DK155704B - Anlaeg til fremstilling af syre- og varmekoagulerede ostetyper - Google Patents

Description

DK 155704 B

Den foreliggende opfindelse angår et anlæg til fremstilling af syre- og varmekoagulerede ostetyper omfattende en mixer, varmeveksler til pasteurisering og afkøling, membranfiltreringsudstyr, et hertil forbundet rørsystem, der på det sidste 5 stykke er forsynet med en køleanordning inden en efterfølgende tappemaskine og emballeringsanordning.

Næmere bestemt angår opfindelsen et anlæg til fremstilling af syre- og varmekoagulerede ostetyper såsom ricotta, mitzithra 10 og galotiri samt hytteost.

Syre- og varmekoagulerede ostetyper af de ovenfor anførte arter er hidtil sædvanligvis blevet fremstillet ved, at mælk og/eller valle efter syrning opvarmes, hvorved proteinerne 15 denatureres og flyder. Den således udfældede ost afskummes manuelt og bringes normalt til yderligere afdræning inden emballering. Denne traditionelle metode indebærer en væsentlig manuel arbejdsindsats under ubehagelige arbejdsforhold.

En anden ulempe er risikoen for produktspild ved den manuelle 20 håndtering af ostebruddet. Desuden kræver den tradxtionelle proces et relativt stort energiforbrug ved opvarmning til udfældningstemperaturen.

Der er udviklet kontinuerlige fremgangsmåder og proceslinier, 25 som i nogen grad afhjælper de ovennævne ulemper.

Fra CMT de Thomatis S & C s.a.s.: "Continous Ricotta Extractor" kendes en kontinuerligt virkende automatisk Ricotta Extractor, der giver mulighed for at vælge temperatur og surhed,

O

med henblik på at opnå de ønskede produktegenskaber. Behandlingen foregår ved, at varm valle af passende temperatur ledes til ekstraktoren, hvor dens pH-værdi justeres. Vallen ledes derpå til ekstraktionsbeholderen, hvor den opvarmes til den til albuminkoagulering nødvendige temperatur. Det ^ resulterende produkt angives som værende mere ensartet end ved manuel ekstraktion. En ulempe ved dette kendte system er imidlertid, at processen giver den traditionelle store vallemængde og heraf følgende store energiforbrug til opvarm-

DK 155704B

2

Fra Journal of dairy science vol. 61, nr. 7, 1978 "Making Ricotta cheese by Ultrafiltratdm" af J.L. Maubois og F.V.

Kosikowski beskrives principperne ved en ultrafiltreringsproces til anvendelse ved fremstillingen af ricottaost. Det an-5 føres, at metoden kan gennemføres kontinuerligt og giver oste af tilsvarende kvalitet, som traditionelt fremstillede ricotta-oste. Ved den beskrevne fremgangsmåde foretages en syrning før opvarmning. Processens kontinuerlige gennemførlighed synes imidlertid at være tvivlsom i praksis.

10 På et foredrag i U.S.A. i 1980 på Marshall International Cheese Conference (MICC) Madison, Wisconson, blev der af Josef Calabro holdt et foredrag med titlen: "The new, continous and automated process for making Ricotta cheese". Den beskrev-15 ne fremgangsmåde og det hertil anvendte udstyr blev omtalt som værende særdeles velegnet til fremstilling af ricottaost, idet fremgangsmåden er arbejdsbesparende i sammenligning med den traditionelle manuelle fremgangsmåde til fremstilling af ricottaost. Praksis har imidlertid vist, at det fremstil-20 lede produkt ikke har den rette struktur, konsistens og smag, idet det er for blødt, sandet og har en atypisk smag.

Fra US-patentskrift 3.780.199 kendes fremstillingen af ricottaost. Det fremgår helt klart, at man ikke anvender ultrafiltre-25 ring, og at man iøvrigt anvender en syretilsætning før koagulering ved opvarmning.

Fra US-patentskrift 3.732.110 kendes ligeledes en fremgangsmåde til fremstilling af ricottaost. Den her beskrevne metode 30 anvender ikke ultrafiltrering og muliggør i øvrigt ikke nogen kontinuerlig proceslinie. Der anvendes desuden også her en syrning før opvarmning.

DK 155704B

3

Fra US-patentskrift 4.020.186 kendes endnu en fremgangsmåde til fremstilling af ricottaost. Heller ikke her anvendes ultrafiltrering, og fremgangsmåden muliggør ikke nogen kontinuerlig proceslinie til fremstilling af ricottaost. Det skal desuden 5 bemærkes, at man også her anvender syrning før varmekoagule-ring.

I dansk patentansøgning nr. 2098/83 beskrives et anlæg til fremstilling af ost. Det drejer sig om et anlæg, der indebærer 10 en automatisering af en traditionel chargevis fremstillingsteknik.

Fra britisk patentskrift nr. 1.424.175 kendes en proces til diskontinuerlig løbekoagulering af beriget mælk i portioner 15 i cylindre med rumindhold på 8-9 1. Koagelet udskæres derefter i stykker. Der er her tale om faste eller halvfaste modnede oste.

Fra US-patentskrift nr. 3.899.004 kendes en metode til frem-20 stilling af fedtemulsioner, som kan erstatte mælk ved traditionelle ostningsprocesser. Endvidere beskrives, hvorledes man ved hjælp af kendt teknik kan fremstille ost ud fra ovennævnte fedtemulsioner. Det fremgår, at det er nødvendigt med en afdræning af valle.

25

Fra US-patentskrift nr. 3.899.595 kendes en fremgangsmåde til fremstilling af ostebrud ved hjælp af kendt teknik, dvs. syrning og/eller løbning efterfulgt af en successiv løbning på mellem 10 og 20 minutter. Derefter følger en traditionel 30 afdræning af valle til det ønskede tørstofindhold er opnået.

Formålet med den foreliggende opfindelse er at afhjælpe de konstaterede mangler ved de forskellige kendte teknikker, herunder et stort energiforbrug, en kort holdbarhed af slut-35 produktet, arbejdsmiljøgener f.eks. at arbejde hen over åbne varmekedler, stort spild med opfiskning i sigter (klæde), utilstrækkelig biologisk holdbarhed samt manglende mulighed for at udføre processen kontinuerligt.

DK 155704 B

4

De ovennævnte formål opfyldes ved anvendelse af et anlæg ifølge opfindelsen, der er ejendommeligt ved det i krav l's kendetegnende del anførte.

5 Anlægget ifølge opfindelsen udgør et lukket system, som muliggør etableringen af kontinuerlige proceslinier. Ved anvendelse af anlægget ifølge opfindelsen er det overraskende muligt ved valg af koaguleringstemperatur, pH-værdi, modtryk og køling at styre strukturen af den ved hjælp af anlægget ifølge opfin-10 delsen fremstillede ost.

Nedenfor beskrives opfindelsen nærmere under henvisning til tegningen, hvor 15 fig. 1 viser et blokdiagram over den på apparatet ifølge opfindelsen gennemførte fremgangsmåde, og fig. 2 viser en del af et anlæg til udøvelse af fremgangsmåden.

20

Udgangsmaterialet for den omhandlede fremgangsmåde er mælk eller valle eller blandinger heraf samt andre osteudgangsmaterialer, de såkaldte "cheese-blends".

25

Udgangsmaterialet pasteuriseres på sædvanlig måde, sædvanligvis ved en temperatur på 85-90°C, især ved 90°C i 15 sekunder. Den pasteuriserede blanding afkøles derpå normalt til en temperatur i intervallet 45-55°C, især 50°C. Blandingen koncentreres derefter ved hjælp af membranfiltrering, normalt ultra-30 filtrering, til det ønskede tørstofindhold. Det opnåede renten- tat har et højere tørstofindhold end det i slutproduktet ønskede, normalt 1-3%, og især 2% højere. Retentatet opvarmes derefter kontinuerligt til fældningstemperaturen. Fældningstemperaturen ligger normalt i intervallet fra 50 til 90°C, 35 nemlig 80-90°C for ricotta og 50-60°C for hytteost, der frem stilles ud fra sødmælk. Ved den kontinuerlige proceslinie ifølge opfindelsen iblandes derpå under tryk fra 0,5-2,5 bar,

DK 155704 B

5 især 1-1,5 bar, koaguleringsmiddel til syrning. Som koaguleringsmiddel kan foruden mælkesyre f.eks. anvendes glucono-Δ-lacton (GDL) og almindeligt anvendte syrekulturer, såsom Lactobacillus helveticus og Streptococcus thermophilus. Når 5 der anvendes mælkesyre, tilsættes denne normalt i en vandig blanding, såsom 1:3-1:10, især 1 del syre til 5 dele vand.

Der syrnes normalt til pH-værdi 5,5-6,1, især 5,75-6,0. Der tilsættes sædvanligvis 1,5-2% mælkesyreopløsning. Doseringen af koaguleringsmidlet foretages kontinuerligt, f.eks. enten 10 vinkelret på produktstrømmen, i medstrøm eller i modstrøm, fortrinsvis i modstrøm. En resulterende blanding udsættes herefter for et trykfald til passende ostekornsdannelse. Det antages, at trykfaldet over modtryksregulatoren bevirker en "kavitation", som det kendes f.eks. fra en homogenisator for-15 årsaget af det pludselige trykfald. Det er særdeles overraskende, at der opnås en ensartet ostekornsdannelse, når henses til, at man har opvarmet inden syrningen. Det er nemlig almindelig viden, at såfremt man syrner et opvarmet retentat, sker der en lokal syrning netop hvor syren tilføres med heraf 20 følgende dannelse af et uhomogent koaguleret produkt, idet man ikke hidtil har kunnet sikre en jævn syrning, selv ved en kraftig omrøring. Ved ifølge opfindelsen at foretage udfældningen i modsat rækkefølge i forhold til den kendte teknik, dvs. opvarmning inden pH-sænkning, idet man kombinerer surheds-25 grad og efterfølgende trykfald, er det overraskende blevet muligt at styre ostens konsistens og bygning og endog at gennemføre dette kontinuerligt i et lukket system uden risiko for produktspild og kun med opvarmning af en mængde svarende til den færdige produktmængde.

30 Efter ostekornsdannelsen udføres der på i og for sig kendt måde uden modtryk en køling (f.eks. til 60-70°C i løbet af 20 sek.), omrøring og emballering og endelig en sekundær køling (f.eks. til 10°C i 4 timer) til opsugning af resten af væsken. Det produkt, som forlader køleren, er en uhomogen blanding 35 af væske og ricottakorn. Den umiddelbart efterfølgende tapning i den ønskede emballage sker normalt under skånsom omrørin i tappemaskinens tragt for at få en homogen blanding af ricotta

DK 155704 B

6

Den omhandlede fremgangsmåde, der kan udøves ved hjælp af anlægget ifølge opfindelsen, belyses på den medfølgende tegning i fig. 1, der viser et blokdiagram over fremgangsmåden, men som det allerede fremgår af den foregående beskrivelse, kan 5 der foretages en række ændringer og variationer, uden at man derfor kommer uden for den foreliggende opfindelses omfang.

Det skal imidlertid understreges, at der altid skal foretages en opvarmning inden tilsætning af koaguleringsmiddel og efterfølgende ventilering.

10 Princippet for den hidtil ukendte del af anlægget ifølge opfindelsen fremgår af fig. 2, hvor et rør 1 er forbundet med en varmeveksler (ikke vist), som koncentratet forlader med en temperatur svarende til fældningstemperaturen.

Gennem en dyse 2 doseres koaguleringsmiddel volumetrisk. Do-15 seringen foregår i produktstrømmen, f.eks. vinkelret, i medstrøm eller i modstrøm, her vist i modstrøm. Et manometer 4 tjener til at måle trykket i røret. En modtryksregulator 3 tjener til at regulere produkttrykket ved dosering af koaguleringsmidlet. Den kun skematisk viste modtryksregulator kan 20 f.eks. være en ligeløbsventil, en sædeventil, en nåleventil, en fast, udskiftelig dyse eller blænde, en regulerbar dyse eller biæde. En skematisk vist varmeveksler 5, der f.eks. kan være en rørkøler, tjener til afkøling, hvilket fremmer ostekornenes fugtighedsoptagelse.

25 Ved hjælp af anlægget ifølge opfindelsen kan der også opnås et mellemprodukt til fremstilling af foderstoffer. Produktet efter ventileringen kan nemlig, uden at det færdiggøres ved den ovenfor beskrevne temeperaturbehandling og røringsteknik, anvendes til inkorporering i foderstoffer, idet det har en 30 udmærket næringsværdi.

Opfindelsen belyses nærmere i de efterfølgende eksempler.

35

DK 155704B

7

Eksempler 1-5.

I alle eksemplerne blev den kontinuerlige fremgangsmåde (jf. fig. -1) udført vød hjælp af følgende forsøgs- · opstilling, der omfatter-· et anlæg ifølge opfindelsen 5 (jf. fig. 2) .

Forsøgsopstilling^

Udgangsmaterialet blandes i en in-line mixer (Ross in-line ig mixer), og pasteuriseringen foregår i en pladevarmeveksler, efterfulgt af afkøling i samme pladevarmeveksler, ultrafiltrering i et ultrafiltreringsanlæg af typen DDS, UF-modul type 36 og 37, membrantype GR 61 PP, efterfulgt af opvarmning i en pladevarmeveksler, der er forbundet med et 84 cm langt 15 1 1/2" (38,1 mm) rør med to bøjninger, der fortsætter i et 19 cm langt 1" (25,4 mm) rør, forsynet med en 1/4" (6,4 mm) doseringsstuds, der er fladtrykt og bøjet mod retentatstrømmen, og som er monteret før et manometer og en 1 1/2" (38,1 mm) ligeløbsventil. Herefter følger et 1 m langt 1" (25,4 mm) 20 rør og et 280 cm langt 1" (25,4 mm) rør omgivet af en 270 cm lang kølekappe af 1 1/2" (38,4 mm) rør, hvori kølingen foretages med ledningsvand i medstrøm. Rørføringen fra lige-løbsventilen til udløb er lige og falder ca. 1 m. Tapningen af produktet foregår med en tappemaskine af typen Trepko under 25 omrøring i tappemaskinens tragt, hvorpå der foretages en sekundær afkøling i et kølerum.

Udførelse: 30 2850 liter udgangsmateriale pasteuriseres ved 90°C i 15 selw afkøles til 50°C og koncentreres ved ultrafiltrering under dannelse af et retentat med et tørstofindhold på 30 vægt%.

Det resulterende retentat i en mængde svarende til 300 liter/ time opvarmes derefter til temperaturen I (se tabel I) i en 35 pladevarmeveksler og føres gennem et rørsystem forsynet med en doseringsstuds, hvorigennem tilføres koaguleringsmiddel

. DK 155704 B

8 i form af en 20% vandig mælkesyreopløsning til opnåelse af de i tabel I angivne pH-værdier. Den resulterende blanding udsættes derefter for et trykfald ved passage gennem ventilen.

5 Modtrykket i hvert af eksemplerne fremgår ligeledes af tabel I. Derefter udføres en primær køling til temperaturen II (se tabel I), inden produktet emballeres og i mindst 4 timer underkastes en sekundær køling til 10°C.

Tabel I.

10 -

Eksempel Udgangs- Temp. I Modtryk Temp. II

nr. _materiale °C_Bar pH__ 1 mælk 85 1,5 5,86 64 2 mælk 85 1,4 5,79 67 15 3 mælk 80 1,5 5,99 60 4 mælk/valle 85 1,2 5,75 70 70:30 vol/vol 5 mælk/valle 85 1,2 5,78 70 70:30 vol/vol 20

Produkterne fra eksemplerne 1-5 blev analyseret. Analyseresultaterne fremgår af den efterfølgende tabel.

Tabel II.

25 Eksempel Fedt Tørstof Fedt i tør- Protein nr._%_%_stof %_%_ 1 9,50 20,24 46,94 10,10 2 13,20 28,83 45,79 11,72 3 4,00 22,88 17,48 12,68 30 4 12,00 29,23 41,05 11,63 5 12,00 29,89 40,15 11,49

Ved alle eksemplerne blev der opnået et meget tilfredsstillende produkt, der ved prøvesmagning opnåede karakteristik-35 ken "fremragende”for såvel konsistens, udseende samt smag.

Produkterne stod således rigeligt mål med traditionel: fremstil-

Claims (3)

1. Anlæg til fremstilling af syre- og varmekoagulerede ostetyper omfattende en mixer, varmeveksler til pasteurisering og afkøling, membranfiltreringsudstyr, et hertil forbundet 5 rørsystem, der på det sidste stykke er forsynet med en køle anordning inden en efterfølgende tappemaskine og emballeringsanordning, kendetegnet ved, at rørsystemet mellem membranfiltreringsudstyret og køleanordningen er forsynet med en varmeveksler og en doseringsanordning for koagulerings-10 middel samt et manometer, idet der herefter på rørsystemet er indskudt en modtryksregulator til at give et pludseligt trykfald.

2. Anlæg ifølge krav 1, kendetegnet ved, at mod-15 tryksregulatoren vælges blandt en ligeløbsventil, en sædeventil, en nåleventil, en fast, udskiftelig dyse eller blænde, en regulerbar dyse eller blænde.

3. Anlæg ifølge krav 1 eller 2, kendetegnet ved, 20 at doseringsanordningen for koaguleringsmiddel er en fladtrykt doséringsstuds, der er anbragt vinkelret på produktstrømmen, i medstrøm eller i modstrøm, fortrinsvis i modstrøm.