DE2158524B2

DE2158524B2 - Sauermilchgetränk und Verfahren zu seiner Herstellung

Info

Publication number: DE2158524B2
Application number: DE2158524A
Authority: DE
Inventors: Hiroki Yamato Kanagawa Iio; Kaoru Inagami; Kazuo Kozagun Kanagawa Ino; Hidemoto Kamada; Takeshi Tokio Terabayashi; Hiroshi Tokio Yamamura
Original assignee: Calpis Food Industry Co Ltd
Current assignee: Asahi Soft Drinks Co Ltd
Priority date: 1970-11-26
Filing date: 1971-11-25
Publication date: 1978-11-30
Also published as: CH554643A; IT1048884B; DE2158524A1; FR2116055A5; GB1316718A; CA918495A; DE2158524C3; US3800052A; BR7107882D0; NL7116281A

Description

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Die Erfindung betrifft ein Sauermilchgetränk, das entrahmte Milch, eine Säure, Zucker und Wasser enthält und einen Gehalt an fettfreien Milchfeststoffen von 0,6 bis 2,5% aufweist, sowie ein Verfahren zur Herstellung dieses Sauermilchgetränks. jo

Um das Denaturieren der Nährstoffe von Milch zu verhindern und um ein köstliches Milchgetränk unter möglichst gutem Erhalten des Geschmackes der Milch zu erzielen, war es bisher üblich, ein Milchgetränk als Milch entweder durch Säurefermentation oder durch r> Zugabe einer Säure herzustellen.

Verfahren zur fermentativen Herstellung von Sauermilchgetränken waren aus der DE-PS 6 46 669 und der GB-PS 9 84 165 bekannt. Bei dem zuerst genannten Verfahren werden Vollmilch, Magermilch oder Molke durch Fermentation mit Hilfe von Milchsäure bildenden und Kohlensäure bildenden Kulturen gesäuert, dann auf etwa '/3 der Anfangskonzentration verdünnt und schließlich wird Zucker oder Süßstoff zugesetzt. Bei dem zuletzt genannten Verfahren wird vor Durchführung der Fermentation eine starke Wasserverdünnung vorgenommen, um ein Getränk mit wäßriger Konsistenz zu erhalten. Bei keinem der bekannten Verfahren wird eine bestimmte Konzentration an fettfreien Milchfeststoffen oder ein bestimmter pH-Wert eingehalten, und die Fermentationsverfahren haben den Nachteil, daß das Milcheiweiß zum großen Teil denaturiert wird und leicht ausfällt. Es entstehen also Produkte, in denen ein Teil des Milcheiweißes als Fällung vorliegt, was sowohl das Aussehen, als auch die organoleptischen Eigenschaften des Produkts beeinträchtigt. Darüber hinaus ist das Fermentationsverfahren technisch relativ aufwendig.

Sowohl bei der Herstellung eines Sauermilchgetränks durch Fermentation, als auch unter Säurezusatz in einer w> zum Trinken geeigneten Azidität neigt das Milchprotein dazu, während des Aufbewahren in der trinkfertigen Form sich abzuscheiden. Es wurden daher verschiedene Methoden zum Stabilisieren von Sauermilchgetränken entwickelt, unter denen folgende praktisch angewendet b5 wurden:

1) Eine Methode, bei der der durch Ansäuern der Milch gebildete Quark fein homogenisiert wird;

2) eine Methode, bei der das Milchgetränk auf einen hohen Säuregrad eingestellt und gehalten wird, das heißt, bei einem pH-Wert von weniger als 3,5.

Diese Methoden haben sich nicht als völlig zufriedenstellend erwiesen. Im ersten Fall kann die gewünschte weiße Trübung vorübergehend mit Hilfe eines Homogenisators erhalten werden. Wenn jedoch das homogenisierte Getränk mehrere Tage stehengelassen wird, so koagulieren die physikalisch zerkleinerten Milchproteinteilchen wieder und setzen sich am Boden ab.

Die zweite Möglichkeit beruht auf der bekannten Tatsache, daß Casein-Säurelösungen sirupartige Flüssigkeiten darstellen (G. R ο ed er, Grundzüge der Milchwirtschaft und des Molkereiwesens, Verlag Paul Parey, 1954, S. 142). Wenn einem Sauermilchgetränk sehr starke Azidität verliehen wird, lösen sich die Milchproteinteilchen, da der pH-Wert von unter 3,5 weit unter dem isoelektrischen Punkt von Casein liegt, so daß dem Milchgetränk Stabilität verliehen wird. In diesem Zustand wird jedoch das Getränk opak wie Seifenwasser und nimmt einen für einen Sauermilchgetränk unerwünschten Farbton an. Es ist verständlich, daß der Anteil an Milchprotein erhöht werden kann, um die weiße Trübung bei einem pH-Wert unter 3,5 zu verstärken. Das Getränk zeigt jedoch immer noch einen Farbton, der dem von Seifenwasser ähnelt, trotz der Erhöhung des Anteils an Milchprotein.

Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, mit Hilfe eines einfachen und ohne hohen technischen Aufwand durchführbaren Verfahrens ein verbrauchsfertiges und stabiles Sauermilchgetränk zur Verfügung zu stellen,das nur aus natürlichen Produkten besteht und nicht die Zugabe eines Stabilisators erfordert.

Gegenstand der Erfindung ist ein Sauermilchgetränk, das entrahmte Milch, eine Säure, Zucker und Wasser enthält und einen Gehalt an fettfreien Milchfeststoffen von 0,6 bis 2,5% aufweist, das dadurch gekennzeichnet ist, daß es einen pH-Wert von 3,50 bis 3,70 hat und mindestens 25 Gew.-% eines vor dem Ansäuern zugesetzten Zuckers oder Zuckeralkohols und vier oder mehr Hydroxylgruppen, bezogen auf das Gesamtgewicht von Zucker und entrahmter Milch, enthält.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung dieses Sauermilchgetränks ist dadurch gekennzeichnet, daß man mindestens 25 Gew.-% Zucker, bezogen auf das Gesamtgewicht von Zucker bzw. Zuckeralkohol mit vier oder mehr Hydroxylgruppen und entrahmter Milch, vor dem Ansäuern zugibt.

Die weiße Trübung eines Sauermilchgetränkes kann durch visuelle Betrachtung oder mit Hilfe von Meßinstrumenten bestimmt werden.

Die wünschenswerte Trübung des Milchgetränkes gemäß der Erfindung beträgt mindestens 35, ausgedrückt als Wert L der mit Hilfe des Colordifference-meters zu bestimmenden Helligkeit. Das Colordifferencemeter ist ein Instrument zum Bestimmen des Farbtons und der Farbabstufung einer bestimmten Substanz als numerischen Wert. Die weiße Trübung wird angegeben als Intensität des reflektierten Lichtes. Der Weißgrad erhöht sich, wenn der Wert der Helligkeit größer wird. Im Fall eines Milchgetränkes ist der Weißgrad auf die suspendierten Milchproteinteilchen zurückzuführen und wird daher hier als »weiße Trübung« und nicht als »Weißgrad« bezeichnet. Bei den der Erfindung zugrunde liegenden Untersuchungen wurde gefunden, daß der Wert L stärker mit dem visuellen Weißgrad zusammenhängt, als die Trübung, ausgedrückt durch die optische

Dichte. Aus diesem Grund wird der Wert L verwendet, um die weiße Trübung zu bezeichnen.

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Herstellen des genannten Sauermilchgetränkes wurde aufgrund der in detaillierten Untersuchungen gewonnenen Erkenntnisse geschaffen, die sich mit Faktoren, wie pH-Wert, Gehalt an fettfreien Milchfeststoffen, Zuckerkonzentration und dergleichen befaßten.

Zunächst wurde das Verhältnis von Milchprotein in verschiedenen Milchlösungen mit niederen pH-Werten unterhalb des isoelektrischen Punktes von Casein sorgfältig untersucht Es wurde dabei gefunden, daß das koagulierie Milchprotein bei einem pH-Wert von etwa 3,8 in feine Teilchen zu zerfallen beginnt und daß es unter einem pH-Wert von 3,7 vollständig zu beständig suspendierten Milchproteinteilchen zerfallen ist Wenn diese Lösung auf oder über 6O⁰C erhitzt, wird, so kann die Stabilität der Suspension verbessert werden. Im Bereich von pH 3,70 bis pH 3,50 ist das Milchprotein stabil suspendiert und es wird eine wünschenswerte weiße Trübung aufrechterhalten. Wenn der pH-Wert unter 3,50 fällt, so vermindert sich die weiße Trübung plötzlich und die Milchlösung nimmt einen opaken Farbton an, der dem von Seifenwasser gleicht, da Milchprotein gelöst wird oder ein hydrophiles Kolloid 2^r> bildet. Diese Tatsache läßt sich folgerichtig erklären, wenn angenommen wird, daß Milchproteinteilchen in einem pH-Bereich von 3,70 bis 3,50 eine positive elektrische Ladung aufweisen und einander daher abstoßen, trotzdem aber wegen der verbleibenden m aktiven anionischen Gruppe einen Micellenverband bilden.

Es wird weiter gefolgert, daß bei einem pH-Wert unter 3,50 der Micellenverband zt-rstört und der seifenwasserähnliche Farbton verstärkt wird, weil die r> anionische Gruppe desaktiviert wird und die positive elektrische Ladung sich erhöht.

Aufgrund dieser Erkenntnisse im Hinblick auf das Verhalten von Milchprotein wurden weitere detaillierte Untersuchungen durchgeführt. Dabei wurde gefunden, daß in einem Bereich des pH-Werts von 3,50 bis 3,70 die Suspension von Milchproteinteilchen ohne irgendeine spezielle Hitzebehandlung stabilisiert werden kann, wenn der Anteil an zu verwendender entrahmter Milch auf einen Wert im Bereich von 0,6 bis 2,5 Gew.-°/o als 4^r> Gehalt an fettfreien Milchfeststoffen, eingestellt wird. Es wurde außerdem gefunden, daß ein Sauermilchgetränk mit dem erwünschten Grad der weißen Trübung gebildet wird, wenn Zucker vor dem Zusatz einer Säure der Milch zugegeben wird. ^r>o

Das so hergestellte Sauermilchgetränk behält stabil seine weiße Trübung von einem Wert L über 35 bei.

Die hier verwendete Bezeichnung »entrahmte Milch« bezieht sich auf gewöhnliche entrahmte Milch bzw. Magermilch, die durch Entrahmen von Frischmilch v, erhalten wurde, auf kondensierte entrahmte Milch und auf rekonstituierte entrahmte Milch. Die entrahmte Milch kann verdünnt mit Wasser oder ohne Verdünnung mit Wasser verwendet werden. Zu Säuren, die für die Zwecke der Erfindung verwendbar sind, gehören beispielsweise Milchsäure, Zitronensäure, Weinsäure, Apfelsäure, Gluconsäure, Phosphorsäure, saure Aminosäuren und dergleichen.

Um ein Sauermilchgetränk mit hoher Stabilität zu erzielen, wird ein Zucker der entrahmten Milch vor der Zugabe dieser Säuren zugesetzt Zu diesem Zweck verwendbare Zucker bzw. Zuckeralkohole umfassen beispielsweise Monosaccharide, wie Glucose, Galactose und Fructose, Disaccharide, wie Saccharose, Maltose und Lactose und mehrwertige Alkohole, wie Sorbit Für die Zwecke der Erfindung eignen sich Zucker oder Zuckeralkohole mit vier oder mehr Hydroxylgruppen und die leicht in Wasser löslich sind.

Die verschiedenen, angegebenen Arten von entrahmter Milch können für sich oder in Form eines Gemisches aus zwei oder mehr Arten eingesetzt werden. Das gleiche gilt auch für die aufgezählten verschiedenen Säuren und die verschiedenen Zucker.

Zum Herstellen eines Sauermilchgetränkes guter Qualität gemäß der Erfindung ist es zum Verbessern des Geschmackes von Wirkung, verschiedene Aromastoffe zuzusetzen, eine pH-regulierende Substanz zum Einstellen des pH-Werts zu verwenden oder ein Sulfat zum Verbessern der veißen Trübung zuzugeben.

Nachstehend werden typische Versuche beschrieben, um die Erfindung genauer zu verdeutlichen.

Der nachstehende Versuch 1 wurde durchgeführt, um die Wirkung der Zuckerzugabe zu der entrahmten Milch vor der Zugabe einer Säure beim Herstellen eines Sauermilchgetränkes zu prüfen.

Versuch 1

Zu 20 g Anteilen an entrahmter Milch wurde Saccharose in einer solchen Menge zugegeben, daß ein Saccharosegehalt von 5, 10, 15, 20, 25, 30 und 50%, bezogen auf das Gemisch aus entrahmter Milch und Zucker, erzielt wurde. Als Vergleich wurde ein von Sacchrose freier Anteil hergestellt. Die einzelnen Anteile wurden auf 80° C erhitzt, um die Saccharose rasch aufzulösen, auf 20° C abgekühlt und danach durch Zugabe einer 20%igen wäßrigen Lösung von Milchsäure auf einen pH-Wert von 3,50 eingestellt. Dann wurden bestimmte Mengen an Saccharose diesen Anteilen zugesetzt, so daß der endgültige Saccharosegehalt (Konzentration) 10% betrug. Die Anteile wurden mit Wasser auf 200 g verdünnt, wobei der pH-Wert auf 3,50 eingestellt wurde. Die resultierenden Lösungen wurden 20 Minuten bei 80° C sterilisiert und in Behälter verpackt. Die verpackten Produkte wurden in einem Raum bei 20°C stehengelassen, um den Grad der Niederschlagsbildung zu beobachten. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 gezeigt.

Tabelle 1

Zusammenhang zwischen der Msnge des zugesetzten Zuckers und der Niederschlagsbildung

Zuckerkonzentration

Nach
1 Monat

Nach

2 Monaten

Nach

3 Monaten Nach

4 Monaten

Nach

5 Monaten

Nach

6 Monaten

Fortsetzung	Nach 1 Monat	Nach 2 Monaten	Nach 3 Monaten	Nach 4 Monaten	Nach 5 Moraten	Nach 6 Monaten
Zuckerkonzen tration	I I I I	I I I I	I I I I	I I I I	I I I I	1111+
20 25 30 50 Anmerkungen:

Die Bewertung wurde nach folgender Skala durchgeführt: + Starke Abscheidung beziehungsweise Niederschlagsbildung ± Leichte Abscheidung — Keine Abscheidung

Die in Tabelle 1 aufgeführten Ergebnisse zeigen, daß die Zugabe von Zucker wenig wirksam war, solange der Anteil an Zucker unter 15% lag und daß eine Zugabe von Zucker in einer Menge von mindestens 25% erforderlich ist, um die erfindungsgemäß gestellte Aufgabe zu lösen.

Die obere Grenze für die zugesetzte Zuckermenge kann in geeigneter Weise festgelegt werden, wobei Faktoren in Betracht gezogen werden, wie Produktions-Leistungsfähigkeit und die gewünschte Süßigkeit und der Geschmack der Endprodukte.

Versuch 2
(nachgereicht am 2. Mai 1977)

Der nachstehende Vergleichsversuch wurde durchgeführt, um zu zeigen, daß die erfindungsgemäßen Bereiche des Gehalts an fettfreien Milchfeststoffen und des pH-Wert sowie der Zusatz von mindestens 25 Gew.-% eines Zuckers vor dem Ansäuern erforderlich sind.

Aus frischer Magermilch wurden verschiedene Lösungen in der Weise hergestellt, daß die Endprodukte die in der nachstehenden Tabelle gezeigten Gehalte an fettfreien Milchfeststoffen hatten. Saccharose wurde in einer solchen Menge zugesetzt, daß die Magermilch einen Saccharosegehalt von 25%, bezogen auf das Gemisch aus Magermilch und Saccharose, hatte. Jede der so erhaltenen Lösungen wurde in drei Proben unterteilt und dann wurden Milchsäure (20%ige Lösung) und zum restlichen Anteil Wasser zugesetzt, so daß die drei Proben pH-Werte von 3,50, 3,60 bzw. 3,70 zeigten. Gleichzeitig wurde in den Proben eine endgültige Saccharosekonzentration von 10% erreicht. Die gebildeten Lösungen wurden auf 80°C erhitzt, dann auf 20°C abgekühlt und schließlich während eines Monats bei 20⁰C stehengelassen. Nach dieser Dauer des Stehenlassens wurde der pH-Wert geprüft und die weiße Trübung (L-Wert) und eine eventuelle Abscheidung bestimmt Die dabei erhaltenen Ergebnisse sind in

r; der nachstehenden Tabelle aufgeführt. Die Daten zeigen, daß die Konzentration der Magermilch (Gehalt an fettfreien Milchfeststoffen) und die Stabilität der Suspension von Milchprotein innerhalb des pH-Bereiches von 3,50 bis 3,70 zufriedenstellende Werte hat.

Wenn dagegen der Gehalt an fettfreien Milchfeststoffen außerhalb des erfindungsgemäßen Bereiches lag (3,0%), so wurde bereits bei einem pH-Wert von 3,60 eine merkliche Abscheidung und bei einem pH-Wert von 3,70 eine starke Abscheidung verursacht.

Tabelle 2

Zusammenhang zwischen dem Gehalt an fettfreien Milchfeststoffen, dem pH-Wert, der weißen Trübung und der Abscheidung bei einem Zuckergehalt von 25%

Gehalt an fettfreien Milchfeststoffen

pH 3,50

weiße Trübung Abscheidung (L-Wert)

pH 3,60

weiße Trübung Abscheidung (L-Wert)

pH 3,70

weiße Trübung Abscheidung (X-Wert)

56,9
55,3
47,7
30,3

57,1
56,1
44,5

Anmerkungen:

Die Bewertung erfolgt nach folgender Skala: + + Leichte Abscheidung + Noch erkennbare Abscheidung — Keine Abscheidung * Keine Messung wegen zu starker Abscheidung

Beispiel 1

100 g entrahmter Milch und 100 g Saccharose wurden vermischt und auf 80°C erhitzt, um die Saccharose rasch zu lösen. Dann wurde die Lösung auf etwa 20°C abgekühlt. Der pH-Wert dieser Lösung wurde mit IO°/oiger wäßriger Lösung von Citronensäure möglichst rasch auf 3,52 eingestellt, wobei die Lösung gerührt wurde. Dann wurde sie mit Wasser auf 1000 g aufgefüllt und der pH-Wert erneut auf 3,52 eingestellt. Nach Zusatz eines Geschmacks- oder Aromastoffes wurde die Lösung mit Kohlensäure versetzt, so daß der Kohlendioxyd-Gasdruck des Endprodukts 1,0 kg/cm² betrug. Außerdem wurde sie bei 60⁰C während 30 Minuten pasteurisiert. Es wurde ein Kohlendioxyd enthaltendes Sauermilchgetränk erzielt.

Beispiel 2

15 g entrahmtes Milchpulver wurden mit 85 g Wasser vermischt. Zu der erzielten Lösung wurden 90 g Saccharose und 10 g Glucose gegeben. Dieses Gemisch wurde auf 80⁰C erhitzt, um den Zucker rasch zu lösen und danach auf 20°C abgekühlt. Der pH-Wert dieser Lösung wurde mit einer 20%igen wäßrigen Lösung von Milchsäure, die möglichst rasch unter Rühren zugesetzt wurde, auf 3,75 eingestellt. Dann wurde die Lösung mit Wasser auf 1000 g aufgefüllt. Der pH-Wert der Lösung wurde erneut genau auf 3,75 eingestellt. Nach der Zugabe einer geringen Menge eines Aromastoffes wurde die Lösung 5 Minuten bei 90⁰C sterilisiert, um ein Sauermilchgetränk zu erhalten.

Claims

Patentansprüche:

1. Sauermilchgetränk, das entrahmte Milch, eine Säure, Zucker und Wasser enthält und einen Gehalt an fettfreien Milchfeststoffen von 0,6 bis 2,5% aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß es einen pH-Wert von 3,50 bis 3,70 hat und mindestens 25 Gew.-% eines vor dem Ansäuern zugesetzten Zuckers oder Zuckeralkohols mit vier oder mehr Hydroxylgruppen, bezogen auf das Gesamtgewicht von Zucker und entrahmter Milch, enthält

2. Verfahren zur Herstellung eines Sauermilchgetränks, das entrahmte Milch, Säure, Zucker und Wasser enthält, bei dem ein Gehalt an fettfreien Milchfeststoffen auf 0,6 bis 2,5 eingestellt wird, dadurch gekennzeichnet, daß man mindestens 25 Gew.-% Zucker bzw. Zuckeralkohol mit vier oder mehr Hydroxylgruppen, bezogen auf das Gesamtgewicht von Zucker und entrahmter Milch, vor dem Ansäuern zugibt.