DE1692308A1

DE1692308A1 - Verfahren zur Herstellung von Milchpulver aus mit Fetten angereicherter Milch

Info

Publication number: DE1692308A1
Application number: DE19681692308
Authority: DE
Inventors: Claude Giddey
Original assignee: Battelle Memorial Institute Inc
Current assignee: Battelle Memorial Institute Inc
Priority date: 1967-02-22
Filing date: 1968-02-21
Publication date: 1971-07-29
Also published as: GB1196501A; CH470843A; NL6802194A; FR1554472A

Description

Verfahren zur Herstellung von Milchpulver aus mit Fetten angereicherter Milch

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Milchpulver durch Trocknen von Vollmilch oder mit Fett angereicherter Milch.

Pulver aus Vollmilch oder mit Fett angereicherter Milch, die nach den üblichen Verfahren hergestellt sind, die auf einer Trocknung von ggf. pasteurisierter, jedoch im übrigen keiner besonderen Behandlung unterworfener Vollmilch oder mit Fett angereicherter Milch beruhen, haben den Nachteil, dass sie flocken, d.h. beim Versuch, sie in warmem Wasser oder in einem warmen Getränk, wie z.U. Kaffee oder Tee, aufzulösen, ein unlösliches Koagulat bilden. Diese Flockung äussert sich ausserdem in der Verringerung der Weissfärbungseigenschaften der Milch, Da man im allgemeinen Milchkaffee, Milchtee oder warme Milch bei einer Temperatur von 70 bis 90⁰C zu ver-

109831/0087

FERNSCHREIBER I 01*4017

zehren wünscht, ist die Flockung, die dem Getränk ein wenig appetitliches Aussehen gibt, welches von den Aussehen natürlicher Milch oder dem beim Zusetzen von natürlicher Milch zu Kaffee oder Tee entstehenden Aussehen stark abweicht, eine unerwünschte Erscheinung.

Ausserdem haben auf diese Weise hergestellte Milchpulver oft sogar nach ihrem Vermischen mit kaltem Wasser oder einem kalten Getränk einen anderen Geschmack als Frischmilch, was · insbesondere durch die Veränderung der Fettsubstanz der Milch während des Trocknungsvorgangs bewirkt wird. Dies kann ebenfalls ein Nachteil sein_e

Es wird allgemein angenommen, dass die Flockung von Milchpulvern bei ihrem Vermischen mit einer warmen Flüssigkeit im wesentlichen durch die Entnaturalisierung des Calziumphosphorcaeinats dieser Milchpulver unter Einwirkung der Wärme und durch die Absorption eines Teiles der Fettsubstanz der Milch durch das denaturierte Calziumphosphorcaseinat bewirkt wird.

Einige bekannte Verfahren zur Herstellung von bei seiner Zugabe zu einer warmen Flüssigkeit nicht flockendem Milchpulver bestehen darin, dass vor dem Trocknen der Milch das in ihr enthaltene Calziumphosphorcaseinat in alkalisches Phosphorcaseinat umgewandelt wird. Diese Umwandlung kann durch Ionenaustausch erfolgen, wie es beispielsweise in der US-Patentschrift 2 503 866 beschrieben ist. Gemäss

109831/0087 ,

einem anderen Verfahren wird das Calziumphosphorcaseinat durch Säuerung, beispielsweise in der in der schweizerischen Patentschrift 400 743 beschriebenen Weise, derart entkalkt, dass man ein Derivat dieser Substanz erhält, welches bei seiner Entnaturalisierung durch Wärme nicht ausfällt.

täsü einem weiteren, in der britischen Patentschrift 992 758 beschriebenen Verfahren wird das Calziumphos— phorcaseinat vor dem Trocknen der Milch absichtlich entnaturalisiert, indem man die Milch durch Erhitzen zwischen 105 und 140°C während einer Zeitspanne von 40 bzw„ 3 Sekunden eindickt.

Die Verfahren zur Herstellung von Milchpulver, bei welchen das Calziumphosphorcaseinat in alkalisches Phosphorcaseinat umgewandelt oder durch Säuerung entkalkt wird, haben den Nachteil, dass sie ein Milchpulver ergeben, welches kein Calzium enthält, einen für den Ernährungswert der Milch wesentlichen Mineralgrundstoff .

Das die Entnaturalisierung des Calziumphosphorcaseinats durch Wärmebehandlung der gesamten Milch beinhaltende Verfahren ist nicht wirksam genug, wenn die Milch einen zu hohen Fettanteil enthält, d.h. wenn es sich um eine Milch handelt, deren Fettgehalt 25% des Trockensubstanzgesamtgewichts übersteigt. So werden Vollmilch, bei welcher dieser Fettgehalt im allgemeinen in der Grössen-

109831/0087 - 4 -

_ 4 —

Ordnung von 29% liegt, und mit Fett angereicherte Milch, inabesondere Sahne, deren Fettgehalt 50% des Trockensubstanzgesamtgewichts erreichen kann, durch eine solche Behandlung nicht ausreichend stabilisiert. Ausserdem weist die Durchführung dieses Verfahrens technologische Schwierigkeiten auf.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Umgehung der Mangel und Nachteile dex- bekannten Verfahren die Flockung in warmen Flüssigkeiten zu beheben.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemüss vorgeschlagen, dass vor dem Trocknen der Milch, vor oder nach einer Pasteurisierung oder Uperisation, die fette Phase und die fettarme Phase der Milch durch Schleudern voneinander getrennt werden, die fettarme Phase bis atif einen Feststoffgehalt zwischen 40 und 55 Uew.% eingedickt, die eingedickte fettarme Phase für eine Dauer zwischen 30 und 5 Minuten auf eine Temperatur zwischen 70 und 90°G erwärmt wird, .die so behandelte fettarme Phase mit der fetten Phase vermischt und das Gemisch aus diesen beiden Phasen bei einer Temperatur zwischen 3H und 45°C homogenisiert wird.

Folglich besteht das Verfahren nach der Erfindung darin, dass vor dem Trocknen der Milch das Galziumphosphorcaseinat durch Wärmebehandlung der fettarmen Phase der Milch stabilisiert wird, nachdem die fettarme Phase der Milch abge-

109831/0087

2"D ORIGINAL

-5- 169230a

schieden und eingedickt worden ist. Auf diese Weise macht »fan sich die Tatsache zunutze, dass die physikalische Stabilisierung der Proteine der Milch durch Erwärmen um so leichter ist, je weniger Fett sich in ihrer Gegenwart befindet. In Abwesenheit von Fett genügt eine Erwärmung zwischen 70 und 9O°C für Zeitspannen zwischen 30 und 5 Minuten, um den Proteinen eine wirksame Stabilisierung zu geben. Die Dauer der notwendigen Behandlung it selbstverständlich der Temperatur, bei welcher diese .Behandlung erfolgt, umgekehrt proportional. Eine JJehandlungsdauer von 10 bis 20 Minuten bei 8O⁰C hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen.

Das Eindicken der fettarmen Phase kann mit Hilfe bekannter •Mittel erfolgen, und zwar durch Eindampfen im Vakuum. Der notwendige Eindickungsgrad beträgt mindestens *t0% des Feststoffgewichts. In der Praxis kann man die fettarme Phase bis auf 55% eindicken.

Das Verfahren nach der Erfindung hat gegenüber dem im Erwärmen der sowohl die fette Phase als auch die fettarme Phase enthaltenden eingedickten Milch bestehenden Verfahren den Vorteil, dass es sich auf industrieller Basis leichter durchführen lässt. Ausserdem eignet es sich besonders gut zur Durchführung einer Desodorierungsbehandlung des F_ettes. Eine solche an sich bekannte Behandlung besteht beispielsweise darin, dass das Fett der Milch bei Unterdruck bezogen wird, was zur Folge hat, dass es von

109831/0087 - 6 -

dem grössten Teil des nach seinem Abscheiden noch in ihm enthaltenen Wassers befreit wird, welches unter Mitnahme des grössten Teiles der für die mehr oder weniger angenehmen Geschmiicke oder Gerüche verantwortlichen Substanzen ausgeschieden wird. Ausserdem scheidet diese lie— handlung aus dem Fett den grössten Teil der in ihm enthaltenen Luft aus. Auf diese Weise wird die Gefahr des Hanzigwerdens durch Oxydation erheblich verringert.

Die so durchgeführte Desodorierungsbehandlung der fetten Phase ist besonders vorteilhaft, wenn das Trocknen der Milch durch Gefriertrocknung erfolgt. Da bei einer Gefriertrocknungsbehandlung die Geschiuäcke und Gerüche erhalten bleiben, ist es vorteilhaft, wenn die der Gefriertrocknung unterworfene eingedickte Milch von unangenehmem Geschmack oder Geruch frei ist.

Das Verfahren nach der Erfindung umfasst eine Variante, mittels derer eine bessere Behebung der Flockungser— scheinung durch Stabilisieren der gesamten Proteinsubstanz der Milch möglich ist. Diese Variante des Verfahrens nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass in die fettarme Phase vor ihrem Eindicken das durch kräftiges Schleudern der vorher geschmolzenen fetten Phase erhaltene, die proteinhaltige Häutchen der Fettkügelchen enthaltende Restwasser eingebracht und der Rest der fetten Phase nach der Behandlung der fettarmen Phase wieder in diese eingebracht wird.

109831/0087

"⁷ ~

-7- 1B92308

Folglich wird geinäss dieser Variante des Verfahrens nach der Erfindung von deu Fett die beim Schleudern der Milch in ihm mitgeführte proteinhaltige Phase, und zwar die proteinhaltigen Hnutchen der Fettkügelchen, abgeschieden, worauf die proteinhaltige Phase wieder mit der fettarmen Phase vereinigt wird, bevor diese beiden Phasen der erfindungsgeinassen Stabilisierungsbehandlung unterworfen werden.

Das Schmelzen der fetten Phase erfolgt durch Erwärmen zwischen 38 und k5°G.

Die Desodorisierungsbehandlung des Fettes ist besonders wirksam, wenn sie nach der Abscheidung der proteinhaltigen Hiiutchen der Fettkügelchen geinäss der vorerwähnten Variante des erfiiiduugsgemässen Verfahrens durchgeführt wird.

Das Vermischen und die Homogenisierung der beiden Phasen, um« zwar der durch die Wärmebehandlung nach der Erfindung stabilisierten fettarmen Phase und der ggf. von den proteinhaltigen Hautchen befreiten fetten Phase, erfolgen bei einer zwischen 38 und 45°C liegenden Temperatur mit

Hilfe üblicher Mittel, beispielsweise mit Hilfe eines Kolbenhomogenisierapparats. Es sei bemerkt, dass dieses Vermischen und diese Homogenisierung an einer eingedickten fettarmen Phase und an einer wasserfreien fetten Phase erfolgen, was den Vorteil hat, dass es zu einem sich zum Trocknen besonders gut eignenden eingedickten Gemisch fuhrt.

109831/0087 ~⁸ -

Es ist zu bemerken, dass es, obwohl die Pasteurisierung für die Durchführung des auch an einer nicht pasteurisierten Milch durchführbaren eigentlichen Verfahrens nicht unerlässlich ist, vorteilhaft ist, diesen Arbeitsgang durchzuführen, um im Behandlungsverlauf, insbesondere bei Verarbeitung grosser Milchmengen unter industriellen Fabrikationsbedingungen, jegliche Mikrobenverniehrung zu verhüten. Das Pasteurisieren erfolgt in üblicher Weise entweder vor oder nach dem Abscheiden der fetten Phase und der fettarmen Phase_d Auch kann man entweder die gesamte Milch vor dem Abscheiden der fetten Phase und der fettarmen Phase oder jede dieser beiden Phasen nach ihrem Abscheiden einer unter der Bezeichnung Uperisation bekannten und aus einer Dampfeinspritzung bei 130-140⁰C für die Dauer von 5 bis 3 Sekunden bestehenden Sterxlisierungsbehandlung unterwerfen.

Die Erfindung wird nachstehend anhand einiger Beispiele näher erläutert.

Beispiel 1

30 Liter bei 71⁰C während 6 Sekunden pasteurisierte und auf 35°C. abgekühlte Vollmilch werden in einer Milchzentrifuge entrahmt. Die fette Phase und die entrahmte MiIcIi, deren Fettgehalt weniger als 0,55'e beträgt, werden gesondert gesammelt.

109831/0087

Die fettarme Phase (entrahmte Milch) wird im Vakuum in einer kontinuierlich arbeitenden Eindickanlage mit dünnem Film einer Eindickung unterworfen, die den Trockensubstanzgehalt auf 45% erhöht. Im Verlaufe des Eindiekungsvorgangs bleibt die Temperatur der Milch unter 35°G. Die so eingedickte Milch wird für die Dauer von 20 Minuten einer Wärmebehandlung bei 8O⁰C unterworfen und dann auf 45°C abgekühlt.

Die fette Phase (Sahne) wird auf 45°C gebracht und mit der eingedickten fettarmen Milch gründlich vermischt. Das Gemisch wird bei h5°G in einem Kolbenhomogenisxerapparat homogenisiert. Die so wiederhergestellte Vollmilch wird Mittels Gefriertrocknung zu Körnchen getrocknet. Dieser Arbeitsgang besteht darin, dass die Milch auf -20°C abgekühlt wird, während der noch nicht gefrorene Teil einem intensiven Rührvorgang unterworfen wird. Der gefrorene Milchblock wird auf einer umlaufenden Raspel geraspelt. Während dieses Arbeitsgangs wird die Umgebungstemperatur ausreichend niedrig gehalten, um ein Auftauen des Milchblocks zu verhindern. Auf diese Weise erhält man Milchspäne mit einer Länge von 0,5 bis 1 mm.

Die so erhaltene Milch in Körnchenform enthält den gleichen Fettanteil wie die ursprüngliche Milch, d.h. 26-28% der Gesamttrockensubstanz.

- 10 -

109831/0087

Beispiel 2

Han verfährt wie im Jieispiel 1, jedoch wird die homogenisierte Milch durch Zerstäubung unter den für Vollmilch üblichen Bedingungen (Warmluft 140°C, Kollektor 85°C) getrocknet. Das zerstäubte Milchpulver wird einer Granulierungs- oder Körnchenbildungsbehandlung unter Danipfeinliirkung unterworfen.

Beispiel 3

Man verfährt wie im Beispiel 1, ,jedoch wird die auf gebrachte fette Phase (Sahne) mit einer eingedickten fettarmen Milchmasse in solchen Anteilen innig vermischt, dass die Menge der Fettsubstanz gegenüber der Gesamtfeststoff— menge 35 Gew.% beträgt „ Das Gemisch wird bei 45°C in eineta Kolbenhomogenisierapparat homogenisiert. Die erhaltene HaIbsahne wird gefriergetrocknet und danach durch Raspeln granuliert.

Beispiel 4

Man verfährt wie im Beispiel 3, jedoch wird die Halbsahne mittels Zerstäubung getrocknet und mittels Dampf granuliert.

Beispiel 5

Man verfährt wie im Beispiel 1, jedoch ohne die Milch vor

109831/0087

- 11 -

Ihren; Entrahmen zu pasteurisieren. Hach dem Abscheiden der fetten Phase und der fettarmen Phase wird· jede dieser beiden Phasen l)ei 140⁰C während 3 Sekunden durch Darapfeinspritzung (Uperisation) sterilisiert. Darauf werden die gleichen Arbeitsgänge durchgeführt wie im Beispiel 1.

Heispiel 6

Man verfährt wie im Beispiel 1, jedoch ohne die Milch vor ihrem Entrahmen zu pasteurisieren. Nach dem Abscheiden der fetten Phase und der fettarmen Phase wird die fettarme Phase

bei 71 C während 6 Sekunden und die fette Phase bei 92°C während 30 Sekunden pasteurisiert. Darauf werden die gleichen Arbeitsgänge durchgeführt wie im Beispiel 1.

Beispiel 7

Man verfährt wie im Beispiel 1, jedoch wird ausserdem die fette Phase nach ihrem Abscheiden von der fettarmen Phase bei !5O⁰G kräftig geschleudert (Röhrenzentrifuge, Beschleunigung: 2000 g), so dass die Trennung der Öl/Wass er-Emuls ion bewirkt und ein wasserfreies Fett erzielt wird. Die die fettarmen Substanzen der Sahne enthaltende aufgefangene wässrige Phase wird in die fettarme Phase vor Durchführung ihrer Eindickung eingebracht.

Das bei 40°C eingeschmolzene Fett wird im Vakuum bei 50⁰C einem Desodorierungsverfahren unterworfen.

109831/0087 - ₁₂ -

Darauf wird das so behandelte Fett wie im Beispiel 1 mit der fettarmen Phase vermischt und die Milch wie im Beispiel 1 getrocknet.

Beispiel 8

Man verfährt wie im vorgehenden Beispiel, jedoch wird die fette Phase im Vakuum bei 5O°C einem Desodorierungsverfahren unterworfen und das in der Sahne enthaltene Restwasser durch Abziehen während dieser Behandlung ausgeschieden.

Falls der Milch Fett zugesetzt wird, ist das Verfahren nach der Erfindung besonders vorteilhaft und sogar das einzige Verfahren, das bei aus mit Fett angereicherter Milch hergestellten Milchpulvern die vollständige Unterbindung der Flockungserscheinung ermöglicht. Es ist auch noch wirksam, wenn die Milch einen Fettgehalt von 50% des Trockensubstanzgesamtgewichts hat. Die Vorteile des Verfahrens nach der Erfindung gegenüber den bekannten Verfahren werden offenbar, wenn die als Ausgangsprodukt für die Herstellung des Pulvers dienende Milch eine über 25% des Trockensubstanzgesamtgewichts betragende Fettmenge enthält.

Patentansprüche:

, 109831/0087

Claims

20326-42,- BATTELLE MEMORIAL INSTITUTE, 7, route de Drize, Carouge-Geneve (Schweiz) Patentansprüche

1. Verfahren zur Herstellung von Milchpulver durch Trocknen von Vollmilch oder mit Fett angereicherter Milch, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Trocknen der Milch, vor oder nach einer Pasteurisierung oder Uperisation, die fette Phase und die fettarme Phase voneinander getrennt werden, die fettarme Phase bis auf einen Feststoffgehalt zwischen 40 und 55 Gew.% eingedickt, die eingedickte fettarme Phase für eine Dauer zwischen JO und 5 Minuten auf eine Temperatur zwischen 70 und 90°G erwärmt wird, die so behandelte fettarme Phase mit der fetten Phase vermischt und das Geruiech aus diesen beiden Phasen bei einer Temperatur zwischen 38 und 45°C homogenisiert wird_e

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die fette Phase vor ihrem Vermischen ciit der behandelten fettarmen Phase desodoriert wird₀

109831/0087 _ ₂_

PEnNSCHRElBER: 0184057

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in die fettarme Phase vor ihrem Eindicken das durch kräftiges Schleudern der vorher geschmolzenen fetten Phase erhaltene, die proteinhaltigen iföutehen der Fettkügelohoii enthaltende Restwasser eingebracht und der liest der fetten Phase nach der Behandlung., der fettarmen Phase wieder in diese eingebracht wird.

ko Verfahren nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Rest der fetten Phase vor seinem Hinbringen in die behandelte fettari.ie Phase desodoriert wird.

Vt/MS

109831/0087