CH501368A - Verfahren zum Erhöhen der Lagerfähigkeit und der Schlagfähigkeit von mittels Kurzzeit-Hocherhitzung behandeltem Rahm - Google Patents

Description

  
 



  Verfahren zum Erhöhen der Lagerfähigkeit und der Schlagfähigkeit von mittels    Kurzzeit-Hocherhitzung    behandeltem Rahm
Die Qualität von Rahm zur Herstellung von   Schlag    rahm wird beurteilt nach der beim Schlagen erreichbaren Volumenzunahme, weiter nach der beispielsweise durch die erforderliche   Schlafzeit    ausgedrückten Schlagfähigkeit sowie nach dem Mass der   Serumabscheidung    des Rahms im geschlagenen Zustand und der Festigkeit des geschlagenen Rahms. Für einen guten Schlagrahm wird beispielsweise eine Volumenzunahme um mehr als   100%    gefordert, ferner eine Schlagzeit von weniger als 2-3 Minuten sowie eine Serumabscheidung von weniger als 1 ml in vier Stunden.



   Es ist allgemein üblich, den   Frischrahin      vor    der Abgabe an den Konsumenten einer Wärmebehandlung zu unterziehen. Aus lebensmittelpolizeilichen Gründen ist wenigstens eine Pasteurisation unumgänglich; bereits eine solche Behandlung kann nun aber eine Verminderung der Schlagfähigkeit verursachen.



   In neuerer Zeit wird auch für Rahm die Kurzzeit Hocherhitzung in immer stärkerem Masse angewendet.



  Bei diesem vorerst hauptsächlich für   Konsummilch    eingesetzten Verfahren wird die zu behandelnde Flüssigkeit während kurze Zeit - in der Regel nur wenige Sekunden - auf Temperaturen im Bereich von etwa 130 bis 1500 C erhitzt. Die behandelte Flüssigkeit ist völlig keimfrei und besitzt in bakteriologischer Hinsicht bei aseptischer Abfüllung und Verpackung eine unbeschränkte Haltbarkeit.



   Besonders durchgesetzt hat sich in der Praxis das unter der eingetragenen Bezeichnung  Uperisation  bekanntgewordene Verfahren zur Kurzzeit-Hocherhitzung. Bei diesem Verfahren wird beispielsweise Milch kontinuierlich auf eine Temperatur zwischen etwa   70 : bis    800 C vorgewärmt, hierauf unter erhöhtem Druck direkt mit   Wasserdampf    zusammengeführt   tmd    dabei schlagartig auf Temperaturen im Bereich von beispielsweise 1500 C erhitzt. Unmittelbar anschliessend erfolgt durch Druckabsenkung eine plötzliche Abkühlung auf eine etwa auf der Höhe der Vorwärmtemperatur gelegene Expansionstemperatur.

  Erfolgt eine Homogenisierung, wird die Milch in der Regel unmittelbar vor   der    Hocherhitzung bei   Vofwärmtemperatur    oder dann unmittelbar nach der Entspannung bei Entspannungstemperatur homogenisiert; sie wird dann weiter abgekühlt und keimfrei verpackt. Durch entsprechende Wahl des Entspannungsdruckes kann die bei der Drucksenkung aus der Milch verdampfende Wassermenge beeinflusst und so dafür gesorgt werden, dass die behandelte Flüssigkeit das ursprüngliche spezifische Gewicht oder aber eine gewünschte Konzentration oder Verdünnung aufweist.



   Bei der Kurzzeit-Hocherhitzung von Rahm sind nun aber folgende Nachteile festgestellt worden. Erfolgt die Behandlung ohne Einschluss einer Homogenisierung, so entsteht innerhalb sehr kurzer Lagerzeit ein Aufrahmen unter Bildung einer kompakten Fettschicht.



  Gleichzeitig wird mit der Bildung der kompakten Fettschicht die anfänglich gute Schlagfähigkeit ganz wesentlich vermindert.



   Wird der Rahm auf   die    insbesondere bei Milch übliche Weise   vor    oder nach der Hocherhitzung bei den üblichen Homogenisationstemperaturen von 60 bis 800 C und einem   Homogenisationsdruck    von über
100 kg/cm2 homogenisiert, ist es wohl möglich, die Fettkügelchen für längere Zeit in Suspension zu halten.



  Durch die Einwirkung der   Homogenisationsbehandiung    ist aber die Schlagfähigkeit je nach der erzielten Homogenisationswirkung bedeutend reduziert oder sogar praktisch vollständig vernichtet.



   Jede wesentliche Reduktion des   Homogenisations-    druckes, insbesondere auf die beim Rahm oft angewandte Höhe von 10-30 kg/cm2, erlaubt wohl eine Verbesserung der Schlagfähigkeit, verringert aber die Lagerfähigkeit entsprechend dem niedrigen erzielten Homogenisationseffekt.



   Bei der Homogenisierung des Rahms vor der Erhitzung geht anderseits der Homogenisationseffekt infolge der anschliessenden Erhitzung schon teilweise  dadurch verloren, dass die Fettkügelchen bei den hohen Temperaturen sich wieder zusammenballen.



   Wohl ist es möglich, durch Zugabe von milcheigenen Bestandteilen, wie Milchpulver, Lipoiden oder milchfremden Bestandteilen, wie Gelatine, Agar usw.



  die Viskosität des Rahms zu erhöhen und damit das Aufrahmen weitgehend zu verhindern. Die meisten   LQ    bensmittelgesetze gestatten aber keinerlei Zugabe zum Rahm.



   Die Erfindung bezweckt, die geschilderten Nachteile auszuschalten und insbesondere die Lagerfähigkeit und Schlagfähigkeit von mittels   Kurzzeit-Hocherhitzung    behandeltem Rahm zu erhöhen.



   Das erfindungsgemässe Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass der Rahm nach der Hocherhitzung und vor einer Homogenisierung auf einer Temperatur abgekühlt wird, welche im oder unter dem Schmelzbereich der im Rahm enthaltenen Fettstoffe liegt, und dass anschliessend an diese Abkühlung der Rahm bei einer ebenfalls im oder unter dem Schmelzbereich der genannten Fettstoffe liegenden Temperatur   homogem.-    siert wird. Die Erfindung ermöglicht praktisch überhaupt erst, Rahm mit Hilfe   der    Kurzzeit-Hocherhitzung keimfrei zu machen, zu homogenisieren und für längere Zeit lagerfähig zu machen, ohne dass die Schlagfähigkeit wesentlich reduziert wird oder der Rahm bei der Lagerung   aurahmt.   



   Zweckmässig kann unter Umständen die Homogenisationstemperatur im oder unter dem Erstarrungsbereich der im Rahm enthaltenen Fettstoffe liegen; durch entsprechende Wahl der   Homogenisationstemperatuf    und geeignete Anpassung des Homogenisationsdruckes kann nämlich die Viskosität des   behandelten    Rahms in beachtlichem Mass nach Wunsch verändert werden. Bei einer Homogenisationstemperatur von weniger als 260 C empfiehlt sich, zum Erreichen einer geeigneten Viskosität ein   Homogenisationsdruck    von wenigstens
100   kg/cm2;    bei einer.   Homogenisaltionsteunperatur    oberhalb 280 C hat sich ein   Homogenlsaftonsdruck    von wenigstens 50 kg/cm2 als vorteilhaft erwiesen.



   Die Erfindung und weitere mit ihr zusammenhängende Vorteile und Wirkungen sind nachstehend anhand eines   Ausführungsbeispieles    beschrieben.



   Die Zeichnung zeigt schematisch eine Anlage zur Ausführung des   erfindun gsgem ässen      Verfahrens   
Frischrahm wird in Tank 11 standardisiert, d. h.



  auf den jeweils gewünschten Fettgehalt gebracht. Der standardisierte Rahm fliesst dann über die Leitung 12 der Pumpe 13 zu, welche den Rahm unter erhöhtem Druck in die Rohrschlange 14 des   Vorwärmer    15 fördert. Dem Vorwärmer wird über die Leitung 16 ein geeignetes Heizmittel zugeführt, das den Vorwärmer über die Leitung 17 wieder verlässt. Als Heizmittel kann beispielsweise   Frischdampf    oder bei der Ent spannung des Rahms entstehender Brüdendampf benutzt werden. Durch nicht gezeichnete Regelmittel wird die Zufuhr des Heizmittel derart beeinflusst, dass der aus dem Vorwärmer 15 austretende Rahm eine Tempera tur von beispielsweise 750 C   aufweist.   



   Der vorgewärmte Rahm strömt durch die Leitung
18 in die Erhitzungsvorrichtung 19, in welcher er mit dem durch die Leitung 20 zugeführten   Frischdampf    unmittelbar zusammengeführt wird. Wenigstens ein Teil des zugeführten Frischdampfes kondensiert im Rahm.



   Die Erhitzungstemperatur wird durch einen Tempera turfühler 21   überwacht,    der über den Regler 22 ein Regelsignal auf das Regelventil 23 einwirken lässt im Sinne einer Konstanthaltung der Erhitzungstemperatur.



  Im vorliegenden Ausführungsbeispiel beträgt die Erhitzungstemperatur   1500 C.    Der aus der   Erhitzungs-    vorrichtung kommende Rahm strömt durch die Leitung 24 in die Entspannungskammer 25. Im Drosselorgan 26 wird der Rahm auf einen im Innern der Kammer 25 herrschenden, unter dem Atmosphärendruck liegenden Druck entspannt und dabei schlagartig auf die dem Entspannungsdruck zugeordnete Sattdampftemperatur abgekühlt. Bei dieser Drucksenkung frei werdender Brüdendampf wird über die Leitung 27 abgeführt, die auf nicht gezeichnete Weise mit einer geeigneten Vorrichtung zum Erzeugen des gewünschten Vakuums im Innern   der    Vorrichtung 25 und einem Kondensator verbunden ist.

  Im vorliegenden Ausführungsbeispiel beträgt die Entspannungstemperatur etwa 780 C; rechnerisch und praktisch lässt sich nachweisen, dass bei einer geeigneten, geringfügigen Temperaturdifferenz zwischen   Vorwärmtemperatur    und   Entspannnngstemperatuf    der behandelte Rahm das gleiche spezifische Gewicht aufweist wie das durch die Leitung 12 zuströmende Produkt. Aus der   Entspannnngskammer    25 strömt der Rahm durch die Leitung 28 und die Pumpe 29 in den Kühler 30 der mit einer Zuleitung 31 und einer Ab   führleitung    32 für ein   Kühlmittel - z.    B. Wasser - versehen ist. Erfindungsgemäss wird beim Durchströmen der Rohrschlange der Rahm auf eine im oder unter dem Schmelzbereich des Butterfettes liegende Tempe   ratur    abgekühlt.

  Dieser Schmelzbereich liegt für Butterfett etwa zwischen 28 bis 370 C und ist abhängig von der jeweiligen Fütterung der Milchkühe, von der Tierrasse und der Laktationsperiode. In dem geschilderten Beispiel wird mit einer Abkühlung des Rahms im Kühler 28 auf 300 C gearbeitet.



   Der abgekühlte Rahm strömt dann über die Leitung 34 in die Homogenisiermaschine 35. Hier wird der Rahm auf bekannte Weise mittels Kolbenpumpen auf den jeweils geeigneten Homogenisationsdruck - im vorliegenden Fall 80 kg/cm2 - gebracht und im Entspannungskopf 36 auf Atmosphärendruck entspannt.



  Der Homogenisationsdruck kann auf übliche Weise durch Verstellen des Ventils 37 geändert werden. Der homogenisierte Rahm strömt durch die Leitung 35 in einen nicht gezeichneten weiteren Kühler und wird dann beispielsweise einer keimfrei arbeitenden Ab   füllmaschine    zugeführt.



   Der auf geschilderte Weise behandelte Rahm, der eine Viskosität von etwa 24 Centipoise aufweist, wurde während vier Wochen in einer lichtgeschützten Packung bei Raumtemperatur gelagert. Nach Ablauf dieser Zeit wurde die Packung geöffnet; der Inhalt zeigte keinerlei   Aufrahmung    und die Schlagfähigkeit entsprach den eingangs   präzisierten    Anforderungen. Der geschlagene   Rahm    zeigte auch keine nachteilige Serumabscheidung.

 

   Mit Hilfe der gleichen Anlage kann durch entspre chende Wahl von Menge und Temperatur eines in den Kühler 28 geführten Kühlmittels der Rahm vor Homogenisieren noch tiefer abgekühlt werden. Sehr geeignet hat sich eine Abkühlung auf eine im oder unter dem Erstarrungsbereich des Butterfettes liegende Tem peratur erwiesen, d. h. auf eine im Bereich von 17 bis
260 C gelegene Temperatur. Auch der   Efstarrungs-    bereich ist temperaturmässig im wesentlichen von der jeweiligen Fütterung abhängig, ferner von der Tier rasse und auch von   der    Laktationsperiode.

  Es wurde festgestellt, dass bei Abkühlung des Rahms auf oder  unterhalb den Erstarrungsbereich des Butterfettes   vor-    teilhaft Homogenisationsdrücke von über 100 kg/cm2 anzuwenden sind, um eine für   Schlagrahm    geeignete Viskosität des Rahms im Bereich von 20-30 Centipoise zu erhalten. Bei einer Abkühlung auf 220 C wird vorteilhaft mit einem   Homogenisationsdruck    von
150   kg/cm2    gearbeitet.



   Die Erfindung ist nicht auf die geschilderten Ausführungsbeispiele beschränkt. Sie lässt sich auch anwenden, wenn das im Frischrahm enthaltene Butterfett durch andere Fette pflanzlicher   oder    tierischer Herkunft ganz oder teilweise ersetzt wurde. Auch in diesem Fall ist erfindungsgemäss der Rahm vor der auf die Erhitzung folgenden Homogneisierung auf eine Temperatur zu kühlen, die im oder unterhalb des Schmelzbereichs der verwendeten Fettstoffe liegt.

 

   Weiter ist die Erfindung auch nicht beschränkt auf die Art der Durchführung   der    Kurzzeit-Hocherhitzung.



  Vielmehr lässt sie sich auch dann anwenden, wenn der Rahm mittelbar in einem Wärmeaustauscher auf seine höchste Temperatur gebracht wird. Die Abkühlung hat naturgemäss dann   lausschliesslich    durch Wärmeaustausch zu erfolgen, da bei einer Entspannungskühlung eine unter Umständen unerwünschte Veränderung des spezifischen Gewichtes eintreten würde. 

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH

   Verfahren zum Erhöhen der Lagerfähigkeit und der Schlagfähigkeit von mittels Kurzzeit-Hocherhitzung behandeltem Rahm, dadurch gekennzeichnet, dass der Rahm nach der Hocherhitzung und vor einer Homogenisierung auf eine Temperatur abgekühlt wird, welche im oder unter dem Schmelzbereich der im Rahm enthaltenen Fettstoffe liegt, und dass anschliessend an diese Abkühlung der Rahm bei einer ebenfalls im oder unter dem Schmelzbereich der genannten Fettstoffe liegenden Temperatur homogenisiert wird.

   UNTERANSPRÜCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Homogenisationstemperatur im oder unter dem Erstarrungsbereich der im Rahm vorhandenen Fettstoffe liegt.

   2. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Homogenisationstemperatur von weniger als 260 C ein Homogenisationsdruck von wenigstens 100 kg/cm' angewendet wird.

   3. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Homogenisationstemperatur oberhalb 280 ein Homogenisationsdruck von wenigstens 50 kg/cmo angewendet wird.