DE1492798A1

DE1492798A1 - Verfahren zur Herstellung eines Trockenproduktes durch Gefriertrocknung

Info

Publication number: DE1492798A1
Application number: DE19631492798
Authority: DE
Inventors: Kurt Kautz; Hackenberg Dr Med Ulrich
Original assignee: Leybold Hochvakuum Anlagen GmbH
Current assignee: Leybold Hochvakuum Anlagen GmbH
Priority date: 1963-04-20
Filing date: 1963-04-20
Publication date: 1969-12-18
Also published as: US3321319A; CH448702A; GB1032587A; FR1391274A; NL6401897A; NL137518C

Description

LEYBOLD-ÜCCHVAKUUM-ANLAGEN GMBH.

Akte 488o

Verfahren zur Herstellung eines Trockenproduktes durch Gefriertrocknung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Trockenproduktes durch die Gefriertrocknung von Stoffen, welche in einen Serumbostandteil und in eine koagulierte Restmasse trennbar sind, insbesondere zur Herstellung eines Trockenpulvers aus Milch und/oder Milchprodukten.

Der aus Qualitätsgründen erwünschten allgemeinen Anwendung des Gefriertrocknungsverfahrens auf dem Gebiete der Nahrungsmittel und sonstiger biologischer Stoffe, stehen in vielen Fällen die relativ hohen Bearbeitungskosten entgegen. Es ist bekannt, Milch und Milchprodukte, beispielsweise Joghurt, einer Gefriertrocknung in an sich bekannter Weise zu unterziehen, wobei man das Rohprodukt nach dem Einfriervorgang durch Sublimation des Eises unter Vakuum trocknet und dadurch ein einwandfreies Trockenprodukt erhält. Die großtechnische Anwendung scheitert hier ebenfalls an den bereits angedeuteten wirtschaftlichen Überlegungen. Man kann zwar versuchen, zunächst außerhalb des Gefriertrocknungsprozesses eine Eindickung der in Serumbestandteil und koagulierte Restmasse trennbaren Stoffe herbeizuführen und zu besseren Ausnutzung der Oefriertrocknungsanlage das Konzentrat der Gefriertrocknung zu unterwerfen. Es entsteht ebenfalls ein Trokkenprodukt, das aber bei der Auflösung in Wasser lediglichdie Eigenschaften des Koneentrates wiederherstellt. Dabei tritt bei Milchprodukten durch die vor dem Gefriertrocknungsprozeß vorgenommene Eindickung und Erhöhung der Salzkonzentration eine Verminderung der Quellfähigkeit ein. Außerdem zeigt sich in vielen Fällen die für kondensierte Milch typische ungünstige Geschmacksveränderung, so daß die erhaltenen Trockenprodukte trotz einer Verbesserung der Wirtschaftlichkeit der Gefriertrocknung durch die vorangegangene thermische Konzentration des Ausgangsproduktes den gestellten Ansprüchen nicht genügen. ;

Der Erfindung^liegt die Aufgabestellung zugrunde, die Gefriertrocknung von Stoffen, welche in einen wässrigen Serumbeetandteil und in eine koagulierte Restmasse trennbar sind, insbesondere bei Milch und/oder Milchprodukten zu verbessern. Das Kennzeichnende wird darfci gesehen, daß die koagulierte Restmasse vom Serumbestandteil mechanisch getrennt wird und daß die koaguliertq Restmasse, vorzugsweise unter

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unmittolbar an die Trennung anrcHießender Abkühlung, einem an aich bekannten Gefriertrocknungsprozeß unterworfen uird, während der Serumbestandteil in einem getrennten, an sich bekannten, Trockenverfahren getrocknet wird, und daß die Produkte der beiden Trockenverfahren zur Herstellung des Trockenproduktes gemischt werden. Ein solches Vorgehen erhöht die Wirtschaftlichkeit dos Gefriertrocknungnprozesses sehr wesentlich, weil der an sich relativ unempfindliche Serumbestandteil in vielen Fällen einer billigeren Trocknung aus der flüssigen Phase, vorzugsweise einer Vakuumtrocknung, unterworfen werden kann. Bei der mechanischen Trennung zwischen wässrigem Serumbestandtoil und koagulierter Restmasse verbleiben die das Gefriertrocknun^cverfahren einer vorkonzentrierten Gesamtmasse nachteilig beeinflussenden Salze und Zuckerbestandteile im wässrigen Serumbestandteil und das Koagulat bildet ein besonders günstiges Ausgangsprodukt für eine anschließende Gefriertrocknung. * Die Trennung zwischen Serumbestandteil und Restmasse kann mechanisch in der verschiedensten Weise durch Zentrifugen, Siebe oder Absetzen in der Lösung erzielt werden.

Ein besonderer Vorteil kann bei verschiedenen Serumanteilen dadurch erreicht werden, daß diese zunächst durch Vakuumverdampfung eingedickt und anschließend einer Trocknung aus der flüssigen Phase oder einer Gefriertrocknung unterv/orfen v/erden.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung erscheint es gegebenenfalls zweckmäßig, nur einen Teil der Ausgangssubstanz mechanisch abzutrennen und .den anderen Teil unabhängig oder zusammen mit der koagulierten Restmasse des ersten Teiles im Gefriertrocknungsprozeß zu behandeln.

Die Anwendung der vorgeschlagenen Verfahrensschritte ist nicht ausschließlich auf Milch und Milchprodukte beschränkt. Es erscheinen vielmehr auch Ausgangsstoffe anderer Art denkbar, sofern diese ohne Schädigung in einen wässrigen Bestandteil und in eine quarkartige oder pastöse Restmasse getrennt werden können. Man kann ferner solche Stoffe in der erfindungsgemäßen Weise behandeln, welche in einer Lösung ein Gemisch von Schwebestoffen enthalten, die sich durch einen mechanischen Trennungsvorgang zu einer zusammenhängenden oder stückigen Restmasse verdichten lassen, während die Lösung dann im wesentlichen nur noch echt gelöste Bestandteile enthält.

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Wühlt man Milch und/oder Milchprodukte als Ausganr.sbasis, so kann nan die Koagulation und damii. die Bildung der Restmasse zweckmäßig durch eine Säuerung mit Säurebnkterien in an sich bekannter V/eise durchführen· Danebentritt dio ebenfalls bekannte Cüßgcrinnung mit Bekterien- oder Fermentzusat"·. In verschiedenen Anwendungsfällen, beispielsweise bei der Herstellung eines Joghurt-/Joghurt-Quarkpulvers erscheint en zweckmäßig, die Koagulation in der gleichfalls bekannten Art durch Säuerung und Fermentzusatz (Lab) herbeizuführen. Man kann dabei vorteilhaft einen Teil des Joghurts mit Fermenten versetzen (laben)und die koagulierte Restmasse vom Milchserum mechanisch abtrennen, wobei die in der Restmasse verbleibenden Eiweißstoffe mit dem unveränderten Teil des Joghurts zusammengegeben und gefriergetrocknet werden. Dieses Vorgehen schafft durch die Vermischung der relativ trockenen Restmasse mit einem Teil des Ausgaqgproduktes in seinem ursprünglichen Zustand eine quarkartige Mischsubstanz, welche bei der Durchführung des Gefriertrocknungsprozesses besonders günstige Eigenschaften aufweist.

In vielen Fällen, insbesondere bei Milchprodukten, erscheint es erforderlich, die koagulierte Restmasse unmittelbar nach der Trennung abzukühlen, um ein Aushärten zu verhindern. Im allgemeinen dürften .dabei Temperaturen bis etwa +4⁰C ausreichend sein.

Man kann in v;oitoror Ausgestaltung des Erfindungsgedankens auch davon aur.rrhon, datf bestimmte Substanzen in mehr als zwei Anteile mechanisch ::erlerci v.'orden kennen, so daß die getrennt durchgeführte Trocknung, welche nur hinr.i rh^J..l ich der empfindlichen Bestandteile als Gefri ertrockmini* auszuführen ist, auf wirtschaftliche Weise metirere Tr^eker.pulver liefert., die aur Herstellung des Trockenproduktes gleichmäßig; gemischt werden. Sov/eit die einzelnen Bestandteile nach der Gefriertrocknung in stückiger oder zusammenhängender Form anfallen, erscheint es zweckmäßig, zur pulverförmigen Mischung eine mechanische Zerkleinerung durchzuführen.

Beispiel I

5 000 1 Magermilch-Joghurt werden durch Zentrifugieren in 1 000 kg koaguliertes Eiweiß mit ca. 20Ji Trockenmasse und 4 000 1 Milchserum mit einem Trockeninassengehalt von 6$ getrennt.. Das Milcheiweiß als koagulierte Restmasse wird unmittelbar anschliessend an die Trennung in einem Plattenkühler auf +6⁰C abgekühlt und danach der Gefriertrocknung unterworfen. D^e Trocknung erfolgt bei 0,8 Torr auf eine Restfeuchtigkeit von 2£ und man erhält 200 kg Trockensubstanz, die gegebenenfalls mechanisch pulverisiert werden

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muß. Die 4 000 1 Milchserum v/erden in einem Vakuumverdampfer auf 500 eingedampft und anschließend sprühgetrocknet. Die Eintrittslufttem- . · peratur beträgt 150⁰C, die Ablufttemperatur 70⁰C. Man erhält eine Ausbeute von 250 kg Trockensubstanz in Pulverform. Nunmehr mischt man die Produkte der beiden Trocknungsverfahren und erhält 450 kg Joghurt-Pulver, wobei 100 g mit kaltem Wasser auf 1 1 aufgefüllt, 1 1 vollwertiges Joghurt ergeben, dessen biologische und geschmackliche Eigenschaften dem Ausgangsprodukt entsprechen.

Beispiel II:

5 0001 Sahne mit 15$ Fettgehalt werden bei +32⁰C 1 : 100 000 eingelabt und mit 25o 1 Säurereinkulturen versetzt und vermischt. Die Temperatur wird über fünf Stunden konstant gehalten und anschließend kann man das Koa'gulat vom Serum durch Seihen mechanisch trennai. Man erhält 2 000 kg eines sehr fettreichen Koagulates, welches sofort mit einem Plattenkühler auf +4⁰C abgekühlt wird. Anschließend erfolgt eine Gefriertrocknung bei 0,4 Torr, deren Ausbeute 860 kß Trockensubstanz beträgt. Das Serum in einer Menge von J> 000 1 wird Im Vakuumverdampfer auf 505? Trockenmasse eingedickt und anschließend einer Sprühtrocknung mit den im Beispiel I genannten Bedingungen unterworfen. Es ergibt sich eine Ausbeute von 240 kg Trockensubstanz. Beide Trockenprodukte werden gleichmäßig gemischt, und man erhält 1 100 kg Trockqnprodukt. 220 g Trockenpulver mit kaltem Wasser zu 1 1 aufgefüllt ergeben 1 1 einer sahneähnlichen, homogenen Flüssigkeit, die sich wie Sahne verarbeiten und aufschlagen läßt.

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Claims

S- PATENTANSPRÜCHE

1. Vorfahren zur Herstellung eines Trockenproduktes durch die

Gefriertrocknung von Stoffen, welche in einen wässrigen 3crum-"bostandteil und in eine koagulierte Restmasse trennbar sind/ insbesondere zur Herstellung e'ines Trockenpulvers aus Milch und/ oder Milchprodukten, dadurch gekennzeichnet, daß die koagulierte Restmasse vom Serumbestandteil mechanisch getrennt wird, und daß die koagulierte Restmasse, vorzugsweise unter unmittelbar an die Trennung anschließender Abkühlung, einem an sich bekannten Gefriertrocknungsprozeß unterworfen wird, während der- Serumbestandteil in einem getrennten an sich bekannten Trockenverfahren getrocknet wird, und daß die Produkte der beiden Trockenverfahren zur Herstellung des Trockenproduktes ;-emischt werden.

2. Verfahren naoh Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Serumbestandteil einer Trocknung aus der flüssigen Phase, vorzugsweise einer Vakuumtrocknung, unterworfen wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Serumbestandteil zunächst durch Vakuumverdampfung eingedickt und anschließend aus der flüssigen Phase getrocknet oder gefriergetrocknet wird.

k. Verfahren nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil der Ausgangssubstanz einer mechanischen Trennung unterworfen wird, und daß der andere Teil unabhängig oder zusammen mit der koagulierten Restmasse dem an sich bekannten Gefriertrocknungsprozeß unterworfen wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Koagulation durch eine Säuerung mit Säurebakterien 4* an sich bekannter Weise durc-hgeführt wird

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6. Verfahren nach Anspruch 1, d a d ur c h g '_· k e η η ζ ο ic hn e t, daß die Koagulation in an sich bekannter WcioC durch eine-Süßgerinnung mit Bakterien -^ler Formenten durchgeführt wird,

7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch go ken η ζ eich-

net, daß die Koagulation in an sich bekannter Weise durch Säuerung und Fermentzusatz herbeigeführt wird.

8. Verfahren zur Herstellung eines Joghurt-/Joghurt-Quarkpulvers nach Anspruch 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil des Joghurts_:.mit Fermenten versetzt wird, und daß die koagulierte Restmasse vom Milchserum abgetrennt wird, wobei die verbleibenden Eiweißstoffe mit dem unveränderten Teil des Joghurts ,zusammengegeben und der Gefriertrocknung unterworfen werden.

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