DE69818821T2

DE69818821T2 - Verfahren zur herstellung von steriler entrahmter milch

Info

Publication number: DE69818821T2
Application number: DE69818821T
Authority: DE
Inventors: Anders Lindquist
Original assignee: Tetra Laval Holdings and Finance SA
Current assignee: Tetra Laval Holdings and Finance SA
Priority date: 1997-06-19
Filing date: 1998-06-15
Publication date: 2004-08-12
Anticipated expiration: 2018-06-16
Also published as: SE519853E; SE9702359L; AU738775C; EP0993250A1; IN187757B; AU738775B2; CA2295444C; EA001941B1; ATE251387T1; SE9702359D0; BR9810057A; AR015908A1; DE69818821D1; SE519853C2; JP2002503111A; CA2295444A1; AU7947998A; EA200000049A1; TW464474B; WO1998057549A1

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von steriler entrahmter Milch gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
Stand der Technik
Sterile Milch oder kommerziell sterile Milch kann als ein Produkt definiert werden, das frei von Mikroorganismen ist, die unter den vorherrschenden Bedingungen wachsen können. Eine sterile Milch, die unter aseptischen Bedingungen in aseptische Verpackungen verpackt ist, genießt den Vorteil, auf Raumtemperatur über einen sehr langen Zeitraum vertrieben und gelagert werden zu können.
Zur Herstellung einer derartigen kommerziell sterilen Milch war bislang das üblichste Verfahren die H-Behandlung (Ultrahocherhitzung), d. h. eine Behandlung der Milch auf erhöhter Temperatur, normalerweise zwischen 135ºC und 150 ºC für zwischen 4 und 15 Sekunden. Infolge der Wärmebehandlung werden Mikroorganismen zerstört, sodass das resultierende Produkt eine Milch mit langer Lagerfähigkeit auf Raumtemperatur ist. Der Nachteil jedoch, der Milch anhaftet, die durch das H-Verfahren behandelt wurde, ist, dass die hohe Temperatur der Milch einen gekochten Geschmack vermittelt.
Im Hinblick auf die Reduzierung schädlicher Mikroorganismen wurde in letzter Zeit von der Mikrofiltration Gebrauch gemacht, einem Verfahren, das in der schwedischen Patentbeschreibung SE 451 791 beschrieben ist. Bei dem be schriebenen Verfahren wird von einem Mikrofilter, normalerweise aus Keramik, Gebrauch gemacht, durch den der entrahmte Milchanteil nach der Entrahmung durchgeleitet wird. In dem Mikrofilter wird die entrahmte Milch in einen Permeat-Fluss, der einen erheblich reduzierten Gehalt von Mikroorganismen aufweist, und einen Retentat-Fluss geteilt, der den Großteil an Bakterien und Sporen enthält. Das Retentat wird auf erhöhter Temperatur behandelt und danach zu dem Permeat zurückgegeben. Dieses Verfahren erbringt ein Produkt, das eine längere Lagerfähigkeit als normale, pasteurisierte Milch aufweist, muss jedoch kalt gelagert werden und kann nicht als steril betrachtet werden. WO 96/36238 offenbart eine Wiedereinleitung des erhitzten Retentats in die Milch.
In der schwedischen Patentanmeldung 9602546-5 wird von der Mikrofiltration Gebrauch gemacht, um eine aseptische Verbrauchsmilch herzustellen. Durch den Einsatz eines Mikrofilters mit geringer Porengröße kann Milch mit einem höheren Fettgehalt gefiltert werden. Der Permeat-Fluss, der den größeren Anteil der wärmeempfindlichen Molkeproteine enthält, ist frei von Mikroorganismen. Der Retentat-Fluss, der Fett, Casein und Mikroorganismen enthält, macht eine Hochtemperaturbehandlung durch, wonach beide Flüsse vermischt werden. Durch die Umsetzung dieses Verfahrens wird ein kommerziell steriles Produkt erzielt, das jedoch die zerstörten Mikroorganismen enthält.
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erzielen von primär einer kommerziell sterilen, entrahmten Milch zum Verbrauch, durch den Zusatz des Rahmanteils in geeigneten Proportionen ist es jedoch durch Umsetzung des Verfahrens möglich, eine Verbrauchsmilch mit veränderlichem Fettgehalt zu erzielen. Die vorliegende Erfindung hat außerdem ein Verfahren zur Folge, das ein steriles Produkt erbringt, das so gut wie frei von zerstörten Mikroorganismen ist und das dadurch als reiner als Milch betrachtet werden kann, die nach Verfahren des Stands der Technik hergestellt wurde.
Aufgaben der Erfindung
Eine Aufgabe der Erfindung ist, eine kommerziell sterile entrahmte Milch zum Verbrauch zu erzielen, die dahingehend von extremer Reinheit ist, dass der Großteil an zerstörten Mikroorganismen nicht im Endprodukt enthalten ist.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, ein steriles Milchprodukt mit verbesserten Geschmackseigenschaften zu verwirklichen, da das Verfahren eine Wärmebehandlung auf vergleichsweise niedrigen Temperaturen beinhaltet.
Lösung
Diese und andere Aufgaben wurden gemäß der vorliegenden Erfindung dadurch gelöst, dass dem Verfahren der Art, die als Einleitung offenbart wurde, die kennzeichnenden Merkmale gemäß dem kennzeichnenden Teil von Anspruch verliehen wurden.
Bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wurden ferner die kennzeichnenden Merkmale wie in den beigefügten Unteransprüchen aufgeführt verliehen.
Kurze Beschreibung der beiliegenden Zeichnung
Es wird im Folgenden eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung detaillierter beschrieben.
Es zeigt:
1 ein Ablaufdiagramm, das eine Einrichtung zum Reduzieren des Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung in der Praxis darstellt.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
Die Rohmilch, die durch eine Leitung 1 in die Molkerei gelangt, wird auf einer Temperatur von 4 bis 60ºC entrahmt. Eine übliche Temperatur bei der Entrahmung in einem herkömmlichen Entrahmer 2 beträgt 55ºC. In dem Entrahmer 2 wird die Milch in einen Rahmanteil und einen entrahmten Milchanteil aufgeteilt. Die entrahmte Milch weist einen Fettgehalt von ca. 0,05 bis 0,15% auf. Der Rahmanteil wird separat behandelt, wie unten detaillierter beschrieben, und die vorliegende Erfindung betrifft im Wesentlichen den entrahmten Milchanteil.
In einer Leitung 3 wird die entrahmte Milch vom Entrahmer 2 zu einem ersten Mikrofilter 4 geleitet. Die Mikrofiltration erfolgt am effektivsten, wenn die Milch auf einer Temperatur von ca. 50ºC ist. Der Mikrofilter 4 kann zum Beispiel aus Keramik hergestellt sein. In dem Mikrofilter 4 wird der entrahmte Milchanteil in einen Permeat-Fluss und einen Retentat-Fluss aufgeteilt.
In einer ersten Ausführungsform weist der Mikrofilter 4 eine effektive Porengröße von 0,5 μm auf, d. h. der Filter 4 sollte imstande sein, aus dem Permeat-Fluss alle Mikroorganismen wirksam abzuscheiden, die größer oder gleich 0,5 μm sind, einschließlich aller Sporen, die normerweise in Milch vorkommen. Mikroorganismen werden als alle Bakterien und Sporen definiert, die normalerweise in Milch vorkommen. Die Größe der Mikroorganismen wird durch ihren größten Durchmesser definiert, und effektive Abscheidung soll hier eine Verringerung der Anzahl von Mikroorganismen um einen Faktor von ≥ 1.000.000 (≥ log 6 Verringerung) bedeuten.
Versuche haben gezeigt, das ein Mikrofilter 4 gemäß dieser ersten Ausführungsform der Erfindung mit einer effektiven Porengröße, die ≥ 0,5 μm ist, vorzugsweise mit einer Wärmebehandlung bei einer Temperatur von 90 bis 105ºC kombiniert werden sollte. Durch eine Kombination dieser zwei Verfahrensschritte wird ein Produkt erzielt, eine entrahmte Milch, die kommerziell steril ist, d. h., das Produkt ist frei von Mikroorganismen, die unter den vorherrschenden Bedingungen wachsen können.
In einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird von einem Mikrofilter 4 mit einer effektiven Porengröße Gebrauch gemacht, die ≥ 0,3 μm ist, welcher die Mikroorganismen effektiv abscheidet, die ≥ 0,3 μm sind, einschließlich der größeren Menge von wärmebeständigen Bakterien und aller Sporen. In dieser zweiten Ausführungsform wird die Mikrofiltration mit einer Wärmebehandlung auf 72 bis 98ºC kombiniert, und diese Kombination von Verfahrensschritten bewirkt ein kommerziell steriles Produkt.
Abhängig von der Filterart und davon, wie der Filter 4 gebaut ist oder wie er gestaltet ist, kann die Mikro filtration in einem oder mehreren Schritten erfolgen. Die Anzahl der Schritte kann von der Größe der Gesamtmenge von gefiltertem Produkt abhängen, die durch den Retentat-Fluss gebildet ist. Die Anzahl der Schritte kann außerdem davon abhängen, ob die Absicht gehegt wird, den Retentat-Fluss einzusetzen oder nicht, und von der Effizienz, die mit einem Filter 4 erzielt wird.
Bei diesen Versuchen, die mit einem Mikrofilter 4 durchgeführt wurden, der eine effektive Porengröße von 0,5 μm aufwies, bildet der Permeat-Fluss 95% des entrahmten Milchanteils. Der Retentat-Fluss, der folglich 5% des entrahmten Milchanteils bildet, enthält alle abgeschiedenen Milchanteile, die ≥ 0,5 μm sind.
Im Hinblick auf das Erzielen eines größeren Ertrags aus dem Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung wird der Retentat-Fluss von dem ersten Mikrofilter 4 in eine Leitung 5 zu einem zweitem Mikrofilter 6 geleitet. Der zweite Mikrofilter 6 kann zum Beispiel aus Keramik hergestellt sein und sollte zumindest dieselbe effektive Porengröße wie der erste Filter 4 aufweisen. Im zweiten Filter 6 wird der ankommende Teil (5%) des entrahmten Milchanteils in einen neuen Permeat- und Retentat-Fluss geteilt. Der Permeat-Fluss aus dem zweiten Filter 6 umfasst in diesem Beispiel 4 des ankommenden entrahmten Milchanteils.
Der Retentat-Fluss des zweiten Filters 6, der weniger als 1% des gesamten entrahmten Milchanteils bildet, enthält daher alle Mikroorganismen, die von den beiden Filtern 4, 6 abgeschieden wurden und ≥ 0,5 μm sind. Der Retentat-Fluss aus dem zweiten Filter 6 wird abgeleitet und bei der Herstellung einer sterilen entrahmten Milch gemäß der Er findung nicht eingesetzt.
Das Verfahren kann auch zusätzliche Filter 4, 6 beinhalten, die entsprechend mitwirken, sodass das Retentat vom zweiten Filter 6 zu einem dritten Filter geleitet wird usw. Da jedoch der Retentat-Fluss aus dem zweiten Filter 6 bereits weniger als 1% des gesamten entrahmten Milchanteils bildet, erhöhen zusätzliche Filter 4, 6 den Ertrag aus dem Verfahren nicht in merklichem Grade.
Die Permeat-Flüsse aus den zwei Mikrofiltern 4, 6 werden in einer Leitung 7 kombiniert und zu einer Art Wärmebehandlungsanlage 8 geleitet, die einen herkömmlichen Plattenwärmeaustauscher umfassen kann. Die beiden kombinierten Permeat-Flüsse enthalten daher in der ersten Ausführungsform keine Mikroorganismen, die ≥ 0,5 μm sind, und in der zweiten Ausführungsform keine Mikroorganismen, die ≥ 0,3 μm sind. In der Milch verbleibende Mikroorganismen erfordern eine gemäßigte Temperatur zu ihrer Neutralisierung. Die zwei Permeat-Flüsse werden in der Wärmebehandlungsanlage 8 über einen erforderlichen Zeitraum hinweg bei 72–134ºC wärmebehandelt, vorzugsweise bei 90 bis 105ºC in der ersten Ausführungsform und bei 72 bis 98 ºC in der zweiten Ausführungsform.
Das wärmebehandelte Produkt, das mehr als 99% des entrahmten Milchanteils enthält, ist nun kommerziell steril und wird in der Leitung 9 weiter zum Verpacken in eine aseptischen Abfüllmaschine 10 geleitet, wo das Produkt in aseptische Verpackungen verpackt wird, die bei Zimmertemperatur vertrieben und gelagert werden können. Das Endprodukt ist außerdem extrem rein, da es außer den in der Wärmebehandlung neutralisierten Mikroorganismen keine an deren zerstörten Mikroorganismen enthält, und diese bilden eine unendlich kleine Menge der Mikroorganismen, die anfänglich in der unbehandelten Milch vorkamen.
Der Rahmanteil wird separat behandelt und nach der Entrahmung in der Leitung 11 über Standardisierungsanlage 12 zu einer Hochtemperaturbehandlungseinheit 13 geleitet, wobei die Einheit 13 normalerweise außerdem eine Homogenisiervorrichtung beinhaltet. Bei Fettgehalten > 12% im Rahmanteil kann ein Teil der sterilen entrahmten Milch bei der Homogenisierung eingesetzt werden.
Durch Auswählen einer bestimmten Rahmproportion zum Zusetzen in den entrahmten Milchanteil in der Standardisierungsanlage 12 ist es möglich, eine Verbrauchsmilch zu erzielen, die einen vorgegebenen, erwünschten Fettgehalt aufweist. Das standardisierte, sterile Produkt wird gemäß dem Vorstehenden aseptisch verpackt, um eine kommerziell sterile, standardisierte Verbrauchsmilch zu erzielen.
Wie aus der vorhergehenden Beschreibung ersichtlich, verwirklicht die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer kommerziell sterilen entrahmten Milch, die als Verbrauchsmilch gedacht ist, wobei die entrahmte Milch extrem rein ist, da sie nicht die Menge zerstörter Mikroorganismen enthält, die sterile Milch normalerweise enthält. Da die Milch einer Wärmebehandlung ausgesetzt wird, die erheblich niedriger als herkömmliche H-Milch ist, besitzt sie verbesserte Geschmackseigenschaften, und der Geschmack kann mit dem Geschmack von pasteurisierter Milch verglichen werden.

Claims

Verfahren zur Herstellung von kommerziell steriler entrahmter Milch, wobei die entrahmte Milch durch Mikrofiltration zur Erzielung eines Retentat-Flusses und eines Permeat-Flusses behandelt wird, und wobei der Permeat-Fluss danach bei einer Temperatur von 72 bis 134ºC wärmebehandelt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Mikrofiltration in zwei Schritten erfolgt, sodass der Retentat-Fluss von einem ersten Filter (4) zu einem zweiten Filter (6) geleitet wird, dass die Filter (4, 6) eine effektive Porengröße aufweisen, die ≤ 0,5 μm ist, dass das Retentat bei der Herstellung der sterilen entrahmten Milch nicht eingesetzt wird, die dann extrem rein ist; und dass das Permeat aus beiden Filtern (4, 6) vor der Wärmebehandlung kombiniert wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmebehandlung des Permeat-Flusses vorzugsweise bei einer Temperatur von 90 bis 105ºC erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Filter (4, 6) eine effektive Porengröße aufweisen, die ≤ 0,3 μm ist.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmebehandlung des Permeat-Flusses vorzugsweise bei einer Temperatur von 72 bis 98ºC erfolgt.