen in Becher
d) Bebrüten der Becher bis pH 4,70 bei 43°C erreicht wird.
e) Kühlen auf Transporttemperatur von 5°C

BESCHREIBUNG DER ABBILDUNGEN
1: pH-Verläufe der Fermentation von Vollmilch bei 43°C mit einem mildsäuernden Joghurtferment (Chr. Hansen YF-L812), jeweils ohne Zugabe des Milchmineralstoff-Konzentrats und mit Zugabe von 0,7% des Milchmineralstoff-Konzentrats.
2: pH-Verläufe der Nachsäuerung bei 10°C eines mit einem mildsäuernden Joghurtferment (Chr. Hansen YF-L812) hergestellten Joghurts (3,5% Fett und 3,6% Eiweiß), jeweils ohne Zugabe des Milchmineralstoff-Konzentrats und mit Zugabe von 0,7% des Milchmineralstoff-Konzentrats.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- WO 2007/147890 [0006]
- JP 2005328831 [0006]
- EP 1596663 B1 [0006]

Claims

Fermentierte Milchprodukte mit geringer Nachsäuerung und deren Herstellungsprozess, dadurch gekennzeichnet, dass zur Minderung der bakteriellen Nachsäuerung ein Gewichtsanteil von mindestens 0,3% eines Milchmineralstoff-Konzentrats während des Herstellungsprozesses zum Produkt zudosiert wird.
Milchmineralstoff-Konzentrat, das zur Herstellung von fermentierten Milchprodukten nach Anspruch 1 zum Einsatz kommt, dadurch gekennzeichnet, dass es nach weitgehender Abtrennung von Fett, Eiweiß, Laktose und Wasser aus Milch hergestellt wird und als ein trockenes oder wässriges Konzentrat typischerweise einen Gewichtsanteil von 8–28% Calcium und 4–14% Phosphor enthält.
Herstellungsverfahren von fermentierten Milchprodukten nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet durch die folgenden Prozessschritte: a) Herstellung einer Mischung aus Milchmineralien und anderen Milch- und/oder Nichtmilchkomponenten. b) Pasteurisieren und fakultatives Homogenisieren der Masse aus Prozessschritt a). c) Thermisieren der Masse aus Prozessschritt b) auf Fermentationstemperatur und säuern dieser Masse mit milchsäurebildenden Bakterien bis pH 4,30–5,00 d) Fakultatives Kühlen der Masse aus Prozessschritt c). e) Für den nachfolgenden Abfüllprozessschritt bereitstellen oder Mischen der Masse aus Prozessschritt d) mit anderen Milch- und/oder Nichtmilch-Bestandteilen. f) Abfüllen der Masse aus Prozessschritt e) in für den Verkauf bestimmte Behältnisse.
Herstellungsverfahren von fermentierten Milchprodukten nach Anspruch 1 und 2, gegenzeichnet durch die folgenden Prozessschritte: a) Herstellung einer Mischung aus Milch- und/oder Nichtmilchkomponenten. b) Pasteurisieren und fakultatives Homogenisieren der Masse aus Prozessschritt a). c) Thermisieren der Masse aus Prozessschritt b) auf Fermentationstemperatur und säuern dieser Masse mit milchsäurebildenden Bakterien bis pH 4,30–5,00 d) Fakultatives Kühlen der Masse aus Prozessschritt c). e) Mischen der Masse aus Prozessschritt d) mit dem Milchmineralstoff-Konzentrat und anderen Milch- und/oder Nichtmilchkomponenten. f) Abfüllen der Masse aus Prozessschritt e) in für den Verkauf bestimmte Behältnisse.
Herstellungsverfahren von fermentierten Milchprodukten nach Anspruch 1 und 2, gegenzeichnet durch die folgenden Prozessschritte: a) Herstellung einer Mischung aus Milchmineralien und anderen Milch- und/oder Nichtmilchkomponenten. b) Erhitzen und fakultatives Homogenisieren der Masse aus Prozessschritt a). c) Thermisieren der Masse aus Prozessschritt b) auf Fermentationstemperatur und Zudosieren von milchsäurebildenden Bakterien d) Abfüllen der Masse aus Prozessschritt c) in für den Verkauf bestimmte Behältnisse und Bebrüten dieser Behältnisse bis sich in der Masse ein pH von 4,30–5,00 einstellt. e) Kühlen der in Behältnisse abgefüllten Masse aus Prozessschritt d).
Herstellungsverfahren gemäß den Ansprüchen 3, 4 und 5, die in einer Nachsäuerung der fermentierten Milchprodukte auf dem minimalen pH von 4,30 resultieren während einer vierzehntägigen, auf Prozessschritt 3f), 4f) oder 5e) folgenden Lagerung bei einer Temperatur von 2°C bis 10°C.