NL9000613A - Met calcium verrijkte gefermenteerde melkdrank. - Google Patents

Description

Met calcium verrijkte gefermenteerde melkdrank

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor de bereiding van een gefermenteerde dun vloeibare melkdrank) verrijkt met calcium, welke gedurende langere tijd stabiel blijft bij bewaren (dat wil zeggen zonder dat wezenlijke fysisch chemische veranderingen optreden).

Bekend is, dat melkprodukten een wezenlijke bijdrage leveren aan de calciumvoorziening van de mens. Voor bepaalde doelgroepen, namelijk consumenten welke slechts weinig zuivelprodukten consumeren of mensen met een verhoogde behoefte aan calcium (ter voorkoming van osteoporose bijvoorbeeld), bestaat er behoefte aan zuivelprodukten (voedingsmiddelen) welke extra met calcium zijn verrijkt. Bij voorkeur wordt om fysiologische redenen de Ca/P verhouding ten opzichte van melkdrogestof (normaal 1,3 a 1,4:1) daarbij verhoogd, terwijl tevens nagestreeft wordt het eiwitgehalte in het produkt verhoudingsgewijs te verlagen. Dit om een maximale Ca-retentie in het lichaam te bereiken.

Wanneer nagestreeft wordt de Ca/P-verhouding ten opzichte van melkdrogestof te verruimen, dan zal men bij voorkeur Ca-zouten of mengsels daarvan willen toevoegen, welke geen of weinig fosfaat bevatten. In casu Ca-zouten of mengsels van Ca-zouten welke bijvoorbeeld overwegend bestaan uit: Ca-gluconaat, Ca-citraat, Ca-lactaat, Ca-ascorbaat, Ca-malaat, Ca-glycerofosfaat, Ca-caseïnaat, Ca(0H)2, CaC03 of CaCl2.

Deze verbindingen hebben evenwel als bezwaar, dat wanneer zij toegevoegd worden aan zure gefermenteerde melkprodukten, er snel stabili-teitsproblemen ontstaan.

Zo is men er tot nu toe nog niet in geslaagd, een gefermenteerde dun vloeibare melkdrank verrijkt met extra calcium, onder duidelijke verhoging van de Ca/P-verhouding ten opzichte van melkdrogestof te bereiden.

Bij yoghurtprodukten met een dikkere structuur is dit laatste alleen mogelijk gebleken, door de Ca-zouten toe te voegen na pasteurisatie van het eindprodukt. Doch dit vormt uiteraard geen goede uitgangssituatie voor een optimale bacteriologische houdbaarheid, welke wordt nagestreefd, terwijl een en ander ook op bezwaren stuit bij de wetgever. Men zie bijvoorbeeld het artikel: "Fortification of low-fat-plain yogurt with calcium-gluconate", Cultured Dairy Products Journal, Febr. 1988, p.9.

Uit dit artikel blijkt dat toevoeging van Ca-gluconaat aan yoghurt (onder duidelijke verhoging van de Ca/P-verhouding ten opzichte van melkdrogestof, namelijk ruim 2,5), slechts succesvol toegepast kon worden, wanneer de toevoeging plaastsvond na pasteurisatie. Dit in tegenstelling tot bijvoorbeeld de toevoeging van Ca3(PC>4)2, welk zout zonder bezwaren voor pasteurisatie kon worden toegevoegd.

De uitvinding nu beoogt een stabiele, met calcium verrijkte dun vloeibare gefermenteerde melkdrank te bereiden, welke als eindprodukt zonder bezwaar gepasteuriseerd kan worden, terwijl de Ca/P-verhouding ten opzichte van melkdrogestof duidelijk wordt verhoogd. Gebleken is, dat een stabiele drank van dit type bereid kan worden, door de volgende combinatie van maatregelen: - Magere melk, deels onvette melk of magere melk verrijkt met boterolie of een ander vet, wordt bij een drogestofgehalte van 10 - 35 % gefermenteerd tot een pH tussen 3,8 en 4,2, al of niet onder vervanging van een deel van de ondermelkdrogestof door weidrogestoffen.

- Na fermentatie wordt de yoghurt (met een hoog drogestofgehalte) gehomogeniseerd (le homogenisatie).

- Vervolgens wordeide yoghurt gemengd met een oplossing in water van suikers, een stabilisator, een Ca-verbinding, een Mg-verbinding, citroenzuur en K- of Na-citraat. Eventueel kunnen ook micro-ingrediën-ten als vitaminen, sporenelementen of aroma's, smaak-, kleur- en/of zoetstoffen worden toegevoegd, dan wel het enzym glucoseoxydase, zo men uit glucose, gluconaat wil genereren.

- Tenslotte wordt het mengsel bij kamertemperatuur krachtig gehomogeniseerd (2e homogenisatie), waarna afgevuld wordt in de gewenste verpakking en de inhoud in de verpakking wordt gepasteuriseerd. Alternatief wordt in doorstroming gepasteuriseerd en aseptisch afgevuld.

De aldus veflcregendrank is stabiel en blijkt verrassend goed bestand te zijn tegen verwarming, zoals toegepast volgens bekende pas-teurisatietechnieken op het eindprodukt. Zij kan meerdere weken in de koelkast goed bewaard worden, zonder dat wezenlijke fysisch-chemische veranderingen optreden.

Het is een verder kenmerk van de uivinding, dat steeds optimale fysiologische verhoudingen worden nagestreeft, met het oog op de calcium-benutting (Ca/P-verhouding >1,7 respectievelijk een eiwitgehalte van ^ 20 % in de drogestof van het produkt), terwijl bij verhoging van de Ca/P-verhouding ook het Mg-gehalte wordt aangepast om zodoende door middel van een juiste Mg/Ca-verhouding blijvend een goede Mg-voorziening te waarborgen (optimale verhouding 1:4 δ 12). In dit verband wordt opgemerkt, dat uitgaande van de bekende gehalten aan calcium, magnesium en fosfaat in melk(achtige) produkten, de toe te voegen hoeveelheden van de calcium-en magnesiumzouten door een eenvoudige berekening is te bepalen. De beschreven processtappen zullen nu meer in detail worden besproken.

Gebleken is dat de stabiliteit van de einddrank sterk wordt verbeterd indien de concentratie van de drogestof in de te fermenteren magere melk wordt verhoogd. Het normale gehalte aan vetvrije melkdrogestof in magere melk is ca. 8,5 - 9,0 gew. %.

De magere melk voor fermentatie voor de drank volgens de uitvinding dient een drogestofgehalte van ten minste 10 % te hebben. Bij voorkeur wordt een drogestofgehalte van 15 - 30 gew. % gehanteerd.

Het verhoogde drogestofgehalte kan worden verkregen door concentreren van magere melk door middel van indampen of omgekeerde osmose, door toevoegei van magere melkpoeder aan magere melk of door oplossen van magere melkpoeder in water tot de gewenste concentratie.

De magere melk dient bij voorkeur een zodanige warmtebehandeling te hebben ondergaan dat de weieiwitten volledig of nagenoeg volledig zijn gedenatureerd. Hetzelfde geldt voor het eventueel gebruikte magere melkpoeder. Dit dient bij voorkeur van het zogenaamde "high-heat" type te zijn.

Een deel van de magere melkdrogestof kan vervangen worden door: volle melkdrogestof, deels ontvette melkdrogestof, weidrogestoffen, boterolie of een ander vet, hetzij van dierlijke hetzij van plantaardige oorsprong. Onder weidrogestoffen worden verstaan: weidrogestof, ontzoute weidrogestof, weieiwit concentraat-ds verkregen door middel van ultrafiltratie, weipermeaat-ds etc. De fermentatie kan worden uitgevoerd op de voor yoghurtbereiding gebruikelijke wijze. Een geschikte culture is het type IST van het NIZO. Ook andere voor de bereiding van gefermenteerde melkprodukten gebruikte culturen kunnen echter worden toegepast. De fermentatie wordt uitgevoerd bij een temperatuur tussen 30 en 44°C. Een optimale stabiliteit wordt verkregen indien de fermentatie plaatsvindt bij ca. 36°C. De fermentatietijd zal afhangen van de aard en concentratie van de culture enwan de fermentatietemperatuur. De fermentatie wordt. voortgezet tot de pH een waarde tussen 3,8 en 4,2 heeft bereikt. Bij een entingspercentage van 0,025 - 0,03 % met bovengenoemde culture zal deze pH bij 36°C gewoonlijk na 8 a 10 uren zijn bereikt.

Het is gewenst tijdens de fermentatie af en toe licht te roeren, bijvoorbeeld lx per uur of half uur gedurende 30 seconden. Te veel roeren dient te worden vermeden daar de stabiliteit van.de einddrank daardoor ongunstig wordt beïnvloed.

Na bereiken van de gewenste pH wordt de yoghurt glad geroerd en gehomogeniseerd. De homogenisatie kan worden uitgevoerd bij de fermentatie-temperatuur, bijvoorbeeld 36°C. De toegepaste druk is niet zeer kritisch. Zeer geschikt is een enkelvoudige homogenisatie bij een druk van 100 tot 300 bar. Na homogenisatie wordt de yoghurt gekoeld tot een temperatuur tussen 15 en 25°C.

Voor de bereiding van de waterige oplossing worden de volgende bestanddelen in water opgelost: suikers, stabilisator, citroenzuur en/of zouten daarvan, Ca- en Mg-zout, eventueel kleur-, smaak- en zoetstoffen aroma’s of vitaminen. De hoeveelheden water en op te lossen grondstoffen worden zodanig'gekozen dat na mengen van de yoghurt met de waterige oplossing een concentraat van de gewenste samenstelling wordt verkregen.

De samenstelling van de waterige oplossing zal dan ook afhangen van de gewenste eindsamenstelling en van het drogestofgehalte van de yoghurt.

Als suiker kan worden gebruikt: saccharose, of andere voor voedingsdoel-einden toepasbare suikers zoals glucose, lactose, fructose, gehydroly-seerd zetmeel of mengsels van deze suikers.

Als stabilisator wordt bij voorkeur pectine gebruikt. Andere plantaardige gommen kunnen worden toegepast, zoals CMC (Carboxymethyl cellulose) . De Ca-zouten kunnen betreffen zouten van het type Ca-gluconaat, Ca-citraat, Ca-lactaat, Ca-ascorbaat, Ca-malaat, Ca-glycerofosfaat, Ca-caseïnaat, Ca(0H)2, CaC03, CaCl2 respectievelijk Ca-fosfaat. Deze zouten kunnen alleen, of in combinatie worden toegevoegd.

Mg-zouten welke onder meer toegepast kunnen worden betreffen: MgCl^, Mg(0H)2, Mg-lactaat etc..

Als zouten van citroenzuur kunnen worden toegepast, bijvoorbeeld Na-of K-citraat.

Als kleur-, smaak- en zoetstoffen respectievelijk aroma’s kunnen zowel natuurlijke als synthetische stoffen worden toegepast mits geschikt voor menselijke consumptie en stabiel onder de toegepaste proces- en be-waarcondities. De vitaminen kunnen betreffen: vitaminen A, B, C, D, E en K of foliumzuur. Ook kunnei eventueel voedingsvezels worden opgenomen.

Voor het bereiden van de waterige oplossing worden de suikers, pectine, Ca- en Mg-zouten, citroenzuur en citraten bij voorkeur eerst droog gemengd en vervolgens opgelost in heet water (bijvoorbeeld 70°C). Om een volledig oplossing van met name de pectine te garan deren kan een lichte homogenisatie (40 - 80 bar) van de oplossing worden toegepast. De verkregen oplossing wordt gekoeld tot 15 - 25°C.

De gehomogeniseerde geconcentreerde yoghurt en de waterige oplossing van de overige ingrediënten worden bij elkaar gevoegd en intensief gemengd. Eventueel worden kleur- en smaakstoffen, aroma's, vitaminen of sporenelementen in deze fase toegevoegd. Het mengsel wordt vervolgens bij kamertemperatuur aan een zware homogenisatie onderworpen. Bij voorkeur wordt 2x gehomogeniseerd bij een druk vanl50 - 250 bar. Heer in het bijzonder zijn drukken tussen 180 en 220 bar geschikt gebleken voor het verkrijgen van de gewenste stabiliteit in de einddrank.

Het produkt is nu gereed om in de gewenste verpakking afgevuld te worden, waarna de inhoud in de verpakking wordt gepasteuriseerd.

Ofwel er wordt in doorstroming gepasteuriseerd en aseptisch afgevuld.

De uitvinding zal nu aan de hand van een aantal voorbeelden worden toegelicht.

VOORBEELD I

138,7 kg "high heat" magere melkpoeder werd opgelost in 828 kg water van 60°C. De verkregen oplossing liet men gedurende 1 uur staan, waarbij langzaam werd geroerd.

33 kg gesmolten boterolie werd vervolgens toegevoegd, waarna het mengsel, genoemd "yoghurtmelk" werd gehomogeniseerd bij200 bar en 60 - 65°C. De "yoghurtmelk" kreeg vervolgens een standpasteurisatie van 15 minuten bij 85°C. Na koelen tot 36°C werd aan de "yoghurt-melk" de benodigde hoeveelheid zuurselconcentraat (0,3 kg IST) toegevoegd. Gedurende 12 uur werd vervolgens bij 36°C gefermenteerd tot een pH van 4,1 was bereikt. Tijdens het fermenteren werd na ieder uur gedurende 30 seconden langzaam geroerd.

De aldus bereide yoghurt, bevattend 16,5 % drogestof, werd nu gehomogeniseerd bij 150 bar en vervolgens gekoeld tot 20°C.

300 kg van de bereide yoghurt, met 16,5 % drogestof, werd nu gemengd met 695 kg van een waterige oplossing bevattend: 50 kg saccharose, 24,5 kg lactose 1 aq, 4 kg pectine, 17,5 kg calcium-gluconaat, 1 kg magnesiumchloride 6 aq, 2 kg citroenzuur 0 aq. De waterige oplossing werd bereid door een droge premix bestaande uit de benodigde hoeveelheden saccharose, lactose 1 aq, pectine, Ca-gluco'naat, magnesiumchloride 6 aq en citroenzuur 0 aq, onder krachtig roeren op te lossen in water van 70°C, waarna aansluitend nog 30 minuten werd geroerd en vervolgens werd afgekoeld tot 20°C. Onder voordurend roeren werd aan de "premix,,-op lossing van 20°C de gehomogeniseerde yoghurt, met een drogestofgehalte van 16,5 % toegevoegd en vervolgens nog 4 kg lemonaroma en 1 kg vitaminemengsel. Na 30 minuten roeren werd het mengsel bij 20°C 2x gehomogeniseerd bij 200 bar, waarna werd afgekoeld en afgevuld. Vervolgens werd het produkt in de verpakking (flessen) gedurende 10 minuten gepasteuriseerd bij 71°C.

Er werd.een zeer stabiel produkt verkregen, dat zelfs na 6 maanden bewaren, geen wezenlijke separatie of sedimentatie in de vloeistof liet zien.

Het eindprodukt bevatte: 15,5 % drogestof een Ca/P-verhouding van 4,5:1, een Mg/Ca-verhouding van 1:11, een eiwitgehalte van 10 % in de drogestof en een pH van 4.0.

VOORBEELD II

Een produkt eveneens met een uitstekende fysische stabiliteit werd bereid, door de werkwijze te volgen volgens voorbeeld I.

Evenwel de "yoghurtmelk" bestond thans uit 171,7 kg "high-heat" magere melkpoeder welke werd opgelost in 828 kg water van 60°C, waarna standpasteurisatie plaatsvond. Er werd een eindprodukt verkregen van de volgende samenstelling: 15,5 % drogestof, een Ca/P-verhouding van 4:1, een Mg/Ca-verhouding van 1:11, een eiwitgehalte van 13 % in de drogestof en een pH van 4.0.

VOORBEELD III

Bereid werd het produkt volgens voorbeeld I, doch de waterige pre™ mixvloeistof bevatte: 50 kg saccharose, 23,5 kg lactose 1 aq, 4 kg pectine, 7 kg calciumgluconaat, 3,5 kg Ca-lactaat 5 kg Ca-citraat, 3 kg MgCl2 6 aq, 2 kg citroenzuur 0 aq en 1 kg K-citraat.

Er werd wederom een zeer stabiel eindprodukt verkregen. De samenstelling van het eindprodukt bedroeg: 15,5 % drogestof; een Ca/P-verhouding van 5:1, een Mg/Ca-verhouding van 1:6, een eiwitgehalte van 10 % in de drogestof en een pH van 4.0.

VOORBEELD IV

Bereid werd een produkt, volgens de werkwijze volgens voorbeeld II. De "yoghurtmelk" werd evenwel samengesteld uit 72,5 kg ,,high-heatM magere melkpoeder en 72,2 kg weipoeder, welke werd opgelost in 885 kg water van 60°C. Er werd wederom een produkt verkregen, dat uitstekend stabiel was. Het eindprodukt bevatte: 14,5 % drogestof, een Ca/P-verhouding van 5:1, een Mg/Ca-verhouding van 1:10, een eiwitgehalte van 7,5 % in de drogestof en een pH van 4.0.

Claims (19)

1. Werkwijze voor de bereiding van een met calcium verrijkte gefermenteerde melkdrank met het kenmerk, dat men magere melk met een verhoogd gehalte aan vetvrije melkdrogestof fermenteert met een culture van melkzuurbacteriën tot een pH tussen 3,8 en 4,2, dat men het verkregen gefermenteerde melkprodukt homogeniseert, mengt met een waterige oplossing van suikers, een Ca-zout, een Mg-zout, een stabilisator, citroenzuur en/of zouten van citroenzuur in een zodanige verhouding, dat het eiwitgehalte in de drogestof < 20 %, de Ca/P-verhouding 1,7 en de Mg/Ca-verhouding 1:4 a 12 bedraagt en dat men het mengsel tenslotte bij kamertemperatuur krachtig homogeniseert en vervolgens pasteuriseert.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de magere melk met verhoogd drogestofgehalte wordt bereid door oplossen van magere melkpoeder in water,

3. Werkwijze volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat "high-heat"-magere melkpoeder wordt gebruikt.

4. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de geconcentreerde magere melk wordt bereid door in magere melk magere melkpoeder op te lossen.

5. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de geconcentreerde magere melk wordt verkregen door indampen van magere melk.

6. Werkwijze volgens conclsuie 1 tot en met 5, met het kenmerk, dat de geconcentreerde magere melk een vetvrije melkdrogestofconcentratie heeft van 10 - 35 %.

7. Werkwijze volgens conclusies 1 tot en met 6, met het kenmerk, dat de geconcentreerde magere melk een vetvrije melkdrogestofconcentratie heeft van 15 - 30 %.

8. Werkwijze volgens conclusies 1 tot en met 7, met het kenmerk, dat de "magere melk-drogestof" deels wordt vervangen door "volle melkdrogestof" .

9. Werkwijze volgens conclusies 1 tot en met 7, met het kenmerk, dat de "magere melkdrogestof" deels wordt vervangen door "deels ontvette melkdrogestof".

10. Werkwijze volgens conclusies 1 tot en met 7, met het kenmerk, dat de "magere melkdrogestof" deels wordt vervangen door boterolie of een ander vet.

11. Werkwijze volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de (melk)drogestoffen deels worden vervangen door weidrogestoffen.

12. Werkwijze volgens êën der voorgaande conclusies/ met het kenmerk/ dat als stabilisator pectine wordt gebruikt.

13. Werkwijze volgens één der voorgaande conclusies/ met het kenmerk, dat als stabilisator CMC wordt gebruikt.

14. Het produkt naar voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat het produkt wordt verrijkt met een Ca-zout of combinatie daarvan van het type Ca-gluconaat, Ca-citraat, Ca-lactaat, Ca-ascorbaat, Ca-malaat, Ca-glycerofosfaat, Ca-caseïnaat, Ca(0H)2, CaC03, CaCl2, Ca-fosfaat.

15. Het produkt naar voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat het tevens wordt verrrijkt met een voedingszuur van het type appelzuur, melkzuur, wijnsteenzuur, fumaarzuur of tartaarzuur.

16. Het produkt naar voorgaande conclusies met een eiwitgehalte in de drogestof van minder dan 15 %.

17. Het produkt naar voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de Ca/P-verhouding >2,5 bedraagt.

18. Het produkt naar voorgaande conclusies, met het kenmerk, date het produkt tevens wordt verrijkt met kleur-, smaak- en/of zoetstoffen, aroma's of microcomponenten als B-vitaminen, vitamine C, vitamine AD3, vitamine E, vitamine K of sporenelementen.

19. Het produkt naar voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat voor de laatste homogenisatie respectievelijk de eindpasteurisatie gluconaat wordt gegeneerd uit glucose door middel van glucose oxidase.