DE60203584T2

DE60203584T2 - Formpressverfahren eines Käseprodukts

Info

Publication number: DE60203584T2
Application number: DE60203584T
Authority: DE
Inventors: Sylvain Dal
Original assignee: Fromageries Bel SA
Current assignee: Fromageries Bel SA
Priority date: 2001-11-07
Filing date: 2002-11-05
Publication date: 2005-09-29
Anticipated expiration: 2022-11-06
Also published as: ES2236466T3; EP1310159B1; FR2831767B1; DE60203584D1; EP1310159A3; EP1310159A2; FR2831767A1; ATE292372T1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Formgebung eines Käseerzeugnisses in einer Form.
Dabei ist unter einem Käseerzeugnis ein Produkt zu verstehen, das aus der Milchgerinnung und gegebenenfalls anderen Stufen wie Ablaufen, Fermentation, Reinigung und Wärmebehandlung wie Schmelzen oder Brennen resultiert.
In der herkömmlichen Käserei wird ein Käsebruch/Molke-Gemisch in die dem Fachmann bekannten geeigneten Systeme dosiert und geformt, die meist aus Verteilern in Form von Säulen bestehen, die über Formen angeordnet sind, die sich nebeneinander in einer oder mehreren Linien befinden. Dabei fließt das Käsebruch/Molke-Gemisch durch die Schwerkraft in jeder Säule hinunter, deren unteres Ende mit einem Verschluss verschlossen ist, der in offener Position eine bestimmte Erzeugnismenge hindurchlässt, die dann in die entsprechende Form fließt. Die Molke wird anschließend durch Schwerkraft oder Pressen durch in der Form vorgesehene Perforationen abgezogen.
Ein solches Herstellungsverfahren ist nicht zur ökonomischen Produktion von Portionen mit kleiner Masse geeignet.
Weiterhin sind aus US-4 738 863 und US-3 421 220 Verfahren zum Extrudieren von Käseerzeugnissen bekannt. Dabei erfolgt das Spritzgießen der Käseerzeugnisse nicht in geschlossenen Formen, und diese Verfahren erlauben es nur, zylindrische und keine unterschiedlichen dreidimensionalen Formen zu erhalten. In dem Dokument FR-A-2 532 525 ist das Extrudieren eines Käseerzeugnisses in eine offene Form beschrieben.
Bei Schmelzkäse wird gegebenenfalls in Anwesenheit von Käseschmelzsalzen ein Käseausgangsstoff, der auf herkömmliche Weise erhalten worden ist, erwärmt, bis ein Käseerzeugnis in Form einer Flüssigkeit mit einer dynamischen Viskosität von etwa 1 bis 4 Pa·s (Pascalsekunde) erhalten wird.
Ganz allgemein wird das Käseerzeugnis in diesem Zustand direkt in die endgültige Verpackung gegossen, wo es eine Abkühlungsstufe erfährt, nach welcher es seine endgültige Textur und Form angenommen hat.
Dieses Verfahren hat jedoch seine Grenzen, was den Charakter der endgültigen Verpackung betrifft, die herkömmlicherweise auf der Basis von Aluminium und nachgiebigen oder starren Kunststoffmaterialien (beispielsweise Schachteln) ist. Es kann jedoch vorteilhaft sein, unverpackte, unbeschichtete Portionen zu erhalten, die ausreichend geschlossen sind, um gehandhabt werden zu können, um sie in anderen Materialien wie Wachs oder anderen ähnlichen Materialien, die dann diese Portionen umhüllen, zu verpacken. Dieses Problem lässt sich lösen durch ein Verfahren, das die Stufen des Gießens des Käseerzeugnisses in eine Zwischenform, Abkühlen in dieser Form, Entformen und anschließend Verpacken umfasst. Da diese Stufen aufwändig an Zeit und Ausrüstungen oder Arbeitskräften sind, ist dieses Verfahren Portionen mit großen Abmessungen vorbehalten und nicht für die Erzeugung von Portionen mit geringem Gewicht geeignet.
Deshalb liegt der Erfindung als Aufgabe zugrunde, dieses Problem zu lösen, indem sie die direkte Herstellung von aus einem Käseerzeugnis bestehenden Portionen mit geringem Gewicht wirtschaftlich erlaubt, wobei diese Portionen nach der Form unbeschichtet und ausreichend geschlossen sind, um gehandhabt werden zu können.
Dazu hat die Erfindung ein Formgebungsverfahren nach Patentanspruch 1 zum Gegenstand.
In den abhängigen Patentansprüchen sind mögliche zusätzliche Merkmale beschrieben.
Die Erfindung lässt sich besser anhand der folgenden beispielhaften Beschreibung unter Bezugnahme auf die im Anhang befindlichen Zeichnungen verstehen, wobei
1 eine schematische Ansicht mit Teillängsschnitt einer Vorrichtung zur Herstellung von Portionen eines erfindungsgemäßen Käseerzeugnisses,
2 eine vergrößerte, perspektivische schematische Darstellung der Form der Vorrichtung von 1, wobei sich die Form in offener Position befindet,
3 eine schematische Schnittdarstellung entlang der Ebene III-III von 2,
4 eine 3 analoge Ansicht, welche die Formgebung des Käseerzeugnisses in der Form in geschlossener Position veranschaulicht,
5 eine 2 analoge Ansicht, welche die Form in offener Position nach der Formgebung des Käseerzeugnisses darstellt,
6 eine perspektivische schematische Ansicht, die eine andere Form veranschaulicht, und
7 eine schematische Ansicht einer Portion, die nach der Form von 6 erhalten worden ist, zeigt.
In 1 ist schematisch eine Vorrichtung 1 zur Herstellung von Portionen eines Käseerzeugnisses gezeigt, die im Wesentlichen:

– einen Kocher 2 zum Schmelzen und Kochen eines Ausgangskäsematerials, beispielsweise von auf herkömmliche Weise hergestellten Käsestücken 3,
– eine Einrichtung 4 zum Dosieren und Unter-Druck-Setzen des vom Kocher 2 kommenden Käseerzeugnisses und
– eine an die Einrichtung 4 angeschlossene Formgebungseinrichtung 5

Dazu ist festzustellen, dass die maßstäblichen Verhältnisse der verschiedenen Elemente der Vorrichtung 1 in 1 nicht eingehalten sind.
Der Kocher 2 ist ein herkömmlicher Kocher, insbesondere mit Mitteln zum Rühren und zum Zugeben von Käseschmelzsalzen zu dem Ausgangskäsematerial versehen. Diese an sich herkömmlichen verschiedenen Mittel sind nicht in den Figuren gezeigt.
Die Einrichtung 4 ist eine Einrichtung wie eine, die zum Spritzgießen eines Kunststoffs unter Druck in eine Form verwendet wird.
Die Einrichtung 4 umfasst im Wesentlichen:

– einen feststehenden Zylinder 6, durch welchen eine Längsbohrung 7 führt und welcher mit Beheizungsmitteln 8 wie äußeren Heizbändern versehen ist,
– eine Kolbenschnecke 9 für das Dosieren und Unter-Druck-Setzen, die in der Längsbohrung 7 drehbar und hin- und herbeweglich angebracht ist,
– ein Rückschlagventil 10, das am rechten Ende der Kolbenschnecke 9 vorgesehen ist,
– einen Motorblock 11 für den Antrieb der Kolbenschnecke 9 in Rotation um die Achse der Längsbohrung 7 und in Translation entlang dieser Achse, wobei der Motorblock 11 am linken Ende der Kolbenschnecke 9 angeordnet ist, und
– eine Einspritzdüse 13, die am rechten Ende der Längsbohrung 7 angeordnet ist.

Die Vorrichtung 1 umfasst Mittel 14 für die Verbindung des Kochers 2 mit dem hinteren Ende (in 1 links) des Zylinders 6, um die Einrichtung 4 mit Käseerzeugnis zu beschicken.
Wie in den 1 bis 5 gezeigt, umfasst die Formgebungseinrichtung 5 einen feststehenden Block 15, einen beweglichen Block 16, eine feststehende Formhälfte 17, die von dem feststehenden Block 15 getragen wird, und eine bewegliche Formhälfte 18, die von dem beweglichen Block 16 getragen wird. Dabei werden die zwei Formhälften 17 und 18 von den einander gegenüberliegenden Seiten der Blöcke 15 und 16 gehalten.
Jede Formhälfte 17, 18 enthält drei in einer Reihe angeordnete Hohlraum- oder Formnesthälften 19. Die Formnesthälften 19 haben eine analoge Form, die im Wesentlichen der Hälfte eines Würfels entspricht. Jedoch haben die Formnesthälften 19 der feststehenden Formhälfte 17 einen Freiwinkel, der kleiner als derjenige der Formnesthälften 19 der beweglichen Formhälfte 18 ist.
Der bewegliche Block 16 ist auf vier Stangen 20 hin- und hergehend angebracht, die den feststehenden Block 15 in 1 nach rechts verlängern.
Durch die Bewegungsmittel 22 (1) ist es möglich, den beweglichen Block 16 und damit die bewegliche Formhälfte 18 zwischen zwei Positionen zu bewegen, nämlich einer von der feststehenden Formhälfte 17 entfernten ersten Position (1 bis 3) und einer der feststehenden Formhälfte 17 angenäherten Position (4).
Wenn sich die bewegliche Formhälfte 18 in der zweiten Position befindet, so befindet sie sich mit der feststehenden Formhälfte 17 in Berührung. Die Formnesthälften 19 stehen jeweils paarweise miteinander in Verbindung, um drei im Wesentlichen kubische Formnester 23 oder Hohlräume zu bilden.
Die erste Position entspricht daher einer offenen Position der Form 24, die von den Formhälften 17 und 18 gebildet wird, und die zweite Position einer geschlossenen Position der Form 24.
Wie den 3 und 4 zu entnehmen, mündet die Düse 13 in eine mittige Öffnung 25, die in dem feststehenden Block 15 angebracht ist und über einen Versorgungskanal 26 und drei Öffnungen 27 mit den Böden der Formnesthälften 19 der feststehenden Formhälfte 17 in Verbindung steht.
Wie ausschließlich in 3 veranschaulicht, ist eine Druckluftquelle 30 an drei Kanäle 31 angeschlossen, die in dem beweglichen Block 16 und der beweglichen Formhälfte 18 angebracht sind und jeweils in den Boden einer jeweiligen Formnesthälfte 19 der beweglichen Formhälfte 18 münden.
Die Funktionsweise der Vorrichtung 1 ist folgende, wobei sich die Form 24 in geschlossener Position befindet.
Die Stücke 3, beispielsweise Späne von geriebenem Käse oder Käsekrümel, werden im Kocher 2 bei einer Temperatur von etwa 115°C in Gegenwart von Käseschmelzsalzen geschmolzen und gekocht, um ein Käseerzeugnis in Form einer Masse 34 zu bilden. Ganz allgemein kann die Kochtemperatur 50 bis 120°C und vorzugsweise zwischen 80 und 120°C betragen.
Diese Masse 34 hat beispielsweise eine Trockenmasse von 50 bis 65 Gew.-%. Der Fettgehalt der Trockenmasse beträgt beispielsweise 20 bis 50 Gew.-%. Die dynamische Viskosität dieser Masse beträgt 50 bis 250 Pa·s bei einer Temperatur von etwa 75°C.
Die Masse 34 wird von den Mitteln 14 in den Zylinder 6 gefüllt. Eine festgelegte Menge an Masse 34 wird durch das Rückschlagventil 10 vor der Kolbenschnecke 9, d. h. im rechten Ende der Längsbohrung 7, angesammelt. Diese Dosierstufe wird beispielsweise durch die Rotation und das gleichzeitige Zurückspringen der Kolbenschnecke 9, d. h. durch eine Translationsbewegung nach links in 1, sichergestellt. Die Kolbenschnecke 9 wird anschließend nach vorn bewegt, d. h. in Translation zur Düse 13 angetrieben, um auf die zuvor dosierte Masse 34 Druck auszuüben.
Diese unter Druck gesetzte Masse 34 wird somit durch die Düse 13, die Öffnung 25, den Kanal 26 und die Öffnungen 27 in die Formnester 23 der Form 24, wie in 4 dargestellt, spritzgegossen.
Diese Masse 34 wird in diese Formnester 23 mit einem Fülldruck von etwa 50 bis 200 bar und einer Fülltemperatur von etwa 75°C spritzgegossen. Dabei ist festzustellen, dass diese Temperatur der Masse von den Heizbändern 8 der Einrichtung 4 konstantgehalten wird.
Die Masse 34 fließt dann in die Formnester 23, wobei sie diese vollständig ausfüllt und die Luft, die diese vorher ausgefüllt hatte, über die Kanäle 31 nach außen verdrängt.
Das Spritzgießen der Masse 34 wird anschließend unterbrochen.
Während des Spritzgießens werden die Formhälften 17 und 18 auf einer Temperatur von etwas unter 35°C gehalten, beispielsweise von einem nicht dargestellten Kühlkreislauf, dessen Abschnitte durch die Wände der Formhälften 17 und 18 führen und durch welchen ein Kühlfluid strömt.
Somit wird die in den Formnestern 23 enthaltene Masse 34 sehr schnell bis auf eine Abkühlungstemperatur von etwa 35°C abgekühlt, um derart ihre Verfestigung oder "Erstarrung" zu ermöglichen, dass sie im Wesentlichen nicht mehr fließt und ausreichend geschlossen ist, um gehandhabt und später verpackt werden zu können. Jedes Formnest 23 enthält dann eine feste Portion 36 mit im Wesentlichen kubischer Form.
Danach wird die Öffnung der Form 24 durch Bewegung der beweglichen Formhälfte 18 in deren von der feststehenden Formhälfte 17 entfernte Position (5) bewirkt.
Aufgrund der unterschiedlichen Freiwinkel der Formnesthälften 19 der Formhälften 17 und 18 bleiben die drei so geformten Portionen 36 in den Formnesthälften 19 der beweglichen Formhälfte 18 haften und machen deren Bewegung mit.
Anschließend werden die Portionen 36 der beweglichen Formhälfte 18 durch Einblasen von Druckluft von der Quelle 30 und durch die Kanäle 31 ausgeworfen.
Die so hergestellten Portionen 36 können anschließend in einer nicht dargestellten Verpackungsstation automatisch verpackt werden. Diese Verpackung kann in Folien aus einem Material wie Aluminium bzw. Kunststoff oder durch Umhüllung mit Wachs bzw. einem analogen Material erfolgen.
Da die Masse 34 unter Druck in die Form 24 eingespritzt wird, d. h. mit einem Druck, der höher als derjenige im Inneren der Formnester 23 der Form 24 vor dem Spritzgießen ist, verteilt sie sich zufrieden stellend in den Formnestern 23, sodass es der beschriebene einzige Formgebungsvorgang erlaubt, Portionen 36 mit zufrieden stellender Form zu erhalten, ohne dass es erforderlich wäre, eine vorhergehende Vorformgebungsstufe oder eine anschließende Fertigberarbeitungsstufe vorzusehen.
Die Formgebung durch unter Druck stattfindendes Spritzgießen erlaubt es auch, eine kurze Taktzeit der Herstellung der Portionen 36 zu erreichen, und erweist sich als besonders geeignet, um Portionen 36 mit kleinen Abmessungen und geringer Masse, insbesondere mit einer Masse von unter 50 g, direkt und wirtschaftlich herzustellen, wobei diese Portionen 36 unbeschichtet und ausreichend geschlossen sind, um anschließend verpackt werden zu können.
Außerdem kann, wie zuvor beschrieben, die Formgebung durch Spritzgießen sichergestellt werden, indem ein Käseerzeugnis mit viel Trockenmasse, deshalb mit einer hohen Viskosität und einer Textur, die ähnlich derjenigen der herkömmlichen Käse ist, verwendet wird.
Dabei kann es sich um ein Erzeugnis mit einer dynamischen Viskosität von über 250 Pa·s handeln, beispielsweise um eine Masse an der Fließgrenze, wobei dieses Erzeugnis jedoch bei der Fülltemperatur fließfähig sein muss.
So kann das Käseerzeugnis, mit welchem die Einrichtung 4 beschickt wird, ein Erzeugnis sein, das durch ein Verfahren erhalten worden ist, das folgende Stufen umfasst:

a) thermische und mechanische Behandlung vom Typ Kneten eines Ausgangskäsematerials nach Zerkleinerung bei einer Temperatur T1 von höchstens 65°C, um eine begrenzte Destrukturierung des Proteinnetzes des Ausgangskäsematerials zu erhalten, und anschließend
b) Abkühlung auf eine Temperatur T2, die sich im Bereich von T1 – 8°C bis T1 – 20°C und vorteilhafterweise T1 – 10°C bis T1 – 15°C befindet, die Grenzwerte eingeschlossen, wobei

Ein solches Verfahren zur Herstellung eines Käseerzeugnisses ist in dem Dokument FR-2 778 821 beschrieben.
Die durch ein solches Verfahren erhaltenen Käseerzeugnisse besitzen eine Textur, die nahe derjenigen von herkömmlicherweise erhaltenen Käsen ist, und ganz allgemein gute organoleptische Eigenschaften.
Wenn das weiter oben beschriebene Formgebungsverfahren angewendet wird, um ein so erhaltenes Käseerzeugnis zu formen, können die Portionen 36 gleichzeitig eine geringe Masse und eine gute Textur haben. Außerdem werden die Kosten ihrer Formgebung gesenkt.
Die Temperatur des Spritzgießens beträgt 50 bis 120°C und vorzugsweise 70 bis 80°C.
Die dynamische Viskosität des Käseerzeugnisses beträgt vorzugsweise 50 bis 250 Pa·s bei Spritzgießtemperatur.
Es ist jedoch festzustellen, dass das weiter oben beschriebene Formgebungsverfahren auch auf das Spritzgießen von Käseerzeugnissen angewendet werden kann, deren Viskosität niedriger als die zuvor genannte ist, und deren dynamische Viskosität insbesondere 1 bis 4 Pa·s bei Spritzgießtemperatur beträgt.
Weiterhin ist festzustellen, dass die Einrichtung 4 anstelle einer Kolbenschnecke 9 eine einfache Schnecke oder einen einfachen Kolben enthalten kann.
Ganz allgemein kann das Ausstoßen der geformten Portionen 36 aus der Form 24 auch durch Schwerkraft erfolgen, wobei beispielsweise auf der beweglichen Formhälfte 18 eine Antihaftbeschichtung wie eine Teflon^®-Beschichtung oder eine Beschichtung, die durch Aufdampfen von Antihaftmitteln, beispielsweise Alginaten, erhalten worden ist, vorgesehen wird.
Um sicherzustellen, dass die geformten Portionen 36 beim Öffnen der Form 24 in einer Formhälfte anstatt in der anderen bleiben, können anstelle unterschiedlicher Freiwinkel andere Materialien zur Herstellung der zwei Formhälften 17 und 18 verwendet, auf den Wänden der Formhälften 17 und 18, die die Formnesthälften 19 begrenzen, andere Rauhtiefen vorgesehen oder die Formhälften 17 und 18 auf verschiedenen Temperaturen gehalten werden.
Weiterhin werden ganz allgemein die geformten Portionen 36 in der Form 24 bis auf eine Abkühlungstemperatur von 0 bis 45°C und vorzugsweise 30 bis 35°C abgekühlt, wobei diese Temperatur derart ist, dass das Käseerzeugnis nicht mehr fließfähig ist.
Die Stufe der Abkühlung in der Form 24 der Portionen 36 kann gegebenenfalls eine Zwangsabkühlungsstufe sein und kann nicht zeitgleich mit dem Spritzgießen, sondern später durchgeführt werden.
Weiterhin erlaubt es der Formgebungsvorgang durch Spritzgießen, Portionen 36 mit komplexen Formen, beispielsweise von Personen, Tieren, Kugeln oder anderen dreidimensionalen Formen, zu erhalten.
So ist in 5 eine Form 24 gezeigt, die einen feststehenden ersten Teil 17, einen beweglichen zweiten Teil 18 und einen beweglichen dritten Teil 40 umfasst. Die Teile 17 und 18 umfassen jeweils drei Formnesthälften 19, die es erlauben, wenn sich die zwei Teile 17 und 18 in Berührung befinden, drei im Wesentlichen kubische Formnester zu bilden.
Der bewegliche dritte Teil 40 enthält drei Stangen 42, die nach unten überstehen und von den Formnestern aufgenommen werden können, die durch Vereinigung der Formnesthälften 19 gebildet werden.
So haben, wie in 6 für eine von ihnen gezeigt, die drei Portionen 36, die aus dieser Form erhalten worden sind, kubische Formen, die einen mittigen Durchgang 44 aufweisen, dessen Form derjenigen der Stangen 42 entspricht.
Dazu ist festzustellen, dass dieser letzte Vorteil unabhängig von den Charakteristika des geformten Käseerzeugnisses und somit von dessen Textur erhalten werden kann.

Claims

Verfahren zur dreidimensionalen Formgebung eines Käseprodukts (34) in einer Form (24), dadurch gekennzeichnet, dass die Form eine offene und eine geschlossene Position besitzt, und dass das Verfahren die Stufen – Füllen des Käseprodukts unter Druck in die Form mit einem Fülldruck, wobei das Käseprodukt mit einer Fülltemperatur eingefüllt wird, bei welcher es fließen kann und die Form sich in geschlossener Position befindet, – Abkühlen des Käseprodukts in der Form (24) bis auf eine Kühltemperatur, bei welcher das Käseprodukt im Wesentlichen nicht mehr fließt, und anschließend – Öffnen der Form (24) umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, in welchem der Fülldruck 50 bis 200 bar beträgt.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, in welchem die Fülltemperatur etwa 50 bis 120°C beträgt.
Verfahren nach Anspruch 3, in welchem die Fülltemperatur etwa 70 bis 80°C beträgt.
Verfahren nach Anspruch 4, in welchem die Kühltemperatur etwa 0 bis etwa 40°C beträgt.
Verfahren nach Anspruch 5, in welchem die Kühltemperatur etwa 30 bis 35°C beträgt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, in welchem die dynamische Viskosität des Käseprodukts bei Fülltemperatur mehr als 50 Pa·s beträgt.
Verfahren nach Anspruch 7, in welchem die dynamische Viskosität des Käseprodukts bei Fülltemperatur weniger als 250 Pa·s beträgt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, das außerdem eine Stufe zur Herstellung des Käseprodukts durch Erwärmen einer feste Stücke (3) enthaltenden Ausgangskäsemasse umfasst.