Contents

Koffiemelk

Koffiemelk, ook wel geëvaporeerde melk genoemd, is ingedikte, vaak gesuikerde, gehomogeniseerde, gesteriliseerde melk bedoelt voor het gebruik in koffie. Vroeger werd vaak hete gekookte melk aan koffie toegevoegd om de smaak van koffie te verzachten. Koude melk zou de koffie namelijk te veel afkoelen. Vandaar dat men deze melk is gaan indikken, zodat deze direct aan de koffie kan worden toegevoegd. Koffiemelk heeft dan ook een dikkere structuur dan gewone melk en een hoger vetpercentage. Naast volle koffiemelk bestaat er ook halfvolle of magere koffiemelk met een lager vet en suikergehalte.

Productie koffiemelk

Men onderscheidt twee processen: de in de verpakking gesteriliseerde bereiding en de in-lijn gesteriliseerde bereiding van koffiemelk. Onderstaand wordt de bereiding van de in de verpakking gesteriliseerde koffiemelk besproken en zal slechts kort worden ingegaan op de andere methode.

In verpakking gesteriliseerde koffiemelk

Grondstof

In de te gebruiken rauwe melk mogen geen zuren of andere stofwisselingsproducten in hoeveelheden van betekenis aanwezig zijn. Het kiemgetal moet laag zijn, omdat de melk dan gemakkelijker gesteriliseerd kan worden. Bovendien mag de melk geen colostrum bevatten, aangezien het product hierdoor minder hittestabiel wordt. Met behulp van infraroodmetingen wordt het vet- en eiwitgehalte van de rauwe melk bepaald.

Standaardiseren

In het verleden werden in Nederland warenwettelijke eisen gesteld aan het vetgehalte en drogestofgehalte van koffiemelk:

  • koffiemelk: tenminste 7,5% vet en tenminste 25% droge stof
  • halfvolle koffiemelk: tussen 4 en 4,5% vet en tenminste 24% droge stof
  • magere koffiemelk: minder dan 1% vet en tenminste 20% droge stof

Vandaar dat de melk voor verdere bewerkingen eerst wordt gestandaardiseerd. Aangezien er tijdens het indampproces alleen water aan het product wordt onttrokken, moet de te concentreren melk al de gewenste verhouding tussen het vetgehalte en het vetvrije drogestofgehalte hebben. Standaardisatie vindt plaats door aan de volle rauwe melk ondermelk (melk, waarvan een deel van de room is verwijderd) of zoete karnemelk (als bijproduct van de boterbereiding) of wei (als bijproduct van de kaasbereiding) toe te voegen, zodat deze gewenste verhouding wordt verkregen.

Voorverhitten

Na het standaardiseren wordt de melk zeer intensief voorverhit (1 - 3 min bij 100 tot 135°C) in een platen- of buizenwarmtewisselaar om:

  • pathogene micro-organismen en een groot gedeelte van de thermoresistente micro-organismen en bacteriesporen af te doden;
  • enzymen te inactiveren;
  • de hittestabiliteit van de geëvaporeerde melk te verhogen;
  • het nadikken van de geëvaporeerde melk tijdens bewaring te verminderen;
  • de melk in temperatuur te verhogen voor de eerste trap van de indampinstallatie:
  • voor bepaalde smaakbeleving (karamelisatie van melksuikers).

De hittestabiliteit wordt verhoogd, doordat het hittelabiele serumeiwit uit de melk neerslaat op het aanwezige caseïne-eiwit. Door dit laagje serumeiwit wordt het coaguleren van de caseïnemicellen tijdens het steriliseren verhinderd. Bovendien daalt de hoeveelheid opgelost calcium en fosfaat door het voorverhitten, wat een gunstig effect heeft op de hittestabiliteit.

Na het voorverhitten is de melk witter van kleur, doordat de serumeiwitten tijdens het voorverhitten denatureren en hierdoor het licht meer verstrooien.

De melk wordt na het voorverhitten afgekoeld tot ongeveer 70°C.

Indampen

Met behulp van een vacuümvalstroom- of omloopverdamper wordt de melk ingedikt tot een drogestofgehalte van ongeveer 31%. Te ver indikken geeft een lagere opbrengst en verlaagt de hittestabiliteit van de ingedikte melk. Door het gebruik van vacuüm wordt het kookpunt van de melk verlaagd (65 à 70°C), zodat de melk zo min mogelijk een kooksmaak krijgt en aanbranden wordt tegengegaan. Een lagere temperatuur ontstaat een risico dat thermofiele micro-organismen kunnen uitgroeien.

Homogeniseren

Om oproming van de koffiemelk tijdens langdurig bewaren bij een hogere temperatuur tegen te gaan, wordt de ingedikte melk vervolgens met een tweetraps hogedruk homogenisator gehomogeniseerd bij een temperatuur van 60 tot 65°C en een druk tussen 125 en 250 bar. Door het homogeniseren wordt de viscositeit wat verhoogd en gaat de hittestabiliteit achteruit. De melk mag dus niet te intensief gehomogeniseerd worden. Het homogeniseren heeft een vergroting van de witkracht van de koffiemelk in koffie tot gevolg.

Koelen

Na het homogeniseren wordt de ingedikte melk met behulp van een warmtewisselaar gekoeld tot ongeveer 8°C. Vervolgens wordt het drogestofgehalte gecontroleerd en kan zonodig worden nagestandaardiseerd met water. Hierbij moet men er rekening mee houden dat door toevoeging van de 10%-oplossing van het stabilisatiezout de melk weer wat verdund wordt. Het geheel wordt hierna tijdelijk in geïsoleerde tanks opgeslagen, totdat de juiste hoeveelheid stabilisatiezout is bepaald.

Stabiliseren

Om ervoor te zorgen dat de ingedikte, gehomogeniseerde koffiemelk niet coaguleert tijdens het steriliseren, wordt er een stabilisatiezout (meestal Na2HPO4) toegevoegd. Doordat het stabilisatiezout basisch is, wordt de pH van de koffiemelk hierdoor verhoogd. Bovendien bindt het zout een deel van de aanwezige Ca2+, waardoor het caseïne-eiwit een negatievere, afstotende lading krijgt. Beide veranderingen zorgen voor een verhoogde hittestabiliteit. Aangezien er verschil zit in de partijen melk, worden doorgaans eerst een aantal proefsterilisaties uitgevoerd met kleine charges om de juiste hoeveelheid stabilisatiezout te bepalen. Er kan nu eventueel nog een vitamine aan de koffiemelk worden toegevoegd.

Verpakken

Na het toevoegen van het stabilisatiezout wordt de koffiemelk afgevuld in glazen flessen of vertinde blikken. Deze blikken zijn voorzien van inwendige laklaag om te voorkomen dat op den duur ijzer of tin in het product terecht komen. Voordat de blikken worden dichtgefelst, wordt stoom in de kopruimte toegediend om de overdruk tijdens de sterilisatie te beperken.

Steriliseren

De blikken en flessen worden vervolgens roterend gesteriliseerd in een batchgewijze autoclaaf of continue sterilisator gedurende 15 tot 20 minuten op 110 tot 120°C. Wanneer het gewenste steriliserende effect is bereikt, worden de producten afgekoeld tot bewaartemperatuur. Door Maillardreacties (karamelisatie) wordt de koffiemelk bruiner van kleur. Men kan deze kleur beïnvloeden, door een andere temperatuur- en tijdcombinatie toe te passen. Daarnaast neemt de viscositeit van de koffiemelk door het steriliseren toe.

Etiketteren

De verpakkingen worden geëtiketteerd en tot verzendeenheden verpakt. Wanneer de koffiemelk bij een temperatuur tussen 0 en 15°C wordt opgeslagen, is deze gedurende lange tijd houdbaar.

Stromend gesteriliseerde koffiemelk.

Tot aan het homogeniseren is het productieproces van stromend gesteriliseerde koffiemelk gelijk. Omdat deze koffiemelk UHT wordt gesteriliseerd, hoeft er niet zo intensief gehomogeniseerd te worden. Het homogeniseren dient er in dit geval alleen voor om oproming tijdens tijdelijke opslag tegen te gaan. Vervolgens wordt de koffiemelk teruggekoeld tot 5 à 8°C en tijdelijk opgeslagen. Het homogeniseren kan zelfs achterwege worden gelaten, als het gehele proces in één gang uitgevoerd wordt. Omdat tussentijds koud bewaren de neiging tot nadikken verhoogd, wordt aan deze laatste methode de voorkeur gegeven.

De koffiemelk wordt gedurende 4 seconden tot 8 minuten bij 122 tot 140°C UHT gesteriliseerd met behulp van een buizenwarmtewisselaar. Over het algemeen is het niet nodig om stabilisatiezout aan deze koffiemelk toe te voegen.

Na het steriliseren wordt de koffiemelk aseptisch gehomogeniseerd om eventueel gevormde eiwitaggregaatjes te verkleinen. Nadat het geheel is gekoeld, kan het in diverse verpakkingen aseptisch worden afgevuld. De koffiemelk kan vervolgens gedurende 6 tot 9 maanden bij kamertemperatuur worden bewaard.

Voedselveiligheid & Hygiënisch Ontwerp

Het bereidingsgedeelte moet tenminste voldoen aan GMP: zichtbaar schoon bij aanvang gebruik, en geen langdurig achtergebleven naspoelwater.

Het voorverhitten is een van de twee kritische stappen in het proces m.b.t. de afdoding van micro-organismen. Het is van belang dat dit gedeelte van het proces goed ontworpen is – volgens EHEDG-richtlijn no.1. Als voorverhitter wordt vaak een platenwarmtewisselaar gekozen. Het is bekend dat als in nieuw staat, maar vaker na verloop van tijd lek raken. Regelmatige controle is aan te geen last hebben van spannings- en spleetcorrosie bij de sterk vervormde dunne platen van de platenwarmtewisselaar.

Na de voorverhitter moet de hele lijn inclusief afvulmachine hygiënisch ontworpen. D.w.z. reinigbaar tot op microbieel niveau. Als het product na het afvullen in de verpakking gesteriliseerd wordt, dan is GMP na de koeler voldoende. De indamper moet in alle gevallen hygiënisch ontworpen zijn, omdat hierover langdurig product wordt gecirculeerd en er een risico bestaat van de vorming van hittestabiele thermofiele micro-organismen, die bij hogere opslagtemperatuur (tropen) ook na sterilisatie kunnen uitgroeien.

Maar ook bij GMP, is de sterilisatie in de verpakking geen vrijbrief om minder nauwkeurig zorgvuldig met het voorproces om te gaan of de procesapparatuur minder frequent of niet volledig te schoon te maken, of een langere productierun te voeren. Grote hoeveelheden van hittestabiele giftige stoffen, afkomstig van micro-organismen, kunnen ook na sterilisatie giftig (m.n. toxines van S.aereus) blijven, en vormen een bedreiging van de gezondheid van de consument.

Editorial

Frisdranken Industrie Winters

De rijke geschiedenis van Frisdranken Industrie Winters B.V. is al aan haar derde eeuw toe. Vandaag is het afvulbedrijf meer dan ooit springlevend. Met een flexibele instelling en hoge kwaliteitsnormen is het de grootste Nederlandse frisdrankenexporteur geworden. Daarbij doen de smeermiddelen van Shell Lubricants de machines optimaal en voedselveilig draaien.

“U vraagt, Winters vult”: dat is het devies van Frisdranken Industrie Winters B.V. uit het Noord-Brabantse Maarheeze. De onderneming is niet meteen bekend bij de consumenten: het bedrijf heeft nooit frisdranken onder zijn eigen naam verkocht. Toch blikt het terug op een lange en rijke geschiedenis. Toen Willem Van Hooff op 5 augustus 1797 de eerste steen van zijn bierbrouwerij legde, kon hij onmogelijk beseffen dat die op twee eeuwen tijd zou uitgroeien tot een internationaal opererend frisdrankenbedrijf. Via overerving naar de volgende generaties kwam de leiding anno 1873 in handen van Jan Winters. Sedertdien ging de brouwerij door het leven onder zijn naam. In 1918 werd begonnen met de productie van limonades. Tot 1958 had Winters slechts regionale ambities. Daarna sloeg het bedrijf zijn vleugels uit en werd Winters producent van wereldberoemde merkartikelen als Seven-Up, Sunkist en Canada Dry. Toen de binnenlandse afzet van frisdranken stagneerde, werd in de jaren zeventig het vizier op diverse buitenlandse markten gericht.
In 1978 werd de onderneming onderdeel van TLC Beatrice International Holdings. Samen met de Belgische frisdrankenbottelarij Sunco, die tot dezelfde groep behoorde, nam zij in 1996 de Franse mineraalwaterproducent St. Alban over. Na een management buy-out ontstond in 1998 de holding Sun Beverages Company, bestaande uit Winters, Sunco en St. Alban.

Contract filling

In 1989 kwam een einde aan de licenties voor de productie van Seven-Up en andere merkartikelen voor de Nederlandse markt. Sedertdien gaat alle aandacht uit naar ‘contract filling’. Dit gebeurt in opdracht van grote internationale voedingsmiddelenconcerns, detailhandelsketens en andere commerciële organisaties. Winters vult een scala aan frisdranken, energy drinks, mixed drinks, sappen, waters en bieren met bekende merknamen af in blik. Tussen 5 en 10% van de productie is bestemd voor de eigen merken, zoals Sun Cola en Orange, Party Cola en Orange, Provita multivitaminedrank, Maresca mineraalwater en Mega Force energydrink. Zowat 95% van de volumes wordt wereldwijd uitgevoerd en daarmee is Winters meteen de grootste Nederlandse frisdrankenexporteur. Jaarlijks worden er meer dan 500 miljoen blikjes afgevuld, verpakt en logistiek verwerkt.

Momenteel telt Winters 120 mensen in vast dienstverband en enkele tientallen seizoensarbeiders. Er wordt per werkdag gedurende 24 uren in een drieploegensysteem geproduceerd en gedurende de seizoenspiek in een vier- of vijfploegenstelsel.
Om dergelijke grote aantallen te realiseren, beschikt Winters over drie productielijnen. Een belangrijk onderdeel van elke lijn is de blikfelsmachine die aan zeer hoge snelheden draait. Twee machines sluiten 1.200 gevulde blikjes per minuut af en de derde doet er nog eens 625 eenheden per minuut bij. Frans Cox, hoofd utilities en technische projecten: “Dergelijke apparaten zijn erg kapitaalintensief. Het is zeer belangrijk dat zij in goede conditie blijven om een uitstekend product met een constante kwaliteit te produceren.”

Voor de bedrijfszekerheid van de felsmachines zijn de juiste voedselveilige smeermiddelen essentieel. Sommige onderdelen worden gesmeerd met olie, andere met vet. Oliën kunnen beter warmte afvoeren en zijn regenereerbaar door filtratie. Zij worden toegepast voor de smering van (glij-)lagers en tandwielen. Vetten zijn in een zeepskelet ingekapselde oliën. Zij hebben minder warmteafvoerende eigenschappen en kunnen niet hergebruikt worden. De vetten dienen o.a. voor de smering van lagers in felsrollen. Overigens is hun smeerfrequentie lager dan die van oliën.

Eén leverancier

Tot tien jaar geleden gebruikte Winters smeermiddelen van diverse leveranciers. F. Cox: “Bij ons was echter de behoefte ontstaan om te rationaliseren in de diversiteit aan producten en aanbieders. Om meer overzicht te krijgen, besloten we om één persoon beslissingsbevoegdheid te geven en met nog maar één leverancier samen te werken. Het gevolg is dat, wanneer er nu vragen zijn, er nog maar één firma is waar je bij de juiste persoon terecht kunt. Dat is een voordeel, want door de hoge snelheden zijn de machines zeer gevoelig en moet je, indien nodig, kunnen rekenen op een snelle interventie van je smeermiddelenleverancier.”

Arjan Nieuwstraten, food sector specialist van Shell Lubricants, voegt eraan toe: “Het materiaal van een hedendaagse drankenbus is veel dunner dan voorheen en daardoor is de wijze van afdichting kritischer. Je kunt je dus voorstellen dat de toleranties waarbinnen gewerkt wordt kleiner zijn dan vroeger. Het belang van de smering is dus veel groter geworden.”

Winters kocht destijds al circa 70% van de smeermiddelen aan bij Shell Lubricants en, mede door die samenwerking, werd voor deze leverancier gekozen. “De mensen van Shell kwamen steeds meteen in actie wanneer dat nodig was. Zij stonden ook altijd paraat voor de opstart van nieuwe machines, de omschakeling naar nieuwere oliën of vetten, de ondersteuning bij het maken van smeerschema’s, enz. Daarom moesten we niet lang nadenken over de vraag met wie we verder in zee wilden gaan”, vervolgt F. Cox.

In de praktijk bestaat er nu een ‘gentlemen’s agreement’ tussen beide partijen. “Er groeide een synergie tussen onze bedrijven op basis van een jarenlange vertrouwensrelatie”, bevestigt A. Nieuwstraten. “De samenwerking met Shell Lubricants sluit nauw aan bij het verwachtingspatroon dat wij t.o.v. onze leveranciers hebben”, voegt F. Cox eraan toe.

Overigens biedt Shell aan Winters een bijkomende service met de software Lubriplan. Dit smeerbeheerssysteem geeft een juist overzicht van de inspectiepunten voor vetten en oliën in de machines en genereert gebruiksvriendelijke instructies. Zo wordt aangegeven op welke plaats en met welke frequentie gecontroleerd of gesmeerd moet worden en met welk product dat dient te gebeuren. “Bovendien bouwt Lubriplan een historiek op van de te smeren objecten. Daaruit kan soms blijken dat een periodieke smering op een bepaalde locatie minder vaak nodig is dan gepland. Dergelijke kostenoptimalisaties doen wij proactief voor Winters”, vervolgt A. Nieuwstraten.

Voedselveiligheid

In deze industrie is voedselveiligheid van het allergrootste belang en het is essentieel dat er geen contaminatie ontstaat van het afgevulde product. De afgelopen decennia werd gebruik gemaakt van minerale (motor-)oliën voor de smering van blikfelsmachines. Omdat die ongeschikt en ongeoorloofd zijn om in contact te komen met levensmiddelen, heeft Shell Lubricants een gamma ‘food grade’ oliën en vetten ontwikkeld die wel geschikt zijn voor de smering van dergelijke apparatuur. Zij kunnen worden toegepast in de voedingsindustrie en voldoen aan de Europese norm NSF H1 en de Amerikaanse FDA-H1. De FDA (Food and Drug Administration) beschouwt incidenteel contact van deze smeermiddelen met het voedingsproduct als acceptabel tot een niveau van 10 ppm (parts per million). De middelen zijn voedselveilig zonder in te boeten op hun smerende eigenschappen.

Overigens bestaan er twee soorten ‘food grade’ producten. Bij sommige felsmachines gebeurt de smering in een gesloten circuit: dat procédé wordt ‘recirculating oil’ genoemd. Voor dergelijke systemen ontwikkelde Shell Lubricants de synthetische olie ‘Shell Cassida Fluid GLE’-serie. Die heeft uitstekende smeereigenschappen en wordt erkend door vooraanstaande leveranciers van felsmachines als Angelus (VSA), FMC FoodTech (België) en Ferrum (Zwitserland). Een tweede procédé is dat waarbij het smeermiddel slechts eenmaal wordt gebruikt: het ‘total loss’-systeem. Hiervoor bracht Shell de voedselveilige minerale olie ‘Shell FM Gear Oil TLS 150’ op de markt. Die levert uitstekende prestaties, zelfs in aanwezigheid van water, sappen of bier. De olie absorbeert trouwens het water, wat roestvorming voorkomt.

Opmerkelijk is dat deze Shell-producten werden ontwikkeld in samenwerking met Frisdranken Industrie Winters. A. Nieuwstraten: “Daarbij ging onze aandacht zowel uit naar de voedselveiligheid als naar de optimalisatie van de smeermiddelprestaties. Bij Winters hebben wij veel kennis opgedaan over de smering van felsmachines met deze producten en talrijke testen hebben geleid tot de meest geperfectioneerde smeermiddelen voor deze sector.”

Kwaliteitssystemen

Grote drankenproducenten die bekende merkartikelen laten vervaardigen door contract fillers hechten niet alleen veel belang aan de kwaliteit van het eindproduct. Ook de mate waarin het productieproces wordt beheerst en hygiënerisico’s worden voorkomen, speelt voor hen een grote rol. Winters heeft daarop ingespeeld en beschikt over internationale kwaliteitscertificaten volgens de normen ISO 9000, 14001 en HACCP (hazard analysis critical control points). Bovendien is het afvulbedrijf gecertificeerd volgens de BRC-standaard (British Retail Consortium). Die bevat richtlijnen waaraan levensmiddelenproducenten moeten voldoen om aan de grote Engelse supermarkten te mogen leveren. Voor Duitse en Franse retailketens beschikt Winters tenslotte over het IFS-certificaat (International Food Standard).

Met de hoogwaardige voedselveilige smeermiddelen van Shell Lubricants en de hoge kwaliteitsnormen van Winters vaart de consument er wel bij.

FUCHS LUBRITECH FUCHS is een wereldwijde groep met …
Bedrijfsprofiel

Featured expert: Pieter Van de Schepop

toggle editorial
Tags
  • Pasteuriseren - steriliseren
  • Melk
  • Homogeniseren
  • Koelen
  • Verpakken
  • Verpakken & etiketteren