NO135963B

NO135963B -

Info

Publication number: NO135963B
Application number: NO6073A
Authority: NO
Inventors: J-L Maubois; G Mocquot; L Vassal
Original assignee: Agronomique Inst Nat Rech
Priority date: 1972-01-07
Filing date: 1973-01-05
Publication date: 1977-03-28
Also published as: FI53910B; SE390787B; FR2166315A2; NL177646B; DE2300476C2; NO135963C; GB1410551A; ES410402A2; IT1052123B; BE793457A; AU5079773A; NL177646C; DE2300476A1; CA1008295A; CH557639A; NL7300203A; FI53910C; FR2166315B2

Description

Fremgangsmåte for fremstilling av ost Process for making cheese

ved membranultrafiltrering av melk. by membrane ultrafiltration of milk.

Foreliggende oppfinnelse angår behandling av melk for fremstilling av ost. The present invention relates to the treatment of milk for the production of cheese.

Det er tidligere beskrevet en fremgangsmåte som gjør -det mulig ut fra melk å fremstille en filtreringsvæske som inneholder størstedelen av de oppløselige bestanddeler i utgangsmelken, slik som laktose, mineralsalter, ikke-proteinholdige nitrogenforbindelser og dessuten en væske som inneholder alt kasein i utgangsmeiken, den største del av de oppløselige proteiner og en mindre del oppløselige bestanddeler i konsentrasjoner omtrent like store som i den ost som man fremstiller ut fra avdryppet melk. Oppfinnelsen har således særlig til hensikt å fremlegge en fremgangsmåte for fremstilling av et væskeformet produkt med omtrent samme konsentrasjon og sammensetning som i avdryppet melk, ut fra melken slik den kommer fra dyret. A method has previously been described which makes it possible from milk to produce a filtering liquid which contains the majority of the soluble components in the starting milk, such as lactose, mineral salts, non-proteinaceous nitrogenous compounds and also a liquid which contains all the casein in the starting milk, the the largest part of the soluble proteins and a smaller part of soluble components in concentrations roughly the same as in the cheese that is made from drained milk. The invention thus particularly aims to provide a method for producing a liquid product with approximately the same concentration and composition as in drained milk, from the milk as it comes from the animal.

Det karakteristiske trekk ved denne fremgangsmåte er behandling av melk og visse melkeprodukter ved ultrafiltrering, for fremstilling av et produkt som har vesentlig samme sammensetning som ost, men som befinner seg i væskeform og deretter overføres til ost. The characteristic feature of this method is the treatment of milk and certain milk products by ultrafiltration, to produce a product which has substantially the same composition as cheese, but which is in liquid form and is then transferred to cheese.

Det omtales videre at denne fremgangsmåte anvendes for alle typer melk eller melkeprodukter som tidligere har vært brukt for fremstilling av ost. Man kan f.eks. gå ut fra kumelk, geitemelk, eller sauemelk som man på kjent måte kan utsette for en forutgående moderat oppvarming. It is further mentioned that this method is used for all types of milk or milk products that have previously been used for the production of cheese. One can e.g. proceed from cow's milk, goat's milk, or sheep's milk, which can be subjected to a prior moderate heating in a known manner.

I praksis består den beskrevne fremgangsmåte i å føre melken under et trykk på mellom 1 og 50 kg/cm 2 i kontakt med minst en halvgjennomtrengelig membran hvor midlere porediameter er høyst 3Q jjn hvilket gir en første væske eller filtratvæske som passerer membranen og som oppsamles, og en sekundær væske som ikke passerer membranen og hvor konsentrasjonen, særlig av proteiner, er større enn i utgangsproduktet. In practice, the described method consists of bringing the milk under a pressure of between 1 and 50 kg/cm 2 into contact with at least a semi-permeable membrane where the mean pore diameter is at most 30 μm, which gives a first liquid or filtrate liquid that passes the membrane and is collected, and a secondary liquid that does not pass the membrane and where the concentration, especially of proteins, is greater than in the starting product.

Det melkeprodukt som ikke går gjennom membranen, anrikes på proteiner ved hver gjennomgang gjennom prosessen. The milk product that does not pass through the membrane is enriched with proteins at each passage through the process.

I henhold til fremgangsmåten gjentas således ovennevnte operasjon idet man hele tiden går ut fra sekundærvæsken inntil man har et væskeprodukt som ikke passerer membranen og oppviser en konsentrasjon, særlig av proteiner, i det vesent-lige like stor som i det ønskede produkt. According to the method, the above-mentioned operation is thus repeated, constantly proceeding from the secondary liquid until you have a liquid product which does not pass the membrane and exhibits a concentration, in particular of proteins, essentially the same as in the desired product.

Foreliggende oppfinnelse utgjør en videreutvikling av denne fremgangsmåte når det gjelder arten av de melkeprodukt som brukes som utgangsstoff for fremstillingen av ost. The present invention constitutes a further development of this method with regard to the nature of the milk products used as starting material for the production of cheese.

Foreliggende oppfinnelse angår således en fremgangsmåte for fremstilling av ost ved membranultrafiltrering av melk, hvorved man fører melken under et trykk på 1-50 kg/cm 2 i kontakt med en halvgjennomtrengelig membran med midlere porediameter høyst 30 ym, hvilket gir en filtratvæske som passerer membranen og som man oppsamler, og en sekundærvæske som ikke passerer membranen og med en konsentrasjon, særlig av proteiner, som er større enn utgangsmelken, idet man eventuelt gjentar denne prosess og stadig går ut fra sekundærvæsken inntil man har et væskeprodukt som ikke passerer membranen og viser en konsentrasjon, særlig av proteiner, som er omtrent så stor som i detønskede osteprodukt, hvoretter man benytter sekundærvæsken som utgangs-melkeprodukt for fremstilling av. ost etter kjente metoder, idet man benytter et utgangs-melkeprodukt som har gjennomgått en varmebehandling, hvilken varmebehandling kan anvendes på i og for seg kjent måte enten på selve melken før ultrafiltreringen eller på sekundærvæsken etter ultrafiltreringen, og oppfinnelsen karakteriseres ved at varmebehandlingen består i en oppvarming til 100-150°C, fortrinnsvis en UHT-behandling mellom 110 og 150°C i et tidsrom fra noen tiendels sekunder til noen sekunder. The present invention thus relates to a method for producing cheese by membrane ultrafiltration of milk, whereby the milk is brought under a pressure of 1-50 kg/cm 2 into contact with a semi-permeable membrane with an average pore diameter of no more than 30 µm, which gives a filtrate liquid that passes the membrane and which is collected, and a secondary liquid that does not pass the membrane and with a concentration, especially of proteins, which is greater than the starting milk, possibly repeating this process and constantly leaving the secondary liquid until you have a liquid product that does not pass the membrane and shows a concentration, particularly of proteins, which is approximately as great as in the desired cheese product, after which the secondary liquid is used as the starting milk product for the production of. cheese according to known methods, using a starting milk product that has undergone a heat treatment, which heat treatment can be applied in a known manner either to the milk itself before the ultrafiltration or to the secondary liquid after the ultrafiltration, and the invention is characterized by the heat treatment consisting of a heating to 100-150°C, preferably a UHT treatment between 110 and 150°C for a period from a few tenths of a second to a few seconds.

Man vil understreke den overraskende karakter av de resultater som er oppnådd i henhold til oppfinnelsen. One will emphasize the surprising nature of the results obtained according to the invention.

Man vet at melk, særlig kumelk, oppvarmet til It is known that milk, especially cow's milk, heated to

over en viss temperatur, vil ha vanskeligere for å koagulere ved tilsetning av løype. Dette er tilfellet for melk som bringes til koking i nærheten av 100°C. Det samme gjelder for melk som er oppvarmet til steriliseringstemperaturer i autoklav (110-115°C i 10-20 minutter) og videre melk som har gjennomgått oppvarming ved ultrahøy temperatur (UHT), hvor melken alt etter den ønskede above a certain temperature, will have more difficulty coagulating when adding lye. This is the case for milk brought to a boil near 100°C. The same applies to milk that has been heated to sterilization temperatures in an autoclave (110-115°C for 10-20 minutes) and further milk that has been heated at ultra-high temperature (UHT), where the milk depends on the desired

oppvarmingsgrad bringes til en temperatur mellom 110 og 150°C som holdes i noen sekunder hvoretter melken avkjøles. degree of heating is brought to a temperature between 110 and 150°C which is held for a few seconds, after which the milk cools.

Etter en slik oppvarming blir melken på nytt oppvarmet til 30°C og tilsatt løype, og de tidligere kjente iakt-tagelser har da vist enten at det ikke finner sted noen koagulering eller at det langsomt dannes et meget løst koagulat som ikke blir stivt, som ikke frigir mysen, som ikke kan avdryppes eller bare avdryppes meget dårlig. Et slikt koagulat egner seg således ikke eller meget dårlig for fremstilling av ost. I henhold til oppfinnelsen har man nå tvert imot funnet at når melken er oppvarmet slik til en UHT mellom 110 og 150°C og deretter underkastet en ultrafiltrering inntil proteinkonsentrasjonen er f.eks. dobbelt så høy som proteinkonsentrasjonen i utgangsmelken og dette produkt derpå oppvarmes til 30°C og tilsettes løype, dannes et fast koagulat som egner seg godt for fremstilling av ost. After such heating, the milk is reheated to 30°C and lye added, and the previously known observations have then shown either that no coagulation takes place or that a very loose coagulate slowly forms which does not become stiff, which does not release the whey, which cannot be drained or can only be drained very poorly. Such a coagulate is thus not suitable or very poorly suited for the production of cheese. According to the invention, it has now been found, on the contrary, that when the milk is heated in this way to a UHT between 110 and 150°C and then subjected to ultrafiltration until the protein concentration is e.g. twice as high as the protein concentration in the starting milk and this product is then heated to 30°C and rennet is added, a solid coagulate is formed which is well suited for the production of cheese.

I stedet for å gå ut ifra varmebehandlet melk, f.eks. UHT-melk, kan man i henhold til oppfinnelsen/underkaste nevnte sekundærprodukt, som igjen er fremstilt ut fra en ren melk eller pasteurisert melk etter fremgangsmåten beskrevet tidligere, en oppvarming til over 110°C og derpå bruke sekundærproduktet for fremstilling av ost. Man har funnet at konsistens og egenskaper for koagulatet etter tilsetning av løype til sekundærproduktet som har gjennomgått en slik varmebehandling, er vesentlig de samme som for et koagulat fremstilt ved tilsetning av løype til et sekundærprodukt laget av melk som på forhånd har gjennomgått en varmebehandling ved over 110°C. Instead of starting from heat-treated milk, e.g. UHT milk, according to the invention, one can subject said secondary product, which is in turn produced from pure milk or pasteurized milk according to the method described earlier, to heating to over 110°C and then use the secondary product for the production of cheese. It has been found that the consistency and properties of the coagulate after the addition of lye to the secondary product that has undergone such a heat treatment are essentially the same as for a coagulant produced by the addition of lye to a secondary product made from milk that has previously undergone a heat treatment at above 110°C.

I henhold til oppfinnelsen kan således varmebehandlingen ved over 110°C foretas like godt med selve melken før ultrafiltrering som med sekundærproduktet laget etter ultrafiltreringen. According to the invention, the heat treatment at over 110°C can thus be carried out just as well with the milk itself before ultrafiltration as with the secondary product made after the ultrafiltration.

Man kan da betrakte sekundærproduktet som en "melk" som er anriket på proteiner eller som en væskeformet for-løper for ost. One can then consider the secondary product as a "milk" that is enriched in proteins or as a liquid precursor for cheese.

Sekundærproduktet har en koaguleringstendens ved tilsetning av løype som er sterkere enn for melken rett fra dyret, særlig ubehandlet kumelk. Denne egenskap hos sekundærproduktet er vist eksperimentelt, hvilket fremgår av det følgende. The secondary product has a tendency to coagulate with the addition of lye, which is stronger than for the milk straight from the animal, especially untreated cow's milk. This property of the secondary product has been shown experimentally, as can be seen from the following.

Man starter med en viss mengde ren. melk og under- kaster denne en ultrafiltrering som beskrevet tidligere. Med bestemte mellomrom tar man ut en del av "sekundærproduktet".Etterhvert som ultrafiltreringen foretas får man således en serie prøver med økende proteinkonsentrasjoner, første sekundær-prøve har f.eks. en konsentrasjon av proteiner lik 1,5 ganger utgangsmelkens, den andre 2 ganger, den tredje 3 ganger protein-konsentras jonen i utgangsmelken etc. Siste sekundærproduktprøve ved avslutningen av ultrafiltreringen har f.eks. et proteininnhold som er lik 6 ganger utgangsmelkens. Hvis man til en bestemt mengde (f.eks. 20 g) av hver av produktprøvene av sekundærproduktet, oppvarmet til 30°C, setter samme mengde løype (f.eks. 0,01 ml vanlig flytende løype, styrke 10.000)(en volumenhet koagulerer 10.000 volumenheter frisk melk på 40 min ved 35°C)), finner man at koaguleringstiden er omtrent den samme uavhengig av proteininnhold i de forskjellige sekundærprøver. Med andre ord, når proteininnholdet i sekundærproduktet er f.eks. 6 ganger så høyt som i utgangsmelken (ren melk fra kua), er den mengde løype, i forhold til 1 g protein imelkeproduktprøven, som må tilsettes for å oppnå koagulering i løpet av tiden t, 6 ganger You start with a certain amount of clean. milk and subjects this to ultrafiltration as described earlier. At specific intervals, a portion of the "secondary product" is taken out. After each ultrafiltration is carried out, a series of samples with increasing protein concentrations is thus obtained, the first secondary sample has e.g. a concentration of proteins equal to 1.5 times that of the starting milk, the second 2 times, the third 3 times the protein concentration in the starting milk etc. The last secondary product sample at the end of the ultrafiltration has e.g. a protein content equal to 6 times that of the original milk. If to a certain amount (e.g. 20 g) of each of the product samples of the secondary product, heated to 30°C, the same amount of tracer (e.g. 0.01 ml of ordinary liquid tracer, strength 10,000) is added (one volume unit coagulates 10,000 volume units of fresh milk in 40 min at 35°C)), it is found that the coagulation time is approximately the same regardless of protein content in the various secondary samples. In other words, when the protein content of the secondary product is e.g. 6 times as high as in the starting milk (pure milk from the cow), the amount of trace, in relation to 1 g of protein milk product sample, which must be added to achieve coagulation during the time t, is 6 times

mindre enn den løypemengde som kan koagulere utgangsmelken i løpet av samme tiden t - likeledes på basis av 1 g protein. less than the trail quantity that can coagulate the output milk during the same time t - also on the basis of 1 g of protein.

I henhold til oppfinnelsen vil ultrafiltrering av melk som har gjennomgått en varmebehandling, f.eks. UHT, eller varmebehandling, eksempelvis UHT-oppvarming av et sekundærprodukt eller melk som på forhånd er ultrafiltrert, by på mange fordeler. According to the invention, ultrafiltration of milk that has undergone a heat treatment, e.g. UHT, or heat treatment, for example UHT heating of a secondary product or milk that has been ultra-filtered in advance, offers many advantages.

For det første får man i alle tilfeller et osteutgangsstoff som egner seg perfekt for fremstilling av ost siden det koagulerer godt med løype under vanlige forhold. First, in all cases, you get a cheese starting material that is perfectly suited for the production of cheese, since it coagulates well with rennet under normal conditions.

For det andre kan man på denne måten benytte et osteutgangsstoff hvor man har fjernet alle uønskede bakterier, f.eks. gassutviklende bakterier, som har tvilsom innvirkning på osten. I henhold til oppfinnelsen benytter man seg således av den forutgående melkesterilisasjon (eller steriliseringen av den proteinanrikede melk som utgjør sekundærproduktet). Særlig oppnås i henhold til oppfinnelsen et osteutgangsstoff hvor de sporeformede mikrober som tilhører slekten Clostridium er ødelagt. Bakterier av Clostridium-slekten er, som man lenge har visst, ansvarlige for den langsomme heving av smelteost, særlig gruyere. Denne heving skyldes den av bakteriene fremstilte gass, særlig hydrogen. Secondly, in this way you can use a cheese starting material from which all unwanted bacteria have been removed, e.g. gas-producing bacteria, which have a questionable effect on the cheese. According to the invention, use is thus made of the prior milk sterilization (or the sterilization of the protein-enriched milk which constitutes the secondary product). In particular, according to the invention, a cheese starting material is obtained in which the spore-shaped microbes belonging to the genus Clostridium have been destroyed. Bacteria of the Clostridium genus are, as has long been known, responsible for the slow rising of processed cheese, especially Gruyere. This rise is due to the gas produced by the bacteria, particularly hydrogen.

En moderat UHT-behandling (110°C) av melken, for-bundet med en ultrafiltrering, gjør det mulig å fremstille en melk som koagulerer godt og således egner seg for fremstilling av smelteoster, men uten risiko for den ovenfor beskrevne heving. Dette gir nye muligheter til melkeproduserende områder som fremstiller smelteoster, særlig gruyére, idet disse områder da lettere kan benytte silofor for f6ring av kuene mens en silering for tiden er utelukket eller bare brukt med store forsiktighetsfor-anstaltninger på grunn av den velkjente risiko for forurensninger med Clostridium-arter som ofte finnes i stort antall i silof6r. A moderate UHT treatment (110°C) of the milk, combined with an ultrafiltration, makes it possible to produce a milk that coagulates well and is thus suitable for the production of processed cheeses, but without the risk of the above-described rising. This gives new opportunities to milk-producing areas that produce processed cheeses, especially gruyere, as these areas can then more easily use silage for feeding the cows, while ensiling is currently excluded or only used with great precautions due to the well-known risk of contamination with Clostridium species that are often found in large numbers in silof6r.

Oppfinnelsen frembyr således avgjørende fordeler på det økonomiske området, særlig når det gjelder anvendelsen for fremstilling av gruyére-osten (gruyére, comté, emmenthaler, bl.andre). The invention thus offers decisive advantages in the economic area, particularly when it comes to the application for the production of Gruyère cheese (Gruyére, Comté, Emmenthaler, among others).

Oppfinnelsen skal i det følgende illustreres, uten å være begrenset av de angitte eksempler. The invention shall be illustrated in the following, without being limited by the given examples.

Eksempel 1 Example 1

I dette eksempel fremstilles en bløtost (camemberttype). In this example, a soft cheese (Camembert type) is produced.

Man har på kjent måte sirkulert 10.000 g helmelk (fettstoff: 32 g/kg) som var underkastet en behandling ved ultra-høy temperatur (150°C i noen sekunder) gjennom en halvpermeabel membran med betegnelsen "Diaflo PM 30" anbragt i ultrafiltrerings-apparatet "Amicon TC 1". Melkens temperatur var 10°C. In a known manner, 10,000 g of whole milk (fat content: 32 g/kg) which had been subjected to treatment at ultra-high temperature (150°C for a few seconds) was circulated through a semi-permeable membrane with the designation "Diaflo PM 30" placed in ultrafiltration the device "Amicon TC 1". The temperature of the milk was 10°C.

Når det oppsamlede filtratet veide 5,456 g, opp-samlet man også sekundærproduktet som hadde følgende sammensetning : When the collected filtrate weighed 5.456 g, the secondary product was also collected, which had the following composition:

Man oppvarmer 3 kg av dette sekundærproduktet til 30°C og tilsetter 1,6 av en frosset gjærsuspensjon i konsentrat (Streptococcus lactis). Blandingen holdes ved denne temperatur. Når pH har nådd en verdi på omkring 6,2, tilsettes 0,4 ml av vanlig løypeoppløsning pr. kg sekundærprodukt. Sekundærproduktet koagulerer etter 7 minutter fra tilsetning av løypen. Koagulatet er først mykt og stivner deretter i løpet av ca. 15 min. 3 kg of this secondary product is heated to 30°C and 1.6 of a frozen yeast suspension in concentrate (Streptococcus lactis) is added. The mixture is kept at this temperature. When the pH has reached a value of around 6.2, add 0.4 ml of normal trail solution per kg secondary product. The secondary product coagulates after 7 minutes from the addition of the loop. The coagulum is initially soft and then hardens within approx. 15 min.

En time etter løypetilsetning helles ostemassen i former i henhold til den metode som vanligvis brukes for .fremstilling av camembert. Avdryppingen av koagulatet skjer under vanlige forhold. 16 timer etter tilsetning av løypen tas ostemassen ut av formen og saltes på kjent måte. Man har på denne måten kommet frem til en ost av camemberttype med tilfreds-stillende smak og lukt. One hour after adding the curd, the curd is poured into molds according to the method usually used for making Camembert. The draining of the coagulum takes place under normal conditions. 16 hours after adding the curd, the curd is removed from the mold and salted in a known manner. In this way, a camembert-type cheese with a satisfying taste and smell has been arrived at.

Eksempel 2 Example 2

Man blander omhyggelig 12,1 kg "sekundærprodukt" fremstilt som beskrevet tidligere med 3,9 kg frisk fløte. Like deler av denne blanding eller "osteforløper" lik 350 g fylles på flasker og steriliseres i autoklav ved 115°C i 15 minutter. One carefully mixes 12.1 kg of "secondary product" prepared as described earlier with 3.9 kg of fresh cream. Equal parts of this mixture or "cheese precursor" equal to 350 g are filled into bottles and sterilized in an autoclave at 115°C for 15 minutes.

Etter kjøling til 30°C blir denne osteforløper tilsatt noen mg sporer av Penicillium caseicolum, melkesyre i til-strekkelig mengde til å bringe pH til 5,7 og løype med styrke 10.000 (0,02 vekt-% av "osteforløperen"). Etter grundig røring heller man ut i former. Koaguleringen av osteforløperen skjer på under 1 minutt. En time etter koaguleringen tas ostene ut av formene og anbringes i en avdryppingssylinder. De dreies, saltes og raffineres under vanlige forhold og med kjent teknologi for fremstilling av bløtoster. After cooling to 30°C, this cheese precursor is added with a few mg of spores of Penicillium caseicolum, lactic acid in sufficient quantity to bring the pH to 5.7 and a 10,000 strength run (0.02% by weight of the "cheese precursor"). After thorough stirring, pour into molds. The coagulation of the cheese precursor takes place in less than 1 minute. One hour after coagulation, the cheeses are removed from the molds and placed in a draining cylinder. They are turned, salted and refined under normal conditions and with known technology for the production of soft cheeses.

Claims

Process for the production of cheese by membrane ultrafiltration of milk, whereby the milk is brought under a pressure of 1-50 kg/cm 2 into contact with a semi-permeable membrane with an average pore diameter of no more than 30 ym, which produces a filtrate liquid that passes the membrane and which is collected , and a secondary liquid that does not pass the membrane and with a concentration, especially of proteins, that is greater than the output level*, possibly repeating this process and constantly leaving the secondary liquid until you have a liquid product that does not pass the membrane and shows a concentration , in particular of proteins, which is approximately as large as in the desired cheese product, after which the secondary liquid is used as the starting milk product for the production of cheese according to known methods, using the starting milk product which has undergone a heat treatment, which heat treatment can is turned in a manner known per se either on the milk itself before ultrafiltration or on the secondary liquid after ultrafilters the ring, characterized in that the heat treatment consists of a heating to 100-150°C, preferably a UHT treatment between 110 and 150°C for a period of time from a few tenths of a second to a few seconds.