DD201374A1 - PROCESS FOR PRODUCING BUTTER - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Butter nach dem Schaumbutterungsverfahren mit den Endprodukten Sauerrahmbutter und Buttermilch mit verbesserten Produkteigenschaften. Das Ziel der Erfindung ist es, die Qualitaet der Produkte Butter und Buttermilch zu verbessern, im Herstellungsprozess und bei der Lagerung der Butter Energie einzusparen und die Milchinhaltsstoffe besser auszunutzen. Das Verfahren zur Herstellung von Sauerrahmbutter und Buttermilch ist dabei so zu veraendern, dass durch Einflussnahme auf den Saeuerungsverlauf und auf die Aromabildung in der Phase der Rahmbehandlung eine standardisierte Beschaffenheit und Gleichmaessigkeit der Endprodukte innerhalb der Produktion und der Lagerung ueber einen laengeren Zeitraum erreicht wird. Erfindungsgemaess wird die Aufgabe dadurch geloest, dass der gesaeuerte Rahm auf 72 bis 110C erhitzt, auf einen Druck von 10 bis 30 kPa entspannt und anschliessend in bekannter Weise einer physikalischen Rahmreifung unterzogen wird. Als Saeuerungskultur werden mesophile Saeureweckerorganismen mit einer Saeuerungstemperatur von 15 bis 25C oder thermophile Saeureweckerorganismen mit einer Saeuerungstemperatur von 38 bis 42C verwendet.The invention relates to a process for the preparation of butter by the foam butter process with the end products sour cream butter and buttermilk with improved product properties. The aim of the invention is to improve the quality of the products butter and buttermilk, to save energy in the production process and in the storage of the butter and to make better use of the milk ingredients. The process for the production of sour cream butter and buttermilk is to be modified in such a way that a standardized consistency and uniformity of the end products within the production and the storage over a longer period of time is achieved by influencing the Säeuerungsverlauf and on the aroma formation in the phase of the cream treatment. According to the invention, the object is achieved by heating the sawn cream to 72 to 110C, depressurizing to a pressure of 10 to 30 kPa and then subjecting it to physical creaming in a known manner. As Saeuerungskultur mesophilic Saeeweckerorganismen are used with a Saeuerungstemperatur of 15 to 25C or thermophilic Saewewerrerorganismen with a Saeuerungstemperatur from 38 to 42C.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Sauerrahmbutter und Buttermilch mit verbesserten Produkteigenschaften nach dem Schaumbutterungsverfahren.The invention relates to a process for the production of sour cream butter and buttermilk with improved product properties by the foam butter method.
Charakteristik der bekannten technischen Lösungen Characteristic of the known technical solutions
Bei dem bekannten Schaumbutterungsverfahren wird als Ausgangsprodukt für die Herstellung von Sauerrahmbutter aus Milch mittels Separatoren Rahm mit einem Fettgehalt von 25 bis 65 %, vorzugsweise 35 bis 45 % gewonnen. Dieser Rahm wird zur Abtötung der vorhandenen pathogenen und sonstigen Mikroorganismen einer Temperaturbehandlung von 95 bis 130 0G ausgesetzt» lach dieser Erhitzung wird der Rahm einem Reifungsprozeß unterzogen, der aus einer Temperatur-Zeit-Behandlung und einer gezielten mikrobiellen Säuerung besteht. Dieser Reifungsprozeß ist notwendig, um den Rahm butterungsfähig zu machen und den für Sauerrahmbutter charakteristischen Geschmack zu erhalten· Dazu erfolgt je nach den physikalischen Eigenschaften des Milchfettes, ermittelt durch dilatometrische und/oder kalorimetrische Messungen, Jodzahlbestimmungen und/oder Kristallisationskurven entweder eine Kühlung im Durchfluß auf 4 bis 8 0C und danach eine Erwärmung auf 18 bis 22 0C oder sofort eine Kühlung auf 18 bis 22. 0C mit anschließender Säuerung unter Zugabe von 1 bis 5 % Rahmsäuerungskultur· Die SäuerungszeitIn the known Schaumbutterungsverfahren is obtained as a starting material for the production of sour cream butter from milk by means of separators cream with a fat content of 25 to 65%, preferably 35 to 45 % . This cream is subjected to a temperature treatment of 95 to 130 0 G to kill the existing pathogenic and other microorganisms. "After this heating, the cream is subjected to a maturation process consisting of a temperature-time treatment and a targeted microbial acidification. This ripening process is necessary to make the cream creamable and to obtain the characteristic of sour cream butter taste · This is done depending on the physical properties of the milk fat, determined by dilatometric and / or calorimetric measurements, iodine number determinations and / or crystallization curves either a cooling in the flow 4 to 8 0 C and then heating to 18 to 22 0 C or immediately cooling to 18 to 22 0 C with subsequent acidification with the addition of 1 to 5 % Rahmsäuerungskultur · The acidification time
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beträgt 5 bis 15 h, wobei im Rahm für periodisch ablaufende Butterungsverfa.hren ein pH-Wert von 4,4 bis 4,8 und für kontinuierlich ablaufende Butterungsverfahren ein pH-Wert von 4,7 bis 5,5 angestrebt wird. Nach dem Erreichen des gewünschten pH-Wertes wird der Rahm auf eine Butterungstemperatur von 9 bis 16 G gekühlt. 1st eine Zwischenlage rung erforderlich, so erfolgt diese bei 4 bis 6 0C mit anschließender Erwärmung auf die Butterungstemperatür·is 5 to 15 h, wherein in the cream for periodically running Butterungsverfa.hren a pH of 4.4 to 4.8 and for continuous churning processes a pH of 4.7 to 5.5 is sought. After reaching the desired pH, the cream is cooled to a buttering temperature of 9 to 16G. 1st an intermediate layer tion is required, this is carried out at 4 to 6 0 C with subsequent heating to the churning temperature door ·
Der so vorbereitete Rahm, eine Emulsion vom Typ Fett-inWasser, wird in periodisch oder kontinuierlich arbeitenden Butterfertigern verbuttert, d. tu die Rahmemulsion wird intensiv mechanisch bearbeitet, wodurch es zum Brechen der Emulsion und zur Phasenumkehr kommt. Das Fett agglomeriert zu körnigen Gebilden, wobei sich die überschüssige wässrige Phase, die .Buttermilch, abscheidet» Die Buttermilch wird vom Butterkorn getrennt und das verbleibende Butterkorn zu einer kontinuierlichen Masse geknetet und durch Einarbeitung von Wasser standardisiert. Butter ist eine plastische Emulsion des Typs Wasser-in-Fett, wobei das Wasser hauptsächlich die in der Butter verbleibende Buttermilch ist·The cream thus prepared, a fat-in-water type emulsion, is fried in periodically or continuously operating butter-makers; The cream emulsion is subjected to intensive mechanical treatment, which leads to breakage of the emulsion and phase inversion. The fat agglomerates into granular form, with the excess aqueous phase, the "buttermilk, separating." The buttermilk is separated from the buttercorn and the remaining buttercorn kneaded into a continuous mass and standardized by incorporation of water. Butter is a plastic emulsion of the water-in-fat type, the water being mainly the buttermilk remaining in the butter.
lach einem anderen Verfahren (DE-OS 2 652 558 A 23 c 15/02) wird der ungesäuerte Rahm wie beschrieben behandelt, einem physikalischen Reifungsprozeß unterzogen und auf Butterungstemperatur eingestellt« Dieser ungesäuerte Rahm wird verbuttert. Nach dem Abtrennen der süßen Buttermilch und dem Zusammenkneten des Butterkorns zu einer kontinuierlichen Masse wird in die Butter ein Gemisch, bestehend aus einer aromabildenden Säuerungskultur und einem Kulturenkonzentrat, eingearbeitet. Die so hergestellte, gesäuerte Butter nimmt nach einer Lagerung von 1 bis 3 Wochen je nach Lagerungsbedingungen den typischen Geschmack einer Sauerrahmbutter an.According to another method (DE-OS 2,652,558 A 23 c 15/02), the unleavened cream is treated as described, subjected to a physical ripening process and set to buttering temperature. "This unleavened cream is fried. After separating the sweet buttermilk and kneading the buttercorn into a continuous mass, a mixture consisting of an aroma-forming acidification culture and a culture concentrate is incorporated into the butter. The acidified butter thus produced assumes the typical taste of a sour cream butter after storage for 1 to 3 weeks, depending on the storage conditions.
Charakteristisch für alle nach dam bekannten Stand der Technik angev^andten Verfahren zur Herstellung von Sauerrahmbutter (Kammerleimer, J.; Zur Technik und Technologie bei der Butterherstellung; Welt der Milch, Hildesheim 31 (1977) 44, S8 1443 - 1448 und 1456) ist die Rahmbehandlung., do h« die physikalische und mikrobiologische Rahmreifung bzw. Einarbeitung aktiver Säuerungskulturen in die SüßrahmbutterοCharacteristic of all processes known per se known in the art for the production of sour cream butter (Kammerleimer, J .; on technology and technology in butter production, Welt der Milch, Hildesheim 31 (1977) 44, S 8 1443-1448 and 1456) is the cream treatment, the physical and microbiological cream maturation or incorporation of active acidification cultures into the sweet cream butter o
Daraus ergeben sich eine Reihe von Problemen, die sich in einer ständigen Veränderung der sensorischen Eigenschaften der Butter und der Buttermilch äußern, da beide Produkte, hergestellt nach den' beschriebenen Verfahren, aktive Mikroorganismen enthalten, deren Stoffwachse!produkte die ständige Veränderung verursachen.This results in a number of problems, which are reflected in a constant change in the sensory properties of butter and buttermilk, since both products, produced by the methods described above, contain active microorganisms whose wax products cause constant change.
Speziell bei den modernen kontinuierlich arbeitenden Butterfertigern wird -wegen des hohen Anteils der in. der Butter verbleibenden Buttermilch halbsaurer Rahm mit einem pH-Wert über 5,0, vorzugsweise pH 5>2 bis 5,5, verarbeitet. Diese unvollständige Säuerung führt, dazu, daß Sauerrahmbutter und das Kopplungsprodukt Buttermilch nicht die typischen sensorischen Eigenschaften, sondern verstärkt die Fehler "leer", "fade", "ohne Säure" und "ohne Aroma" aufweisen· Durch bakterielle und enzymatisch^ Aktivitäten verändern sich im Laufe der Lagerung die sansorischen Eigenschaften sowohl in gewünschter als auch in negativer Weise. lieben einer Aroma- und Säurebildung erfolgt ein Fett- und Eiweißabbau, der zu typischen Butterfehlern führt.Due to the high proportion of buttermilk remaining in the butter, semi-acidic cream with a pH above 5.0, preferably pH 5> 2 to 5.5, is processed especially in the modern, continuously operating buttermakers. This incomplete acidification leads to the fact that sour cream butter and the coupling product buttermilk do not have the typical sensory properties, but increasingly the errors "empty", "fade", "without acid" and "without aroma" · By bacterial and enzymatic activities change in the course of storage, the sorptive properties both in the desired and in the negative way. love a flavor and acidity takes place a fat and protein degradation, which leads to typical Butterfehlern.
Die Verbutterung halbsauren Rahms hat weitere Nachteile. So verringert der fehlende Säureschutz die Haltbarkeit, da säureempfindliche Mikroorganismen günstigere Entwicklungsbedingungen haben. Die Säuerung ist gleichzeitig Voraussetzung für die Aromabildung»' Wesentlicher Aromabestandteil der Sauerrahmbutter ist das von den AromabildnernThe churning of semi-acid cream has further disadvantages. Thus, the lack of acid protection reduces the shelf life, since acid-sensitive microorganisms have more favorable development conditions. The acidification is at the same time a prerequisite for the aroma formation »'The essential flavor component of the sour cream butter is that of the flavoring agents
durch. Vergärung das Milchzuckers gebildete Diacetyl. Dieser Prozeß ist abhängig vom pH-Wert und beginnt bei pH 5,6 durch Streptococcus diacetylactis bzw· pH 4,5 durch Leucono'stoc citrovorum· Sin niedriger pH-Wert verbessert die Butterungsfähigkeit des Rahms· Bei Verbutterung halbsauren Hahms ist ein erhöhter Snergieainsatz für die Phasenumkehr erforderlich* Der Phasenumkehrprozeß verläuft unvollständiger und führt zu Pettverlusten in Form eines erhöhten Fettgehaltes der Buttermilch» Die bei der Verbutterung halbsauren Rahms anfallende Buttermilch muß, um die typischen sensorischen Eigenschaften zu erreichen-, nachgesäuert werden,, Dieser Prozeß verschlechtert zugleich andere Siganschaften und die Haltbarkeit der Buttermilch beträchtlich.· Fehler wie '-'inhomogen", "abgesetzt" und "übersäuert" sind, die Folge, um .diese Fehler zu vermeiden und die Haltbarkeit zu verlängern, werden nach dem bekannten Stand der Technik aufwendige Verfahren angewendet, die gekennzeichnet sind durch JTachsäuerung bis zum gewünschten pH-Wert, Zusatz von Hydrokolloiden bzw* Stabilisatoren oder Verdickungsmittel und thermische Behandlung.by. Fermenting the milk sugar formed diacetyl. This process is dependent on the pH and begins at pH 5.6 by Streptococcus diacetylactis or pH 4.5 by Leucono'stoc citrovorum. Sin low pH improves the buttering capacity of the cream. When semi-acidic cream is used, increased use of synergism is indicated phase reversal required * The phase inversion process is more incomplete and leads to fat losses in the form of an increased fat content of buttermilk. »The buttermilk produced during the churning of semi-acidic cream must be acidified in order to achieve the typical sensory properties. This process will at the same time degrade other properties and properties the shelf life of the buttermilk is considerable. · Errors such as "inhomogeneous", "deposed" and "acidified" are the consequence of avoiding these defects and of prolonging the shelf life. which are characterized by JTachsäuerung to the desired p H value, addition of hydrocolloids or * stabilizers or thickeners and thermal treatment.
Bin weiterer Fachteil der praktizierten Butterungsverfahren ist der erhöhte Fremdwassergehalt der Buttermilch, der oft über der gesetzlich festgelegten ITorm liegt und deshalb ökonomische Verluste für den Hersteller bedeutet. ·Another specialized part of the practiced buttering methods is the increased foreign water content of the buttermilk, which often exceeds the legally stipulated IT standard and therefore represents economic losses for the manufacturer. ·
Für den Verfahrensschritt der Rahmsäuerung ist bei Einschätzung des Standes der Technik zusammenfassend festzustellen, daß trotz hohen technischen Aufwandes die gezielte Säuerung und die Einhaltung eines gewünschten pH-Wertes problematisch ist· Die Säuerung wird durch Kühlung gebremst (Buchwald, B.; Kostensenkung in der Butterei durch Einsatz neuer Technologien, Dt. Milchwirtschaft, Gelsenkirchen-Buer, JK) (1979) 25, S. 916 - 927)o Die hohe Viskosität des Rahms und derIn summary, in the assessment of the state of the art, it can be concluded from the prior art that, despite the high technical complexity, targeted acidification and the maintenance of a desired pH value are problematical · Acidification is slowed down by cooling (Buchwald, B .; by use of new technologies, Dt dairy, Gelsenkirchen-Buer, JK) (1979) 25, pp. 916-927) o The high viscosity of the cream and the
damit verbundene niedrige Wärmeübergang an Wärmeaustaschflachen verzögern Kühlprozasse« Diese Verzögerung führt, speziell wenn die Säuerung in der logarithmischen Phase beendet werden soll, zu unkontrollierter Säuerung bzw. Übersäuerung. Um dieser Gefahr vorzubeugen, wird mit dem Kühlproζaß bzw. mit der Verbutterung des Rahms bei pH-Werten J> 5,5 begonnen« Daraus erklärt sich die Uneinheitlichkeit der Produkte Sauerrahmbutter und Buttermilch, verdeutlicht durch die große pH-Wert-Streuung von pH 4,4 bis über 6,0 und ihre ständige Veränderung in der Zeit von der Herstellung bis zum Verbrauch,associated low heat transfer to heat sinks delay cooling process "This delay, especially if the acidification is to be terminated in the logarithmic phase, leads to uncontrolled acidification or acidification. In order to prevent this danger, the cooling process or the churning of the cream is started at pH values J> 5.5. This explains the inconsistency of the products sour cream butter and buttermilk, which is illustrated by the large pH value dispersion of pH 4 , 4 to over 6.0 and their constant change in the time from production to consumption,
Das Ziel dar Erfindung ist as·, die Qualität der Produkte Butter und Buttermilch zu verbessern, im Herstellungsprozeß· 'und bei der Lagerung, der Butter Energie einzusparen und die Milchinhaltsstoffs besser auszunutzen.The aim of the invention is to improve the quality of the products butter and buttermilk, to save energy in the production process and during storage, and to make better use of the milk ingredients.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Verfahren zur Herstellung von Sauerrahmbutter und Buttermilch aus Rahm so zu verändern, daß durch.Einflußnahme auf den Säuerungsverlauf und auf die Aromabildung in der Phase dar Rahmbehandlung eine standardisierte Beschaffenheit und Gleichmäßigkeit der Endprodukte innerhalb der Produktion und der Lagerung über einen längeren Zeitraum erreicht wird© Zugleich soll durch diese veränderte Verfahrensführung die Butterungsfähigkeit des Rahms hinsichtlich des Reinbutt erungsgrades und des spzifischen Energieeinsatzes verbessert werden.The invention has for its object to change the process for the production of sour cream butter and buttermilk from cream so that durch.Einflußnahme on the Säuerungsverlauf and on the aroma formation in the phase is cream treatment a standardized nature and uniformity of the final products within the production and storage is achieved over a longer period of time © At the same time is to improve the Butterungsfähigkeit of the cream with respect to the degree of purity and the specific use of energy by this modified process management.
Erfindungsgemäß wird das dadurch .erreicht, daß der Rahm mit einem Fettgehalt von 25 bis 65 %, vorzugsweise 38 bis 42 %t According to the invention, this is achieved by the cream having a fat content of 25 to 65 %, preferably 38 to 42 % t
auf eine Temperatur von 95'bis 130 0G, vorzugsweise 105 bis 110 ^C, erhitzt, anschließend im Durchfluß auf Säuerungstemperatür von 15 bis 45 0C, bei Verwendung mesophiler Saurereckerorganisinen vorzugsweise 15 bis 25 0C, bzw ο bei Verwendung thermophiler Säureweckerorganismen vorzugsweise 33 bis 42 C, gekühlt, mit einer Säuerungskultur von 1 bis 5 %, vorzugsweise 2 bis 3 % versetzt, bis zum pH-Wert 4,5 bis 5,0, vorzugsweise pH 4,6 bis 4,7, gesäuert, nachfolgend auf eine Temperatur von 72 bis 110 0C, vorzugsweise 85 C, kombiniert mit einem teilweisen Wasserentzug zur Trockenmasseerhöhung von 0,8 bis 1,0 % durch Selbstverdampfung im .Unterdruck mit einem absoluten Druck von 10 bis 30 k?a, erhitzt, auf 4 bis 12 0C gekühlt, bei dieser Temperatur 5 min bis 5 h gehalten, anschließend im Durchfluß mit einer Haltezeit von 3 bis 5 min auf 9 bis 18 G erwärmt, auf Butterungstemperatur von 3 bis 16 0G, vorzugsweise 9 bis'12 0G, eingestellt,"einer Einrichtung zur Phasenumkehr zugeführt, nach Abtrennung dar überschüssigen wässrigen Phase Buttermilch das verbleibende Butterkorn zur Erzielung einer kontinuierlichen Masse geknetet und durch Einarbeiten von Zusätzen, vorzugsweise Trinkwasser, die erhaltene Butter standardisiert wird«to a temperature of 95' to 130 0 G, preferably 105 to 110 ^ C, then heated in Durchfluß on acidification temperature of 15 to 45 0 C, when using mesophilic acid berryis preferably 15 to 25 0 C, or ο when using thermophilic acidity alarm organisms preferably 33 to 42 C, cooled, acidified with an acidification culture of 1 to 5%, preferably 2 to 3 % , to the pH 4.5 to 5.0, preferably pH 4.6 to 4.7, acidified, subsequently a temperature of 72 to 110 0 C, preferably 85 C, combined with a partial dehydration for dry mass increase of 0.8 to 1.0% by self-evaporation in .Unterdruck with an absolute pressure of 10 to 30 k? a, heated to 4 cooled to 12 0 C, held at this temperature for 5 min to 5 h, then heated in the flow with a holding time of 3 to 5 min to 9 to 18 G, to buttering temperature of 3 to 16 0 G, preferably 9 bis'12 0 G. "set," a means for phase reversal z After removal of excess aqueous phase buttermilk the remaining butter grain is kneaded to obtain a continuous mass and by incorporating additives, preferably drinking water, the butter obtained is standardized
Der vorzugsweise angewendete Fettgehalt von 38 bis 42 % ermöglicht eine optimale Verbutterung in bekannten Einrichtungen, Ebenso sichert die Erhitzung des ungesäuerten Rahms auf 105 bis 110 0C d< sich bekannter Weise,The preferably used fat content of 38 to 42 % allows optimal churning in known devices, Also ensures the heating of the unleavened cream to 105 to 110 0 C d <known manner,
auf 105 bis 110 0C den geforderten Hygienestatus, in anon 105 to 110 0 C the required hygiene status, in
Die Kühlung auf Temperaturen zwischen 15 und 45 C ist abweichend von der bekannten Verfahrensführung. Sie dient ausschließlich der Säure- und Aromabildung und ist nicht gekoppelt mit dem physikalischen Reifungsprozeß- Aus dem Temperaturbereich ist ersichtlich, daß je nach betriebsspezifischen Bedingungen sowohl eine bei OptimaltemperatüranThe cooling to temperatures between 15 and 45 C is different from the known process control. It is used exclusively for the formation of acid and aroma and is not coupled with the physical ripening process. From the temperature range it can be seen that, depending on the operating conditions, there is an optimum temperaure
kräftigere und in kürzerer Zeit ablaufende Säuerung, für mesophile Mikroorganismen bei 22 bis 25 C und für thermophile Mikroorganismen bei 38 bis 42 0G, als- auch, eine verzögerte Säuerung außerhalb der Optimaltemperatür realisiert.werden kann. Dabei werden Menge der Starterkultur und Säuerungstemperatur auf die gewünschte Säuerungszeit abgestimmt· In jedem Fall wird der Rahm bis zum pH 4,6 bis 4,7 gesäuert und die.Säuerung .durch thermische Behandlung irreversibel abgebrochen. Speziell die Säuerung mit thermophilen Mikroorganismen, z.B· Joghurtkultur, ist nur bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens möglich, da eine Übersäuerung mit den bekannten Fachteilen unausbleiblich wäre«stronger and in less time acidification, for mesophilic microorganisms at 22 to 25 C and for thermophilic microorganisms at 38 to 42 0 G, as well as, a delayed acidification outside the Optimalemperatür realized. In each case, the cream is acidified to pH 4.6 to 4.7 and the acidification is terminated irreversibly by thermal treatment. Especially the acidification with thermophilic microorganisms, eg yoghurt culture, is only possible when using the method according to the invention, since overacidification with the known technical parts would be unavoidable «
Diese thermische Behandlung bei 72 bis 110 C, in Kombination mit einer Selbstverdampfung, sichert den AbbruchThis thermal treatment at 72 to 110 C, in combination with a self-evaporation, secures the demolition
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Säuerung. Die vorzugsweise Erhitzungstemperatur von 85 0C und die daraus resultierende Temperaturdifferenz zur Siedetemperatur bzw. Brüdendampftemperatur ermöglicht den gewünschten Wasserentzug bzw. den gewünschten Anstieg des Gehaltes an fettfreier Trockenmasse im Rahmserum. Der im Bindampfungsgefaß herrschende absolute Druck beträgt dabei 10 bis 30 kPa, das entspricht einer Siedetemperatur des Wassers von 46 bis 68 0C. Die Menge des verdampften Wassers ist abhängig vom Durchsatz mit dem die Einrichtungen betrieben werden und beträgt bei einem Durchsatz von 5 000 bis 10 000 l/h 230 bis 560 l/h Wasser. Diese Wasserverdampfung bewirkt auch den Anstieg des uehaltes an fettfreier Trockenmasse im Serum des Rahms um'0,8 bis 1,0 %» Die Form des Wasserentzuges, nämlich das Entspannen des erhitzten Rahms im Unterdruck und die damit verbundene SelbstVerdampfung und Abkühlung auf Siedetemperatur, ist für alle Milchinhaltsstoffe schonend und damit für die Bndprodukte und die Wirtschaftlichkeit des Verfahrens,Acidification. The preferably heating temperature of 85 0 C and the resulting temperature difference to the boiling point or Brüdendampftemperatur allows the desired dehydration or the desired increase in the content of fat-free dry matter in the cream serum. The pressure prevailing in the binding vessel absolute pressure is 10 to 30 kPa, which corresponds to a boiling point of water of 46 to 68 0 C. The amount of evaporated water is dependent on the throughput with which the facilities are operated and is at a throughput of 5,000 to 10 000 l / h 230 to 560 l / h of water. This evaporation of water also causes the increase in the u- content of fat-free dry matter in the serum of the cream by .8 to 1.0 %. The form of dehydration, namely the expansion of the heated cream under reduced pressure and the associated self-evaporation and cooling to boiling temperature. is gentle on all milk ingredients, and therefore on the product and the economy of the process,
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speziell für den Energieeinsatz optimal, wobei der Warmeinhalt des Brüdendampfes zur Vorwärmung bzw, Rahmerhitzung genutzt wird. Hohe Temperaturdifferenzen zwischen einer Heizfläche und der siedenden Lösung und damit eine Überhitzung und Schädigung von Milch-^ inhaltsstoffen werden vermieden. Die nachfolgende Rahmbehandlung dient ausschließlich der physikalischen Rahmreifung, die entsprechend dan physikalischen Eigenschaften des Milchfettes durchgeführt wird und eine Modifizierung des bekannten Standes der Technik darstellt. Speziell für weiches Sommer-Milchfett erfolgt die Kühlung auf Verarbeitungs- oder Lagertemperatur und nicht auf Säuerungstemperatur.especially for the energy use optimally, whereby the warm content of the Brüdendampfes is used for preheating or, Hahmerhitzung. High temperature differences between a heating surface and the boiling solution and thus overheating and damage of dairy ingredients are avoided. The subsequent cream treatment serves exclusively for physical cream maturation, which is carried out in accordance with the physical properties of the milk fat and represents a modification of the known prior art. Especially for soft summer milkfat, the cooling is done at processing or storage temperature and not at acidification temperature.
Der erfindungsgemäßen Verfahrensführung liegt folgende Erkenntnis zugrunde.The process control according to the invention is based on the following findings.
Rahm ist eine stabile Emulsion des Typs Fett-in-Wasser, wobei das Fett die disperse Phase darstellt und die Stabilität der Emulsion durch grenzflächenaktive Hüllen um das emulgierte Fett gesichert wird. Diese grenzflächenaktiven Hüllen, mit einer lipophilen und einer hydrophilen Komponente, bestehen in gerichteter Anordnung aus der monomolekularen Phosphatidschicht, dem Hüllenprotein bzw. Euglobulin und dem Hydratwasser. Die Hüllen verhindern das Zusammenfließen einzelner J'ettkügelchen zu größeren Einheiten und das Brechen der Rahmemulsion ( Mohr, W.; Die Butter, Milchwirtschaftlicher verlag Th. Mann, KG; Hildesheim 1958; Töpel, A.; Chemie und Physik der Milch, VEB Fachbuchverlag, Leipzig 1976)·Cream is a stable, fat-in-water emulsion, with the fat representing the disperse phase and the stability of the emulsion being secured by surface-active shells around the emulsified fat. These surface-active sheaths, with a lipophilic and a hydrophilic component, consist in a directional arrangement of the monomolecular phosphatide layer, the sheath protein or euglobulin and the water of hydration. The shells prevent the coalescence of individual jelly pellets into larger units and the breaking of the cream emulsion (Mohr, W .; The Butter, Milchwirtschaftlicher v erlag Th. Mann, KG; Hildesheim 1958; Töpel, A., Chemistry and Physics of the Milk, VEB Fachbuchverlag, Leipzig 1976) ·
Im sauren Milieu denaturiert teilweise das Hüllenprotein, die stabilisierende Wirkung der Hüllen wird teilweise inaktiviert und die Phasenumkehr erleichtert» Darin liegt die Begründung, daß gesäuerter Rahm butterungsfähiger als ungesäuerter Rahm ist. Mit dem erfindungsgemäßen VerfahrenIn the acidic environment, the envelope protein sometimes partially denatures, the stabilizing effect of the envelopes is partially inactivated, and the phase inversion is facilitated. "The reason for this is that acidified cream is more creamy than unleavened cream. With the method according to the invention
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wird eine Säuerung bis zum isoelektrischen Punkt realisiert und durch anschließende Erhitzung, also mit Anwendung einer Säure-Temperatur-Kombination, die Denaturierung und Dehydratisierung des Hüllenproteins wesentlich erhöht· Die stabilisierende Wirkung der Fettkügelchen-MlIe wird beträchtlich herabgesetzt und damit die Phasenumkehr bzw· der Butterungsprozeß erleichtert und die spezifische mechanische Energie für den Phasenumkehrprozeß im Vergleich zum bekannten Stand der Technik verringert.an acidification is realized up to the isoelectric point and by subsequent heating, ie with application of an acid-temperature combination, the denaturation and dehydration of the shell protein substantially increased. The stabilizing effect of the fat globule MlIe is considerably reduced and thus the phase inversion or the chewing process facilitates and reduces the specific mechanical energy for the phase inversion process compared to the known art.
Sin weiterer Vorzug des erfindungsgemaßen Verfahrens besteht darin, daß durch die angewendete Säure-Temperatur-Komoination der irreversible Abbruch der Mikroorganisinentätigkeit gesichert wird· Dabei werden vegetative Keime praktisch vollständig abgetötet und Sporen am Auskeimen im vorgegebenen sauren Milieu gehinderte Bei Einhaltung infektionsfreier bzw. infektionsarmer Bedingungen, z.3„ bei dar Weiterverarbeitung und Verpackung, ist die Voraussetzung zur wesentlichen Verlängerung der Haltbarkeit der Produkte Butter und Buttermilch gegeben»Sin further advantage of the inventive method is that the irreversible demolition of microorganism activity is ensured by the applied acid-temperature Komoination · In this case, vegetative germs are virtually completely killed and spores hindered from germination in a given acidic environment In compliance with infection-free or infection-poor conditions, z.3 "in further processing and packaging, the prerequisite for substantially prolonging the shelf life of butter and buttermilk is given"
Sin weiterer Vorzug des erfindungsgemäßen Verfahrens ist 'darin zu sehen, daß durch den teilweisen Wasserentzug der Gehalt an fettfreier Trockenmasse im Rahm erhöht wird« Ua cn Phasenumkehr und Trennung Butterkorn-Buttermilch ist diese Trockenmasseerhöhung in der Buttermilch nachweisbar· Diese Trockenmasseerhöhung stabilisiert die Buttermilch und verringert das Absetzen von Molke, ähnlich wie der Zusatz von Hydrokolloiden bzw. Stabilisatoren oder Verdickungsmitteln nach dem bekannten Stand.der Technik«Another advantage of the method according to the invention is 'to be seen in that is increased by the partial removal of water, the content of non-fat dry matter in cream' Ua cn phase reversal and separation buttercorn buttermilk this dry matter increase in the buttermilk detectable · This dry matter increase stabilizes the buttermilk and reduced the discontinuation of whey, similar to the addition of hydrocolloids or stabilizers or thickening agents according to the prior art.
Der erfindungsgemäß behandelte Rahm wird entsprechend den Eigenschaften des Pettes, ermittelt durch dilatometrische und/oder kalorimetrische Messungen, Jodzahlbestimmungen und/oder Kristallisationskurven, physikalisch gereift.The cream treated according to the invention is physically matured in accordance with the properties of the pettin, as determined by dilatometric and / or calorimetric measurements, iodine number determinations and / or crystallization curves.
Dabei, werden.zwei prinzipiell einander differierende Verfahren angewendet, die gekennzeichnet sind durch Kühlung, Verweilzeit, Erwärmung über Butterungstemperatür und erneute Kühlung auf Butterungstemperatür oder Lagertemperatur und nachfolgende Einstellung auf Butterungstemperatur bzw. Kühlung auf Butterungstemperatur. Anschließend wird der Rahm in bekannten Einrichtungen verbutterteIn this case, there are used, in principle, two differing methods, which are characterized by cooling, residence time, heating via buttering temperature and renewed cooling to buttering temperature or storage temperature and subsequent adjustment to buttering temperature or cooling to buttering temperature. Subsequently, the cream is battered in known facilities
Das erfindungsgemäße Verfahren bietet für die Butterherstellung und für die Endprodukte Sauerrahmbutter und Buttermilch weitere Vorteilea The process according to the invention offers further advantages for butter production and for the end products sour cream butter and buttermilk a
Die Einhaltung des erforderlichen pH-Wertes ist durch die nachfolgende Erhitzung gesichert, wobei durch die Säure-Temperatur-Kombination während der Erhitzung ein hoher Hygienestatus erreicht wird· Die Standardbeschaffenheit und die Gleichmäßigkeit des Rahms werden wesentlich erhöht. Die mikrobiologische und teilweise die enzymatisch^ Aktivität werden nach der Erhitzung des gesäuerten Rahms sowohl im Rahm als auch in der Butter und der Buttermilch stark reduziert, wodurch die Haltbarkeit und die Lagerfähigkeit verbessert werden. Mit dem im Unterdruck durchgeführten teilweisen Wasserentzug werden dem Rahm neben inerten'Gasen wasserdampfflüchtige Geruchs- und Geschmacksstoffe entzogen, wodurch die sensorische Beschaffenheit des Rahms, der Butter und der Buttermilch wesentlich verbessert wird. Der mit dem Wasserentzug verbundene Anstieg das Gehaltes an fettfreier Trockenmasse sichert die Herstellung einer standardgerechten Buttermilch hinsichtlich der Norm für den maximal zulässigen Fremdwassergehalt und wirkt dem Absetzen entgegeno Compliance with the required pH is ensured by the subsequent heating, whereby the acid-temperature combination during heating achieves a high level of hygiene · The standard quality and the uniformity of the cream are significantly increased. The microbiological and in part enzymatic activity is greatly reduced after heating the acidified cream both in the cream and in the butter and the buttermilk, thus improving the shelf life and storability. With the partial removal of water carried out under reduced pressure, steam-volatile odors and flavors are removed from the cream, in addition to inert gases, which substantially improves the sensory properties of the cream, butter and buttermilk. The increase in the content of non-greasy dry matter associated with the removal of water ensures the production of a standard-compliant buttermilk with regard to the standard for the maximum permissible extraneous water content and counteracts settling o
Die Butterungsfähigkeit des Rahms wird durch das erfindungsgemäße Verfahren verbessert. Das bedeutet einen geringeren spezifischen Energieeinsatz für den Phasenumkehrprozeß undThe butteriness of the cream is improved by the process according to the invention. This means a lower specific energy input for the phase inversion process and
I Ui I I Ui I
eine vollständigere Phasenumkehr und die verbesserte Ab-' trennung der Buttermilch vom agglomerierten Milchfeti;, dem Butterkorn· Eine vollständige Phasenumkehr und die verbesserte Trennung Butterkorn-Buttermilch verringert die Fettverluste bei der Butterherstellung durch einen niedrigeren Restfettgehalt der Buttermilch.. Die bessere Butterungsfähigkeit des Rahms und der niedrigere spezifische Energieeinsatz für die Phasenumkehr bieten weitere Möglichkeiten bei der Verwendung bekannter und in der milchwirtschaftlichen Praxis vorhandener Butterungsanlagen. Mit der vorhandenen installierten Leistung der Antriebsaggregate kann bei gleichem Energie einsatz eine Durchsatzerhöhung erzielt werden.A more complete phase reversal and improved separation of buttermilk from agglomerated milkfeti; the buttercorn. A complete phase reversal and improved separation of buttercorn buttermilk reduces butter loss fat loss by lowering the butterfat's residual fat content the lower specific energy input for the phase reversal offers further possibilities for the use of well-known and in the dairy farming existing butter plants. With the existing installed power of the drive units can be achieved with the same energy use an increase in throughput.
Durch die.erfindungsgemäße Rahmbehandlung kann die Rahmtemperatur bei Eintritt in die Butterungsanlage erniedrigt werden« Dies ist eine Voraussetzung für die Herstellung von Butter mit ebenfalls niedriger Temperatur bei Austritt aus "der Butterungsmaschine» Dadurch wird der Aufwand für eine notwendige ilachkühlung mittels unwirtschaftlicher Raumkühlung wesentlich vermindert, der Aufenthalt der Butter im Kühlraum verkürzt und damit die Kühlraumkapazität erhöht und die Standardforderung zur Einhaltung einer Kerntemperatur von 13 0G erfüllt.The cream temperature can be reduced by entering the butter plant according to the invention. "This is a prerequisite for the production of butter with a likewise low temperature when leaving the" buttermaking machine ". As a result, the expenditure for a necessary after-cooling by means of uneconomical room cooling is substantially reduced. the stay of the butter in the refrigerator shortened, thus increasing the refrigerator capacity and meets the standard requirement to maintain a core temperature of 13 0 G.
Die Erfindung wird nachfolgend an vier Beispielen erläutert:The invention is explained below with reference to four examples:
Rahm mit einem Fettgehalt von 39,0 % und folgenden Fettkenn zahlen, ermittelt aus der Schmelzdilatation D4.-Cream with a fat content of 39,0 % and the following fat numbers, calculated from the melt dilatation D 4 .-
1212
Dt (nnn3/25 g) t (0C)D t (nnn 3/25 g) t (0 C)
wird in einem Plattenwärmeübertrager auf 102 0G erhitzt und durch Wärmeaustausch, und Brunnenwassar im Durchfluß auf 22 G gekühlt· Der so vorbehandelte Rahm wird mit 2 % einer Rahmsäuerungskultur versetzt und über 6 h gesäuert. Zu Beginn der nachfolgenden Erhitzung weist der Rahm einen pH-Wert von 4,6 aufο Die Durchflußerhitzung des gesäuerten Rahms' auf 84 0C erfolgt in einem Plattenwärmeübertrager, der mit einer Vakuumeindampfungsanlage und einem Oberflächenkondensator verbunden ist· Der absolute Druck in der Sindampfungsanlage beträgt 10 kPa, die 3ru.dand.ampftemperatur 46 0C und die Rahmaustrittstemperatur 48 0G, Durch den teilweisen Y/asserentzug steigt der Gehalt an fattfreier Trockensubstanz im Rahmserum von 8,3 auf 9,1·%. Im Wärmeaustausch mit Brunnen- und Siswasser wird der Rahm auf 9 0C im Durchfluß gekühlt und bis zur Verarbeitung 3 h bei «dieser Temperatur gelagert» Die Rahmeintrittstemparatur in die Butteruiigseinrichtung beträgt 9 0C Phasenumkehr, Butterkornbildung und Trennung Butterkorn-Buttermilch erfolgt mit bekannten Einrichtungen. Der Grundwassergehalt der abgepreßten und vorgekneteten Butter beträgt 13,4.'% und der Gehalt an fettfreier Trockenmasse 1,2 %. Der Buttermilchfettgehalt beträgt 0,4 % und die Kerntemperatur der auf 79,4 % Fett standardisierten Sauerrahmbutter 11,1 0G.is heated in a plate heat exchanger to 102 0 G and cooled by heat exchange, and well water flow rate to 22 G. The thus pretreated cream is treated with 2% of a Rahmsäuerungskultur and acidified for 6 h. At the beginning of the subsequent heating, the cream has a pH of 4.6 aufο The Durchflußerhitzung of the acidified cream 'to 84 0 C is performed in a plate heat exchanger, which is connected to a Vakuumeindampfungsanlage and a surface condenser · The absolute pressure in the Sindampfungsanlage is 10 kPa, the 3ru.dand.ampftemperatur 46 0 C and the cream outlet temperature 48 0 G, Due to the partial Y / asserentzug the content of intact dry matter in the cream serum from 8.3 to 9.1 ·% increases. In heat exchange with well and sis water, the cream is cooled to 9 0 C in the flow and stored for 3 h at "this temperature" The cream inlet temperature in the Butteruiigseinrichtung is 9 0 C phase reversal, butter grain formation and separation buttercorn buttermilk is done with known facilities , The groundwater content of the squeezed and pre-kneaded butter is 13.4% and the content of non-fat solids is 1.2%. The buttermilk fat content is 0.4% and the core temperature of the acidified to 79.4% fat sour cream butter 11.1 0 G.
Rahm mit einem Fettgehalt von 40,5 % und folgenden Fetteiganschaften, ermittelt aus der Schmelzdilatation D+ Dt (mm3/25 g) 1040 888 724 460 291 169 37 t (0C) 5 10 15 20 25 30 35Cream with a fat content of 40.5% and the following Fetteiganschaften determined from the Schmelzdilatation D + D t (mm 3/25 g) 1040 888 724 460 291 169 37 t (0 C) 5 10 15 20 25 30 35
wird im Plattenwärmeübertrager auf 95 0C erhitzt,, auf 24 0C gekühlt, mit 5 % einer Rahmsäuerungskultur versetzt und bis zum pH 4j7 gesäuert. Danach wird der Rahm auf 88 0C erhitzt und bei einem Druck von 1β kPa entspannt. Die Brüdendampftemperatur beträgt 55 0C, die Rahmtemperatur 58. 0C- Der Rahm wird auf 6. 0C gekühlt, für 2 h bei dieser Temperatur gelagert und anschließend im Durchfluß auf 18 0C erwärmt, im Rohrwarmhalter,3 min bei dieser Tem--ρeratür gehalten und wieder auf 10 0C gekühlt» Die Butterungstemperatur beträgt 10,8 C, der Grundwassergehalt der abgepreßten und vorgekneteten Butter 13,0 %t der Gehalt an fettfreier Trockenmasse in der Butter 1,3 % und die Butteraustrittstemperatür 12,2 C. Die Buttermilch weist einen Trockenmassegehalt von 9,5 % und einen Fettgehalt von 0,3 % aufo is heated in the plate heat exchanger at 95 0 C, cooled to 24 0 C, treated with 5 % of a Rahmsäuerungskultur and acidified to pH 4j7. Thereafter, the cream is heated to 88 0 C and relaxed at a pressure of 1β kPa. The Brüdendampftemperatur is 55 0 C, the cream temperature 58. 0 C- The cream is cooled to 6 0 C, stored for 2 h at this temperature and then heated to 18 0 C in the flow, in the pipe heat, 3 min at this temperature -ρeratür held and cooled again to 10 0 C »the churning temperature is 10.8 C, the basic water content of the pressed and pre-kneaded butter 13.0% t the content of fat-free dry matter in the butter 1.3% and butter outlet tempera door 12,2 C Buttermilk has a dry matter content of 9.5% and a fat content of 0.3 % o
Ausführunssbeispiel 3Embodiment 3
Der nach Beispiel 2 verwendete Rahm wird nach der Erhitzung auf 40 .0C gekühlt, mit 2 % einer Joghurtkultur, bestehend aus Laktobacillus bulgaricus und Streptococcus thermophilus, versetzt und bis zum pH 4,7 gesäuert. Anschließend wird der Rahm im Plattenwärmeübertrager auf 80 0G erhitzt und bei einem absoluten Druck von 12 kPa entspannt. Die Brüdendampftemperatur beträgt 49 0C und die Rahmaustrittstemperatur 51 0G. Der Rahm wird im Durchfluß auf 8 0C gekühlt, für 2 η bei dieser Temperatur gehalten und anschließend auf 16 0G erwärmt,, im Rohrwarmhalter für 3 min bei dieser Tem-, peratur gehalten und-wieder auf 9 G gekühlt· Nach einer Lagerzeit von 18 h bei 9 0C wird der Rahm mit einer Butterungstemperatur von 10 C verbuttert. Der Grundwassergehalt der abgepreßten und vorgeknetetan Butter beträgt 13,2 %, der Gehalt an fettfreier Trockenmasse 1,3 % und die Butteraustrittstemperatür 12 0G, Die Buttermilch weist einenThe cream used in Example 2 becomes 40 after being heated. 0 C cooled, with 2 % of a yogurt culture, consisting of Laktobacillus bulgaricus and Streptococcus thermophilus, added and acidified to pH 4.7. Subsequently, the cream is heated in the plate heat exchanger to 80 0 G and relaxed at an absolute pressure of 12 kPa. The Brüdendampftemperatur is 49 0 C and the cream outlet temperature 51 0 G. The cream is cooled in the flow to 8 0 C, held for 2 η at this temperature and then heated to 16 0 G ,, in the tube for 3 min at this temperature, held and-again cooled to 9 G · After a storage time of 18 h at 9 0 C, the cream is batted with a buttering temperature of 10 C. The groundwater content of the pressed and pre-kneaded butter is 13.2%, the non-fat solids content is 1.3 % and the butter-leaving temperature is 12 0 G, the buttermilk has one
U Fettgehalt von 0,28 % auf·U fat content of 0.28% ·
Der nach Beispiel 2 verwendete Rahm wird bis auf 25 0G gekühlt, mit 2 % einer mesophilen Rahmsäuerungskultur versetzt und bis zum pH 4,5 gesäuert und anschließend auf 72 0G erhitzt und bei einem absoluten Druck von 10 kPa entspannt« Die weitere Be- und Verarbeitung des Rahms erfolgt analog Beispiel 2, wobei die hergestellte Butter einen Grundwassergehalt von 13,2 % und einen Gehalt an fettfreier Trockenmasse von 1,2 % aufweisto Der Trockenmassegehalt der Buttermilch beträgt 931 % und der Fettgehalt 0,3 %eThe cream used according to Example 2 is cooled to 25 0 G, added to 2 % of mesophilic cream acidification culture and acidified to pH 4.5 and then heated to 72 0 G and relaxed at an absolute pressure of 10 kPa. and processing of the cream is carried out analogously to Example 2, wherein the produced butter has a groundwater content of 13.2% and a fat-free dry matter content of 1.2% The dry matter content of buttermilk is 9 3 1 % and the fat content 0.3% e
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