DE2808826A1

DE2808826A1 - Sterilisierter schmelzkaese und verfahren zu seiner herstellung

Info

Publication number: DE2808826A1
Application number: DE19782808826
Authority: DE
Inventors: Ruttilio Invernizzi; Giovanni Prella
Original assignee: Nestle SA
Current assignee: Nestle SA
Priority date: 1977-03-02
Filing date: 1978-03-01
Publication date: 1978-09-07
Also published as: GB1569083A; NZ186520A; CH628211A5; NL7802336A; NL189068B; CA1110490A; AR213993A1; JPS53121964A; GR64107B; NL189068C; MX5266E; ZA781042B; IT1083702B; AU3360078A; DE2808826C2; JPS6122932B2; FR2382196A1; ES467452A1; US4329374A; AU517156B2

Description

PATENTANWALT DR. ^r CHARD KNEiSSL 2808826

Vv idanmayerstr. 46 <2 _■*?<*£?"? 1Q7fi

D-8000 MÜNCHEN 22 ^

Tel. 089/295125

DES PRODUITS NESTL^ S.A. Vevey/Schweiz

Sterilisierter Schmelzkäse und Verfahren zu seiner Herstellung

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BESCHREIBUNG:

Die Erfindung bezieht sich auf einen sterilisierten Schmelzkäse, welcher die Textur eines nicht thermisch sterilisierten Schmelzkäses aufweist. Die Erfindung bezieht sich außerdem auf ein Verfahren zur Herstellung eines solchen sterilisierten Schmelzkäses.

Als Schmelzkäse werden solche Produkte bezeichnet, die durch Schmelzen eines Käses oder Käsegemischs mit oder ohne Zusatz anderer Milchderivate bei 85-9O°C in Gegenwart emulgierender Salze, die "Schmelzsalze" genannt werden, erhalten werden. Dieses Schmelzen ist von einer ziemlich energischen Pasteurisierung begleitet, so daß - sofern keine sekundären Verunreinigungen eingeschleppt werden und eine Konditionierung in der Wärme durchgeführt wird - die erhaltenen Schmelzkäse keine vegetativen Keime enthalten und die Enzyme weitgehend inaktiviert sind. Jedoch können solche Schmelzkäse nicht als sterile Käse angesehen werden, da sie Sporenkeime enthalten, welche durch die Pasteurisierung nicht zerstört werden, wie z.B. Clostridium sporogenes und Clostridium tyrobutyricum, die bald zu einer Keimung veranlaßt werden können, wenn sich wieder günstige Bedingungen einstellen, und zwar insbesondere dann, wenn der Käse einen erhöhten Wassergehalt aufweist.

Ein erstes Mittel zur Herstellung eines Schmelzkäses mit guter Lagerfähigkeit besteht darin, nur solche Ausgangsmaterialien auszuwählen, die einen geringen Gehalt an Sporenkeimen aufweisen, woboi außerdem nur die Herstellung eines Schmelzkäses mit geringem Wassergehalt in Betracht zu ziehen ist.

Ein zweites Mittel besteht darin, antibakterielle Mittel, wie z.B. Nisin, zu verwenden, sofern diese Verwendung durch die herrschenden Nahrungsmittelgesetze gestattet ist.

Es ist leicht einzusehen, daß diese beiden Mittel nicht besonders günstig sind.

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Ein drittes Mittel besteht darin, die Sporenkeime durch Hitze zu zerstören, wozu eine Sterilisationsbehandlung erforderlich ist.. Es ist jedoch unglücklicherweise der Fall, daß die Sterilisation die Textur des Schmelzkäses zerstört. Außerdem erkennt man einen thermisch sterilisierten Schmelzkäse sofort an seiner klebrigen Struktur, die sich von derjenigen eines normalen nicht sterilisierten Schmelzkäses unterscheidet, der sich durch eine cremige Textur auszeichnet.

Gemäß der Erfindung wird nunmehr ein sterilisierter Schmelzkäse vorgeschlagen, der die Textur eines nicht thermisch sterilisierten Schmelzkäses aufweist, d.h. die oben erwähnte cremige Textur, und zwar unabhängig vom Wassergehalt des Schmelzkäses.

Weiterhin wird ein Verfahren zur Herstellung eines solchen sterilen Schmelzkäses vorgeschlagen, welches dadurch ausgeführt wird, daß man eine Schmelzmasse herstellt, diese Masse durch Schmelzen bei einer Temperatur über 12O°C sterilisiert, die sterilisierte Masse auf eine Temperatur zwischen 60 und 100°C bringt und hierauf bei dieser Temperatur die für einen Schmelzkäse übliche Textur entwickelt, indem man in diesem ein Texturierungsmittel dispergiert, das zumindest teilweise aus einem sterilen Kasein im nativen Zustand besteht.

Um die Natur der Erfindung und die hier verwendete Terminologie verstehen zu können, werden in der Folge einige grundlegende Ausführungen über die Materie des Käses gemacht.

Die Textur von Naturkäsen beruht im al.1 gemeinen auf der Struktur eines dreidimensionalen Proteinnetzwerks, welches während der Koagulation von Milch durch das Lab hervorgerufen und durch den Wasseraustritt während des Abtropfens verdichtet und verstärkt wird. Dieses Netzwerk, welches in seinen Maschen andere Käsebestandteile festhält, besteht im wesentlichen aus Kasein und mizellärem Calcium, welches als intermolekulare und intermizelläre Brücke dient. Dieses Netzwerk ist fester und

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elastischer, wenn es reich an Calcium ist und wenn das Kasein im nativen Zustand bleibt.

Während des Schmelzens wird das Netzwerk, das zunächst hydrophob ist, durch die Wirkung der Schmelzsalze schnell hydrophil und dispergiert sich in einer kontinuierlichen wäßrigen Phase. Dann absorbiert es unter dem Einfluß thermischer und mechanischer Faktoren Wasser, hydratisiert sich und neigt zur Gelierung. DieserVorgang wird als "Cremebildung" bezeichnet, der zur besonderen cremigen Textur von Schmelzkäsen führt.

Die Wasserabsorption hängt u.a. von den erreichten Schmelztemperaturen ab. So ist es bekannt, daß die Cremebildung bei Schmelztemperaturen zwischen 80 und 90°C optimal ist, daß sie aber nicht mehr abläuft, wenn Temperaturen über 100 C angewendet worden sind. Im letzteren Fall scheint es, daß durch das Schmelzen eine grundlegende Änderung im Kasein stattfindet, was die Tatsache erklärt, daß es bisher nicht möglich war, durch Erhitzen sterilisierte Schmelzkäse mit der richtigen Textur herzustellen.

Mit dem Ausdruck "Kasein im nativen Zustand" soll ein Kasein in dem Zustand, in dem es sich von Natur aus befindet, bezeichnet werden, wobei es die bereits erwähnten Cremebildungseigenschaften besitzt, wobei es sich um natürliches Kasein oder um ein Kasein, das sich nach einem Cremebildungsprozeß im nativen Zustand befindet, handeln kann.

Der Ausdruck "Texturxerungsmxttel, das zumindest teilweise aus einem sterilen Kasein im nativen Zustand besteht" umfaßt natürlich alle Arten von sterilen Kaseinen im nativen Zustand, einzeln oder in Mischung, aber auch Gemische derselben mit anderen Bestandteilen und insbesondere einen sterilen erfindungsgemäßen Schmelzkäse. Man kann also als Texturierungsmittel einen sterilen Schmelzkäse verwenden, der von einer vorhergehenden Herstellung stammt.

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Demzufolge muß also zunächst eine erste Probe eines sterilen Texturierungsmittels hergestellt werden, da diese erste Probe nicht durch thermische Sterilisation erhalten werden kann. Um dies zu bewerkstelligen, wird zunächst eine nicht sterile Probe eines Texturierungsmittels (Kasein, Schmelzkäse, etc.) hergestellt, die man einer thermisch sterilisierten Masse, die also eine unerwünschte Textur aufweist, zugibt. Diese IV&sse erhält also eine geeignete Textur, wie dies weiter oben beschrieben wurde, enthält aber eine Konzentration an Keimen, insbesondere Sporenkeimen, die insgesamt niedriger ist als die Konzentration im nicht sterilen Ausgangstexturierungsmittel. Sie wird dann ihrerseits als Texturierungsmittel verwendet usf. Dies führt also zu aufeinanderfolgenden Verdünnungen und "Pikierungen". So wurde festgestellt, daß bei einem Verdünnungsverhältnis von 10 % (1 Gew.-Teil Texturierungsmittel auf 9 Gew.-Teile thermisch sterilisierte Masse) 5 aufeinanderfolgende Operationen dieser Art ausreichen, wenn nicht eine absolute, so mindestens doch eine in der Praxis ausreichende Sterilität zu erzielen.

Die Herstellung einer Schmelzmasse bedarf keiner besonderen Kommentare. Sie erfolgt vollständig in üblicher Weise in Gegenwart von Schmelzsalzen, wie z.B. Citraten oder Phosphaten.

Die Sterilisation der Masse erfolgt durch Behandlung bei einer Temperatur über 120 C, wobei diese Temperatur natürlich von der Erhitzungsdauer und vom Gehalt an Sporenkeimen der zu sterilisierenden Masse abhängt. Bekannte theoretische Erörterungen haben eine logarithmische Beziehung zwischen der Zeit und der Temperatur der Sterilisation einerseits und dem Ausmaß der Zerstörung der Sporenkeime andererseits ergeben. Es werden also solche Sterilisationsparameter ausgewählt, daß eine maximale Zerstörung erhalten wird, wobei man sich natürlich innerhalb solcher Grenzen hält, die mit dem Produkt und mit den angewendeten Apparaten verträglich sind. Bei üblicherweise verwendeten Massen wird vorteilhafterweise 45 bis 15 sek bei einer Temperatur zwischen 130 und 150C sterilisiert.

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Die Menge des Texturierungsmittels, das in der Masse mit einer Temperatur zwischen 60 und 1OO°C, beispielsweise ungefähr 85°C, dispergiert wird, kann innerhalb eines weiten Bereichs gewählt werden, liegt aber vorzugsweise zwischen 0,5 und 20 %. Vorzugsweise wird die erhaltene Masse durchgearbeitet, um den Cremebildungsprozeß zu beschleunigen.

Ein auf diese Weise hergestellter Schmelzkäse, dessen Wassergehalt unwichtig ist (er kann genauso zwischen 40 und 50 % wie zwischen 50 und 70 % liegen), ist steril und kann deshalb mindestens 6 Monate bei Raumtemperatur beispielsweise in Behältern gelagert werden, sofern der Käse vor Verunreinigung bewahrt wird. Er besitzt die charakteristische Textur und die Geschmackseigenschaften eines entsprechenden üblichen Schmelzkäses, d.h. also eines Schmelzkäses, der keine thermische Sterilisation erfahren hat. Seine Sterilität hängt nicht vom Zusatz eines antibakteriellen Mittels ab, obwohl natürlich unter Beachtung der herrschenden Nahrungsmittelgesetze nichts gegen den Zusatz eines solchen Mittels spricht.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann diskontinuierlich oder kontinuierlich, mit Hilfe von Wärmeaustauschern, die beispielsweise Oberflächenschaber aufweisen, oder mit Hilfe von Dampfinjektoren durchgeführt werden. Die letztere Variante besitzt den Vorteil einer verstärkten, aber kurzen und leicht unter Kontrolle zu haltenden Behandlung, wodurch das Risiko eines Braunwerdens durch Maillard-Reaktion verringert wird, da es sich ja um Produkte handelt, die reich an Lactose sind. Darüber hinaus ergibt die Entspannung nach der Dampfeinspritzung normalerweise die gewünschte Abkühlung auf eine Temperatur unterhalb 100°C.

Eine bevorzugte kontinuierliche Ausführungsform des Verfahrens besteht darin, daß man zunächst eine Schmelzmasse auf Käsebasis, wie z.B. Cheddar, Emmentaler etc., oder auf der Basis verschiedener, der gewünschten Formulierung entsprechender Milchbestandteile, Wasser und üblicher Schmelzsalze her-

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stellt, hierauf das Gemisch unter Rühren bzw. Durcharbeiten auf 75-8O°C erhitzt, bis eine homogene Masse erhalten worden ist, und diese schließlich durch Einspritzen von Wasserdampf unter Druck mit einer Temperatur von 14O-145°C sterilisiert. Durch scharfe Entspannung sinkt die Temperatur der geschmolze nen und sterilisierten Masse auf 8O-9O°C. Dann werden 2 bis 5 % einer sterilen Schmelzkäseprobe einer vorhergehenden Herstellung eingebracht, worauf das Ganze unter Beibehaltung der Temperatur gerührt bzw. durchgearbeitet wird. Nach einer bestimmten Zeit, die sich nach der Zusammensetzung der Masse, der Sterilisationstemperatur, der Rührintensität und der zugefügten Menge sterilem Schmelzkäse richtet, die aber üblicherweise zwischen 2 und 15 min liegt, verwandelt sich die Textur in die Textur eines üblichen Schmelzkäses. Das erhalte ne Produkt wird dann in hermetisch verschlossenen Behältern aseptisch konditioniert.

Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele näher erläutert, worin die Prozentangaben in Gewicht ausgedrückt sind.

Beispiel 1

Es wird ein Gemisch aus 41,5 Gew.-% fein zerteiltem Cheddar, 13,8 Gew.-% Butter, 7 Gew.-% Molkepulver, 1,2 Gew.-% Schmelzsalzen (Natriumpolyphosphat und/oder -citrat) und 36,5% Wasser hergestellt. Das Gemisch enthält ungefähr 45,6 % Trockenmasse, wovon 25,1 % aus Fetten bestehen, und besitzt einen pH von 5,75. Das Gemisch wird dann in einem Dampfinjektor bei 145 C unter Druck 20 sek sterilisiert. Durch Entspannung am Austritt des Injektors fällt die Temperatur der sterilisierten geschmolzenen Masse auf 86 C. Hierauf werden 4 % einer sterilen Schmelzkäseprobe einer vorhergehenden Herstellung zu gegeben und in einem Stephan-Apparat während 3 bis 6 min eingearbeitet. Das erhaltene Produkt wird dann in zugeschweiß ten Behältern konditioniert.

Die Analyse des Produkts zeigt einen Gehalt an Sporenkeimen

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von weniger als 1 auf 100 g. Ein Sporenkeim auf 100 g ist die untere Feststellungsgrenze der analytischen Methode.

Dieser sterile Schmelzkäse wird bei Raumtemperatur 3 bis 4 Monate aufbewahrt. Nach dem öffnen der Behälter wird ein Schmelzkäse mit weicher Textur ohne Spuren von Abbau aufgrund von Mikroben und ohne Bräunung sowie mit einem angenehmen Geschmack vorgefunden. Von einem Aluminiumpapier löst sich der Käse leicht.

Vergleichsbeispiele

a) Es wird ein üblicher Schmelzkäse aus dem Ausgangsgemisch von Beispiel 1 durch Pasteurisierung bei 85°C in einem Wärmeaustauscher mit Oberflächenschabern hergestellt. Der erhaltene Schmelzkäse besitzt die gewünschte streichfähige Textur, jedoch überschreitet seine Lagerfähigkeit, die von der Menge an Sporenkeimen in den Ausgangsmaterialien abhängt, 3 bis 4 Wochen nicht.

b) Das in Beispiel 1 beschriebene Herstellungsverfahren wird wiederholt, wobei jedoch keine Probe eines sterilen Schmelzkäses einer vorhergehenden Herstellung zugegeben wird. Es wird dabei ein steriler Schmelzkäse erhalten, dessen Textur unangenehm und klebrig ist. Diese Textur entwickelt sich während der Lagerung nicht, sie bleibt klebrig. Von einem Aluminiumpapier löst sich der Käse nicht.

Beispiel 2

Das in Beispiel 1 beschriebene Herstellungsverfahren wird wiederholt, wobei mit dem gleichen Ausgangsgemisch begonnen wird, das jedoch vorsätzlich durch 1 % Clostridium sporogenes infiziert wird. Es wird trotzdem ein Schmelzkäse erhalten, der die gewünschte Textur aufweist und eine gute Sterilität besitzt und deshalb in Behältern wie der Käse von Beispiel 1 gelagert werden kann.

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- 11 Vergleichsbeispiel

Es wird ein üblicher pasteurisierter Schmelzkäse nach der Vorschrift des Vergleichsbeispiels 1a hergestellt, wobei mit dem in Beispiel 2 beschriebenen infizierten Ausgangsgemisch begonnen wird. Der erhaltene Schmelzkäse zeigt praktisch keine Lagerfähigkeit. Bereits nach 8 bis 10 Tagen ist das Produkt so gealtert, daß es sich nicht mehr für den Verzehr eignet.

Beispiel 3

Dieses Beispiel beschreibt die Herstellung einer Ausgangsprobe eines Texturierungsmittels, d.h. also einer Probe eines sterilen Schmelzkäses.

Hierzu wird ein an Kasein reiches Käsegemisch hergestellt, das nach dem Schmelzen sterilisiert wird. Zu dem auf 85 C abgekühlten Gemisch werden 10 % eines nicht sterilen Schmelzkäses zugegeben. Das Ganze wird dann 10 bis 15 min in einem Stephan-Apparat durchgearbeitet. Die erhaltene Masse besitzt die gewünschte Textur.

Von dieser Masse wird eine Probe entnommen, die weniger Keime als das Ausgangsgemisch enthält, worauf diese Probe in einer Menge von 10 % zu einem analogen sterilisierten Gemisch zugegeben wird, dessen Temperatur auf 85°C abgesenkt worden ist. Das Ganze wird durchgearbeitet, bis die gewünschte Textur erhalten worden ist.

Dieser Vorgang einer wiederholten Verdünnung und Pikierung wird insgesamt 5mal wiederholt. Es wird festgestellt, daß die letzte Schmelzkäsemasse die gleiche Lagerfähigkeit wie diejenige von Beispiel 1 aufweist, d.h. also, daß sie praktisch als steril angesehen werden kann. Sie kann also als Texturierungsmittel verwendet werden.

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Claims

PATENTANSPRÜCHE:

1. Sterilisierter Schmelzkäse, dadurch gekennzeichnet,daß er die cremige Textur aufweist, die normalerweise ein nicht thermisch sterilisierter Schmelzkäse besitzt.

2. Schmelzkäse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er kein antibakterielles Mittel enthält.

3. Schmelzkäse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er eine Lagerfähigkeit bei 25 C von mindestens 6 Monaten aufweist, wenn er vor Verunreinigungen geschützt ist.

4. Schmelzkäse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er in hermetischen Behältern konserviert ist.

5. Verfahren zur Herstellung des sterilisierten Schmelzkäses von Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Schmelzmasse herstellt, diese Masse durch Schmelzen bei einer Temperatur über 12O°C sterilisiert, die sterilisierte Masse auf eine Temperatur zwischen 60 und 100°C bringt und hierauf bei dieser Temperatur die für einen Schmelzkäse übliche Textur entwickelt, indem man in diesem ein Texturierungsmittel dispergiert, das zumindest teilweise aus einem sterilen Kasein im nativen Zustand besteht.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß man die Masse dadurch sterilisiert, daß man sie während 45 bis 15 sek auf einer Temperatur zwischen 130 und 15OC hält.

7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß man die Masse in einem Wärmeaustauscher mit Oberflächenschabern sterilisiert.

8. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß man die Masse durch Einspritzen von Wasserdampf sterilisiert.

9. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß

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INSPECTED

man als Texturierungsmittel ein steriles Kasein im nativen Zustand verwendet.

10. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß

man als Texturierungsmittel einen sterilen Schmelzkäse verwendet.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der sterile Schmelzkäse aus einem normalen Schmelzkäse und einem sterilisierten Schmelzkäse durch Verdünnen des ersteren mit dem letzteren und wiederholtes Pikieren erhalten wird.

12. Verfahren nach Anspruch 1O, dadurch gekennzeichnet, daß der sterile Schmelzkäse aus einer Probe eines sterilen Schmelzkäses der vorhergehenden Fabrikation besteht.

13. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß man das Texturierungsmittel in einer Menge von 0,5 bis 20 Gew.-% einverleibt.

14. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß man das Texturierungsmittel bei einer Temperatur zwischen 80 und 90°C einverleibt.

15. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß man das aus sterilisiertem Schmelzkäse und dem Texturierungsmittel bestehende Gemisch durcharbeitet.

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