DE2462710C2 - Verfahren zur Herstellung von Käse - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf die Herstellung von Käse und betrifft insbesondere die Herstellung von stückweise zu verkaufenden Käse.

Die traditionelle Käseherstellung umfaßt im allgemeinen eine Folge diskontinuierlicher Vorgänge, so die Gerinnung der Milch in geeigneten Gefäßen, das Schneiden des Gels und die Überführung des Gels in Formen, in denen die Entwässerung stattfindet. Dieses traditionelle Verfahren ist mit verschiedenen Nachteilen verbunden, zu denen die ungenügende Repiroduzierbarkeit der physikalisch-chemischen Kennwerte der erhaltenen Erzeugnisse und die Schwierigkeit gehört, die Produktionsvorgänge zu rationalisieren. Außerdem ist es in dem besonderen Fall der Herstellung von stückweise zu verkaufenden Käsen, d. h. von Käsen von praktisch einheitlicher Größe, deren Gewichte aber in Abhängigkeit von den Kennwerten des Produkts variieren können, erforderlich, besondere Hilfsmittel einzusetzen. So kann die Gerinnung in Kleinstbehältern, ausgehend von so genau wie möglich abgemessenen Milchmengen vorgenommen werden, wobei das Schneiden in diesen Kleinstbehältern vorgenommen wird. Jedoch kann nach dieser Methode die Streuung zwischen den Gewichten der gewonnenen Käsen nicht befriedigend beseitigt werden. Diese Streuung, die im allgemeinen als Typ-Streuung angegeben wird, bleibt eines der Hauptprobleme der Käseindustric.

Man hat sich bemüht, die Käseherstellung dadurch zu rationalisieren, daß man kontinuierlich oder halbkontinuierlich ablaufende Beareitungsverfahren entwickelt hat, insbesondere indem die Milchgerinnung in röhrenförmigen Gerinnungsgefäßen vorgenommen wurde, in denen das Produkt sich kontinuierlich bildet.

Diese Methoden ergeben jedoch keine einheitlichen Gelabschnitte, deren Abmessungen denen des gewünschten Käses nahekommen. Tatsächlich muß das am Ausgang eines Gerinnungsrohres gewonnene Gel noch weiter entwässert und geformt werden. Es sind auch halbkoiUinuierliche Verfahren vorgeschlagen worden, nach denen die kalt eingelabte Milch in Rohre gefüllt wird, in denen sie erwärmt und zur Gerinnung gebracht und dann aus diesen Rohren herausgelassen

ίο wird. Diese Verfahren beschränken sich jedoch auf die Gewinnung von Dickmilchzylindern kleinen Durchmessers, denn die Notwendigkeiten der Beheizung setzen voraus, daß Gerinnungsröhren mit einem einige Millimeter nicht überschreitenden Durchmesser verwendet werden, weshalb keine Dickmilchabschnitte hergestellt werden können, deren Abmessungen denen eines Käses nahekommen.

Andererseits läßt sich mit keinem der kontinuierlichen oder halbkontinuierlichen Verfahren in befriedigender Weise die Typstreuung zwischen den Gewichten der erhaltenen Erzeugnisse herabsetzen.

Die Erfindung betrifft nun ein Verfahren zur Herstellung von Käse, das es erlaubt, in besonders einfacher Weise Gelabschnitte mit einem Volumen herzustellen, das zur Gewinnung eines Käses erforderlich ist, und deren Gelabschnitte nur sehr wenig streuen. Dieses Verfahren verwendet als Ausgangsmaterial eine durch Ultrafiltration gewonnene, an Proteinen angereicherte Milch, die einer Wärmebehandlung un-

«) terworfen wird, um sie auf Gerinnungstemperatur zu bringen, dann mit geeigneten Milchsäurebakterien und mit Lab geimpft wird, wonach das Formen des geronnenen Produktes erfolgt. Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß man von

J5 einer ultrafiltrierten Milch ausgeht, deren Gehalt an fettfreier Trockenmasse bei höchstens 18 Gew.-% liegt, daß die mit den obengenannten Zusätzen versetzte ultrafiltrierte Milch zur Gerinnung in mindestens ein senkrecht stehendes Gefäß eingefüllt und

dort in stationärem Zustand gerinnen gelassen wird, bis sich eine kohärente Masse gebildet hat, die so erhaltene geronnene Masse dann durch eine auf die Unterseite dieser Masse gleichmäßig verteilte Druckkraft aufwärts geschoben wird und die Masse nach dem ν Heraustreten aus dem genannten Gefäß durch Schnitte, die an der Oberkante des besagten Gefäßes in vorgegebener Höhe geführt werden, in einheitliche Gelabschnitte, die jeweils dem Käse entsprechen, zerschnitten und diese Gelabschnitte in Gelwürfel ge-

v) schnitten und entwässert werden, bis sie bis zu 70 Gew.-% ihres Wassers verloren haben, und dann in üblicher Weise gereift werden.

Die Behandlung von Milch mittels Ultrafiltration ist im Prinzip - z. B. aus der DE-OS 2035534 - be-

v, kannt. Bei dieser Behandlungsmethode wird die Milch vermittels Filtrieren durch mindestens eine semipermeable Membran in zwei flüssige Fraktionen unterschiedlicher chemischer Zusammensetzung aufgeteilt. Die zurückgehaltene Fraktion, deren Proteingehalt

Wi merklich erhöht ist, wird aufgefangen. Die andere, üblicherweise als durch die Membran hindurehgetretene Fraktion bezeichnete Fraktion, stellt eine wäßrige Lösung mit Substanzen von verhältnismäßig niedrigerem Molekulargewicht dar und enthält bei-

t,-, spielsweise Lactose, Mineralsalze und bestimmte stickstoffhaltige Substanzen. Je nach dem gewünschten Grad der Proteinanreicherung in der zurückgehaltenen Fraktion kann man die Ultrafiltration einmal

oder mehrmals nacheinander durchführen, wobei man entweder in der von der Milch durchlaufenen Bahn eine ausreichende Anzahl semipermeabler Membranen anordnet oder indem man die Milch das Ultrafiltrationsgerät genügend oft durchlaufen läßt. s

Obwohl die Ultrafiltration mit Vollmilch durchgeführt werden kann, wird im allgemeinen die Verwendung von entrahmter Milch bevorzugt, um hierdurch einer etwaigen Verschlammung der semipermeablen Membranen vorzubeugen.

Die Milch wird mit der oder den semipermeablen Membranen in Berührung gebracht; die Verarbeitung erfolgt unter Druck und vorzugsweise in turbulenter Strömung, um Polarisationserscheinungen auszuschalten, die den Wirkungsgrad der Arbeitsweise be- is einträchtigen. Die Temperatur der der Ultrafiltration zugeführten Milch ist nicht kritisch, solange sie mit den Erfordernissen der Milchviskosität vereinbar bleibt und soweit sie nicht die Unversehrtheit des zu behandelnden Produkts oder der semipermeablen Membranen beeirUrächtigt. Diese Temperatur kann je nach der Anfangsviskosität auf einen Wert zwischen 2 und 70° C eingestellt werden und kann allmählich in Abhängigkeit von der Viskositätszunahme des Produkts erhöht werden.

Wenn das flüssige Produkt durch Ultrafiltration von entrahmter Milch gewonnen ist, wird ihm nötigenfalls die erforderliche Menge eßbarer Fettsubstanzen zugefügt. Diese Fettsubstanzen können tierischen Ursprungs sein (beispielsweise Milchsahne oder Butterfett) oder pflanzlichen Ursprungs (beispielsweise Erdnußöl). Die erforderliche Menge Fettsubstanz, die entsprechend der Art des horzuste''enden Käses gewählt wird, kann beispielsweise etwa 45 bis 50 Gewichtsprozent der gesamten Trockenmasse des Käses ausmachen.

Das flüssige Produkt, das in der nachfolgenden Beschreibung als »ultrafiltrierte Milch« bezeichnet werden soll, wird dann auf eine als Gerinnungstemperatur bezeichnete Temperatur erwärmt, die zwischen etwa 25 und 50° C liegen kann, anschließend mit Hilfe geeigneter Milchfermente geimpft und dann mit Lab versetzt. Derartige Fermente sind dem Fachmann bekannt und brauchen hier nicht im einzelnen angeführt zu werrlf"

Gemäß einer Variante des Verfahrens kann man die ultrafiltrierte Milch vor ihrer Erwärmung auf Gerinnungstemperatur impfen.

Die geimpfte und auf geeignete Temperatur erwärmte ultrafiltrierte Milch wird dann mit Lab versetzt und in ein vertikal stehendes Gefäß gefüllt. Dieses vertikal stehende Gefäß kann einen gleichbleibenden Querschnitt besitzen, der ungefähr gleich demjenigen des herzustellenden Käses ist, und das Gefäßvolumen entspricht vorzugsweise einem Vielfachen des Volumens jedes Abschnitts, den man einzeln abzunehmen wünscht. Die Querschnittsform ist beliebig; sie kann rund, elliptisch oder vieleckig sein, je nach der Gestalt des herzustellenden Käses. Dann wird in das Gefäß eine Menge des flüssigen Produkts t,o eingefüllt, und diese Menge, in Gewichtsgrößen aus= gedrückt, ist vorzugsweise gleich einem Vielfachen des Gewichts jedes der genannten Einzelabschnitte; anschließend wird der Zustrom unterbrochen und die Charge bleibt während einer so langen Zeitspanne in μ Ruhe als zur Gerinnung und Bildung einer zusammenhängenden Masse erforderlich ist. Unter »zusammenhängender Masse« soll eine geronnene Masse verstanden sein, deren Konsistenz und Zusammenhalt ausreichen, um sie im Inneren des Gefäßes unter der Wirkung einer Druckkraft verschieben zu können, die gleichförmig an ihrer Unterseite einwirkt, sie abschneiden und anschließend handhaben zu können, ohne die Unversehrtheit des Koagulums zu beeinträchtigen, Konsistenz und Zusammenhalt dieser Masse hängen ebenfalls von dem Gehalt der ultrafiltrierten Milch an fettfreier Trockenmasse ab.

Bezüglich der praktischen Durchführung des Verfahrens ist folgendes zu bemerken. Hat die geronnene Charge die richtige Konsistenz und den ausreichenden Zusammenhalt erreicht, was je nach den Kennwerten des Produkts und insbesondere je nach dem Gehalt an fettfreier Trockenmasse in etwa 10 bis 40 Minuten nach dem Zusatz von Lab zu der ultrafiltrierten Milch der Fall ist, dann wird sie langsam in dem Gefäß aufwärtsgedrückt, indem man an der Unterseite der Charge eine über die Fläche gleichmäßig verteilte mechanische Kraft wirken läßt. Diese Kraft kann mit beliebigen bekannten Mitteln ausgeübt werden, die zur Durchführung dieses Vorgangs geeignet sind, beispielsweise mittels eines Kolbens, der mechanisch, hydraulisch oder pneumatisch angetrieben wird.

Die geronnene Masse wird unter der Wirkung des Kolbens in dem Gerinnungsgefäß verschoben. Sie tritt nach und nach über den oberen Rand des Gerinnungsgefäßes hinaus, und sobald die Masse eine vorgegebene Höhe über dem Rand erreicht hat, wird sie durch Schnitte, die an der Oberkante des besagten Gefäßes in vorgegebener Höhe geführt werden, in einheitliche Gelabschnitte, die jeweils dem Käse entsprechen, zerschnitten. Die Stärke der Abschnitte ergibt sich aus der Frequenz der Schnittführung und der vertikalen Translationsgeschwindigkeit der geronnenen Gelmasse. Die Schneidvorrichtung kann von einer die Höhe der aus dem Gefäß heraustretenden Gelmasse ermittelnden Meßvorrichtung gesteuert werden, beispielsweise von einem Taster oder einer fotoelektrischen Zelle.

Die einzelnen Gelabschnitte werden danach zerschnitten. Zu diesem Zweck werden die abgetrennten Abschnitte vorzugsweise in geeignete Formen aufgenommen, wo sie während des als »Zerschneiden« bezeichneten Verfahrensschritts in reproduzierbarer Weise zerkleinert werden. Bei diesem Vorgang werden miteinander übereinstimmende Stücke hergestellt. So werden z. B. mit Messern und bzw. oder Drähten, die in drei aufeinander senkrecht stehenden Richtungen geführt werden, Gelwürfel geschnitten, die alle den gleichen Rauminhalt haben, abgesehen vielleicht von den »Randwürfeln«. Je nach der Stärke der zu zerkleinernden Abschnitte kann es sich als überflüssig erweisen, einen Schnitt in Dickenrichtung zu führen.

Die zerkleinerten Abschnitte werden dann entwässert, wobei sie bis zu 70 Gew.- % Wasser verlieren, und kleben dann wieder zusammen. Wegen dieses Verlustes muß der Ausdruck »zum Erhalt eines Käses erforderlichen Volumens« interpretiert werden. Beispielsweise muß man Abschnitte von 800 g Gewicht abtrennen und dann zerkleinern, um einen Käse von 300 g zu erhalten, wenn die Entwässerung sich in einem Gewichtsverlust von 62,5% Serum ausdrückt.

Nach einer anderen Variante werden die Abschnitte auf eine ebene Unterlage gesetzt, dann auf dieser Unterlage »zerkleinert« und erst nach einer anfänglichen Entwässerung in Formen gebracht, bevor

das Milchgel wieder zusammenhaftet. Eine interessante Ausführungsweise dieser Variante besteht in der Verwendung eines Förderers, der die Abschnitte aufnimmt, sie unter eine geeignete Zerkleinerungsvorrichtung fördert und sie dann durch einen Trichter in eine Einzelform schüttet.

Die in der Form befindliche eingedickte Milch macht dann die üblichen Verfahrensschritte der Käseherstellung durch, nämlich Säuerung, Impfung, Reifung, Reinigung.

Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich mit Hilfe von einem oder mehreren Gerinnungsgefäßen ausüben, die chargenweise mit ultrafiltrierter, geimpfter Milch beschickt v/erden und diskontinuierlich Gelabschnitte liefern. Jedoch ist das Verfahren besonders vorteilhaft auch für eine kontinuierliche Herstellung von Dickmilchabschnitten aufgrund eines ununterbrochenen Zustroms von ultrafiltrierter Milch geeignet, wobei mehrere Gerinnungsgefäße verwendet werden, die in bestimmter Reihenfolge beschickt werden und arbeiten.

Zwar ist in der einleitend erwähnten DE-OS 2035 534, welche die Behandlung von Milch mittels Ultrafiltration beschreibt, die Verarbeitung von ultrafiltrierter Milch zu Käse beiläufig angeführt. Das bei diesem bekannten Verfahren verarbeitete Milchprodukt ist jedoch durch eine Ultrafiltration gewonnen worden, die bis an die maximal mögliche Grenze, d. h. bis zum Erreichen des höchstmöglichen Gehalts an fettfreier Trockenmasse, also nach Art einer »totalen« Ultrafiltration betrieben wurde. Demzufolge weist das der Käsezubereitung zugeführte Konzentrat praktisch bereits die Zusammensetzung des gewünschten Käses auf und wird in der DE-OS folgerichtig als »abgetropfter Käse« bzw. »flüssiger Vorkäse« bezeichnet. Der aus einem solchen Produkt erzeugte Käse ist in bezug auf seine Zusammensetzung nicht mehr steuerbar und wegen der schon weitestgehend erfolgten Entwässerung schlecht trennbar. Demgegenüber werden narh der Lehre der vorliegenden Erfindung Milchkonzentrate verarbeitet, die durch eine nur partielle Ultrafiltration gewonnen werden, nämlich durch eine solche, die nur bis zum Erreichen eines Trockenmassegehalts von 18 Gew.% betrieben wird. Eine derartige Masse weist nicht schon die Zusammensetzung des gewünschten Käses arf. Sie bedarf der Entwässerung, kann in ihrer Zusammensetzung variiert und eingestellt werden, ist leicht in Abschnitte trennbar und bei ihrer Verarbeitung werden einzelne Käsegrößen in entsprechender Portionierung erhalten, wobei eine außerordentlich geringe Streubreite des fertigen Käses erziel' wird.

Auch das in der DE-AS 1087399 beschriebene Verfahren nebst Vorrichtung, das die Herstellung von portioniertem Käse betrifft, hat die hier offenbarte Erfindung nicht nahegelegt. Bei diesem bekannten Verfahren wird nicht, wie im vorliegenden Fall, ein durch Ultrafiltration hergestelltes, an Proteinen angereichertes, homogenes Milchprodukt, sondern ein durch Gerinnen normaler Milch gewonnenes inhomogenes Gemisch aus Käsebruch und Molke als Ausgangsmaterial verwendet. Beim bekannten Verfahren müssen daher Apparateelemente, welche die Abtrennung der Molke ermöglichen, benutzt werden. Als solche dienen zu Rohrbündeln zusammengefaßte, mit Löchern versehene Formrohre, die in ein schräg nach unten gelagertes Mantelrohr, das in Rotation versetzt wird, eingebaut sind. Während dieser Rotation rutscht neben der Molke auch die verdichtete Käsemasse in den Formrohren nach unten und wird nach dem Austritt aus dem Formrohrende in Scheiben geschnitten. Das vorliegende, ein anderes Arbeitsprinzip anwendende Verfahren kommt ohne diese komplizierte und deshalb störanfällige, energie- und arbeitsaufwendige Vorrichtung aus, kann demgegenüber sogar noch die Gerinnungsoperation in seinen Ablauf einbeziehen und liefert Erzeugnisse mit den obenerwähnten überlegenen Eigenschaften.

Beispiel

Es werden Koagulurn -Abschnitte aus 14,1 I auf 14% fettfreie Trockensubstanz angereicherter Milch hergestellt, entnommen von 141 1 der gleichen Milch, die durch Ultrafiltration von 350 1 entrahmter Milch mit 9% fettfreier Trockenmasse hergestellt wird. Die Trockenmasse der Ausgangsmilch setzt sich wie folgt zusammen:

Lactose 5,0%

Mineralsalze 0.7%

Casein 2,6%

lösliche Proteine 0,7%

Die Behandlung erfolgt mit Hilfe einer Anlage, in

2t der zehn Ultrafiltrations-Untergruppen hintereinandeigeschaltet sind; jede Untergruppe weist fünf poröse Scheiben auf, die parallelgeschaltet sind und auf ihren beiden Seiten eine semipermeable Membran mit einer Oberfläche von 0,1 m² tragen. Die Gesamtflä-

Jii chen der Membranen der Ultrafiltrationsanlage betragen 10 m^:. Die entrahme Milch wird mit einem Durchsatz von 170 l/min in die Ultrafiltrationsanlage eingeführt, so daß passende Turbulenzverhältnisse entstehen, und über einen Pufferbehälter in der An-

tj lage umgewälzt. Nach 2,5 Stunden Behandlungszeit werden 141 1 einer ultrafiltrierten Milch mit 14% fettfreier Trockenmasse abgezogen. Davon werden 14,1 I entnommen, denen 2,1 I einer Sahne mit 410 g Fettgehalt je Liter zugesetzt werden. Die Mischung wird in einem Plattenerhitzer auf 35° C erwärmt, dann werden 320 cm' einer Bakterienkultur aus Streptococcus lactus, Streptococcus cremoris, Leuconostoc citrovorum und Streptococcus diacetylactis und 3,2 cm' eines Labs in der Verdünnung 1/10000

4", hinzugefügt. Nach inniger Durchmischung wird das Ganze in ein vertikal stehendes Gefäß von 14,4 cm Innendurchmesser und 101 an Nutzhöhe gegeben. Die Verfestigungdauer beträgt 20 min, dann wird auf die Unterseite des Gefäßes ein gleichförmiger Druck aus-

-,0 geübt, und man schneidet Koagulum-Abschnitte mit Hilfe einer neigbaren hin- und hergehenden Rakeleinrichtung ab, die in einer Höhe von ungefähr 25 cm über der Oberkante des Gefäßes zurückläuft. Der L ruck wird in der Weise ausgeübt, daß man bei einem

,5 Zeitintervall von 10 see zwischen jedem Schnitt einen Abschnitt von 5,5 cm Höhe erhält, was einem Rauminhalt von 900 ml entspricht, so daß das Gefäß insgesamt 18 Abschnitte liefert. Jeder Abschnitt wird mit Hilfe der schrMgstehenden Rakelvorrichtung auf ei-

bo nem Förderband abgelegt. Das »Schneiden« in Stücke von ungefähr 3 X 3 cm erfolgt mit Hilfe von vier Messern abwechselnd in Richtung des Fcrderbandvorschubs,dann in Richtungsenkrecht dazu. Danach wird geformt: jeder zerkleinerte Abschnitt wird in einen

hi Trichter gegeben, unter dem sich eine Form befindet. Die Entwässerung dauert etwa 20 bis 24 Stunden, während welcher Zeit das Gel verklebt; anschließend erfolgt die Käseherstellung in üblicher Weise.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Verfahren zur Herstellung von Käse, insbesondere stückweise zu verkaufendem Käse, aus ultrafiltrierter Milch durch Gerinnenlassen der auf Gerinnungstemperatur erwärmten, mit geeigneten Milchsäurebakterien geimpften und mit Lab versetzten ultrafiltrierten Milch und Formen des geronnenen Produkts, dadurch gekennzeichnet, daß die ultrafiltrierte Milch einen Gehalt an fettfreier Trockenmasse aufweist, der bei höchstens 18 Gew.-% liegt und daß die mit den genannten Zusätzen versetzte ultrafiltrierte Milch zur Gerinnung in mindestens ein senkrecht stehendes Gefäß eingefüllt und dort in stationärem Zustand gerinnen gelassen wird, bis sich eine kohärente Masse gebildet hat, die so erhaltene geronnene Masse dann durch eine auf die Unterseite dieser Masse gleichmäßig verteilte Druckkraft aufwärtsgeschoben wird und die Masse nach dem Heraustreten aus dem genannten Gefäß durch Schnitte, die an der Oberkante des besagten Gefäßes in vorgegebener Höhe geführt werden, in einheitliche Gel-Abschnitte, die jeweils dem Käse entsprechen, zerschnitten und diese Gel-Abschnitte in Gel-Würfel geschnitten und entwässert werden, bis sie bis zu 70 Gew.-% ihres Wassers verloren haben und dann in üblicher Weise gereift werden.