DE3877313T2

DE3877313T2 - Kaeseherstellung.

Info

Publication number: DE3877313T2
Application number: DE8888309605T
Authority: DE
Inventors: John Mullen; Malireddy S Reddy; Clinton J Washam
Original assignee: Dansco Dairy Products Ltd
Current assignee: Dansco Dairy Products Ltd
Priority date: 1987-10-13
Filing date: 1988-10-13
Publication date: 1993-07-08
Anticipated expiration: 2008-10-14
Also published as: IE61959B1; EP0312359B1; NZ226520A; ATE84190T1; AU2363988A; AU621311B2; DE3877313D1; EP0312359A3; GB8723983D0; EP0312359A2; IE883081L; CA1330010C; ES2036269T3

Description

Hintergrund der Erfindung

1. Gebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft die Steigerung der Käseausbeute durch Einverleibung eines Teils von nativen Molkeproteinen und restlichen Fetts in die Käse-Dickmilch mittels Präkonditionierung, Hochtemperaturbehandlung der Milch und Nachsäuern und anschließendes Züchten.

2. Beschreibung des Standes der Technik

Der Stand der Technik wird in zwei große Technologiefelder geteilt: (A) Käseerzeugung und (B) chemische Ansäuerung.

A. Käseerzeugung

Es gibt über 400 verschiedene Varianten von Käse. Die grundlegenden Schritte ihrer Erzeugung und die Begriffe, die hinter diesen Schritten stehen, wurden sehr ausführlich von E. R. Vedamuthu und C. J. Washam in dem vierten Kapitel der Biotechnologie, Bd. 5 (Verlag Chemie, 1985) dargestellt. Es wäre nicht angemessen, dieses Material hier zu wiederholen, jedoch wird die Erzeugung von Mozzarella speziell behandelt, da sie besonders geeignet zur praktischen Durchführung der vorliegenden Erfindung ist und tatsächlich als Modellsystem dient, um die Überlegenheit der Erfindung gegenüber konventionellen Verfahren zu demonstrieren.
Eine kurze Beschreibung der handelsüblichen Erzeugung von Mozzarellakäse ist folgendermaßen: Rohmilch wird zur Verarbeitungsanlage geliefert, wo sie in einem Milchsilo aufbewahrt wird. Wenn die Verarbeitung beginnen soll, wird die Milch durch eine Überführungsleitung zu einem Ausgleichstank geleitet. Von dem Ausgleichstank wird die Milch zu dem Pasteurisierapparat geleitet, der als zweiseitiger Wärmeaustauscher arbeitet. Die kalte Milch passiert kontinuierlich durch die erste Seite des Austauschers, wo sie zu der gewünschten maximalen Temperatur angewärmt wird. Dann passiert die Milch durch die zweite Seite des Austauschers, wo sie Wärme zu der ersten Seite zurückgibt und die pasteurisierte Milch abkühlt. Die Pasteurisierzeit kann durch die Fließgeschwindigkeit durch den Wärmeaustauscher gesteuert werden. Für Mozzarellakäse wird die Rohmilch bei 162 ºF (72,2 ºC) während 16 Sekunden pasteurisiert auf 88 ºF bis 96 ºF (31,1 bis 35,6 ºC) abgekühlt und dann in einen Käsebottich aus rostfreiem Stahl gegeben (Rohmilch ist gegenwärtig die Hauptursache für die Herstellungsprobleme, da die Zusammensetzung der Milch je nach Wetter, Rasse der Kühe, Jahreszeit, geographische Lage, Futter usw. variiert). Bei Beginn, in der Mitte oder am Ende der Füllung werden Starterbakterienkulturen (bestehend aus Kokken und Stäbchen) der Milch bei pH 6,5 bis 6,80 zugesetzt. Die Milch wird während 15 bis 45 Minuten reifen gelassen. Am Ende der Reifungsperiode wird ein Koagulatorpräparat (ein proteolytisches Enzym, extrahiert aus Kalbmagen oder aus Mikrobenzüchtungen) der Milch in einer Rate von etwa 3 Unzen/1000 lbs. (85 g/454 kg) Milch zugesetzt. Die Rührer werden nach Zusetzen des Koagulators abgestellt und die Milch wird während einer Zeitdauer von 15 bis 30 Minuten koagulieren gelassen. Nach der Koagulation der Milch wird das Koagulum in kleine Würfel geschnitten, so daß die Molke aus der geronnenen Milch ausgeschieden werden kann. Dann wird die dicke Milch am Boden des Bottichs ohne Rühren während eines Zeitraums von 5 Minuten absetzen gelassen. Nach Erhitzen während 5 Minuten werden die Rührer in Bewegung gesetzt und die geronnene Masse wird bei 98 ºF bis 118 ºF (36,7 bis 47,8 ºC) während eines Zeitraums von 30 bis 60 Minuten erwärmt. Dann wird die Masse unter Molke oder warmem Wasser oder auf Cheddar-Tischen absetzen gelassen, bis das pH auf 5,1 bis 5,40 sinkt. Wenn das pH der geronnenen Masse niedriger wird (unterhalb pH 5,1) kann kaltes Wasser (50 ºF bis 60 ºF; 10 bis 15,6 ºC) zu der geronnenen Masse zugegeben werden, um eine weitere Erzeugung von Säure durch Starterbakterien zu verzögern. Nachdem die geronnene Masse das richtige pH erreicht hat, wird sie entweder gecheddart oder gemahlen, oder in einen Kocher (Mixer oder Former) gegeben, der Wasser von 135 ºF bis 180 ºF (57,2 ºC bis 82,2 ºC) enthält und gemischt und in Käsekörper geformt. Gegebenenfalls kann in diesem Stadium entweder Salz zugegeben werden, bevor die Masse in den Kocher kommt oder Salz kann zu dem Mischer direkt gegeben werden, oder man kann den Zusatz von Salz weglassen. Nachdem die geronnene Milchmasse geformt ist, wird sie abgekühlt, indem sie zunächst in kaltem Wasser, dann in kalter Salzlauge (60 bis 80 % Salzkonzentration) suspendiert wird. Nach 1 bis 12 Stunden wird der gesalzene bzw. gepökelte Käsekörper entfernt, gewürfelt oder geschnetzelt und/oder verpackt und bei 40 ºF (4,4 ºC) aufbewahrt, bis er zur Pizzaherstellung (7 bis 10 Tage nach dem Verpacken) verwendet wird. Bei der traditionellen Erzeugung ergeben sich verschiedene Probleme. Sie sind folgendermaßen.
Das Kokken/Stäbchen-Verhältnis diktiert den Körper, Ziehen, Bräunen und Ausölen des Käses auf der Pizza, nachdem sie gebacken ist. Wenn die Coccus-Population zu hoch ist (10 bis 20 : 1 Kokken/Stäbchen-Verhältnis) wird der Käse zäher sein, sich nicht ziehen (dehnen) und wird nach dem Backen Bräunung zeigen. Andererseits, wenn die Stäbchen-Population in der Starterkultur oder in dem Käse zu hoch war, wird der resultierende Mozzarellakäse eine zu große Dehnung, zu hohe Weichheit und übermäßiges Ausölen, saures Aroma und ein deutlich vermindertes Bräunen auf der Pizza zeigen. Bei der Erzeugung von Mozzarella hoher Qualität kann nicht eine Kultur-Species austauschbar für die andere verwendet werden. So ist es zwingend, daß das Verhältnis von Coccus:Stäbchen mit der größten Sorgfalt in den Startertanks kontrolliert wird, indem die Temperatur des Sets variiert wird. Selbst wenn das Verhältnis von Kokken zu Stäbchen in den Startertanks richtig eingestellt wird, werden die Verhältnisse während der Erzeugung des Käses aufgrund der Anwesenheit von Antibiotika, Bakteriophagen und Ansteigen oder Absinken des Gesamtproteins in der Milch, pH der Milch und Quelle der Milch (Rasse der Kühe) und Temperaturänderungen, sich ändern. Im folgenden soll gezeigt werden, wie diese Änderungen die Qualität des Käses beeinflussen.

1. Ursprüngliches pH der Milch und sein Einfluß auf die Qualität des Käses

Wenn das ursprüngliche pH der Milch 6,45 bis 6,55 beträgt, wird die Kokken-Population während des Reifens zu wachsen beginnen, bis das pH auf 5,8 abfällt. In diesem Zeitstadium wird die Stäbchen-Population zusammen mit dem Coccus zu wachsen beginnen und in dem Maße das pH fortgesetzt absinkt, wird die Stäbchen-Populationbeginnen sich aufzubauen. Wenn man dieses Verhalten bei Erzeugung von Mozzarellakäse kennt, so können Kokken/Stäbchen-Verhältnisse in dem Startertank irgendwo von 1 : 1 bis 3 : 1 (Kokken:Stäbchen) eingestellt werden. Wenn jedoch das pH der Rohmilch 6,8 bis 6,85 beträgt, selbst wenn das Kokken/Stäbchen-Verhältnis in dem Startertank eingestellt ist, wird die Kokken-Population sich in höherer Konzentration aufbauen als die Stäbchen und so die Funktionalität des Mozzarellakäses ändern. Andererseits werden, wenn das pH der Milch zufällig 6,3 bis 6,4 beträgt, die sich ergebenden Produkte mehr Stäbchen haben und so die Qualität des Produktes ändern. Daher ist, selbst wenn das Verhältnis Kokken/Stäbchen in den Startertanks kontrolliert wird, aufgrund der Veränderlichkeit beim ursprünglichen pH der Milch (wöchentlich, monatlich oder jahreszeitlich) eine einheitliche Käsegualität sehr schwierig zu erreichen. Ein erfahrener Käsehersteller kann dieses Problem steuern, indem ausgiebige Änderungen während der Erzeugung erfolgen Solche Änderungen sind schwierig und lästig und werden andererseits die chemischen Eigenschaften des Endprodukts verändern.

2. Gesamtproteingehalt des Käses und seine Wirkung auf die Käsequalität

Wenn das Gesamtprotein in der Milch 3,1 bis 3,2 (was durchschnittlich ist) beträgt, wird ein Coccus/Stäbchen-Verhältnis von 1 : 1 bis 3 : 1 das pH der Milch ständig senken und die Qualität des Käses wird normal sein. Andererseits wenn das Protein der Milch zufällig höher ist wie 3,4 bis 3,5, selbst wenn das Coccus/Stäbchen-Verhältnis in dem Startertank bei 1 : 1 bis 3 : 1 bleibt, wird die Coccus-Population vorherrschen und wird so die Funktionalität des Käses ändern. Die Coccus-Population wird sich aufbauen wegen der Pufferwirkung des Proteins, gekoppelt mit der niedrigen Reifungstemperatur. Andererseits wird, wenn der Proteingehalt der Milch zufällig niedriger, d. h. 2,7 bis 2,9, ist, die Stäbchen-Population in dem Käse vorherrschen und wird so die Qualität auf dem Pizzakuchen ändern. Dies ist der Grund, warum eine enorme Abweichung bzw. Schwankung in der Qualität von Mozzarellakäse besteht. Wiederum kann ein erfahrener Käsehersteller dieses Problem umgehen, indem sachkundig Änderungen während der Erzeugung des Käses durchgeführt werden. Trotzdem ist es noch ein Vorschlag mit wechselndem Erfolg und wird die Fähigkeit des Käses, den besonderen Zusammensetzungen der Hersteller zu genügen, gefährden.

3. Bakteriophagen und ihre Wirkung auf die Qualität von Mozzarellakäse

Bakteriophage (Phage) ist ein bakterielles Virus, das Bakterienzellen lysiert und macht sie unfähig zur Erzeugung von Säure und Aroma während der Herstellung von Käse. Phage sowohl für Kokken- als auch Stäbchen-Kulturen, welche bei der Herstellung von Mozzarellakäse verwendet werden, werden normalerweise in der Umgebung der Anlagen gefunden. Selbst wenn die Kokken- und Stäbchen-Kulturen in dem Startertank geschützt sind, wenn sie einmal zur Käsemilch gegeben werden, kann irgendein Phage, der in der Milch vorhanden ist, die Organismen angreifen. Wenn der Coccus-Phage vorliegt und einen Großteil der Kokken zerstört, wird der sich ergebende Käse pastös sein und wird einen außerordentlichen Ausöleffekt auf dem Pizzakuchen haben. Andererseits, wenn der Stäbchen-Phage die meisten Stäbchen zerstört, wird der sich ergebende Käse zäher sein, wird sich nicht auf dem Pizzakuchen ziehen und wird eine außerordentliche Bräunung aufweisen. Zusätzlich wird die Lyse der Starterbakterien durch Phagen außerordentliche Verzögerungen bei der Herstellungszeit des Käses verursachen, was schwerwiegende wirtschaftliche Verluste verursacht. Bakteriophagen sind häufig in roher Milch vorhanden und werden durch Pasteurisieren bei 162 ºF (72,2 ºC) während 16 Sekunden nicht abgetötet. Infolgedessen ist es in der Milchindustrie durchweg schwierig, ein hochqualifiziertes Produkt herzustellen.

4. Vorherrschen von Pathogenen während der üblichen Käseherstellung

Während der traditionellen Käseherstellung (mit Ausgangsmilch vom pH 6,3 bis 6,7) können pathogene Bakterien wie Listeria, Staphylococcen und Salmonellen auf höhere Anzahl anwachsen. Dies erfolgt speziell, wenn die Starterbakterien wegen innewohnender Züchtungscharakteristika langsam sind, die Anwesenheit von Antibiotika wie Penicillin, Agglutininen, die Anwesenheit von zufälligen sterilisierenden Verbindungen in der Milch oder infolge von außerordentlich furchtbare Bakteriophagen, welche die Starterbakterien abtöten. Unter diesen Bedingungen werden die pathogenen Bakterien schneller wachsen, da sie oberhalb pH 6,0 bevorzugt wachsen und sie auch keine Konkurrenz von dem Wachstum der Milchstarterbakterien haben. Kürzlich wurden viele Todesfälle berichtet infolge des Wachstums von Pathogenen in Milchprodukten.

B. Chemische Säuerung der Milch zur Käseherstellung

Ein offensichtliches Mittel zur Umgehung vieler der Probleme, welche während der Herstellung von Käse unter Verwendung von Bakterienkulturen auftreten, ist die direkte Zugabe eines Säuerungsmittels zu der Milch. Eine solche Zugabe einer Säure (Phosphorsäure, Milchsäure, Essigsäure, etc.) oder eines Acidogens (Glucono-delta-lacton, Natriumbisulfat, etc.) muß unter sorgfältig kontrollierten Bedingungen erfolgen, um eine Koagulation oder Agglomeration des Kaseins zu vermeiden.
Queso blanco, ein lateinamerikanischer Weißkäse, Ricotta und andere Käse wurden seit über 25 Jahren kommerziell unter Verwendung von Essig, Essigsäure, Zitronensäure, Milchsäure und Phosphorsäure und Zitronensaft als Säuerungsmittel hergestellt.
Die üblicherweise am meisten verwendete Methode der direkten Säuerung in den U.S.A. Verwendet Phosphorsäure als primäres Säuerungsmittel, um das pH der kalten (35 ºF bis 55 ºF; 1,7 bis 12,8 ºC) Milch auf gerade kurz vor dem Fällungspunkt des Kaseins (pH 4,9 bis pH 5,4) zu vermindern. Die Milch wird dann auf etwa 90 ºF (32,3 ºC) erwärmt und ein zweites Säuerungsmittel, das Acidogen GDL, wird zugesetzt, um das pH langsam auf den isoelektrischen Punkt mit Hilfe eines Koagulationsenzyms herunterzubringen.
In dem US-Patent 2 982 654 (Hammond and Deane, 1954) ist die Herstellung von "geronnene Milch-Käse" aus chemisch angesäuerter Milch beschrieben. Ein Acidogen wie Glucono-delta-lacton wurde in Verbindung mit einem Koagulator verwendet, um einen schneidfähigen geronnene Milch-Käse zu erzeugen. Mikrobielle Fermentation wurde ausgeschlossen. Die hauptsächliche Abschreckung für die kommerzielle Anwendung Sind: die Kosten, daß nur GDL verwendet wird, die sehr verlängerte Koagulationszeit und das Fehlen von Aroma-Entwicklung in den gereiften Käsen aufgrund der Abwesenheit von mikrobiellen Enzymsystemen.
Das US-Patent 3 298 836 (Ernstrom, 1967) lehrt das Ansäuern von kalter (35 ºF bis 50 ºF; 1,7 ºC bis 10 ºC) hochfeststoffhaltiger (14 bis 16 %) Milch auf pH 4,5 bis 4,7 mit freier Säure (hauptsächliche Salzsäure). Die kalte angesäuerte Milch wird ohne Rühren auf 70 ºF bis 140 ºF (21,1 ºC bis 60 ºC) erwärmt unter Verwendung einer speziellen kostspieligen Ausrüstung, um die Koagulation und Gerinnungsbildung zur Erzeugung von Cottage-Cheese zu erleichtern. Es wird kein Acidogen, wie GDL, oder Bakterienkulturen verwendet. Das Verfahren erwies sich als zu schwerfällig und kostspielig für die kommerzielle Praxis.
Das US-Patent 3 411 920 (Holder und Morgan, 1968) lehrt die Zugabe von Säure in den Bottich kurz nachdem die geronnene Masse geschnitten ist, um das pH der Molke herunter von pH 4,65 bis 4,80 auf pH 4,0 bis 4,4 während der Herstellung des weichen ungereiften Käses zu bringen. In der industriellen Praxis wird dies heutzutage "Säurekochen" genannt und wird häufig angewandt, wird jedoch nicht als ein Verfahren der "direkten Säuerung" angesehen.
Das US-Patent 3 620 768 (Corbin, 1971) betrifft ein Verfahren zur Herstellung ungereifter Käse, wie Hüttenkäse, durch direkte Ansäuerung. Organische und anorganische Säuren werden verwendet, um kalte Milch (32 ºF bis 45 ºF; 0 ºC bis 7,2 ºC) auf pH 4,88 bis 5,20 anzusäuern. Die Milch wird dann auf 60 ºF bis 100 ºF (15,6 ºC bis 37,8 ºC) vor der Zugabe eines Koagulators und eines End-Acidogens (GDL) erhitzt, was eine schnittfähige Käse-geronnene Masse ergibt. Die Hauptnachteile sind:
1. Ansäuern der kalten Milch (32 ºF bis 45 ºF, 0 ºC bis 7,2 ºC) erfordert eine längere und kostspielige Aufheizungszeit.
2. In der kommerziellen Praxis steigt das pH der Milch 0,1 bis 0,3 pH-Einheiten an und erfordert eine Überwachung mit anschließender Einstellung in der Menge von GDL, das zum Absetzen im Bottich benötigt wird.
3. Das Patent beschränkt sich auf die industrielle Anwendung von ungereiften Käse-Sorten, da keine Körper-, Aroma- und Textur-aufbauenden mikrobiellen Systeme vorhanden sind, welche bei der Herstellung von gereiften Käsen wesentlich sind.
Das US-Patent 3 882 250 (Loter et al., 1975) lehrt dieselben Prinzipien wie US-Patent 3 620 768 (Corbin, 1971) mit der Ausnahme, daß eine verbesserte Methode der Säurezugabe und des Vermischens angewandt wird, um die Milch warm bei 59 ºF bis 86 ºF (15 ºC bis 30 ºC) anzusäuern anstelle der kalten Milch bei etwa 32 ºF bis 45 ºF (0 ºC bis 7,2 ºC). In den Ansprüchen des Patents von Loter wird das Ansäuern von Milch bei 61,7 ºF bis 86 ºF (16,5 ºC bis 30 ºC) gelehrt und dann "Aufrechterhaltung der angesäuerten Milch bei etwa der gleichen Temperatur und Zusetzen ... von Acidogen ... und ... proteolytischen Enzymen". Dies heißt einfach, daß die Temperatur des Ansäuerns und die Absetztemperatur im wesentlichen die gleichen sein müssen. Die Hauptnachteile dieses Patents oder Verfahrens sind:
1. Die Absetztemperatur des Hüttenkäses (so wie bei den meisten anderen Käsen) ist oberhalb 85 ºF (29.5 ºC) und scheint ein Ansäuern bei einem Minimum von 80 ºF (26,7 ºC) zu erfordern, was im wesentlichen als gleich angesehen wird.
2. Es wird mehr des kostspieligen Acidogens GDL benötigt, da warme Milch nicht zu einem so niedrigen pH mit freier Säure angesäuert werden kann wie kalte Milch.
Es sei auch erwähnt, daß alle zehn Beispiele in dem Loter- Patent (3 882 250) verdünnte Säuren verwendeten anstelle von konzentrierten Säuren, um die erste Ansäuerung durchzuführen.
Das US-Patent 4 374 152 (Loter, 1983) lehrt ein Verfahren zur Herstellung von Säure-geronnene Milch-Käse, das ähnlich demjenigen von US-Patent 3 882 250 (Loter, et al., 1975) ist, mit der Ausnahme, daß Säuresalze, wie Natriumbisulfat, die Verwendung von freien Säuren ersetzten und tatsächlich das warme Ansäuern wirtschaftlich attraktiv macht. Es kann ein niedrigeres pH bei Verwendung von Natriumbisulfat als erstes Säuerungsmittel erreicht werden verglichen mit der Verwendung von Phosphorsäure unter ähnlichen Bedingungen. Dies vermindert die Menge an GDL, welches als zweites Säuerungsmittel erforderlich ist, und vermindert die Kosten des Verfahrens. Die Hauptnachteile sind:
1. Der sich ergebende Hüttenkäse-Käsemasse erwies sich von minderer Qualität.
2. Natriumbisulfat zerstört die metallischen Leitungen, Pumpen, etc. und macht sie schwarz wegen der Reaktion zwischen Eisen und Schwefelsäure.
3. Natriumbisulfat litt daran, daß es irrtümlicherweise mit Bisulfit verknüpft wurde.
Das US-Patent 4 352 826 (Pearline, et al., 1982) lehrt, daß das Salz einer Säure (Natriumbisulfat) in US-Patent 4 374 152 ersetzt werden kann durch ein Gemisch eines Säuresalzes und einer freien Säure (Natriumbisulfat plus Schwefelsäure). Bisher war dieses Patent mehr ein strategischer Schutz für das Patent 4 374 152 als kommerziell wirksam. Säuren wie freie Schwefelsäure und Salzsäure werden als zu gefährlich von vielen Molkereianlagen angesehen.
Wie aus diesem kurzen Überblick des Standes der Technik hervorgeht, lehren einige Patente den Gedanken, saure Käse- Dickmilch durch direktes Ansäuern herzustellen, jedoch beziehen sich die meisten auf weiche ungereifte Käse. Weiter wird festgestellt, daß keines dieser Patente als Erfindungselement eine Hocherhitzungsbehandlung anwendet, um mehr Molkeprotein in die Käsemasse einzuverleiben. In gleicher Weise lehrt keines der Patente den Gedanken des Präkonditionierens oder Vor- Ansäuerns vor dem Pasteurisieren. In gleicher Weise wird bei keinem der Patente der Gedanken der direkten Ansäuerung und Züchtung kombiniert, um Käse und speziell gereifte Käse herzustellen.
Der Gedanke einer Hocherhitzungsbehandlung allein, um die Käseausbeute zu verbessern, wurde vorgeschlagen: US-Patent 3 316 098 (Noznick und Bundus, 1967) lehrt, daß eine erhöhte Ausbeute an Cheddar- oder Hütten-Käse realisiert werden kann aus Milch, welche eine Wärmebehandlung "im wesentlichen oberhalb" der minimalen Pasteurisierung erhalten hat. Diese Temperatur wurde als 185 ºF (85 ºC) während wenigstens 15 Minuten oder 300 ºF bis 305 ºF (148,9 ºC bis 151,7 ºC) während 1 Sekunde oder weniger definiert. Die verwendete Temperatur während einer 15 Sekunden-Haltezeit war 255 ºF.
Diese Erfindung hat wenig kommerzielle Anwendung gefunden, da die Temperaturen zu hoch und die Zeiten zu lang waren, und der erzeugte Käse war von minderer Qualität wegen des Kocharomas, schlechter Färbung und Körperdefekten. Verglichen mit der vorliegenden Erfindung verwendet das Patent von Noznick nicht das Präkonditionieren noch wird eine Kombination der direkten Ansäuerung und Züchtung verwendet. Außerdem verwendet die vorliegende Erfindung wegen des Mechanismus des Präkonditionierens weit weniger schwerwiegende und zerstörende Temperaturen, d. h. 185 ºF (85 ºC) gegenüber 255 ºF (124 ºC) während 16 Sekunden.
Das US-Patent 4 416 905 (Lundstedt und Corbin, 1983) lehrt, daß Buttermilch, saurer Rahm und Yoghurt hergestellt werden können durch eine Kombination von Züchung und direktem Ansäuern. Das Züchten ist die erste Phase des Produktionsprozesses und wird fortschreiten gelassen, bis pH 5,2 bis 6,2 erreicht sind, um die gewünschte Aromaintensität zu entwickeln. Dem Züchten folgt dann direkte Ansäuerung auf pH 4,7 oder darunter unter Verwendung bestimmter Säuren mit Nahrungsmittelreinheit.
Die vorliegende Erfindung verwendet nicht als Teil ihrer Verwirklichung irgendwelche des folgenden:
1. eine ungewöhnlich hohe Pasteurisierungstemperatur;
2. eine Präkonditionierungsstufe;
3. Acidogene wie Glucono-delta-lacton oder Säuresalze bzw.saure Salze wie Natriumbisulfat;
4. anorganische Säuren wie Phosphorsäure;
5. normale bis niedrige Spiegel von Inokulum, d. h. weniger als 3 %;
6. Anwendung irgendeiner Herstellung von gereiftem oder ungereiftem Käse;
7. einen Ausgangsschritt der Ansäuerung, gefolgt von Züchten;
8. pH-Spiegel des Endprodukts oberhalb 5,0.
Die vorliegende Erfindung verwendet das Stadium des direkten Ansäuerns zuerst, um die schädlichen Effekte von pathogenen, Verderb-bringenden Bakterien und Phagen zu vermeiden. Zusätzlich neigen Kulturen, die bei niedrigeren pH-Bereichen wachsen, die sich von dieser ersten Ansäuerungsstufe ergeben, kräftigere und beträchtlich aromatische sowie Körper-produzierende Systeme zu entwickeln, welche Endprodukte von hoher Qualität ergeben.
Die Züchtungsstufe wird eingeschaltet wegen ihrer innewohnenden Wichtigkeit in praktisch allen Käse-Variationen.
Es gibt verschiedene Gründe zur Verwendung von Starterkulturen in Verbindung mit der Anwendung von direkter Säurerung:
1. Die Hilfe beim Absetzen oder Koagulation der Milch durch Säureproduktion.
2. Die Hilfe zur Hervorrufung und Kontrolle der Molkeabtrennung.
3. Sie tragen zu den Änderungen bei, welche während solcher Stufen wie Mattenbildung und Cheddaring stattfinden.
4. Sie lenken die Entwicklung des charakteristischen Aromas, Körpers und Textur in den meisten Variationen von Käse.
5. Sie vermindern die Wirkung von Verderb-erzeugenden Organismen während der Herstellung und des Brennens.
6. Sie wirken symbiotisch mit verschiedenen zufällig hinzukommenden Organismen, welche verschiedene Käse-Variationen charakterisieren (wie Brevibacterium linens auf Backstein- und Münsterkäsen).
7. Käse-Arten wie Mozzarella benötigen Starterkulturen, um das Bräunen zu erniedrigen, das Ziehen und die Weichheit und Zartheit des Endprodukts zu verbessern.
Weiterer Stand der Technik, welcher der Anmelderin bekannt ist, umfaßt: Milchwissenschaft, Bd. 42, Nr. 4, April 1987, Seiten 212-215, J. M. Banks et al.; Journal of Dairy Science, Bd. 60, Nr. 8, 1977, Seiten 1236-1244, C. H. White et al.; FR-A-2 591 432 (Roquette Freres) und Journal of Dairy Science/ADSA Abstracts, Bd. V70, Anhang 1, 1987, Seite 67, Absatz D35, J. R. Ocampo et al. Nichts von diesem Stand der Technik erwähnt die Wichtigkeit des Milch-pH vor der Wärmebehandlung.

Zusammenfassung der Erfindung

Das erste Ziel der Erfindung ist es, einen Käse in einer verhältnismäßig kürzeren Zeit ohne Fehler aufgrund von Bakteriophagen herzustellen, unter Verwendung einer Kombination von direkter Säuerung und Züchtung. Es ist ein weiteres Ziel, das Überleben von Listeria moncytogenes, Staphylococci und Salmonellen in dem Käse auszuschalten.
Es ist weiteres Ziel der Erfindung, einen Hochqualitätskäse herzustellen, ohne ein Standardherstellungsverfahren hinsichtlich Protein-, Mineral- oder pH-Variationen in der Rohmilch modifizieren zu müssen.
Es ist ein noch weiteres Ziel, die Käseausbeute zu verbessern, indem der Verlust von Molkeprotein und Molkefett in die Kasemolke verringert wird.
Es ist ein noch weiteres Ziel der Erfindung, die Verwendung von Calciumchlorid zu senken oder auszuschalten, ohne irgendwelche wesentliche Verzögerung in der Koagulationszeit der geronnenen Milch bzw. Dickmilch.
Noch ein weiteres Ziel ist es, die Verwendung von kostspieligem Koagulum (Lab) während der Herstellung des Käses zu senken.
Noch ein weiteres Ziel ist es, die Ausbeute an direkt gesäuerten Käsen durch Einverleibung von Molkeproteinen in die geronnene Dickmilch zu steigern, durch Präkonditionieren vor dem Pasteurisieren.
Gemäß der Erfindung wird eine verbesserte Methode zur Käseherstellung beschrieben von dem Typ, daß kalte Rohmilch warmebehandelt, mit der Starterkultur beimpft, reifen gelassen und in it einem Koagulierungsmittel zur Bildung eines Koagulums (Dickmilch) behandelt wird, wonach die geronnene Milch geschnitten, erwärmt und je nach dem Käsetyp der produziert wird, dann "cheddart" oder gepreßt oder gemischt und geformt wird, um die Käsekörper zu bilden. Die Verbesserung wird in den Stufen charakterisiert, daß zunächst die kalte Rohmilch präkonditioniert wird, indem das pH vor der Wärmebehandlung erniedrigt wird. Anschließend wird die präkonditionierte Milch wärmebehandelt und abgekühlt. Dann wird die gekühlte Milch nachgesäuert, bevor sie mit der Starterkultur beimpft wird.
Die gleichen Schritte des verbesserten Verfahrens können auf die Erzeugung von Hüttenkäse angewandt werden, wobei ein Koagulierungsmittel im allgemeinen nicht zugesetzt wird. Außerdem kann, wenn ein Vorrat von Milch mit zufriedenstellend niedrigem pH erhältlich ist, die Präkonditionierungsstufe unnötig sein.
In seinem breitesten Aspekt schafft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung von Käse, welches die folgenden Stufen umfaßt:
a) falls notwendig, Präkonditionieren der kalten Rohmilch, indem das pH auf zwischen 6,0 und 6,5 vor der Wärmebehandlung erniedrigt wird;
b) Wärmebehandlung dieser Milch bei einer Temperatur von 162 ºF bis 190 ºF (72,2 ºC bis 87,8 ºC); und
c) Nachsäuern der Milch vor dem Beimpfen mit einer Starterkultur oder Acidogen oder einem Säuerungsmittel mit verzögerter Freisetzung.

Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform

Kalte Rohmilch wird unter Verwendung irgendeiner organischen oder anorganischen Säure mit Nahrungsmittelreinheit allein oder in irgendeiner Kombination angesäuert, um pH 6,0 bis 6,5, vorzugsweise pH 6,3 bis 6,4, zu erreichen. Eine derartige Säuerung kann auch erfolgen unter Verwendung von bakterieller Fermentation, Acidogenen oder anderen Substanzen mit Nahrungsmittelreinheitsgrad, welche die pH-Erniedrigung hervorrufen oder das freie Mineralgleichgewicht (besonders Calcium) in der Milch ändern. Dieser Schritt wird "Präkonditionieren" genannt und wird vorzugsweise unter Verwendung einer Dosierpumpe, eines Inline-Injektors und eines Inline-Statikmischers vorgenommen, um eine kontrollierte Menge von flüssiger Säure mit kalter Milch unter kräftigem Rühren zu vermischen.
Vorkonditionierte Milch kann in einem Tank oder Silo gelagert werden, oder sie kann sofort pasteurisiert werden. Bei der kommerziellen Käseherstellung sind die Pasteurisierungstemperaturen strikt auf nahe das durch die Vorschriften erlaubte Minimum eingeschränkt. Viele Käse werden normalerweise aus wärmbehandelter Milch hergestellt, um eine Wärmebehandlung so schwerwiegend wie sogar die minimale Pasteurisierung zu vermeiden. Dies ist wegen der schädlichen Wirkungen der Wärme auf die Protein- und Mineralkomponenten der Milch und die Verminderung in der Qualität des Käses, der aus solcher Milch hergestellt ist. Jedoch erlaubt das Präkonditionieren die Anwendung von höheren Pasteurisierungstemperaturen (165 ºF bis 190 ºF; 73,9 ºC bis 87,8 ºC), was in der Einverleibung von etwa 15 bis 50 % des Molkeproteins resultiert, ohne daß eine Verminderung in der Käsequalität festgestellt wurde.
Die präkonditionierte, pasteurisierte Milch wird dann auf 60 ºF bis 100 ºF (15,6 ºC bis 37,8 ºC) abgekühlt, in Abhängigkeit von der Käseart und dann weiter auf pH 4,95 bis 5,9 angesäuert, was von der Käseart abhängt. Dieses Ansäuern nach dem Pasteurisieren wird als "Nachsäuern" bezeichnet und wird unter Verwendung von organischen oder anorganischen Säuren, Acidogenen oder anderen Substanzen mit Nahrungsmittelreinheit durchgeführt, welche die Wasserstoffionenkonzentration erhöhen, entweder allein oder in irgendeiner Kombination und auch verdünnt oder konzentriert und sowohl flüssig als auch fest als auch eingekapselt oder überzogen. Vorzugsweise wird eine flüssige Säure in die abgekühlte Milch durch einen Injektor eindosiert und anschließend wird durch eine Mischvorrichtung innerhalb des Systems kräftig vermischt.
Das Nachsäuern zur Herstellung von Pasta filata-Käse wie Mozzarella sollte auf pH 5,4 bis 6,0, vorzugsweise auf pH 5,5 bis 5,8 und noch bevorzugter 5,65 bis 5,75, stattfinden. Nach dem Nachsäuern wird die Milch erwärmt, falls notwendig auch auf 88 ºF bis 96 ºF (31,1 ºC bis 35,6 ºC) und dann wird die Käse-Starterkultur mit einer.Rate von 0,75 bis 2,5 % zugesetzt. Die hier verwendeten Starterkulturen können entweder traditionelle Kokken- und Stäbchenkulturen sein oder Milchsäurekulturen oder eine Kombination von Kokken-, Stäbchen- und Milchsäurekulturen sein. Wann immer Kokken- und Stäbchenkulturen verwendet werden, ist das Kokken/Stäbchen-Verhältnis auf 2 : 1 bis 15 : 1 eingestellt, vorzugsweise auf ein Verhältnis 5 : 1. Die Verhältnisse werden nach der bevorzugten Qualität des Käses eingestellt. Die Starterkulturen können entweder in Startermedien gezüchtet werden, wie phagenresistente phosphatierte oder zitrierte Medien, oder in einem rekonstituierten 12,0 % Nichtfett-Trockenmilchmedium. Manchmal können gefrorene konzentrierte Kulturen oder lyophilisierte Kulturen oder Gen-veränderte natürliche oder im Laboratorium hergestellte Kulturen ebenfalls verwendet werden, um die nachgesäuerte Milch zu beimpfen. Dann wird die Milch während 15 bis 45 Minuten reifen gelassen. Das Koagulans wird in einer Rate von 0,5 Unzen bis 3 Unzen je 1000 lbs. (14,2 bis 85,2 g/454 kg) Milch, vorzugsweise 0,75 bis 1,5 Unzen/1000 lbs. (21,3 bis 35,5 g/454 kg) Milch zugesetzt. Die Milch wird bei 88 ºF bis 96 ºF (31.1 ºC bis 35,6 ºC) während eines Zeitraums von 15 bis 30 Minuten koagulieren gelassen. Am Ende der Koagulation wird die Dickmilchmasse in Würfel geschnitten und während 5 Minuten absetzen gelassen. Unter Anwendung von leichtem Rühren wird der gesamte Inhalt des Bottichs auf 98 ºF bis 118 ºF (36,7 ºC bis 47,8 ºC), vorzugsweise auf 108 ºF bis 112 ºF (42,2 ºC bis 44,4 ºC), innerhalb eines Zeitraum von 20 bis 45 Minuten, vorzugsweise während 30 Minuten, erwärmt. Die Masse (Bruch) wird unter Molke untertauchen gelassen, bis das pH auf 5,2 bis 5,9, vorzugsweise auf pH 5,3 bis 5,5, gefallen ist und wird dann gemischt und in Käsekörper geformt. Alternativ kann der Bruch auf Tische gegeben werden und auf pH 5,2 bis 5,9 absinken gelassen oder kann auch einer "Cheddar"-Behandlung unterworfen und dann bei pH 5,2 bis 5,9, vorzugsweise pH 5,1 bis 5,4, vermahlen und dann gemischt und in Käsekörper geformt werden. Der Bruch kann entweder auf den Tischen oder in dem Mischer-Former oder nach dem Formen gesalzen werden. Nachdem der Käse geformt ist, wird er in kaltes Wasser während eines Zeitraums von 1/2 bis 3 Stunde(n) gegeben und dann in eine kalte gesättigte Salzlösung überführt. Die Käsekörper werden gepökelt, bis die Endkonzentration des Salzes in dem Käse ungefähr etwa 1,0 bis 2,0 %, vorzugsweise 1,5 %, beträgt. Der Käse wird aus der Salzlake genommen und dann in Würfel geschnitten oder geschnetzelt und verpackt, oder er kann in Blockform verpackt werden und bei 35 ºF bis 45 ºF (1,7 ºC bis 7,2 ºC) aufbewahrt werden oder er kann eingefroren werden. Der unter Anwendung dieses Systems hergestellte Käse ist fertig, um auf Pizza am zweiten Tag verwendet zu werden, nicht wie der traditionelle Käse, der nicht schmilzt bevor er 5 bis 10 Tage alt ist. Das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung wird weiter durch die folgenden Beispiele erläutert.

Beispiel 1

Das folgende Beispiel wird angeführt, um die Wirkung des Eingangs-pH der Milch, Wärmebehandlung und pH der Milch zur Zeit der Labung auf die Molkeprotein-Retention zu zeigen. Das pH der kalten Rohmilch (4 ºC) wird auf das geeignete pH unter Verwendung einer Kombination von Essig-und Phosphorsäure eingestellt. Nach Einstellung des pH-Werts wird die Milch auf die geeignete Temperatur pasteurisiert. Die Aufenthaltzeit des Pasteuriseurs wurde auf 16 Sekunden eingestellt. Nach dem Pasteurisieren wurde die Milch automatisch auf 75 ºF (23,9 ºC) abgekühlt und die Säuren werden in die Milch eingespritzt, um das pH auf 5,70 herunterzustellen. Eine Milchprobe, wo das pH nach der Wärmebehandlung nicht eingestellt wurde, dient als Kontrolle. In dem Käsebottich wird die Temperatur der Milch auf 90 ºF (32,3 ºC) erhöht und ein Koagulans wird in einer Rate von 2 Unzen/1000 lbs. (56,8 g/454 kg) Milch zugesetzt. Nach der Dicklegung wurde die Käsemasse geschnitten unter Verwendung eines 1/4 Inch (0,64 cm) Messers, um gleichmäßig große Würfel zu erhalten. Die Käsemassenteilchen wurden während 5 Minuten absetzen gelassen und in diesem Stadium wurde Molke abgezogen zur Proteinbestimmung. Die Proteine wurden bestimmt unter Anwendung eines Farbbindungsverfahrens mit Verwendung von Orange "G". In dem speziellen Beispiel wurden die Ausgangs-pHs der kalten Rohmilchansätze auf 6,30, 6,45 bzw. 6,50 eingestellt. Die ausgewählten Wärmebehandlungen waren 162 ºF (72,2 ºC) und 185 ºF (85 ºC) während 16 Sekunden. Die Ergebnisse dieses Beispiels sind in Tabelle I zusammengestellt. Aus diesen Daten wird ersichtlich, daß die Vorsäuerung der Milch einen bedeutenden Effekt auf die Steigerung der Molkeprotein-Retention hat vorausgesetzt, daß die wärmebehandelte Milch (185 ºF; 85 ºC während 16 Sekunden) auf unterhalb pH 6,4 und möglicherweise bis pH 5,7 nachgesäuert wird, unter Verwendung von Essigsäure mit Nahrungsmittelreinheit oder Essig und/oder Phosphorsäure. In der in gleicher Weise wärmebehandelten Milch, wenn sie nicht nachgesäuert wird, ist die Molkeprotein-Retention bedeutend verringert. Die Vorsäuerung, Wärmetemperaturbehandlung (185 ºF; 85 ºC während 16 Sekunden) und Nachsäuerung auf pH 5,7 vor der Labbehandlung hat einen ausgeprägten Effekt auf die Retention des Molkeproteins und steigert so die Käseausbeuten. In einigen Fällen, selbst wenn die Milch nicht vorgesäuert wurde, wird Molkeprotein-Retention beobachtet vorausgesetzt, daß die Milch auf etwa 185 ºF (85 ºC) während 16 Sekunden wärmebehandelt wurden. Jedoch ist es ein Muß, daß eine solche Milch auf unterhalb pH 6,4 und vorzugsweise pH 5,7 vor der Labung nachgesäuert wurde. Wiederum ist die Molkeprotein-Retention bedeutend besser, wenn die gleiche Milch vorgesäuert, bei etwa 185 ºF (85 ºC) wärmebehandelt und dann auf etwa pH 5,70 vor der Labung nachgesäuert wurde. Tabelle 1 pH der Milch vor der Wärmebehandlung Wärmebehandlung (für 16 Sekunden) pH der Milch vor der Labung Prozent Molke-Protein in der Molke

Beispiel 2

In diesem Beispiel wurde die Wirkung der Züchtung ausgewertet zusätzlich zu der Vorsäuerung und Hochtemperaturbehandlung (185 ºF (85 ºC) während 16 Sekunden) auf die Retention von Molkeproteinen in der Käsemasse. Das Medium, das für das Wachstum der Kokken- und Stäbchen-Mozzarella-Käsestarterkulturen ausgewählt war, war Italiano. Das Medium wurde auf 7,0 % Feststoffe wieder hergestellt und auf 190 ºF (87,8 ºC) während 1 Stunde wärmebehandelt und auf 110 ºF (43,3 ºC) abgekühlt. Kokken- und Stäbchen-Kulturen wurden in das Medium geimpft und inkubieren gelassen,bis das pH auf 5,0 sank. In diesem Stadium wurde das Medium auf pH 6,2 unter Verwendung von Natriumhydroxid neutralisiert und wurde weiter gezüchtet, bis das pH auf 4,2 sank. Die Kultur wurde auf 60 ºF (15,6 ºC) gekühlt und als Starterkultur zur Beimpfung der Milch (1,5 %) nach Nachsäuern auf pH 5,70 unter Verwendung von Essig bei 32 ºC verwendet. Die Milch wurde mit der Kultur 30 Minuten bebrütet und dann wurde sie gelabt (renneted) unter Verwendung eines einzigen Stammes Rennet mit der Rate von 1 1/2 Unzen/1000 lbs. (42,6 g/454 kg) Milch. Nach der Koagulation der Käsemasse wurde sie in 1/4 Inch (0,64 cm)-Würfel geschnitten und dann wurde nach 5 Minuten Erhitzen die Molke extrahiert. Die Molkeproben wurden auf Protein analysiert.
In diesem Beispiel waren die ausgewählten Ausgangs-pHs der Milch 6,4, 6,6 bzw. 6,85. Das Nachsäuerungs-pH war 5,70. Die Ergebnisse dieses Versuchs sind in Tabelle 2 angegeben. Die Ergebnisse zeigen wiederum, daß die Wärmebehandlung allein (185 ºF (85 ºC) während 16 Sekunden) nicht genügend war, um das Molkeprotein in der Käsemasse zurückzuhalten. Die Vorsäuerung und Nachsäuerung waren Schlüsselfaktoren bei der Rückhaltung des zusätzlichen Proteins in der Käsemasse. Auch ist es ersichtlich, daß die Zugabe der Starterkultur zu der Käsemilch einen ausgeprägten Effekt auf die zusätzliche Molkeprotein-Retention hatte. Eine teilweise Erklärung kann der pH-erniedrigende Effekt der Bakterien sein oder die physikalische Zugabe von Milch- und Phosphorsäure, die in dem Starterkultur-Wachstumsmedium (Italiano) bereits vorhanden sind, das der Käsemilch zugesetzt wird und einen Wechsel in dem Mineralgleichgewicht verursacht. Außerdem ergab die Auswertung der Käsemasse, daß die Starterkulturen das Aroma und die Textur in hohem Maße verbesserten. Wenn nur Säure verwendet wird, war überhaupt kein Aroma in der Käsemasse. Tabelle 2 pH der Milch vor der Wärmebehandlung 185º F; 85 ºC während 16 Sekunden Prozent Zugabe der Starterkultur zu der wärmebehandelten Milch pH der Milch vor der Einlabung Prozent Molke-Protein in der Molke

Beispiel 3

Die Wirkung der Wärmebehandlung der Milch und der Typ der zur Nachsäuerung verwendeten Säuren wurde ausgewertet im Hinblick auf die Zurückhaltung der Molkeproteine und Fett in der Käsemasse. Die für diese Studie ausgewählten Temperaturen waren 162ºF (72,2 ºC) und 185 ºF (85 ºC) während 16 Sekunden. Die verwendeten Säurebildner waren Essigsäure, Phosphorsäure und Kombinationen von Essig- und Phosphorsäure. In allen Versuchen wurde die Nachsäuerung auf pH 5,70 durchgeführt. Der Rest des Verfahrens war das gleiche wie in den Beispielen 1 und 2. Die Ergebnisse dieses Versuchs sind in Tabelle 3 angeführt. Aus diesen Daten wird ersichtlich, daß mehr Fett in dem Käse zusammen mit Molkeproteinen zurückgehalten werden kann. Phosphorsäure hat einen höheren Fett-Retentionswert als die Essigsäure. Eine Kombination von Phosphorsäure und Essigsäure, welche als Nachsäuerungsmittel verwendet werden, auf Milch, die bei 185 ºF (85 ºC) wärmebehandelt wurde, hat einen günstigen Einfluß auf das Abscheiden sowohl von Molkeprotein als auch Fett in die Käsemasse. Sowohl die Fett- als auch Protein- Retention sind höher, wenn die Milch bei 185 ºF (85 ºC) während 16 Sekunden wärmebehandelt wurde als niedrigere Wärmebehandlungstemperaturen. Dieser Versuch zeigt auch, daß sowohl organische als auch anorganische Säuren funktionsfähig bei der vorliegenden Erfindung sind. Tabelle 3 Wärmebehandlung der Milch (für 16 Sekunden) Typ der verwendeten Säure Prozent Fett in der Molke Prozent Molke-Protein in der Molke Essigsäure Phosphorsäure Essigsäure + Phosphorsäure

Beispiel 4

Die Wirkung der Wärmebehandlung und Wärmebehandlung plus Nachsäuern auf das Überleben und die Vermehrung von Streptococcus thermophilus-Bakteriophage wurde in diesem Beispiel ausgewertet. Eine aktive Bakteriophagen-Zubereitung wurde in phagenfreie Rohmilch geimpft, um eine Endkonzentration von 4000/ml zu erreichen. Dies wurde durch Plaque-Test nachgewiesen. Die Milch mit Phagen wurde bei 162 ºF (72,2 ºC), 175 ºF (79,4 ºC) und 185 ºF (85 ºC) während 16 Sekunden wärmebehandelt. Die erhitzten Milchproben wurden auf 90 ºF (32,3 ºC) abgekühlt und sie wurden in zwei gleiche Portionen geteilt. Zu der einen Portion wurde Essig zugesetzt, um ein pH 5,7 zu erreichen. Beide Milchproben (mit und ohne Nachsäuerung) wurden mit aktiver Coccus- und Stäbchen-Kultur beimpft und wurden bei 90 ºF (32,3 ºC) während 30 Minuten bebrütet. Dann wurde die Temperatur der Milch auf 104 ºF (40 ºC) angehoben und bei dieser Temperatur während weiterer 2 Stunden gehalten. Am Ende der Bebrütung wurden alle Röhrchen titriert, um die Bakteriophagenkonzentration zu bestimmen. Der Bakteriophage, der für diese Studie ausgewählt war, ist ein Coccusphage, der spezifisch für die Coccus-Komponente der als Starter verwendeten Coccus- und Stäbchen-Kultur ist. Die Idee bei diesem Versuch war, das folgende zu untersuchen:
1. die Wirkung von Hitze auf das Überleben des Bakteriophagen
2. die Wirkung des Nachsäuerungs-pH auf die Wiederbelebung des thermisch geschädigten Bakteriophagen nach weiterer Bebrütung.
Die Ergebnisse dieser Studie sind in Tabelle 4 gezeigt. Aus diesen Daten ist es offensichtlich, daß die übliche Pasteurisationstemperatur von 162 ºF (72,2 ºC) während 16 Sekunden den Coccus-Bakteriophagen nicht inaktivieren konnte. Jedoch hemmten Nachsäuerungen der Milch, die bei 162 ºF (72,2 ºC) während 16 Sekunden behandelt wurde, völlig die Wiederbelebung des thermisch beschädigten Bakteriophagen. Die Temperatur von 175 ºF (79,4 ºC) und 185 ºF (85 ºC) zeigten definitiv eine drastische zerstörerische Wirkung auf den Bakteriophagen. Dies hat eine enorme Bedeutung in der Hinsicht, daß der in der regulären Käsemilch vorhandene Bakteriophage durch die übliche Pasteurisationstemperatur nicht inaktiviert werden kann und demnach kann dieses schlimme Virus die Starterbakterien in dem Käsebottich inaktiveren. So kann bei Anwendung der vorliegenden Erfindung der Bakteriophage unter Kontrolle gebracht werden, unabhängig davon, ob er in der Rohmilch vorhanden ist oder als Verunreinigung nach Pasteurisierung der Milch auftritt. Tabelle 4 Wärmebehandlung der Milch (während 16 Sekunden) Milch-pH zur Zeit der Beimpfung Eingangs-Phagenzahlen/Gramm, vor der Wärmebehandlung End-Phagenzahlen/Gramm am Ende der Bebrütung

Beispiel 5

Die Wirkung der Wärmebehandlung, welche bei der gegenwärtigen Ausführungsform verwendet wird, auf das Überleben von Listeria monocytogenes wurde ausgewertet. Zu der Rohmilch wurde Listeria monocytogenes gegeben, um eine Population von 28 bis 34 x 10&sup4;/ml zu erreichen. Dann wurde sie in drei Fraktionen geteilt und wurde bei 165 ºF (73,9 ºC) , 175 ºF (79,4 ºC) und 185 ºF (85 ºC) während 16 Sekunden wärmebehandelt. Unmittelbar nach der Wärmebehandlung wurden Listeria monocytogenes-Zahlen bestimmt. Die Ergebnisse dieser Untersuchung sind in Tabelle 5 angegeben. Aus den Daten ist ersichtlich, daß, wenn hohe Konzentrationen von Listeria in der Rohmilch vorhanden sind, die normalen Pasteurisierungstemperaturen ungenügend sind, um diese Organismen zu zerstören. Die Temperaturen, wo die Molkeproteine zu Kaseinen komplexiert werden können, wurden als angemessen gefunden, um diesen schädlichen pathogenen Organismus zu zerstören. Tabelle 5 Wärmebehandlung der Milch (während 16 Sekunden) Eingangs-Listeria monocytogenes-Zahl/Gramm vor der Wärmebehandlung End-Listeria- monocyogenes-Zahl/Gramm nach der Wärmebehandlung

Beispiel 6

Dieser Versuch ist dazu bestimmt festzustellen, ob das gegenwärtige in der vorliegenden Erfindung beschriebene Verfahren eine schädliche Wirkung auf Listeria hat. Die mit Listeria versetzte Rohmilch wurde in mehrere Fraktionen geteilt. Sie wurden drei verschiedenen Wärmebehandlungen, d. h. 162 ºF (72,2 ºC), 175 ºF (79,4 ºC) bzw. 185 ºF (85 ºC) unterworfen. Nach der Wärmebehandlung wurde die Milch auf 90 ºF (32,3 ºC) abgekühlt und wurde weiter in vier Fraktionen unterteilt. Eine diente als Kontrolle, die zweite Fraktion wurde auf pH 5,70 unter Verwendung von Essigsäure eingestellt, die dritte Fraktion wurde mit Kokken- und Stäbchen-Kultur ohne irgendwelche Nachsäuerung beimpft, und die vierte Fraktion wurde auf pH 5,70 nachgesäuert und dann mit Kokken- und Stäbchen-Kulturen beimpft. Alle vier Proben wurden bei 90 ºF (32,3 ºC) während 30 Minuten bebrütet und dann wurde die Temperatur auf 104 ºF (40 ºC) erhöht und bei dieser Temperatur während weiterer 2 Stunden gehalten. Am Ende der Bebrütung wurden die Proben in die Listeria-angereicherte Brühe geimpft und während 1 bis 7 Tagen bebrütet. Am Ende der Anreicherungsperioden wurden die Listeria-Zahlen bestimmte. Das gleiche Verfahren wurde mit Wärmebehandlung von 175 ºF (79,4 ºC) und 185 ºF (85 ºC) wiederholt. Die Ergebnisse dieser Versuche sind in Tabelle 6 angegeben. Diese Ergebnisse zeigen klar, daß 162 ºF (72,2 ºC) während 16 Sekunden (die normale Pasteurisierungstemperatur, die bei der Käseherstellung verwendet wird) ungenügend ist, um Listeria zu inaktivieren. Jedoch bei Anwendung des jetzigen Verfahrens, d. h. Nachsäuern auf pH 5,70 und dann Beimpfen mit Starterkulturen, wurden die thermisch beschädigten Listeria-Organismen inaktiviert. Das Nachsäuern allein oder Züchten ohne Nachsäuerungsbehandlung waren ungenügend, um das Wachstum der thermisch beschädigten Listeria-Organismen zu inaktivieren. Jedoch inaktivierten Wärmebehandlungen bei 175 ºF (79,4 ºC) oder 185 ºF (85 C) völlig die Listeria- Organismen. Tabelle 6 Listeria monocytogenes-Zahlen/Gramm Wärmebehandlung der Listeria-versetsten Milch (für 16 Sekunden) Milch-pH vor der Bebrütung Zusatz von Starterkultur vor der Bebrütung vor der Wärmebehandlung nach der Wärmebehandlung mit 24 h Anreicherung mit 7 Tage Anreicherung keiner

Beispiel 7

Dieses Beispiel ist dazu bestimmt, die Wirkung des hier vorgeschlagenen Verfahrens auf das Wachstum von Listeria, Salmonella und Staphylococcen, die der Milch nach der Wärmebehandlung zugesetzt werden, zu überprüfen. In diesem Beispiel wurde die Milch bei 162 ºF (72,2 ºC) während 16 Sekunden wärmebehandelt, auf 90 ºF (32,3 ºC) abgekühlt und in mehrere Fraktionen geteilt. Die aktiven Salmonella-, Staphylococcus- und Listeria-Organismen wurden getrennt in die wärmebehandelte Milch geimpft. Dann wurde jede Fraktion weiter in vier Fraktionen unterteilt und sie wurden unter Verwendung desselben Verfahrens, das in Beispiel 6 beschrieben ist, behandelt, ausgenommen, daß die Proben bei 99 ºF (37,2 ºC) während 4 Stunden bebrütet wurden. Am Ende der Bebrütung wurden die Proben zur Auszählung von Salmonella, Staphylococcen und Listeria analysiert. Die Ergebnisse sind in Tabelle 7 angegeben. Es zeigt sich klar, daß weder die Vorsäuerung allein noch die Züchtung ohne Vorsäuerung allein ausreichend sind, um die Vermehrung dieser pathogenen Mikroorganismen zu verhindern. Die Anwendung des hier vorgeschlagenen Verfahrens, d. h. Ansäuern auf pH 5,70, Beimpfung mit Starterkulturen und dann Bebrütung während 4 Stunden bei 99 ºF (37,2 ºC) hatte einen ausgeprägten Effekt auf die Verhinderung der Vermehrung dieser pathogenen Mikroorganismen. Dies hat eine enorme Bedeutung für die öffentliche Gesundheit, wenn man die Anzahl der Nahrungsmittelvergiftungsfälle berücksichtigt, die in den letzten vergangenen Jahren stattfanden. Tabelle 7 Bakterienstamm Eingangs-Bakterienzahl/Gramm vor der Nachsäurerung und/oder Züchtung End-Bakterienzahl/Gramm nach der Züchtung ohne Nachsäuerung End-Bakterienzahl/Gramm mit Nachsäuerung jedoch ohne Züchtung End-Bakterienzahl/Gramm mit Nachsäuerung und Züchtung Listeria monocytogenes Salmonella typhimurium Staphylococcus aureus

Beispiel 8

Um die Wirksamkeit von Calciumchlorid auf Käse, der nach dem vorliegenden Verfahren hergestellt wurde, auszuwerten, wurden zwei Stufen dieser bewährten anerkannten Chemikalie versucht. Der Mozzarella-Käse wurde hergestellt, indem mit kalter Rohmilch begonnen wurde. Ursprünglich kalte Rohmilch wurde auf pH 6,45 angesäuert unter Verwendung einer Kombination von Essig-, Phosphor- und Milchsäure. Die Milch wurde bei 175 ºF (79,4 ºC) während 16 Sekunden pasteurisiert und wurde auf 70 ºF (21,1 ºC) abgekühlt. In diesem Stadium wurde sie nachgesäuert, indem eine Kombination von Essig, Phosphor- und Milchsäure injiziert wurde; dann wurde eine Nachsäuerung auf pH 5,70 durchgeführt. Die Milch wurde nach der Nachsäuerung auf 90 ºF (32,3 ºC) erwärmt. In diesem Stadium wurde eine Milchsäure-Starterkultur, die in phagenresistentem Medium gezüchtet war, in einer Rate von 1,0 % verwendet. Die in diesem Beispiel verwendete Milchsäure-Starterkultur war aus Stämmen von Streptococcus lactis, Streptococcus cremoris und anderen Streptococci der Milchsäuregruppe, wahrscheinlich mit Einschluß von Leuconostoc citrovorum hergestellt. Die Milch wurde 30 Minuten reifen gelassen. In der Hälfte der Reifezeit wurden die geeignete(n) Menge(n) Calciumchlorid zugesetzt. Calciumchlorid wurde nicht in den Kontroll-Käsebottich zugesetzt. Am Ende des Reifens wurde verdünntes Lab (Rennet)-Enzym (eine Kombination von Kalbs- und mikrobiellem) in einer Rate von 3 Unzen/1000 lbs (85,2 g/454 kg) Milch zugesetzt. Nach der Koagulation der Milch wurde das Gel in 1/4 Inch (0,64 cm) Stücke geschnitten, während 5 Minuten absetzen gelassen und bei 104 ºF (40 ºC) in einer Zeitspanne von 30 Minuten erhitzt. Dann wurde die Molke teilweise abgezogen und der Rest der Masse wurde auf einen Tisch überführt und "cheddart". Wenn das pH der Käsemasse auf 5,3 bis 5,4 gesunken war, wurde sie gemischt und in Käsekörper geformt. Die so erhaltenen Käsekörper wurden in kaltem Wasser abgekühlt und dann in einer Salzlösung behandelt und zerschnitzelt zur Verwertung auf Pizza. Die zwei getesteten Konzentrationen von Calciumchlorid waren 0,01 und 0,02 %. Die Länge der Koagulierung wurde genau beobachtet. Nach der Herstellung des Käses wurde die Festigkeit am zweiten Tag ausgewertet. Der Versuchskäse wurde geschnetzelt und in einer Rate von 5 Unzen/12 inch (142 g/30 cm) Pizza verwendet. Er wurde 6 Minuten bei 580 ºF (304 ºC) gebacken. Die Pizza wurde 2 Minuten abgekühlt und auf Schmelze, Bräunen, Ausölen, Ziehen und Kaufähigkeit geprüft. Die Schmelze wurde durch das Aussehen bestimmt. Das Bräunen wurde durch Zählen der Zahl der braunen oder verbrannten Stellen auf der Pizza bestimmt. Außerdem wurde die Größe der braunen Stellen ebenfalls beobachtet. Das Ausölen wurde geprüft, indem die Pizza schräggestellt wurde, um das Fließen von freiem Öl zu beobachten. Das Ziehen wurde gemessen, indem ein Teil des Käses von der Pizza gezogen wurde. Ein Ziehen größer als 6 inch (15 cm) wurde als ausgezeichnet angesehen. Ein Zug weniger als 2 inch (5 cm) wurde als gering angesehen. Die Kaufähigkeit wurde bestimmt, indem ein Teil des geschmolzenen Käses zerkaut bzw. zerkleinert wurde. Wenn der Käse in kleinere Stücke mit 10- bis 15-mal Durchbeißen im Mund, zertellt werden konnte, wurde er als zart und nicht-gummig angesehen. Wenn der Käse einen Kaugummieffekt im Mund ergab, wurde er als zäh angesehen.
Die Ergebnisse dieser Versuche sind in Tabelle 8 gezeigt. Aus diesen Daten ist klar, daß Calciumchlorid zur Käseherstellung nicht erforderlich ist bei Anwendung des neuen vorgeschlagenen Verfahrens. Ein Teil der Gründe kann die Freisetzung von nativem Milchcalcium aus Kasein infolge der Nachsäuerungsstufe sein. Auch war ein solcher Käse normal in jeder Beziehung zu dem Käse, der bei verschiedenen Mengen an Calciumchlorid hergestellt war. Tabelle 8 Funktionieren des Käses auf Pizza Konz. (5) von zugesetztem Calciumchlorid in Käsemilch Koagulationszeit (min) Körper des Käses Schmelze Braünen Ausölen Ziehen Kaugummiartigkeit keine fest gut leicht ausgezeichnet

Beispiel 9

Um den Verwendungsgrad von Lab (Rennet) auf Käse, hergestellt nach dem vorliegenden Verfahren, auszuwerten, wurden vier verschiedene Spiegel von Lab versucht. Das Käseherstellungsverfahren war das gleiche wie in Beispiel 8 ausgenommen das folgende:
1. die Milch wurde bei 180 ºF (82,2 ºC) während 16 Sekunden wärmebehandelt
2. die Vor- und Nachsäuerung der Milch wurde durchgeführt unter Verwendung eines 50:50-Gemisches von Essig und Phosphorsäure
3. die Hochtemperatur Streptococcus thermophilus- und Lactobacillus bulgaricus-Kulturen wurden als Starter verwendet. Sie wurden in phagenresistentem Medium gezüchtet und das Verhältnis von Coccus zu Stäbchen wurde auf 5:1 eingestellt.
Die Spiegel an untersuchtem Rennet waren 3 Unzen, 2 Unzen, 1 Unze und 0,75 Unzen pro 1000 Pfund (85, 57, 28 und 21 g/454 kg) Milch. Die Koagulationszeiten wurden überwacht. Auch wurde die Festigkeit des Käses am zweiten Tage bewertet. Der Käse wurde auf Pizza ausgewertet unter Verwendung der gleichen Kriterien wie in Beispiel 8. Die Ergebnisse dieses Versuchs sind in Tabelle 9 gezeigt. Aus diesen Daten ist ersichtlich, daß der Lab (Rennet)-Spiegel deutlich gesenkt (bis zu 75 %) werden kann bei Verwendung des vorgeschlagenen neuen Verfahrens. Die Verminderung der Labverwendung erhöhte leicht die Koagulationszeit. Dies ist kommerziell nicht bedeutsam, da während der normalen Käseherstellung die Labungszeit so lange wie 30 bis 35 Minuten sein kann. Es ist vorzuziehen, eine leicht längere Labungszeit zu wählen, um die Feuchtigkeits-Retention und Qualität des Käses zu verbessern. Tabelle 9 Käse auf Pizza Menge an Lab /1000 lbs (454 kg) Milch Koagulationszeit (min) Festigkeit des Käses Ziehen Schmelze Ausölen Gummiartigkeit Unzen leicht fest fest ausgezeichnet übermäßig leicht kein

Beispiel 10

Mozzarella-Käse wurde hergestellt unter Verwendung von Startern mit verschiedenen Kokken:Stäbchen-Verhältnissen. Die Kokken :Stäbchen-Verhältnisse wurden mit Hilfe der Temperatur eingestellt. Die Kokken- und Stäbchen-Kulturen (geliefert von Chris Hansens Laboratories) wurden in Italiano-Medium gezüchtet. Um ein 1:1-Verhältnis zu erzielen, wurde das Medium bei 110 ºF (43,3 ºC) bis 112 ºF (44,4 ºC) angesetzt während um ein 10:1-Verhältnis zu erreichen, das Medium bei 106 ºF (41,1 ºC) angesetzt wurde. Der Starter wurde in die Testmilch mit einer Rate von 1,0 bis 2,0 % geimpft. Das Käseherstellungsverfahren war das gleiche wie in Beispiel 8 ausgenommen das folgende:
1. Die Käsemilch wurde vorgesäuert wo immer erforderlich, unter Verwendung der geeigneten Säure(n)-Kombination
2. die Käsemilch wurde bei 185 ºF (85 ºC) während 16 Sekunden wärmebehandelt
3. die Nachsäuerung wurde unter Verwendung einer Kombination von verschiedener Säure(n) wo immer sie erforderlich war, durchgeführt, um ein pH von 5,4 bis 6,0 zu erreichen.
Zwei Verhältnisse, welche in diesem Beispiel geprüft wurden, waren: 1:1 und 10:1 Coccus:Stäbchen-Bakteriumverhältnis. Die in diesem Beispiel eingeschlossenen Säuren waren Essigsäure, Phosphorsäure und Kombinationen von Essig- und Phosphorsäure. Nach der Herstellung wurde der Käse auf Festigkeit und Funktionalität auf Pizza geprüft, wobei die gleichen Kriterien wie in Beispiel 8 angewandt wurden.
Die Ergebnisse dieses Beispiels sind in Tabelle 10 gezeigt. Es geht klar hervor7 daß die Festigkeit des Käses durch Erhöhung der Konzentration an Coccus im Verhältnis zu Stäbchen- Bakterien stark verbessert wurde. Um jedoch durchschnittliche Eigenschaften zu erreichen ist es vorzuziehen, die Verhältnisse von 3:1 bis 6:1 mit dem hier vorgeschlagenen Verfahren einzustellen. Ein ausgezeichneter Mozzarella-Käse mit guter Funktionalität wurde hergestellt unter Verwendung einer Kombination von Essig- und Phosphorsäure mit einem Verhältnis 10:1 Kokken:Stäbchen-Bakterien. Tabelle 10 Funktionalität des Käses auf Pizza Verwendeter Säuretyp zum Ansauern der Milch Kokken zu Stäbchen-Verhältnis Körper des Käses Schmelze Bräunen Ausölen Ziehen Gummiartigkeit keine Essigsäure Phosphorsäure Essigsäure (50%) + Phosphorsäure (50%) weich und pastös leicht fest weich fest sehr fest gering gut sehr gut mittel übermäßig deutlich ausgezeichnet leicht gummiartig sehr gummiartig zu zart liecht zart

Beispiel 11

Die Wirkung verschiedener Säuren und Kombinationen von Säuren auf die Käsefeinheit bzw. Abrieb, Festigkeit und Funktionalität des Käses wurde untersucht. Das Käseherstellungsverfahren war das gleiche wie in Beispiel 10 ausgenommen das folgende:
1. Das Coccus:Stäbchen-Verhältnis war auf 3 bis 5:1 eingestellt
2. es wurden drei verschiedene Essigsäure/Phosphorsäure-Kombinationen zusätzlich zu reinen Säuren versucht
3. das Präkonditionieren und Nachsäuern wurde unter Verwendung der gleichen Säure oder Säurekombinationen durchgeführt.
Die Ergebnisse dieser Versuche sind in Tabelle 11 gezeigt. Aus diesen Daten wird ersichtlich, daß Phosphorsäure der Essigsäure weit überlegen ist im Hinblick auf Verminderung des Käseabriebs und Verbesserung der Qualität des Käses, jedoch ergab eine Kombination von 75:25 Phosphorsäure zu Essigsäure ebenfalls einen ausgezeichneten Käse. Demnach kann die Qualität des Käses variiert werden, indem das Mengenverhältnis von Säuren und Kokken:Stäbchen-Verhältnisse variiert wird. Dies ist der neue Aspekt der vorliegenden Erfindung. Tabelle 11 Kombination der Säuren Menge an Feinteilen erzeugt während der Käseherstellung Körper des Käses Funktionalität des Käses auf Pizza Schmelze Bräunen Ausölen Ziehen gummiartig Essigsäure Phosphorsäure Essigsäure + Phosphorsäure mittel extrem fest ausgezeichnet leicht keines gut leicht gummig

Beispiel 12

Rohmilch wurde auf 2,1 % Milchfett eingestellt und präkonditioniert, indem 80 %ige Essigsäure in einen fließenden Strom eingespritzt wurde unter Verwendung einer Dosierungspumpe, eines Injektors und eines Mischers innerhalb des Rohrsystems um pH 6,2 zu erreichen. Die Milch wurde bei 174,2 ºF (79 ºC) während 16 Sekunden der Pasteurisierung unterworfen und auf 73 ºF (22,8 ºC) gekühlt. Die vorkonditionierte Milch wurde auf pH 5,68 nachgesäuert unter Verwendung einer 50:50-Mischung von 80 %iger Essigsäure und 85 %iger Phosphorsäure, mit einer Stäbchen- und Coccus-Starterkultur beimpft, auf 90 ºF (32,3 ºC) erwärmt und mit 1 Unze (28 g) Rennet (Lab)/1000 Pfund (454 kg) Milch versetzt. Die anschließende Käseherstellung war im wesentlichen gemäß dem üblichen Verfahren für Mozzarella-Käse.
Die Analyse der anschließenden Molkeproben am Ende des Kochens ergab einen Fettgehalt von 0,20 % und einen löslichen Molkeproteingehalt von 0,46 % verglichen mit 0,42 % bzw. 0,67 % für die Molke im Kontrollbottich. Diese Analyse stützt eine Käseausbeutesteigerung, wenn die Milch auf pH 6,2 vorkonditioniert wird und wenn die Wärmebehandlung nur auf 174,2 ºF (79 ºC) erhöht wird.

Beispiel 13

Dieses Beispiel zeigt die Erzeugung von Hüttenkäse (cottage cheese) gemäß der Erfindung. 40 Gallonen (182 l) Magermilch wurden bei 42 ºF (5,6 ºC) in einen ummantelten Tank aus rostfreiem Stahl gegeben, und auf pH 6,4 vorkonditioniert unter Verwendung von 85 %iger Essigsäure als Konditionierer. Die präkonditionierte Milch wurde rasch auf 183 ºF (83,9 ºC) ohne Haltezeit erhitzt und rasch auf 90 F (32,2 ºC) abgekühlt. Dann wurde sie auf pH 5,5 nachgesäuert, indem eine 37,5 %ige Phosphorsäurelösung in den fließenden Milchstrom eingespritzt wurde unter Verwendung eines Inline-Injektors und statischen Mischers und in den Käsebottich geleitet.
Die Milch in dem Bottich wurde bei 90 ºF (32,2 ºC) und pH 5,5 bei einer Rate von 3 % mit einer Milchsäurekultur beimpft, die in einem phagenresistenten Medium gezüchtet worden war. Eine Reifungszeit von 130 Minuten war für die Züchtung erforderlich, um das pH auf 5,0 herunter zu bringen. Das Absetzen wurde durch Zugabe von 22 ml einfach starkem Rennet (Lab) verdünnt mit Wasser vervollständigt. Ein glattes glänzendes schneidbares Koagulum entwickelte sich in 90 Minuten. Nach dem Schneiden in 3/8 Zoll (0,95 cm) Würfel wurde die Käsemasse während 20 Minuten ruhen gelassen, während der Molkeaustritt begann.
38 ml 75 %ige Phosphorsäure wurden auf der Oberfläche der Molke verteilt und Kühlen unter leichtem Rühren wurde begonnen. Die Käsemasse wurde bei 127 F (52,8 ºC) in üblicher Weise erhitzt und die Molke wurde abgezogen und die Käsemasse wurde dreimal in fortschreitend kälterem ausgewechselten Wasser gewaschen.
Die gewaschenen und abgezogenen Käsemassen wurden mit einem Hüttenkäse-Dressing versehen. Beide die trockenen Käsemassen und die dressierten Käse erschienen normal in Aroma, Körper und Textur. Die Molke enthielt 0,52 % lösliches Protein verglichen mit 0,70 % für den Kontrollbottich, der in üblicher Weise durch direkte Ansäuerung hergestellt war.

Beispiel 14

Dieses Beispiel zeigt die Herstellung von direkt abgesetztem Hüttenkäse (cottage cheese) gemäß der Erfindung. 40 Gallonen (182 l) Magermilch wurden bei 45 ºF (7,2 ºC) in einen ummantelten Tank aus rostfreiem Stahl gegeben und auf pH 6,3 vorkonditioniert unter Verwendung von 75 %iger Phosphorsäure als Konditionierer. Die präkonditionierte Milch wurde so rasch wie möglich auf 180 ºF (82,2 ºC) erhitzt und dann wurde das Abkühlen sofort begonnen, um die Temperatur auf 70 ºF (21,1 ºC) einzustellen. Die präkonditionierte wärmebehandelte und abgekühlte Magermilch wurde auf pH 5,25 nachgesäuert, indem in den fließenden Milchstrom eine kontrollierte Menge von 75 %iger Phosphorsäure eingespritzt wurde. Es wurde ein statischer Mischer innerhalb des Rohrsystems verwendet, um eine gründliche Durchmischung ohne Proteinausfällung zu erleichtern. Die nachgesäuerte Magermilch wurde in einen Käsebottich geleitet und unter Rühren auf 88 ºF (31,1 ºC) erwärmt.
Die angesäuerte Magermilch wurde dann dickgelegt durch Zugabe von 12 ml mikrobiellem Koagulator und 995 g des Acidogens Glucono-delta-lacton, Rühren während 1 Minute und dann wurde die Mischung ruhig während 75 Minuten absetzen gelassen. Am Ende der Absetzzeit hatte sich ein glattes, glänzendes Koagulum mit einem pH von 4,68 gebildet.
Käsemesser aus rostfreiem Stahl wurden verwendet, um das Koagulum in 3/8 inch (0,95 cm) Würfel zu schneiden, welche während etwa 30 Minuten schrumpfen gelassen wurden, bevor das Erhitzen begann. 42 ml 75 %ige Phosphorsäure wurden über der Oberfläche der Molke verteilt, um das Erhitzen bei pH 4,4 bis 4,5 zu erniedrigen, der Dampf wurde angelassen und das Erhitzen wurde unter leichtem Rühren mit der Hand begonnen. Die Käsemasse wurde in üblicher Weise bei 134 ºF (56,7 C) erhitzt, die Molke abgezogen und die Käsemasse dreimal mit fortschreitend kälterem Wasser gewaschen. Der gewaschene und abgezogene Käsekörper war normal in Körper, Textur und Aroma sowohl die trockene Masse als auch die dressierte Masse. Obzwar die endgültige Masse nicht gewogen wurde, um die Ausbeute zu bestimmen, wurde eine Verminderung in Molkeprotein von 0,78 % in der Kontrollprobe auf 0,53 % in diesem Bottich eine Ausbeutesteigerung ohne Verlust der Käsequalität festgestellt, wie dies mit Mozzarella durch Versuch bestimmt wurde.

Beispiel 15

In diesem Beispiel wurde Cheddar-Käse hergestellt, um die Anwendung der vorliegenden Erfindung auf andere Käsesorten als Mozzarella zu demonstrieren.
40 Gallonen (182 l) Milch, enthaltend 3,4 % Milchfett, wurden in einen runden ummantelten Prozeßtank gegeben, der mit Dampferhitzung und Kaltwasserkühlung ausgestattet war. Die kalte Milch wurde bei 42 ºF (5,6 ºC) auf pH 6,3 präkonditioniert unter Verwendung einer 85 %igen Lösung von Essigsäure und dann rasch auf 182 ºF (83,3 ºC) erhitzt und ohne Haltezeit abgekühlt. Nach Abkühlen auf 90 ºF (32,3 ºC) wurde die Milch auf pH 5,6 nachgesäuert, indem 75 %ige Phosphorsäure in einen fließenden Strom von Milch eingespritzt wurde unter Verwendung eines Inline-Injektors und eines statischen Mischers, um die Ansäuerung ohne Proteinausfällung vorzunehmen, wenn die Milch in den Käsebottich floß. Die angesäuerte Milch (pH 5,6) in dem Bottich wurde mit 1,5 % Milchsäure-Starterkultur beimpft, die in einem phagenresistenten Medium gezüchtet worden war. Eine Reifungszeit von 45 Minuten wurde vorgesehen vor der Zugabe von 22 ml eines einfach starken mikrobiellen Koagulators. Nach einer Dicklegezeit von 35 Minuten wurde ein glattes glänzendes Koagulum gebildet. Das Koagulum wurde mit 1/4 inch (0,64 cm) Käsemessern geschnitten, während 10 Minuten schrumpfen gelassen und bei 104 ºF (40 ºC) während 40 Minuten unter konstantem Rühren gekocht. Die Käsemasse wurde absetzen gelassen, die Molke wurde abgezogen und die "Packungs"- oder Verflechtungsstufe wurde durchgeführt. Der verarbeitete Käse wurde in dicke Scheiben geschnitten und der Cheddarbehandlung unterzogen, bis pH 5,3 erreicht war. Die dicken Scheiben wurden in Streifen unter Verwendung eines Messers geschnitten, gesalzen und in einen zylindrischen Metallreifen über Nacht gepreßt. Das Ziehen der Scheiben während des Cheddarns war normal und der Käse sah nach dem Pressen normal aus, ausgenommen wenige mechanische Öffnungen. Der lösliche Proteingehalt der Molke war 0,45 %, was eine erhöhte Käseausbeute anzeigte.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung von Käse, welches die folgenden Stufen umfaßt:

(a) erforderlichenfalls die Präkonditionierung von kalter, roher Milch durch Erniedrigung des pH auf einen Wert zwischen 6,0 und 6,5 vor der Wärmebehandlung;

(b) die Wärmebehandlung dieser Milch bei einer Temperatur von 162 bis 190ºF (72,2 bis 87,8ºC); und

(c) die Nachsäuerung der Milch vor dem Impfen mit einer Starterkultur oder Acidogen oder einem Ansäuerungsmittel mit verzögerter Freisetzung.

2. Verfahren zur Herstellung von Käse gemäß Anspruch 1, bei dem Milch wärmebehandelt, mit einer Starterkultur geimpft, einer Reifung unterzogen und mit einem Koagulierungsmittel behandelt wird, um einen käsigen Niederschlag zu bilden, wonach der käsige Niederschlag geschnitten, gekocht und entsprechend dem Typ des herzustellenden Käses einem "cheddaring", unterzogen oder gepreßt oder gemischt und zur Bildung von Käsekörpern geformt wird, wobei das Verfahren die folgenden Stufen umfaßt:

(a) die Präkonditionierung von kalter, roher Milch durch Erniedrigung des pH auf einen Wert zwischen 6,0 und 6,5 vor der Wärmebehandlung;

(b) im Anschluß daran die Wärmebehandlung der präkonditionierten Milch auf eine Temperatur von 162 bis 190ºF (72,2 bis 87,8ºC);

(c) das Abkühlen der wärmebehandelten Milch; und

(d) die Nachsäuerung der abgekühlten Milch vor dem Impfen mit Starterkultur.

3. Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, bei dem die präkonditionierungsstufe durch Ansäuern der Milch auf einen pH von 6,3 bis 6,5 durchgeführt wird.

4. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, worin die Präkonditionierungsstufe und/oder die Nachsäuerungsstufe durchgeführt werden, indem man eine Substanz, ausgewählt unter Essigsäure, Phosphorsäure, Essig, Milchsäure und einer natürlichen organischen Säure oder einer bakteriellen Säure, welche in auf Milch basierenden oder anderen Nahrungsmitteln basierenden Produkten anwesend ist, zugibt.

5. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, worin die Präkonditionierungsstufe durchgeführt wird, indem man eine ansäuernde Substanz in die Nilch pumpt, während die Milch sich unter Rühren befindet.

6. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, worin die Wärmebehandlungsstufe bei einer Temperatur von 162 bis 185ºF (72,2 bis 85ºC) während einer Zeitdauer von etwa 16 Sekunden durchgeführt wird.

7. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, worin die Milch für 16 Sekunden bis 2 Minuten während dieser Wärmebehandlungsstufe bei einer gewählten Temperatur gehalten wird.

8. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, worin die Kühlungsstufe bei einer Temperatur von 60 bis 100ºF (15,6 bis 37,8ºC) durchgeführt wird.

9. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, worin die Nachsäuerungsstufe bei einem pH von 4,9 bis 6,0 durchgeführt wird.

10. Verfahren gemäß Anspruch 9, worin die Nachsäuerungsstufe bei einem pH von 5,65 bis 5,70 durchgeführt wird.

11. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, worin die zugesetzte Starterkultur eine oder mehrere von Streptococcus thermophilus, Lactobacillus bulgaricus, Streptococcus lactis und Streptococcus cremoris umfaßt.

12. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, worin die zugesetzte Starterkultur ein Coccus-zu- Stab-Verhältnis von 2:1 bis 10:1 aufweist.

13. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, worin die geimpfte Milch etwa 15 Minuten bis 45 Minuten einer Reifung unterzogen und unter Verwendung von etwa 0,5 bis 3,0 Unzen (14,2 bis 85,2 g) Koagulans je 1000 lbs (454 kg) Milch koaguliert wird.

14. Verfahren zur Herstellung von Hüttenkäse, bei dem die Milch wärmebehandelt, mit einer Starterkultur geimpft, zur Bildung eines käsigen Niederschlags einer Reifung unterzogen wird, wonach der käsige Niederschlag geschnitten, gekocht und mit Hüttenkäsedressing zubereitet wird, welches Verfahren die folgenden Stufen umfaßt:

(a) die Präkonditionierung von kalter Magermilch durch Herabsetzen des pH auf etwa 6,1 bis 6,5;

(b) die Wärmebehandlung der präkonditionierten Milch durch Erhöhen der Temperatur auf einen Wert von 165 bis 190ºF (73,9 bis 87,8ºC) während etwa 16 Sekunden; und

(c) die Nachsäuerung der wärmebehandelten Milch durch Erniedrigung des pH auf etwa 5,2 bis 5,9.

15. Abänderung eines Verfahrens gemäß Anspruch 14, worin die Nachsäuerung durchgeführt wird, indem man den pH der Milch auf einen Wert von 4,95 bis 5,5 erniedrigt; und die nachgesäuerte Milch mit einem Acidogen oder einem Ansäuerungsmittel für die verzögerte Freigabe, ausgewählt unter Glucono-delta-lacton und einer verkapselten organischen oder anorganischen Säure, geimpft wird.

16. Verfahren zur Herstellung von Käse gemäß Anspruch 1, worin Milch wärmebehandelt, mit Starterkultur geimpft, einer Reifung unterzogen und zur Bildung eines käsigen Niederschlags mit einem Koagulierungsmittel behandelt wird, wonach der käsige Niederschlag geschnitten, gekocht und hiernach einem "cheddaring" unterzogen oder gepreßt oder gemischt und zur Bildung von Käsekörpern geformt wird, welches Verfahren die folgenden Stufen umfaßt:

(a) Auswählen einer Rohmilch mit einem pH von 6,0 bis 6,5;

(b) anschließend die Wärmebehandlung der Rohmilch bei einer Temperatur von 162 bis 190ºF (72,2 bis 87,8ºC);

(c) das Abkühlen der wärmebehandelten Milch; und

(d) die Nachsäuerung der abgekühlten Milch vor dem Impfen mit Starterkultur.

17. Verfahren gemäß Anspruch 16, worin die Nachsäuerungsstufe auf einen pH von 4,9 bis 6,0, vorzugsweise 5,65 bis 5,70, durchgeführt wird und worin der Käse einer vom Pasta filata-Typ ist.