FI122807B - Menetelmä maitopohjaisen tuotteen pohjaanpalamisen estämiseksi - Google Patents

Abstract

Keksintö koskee menetelmää maidon pohjaanpalamisen estämiseksi, jossa menetelmässä aikaansaadaan maitopohjainen tuote, josta heraproteiinit on oleellisesti poistettu, sekä tällaisen tuotteen käyttöä kuumennettavana maitotuotteena tai kuumennettaviin ruokiin. Keksintö koskee myös menetelmää pohjaanpalamattoman tuotteen valmistamiseksi.

Description

Menetelmä maitopohjaisen tuotteen pohjaanpalamisen estämiseksi

Keksinnön ala

Keksintö liittyy maitopohjaiseen tuotteeseen, joka on kuumennuk-5 sen kestävä eikä pala pohjaan ruoanlaitossa.

Keksinnön tausta

Kuumennuksen kestäviä erityisesti ruoanlaittoon tai keittämiseen soveltuvia maitotuotteita ei markkinoilla ole. Kiinnostus, tarve ja kysyntä ruoanlaitossa kuumennuksen kestävään kuluttajaystävälliseen maitotuotteeseen on 10 nykyisin suurta.

Maitoa tai maitopohjaisia ruokia kattilassa liedellä keitettäessä ne palavat herkästi kiinni kattilan pohjaan aiheuttaen ruokaan palaneen makua ja hankaloittaen astian puhdistamista. Lisäksi keitetyn maidon pinnalle muodostuu epämiellyttävä kalvo. Ongelma korostuu erityisesti kotitalouksissa, koska 15 niissä ruokia valmistetaan liedellä, missä kattilan sisäpohjan lämpötila nousee korkeaksi. Ongelmaa voidaan jossain määrin välttää tai vähentää mm. erikois-pinnoitetuilla astioilla. Suurkeittiöissä käytettävät laitteistot on suunniteltu siten, että pohjaanpalamisongelmaa ei yleensä esiinny.

Ruoanvalmistuksessa ruoka-aineita kuumennetaan yleisesti katti-20 lassa, kasarissa, paistinpannulla tai vastaavassa kuumalla liedellä. Lieden lämpö siirtyy johtumalla kattilaan ja siitä edelleen ruokaan. Tällaisessa valmistustavassa kattilan pohjan lämpötila voi olla paljon yli 100 °C eli huomattavasti kuumempi kuin tavoiteltava ruoan lämpötila. Näin ollen kattilan pohjan kanssa pitkään kosketuksiin joutuva ruoka saa osakseen hyvin suuren lämpökuorman.

^ 25 Monet ruoka-aineet eivät kestä kattilan pohjan lämpöä, vaan tarttuvat ja hiilty-

O

™ vät kattilan pohjaan kiinni. Kansanomaisesti ilmiötä kutsutaan pohjaanpalami- o seksi.

o Pohjaanpalaminen on haitallista useasta syystä. Palanut ruokain; aines aiheuttaa koko ruokaerään epämiellyttäviä makuvirheitä, esimerkiksi ais-

CL

30 tinvaraisesti arvioitaessa palaneen maun, ja ulkonäkövirheitä, kuten epatyypil-lisen värin, ja rakennevirheitä, kuten irronneita palaneita mustia aineksia, hiu-

CO

§ taleisuutta, sakkaa, karstaa, palaneita hiukkasia. Palaneiden ruoka-ainesten ° pohjaanpalaminen hankaloittaa myös ruoanvalmistukseen käytettyjen astioi den ja välineiden puhdistusta. Tiukasti pohjaan tarttuneen palaneen ruoka-35 aineksen peseminen on työlästä. Pohjaanpalamisen seurauksena myös elin- 2 tarvikkeen ravitsemuksellinen arvo pääasiallisesti heikkenee. Lisäksi voi muodostua terveydelle haitallisia palamistuotteita.

Tunnetusti pohjaanpalamista pyritään välttämään erilaisilla ruoanvalmistustavoilla, kuten kuumentamalla vesihauteessa, jolloin kattilan pohjan 5 lämpötila ei nouse yli veden kiehumispisteen, mutta kuumennus kestää vastaavasti huomattavasti pidempään. Myös ruoan aktiivinen sekoittaminen voi auttaa, jolloin lyhennetään ruoka-aineen kontaktiaikaa pohjan kanssa. Pohjaanpalamista pyritään välttämään myös ruoanvalmistusvälineillä, kuten käyttämällä pinnoitettuja kattiloita (esim. Teflon). Tällöin ruoka-aineet eivät tartu 10 tiukasti ruoanvalmistuksessa käytettävän astian kuten kattilan pohjaan, mutta itse pohjaanpalamista ei kuitenkaan voida kokonaan välttää.

Ruoka-aineiden herkkyys pohjaanpalamiselle vaihtelee paljon. On yleisesti tunnettua, että maito tai maitoa sisältävä tuote on herkästi pohjaanpa-lava ruoka-aine. Pohjaanpalava aines on pääasiassa proteiinia, koska proteii-15 nit ja maidon proteiineista erityisesti heraproteiinit ovat ruoka-aineiden lämpö-herkimpiä ainesosia. Myös tietyt mineraalit voivat vaikuttaa pohjaanpalamisil-miöön. Tarvitaan uusia ratkaisuja ja vielä tehokkaampia erityisesti maitoraaka-aineeseen kohdistuvia menetelmiä, jotka vähentävät tai eliminoivat pohjaanpa-lamisen ja siten minimoivat kuumennuskäsittelyihin liittyvät ongelmat.

20 On myös yleisesti tunnettua, että rasvaton tai vähärasvainen maito palaa herkemmin pohjaan kuin rasvainen maito. Niinpä maidon pohjaanpala-mistaipumusta on vältetty valitsemalla keittämiseen ja ruoanvalmistukseen rasvaisia maitolaatuja, kuten täysmaitoa. Nykyisten ravitsemussuositusten mukaan tulisi kuitenkin käyttää rasvatonta tai ainakin vähärasvaista maitoa, mikä 25 tuo ongelmia ruoanvalmistuksessa.

Maito sisältää useita eri proteiineja, joiden lämpöherkkyys vaihte-5 lee huomattavasti. Maidon proteiinit, joita maidosta on noin 3,3 %, jaetaan ka-

(M

^ seiineihin ja heraproteiineihin. Heraproteiineja maidon proteiineista on noin ° 20 %, loput ovat kaseiineja. Kaseiinit eivät ole erityisen herkkiä lämmön vaiku- ° 30 tukselle. Heraproteiineissa kaksi suurinta komponenttia ovat β-laktoglobuliini | (β-lg) ja a-laktalbumiini (α-la). Erityisesti β-laktoglobuliini on lämpöherkkä kuu- mennuskäsittelyssä.

Maidon proteiineja ja erityisesti heraproteiineja voidaan tunnetusti o poistaa maidosta usealla tavalla. Mikro- ja ultrasuodatustekniikoilla ja niiden ^ 35 yhdistelmillä on maitoraaka-aineesta poistettu lämpöherkät heraproteiinit ja saatu kaseiinidispersio käytettäväksi juustonvalmistuksessa (Schreiber, R., 3

Heat-induced modifications in casein dispersions affecting their rennetability, Intern. Dairy J., 11:2001, 553-558; Kulozik, U. ja Kersten, M., New Ways for the Fractionation of Dairy and Minor Constituents Using UTP-Membrane Technology, Bulletin IDF 374:2002, 37-42; Heino, A. et ai, Microfiltration of 5 milk I: Cheese milk modification by micro- and ultrafiltration and the effect of Emmental cheese quality, Milchwissenschaft 63 (3) 2008: 279-282; Outinen, M. et ai, Microfiltration of milk II: Influence of the concentration factor on the compoisiton of Emmental cheese milk and the κ-casein macropeptide content of the whey, Milchwissenschaft 63 (3) 2008: 305-308).

10 Edelleen WO-julkaisussa 96/08155 kuvataan hera-kaseiinisuhteen muuttaminen mikro- ja ultrasuodatustekniikkaa käyttäen, jolloin saatuja jakeita voidaan käyttää juuston valmistukseen.

Kauppa ja kuluttaja vaativat maultaan, ulkonäöltään ja rakenteeltaan virheettömiä kuumennusta ja korkeita ruoanlaittolämpötiloja kestäviä mai-15 totuotteita, joiden maku, ulkonäkö ja rakenne eivät muutu myöskään kuumennuksen aikana. On hyvin haasteellista saavuttaa maultaan, ulkonäöltään ja rakenteeltaan täysin virheettömiä tuotteita, jotka täyttävät kuluttajien odotukset pohjaanpalamattomasta maitotuotteesta ja jotka on valmistettu taloudellisesti ja yksinkertaisesti. Keksinnön tavoitteena on aikaansaada maitopohjaisia tuot-20 teitä, jotka täyttävät nämä vaatimukset.

Kuvioiden lyhyt selostus

Kuvio 1 on graafinen kuva keksinnön mukaisen maidon pohjaan-palamisesta maidon β-laktoglobuliinipitoisuuden funktiona.

Keksinnön lyhyt kuvaus 25 Keksintö koskee menetelmää maitopohjaisen tuotteen pohjaanpa- o ^ lamisen estämiseksi, jossa menetelmässä aikaansaadaan maitopohjainen tuo- o te, josta heraproteiinit on oleellisesti poistettu. Keksintö perustuu siihen yllättäen vään havaintoon, että oleellisesti heraproteiinittomalla maitovalmisteella ei ole g taipumusta palaa pohjaan kuumennuskäsittelyssä ja ruoanvalmistuksessa.

30 Tavanomaiselle maidolle voimakkaassa kuumennuksessa aiheutunutta tyypil-^ listä palaneen makua ja tyypillisiä ulkonäkö- ja rakennevirheitä ei tällaisella

CD

g maitovalmisteella myöskään esiinny.

° Keksintö koskee myös tällaisen heraproteiinittoman maitopohjai sen tuotteen käyttöä kuumennettavana maitotuotteena tai kuumennettaviin 35 ruokiin.

4

Esillä oleva keksintö tarjoaa uuden ratkaisun välttää maitovalmisteiden ja erityisesti vähärasvaisten ja rasvattomien maitovalmisteiden kuumennuksessa ja ruoanlaitossa ongelmalliseksi osoittautuneet maku-, ulkonäkö ja rakennevirheet.

5 Keksinnön yksityiskohtainen kuvaus

Keksintö koskee menetelmää maitopohjaisen tuotteen pohjaanpa-lamisen estämiseksi, jossa menetelmässä aikaansaadaan maitopohjainen tuote, josta heraproteiinit on oleellisesti poistettu. Keksinnön avulla saadaan siten erityisesti ruoanlaittoon soveltuva maitopohjainen tuote.

10 Keksinnön eräässä suoritusmuodossa maitopohjainen tuote on vä härasvainen tai rasvaton. Termi ’’vähärasvainen tai rasvaton” tarkoittaa tämän keksinnön yhteydessä, että maitopohjaisen tuotteen rasvapitoisuus on korkeintaan 2,5 %.

Keksinnön mukaiseen menetelmään soveltuva maitopohjainen 15 tuote, josta heraproteiinit on oleellisesti poistettu (tästedes keksinnön mukainen maitopohjainen tuote), voidaan valmistaa käyttämällä mikro-ja ultrasuoda-tustekniikkaa diasuodatusperiaatteella. Keksinnön mukainen maitopohjainen tuote voidaan valmistaa esimerkiksi siten, että a) maitoraaka-ainetta konsentroidaan mikrosuodattamalla, jolloin 20 saadaan MF-retentaattijae ja MF-permeaattijae b) saatu MF-permeaattijae ultrasuodatetaan, jolloin saadaan UF-retentaattijae ja UF-permeaattijae, c) vähintään osa saadusta UF-permeaattijakeesta johdetaan takaisin diasuodatuksen käyttöliuoksena mikrosuodatukseen, 25 d) otetaan talteen vaiheesta c) saatu MF-retentaatti oleellisesti he-

OJ

5 raproteiimttomana maitopohjaisena tuotteena, ™ e) haluttaessa mainittu MF-retentaatti kuumennuskäsitellään, sen m 9 laktoosi hydrolysoidaan ja/tai proteiinipitoisuus ja laktoosipitoisuus vakioidaan.

CNJ

o Maitoraaka-aine voi olla peräisin eläimestä, kuten lehmästä tai vuo- | 30 hesta saatavaa maitoa sellaisenaan tai halutulla tavalla esikäsiteltyä.

Maitoraaka-aineella tarkoitetaan esillä olevan keksinnön yhtey- oj dessä maitoa, heraa sekä maidon ja heran yhdistelmiä sellaisenaan tai tiivis- o teenä. Maito-raaka-aine voi olla täydennetty yleisesti maitotuotteiden valmis- o 0X1 tuksessa käytetyillä ainesosilla kuten rasva-, proteiini- tai sokerijakeilla tms.

35 Maitoraaka-aine voi siten olla esim. täysmaitoa, kermaa, vähärasvaista maitoa tai rasvatonta maitoa, ultrasuodatettua maitoa, diasuodatettua maitoa, mikro- 5 suodatettua maitoa tai ennastamalla maitojauheesta valmistettua maitoa, luomumaitoa tai koostetta näistä. Edullisesti maitoraaka-aine on rasvaton maito.

Vaiheen a) mikrosuodatus käsittää kaksi mikrosuodatusvaihetta, joista jälkimmäiseen mikrosuodatusvaiheeseen lisätään UF-permeaattia sa-5 maila nopeudella, jolla permeaattia muodostuu (ts. toinen vaihe on diasuoda-tus). Edullisesti diasuodatusvaiheita on 2-3.

Mikrosuodatus voi käsittää siis myös useampia kuin kaksi mikrosuodatusvaihetta. Eri vaiheet voivat käsittää esimerkiksi prosessiolosuhtei-den ja/tai suodatuskalvojen muuttamisen. Muutettava olosuhde voi olla esi-10 merkiksi suodatuslämpötila, suodatuspaine, diasuodatuksen käyttöliuoksen (diaveden) lisäys ja/tai suodatuksen konsentrointikerroin. Olosuhteita voidaan muuttaa joko yhden tai useamman muuttujan kohdalla.

Mikrosuodatuksessa, joka käsittää useampia mikrosuodatusvai-heita, voi muodostua myös useampia kuin yksi MF-permeaattijae. Haluttaessa 15 näitä MF-permeaattijakeita voidaan yhdistää MF-permeaattivirraksi, joka sitten johdetaan seuraavaan ultrasuodatusvaiheeseen.

Mikrosuodatus tehdään 5-55 °C:ssa siten, että ensimmäisessä vaiheessa maitoraaka-aine konsentroidaan tilavuuden suhteen 1—4,5-kertai-sesti, edullisesti 3,5-4,5-kertaisesti. MF-permeaatti konsentroidaan ultrasuo-20 dattamalla 2—25 %:iin alkuperäisestä tilavuudesta, edullisesti 2—10 %:iin alkuperäisestä tilavuudesta.

Konsentrointikertoimella (K) tarkoitetaan suodatukseen syötettävän nesteen ja retentaatin välistä tilavuussuhdetta ja se määritellään seuraa-valla kaavalla: 25 K = syöttö (L)/retentaatti (L)

Mikrosuodatus suoritetaan tyypillisesti konsentrointikertoimella K = 5 20-200 ja ultrasuodatus suoritetaan tyypillisesti konsentrointikertoimella K =

(M

^ 20-200. Käytettäessä diasuodatusta konsentrointikerroin voi olla huomattavasti ti suurempi. Keksinnön edullisessa suoritusmuodossa yhteenlaskettu konsent- ° 30 rointiaste suodatusvaiheissa on yli 4, edullisesti 20-70, erityisen edullisesti 50- l 70.

T- Keksinnön mukainen maitoraaka-aineen heraproteiinien erottami- ^ nen kaseiinista kalvotekniikoilla eri jakeisiin on mahdollista, kun käytetään o huokoisuudeltaan 0,05-0,5 μηη:η polymeeristä tai keraamista mikrosuodatus- ™ 35 kalvoa. Ultrasuodatuksessa käytetään tyypillisesti kalvoja, joiden cut-off-luku on 1-20 kDa. Sopivia ultrasuodatuskalvoja ovat esimerkiksi DSS GR61PP (AI- 6 fa Laval AS, Tanska), HFK-131 (Koch membrane systems, Inc., USA). Sopivia mikrosuodatuskalvoja ovat esimerkiksi Synder FR (Synder Filtration, USA), Pall Membralox P19-40 (Pall Corporation, Ranska).

Haluttaessa osa vaiheessa b) saadusta UF-permeaattijakeesta 5 johdetaan edelleen nanosuodatukseen ja saatua NF-permeaattia käytetään oleellisesti heraproteiinittoman MF-retentaattijakeen diasuodatukseen ja/tai proteiini-ja laktoosipitoisuuden säätämiseen.

Vaiheen c) diasuodatuksen käyttöliuoksena (diavetenä) käytetään UF-suodatuksesta saatavaa UF-permeaattia. Vaihtoehtoisesti voidaan käyttää 10 hanavettä tai maidon eri kalvoprosesseista peräisin olevia jakeita, kuten NF-permeaattia, UF-permeaattia, RO-retentaattia tai kromatografisesti erotettua laktoosijaetta. Keksinnön eräässä suoritusmuodossa diasuodatuksen käyttö-liuoksena käytetään maidon nanosuodatuksesta saatavaa NF-permeaattia. Keksinnön edullisessa suoritusmuodossa mainittu NF-permeaatti on keksinnön 15 mukaisen menetelmän vaiheessa b) saadun UF-permeaatin NF-permeaattia. Keksinnön mukainen maitopohjainen tuote on tällöin laktoositon tai vähälaktoosinen.

MF-retentaatin kuumennuskäsittely ja laktoosin hydrolysoiminen ovat tavanomaisia maitotuotteille tehtäviä toimenpiteitä, jotka kuuluvat alan 20 ammattimiesten tietämyksen piiriin.

Keksinnön mukaisen maitopohjaisen tuotteen, ts. oleellisesti heraproteiinittoman MF-retentaatin, proteiinipitoisuuden vakioimiseen voidaan käyttää keksinnön mukaisessa menetelmässä saatua UF-permeaattijaetta. Proteiinipitoisuus voidaan vakioida myös muunlaisella maidon ultrasuodatuksessa 25 saadulla UF-permeaatilla, joka ei välttämättä ole peräisin mikrosuodatusvai-heesta.

C\J

5 Keksinnön mukaisen maitopohjaisen tuotteen proteiinipitoisuutta

CM

^ voidaan säätää myös NF-permeaatin avulla. Tällöin voidaan samalla säätää ^ tuotteen laktoosipitoisuutta. NF-permeaatti on edullisesti keksinnön mukaises- ° 30 sa menetelmässä saatua NF-permeaattia. Voidaan käyttää myös muunlaista | NF-permeaattia, kuten sellaista, joka on saatu maidon nanosuodatuksesta tai maidon ultrasuodatuspermeaatin nanosuodatuksesta.

^ Keksinnön mukainen pohjaanpalamaton maito on maidon luonnol- § lisiin ainesosiin perustuva maitotuote, joka on oleellisesti heraproteiiniton.

^ 35 Termi oleellisesti heraproteiiniton esillä olevassa keksinnössä tarkoittaa, että maitoraaka-aineen heraproteiinista on poistettu vähintään 72 %, edullisesti vä- 7 hintään 75 %, erittäin edullisesti vähintään 90 %. Vastaavasti keksinnön mukaisesta maitopohjaisesta tuotteesta on poistettu β-laktoglobuliineja vähintään 72 %, edullisesti vähintään 75 % ja erittäin edullisesti vähintään 90 % maito-raaka-aineen alkuperäisestä β-laktoglobuliinimäärästä. Keksinnön mukaisen 5 menetelmän eräässä suoritusmuodossa aikaansaadaan tuote, joka sisältää korkeintaan 0,1 g β-laktoglobuliinia/IOO g maitopohjaista tuotetta, edullisesti korkeintaan 0,08 g β-laktoglobuliinia/IOO g maitopohjaista tuotetta, erittäin edullisesti korkeintaan 0,02 g β-laktoglobuliinia/IOO g maitopohjaista tuotetta.

Esimerkki keksinnön mukaisesta edullisesta suoritusmuodosta on 10 proteiinipitoisuudeltaan 3,5 %:n pohjaanpalamaton maito, joka sisältää denatu-roitumatonta heraproteiinia 0,10%, a-laktalbumiinia 0,02g/100ml ja β-lakto-globuliinia 0,02 g/100 ml (taulukko 1; esimerkki 1). 0,22 % rasvaa sisältävä mai-toraaka-aine sisälsi 0,42% denaturoitumatonta heraproteiinia, 0,13 g/100 ml α-laktalbumiinia ja 0,32 g/100 ml β-laktoglobuliinia.

15 Keksintö koskee myös edellä kuvatunlaisen maitopohjaisen tuot teen, josta heraproteiinit on oleellisesti poistettu, käyttöä kuumennettavana maitotuotteena tai kuumennettaviin ruokiin, kuten puuroon, kiisseliin ja kaaka-ojuomiin.

Seuraavat esimerkit kuvaavat keksinnön suorittamista mutta eivät 20 rajaa keksintöä ainoastaan mainittuihin tuotesovelluksiin.

Esimerkki 1

Maitoa mikrosuodatettiin Synder FR (Synder Filtration, USA) -suo-datuskalvolla siten, että maito konsentroitiin nopeudella 5-25 l/m2h, painealu-eella 0,1-1,5 bar tilavuuden suhteen 3,5-4,5-kertaisesti suodatuslämpötilassa 25 45-55 °C. Mikrosuodatuksessa syntyvä MF-permeaatti ultrasuodatettiin 45- CVJ o ^ 55 °C:ssa nopeudella 5-25 l/m h, painealueella 1-5 bar, DSS GR61PP (Alfa ™ Laval AS, Tanska) -kalvoilla (5-20 kDa) 2 %:iin alkuperäisestä tilavuudesta.

LO

9 Konsentrointivaiheen jälkeen maitoa diasuodatettiin lisäämällä maidon ult- o rasuodatuspermeaattia 1,5-2 kertaa maidon lähtötilavuuden verran. Diasuoda- ir 30 tus tehtiin lisäämällä ultrasuodatuspermeaattia samalla nopeudella, jolla MF-

CL

permeaattia (5-25 l/m2h, painealue 0,1-1,5 bar) muodostui.

cv Diasuodatusvaiheen jälkeen lisättiin maitotiivisteen, joka saatiin MF- § retentaattina, joukkoon maidon ultrasuodatuspermeaattia siten, että maito vas- o tasi proteiinipitoisuudeltaan lähtömaitoa. Toisin sanoen maito laimennettiin 1 vastaamaan lähtömaidon alkuperäistä proteiinipitoisuutta.

8

Syötöstä, MF-permeaatista sekä mikro-ja diasuodatetusta maidosta (lopputuotteesta, ts. MF-retentaatista) otettiin näytteet, joista määritettiin NPN-yhdisteet (non-protein nitrogen), rasva, laktoosi, tuhka, kuiva-aine, proteiini ja denaturoitumaton heraproteiini sekä a-laktalbumiini ja β-laktoglobuliini. Tulok-5 set on esitetty taulukossa 1.

Taulukko 1. Syötön, lopputuotteen (MF-retentaatti) ja MF-permeaatin koostumus (Synder FR, 45-55 °C)

Syöttö Keksinnön mukainen (rasvaton maitopohjainen tuote

Koostumus maito) (MF-retentaatti) MF-permeaatti NPN (mg/g)__030__028__0,27

Rasva (%)__022__024__0,02

Laktoosi (%)__4^68__4^28__4,46

Tuhka (%)__076__077__0,46

Kuiva-aine (%)__9,09__8,90__5,35

Proteiini (%)__041__050__0,32

Denaturoitumaton heraproteiini (%) 0,42 0,10 0,12 α-laktalbumiini (g/100 ml) 0,13 0,02 0,02 β-laktoglobuliini (g/100 ml) 0,32 0,02 0,10

Edellä kuvatulla suodatusjärjestelmällä voitiin poistaa maidon βίο laktoglobuliinista yli 90 %. β-laktoglobuliini on maidon lämpöherkkä heraproteiini (maidon heraproteiineista β-laktoglobuliinin osuus on 80 %), joka reagoi lämpökäsittelyihin denaturoitumalla. Maidon muu kemiallinen koostumus ei o merkittävissä määrin muutu mikrosuodatusprosessissa, kuten taulukosta 1 ha- ^ vaitaan. β-laktoglobuliinin merkittävä vähennys maidosta vähentää maidon ^ 15 kemiallisessa ja aistittavassa laadussa havaittavia muutoksia niissä käsittelyis- ° sä, joissa maitoa keitetään tai pidetään kuumennettuna yli 65 °C:ssa.

X

£ Säilyvyyden varmistamiseksi maito iskukuumennettiin (142 °C, 2 T- sekuntia) ja pakattiin aseptisesti Tetra Brik Aseptic -pakkauksiin (0,2 I).

CU

CD

§ Esimerkki 2 o ^ 20 Esimerkissä 1 valmistetun maitopohjaisen tuotteen (MF-retentaa- tin) ominaisuudet testattiin seuraavilla ruoanvalmistustesteillä.

9

Maidon keittotesti. Neljä desilitraa maitoa kaadetaan paksupohjaiseen teräskattilaan ja kuumennetaan liedellä täydellä teholla (teho no 6) kiehuvaksi. Kuumentaminen lopetetaan, kun maito alkaa kohota kattilassa (tyypillinen reaktio maidolla, kun se alkaa kiehua). Maito kaadetaan välittömästi pois 5 kattilasta ja kattila huuhdellaan kylmällä vedellä. Tarkastellaan pohjaanpala-mista kattilan pohjasta visuaalisesti.

Riisipuurotesti. Kaksi desilitraa vettä kuumennetaan kiehuvaksi. Lisätään kaksi desilitraa puuroriisiä (Risella). Keitetään 2 minuuttia koko ajan sekoittaen, jolloin vesi imeytyy riisiin. Lisätään yksi litra maitoa ja keitetään hillo jaa (teho 3-4) 40 minuuttia. Riisipuuro tyhjennetään kattilasta, kattila huuhdellaan. Tarkastellaan pohjaanpalamista kattilan pohjasta visuaalisesti.

Molemmat testit tehtiin sekä keksinnön mukaisella maitopohjaisella tuotteella että tavanomaisella pastöroidulla rasvattomalla maidolla (Valio Oy). Testit osoittivat selvästi, että keksinnön mukaisen maitopohjaisen tuotteen 15 pohjaanpalaminen oli erittäin lievää, kun taas tavanomainen rasvaton maito paloi pohjaan huomattavasti voimakkaammin, erityisesti maidon keittotestissä.

Testit uusittiin kun maito oli 6 viikon ikäistä. Testitulokset olivat samankaltaiset. Keksinnön mukainen maitopohjainen tuote siis säilyttää omi-naisuutensa varastoinnin aikana.

20 Esimerkki 3

Esimerkissä 1 kuvatulla menetelmällä valmistettua maitopohjaista tuotetta sekoitettiin eri suhteissa vertailumaitoon, joka oli normaali pastöroitu rasvaton maito (0,05 % rasvaa). Tavoitteena oli selvittää, kuinka suuri heraproteiinien poistoasteen pitää olla, jotta pohjaanpalaminen estyisi.

25 Sekoitussuhteet olivat:

CM

^ 1) Keksinnön mukainen maito 95 %, rasvaton maito 5 % ^ 2) Keksinnön mukainen maito 90 %, rasvaton maito 10 % tn 9 3) Keksinnön mukainen maito 85 %, rasvaton maito 15 % o 4) Keksinnön mukainen maito 80 %, rasvaton maito 20 % c 30 5) Keksinnön mukainen maito 77,5 %, rasvaton maito 22,5 % 6) Keksinnön mukainen maito 75 %, rasvaton maito 25 % cu 7) Keksinnön mukainen maito 70 %, rasvaton maito 30 % o 8) Keksinnön mukainen maito 60 %, rasvaton maito 40 % o ^ 9) Keksinnön mukainen maito 50 %, rasvaton maito 50 % 35 Maitosekoituksilla tehtiin maidon keittotesti kuten esimerkissä 2 on kuvattu. Oli odotettavissa, että pohjaanpalaminen lisääntyisi asteittain tavan- 10 omaisen rasvattoman maidon osuuden seoksessa lisääntyessä, koska sekoituksen β-lg-pitoisuus asteittain nousee. Yllättäen havaittiin, että pohjaanpalaminen pysyi tasaisen vähäisenä aina seokseen no 4 asti (rasvattoman maidon osuus oli 5-20 %). Kun rasvattoman maidon osuus oli vähintään 22,5 % 5 (22,5-50 %), maitoseoksen pohjaanpalaminen lisääntyi dramaattisesti. Yllättä vää oli se, että pohjaanpalaminen ei riippunut lineaarisesti β-lg-pitoisuudesta, vaan siinä oli terävä taitepiste, jossa pohjaanpalaminen alkoi. Tulos varmistettiin toistoilla.

Maidon keittotestin tulokset on esitetty taulukossa 2 sekä graafi-10 sesti kuviossa 1. Pohjaanpalaminen arvioitiin visuaalisesti arvoasteikolla 0-100, jolloin arvo 5 kuvaa hyvin lievää pohjaanpalamista ja arvo 95 hyvin voimakasta pohjaanpalamista.

Edellä mainittujen sekoitusten 1-9 laskennalliset β-lg-määrät esitetään myös taulukossa 2.

15 Taulukko 2. Maidon β-laktoglobuliinipitoisuus ja pohjaanpalaminen

Seos__

Keksinnön mukainen Tavanomainen β-lg-pitoisuus Pohjaanpalaminen maitopohjainen maito (%) (g/100 g) _tuote (%)____ _95__5__0,035__5_ _90__10__0^05__5_ _85__15__0,065__5_ _80__20__0^08__5_ _7T5__22^5__0,0875__95_ 75 25 0,095 95 c\j---- 5 70 30 0,11 95 (M---- ^ 60__40__OM__95_ ^ 50 | 50 | 0,17 95 o

X

£ Laskennallisesti seos no 4 sisältää 25 % maidon alkuperäisestä β- ^ Ig-määrästä eli noin 0,08 g β-lg 100 grammassa maitoa. Tulokset osoittavat, S että β-laktoglobuliinin poistaminen maidosta ei ole välttämätöntä maidon poh- § 20 jaanpalamisen estämiseksi olennaisesti, vaan pohjaanpalaminen estyy, kun

CM

maito sisältää korkeintaan 0,08 g β-laktoglobuliinia/l 00 g maitoa.

11

Esimerkki 4

Esimerkissä 2 käytetyn maidon rasvapitoisuus oli 0,24 %. Haluttiin tutkia, johtuiko esimerkissä 2 saatu tulos erilaisesta rasvapitoisuudesta. Kuten edellä on esitetty, yleisesti on tunnettua, että rasva vähentää pohjaanpalamis-5 ta. Keittotestikoe tehtiin käyttämällä vertailumaitona rasvattoman maidon ja kevytmaidon seosta sellaisessa suhteessa, että vertailumaiden rasvapitoisuudeksi saatiin 0,24 %.

Silmämääräisesti todettiin, että pienellä rasvapitoisuuserolla ei ole vaikutusta pohjaanpalamiseen.

10 Esimerkki 5

Esimerkissä 1 valmistetulle maitopohjaiselle tuotteelle ja tavanomaiselle rasvattomalle maidolle tehtiin esimerkissä 2 kuvattu maidon keitto-testi, mutta käyttäen pinnoitettua kattilaa. Tuloksena oli, että keksinnön mukainen maitopohjainen tuote ei odotetusti palanut pohjaan, sen sijaan tavanomai-15 nen rasvaton maito paloi voimakkaasti pohjaan. Astian pesu oli helpompaa kuin pinnoittamattoman teräskattilan.

Pinnoitetulla kattilalla voidaan siis ratkaista yksi maidon pohjaanpalamiseen liittyvä ongelma, mutta palanut maku ja visuaalinen virhe jäävät jäljelle. Ulkonäkövirhe saattaa muodostua myös suuremmaksi, koska palanut 20 aines saattaa lähteä helpommin pohjasta irti kun ruokaa sekoitetaan.

Esimerkki 6

Esimerkissä 1 kuvatulla suodatusmenetelmällä valmistettiin kaksi erää maitoa, joiden proteiinipitoisuudet vakioitiin ultrasuodatuspermeaatilla 3,0 %:iin (erä 1) ja 2,8 %:iin (erä 2). Jälkimmäinen pitoisuus vastaa maidon

CM

^ 25 luontaista kaseiinipitoisuutta, heraproteiinien poistoa ei siis ole kompensoitu ^ kaseiinilla. Erän 1 β-lg-pitoisuus oli 0,02 g/100 g maitoa ja erän 2 β-lg-pitoisuus 9 oli 0,03 g/100 g maitoa. Molempien erien rasvapitoisuus oli 0,05 %. Nyt maito-

CM

o ja ei iskukuumennettu, vaan ne pastöroitiin (72 °C/15 s).

Ee Maidoille tehtiin esimerkissä 2 kuvattu maidon keittotesti ja riisi- 30 puurotesti.

c\j Tuloksena oli havaittavissa jonkin verran pohjaanpalamista, eräs- o sä 1 maidon keittotestissä, erässä 2 riisipuurotestissä. Pohjaanpalaminen ei o ^ ollut kuitenkaan läheskään niin voimakasta kuin tavanomaisella rasvattomalla maidolla.

12

Keksinnön mukaisten maitopohjaisten tuotteiden aistittava laatu mitattiin kahdella menetelmällä. Arvioinnin tekivät harjaantuneet arvioijat tietämättä mistä arvioitavista näytteistä on kysymys: 1) laatupisteillä selvitettiin maitojen yleinen laatutaso 5 2) kuvailevalla analyysillä selvitettiin eräiden aistinvaraisten omi naisuuksien eroa maitojen välillä (sivumaun voimakkuus, täyteläisyys, raikkaus, keitetyn maku)

Maitojen välillä ei havaittu tilastollisesti merkitseviä eroja. Heraproteiinien poisto ei siis vaikuttanut maidon makuun. Tuloksista voidaan myös ha-10 väitä, että kokonaisproteiinipitoisuus ei vaikuttanut aistittavaan laatuun, vaikka ne vaihtelivat eri maidoilla: tavanomaisella rasvattomalla maidolla 3,3 % ja tes-timaidoilla 3,0 % ja 2,8 %. Näin ollen heraproteiinien poistoa maidosta ei tarvitse aistittavan laadun puolesta kompensoida kaseiinipitoisuutta nostamalla.

C\J

δ

(M

i tn o i

(M

O

X

en

CL

δ

CD

00 o o

(M

Claims (10)

1. Menetelmä ruoanlaitossa pohjaanpalamattoman maitopohjaisen tuotteen valmistamiseksi, tunnettu siitä, että: 5 a) maitoraaka-ainetta konsentroidaan mikrosuodattamalla, jolloin saadaan MF-retentaattijae ja MF-permeaattijae, b) saatu MF-permeaattijae ultrasuodatetaan, jolloin saadaan UF-retentaattijae ja UF-permeaattijae, c) vähintään osa saadusta UF-permeaattijakeesta johdetaan talo kaisin diasuodatuksen käyttöliuoksena mikrosuodatukseen, d) otetaan talteen vaiheesta c) saatu MF-retentaatti, e) haluttaessa mainittu MF-retentaatti kuumennuskäsitellään, sen laktoosi hydrolysoidaan ja/tai proteiinipitoisuus vakioidaan, f) haluttaessa yhdistetään ainakin osa vaiheessa d) tai e) saadusta 15 MF-retentaatista maitoraaka-aineeseen, jolloin aikaansaadaan maitopohjainen tuote, joka sisältää korkeintaan 0,1 g β-laktoglobuliinia/l 00 g maitopohjaista tuotetta.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, jossa aikaansaadaan tuote, joka sisältää alle 0,0875 g β-laktoglobuliinia/l 00 g maitopohjaista 20 tuotetta, erittäin edullisesti korkeintaan 0,02 g β-laktoglobuliinia/l00 g maitopohjaista tuotetta.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, jossa osa UF-permeaatista johdetaan nanosuodatukseen.

4. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, 25 jossa yhteenlaskettu konsentrointiaste suodatusvaiheissa on yli 4, edullisesti CM ς 20-70, erityisen edullisesti 50-70.

^ 5. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, m 9 jossa MF-retentaatin proteiinipitoisuus vakioidaan vaiheessa b) saadun UF- o permeaatin avulla. c 30

6. Patenttivaatimuksen 3 tai 4 mukainen menetelmä, jossa MF- retentaatin proteiini- ja laktoosipitoisuus vakioidaan nanosuodatuksesta saa-c\j dun NF-permeaatin avulla.

7. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, o ^ jossa maitopohjainen tuote on vähärasvainen tai rasvaton. 1

8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen menetelmä, jossa tuotteen rasvapitoisuus on korkeintaan 2,5 %.

9. Jonkin patenttivaatimuksen 1-8 mukaisella menetelmällä valmistetun maitopohjaisen tuotteen käyttö kuumennettavana maitotuotteena ruoan- 5 valmistuksessa.

10. Patenttivaatimuksen 9 mukainen käyttö kuumennettaviin ruokiin, kuten puuroon, kiisseliin ja kaakaojuomaan. C\J δ (M tn o i (M O X en CL δ CD 00 o o (M