NL8300088A - Werkwijze voor de bereiding van geevaporeerde melk. - Google Patents

Description

r- is.

'.I. 'Ι'ΊΙιΊΗιι VO 4512

WERKWIJZE VOOR DE BEREIDING·VAM GEËVAPOREERDE MELK

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor de bereiding van geëvaporeerde melk en op de aldus verkregen produkten.

Melk voor menselijke consumptie is in verschillende vormen voorhanden.

De meest traditionele vorm is de rauwe melk, op de boerderij gewonnen 5 en vandaar direct voor consumptie aangeboden. Uiteraard is er een tijd geweest, dat melk alleen op deze manier beschikbaar was. De techniek van het verhitten heeft een belangrijke bijdrage geleverd aan een verbetering van houdbaarheid en daarmee van de distributiemogelijkheid en verhandelbaarheid vein de melk.

10 Een produkt als gesteriliseerde melk, met een houdbaarheid van enkele weken tot maanden, zelfs zonder koeling, levert de industrie ongekende nieuwe mogelijkheden op, met betrekking tot commercialiseren en distribueren van melkprodukten. Aanvankelijk was dit sterilisatieproces uitsluitend een proces, waarbij de voorbehandelde melk werd verpakt en in 15 de verpakking werd gesteriliseerd. Als verpakkingsmateriaal was en is met name blik en glas gebruikelijk. De sterilisatie vindt plaats in daarvoor geëigende apparatuur, waarbij de melk temperaturen bereikt van bv. 115-125°C en meerdere minuten op die temperatuur wordt gehouden om een voldoende afdoding van micro-organismen te bewerkstelligen.

20 Van recentere datum is de werkwijze, waarbij de melk in een stromend proces wordt gesteriliseerd en daarna aseptisch wordt afgevuld, bv. in kartonnen verpakkingen of in plastic flessen. Dit proces vindt plaats bij temperaturen, die variëren van bv. 135-150°C; veel hogere temperaturen dus dan bij de "klassieke" sterilisatie in de verpakking. Men 25 spreekt dan ook wel van UHT-verhitting ("Ultra Hoge" Temperatuur) of van HTST (High Temperature Short Time). Om een voldoende sterilisatie-effect te verkrijgen, zijn.bij deze ultrahoge temperaturen namelijk heethoudtijden van slechts enkele seconden voldoende. Deze UHT-melk onderscheidt zich van de klassieke gesteriliseerde melk door een wit-30 tere kleur en een minder uitgesproken kooksmaak. Deze specifieke kenmerken van HTST-melk zijn overigens nog afhankelijk van de exacte uitvoeringsvorm van het UHT-proces, waarbij met name onderscheid gemaakt t 8300088 f *v 2 moet worden tussen het systeem van directe, resp. indirecte verhitting. In hèt eerste geval wordt de melk rechtstreeks in contact gebracht met * hoogverhitte stoom en op die manier zeer snel op een hoge temperatuur gebracht. Bij de indirecte verhitting wordt de melk in bijvoorbeeld een 5 buizen- of platenapparaat verhit, waarbij zij niet rechtstreeks maar indirect in contact komt met het verhittingsmedium* De direct verhitte melk heeft over het algemeen nog een iets minder duidelijke kooksmaak dan de indirect verhitte melk.

10 Een andere mogelijkheid om melk langer houdbaar te maken, is concentratie of evaporatie van de melk. Door het onttrekken van water aan melk neemt de a^-waarde van melk af, waardoor de mogelijkheden van micro-organismen om in die melk te groeien afnemen. Een extreme vorm van een geëvaporeerd melkprodukt is melkpoeder, met een a^-waarde van ca. 0,1 15 en mede daardoor een bacteriologische houdbaarheid van jaren, zonder koeling.

Een interessant produkt, waarbij beide vormen van conserveertechnieken zijn verenigd, is geëvaporeerde melk, een produkt bereid door het ont-20 trekken van water aan melk tot een watergehalte van 76 tot 67% en· daaropvolgende sterilisatie. Dit vloeibare melkprodukt is zeer lang houdbaar en is mede daardoor geschikt als exportprodukt. Gesteriliseerde geëvaporeerde melk is een produkt, dat een belangrijke toepassing heeft in koffie (koffiemelk), maar ook in soepen, sauzen e.d. is dit produkt 25 goed bruikbaar.

Tot nu toe wordt gesteriliseerde geëvaporeerde melk bereid door geëvaporeerde melk te verpakken in blik of glas en daarna in de verpakking te steriliseren. Dit bereidingsproces omvat echter enige processtappen 30 die nodig zijn om bepaalde gebreken van het eindprodukt te verhelpen, zoals oproming, schifting en sedimentatie. Door het verhoogde gehalte aan melkdrogestof en door de daardoor verhoogde zuurtegraad is het produkt namelijk gevoelig voor schifting als gevolg van verhitting. Om die reden worden aan de geëvaporeerde melk voorafgaande aan het sterilise-35 ren bepaalde stabilisatiezouten, zoals fosfaten en citraten, toegevoegd. Verder is een intensieve homogenisatiebehandeling nodig om oproming 8300088 3 tijdens de langdurige bewaring bij soms hoge temperaturen tegen te gaan. Met dit bekende proces (zie: O.F. Hunziker "Condensed milk and milk powder"/ 7th ed., Illinois - 1949), wordt een produkt verkregen met een aantal karakteristieke eigenschappen, zoals een lange houdbaarheid van-5 wege een volledige steriliteit, een licht beige-bruine kleur, een bepaalde viscositeit (bv. 25-50 mPa.s), een geheel gladde, homogene structuur, een goede kleur bij het mengen in koffie, een homogene structuur bij het oplossen in koffie en stabiel van structuur bij het bewaren bij verschillende temperaturen.

10

In toenemende mate bestaat de behoefte geëvaporeerde melk in eenmalige verpakking, bv. uit karton vervaardigd, op de markt te brengen. Het is echter niet mogelijk het in een dergelijke verpakking aanwezige produkt te steriliseren. Daarom werd getracht het inmiddels bij melk bekende en 15 goed ontwikkelde UHT-proces toe te passen voor de bereiding van gesteriliseerde, geëvaporeerde melk. Pogingen in deze richting waren niet succesvol omdat een op dergelijke manier gesteriliseerd produkt geheel andere, minder goede eigenschappen bleek te hebben dan de klassieke in de verpakking gesteriliseerde, geëvaporeerde melk (evap). In het bij-20 zonder bleek, dat de viscositeit van UHT-evap lager was dan die van de klassieke evap, mede als gevolg van het feit, dat bij OHT-evap de homo-genisatie na de sterilisatie moet plaatsvinden, omdat anders tijdens de sterilisatie schiftingsverschijnselen zullen optreden (Zuivelzicht 74 (1982), 48). Door die homogenisatie worden bepaalde eiwitstructuren, 25 die tijdens de sterilisatie worden gevormd, weer vernietigd. De lage viscositeit heeft bovendien een versterkte oproming tot gevolg, wat tot problemen bij bewaren zal leiden.

Het belangrijkste probleem dat optreedt bij het toepassen van het UHT-30 proces voor de bereiding van gesteriliseerde, geëvaporeerde melk is echter de in sterke mate optredende nadikking (J. Dairy Res. 38_ (1971), 323; J. Dairy Sci 64, suppl. 1 (1981), 46), waarbij het uiterst moeilijk is deze nadikking tegen te gaan. Verrassenderwijze werd gevonden dat een gesteriliseerde, geëvaporeerde melk met een vetgehalte van 35 0-10% kan worden bereid waarbij gestandaardiseerde melk wordt gepasteu riseerd, ingedampt, gehomogeniseerd, met zouten wordt gestabiliseerd en 8300088 ¢7¾. ,ς, 4 de melk vervolgens wordt onderworpen aan een stromende sterilisatie/ thermisatie bij een temperatuur van 110-125°C gedurende 5-20 minuten. Bij een aldus bereide gesteriliseerde, geëvaporeerde melk wordt het belangrijke voordeel verkregen dat het sterilisatieproces niet in de 5 eindverpakking behoeft plaats te vinden, terwijl het verkregen produkt ten aanzien van een aantal karakteristieke aspecten zoals kleur, viscositeit, nadikking en oproming zich niet onderscheidt van klassieke in de verpakking gesteriliseerde, geëvaporeerde melk.

10 De uitvinding zal aan de hand van de volgende voorbeelden nader worden toegelicht.

Vergelijkingsvoorbeeld I 15

Gesteriliseerde geëvaporeerde melk met een vetgehalte van 4% en een wa-tergehalte van 76% werd bereid onder toepassing van een UHT-sterilisa-tie enerzijds en van de werkwijze volgens de uitvinding anderzijds.

De resultaten, zijn in de navolgende tabel gegroepeerd.

20

Sterilisatie

Temperatuur Tijd Wijze pH _Kenmerken_ ___seconden___schifting nadikking 25 142 4 stromend 6,35 + ja 125 300 stromend 6,25 - nee' 120 480 stromend 6,21 - nee 116 840 stromend 6,19 - nee 120 480 klassiek 6,20 - nee 30

Uit de gegevens blijkt, dat stromend gesteriliseerde evap sterk van de klassieke evap verschilt. Wanneer echter onder toepassing van de werkwijze volgens de uitvinding wordt gesteriliseerd, verkrijgt de evap de eigenschappen welke kenmerkend zijn voor de op klassieke wijze gesteriliseerde evap. De stromende verhitting is daarbij intensiever dan voor 35 een bacteriologische af doding noodzakelijk is, vandaar dat hier ook van thermisatie wordt gesproken.

8300088 r—----- 5 «

Voorbeeld II

Volle melk met een vetgehalte van 3,9% en magere melk worden zodanig gemengd, dat een melk met een vetgehalte van 1,83% en een watergehalte van 89,0% ontstaat. 1000 1 van deze melk wordt gepasteuriseerd gedurende 5 3 minuten op een temperatuur van 118°C. Daarna wordt de melk in een 3- traps vacuümindamper ingedampt tot een vetgehalte van 4,5% en een watergehalte van 73,0%. Deze geëvaporeerde melk wordt bij een temperatuur van 50°C gehomogeniseerd bij een druk van 20 MPa. Daarna wordt aan dit pro-dukt water toegevoegd met daarin opgelost een hoeveelheid dinatriumzout 10 van fosforzuur, zodanig dat het watergehalte van de geëvaporeerde melk wordt verhoogd tot 76%, het vetgehalte daalt tot 4% en het produkt 0,05% van dat zout bevat.

Het aldus gestandaardiseerde produkt wordt stromend gesteriliseerd in een laboratoriumpasteur, voorzien van buizen met een inwendige diameter 15 van 2 resp. 10 mm. De geëvaporeerde melk wordt in 3 secties opgewarmd tot 125°C en 5 minuten op die temperatuur gehouden. Daarna wordt het produkt stromend gekoeld tot 30°C en aseptisch afgevuld in vooraf gesteriliseerde glazen flessen. De produkten werden bewaard bij 20 en 30°C. Diverse analyses zijn uitgevoerd, met als referentie hetzelfde produkt, 20 maar dan af gevuld in blik en in de verpakking gesteriliseerd bij 121,1°C gedurende 7,5 minuut.

Analyseresultaten

Bewaartijd Sterilisatie Viscositeit Kleur Witkracht Schifting 25 — —----- " - vers stromend 30 86,5 40 nee in blik 35 84,5 41 nee 3 maanden stromend 25 83,5 39 nee 20°C in blik 35 82 40 nee 3 maanden stromend 30 81 37,5 nee 30 30°C in blik 30 79,5 38 nee

Hieruit blijkt dat het stromend gesteriliseerde en gehomogeniseerde produkt vergelijkbare eigenschappen heeft in vergelijking met het overeenkomstige in blik gesteriliseerde produkt. Viscositeit, kleur en witkracht zijn goed overeenkomstig; van schifting is geen sprake en van 35 nadikking bij bewaren bij verschillende temperaturen evenmin.

8300088 6

V

Voorbeeld III

2000 1 melk met een vetgehalte van 3,6% en een watergehalte van 88% wordt gepasteuriseerd gedurende 3 minuten bij 118°C. Daarna wordt de melk in een 3-traps vacuümindamper ingedampt tot een vetgehalte van 5 8,0% en een watergehalte van 74,4%. De geëvaporeerde melk wordt bij een temperatuur van 55°C gehomogeniseerd bij een druk van 25 MPa. Daarna wordt aan dit produkt water toegevoegd met daarin opgelost een hoeveelheid natriumcitraat, zodanig dat het watergehalte van de geëvaporeerde melk wordt verhoogd tot 75%, het vetgehalte daalt tot 7,5% en het pro-10 dukt 0,06% van dat zout bevat.

Het aldus gestandaardiseerde produkt wordt stromend gesteriliseerd in een buizenpasteur, met buizen met een inwendige diameter van 10 resp.

26 mm. De geëvaporeerde melk wordt in 4 secties opgewarmd tot een temperatuur van 122°C en 7 minuten op die temperatuur gehouden. Daarna 15 wordt het produkt stromend gekoeld tot 25°C en aseptisch af gevuld in eenmalige kartonverpakking. De produkten werden bewaard bij 20 en 30°C. Diverse analyses zijn uitgevoerd, met als referentie hetzelfde produkt, maar dan afgevuld in blik en in de verpakking gesteriliseerd bij 121,1°C, gedurende 7,5 minuut.

20

Analyseresultaten

Bewaartijd Sterilisatie Viscositeit Kleur Witkracht Schifting vers - stromend 30 91,0 47,5 nee 25 in blik 35 90,5 49,0 nee 3 maanden stromend 30 88,5 45,0 nee 20°C in blik 30 87,5 46,0 nee 3 maanden stromend 35 86,0 43,5 nee 30°C in blik 40 86,0 45,0 nee 30 Ook uit deze cijfers blijkt weer, dat het op deze manier stromend gesteriliseerde produkt goed vergelijkbare eigenschappen heeft in vergelijking met het overeenkomstige, in blik gesteriliseerde produkt.

8300088 ' .* . 7 '"Ά'

Voorbeeld IV

Dit voorbeeld is geheel overeenkomstig met voorbeeld III met dien verstande, dat uit melk die op 120°C gedurende 4 minuten is verhit een geëvaporeerde melk is gemaakt met 9% vet, 69% water en 0,08% van het di-5 natriumzout van fosforzuur, gehomogeniseerd in 2 trappen bij drukken van 20 en 5 MPa respectievelijk, gesteriliseerd in een platenpasteur en wel bij 116°C gedurende 14 minuten.

Analyseresultaten 10 Bewaartijd Sterilisatie Viscositeit Kleur Witkracht Schifting vers stromend 55 87,0 49,5 nee in blik 90 87,0 49,0 nee 3 maanden stromend 50 84,0 45,0 nee 20°C in blik 80 83,5 45,0 nee 3 maanden stromend 50 82,5 43,5 nee 1.5 30°C in blik 85 83,0 44,0 nee

En ook hier zijn de conclusies overeenkomstig de voorafgaande voorbeelden. In dit geval is de viscositeit van stromend gesteriliseerde evap weliswaar lager dan de in blik gesteriliseerde evap, maar valt toch 20 royaal binnen de daarvoor gestelde normen.

8300088

Claims (2)

1. Werkwijze voor de bereiding van gesteriliseerde, geëvaporeerde melk I met een vetgehalte van 0-10% waarbij gestandaardiseerde melk wordt j gepasteuriseerd, ingedampt, gehomogeniseerd, met zouten wordt gesta- 5 biliseerd en wordt gesteriliseerd met het kenmerk dat de melk aan ‘ een stromende sterilisatie/thermisatie wordt onderworpen bij een temperatuur van 110-125°C gedurende 5-20 minuten.

2. Werkwijze volgens conclusie 1 met het kenmerk dat voorafgaande aan de sterilisatie wordt gehomogeniseerd. 8300088