DE3347465A1

DE3347465A1 - Verfahren fuer die fortlaufende behandlung von reiner milchsahne mittels sterilisation

Info

Publication number: DE3347465A1
Application number: DE19833347465
Authority: DE
Inventors: Erasmo Torino Branciaroli; Antonio Ospedaletto Lodigiano Milano Grazioli
Original assignee: Individual
Current assignee: Panna Elena CPC SRL
Priority date: 1982-12-30
Filing date: 1983-12-29
Publication date: 1984-07-05
Also published as: FR2538677B1; IT8268533A0; IT1191248B; FR2538677A1; DE3347465C2

Description

Verfahren für die fortlaufende Behandlung von reiner Milchsahne mittels Sterilisation

Beschrei b_u η g

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren für die Behand- ^! lung von reiner Milchsahne mittels Sterilisation derselben unter Anwendung von Wärme.

Reine oder natürliche Milchsahne ist eine Emulsion von Fettstoffen und Wasser, welche gewöhnlich ca. 20 bis 40 Gew.% Fettstoffe, 70 bis 55 Gew.% Wasser, Rest andere Milchbestandteile wie Einweiß, Salze usw. enthält. Dabei weist

durch Abschöpfen gewonnene Sahne bekanntlich einen höheren 15

Wassergehalt auf als durch Zentrifugieren gewonnene Sahne. In jedem Falle ist die Haltbarkeit von natürlicher oder reiner Milchsahne äußerst begrenzt. Durch Pasteurisieren ist eine Haltbarkeit von 3 bis 4 Tagen erzielbar, während sich durch Erhitzung sterilisierte Sahne wenigstens etwa 60 Tage lang hält.

Ein wichtiger Verwendungszweck von Milchsahne ist die Bereitung von Schlagsahne auf industrieller oder handwerklicher Basis sowie auch für den häuslichen Gebrauch. Dabei 25

ergibt eine Volumeneinheit frischer Sahne etwa zwei Volumeneinheiten Schlagsahne oder mehr, d.h. es findet eine Volumenvergrößerung im Verhältnis von 2 : 1 oder darüber statt.

Pasteurisierte Sahne wird gewöhnlich in der Weise hergestellt, daß die frische Sahne zunächst bei einer Temperatur von mehr als 60 ⁰C entgast und anschließend bei Temperaturen zwischen 85 und 95 ⁰C pasteurisiert wird. Pasteurisierte

Sahne läßt sich einigermaßen gut schlagen und wird daher 35

vielfach für die Bereitung von Schlagsahne verwendet. Wegen ihrer begrenzten Haltbarkeit ist jedoch eine ständige Belieferung der Verbraucher notwendig, so daß sich sehr hohe

'Vertriebskosten ergeben. Darüber hinaus treten beim Pasteurisieren der Sahne Änderungen des Aussehens, des Geruchs und des Geschmacks auf, welche bei einem Vergleich mit frischer Sahne auffällig bemerkbar sind.
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Durch erhitzung sterilisierte Sahne weist dagegen zumeist eine instabile Konsistenz auf. Insbesondere die Fettstoffe neigen dazu, in der wässrigen Phase der ursprünglichen Emulsion zu dichten gallertartigen Massen zu koagulieren. Da diese Veränderung nicht umkehrbar ist, läßt sich die so veränderte Sahne nicht mehr für die Bereitung von Schlagsahne verwenden. Die Stabilität der Konsistenz laßt sich mittels gewisser Zusätze innerhalb gewisser Grenzen verbessern, wobei dann jedoch nicht mehr von "reiner" Sahne die Rede sein kann. Für die Herstellung von "reiner" Sahne mit einer stabileren Konsistenz kann die bereits sterilisierte Sahne bei einer Temperatur von mehr als 60 ⁰C homogenisiert werden, indem sie mit einem Speisedruck von wenigstens 30 Bar und bis zu 250 Bar durch enge Durchlässe hindurchgepreßt wird. Das auf diese Weise gewonnene Produkt ist jedoch kaum für die Bereitung von Schlagsahne geeignet, da hierbei eine Volumenvergrößerung im Verhältnis von höchstens nur 1,5 : 1 erzielbar ist und die daraus bereitete Schlagsahne eine unbefriedigende Konsistenz zeigt.

Darüber hinaus treten auch bei einer solchen Behandlung deutlich wahrnehmbare Veränderungen der Eigenschaften der Sahne auf.

Ein Ziel der Erfindung besteht deshalb darin, die vorstehend angeführten Mängel und Nachteile insbesondere ohne die Verwendung von Zusätzen oder sonstigen Fremdsubstanzen zu beseitigen oder wenigstens erheblich zu verringern.

Es hat sich gezeigt, daß sich dieses Ziel dadurch erreichen läßt, daß man die einzelnen Verfahrensschritte des Sterilisierens, der Entgasung und des Homogenisierens in besonderer Weise aufeinander abstimmt und insbesondere die Entgasung und das Homogenisieren unter ganz bestimmten Bedingungen durchführt.

DRIfSINAJ

Demgemäß ist bei einem Verfahren für die kontinuierliche Behandlung von reiner Milchsahne gemäß der Erfindung vorgesehen, daß man einen Sahnestrom durch indirekte Erhitzung auf eine Temperatur zwischen 125 und 1^0 ⁰C sterilisiert, daß man den Sahnestrom anschließend bei einer Temperatur von 60 bis 30 ⁰C entgast, daß man den entgasten Sahnestrom bei einer Temperatur zwischen 60 und 0 ⁰C homogenisiert und daß man die homogenisierte Sahne bei einer Temperatur von höchstens 5 ⁰C in dicht verschlossenen Behältern abpackt.

Bei der unter Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens zu behandelnden Sahne handelt es sich um aus Vollmilch gewonnene, natürliche Sahne ohne irgendwelche Zusätze, welche vorzugsweise einen Wassergehalt von ca. 65 bis 55% und einen Fettgehalt von etwa 30 bis 40 Gew.% aufweist Dew bis 100 Gew.% fehlende Anteil setzt sich aus Eiweißstoffen, Laktose und Mineralsalzen zusammen.

Das den ersten Schritt des Verfahrens darstellende Sterilisieren erfolgt vorzugsweise mit einer Verweilzeit von ca. 1 bis 5 see..

Der zweite und der dritte Schritt des Verfahrens, d. h. also das Entgasen und das Homogenisieren, finden vorzugsweise bei einer Temperatur von höchstens 50 ⁰C statt.

Zum Entgasen wird vorzugsweise eine dünne Schicht des Sahnestroms einem absoluten Druck von 0,75 bis 0,85 Bar unterworfen, wobei die Verweilzeit der Sahne in der dünnen Schicht vorzugsweise wenigstens eine Sekunde beträgt und auf eine Zeitspanne begrenzt ist, während welcher sich der ursprüngliche Wassergehalt der Sahne um höchstens 5%, bezogen auf den ursprünglichen Wassergehalt verringert.

Das Homogenisieren erfolgt vorzugsweise unter Einwirkung von Scherkräften in einem ventilgesteuerten Homogenisierapparat mit einem Speisedruck von ca. 30 bis 80 Bar, vorzugsweise von etwa 50 Bar.

Im folgenden ist das erfindungsgemäße Verfahren anhand der Zeichnung beschrieben, deren einzige Figur ein« schematisierte Darstellung einer Anlage zum Durchführen des Verfahrens zeigt.

In der Zeichnung erkennt man einen Sterilisierapparat 1, welcher über eine Leitung 2 und eine volumetrische Speise-'pumpe 3 mit einem auf einer geeigneten Lagertemperatur von ca. 5 ⁰C gehaltenen Strom von aus Vollmilch gewonnener Sahne gespeist ist. Das Sterilisieren der Sahne im Sterilisierapparat 1 erfolgt durch indirekte Erhitzung mittels erhitzen oder überhitzten Wassers. Zu diesem Zweck ist der Sterilisierapparats vorzugsweise als Platten-Wärmetauscher ausgebildet.

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Die zum Sterilisieren verwendete Temperatur liegt zwischen etwa 125 und 140 ⁰C und richtet sich innerhalb dieses Bereichs nach der für das fertige Produkt zu erzielenden Ha1tbarkeitsdauer.

Je nach der' Anfangstemperatur der Sahne und der Temperatur, auf welche sie zum Sterilisieren erhitzt werden soll, liegt die Verweilzeit der Sahne im Sterilisierapparats 1 zwischen etwa 1 und 5 see.

Der Sterilisierapparat 1 hat vorzugsweise einen Vorwärmabschnitt, in welchem der Sahnestrom auf eine nahe unterhalb der Sterilisationstemperatur liegende Temperatur vorgewärmt wird.

Der Sahnestrom verläßt den Sterilisierapparat 1 über eine Leitung 4 und wird dann in einem Platten-Wärmetauscher 5 auf eine -Temperatur von 60 bis 30 ⁰C, vorzugsweise höchstens 50 ⁰C zurückgekühlt. Der Wärmetauscher 5 kann zweckmäßig als ein Teil des Sterilisierapparats 1 ausgeführt sein, wobei dann die Zurückgewonnene Wärme durch Wärmeaustausch für die Vorwärmung des zufließenden Sahnestroms verwendet werden kann.

BAD ORIGINAL

Vom Wärmetauscher 5 gelangt der Sahnestrom über eine Leitung 6 zu einem aseptischen Entgasungsapparat 7, in welchem die Entgasung vorzugsweise im Dünnschichtverfahren
bei einem absoluten Druck von 0,75 bis 0,85 Bar, vorzugsweise höchstens 80 Bar erfolgt. Der Entgasungsapparat 7
hat die Form eines mit seiner Achse senkrecht angeordneten zylindrischen Behälters, welcher über eine Leitung 8 mit einer in der Zeichnunh nicht dargestellten Vakuumpumpe
verbunden ist. Die Leitung 6 mündet im oberen Teil des Entgasungsapparats tangential zur zylindrischen Umfangswand desselben, so daß sich der Sahnestrom zu einer dünnen
Schicht auf der Wandung ausbreitet und entlang Schraubenlinien daran abwärts fließt, um sich im unteren Teil des Apparats wieder zu sammeln. Bei der Entgasung werden

flüchtige und anangenehm riechende Bestandteile der Sahne zusammen mit in der Sahne gelöstem Sauerstoff und kleinen Mengen Wasserdampf über das obere Teil des Entgasungsapparats 7 abgeführt.

Dj_^e Anordnung des Entgasungsapparats 7 an der Abströmseite . des Sterilisierapparats 1 bietet den Vorteil daß die Sahne nicht nur von der ursprünglich darin enthaltenen Luft, insbesondere Sauerstoff befreit wird, sondern auch von gegebenenfalls durch die Erhitzung beim Sterilisieren freigesetzten unangenehmen Gerüchen.

Vom unteren Teil des Entgasungsapparats 7 wird die Sahne über eine Leitung 9 abgeführt, an welcher eine volumetrische Saugpumpe 10 angeschlossen ist. über die Leitung 9
gelangt der Sahnestrom dann zu einem Homogenisierapparat 11, Dieser weist eine Hochdruckpumpe 12 und eine vorzugsweise mittels Ventilen gesteuerte Durchlaßanordnung 13 auf.

Die Hochdruckpumpe 12 speist die Durchlaßanordnung 13 mit dem Sahnestrom unter einem Speisedruck von vorzugsweise
30 bis 80 Bar, insbesondere von etwa 50 Bar.

Das Homogenisieren findet bei einer Temperatur von 60 bis.

rl.

⁰C statt, vorzugsweise bei einer Temperatur von höchstens 50 ⁰C, d.h. also höchstens bei der für die Entgasung angewendeten Temperatur.

Vom Homogenisierapparat 11 gelangt der Sahnestrom über .eine Leitung 14 zu einem Abfüllgerät 17, von welchem die Sahne bei einer Temperatur von höchstesn 5 ⁰C in sterilisierte, dicht schließende Behälter 18 abgefüllt wird. Die zwischen dem Homogenisieren und dem Abfüllen liegende Zeitspanne beträgt dabei vorzugsweise höchstens 10 see.

Falls das Homogenisieren bei einer beträchtlich niedrigeren Temperatur ausgeführt werden soll als die Entgasung, wird der von der Saugpumpe 10 geförderte Sahnestrom einem zwischen der Pumpe 10 und dem Homogenisierapparat 11 in der Leitung 9 angeordneten Platten-Wärmetauscher 16 zugeführt und in diesem auf die für das Homogenisieren vorgesehene Temperatur abgekühlt.

Anderenfalls kann der Wärmetauscher 16 jedoch auch weggelassen werden.

Falls ferner die beim Homogenisieren angewendete Temperatur höher ist als die Abfülltemperatur, wird der Sahnestrom durch einen in der Leitung 14 angeordneten Wärmetauscher hindurchgeleitet und in diesem auf eine Abfülltemperatur von höchstens 5 ⁰C abgekühlt.

Die unter Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens behandelte Sahne zeigt bei der Herstellung von Schlagsahne eine Volumenvergrößerung von mehr als 2:1, gleich ob sie unmittelbar nach der Behandlung oder nach einer Lagerzeit von mehr als sechzig Tagen verarbeitet wird. Die daraus bereitete Schlagsahne hat eine ausgezeichnete Konsistenz und Standfestigkeit, d.h. bei Aufbewahrung unter normaler Kühlung tritt auch zwei Tage nach dem Schlagen der Sahne keine Verringerung des Volumens ein.

BAD ORIGINAL

Die nach dem vorstehend beschriebenen Verfahren behandelte Sahne hat eine schöne weiße Farbe, ein homogenes Aussehen und angenehmen Geruch und Geschmack, so daß sie in dieser Beziehung der frischen Sahne gleichkommt. Diese Eigenschäften bleiben bei Lagerung der Sahne in dicht verschlossenen Behältern auch bei einer Lagerzeit von mehr als sechzig Tagen unverändert erhalten.

Beispiel:
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Zur Verarbeitung gelangt durch Zentrifugieren aus Vollmilch gewonnene Sahne mit einem Fettgehalt von 37 Gew.% und einem Wassergehalt von 57 Gew.%.

Die Sahne wird in einem Strom von 0,75 1/sec bei einer Temperatur von 5 ⁰C einem Platten-Wärmetauscher zugeleitet, welcher in einen Sterilisierabschnitt und einen Rückkühlabschnitt mit Wärmerückgewinnung unterteilt ist.

Das Sterilisieren erfolgt bei einer Temperatur von 140 ⁰C durch indirekte Erhitzung mittels überhitzten Wassers, wobei die Verweilzeit bei der genannten Temperatur 2 see. beträgt.

Der.aus dem Sterilisierabschnitt austretende Sahnestrom wird im Rückkühlabschnitt des Platten-Wärmetauschers schnell auf eine Temperatur von 50 ⁰C abgekühlt und anschließend in einem nach dem Dünnschichtverfahren arbeiten den Entgasungsapparat bei einem absoluten Druck von 0,75 Bar und einer Temperatur von 50 ⁰C während eienr Zeitspanne von 5 see. entgast. Der Wassergehalt der entgasten Sahne beträgt nun 55 Gew.%, entsprechend einer prozentualen Verringerung von 3,5% gegenüber dem ursprünglichen Wassergehalt. Der aus dem Entgasungsapparat abgezogene Sahnestrom wird dann mittels eines von der Firma Gaulin Corp. (USA) gefertigten, ventilgesteuerten Homo'genisierungsapparats bei einer Temperatur von 47 ⁰C und unter einem Speisedruck von 50 Bar homogenisiert.

Der homogenisierte Sahnestrom wird dann in einem Platten-Wärmetauscher auf eine Temperatur von H ⁰C abgekühlt und unmittelbar darauf in sterilisierte und hermetisch dicht schließende Behälter abgefüllt. Die Zeitspanne zwischen dem Homogenisieren und dem Abfüllen beträgt dabei 5 see, während die Gesamtdauer der Behandlung 120 see. beträgt.

Die in der beschriebenen Weise behandelte Sahne wird hinsichtlich ihrer Eignung für die Bereitung von Schlagsahne sowie ihrer sonstigen Eigenschaften untersucht. Zu diesem Zweck werden Proben der Sahne unmittelbar nach dem Abfüllen und nach einer Lagerzeit von sechzig Tagen bei einer Kühltemperatur von 4 ⁰C entnommen.

Beim Öffnen der Behälter zeigte die Sahne in beiden Fällen eine schöne weiße Farbe und ein homogenes Aussehen ohne unangenehmen Geruch oder Geschmack.

Bei der Bereitung von Schlagsahne wird in beiden Fällen eine Volumenvergrößerung von wenigstens 2,25 erzielt. Die Beständigkeit der Schlagsahne wurde mittels eines Mohr'sehen Apparats ermittelt, wobei sich ein Mittelwert von 42,25 Einheiten auf der Skala des Apparats ergab.

Zur Untersuchung der Beständigkeit der Schlagsahne bei Zimmertemperatur von 21 ⁰C wurden aus der Schlagsahne geformte Würfel mit einer Kantenlänge von 10 cm auf einen Rost gesetzt und die aus den Würfeln austretende Sickerflüssigkeit gesammelt. Dabei wurden nach einer Standzeit von 1 h bzw. 2 h 3 ml bzw. 5 ml Sickerflüssigkeit aufgefangen. Nach einer Standzeit von zwei Tagen bei einer Temperatur von 5 ⁰C hatte sich die Höhe der aus Schlagsahne geformten Würfel um weniger als 1 cm verringert, womit eine hohe Beständigkeit unter Beweis gestellt wurde.

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Claims

Patentansprüche

f—^N

M-/ Verfahren für die fortlaufende Behandlung von reiner Milchsahne, dadurch gekennzeichnet, daß man einen Sahnestrom durch indirekte Erhitzung auf eine Temperatur zwischen 125 und 140 ⁰C sterilisiert, daß man den 30 Sahnestrom anschließend bei einer Temperatur von 60 bis 30 ⁰C entgast, daß man den entgasten Sahnestrom bei einer Temperatur zwischen 60 und 0 ⁰C homogenisiert und daß man die homogenisierte Sahne bei einer Temperatur von höchstens 5 ⁰C in dicht verschlossenen Behältern abpackt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das den ersten Schritt darstellende Sterilisieren mit einer Verweilzeit von 1 bis 5 see. erfolgt
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzei chnet, daß das Entgasen und das Homogenisieren bei einer Temperatur von höchstens 50 ⁰C stattfinden.
5
4. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Entgasen in einem Dünnschichtverfahren bei einem absoluten Druck von 0,75 bis 0,85 Bar erfolgt, wobei die Verweilzeit der Dünnschicht wenigstens 1 see. beträgt und höchstens auf eine Zeitspanne begrenzt ist, während welcher sich der ursprüngliche Wassergehalt der Sahne um höchstens 5%, bezogen auf den ursprünglichen Wassergehalt, verringert.
5. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis H, dadurch gekennzeichnet, daß das Homogenisieren unter Anwendung einer Scherwirkung in einem ventilgesteuerten Homogenisierapparat und mit einem Speisedruck von 30 bis 80 Bar, vorzugsweise von 50 Bar erfolgt.

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