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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Proteinhaltigen Produkts, insbesondere Käse, einschließlich veganer Käseanaloga, sowie ein Verfahren zur Aufbereitung einer Salz enthaltenden Lake, die beispielsweise bei der Käseherstellung zum Einsatz kommt.
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Stand der Technik
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Viele Lebensmittel werden bei ihrer Herstellung mit Salz enthaltenden wässrigen Zusammensetzungen (Laken) in Kontakt gebracht. Dies gilt für Lebensmittel, wie eingelegte Gemüse, aber insbesondere für Milchprodukte, wie Käse, die bei ihrer Herstellung in Laken eingelegt oder mit derartigen Laken besprüht werden. Nach Gebrauch wurden diese Laken (auch Salzlaken genannt) häufig verworfen. Aufgrund höherer Anforderungen an Abwasseraufbereitung und Salzfracht von Abwässern wird aber vermehrt versucht, zumindest einen Teil der gebrauchten Laken wieder zu verwerten.
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So offenbart die
DE 44 27 478 A1 ein Verfahren zur Rückgewinnung von Salzen aus Salzlaken aus der Sauergemüse-Herstellung. Dabei wird in einem ersten Schritt, beispielsweise durch Filtration, der unerwünschte Anteil an Schwebstoffen, Fasern und hochmolekularen organischen Verbindungen entfernt. Anschließend erfolgt eine Konzentration, die eine Flüssigkeit mit niedriger Salzfracht und eine Flüssigkeit mit hoher Salzfracht ergibt, beispielsweise durch Umkehrosmose oder Elektrodialyse. Die Flüssigkeit mit nur noch einem geringen Salzgehalt kann dann entsorgt werden, während die an Salz reiche Fraktion, ggf. nach weiterer Konzentration und/oder Zugabe von Salzen, wie Kochsalz, erneut im Verfahren zur Herstellung eines Sauergemüses zum Einsatz kommen kann.
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Ähnliche Ansätze sind auch für die Herstellung von Käseprodukten bekannt. So offenbart die
EP 0 693 882 B1 ein Verfahren, bei dem eine salzhaltige Molke, die beispielsweise erhalten wird durch Besprühen von Käsebruch bei der Cheddar Herstellung mit einer Kochsalzlösung, einer Nachbehandlung mit dem Ziel unterworfen wird, Salz zurückzugewinnen, das dann erneut zur Herstellung der Salzlösung zur Sprühbehandlung eingesetzt werden kann. Dazu wird zunächst, beispielsweise durch eine Filtration, eine Entfernung der Molkebestandteile durchgeführt. Die dabei erhaltene Salz enthaltende Flüssigkeit wird, beispielsweise durch Verdampfung, aufkonzentriert und zur so erhaltenen Salzlösung, falls notwendig, frisches Salz zugegeben, so dass eine für die Sprühbehandlung geeignete Salzlösung erhalten wird. Ein ähnliches Verfahren ist auch in der
WO 94/23586 beschrieben.
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Die
EP 3 466 890 A1 offenbart ein Verfahren zur Aufbereitung von Abwasser aus der Milchindustrie. Hier ist die Rückgewinnung von Prozesswasser das Ziel, das dadurch erreicht wird, dass aus dem Abwasser, beispielsweise durch mehrere in Reihe geschaltete Umkehrosmosestufen, unerwünschte Bestandteile, insbesondere Harnstoff und Milchsäure entfernt werden, so dass ein zur Rückführung in die Milchverarbeitung geeignetes, gereinigtes Wasser erhalten wird.
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Es hat sich aber, insbesondere bei der Käseherstellung und der Rückführung des aus dem Abwasser (wie die oben beschriebene salzhaltige Molkenflüssigkeit, aber auch andere salzhaltigen Flüssigkeiten aus der Käseherstellung) gewonnenen Salzanteils gezeigt, dass damit Probleme verbunden sind. So treten beim Einsatz des rückgewonnenen Salzes Schwankungen im Produktionsablauf auf, die sich beispielsweise durch Variation der geschmacklichen Qualität des Käseprodukts manifestieren. Derartige Schwankungen sind einerseits im Hinblick auf die Erwartungen der Kunden nachteilig und können auch, wenn beispielsweise nicht länger gewohnte Produktionszyklen eingehalten werden können (da beispielsweise eine längere Lagerung in Salzlake notwendig ist um eine gewünschte Produktqualität zu erreichen), den Produktionsablauf stören.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung
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Es ist also die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Verfahren anzugeben, mit dem sicher und reproduzierbar ein Käseprodukt hergestellt werden kann, bei gleichzeitiger Rückgewinnung eines Anteils an Salz aus einer gebrauchten Salzlake und erneutem Einsatz des zurückgewonnenen Salzes bei der Käseproduktion.
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Kurze Beschreibung der Erfindung
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Diese Aufgabe wird durch die Verfahren nach Anspruch 1 sowie 2 gelöst. Bevorzugte Ausgestaltungen dieser Verfahren sind in den Unteransprüchen 2 bis 9 angeführt, sowie in der nachfolgenden Beschreibung. Weiterhin stellt die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung zur Verfügung, in der ein Verfahren in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung durchgeführt werden kann.
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Figurenliste
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- Die Figur zeigt schematisch Optionen des erfindungsgemäßen Verfahrensablaufs.
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Begriffsdefinitionen
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Der Ausdruck Salz enthaltene Flüssigkeit (oder Salzlake etc.) benennt, wenn das Ausgangsprodukt gemeint ist, eine insbesondere Kochsalz enthaltene wässrige Lösung, im Allgemeinen mit einer Kochsalzkonzentration von 3 bis 30 Gew.-%, insbesondere 5 bis 25 Gew.-%, besonders bevorzugt 15 bis 25 Gew.-%.
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Die nach der Behandlung erhaltene und aufzubereitende Salzlösung/Salzlake wird gebrauchte Salzlake genannt. Diese enthält neben dem nicht vom Käseprodukt aufgenommenem Restanteil Kochsalz noch Bestandteile, die aus dem Käseprodukt stammen, wie insbesondere diverse organische Bestandteile (Molkenproteine etc.).
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Darüber hinaus führt die Behandlung mit der Kochsalzlösung dazu, dass dem Käseprodukt Wasser entzogen wird. Dies führt insbesondere bei Verfahren, bei denen Käselaibe in der Salzlake gelagert werden dazu, dass pro Tag ein zusätzliches Flüssigkeitsvolumen von 1 bis 2 % der eingesetzten Salzlösung anfällt, das aus dem System entfernt werden muss. Da dabei die Salzkonzentration in der gebrauchten Salzlake sinkt, muss üblicher Weise neben dem rückgeführten Salz aus der Aufbereitungsstufe, frisches Kochsalz nachdosiert werden.
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Der Ausdruck Käseprodukt, so wie er in der vorliegenden Anmeldung verwendet wird, bezeichnet Käseprodukte, die aus Milch hergestellt werden, wie Kuhmilch, Schafsmilch, Ziegenmilch, Kamelmilch etc. und Mischungen daraus. Ebenfalls bezeichnet der Ausdruck Käseprodukt aber auch aus nicht-tierischen Proteinquellen gewonnene Käse-Analoga (veganer Käse etc.), die aber, insbesondere um einen Käse typischen Geschmack und/oder eine Käse typische Konsistenz zu erlangen, ebenfalls einer Behandlung mit einer Salz enthaltenen Flüssigkeit unterworfen werden. Diese Produkte werden im Rahmen der vorliegenden Erfindung ebenfalls als „Käseprodukte“ oder „Käse-Analoga“ oder „Käseartige Protein haltige Produkte“ bezeichnet.
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Detaillierte Beschreibung der Erfindung
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Die beiden Verfahren der vorliegenden Erfindung, einmal das Verfahren zur Aufbereitung einer gebrauchten Salzlake aus der Herstellung eines Käseprodukts und weiterhin das Verfahren zur Herstellung eines Käseprodukts, das das erstgenannte Verfahren umfasst, sind dadurch gekennzeichnet, dass die gebrauchte Salzlake zunächst durch ein geeignetes Verfahren von milchtypischen Bestandteilen, insbesondere Fett, Eiweiß und Zucker befreit wird, die dadurch erhaltene vorgereinigte Flüssigkeit einer Behandlung zur Reduktion des Calciumgehalts unterworfen, und anschließend die erhaltene aufgereinigte gebrauchte Salzlake, ggf. nach Konzentrierung und Einmischung frischen Salzes, erneut für die Herstellung eines Käseprodukts eingesetzt wird bzw. für diesen Einsatz bereit steht. Wesentlich zur Lösung der oben beschriebenen Probleme hat sich die Behandlung zur Reduktion des Gehalts an Calcium, beispielsweise durch lonenaustausch oder geeignete Filtrationsmaßnahmen erwiesen. Dadurch kann erreicht werden, dass sowohl Produktionsschwankungen als auch Geschmacksvariationen verringert oder ganz vermieden werden können.
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Die Verfahren der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend genauer beschrieben. Dabei werden beide Verfahren anhand eines Verfahrens zu Herstellung eines Käseprodukts illustriert.
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Zunächst erfolgt die Behandlung eines noch nicht fertigen Käseprodukts mit der frischen Salzlake. Dieses noch nicht fertige Käseprodukt kann ein Käsebruch sein oder ein bereits zu einem festeren Block oder Laib verarbeitetes Käseprodukt sein. Mit umfasst sind hier, wie bereits vorstehend ausgeführt, auch vegane Käseanaloga. Die Behandlung mit einer Salzlake kann in einer Vielzahl an Varianten durchgeführt werde, beispielsweise durch Sprühbehandlung oder Lagerung in einer Salzlake. Die Lagerung in der Salzlake kann in der Form von Käselaiben erfolgen (was erfindungsgemäß bevorzugt ist), möglich ist aber auch die Lagerung beispielsweise von Käsebruch in einem geeigneten Behältnis in der Salzlake. Derartige Einlagerungen in einer Salzlake werden insbesondere bei der Behandlung fertiger Käselaibe eingesetzt, während Sprühbehandlungen bei der Verarbeitung von Käsebruch häufig zum Einsatz kommt. Erfindungsgemäß bevorzugt ist ein Verfahren, bei dem Käselaibe in einer Salzlake für eine gewisse Zeit gelagert werden.
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Unabhängig davon, wie die Behandlung mit Salzlake erfolgt, wird zumindest ein Teil der gebrauchten Salzlake abgetrennt und einer Aufreinigungsbehandlung unterworfen. Gemeinsam ist jedoch der bei all diesen unterschiedlichen Arten der Behandlung eines Käseprodukts anfallenden gebrauchten Salzlake, dass diese zum einen zusätzliches Wasser enthält (dem behandelten Käseprodukt entzogen), zusammen mit weiteren Bestandteilen aus dem Käseprodukt, insbesondere Fette, Proteine und Zucker. Wenn, wie in einer bevorzugten Ausführungsform des vorliegenden Verfahrens, die gebrauchte Salzlake aus einem Tauchbad für die Behandlung von Käselaiben stammt, wird bevorzugt kontinuierlich der durch den Wasserentzug aus den Käselaiben stammende Volumenüberschuss an gebrauchter Salzlake abgeführt und den nachfolgenden Aufreinigungsstufen unterworfen. Dies erlaubt eine kontinuierliche Verfahrensführung und vermeidet so beispielsweise den kompletten Austausch der Salzlake eines Tauchbads (derartigen Tauchbäder können Volumen von bis zu mehr als 1000 m3 haben).
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Die erste Behandlungsstufe ist eine Stufe, um die beispielhaft vorstehend genannten organischen Bestandteile abzutrennen. Dies erfolgt bevorzugt durch ein Filtrationsverfahren, das als Crossflow- oder Anschwemmfiltrationsverfahren ausgestaltet sein kann. Geeignete Verfahren für diese erste Filtration sind dem Fachmann bekannt. Als geeignet haben sich dabei Mikro- und Ultrafiltrationsverfahren erwiesen, die mit einer erwünschten Trennschärfe diese Bestandteile abtrennen können. Durch diese Stufe werden ein an Salz reiches Filtrat und ein abgetrenntes Gemisch aus unterschiedlichen Bestandteilen erhalten. Dieses Gemisch kann entsorgt oder einer anderen Verwendung, beispielsweise als Futtermittelzusatz, zugeführt werden. Diese Filtration wird vorzugsweise bei Temperaturen von 5 bis 50°C, bevorzugt 10 bis 20°C durchgeführt. Das erhaltene Filtrat wird anschließend weiterverarbeitet.
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Das in der ersten Behandlungsstufe erhaltene Filtrat wird weiter behandelt. Obwohl es im Prinzip möglich ist dieses Filtrat zunächst etwas aufzukonzentrieren, hat es sich als einfacher herausgestellt, wenn dieses Filtrat direkt ohne weiter Konzentrierung behandelt wird. Dieses Filtrat wird erfindungsgemäß einer Behandlung unterworfen, die geeignet ist die Calciumionen-Konzentration im Filtrat abzusenken. Geeignet hierzu sind lonenaustauschverfahren oder Filtrationsverfahren, die geeignet sind das Filtrat in zwei Fraktionen aufzutrennen, ein an Calcium abgereichertes Permeat und ein an Calcium angereichertes Retentat. Ein geeignetes Verfahren ist die Nanofiltrationen, die eine ausreichende Permeation für Natriumchlorid aufweisen, bei gleichzeitiger Rückhaltung von Calciumionen. Auch diese Filtration wird vorzugsweise bei Temperaturen von 5 bis 50°C, bevorzugt 5 bis 25°C durchgeführt. Das Ziel dieser Behandlung ist die Abreicherung von Calcium im Permeat, so dass der Calciumgehalt (in der Trockenmasse des Permeats) 5 Gew.-% oder weniger beträgt, bevorzugt 3 Gew.-% oder weniger, stärker bevorzugt 2 Gew.-% oder weniger. Wie bereits vorstehend ausgeführt, eignet sich die Abreicherung an aus dem Käseprodukt stammenden Calcium dazu, die eingangs geschilderten Probleme zu lösen.
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Das an Calcium angereicherte Retentat kann entweder verworfen werden oder es wird einer Aufkonzentrierung, beispielsweise durch Verdampfungsverfahren unterworfen. Dabei kann Prozesswasser zurückgewonnen werden, das erneut im Verfahren zum Einsatz kommen kann. Die dadurch erhaltene weiter aufkonzentrierte Calcium enthaltende Fraktion kann verworfen werden.
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Das durch die Abreicherung an Calcium erhaltene Permeat wird normalerweise einer Aufkonzentrierung, beispielsweise durch Verdampfungsverfahren unterworfen. Diese können einstufig oder mehrstufig ausgestaltet sein. Erhalten wird dadurch erneut Wasser, das dem Verfahren wieder zugeführt werden kann, sowie eine aufkonzentrierte Salzlake. Diese Salzlake kann mit frischem Salz gemischt werden Es ist aber bevorzugt, wenn diese Aufkonzentrierung eine Salzlake ergibt, die eine Salzkonzentration (NaCI) aufweist, die einen direkten Einsatz bei der Käseproduktherstellung erlaubt.
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Durch das vorstehend beschriebene Verfahren ist es möglich, einen Großteil des Salzanteils der gebrauchten Salzlake zurückzugewinnen. Gleichzeitig wird durch die Abtrennung von Calciumionen sichergestellt, dass die mit den einfacheren Rezyklierungsverfahren im Stand der Technik verbundenen Nachteile nicht auftreten. Durch eine im Prinzip einfache Abtrennung der Calciumionen ist es möglich, eine gleichbleibende Produktqualität zu sichern und Schwankungen im Prozessablauf zu vermeiden.
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Nachfolgend werden für die einzelnen Aufbereitungsstufen bevorzugte Ausgestaltungen beschrieben, die jeweils allein oder in geeigneter Kombination in einem Verfahren der vorliegenden Erfindung zum Einsatz kommen können.
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Die Auftrennung der vorgereinigten gebrauchten Salzlake in ein an Calcium reiches Retentat und ein an Calcium abgereichertes Permeat erfolgt, wie bereist beschrieben vorzugsweise durch eine Nanofiltration, beispielsweise unter Einsatz einer Trennmembran mit einer Trennschärfe von 100 bis 1000 Dalton und einer Permeation für NaCI von 30 bis 90%. Diese Filtration kann als Crossflow-Filtration in einer dem Grunde nach bekannter Verfahrensweise erfolgen. Wie bereits vorstehend ausgeführt, ist das Permeat an Calcium soweit abgereichert, dass kein nachteiliger Eintrag an Calcium durch das Rückführen der aufgereinigten Salzlake in das Verfahren zur Herstellung eines Käseprodukts erfolgt. Die Calciumkonzentration in der Trockenmasse des Permeats sollte 5 Gew-% oder weniger betragen, bevorzugt 3 Gew.-% oder weniger, insbesondere 1 Gew.-% oder weniger.
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Die Konzentration des an Calcium abgereicherten Permeats kann einstufig oder mehrstufig, bevorzugt zweistufig erfolgen. Geeignet sind Verdampfungsverfahren ebenso wie osmotische Verfahren und, bei geeignet hoher Salzkonzentration auch Kristallisationsverfahren. In einem zweistufigen Verfahren kann beispielsweise zunächst eine Konzentration auf 35 bis 45 Gew.-% Salzgehalt erfolgen, in der zweiten Stufe kann dann, bevorzugt mittels Eindampfen und/oder Kristallisation ein Salzgehalt von 45 bis 90 Gew,-% erhalten werden.
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Das so erhaltene Salzkonzentrat kann, bei geeigneter Konzentration direkt wieder in das Verfahren zur Herstellung eines Käseprodukts zurückgeführt werden. Allerdings ist es ebenso möglich, diese wiedergewonnene Salzfraktion durch Zugabe von Wasser und/oder Salz für den Einsatz bei der Herstellung eines Käseprodukts passend einzustellen.
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In einer bevorzugten Ausgestaltung sind die Verfahren der vorliegenden Erfindung wie folgt ausgestaltet:
- In einem Tauchbad, vorzugsweise aus hochlegierten Stählen, wie sie in der Lebensmittelproduktion eingesetzt werden, werden Käselaibe in einer Salzlake gelagert. Dabei nehmen die Käselaibe Kochsalz auf und geben Inhaltsstoffe, wie Fette, Proteine, Zucker, aber auch andere Salze, ab. Diese Bestandteile akkumulieren sich in der Salzlake, wenn keine geeigneten Maßnahmen getroffen werden. Gleichzeitig reichert sich die Kochsalzkonzentration in der Lake durch die Salzaufnahme durch den Käse ab. Das Volumen der im Tauchbad vorliegenden Salzlake steigt gleichzeitig an, da der Käse bei der Salzaufnahme Wasser abgibt. Dieses zusätzliche Volumen wird nachfolgend als Volumenüberschuss bezeichnet. Es wird nun, vorzugsweise kontinuierlich, der Volumenüberschuss abgeführt und dieser der vorstehend beschriebenen Aufbereitung unterworfen. Dazu wird dieser Volumenüberschuss einer ersten Filtriereinheit zugeführt. So wird einerseits ein abfiltriertes Material erhalten, das reich an Fetten, Proteinen und Zuckern ist. Dieses kann wie vorstehend verworfen oder geeignet weiterverarbeitet werden. Das Filtrat wird der Behandlung zur Reduktion des Anteils an Calciumionen unterworfen, beispielsweise durch Zuführen des Filtrats in eine geeignete zweite Filtriereinhheit. Dadurch wird ein an Calcium angereichertes Retentat (das verworfen werden kann) und ein Calcium abgereichertes Permeat erhalten. Dieses Permeat wird durch geeignete Verfahren aufkonzentriert, beispielsweise durch eine oder mehrere Eindampfeinheiten. Das so erhaltene Prozesswasser kann entweder verworfen oder an geeigneter Stelle wiederverwendet und die erhaltene aufkonzentrierte Salzlake entweder direkt in das Tauchbad zurückgeführt, oder durch geeignete Maßnahmen (Salzzugabe/Wasserzugabe) auf eine gewünschte Salzkonzentration eingestellt und dann ins Tauchbad zurückgeführt werden. Da das Tauchbad durch die Salzaufnahme der Käselaibe kontinuierlich Salz verliert, wird typischer Weise mit frischem Salz nachdosiert, um den gewünschten und erforderlichen Salzgehalt im Tauchbad sicherzustellen.
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Mit der vorliegenden Erfindung lassen sich die folgenden Vorteile realisieren:
- 1.) Es ist eine weitgehende Wiederverwendung der relevanten Salzgehalte einer gebrauchten Salzlake möglich.
- 2.) Zusätzlich anfallendes Prozesswasser, insbesondere aus den Konzentrierungsschritten kann ebenfalls ins Verfahren rückgeführt werden
- 3.) Salzfrachten in Abwässern werden reduziert.
- 4.) Potentiell in anderen Bereichen einsetzbare Inhaltsstoffe, wie die abfiltrierten Fette, Proteine, Zucker etc. können abgetrennt werden, so dass diese ebenfalls nicht länger als Abfall entsorgt werden müssen.
- 5.) Durch die Abtrennung von Calcium aus der gebrauchten Salzlake kann ein nachteiliger Einfluss des recyclierten Salzanteils auf den Geschmack des Käses sowie die Prozessstabilität verringert oder ganz unterbunden werden.
- 6.) Die Verfahren der vorliegenden Erfindung lassen sich bei einer Vielzahl an Produktarten einsetzen, bei der klassischen Lagerung von Käselaiben in einer Salzlake ebenso wie bei dem Sprühauftrag von Salzlake auf Käsebruch, beispielsweise bei der Herstellung von Cheddar. Gleichzeitig lässt sich das Prinzip der Erfindung auch auf Käseanaloga anwenden, Produkten aus nicht-tierischen Ausgangsmaterialien, die beispielsweise zur Herstellung Käseartiger veganer Produkte zum Einsatz kommen.
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Die Figur der vorliegenden Anmeldung zeigt die prinzipiellen Verfahrensschritte in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung und darüber hinaus noch verschiedene Optionen der Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
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Wie bereits vorstehend beschrieben, geht das vorliegende Verfahren von einer Käsereisalzlake aus und betrifft dann insbesondere die Behandlung des Überschusses an Salzlake (rechts oben in der Figur), wobei der Überschuss, wie bereits vorstehend beschrieben, die zurückgewonnene Salzlake nach einer Sprühbehandlung sein kann oder der Überlauf aus einem Salzlakenbad.
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Dieser Überschuss wird zunächst einer Aufreinigung 1 unterworfen, die beispielsweise als Mikro- oder Ultrafiltration ausgestaltet werden kann. Das dabei anfallende Permeat 1 wird dann der Aufreinigung 2 unterworfen, beispielsweise durch eine Nanofiltration, wodurch ein Calcium reduziertes Permeat erhalten wird. Das Retentat 1 aus der Aufreinigung 1 kann verschiedenen weiteren Aufreinigungsstufen unterworfen werden. So kann beispielsweise eine Konzentration 3 erfolgen, wodurch einerseits eine überwiegend aus Wasser bestehende Restflüssigkeit erhalten wird sowie eine konzentrierte Fraktion, die beispielsweise Milchinhaltsstoffe enthält. Diese kann in geeigneter Weise weiterverwendet werden. Das dabei erhaltene überwiegend aus Wasser bestehende Restprodukt kann verworfen oder ebenfalls in geeigneten anderen Anwendungen zum Einsatz kommen. Die hier beschriebenen Konzentrationsschritte (Konzentration 3) können entweder am Retentat 1 alleine durchgeführt werden oder diese Konzentration erfolgt gemeinsam mit dem Retentat der Aufreinigung 2. Dieses Retentat ist das an Calcium angereicherte Retentat aus der Aufreinigung 2. Dass dadurch das Konzentrat nach der Konzentration 3 einen erhöhten Calciumgehalt aufweist, ist für die meisten der möglichen Verwendungen dieses Konzentrats unkritisch.
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Das an Calcium abgereicherte Permeat, das insbesondere reich an NaCI ist, kann dann in unterschiedlicher Art und Weise erfindungsgemäß weiterverwendet werden. Beispielsweise kann eine Konzentration erfolgen, so dass eine konzentrierte salzhaltige (insbesondere NaCI) wässrige Lösung erhalten wird, die erneut als Käsereisalzlake eingesetzt werden kann. Dies kann auch in einer Art und Weise erfolgen, dass die konzentrierte Lösung durch Mischung mit Frischwasser und Salz (Nachschärfung) auf einen geeigneten Salzgehalt und ein geeignetes Volumen an Wasser eingestellt wird, bevor erneut der Einsatz als Käsereisalzlake erfolgt. Selbstverständlich können diese beiden Schritte auch isoliert durchgeführt werden; die aufkonzentrierte, Calcium reduzierte Salzlösung kann direkt als Käsereisalzlake eingesetzt werden und ein zusätzliches Volumen an frischer Salzlösung (Nachschärfung + Frischwasser) kann zusätzlich eingesetzt werden. Darüber hinaus ist es auch möglich, das Calcium reduzierte Permeat zu konzentrieren und zunächst in der Form einer Salzaufschlemmung zwischenzulagern (Salz slurry). Aus einem derartigen Reservoir können dann geeignete Volumina an Salzaufschlemmung, ggf. durch Mischung mit Frischwasser auf eine geeignete Konzentration eingestellt, als Käsereisalzlake zum Einsatz gebracht werden.
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Die bei der Konzentration des Calcium reduzierten Permeats anfallenden wässrigen Bestandteile, wie z.B. Brüden oder ähnliche, können dann einer Wasseraufbereitung unterworfen werden, so dass anschließend dieses Wasser erneut als Prozesswasser in geeigneter Art und Weise zum Einsatz kommen kann.
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Auf diese Art und Weise können erfindungsgemäß alle wesentlichen Anteile des Überschusses an Salzlake wiederverwendet werden (Calcium reduziertes Permeat wird erneut als Käsereisalzlake verwendet; das Retentat der Aufreinigung 1 kann beispielsweise als Milchinhaltsstoffkonzentrat weiterverwendet werden; aufgearbeitetes und aufgereinigtes Wasser aus dem Verfahren kann als Prozesswasser erneut zum Einsatz kommen), so dass insgesamt der Aufwand für die Entsorgung von nicht weiter zu verwertenden Komponenten sehr stark verringert werden kann.
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Wie bereits vorstehend beschrieben, stellt die vorliegende Erfindung auch ein System (Vorrichtung) für die Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Verfügung. Diese umfasst insbesondere die folgenden Komponenten:
- a) Eine Einheit zur Behandlung eines Käseprodukts mit Salzlake. Diese kann als Tauchbad ausgestaltet sein, geeignet, in Abhängigkeit vom Käseprodukt sind aber auch Einrichtungen für den Sprühauftrag einer Salzlake auf Käseprodukte.
- b) Eine Einheit zum Abführen gebrauchter Salzlake aus a), beispielsweise geeignete Überlaufsysteme für Tauchbäder oder Auffangvorrichtungen bei der Sprühauftragung der Salzlake (um abtropfende Flüssigkeit sowie Salzlake, die nicht vom Käseprodukt aufgenommen wird aufzufangen).
- c) Eine erste Filtrationseinheit zur Abtrennung organischer Bestandteile, wie Fette, Proteine, Zucker etc. Diese Einheit kann eine Mikro- oder Ultrafiltrationseinheit sein, die als Anschwemmsystem oder Crossflow-System ausgestaltet ist.
- d) Eine Einheit zur weiteren Behandlung des Filtrats der ersten Filtrationseinheit zur Reduktion des Calciumgehalts, beispielsweise eine Nanofiltrationseinheit, die erneut als Crossflow-System ausgestaltet werden kann.
- e) Mindestens eine Einheit zur Konzentration des Permeats aus der Stufe d), beispielsweise Eindampfer, Kristallisatoren etc.
- f) Die vorstehend genannten Komponenten und Einheiten können, soweit sinnvoll oder notwendig mit Kühlvorrichtungen ausgerüstet sein, um sicherzustellen, dass die einzelnen Prozessschritte in dem vorstehend beschriebenen bevorzugten Temperaturintervall stattfinden können.
- g) Das Material, aus dem die vorstehend beschriebenen Einheiten hergestellt sind, entweder ganz oder zumindest jedoch die wesentlichen, mit Salzlake und den diversen Filtraten und Permeaten etc. in Kontakt kommenden Oberflächen, sowie notwendige Leitungen etc., ist bevorzugt ein Werkstoff für den Lebensmittelanlagenbau, der in der Lebensmittelproduktion zum Einsatz kommt, wie z.B. ein hochlegierter Stahl.
- h) Die einzelnen Komponenten des Systems können modular aufgebaut sein, so dass zum Beispiel ein einfacher Austausch einzelner Komponenten möglich ist, ebenso wie eine einfache, bedarfsgerechte Zusammenstellung der notwendigen bzw. gewünschten Komponenten/Einheiten im Hinblick auf die jeweiligen Erfordernisse bei der Herstellung unterschiedlicher Käseprodukte.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 4427478 A1 [0003]
- EP 0693882 B1 [0004]
- WO 9423586 [0004]
- EP 3466890 A1 [0005]
