FI102583B - Menetelmä ja laitteisto maidon muuttamiseksi fermentoiduksi maidoksi - Google Patents

Description

102583

Menetelmä ja laitteisto maidon muuttamiseksi fermentoiduksi maidoksi - Metod och anordning for omvandling av mjölk tili fermenterad mjölk Tämä keksintö koskee menetelmää maidon muuttamiseksi fermentoiduksi maidoksi, 5 johon menetelmään liittyy käsittely hiilidioksidilla. Keksintö koskee lisäksi laitteistoa käytettäväksi maidon muuttamiseksi fermentoiduksi maidoksi.

C02:n käyttö ruokatuotteiden säilöntäaineena on tunnettu vuosikymmenten ajan.

Viime aikoina on herännyt uudelleen kiinnostusta raa'an maidon säilytystä kohtaan C02-ilmakehässä (katso esimerkiksi artikkelia "The Use of Carbon Dioxide for the 10 Preservation of Milk", kirjoittajat J.S. King ja L.A. Mabbitt julkaisussa the Technical Series, Society for Applied Bacteriology, no. 22, Preservatives in the Food, Pharmaceutical and Environmental Industries, 1987, s. 35-43). Viime aikoina meijerituotteiden kuten jogurtin, maitorahkan, annospakatun juuston, jälkiruokatuottei-den ja kuivamaidon säilytystä C02-ilmakehässä ainoastaan tai C02-ilmakehässä se-15 koitettuna muiden kaasujen kanssa on käytetty kaupallisesti jossain määrin. (Katso artikkelia "Carbon dioxide - Its uses in the Dairy Industry" kirjoittanut H.G. Corinth julkaisussa Deutsche Molkerei Zeitung 1982, voi. 103, s. 942-952).

Tunnetaan myös maidon karbonisoiminen hiilihapolla tai C02-kaasulla sen säilytys-tai käyttöiän pidentämiseksi. Karbonisoimisen suhteen hiilihappoa käyttämällä DE-20 patenttijulkaisu 961856 koskee hyytymättömän, hiilihappopitoisen, pitkäikäisen pii-mänvalmistamisen ongelmaan, ja tämä tehdään kuumentamalla tuoretta maitoa äärimmäisen korkeaan lämpötilaan 125 °C maidossa olevien mikro-organismien tappamiseksi, lisäämällä sopivaa viljelmää 0,5-1 % lisäyksenä, karbonisoimalla tuoreessa tilassa (sweet state) saturoimalla +5 °C:ssa hiilihapolla hapen poistamiseksi, 25 täyttämällä steriloituihin pulloihin ja sulkemalla, sijoittamalla pullot huoneeseen, joka on temperoitu 20 °C:een ja nostamalla lämpötilaa vähitellen kunnes noin 20 tunnin kuluttua maitohappobakteerien lisääntymisen kautta on muodostunut niin : paljon maitohappoa, että maito juoksettuu pulloissa. C02-kaasulla karbonisoimisen suhteen esimerkkinä artikkelissa "C02 -Treatment of Milk for Condensation ja 30 Drying" kirjoittajat Thomas Eie, Gunnar Rysstad ja Helge B. Castberg julkaisussa Nordeuropaeisk Mejeritidsskrift no. 3-4/87 esitetään, että bakteerien, psykrotrofisten bakteerien, koliformisten bakteerien samoin kuin homeiden ja hiivojen kokonaisluvun kehittyminen estyi huomattavasti maidossa, joka oli lähes kyllästetty C02:lla (pH alle 6,0), kun tällaista maitoa säilytettiin 5 ja 8 °C:ssa. Toisessa esimerkissä ar- 2 102583 tikkelissa "Unrefrigerated dahi can keep one month", julkaisussa Indian Dairyman, vol. 21, no. 9, s. 261-262, 1969 esitetään, että tutkimukset osoittivat, että valittuja maitohappobakteerikantoja käyttämällä voitiin valmistaa pitkäikäistä laatua olevaa pullotettua dahia. Artikkelissa esitetään myös, että valmistettiin tuoretta dahia, ha-5 panta dahia, acidophilus-maitoa ja jogurttia, joita voitiin säilyttää huoneenlämpötilassa ja 30 °C:ssa yli 10 päivän ajan. Artikkelissa esitetään lisäksi, että jos kuuma-käsitelty maito karbonisoitiin ennen siirrostamista, ei-maito-kontaminanttien kasvu estettiin, ja tällaisella käsittelyllä dahi säilyi yli kuukauden ilman jääkaapissa pitämistä. Menetelmän yksityiskohtaisessa kuvauksessa, jossa hyvälaatuista maitoa 10 keitetään 3-5 minuuttia ja jäähdytetään noin 30-35 °C:een, lisätään 1,5-2 % aktiivista ja puhdasta herätettä, ja myöhemmin maito siirretään puhdistettuihin ja sanitisoi-tuihin maitopulloihin, jotka suljetaan sitten tiiviisti steriileillä korkeilla, maito kar-bonisoidaan (johtamalla 1 min ajan C02:a sylinteristä paineella 414 kPa) herätteen lisäämisen jälkeen.

15 IN-patenttijulkaisussa 140453 kuvataan menetelmä jogurtin valmistamiseksi maidosta, jolla suoritetaan ensin standardisointi lisäämällä pastörointilaitteessa kuorittua maitojauhetta maidon standardisoimiseksi, ja pastöroidaan 85-90 °C:ssa 30 min ajan. Seos homogenisoidaan paineessa 17-21 MPa ja jäähdytetään silmänräpäyksessä 28 °C:een. Sitten seos pumpataan siirrostustankkiin, jossa injisoidaan 2,5-3 % 20 jogurttiviljelmää. Sitten siirrostettu seos karbonisoidaan injisoimalla C02-kaasua. Tämän jälkeen karbonisoitua seosta inkuboidaan tankissa 42 °C:ssa 3-4 tunnin ajan. Sitten inkuboitu seos joko pumpataan toiseen astiaan, jossa sitä pidetään 20 °C:ssa 10 tunnin ajan, tai inkubointia siirrostustankissa 42 °C:ssa suoritetaan pitempi aika. Sitten koagulaatti rikotaan sekoittamalla, ja tuote pakataan astioihin. Vaihtoehtoi-25 sesti tyypiltään kovettunutta jogurttia varten siirrostus tapahtuu inkubointivaiheen alussa, ja seos pakataan astioihin inkubointia varten.

Tärkein mikrobiologinen ongelma jogurtin varastoinnin aikana on hiivan ja homeen kasvu vapaalla pinnalla. Artikkelissa "Einfluss der Joghurtbegasung auf das Wachstum von Schimmel und Hefen" ("Jogurtin kaasuhuuhtelun vaikutus homeen ja 30 hiivan kasvuun") kirjoittaneet tohtorit E. Fluckiger ja F. Walser julkaisussa Molke-reitechnik 1973, s. 47-57, säilytyspakkauksen ylätilan huuhtelun C02:lla on ehdotettu vähentävän tätä ongelmaa.

Artikkelissa "Performance of yoghurt cultures in stored raw and pasteurized milks" julkaisussa Cultured Dairy Products Journal, vol. 19, no. 1, s. 24, 27, 28 ja 33, 35 1984, kuvataan muutokset, joita tapahtuu kun raakaa ja pastörisoitua maitoa säilyte tään alhaisessa lämpötilassa ja käytetään jogurtin valmistukseen, ja kuvataan myös 3 102583 kokomaitojauheen sisällyttämisen vaikutukset maidon kokonaiskiintoainepitoi-suuden nostamiseksi, ja määrättyjen lisäaineiden vaikutukset kasvuun ja hapontuo-tantoon heräteviljelmillä. Suhteessa pastöroitujen maitojen käyttöön laboratoriossa otettiin pastöroituja maitonäytteitä, joita säilytettiin eri aikoja (1-5 päivää) matalassa 5 lämpötilassa (5-7 °C) ja käytettiin jogurtin valmistukseen. Yhtä pastöroitujen maito- näytteiden erää ei alistettu lainkaan kuumakäsittelylle, ja toinen erä kuumennettiin 90 °C:een 10 min ajaksi. Molemmat erät siirrostettiin ja sitten inkuboitiin 44 °C:ssa 4 tunnin ajan. Tulokset osoittivat, että kun varastoituja pastöroituja maitoja siirrostettiin välittömästi ilman kuumakäsittelyä, herätteet kasvoivat huonosti ja tuottivat 10 vähemmän happoa kuin tuoreilla pastöroiduilla maitonäytteillä. Kuumakäsittelylle alistetuissa näytteissä kasvu ja hapon tuotto olivat kuitenkin marginaalisesti suuremmat säilytetyissä pastöroiduissa maidoissa kuin tuoreissa pastöroiduissa maidoissa. Artikkelissa kuvataan myös lisäaineiden sisällyttämisen vaikutukset säilytetylle pastöroidulle maidolle uudelleenkuumennuksen välttämisen kannalta. Yksi 15 käytetty lisäaine oli natriumformiaatti, joka oli menestyksekäs. Toinen käytetty lisäaine oli CXVkaasu. Varastoituja pastöroituja maitonäytteitä pulloissa, jotka oli varustettu kumitulpilla, huuhdottiin vaihtelevia aikoja jopa 60 s CCVkaasulla tulppien läpi. Huuhtomisen jälkeen maitonäytteet siirrostettiin jogurttiviljelmällä ja inkuboitiin 4 tunnin ajan 44 °C:ssa korvaten tulpat steriileillä puuvillatulpilla. Huuhtomisen 20 jälkeen maidon alkuhappamuus nousi jopa 0,31 %:iin; kun taas happotuotanto jo-gurttiviljelmillä lisääntyi myös CC^-huuhtelulla, jolloin mitattiin happamuus 0,8 % kun CC>2-huuhtelu oli 60 sekunnin mittainen. Artikkelissa vedettiin johtopäätös, että kokonaishappamuudessa oli kasvua samoin kuin kehittyneessä happamuudessa C02:lla huuhdotuissa näytteissä ilmaisten, että C02-ilmakehä stimuloi herätteen 25 aktiivisuutta.

Jogurtti on koaguloitu maitotuote, joka saadaan maitohappokäymisellä Lactobacillus bulgaricus'in ja Streptococcus thermophilus'in vaikutuksesta. Organismit ovat ter-mofiilisiä, ja niiden optimikasvulämpötila on 40-45 °C.

Tavanomainen menetelmä jogurtin valmistamiseksi käsittää jo pastöroidun maidon 30 korkeassa lämpötilassa tapahtuvan kuumakäsittelyn ajanjakson ja lämpötiloissa, että kuumakäsitellyllä maidolla saadaan peroksidaasinegatiivinen testi. Tällainen korkean lämpötilan kuumakäsittely voi olla eräkäsittely 80-85 °C:ssa 20-30 min ajan, tai jatkuvatoiminen, sarjaan kytketty käsittely 90-95 °C:ssa 3 min ajan, jäähdyttäen 43 °C:n inkubointilämpötilaan, siirrostaen jogurttiherätteen ja inkuboimalla 4-5 35 tunnin ajan. Vaihtoehtoisesti voidaan käyttää 30 °C:n inkubointilämpötilaa 12-14 tunnin ajan. Siirrostus voi tapahtua lisäämällä heräteviljelmää fermentointitankkiin 102583 4 avattavan kannen kautta tai herätetankista, jossa viljelmä esisekoitetaan maidon kanssa.

Inkubointiaika on kriittinen jogurtin oikean rakenteen ja aromin kehittymiselle. In-kubointiajan alentaminen olisi meijereille erittäin tärkeää, koska siitä seuraisi alen-5 tunut energiankulutus, parempi inkubointitankkien hyödyntäminen ja helpompi tuotannon suunnittelu.

Kaupalliset herätelaboratoriot panostavat paljon tutkimukseen bakteeriherätekanto-jensa aktiivisuuden parantamiseksi, sekä klassisella valinnalla että yhdistelmä-DNA-tekniikalla.

10 Keksinnön kohteena on inkubointiajan lyhentäminen fermentoidun maidon tuotannon aikana, erityisesti maidosta, joka läpikäy korkean lämpötilan kuumakäsittelyn, tai tuoreesta maidosta, joka läpikäy ensin kuumakäsittelyn, erityisesti alhaisen pastöroinnin, ja myöhemmin toisen kuumakäsittelyn, erityisesti korkean lämpötilan kuumakäsittelyn.

15 Keksinnön toisena kohteena on maidon karbonisoimisen parantaminen tekemällä karbonisoinnin perusteellisemmaksi.

Edelleen keksinnön kohteena on parantaa maidon karbonisointitapaa fermentoidun maidon suurimääräiseen tuotantoon paremmin soveltuvaksi.

Keksinnön mukaisesti on aikaansaatu menetelmä maidon muuttamiseksi fermentoi-20 duksi maidoksi, käsittäen kuumakäsitellyn maidon lisäämisen fermentointitankkiin, C02-kaasun lisäämisen kuumakäsiteltyyn maitoon kuumakäsitellyn maidon karboni-soimiseksi ja heräteviljelmän lisäämisen maitoon maidon fermentoinnin aloittamiseksi, jolle menetelmälle on tunnusomaista, että kuumakäsitelty maito johdetaan pitkänomaisen putken läpi mainittuun tankkiin ja C02-kaasua lisätään kuumakäsitel-25 tyyn maitoon sen kulkiessa mainitun pitkänomaisen putken läpi.

Keksinnön mukaisesti on lisäksi aikaansaatu laitteisto käytettäväksi maidon muuttamiseksi fermentoiduksi maidoksi, joka käsittää ensimmäisen lisäysvälineen C02-kaasun lisäämiseen kuumakäsiteltyyn maitoon kuumakäsitellyn maidon karboni-soimiseksi, fermentointitankin ja toisen lisäysvälineen heräteviljelmän lisäämiseksi 30 maitoon maidon fermentoinnin aloittamiseksi, jolle laitteistolle on tunnusomaista, että pitkänomainen putki ulottuu mainitusta ensimmäisestä lisäysvälineestä mainittuun fermentointitankkiin karbonisoidun maidon johtamiseksi mainittuun tankkiin.

5 102583

Tarkoitamme "fermentoidulla maidolla" nestemäistä tuotetta, joka on johdettu maidosta (joko modifioidusta tai modifioimattomasta) menetelmällä, jossa maitoon lisätään bakteeriviljelmää, joka fermentoi maidon kulutustuotteeksi.

Fermentoitu maito voi olla joukosta kirnupiimä, kermaviili, jogurtti ja acidophilus-5 maito.

Keksinnön eräs etu on, että se voi lyhentää välttämätöntä fermentointiaikaa, ja voi siten johtaa taloudellisuuteen fermentoidun maidon valmistuksessa ilman mitään fermentoidun maidon organoleptisten ominaisuuksien merkittävää huononemista.

Se on erityisesti sovellettavissa jogurtin tuotantoon, jossa hiilidioksidin lisääminen 10 maitoon ja sen jatkuva läsnäolo siinä parantaa maitoa jogurttiherätteen väliaineena.

Olemme keksineet, että hiilidioksidin läsnäolo maidossa stimuloi jogurttibakteerien kasvua. Tämä on luultavasti yhteisvaikutusta hapen poistamisesta maidosta ja siten redoks-potentiaalin alentamisesta ja hiilidioksidin suorasta jogurttibakteerien stimu-loimisesta.

15 Hollantilaiset tiedemiehet, F.M. Driessen, F. Kingma ja J. Stadhouders, symposiumissa "a Symposium of lactic acid bacteria in foods - genetics, metabolism and applications", Wageningenissa Hollannissa 1983 kuvasivat B. cereus'in nopean kasvun jogurtin inkuboinnin alku-lag-vaiheen jälkeen 30 °C:ssa. Korkea 02-pitoisuus viivästyttää jogurttibakteerien kasvua ja stimuloi B. cereus'ta. Keksinnön mukainen 20 maidon C02-käsittely saattaisi inhiboida B. cereus -solut täysin.

; Uskomme, että C02:n läsnäolo jogurtissa, edullisesti kaasutiiviin pakkauksen kanssa yhdistettynä, voisi olla hyvä vaihtoehto tunnetulle pakkauksen ylätilan C02-kaasulla huuhtelulle.

Ominaispiirre, että maito karbonisoidaan ennen sen siirrostamista, tekee keksinnön 25 mukaisen menetelmän käytännölliseksi sovellettavaksi maidon sarjaan kytkettyyn karbonisoimiseen, joka tunnettuun tankissa tapahtuvaan karbonisoimiseen verrattuna parantaa karbonisoimisasteen tasaisuutta koko maidossa ja parantaa myös täysin karbonisoidun maidon tuotannon nopeutta, erityisesti koska C02-kaasun lisäyspai-kasta alavirtaan ulottuva linjan pituus voidaan tehdä riittävän suureksi niin, että voi-30 daan saavuttaa hyvin täydellinen sekoitus ja siten karbonisoiminen. Tämä pituus on sellainen, että ajanjakso, jossa karbonisoitu maito saavuttaa fermentointitankin, on ainakin 10 s, edullisesti ainakin 30 s. Käytännössä pituus on ainakin 10 m, edullisesti ainakin 30 m.

102583 6

Eräässä edullisessa menetelmässä jogurttia tuotetaan pastöroidusta maidosta, joka on saturoitu C02:lla konsentraatiossa noin 1200 ppm. Olemme keksineet, että tämä C02:n käyttö stimuloi jogurttiherätteen kasvua, mistä seuraa noin 20 %:lla lyhentynyt inkubointiaika; jogurtin pääasiallisen aromiyhdisteen asetaldehydin tuotanto li-5 sääntyy; valmis tuote saavuttaa miellyttävän, helmeilevän maun; pilaavien ja patogeenisten mikro-organismien kasvu suppressoituu, ja tuotteen käyttöikä kasvaa.

Jotta tämä keksintö ymmärrettäisiin selvemmin ja toteutettaisiin helpommin, kuvataan nyt sen esimerkkejä oheisiin kuviin viitaten, joissa:

Kuvassa 1 esitetään kaavio C02-konsentraatiosta ajan funktiona C02-käsitellylle 10 - ja kontrollimaidolle pienimittakaavaisessa jogurtintuotannossa.

Kuvassa 2 esitetään näille maidoille kaavio bakteerien kokonaiskonsentraatiosta ajan funktiona,

Kuvassa 3 esitetään näille maidoille kaavio pH-arvosta ajan funktiona,

Kuvassa 4 esitetään näille maidoille kaavio asetaldehydikonsentraatiosta ajan 15 funktiona,

Kuvassa 5 esitetään näille maidoille kaavio kokkien %-osuudesta ja sauvojen %- osuudesta bakteerien kokonaismäärästä ajan funktiona,

Kuvassa 6 esitetään kaavamaisesti järjestelmä jogurtin täysimittakaavaista tuotantoa varten, 20 Kuvassa 7 esitetään kaavamaisesti ja yksityiskohtaisemmin järjestelmän C02-infuusio-osasto,

Kuvassa 8 esitetään kaavio C02-käsitellyn - ja kontrollimaidon bakteerien kokonaiskonsentraatiosta ajan funktiona täysimittakaavaisessa tuotannossa,

Kuvassa 9 esitetään viimeksi mainituille maidoille kaavio pH-arvosta ajan funk-

• I

• 25 tiona,

Kuvassa 10 esitetään kaavio C02-käsitellyn - ja kontrollimaidon bakteerien kokonaiskonsentraatiosta ajan funktiona acidophilus-maidon pienimittakaavaisessa tuotannossa,

Kuvassa 11 esitetään viimeksi mainitulle C02-käsitellylle maidolle kaavio Lb. aci-30 dophilus'in ja B. bifidum'in %-osuudesta ajan funktiona, ja 102583 7

Kuvassa 12 esitetään viimeksi mainitulle kontrollimaidolle kaavio Lb. acidophi-lus'in ja B. bifidum'in %-osuudesta ajan funktiona.

Esimerkki I Maidon käsittely 5 Tässä esimerkissä kuvataan laboratoriokoetta, joka huolehtii jogurtin pienimittakaavaisesta tuotannosta pastöroidusta lehmän kokomaidosta.

Pastöroitua lehmän kokomaitoa väkevöitiin kuoritulla kuivamaitojauheella kiintoaineiden kokonaismäärän nostamiseksi 2,5 %:iin (Norjan jogurttituotantoa koskevan lainsäädännön mukaisesti).

10 Maito temperoitiin 60 °C:een, homogenisoitiin 17,7 MPa:lla ja kuumakäsitellään 90 °C:ssa 35 s ajan levylämmönvaihtimessa. Maidon lämpötila oli ulosvirtauksessa 12 C°.

Maito jaettiin kahteen säiliöön, joista kummatkin sisälsivät 30 1 kuumakäsiteltyä maitoa. Maitoon pirskotettiin C02-kaasua 12 °C:ssa toisen kahdesta säiliöstä pohjal-15 la olevien kaasunjakosuuttimien kautta. Tämän karbonisoimisen jälkeen C02-konsentraatio maidossa oli 1288 ppm (mitattuna Beckman-IR-analysaattorilla). C02-konsentraatio kontrollimaidossa (C02:lla käsittelemättömässä) oli 30 ppm.

C02-käsitelty - ja kontrollimaito temperoitiin 42 °C:een, joka on jogurtinvalmistuk-selle edullinen inkubointilämpötila. Molemmat maidot siirrostettiin 2 %:lla kaupal-20 lista jogurttiherätettä B3 yhtiöstä Chr. Hansen's Laboratories A/S, osoite Boge Alle 10-12, P.O. Box 407, 2970 Horsholm, Tanska.

Siirrostettu C02-käsitelty maito ja siirrostettu kontrollimaito ilman C02:ta täytettiin 1-1 lasiastioihin ja inkuboitiin 5 tunnin ajan 42 °C:ssa. Astiat oli suljettu alumiinifoliolla, eikä sen vuoksi fermentoinnin aikana ilmatiiviisti.

25 Näytteitä otettiin tunneittain, jotta analysoitaisiin: -C02-pitoisuus ’ -elävien solujen kokonaismäärä

-pH

-haihtuvat aromiyhdisteet 30 -sauvojen (Lactobacillus) ja kokkien (Streptococcus) välinen tasapaino 8 102583

Inkuboinnin aikaiset havainnot C02-pitoisuus C02-käsitelty maito sisälsi alunperin 1288 ppm C02:ta. Lämpötilan kohottaminen 12 °C:sta 42 °C:een aikaansai tämän pitoisuuden alenemisen 1033 ppm:ään.

5 Tulokset maitojen C02-mittauksista fermentoinnin aikana esitetään oheisten piirrosten kuvassa 1.

Näennäinen C02:n tuotanto C02-käsitellyssä maidossa kontrollimaitoon verrattuna fermentoinnin aikana heijastaa luultavasti C02:n ylikyllästymistä ja haihtumista C02-käsitellyssä maidossa.

10 Elävien solujen kokonaismäärä

Jogurttibakteerien stimuloituminen C02:lla osoitettiin mittaamalla bakteerien kasvu inkuboinnin aikana. Kuvassa 2 esitetään bakteerien kokonaismäärät C02-käsitel-lyssä maidossa ja kontrollimaidossa.

Nämä 2 parametria osoittavat selvästi C02:n stimuloivan vaikutuksen. Inkubointiai-15 ka voitiin alentaa tässä esimerkissä 5 tunnista 4 tuntiin kun maito käsitellään C02:lla.

pH

pH-arvon kehitys näissä kahdessa maidossa esitetään kuvassa 3. Jatkuvasti suurempi happamuusaste määrättyjen aikojen jälkeen C02-käsitellyllä maidolla kontrollimai-20 toon verrattuna osoittaa jälleen jogurttibakteerien stimuloitumisen C02:lla.

Haihtuvat aromiyhdisteet

Asetaldehydi on jogurtissa pääasiallinen haihtuva aromiyhdiste, ja tämän yhdisteen runsas muodostuminen on ratkaisevaa tunnusomaisen aromin antamisessa tuotteelle. Asetaldehydin muodostuminen CC>2-käsitellyssä maidossa ja kontrollimaidossa esi-25 tetään kuvassa 4 (analysoitu kaasukromatografialla).

Tulokset paljastavat asetaldehydin nopeamman - ja suuremman maksimituotannon C02-käsitellyssä maidossa kontrollimaitoon verrattuna.

Sauvojen ja kokkien välinen tasapaino

Kokkien ja sauvojen välinen tasapaino on jogurtin tärkeä laatuparametri. Liian al-30 hainen kokkitaso johtaa riittämättömään arominmuodostukseen, kun taas liian korkea sauvojen taso aiheuttaa lisääntynyttä D(-)-maitohapon muodostusta, joka on ra-vinnollisista seikoista johtuen ei-toivoitavaa. Tulokset esitetään kuvassa 5, jossa 102583 9 osoitetaan, että maidon C02-käsittely jogurttituotantoa varten ei muuta kokkien ja sauvojen välistä tasapainoa kontrollimaitoon verrattuna. Molemmissa maidoissa saadaan optimisuhde.

Esimerkki II

5 Esimerkissä I kuvatulla tavalla tuotetun C02-käsitellyn jogurtin ja kontrollijogurtin laatu määritettiin 2 kuukauden varastointiajan aikana.

Näytteitä otettiin 1 päivän, 1 viikon, 2 viikon, 3 viikon ja 2 kuukauden kuluttua, jotta analysoitaisiin:

-aistinvarainen arviointi 10 -pH

-elävien solujen kokonaismäärä -haihtuvat aromiyhdisteet -kiinteys ja viskositeetti

Sekä C02-käsitellyllä jogurtilla että kontrollijogurtilla oli hyvät arvosanat aistinva-15 raisessa arvioinnissa. C02-käsitelty jogurtti oli kuitenkin raikkaampaa ja helmeile-vämpää kuin kontrolli.

Viskositeetti oli hieman suurempi C02-jogurtissa kuin kontrollissa. Kummassakaan näytteistä (C02-käsitellyssä tai kontrollissa) ei havaittu hiivaa eikä hometta.

Jogurtin täysimittakaavaista tuotantoa varten edellä kuvattuun laboratoriokokeen 20 menetelmään vaaditaan muutoksia. Mitä suurempi osuus prosessista on jatkuvatoimista, sarjaan kytkettyä, sitä parempi johtuen suuremmista kustannus- ja ajansäästöistä.

Esimerkki III

Tässä esimerkissä kuvataan jogurtin täysimittakaavaista tuotantoa menetelmällä 25 C02:n lisäämiseksi jatkuvatoimisesti ja kontrollin kanssa, johon ei lisätä C02:ta.

. ·.· Kuvassa 6 kuvataan jäijestelmä tällaista täysimittakaavaista tuotantoa varten, kuvan 7 kuvatessa järjestelmän C02-infuusio-osastoa.

Maidon esikäsittely

Pastöroitua kokomaitoa väkevöitiin 3 %:lla rasvatonta kuivamaitoa, kuumennettiin 30 88 °C:een ja poistettiin ilma tyhjössä sen lämpötilan laskiessa 80 °C:een. Sitten maitoa kuljetettiin eteenpäin tasapainotankkiin 1 ja syötettiin levylämmönvaihtimen 2 kuumennusosastoon 2A, ja pidätyssoluun 3, jossa kuumakäsittely oli 95 °C:ssa 6 102583 10 min ajan, ja sitten maito jäähdytettiin 42 °C:een lämmönvaihtimen 2 jäähdytysosas-tossa 2B, intervallilla, jonka aikana maito homogenisoitiin 19,6 MPailla 85 °C:ssa 2-vaiheisessa homogenisaattorissa 8.

C02:n sisällyttäminen 5 42 °C:een temperoimisen jälkeen maito kuljetettiin suljettua putkilinjaa 6 pitkin ruostumattomasta teräksestä oleviin fermentointitankkeihin 5, jotka olivat kukin kapasiteetiltaan 40001.

C02:ta pirskotettiin maitoon C02-infuusio-osastolla 4 putkilinjassa 6 ruostumattomasta teräksestä olevien suuttimien 7 kautta. Putkilinjan 6 halkaisija oli 6,35 cm, ja 10 maitoa kulki läpi nopeudella 75001/h.

C02-pirskotuksen jälkeen maito kuljetettiin 50 m putkilinjan 6 läpi ennen fermen-tointitankkiin kulkemista. Tämän kuljetuksen aikana C02-kaasun hyvää jakaantumista maidossa auttaa osaston 4 ja kunkin tankin 5 välisen putkilinjan pituus.

Siirrostus ja inkubointi 15 2500 1 C02-käsiteltyä maitoa ja 2500 1 kontrollimaitoa siirrettiin vastaaviin fermen tointitankkeihin 5.

0,5 kg DVS-viljelmää (Chr.Hansen'in 180) lisättiin kumpaankin tankkiin avattavan kannen 9 avulla, ja maitoa sekoitettiin viljelybakteerien hyvää jakaantumista varten 5 min ajan.

20 Näytteitä otettiin fermentoinnin aikana analyysejä varten 0,5 tunnin välein. C02-' pitoisuus C02-käsitellyssä maidossa oli 1800 ppm välittömästi sekoittamisen jäl keen.

Bakteerimäärien ja pH-arvonäytteiden tulokset esitetään kuvassa 8 ja kuvassa 9, vastaavasti.

25 Esimerkki IV

< _ : Tässä esimerkissä esitetään maidon C02-käsittelyn vaikutus ennen fermentointia suolistotyyppisten bakteerien viljelmällä acidophilus-maidon tuottamiseksi.

Viljelmä Tässä kokeessa käytetty viljelmä oli AB-viljelmä, jälleen yhtiöstä Chr.Hansen's La-30 boratories A/S. Viljelmä koostui 2 erittäin konsentroidusta bakteerista, Lactobacillus acidophilus ja Bifidobacterium bifidum. Molemmat organismit on valittu suolisto- 102583 π tyyppisistä bakteereista, ja niillä on edullinen vaikutus ihmisen ravitsemukseen ja terveyteen.

Maidon käsittely

Pastöroitua naudan kokomaitoa homogenisoitiin 19,6 MPa:lla ja kuumakäsiteltiin 5 95 °C:ssa 5 min ajan. Maito temperoihin 37 °C:een, ja C02-kaasua pirskotettiin maitoerän läpi edellä esimerkin I laboratoriokokeelle kuvatulla tavalla, jolloin maidon kontrollierää ei karbonisoitu.

lnkubointi C02-käsitelty maito ja kontrollimaito siirrostettiin konsentroidulla AB-viljelmällä, 10 jaettiin 500-ml lasiastioihin ja inkuboitiin 37 °C:ssa. Otettiin näytteitä joka 2. tunti bakteriologisia analyysejä varten.

Tulokset

Bakteriologisten tutkimusten tulokset osoittivat paremman bakteerikasvun C02-käsitellyssä maidossa kontrollimaitoon verrattuna, kuten esitetään kuvassa 10, jossa 15 esitetään bakteerien kokonaismäärä ajan funktiona.

Lisäksi C02-käsitellyssä maidossa havaittiin suuri määrä B. bifidum'ia, ja siinä havaittiin optimaalinen suhde 34 % B. bifidum'ia ja 66 % Lb. acidophilus'ta, kuten kuvataan kuvassa 11, jossa esitetään näiden kahdentyyppisten bakteerien välinen tasapaino määrättyinä aikoina C02-käsitellyn maidon fermentoinnin aikana. B. bifidu-20 m'in kasvu ilmenee kuitenkin olevan liian hidasta kontrollimaidossa, kuten esitetään kuvassa 12, jossa esitetään näiden kahdentyyppisten bakteerien välinen tasapaino määrättyinä aikoina kontrollimaidon fermentoinnin aikana.

<

Claims (12)

102583

1. Menetelmä maidon muuttamiseksi fermentoiduksi maidoksi, käsittäen kuuma-käsitellyn maidon lisäämisen fermentointitankkiin (5), C02-kaasun lisäämisen kuu-makäsiteltyyn maitoon kuumakäsitellyn maidon karbonisoimiseksi ja heräte- 5 viljelmän lisäämisen maitoon maidon fennentoinnin aloittamiseksi, tunnettu siitä, että kuumakäsitelty maito johdetaan pitkänomaisen putken (6) läpi mainittuun tankkiin (5) ja CO2-kaasua lisätään kuumakäsiteltyyn maitoon sen kulkiessa mainitun pitkänomaisen putken (6) läpi.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että viljelmä lisä-10 tään maitoon C02-kaasun maitoon lisäämisen jälkeen.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että lisätty maito on pastöroitua maitoa.

4. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kuumakäsitelty maito jäähdytetään ennen C02-kaasun lisäämistä siihen.

5. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että C02-kaasun lisäämisen jälkeen karbonisoidulta maidolta kuluu ajanjakso ainakin 10 s mainitun pitkänomaisen putken (6) läpi mainittuun tankkiin (5) kulkemiseen.

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mainittu ajanjakso on ainakin 30 s.

7. Laitteisto käytettäväksi maidon muuttamiseksi fermentoiduksi maidoksi, joka käsittää ensimmäisen lisäysvälineen (4) C02-kaasun lisäämiseen kuumakäsiteltyyn maitoon kuumakäsitellyn maidon karbonisoimiseksi, fermentointitankin (5) ja toisen lisäysvälineen (9) heräte viljelmän lisäämiseksi maitoon maidon fermentoinnin aloittamiseksi, tunnettu siitä, että pitkänomainen putki (6) ulottuu mainitusta ensim-25 mäisestä lisäysvälineestä (4) mainittuun fermentointitankkiin (5) karbonisoidun maidon johtamiseksi mainittuun tankkiin (5).

8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että mainittu toinen lisäysväline (9) sijaitsee alavirtaan mainitusta ensimmäisestä lisäysvälineestä (4).

9. Patenttivaatimuksen 7 tai 8 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että se lisäksi 30 käsittää kuumennusvälineen (2A) ylävirtaan mainitusta ensimmäisestä lisäysväli- neestä (4) maidon kuumakäsittelyä varten. 13 102583

10. Patenttivaatimuksen 9 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että se käsittää lisäksi jäähdytysvälineen (2B) alavirtaan mainitusta kuumennusvälineestä (2A) ja ylävirtaan mainitusta ensimmäisestä lisäysvälineestä (4) kuumakäsitellyn maidon jäähdyttämistä varten.

11. Jonkin patenttivaatimuksen 7-10 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että maini tun pitkänomaisen putken (6) pituus mainitusta ensimmäisestä lisäysvälineestä (4) mainittuun tankkiin (5) on ainakin 10 m.

12. Patenttivaatimuksen 11 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että mainittu pituus on ainakin 30 m.

10 Patentkrav