HU214539B - Eljárás és berendezés tejnek - szén-dioxiddal való kezeléssel -erjesztett tejjé történő átalakítására - Google Patents

Abstract

A találmány szerinti eljárás sőrán pasztörizált tejet erjesztett tejjéalakítanak át őly módőn, hőgy a pasztörizált tejet nagy hőmérsékletűhőkezelésnek vetik alá, majd a hőkezelt tejet CO2 gázzal telítik, és aszénsavval telített tejhez egy starter tenyészetet adnak, majd abeőltőtt tejet inkűbálják. ŕ

Description

A találmány szerinti eljárás során pasztörizált tejet erjesztett tejjé alakítanak át oly módon, hogy a pasztörizált tejet nagy hőmérsékletű hőkezelésnek vetik alá, majd a hőkezelt tejet CO₂ gázzal telítik, és a szénsavval telített tejhez egy starter tenyészetet adnak, majd a beoltott tejet inkubálják.

HU 214 539 B

A leírás terjedelme 14 oldal (ezen belül 6 lap ábra)

HU 214 539 Β

A találmány tárgya eljárás és berendezés tejnek - széndioxiddal való kezeléssel - erjesztett tejjé történő átalakítására.

Évtizedek óta ismeretes, hogy a Co₂ tartósítószerként alkalmazható élelmiszerek esetében.

Újabban fokozott érdeklődés nyilvánul meg nyerstej széndioxid atmoszférában való tárolása iránt, lásd J.S. King - L.A. Mabbitt cikkét (Technical Series, Society fór Applied Bacteriology, No. 22, The Use of Carbon Dioxide fór the Preservation of Milk. Preservatives in the Food, Pharmaceutical and Environmental Industries, p. 35-43, 1987). Az utóbbi időben bizonyos mértékig ipari méretekben alkalmazzák a tejtermékek (pl. joghurt, kvargli, adagokban csomagolt sajt, desszert-félék és tejpor) kizárólag CO₂ atmoszférában vagy olyan atmoszférában való tárolását, amely CO₂-t és más gázokat tartalmaz (1. a következő irodalmi helyet: H.G. Corinth: CrDioxide - Its Uses in the Dairy Industry. Deutsche Molkerei Zeitung, vol. 103, p. 942-952, 1982).

Ugyancsak ismert a tej szénsavval vagy CO₂ gázzal való telítése a tárolási vagy raktározási idő meghosszabbítása érdekében. A szénsav alkalmazásával végzett szénsavas telítéssel kapcsolatban megemlítjük, hogy a 961.856. sz. NSZK-beli szabadalmi leírás nemalvadó, szénsavat tartalmazó, hosszú élettartamú savanyú tej előállítása problémájának megoldására irányul és ezt úgy érik el, hogy friss tejet 125 °C-ra, ultramagas hőmérsékletre hevítenek a tejben jelenlévő valamennyi mikroorganizmus elpusztítására, majd 0,5-1% mennyiségben megfelelő tenyészetet adagolnak, a tejet édes állapotban +5 °C-on szénsavval telítik az oxigén kiszorítására, majd a tejet sterilezett palackokba töltik és ezeket lezárják, a palackokat 20 °C-ra temperált helyiségben helyezik el és a hőmérsékletet fokozatosan emelik, amíg - kb. 20 óra múlva - annyi tejsav képződik a tejsav-baktériumok szaporodása révén, hogy a tej megalszik a palackokban.

A CO₂ gázzal végzett telítésre példaként említhető, hogy T. Eie et al. a „CO₂ - Treatment of Milk fór Condensation and Drying” (Nordeuropaeisk Mejeritidsskrift, No. 3-4, 1987) c. cikkben azt írja le, hogy a baktériumok, pszichrotróf baktériumok, kóliform baktériumok, valamint a penészek és élesztők összes számának növekedése jelentősen gátolt olyan tejben, amelyet CO₂-vel csaknem teljesen telítenek (a pH 6,0 alatti), ha az ilyen tejet 5 °C-on és 8 °C-on tárolják. Egy másik példa - az „Unrefrigerated dahi can keep one month”, (Indián Dairyman, vol. 21, no. 9, p. 261-262, 1969) - a kutatómunka azon eredményét mutatja, hogy a hosszú eltarthatóság tulajdonságával rendelkező palackozott indiai savanyútej készítmény, dahi állítható elő szelektált tej sav-baktérium törzsek alkalmazásával. Ugyancsak ismertetik, hogy édes dahi, savanyú dahi, acidophilusos tej és joghurt állítható elő, amely szobahőmérsékleten és 30 °C-on több, mint 10 napon át tárolható. Ehhez járul az, hogy ha a hőkezelt tejet inokulálás előtt szénsavval telítik, ennek a kezelésnek az az eredménye, hogy a nemtej savas szennyező baktériumok növekedése gátolt. Ily módon a dahi hűtés nélkül több, mint 1 hónapon át eltartható.

Az eljárás részletes leírása szerint jóminőségű tejet 3-5 percen át forralnak, kb. 30-35 °C-ra hűtenek le, hozzáadnak 1,5-2% aktív, tiszta starter tenyészetet és a tejet tisztított, higiénikus tejesüvegekbe viszik át, majd ezeket steril kupakokkal légmentesen lezárják. Kitűnik azonban, hogy a starter hozzáadása után a tejet szénsavval telítik (oly módon, hogy 1 percen át 60 font/inch²=401,6 kPa/cm² nyomáson egy gázpalackból CO₂-t vezetnek rajta át).

A 140453 sz. indiai szabadalmi leírás eljárást ismertet joghurt tejből való előállítására, amelynek során először a megfelelő standard minőséget állítják be. Ennek során fölözött tejport adagolnak a szabványnak megfelelő tejhez egy pasztőrizáló berendezésben és a terméket 85-90 °C-on 30 percen át pasztórizálják. A keveréket 2500-3000 font/inch² (16735-20082 kPa/cm²) nyomáson homogenizálják, majd azonnal 28 °C-ra hűtik. A keveréket ezután egy inokulum tankba szivattyúzzák át, amelyben 2,5-3% joghurt tenyészettel oltják be. Az inokulált keveréket CO₂ gáz bevezetésével szénsavval telítik. Ezt követően a szénsavval telített keveréket a tankban 42 °C-on inkubálják 3-4 órán át. Ezt követően az inkubált keveréket egy másik tartályba szivattyúzzák át, amelyben 10 órán át 20 °C-on tartják, vagy hosszabb időtartamon át az inokulum tankban inkubálják 42 °Con. A koagulált tejet kevertetéssel széttörik és a terméket tartályokba csomagolják. Egy másik megoldás szerint szilárd típusú joghurt előállítására az inokulálást az inkubálási periódus elején végzik és a keveréket tartályokba töltik, majd inkubálják.

A joghurt tárolása során nagyobb mikrobiológiai problémát jelent az, hogy a szabad felületen élesztő és penész növekszik. E. Fluckiger - F. Walser „Effect of Gas-flushing of Yoghurt on Mould and Yeast Growth” c. cikkében (Molkereitechnik, p. 47-57, 1973) ennek a problémának a csökkentésére azt javasolja, hogy a tárolótartály felső részét CO₂-vel öblögessük át.

A „Performance of Yoghurt cultures in storedraw and pasteurized milks” c. cikk (Cultured Dairy Products Journal, vol. 19, no. 1, p. 24, 27, 28 és 33, 1984) azt tárgyalja, hogy milyen változások mennek végbe a nyers és a pasztörizált tejben, amelyet alacsony hőmérsékleten tárolnak, majd joghurt előállítására használnak fel. Ugyancsak leírja azt, hogy milyen hatást fejt ki teljes tejpor (a tej összes szárazanyag-tartalmának növelésére) és egyes adalékanyagok hozzáadása a starter tenyészetek növekedésére és savtermelésére. A pasztörizált tejek alkalmazásával kapcsolatban úgy jártak el, hogy mintát vettek laboratóriumban pasztörizált tejből, amelyet különböző időtartamon (1-5 napon) át alacsony hőmérsékleten (5-7 °C) tároltak és ezeket a mintákat joghurt előállítására használták fel. A pasztörizált tejmintákból egy sorozatot nem vetettek alá semmiféle hőkezelésnek, míg a másik sorozatot 10 percen át 90 °C-on tartották, mindkét sorozatot beoltották és 4 órán át 44 °C-on inkubálták. Az eredmények arra mutattak, hogy amikor a tárolt pasztőrözött tejet azonnal hőkezelés nélkül inokulálják, a starter tenyészet gyengén nő és kevesebb savat termel, mint a friss pasztőrözött tejminták esetében. Azokban a mintákban viszont, amelyeket hőkezelésnek vetnek alá,

HU 214 539 Β a növekedés és a savtermelés valamivel magasabb a tárolt pasztőrözött tejben, mint a friss pasztőrözött tejben.

A cikk ismerteti azt is, hogy milyen hatások lépnek fel, ha a tárolt pasztőrözött tejhez adalékanyagokat adnak az újrahevítés elkerülésére. Az egyik alkalmazott adalékanyag a nátrium-formiát, amely sikeresnek bizonyult. A másik alkalmazott adalékanyag a CO₂ gáz volt. Tárolt pasztőrözött tejmintákat - vattadugóval ellátott lombikokban - a dugókon át CO₂ gázzal öblítik át, max. 60 másodpercig terjedő időtartamon át. Az átöblítés után a tejmintákat joghurt tenyészettel oltják be és 4 órán át 44 °C-on inkubálják, majd a dugókat steril vattadugókkal cserélik ki. Átöblítés után a tej kiindulási savassága max. 0,31%-ra nő. Bár joghurt kultúrák esetében a CO₂vel való átöblítés ugyancsak növeli a savtermelést, 60 másodperces CO₂-átvezetés mellett 0,8% savasságot figyeltek meg.

A cikk azzal a következtetéssel zárul, hogy a CO₂-vel átöblített mintákban az össz-savasság és a termelt savasság egyaránt nő. Ez arra mutat, hogy a CO₂ atmoszféra stimulálja a starter aktivitását.

A joghurt az a koagulált tejtermék, amely tejsavas fermentációval állítható elő Lactobacillus bulgaricus és Streptococcus thermophilus hatására. Ezek a mikroorganizmusok termofilek és optimális növekedési hőmérsékletük 40-45 °C.

A joghurt előállítására irányuló szokásos eljárás a már pasztőrözött tej magas hőmérsékletű hőkezelését foglalja magában, olyan hőmérsékleteken és annyi időn át, hogy a kőhezelt tej peroxidáz-negatív eredményt adjon. Ez a magas hőmérsékletű hőkezelés történhet szakaszosan, 80-85 °Con 20-30 percen át, vagy folyamatosan (on-line kezeléssel) 90-95 °C-on, 3 percen át. A tejet ezután 43 °C inkubálási hőmérsékletre hűtjük le, joghurt starterrel inokuláljuk és 4 5 órán át inkubáljuk.

Egy másik megoldás szerint 30 °C hőmérsékletet alkalmazhatunk, 12-14 órán át. Az inokulálás úgy végezhető, hogy a starter kultúrát egy felnyitható tetőn át visszük be a fermentorba vagy egy starter tankból adagoljuk be, amelyben a tenyészetetet előzetesen tejjel kevertük össze.

A joghurt megfelelő állaga és aromája kialakulása szempontjából kritikus az inkubálási idő. Az inkubálási idő csökkentése igen fontos lenne a tejüzemekben, mivel azt eredményezné, hogy csökken az energia-fogyasztás, javul az inkubálótankok kihasználtsága és könnyebben tervezhető meg a termelés.

A nagyüzemi starter laboratóriumok jelentős mennyiségű kutatómunkát fordítanak baktérium starter tenyészeteik aktivitásának javítására, a klasszikus szelekció és a génsebészet eredményeit egyaránt alkalmazva.

A találmány tárgya az inkubálási idő lerövidítése erjesztett tej előállítása során, különösen olyan tejből kiindulva, amelyet magas hőmérsékletű hőkezelésnek vetettünk alá, vagy friss tejből kiindulva, amelyet egy első hőkezelésnek (különösen alacsony hőmérsékletű pasztőrözésnek), majd utóbb egy második hőkezelésnek, különösen magas hőmérsékletű hőkezelésnek tettünk ki.

A találmány egy további tárgya a tej szénsavval való telítésének javítása, a telítés mélyrehatóbbá tétele révén.

A találmány további tárgya a tej szénsavval való telítése módjának jobb adaptálása az erjesztett tej nagy mennyiségben való előállításához.

A találmány tárgya egyrészt eljárás a tej erjesztett tejjé való átalakítására, amelynek során a tejet hőkezelésnek vetjük alá, majd a hőkezelt tejhez CO₂ gázt a tej szénsavval való telítésére és egy starter tenyészetet adunk a tej fermentációjának megindítására. Ennek során a tej hőkezelése és az említet anyagok hozzáadása lépése között a hőkezelt tejet ismét hőkezeljük és az említett anyagokat az ismételten hőkezelt tejhez adjuk hozzá.

A találmány tárgya másrészt eljárás tejnek erjesztett tejjé való átalakítására, amelynek során pasztőrözött tejből indulunk ki, majd a tejhez, CO₂ gázt a tej szénsavval való telítésére és egy starter tenyészetet adunk a tej fermentációjának megindítására, mimellett az ilyen anyagok hozzáadása előtt a pasztőrözött tejet annyi időn át és olyan hőmérsékleten hőkezeljük, hogy a hőkezelt tej a vizsgálat során peroxidáz-negatív eredményt adjon és az említett anyagokat a hőkezelt tejhez adjuk hozzá.

A találmány tárgya harmadsorban eljárás a tej erjesztett tejjé olyan átalakítására, amelynek során a hőkezelt tejet bevisszük egy fermentorba, CO₂ gázt vezetünk be a hőkezelt tejbe annak szénsavval való telítésére, és egy starter tenyészetet adunk a tejhez a tej erjedésének megindítására, amelynek során a hőkezelt tejet vezetéken át juttatjuk az említett fermentorba és a CO₂ gázt a hőkezelt tejbe ennek a csővezetéken való áthaladása során vezetjük be.

A találmány tárgya egy berendezés a tej erjesztett tejjé való átalakítása során való felhasználásra, amely abból áll, hogy tartalmaz egy első adagoló elemet, amely CO₂ gáznak hőkezelt tejbe való bevezetésére szolgál, amelynek célja a hőkezelt tej szénsavval való telítése, egy fermentort, és egy második adagoló eszközt a starter tenyészetnek a tejbe való bevezetésére, a berendezésben az első adagoló eszközt egy csővezeték köti össze a fermentorral a szénsavval telített tejnek a tankba való bevezetésére.

Az „erjesztett tej” kifejezés egy folyékony termékre vonatkozik, amelyet (kezelt vagy kezeletlen) tejből állítunk elő egy olyan eljárás keretében, amelynek végrehajtása során baktérium-tenyészetet adunk a tejhez és ez a tejet fogyasztható termékké alakítja át, erjesztés révén.

Az erjesztett tej jelenthet írót, érlelt tejszínt, joghurtot és acidophilus tejet.

A találmány szerinti megoldás előnye az, hogy lerövidítheti a szükséges fermentációs időt és így gazdaságossabbá teheti az erjesztett tej gyártását anélkül, hogy bármiféle jelentősebb romláshoz vezetne az erjesztett tej organoleptikus tulajdonságai tekintetében.

Az eljárás különösen alkalmas joghurt előállítására, mivel a széndioxidnak a tejbe való bevezetése és a tejben való folyamatos jelenléte javítja a tejet, mint a joghurt starter közegét.

Azt találtuk, hogy széndioxidnak a tejben való jelenléte stimulálja a joghurt baktériumok növekedését. Ez valószínűleg egy összetett hatás, amelynek során az oxigént eltávolítjuk a tejből és így csökkentjük a redox

HU 214 539 Β potenciált, ezenkívül a széndioxiddal közvetlenül stimuláljuk a joghurt baktériumokat.

Holland tudósok (F.M. Driessen, F. Kingma és J. Stadhouders a Wageningenben, Hollandiában 1983-ban rendezett Symposium on lactic acid bacteria in foods genetics, metabolism and applications alkalmával) arról számoltak be, hogy a joghurt 30 °C-on való inkubálása során a kezdeti fázisban gyors B. cereus növekedés következik be. A magas O2-tartalom késlelteti a joghurt baktériumok növekedését, míg stimulálja a B. cereust. A találmány szerinti CC>2-vel végzett kezelés azt eredményezheti, hogy a B. cereus növekedése teljes gátlás alá kerül.

Úgy gondoljuk, hogy CO₂ jelenléte a joghurtban, előnyösen légmentes csomagolással együtt előnyös alternatíva lehet a tartály fejrészének CO2 gázzal végzett ismert átöblítéséhez képest.

A találmány szerinti eljárás során a tejet inokulálás előtt szénsavval telítjük, az eljárást gyakorlati szempontjából előnyössé teszi a tej (on-line) szénsavas telítése szempontjából az ismert, tankban végzett szénsavas telítéshez képest. Az eljárás javítja a szénsavval való telítés egyenletességének mértékét is, egyben növeli a szénsavval teljesen telített tej termelésének sebességét, különösen annak folytán, hogy a CO₂ gáz bevezetése helyét követő csőhossz elég nagynak választható meg ahhoz, hogy nagyon intenzív keveredést és így szénsavval való telítést érjünk el.

Ezt a hosszúságot úgy választjuk meg, hogy a szénsavval telített tejnek a fermentorba való belépéséig legalább 10 másodperc, előnyösen legalább 30 másodperc teljen el. A gyakorlatban ez a hosszúság legalább 10 méter, előnyösen legalább 30 méter.

Az egyik kitüntetett megvalósítási mód esetében a joghurtot olyan pasztőrözött tejből állítjuk elő, amelyet kb. 1200 ppm koncentráció elérésig telítettünk CO₂-vel. Azt találtuk, hogy a CO₂-nek ilyen alkalmazása stimulálja a joghurt starter kultúra növekedését. Ennek eredményeként kb. 20%-kal csökken az inkubációs idő; növekszik a joghurtban jelenlevő fő aroma-komponens, az acetaldehid termelése, és a kikészített termék kellemes, habos ízre tesz szert. A szennyező és patogén mikroorganizmusok növekedése háttérbe szorul és a termék tárolhatósági időtartama megnő.

A találmány világos megértése és könnyű megvalósítása érdekében a példákat a rajzokra való hivatkozással egészítjük ki. Ezek közül az 1. ábra a CO₂ koncentráció-idő diagramot mutatja be CC>2-vel kezelt és kontroll tejben joghurt kisüzemi előállítása esetén;

a 2. ábra a teljes baktérium szám (koncentráció) - idő diagramot mutatja be ugyanezen tej-féleségek esetében; a 3. ábrán a pH idő diagram látható ugyanezen tej-féleségek esetében;

a 4. ábra az acetaldehid-koncentráció - idő diagramot szemlélteti ezekre a tejekre;

az 5. ábrán a kokkuszok és pálcák mennyisége - a teljes baktérium szám %-ában - az idővel szemben látható;

a 6. ábra vázlatosan egy rendszert mutat be a joghurt teljes termelési folyamatára;

a 7. ábra vázlatosan és részletesebben a rendszer egy CO2-infüziós metszetét ábrázolja;

a 8. ábra a teljes bakrétium szám (koncentráció) - idő összefüggést mutatja be CO2-vel kezelt, ill. kontroll tejben a teljes gyártási cikluson át;

a 9. ábrán a pH - idő diagram látható e két tej-féleség esetében;

a 10. ábra a teljes baktérium szám (koncentráció) idő diagramot ábrázolja CO2-vei kezelt és kontroll tejben acidophilus tej kisüzemi gyártása során;

all. ábra az Lb. acidophilus és a B. bifidum %-os mennyiségének változását az időben mutatja be CO2-vel kezelt tej esetében és a 12. ábra a Lb. acidophilus és a B. bifidum %-os mennyiségének időbeni változását szemléleti a kontroll tej esetében.

1. példa

A tej kezelése

Ez a példa egy laboratóriumi kísérletet ír le, amelynek során kisüzemi léptékben joghurtot állítunk elő pasztőrözött teljes tehéntejből.

A pasztőrözött teljes tehéntejet lefölözött tejből előállított tejporral javítottuk fel: ennek során a szárazanyag-tartalmat 2,5 tömeg%-ra emeltük (ez a joghurt előállítására vonatkozó norvég szabványnak felel meg).

A tej hőmérsékletét 60 °C-ra állítjuk be, 180 kp/cm² nyomáson homogenizáljuk és tányéros hőcserélőben 35 másodpercen át 90 °C-on tartjuk. A kilépésnél a tej hőmérséklete 12 °C.

A tejet két tartályba vezetjük, amelyek 30-30 liter hőkezelt tej befogadására képesek. Az egyik tartály alján elhelyezett gázadagoló füvökán keresztül 12 °C-on CO₂ gázt vezetünk a tejbe. A szénsavval való telítés után a tej CO₂ koncentrációja 1288 ppm (Beckman IR Analyzerrel mérve). A CO₂ koncentrációja a kontroll (CO₂-vel nem kezelt) tejben 30 ppm.

A CO₂-vel kezelt és a kontroll tej hőmérsékletét 42 °C-ra állítjuk be: ez a joghurtgyártás esetében a kitüntetett inkubálási hőmérséklet. Mindkét tej-féleséget 2% kereskedelemben kapható joghurt starterrel (Chr. Hansen’s Laboratories A/S, Horsholm, Dánia) oltjuk be.

A beoltott CO₂-vel kezelt tejet és a beoltott (CO2 nélküli) kontroll tejet 1 literes üvegpalackokba töltjük és 5 órán át 42 °C-on inkubáljuk. A palackokat alumíniumfóliával zárjuk le (azaz nem légmentesen) a fermentáció alatt.

Óránként veszünk mintát a következő paraméterek meghatározására:

- CO₂ tartalom

- összes élő mikroorganizmus szám pH

- illő aroma vegyületek

- a mikroorganizmusok megoszlása pálcákra (Lactobacillus) és kokkuszokra (Streptococcus).

Megfigyelések az inkubálás során:

CO₂ tartalom

A CO₂-vel kezelt tej eredetileg 1288 ppm CO₂-t tartalmaz. A hőmérséklet 12 °C-ról 42 °C-ra való növelése hatására ez a koncentráció 1033 ppm-re csökken.

HU 214 539 Β

A tej CO₂ koncentrációja fermentáció közbeni mérések eredményeit az 1. ábrán mutatjuk be.

A fermentáció alatt a CO₂-vel kezelt tejben láthatóan kevesebb CO₂ termelődik, mint a kontroll tejben. Ez valószínűleg úgy értelmezhető, hogy a CO₂-vel kezelt tejet CO₂-vel túltelítettük és az eltávozott.

Összes élő mikroorganizmus szám

A joghurt baktériumokra a CO₂ által kifejtett stimuláló hatást úgy mutatjuk ki, hogy mérjük a baktériumok szaporodását az inkubálás során. A 2. ábra mutatja be a teljes baktériumszámot a CO₂-vel kezelt ill. a kontroll tejben.

Ez a két paraméter egyértelműen arra mutat, hogy a CO₂ stimuláló hatást fejt ki. Az Inkubálási idő e példa esetében 5 óráról 4 órára csökkenthető, ha a tejet CO₂-vel kezeljük.

pH

A pH alakulását a kétféle tejben a 3. ábrán mutatjuk be.

A savasság, egy adott idő után, a CO₂-vel kezelt tejben folyamatosan nagyobb, mint a kontroll tejben. Ez ugyancsak arra mutat, hogy a CO₂ stimulálja a joghurt baktériumokat.

Illékony aroma vegyületek

A joghurtban termelődő fő illékony aroma vegyület az acetaldehid. Lényeges, hogy ez a vegyület intenzíven képződjék, annak érdekében, hogy a termék jellegzetes ízre tegyen szert. Az acetaldehid termelést a CO₂-vel kezelt, illetőleg a kontroll tejben (gázkromatográfiás elemzés alapján) a 4. ábrán mutatjuk be.

Az eredmények arra mutatnak, hogy az acetaldehidképződés a CO₂-vel kezelt tejben gyorsabban megy végbe és magasabb maximumok érhetők el, mint a kontroll tejben.

A pálcák és kokkuszok aránya

A kokkuszok és a pálcák aránya a joghurt fontos minőségi paramétere. Ha a kokkuszok mennyisége túlságosan alacsony, ez arra vezet, hogy az aromaképződés mértéke nem kielégítő, ha viszont a pálcák mennyisége túl magas, fokozódik a D-/-/-tejsav termelés és ez táplálkozásiam okokból nem kívánatos. Az eredményeket az 5. ábra szemlélteti. Ezekből látható, hogy a joghurt gyártásra szánt tej CO₂-vel végzett kezelése nem változtatja meg a kokkusz/pálca arányt a kontroll tej körülményeihez képest. Mindkét tejben optimális arány érhető el.

2. példa

Az 1. példa szerint, CO₂-vel kezelt, illetőleg kontroll tejből előállított joghurt minőségét 2 hónapos tárolás alatt értékeljük.

Mintát veszünk 1 nap, 1 hét, 2 hét, 3 hét és 2 hónap elteltével a következők elemzéséhez:

- érzékszervi értékelés

-pH

- összes élő mikroorganizmus szám

- illékony aroma vegyületek

- keménység és viszkozitás.

Az érzékszervi vizsgálat során mind a CO₂-vel kezelt, mind a kontroll joghurt magas pontszámokat kap. A CO₂-vel kezelt tej azonban frissebb és habosabb, mint a kontroll.

A CO₂-vel kezelt tejből előállított joghurt viszkozitása valamivel magasabb, mint a kontrolié. Egyik mintában (sem a CO₂-vel kezelt, sem a kontroll tejből származó joghurt esetében) sem mutatható ki élesztő vagy penész.

A joghurt nagyüzemi gyártása során változtatásokra van szükség az előbbiekben leírt, laboratóriumi berendezésben végrehajtott eljárásban. Minél nagyobb léptékben valósítjuk meg a folyamatos eljárást, annál jobb az on-line megoldás, mivel nagyobb költség- és időmegtakarítás érhető el.

3. példa

Ez a példa a joghurt nagyüzemi előállítását írja le, olyan eljárás alkalmazásával, amelyben a CO₂-t folyamatosan vezetjük be. A kontrollba nem vezetünk CO₂-t.

A 6. ábra egy nagyüzemi termelés céljára szolgáló rendszert mutat be. A 7. ábrán a rendszer egy CO₂ bevezetésre szolgáló része metszetét szemlélteti.

A tej előkezelése

Pasztőrözött teljes tejet 3 tömeg% nemzsíros tejpor hozzáadásával sűrítünk, 80 °C-ra melegítünk és vákuumban levegőmentesítünk. A hőmérséklet ennek során 80 °C-ra csökken. A tejet ezután az 1 puffer tartályba vezetjük, majd továbbítjuk 2 tányéros hőcserélő 2A hevítő terébe és ebből egy 3 tárolócellába, amelyben a hőkezelést 95 °C, 6 perc - végezzük. A tejet a 2 hőcserélő 2B hűtőrészlegében 42 °C-ra hűtjük, miután a tejet 85 °Con egy kétfázisú homogenizátorban 8, ill. 200 kp/cm² nyomáson homogenizáltuk.

CO2 bevezetés

A hőmérséklet 42 °C-ra való beállítása után a tejet a 6 zárt csővezetéken keresztül az 5 saválló acél fermentorokba vezetjük, amelyek 4000—4000 liter kapacitásúak.

A 6 csővezetékben kialakított 4 CO₂ bevezető szakaszban a 7 saválló acél porlasztókon keresztül CO₂-t buborékoltatunk a tejbe. A 6 csővezeték átmérője (2,5 inch) 6,35 cm és a tej áthaladási sebessége 7500 liter/óra.

A CO₂ bevezetése után a tejet a 6 csővezetékben egy 50 méteres szakaszon vezetjük át, mielőtt az bejutna a fermentorba. Ezen továbbítás alatt a 4 szakasz és az egyes 5 fermentorok közötti csőszakasz hosszúságával összefüggésben könnyebbé válik a CO₂ gáz jó eloszlása a tejben.

Inokulálás és inkubálás

2500 liter CO₂-vel kezelt és 2500 kontroll tejet vezetünk be a megfelelő 5 fermentorokba.

Mindegyik fermentorba a 9 nyitható tetőn keresztül 0,5 kg DVS tenyészetet (a Chr. Hansen-f. 180-as) adagolunk be és a tejet a baktériumtenyészet alapos eloszlatására 5 pecen át kevertetjük.

HU 214 539 Β

A fermentáció alatt 0,5 óránként veszünk mintát. Közvetlenül a kevertetés megkezdése után a CO₂-vel kezelt tejben a CO₂ koncentráció 1800 ppm.

A minták baktérium-számának és pH-jának meghatározási eredményeit a 8., illetőleg a 9. ábrán mutatjuk be.

4. példa

Ez a példa azt mutatja be, hogy a tej CO₂-vel való előzetes kezelése, a kiválasztott bélbaktérium típusú tenyészettel való fermentálás előtt, hogyan befolyásolja az acidophilus tej termelését.

Tenyészet

Az ebben a kísérletben alkalmazott tenyészet ugyancsak a Chr. Hansen’s Laboratories A/S-től származik („ABtenyészet”). A tenyészet igen koncentrált alakban két baktériumot (Lactobacillus acidophilus és Bifidobacterium bifidum) tartalmaz. Ezeket a mikroorganizmusokat bélbaktériumok közül szelektáltuk és megállapítottuk, hogy ezek jó hatással vannak az emberi táplálkozásra és egészségre.

A tej kezelése

Pasztőrözött teljes tehéntejet 200 kp/cm² nyomáson homogenizálunk, majd 95 °C-on 5 percen át hőkezelünk. A tej hőmérsékletét 37 °C-ra állítjuk be és CO₂ gázt buborékoltatunk át a tej egy részén, az előbbi 1. példában leírt laboratóriumi kísérlet körülményei között. A kontrollként alkalmazott tej-hányadot nem telítjük CO₂-vel.

Inkubálás

A CO₂-vel kezelt és a kontroll tejet koncentrált AB tenyészettel oltjuk be, 500 ml-es üvegpalackokba osztjuk szét és 37 °C-on inkubáljuk. 2 óránként mintát veszünk a bakteriológiai elemzéshez.

Eredmények

A bakteriológiai vizsgálatok eredményei arra mutatnak, hogy a baktériumok növekedése szempontjából kedvezőbb a CO₂-vel kezelt tej, mint a kontroll tej. Ezt a 10. ábra mutatja be, amelyen a teljes baktérium-szám időbeni változása látható.

Ezenkívül nagyobb mennyiségben figyelhető meg a B. bifidum a CO₂-velt kezelt tejben, és a B. bifidum: Lb. acidophilus arány optimális (34% ill. 66%). Ezt all. ábra mutatja be, amelyen a kétféle baktérium arányának időbeni változása látható a CO₂-vel kezelt tej erjesztése során. Úgy tűnik azonban, hogy a B. bifidum a kontroll tejben túlságosan lassan szaporodik. Ezt a 12. ábra mutatja be, amelyen az említett két baktérium-féleség arányának időbeni változása látható a kontroll tej fermentációja során.

Claims (25)

1. SZABADALMI IGÉNYPONTOK

   1. Eljárás tej erjesztett tejjé való átalakítására, amelynek során a tejet hőkezelésnek vetjük alá, majd a hőkezelt tejhez CO₂ gázt adunk a tej szénsavval való telítésére és starter tenyészetet a tej erjedésének gyorsítására, azzaljellemezve, hogy a hőkezelt tej szárazanyagtartalmát beállítjuk, majd a hőkezelt tejet ismét hőkezelésnek vetjük alá, és CO₂ gázt és a starter tenyészetet az ismételten hőkezelt tejhez adjuk hozzá.
2. 2. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a tej második hőkezelését olyan hosszú időn át és olyan magas hőmérsékleten végezzük, hogy az újrahőkezelt tej peroxidáz-negatív eredményt adjon.
3. 3. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a CO₂ gázt a tenyészet hozzáadása előtt vezetjük be.
4. 4. Az 1-3. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az újra-hőkezelt tejet a szénsavval való telítés előtt lehűtjük.
5. 5. Az 1-4. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az újra-hőkezelt tejet egy csővezetéken (6) vezetjük be egy fermentorba (5), és a CO₂ gázt aközben vezetjük be az újra-hőkezelt tejbe, amikor az áthalad ezen a csővezetéken (6).
6. 6. Az 5. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a CO₂ gáz bevezetése után a szénsavval telített tejet legalább 10 másodpercen át tartjuk az előbbi csővezetékben (6), az előbbi fermentorhoz (5) való továbbítás közben.
7. 7. A 6. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy legalább 30 másodpercen át tartjuk a tejet a csővezetékben.
8. 8. Eljárás tejnek erjesztett tejjé való átalakítására, amelynek során pasztőrözött tejet alkalmazunk, majd a tejhez CO₂ gázt a tej szénsavval való telítésére és egy starter tenyészetet adunk a tej erjedésének megindítására, azzal jellemezve, hogy a CO₂ gáz és starter tenyészet hozzáadása előtt a pasztőrözött tejet hőkezelésnek vetjük alá olyan időtartamon át és olyan hőmérsékleten, hogy a hőkezelt tej peroxidáz-negatív eredményt adjon.
9. 9. A 8. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a CO₂-t a tenyészet hozzáadása előtt adjuk a tejhez.
10. 10. A 8. vagy 9. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a hőkezelt tejet a szénsavval való telítés előtt lehűtjük.
11. 11. A 8-10. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzaljellemezve, hogy a hőkezelt tejet egy csővezetéken (6) át juttatjuk be egy fermentorba (5) és a CO₂ gázt akkor vezetjük be a hőkezelt tejbe, amikor az a csővezetéken (6) halad át.
12. 12. A 11. igénypont szerinti eljárás, azzaljellemezve, hogy a CO₂ gáz bevezetése után a szénsavval telített tejet legalább 10 másodpercen át tartjuk a csővezetékben (6), amelyen keresztül a tankfermentorba (5) jut.
13. 13. A 12. igénypont szerinti eljárás, azzaljellemezve, hogy legalább 30 másodpercen át tartjuk a tejet a csővezetékben.
14. 14. Eljárás tejnek erjesztett tejjé való átalakítására, amelynek során hőkezelt tejet vezetünk be egy fermentorba (5), CO₂ gázt vezetünk a hőkezelt tejbe ennek szénsavval való telítésére és a tej erjedésének megindítására starter tenyészetet adunk a tejhez, azzal jellemezve, hogy a hőkezelt tejet egy csővezetéken (6) át vezetjük az említett fermentorba (5) és a CO₂ gázt aközben vezetjük be a hőkezelt tejbe, mialatt az a csővezetéken (6) halad át.

    HU 214 539 Β
15. 15. A 14. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a tenyészetet a tej CO₂-vel való telítése után vezetjük a tejbe.
16. 16. A 14. vagy 15. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy kiindulási anyagként pasztőrözött tejet alkalmazunk.
17. 17. A 14-16. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a hőkezelt tejet lehűtjük, mielőtt a CO₂ gázt bevezetnénk.
18. 18. A 14-17. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a CO₂ gáz bevezetése után a szénsavval telített tejet legalább 10 másodpercen át tartjuk az említett csővezetékben (6), amelyen át azt a fermentorba (5) vezetjük.
19. 19. A 18. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a tejet legalább 30 másodpercen át tartjuk a csővezetékben.
20. 20. Berendezés a tej eresztett tejjé való átalakítására való alkalmazásra, amelynek része egy első bevezető eszköz (4) a CO₂ gáznak a hőkezelt tejbe való bevezetésére, amelynek célja a tej szénsavval való telítése, egy fermentor (5) és egy második bevezető eszköz (9) starter tenyészetnek a tejhez való adagolására, a tej erjedésének megindítására, azzal jellemezve, hogy a csővezeték (6) az első bevezető eszköztől (4) a fermentorig (5) terjed a szénsavval telített tejnek a tankba (5) való bevezetésére.
21. 21. A 20. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a második bevezető eszköz (9) az említett első bevezető eszköz (4) után helyezkedik el az áramlás irányában.
22. 22. A 20. vagy 21. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, az első bevezető eszköz (4) előtt fűtőberendezést (2A) tartalmaz a tej hőkezelésére.
23. 23. A 22. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a fűtőberendezés (2A) után és az első bevezető eszköz (4) előtt hűtőberendezést (2B) tartalmaz a hőkezelt tej lehűtésére.
24. 24. A 20-23. igénypontok bármelyike szerinti berendezés, azzaljellemezve, hogy a csővezeték (6) hosszúsága az első bevezető eszköztől (4) a fermentorig (5) terjedő részen legalább 10 méter.
25. 25. A 24. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a csővezeték (6) hosszúsága legalább 30 méter.

    HU 214 539 Β

    Int. Cl.⁶: A 23 C 9/13

    HU 214 539 B

    Int. Cl⁶: A 23 C 9/13 acctalóehici, ppm > I

    4. abrg

    HU 214 539 Β

    Int. Cl.⁶: A 23 C 9/13 kontrolt _K kokkusz o

    _ü o

    Cl

    N in

    -X _x o

    -X σ

    o ~ö