DE3418752C2

DE3418752C2 -

Info

Publication number: DE3418752C2
Application number: DE3418752A
Authority: DE
Inventors: Ullrich Dr. 6050 Offenbach De Zboralski; Karlheinz Dr. 6501 Budenheim De Dorn
Original assignee: Chemische Fabrik Budenhiem KG
Current assignee: Chemische Fabrik Budenhiem KG
Priority date: 1984-05-19
Filing date: 1984-05-19
Publication date: 1992-11-12
Also published as: US4609553A; DE3418752A1

Description

Zur Herstellung von Schmelzkäse werden in bekannter Weise sogenannte Schmelzsalze auf der Basis von Phosphaten und Zitraten benutzt. Durch diese Salze erfolgt die bekannte Gel/Sol-Umwandlung des im Rohkäse vorliegenden Parakaseinates, wobei unter Einwirkung von Hitze und mechanischer Bewegung eine stabile Emulsion aus Milcheiweiß, Milchfett und Wasser entsteht.

Unterstützt werden diese Vorgänge unter anderem durch Umlagerung des Calciumparakaseinats in das lösliche Natriumsalz durch Ionenaustausch mit den verwendeten Schmelzphosphaten. Parallel verläuft eine Hydratation, bei der Wasser durch elektrostatische Kräfte fest im Molekülverband der Peptidketten des Caseins eingebaut wird.

Von der Intensität der Schmelzsalzwirkung hängt es ab, in welchem Umfang Calcium maskiert und damit das Eiweiß dispergiert werden kann. Auf diese Weise läßt sich durch geeignete Anwendung der Schmelzphosphate die Hydratisierung und Viskositätszunahme der Schmelze steuern. Bei einer zu intensiven Einwirkung der Phosphate können die Peptidketten in zu kurzgliedrige Aggregate aufgespalten werden, was in der Praxis mit dem Zustand einer Übercremung gleichgesetzt werden kann. Dieser Zustand tritt immer dann ein, wenn die Hydratationsfähigkeit des Parakaseinats erschöpft ist und das kolloide System "Schmelzkäse" instabil wird. Der Schmelzkäse verhärtet dann unter Wasseraustritt zu einer bröckeligen, rissigen Masse.

Solche Emulsionsstörungen können unter anderem auch durch die Gegenwart von aktiven Ca⁺⁺-Ionen verursacht werden, die durch ungeeignete Schmelzsalzzusammenstellungen nicht komplex gebunden werden. Gelegentlich enthalten auch Rohkäse erhöhte Ca-Gehalte, die dann bei der Verschmelzung zu Fehlprodukten führen.

Aus diesem Grund war es bis jetzt auch nicht empfehlswert, calciumhaltige Salze bei der Herstellung von Schmelzkäse einzusetzen, wie sie beispielsweise in dem Abstract 56-1 31 342 in Form von wasserlöslichen Ca-Verbindungen beschrieben sind. Aus der Verwendung dieser wasserlöslichen Ca-Salze, die einen beliebigen Anionenrest haben können, resultieren Produktionsfehler, die sich als Kristallisationen oder Sandigkeit im Endprodukt zu erkennen geben.

In der DE-PS 6 69 062 wird die Verwendung von wasserlöslichen Salzgemischen, die aus Alkaliphosphaten und Calciumoxyd oder Calciumcarbonat gewonnen werden, beschrieben. Auch die Verwendung von wasserlöslichen Phosphatsalzen führt in dem fertigen Schmelzkäse zur Freisetzung von Ca-Ionen mit den bekannten qualitätsmindernden Folgen der Kristallisation und Sandigkeit. In dieser Patentschrift wird die Verwendung von Kalksalzen in Form von in Wasser unlöslichen Massen zitiert, jedoch fehlt jeder Hinweis auf deren Zusammensetzung.

Vom Standpunkt des vieldiskutierten Ca/P-Verhältnisses in der menschlichen Nahrung wären z. B. Calciumphosphate eine höchst interessante Produktklasse. Selbst schwerlösliche Spezies wie Dicalciumphosphat oder handelsübliches Tricalciumphosphat mit einem CaO/P₂O₅-Verhältnis von 3,15-3,40 : 1 besitzen gewisse Löslichkeiten, die Emulsionsstörungen hervorrufen. Auch bringen diese Calciumphosphate im schwachsauren Bereich zusätzlich Ca⁺⁺-Ionen in Lösung. Schmelzkäse wird üblicherweise in einem schwach sauren pH-Bereich zwischen 5,5-6,0 geschmolzen. Dieser pH-Bereich genügt aber bereits, um aus den bekannten handelsüblichen Ca-Phosphaten aktive Ca⁺⁺-Ionen abzuspalten, die bereits nach kurzer Lagerzeit zu einer Denaturierung des Käseeiweißes, verbunden mit der Ausbildung einer harten und rissigen Konsistenz, führen. Weiterhin bilden sich punktförmige weiße Metaboliten, verbunden mit einem "Sandigwerden" des Schmelzkäses. In dieser Zustandsform kann der Schmelzkäse als unverkäufliches Fehlprodukt angesehen werden.

Überraschenderweise wurde nun gefunden, daß bei Einsatz eines speziell abgesättigten und bei hohen Temperaturen getemperten Tricalciumphosphates auch bei längerer Lagerung keine Ca⁺⁺- Abspaltung auftritt und daß derartige Produkte die Eigenschaften bestimmter Schmelzkäsesorten in nicht vorhersehbarer Weise positiv beeinflussen. Besonders vorteilhaft erweisen sich dabei Produkte, die ein CaO/P₂O₅-Verhältnis zwischen 2,5 und 3,1 : 1 haben und deren röntgenografische Analyse mehr oder weniger hohe Anteile an β-Tricalciumphosphat aufweist. Derartige Produkte verbessern Cremigkeit und Glanz von damit hergestellten Schmelzkäsen. Weiterhin bewirken sie eine deutliche Aufhellung der Käsemasse, verbunden mit einer geschmacklichen Abrundung, die gerade bei der Verarbeitung von stärker gereifen Rohkäsen wünschenswert ist. So kann z. B. bei Schmelzkäsen in den Fettstufen von 20-45% F. i. T. eine erhebliche Verbesserung in der Streichfähigkeit und Zartheit erhalten werden. Gerade bei Schmelzkäsen in den niederen Fettstufen, die meistens etwas rollig und zäh wirken, sind diese Vorteile als deutlicher technischer Fortschritt zu bewerten.

Es ist selbstverständlich, daß praktisch unlösliche Calciumphosphate vom schmelztechnischen Aspekt aus betrachtet nur gemeinsam mit den üblicherweise angewandten, löslichen Schmelzsalzen ihre Wirkung entfalten können, wobei ihre Dosierung in einem verhältnismäßig weiten Bereich erfolgen kann. Bereits bei einer Zugabemenge von 0,3% auf Rohkäse und Fett berechnet, lassen sich die oben angegebenen Verbesserungen erreichen. Die besten Wirkungen werden jedoch bei Zugaben in Höhe von 0,4-1,6% auf Rohkäse und Fett erhalten.

Für die Wirkung dieser Ca-Phosphate im Schmelzkäse sind ferner Mahlfeinheiten bzw. spezifische Oberfläche von Bedeutung. Die Produkte müssen in so feiner Mahlung vorliegen, daß eine geschmackliche Wahrnehmung im Schmelzkäse sicher vermieden wird. Die konsistenzverbessernden Eigenschaften dieser Ca-Phospahte werden darüber hinaus durch die Größe der spezifischen Oberfläche bestimmt.

Schmelzkäseversuche haben ergeben, daß Produkte mit einer mittleren Mahlfeinheit zwischen 1 und 20 µ zu einer spezifischen Oberfläche zwischen 20 und 80 m²/g am besten zu beurteilen sind. Die Wirkung der beschriebenen Ca- Phosphate auf Schmelzkäse ist spezifisch und läßt sich z. B. mit handelsüblichen Di- und Tricalciumphosphaten nicht erreichen.

Wie bereits oben erwähnt, ist eine Anreicherung von Ca- Salzen bei der Schmelzkäseherstellung unter anderem auch von ernährungsphysiologischem Interesse. Bei der erfindungsgemäßen Verarbeitung von Ca-Phosphaten im Schmelzkäse ergibt sich eine interessante Ca-Anreicherung, die ihren Teil zur Verbesserung des bestehenden Ca/P-Verhältnisses beiträgt.

Die folgenden Beispiele sollen die unerwarteten Vorteile aufzeigen, die bei Einsatz der beschriebenen Ca-Phosphate erhalten werden.

Beispiel 1

Die Schmelzkäserezeptur entsprach einer Ware mit 20% Fett in Trockenmasse und 33% Trockenmasse.

Hierfür wurden

30 kg Chester (50% F. i. T.),
30 kg Magerquark,
9 kg Molkenpulver mit
1,2 kg Trinatriumpyrophosphat,
0,4 kg Natriumtetrapolyphosphat,

unter Verwendung von 12,8 kg Wasser/Dampf aufgeschmolzen.

Der erhaltene Schmelzkäse entsprach hinsichtlich Biß und Streichfähigkeit einer normalen Schmelzkäsequalität, d. h., der erhaltene Schmelzkäse war in der Konsistenz zäh und rollig zu beurteilen.

Beispiel 2

Bei ansonsten gleichen Versuchsparametern wurde zusätzlich zu der in Beispiel 1 aufgeführten Rezeptur, zusammen mit dem Schmelzsalz noch 0,25 kg eines Tricalciumphosphates mit einem CaO/P₂O₅-Verhältnis von 2,90 : 1 und einem Gehalt an β-Tricalciumphosphat von 90% beigefügt. Das Tricalciumphosphat hat eine mittlere Korngröße von 2,5 µ und eine spezifische Oberfläche von 52 m²/g.

Der erhaltene Schmelzkäse war deutlich zarter im Biß, bedeutend besser streichfähig, heller in der Farbe und geschmacklich abgerundeter als der nach Beispiel 1 erhaltene.

Beispiel 3

Bei ansonsten gleichen Versuchsparametern, wie in Beispiel 1 beschrieben, wurde zusätzlich zusammen mit dem Schmelzsalz noch 0,5 kg eines Tricalciumphosphates beigefügt, welches ein CaO/P₂O₅-Verhältnis von 2,65 : 1 hatte und dessen Gehalt an β-Tricalciumphosphat 60% betrug. Seine mittlere Korngröße betrug 6 µ, seine spezifische Oberfläche 28 m²/g.

Der erhaltene Schmelzkäse war deutlich zarter im Biß, besser streichfähig und heller in der Farbe als der nach Beispiel 1 erhaltene.

Beispiel 4

Die Schmelzkäserezeptur entsprach einer Ware mit 45% Fett in Trockenmasse und 43% Trockenmasse.

Hier wurden

50 kg Chester (50% F. i.Tr.),
30 kg Gouda (55% F. i. Tr.),
1,2 kg Molkenpulver mit
1,0 kg Natriumtripolyphosphat,
1,2 kg Natriumtetrapolyphosphat,

unter Verwendung von 35,6 kg Wasser/Dampf aufgeschmolzen.

Der erhaltene Schmelzkäse entsprach hinsichtlich Streichfähigkeit und Geschmack einer normalen Schmelzkäsequalität.

Beispiel 5

Bei Versuchsbedingungen entsprechend Beispiel 4 wurden zusätzlich zusammen mit dem Schmelzsalz noch 0,5 kg eines Tricalciumphosphates mit einem CaO/P₂O₅-Verhältnis von 2,80 : 1 und einem Gehalt an β-Tricalciumphosphat von 85% beigefügt. Die mittlere Korngröße betrug 1,3 µ, die spezifische Oberfläche 73 m²/g.

Der erhaltene Schmelzkäse war deutlich besser streichfähig, im Geschmack zarter, die Farbe war heller und der Glanz des Käses ansprechender.

Beispiel 6

Bei Versuchsbedingungen entsprechend Beispiel 4 wurden zusätzlich zusammen mit dem Schmelzsalz noch 1,2 kg eines Tricalciumphosphates mit einem CaO/P₂O₅-Verhältnis von 2,92 : 1 und einem Gehalt an β-Tricalciumphosphat von 95% beigefügt. Die mittlere Korngröße betrug 12 µ, die spezifische Oberfläche 20 m²/g.

Der erhaltene Schmelzkäse war, verglichen mit dem entsprechend Beispiel 4 hergestellten Schmelzkäse, besser streichfähig, im Geschmack zarter und abgerundeter, in der Farbe heller und im Glanz ansprechender.

Die vorstehenden Beispiele belegen eindeutig, daß bei der Herstellung von Schmelzkäse bedeutende Qualtätsverbesserungen erreicht werden können, wenn zusammen mit gängigen Schmelzsalzen Zusätze an besonderen Tricalciumphosphaten vorgenommen werden, die dadurch gekennzeichnet sind, daß ihr CaO/P₂O₅-Verhältnis zwischen 2,5 und 3,1 : 1 liegen und ihr jeweiliger Gehalt an β-Tricalciumphosphat zwischen 50 und 100%.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung von Schmelzkäse mit handelsüblichen Schmelzsalzen, dadurch gekennzeichnet, daß dem Schmelzansatz unlösliches Ca-Phosphat mit einem CaO/P₂O₅-Verhältnis zwischen 2,5 und 3,1 : 1 zugesetzt wird und dessen Gehalt an β-Tri-Ca-Phosphat zwischen 50 und 100% beträgt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichent, daß unlösliche Ca-Phosphate mit einer mittleren Korngröße zwischen 1 bis 20 µ und einer spezifischen Oberfläche zwischen 20 bis 80 m²/g verwendet werden.