DE2503840B2

DE2503840B2 - Verfahren zur Herstellung von Frischkäse und Frischkäsezubereitungen

Info

Publication number: DE2503840B2
Application number: DE2503840A
Authority: DE
Inventors: Arie Kuipers; Karl Schroeder
Original assignee: Meggle Milchindustrie Gmbh & Co Kg, 8094 Reitmehring
Priority date: 1975-01-30
Filing date: 1975-01-30
Publication date: 1980-07-24
Also published as: NL7600815A; BE838032A; FR2298955B1; SE7600779L; DE2503840A1; US4188411A; NL180718B; SE428519B; DE2503840C3; FR2298955A1; NL180718C

Description

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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Frischkäse und Frischkäsezubereitungen mit erhöhtem Molkeeiweißanteil.

Frischkäse mit erhöhtem Molkeeiweißanteil ist bekannt Als Herstellungsmethoden hierfür wurden jo bisher beschrieben:

1. Zugabe von Molkeeiweiß und Molkeeiweißkonzeiitraten zu Milch und Dicklegung der so erhaltenen mit Molkeeiweiß angereichterten Milch. Ein Nachteil dieses Verfahrens besteht darin, daß mit der ablaufenden Molke ein Teil des Molkeeiweißes wieder verloren geht. Daher ist es auf diese Weise nicht möglich, einen beliebig hohen Molkeeiweißanteil zu erzielen.

2. Erhitzen der Milch vor dem Dicklegen auf hohe Temperaturen ggf. in Gegenwart von Calziumionen, wobei das Molkeeiweiß an das Milchkasein gebunden wird, so daß beim Dicklegen ein Teil des Molkeproteins in den unlöslichen Zustand übergeht 4^r> und mit dem Kaseinanteil gewonnen wird. Mit diesem Verfahren ist es jedoch nicht möglich, den gesamten Molkeeiweißanteil der natürlichen Milch nutzbar zu machen. Der nicht koagulierbare Teil des Molkeeiweißes geht nämlich mit der Molke verloren. Ferner muß von der konventionellen Frischkäseherstellung abgegangen werden. Auch muß die gesarcte Milch längere Zeit als üblich erhitzt werden, was energieaufwendig ist.

3. Ultrafiltration von Milch bis die Konzentration so « weit angestiegen ist, daß beim Dicklegen kein Molkeablauf mehr auftritt. Hier ist keine Erhöhung des Molkeeiweißgehaltes über den in natürlicher Milch vorhandenen Prozentsatz möglich. Außerdem erfordert dieses Verfahren zur Erzielung eines «> Frischkäses eine so weitgehende Abweichung von den üblichen Frischkäsrherstellungsverfahren, daß hinsichtlich Technologie und apparativer Ausrüstung neue Wege beschritten werden müssen.

4. Zusatz von Molkeeiweiß, das durch Hitzefällung b5 unter den für die vollständige Denaturierung des Molkeeiweißes üblichen Temperatur-Zeit-Bedingungen gewonnen und daher nicht mehr löslich ist, zu Frischkäse. Das Produkt weist jedoch geschmackliche Nachteile auf, vor allem bei Einsatz von Trockenprodukten entsteht ein sandiger Geschmack. Außerdem geht hier der nicht hitzefällbare Anteil (etwa 1/3!) des Molkeeiweißes verloren.

Aufgabe der Erfindung ist es, obige Nachteile ganz oder weitgehend zu beseitigen. Insbesondere isi es eine Aufgabe der Erfindung, ein Frischkäseherstellungsverfahren zu schaffen, welches Frischkäse und Frischkäsezubereitungen mit beliebig hohem MolkeeiweiJanteil herzustellen erlaubt ohne die erprobten Methoden der Frischkäseherstellung wesentlich zu verändern. Ein weiteres Ziel ist die Schaffung von Frischkäse mit niederem Fettgehalt, der geschmacklich und in der Konsistenz einem Frischkäse mit höherem Fettgehalt entspricht Ein weiteres Ziel ist die Verbesserung der organoleptischen Eigenschaften von Frischkäse mit niederem Fettgehalt, wie Magerquark, insbesondere die Verbesserung des »Mouth-Feeling«. Außerdem ist es eine Aufgabe der Erfindung, Frischkäse haltbarer zu machen. Eine weitere Aufgabe besteht darin, die Molke-Eiweiß-Anreicherung mit Trockenprodukten durchzuführen, was den Vorteil hat, daß das Eiweißkonzentrat beliebig lange vor dem Einsatz gelagert werden kann.

Gelöst werden diese Aufgaben erfindungsgemäß durch ein Verfahren zur Herstellung von Frischkäse und Frischkäsezubereitungen mit erhöhtem Molkeanteil, welches dadurch gekennzeichnet ist daß einem in üblicher Weise hergestellten Frischkäse lösliches Molkeeiweißkonzentrat zugesetzt wird, wobei wenigstens ein Teil des Molkeeiweißkonzentrats bei pH-Werten zwischen dem isoelektrischen Punkt des Molkeeiweißes und 2,5 durch Erhitzen auf eine Temperatur oberhalb 65° verdickt wird.

Als Frischkäse kommen im Rahmen der Erfindung die üblichen Frischkäsesorten, wie Quark, Cottage-Cheese, Doppelrahmfrischkäse entsprechende Zubereitungen und dgl. in Betracht.

Im Rahmen der Erfindung wird unter dem Begriff »lösliches Molkeeiweißkonzentrat« e>n solches verstanden, welches in der Trockenmasse einen prozentualen Eiweißanteil aufweist, der höher liegt als bei natürlicher Molke, vorzugsweise bei 30 bis 80% der Trockenmasse, und bei dem die überwiegende Menge vorzugsweise 2/3 oder mehr des Eiweißes in löslicher Form vorliegt. Die lösliche Menge wird dabei bestimmt durch lOminütiges Zentrifugieren bei 10% Trockenmasse und 196 g. In einem derartigen löslichen Molkeeiweißkonzentrat liegt ein großer Teil der Eiweißmenge noch in nativem Zustand vor, ist also nicht denaturiert.

Lösliches Molkcoiwcißkonzentrat ist bekannt und kann z. B. erhalten werden durch Ultrafiltration von Molke, durch elektrodialytische Eiweißkonzentrierung, Molekularsiebkonzentrierung oder Kombination solcher Methoden. Auch entzuckerte Molke, aus der die Mineralstoffe durch lonen-Austauscherbehandlung oder Elektrodialyse abgetrennt wurden und die anschließend konzentriert wurde, ist z. B. anwendbar.

Das Molkeeiweißkonzentrat kann in Form von Pulver zugesetzt werden oder in Form einer viskosen Quasi-Lösung. Eine derartige Lösung kann durch Wiederanmachung von Pulver mit Wasser erhalten werden oder so, wie sie vor der Trocknung zum Pulver in Konzentration!! bei den oben erwähnten Methoden

Wenigstens ein Teil des Molkeeiweißkonzentrats muß durch Erhitzen unter den oben angegebenen Temperatur- und pH-Wert-Bedingungen verdickt worden sein, ehe sie dem Frischkäse zugesetzt werden. Vorzugsweise erfolgt dieses Erhitzen bei pH-Weiten zwischen 2,7 und 3,7. Derartige pH-Werte lassen sich nach bekannten Verfahren erzielen. Die Erhitzungsdauer liegt je nach der Temperatur zwischen etwa 2 und etwa 20 Minuten. Der angestrebte Verdickungseffekt wird bei Temperaturen oberhalb 65, vorzugsweise oberhalb 80 bis 95° C erzielt Geeignete Koruentrationen hierfür sind z. B. zwischen etwa 15 und etwa 22% bei einem Eiweißgehalt von 75% in der Trockenmasse und von etwa 16 bis etwa 24% bei einem Eiweißgehalt von 60% LT. Das so in seiner Viskosität erhöhte Konzentrat kann entweder direk* dem Frischkäse zugesetzt werden oder wird zuvor durch Zusatz von neutralisierenden Substanzen auf höhere pH-Werte, vorzugsweise etwa pH 3,5 bis 5,5 nachgestellt Als neutralisierende Substanzen kommen hierbei neutralisierende Salze, insbesondere solche von milcheigenen Säuren mit ebenfalls in der Milch vorkommenden Kationen wie z. B. Alkali- und Erdalkali-Zitrate, neutrale Molkeeiweißkonzentrate oder Molke in Betracht Besonders gute Ergebnisse werden erzielt wenn hierbei ein pH-Wert zwischen 3,5 und 4,5 eingestellt wird, da sich gezeigt hat, daß bei diesen pH-Werten in den verdickten Lösungen ein Viskositätsmaximum erzielt wird. Es kann hierbei entweder bereits die Erhitzung zwischen dem isoelektrischen Punkt und etwa pH 3,5 es durchgeführt, oder bei noch niedrigerem pH-Wert im oben angegebenen Erhitzungs-Bereich verdickt und anschließend in den Bereich zwischen pH 3,5 und 4,5 eingestellt werden. Auf diese Weise gelingt es beispielsweise, ein Konzentrat mit 15% Trockengehalt, welches Viskositäten um etwa 100 cP aufweist, auf eine Viskosität von mehr als lOOOcP (20 Grad C) durch einminütiges Erhitzen bei 97 Grad C und pH 3 und anschließendes Einstellen auf pH 3,7 zu verdicken. Bei dieser Behandlung tritt überraschenderweise keine Koagulation auf.

Bei dieser Verdickung muß das oben angegebene Löslichkeitskriterium für das Molkeeiweißkonzentrat, welches der sauren Erhitzung unterworfen wird und anschließend auf einen höheren pH-Wert gebracht wird, erfüllt sein. Nach dieser Behandlung kann das Molkeeiweißkonzentrat jedoch eine verringerte Löslichkeit aufweisen, bleibt aber trotzdem im Rahmen der Erfindung voll brauchbar.

In einer speziellen Ausführungsform der sauren Erhitzung wird ein Molkeeiweißkonzentratpulver mit Molke in Lösung bzw. Dispersion gebracht und durch Erhitzen verdickt. Hierbei muß darauf geachtet werden, daß beim Vermischen mit der Molke der pH-Wert nicht aus dem bevorzugten Bereich für die Erhitzung kommt,

Das verdickte Molkeeiweißkonzentrat besitzt eine glasige, puddingartige Konsistenz und verhält sich häufig thixotrop, zeigt also bei Umrühren verringerte Viskosität.

Wesentlich ist, daß beim erfindungsgemäßen Verfahren Frischkäse erzeugt werden kann, der keine müchfremden Bestandteile enthält, wie dies z. B. beim bekannten Zusatz von Stabilisatoren der Fall ist. Vorzugsweise w>rd erfindungsgemäß ein Molkeeiweißkonsentrat verwendet, welches im Trockenmassegehalt nicht oder nur wenig vom Trockenmassegehalt des Frischkäses, dem es zugesetzt wird, abweicht.

So weist z. B. Msger-Qusrk von Natur aus einen

Trockenmassegehalt um 18% auf. Es wäre daher erwünscht, auch das Molkeeiweißkonzentrat mit demselben Trockenmassegehalt zusetzen zu können. Ohne den Erhitzungsschritt wie oben beschrieben ist hierbei jedoch meistens die Konsistenz zu dünnflüssig (die Konsistenz bei gegebenem Trockenmassegehalt steigt mit zunehmendem Eiweißanteil an der Trockenmasse). Bei zu geringer Viskosität kann es nämlich in der Verpackung zur Trennung von fester und flüssiger Phase kommen. Außerdem würde hierdurch die mögliche Zusatzmenge stark beschränkt, da die Gesairtkonsistenz des Quarks verdünnt würde, und damit nicht mehr der Verbrauchererwartung entspricht Durch die Methode der sauren Erhitzung ist es aber möglich, ein völlig beständiges Molkeeiweißkonzentrat gleichen Trockenmassegehaltes wie ihn der Frischkäse bzw. Quark selbst besitzt zuzumischen. Ein besonderer und überraschender Vorteil der sauren Erhitzung besteht darin, daß der mit diesem Produkt erhaltene Frischkäse eine erhöhte Haltbarkeit besitzt, auch wenn er nicht voll »thermisiert« wird.

In der Milch ist das Verhältnis von Kasein : Molkeeiweiß etwa 6:1. Ein entsprechendes Verhältnis läßt sich ohne weiteres erfindungsgemäß einstellen, wenn ein lösliches Molkeeiweißkonzentrat mit entsprechendem Trockenmassegehalt in solcher Menge verwendet wird, daß jeweils das gewünschte Kasein-Molkeeiweißverhältnis erhalten wird. Quark enthält z. B. 75% Kasein in der Trockenmasse. Eine entsprechende Molkeeiweißkonzentration kann im Molkeeiweißkonzentrat vorliegen, d. h. 75% Protein i. T. Es braucht daher nur noch eine Mischung des letzteren mit gleichem Trockenmassegehalt wie sie im Quark vorliegt, im Verhältnis 1 :6 zum Quark zugegeben werden, um dieses natürliche Verhältnis zu erhalten. Man kann aber auch wesentlich mehr Molkeeiweißkonzentrat zusetzen, wobei sich viele neue Möglichkeiten zur Modifizierung bekannter Frischkäseprodukte ergeben.

Beim erfindungsgemäßen Verfahren werden die Nachteile der bekannten Verfahren vermieden. Es ist möglich, von nach konventionellen Methoden hergestelltem Frischkäse auszugehen, den Molkeeiweißanteil beliebig hoch anzureichern und damit den Frischkäse ernährungsphysiologisch wertvoller zu machen. Dabei werden gleichzeitig auch erhebliche Verbesserungen hinsichtlich Geschmack und Konsistenz erzielt. So ist es erfindungsgemäß möglich, einen fettarmen Frischkäse herzustellen, der geschmacklich einem wesentlich fettreicheren Frischkäse entspricht. So ist die organoleptisch feststellbare Konsistenz bei Verwendung von fettfreiem oder fettarmem Quark (Magerquark mit 0—2% Fett i. T.) beim erfindungsgemäßen Verfahren die eines Fettquarkes mit 10-40% Fett i.T. Auch das sog. »Mouth-Feeling« ist deutlich verbessert. Überraschenderweise ist schließlich auch noch die Haltbarkeit eines erfindungsgemäß hergestellten Frischkäses verbessert. Ein wesentlicher Vorteil besteht ferner in der Verwendbarkeit von Molkeeiweißkonzentrat in Trokkenform ohne Auftreten geschmacklicher Nachteile.

Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung weiter.

Beispiele 1-13
A) Verwendete Molkeeiweißkonzentrate:

Konzentrat mit etwa 60% Eiweiß

1) 1-3% Wasser, 4-6% Fett, 55-65% Protein, 20-30% Lactose, 3-5% Mineralstoffe, pH 2,7 — 3,7, Löslichkeit über 90%.

2) 1 -3% Wasser, 4-6% Fett, 55-65% Protein, 20—30% Lactose, 5—8% Mineralstoffe, pH 6,2—6,7, Löslichkeit über 90%.

Konzentrat mit etwa 75% Eiweiß

3) 1 -3% Wasser, 4-6% Fett, 70-80% Protein, 5-15% Lactose, 2^-5% Mineralstoffe, pH 2,7 - 3,7, Löslichkeit über 90%.

4) 1 -3% Wasser, 4-6% Fett, 70-80% Protein, 5—15% Lactose, 5—8% Mineralstoffe, pH 6,2-6,7, Löslichkeit über 90%.

Die Konzentrate 1 bis 4 wurden durch Ultrafiltration von Molke bei pH-Werten unter dem isoeleictrischen Punkt und gegebenenfalls Neutralisierung des Produktes hergestellt

B) Die zur Erreichung der gewünschten Trockenmasse erforderliche Menge Wasser oder Molke wurde vorgelegt, saures Molkeeiweißkonzentratpulver (MEK) zugegeben und die Mischung erhitzt Anschließend wurde abgekühlt und gegebenenfalls neutrales MEK zugefügt Die Einzelheiten dieser Versuche sind in Tabelle 1 wiedergegeben.

ίο Die so erhaltenen MEK-Gemische wurden in Quark von 18% Trockenmassegehalt entweder diskontinuier lich im Mischgefäß oder kontinuierlich über eine Sahnepumpe eingebracht. Tabelle 2 zeigt die Einzelheiten dieser Versuche und beschreibt das erhaltene Endprodukt.

Tabelle i

Bei	Vorgelegte	8,2	Saures MEK-Pulver	Mager- MEK-Gemisch	pH	Erhitzung	95°/15'	Nachträglich	pH	zugesetztes	Erhit	MEK-Gemisch	Konsistenz
spiel	Wassermenge		trocken!	quark-			90°/10'	MEK-Pulver,		nicht erhitzt	zung
Nr.	kg	12,3	kg	menge	3,5	% Prot. Temp./Zeit	90°/ 5'	kg	_	% Prot.	Temp.	/ pHl	_
		11,3		kg kg	3,5		80°/ 2'		-		Zeit		-
1	8,2	55	0,9		3,5	75	85°/ 5'	0,9	-	75	70°/?'	4,9	-
2	8.2		1,35		3,4	75		0.45	-	75	70°/2'	4.2	-
3	8,2	7,5	1,8		3,4	75	90°/ 5'	-	5,9	-	-	3,5	glatt, etwas
4	8,2	7.7	1,8			60		-		-	-	3,4	dünnflüssig
5	8,2	1,0	3,4	60	97°/ 2'	0,8	-	60	keine	4,5	grießig

6	8,7 Sauermolke,	1,3	2,5	60	90°/ 4'	-	-	-	-	3,95	hochviskos.
	pH 4,5										glatt
7	8,7 Sauermolke,	1,3	3,4	75	90°/ 4'	-	5,9	-	-	3,2	noch
	pH 4,5				60°-90°						pumpfahig
8	1.2	3.4	60	92°/ 5'	0,6	5.9	60	-	4,25	wie Sahne
		3,6		- 60?		3,6				hochviskos
9	1,8	3,4	60	-	0,9	5,9	60	-	4,2	wie Sahne
10	1,5		75	-	1.2		75	-	3,6
11	10	3,6	60	4,2	-	60	-	4,0	sämig, glatt
		3,6			-				sämig, glatt
12*)	2,5		60	-	! unter	-		3,6
13*)	2.3	75			-	-	3,6
*) Hier wurde ein saures MEK-Pulver	verwendet.	welches vor der Trocknung	Endprodukt	Erhil/.en verdickt worden war.
Tabelle 2
Bei		Mischbed.
spiel			pH		Geschmack
Nr.
				Konsistenz

1 10 1.75

2 10 1,75

3 10 1,75

4 10 2

5 10 2

6 nicht
verwendbar

7 10 2

8 K) 2

9 100 10 kontinuierlich

Sahnepumpe

IO 150 25

3ΟΎ15ΟΟppm 4,65-4.50 wie Fettquark*) wie Fettquark

3O"/15OOupm
30'71500upm
30'71500upm
30'71500upm

4,55-4,45 fester
4,45-4,45 wie oben
excellent
glatt

30'71500upm 4,45
30'71500upm

4.5

4,5

glatt

glatt, etwas
dünn

glatt, etwas

wie Fettquark
saurer
glatt
milde

sauer, aromatisch etwas zu mild
angenehm sahnig

reinsauer

l'Oilscl/uiiu	Mager- uuark- mcnpe kg	7	25 03 840	Endprodukt Pll	8	Cieschmatk
Bei spiel Nr.	Il 100 12 10 13 10 V = Vergleich.	MHK-Gemisch kg	Mischbcd.	4,5 4,45 4,45	Konsistenz	angenehm sahnig angenehm sahnig angenehm sahnig
20 kontinuierlich. Sahnepumpe 2 2 *) Fettquark ist glatter.	3071500 upm 3071500 upm weicher als Magerquark	glall glatl glatt

Der verwendete Magerquark, in Konsistenz und Geschmack typisch (etwas grießig, strohig, kratzend) hatte einen pH-Wert von 4,6.

Beispiel 6 liegt außerhalb der Erfindung (pH-Wert für Erhitzung zu hoch).

Beispiele 14 bis 17

Ähnlich wie in den vorhergehenden Beispielen beschrieben, wurde saures MEK-Pulver mit 60% Proteingehalt mit Wasser gemischt und auf verschiede ne pH-Werte zwischen 2,7 und 3,7 eingestellt. Danr wurde 5 Minuten auf 95 Grad C erhitzt und au 55 Grad C abgekühlt, mit neutralem MEK-Pulvei versetzt und das so erhaltene MEK-Gemisch mit Quart im Verhältnis 1 :5 verschnitten. Tabelle 3 zeigt die Einzelheiten und die Eigenschaften der erhaltener Produkte.

Tabelle 3	kg Was ser	MHK-Pulver 60% sauer	pH	Protein neutral	pH	MEK-Gemisch	Konsistenz	Quark-MEK(5:1) pH4,45 (Quark allein)	Konsistenz/ Geschmack
Beispiel Nr.		kg	2,7	kg	5.9	pH	noch pumpfahig	pH	einwandfrei
	6,5	1,35	3,0	0,45	5,9	3,73	noch pumplahig	4,40	einwandfrei
14	6,5	1,35	3,3	0,45	5,9	3,85	noch pumplahig	4,40	einwandfrei
15	6,5	1,35	3,7	0.45	5,9	4,00	noch pumpfahig	4,43	einwandfrei
16	6,5	1,35		0,45		4,30		4,45
17

Beispiel 18

200 g MEK von 60% Proteingehalt und pH 3,7 wurden mit Wasser auf 17% Trockenmasse angerührt und 2 Minuten auf 90 Grad C erhitzt Der erhaltenen sahnigen Masse wurden 3,8 g Trinatriumcitrat zugesetzt. Der pH-Wert betrug dann 4,0. Das Molkeeiweißkonzentrat ließ sich vorzüglich in Quark einarbeiten und ergab ein Frischkäseprodukt mit ausgezeichneten Geschmacks- und Konsistenzeigenschaften.

Beispiel 19

Wie in Beispiel 16 beschrieben, wurde mit 200 g MEK 60% Protein eine wäßrige Lösung von 17% Trockenmassegehalt, pH 3,2, hergestellt und wie in Beispiel It erhitzt. Nach dem Abkühlen wurden 10 g aufgelöste; Natriumeitrat zugesetzt. Die erhaltene Mischung hatte wieder pH 4,0 und ließ sich vorzüglich in Quart einarbeiten. Die Eigenschaften des Frischkäses entsprachen denen von Beispiel 16.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von Frischkäse und Frischkäsezubereitungen mit erhöhtem Molkeeiweißanteil, dadurch gekennzeichnet, daß einem in üblicher Weise hergestellten Frischkäse lösliches Molkeeiweißkonzentrat zugesetzt wird, wobei wenigstens ein Teil des Molkeeiweißkonzentrats bei pH-Werten zwischen dem isoelektrischen Punkt des Molkeeiweißes und 2,5 durch Erhitzen auf eine Temperatur oberhalb 65° verdickt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Erhitzung bei pH-Werten zwischen 2,7 und 3,7 erfolgt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das verdickte Molkeeiweißkonzentrat mit neutralisierenden Substanzen auf einen höheren pH-Wert, vorzugsweise zwischen 3,5 und 5,5, eingestellt und dann in Frischkäse eingearbeitet wird.