DE3445223C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ausfällen von Eiweiß
bei Milch und/oder Molke gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.
Die bei der Käseherstellung anfallende Molke weist einen Eiweißgehalt
in der Größenordnung von 0,8% auf. In der letzten Zeit
sind Verfahren zur Enteiweißung von Molke entwickelt worden.
Über die Ultrafiltration von Molke ist es möglich, den Eiweißanteil
der Molke auf Werte von 0,18-0,26% zu reduzieren, wobei
mit der Ultrafiltration im Gegensatz zu anderen Verfahren
natives Eiweiß gewonnen wird, das teilweise für eine Weiterverarbeitung
durch eine thermische Behandlung denaturiert werden
muß.
Mit den bisher bekannten Verfahren über die Hitzedenaturierung
der Serumproteine (Centri-Whey-Verfahren und Thermoquarkverfahren)
und Separierung dieser Proteine ist es möglich, Eiweißwerte
in der Molke von 0,45-0,50% zu erreichen, da nur etwa
50% der Serumproteine über diesen Weg ausgefällt und über ein
Abtrennverfahren gewonnen werden können. Zu berücksichtigen ist
hierbei, daß bei der Molke ein Anteil von etwa 0,2% Eiweiß als
Reststickstoff vorhanden ist, der für eine Eiweißgewinnung nicht
zur Verfügung steht.
Weiterhin ist aus der Literatur bekannt, daß die Molke bei der
Herstellung von entsalztem Molkepulver teil- oder vollentsalzt
wird, wobei hierfür die Elektrodialyse oder der Ionenaustauscher
eingesetzt werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das eingangs genannte
Verfahren so zu verbessern, daß eine höhere Ausbeute
an ausgefälltem Eiweiß erhalten wird.
Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebenen Verfahrensschritte
gelöst.
Zweckmäßige und vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen
Aufgabenlösung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
Die Entwicklung des erfindungsgemäßen Verfahrens basiert auf
der Entsalzung von Milch und/oder Molke, wobei über die Erhitzung
nahezu 100% der Serumproteine denaturiert und ausgefällt
werden können.
Bei dem dieser Erfindung zugrunde liegenden Verfahren zur Reduzierung
des Eiweißanteils in der Molke auf Werte um 0,2%
ist es notwendig, die Struktur der Inhaltsstoffe in der Milch
und Molke näher zu betrachten.
Von der ernährungsphysiologischen Seite ist bekannt, daß die
Serumproteine, nativ oder denaturiert, interessanter sind als
die Kaseine. Im Vergleich hierzu haben die Serumproteine eine
höhere ernährungsphysiologische Wertigkeit. Die technologische
Bedeutung der Serumproteine ist dahingehend bekannt, daß sie
bereits ab 70°C denaturieren und mit den Kaseinen bei der thermischen
Behandlung Kopräzipitate bilden.
Eine weitere Bedeutung haben die Mineralstoffe, die in der
Milch als Mengen- und Spurenelemente vorkommen.
Erhöht man den Salzanteil in der Milch oder in der Molke,
konkurrieren in hohen Salzkonzentrationen die Salzionen mit
den Proteinen um Wassermoleküle, wodurch sich die Löslichkeit
der Proteine verringert. Hierdurch können durch entsprechende
Salzzugaben Proteine ausgefällt werden, das auf dem analytischen
Sektor bei der Enteiweißung von Milchproben genutzt wird.
Versuche haben gezeigt, daß bei der Entsalzung der
Milch und/oder Molke die Proteine andere Verhaltensformen
zeigen, wobei der Salzgehalt zur Stabilisierung der Proteine
eine weitaus größere Bedeutung aufweist als bisher angenommen.
Die durchgeführten Versuche weisen darauf hin, daß das entmineralisierte
Produkt bezüglich der Stabilisierung der Proteine, in
diesem Fall der Serumproteine, anscheinend einer Hitzebehandlung
nicht mehr gewachsen ist.
Ferner ist eine weitergehende Kopräzipitatbildung (Komplexbildung
von Kaseinen und Serumproteinen bei der Erhitzung) durch
den fehlenden Mineralstoffgehalt vorhanden und somit eine nahezu
100%ige Enteiweißung möglich.
Bei dem der Erfindung zugrunde liegenden Verfahren kann nach
folgenden Verfahrenswegen gearbeitet werden:
- Sauermolke, Süßmolke und/oder Milch
Entsalzung - Elektrodialyse oder Ionenaustauscher
pH-Wert-Einstellung
Erhitzung mit Heißhaltung
Kühlung
Abtrennen der ausgefallenen Proteine
Eiweiß und enteiweißte Molke und/oder Milch
Die Ansäuerung bzw. die pH-Wert-Einstellung kann durch
eine Säure oder auch mikrobiologisch erfolgen.
Durch die weiteren Ausgestaltungen nach den Ansprüchen 9 und 10
ergeben sich wirtschaftliche Vorteile insbesondere bei der Entsalzung
durch Elektrodialyse.
Eine zweckmäßige und vorteilhafte Verwendung des erfindungsgemäßen
Verfahrens ist im Anspruch 11 angegeben. Die verbesserte
Haltbarkeit wird insbesondere dadurch erzielt, daß
nach einer Teil- oder Vollentsalzung eine pH-Wert-Einstellung
(gemäß Ansprüchen 2 bis 4) im Produkt durchgeführt wird. Durch die
Teil- oder Vollentsalzung wird der Säureanteil und weiterhin
das Puffersystem im Produkt reduziert. Durch die Entsäuerung
und Ausschaltung des Puffersystems ist eine pH-Wert-Einstellung
des Produktes leicht möglich. Durch einen niedrigen pH-
Wert mit einem geringeren Säureanteil ist das entsprechende
Produkt geschmacklich für den Verbraucher akzeptabel, wobei
über den niedrigen pH-Wert das Wachstum der Mikroorganismen
stark verzögert wird, wodurch eine Haltbarkeitsverlängerung
erzielt wird.
Bei den Versuchen wurden die Proben mit einer Ultrazentrifuge
enteiweißt, filtriert bzw. aus der dickgelegten Milch die Molke
abgezogen. Die Versuche mit einem Separator der Fa. Westfalia, in
dem das Eiweiß im Schlammraum der Trommel aufgefangen wurde, ergaben
annähernd die gleichen Ergebnisse, wobei der Eiweißgehalt
in der Molke geringfügig höher lag.
Eine Sauermolke mit einem Eiweißgehalt von 1% wurde bei 95°C 10
min erhitzt, bei 40-50°C in einer Ultrazentrifuge separiert,
wobei sich ein Eiweißgehalt in der Molke von 0,43% ergab. Die
derart behandelte Sauermolke wurde entsalzt und bei gleichbleibender
Erhitzung und Separierung mit der Ultrazentrifuge ergaben
sich in Abhängigkeit vom Entsalzungsgrad folgende Eiweißwerte in
der Molke:
Aus dieser Tabelle ist ersichtlich, daß eine Korrelation zwischen
dem Entmineralisierungsgrad und dem Resteiweißgehalt der erhitzten,
separierten Molke vorhanden ist. Je weniger Mineralstoffe
sich in der Molke befinden, desto geringer ist der Eiweißgehalt
in der behandelten Molke. Weiterhin ist aus der Tabelle ersichtlich,
daß die Entsalzung einen Einfluß auf den pH-Wert hat. Im
Verlauf der Entsalzung hat sich der pH-Wert von 4,35 (Ausgangssalzgehalt
der Molke) auf pH 5,36 (Entsalzungsgrad etwa
80%) erhöht.
Andere Versuchsreihen zeigten folgende Resultate:
Elektrodialysierte Milch, pH 4,82, Einweiß 0,60% wurde mit 38%
Magermilch versetzt. Das Gemisch hatte einen pH-Wert von 6,50
und einen Eiweißgehalt von 1,73%. Dieses wurde erhitzt und mit
Zitronensäure auf einen pH-Wert von 4,5 bei der angeführten
Erhitzungstemperatur eingestellt.
Elektrodialysierte Molke wurde mit 20% Magermilch versetzt. Der
pH-Wert der Mischung betrug 5,7, der Eiweißgehalt 1,165%. Die
Mischung wurde erhitzt, in heißem Zustand auf einen pH-Wert von
4,5 eingestellt und separiert.
Die Behandlung dieser Molke/Milch kann auch derart erfolgen,
daß die Milch vor der Entsalzung der Molke zugegeben wird und die
Molke mit der Milch entsalzt wird.
Elektrodialysierte Molke wurde vor der Erhitzung auf einen pH-
Wert von 4,1 mit Zitronensäure eingestellt, erhitzt und separiert,
wobei die pH-Wert-Einstellung auch vor der Entsalzung
derart durchgeführt werden kann, daß nach der Entsalzung der
gleiche pH-Wert erzielt wird.
Elektrodialysierte Molke mit einem pH-Wert von 4,82 und einem
Eiweißgehalt von 0,67 wurde erhitzt und separiert.
Bei diesen Versuchen zeigt sich, daß der Entmineralisierungsgrad,
der eingestellte pH-Wert, die Erhitzungstemperatur und die Erhitzungszeit
einen Einfluß auf die Enteiweißung der Milch und/
oder Molke haben.
Eine weitere Möglichkeit bei der Entsalzung von Milch besteht in
der alleinigen Eiweißgewinnung, wobei dieses Eiweiß als Kopräzipitat
vermarktet werden kann.
Milch wird durch ein geeignetes Verfahren entsalzt, auf einen
pH-Wert von 4,0-5,2 mikrobiologisch gesäuert bzw. auf diesen
pH-Wert mit einer Säure eingestellt, auf eine Temperatur über
80°C zur Denaturierung der Serumproteine erhitzt, gekühlt und
durch ein geeignetes Verfahren das ausgefallene Eiweiß abgetrennt.
Durch die bei der Erhitzung entstehende Kopräzipitatbildung
erfolgt bei dem sich anschließenden Abtrennverfahren eine
nahezu vollständige Enteiweißung der Milch bzw. der Molke auf
Werte um 0,2% in Abhängigkeit von dem Entmineralisierungsgrad.
Nach diesen aufgeführten Beispielen kann die Enteiweißung der
Milch und/oder Molke durch eine Teil- oder Vollentsalzung mit
einer pH-Wert-Einstellung und einer Erhitzung erfolgen, wobei
die Erhitzung im isoelektrischen Bereich der Proteine erfolgt.
Gemäß der Veröffentlichung des Verlags Applied Science Publishers Ltd.,
London und New York, "Development in Dairy Chemistry - 1", 1982, Seite
341, liegt der isoelektrische Bereich der Serumproteine zwischen pH 4,2
und pH 8,3.
Das abgetrennte Eiweiß wurde Speisequark zugefügt. Im Vergleich
zu einem UF-Quark, hergestellt aus süßem Vollkonzentrat, trat
hierbei während der Lagerung keine bittere Geschmackskomponente
auf.
Bei der Käseherstellung ergeben sich noch zusätzliche Möglichkeiten.
Milch wird teil- oder vollentsalzt, auf eine Temperatur von
90 bis 95°C erhitzt, mikrobiologisch gesäuert bzw. über die
Säuerung dickgelegt und über ein geeignetes Verfahren das ausgefallene
Eiweiß abgetrennt. Die dabei anfallende Molke weist dabei
in Abhängigkeit von dem Entsalzungsgrad einen Eiweißgehalt bis zu
0,2% auf, wobei gleichzeitig der Mineralstoffgehalt reduziert
ist. Weiterhin kann es sinnvoll sein, die Trockensubstanz in der
Milch und/oder Molke derart zu erhöhen, daß keine oder nur eine
reduzierte Menge an Molke anfällt.
Eine nach diesen Verfahren enteiweißte, entmineralisierte Molke
bietet sich u. a. auch für die Lactosegewinnung an. Weiterhin kann
eine Trocknung mit anderen Komponenten ohne Schwierigkeiten
durchgeführt werden, da die Einstellung des pH-Wertes durch das
Fehlen des Puffersystems im Vergleich zu einer Sauermolke wesentlich
erleichtert wird.
Weitere Vorteile bestehen darin, daß eine Magermilch bzw. eine
Süßmolke in einer wesentlich kürzeren Zeit durch das Fehlen eines
Puffersystems gesäuert werden kann. Bei einer Entmineralisierung
auf 80% des ursprünglichen Aschegehaltes beträgt die Säuerungszeit
nur noch etwa 40% der üblichen Zeit.
Magermilch wurde entmineralisiert und bei 23°C mit der üblichen
Menge an Säuerungskulturen versetzt. Für die Säuerung bis zu
einem pH-Wert von 4,6 wurden nur 8 Stunden an Stelle von 20
Stunden benötigt. Auch hier zeigte sich wie bei der Enteiweißung,
daß die Höhe der Entmineralisierung für eine Verkürzung der
Säuerungszeit ausschlaggebend ist, wobei eine direkte Beziehung,
Entmineralisierungsgrad-Säuerungszeit, vorhanden ist.
Es zeigte sich, daß durch die Kopräzipitatbildung bei Verbleib
des Eiweißes im Produkt die Konsistenz der Milcherzeugnisse
verbessert werden kann.
Ferner hat sich gezeigt, daß die geschmackliche Komponente durch
die Entmineralisierung verbessert werden kann. Der Anteil der
gebildeten Milchsäure für die pH-Wert-Reduzierung ist z. B bei
den Produkten Quark und Sauermilcherzeugnisse wesentlich verringert,
die Keimzahl durch das teilweise ausgeschaltete Puffersystem
im Produkt reduziert, wodurch im Produkt ein niedriger pH-
Wert eingestellt werden kann. Dieser macht sich positiv bei
einer Haltbarkeitsverlängerung des Produktes bemerkbar, ohne daß
das Produkt eine saurere Geschmackskomponente aufweist. Beispielsweise
kann daher bei Sauermilcherzeugnissen und Quark der
Zuckeranteil der Fruchtzubereitungen reduziert werden, um für die
geschmackliche Komponente das gleiche Zucker-Säureverhältnis zu
erreichen.
Die Entmineralisierung bei den o.g. Verfahrensschritten bzw. bei
der Herstellung dieser Produkte erfolgt durch die Elektrodialyse,
dem Ionenaustauscher, einer chemischen Entsalzung oder durch andere
Verfahren.
Claims (11)
1. Verfahren zum Ausfällen von Eiweiß bei Milch und/oder Molke,
wobei von einer Milch und/oder Molke ausgegangen wird,
deren pH-Werte im sauren Bereich liegen und wobei das
Eiweiß durch Erhitzen ausgefällt und abgetrennt wird,
dadurch gekennzeichnet, daß die Milch und/oder Molke vor
der Erhitzung teil- oder vollentsalzt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Milch und/oder Molke angesäuert wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
folgende Verfahrensschritte durchgeführt werden:
Teil- oder Vollentsalzung der Milch und/oder Molke
pH-Werteinstellung der teil- oder vollensalzten Milch und/oder Molke
Erhitzung der teil- oder vollensalzten Milch und/oder Molke im isoelektrischen Bereich der Proteine.
Teil- oder Vollentsalzung der Milch und/oder Molke
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Erhitzung der teil- oder vollensalzten Milch und/oder Molke im isoelektrischen Bereich der Proteine.
4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
folgende Verfahrensschritte durchgeführt werden:
Teil- oder Vollentsalzung der Milch und/oder Molke
Erhitzung der teil- oder vollentsalzten Milch und/oder Molke
pH-Werteinstellung der heißen Molke durch Zugabe von Säure derart, daß der isoelektrische Bereich der Proteine durchlaufen wird.
Teil- oder Vollentsalzung der Milch und/oder Molke
Erhitzung der teil- oder vollentsalzten Milch und/oder Molke
pH-Werteinstellung der heißen Molke durch Zugabe von Säure derart, daß der isoelektrische Bereich der Proteine durchlaufen wird.
5. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
folgende Verfahrensschritte durchgeführt werden:
pH-Werteinstellung der Milch und/oder Molke
Teil- oder Vollentsalzung der Milch und/oder Molke
Erhitzung der angesäuerten teil- oder vollentsalzten Milch und/oder Molke.
pH-Werteinstellung der Milch und/oder Molke
Teil- oder Vollentsalzung der Milch und/oder Molke
Erhitzung der angesäuerten teil- oder vollentsalzten Milch und/oder Molke.
6. Verfahren nach Anspruch 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet,
daß die entsalzte Milch und/oder Molke auf pH-Werte
zwischen 3,5 und 5,4 eingestellt wird.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der entsalzten
Milch und/oder Molke nach der Entsalzung Molke und/
oder Milch zugegeben wird.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Milch
und/oder Molke vor dem Abtrennen der Eiweiße gekühlt wird,
vorzugsweise auf 20 bis 70°C.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß vor
oder nach der Entsalzung die Milch und/oder Molke konzentriert
wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,
daß die Milch und/oder Molke bis auf eine Trockensubstanz
von 60% eingestellt wird.
11. Verwendung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1
bis 10 bei der Herstellung von Milch-, Sauermilch-
und Käsereierzeugnissen mit verbesserter Kopräzipitatbildung
und/oder Haltbarkeit.
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19843445223 DE3445223A1 (de) | 1983-12-16 | 1984-12-12 | Verfahren zum ausfaellen von eiweiss bei milch und/oder molke |
| DE8585115733T DE3582410D1 (de) | 1984-12-12 | 1985-12-10 | Verfahren zum enteiweissen von milch und/oder molke. |
| EP85115733A EP0185300B1 (de) | 1984-12-12 | 1985-12-10 | Verfahren zum Enteiweissen von Milch und/oder Molke |
| US07/133,019 US4844923A (en) | 1984-12-12 | 1987-12-15 | Method for removing serum proteins from milk products |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE3345613 | 1983-12-16 | ||
| DE19843445223 DE3445223A1 (de) | 1983-12-16 | 1984-12-12 | Verfahren zum ausfaellen von eiweiss bei milch und/oder molke |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE3445223A1 DE3445223A1 (de) | 1985-10-03 |
| DE3445223C2 true DE3445223C2 (de) | 1987-06-19 |
Family
ID=25816508
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19843445223 Granted DE3445223A1 (de) | 1983-12-16 | 1984-12-12 | Verfahren zum ausfaellen von eiweiss bei milch und/oder molke |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE3445223A1 (de) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| DE3636564A1 (de) * | 1986-10-28 | 1988-05-19 | Herrmann Martin | Verfahren zur herstellung von lebensmitteln |
| IES80443B2 (en) * | 1997-02-21 | 1998-07-15 | Teagasc Agric Food Dev Authori | Process for the manufacture of milk proteins |
| DE19906379B4 (de) * | 1999-02-16 | 2006-05-18 | Huss, Manfred | Herstellung eines aggregierten Molkenproteinprodukts |
| NZ551500A (en) * | 2006-11-23 | 2010-04-30 | Ganugapati Vijaya Bhaskar | Yoghurt product and process using divalent cation depleted milk |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR1555757A (de) * | 1967-11-30 | 1969-01-31 | ||
| FR2345939A1 (fr) * | 1976-03-31 | 1977-10-28 | Lacto Serum France | Procede de deproteination du serum du lait |
| FR2418626A1 (fr) * | 1978-03-02 | 1979-09-28 | Triballat Laiteries | Procede et installations pour la preparation de la caseine a partir du lait et produits ainsi obtenus |
| NL181326C (nl) * | 1979-11-20 | 1987-08-03 | Stichting Bedrijven Van Het | Werkwijze voor de bereiding van voedingsmiddelen waarin een in water oplosbare gedenatureerde wei-eiwitsamenstelling wordt opgenomen alsmede werkwijze ter bereiding van oplosbare gedenatureerde wei-eiwitsamenstellingen. |
| DE3008119A1 (de) * | 1980-03-03 | 1981-09-17 | Helmut Dipl.-Ing. 4000 Düsseldorf Hayer | Verfahren zur herstellung von kaese z.b. frischkaese, weichkaese, schnittkaese und hartkaese |
| FR2493851A1 (fr) * | 1980-11-12 | 1982-05-14 | Rech Applic Indles Echange | Procede de recuperation de tout ou partie des proteines contenues dans une solution simultanement avec des sels mineraux, solution telle que des lactoserums ou des hydrosats de proteines d'origines diverses |
-
1984
- 1984-12-12 DE DE19843445223 patent/DE3445223A1/de active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE3445223A1 (de) | 1985-10-03 |
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