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Milchprodukt und Verfahren zu seiner Herstellung Die Erfindung betrifft
Milchprodukte und Verfahren zu ihrer Herstellung.
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Natürliche Milch enthält im allgemeinen Wasser Proteine, Fette, Zucker
und Salze. Die relativen Mengen dieser Bestandteile differieren von Tierart zu Tierart
und in jeder Tierart von Tier zu Tier; der Gehalt an gelösten Feststoffen beträgt
jedoch gewöhnlich etwa 10 bis 13 Gew.-%. Nach Hrkh's Chemical Dictionary, 3. Auflage,
enthält Kuhmilch im Mittel etwa 87,17 z Wasser, etwa 3,55 % Protein, etwa 3,69 %
Fett, das hauptsächlich gesättigt ist, etwa 4,88 % Zucker und etwa 0,71 Gew.-% Salze.
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Milch wird als solche oder in Form von Butter, Käse, Eiscreme usw.
als tägliches Nahrungsmittel benutzt, ist aber mit dem Nachteil behaftet, daß der
Cholesteringehalt etwa 22 bis 27 mg/100 ml beträgt und der Gehalt an gesättigtem
Fett (das die Bildung von weiterem Cholesterin durch den Körper zur Folge hat) bezogen
auf das anwesende Gesamtfett unglücklicherweise sehr hoch ist.
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Es wäre erwünscht, ein Milchprodukt zu erzeugen, das zwar die vielen
Vorteile der natürlichen Milch, wie Aufnahmefähigkeit des Marktes, hat, jedoch nicht
einen so hohen Prozentsatz gesättigter Fette aufweist.
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Die vorliegende Erfindung schafft ein proteinhaltiges Milchprodukt
mit im Vergleich zu Naturmilch erhöhten Gehalt an mehrfach ungesättigtem Fett, das
aus dem getrockneten Produkt einer Mischung aus Milch und mehrfach ungesättigtem
Fett besteht. Die Erfindung schafft auch ein Nahrungsmittel aus einer Trockenmilch
mit weniger als 10 mg Cholesterin auf 100 g getrocknetes Nahrungsmittel.
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Die Erfindung schafft ferner ein Verfahren zur Herstellung eines
solchen Produktes durch Mischen des mehrfach ungesättigten Fettes mit der Milch
und Trocknen der Mischung.
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Die erfindungsgemäß zu behandelnde Milch ist zweckmäßigerweise eine
Milch mit einem im Vergleich zu Naturmilch (d.h. Milch von einem weiblichen, auf
einer Naturwiese grasenden Milchtier) verringerten Gehalt an gesättigtem Fett, Beispielsweise
kann die Milch von einem milcherzeugenden Tier (z.B. einer Kuh oder Ziege) sein,
aus der die gesättigten Fette wenigstens teilweise entfernt wurden. Die gesättigten
tierischen Fette können aus frischer Milch durch ein Standardverfahren,-z.B. durch
Zentrifugieren und/oder Entrahmen entfernt werden.
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Beispielsweise kann die Milch unter 100C (z.B. 4 bis 50C) abgekühlt,
dann auf etwa 400C erhitzt und durch einen Separator geschickt werden. Ein Westphalia-Separator
hat sich als sehr geeignet erwiesen, und nur etwa 0,1 % der resultierenden Flüssigkeit
besteht noch aus gelöstem gesättigtem Milchfett. Dies ist gleichwertig mit etwa
0,8 % des getrockneten Endproduktes der Erfindung.
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Danach kann die Milch bei etwa 80bis 900C pasteurisiert werden, zweckmäßigerweise
nach-dem sie bei etwa 600C gelagert wurde.
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Der Wassergehalt kann dann verringert werden, um den Feststoffgehalt
von 9 bis 14 % auf 30 bis 38 % oder mehr zu bringen.
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Die Verringerung des Wassergehaltes kann unter Vakuum in drei Stufen
erfolgen, z.B. bei etwa 800C, dann bei etwa 700C und dann bei etwa 400C. Die erhaltene
Milch kann dann mit
dem mehrfach ungesättigten Fett gemischt werden,
wobei sich die mehrfach ungesättigte gefüllte Milch ergibt, die dann getrocknet
wird.
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Eine andere zweckmäßige Herkunft der Milch für das Verfahren ist
Milch von Kühen, die auf ein Futter gesetzt wurden, das im Vergleich zu auf einer
freien Naturweide grasenden Kühen zu einer Herabsetzung des Gehaltes der Milch an
gesättigtem Fett führt. Es ist bekannt, daß eine solche Milch in Australien unter
dem Namen "Alta-Milch" erzeugt wird.
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Die Milch mit dem herabgesetzten Gehalt an gesättigtem Fett kann
dann mit einem oder mehreren mehrfach ungesättigten Fetten gemischt werden. Die
Mischung kann durch Homogenisierung (z.B. bei einem Druck von 176 bis 246 kg/cm2
und Kreislaufführung des Produktes während 20 bis 40 Minuten) Dispergierung, Emulgierung
oder irgendein anderes geeignetes Mischverfahren, z.B. in einem Mischturm oder offenen
Bottich durch Kreislaufführung, erfolgen. Nach dem Gesetz zulässige Emulgatoren,
Antioxydantien usw. können zugesetzt werden.
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Die Menge der zugesetzten mehrfach ungesättigten Fette kann etwa 10
bis 40 Gew.-% betragen berechnet auf das trockene Endgewicht des Produktes.
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Mehrfach ungesättigte Fette sind Ester, die mehr als eine äthylenische
Doppelbindung enthalten. Die Ester sind im allgemeinen Triglyzeride von Säuren,
die in dem Säureteil 14bis 20 C-Atome, vorzugsweise 18 bis 20 C-Atome, enthalten.
Diese Ester machen zweckmäßigerweise 15 bis 85 Gew.-%, vorzugsweise 50 bis 75 Gew.-%
des gesamten anwesenden Fettgehaltes aus, obgleich auch höhere Mengen anwesend sein
können, nämlich etwa 100 %. Die Säuren können geradkettig oder verzweigt sein. Sehr
geeignete Ester sind die der Linolsäure (eine C18:2-Säure, d.h. eine Säure mit 18
C-Atomen und 2 äthylenischen Doppelbindungen) und Linolensäure (eine C18:3-Säure),
insbesondere Linolsäure, da sie an der Herabsetzung der Blut-Lipide in Säugetieren
teilhat.
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Die mehrfach ungesättigten Fette können mit einfach ungesättigten
Fetten (z.B. Estern der Palmitoleinsäure oder ölsäure) oder selbst mit gesättigten
Fetten mit C12- bis C20-Säuren gemischt eein, wenngleich vorzugsweise der Gehalt
ungesättigter Fette möglichst klein ist. Die Fette können als pflanzliche Öle zugesetzt
werden, z.B.
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als Sonnenblumenöl, Maisöl, Soyabohnenöl, Färberdistelöl, Erdnußöl,
Kornöl, Rizinusöl, Niger-Saat-öl, Rapsöl, Baumwollsamenöl, Sesamöl, Hanföl, Perillaöl,
Mohnöl, Olivenöl, Senföl, Kapoköl, Palmöl, Koks.
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butteröl, Kokusnußöl oder Leinöl, oder als Fischöl, wie Sardinen-,
Wal-, Lebertran-, Herings-, Delphin- oder Lachsöl. Gewünschtenfalls kann der Gehalt
mehrfach ungesättigter Fette durch Hydrierung verringert werden, obgleich gewöhnlich
ein hoher Gehalt mehrfach ungesättigter Fette erwünscht ist.
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Die öl/Milch-Mischung kann bei 75 bis 85 0C erneut pasteurisiert
werden bis in dem Mischtank eine gleichmäßige Temperatur herrscht, beispielsweise
etwa 45 Minuten.
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Gewünschtenfalls können Vitamine und/oder Geschmacksstoffe zugesetzt
werden, um ein Produkt mit einem der Naturmilch möglichst ähnlichen Geschmack zu
erzeugen oder um dem Produkt beispielsweise ein Vanillie-, Schokoladen- oder Citrusgeschmack
zu verleihen. Die weitere Homogenisierung kann beispielsweise bei 150 bis 200 kg/cm2
mit Umwälzung erfolgen soweit dies für eine ausreichende Dispergierung nötig ist.
Gewünschtenfalls kann eine Ultraschall- oder andere Hochenergiedispersionsmethode
Anwendung finden.
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Die Mischung kann dann getrocknet werden, beispielsweise durch Walzen-,
Vakuum-, Gefrier- oder Sprühtrocknung. Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, Sprühtrocknung
in einem Turm bei einer Eintrittstemperatur von 150 bis 1750C und einer Austrittstemperatur
von 60 bis 1200C anzuwenden, wobei sich ein Pulver mit 6 bis 8 % Feuchtigkeit
ergibt.
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Die gebildeten Teilchen können dann zur Steigerung ihrer Löslichkeit
einem Instantisierungsverfahren unterworten werden. Dies kann erfolgen, indem man
die Teilchen auf einem Förderband befördert und mit heißer Luft weitere Feuchtigkeit
aus ihnen entfernt. Dies hat zur Folge, daß die Teilchen schwach zusammenbacken.
Zweckmäßigerweise erfolgt die Instantisierung in zwei Stufen, d.h. bei 75 bis 950C
und anschließend bei 115 bis 1350C, um den Feuchtigkeitsgehalt unter 4 Gew-%, vorzugsweise
auf 2,8 bis 3 Gew.-%, zu reduzieren. Das Pulver kann dann gekühlt und.klassiert
werden. Das Feingut aus der Klassierung kann mit Dampf behandelt und dem Instantisierungsverfahren
wieder zugeführt werden.
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Zweckmäßigerweise ist der Gehalt an gesättigtem Fett in dem Produkt
kleiner als 4 Gew.-%, vorzugsweise 1,0 bis 3,0 Gew.-%, und der Gehalt an mehrfach
ungesättigtem Fett liegt bei 10 bis 40 %.
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Das Produkt kann durch Mischen mit Wasser in ein Nahrungsmittel,
z.B. Milch, umgewandelt werden. Die Milch kann zu Eiscteme Schokoladenjoghurt, Milchgetränken
usw. Verarbeitet werden. Einem Säugetier (z.B. auch dem Menschen) können anstelle
von Naturmilch Nahrungsmittel aus dem
erfindungsgemäßen Milchprodukt
verabreicht werden, wodurch sein Blutcholesteringehalt ohne eine spezielle Diät
verringert wird. Das erfindungsgemäße Produkt kann preiswert hergestellt werden
und hat die Vorteile der Naturmilch ohne die Nachteile eines hohen GehaLtes an ungesättigtem
Fett. Das Produkt kann körnig oder pulverförmig sein.
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Die Erfindung wird unter Bezugnahme auf die folgenden Beispiele erläutert,
ohne daß hierdurch die Erfindung beschränkt wird.
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Beispiel 1 Frische entrahmte Kuhmilch wurde auf einen Gehalt von
40 % gelöste Feststoffe eingedampft und dann mit 25 Gew.-% (berechnet auf das End-Trockengewicht)
Sonnenblumenöl bei 211 kg/cm² homogenisiert, wobei das Produkt 30 Minuten im Kreislauf
durch den Homogenisator geführt wurde.
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Die erhaltene Mischung wurde bei etwa 86 0C in einem Sprühtrockenbehälter
getrocknet. Ihre Analyse war wie folgt:
Protein etwa 26 % Lactose
etwa 38 % Fett etwa 26 z - Linolsäure (mehrfach ungesättigt) 68 % - Oleinsäure (einfach
ungesättigt) 23 % - Gesättigte Säure (12:C14 C16:C18 C20) 9 % Feuchtigkeit etwa
2,25 z Mineralien - Asche etwa 6,% - Calcium etwa 1 % - Phosphor etwa 0,75 z Vitamin
A 10890 i.E./Kilo Riboflavin 14,74 mg/Kilo Thiamin 2,64 mg/Kilo Niacin 6,82 mg/Kilo
Niacin Äquivalente 67,32 mg/Kilo Pantothensäure 28,6 mg/Kilo Pyridoxin 3,3 mg/Kilo
Biotin 0,4 mg/Kilo Cholin 880 mg/Kilo Emulgator (MSG) 2,5 - 3 g/Kilo Vitamin E (Tocopherole)
120 mg/Kilo Kalorien/Kilo 4972 Chölesterin 0 mg
Andere Vitamine
D, E (natürlich vorkommend) und K sind in kleinen Mengen anwesend. Ferner sind auch
viele Spurenmineralien anwesend,.
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Der Cholesteringehalt der Mndxng ist vernachlässigbar im Gegensatz
zur natürlichen Milch, in der -er 22 bis 27 mg je 100 ml Milch beträgt.
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Das sprühgetrocknete Produkt, das ein mehrfach ungesättigtes, aufgefülltes,
getrocknetes Milchprodukt ist, wurde zu einem im wesentlichen momentan in Wasser
löslichen Produkt umgewandelt, dem ein Antioxydationsmittel zugesetzt werden könnte.
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Beispiel 2 Die Arbeitsweise des Beispiels 1 wurde unter Verwendung
von Kornöl anstelle von Sonnenblumenöl wiederholt. Die Kornölzusammensetzung war
gesättigte Fette etwa 11 % einfach ungesättigte Fette etwa 31 % mehrfach ungesättigte
Fette etwa 58 % Das erhaltene Produkt wurde auf Walzen getrocknet.
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Human-Versuch Um die Verträglichkeit des Produktes und seine Eignung
zur Herabsetzung der Blutcholesteringehalte zu prüfen wurde ein Versuch mit freiwilligen
Schulkindern aus zwei Schulen (K und S) in Johannesburg unternommen.
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Am ersten Tag der Schulperiode wurden Blutproben entnommen und die
Parameter gemessen. Es ergab sich ein Ausgangswert, der die normale Hauskost der
Kinder während der vorhergehenden sechswöchigen Ferien widerspiegelte.
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Den Kindern wurden dann in der Schule Nahrungsmittel, wie Milch zum
Trinken, Milch zum Backen, Pudding, Rühreier, Pudding aus Milch und Eiern, Eiscreme,
Joghurt usw., aus dem Produkt des Beispiels 1 anstelle der gleichen Produkte aus
Naturmilch verabreicht. Ihre Nahrung außerhalb der Schulstunden (z.B. zu Hause)
blieb unverändert. Nach sechs Wochen wurde eine Gruppe während der Schulzeit mit
dem gleichen Nahrungsmittel aus Naturmilch versehen, um eine Kontrdllgruppe zu haben.
Während der Untersuchung wurden allen Kindern Blutproben entnommen.
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Die Ergebnisse waren wie folgt: Ausgangswert Kontrolle 1. Länge:
Schule K 170 - 9,10 cm 173 - 9,5 cm Schule 5 163 10,7 cm 166 9,7 cm Ausgangswert
Versuchskost Kontrolle + Gewicht: Schule K 57 + 2. Gewicht: Schule K 57 + 10,7 kg
58 - 10,6 kg 59 + 11,6 kg Schule 52 + 12,7 kg 52 + 12,3 kg 54 + 11,7 kg 3. Gesamtcholesteringehalt
in dem Plasma Gesamtcholesterin Ausgangswert Versuchskost Kontrolle (mg je 100 ml)
Schule K 185 - 34,8 160 - 28,9 188 - 31,3 Schule S 205 30,7 164 + 24,8 183 + 29,3
Dieser Abfall galt bei einem Sicherheitsmaß von 99,99 % (p < 0,001) .
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Ein wichtiger FAktor war, daß von den 14 % der Kinder, die zu Beginn
abnormal erhöhte Blutcholesteringehalte hatten, sich alle bis auf 1/2 % durch die
Versuchskost normalisierten und bei der Kontrollkost beinahe alle zu den abnormal
hohen Werten zurückkehrten. Eine andere Verallgemeinerung, die durch die Untersuchung
geliefert wurde, war
die Feststellung, daß jedes Kind einen Abfall
des Cholesteringehaltes zeigte, unabhängig davon, wie hoch oder niedrig der Ausgangswert
war.
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4. Zusammensetzung des Triglyzeridfetts in % der Fettsäuren Ausgangswert
Versuchskost Xontrollkost Gesättigte Säuren "S" (C14:0 C16:0 C18:0) Schule K 50
43,8 49 Schule S 49,5 41,9 44,3 Einfach ungesättigte Säuren "M" (C16:1 C18:1) Schule
K 41,3 36,5 46,5 Schule S 41,0 39,2 46,6 Mehrfach ungesättigte Säuren "P" (C18:2)
Schule K 8,1 20,1 5,0 Schule S 9,5 18,6 9,1 Es zeigte sich ein bemerkenswerter Wechsel
des P/M/S-Verhältnisses wie folgt:
Ausgangswert Versuchskost Kontrollkost
Schule K 1/5,1/6,3 1/1,8/2,2 1/9,3/9,8 Schule S 1/4,3/5 1/2,1/2,3 1/5,1/4,8 5. Harnsäuregehalt
im Blut Ausgangswert Versuchskost Kontrollkost Schule K 5,47 -+ 1,01 5,06 -+ 1,06
5,78 -+ 1,14 Schule 5 5,73 + 1,26 5,35 + 1,31 5,68 + 1,07 Diese Änderungen könnten
bedeutsam sein für die Herabsetzung der Hyperurikämie, die bei der Entstehung von
Gicht eine Rolle spielt.
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6. Es zeigten sich keine Änderungen bei Albumin, Gesamtprotein, Phosphat,
Creatinin oder Harnstoff.
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7. Verträglichkeit Die erfindungsgemäß hergestellte Milch zeigte in
allen Fällen mit dem normalen Produkt einen günstigen Vergleich.
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Die tatsächlichen Ergebnisse sind nachfolgend als Prozentzahlen der
Kinder angegeben, die das Produkt als gut/ausgezeichnet bewerteten.
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Versuchsprodukt Kontrollprodukt Milch 69 78 Eiscreme 95 84 Yoghurt
83 61 Kochprodukt 38 44