CN102469802A - 用于制备可更久保质的鲜奶的方法 - Google Patents

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Abstract

一种用于制备可更久保质的鲜奶的方法，所述鲜奶具有至少20天的保质期，其中进行至少两步骤的离心除菌，从而特别除去与腐败相关的孢子形成细菌。所述方法还允许将除菌步骤随后整合到传统的奶巴氏灭菌装置。

Description

用于制备可更久保质的鲜奶的方法
技术领域
本发明涉及用于制备可更久保质的鲜奶的方法。
背景技术
在饮用奶的一般制备方法中(图1)，首先将生奶加热至预定的脱脂温度。所述温度可例如为55和62℃之间，从而避免蛋白质破坏。
脱脂(即将生奶分离为乳脂和脱脂奶)之后使乳脂均化。
随后任选地通过加入预定量的均化的乳脂从而将脱脂奶标准化。
之后必须在72℃和75℃之间的温度下和15秒至30秒的加工时间内将标准化和均化的奶巴氏灭菌。在该步骤中杀死腐败相关的细菌。
最后将奶冷却至6-7℃的温度。在无菌灌装的情况下，这种制备方法保证至多12天的保质期。
此外已知保证奶保质期延长的各种方法。然而与鲜奶相比，高温加热的奶通常具有显著的口味差别。
例如已知所谓的ESL(保质期延长的)奶，其在T≤8℃的储存温度下具有至少20天的保质期。
奶的保质期更久的重要前提是大量减少孢子形成细菌并减少总的细菌数量。所述细菌高度加速奶的腐败。
下文详细描述制备ESL奶时使用的已知方法：
ESL直接加热装置
在储存容器中提供标准化和热处理的奶或仅脂质标准化的奶作为初产品。
在直接加热装置中，将所述产品再生式加温到70℃至85℃，然后通过蒸汽直喷加热至至多127℃。将奶保热3秒之后在闪冷器中冷却到70℃至85℃。此后在70℃下进行无菌均化。
ESL间接加热装置
在储存容器中提供与直接加热的情况下相同的产品作为初产品。将奶再生式加温到70℃，然后无菌(septisch)均化。之后在再生式换热器中将所述产品加温到105℃至107℃，并在加热段加热至127℃维持2秒。
ESL微滤
在此，在55℃的常规脱脂温度下分离生奶。然后同样在55℃下微滤脱脂奶。乳脂可与截留物经6秒于105℃至125℃加热，并与脱脂奶混合并均化。随后使奶巴氏灭菌并冷却到4℃至6℃。
使用具有0.8μm至1.4μm孔径的膜，所述膜应保证大于99.5％的细菌拦截。由此产生贫细菌的渗透物和富细菌的截留物。细菌浓缩物(截留物)可被浓缩并在高温加热之后返回至渗透物。
ESL深层过滤
在该方法中使用由聚丙烯构成的滤芯。预过滤器的孔径为0.3μm，主过滤器的孔径为0.2μm。过滤在分离温度下进行，且细菌的分离在过滤器深层进行而不产生截留物。加热装置的工艺流程对应于微滤的工艺流程。
前述方法的产物与传统巴氏灭菌的奶在感官方面相当。通过微滤将奶除菌，目的为延长保质期，被证明基本上特别适合。
DE 100 36 085 C1公开了一种将奶除菌的方法，特别是在乳酪奶制备中。为了将奶除菌，在分离器中将奶分离为脱脂奶和乳脂。然后通过微滤或分离器进行脱脂奶的除菌。
US 3 525 629 A公开了一种用于乳酪制备的奶的杀菌的方法。其中在两步骤离心方法中从奶分离含有细菌的奶浆液、杀菌并返回至奶环路(Milchkreislauf)。然而这种奶不可称作鲜奶。
Iloi Wasen的论文“Neuer Stern in der Milchstrasse”DeutscheMolkerei zeitung(德国乳品杂志，2003年，第40/41页)也公开了两步骤离心除菌。然而该论文中没有公开具体的工艺流程。
Hanno R.Lehmann和Ernst Dolle的文献“Separatoren fürMilchReinigung und Milch-Entkeimung”(科学文献号12，WestfaliaSeparator AG，Oelde，第一次出版，1986，图20和第3.1.2章)公开了脱脂奶的两步骤除菌。其缺点在于，乳脂成分要么具有高含量的孢子，要么由于加热而仅具有低含量的β-乳球蛋白。
发明内容
本发明的任务是，从目前的现有技术出发，提供一种用于制备可更久保质的鲜奶的方法，其中也应提供本发明的变形，其中无需高温加热奶或奶组分。
本发明通过权利要求1和2的特征解决所述任务。
在此，也优选对鲜奶中包含的乳脂进行一次或特别优选两次除菌。
本发明的优选实施方式包含在从属权利要求中。
通过使用至少两步骤的离心除菌通常既可免除过滤，又可免除将分离前的生奶或标准化后的饮用奶加热至约125℃的温度。
通过至少两步骤的离心除菌导致腐败相关的孢子形成细菌的大量减少。例如在两步骤离心除菌之后的一升奶中，每10ml除菌的液体最多可检测到1个蜡样芽孢杆菌孢子或更少的所述孢子。正是所述需氧孢子形成物在6天的时间内以百倍增长并由于甜凝(Süβgerinnung)而高度影响奶的保质期。以这种方式提供可更久保质的奶，其在T≤8℃的储存温度下任何情况下均可保质至多21天，并且在制备时不再需要加入高温加热的物质。尽管不一定达到40天或更久的极长保质期，然而与传统的鲜奶相比，显著延长的至少20天或更久的保质期提供可延长保质的鲜奶，其不经历由高温加热而导致的任何口味变差。即使是乳脂也无需高温加热，需要的情况除外。
根据本发明制备的可延长保质的鲜奶中达到的乳果糖的含量和β-乳球蛋白的含量与鲜奶中的相应含量相当。
经由非连续性排空分离器转鼓而排出的富细菌浓缩物的最少化优选通过使用PRO+***，即根据EP1786565类型的***实现，所述***具有辐射状排列在分离器盘片堆外部的肋翅体。由此能够以尽可能大的排空间隔排出尽可能少地产生的浓缩物量。
除了脱脂步骤之外，所述至少两步骤的离心除菌还可在不同位置整合到用于保存鲜奶的方法。在此，所述除菌步骤不必强制性依次进行。
在脱脂过程中通过从奶中额外分离固体可同样起到对细菌从奶中的某些排出作用。然而在本文中，脱脂步骤仅视为一种预除菌，不能视为完整的除菌步骤。
在此，除菌意指优选用分离器，特别是用盘式分离器有目的地处理奶或脱脂奶以清除固体，如细菌、孢子、菌类等。
在所述除菌时，通过离心从液体相(输入的奶)清除固体。也可想到(但不是强制性需要的)使这种净化的流体的支流返回至除菌分离器的入口，从而任选进一步优化除菌效果。
通过将至少两步骤的离心除菌整合到上述一般制备方法通常可达到至少20天的有利的保质期延长的奶。
有利的是，所述至少两个除菌步骤在脱脂之前已经依次进行，从而使得在后续加工步骤的各种加温过程之前，有关的需氧细菌形成物的数量已经显著降低，优选降低至低于检测极限的值。
在另一个实施方式变形中，至少一个除菌步骤在脱脂之前已经进行，而第二个除菌步骤在脱脂奶的加工过程中整合到方法中。
在另一个实施方式变形中，可在标准化之后(即向脱脂奶注入乳脂量之后)，在两个依次进行的离心步骤中对全脂奶进行除菌。
当通过第一个离心除菌使相应的需氧孢子形成物的数量降低至多90％时，可在后来的工序中在另一个离心除菌步骤中进行脱脂奶的分开除菌。
在所述实施方式变形中，为了保证无菌性，有利的是在脱脂的分离步骤之后将乳脂短期加热至优选100和140℃之间的温度，从而保证再次混合之后乳脂和脱脂奶的无菌性。
由于乳脂的无菌性被证明在过量乳脂的储存时是有利的，可紧接脱脂之后和定量分配之前短期加热乳脂，使得过量乳脂也被除菌。
在储存所制备的可更久保质的鲜奶时，为了保证无菌性，本身已知的无菌灌装是有利的。
下文通过多个实施例参考附图详细描述本发明。
附图说明
图1显示用于制备鲜奶的方法的示意流程；
图2显示本发明的用于制备可更久保质的鲜奶的方法的第一个实施方式变形的示意流程；
图3显示操作本发明的第一个实施方式变形的配置的简化线路图；
图4a、4b显示本发明的用于制备可更久保质的鲜奶的方法的两个实施方式变形的示意流程；
图5显示操作本发明的第二个实施方式变形的配置的简化线路图；
图1显示反映“传统制备的鲜奶”的已知制备方法的流程图/框图。
在此，在步骤200中通过板式换热器将具有2-8℃，优选5℃的温度的储存的生奶100加温或升温至50-60℃，优选55℃的脱脂温度。随后在步骤300中在分离器中将生奶离心分离为乳脂310和脱脂奶360，或将奶脱脂。随后在步骤320中，根据所希望的奶的乳脂含量对乳脂310进行分配，其中可任选储存(步骤350)过量的乳脂(步骤340)。随后在步骤330中使乳脂均化，从而脂肪球破碎以稳定而不发生破乳(Aufrahmen)。
随后使脱脂奶(步骤360)与所需量的乳脂混合，标准化，并在步骤400中通过板式换热器加温或短期加热至70-80℃，优选74℃的温度，并在步骤500中保热相应长的时间。在所述温度下，腐败相关的微生物应被杀死且不希望的酶灭活。
为了减少细菌生长，随后优选用板式换热器，步骤600，将奶冷却至直至4-6℃，优选5℃，以进行储藏(步骤700)。将奶无菌灌装至瓶或无菌饮料盒中，步骤800，且灌装的奶通常在12天内可食用。
图2描绘除了目前已知的步骤之外还补充了两个除菌步骤900、901的框图。这两个除菌步骤在生奶的脱脂(步骤300)之前整合到方法中。
在此，加热至50-60℃，优选55℃的分离温度，步骤200，之后，在两个除菌步骤900和901中使生奶脱除细菌和孢子。由此在脱脂步骤之前在优选55℃下就已经进行奶的除菌。
因此在脱脂时得到基本上不含孢子的乳脂(步骤310)和不含细菌的脱脂奶(步骤360)，其中乳脂在后续流程中出于标准化目的可再次输入脱脂奶中。标准化之后，饮用奶的巴氏杀菌可在74-85℃，优选80℃下进行，使得由此残余的腐败相关微生物和不希望的酶被相应杀死或灭活。
图3显示了根据图2所示图解进行操作的装置的线路图。其中生奶经由入口Z进入储存罐1，在储存罐中生奶在优选4-6℃下储存。从储存罐起，将生奶引经对流板式换热器2的分区段2a，在那里生奶被加温至50-60℃，优选55℃的温度。
此时在所述温度下将生奶运往第一除菌分离器3。在该步骤中进行奶的粗除菌，其中腐败相关的孢子形成物的数量可降低约90％。
粗除菌之后将生奶运往第二除菌分离器4。在该第二除菌步骤中这样可靠地净化细菌，使得至少不再能检测出蜡样芽孢杆菌孢子(BacillusCereus-Spore)。
随后通过脱脂分离器5进行除菌生奶的脱脂，在该分离器中生奶分离为乳脂和脱脂奶。
乳脂经由管线8离开脱脂分离器5，并从而可通过换热器9保持在优选74℃。或者可通过换热器9将乳脂加温至110-140℃，优选125℃的温度，以便附加额外的热后除菌。经由分开的进料管线CIP还可任选进行装置的CIP-清洁(过程内清洁)。
通过未示出的阀进行乳脂的量分配，其中一部分乳脂可作为过量乳脂从过程中排出并储存。或者也可向过程中输入额外的乳脂。乳脂的量调节为预定值之后，将乳脂引入均化器11。随后经由未示出的阀将乳脂返回至脱脂奶。
也被称作标准化的所述过程在连接脱脂奶管线和乳脂管线的未示出的连接件中进行。
然后经由管线将标准化的鲜奶输入板式换热器2，在那里鲜奶在流通过程中从优选55℃(区段2b)加温至优选74℃(区段2c)。为将奶加温，在本实施例中使用水蒸汽D，其通过冷凝以逆流方式提供必需的热量输入。随后将奶引经另一换热器7以进行保温。通过加温至优选74℃进行孢子形成物温和地灭活。
随后，在板式换热器的区段2c中并在那里经由区段2b(T奶＝约55℃)，区段2a(T奶＝约8℃)和区段2d(T奶＝约4℃)将标准化的鲜奶(T＝约74℃)冷却至4-6℃的温度。区段2d可被设计为具有冷却剂入口KZ和冷却剂出口KA的冰冷装置。经由出口A将目前可更久保质的鲜奶进一步引入无菌灌装装置。出于清楚的目的，本线路图中未绘出相应的参数(压力、细菌数、细胞数、温度、分离器的发动机功率等)的测量和控制设备。
图4中为于工艺流程的不同位置整合到工艺流程中的两个除菌步骤900、901。在脱脂300或将生奶分离成乳脂(步骤310)和脱脂奶(步骤360)之前进行第一次除菌900，而除菌步骤901用于脱脂奶的除菌(步骤360)。在脱脂步骤之后，接着将分离的乳脂额外加热至优选125℃，从而保证乳脂的无菌性。
分离(步骤320)过量乳脂(步骤340)之后，向无菌脱脂奶360中引入预定量的乳脂。然后对饮用奶进行再次加温(步骤400)，以便任选地使残余的腐败相关微生物或酶灭活。然后接着进行保热步骤500和冷却过程(步骤600)，使得产生的饮用奶可在优选5℃或更低的温度下储存和灌装。
因此在图4a的实施例中，生奶的第一次除菌在分离之前进行，脱脂奶的第二次除菌在将乳脂和脱脂奶分离之后进行。因此，鲜奶的两个组分，乳脂和脱脂奶，在该过程中分开除菌。
或者也可考虑，不将均化的乳脂加热至高温，而是在均化之后将其再次引入脱脂奶中以进行标准化，然后将脱脂奶和乳脂的混合物一起进行第二次除菌901。随后可再次进行步骤400至800以进行待灌装鲜奶的终加工(参见图4b)。
图5显示根据图4a所示图解进行操作的装置的线路图。其中与图3相似，生奶在板式换热器2’中加温至55℃，然后在除菌分离器3’中粗除菌。
与图3的实施例不同，第一除菌步骤之后，就已经通过脱脂分离器5’进行除菌生奶的脱脂。
脱脂之后将脱脂奶引入第二除菌分离器4’，其中将脱脂奶与乳脂分离地再次进行除菌。
剩余的过程步骤以与图3在装置方面相似地完成。
与在“传统制备的鲜奶”的巴氏灭菌情况下的处理方法相比，在制备可更久保质的鲜奶时，对生奶的品质，关于纯度、储存、冷却方面的加工质量提出更高的要求。例如，对于灌装来说，首先考虑无菌灌装。生奶应为一级品且通常不陈于48小时。
除目前描述的三个实施方式变形之外，根据本发明在奶的标准化之后的两步骤离心除菌也是可能的。对此，例如作为脱脂分离器考虑申请人的MSE 230-01-777型号，作为除菌分离器考虑CND-215-01-076型号(如EP1786565中所述，额外改换至PRO+***)和CSE-230-01-777型号。作为除菌分离器和脱脂分离器，优选使用连续运转的自排空盘式分离器。
在此，可通过两个额外的除菌分离器和用于乳脂的相应的加热或冷却装置无问题地改装目前的传统巴氏装置。
方法中排出的细菌相和可能的一部分奶随后优选丢弃。通过加热(即杀死细菌)将所述相杀菌，并将这样的杀菌相返回至除菌的鲜奶中并不优选，因为这会不利地影响鲜奶的品质，特别是其β-乳球蛋白和乳果糖的含量。
β-乳球蛋白为牛奶中出现的乳清蛋白。高的β-乳球蛋白含量是高的奶品质的标志。在奶加热时导致奶蛋白的变性，继而导致低的乳清蛋白(也即β-乳球蛋白)含量。
乳果糖是乳糖在热处理时进行的重排反应的副产物。乳果糖起轻泻作用且不可被人体利用。生奶中不存在乳果糖。因此低的乳果糖含量是奶新鲜度和品质的标志。
下文列出根据欧洲共同体委员会指令92/46/EEC的乳果糖含量和β-乳球蛋白含量的某些参考值。此外提供德国联邦营养和食品部门(BFEL)对于各种加工的奶类中的β-乳球蛋白含量的建议。
Figure BDA0000133563520000091
在上述表格中比较了杀菌的奶、超高温处理的奶(UHT)、高温加热的奶和巴氏杀菌的奶并针对各类提供参考值，从而使得能够限定各种奶类并防止消费者产生混淆的风险。在此，巴氏杀菌的奶等同于传统制备的鲜奶，其中加工方法示于图1。
下文比较了生奶除菌的巴氏杀菌的奶(其根据图2的方法的实施方式变形处理)的各个测量值与微滤或直接加热的奶的测量值。
在此，通过上表对于乳果糖和β-乳球蛋白提供的参考值确定巴氏杀菌的奶的等级。
Figure BDA0000133563520000092
通过测量值可见，生奶除菌的巴氏杀菌的奶在品质上等同于巴氏杀菌的奶或传统制备的鲜奶。
附图标记                     脱脂奶管线6，6’，6”
储存罐(储存器)1，1’，1”    乳脂管线8，8’，8”
除菌分离器3，3’，3”
脱脂分离器5，5’，5”
换热器7，7’，7”
换热器9，9’，9”
均化器11，11’，11”
鲜奶管线13，13’，11”       脱脂奶360
                             加热(乳脂)370
                             保热(乳脂)380
储存生奶100                  短期加热/巴氏杀菌400
加温200                      保热500
脱脂300                      冷却600
乳脂310                      储存700
量分配320                    调温液体入口和出口F1
                             均化(乳脂)330
过量乳脂340                  分离除菌I900
                             分离除菌II901
板式换热器2，2’，2”        水蒸汽D
除菌分离器4，4’，4”
储存(过量乳脂)350            冷却剂出口KA
                             灌装800
                             清洁CIP
入口(生奶)Z
出口(鲜奶)A
过量乳脂出口
Figure BDA0000133563520000101
冷却剂入口KZ

Claims (13)

1.一种用于制备可更久保质的鲜奶的方法，其中
a)标准化之前从生奶，或
b)标准化之后从全脂奶
进行至少两步骤的离心除菌(900，901)。
2.一种用于制备可更久保质的鲜奶的方法，其中进行至少两步骤的离心除菌(900，901)，其中至少一个除菌步骤在脱脂之前已经进行，而第二个除菌步骤在脱脂奶的加工过程中进行。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述至少两步骤的离心除菌(900，901)之后接着进行奶的加温(400)。
4.根据上述权利要求任一项所述的方法，其特征在于，所述加温(400)在70-85℃下以再生式进行。
5.根据上述权利要求任一项所述的方法，其特征在于，所述方法具有如下步骤：
a)将生奶加温(200)至预定的脱脂温度；
b)生奶脱脂(300)
i.根据预定参考值分配(320)乳脂(310)的量，以及
c)奶的标准化；
d)标准化的奶的加热(400)；
e)奶的保热(500)；
f)奶的冷却(600)；和
g)灌装(800)。
6.根据上述权利要求任一项所述的方法，其特征在于，所述至少两步骤-依次进行的离心除菌(900，901)在奶的标准化之后和灌装(800)之前进行。
7.根据上述权利要求任一项所述的方法，其特征在于，在生奶加温(200)之后和脱脂(300)之前进行至少一次离心除菌(900)，并对脱脂奶(360)进行至少一次另外的离心除菌(901)。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，在生奶脱脂(300)之后进行乳脂(310)加温(390)以除菌。
9.根据上述权利要求任一项所述的方法，其特征在于，在生奶脱脂(300)之后和乳脂(310)量分配(320)之前进行乳脂(310)加温以除菌。
10.根据上述权利要求任一项所述的方法，其特征在于，所述灌装(800)以无菌灌装进行。
11.根据上述权利要求任一项所述的方法，其特征在于，所述离心除菌的至少一个步骤在具有分离盘片组成的盘片堆的分离器中进行。
12.根据上述权利要求任一项所述的方法，其特征在于，使用具有肋翅的分离器，所述肋翅在分离盘片外部辐射状排列在分离器转鼓中。
13.根据上述权利要求任一项所述的方法，其特征在于，杀菌相不返回至除菌的鲜奶中。
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