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Publication number: DER0014247MA
Authority: DE

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

Tag der Anmeldung: 19. Mai 1954 Bfekaneitgemacht am 25. Oktober 1956

DEUTSCHES PATENTAMT

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Haltbarmachen von Milch und gewisser Milcherzeugnisse sowie eine Vorrichtung zum Durchführen eines Schrittes in diesem Verfahren und einen Träger für diese Vorrichtung. Das Verfahren arbeitet physikalisch ohne Zusatz von die Haltbarkeit fördernden chemischen Stoffen.

Der Ausdrück .»Haltbarmachen« ist hier so gemeint, daß die derart behandelte Milch lange Zeit in gutem Zustande bleibt, ohne ihre organische Feinstruktur zu verändern und an Nährwert zu verlieren; dies gilt auch von den einbezogenen Milcherzeugnissen.

Milch im Naturzustand ist unvorbereitet von Mikroorganismen infiziert, die den Säuregehalt steigern, bis schließlich die Milch sauer und damit für den üblichen Gebrauch ungeeignet wird.

Das allgemein bekannte und in großem Umfang vorgenommene Pasteurisieren zerstört zwar die vegetativen Formen der in der Milch enthaltenen Lebewesen, wirkt aber nicht auf die Sporen, die sich entwickeln und die ursprüngliche Mikrobenflora wiederherstellen können. Obgleich das Pasteurisieren tatsächlich gewisse gesundheitsschädliche Keime, die den Milchgenuß gefährlich machen, zerstört, kann das Pasteurisieren doch nicht das Ansäuern und den Verderb hindern.

Um den Verlust großer Milchmengen, besonders in den Sommermonaten, zu verhüten, hat man schon mit hohen Temperaturen sterilisiert. Dies hat aber den Nachteil, in der Milch einen unangenehm »angebrannten« Geschmack zu hinterlassen, weil hohe Temperaturen die Lactose verbrennen, wodurch die

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Milch zugleich dunkler wird. Die Verbraucher lehnen daher die sogenannte höchsterilisierte Milch ab.

Wenn jedoch das Sterilisieren durch Aufwallen bei geringeren Temperaturen und vermindertem Druck vorgenommen wird, schmeckt die Milch weder angebrannt, noch dunkelt sie durch die Behandlung nach, sondern sie kann mit Sicherheit lange Zeit ohne Kühlung erhalten und gelagert werden.

Die Behandlung muß vor allem wirtschaftlich sein,

ίο damit sich der Preis des Nahrungsmittels nicht erhöht. Sie muß außerdem ohne kostspielige Apparatur durchführbar und darf nicht schwierig sein, damit eine rasche Behandlung in großem Umfang möglich ist, um Materialverluste beim Lagern und Warten auf Behandlung zu vermeiden.

Außerdem soll das Behandlungsverfahren die mehrfache Wiederverwendung der Behälter zulassen, weil die Behälter zum Wegwerfen zu wertvoll sind. Als Behälter sind Glasflaschen vorzuziehen, weil die Verbraucher gegen Milch in Metallbehältern Abneigung haben und das Erzeugnis in gewohnter Form und gewohntem Aussehen sichtbar kaufen wollen.

Nach der Erfindung werden alle diese Schwierigkeiten und Unbequemlichkeiten vermieden. Die Aufgäbe ist so gelöst, daß man das Ergebnis mit ausgezeichnetem Erfolg nicht nur bei Milch, sondern auch bei einigen Milcherzeugnissen, wie Sahne, und auch bei Mischungen, wie Milchkaffee oder Milchtee, die sich alle für lange Zeit haltbar machen lassen, anwenden kann. Man kann die behandelten Erzeugnisse ohne Kühlung lagern und transportieren. Sie behalten dabei ihren Nährwert und ihre organische Feinstruktur.

Die weiter beschriebene Vorrichtung nach der Erfindung zur Durchführung dieses Verfahrens gestattet, das Grundverfahren zu ergänzen.

Die Behälter für die haltbargemachte Milch und die Milcherzeugnisse sind immer wieder verwendbar. Diese Vorrichtung umfaßt außer in der Milchindustrie bekannten und gebräuchlichen Teilen auch solche, die im Rahmen des Verfahrens neu sind.

Bezüglich des allgemeinen Verfahrens ist zu beachten, daß es als Hauptschritt das Aufwallenlassen der Flüssigkeiten bei niedriger Temperatur und vermindertem Druck umfaßt. Dies findet statt, nachdem die Flüssigkeit in die mehrfach wiederverwendbaren Behälter gefüllt ist, in denen sie endgültig bleiben soll. Das Gesamtverfahren nach der Erfindung arbeitet folgendermaßen:

Milch (oder eins der erwähnten flüssigen Milcherzeugnisse) wird bei einer unter dem Siedepunkt bei normalem Druck liegenden Temperatur in den wiederverwendbaren Behälter gefüllt, in dem das Erzeugnis an den schließlichen Verbraucher geliefert werden soll. Dieser Behälter hat einen luftdicht schließbaren Ver-Schluß. Der Behälter wird dann so weit evakuiert, bis die Flüssigkeit siedet. Dann wird diese einige Sekunden im Sieden erhalten. Der Behälter wird hierauf unter Vakuum, ohne Zutritt von Luft, verschlossen. Dann wird der luftdicht verschlossene Behälter so lange und so hoch erhitzt, daß der Inhalt mit Sicherheit sterilisiert wird. .

Ein Vorteil dieses Verfahrens besteht darin, daß die Milch in ihrem Aufbewahrungsbehälter sterilisiert wird, so daß die Gefahr einer erneuten Infektion beim Umfüllen vermieden wird.

Das so behandelte Erzeugnis schmeckt nicht »gekocht« wie bei den bekannten Verfahren, da es ja nur bei geringer Temperatur erstmals auf siedet. Es schmeckt auch nicht angebrannt, da das Aufsieden bei niedriger Temperatur alle Gase austreibt, die in der Milch gelöst bleibend beim folgenden Erhitzen zur Sterilisierung als Oxydationsmittel wirken würden.

Deshalb kann man sogar ein so empfindliches Erzeugnis wie Sahne nach der Erfindung behandeln, weil die Sahne beim Einhalten der Verfahrensbedingungen der hohen Sterilisationstemperatur widersteht, ohne sich irgendwie zu verschlechtern oder ihre bezeichnenden Eigenschaften zu ändern. Das gilt auch für Mischungen, wie Milchkaffee oder Milchtee, die in jedem Fall ihr Aroma behalten.

Das Aufsieden oder Kochen ist bei sehr geringer Temperatur möglich. Zum Beispiel kann man Milch bei einer Temperatur von 5⁰C verarbeiten und sie unmittelbar aus den Vorratsbehältern in die Aufbewahrungsbehälter leiten. Bei dieser Temperatur siedet die Milch, wenn der Druck im Behälter auf 5,5 mm Hg sinkt.

Man muß aber nicht unbedingt bei so niedrigen Temperaturen, sondern man kann auch zwischen 40 bis 65⁰ C arbeiten. In diesem Temperaturbereich siedet die Milch-bei höheren Drucken, was das Arbeiten ,erleichtert. Zum Beispiel siedet Milch von 46° C bei einem Druck von 76 mm Hg.

Weitere Einzelheiten des Verfahrens ergeben sich aus folgenden Beispielen.

Beispiel 1

Kuhmilch von 0,13 °/₀ Säuregehalt wurde auf 46 ° C erwärmt und dann in eine Glasflasche gefüllt. Wenn der Druck auf 76 mm Quecksilbersäule -vermindert wurde, begann die Milch in. der Flasche zu sieden, und die Flasche wurde luftdicht verschlossen. Unmittelbar darauf wurde die Flasche in einen Autoklav gebracht, wo sie. 6 Minuten lang unter 2 at Druck auf 120° C erhitzt wurde. Dann wurde die Flasche aus dem Autoklav herausgenommen und konnte sich allmählich abkühlen, jedoch ohne künstliche Kühlung.

Nach zehnwöchiger Aufbewahrung bei Zimmertemperatur von im Mittel 25° C wurde die Flasche geöffnet und der Inhalt analysiert.

Die Analyse zeigte, daß die Milch sich ausgezeichnet gehalten hatte. Sie schmeckte nicht »angebrannt«, und ihre organische Feinstruktur war so wie bei derselben Milch in rohem Zustande. Der Säuregehalt war auf 0,12% gesunken. ' ·

Die bakteriologische Prüfung ergab die Sterilität der Milch.

Dieselben Ergebnisse wurden erzielt, wenn die Milch vor der das Verfahren einleitenden geringen Erwärmung homogenisiert wurde.

Beispiel 2

Sahne von Kuhmilch mit 0,12% Säuregehalt, wurde auf 46⁰ C erwärmt und dann in eine i-I-Glasflasche gefüllt. Die Flasche wurde bis zum Sieden des Inhalts evakuiert, was bei 74 mm Quecksilbersäule

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erreicht war. Das Sieden wurde 3 Sekunden fortgesetzt und dann die Flasche luftdicht verschlossen. Unmittelbar darauf wurde die Flasche in einen Autoklav gebracht und dort 6 Minuten lang bei 2 at Druck auf 120° C erhitzt. Dann wurde die Sahneflasche aus dem Autoklav herausgenommen und konnte allmählich abkühlen.

Wenn Sahne von Kuhmilch auf 46⁰ C erwärmt wird, so wird sie merklich dünnflüssig, so daß sie sanft und gleichmäßig sieden kann, was diesen Verfahrensschritt erleichtert.

Nachdem die so behandelte Sahne in ihrer Flasche 10 Wochen der Zimmertemperatur ausgesetzt war, wurde sie analysiert; sie war ausgezeichnet erhalten.

Bei der industriellen Verarbeitung in Molkereien

^: u. dgl. ist es vorteilhaft, die Sahne in größeren Behältern zu behandeln, weil man sie unter Umständen zu frischer Butter weiterverarbeiten will.

Da die Sahne steril ist, braucht man sie nicht vor dem Zusatz der Butterfermente zu pasteurisieren. Die Sahne reift unter sehr günstigen Bedingungen, weil keine den Vorgang störenden Keime vorhanden sind. Die aus solcher Sahne hergestellte Butter schmeckt und riecht angenehm.

Beispiel 3

Milchkaffee als Mischerzeugnis (7 Teile Milch und 3 Teile starker schwarzer Kaffee) sowie Milchtee (2 Teile Milch und 8 Teile starker Tee), die gemäß dem ersten Beispiel behandelt wurden, waren in ihren Behältern 10 Wochen lang bei Zimmertemperatur vollkommen haltbar. Wenn man nach dieser Zeit die Flaschen öffnete, war das Aroma von Kaffee bzw. Tee deutlich erkenn- und unterscheidbar. Die Erzeugnisse hielten sich ausgezeichnet.

In der Zeichnung ist die Vorrichtung, mit der man die Flüssigkeiten in ihren zum Aufbewahren bestimmten Behältern bei niederer Temperatur sieden lassen kann, im Querschnitt dargestellt.

Eine Haube α kann über die Flasche b und deren Öffnung gestülpt werden und sich außen auf den Flaschenhals aufsetzen. Diese Haube besteht aus einem zylindrischen Rohr 1, dessen oberes Ende mit einem Deckel 2 verschlossen ist, während das offene untere Ende mit einem elastischen Wulstring 3 versehen ist. Der Deckel 2 hat ein Loch, in dem eine runde Stange 4 in der Richtung der Achse des Rohres 1 gleiten kann. Eine durch die Brille 6 zusammengepreßte Stopfbuchpackung 5 dichtet die Stange ringsum ab. Innen trägt

die Stange 4 einen Überwurf 7, der dazu dient, die Flasche b mit einem Kronendeckel 8 zu verschließen, der von Federn 9 an dem Überwurf gehalten wird. In der Ruhelage steht der Überwurf so, daß der Kronendeckel auf der Flaschenmündung liegt, aber angehoben trägt der Überwurf den Kronendeckel so hoch über der Flaschenmündung, daß die Luft aus der Flasche ungehindert abgesaugt werden kann.

Das Rohr 1 hat einen seitlichen Auslaßstutzen 10, mit dem es an eine Vakuumpumpe angeschlossen werden kann.

Beim Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die beschriebene Vorrichtung in folgender Weise benutzt: Sobald die Flasche b mit Flüssigkeit der gewünschten Temperatur gefüllt ist, bringt man sie in gleichachsige Stellung unter die Haube α und senkt diese, bis der elastische Wulstring 3 durch Aufsetzen auf die Flasche am breiteren Teil des Halses einen luftdichten Abschluß ergibt. Durch Absaugen der Luft aus dem Stutzen 10 wird das Vakuum so weit gesteigert, bis der Druck in der Flasche den der bestehenden Temperatur entsprechenden Sättigungswert für den Dampfdruck des Flascheninhaltes erreicht. Wenn dieser Punkt erreicht ist, beginnt der flüssige Inhalt der Flasche zu sieden. Die Stange 4 wird betätigt und nach unten geschoben, bis sie mit dem Kronendeckel 8 die Flaschenmündung luftdicht verschließt. Dann wird das Vakuum unter der Haube beseitigt und die unter Vakuum luftdicht verschlossene _; Flasche herausgenommen und sterilisiert. Die gesamte Behandlungsdauer einschließlich des Siedens, Verschließens und Herausnehmens der Flasche beträgt etwa 10 Sekunden.

Die heftige Flüssigkeitsbewegung beim Sieden fördert das vollständige Entweichen der in der Milch vorhandenen oxydierenden Gase, die andernfalls darin bleiben und zum Verbrennen der Lactose beim anschließenden Sterilisieren führen.

Die Vorrichtung baut man praktisch zweckmäßig auf einem passenden Fundament auf und versieht sie mit allen Einrichtungen, die für die verschiedenen dem Arbeitszweck entsprechenden Betätigungen und Bewegungen nötig sind.

Diese Einrichtungen sind hier nicht gezeichnet, weil ihre Ausführung mit den gewöhnlichen technischen Mitteln keine Schwierigkeit macht.

Zur industriellen Verwertung des erfindungsgemäßen Verfahrens muß man Unter Umständen mehrere Vorrichtungen der beschriebenen Art vereinigen, so daß man mehrere Flaschen gleichzeitig behandeln kann.

Diese Vorrichtungen sollen in jedem Falle einen Teil der in der Milchindustrie gebräuchlichen Einrichtungen bilden, wozu gewöhnliche Vorratsbehälter, Umlaufpumpen und temperaturgeregelte Heizvorrichtungen gehören. Diese Einrichtungen werden zweckmäßig durch die hier im einzelnen beschriebene Vorrichtung zum Durchführen des hauptsächlichen Verfahrensschrittes ergänzt. Dazu gehört auch eine Heizvorrichtung, um die Behälter auf Sterilisationstemperatur zu erwärmen. Diese SpezialVorrichtungen werden aber nicht weiter beschrieben, weil sie jedem Fachmann bekannt sind.

An Stelle der in der Beschreibung genannten Kronendeckel kann man auch alle anderen luftdicht schließenden Flaschenkappen benutzen. Der Verschließüberwurf muß dann diesen Kappen angepaßt sein.

Praktisch können auch Metallbehälter von größerem Inhalt benutzt werden, wenn die Milcherzeugnisse an Großverbraucher gehen, z. B. Krankenhäuser, Gaststätten usw. In solchen Fällen ist die Vorrichtung zum Sieden im Vakuum und Verschließen nach Größe und Form den zu behandelnden Behältern anzupassen.

Claims

Patentansprüche:

i. Verfahren zum Haltbarmachen von Milch und anderer flüssiger Milcherzeugnisse, dadurch gekennzeichnet, daß das Milcherzeugnis zunächst

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in den zur endgültigen Aufbewahrung bestimmten Behälter bei einer unter dem Siedepunkt bei normalem Druck liegenden Temperatur gefüllt, dann der Behälter bis zum Sieden des Inhalts bei niedriger Temperatur evakuiert, hierauf ohne Luftzutritt fuftdicht verschlossen und endlich bis zur Sterilisation des Inhaltes erhitzt wird.
2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit zuerst auf eine unter ihrem Siedepunkt bei normalem Druck liegende Temperatur erwärmt und so vorgewärmt in den Aufbewahrungsbehälter gefüllt wird.
3. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit auf 40 bis 65⁰C erwärmt und dann in immer wieder verwendbare Behälter gefüllt wird.
4. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die bei Unterdruck siedende Flüssigkeit kurze Zeit im Sieden gehalten wird, bevor der Behälter luftdicht verschlossen wird.
5. Vorrichtung zum Durchführen einer Stufe des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Haube (a), die über den Aufbewahrungsbehälter (δ) und dessen Mündung paßt und sich derart mit einem elastischen Randwulst (3) auf den Behälter (b) legt, daß eine luftdicht abgeschlossene Kammer entsteht, einen seitlichen Stutzen (10) zum Evakuieren der Haube und des Behälters unter der Haube hat und mit einer von außen bedienbaren Vorrichtung (4, 7, 9) zum Verschließen des Behälters unter Vakuum ohne Luftzutritt versehen ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß sie für eine Flasche (b) als Aufbewahrungsbehälter ausgebildet ist.
7. Einrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch folgende Elemente: einem Vorheizer für die Flüssigkeit, einer Einfüllvorrichtung für die Flüssigkeit in die Aufbewahrungsbehälter, eine Evakuiervorrichtung für Sieden bei Unterdruck, eine im Vakuum wirkende Verschließvorrichtung für die Aufbewahrungsbehälter und eine Vorrichtung zur Sterilisation der Behälter durch Hitze.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 881 895;
USA.-Patentschriften Nr. 2 314 455, 2 356 498.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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