NL8502990A

NL8502990A - PROCESS FOR PREPARING A FERMENTED DAIRY PRODUCT.

Info

Publication number: NL8502990A
Application number: NL8502990A
Authority: NL
Original assignee: Ver Coop Melkind
Priority date: 1985-11-01
Filing date: 1985-11-01
Publication date: 1987-06-01
Also published as: DE3636625C2; GB2182539B; GB8625980D0; FR2589331A1; GB2182539A; FR2589331B1; LU86856A1; NL191169B; NL191169C; BE905658A; DE3636625A1

Description

*> 4 VO 7476*> 4 VO 7476

Werkwijze voor het bereiden van een gefermenteerd zuivelprodukt.Process for preparing a fermented dairy product.

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze ter bereiding van een gefermenteerd zuivelprodukt, waarbij melk wordt onderworpen aan ultrafiltratie en het verkregen retentaat wordt gefermenteerd.The invention relates to a method of preparing a fermented dairy product, wherein milk is subjected to ultrafiltration and the resulting retentate is fermented.

Een dergelijke werkwijze is bekend uit de Nederlandse octrooiaan-5 vrage 7306505. In die aanvrage wordt beschreven dat kwark - een verse kaas - kan worden bereid door melk onder toepassing van ultrafiltratie te concentreren tot een voor de bereiding van kwark geschikt volume en vervolgens op gebruikelijke wijze te verzuren.Such a method is known from Dutch patent application 7306505. In that application it is described that cottage cheese - a fresh cheese - can be prepared by concentrating milk by ultrafiltration to a volume suitable for the preparation of cottage cheese and then at conventional sour.

Hoewel aldus een hoogwaardig voedingsmiddel wordt verkregen, is in 10 de praktijk gebleken dat de bekende werkwijze niet leidt tot de bereiding van een produkt dat, voor wat betreft smaak en consistentie, onder alle omstandigheden aan de eisen van de gebruiker voldoet.Although a high-quality food is thus obtained, it has been found in practice that the known method does not lead to the preparation of a product which, in terms of taste and consistency, satisfies the requirements of the user under all circumstances.

Teneinde geheel aan de gebruikerseisen te voldoen moet een gefermenteerd melkprodukt "fris zurig" van smaak en overigens organoleptisch 15 aanvaardbaar zijn. Een bezwaar van het produkt dat onder toepassing van de bekende werkwijze bereid wordt is, dat dit niet "glad" is dat wil zeggen op de gebruiker een in zekere mate krijterige indruk maakt.In order to fully meet the user requirements, a fermented milk product must have a "fresh tart" taste and otherwise be organoleptically acceptable. A drawback of the product which is prepared using the known method is that it is not "smooth", that is to say makes a somewhat chalky impression on the user.

Bovendien worden de organoleptische eigenschappen van een dergelijk produkt niet altijd acceptabel gevonden, hetgeen in het bijzonder geldt 20 voor de wat wrange en bittere smaak (vergelijk Dairy Industries International 49 (1984) No. 12, blz. 11.Moreover, the organoleptic properties of such a product are not always found to be acceptable, which is especially true for the somewhat tart and bitter taste (compare Dairy Industries International 49 (1984) No. 12, p. 11).

Er bestaat dus behoefte aan een gefermenteerd melkprodukt dat enerzijds aanzienlijk"steviger" dan yoghurt is en per volume-eenheid een hogere voedingswaarde, in het bijzonder voor wat betreft de eiwitsamen-25 stelling, heeft, doch anderzijds niet de hierboven genoemde bezwaren en in het bijzonder niet het door sommige gebruikers minder gewaardeerde "mondgevoel" van bijvoorbeeld kwark bezit.There is therefore a need for a fermented milk product which, on the one hand, is considerably "firmer" than yogurt and which has a higher nutritional value per unit volume, in particular as regards the protein composition, but on the other hand not the drawbacks mentioned above and in the in particular does not have the "mouthfeel" of, for example, cottage cheese, which is less appreciated by some users.

Bij de bereiding van een dergelijk produkt stuit men op een aantal problemen. Gebleken is, dat een onaangenaam mondgevoel in zekere mate 30 samenhangt met een niet-homogene structuur, welke mede veroorzaakt wordt-, door in het produkt aanwezige, onopgeloste gassen, in het bijzonder gas-vormig koolzuur. Verder is gebleken, dat deze gassen, zonder afbreuk te doen aan de structuur en stevigheid van een dergelijk produkt, na afloop van de fermentatie niet kunnen worden verwijderd, Γ7 * .·* -> - ' .¾ V· >' 'ij It 4 1500 toeren per minuut en een omtreksnelheid van 9,8 m/s.A number of problems are encountered in the preparation of such a product. It has been found that an unpleasant mouthfeel is to some extent related to a non-homogeneous structure, which is partly caused by undissolved gases, in particular gaseous carbon dioxide, present in the product. It has further been found that these gases cannot be removed after the fermentation, without detracting from the structure and firmness of such a product, Γ7 *. * -> - '. 4 1500 revolutions per minute and a peripheral speed of 9.8 m / s.

'Het aldus behandelde produkt werd in plastic potten van 500 g· af gevuld en gekoeld. Het aldus verkregen produkt was mooi stevig en geheel glad van structuur, had een zuivere, frisse smaak en een aantrekkelijk, 5 glad, niet-stroef mondgevoel.The product thus treated was filled into 500 g plastic jars and cooled. The product thus obtained was beautifully firm and completely smooth in texture, had a clean, fresh taste and an attractive, smooth, non-slip mouthfeel.

De stevigheid van het produkt werd gemeten bij 5°C met een penetrometer volgens Sommer en Runge zoals o.a. omschreven in de dissertatie "Verdikken en geleren" van H. Beltman, Mededelingen Landbouwhogeschool Wageningen 75-2 (1975), waarbij een kegel met een tophoek van 90°C en 10 een massa van 54,8 gram gedurende 10 sec. in het produkt penetreert. De afgelegde afstand bedroeg 22,4 mm. Ook na 2 weken in de koeling bewaard vertoonde het produkt nog volledig de hierboven beschreven voortreffelijke eigenschappen, de indringdiepte bedroeg 22,2 mm.The firmness of the product was measured at 5 ° C with a penetrometer according to Sommer and Runge as described, inter alia, in the dissertation "Thickening and gelling" by H. Beltman, Announcements Landbouwhogeschool Wageningen 75-2 (1975), in which a cone with a top angle of 90 ° C and 10 a mass of 54.8 grams for 10 sec. penetrates into the product. The distance traveled was 22.4 mm. Even after being stored in the refrigerator for 2 weeks, the product still fully exhibited the excellent properties described above, the penetration depth was 22.2 mm.

Voorbeeld II · 15 10.000 1 melk met een vetgehalte van 2,0 % werd gepasteuriseerd gedurende 5 min. bij 90°C en vervolgens gehomogeniseerd bij 55°C met een druk van 18 MPa.EXAMPLE II 15 10,000 1 milk with a fat content of 2.0% was pasteurized for 5 min at 90 ° C and then homogenized at 55 ° C with a pressure of 18 MPa.

Deze melk werd geultrafiltreerd bij 50°C met een Rhone Poulenc Ultrafiltratie installatie type Pleiade, membraantype IRIS 3038. Er werd 20 4.500 1 retentaat verkregen met een vetgehalte van 4,4 % en een eiwitgehalte van 7,6 %. Dit retentaat werd gepasteuriseerd gedurende 30 sec. bij 85°C en aangeënt met 1 % van een BD-zuursel (zie voorbeeld I).This milk was ultra-filtered at 50 ° C with a Rhone Poulenc Ultrafiltration installation type Pleiade, membrane type IRIS 3038. 20 4,500 1 retentate with a fat content of 4.4% and a protein content of 7.6% was obtained. This retentate was pasteurized for 30 seconds. at 85 ° C and inoculated with 1% of a BD starter (see Example I).

Tijdens de procesvoering veel aandacht besteed aan het gesloten zijn van het leidingnet, luchtvrij gesloten koppelingen, vermijden van 25 luchtinslag bij verpompen, luchtvrije instroming in tanks e.d. Hierdoor werd een retentaat verkregen dat op het moment van aanzuren een stikstof-gasgehalte van 6,5 mg/kghad (bepaald zoals omschreven in voorbeeld I).During the process, a lot of attention was paid to the closed network, air-free closed couplings, avoiding air impact during pumping, air-free inflow into tanks, etc. This resulted in a retentate that at the time of acidification had a nitrogen gas content of 6.5 mg / kghad (determined as described in example I).

Na 16 uur zuren bij 24°C werd een pH van 4,58 bereikt, waarna het produkt werd verpompt via een homogeniseerinrichting, waar het produkt 30 werd blootgesteld aan een af schuif snelheidsgradiënt van ca. 10.000 s en vervolgens via een koeler naar een vulinrichting werd verpompt alwaar het produkt werd afgevuld in plastic potten van 250 g.After acidifying at 24 ° C for 16 hours, a pH of 4.58 was reached, after which the product was pumped through a homogenizer, where the product was exposed to a shear rate gradient of about 10,000 s and then through a cooler to a filler was pumped where the product was filled into 250 g plastic jars.

Het produkt was mooi stevig met een indringdiepte van 19,8 mm gemeten met de penetrometer (zie voorbeeld I). Daarbij was het produkt geheel 35 glad van structuur, zuiver, en fris-romig van smaak en was het mondgevoel aantrekkelijk, glad en niet-stroef.The product was nice and firm with a penetration depth of 19.8 mm measured with the penetrometer (see example I). In addition, the product was completely smooth in texture, pure, and fresh-creamy in taste, and the mouthfeel was attractive, smooth and non-slip.

Na 2 weken in de koeling bewaard was het produkt nog geheel onver- «5 5 ft 0 C« 0 ΠAfter 2 weeks in the refrigerator, the product was still completely unaltered

W *a]} V -*» VW * a]} V - * »V

i__ 2i__ 2

Er werd nu gevonden, dat wanneer een retentaat wordt verzuurd, waarin de verhouding van het eiwit tot het vet op een bepaalde waarde wordt gehouden, terwijl bij de ultrafiltratie leidend tot het retentaat ervoor zorg wordt gedragen, dat het gehalte aan stikstofgas in het te fermen- 5 teren mengsel maximaal 7 mg/kg bedraagt, de bovenomschreven problemen vermeden worden.It has now been found that when a retentate is acidified, in which the ratio of the protein to the fat is kept at a certain value, while ultrafiltration leading to the retentate ensures that the nitrogen gas content in the fermentation - 5 t mixture is a maximum of 7 mg / kg, the above-described problems are avoided.

Volgens de uitvinding wordt een retentaat met een eiwitgehalte van 5-8 %, een vetgehalte van 0,5 - 5 % en een gehalte aan stikstofgas van mavlmaal 7 mg/kg verzuurd tot een pH van 4,4-4,7, waarna het verkregen ΙΟ produkt aan zodanige afschuifkrachten wordt onderworpen dat een homogene massa wordt verkregen met een stevigheid van 10-25, uitgedrukt in mm indringdiepte per 10 sec van een kegelvormig lichaam met een tophoek van 90° en een massa van 54,8 gram.According to the invention, a retentate with a protein content of 5-8%, a fat content of 0.5-5% and a nitrogen gas content of mavl times 7 mg / kg is acidified to a pH of 4.4-4.7, after which the product obtained is subjected to shear forces to obtain a homogeneous mass with a firmness of 10-25, expressed in mm penetration depth per 10 sec of a conical body with a top angle of 90 ° and a mass of 54.8 grams.

Zonder gebonden te zijn aan enige theorie wordt aangenomen, dat '5 onder toepassing van de werkwijze volgens de uitvinding, door het gekozen maximale gehalte aan stikstofgas in het te verzuren mengsel, samen met de vet-eiwit verhouding daarin, het bij de verzuring gevormde koolzuur grotendeels in het mengsel oplost en derhalve niet als vrij gas aanwezig is.Without being bound by any theory, it is assumed that using the method according to the invention, the selected maximum content of nitrogen gas in the mixture to be acidified, together with the fat-protein ratio therein, means that the carbonic acid formed during the acidification largely dissolves in the mixture and is therefore not present as free gas.

20 nnder toepassing van de werkwijze volgens do uitvinding is het van belang dat ervoor zorg gedragen wordt, dat de inslag van lucht gedurende het gehele bereidingsproces, in het bijzonder tijdens en na de ultrafiltratie en bij het verpompen van de melk en het retentaat,vermeden wordt. Wanneer wordt uitgegaan van melk waarin, bijvoorbeeld tijdens de 25 winning en/of het transport ervan een hoeveelheid lucht is ingeslagen, kan deze in het algemeen door middel van een thermische behandeling op een aanvaardbaar niveau teruggebracht worden.When using the method according to the invention it is important that care is taken to avoid the impact of air during the entire preparation process, in particular during and after ultrafiltration and during pumping of the milk and retentate. . When starting from milk in which an amount of air has been stored, for instance during the extraction and / or transport thereof, it can generally be brought back to an acceptable level by means of a thermal treatment.

De werkwijze volgens de uitvinding maakt het mogelijk de gewenste eindstructuur van het produkt binnen zekere grenzen in te stellen, omdat 30 het gerede produkt niet behoeft te worden ontgast. Toch wordt een mooie "gladde" homogene structuur verkregen.The method according to the invention makes it possible to set the desired final structure of the product within certain limits, because the finished product need not be degassed. Nevertheless, a nice "smooth" homogeneous structure is obtained.

Voor het verkrijgen van een retentaat met de gewenste vet-eiwit-balans kan in principe van elk melktype, bijvoorbeeld volle melk of magere melk worden uitgegaan. Indien nodig kan aan het retentaat zoveel vet of 35 room respectievelijk ontroomde melk worden toegevoegd, dat de gewenste verhouding wordt ingesteld.In principle, any milk type, for example whole milk or skimmed milk, can be used to obtain a retentate with the desired fat-protein balance. If necessary, so much fat or cream or skimmed milk can be added to the retentate that the desired ratio is set.

De gasvormige, vrije stikstof is in het algemeen in hoofdzaak als luchtstikstof aanwezig. Meting van de aanwezige hoeveelheid vrije stik- * f? Λ r ^ Λ ,Λ V tr J / \j 3 stof in de uitgangsmelk of in het te verzuren mengsel kan derhalve geschikt onder toepassing van een bekende meetmethode, bijvoorbeeld via een meting van het vrije-zuur stof gehalte, onder toepassing van een bekende zuurstofmeter plaatsvinden.The gaseous, free nitrogen is generally mainly present as air nitrogen. Measurement of the amount of free stitching * present? Substance in the starting milk or in the mixture to be acidified can therefore be suitably applied using a known measuring method, for example via a measurement of the free-oxygen content, using a known oxygen meter.

5 Voor het onderwerpen van het verzuurde produkt aan voldoende af- schuifkrachten is in principe elke bekende methode en in het bijzonder die welke in het algemeen voor homogenisatie worden toegepast, geschikt.In principle, any known method, in particular those generally used for homogenization, is suitable for subjecting the acidified product to sufficient shearing forces.

Geschikte methoden zijn b.v. de toepassing van een maalroerder (ultra-Turrase), een turboneroerder, een colloidmolen, een homogenisator, enz.Suitable methods are e.g. the use of a milling stirrer (ultra-Turrase), a turbo stirrer, a colloid mill, a homogenizer, etc.

10 De uitvinding wordt aan de hand van de volgende voorbeelden nader toegelicht.The invention is further elucidated by means of the following examples.

Voorbeeld IExample I

80 liter magere melk werd, na te zijn gepasteuriseerd bij 75°C gedurende 15 sec. onderworpen aan een ultrafiltratiébehandeling onder toepas-15 sing van een Pasilac - pilot - plant Ultrafiltratie installatie (met een membraanoppervlak van 4 m*) bij een temperatuur van 48 °C en een toegepaete drukval over het membraan van 0,38 MPa. Er werd 48 1 retentaat verkregen dat vermengd werd met 2,5 1 room met 40 % vet hetgeen resulteerde in een produkt met een eiwitgehalte vam 5,5 % en een vetgehalte van 2,0 %. Dit 20 produkt werd vervolgens gepasteuriseerd gedurende 5 min. bij 85°C en gehomogeniseerd met een Rannie-homogenisator bij 65°C met een druk van 20 MPa.80 liters of skimmed milk, after being pasteurized at 75 ° C for 15 sec. subjected to an ultrafiltration treatment using a Pasilac pilot plant Ultrafiltration installation (with a membrane surface of 4 m *) at a temperature of 48 ° C and an applied pressure drop across the membrane of 0.38 MPa. 48 L retentate was obtained which was mixed with 2.5 L cream containing 40% fat resulting in a product with a protein content of 5.5% and a fat content of 2.0%. This product was then pasteurized for 5 min at 85 ° C and homogenized with a Rannie homogenizer at 65 ° C with a pressure of 20 MPa.

Bij de gehele hierboven beschreven procesgang werd er nauwlettend op toegezien dat er van luchtinsluiting of luchtaanzuiging geen sprake kon 25 zijn? dit had tot gevolg dat het retentaat op het moment van aanzuren een gehalte aan stikstof gas had van 5,1 mg/kg, hetgeen werd berekend uit de analyse van het zuurstofgas-gehalte (2,97 mg/kg, bepaald met een zuurstof-meter volgens Orbisphere Model 2714, een membraandetector met een sensor welke bestaat uit een polarografisch element-dat een elektrische 30 stroom doet ontstaan die evenredig is met de hoeveelheid zuurstof) , rekening houdend met de bekende verhouding zuurstof/stikstof in lucht van 20,9/78,1, en uitgaande van een maximale oplosbaarheid bij 20eC en atmosferische druk van 44 mg/kg voor zuurstof respectievelijk 19 mg/kg voor stikstof.During the entire process described above, care was taken to ensure that there was no question of air inclusion or air suction? this resulted in the retentate at the time of acidification having a nitrogen gas content of 5.1 mg / kg, which was calculated from the analysis of the oxygen gas content (2.97 mg / kg, determined with an oxygen meter according to Orbisphere Model 2714, a membrane detector with a sensor consisting of a polarographic element - which generates an electric current proportional to the amount of oxygen), taking into account the known oxygen / nitrogen in air ratio of 20.9 / 78.1, and assuming a maximum solubility at 20 ° C and atmospheric pressure of 44 mg / kg for oxygen and 19 mg / kg for nitrogen, respectively.

35 Dit retentaat werd aangeënt met 1,5 % van een BD-zuursel, bestaande uit een mengsel van de bacteriestammen Streptococcus lactis, Streptococcus cremoris. Streptococcus diacetylactis en Leuconostoc cremoris.This retentate was inoculated with 1.5% of a BD starter, consisting of a mixture of the bacterial strains Streptococcus lactis, Streptococcus cremoris. Streptococcus diacetylactis and Leuconostoc cremoris.

Na 18 uur zuren bij 22°C was de pH 4,62 waarna het produkt werd geroerd met een vleugel-roerwerk gedurende 2 minuten met een toerental van 85 ö 2 a : I __________.- ^ ......' s anderd van eigenschappen: de indringdiepte was 19,9 mm.After 18 hours of acidification at 22 ° C, the pH was 4.62, after which the product was stirred with a wing agitator for 2 minutes at a speed of 85 ö 2 a: I __________.- ^ ...... 's other of properties: the penetration depth was 19.9 mm.

Vergelijkingsvoorbeeld.Comparative example.

Er werd geheel overeenkomstig het beschrevene in voorbeeld II gewerkt, doch nu werd geen bijzondere acht geslagen op het inslaan van 5 lucht tijdens de procesvoering. Dit resulteerde in een stikstofgasgehalte van het retentaat op het moment van verzuren van 15,1 mg/kg.Work was carried out entirely in accordance with what was described in example II, but now no special attention was paid to the inclusion of air during the processing. This resulted in a nitrogen gas content of the retentate at the time of acidification of 15.1 mg / kg.

Het op deze wijze verkregen eindprodukt was niet glad van structuur, hetgeen zowel visueel waarneembaar als ook in de mond voelbaar was.The final product obtained in this way was not smooth in texture, which was both visually perceptible and palpable in the mouth.

Dit niet-aantrekkelijke mondgevoel verleende het produkt in het 10 algemeen een onplezierige smaakgewaarwording.This unattractive mouthfeel generally gave the product an unpleasant taste sensation.

In een poging toch een glad produkt te verkrijgen werd een gedeelte van het gefermenteerde produkt onderworpen aan een langdurige intensieve roerbehandeling. Na circa 3 uur roeren had dit tot gevolg dat inderdaad • .In an effort to obtain a smooth product, a portion of the fermented product was subjected to a prolonged intensive stirring treatment. After about 3 hours of stirring this had the consequence that indeed •.

het produkt een wat gladdere structuur had verkregen, maar de stevigheid 15 van het aldus behandelde produkt was zeer gering, hetgeen in de niet meer reproduceerbaar meetbare indringdiepte tot uiting kwam.the product had obtained a somewhat smoother structure, but the firmness of the product thus treated was very low, which was reflected in the penetration depth which is no longer reproducible.

-W V V - U-W V V - U

Claims

Method for preparing a fermented dairy product, wherein milk is subjected to ultrafiltration and the resulting retentate is fermented, characterized in that a retentate with a protein content of 5-8%, a fat content of 0.5-5% and a content 5 of nitrogen gas of maximum 7 mg / kg is acidified to a pH of 4.4-4.7, after which the obtained product is subjected to shearing forces to obtain a homogeneous mass with a firmness of 10-25, expressed in mm penetration depth per 10 sec. of a conical body with a top angle of 90 ° and a mass of 54.8 g. m 3; ö 2 9 3 0