DE69616360T2

DE69616360T2 - Verfahren zur kontinuierlichen Milchansäuerung

Info

Publication number: DE69616360T2
Application number: DE69616360T
Authority: DE
Inventors: Juerg Aebischer; Kurt Eyer; Hans Illi; Fred Neumann
Original assignee: Societe des Produits Nestle SA; Nestle SA
Current assignee: Societe des Produits Nestle SA; Nestle SA
Priority date: 1996-12-24
Filing date: 1996-12-24
Publication date: 2002-05-29
Anticipated expiration: 2016-12-25
Also published as: EP0850568B1; EP0850568A1; PT850568E; TW497957B; BR9706277A; AU4853797A; DK0850568T3; AR013901A1; CA2221220A1; RU2216190C2; MX9709517A; ES2164834T3; ATE207302T1; DE69616360D1; ZA9711523B; AU723403B2; JPH10191884A; NZ329432A; CA2221220C; US5962046A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von fermentierter Milch mittels einer Milchsäurebakterie.

Stand der Technik

Die kontinuierliche Fermentation von Milch mittels Milchsäurebakterien erfordert ein Rühren der Milch, so dass man im Fermentationsbehälter nichtfermentierte Milch zuführen und fermentierte Milch abziehen kann. Wenn der pH einer solchen gerührten Milch einen Wert von 4,8-5,2 erreicht, neigen die Caseinmizellen dazu, zu agglommerieren und sich zu konzentrieren, bis es zu einer irreversiblen Koagulation kommt. Diese Koagulationserscheinung, Synärese genannt, zerstört leider die Konsistenz der fermentierten Milch (Veisseyre, Technologie du Lait, Ed. La Maison Rustique, Paris, 1975, ISBN 2-7066-0018-7, Seiten 427-438).
Um diesen Nachteil zu beseitigen, kann man die halbkontinuierliche Herstellung von fermentierter Milch vorsehen, indem man erstens kontinuierlich eine Vorkultur von Milchsäurebakterien mit einem pH über 5 herstellt, so dass das Auftreten einer vollständigen Synärese vermieden wird, und dann zweitens eine Milch mit dieser Vorkultur beimpft und sie batchweise ohne Rühren bis zu einem pH von beispielsweise etwa 4,5 fermentiert.
Die kontinuierliche Herstellung einer Vorkultur von Milchsäurebakterien sowie die Verwendung dieser Vorkultur im Rahmen der halbkontinuierlichen Herstellung von fermentierter Milch ist bekannt. Beispielsweise kann man die Verfahren nennen, die von den folgenden Autoren beschrieben werden: Driessen et al. (Biotechnology and Bioengineering, 29, 821-839, 1977), Lelieved et al. (Bioengineering, 11, 39-40, 1976), Lelieved (Process Biochemistry, 19, 112-113, 1984), MacBean et al. (Biotechnology and Bioengineering, 21, 1517-1531, 1979), Prevost et al. (Milchwirtschaft, 43, 621-625, 1988), Reichart (Acta Alimentaria, 8, 373-381, 1979), Schuler (DE2006894) und Spreer et al. (Lebensmittel-Biotechnologie, 7, 28-31, 1991).
Auch im Laufe eines kontinuierlichen Verfahrens zur Herstellung von fermentierter Milch ist es möglich, die vollständige Bildung einer Synärese teilweise zu verhindern.
Zu diesem Zweck beschreibt US-A-3924007 ein kontinuierliches Verfahren, bei dem man erstens kontinuierlich eine Milchsäurebakterien-Vorkultur mit einem pH über 5 herstellt, so dass die Synärese der Milch vermieden wird, und zweitens diese Vorkultur kontinuierlich fermentiert, indem sie so gerührt wird, dass sich in der fermentierten Milch ein Rührgradient einstellt, wodurch das Auftreten einer vollständigen Synärese der Milch vermieden wird.
Ein solcher Rührgradient wurde auch von Van der Loo im Rahmen der kontinuierlichen Herstellung von fermentierter Milch verwendet (Deutsche Milchwirtschaft, 29, 1199-1202, 1980). Bei diesem Verfahren gibt man oben in einen Fermentationsbehälter Milch und eine Milchsäurebakterien-Vorkultur mit pH 5,7 ein, unterwirft die fermentierte Milch in dem Behälter einem Rührgradienten und zieht die fermentierte Milch unten im Behälter ab.
Ferner ist aus AU-A-472501 ein Verfahren zur kontinuierlichen Fermentation von Milch in zwei Schritten ohne Rühren im zweiten Fermenter zur Herstellung von Pressmasse bekannt, das ein ganz anderes Ziel hat, nämlich das Ziel, eine Synärese zu bewirken. In diesem Verfahren wird die Milch mit pH 4,6 koaguliert und die Molke wird durch Zentrifugation abgetrennt.
Leider sind diese kontinuierlichen Verfahren zur Herstellung von fermentierter Milch nicht vollständig befriedigend. Die aus einer kontinuierlichen Fermentation hervorgehenden Milcharten besitzen nämlich niemals einen pH-Wert unter 4,7, da sonst die Synärese der Milch verstärkt würde. In manchen Fällen werden diese Milcharten auch solchen Scherkräften ausgesetzt, dass die Konsistenz der Milch tiefgreifend verändert wird.
Ziel der Erfindung ist es, die Nachteile des Stands der Technik durch Schaffung eines leicht durchführbaren Verfahrens zu beseitigen.

Zusammenfassung der Erfindung

Zu diesem Zweck betrifft die Erfindung ein Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von fermentierter Milch, bei dem - man in einer ersten Vorrichtung mittels Milchsäurebakterien fermentierte Milch herstellt, wobei die fermentierte Milch solchen Rühr- und pH-Bedingungen ausgesetzt wird, dass die Synärese der Milch nicht stattfindet, und der pH durch kontinuierliche Beigabe von nicht fermentierter Milch in die erste Vorrichtung und kontinuierliches Abziehen von fermentierter Milch aus der ersten Vorrichtung reguliert wird,
- man in einer zweiten Vorrichtung zur Nachsäuerung die aus der ersten Vorrichtung abgezogene fermentierte Milch auf eine Temperatur unter 15ºC kühlt, so dass die fermentierte Milch einer Nachsäuerung unterzogen wird, wobei die Verweilzeit der fermentierten Milch in der zweiten Vorrichtung so eingestellt wird, dass der pH der fermentierten Milch am Austritt dieser Vorrichtung unter pH 4,7 liegt, und
- man aus der zweiten Vorrichtung kontinuierlich fermentierte Milch mit einem pH unter 4,7 abzieht.

Ausführliche Beschreibung der Erfindung

Unter Milch versteht man einerseits Milch tierischen Ursprungs, wie Kuhmilch, Ziegenmilch, Schafmilch, Büffelmilch, Zebumilch, Stutenmilch, Eselsmilch, Kamelmilch u. s. w.. Diese Milch kann eine Milch im nativen Zustand sein, eine rekonstituierte Milch, eine entrahmte Milch, eine Milch, die mit Verbindungen versetzt ist, die für das Wachstum der Bakterien oder für die nachfolgende Behandlung der fermentierten Milch erforderlich sind, wie beispielsweise Fette, Hefeextrakt, Pepton und/oder ein Tensid.
Der Begriff Milch umfasst auch das, was allgemein pflanzliche Milch genannt wird, d. h. einen Extrakt von behandelten oder nichtbehandelten Pflanzen wie Leguminosen (Soja, Kichererbsen, Linsen u. s. w.) oder Ölpflanzen (Kolza, Soja, Sesam, Baumwolle u. s. w.), der Proteine in Lösung oder in kolloidaler Suspension enthält, die durch chemische Wirkung, durch saure Fermentation und/oder durch Wärme koagulierbar sind. Diese Pflanzenmilcharten können ähnlichen Wärmebehandlungen wie die Tiermilch unterzogen worden sein. Sie können auch spezifischen Behandlungen unterzogen worden sein, wie Entfärbung, Deodorierung und Behandlungen zur Entfernung von ungewünschten Geschmackskomponenten. Schließlich umfasst der Begriff Milch auch Mischungen aus Tiermilch und Pflanzenmilch.
Diese Milch muss pasteurisiert werden, d. h. sie muss einer thermischen Behandlung und/oder einer Behandlung mit hohem Druck unterzogen worden sein, durch die alle lebenden Keime inaktiviert wurden. Diese Maßnahmen sind dem Fachmann bekannt.
Diese Milch kann mittels mindestens eines Stamms von Milchsäurebakterien fermentiert werden, und zwar beispielsweise insbesondere von Bifidobakterien wie Bifidobacterium infantis, Laktokokken wie Lactococcus lactis subsp. lactis, Lactococcus lactis subsp. cremoris, Lactococcus lactis subsp. lactic biovar diacetylactis, Streptokokken wie Streptococcus thermophilus, Streptococcus faecalis, Laktobazillen wie Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus, Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus johnsonii, Lactobacillus gasseri, Lactobacillus amylovorus, Lactobacillus helveticus, Lactobacillus farciminis, Lactobacillus alimentarius, Lactobacillus casei, subsp. casei, Lactobacillus delbrueckii subsp. lactis, Lactobacillus sake, Lactobacillus curvatus, Pädiokokken wie paediococcus pentosaceus, Paediococcus acidilacti, Paediococcus halophilus, Staphylokokken wie Staphylococcus xylosus, Staphylococcus carnosus, oder Mikrokokken wie Micrococcus varians.
Die Erfindung ist insbesondere für Mikroorganismen angezeigt, die gegenüber den Kulturbedingungen empfindlich sind, und zwar insbesondere beispielsweise für Mikroorganismen, die gegenüber der Anwesenheit von Luft empfindlich sind. Zu den besonders empfindlichen Mikroorganismen kann man die probiotischen Milchsäurebakterien zählen, wie den in EP577904 beschriebenen Stamm Lactobacillus acidophilus CNCM I-1225 (Reklassifizierung: L.johnsonii), d. h. Milchsäurebakterien, die an menschlichen Darmzellen haften können, pathogene Bakterien an menschlichen Darmzellen ausschließen können und die Abwehreigenschaften des menschlichen Körpers gegenüber pathogenen Substanzen verstärken können, indem sie beispielsweise das Phagozytosevermögen der Granulozyten aus dem menschlichen Blut erhöhen (J. of Dairy Science, 7ß, 491-197, 1995: Immunomodulationsfähigkeit des Stamms La-1, der bei dem Institut Pasteur unter der Nummer CNCM I-1225 hinterlegt wurde).
Mit dem Wort "kontinuierlich" ist die kontinuierliche Erzeugung von fermentierter Milch gemeint, wobei die verschiedenen Materialströme, die in dem erfindungsgemäßen Verfahren auftreten, durch Ventile gesteuert werden können, die auch als Pumpen arbeiten und die mit Fühlern und mit Rechnern verbunden sind, die die Öffnung der Ventile regeln, wobei diese auch zeitweise geschlossen werden können.
Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens stellt man in einem ersten Schritt mit Hilfe von Milchsäurebakterien eine erste fermentierte Milch her, und zwar bei einer Temperatur, die an das Wachstum der gewählten Bakterienarten angepasst ist, wobei diese fermentierte Milch solchen Rühr- und pH-Bedingungen ausgesetzt wird, dass die Synärese der Milch nicht stattfindet, und der pH auf einen Pegel eingestellt wird, der durch kontinuierliche Zugabe von pasteurisierter Milch und kontinuierlichen Abzug von fermentierter Milch bestimmt wird. Diese Arbeitsgänge können in allen an die gerührte Kultur von Milchsäurebakterien angepassten Geräten durchgeführt werden, insbesondere jedoch in einem beheizten Behälter mit einem System zum Mischen des fermentierten Mediums und mit mindestens einem Eintritt für die (nichtfermentierte) pasteurisierte Milch und einem Austritt für die fermentierte Milch, wobei der pH durch kontinuierliche Zugabe von pasteurisierter Milch und kontinuierlichen Abzug von fermentierter Milch mit Hilfe von Sonden, die pH und Volumen analysieren, und durch Ventile am Eintritt und am Austritt des Behälters reguliert wird, wobei die Öffnung der Ventile beispielsweise durch einen mit den Sonden verbundenen Rechner gesteuert werden kann. Es liegt im Bereich des Fachmanns, eine solche Vorrichtung zu konzipieren. Diese Vorrichtung kann sehr gut eine adaptierte Vorrichtung beispielsweise gemäß Driessen et al. (Biotechnologie and Bioengineering, 29, 821-839, 1977), gemäß Lelieved et al. (Bioengineering, 11, 39-40, 1976), gemäß Lelieved (Process Biochemistry, 19, 112-113, 1984), gemäß MacBean et al. (Biotechnology and Bioengineering, 21, 1517-1531, 1979), gemäß Prevost et al. (Milchwirtschaft, 43, 622-719, 1988), gemäß Reichart (Acta Alimentaria, 8, 373-381), 1979), gemäß Schuler (DE2006894) oder gemäß Spreer et al. (Lebensmittel-Biotechnologie, 7, 28-31, 1991) sein.
Insbesondere kann man, wenn man Milch mittels probiotischer Bakterien fermentiert, eine kontinuierliche Fermentation dieser Milch unter einer Neutralgasatmosphäre, wie beispielsweise Kohlendioxid oder Stickstoff, vorsehen.
Die aus der ersten Vorrichtung kontinuierlich abgezogene fermentierte Milch enthält mindestens 10&sup6; cfu/g Milchsäurebakterien (cfu ist die Abkürzung des englischen Ausdrucks "Colony fotming Unit"), insbesondere 10&sup7;-10&sup9; cfu/g.
Diese fermentierte Milch kann auch eine beginnende Bildung von Synärese zeigen, die im Mund eines Degustators vorzugsweise kaum wahrnehmbar sein darf. Wenn der pH der fermentierten Milch etwa 5,2 beträgt, sind die Caseinmizellen so instabil, dass noch keine Agglomerierung beginnt. Zwischen pH 4,9 und 5,2 konzentrieren sich die agglomerierten Mizellen, ohne jedoch zu präzipitieren, was nun im Mund eines Degustators eine leichte Wahrnehmung von Körnigkeit ergeben kann. Der pH-Wert, bei dem die Wahrnehmung von Körnigkeit zu fühlbar wird, hängt von der Zusammensetzung der Milch und von der thermischen Behandlung ab, der sie unterzogen worden war. Allgemein kann man sagen: je mehr man sich einem pH von 4,9 nähert oder unter diesen Wert herabsteigt, umso größer ist die Gefahr, dass die Milch für den Verzehr ungeeignet wird.
Um den pH-Wert der fermentierten Milch einzustellen und um die Bakterienpopulation, die gegenüber phagischen Angriffen empfindlich ist, in geeigneter Weise zu erneuern (vgl. hierzu EP748871), kann man beispielsweise in der ersten Vorrichtung kontinuierlich (nichtfermentierte) pasteurisierte Milch und Milchsäurebakterien zuführen, und kann man aus der zweiten Vorrichtung die fermentierte Milch kontinuierlich abziehen. Diese Milchsäurebakterien können in Form von vorfermentierter Milch zugeführt werde, die einen pH unter 5 besitzen kann und/oder mindestens 10&sup7; cfu/g, insbesondere beispielsweise 10&sup8;- 10¹&sup0; cfu/g, enthalten kann. Diese Milchsäurebakterien können auch in Form einer Kultur, die durch Lyophilisation oder durch Sprühtrocknung unter einem Heißluftstrom getrocknet wurde (vg. hierzu EP96201922.0), oder in Form einer tiefgekühlten Kultur beigegeben werden, die ggf. vor dem Tiefkühlen konzentriert wurde (vgl. hierzu EP688864).
Zur Durchführung der Erfindung kühlt man in einem zweiten Schritt in einer zweiten Vorrichtung die aus der ersten kontinuierlich abgezogene fermentierte Milch auf eine Temperatur unter 15ºC, vorzugsweise 2-10ºC, so dass diese fermentierte Milch einer Nachsäuerung unterzogen wird, wobei die Verweilzeit dieser Milch in der zweiten Vorrichtung so eingestellt wird, dass der pH der fermentierten Milch an ihrem Austritt unter 4,7 liegt.
Diese zweite Vorrichtung kann hauptsächlich aus mindestens einer gekühlten Rohrleitung bestehen, wobei die fermentierte Milch in dieser Rohrleitung durch geeignete Pumpen beispielsweise mit einem Durchsatz unter 400 l/h kontinuierlich vorbewegt wird und dabei eine Nachsäuerung bis zu einem pH-Wert erfährt, der am Austritt aus der Rohrleitung unter 4,7 liegen kann. Diese besondere Durchführungsart wird vorzugsweise für fermentierte Milcharten angewandt, die am Austritt der ersten Vorrichtung einen pH von etwa 4,9-5,1 und/oder eine Temperatur von nahe 15ºC, beispielsweise 13-20ºC, haben.
Zur Beschleunigung der Nachsäuerung kann man den pH der kontinuierlich von der ersten Vorrichtung kommenden fermentierten Milch beispielsweise durch kontinuierliche Beigabe einer sauren Zusammensetzung einstellen, die eine Temperatur unter 15ºC und einen pH unter 4,9, vorzugsweise eine Temperatur von etwa 1-10ºC und einen pH von 2,5-4,7 besitzt.
Die zweite Vorrichtung kann dabei ein gekühlter Behälter sein, in dem kontinuierlich fermentierte Milch gerührt wird, wobei die aus der ersten Vorrichtung abgezogene fermentierte Milch kontinuierlich in diesen Behälter eingeführt wird; außerdem wird in diesen Behälter kontinuierlich eine saure Zusammensetzung eingeführt, um die Nachsäuerung zu beschleunigen, wobei aus diesem Behälter schließlich kontinuierlich eine fermentierte Milch mit einem pH unter 4,7 abgezogen wird.
Die saure Zusammensetzung kann ferner eine mittels Milchsäurebakterien fermentierte Milch sein, die jedoch nicht koaguliert ist. Hierzu genügt es beispielsweise, zuvor Milch durch Milchsäurebakterien bis zu einem pH unter 4,9, beispielsweise einem pH von 3,9-4,7, zu fermentieren, und zwar ohne mechanisches Rühren, so dass die Synärese der Milch vermieden wird, und dann kontinuierlich einen Teil dieser fermentierten Milch zu entnehmen, sie zu kühlen und sie der fermentierten Milch am Eintritt der zweiten Vorrichtung zuzugeben.
Die saure Zusammensetzung kann auch eine konzentrierte Lösung mindestens einer Nahrungsmittelsäure sein, wie beispielsweise Milchsäure, Zitronensäure und/oder Äpfelsäure. Vorzugsweise verwendet man diese Nahrungsmittelsäuren zur Beschleunigung der Nachsäuerung der oben genannten Milchsorten auf pflanzlicher Basis.
Zum besseren Verständnis der Erfindung folgt eine Beschreibung, in der auf die Fig. 1 und 2 Bezug genommen wird, die schematisch Vorrichtungen zeigen, die an die Durchführung der Erfindung angepasst sind.
Fig. 1 zeigt vier Fermenter F1 bis F4 mit doppeltem Mantel, wobei jeder Fermenter eine pH-Sonde besitzt und die Fermenter F1 und F2 außerdem eine LC-Volumensstandsonde aufweisen. Die pH- und Volumensonden der Fermenter F1 und F2 steuern die Öffnung von Ventilen P1 bis P5, wie mit punktierten Strichen angedeutet ist. Wenn diese Vorrichtungen kontinuierlich arbeiten, wird pasteurisierte Milch mit Hilfe des Strahlers 1 auf die für das Wachstum der Bakterien optimale Temperatur erwärmt. Diese erwärmte Milch wird dann in den Fermenter F1 eingeführt, der eine fermentierte Milch mit einem pH enthält, der höher als der pH ist, bei dem eine wahrnehmbare Synärese ausgelöst wird. Eine kleine Menge Milchsäurebakterien-Starterkultur 2 kann auch in den Fermenter F1 eingeführt werden. Man zieht aus dem Fermenter F1 fermentierte Milch ab, kühlt sie mit Hilfe einer Kühlvorrichtung 3 auf eine Kühltemperatur und führt sie in den gekühlten Fermenter F2 ein. Zur Regelung des pH der im Fermenter F2 enthaltenen fermentierten Milch führt man in den Fermenter F2 parallel eine saure zweite fermentierte Milch ein, die mit Hilfe der Kühlvorrichtung 4 gekühlt wird. Diese zweite Milch kommt von einem von zwei abwechselnd arbeitenden Fermentern F3 und F4. Bei jedem dieser beiden Fermenter F3 und F4 wird abwechselnd Milch eingefüllt, die mit Hilfe der Heizeinrichtung 5 erwärmt wird, wird die Milch mit Hilfe der Starterkultur 2 beimpft, wird die Milch ohne Rühren bei einer für das Bakterienwachstum günstigen Temperatur bis zu einem pH unter 4,9 inkubiert und wird die Kultur gerührt und abgezogen, um in den Fermenter F2 eingeführt zu werden. Wenn einer der beiden Fermenter F3 und F4 abgezogen wird, wird der andere gefüllt und inkubiert. Schließlich zieht man aus dem Fermenter F3 kontinuierlich fermentierte Milch ab, die einen pH-Wert gleich 4,7 oder darunter besitzt und keine Textur zeigt, die auf das Auftreten einer Synärese zurückzuführen ist.
Fig. 2 zeigt einen Fermenter F1 mit doppelter Wandung, der eine LC-Volumensonde und eine pH-Sonde aufweist, die, wie mit den punktierten Linien angedeutet wird, die Öffnung von Ventilen P1, P2 und P3 steuern. Die Vorrichtung F2 besteht aus einer gekühlten Kammer, durch die eine lange Rohrleitung hindurchläuft. Wenn diese Vorrichtungen kontinuierlich arbeiten, wird pasteurisierte Milch mit Hilfe des Strahlers 1 auf eine für das Wachstum der Bakterien optimale Temperatur erhitzt. Diese erhitzte Milch wird dann in den Fermenter F1 eingeführt, der fermentierte Milch mit einem pH enthält, der gerade über dem pH liegt, bei dem eine wahrnehmbare Synärese einsetzt. Es kann auch eine kleine Menge von Milchsäurebakterien-Starterkultur 2 in den Fermenter F1 eingeführt werden. Aus dem Fermenter F1 zieht man fermentierte Milch ab, kühlt sie mit Hilfe einer Kühlvorrichtung auf eine Kühltemperatur und führt sie am Eintritt der Vorrichtung F2 in die Rohrleitung ein. Die Erfindung ist nicht auf den Fall beschränkt, in dem in der Vorrichtung F2 eine einzige Rohrleitung vorgesehen ist. Es liegt im Bereich des Fachmanns, die Anzahl von Rohrleitungen zu wählen, die erforderlich ist, um den Hauptstrom von fermentierter Milch in mehrere kleine Ströme zu teilen, wobei der Durchmesser der Rohrleitungen, ihre Länge, der Durchsatz des Hauptstroms und die Kühltemperatur so gewählt werden, dass die fermentierte Milch noch bis zu einem pH unter oder gleich 4,7 nachgesäuert werden kann. Schließlich zieht man aus der Vorrichtung F2 kontinuierlich eine fermentierte Milch ab, die einen pH unter oder gleich 4,7 besitzt und keine Textur zeigt, die auf das Auftreten einer Synärese zurückzuführen ist.
Im Nachstehenden wird die Erfindung ausführlicher an Hand von Beispielen der kontinuierlichen Herstellung von fermentierter Milch beschrieben. Die Prozentsätze und Anteile beziehen sich, sofern nicht anders angegeben ist, auf das Gewicht. Diese Beispiele dienen natürlich nur zur Veranschaulichung der Erfindung und stellen in keiner Weise eine Einschränkung dar.

Beispiel 1

Man stellt kontinuierlich Joghurt her, und zwar mit Hilfe der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtungen und mittels der Stämme Streptococcus thermophilus CNCM I-1292 und Lactobacillus bulgaricus CNCM I-1348, die bei dem Institut Pasteur, 25 rue du docteur Roux, 75724 Paris, am 5. August 1993 bzw. am 29. März 1993 hinterlegt wurden.
Zu diesem Zweck stellt man zunächst eine Starterkultur dieser Stämme her, indem man pasteurisierte, durch 0,1% Hefeextrakt ergänzte Magermilch mit 3% einer frischen Vorkultur jedes Stammes beimpft, die am Ende der exponentiellen Wachstumsphase entnommen wird, indem man die Mischung bei 43ºC bis zu pH 4,3 inkubiert (etwa 3,5 Stunden) und sie dann auf 10ºC kühlt.
Parallel dazu stellt man eine Milch her, die 14% Trockenmasse und 2,2% Fette enthält, pasteurisiert sie 2 min mit 105ºC, kühlt sie auf 70ºC, homogenisiert sie unter 300 bar und kühlt sie auf 4ºC.
Zur Vorbereitung der kontinuierlichen Joghurtherstellung füllt man den Fermenter F3 mit 2000 l dieser Milch, beimpft sie mit 3% der Starterkultur und inkubiert sie ohne Rühren bei 43ºC bis zu einem pH von 4-4,2. Dann füllt man den Fermenter F1 mit 80 l pasteurisierte Milch, beimpft sie mit 3% der Starterkultur und inkubiert die Milch bei 43ºC unter Rühren, bis ein pH von 5,7 erreicht wird. Parallel füllt man den auf 2ºC gekühlten Fermenter F2 von 80 l zur Hälfte mit der vom Fermenter F3 kommenden fermentierten Milch.
Man startet die kontinuierliche Joghurtproduktion bei den folgenden Bedingungen: der pH im Fermenter F1 wird durch die gesteuerte Wirkung der Ventile P1, P2 und P5 (kontinuierliche Starterzugabe) auf 5,7 eingestellt; die aus dem Fermenter F1 abgezogene erste fermentierte Milch wird mit Hilfe einer Kühlvorrichtung auf 2ºC gekühlt; der pH in dem auf 2ºC gekühlten Fermenter F2 wird durch gesteuerte Zugabe von Milch, die vom Fermenter F3 kommt und auf 2ºC gekühlt ist, auf 4,5 eingestellt. Während aus dem Fermenter F3 Milch abgezogen wird, füllt man den Fermenter F4 mit pasteurisierter Milch, beimpft sie und inkubiert sie, bis die Milch einen pH von 4-4,2 (wie im Fermenter F3) erreicht. Wenn der Fermenter F3 geleert ist, zieht man die fermentierte Milch aus dem Fermenter F4 ab und setzt wieder eine Kultur im Fermenter F3 an (abwechselnder Betrieb der Fermenter F3 und F4). Die Materialströme, die sich bei den Durchgängen der Ventile P1 bis P7 ergeben, sind im allgemeinen beispielsweise die folgenden: P1 + P5 = P2; P3 = P1 + P4 + P5; P5 = 3% von P1; und P7 = 3% von P6.
Schließlich zieht man aus dem Fermenter F2 kontinuierlich mit einem Durchsatz von etwa 450 l/h Joghurt mit einem pH von 4,5 ab.

Beispiel 2

Auf dieselbe Weise wie in Beispiel 1 stellt man angesäuerte Milch mit Hilfe des in EP577904 beschriebenen probiotischen Stamms Lactobacillus johnsonii CNCM I-1225 und des Stamms Streptococcus thermophilus CNCM I-1421 her, die bei dem Institut Pasteur, 25 rue du docteur Roux, 75724 Paris, Frankreich, am 30. Juni 1992 bzw. am 18. Mai 1994 hinterlegt wurden. Im Unterschied zu Beispiel 1, führt man in die Fermenter F1 und F2 eine Kohlendioxidatmosphäre ein.
Die auf diese Weise kontinuierlich erhaltene angesäuerte Milch hat dieselbe Textur wie die handelsübliche angesäuerte Milch LC1® "nature" (Hirtz®, Schweiz), die eine fermentierte Milch ist, die auf herkömmliche Weise mit dem Stamm CNCM I-1225 und einem Stamm von Streptococcus thermophilus hergestellt wird.

Beispiel 3

Man stellt kontinuierlich mit Hilfe der in Fig. 2 dargestellten Vorrichtungen Joghurt her, und zwar mit Hilfe der Stämme Streptococcus thermophilus CNCM I-1292 und Lactobacillus bulgaricus CNCM I-1348, die am 5. August 1993 bzw. am 29. März 1993 bei dem Institut Pasteur, 25 rue du docteur Roux, 75724 Paris, hinterlegt wurden.
Hierzu stellt man zunächst eine Starterkultur dieser Stämme her, indem man durch 0,1% Hefeextrakt ergänzte, pasteurisierte Magermilch mit 3% einer frischen Vorkultur jedes Stamms beimpft, der am Ende der exponentiellen Wachstumsphase entnommen wird, indem die Mischung bei 43ºC bis zu pH 4,3 inkubiert wird (etwa 3,5 Std.) und dann auf 10ºC gekühlt wird.
Parallel stellt man eine Milch her, die 14% Trockenmasse und 2,2% Fett enthält, pasteurisiert sie 2 min bei 105ºC, kühlt sie auf 70ºC, homogenisiert sie unter 300 bar und kühlt sie auf 4ºC.
Zur Vorbereitung der kontinuierlichen Joghurtproduktion füllt man den Fermenter F1 mit 80 l pasteurisierter Milch, beimpft sie mit 3% der Starterkultur und inkubiert die Milch bei 43ºC unter Rühren, bis sie einen pH von 4,9 erreicht. Dann startet man die kontinuierliche Joghurtproduktion bei den folgenden Bedingungen: der pH in dem Fermenter F1 wird durch die gesteuerte Wirkung der Ventile P1, P2 und P3 (kontinuierliche Starterzugabe) auf 4,9 eingestellt; die aus dem Fermenter F1 abgezogene fermentierte Milch wird mit Hilfe einer Kühlvorrichtung auf 14ºC gekühlt; die Vorrichtung F2 wird auf 15ºC gekühlt; die Länge, der Durchmesser und der Durchsatz der Rohrleitung (unter 400 l/h) in der Vorrichtung F2 sind so gewählt, dass der pH der fermentierten Milch am Austritt der Vorrichtung F2 etwa pH 4,7 beträgt; die bei den Durchgängen der Ventile P1 bis P3 berechneten Materialströme sind im allgemeinen die folgenden: P1 + P3 = P2 und P5 = 3% von P1.
Man zieht schließlich aus dem Fermenter F2 kontinuierlich eine angesäuerte fermentierte Milch ab, die einen pH von 4,7 besitzt und im Mund eine kaum wahrnehmbare Körnigkeit zeigt.

Beispiel 4

Man stellt kontinuierlich eine mittels des probiotischen Stamms Lactobacillus johnsonii CNCM I-1225 angesäuerte Sojamilch her, und zwar mit Hilfe einer ähnlichen Vorrichtung, wie sie in Fig. 1 beschrieben wird.
Zu diesem Zweck stellt man eine Milch her, die in Wasser 2,9% Sojamehl und 14,6% Saccharose enthält. Man startet die kontinuierliche Herstellung von fermentierter Sojamilch auf die in Beispiel 1 beschriebene Weise bei den folgenden Bedingungen: der pH im Fermenter F1 wird durch die gesteuerte Wirkung der Ventile P1 und P2 auf 5 eingestellt; die erste aus dem Fermenter F1 abgezogene fermentierte Milch wird mit Hilfe einer Kühlvorrichtung auf 4ºC gekühlt; der pH in dem auf 4ºC gekühlten Fermenter F2 wird auf 3,75 eingestellt, und zwar durch gesteuerte Zuführung einer 10%igen Milchsäurelösung, die im Behälter F3 enthalten ist (kein Behälter F4).

Claims

1. Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von fermentierter Milch, bei dem

- man in einer ersten Vorrichtung mittels Milchsäurebakterien fermentierte Milch herstellt, wobei die fermentierte Milch solchen Rühr- und pH-Bedingungen ausgesetzt wird, dass die Synärese der Milch nicht stattfindet, und der pH durch kontinuierliche Beigabe von nicht fermentierter Milch in die erste Vorrichtung und kontinuierliches Abziehen von fermentierter Milch aus der ersten Vorrichtung reguliert wird,

- man in einer zweiten Vorrichtung zur Nachsäuerung die aus der ersten Vorrichtung abgezogene fermentierte Milch auf eine Temperatur unter 15ºC kühlt, so dass die fermentierte Milch einer Nachsäuerung unterzogen wird, wobei die Verweilzeit der fermentierten Milch in der zweiten Vorrichtung so eingestellt wird, dass der pH der fermentierten Milch am Austritt dieser Vorrichtung unter pH 4,7 liegt, und

- man aus der zweiten Vorrichtung kontinuierlich fermentierte Milch mit einem pH unter 4,7 abzieht.

2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem man in der ersten Vorrichtung kontinuierlich Milchsäurebakterien beigibt.

3. Verfahren nach Anspruch 2, bei dem man kontinuierlich Bakterien einer vorfermentierten Milch mit einem pH unter 5 beigibt.

4. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem man in der zweiten Vorrichtung den pH der fermentierten Milch durch kontinuierliche Beigabe einer sauren Zusammensetzung mit einer Temperatur unter 15ºC und einem pH unter 4,9 einstellt.

5. Verfahren nach Anspruch 4, bei dem die saure Zusammensetzung aus der Gruppe ausgewählt wird, die aus nicht koagulierter fermentierter Milch und einer Milchsäure-, Zitronensäure- und Äpfelsäurelösung besteht.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem man kontinuierlich fermentierte Milch mittels probiotischer Milchsäurebakterien herstellt, die an menschlichen Darmzellen haften können, pathogene Bakterien auf menschlichen Darmzellen ausschließen können und auf das menschliche Immunsystem so einwirken können, dass es auf äußere Angriffe stärker reagiert.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem man der fermentierten Milch in einer nachfolgenden Behandlung Fette beigibt.