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Gebiet der Erfindung
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Diese
Erfindung betrifft die Ultrahochtemperatur(UHT)-Pasteurisierung
von Kondensmilch. Insbesondere betrifft die Erfindung die Verpackung
von konzentrierter Milch zum Spenden der wiederhergestellten Milch von
gegenwärtig
verfügbaren
Saftspenderanlagen und für
den Transport von großen
Mengen an ultrapasteurisiertem (UP) flüssigem Milchkonzentrat weltweit.
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Hintergrund der Erfindung
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Die
Kosten für
den Transport und die Lagerung von frischer Milch sind wegen ihrer
kurzen Lagerfähigkeit
und ihrem Gewicht beträchtlich.
Und da Frischmilch vom amerikanischen Militär intensiv verwendet wird und
eines der größten Exportgüter ist,
gibt es einen lange vorhandenen Bedarf an einem Milchkonzentrat,
das eine längere
Lagerfähigkeit
hat und eine Produktverpackung mit geringerem Gewicht für den Transport
und die Lagerung und das bei Wiederherstellung die selben physikalischen
und Geschmackscharakteristika wie Frischmilch bereitstellt.
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Der
Stand der Technik betrifft verschiedene Aspekte der UHT-Pasteurisierung
von Milch, die Produktion von Kondensmilchprodukten und die Wiederherstellung
von konzentrierten flüssigen
Getränken.
Der Stand der Technik offenbart jedoch kein ultrapasteurisiertes
flüssiges
Milchkonzentrat, das für
den Ausschank eines wiederhergestellten Milchgetränks in existierenden
Getränkespendern
oder für
den weltweiten Transport von großen Mengen an UHT-pasteurisiertem
Milchkonzentrat für
die Bereitstellung von wiederhergestellter Milch am Zielort verpackt
ist, die dieselben physikalischen Charakteristika von frischer Milch
hat und wie sie schmeckt.
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Das
U.S.-Patent 2,860,057 offenbart
eine bekannte Herstellung einer sterilisierten evaporierten Milch oder
Kondensmilch, die eine gewünschte
Endkonzentration von etwa 16% bis 35% an Gesamtfeststoffen hat im
Vergleich mit den Standartkonzentrationen von etwa 8,0–8,5% Gesamtfeststoffen.
Die verschiedenen Verfahren umfassen jeweils Vorwärm- und
Pasteurisierungsschritte, einschließlich einer Hochtemperatur-Kurzzeit-Sterilisierung,
nachdem die Milch zunächst
mit herkömmlichen
Mitteln konzentriert wurde. Das offenbarte Verfahren vermeidet die
Verdickung oder Gelierung der Milch während der Hochtemperatur-Sterilisierung, die entweder
vor oder nach der Verpackung in einem Gefäß auftritt. Wenn ein aseptisches
Verpackungsverfahren verwendet wird, wird das sterilisierte Konzentrat
anschließend
unter sterilen Bedingungen homogenisiert. Die Wiederherstellung
umfasst eine komplizierte Verdünnung,
Mischung und ein Farbvergleichsverfahren bei einem offenbarten Mischvolumenverhältnis von
Wasser zu evaporierter Milch von 1:1.
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U.S.-Patent 4,921,717 beschreibt
ein Verfahren für
die Produktion eines sterilisierten UHT-Milchkonzentrats umfassend
eine erste Sterilisierung eines teilweise konzentrierten Milchprodukts
und dann die Durchführung
einer weiteren Konzentrierung des Milchprodukts unter sterilen Bedingungen.
Das Verfahren lehrt weg von der Verwendung von Stabilisatoren in
dem offenbarten Milchkonzentrat, das aus Kuhvollmilch oder Kuhmagermilch
hergestellt wurde. Obwohl die konzentrierte Milch zur Verwendung
anstelle von Frischmilch verdünnt
werden kann, haben sich die Bemühungen
der Anmelder zur Produktion eines wiederhergestellten Milchgetränks, das
wie Frischmilch schmeckt, aus UHT-sterilisierter konzentrierter
Milch, die keine Stabilisatoren enthält, als vergeblich herausgestellt.
Und dies trifft insbesondere dann zu, wenn zur Durchführung des Wiederherstellungsverfahrens
Getränkespender
verwendet werden. Das Patent beschreibt im Allgemeinen die Verdünnung von
sterilisierter konzentrierter Milch für die Verwendung anstelle von
Frischmilch, offenbart aber keine Besonderheiten, wie dies angeblich
gemacht wird.
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U.S.-Patent 4,842,884 beschreibt
ein formuliertes Milchkonzentrat, das mit einem Gemisch aus Trockenbestandteilen
fettfreier Milch, Wasser, eßbarem Öl und Zucker
hergestellt wird. Das Konzentrat kann entweder für die spätere Verwendung gefroren sein
oder für
die Produktion eines Getränks
unmittelbar mit Wasser gemischt werden. Wenn es wiederhergestellt
ist, kann es für
bis zu etwa 5 Tage aufbewahrt werden. Keine Offenbarung in diesem
Patent ermöglicht
jemandem ein Milchkonzentrat zu bilden, das in seinem flüssigen Zustand
mindestens 60 Tage oder mehr als 90 Tage gelagert und unter Verwendung
einer bekannten Saftspenderanlage wiederhergestellt werden kann.
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Die
U.S.-Patente 2,570,231 ;
3,108,875 ;
4,362,756 , und
5,766,666 beschreiben jeweils eine
gesüßte Kondensmagermilch,
eine kondensierte Sahne, Kondensmilch, die mindestens 8% Milchfett
hat, und eine Kondensmilch mit reduziertem Fett und/oder fettfrei,
wobei jede unterschiedlich verarbeitet wurde, um in jedem Fall ein
neues gesüßtes kondensiertes
Molkereiprodukt zu ergeben. Die kondensierte Sahne wird in Eiscreme
als Fettquelle verwendet. Und die anderen drei kondensierten Milchprodukte
werden in der Back- und Konditoreiindustrie und von Einzelhandelskunden
für die
Herstellung von Backwaren verwendet. Das
U.S.-Patent 4,091,118 beschreibt eine
gesüßte Kondensmilch
auf pflanzlicher Basis, die als Kaffeesahne verwendet wird. Keines
dieser Patente offenbart jedoch ein kondensiertes flüssiges Milchprodukt
für die
Bereitstellung eines wiederhergestellten Getränks, das wie frische Milch
schmeckt.
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Das
U.S.-Patent 2,565,085 offenbart
die übliche
Vorerwärmung
von Vollmilch, um Bakterien, Schimmel, Hefen und dergleichen abzutöten. Die
Vorerwärmung
hilft auch bei der Erhaltung der Textur des Milchprodukts. Eine
solche Vorerwärmung
wird üblicherweise
bei einer Temperatur im Bereich von 145°F bis 175°F vorgenommen. Dieses Patent
jedoch ersetzt die Vorerwärmungspraxis
durch eine Ultrahochtemperaturbehandlung der Milch vor der Evaporierung,
um ein Milchkonzentrat zu produzieren, das nicht bestimmt ist für die Produktion
eines wiederhergestellten Getränks
aus einem Getränkespender
oder für
eine Verpackung, die bis zu 300 Gallonen ultrapasteurisiertes Milchkonzentrat
enthält.
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Das
U.S.-Patent 5,260,079 beschreibt
ein Verfahren und eine Vorrichtung für die Kontrolle des Gehalts von
Fett in Milch unter Verwendung von spezifischen Prozeßparametern
für die
Mischung von Magermilch mit Sahne. Und die
U.S.-Patente
5,223,299 und
5,229,159 offenbaren
die Sterilisierung von Milch ohne Stabilisatoren und ein verpacktes
resultierendes Milchkonzentratprodukt für die Verwendung als Kaffeesahne.
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Letztlich
offenbart das
U.S.-Patent 4,282,262 eine
Milchmischfraktion, die als Inhaltsstoffkomponente für ein gefrorenes
Dessert in zwei Packungen verwendet wird. Die Milchmischung umfasst
Natriumhexametaphosphat und Carragen, die zusammen als Stabilisatoren
verwendet werden. Nichts in diesem Patent betrifft jedoch die Produktion
von UHT-sterilisierter Kondensmilch, die für die Verwendung in einem Getränkespender verpackt
wurde, in dem das Milchkonzentrat als ein Milchgetränk wiederhergestellt
werden kann, das die Charakteristika von Frischmilch hat. Die bekannten
stabilisierenden Materialien stehen daher nicht in einer Beziehung
zu den Funktionen, die für
die Produktion des UHT-pasteurisierten Milchkonzentrats dieser Erfindung
erforderlich sind.
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Zweck der Erfindung
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Ein
erster Zweck dieser Erfindung ist die Bereitstellung einer Verpackung
eines ultrapasteurisierten konzentrierten Milchprodukts, das 3 bis
4 mal weniger wiegt als die Menge an wiederhergestellter Milch,
die daraus produziert wird, wie reguläre Frischmilch schmeckt und
eine Lagerungszeit von mindestens 60 und mehr als 90 Tagen hat.
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Ein
anderes Ziel der Erfindung ist die Bereitstellung eines verpackten
konzentrierten Milchprodukts für die
Verwendung in gegenwärtig
verfügbaren
Spenderanlagen, die für
die Wiederherstellung und zum Spenden von Säften verwendet werden.
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Ein
weiteres Ziel der Erfindung ist die Bereitstellung einer konzentrierten
flüssigen
Milchproduktverpackung, die substantielle Kostenersparnisse beim
Export, der Verwendung beim Militär, wie bei Marineschiffen und
Unterseebooten, und bei kommerziellen und staatlichen Nahrungsmittelserviceprogrammen
darstellt.
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Noch
ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Bereitstellung von Milchkonzentratverpackungen
in Standardverkaufspackungen von einem Pint und Quart für die Allgemeinbevölkerung,
die bei der Wiederherstellung beim Pint eine halbe Gallone ergeben
und beim Quart eine Gallone.
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Noch
ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Bereitstellung eines Milchkonzentrats,
das mit Vitaminen und anderen Nahrungsinhaltsstoffen angereichert
ist, die spezielle diätetische
Anforderungen von speziellen Gruppen mit Beschränkungen bei der Diät erfüllen.
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Ein
anderes Ziel ist die Bereitstellung eines UHT-pasteurisierten flüssigen Milchkonzentrats,
das in einer Menge von bis zu 300 Gallonen verpackt ist, wobei eine
Lagerzeit und ökonomische
Vorteile erreicht werden, die bislang in der Molkereiindustrie unbekannt
waren und die Wiederherstellung des Konzentrats an der Bestimmungsstelle
unter Verwendung von existierender Spenderanlage und andererseits
unter Verwendung von unkomplizierten Milchkonzentratmischverfahren
mit einfachen Wasser in Volumenverhältnissen Wasser zu Konzentrat
im Bereich von 3:1 zu 4:1 ermöglichen.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Die
Erfindung ist in den Ansprüchen
1, 10, 15, 17 und 19 definiert. Die Verpackung von ultrapasteurisiertem
Milchkonzentrat der Erfindung umfasst bis zu 300 Gallonen von ultrapasteurisiertem
flüssigem
Milchkonzentrat. in einer Ausführungsform
umfasst die Verpackung Behälter,
die eine vorausgewählte
Menge an dem ultrapasteurisiertem flüssigen Milchkonzentrat enthalten
und eine strukturelle Konfiguration haben, die effektiv ist für die Verwendung
mit Spenderhilfsmitteln, welche Hilfsmittel für das Mischen des ultrapasteurisierten
Milchkonzentrats mit Wasser umfassen, um ein wiederhergestelltes
Milchgetränk
zu erzeugen, das wie frische Milch schmeckt. Das ultrapasteurisierte
Milchkonzentrat umfasst eine kondensierte Magermilch mit hohem Feststoffgehalt
(HSCS) im Bereich von 80 bis 90 Gew.-%, einem Sahnegehalt im Bereich
von 8,5 bis 10,5 Gew.-% und einem Stabilisatorgehalt von weniger
als 1%. Die ursprüngliche
pasteurisierte kondensierte Magermilch hat einen gesamten fettfreien
Trockengehalt der Milch (MSNF) im Bereich von 35,0 bis 36,5 Gew.-%, die
besagte Sahne hat einen Milchfettgehalt von 36,0 bis 42,0% und der
besagte Stabilisatorgehalt besteht im Wesentlichen aus den stabilisierenden
Materialien Natriumhexametaphosphat im Bereich von 97,0 bis 99,0% und
Carragen (Typ kappa) im Bereich von 1,0 bis 3,0%. Bei einer spezifischen
Ausführungsform
hat die Milchkonzentratpackung einen strukturellen Aufbau, die effektiv
ist für
die Verteilung mit einem Flüssigkeitsspender, einschließlich einer
Auslassdüse
zum Vermischen des besagten ultrapasteurisierten Konzentrats mit
Wasser zur Ausgabe des wiederhergestellten flüssigen Milchgetränks.
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Das
Verfahren zur Produktion des ultrapasteurisierten flüssigen Milchkonzentrats
der Erfindung umfasst das Erhitzen des Milchausgangsprodukts auf
eine erhöhte
Pasteurisierungstemperatur unter reduziertem Druck für einen
ausreichenden Zeitraum für
die Evaporierung von Flüssigkeit
aus dem Milchausgangsprodukt, um ein pasteurisiertes flüssiges Milchkonzentrat-Zwischenprodukt mit
hohem Feststoffgehalt zu bilden. Mit dem Milchkonzentrat-Zwischenprodukt wird
eine Menge an Sahne gemischt, um eine kondensierte flüssige Mischung
zu bilden, die eine vorausgewählte
Menge an Fettgehalt hat, um ein wiederhergestelltes Milchgetränk zu produzieren,
das die gewünschten
Geschmackscharakteristika hat.
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Ein
fertiges flüssiges
Milchkonzentrat wird durch Mischen einer ausreichenden Menge an
Stabilisatormaterial mit einer vorausgewählten Menge an kondensierter
flüssiger
Mischung produziert. Das Stabilisatormaterial ist effektiv bei der
Sicherstellung einer einheitlichen Verteilung und der Verhinderung
einer Abtrennung und Ablagerung von Milchfeststoffen in dem ultrapasteurisierten
flüssigen
Milchkonzentrat während
der Lagerung. Das Stabilisatormaterial ist effektiv bei der Produktion
eines Proteinkompexes für
die Bildung einer stabilen Dispersion der kolloidalen Bestandteile
und für
die im Wesentlichen einheitliche Verteilung der kolloidalen Bestandteile
in dem fertigen flüssigen
Milchkonzentrat. Die Stabilisatormaterialien halten den vorausgewählten pH-Wert
des fertigen flüssigen
Milchkonzentrats während
des Ultrapasteurisierungsschritts im Bereich von 6 bis 8. Das Stabilisatormaterial
ist weiterhin effektiv bei der Inhibierung der thermischen Koagulation
von Milchproteinen bei dem vorausgewählten pH-Wert des fertigen
Milchkonzentrats. Der Gesamt-MSNF-Gehalt in dem fertigen flüssigen Milchkonzentrat
ist mindestens 29,9 Gew.-% des Konzentrats, um ein wiederhergestelltes Milchgetränk zu produzieren,
das einen MSNF-Gehalt von mindestens 8,25% hat.
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Das
fertige flüssige
Milchkonzentrat wird ultrapasteurisiert, um das ultrapasteurisierte
flüssige
Milchkonzentrat der Erfindung zu ergeben. Die letztliche Homogenisierung
und Verpackung des ultrapasteurisierten Milchkonzentrats bildet
die ultrapasteurisierte flüssige
Milchkonzentratverpackung der Erfindung für die anschließende Mischung
der ultrapasteurisierten Milch mit Wasser, um das gewünschte wiederhergestellte Milchgetränk zu bilden.
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Ein
Merkmal der Erfindung betrifft den Heizschritt, der das Vorwärmen der
flüssigen
Ausgangsmilch auf eine erhöhte
Vorheiztemperatur für
einen vorausgewählten
Zeitraum umfasst, um das Milchausgangsprodukt zu bilden, welches
dann auf die erhöhte
Pasteurisierungstemperatur erhitzt wird, welche höher ist
als die Vorheiztemperatur, um das gewünschte flüssige Milchkonzentrat-Zwischenprodukt zu
bilden. Wenn die flüssige
Ausgangsmilch Magermilch ist, bewegt sich die erhöhte Vorheiztemperatur
im Bereich von etwa 144°F
bis etwa 152°F
und die erhöhte
Pasteurisierungstemperatur wird für einen Zeitraum im Bereich
von 16–22
Sekunden im Bereich von 178°F
bis etwa 182°F
gehalten, um das flüssige
Milchkonzentrat-Zwischenprodukt zu pasteurisieren.
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Ein
anderes Merkmal ist auf die Art der Herstellung des Stabilisatormaterials
für das
Mischen mit der kondensierten flüssigen
Mischung gerichtet. Bei einer spezifischen Ausführungsform wird das Stabilisatormaterial
zunächst
unter Scherbedingungen und bei einer erhöhten Temperatur in Wasser gelöst, um einen
Stabilisatorschlamm zu bilden, der mit der kondensierten flüssigen Mischung
gemischt wird, um das fertige flüssige Milchkonzentrat
zu bilden. Der Stabilisatorschlamm umfasst Natriumhexametaphosphat
und Carragen, so dass, wenn der Schlamm mit der kondensierten flüssigen Mischung
gemischt wird, das Carragen mit dem Milchprotein einen Protein-Carragen-Komplex
bildet, um eine stabile Dispersion der kolloidalen Bestandteile bereitzustellen.
Das Natriumhexametaphosphat ist effektiv bei der Unterstützung der
im Wesentlichen einheitlichen Verteilung der kolloidalen Bestandteile
und der Inhibierung der thermischen Koagulation in dem Konzentrat.
Der Stabilisatorschlamm umfasst einen Stabilisatormaterialgehalt
im Bereich von 14,7 Gew.-% bis 12,5 Gew.-% des Stabilisatorschlamms,
um einen Stabilisatormaterialgehalt von weniger als 1,0 Gew.-% in dem fertigen
flüssigen
Milchkonzentrat zu ergeben. Das Stabilisatormaterial umfasst Natriumhexametaphosphat
im Bereich von 14,6% bis 20,8% des Stabilisatorschlamms und Carragen
(Typ kappa) im Bereich von 0,15% bis 0,7% des Stabilisatorschlamms.
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Ein
anderes Merkmal der Erfindung ist auf die spezielle Viskosität der Konzentrate
zu den verschiedenen Zeiten während
der Verarbeitung gerichtet. Die Viskosität des fertigen flüssigen Milchkonzentrats
ist im Bereich von 300 bis 400 Centipoise bei 40° bis 45°F und die Viskosität des ultrapasteurisierten
Milchkonzentrats ist im Bereich von 1.000 bis 1.500 Centipoise im
selben Temperaturbereich. Das pasteurisierte flüssige Milchkonzentrat-Zwischenprodukt
umfasst einen Milchfeststoff-Nichtfett-Gehalt im Bereich von 35,0
Gew.-% bis 36,5 Gew.-%. Das pasteurisierte flüssige Milchkonzentrat-Zwischenprodukt
umfasst somit einen MSNF-Gehalt in einer Menge von mindestens 35%,
um beim Mischen des ultrapasteurisierten Milchkonzentrats mit Wasser
ein wiederhergestelltes Milchprodukt mit wenig Fett zu ergeben.
Darüber
hinaus ist der Milchfeststoff-Nichtfett-Gehalt nicht mehr als 36,5%,
um während
des Ultrapasteurisierungsschritts Verbrennungsschäden des
fertigen flüssigen
Milchkonzentrats zu vermeiden. Das ultrapasteurisierte Milchkonzentrat
wird mit Wasser gemischt, um ein wiederhergestelltes Milchprodukt
mit einem Wasser/Konzentrat-Volumenverhältnis von Teilen Wasser zu
Teilen ultrapasteurisiertes Milchkonzentrat im Bereich von etwa
3:1 zu etwa 4:1 zu ergeben.
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Ein
anderes Merkmal der Erfindung ist auf die Zusammensetzung des fertigen
flüssigen
Milchkonzentrats gerichtet, das ein Milchkonzentrat-Zwischenprodukt
mit hohem Feststoffgehalt im Bereich von etwa 87% bis etwa 90% umfasst,
Sahne im Bereich von etwa 8,5% bis etwa 10,5%, Wasser im Bereich
von etwa 2,0% bis etwa 3,0% und Stabilisatormaterial in einer Menge
von weniger als 1,0 Gew.-% des Konzentrats. Das wiederhergestellte
Milchgetränk
umfasst einen Milchfettgehalt im Bereich von weniger als 0,21% bis
3,25% und einen Milchfeststoff-Nichtfett-Gehalt von mindestens 8,25
Gew.-% des Milchgetränks.
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Ein
anderes Merkmal der Erfindung ist auf den Ultrapasteurisierungsschritt
gerichtet, der das Erhitzen des fertigen flüssigen Milchkonzentrats auf
eine erhöhte
Ultrapasteurisierungstemperatur für einen Zeitraum umfasst, der
ausreicht, um das ultrapasteurisierte flüssige Milchkonzentrat zu bilden.
Bei einer spezifischen Ausführungsform
umfasst der Ultrapasteurisierungsschritt das Erhitzen des fertigen
flüssigen
Milchkonzentrats auf eine Temperatur im Bereich von 288°F bis 292°F für einen
Zeitraum, der ausreicht, um das ultrapasteurisierte flüssige Milchkonzentrat
der Erfindung zu bilden. Spezifischer umfasst der Uitrapasteurisierungserhitzungsschritt
zunächst
das Erhitzen des fertigen flüssigen
Milchkonzentrats auf eine erste erhöhte Temperatur von etwa 180°F für einen
Zeitraum von 30 bis 36 Sekunden und dann die Leitung des fertigen
flüssigen Milchkonzentrats
zu einer direkten Dampfinfusionszone, um für einen Zeitraum vier Sekunden
auf 290°F
erhitzt zu werden.
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Der
Homogenisierungsschritt umfasst die Homogenisierung des ultrapasteurisierten
Milchkonzentrats im Bereich von 2.400 bis 2.600 PSI in einem ersten
Stadium von etwa 2.000 PSI und einem zweiten Stadium von etwa 500
PSI. Das Merkmal des Verpackungsschritts nach der Homogenisierung
umfasst den Schritt der Kühlung
des ultrapasteurisierten Milchkonzentrats auf eine Temperatur von
weniger als 40°F
und Füllungsverpackungsmittel
mit dem ultrapasteurisierten Milchkonzentrat für die Verwendung in einem Flüssiggetränkespender.
Bei diesem Verpackungsschritt wird das ultrapasteurisierte Milchkonzentrat
in eine Verpackung für die
Verwendung in einem Getränkespender
gegeben, das eine Auslassdüse
für die
Mischung des ultrapasteurisierten Milchkonzentrats mit Wasser zur
Bildung des gewünschten
wiederhergestellten Milchgetränks
umfasst. Bei einer weiteren spezifischen Ausführungsform umfasst der Verpackungsschritt
das Verbringen von bis zu 300 Gallonen des ultrapasteurisierten
Milchkonzentrats in einen Verpackungscontainer.
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Bei
einer anderen Ausführungsform
der Erfindung wird eine vorausgewählte Menge an flüssiger Magermilch
für einen
Zeitraum auf eine Temperatur im Bereich von 144°F bis 152°F erhitzt, der ausreicht, um
ein vorerhitztes Milchausgangsprodukt zu produzieren. Das vorerhitzte
Milchausgangsprodukt wird dann für
einen Zeitraum im Bereich von 16–22 Sekunden im Bereich von
178°F bis
etwa 182°F
pasteurisiert. Der Pasteurisierungsschritt wird unter Vakuum durchgeführt, um
aus dem Milchausgangsprodukt Flüssigkeit
zu verdampfen, um ein kondensiertes flüssiges Milchzwischenprodukt
zu produzieren, das einen fettfreien Trockenmassegehalt der Milch
im Bereich von 35,0 bis 36,5 Gew.-% umfasst. Sahne und Stabilisierungsmittel
werden mit dem kondensierten flüssigen
Milchzwischenprodukt gemischt, um ein fertiges flüssiges Milchkonzentrat
zu produzieren einschließlich
eines Sahnegehalts im Bereich von 8,5 Gew.-% bis 10,5 Gew.-% davon
und einem Stabilisatormaterialgehalt von weniger als 1,0% davon.
Das fertige flüssige
Milchkonzentrat wird dann ultrapasteurisiert und homogenisiert,
um das ultrapasteurisierte Milchkonzentrat zu ergeben, das dann
in Verpackungscontainer für
die anschließende
Wiederherstellung mit Wasser mit einem Wasser/Milchkonzentrat-Volumenverhältnis von
3:1 bis 4:1 verbracht wird.
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Bei
einem anderen Merkmal des Verfahrens der Erfindung wird ein flüssiges Milchausgangsprodukt unter
Vakuum für
einen Zeitraum auf eine erhöhte
Temperatur gebracht, der ausreicht, das Milchausgangsprodukt zu
pasteurisieren und aus dem Milchausgangsprodukt Flüssigkeit
zu verdampfen, um eine pasteurisierte kondensierte flüssige Magermilch
mit hohem Feststoffgehalt zu produzieren, die einen fettfreien Trockenmassegehalt
der Milch im Bereich von 35,0 bis 36,5 Gew.-% umfasst. Mit der pasteurisierten
kondensierten Magermilch wird eine Menge an Sahne gemischt, um eine
kondensierte flüssige
Mischung zu bilden, die eine Menge an Fettgehalt hat, die ausreicht,
um das ultrapasteurisierte flüssige
Milchkonzentrat so wiederherzustellen, um es als Milchkonzentrat
mit niedrigem Fettgehalt zu qualifizieren. Dann wird eine effektive
Menge an Stabilisatorschlamm mit einer vorbestimmten Menge an kondensierter
flüssiger
Mischung gemischt, um ein fertiges Magermilchkonzentrat zu bilden.
Der Stabilisatorschlamm enthält
Natriumhexametaphosphat und Carragen (Typ kappa) in Mengen, die
ausreichen, um die Abtrennung, die Ablagerung und Kristallisation
von Milchbestandteilen in dem fertigen flüssigen Milchkonzentrat während der
Lagerung zu verhindern. Das fertige flüssige Magermilchkonzentrat
wird ultrapasteurisiert, homogenisiert und verpackt, um eine ultrapasteurisierte Milchkonzentratverpackung
zur Verwendung in einem Flüssigkeitsspender
einschließlich
einer Auslassdüse für die Mischung
des ultrapasteurisierten Milchkonzentrats mit Wasser zur Ausgabe
eines wiederhergestellten Milchgetränks mit wenig Fett.
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Ausführliche
Beschreibung der Erfindung
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Das
ultrapasteurisierte konzentrierte Milchprodukt der Erfindung wird
unter Verwendung einer Reihe von bekannten Verfahrensschritten mit
neuen kontrollierten Bedingungen produziert, um neue und unerwartet Resultate
zu erreichen. Die Erhitzungs- und Kühlschritte des Verfahrens der
Erfindung können
unter Verwendung einer herkömmlichen
Apparatur durchgeführt
werden, wie sie in der Lebensmittel- und Molkereiindustrie verwendet
werden. Zum Beispiel ist eine Art einer solchen Apparatur, der für die Ultrapasteurisierung
verwendet wird, die direkte Heizvorrichtung, bei der trinkbarer
Hochdruckdampf mit der flüssigen
Milch gemischt wird, entweder durch Injektion des Dampfes in die
flüssige
Milch oder umgekehrt. Das zu dem flüssigen Milchprodukt zugegebene
Wasser wird dann durch Verdampfung entfernt, üblicherweise unter reduziertem
Druck, was das Produkt auch abkühlt.
Die Apparatur zur direkten Dampfinjektion bewirkt ein kontinuierliches
Ultrapasteurisierungsverfahren, wie es in der Molkereiindustrie
bekannt ist.
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Indirekte
Heizvorrichtungen beruhen auf Wärmetauschern, üblicherweise
in Platten- oder Rohrform, in denen das flüssige Milchprodukt durch Kontakt
mit einer Oberfläche
des Wärmetauschers
erhitzt wird, dessen andere Oberfläche durch Dampf oder Druckheißwasser
erhitzt wird. Die Abkühlung
wird in ähnlichen
Wärmetauschern
erreicht. Durch Wiedergewinnung der Heiz-/Kühlflüssigkeit zwischen den Heiz-
und Kühlschritten kann,
soweit erforderlich etwas Wärme
gewonnen werden. Indirekte Vorrichtungen erhitzen das flüssige Milchprodukt üblicherweise
in zwei oder mehr Schritten und haben eine ähnliche Anzahl an Kühlschritten.
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Bei
einer spezifischen Ausführungsform
der Erfindung wird das ultrapasteurisierte Milchkonzentrat in einer
Reihe von Verfahrenschritten produziert. Zunächst wird durch Pasteurisierung
unter Vakuumbedingungen eine kondensierte Magermilch mit hohem Feststoffgehalt
(HSCS) hergestellt. HSCS und Sahne werden gemischt, um in einem
Vorratstank für
eine kondensierte flüssige
Mischung 1.000 Gallonen zu ergeben, die einen vorausgewählten Fettgehalt
haben. Ein spezielles Stabilisatorgemisch wird unter Mischbedingungen
mit hoher Scherung mit warmen Wasser gemischt, um einen einheitlichen
Stabilisatorschlamm zu bilden, der zu der kondensierten flüssigen Mischung
zugegeben wird, um die Produktion eines fertigen flüssigen Milchkonzentrats
zu ermöglichen,
das ein wiederhergestelltes Milchgetränk bereitstellt, das den gewünschten
Geschmack und die Milchcharakteristika hat. Vitamin A-Palmitat und
Vitamin D3 werden zu dem Ansatz zugegeben, der dann ultrapasteurisiert
und homogenisiert wird. Das resultierende ultrapasteurisierte Milchkonzentrat wird
dann bis zur Verpackung mit einem aseptischen Abfüllmittel
in sterilen Tanks aufbewahrt. Das Milchkonzentrat der Erfindung
hat bei Kühlung
eine Lagerzeit von mindestens sechzig Tagen. Die HSCS-Milch und
Sahne sind Quellen von aus Milch abgeleiteten Kohlenhydraten, Proteinen
und Mineralien. Außerdem
bringt die Sahne den gewünschten
Milchfettgehalt zu dem UHT-pasteurisierten Milchkonzentrat der Erfindung.
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Die
Verfahrensparameter werden kontrolliert, um den fettfreien Trockenmassegehalt
der Milch in der HSCS innerhalb eines kritischen Bereichs zu halten
und das neue Stabilisatorsystem und die Ultrapasteurisierungsbedingungen
produzieren ein ultrapasteurisiertes Milchkonzentrat, bei dem die
Milchbestandteile im Wesentlichen einheitlich verteilt sind, die
sich nicht abtrennen. Und zum ersten Mal kann ein solches Milchkonzentrat
mit Wasser in einem verfügbaren
Saftspendersystems wiederhergestellt werden, um ein wiederhergestelltes
Milchprodukt mit wenig Fett zu ergeben, das dieselben Charakteristika
von frischer Milch hat und so schmeckt. Der Stand der Technik verwendet
kondensierte oder evaporierte Milch in der Backindustrie. Es gibt aber
keine bekannte Verwendung für
die Wiederherstellung von kondensierter Milch für die Verwendung als Frischmilchgetränk, das
zum Trinken verfügbar
ist.
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In
einer spezifischen Ausführungsform
der Erfindung ist das anfängliche
Pasteurisierungsverfahren kontinuierlich und behandelt eine Magermilch
(weniger als 0,5% Fettgehalt) bei einer Flußrate von 3000 Gallonen/Std.
Die Milch wird zuerst 10 Minuten +/–30 Sekunden auf eine Temperatur
von etwa 150°F
innerhalb eines Temperaturbereichs von 144°F bis 152°F vorgeheizt. Die vorgeheizte
Milch wird dann bei etwa 180° +/–2°F 16–22 Sekunden
pasteurisiert und 10 Minuten +/–30
Sekunden unter einem Vakuum von 23 +/–0,5 Inches Quecksilber bei
einer Lufttemperatur von etwa 145°F
gehalten. Nach der Pasteurisierung wird die HSCS 3 Minuten bei einer
Flußrate
von 800 bis 1.000 Gallonen/Std. durch einen Plattenkühler geleitet,
wo sie auf eine Temperatur von weniger als 40°F abgekühlt wird.
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Durch
das Erhitzen der Milch unter Vakuum verdampft Flüssigkeit und produziert somit
das erwünschte
kondensierte Magermilch-Zwischenprodukt mit hohem Feststoffgehalt,
welches 35,0 bis 36,5 Gew.-% fettfreien Trockenmassegehalt der Milch
(MSNF) umfasst, wie erforderlich für die weitere Verarbeitung.
Die obere und untere Grenze sind kritisch. Ein niedrigerer MSNF-Gehalt
wird nicht ein ultrapasteurisiertes Milchkonzentrat produzieren,
wie es für
die Produktion des neuen Milchgetränks der Erfindung erforderlich
ist, wenn es mit Wasser wiederhergestellt wird. Höhere MSNF
werden eine erhöhte
Viskosität
und das „Anbrennen” in dem
fertigen flüssigen
Milchkonzentrat produzieren, wenn es durch die Ultrapasteurisierungsvorrichtung
geht. Bei dieser spezifischen Ausführungsform ist das APV-Crepaco
Direct Steam Infusion System die Vorrichtung, die die Ultrapasteurisierung
bewirkt.
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Nach
der anfänglichen
Pasteurisierung wird das HSCS-Milchkonzentrat-Zwischenprodukt mit Sahne gemischt,
die einen Fettgehalt im Bereich von etwa 36% bis 42% hat, um eine
kondensierte flüssige
Mischung in einem Vorratstank zu ergeben, der eine Kapazität von mindestens
750 Gallonen hat. Das Stabilisatormaterial wird dann zu dem Ansatz
an kondensierter flüssiger
Mischung zugegeben, um eine fertiges flüssiges Milchkonzentrat zu bilden,
das anschließend
ultrapasteurisiert wird. Die Stabilisatoren werden zunächst unter
hohen Scherbedingungen mit warmem Wasser gemischt, das eine Temperatur
von 95 +/– 5°F (90° bis 100°F) hat. Der
resultierende Stabilisatorschlamm umfasst einen Stabilisatorgehalt
im Bereich von 14,75 bis 21,5 Gew.-%. Bei der spezifischen Ausführungsform
umfasst der Stabilisatorgehalt die Stabilisatormaterialien Natriumhexametaphosphat
im Bereich von 14,6 bis 20,8% und Carragen (Typ kappa) im Bereich
von 0,15% bis 0,7%.
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Die
anfängliche
Stabilisatorgemischzusammensetzung, die für die Bildung des Schlamms
der Erfindung verwendet wird, besteht im Wesentlichen aus Natriumhexametaphosphat
im Bereich von 97,0–99,0% und
Carragen (Typ kappa) im Bereich von 1,0 bis 3,0%. Der Stabilisatorschlamm
wird gebildet durch Abmessen des Stabilisatorgemischs und Wasser
in einen Flüssigkeitsmischer
mit hohen Scherkräften
und etwa 15 Minuten Mischen, um das Stabilisatormaterial in Lösung zu
bekommen. Wenn der Stabilisator nicht gelöst wird, wird er sich in dem
Schlamm nicht gleichmäßig verteilen,
wie es für
das fertige ultrapasteurisierte Milchkonzentrat der Erfindung erforderlich
ist. Die gewünschten
Mengen der Vitamine A-Palmitat (250 ml) und D3 (100 ml) werden während des
Mischschritts zu dem Stabilisatorschlamm zugegeben. Das Schlammgemisch
wird dann in den Vorratstank gepumpt und der kondensierten flüssigen Mischung
von HSCS-Milch und Sahne zugemischt. Die Viskosität des fertigen
flüssigen
Milchkonzentrats vor der Ultrapasteurisierung ist 300 bis 400 Centipoise
bei 40° bis
45°F.
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Ein
direktes Dampfinfusionssystem ultrapasteurisiert das fertige flüssige Milchkonzentrat
kontinuierlich bei einer Flußrate
von 50 Gallonen/Minute (3.000 Gallonen/Std.) Die Generatorsektion
eines Plattenwärmetauschers
erhitzt das Milchkonzentrat für
einen Zeitraum von 30 bis 36 Sekunden auf eine erste erhöhte Temperatur
von etwa 180°F,
wenn es ein Halterungsrohr durchläuft. Das vorerhitzte Milchkonzentrat
wird dann durch direkte Dampfinfusion 4 Sekunden auf eine zweite
erhöhte
Temperatur von 290°F
erhitzt, um die Pasteurisierung bei ultrahoher Temperatur (UHT)
zu erreichen und das ultrapasteurisierte flüssige Milchkonzentrat zu produzieren,
das in einer Vakuumpfanne auf 175°F
abgekühlt
wird.
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Das
UHT-pasteurisierte flüssige
Milchkonzentrat wird dann bei 2500 +/–100 PSI in zwei Schritten (1ster
Schritt 2000 PSI und 2ter Schritt 500 PSI) in einem Standard-Industriehomogenisator
homogenisiert und dann auf weniger als 40°F abgekühlt, während es durch die Regenerations-
und Kühlsektion
des Plattenwärmeaustauschers
des Homogenisator fließt.
Das homogenisierte UHT-pasteurisierte
Gemisch wird in einen sterilen gekühlten Tank gepumpt und bis
zur Verpackung bei einer Temperatur von nicht höher als 45°F gehalten. Die Viskosität des UHT-pasteurisierten
konzentrierten Produkts ist bei 40° bis 45°F 1000 bis 1500 Centipoise. Die
Zusammensetzung dieser Ausführungsform
des UHT-pasteurisierten konzentrierten Produkts der Erfindung umfasst
HSCS-Milch (87–90%);
Sahne (8,5–10,5%);
Stabilisatoren (weniger als 1%); und Wasser (2,0–3,0%). Diese Mengen an HSCS-Milch
und Sahnebestandteilen sind erforderlich zur Produktion des Milchgetränks mit
niedrigem Fettgehalt (1%), das produziert wird, wenn das ultrapasteurisierte
Milchkonzentrat mit Trinkwasser bei einem Wasser-/Konzentrat-Volumenverhältnis von
3 Teilen Wasser zu einem Teil Konzentrat wiederhergestellt wird.
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In
der Industrie existieren vier Milchklassifikationen, von der Regierung
bezüglich
des Prozentsatzes von Fettgehalt der Milchfeststoffe als Vollfett
(3,25% Fett); Reduziertes Fett (2,00% Fett); Wenig Fett (1,00% Fett);
und Fettfrei (Mager) (< 0,21%
Fett) bezeichnet. Die Zusammensetzung des fertigen flüssigen Milchkonzentrats
der Erfindung variiert in Abhängigkeit
von dem Prozentsatz des Fettgehalts, der in dem wiederhergestellten
Milchgetränk
gewünscht
wird. Der Prozentsatz an fettfreier Trockenmasse der Milch in jedem
fertigen flüssigen
Milchkonzentrat ist mindestens 29,9% um mindestens einen 8,25%-Gehalt
an fettfreien Milchfeststoffen in dem wiederhergestellten Milchgetränk zu erhalten,
das mit dem UHT-Milchkonzentrat der Erfindung hergestellt wurde.
Der Prozentsatz an Stabilisatorfeststoffen in dem Milchkonzentrat
der Erfindung ist in jedem Fall weniger als ein Prozent. Die folgende
Tabelle I zeigt die Gesamtfeststoffe, die für das UHT-pasteurisierte Milchkonzentrat der Erfindung
berechnet wurden, basierend auf der Wiederherstellung des Konzentrats
mit Wasser in einem Wasser zu Konzentrat-Volumenverhältnis von 3 Teilen Wasser zu
einem Teil Milchkonzentrat. TABELLE I
| | Vollfett | Reduziertes
Fett | Wenig
Fett | Fettfrei
(Mager) |
| %
Fett | 11,77 | 7,24 | 3,62 | < 0,74 |
| %
fettfreie Trockenmasse der Milch | =/> 29,90 | =/> 29,90 | =/> 29,90 | =/> 29,90 |
| %
Stabilisator | < 0,75 | < 0,75 | < 0,75 | < 0,75 |
| | | | | |
| %
Gesamtfeststoffe | =/< 42,40 | =/< 37,89 | =/< 33,52 | =/< 31,39 |
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Die
folgende Tabelle II zeigt den Prozentsatz an Fett, MSNF und Gesamtfeststoffen
in wiederhergestellten Milchgetränken
mit den Charakteristika jeder der vier Arten an Frischmilch und
deren Geschmack, die durch Mischen von Wasser mit dem flüssigen Milchkonzentrat
von Tabelle I bei einem Wasser zu Konzentrat-Volumenverhältnis von
3:1 gemacht wurden. TABELLE II
| | Vollfett | Reduziertes
Fett | Wenig
Fett | Fettfrei
(Mager) |
| %
Fett | 3,25 | 2 | 1 | < 0,21 |
| %
fettfreie Trockenmasse der Milch | =/> 8,25 | =/> 8,25 | =/> 8,25 | =/> 8,25 |
| %
Stabilisator | < 0,21 | < 0,21 | < 0,21 | < 0,21 |
| | | | | |
| %
Gesamtfeststoffe | =/> 11,71 | =/> 10,46 | =/> 9,46 | =/> 8,67 |
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Ein
Getränkespender,
der von Wilshire hergestellt wird und den Handelsnamen QUANTUM 4000
trägt, arbeitet
mit einer Plastikbeutelverpackung, die das flüssige Milchkonzentrat der Erfindung
enthält.
Eine peristaltische Pumpe zieht das Konzentrat aus der Packung und
lässt es
durch eine Auslassdüse
heraus, damit es sich mit Wasser mischt, das mit einer Rate fließt, die
effektiv ist, um das Konzentrat mit einem Mischungsverhältnisverhältnis von
Teilen Wasser zu Teilen Konzentrat in einem Volumenverhältnisbereich
von etwa 3:1 bis etwa 4:1 wiederherzustellen. Das wiederhergestellte
Milchgetränk
hat die Charakteristika von Frischmilch und schmeckt so.
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Bei
einer anderen spezifischen Ausführungsform
wird die konzentrierte Milch unter Verwendung eines INTASEPT Sack-im-Kasten
Mengenfüllers
in einen aseptischen Sack-im-Kasten von 300 Gallonen mit drei Wänden geladen.
Der Sack-im-Kasten
hat eine Doppelschichtmembran am Ausgangsportal, die es zuläßt, dass
der Sack-im-Kasten mit einem dampfsterilisierten Verbindungsstück verbunden
wird, das das Ausgangsportal in die aseptischen 300 Gallonen bohrt.
Dies ermöglicht,
dass die konzentrierte Milch ihre aseptische Atmosphäre behält, wenn
das sterile Verbindungsstück
eindringt. Die konzentrierte sterile Milch wird dann in einen sterilen
Mischtank entladen, der eine Kombination von 2000 Gallonen von sterilem
Wasser und konzentrierter Milch enthält. Die sterile konzentrierte
Milch und Wasser werden in dem Mischtank im richtigen Mischungsverhältnis miteinander
gemischt, um die Milch zu Milch regulärer Stärke wiederherzustellen. Die
Milch ist noch in einer sterilen Atmosphäre. Die Milch regulärer Stärke wird
dann in einen sterilen Vorratstank gepumpt, bis sie zu einer Molkereiverpackungsmaschine
gepumpt wird, wo das Produkt noch in steriler Atmosphäre verbleibt.
Dann wird es in Milchpappkartons verpackt.
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Der
Sack-im-Kasten von 300 Gallonen hat eine Lagerstabilität von 90
Tagen vom Tag der Herstellung an. Die Papierverkaufspackung hätte die
verbleibende Lagerstabilität
der 90 Tage minus der Zeit vom Datum der Herstellung bis zum dem
Datum, an dem der Sack-im-Kasten von 300 Gallonen für die Verkaufverpackung verarbeitet
wurde. Da die konzentrierte aseptische Milch in einem von der USDA
anerkannten aseptischen System geblieben ist, muß das Produkt nicht erneut
pasteurisiert werden. Als ein neues und unerwartetes Resultat ermöglicht das
System die Einrichtung einer Molkerei irgendwo in der Welt, wo die örtlichen
Gesetze einen minimalen Aufwand zulassen im Vergleich mit regulären Molkereien.
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In
der Molkereiindustrie nimmt man allgemein an, dass bei ultrahoher
Temperatur (UHT) pasteurisierte Milch als Resultat der extrem hohen
Temperatur, auf die die Milch beim UHT-Verfahren erhitzt wird, oft
einen „verbrannten” oder „angebrannten” Milchgeschmack
hat. Milch ist ein extrem hitzeempfindliches Produkt, so dass bei
Verwendung der UHT-Behandlung mit indirektem Erhitzen bei regulärer Milch
diese den „verbrannten” Milchgeschmack
hat und nicht wie frische Milch schmeckt. Logischerweise sollte
sich das Problem des „Versengens” erhöhen, wenn
sich der Anteil an Feststoffen in der Milch erhöht, weil es weniger Wasser
gibt, um die Milchproteine vor dem „Verbrennen” zu schützen. Daher
ist eine allgemeine Annahme im Molkereihandel, dass ein Milchkonzentrat,
das einen 3- bis 4-mal höheres
Konzentrationsniveau an Milchfeststoffen hat als reguläre Milch,
auch einen vergleichbar höheren
versengten Geschmack haben würde
wie eine UHT-Milch normaler Stärke.
Somit nahm man an, dass es nicht möglich sein würde, dass
eine konzentrierte UHT-Milch bei Wiederherstellung den Geschmack
frischer Milch haben könnte.
Die offenbarte Erfindung hat überraschende gegenteilige
Resultate ergeben.
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Kondensierte
oder konzentrierte Milch mit ihrem hohen Gehalt an Milchfeststoffen
hat wegen des extremen Gewichts dieser Feststoffe eine natürliche Tendenz
zur Auftrennung und Umwandlung in ein Gel. Dieses Problem wird ausgeprägter, wenn
das Produkt altert. So schien es vor dieser Erfindung auf der Basis
vorheriger Erfahrungen unrealistisch, eine Lagerzeit von 4–6 Monaten
zu erreichen. Darüber
hinaus glaubten viele in der Industrie, dass das Produkt nie in
der Lage sein würde,
bei einem so hohen Milchfeststoffniveau seine Stabilität zu erhalten,
nachdem es der hohen Temperatur bei einer UHT-Behandlung ausgesetzt
war. Die erhöhte
Lagerzeit, die mit dem Produkt dieser Erfindung erreicht wird, hat
jedoch unerwarteterweise bewiesen, dass die beiden früheren Probleme,
die mit einem hohen Gehalt an Milchfeststoffen einhergingen, nicht
existieren.
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Letztlich
wurde die Idee der Wiederherstellung von konzentrierter Milch mit
Wasser mittels einer modifizierten Saftspenderanlage nie zuvor durchgeführt. Nachdem
die konzentrierte Milch der Erfindung in den Molkereien, in denen
das Produkt der Erfindung entwickelt wurde, mit Wasser wiederhergestellt
worden war, konnten die Manager und Arbeiter der Fabrik nicht an
ihren „frischen” Milchgeschmack
und an ihre stabile Produktkonsistenz und Textur glauben. Ihre Überraschung
wurde durch die Tatsache ergänzt,
dass das Produkt durch eine Maschine verdünnt werden konnte.
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Eine
andere Ausführungsform
eines Verfahrens zur Produktion eines aseptischen, lagerungsstabilen UHT-Milchkonzentrats
der Erfindung startet mit einem flüssigen Milchkonzentrat, das
einen fettfreien Trockenmassegehalt der Milch im Bereich von etwa
29,5 Gew.-% bis etwa 42 Gew.-% mit einem optimalen Gehaltsbereich
von etwa 39 Gew.-% bis etwa 40 Gew.-% hat, um letztlich durch Mischen
von 3,5 Teilen Wasser mit einem Teil UHT-Milchkonzentrat ein wiederhergestelltes
Milchgetränk
zu produzieren. Die industrieweite Fettgehaltsklassifikation der
verschiedenen Arten von Milch ist von weniger als 0,21 Gew.-% bis
zu 3,25 Gew.-% Butterfett und umfasst somit fettfreie (< 0,21% Fettgehalt)
Milch, Magermilch mit wenig Fett (1% Fettgehalt), Milch mit reduziertem
Fett (2% Fettgehalt) und Vollfettmilch (3,25% Fettgehalt). Somit
kann in Abhängigkeit von
der speziellen Klassifikation, die bei dem wiederhergestellten Milchgetränk der Erfindung
gewünscht
wird, eine ausreichende Menge an Sahne mit dem flüssigen Ausgangsmilchkonzentrat
gemischt werden, um eine kondensierte flüssige Milchmischung bereitzustellen,
der eine ausreichende Menge an Fettgehalt hat, die effektiv ist,
um ein wiederhergestelltes Milchgetränk zu bilden, das einen Fettgehalt
von weniger als 0,21 Gew.-% bis zu 3,25 Gew.-% des wiederhergestellten
Milchgetränks
hat, wenn das ultrapasteurisierte flüssige Milchkonzentrat mit Wasser
wiederhergestellt wird. Wenn kein Fett erwünscht ist, um ein fettfreies
Produkt herzustellen, wird in dem Gemisch keine Sahne oder kein
Fett benötigt.
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Dann
wird zunächst
ein Stabilisator für
die Zugabe zu dem flüssigen
Milchkonzentrat hergestellt, um die kondensierte flüssige Milchmischung
herzustellen, die ultrapasteurisiert wird. Bei dieser Ausführungsform wird
ein (1) Pfund Stabilisator, der aus Natriumhexametaphosphat und
Carragen (Typ kappa) besteht, gemischt mit zwei (2) Pfund warmem
Wasser (mindestens 70°F).
Das resultierende Gemisch wird dann 10 Minuten in einem Mischer
mit hohen Scherkräften
miteinander gemischt, um einen Stabilisatorschlamm zu bilden, der
dann mit dem anfänglichen
flüssigen
Milchkonzentrat mindestens 20 Minuten gemischt wird, um die kondensierte
flüssige
Milchmischung zu produzieren, die UHT-pasteurisiert wird. Der Stabilisator
ist etwa 0,7% des Gesamtgewichts der kondensierten flüssigen Milchmischung,
die Sahne einschließt.
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Die
resultierende kondensierte flüssige
Milchmischung wird dann kontinuierlich durch ein UHT-Pasteurisierungssystem
mit direkter Dampfinjektion von Tetra Pak VTIS geleitet, welches
einen Vorwärmschritt
verwendet und dann die Milch für
2,5 bis 5 Sekunden auf einen Temperaturbereich von 288°F bis 294°F heizt.
Bei dieser Ausführungsform
ist die Ultrapasteurisierungstemperatur 294°F. Das UHT-Milchkonzentrat wird dann zu einem Kühlkondensator
geschickt, welcher das Konzentrat innerhalb von 2 bis 5 Sekunden
auf eine Temperatur von etwa 80°F
bis 90°F
abkühlt.
Das UHT-Milchkonzentrat wird dann mit 3500 bis 5000 psi durch einen Hochdruckhomogenisator
geschickt und dann zu einer aseptischen Beutelabfüllmaschine
geschickt, die den Beutel mit Dampf sterilisiert, bevor er mit dem
sterilisierten UHT-Milchkonzentrat gefüllt wird. Das fertige Produkt
wird auf den richtigen Gehalt an Milchfeststoffen und Fett überprüft, ebenso
wie auf den richtigen pH-Wert. Das Milchkonzentrat umfasst einen
Gesamtgehalt an Milchfeststoffen von etwa 40 Gew.-% bis etwa 46 Gew.-%,
wenn es durch das direkte Dampfinjektionssystem, den Homogenisator
und Kühlkondensator
läuft.