DE2644325A1

DE2644325A1 - Verfahren und vorrichtung zur kontinuierlichen herstellung von kaese

Info

Publication number: DE2644325A1
Application number: DE19762644325
Authority: DE
Inventors: Marcel Cavarroc; Gerard Grosclaude; Jean Regnier
Original assignee: Institut National de la Recherche Agronomique INRA
Current assignee: Institut National de la Recherche Agronomique INRA
Priority date: 1975-10-03
Filing date: 1976-10-01
Publication date: 1977-04-14
Also published as: US4131688A; FR2326150B1; US4224865A; GB1539586A; IT1076486B; SE7610804L; SE426771B; FR2326150A1; NL7610796A

Description

Institut National de la Recherche Agronomique, 149 Rue de Grenelle, Paris (Frankreich) .

Verfahren und Vorrichtung zur kontinuierlichen Herstellung von Käse

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur kontinuierlichen Herstellung von Käse, insbesondere zur Herstellung von Käsesorten, die zum Verkauf auf Basis der Stückzahl durch den Einzelhandel bestimmt sind, oder von Käsesorten mit größerem Umfang, die auf Basis des Gewichts gehandelt werden, wie es beispielsweise bei unter Druck ohne "Brennen" hergestellten Käsesorten (fromage ä päte pressee non cuite) der Fall ist.

Bei den modernen Verfahren der Käseherstellung, die darauf abgestellt sind, die Handarbeit zu vermindern und die Fabrikation gleichmäßig zu gestalten, wurde zunächst eine Mechanisierung der Handarbeiten des Zerschneidens, des Rührens, des Abziehens, Abtropfenlassens und Einbringens in die Form vorgeschlagen. Anschließend schritt die Mechanisierung in Richtung zum Ausgangsmaterial, der Milch, fort.

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Nach dem Erscheinen von Spezialkessein und Trennschleudern für das Gel oder den Käsebruch wurde ein zusätzlicher Schritt durch Verwendung eines speziellen Zylin-j

ders gemacht, der als "Koagulator" bezeichnet wird und ■ die Durchführung von sog. "kontinuierlichen" Verfahren, ' z.B. des holländischen NIZO-Verfahrens, ermöglicht ; (siehe die Veröffentlichungen von J.Ubbels, JT van der Linde und A.G.J. Arentzen vom niederländischen Institut für Milchforschung). Schließlich wurde von der Anmelderin (siehe FP-PS 69.24-555 mit Zusätzen) ein neues Verfahren zur Behandlung der Milch durch Ultrafiltration entwickelt, wobei die Milch durch eine semipermeable Membran gepreßt und eine als Ultrafiltrat bezeichnete Filterflüssigkeit und eine durch die Membran zurückgehaltene, als Rückstand oder Retentat bezeichnete Flüssigkeit mit hohem Gehalt an Trockensubstanzen erhalten wird. Dieses Verfahren stellt einen großen Fortschritt bei der Vorbereitung des Ausgangsprodukts für die Herstellung von Käse dar«,

Keines der als "kontinuierlich" bezeichneten heutigen Verfahren ermöglicht eine tatsächlich kontinuierliche Herstellung ausgehend von der Ultrafiltration der Milch bis zur Formung des Käses. Beispielsweise wird beim NIZO-Verfahren die eingelabte und erhitzte Milch kontinuierlich in einen Zylinder eingeführt, wo sie gerinnt. Das Gel wird anschließend am Ausgang zerschnitten und zerteilt, um die Abtrennung der Molke zu ermöglichen, und dann gewaschen und in die Form eingebracht.

Bei anderen Verfahren wird von einem Rückstand der Ultrafiltration ausgegangen, dessen Gehalt an Trockensubstanz unter 18% liegt, und der nach dem Erhitzen und Einlaben in einen Zylinder eingeführt wird, wo er im Ruhezustand gerinnt. Das Gel wird anschließend aus dem Zylinder gedrückt, zerschnitten und abtropfen gelassen« Bei einem solchen Verfahren verliert das Gel während

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des Abtropfens bis zu zwei Drittel seines Gewichts. Anschließend wird es in die Form gegeben.

Schließlich wurde bereits vorgeschlagen, einen Käsebruch in röhrenförmigen Räumen herzustellen, die das Produkt kontinuierlich durchläuft, aber auf Grund zwingender Maßnahmen des Erhitzens in Verbindung mit Effekten, die sich aus der Bewegung des Produkts ergeben, bleibt man auf die Verwendung von Gerinnungszylindern von kleinem Durchmesser beschränkt, und die am Austritt der Rohre geschnittenen Scheiben des Gels haben einen viel zu kleinen Querschnitt, um unmittelbar einen evtl. Käse zu bilden.

Die Erfindung stellt sich somit die Aufgabe, Käse kontinuierlich aus einem zunächst in geeigneter Weise hergestellten flüssigen Produkt herzustellen. Dieser Käse wird durch direkte Behandlung der aus einem Gerinnungszylinder austretenden Gelscheiben erhalten, die die endgültige Form sowie eine Zusammensetzung in Bezug auf Trockensubstanz und Fettgehalt in der Trockensubstanz des Käses haben, die im wesentlichen der gewünschten Zusammensetzung entspricht. Die Arbeitsgänge des Schneidens, Abtropfenlassens zur Entfernung der Molke und der Formung werden überflüssig.

Mit Hilfe des Verfahrens und der Vorrichtung gemäß der Erfindung wird die Käseherstellung vereinfacht, beschleunigt und von der ersten Phase der Behandlung der Milch bis zur letzten Phase der Reifung des Gels kontinuierlich gestaltet.

Beim erfindungsgemäßen kontinuierlichen Verfahren zur Käseherstellung wird von einer als Vorkäse bezeichneten Flüssigkeit, die durch Zumischen der klassischen zusätzlichen Bestandteile zu einem Rückstand erhalten v/ird, der bei der Ultrafiltration von Milch anfällt, oder von jedem anderen Milchprodukt ausgegangen, das anschlies-

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send in Käse umgewandelt werden kann. Dieser Vorkäse wird wieder erhitzt, eingelabt und in eine langgestreckte Gerinnungszone eingeführt. Gemäß der Erfindung wird ein Vorkäse verwendet, der solche Eigenschaften hat, daß der Gehalt an Trockensubstanz und das Verhältnis der Menge der Fettstoffe zum Trockenextrakt im wesentlichen identisch mit den Werten des herzustellenden Käses sind. Man regelt die Menge des in die Gerinnungszone eingeführten, eingelabten Vorkäses so, daß die Strömung an jeder Stelle der Zone laminar ist, wobei man den Umfang der Zone bei einer Temperatur hält, die etwas unter der Temperatur der eintretenden Flüssigkeit liegt, so daß man beim Gleichgewicht die Bildung einer im wesentlichen ebenen Gerinnungsfront, die mit einem Querschnitt des Durchganges zusammenfällt, erzielt und in dieser Weise das Gefüge des hergestellten Gels homogenisiert.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform des Verfahrens gemäß der Erfindung w.ijrd die. Ultrafiltration durchgeführt, bis ein Rückstand/erhalten wird, dessen Gehalt an Trockensubstanzen dicht bei dem des herzustellenden Käses liegt. Zu diesem Rückstand werden die Zusatzstoffe gegeben, mit denen ein als Vorkäse bezeichnetes flüssiges Produkt erhalten wird, dessen Gehalt an Trockensubstanz und dessen Verhältnis von Fettstoffen zu Trockenextrakt mit den entsprechenden Werten des gewünschten Käses im wesentlichen identisch sind. Man vermischt Lab gut ir.it dem Vorkäse, bringt das Gemisch auf eine Temperatur, die etwas über der für die Gerinnung gewählten Temperatur liegt, und führt das erhitzte Gemisch kontinuierlich in einen langgestreckten Zylinder mit glatter Innenwand ein, der im wesentlichen den gleichen Querschnitt wie der gewünschte Käse hat, wobei man die zugeführte Menge so regelt, daß der kontinuierliche Fluß des Produkts im Innern des Zylinders an jeder

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Stelle laminar ist. Man bewirkt anschließend die Bildung einer im wesentlichen ebenen und mit einem Querschnitt des Zylinders zusammenfallende Gerinnungsfront, indem man die Wand des Zylinders bei einer Temperatur hält, die etwas unter der für die Gerinnung gewählten Temperatur liegt. Am Austritt des Zylinders schneidet man durch den Zylinder vorgeformte Scheiben des Gels, die im wesentlichen die Zusammensetzung und die endgültige Form des gewünschten Käses haben, und führt sie unmittelbar zur Salzung.

Die Vorrichtung gemäß der Erfindung zur kontinuierlichen Herstellung von Käse aus einer als Vorkäse bezeichneten Flüssigkeit, die im wesentlichen die gleiche Zusammensetzung an Trockensubstanz und Fett in der Trockensubstanz wie der herzustellende Käse hat, besteht aus wenigstens einem Gerinnungszylinder, der an einem Ende offen und am anderen Ende über eine Leitung mit einem Mischer verbunden ist, Heizvorrichtungen für den Zylinder, einer Schneidvorrichtung am offenen Ende des Zylinders und einer Pumpe für den Transport der Produkte zum Mischer. Der Gerinnungszylinder wird mit einem Thermostaten bei der gewünschten Temperatur gehalten und ist ständig mit dem Mischer verbunden. Sein Querschnitt entspricht im wesentlichen dem Querschnitt des herzustellenden Käses.

Eine Ausführungsform der Erfindung wird nachstehend als Beispiel unter Bezugnahme auf die Abbildungen beschrieben.

Fig.l und Fig.2 zeigen schematisch Gerinnungsfronten des Vorkäses in einem Gerinnungszylinder.

Fig.3 ist ein allgemeines Schema der Vorrichtung gemäß der Erfindung.

Fig.4 ist ein Längsschnitt durch die Vorrichtung längs

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der Achse des Zylinders.

Fig.5 ist eine schematische Draufsicht auf die in Fig.4 dargestellte Vorrichtung und zeigt die Vorrichtungen zum Schneiden und zum Austrag der Gelscheiben am Ende ^: des Gerinnungszylinders.

Um die Aufgabe, die die Erfindung sich stellt, zu lösen, d.h. am Austritt des Gerinnungszylinders kontinuierlich Scheiben des Gels oder Käsebruchs mit der endgültigen Form und der Zusammensetzung des fertigen Käses in Bezug auf Trockensubstanz und Fettgehalt in der Trockensubstanz zu erhalten, so daß die Scheiben keinerlei zusätzliche Behandlung zwischen dem Schneiden am Austritt des Zylinders und der Salzung erfordern, ist es wichtig, in den Zylinder eine Ausgangsflüssigkeit einzuführen, die bereits einen Gehalt an Trockensubstanz und einen Fettgehalt in der Trockensubstanz enthält, die im wesentlichen mit denen des gewünschten Käses identisch sind, muß der Gerinnungszylinder im wesentlichen den gleichen Querschnitt haben wie der Käse. Auf Grund der Tatsache, daß der Gehalt an Trockensubstanz und der Fettgehalt der Trockensubstanz in der in den Zylinder eingeführten Flüssigkeit verhältnismäßig hoch sind, wodurch der Flüssigkeit eine gewisse Viskosität verliehen wird, müssen besondere Vorsichtsmaßnahmen ergriffen werden, um die Erscheinungen der Grenzschicht längs der Zylinderwände zu vermeiden. Um ferner zu große Zylinderlängen zu vermeiden, wird die Temperatur der Wände des Zylinders vorzugsweise mit einem Thermostaten so geregelt, daß eine zufriedenstellende Gerinnungsgeschwindigkeit des durchlaufenden Produkts aufrecht erhalten wird. Da die Strömung laminar ist, nimmt die Gerinnungsfront der in Bewegung befindlichen Flüssigkeit die in Fig.l schematisch dargestellte Glockenform an. Diese Front trennt die Masse des noch flüssigen Pro-

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dukts (A) von der Masse des geronnenen Produkts (B). Das ganze bewegt sich mit der Geschwindigkeit V im Zylinder, der außen auf die Temperatur T erhitzt wird, die beim Gleichgewicht der Gerinnungstemperatur des Produkts entspricht.

Diese Glockenform der Gerinnungsfront ist für das Gefüge des am Austritt des Zylinders erhaltenen endgültigen Käsebruchs und demzufolge für den fertigen Käse nachteilig. Dies erklärt eindeutig, warum die bisher in dieser Richtung unternommenen Versuche erfolglos waren. Dies ist auch der Grund, weshalb bei allen Herstellungen von Käse, bei denen das Produkt während der Gerinnung in Bewegung ist, entweder Zylinder mit kleinem Querschnitt verwendet werden, damit das Gefüge des Käsebruchs in der Masse im wesentlichen homogen bleibt, oder der Käsebruch am Ausgang des Zylinders zerteilt wird, um die Masse zu homogenisieren und abtropfen zu lassen.

Die Erfindung hat somit das zweifache Verdienst, einerseits die Elemente des Problems erkannt und herausgestellt zu haben und das Problem andererseits mit den hier beschriebenen Mitteln zu lösen.

Ein erster wichtiger Punkt des Verfahrens gemäß der Erfindung liegt in der Wahl des Ausgangsprodukts und in der Art seiner Herstellung. Dieses als Vorkäse bezeichnete Produkt besteht aus einem Rückstand, der bei einer weitgehenden Ultrafiltration erhalten wird, die durchgeführt wird, bis die von einer semipermeablen Membran zurückgehaltene Flüssigkeit einen Gehalt an Trockensubstanz hat, der dicht bei demjenigen des gewünschten Käses liegt. Dieser Flüssigkeit oder diesem Rückstand der Ultrafiltration werden anschließend insbesondere Fettstoffe und klassische Zusatzstoffe, z.B. Gerinnungsstoffe zugegeben, damit der in dieser Weise erhaltene Vorkäse insbesondere in Bezug auf den Gehalt an Trocken-

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Substanz und Fettgehalt in der Trockensubstanz im wesentlichen die gleichen Eigenschaften hat wie der fertige Käse. Der Vorkäse wird anschließend auf eine Temperatur erhitzt, die etwas über der für die Gerinnung gewählten Temperatur liegt, und innig mit Lab gemischt. Das flüssige Gemisch wird dann in einen Gerinnungszy- ] linder mit glatter Innenwand eingeführt, der im wesentlichen den gleichen Querschnitt wie der gewünschte Käse hat. Dieser Querschnitt kann rund, quadratisch oder elliptisch sein oder jede andere Form haben, die für den hergestellten Käse gewünscht wird. Um ein gleichmäßiges Gefüge des geronnenen Vorkäses zu erzielen, ist es wichtig, daß der flüssige Vorkäse im Zylinder laminar strömt. Dies wird erreicht, indem die eingeführte Produktmenge so geregelt wird, daß das Produkt sehr langsam fortschreitet, wobei andererseits die Verweilzeit des Vorkäses im Gerinnungsrohr in einem solchen Maße länger wird, daß die Konsistenz des Koagulats oder Gels am Austritt genügt, ohne daß übermäßig lange Zylinder verwendet werden müssen. Es ist wichtig, daß der Gerinnungsprozess im Kern des den Zylinder durchlaufenden Stroms des Vorkäses beginnt, bevor die Gerinnung im Umfangsteil des Stroms einsetzt, so daß die Konsistenzen des zentralen Teils und des Umfangsteils des Vorkäsestroms gleichzeitig den gleichen Grad in einem gleichen Querschnitt des Stroms am Schluß der Gerinnung erreichen und eine ebene Gerinnungsfront ausbilden, die mit einem Querschnitt des Stroms zusammenfällt, wodurch das Gefüge homogenisiert wird.

Ein Teil des Produkts am Umfang des in Bewegung befindlichen Stroms ist den Wandeffekten des Zylinders ausgesetzt, die diesen Teil bremsen und seine Strömungsgeschwindigkeit im Verhältnis zu einem im Kern des Stroms liegenden Teil des Produkts mit der gleichen Viskosität verringern, so daß allmählich die Umfangsteile und

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zentralen Teile mit der gleichen Viskosität versetzt in · Strömungsrichtung angeordnet sind, wobei eine Gerinnungsfront in Glockenform, wie sie in Fig.l dargestellt ist, ausgebildet wird. Wenn im Gegensatz hierzu der Umfangsteil des Stroms weniger schnell als der zentrale Teil gerinnt und die Zuführung des Vorkäses am Umfangsteil erfolgt, können die verzögernden Effekte aufgehoben werden, so daß der Umfangsteil und der zentrale Teil mit gleicher Viskosität sich am Ende der Gerinnung in der gleichen Höhe im Strom befinden und eine ebene Gerinnungsfront ausgebildet wird, wie sie in Fig.2 dargestellt ist.

Um dies zu erreichen, werden die Wände des Gerinnungs— zylinders bei einer Temperatur T—t gehalten, die niedriger ist als die für die Gerinnung gewählte Temperatur, während, wie bereits erwähnt, die eingeführte Flüssigkeit eine darüberliegende Temperatur T hat. Der Umfang des Flüssigkeitsstroms kühlt sich somit über die Länge des Rohres ab, wodurch der Gerinnungsprozess in diesem Teil im Verhältnis zu demjenigen des zentralen Teils verlangsamt wird und hierdurch die Wandeffekte auf Grund einer geringeren Viskosität vermindert werden, so daß es den Umfangsteilen und zentralen Teilen der gleichen Viskosität möglich ist, sich in einem gleichen Querschnitt des Zylinders zu vereinigen. Die Verminderung der gegenseitigen Verschiebung wird noch dadurch verbessert, daß die Flüssigkeit am Innenumfang des Zylinders eingeführt wird, wodurch das laminare Fließen der Flüssigkeitsfäden am Umfang im Verhältnis zu den Fäden, die den Kern des Stroms bilden, beschleunigt wird.

Das am Ausgang des Gerinnungszylinders erhaltene Koagulat oder Gel hat die Form eines Stranges, der im wesentlichen den gleichen Querschnitt wie der gewünschte Käse und ein gleichmäßiges Gefüge sowie in Bezug auf Trockensubstanz und Fettgehalt in der Trockensubstanz im wesent-

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lichen die gleichen Eigenschaften wie der gewünschte Käse hat.

Dieser Strang wird anschließend in Scheiben von gleicher Dicke geschnitten, die etwas größer ist als die des gewünschten Käses, um die Verdichtung des Käsebruchs auf Grund der leichten Flüssigkeitsabgabe vor dem Salzen zu berücksichtigen. Wenn sichergestellt werden soll, daß die Form der Scheiben völlig erhalten bleibt, müssen ihre Flanken vor dem Salzen geschützt werden, indem sie mit einem Ring, der praktisch den gleichen Querschnitt wie der fertige Käse hat, umgeben werden.

Das Schneiden erfolgt in der gewünschten Höhe in Abhängigkeit von dem Volumen, das in den Zylinder in einer Zeit, das dem Gewicht des gewünschten Käses entspricht, eingeführt wird, jedoch kann zu diesem Zweck jeder Taster oder Positxtionsdetektor verwendet werden, der es ermöglicht, die Höhe der Scheibe festzustellen.

Beim Zerschneiden des Gels ist es wichtig, daß die Scheiben des Stranges schnell abgetrennt werden, um zu vermeiden, daß sie sich wieder mit dem Strang vereinigen. Zu diesem Zweck können beliebige mechanische Mittel zur schnellen Abnahme verwendet werden, jedoch wird vorzugsweise ein Flüssigkeitsbad verwendet, das wenigstens die gleiche Dichte wie der zerschnittene Käsebruch hat, so daß die Scheiben durch Aufschwimmen getrennt werden. Beliebige Flüssigkeiten mit geeigneter Dichte können verwendet werden. Die Wahl der Flotationsflüssigkeit muß jedoch unter Berücksichtigung des zu behandelnden Produkts, d.h. des Käses vor dem Salzen, erfolgen. Beispielsweise würde Wasser auf Grund seiner Dichte und seines geringen osmotischen Drucks ungeeignet sein. Ferner wäre ein salzhaltiges wässriges Medium, z.B. eine Sole, ebenfalls ungeeignet, da sie eine Härtung der Oberfläche des Käses verursachen könnte. Diese Härtung

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kann den Ablauf des Reifens stören. Ferner ist zu berücksichtigen, daß ein geringes Ausschwitzen nach der Bildung des Käses und vor der Salzungsphase stattfinden muß.

Vorzugsweise wird die als Ultrafiltrat bezeichnete Flüssigkeit, die bei der ersten Ultrafiltration der 'IiIch anfällt, oder auch die "lolke verwendet. Um eine unerwünschte Entwicklung von Mikroorganismen im Bad zu vermeiden, kann die Flotationsflüssigkeit im Verlauf der Arbeit sterilisiert und ihr pH-Wert erniedrigt werden.

Es ist ferner vorgesehen, die gleiche Flüssigkeit zu verwenden, um die Wände des Zylinders bei einer Temperatur zu halten, die etwas unter der für die Gerinnung gewählten Temperatur liegt. Diese Flüssigkeit umspült die Wände von außen und wird in kontinuierlichem Umlauf vom Flotationsbehälter um die Wände umgewälzt und dann in den Behälter zurückgeführt.

Die Erscheinung der Flotation ermöglicht einen leichten Transport des Käses trotz seiner Brüchigkeit. Wenn die Scheiben des geronnenen Vorkäses geschnitten und gegebenenfalls außen mit einem Ring umgeben worden sind, werden sie zu einer Käsebank (claie ä fromages) transportiert und zum Ort der Salzung überführt.

Für die Durchführung des vorstehend beschriebenen Verfahrens kann die in Fig.3 bis Fig.5 dargestellte Vorrichtung verwendet werden. Die in Fig.3 dargestellte Vorrichtung gemäß der Erfindung ist mit einem Bottich für den Vorkäse 2 versehen. Dieser Bottich ist mit einem Vorwärmer 4 versehen, in den der Vorkäse mit einer Pumpe 3 eingeführt wird. Der Vorwärmer ist über eine Leitung 10 mit einem Bottich 8 eines Mischers 9 verbunden. Eine gesonderte Leitung 11 verbindet einen Behälter 5, der Lab 6 enthält, mit dem Behälter 8 des

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Mischers, in den das Lab mit einer Pumpe 7 gefördert wird. Der Behälter 8 des Mischers 9 ist über eine Leitung 12 mit dem unteren kegelstumpfförmigen Ende eines stehenden Zylinders 13 mit glatter Innenwand verbunden, die beispielsweise mit Polytetrafluoräthylen ausgekleidet ist, um die Grenzschichterscheinungen zu verringern. Der Zylinder ist von einem Außenmantel 15 umgeben, der eine ringförmige Kammer über die gesamte Länge des Zylinders bildet. Dieser Kammer wird eine Flüssigkeit zugeführt. Diese Flüssigkeit ist das Ultrafiltrat oder pasteurisierte Molke mit einem pH-Wert im sauren Bereich. Ihre Dichte ist durch Zusatz von Ultrafiltrat oder Molke in Pulverform erhöht worden, bis sie die Dichte der Scheiben des geronnenen Vorkäses erreicht und übersteigt. Der Zylinder 13 Und der röhrenförmige Mantelraum 15 münden oben in einen Bottich 17, der Ultrafiltrat 28 enthält, das kontinuierlich im geschlossenen Kreislauf aus diesem Bottich mit einer Pumpe 20 umgewälzt wird. Die Pumpe saugt das Ultrafiltrat durch eine Leitung 18 an und drückt es zum Boden des Mantels 15, nachdem es einen Wärmeaustauscher 19 durchlaufen hat, der es bei seiner Temperatur hält und es gegebenenfalls ■ pasteurisieren kann. Der Ringraum ist mit wendeIforrnigen Gängen versehen. Ferner ist festzustellen, daß die Zuführungsleitung 21 für die Flüssigkeit 28 am Fuß des Mantels 15 tangential in den Mantel mündet, um eine nach oben gerichtete wendeiförmige Bewegung der Flotationsflüssigkeit 23 um den Zylinder 13 auszubilden und den Wärmeaustausch besser zu verteilen. Die Flüssigkeit 28 kehrt in den Behälter am oberen Ende des Mantels 15 einerseits über dessen offenes Ende und andererseits über eine Leitung 16 zurück, die die Flüssigkeit zürn anderen Ende des Behälters führt.

An einer Seite dieses Behälters 17 ist eine Schneidvorrichtung 22 vorgesehen, die mit einem Zylinder betätigt

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werden kann, dessen Kolbenstange in den Behälter eindringt und mit einem Messer 23 versehen ist, das beispielsweise aus einem Rahmen besteht, dessen Arme an ihren Enden durch einen Schneiddraht 24 verbunden sind (siehe Fig.4 und Fig.5). Der Behälter 17 ist ferner mit einem ersten Rost 25 aus perforiertem Blech versehen, der den Ausgang des Zylinders 13 mit einem zweiten waagerechten Rost 26 aus perforiertem Blech verbindet, der zur Aufnahme der Scheiben des geronnenen Vorkäses dient, bevor diese zum Reifungstisch überführt werden.

Gemäß einem vorteilhaften Merkmal der Vorrichtung gemäß der Erfindung ist am kegelstumpfförmigen unteren Ende des Zylinders 13 ein kegelstumpfförmiger Verteiler 14 vorgesehen (Fig.4), der die Aufgabe hat, das Produkt am Eintritt des Zylinders 13 längs der Wände des Zylinders zu verteilen. Auf diesen Verteiler 14 ist oben ein ebenfalls kegelstumpfförmiges Teil aufgesetzt, das die gleiche Aufgabe wie der Verteiler 14 hat und außerdem die tote Zone beseitigt, die die ebene Oberfläche des Verteilers bilden würde. Fig.4 zeigt ferner, daß eine Hülle 30 aus Wärmeisoliermaterial, die den gesamten Zylinder und seinen Mantel 15 isoliert, sowie Thermostäte vorgesehen sind, die über die Länge des Zylinders 13 verteilt sind, um die Temperatur der Flüssigkeiten 28 und 27 automatisch zu regeln.

Auf dem Behälter 17 sind gegebenenfalls parallele Gleitschienen 32 vorgesehen (Fig.4 und Fig.5), die dazu dienen, Schutzringe 24 für die Gelscheiben 29 vom Ausgang des Zylinders 13 bis zu den Blechen 25 und 26 zu führen. Diese Ringe ruhen auf den Schienen 32 mit Hilfe von seitlichen Vorsprüngen 31. Ein nicht dargestellter hydraulischer Zylinder mit langsamer Kolbenverschiebung dient dazu, die Ringe 24 und die Scheiben 29 auf das Blech 26 zu schieben. Sobald die Scheiben auf diesem Blech ruhen, werden sie von einem Rouleau 34 und einer

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Käsehorde 37 bedeckt, die in ein Gehäuse 35 eingesetzt ist, das an einer waagerechten Achse 36, die am Behälter 17 befestigt ist, angelenkt ist. Dieses Gehäuse kann um die Achse geschwenkt werden, um die Horde 37 auf ihre Unterlagen zurückzuführen. Nicht dargestellte Bauteile sind vorgesehen, um die Horden ständig hinwegzutransportieren und zur Reifungsstation zu führen. Diese Bauteile können übliche endlose Förderbänder sein.

Die Vorrichtung gemäß der Erfindung arbeitet wie folgt: Der im Bottich 2 befindliche Vorkäse 1 wird mit der Pumpe 3 kontinuierlich in den Behälter 8 gepumpt, nachdem er im Vorwärmer 4 auf eine Temperatur, die über der für die Gerinnung gewählten Temperatur liegt, gebracht worden ist. Gleichzeitig wird eine dosierte Menge Lab mit Hilfe der Pumpe 7 durch Leitung 11 in den Behälter gefördert. Nach inniger Vermischung im Behälter 8 werden der Vorkäse und das Lab durch Leitung 12 in den unteren Teil des Zylinders 13 gedrückt, wo der Verteiler 14 den kontinuierlichen Produktstrom teilt und ihn längs der Zylinderwände verteilt» Die Zylinderwände werden durch den wendelförmig aufsteigenden Strom der Flüssigkeit 28 erhitzt, die durch die tangential angesetzte Leitung 21 in den Mantel 15 eingeführt wird. Das flüssige Produkt steigt langsam mit konstanter Geschwindigkeit im Innern des Zylinders 13 nach oben und gerinnt dort mit einer im wesentlichen ebenen, waagerechten Front unter Bildung eines Stranges 27 von geronnenem Vorkäse, der kontinuierlich in den Behälter 17 gedrückt wird. Der Strang wird dort durch die schnelle Bewegung des Drahts oder des Messers 24 , das den Ausgang des Zylinders bestreicht, in Scheiben 29 geschnitten, die im wesentlichen die gleiche Dicke wie die gewünschten Käsestücke haben. Die Bewegung des Messers erfolgt periodisch mit gleichbleibender Häufigkeit. Nach dem Abschneiden trennen sich die Scheiben 29 des geronnenen Vorkäses vom

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Strang 27 durch Aufschwimmen. Sie steigen in das Innere der Ringe 24, die senkrecht über der Achse des Zylinders angeordnet sind. Es ist zu bemerken, daß der Aufstieg der Scheiben in die Ringe dadurch geführt wird, daß der Strang 27 sich leicht gegen die Unterseite der Ringe legt, bevor er durchgeschnitten wird. Sobald die Scheibe ergriffen und abgeschnitten worden ist, stößt eine nicht dargestellte Baugruppe mit langsamer Verschiebung den Ring 24, dessen Ränder 31 auf den Führungs- und Tragschienen 32 gleiten, bis der Ring auf dem perforierten Blech 26 ruht, das vom Boden des Behälters 17 durch Stützen 33 getrennt ist, wobei der Ring längs des Blechs 25 nach oben bis auf das Blech 26 geführt wird.

Wenn eine bestimmte Anzahl von Scheiben 29, die von Ringen umgeben sind, auf dem Blech 26 ruht, werden das Rouleau 34 und die Horde 37 darüber gelegt, und die gesamte Anordnung aus Blech 26, Scheiben 29, Ringen 24, Rouleau 34 und Horde 37 wird durch Schwenken um die Achse 36 mit Hilfe des schwenkbaren Gehäuses 35 gedreht und dann beispielsweise mit einem Förderband zur Reifungsstation geführt.

Das Verfahren gemäß der Erfindung, das in ganz bestimmter Weise die Parameter der Viskosität, der Einführungsmenge der Flüssigkeit, der Verteilung der Stromfäden längs der Zylinderwand, des Laminaren Fließens der Stromfäden und der Temperaturverteilung in der in Bewegung befindlichen Produktmasse kombiniert und aufeinander abstimmt, ermöglicht eine wirklich kontinuierliche Herstellung von Käse von der Behandlung der Milch durch Ultrafiltration bis zur Reifung des Käseprodukts.

Die Erfindung ist natürlich nicht auf die vorstehend beschriebene Ausführungsform beschränkt, sondern umfaßt alle Varianten, die sich für den Fachmann auf diesem

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Gebiet ergeben.

Beispielsweise muß der Gerinnungszylinder nicht senkrecht angeordnet sein, sondern er kann auch schräg oder waagerecht angeordnet sein, wobei natürlich der Behälter 17 entsprechend der Neigung des Zylinders relativ ' zu diesem angeordnet ist. Ferner wurde eine Vorrichtung beschrieben, die eine Einheit mit nur einem einzigen Zylinder bildet. Natürlich können für die Durchführung des Verfahrens im technischen Maßstab mehrere Zylinder in einer Batterie angeordnet werden. Diese Zylinder können in einen einzigen Flotationsbehälter oder getrennte Behälter münden. Ebenso können sie einzeln mit einem Mantel 15 versehen sein oder gruppenweise in einem einzigen Mantel wie die Wärmeaustauscherrohre eines Dampfkessels angeordnet sein. Bei Verwendung mehrerer Zylinder würden Platten vorgesehen, die mit einer Vielzahl von Ringen 24 vorgesehen werden, die so angeordnet wurden, daß jeder Ring senkrecht über ,dem Ausgang eines Zylinders liegt.

Bei einem praktischen Ausführungsbeispiel der Erfindung wurde ein Gerinnungszylinder mit einer Höhe von etwa 3 m verwendet. Ein Zylinder dieser Art ermöglicht die Verarbeitung von etwa 30 1 Rückstand der Ultrafiltration pro Stunde. Im Falle der Herstellung von Käse vom Camembert-Typ ist somit eine stündliche Produktion von wenigstens etwa 100 Käsestücken möglich. Eine großtechnische Maschine enthält 24 oder 25 Zylinder dieses Typs und ermöglicht somit einen stündlichen Ausstoß von 2500 Käsestücken. In einer solchen Anlage gemäß der Erfindung können stündlich 5000 1 Milch verarbeitet werden. Der Ausstoß beträgt hierbei 24 oder 25 Käsestücke alle 30 Sekunden entsprechend der Zahl der Gerinnungszylinder.

Die Verweilzeit des Produkts im Zylinder beträgt etwa

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40 bis 50 Minuten. Diese Zeit teilt sich im wesentlichen auf in eine Gerinnungsdauer von 8 bis Io Minuten und eine Härtungsdauer, damit am offenen Ende des Zylinders ein festes Produkt erhalten werden kann, das noch geschmeidig und bildsam, aber schnittfest ist. Das Gemisch aus Lab und Vorkäse wird bei der Gerinnungstem-', peratur in den Zylinder gespritzt, dessen Raum thermostatisiert ist und bei einer etwas darunter liegenden Temperatur gehalten wird. Dieser Temperaturunterschied ermöglicht, wie bereits ausführlich erläutert, die Ausschaltung der Geschwindigkeitsgradienten der Gerinnung im Innern des Zylinders. Unter Verwendung des Ultrafiltrats, der Molke oder eines beliebigen anderen flüssigen Nahrungsmittels als Flotationsflüssigkeit und thermostatisiertes Bad wird eine hohe Umwalzgeschwindigkeit eingestellt, um den Wärmeaustausch gleichmäßig zu gestalten. Im gewählten Beispiel betrug diese umgewälzte Menge etwa 3000 1/Std.

Die Erfindung ermöglicht die Herstellung zahlreicher Käsesorten und eignet sich insbesondere für Käsesorten, die nach der Stückzahl verkauft werden. Hierbei handelt es sich insbesondere um Weichkäse vom Camembert- oder Coulommiers-Typ, gepreßten, ungebrannten Käse vom Edamer-, Mimolette- oder St.Paulin-Typ und um gepreßte, gebrannte Käsesorten vom Gruyere-Typ.

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Claims

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P aten tan s ρ rüche

flj) Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Käse aus einer als Vorkäse bezeichneten Flüssigkeit, die durch Zumischen der üblichen Zusatzstoffe zu einem Rückstand erhalten worden ist, der bei der Ultrafiltration von Milch oder eines beliebigen anderen Milchprodukts anfällt, das anschließend in Käse umgewandelt werden kann, wobei man den Vorkäse erhitzt, einlabt und in eine langgestreckte Gerinnungszone einführt, dadurch gekennzeichnet, daß man einen Vorkäse verwendet, dessen Eigenschaften wie Gehalt an Trockensubstanz und Fettstoffgehalt im Trockenextrakt im wesentlichen identisch mit denen des herzustellenden Käses sind, die in die Gerinnungszone eingeführte Menge des eingelabten Vorkäses so regelt, daß der Vorkäse an jeder Stelle .mit laminarer Strömung fließt, und die Gerinnungszone bei einer Temperatur hält, die so unter der Temperatur der eintretenden Flüssigkeit liegt, daß beim Gleichgewicht eine im wesentlichen ebene und mit einem Querschnitt _; des Stroms zusammenfallende Gerinnungsfront ausgebildet und in dieser Weise das Gefüge der hergestellten Käsemasse homogenisiert wird.

) Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Käse aus einem durch Ultrafiltration von Milch erhaltenen Rückstand oder einem anderen Milchprodukt, das später zu Käse verarbeitet werden kann, dadurch gekennzeichnet, daß man die Ultrafiltration durchführt, bis ein Rückstand erhalten wird, dessen Gehalt an Trockensubstanz dicht bei dem des herzustellenden Käses liegt, dem Rückstand Zusatzstoffe zugibt und hierdurch ein als Vorkäse bezeichnetes flüssiges Produkt bildet, dessen Eigenschaften derart sind, daß der Gehalt an Trockensubstanz und das Mengenverhältnis von Fettstoffen zu

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Trockenextrakt im wesentlichen identisch mit den entsprechenden Werten des gewünschten Käses sind, dem Vor- _; käse Lab innig zumischt, das Gemisch auf eine Temperatur bringt, die über der für die Gerinnung gewählten Temperatur liegt und das erhitzte Gemisch kontinuierlich in j einen langgestreckten Zylinder einführt, der eine glatte Innenwand aufweist und im wesentlichen den gleichen Querschnitt wie der gewünschte Käse hat, wobei man die zugeführte Menge des Gemisches so regelt, daß die kontinuierliche Strömung des Produkts im Innern des Zylinders an jeder Stelle laminar ist, weiter dadurch gekennzeichnet, daß man eine im wesentlichen ebene Gerinnungsfront ausbildet, die mit einem Querschnitt des Zylinders zusammenfällt, indem man die Wände des Zylinders bei einer Temperatur hält, die unter der für die Gerinnung gewählten Temperatur liegt, und am Ausgang des Zylinders die darin vorgebildete Käsemasse in Scheiben schneidet, die im wesentlichen die endgültige Zusammensetzung und Form des gewünschten Käses haben, und die Scheiben unmittelbar zur Reifungsstation überführt.

3) Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man den eingelabten Vorkäse so in den Zylinder einführt, daß er sich am Eintritt längs der Innenwand des Zylinders vor der Gerinnungsphase fortbewegt.

4) Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man die Scheiben der Käsemasse, die von der aus dem Zylinder austretenden Säule der Käsemasse geschnitten werden, durch Flotation von der Säule abtrennt und in ein Flüssigkeitsbad überführt.

5) Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man die Flotationsflüssigkeit pasteurisiert und ihren pH-Wert senkt und hierdurch die Vermehrung von Mikrobien begrenzt.

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6) Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß man als Flotationsflüssigkeit das während der Ultrafiltration anfallende Ultrafiltrat oder "lolke, die insbesondere durch Zusatz von ultrafiltrat bzw. Molke in Pulverform auf wenigstens die Dichte gebracht worden sind, die die aus dem Zylinder austretenden Scheiben der i Käsemasse aufweisen, oder ein beliebiges anderes \ flüssiges Nahrungsmittel mit geeigneter Dächte verwendet.·

7) Verfahren nach Anspruch 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß man die Flotationsflüssigkeit um den Gerinnungszylinder umwälzt und den Zylinder hierdurch bei der gewählten Temperatur hält und die umgewälzte Flüssigkeit in das Flotationsbad zurückführt.

8) Vorrichtung nach Anspruch 2 bis 7, dadurch gekennzeich- ' net, daß man die Form der Scheiben der Käsemasse beim Austritt aus dem Zylinder schützt, indem/^ie Flanken der Scheiben mit einem Ring umgibt, bevor man die

• Scheiben unmittelbar zur Reifungsstation führt.

9) Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 bis 8 mit wenigstens einem Gerinnungszylinder, der an einem Ende offen und am anderen Ende über eine ^; Leitung mit einem Mischer verbunden ist, Bauteilen zum Erhitzen des Zylinders, einer Schneidvorrichtung am offenen Ende des Zylinders und einer Pumpe zum Transport der Produkte zum Mischer, dadurch gekennzeichnet,

daß der Gerinnungszylinder (13) thermostatisiert und in ständiger Verbindung mit dem Mischer (9) ist, im wesentlichen den gleichen Querschnitt wie der herzustellende Käse hat und mit Bauteilen zum Verteilen des eingelabten Vorkäses bei seinem Eintritt in den Zylinder (9) versehen ist. '

10) Vorrichtung nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch einen · Verteiler (14), der beispielsweise aus zwei im Innern

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des Gerinnungszylinders (13) angeordneten, einander gegenüberstehenden kegelstumpfförmigen Teilen besteht, wobei der untere Teil ebenfalls kegelstumpfförmig ist, und der in der Nähe des mit dem Mischer (9) verbundenen Endes des Zylinders angeordnet ist und den eingelabten Vorkäse längs der Innenwand des Zylinders (13) bei seinem Eintritt in den Zylinder verteilt.

11) Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenwand des Gerinnungszylinders (13) glatt und insbesondere mit einem selbstschmierenden Belag beispielsweise aus Polytetrafluoräthylen ausgekleidet ist.

12) Vorrichtung nach Anspruch 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das offene Ende des Gerinnungszylinders (13) in einen Behälter (17) mündet, der ein flüssiges Nahrungsmittel (28) enthält, das wenigstens die gleiche Dichte hat wie die am Ausgang des Zylinders (13) mit einem Draht (24) oder Messer (23) abgeschnittenen Käsescheiben (29).

13) Vorrichtung nach Anspruch 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Flotationsmedium (28) Molke oder aus einer Ultrafiltration von Milch kommendes Ultrafiltrat enthält, dessen Dichte insbesondere durch Zusatz von pulverförmigem Ultrafiltrat oder pulverförmiger Molke eingestellt worden ist.

14) Vorrichtung nach Anspruch 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Flotationsmedium (28) als thermostatisiertes Bad um den Gerinnungszylinder (13) dient und zu diesem Zweck kontinuierlich im geschlossenen Kreislauf aus dem Behälter (17) umgewälzt wird, aus dem es angesaugt und nach Durchlaufen eines Wärmeaustauschers (19), in dem die Temperatur des Mediums geregelt und das Medium gegebenenfalls pasteurisiert wird, in einem thermostatisierten Mantel (15) zum unteren Ende des

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Zylinders (13) gedrückt wird.

15) Vorrichtung nach Anspruch 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Flotationsmedium (28) tangential zum Zylinder (13) am unteren Ende des Mantels (15) strömt, der mit einer innen angeordneten Schlange ebenfalls bei konstanter T'amperatur gehalten wird.

16) Vorrichtung nach Anspruch 9 bis 15, gekennzeichnet durch am oberen Teil des Behälters (17) angeordnete parallele Schienen (32), die als Führung für Ringe (24) dienen, die die Käsescheiben (29) schützen, nachdem sie am Austritt des Gerinnungszylinders (13) geschnitten worden sind.

17) Vorrichtung nach Anspruch 9 bis 16, gekennzeichnet durch einen Rost (25) aus perforiertem Blech, der das offene Ende des Gerinnungszylinders (13) mit einem zweiten Rost (26) verbindet, das zur Aufnahme der Käsescheiben (29) vor ihrer Überführung zur Salzungsstation dient.

18) Vorrichtung nach Anspruch 9 bis 17, gekennzeichnet durch Bauteile für die Überführung der Scheiben (29) zum Salzungsraum, wobei diese Bauteile im wesentlichen ein Rouleau (34) und einen Käsetisch (37) umfassen, der in einem um 180° schwenkbaren Gehäuse (35) angeordnet und mit Stützen versehen ist, auf die er nach dem Schwenken des Gehäuses (35) aufgesetzt wird.

19) Nach dem Verfahren gemäß Anspruch 1 bis 8 und mit Hilfe der Vorrichtung nach Anspruch 9 bis 18 hergestellte Käsesorten, insbesondere nach der Stückzahl gehandelte Käsesorten wie Weichkäse beispielsweise vom Camembert— oder Coulommiers-Typ oder nach Gewicht gehandelte Käsesorten wie gepreßte, nicht gebrannte Käsesorten beispielsweise vom Edamer—, Mimolette- oder St.Paulin-Typ oder gepreßte und gebrannte Käsesorten beispielsweise vom Gruyere-Typ.

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