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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich als Erstes auf ein Verfahren
zur Herstellung von Halbhartkäse
aus Milch in herkömmlicher
Weise, wenigstens umfassend die folgenden Schritte:
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- – Koagulieren
der Milch;
- – Schneiden
des erhaltenen Weichkäses;
- – Abtrennen
der Molke;
- – Pressen
des Weichkäses
in eine Form;
- – Behandeln
des so erhaltenen Käses
mit Salzlake.
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Bei
der Käseherstellung
werden ein Starter und Rennet der Milch zugegeben, um Weichkäse zu erzeugen.
Dieser Weichkäse
wird geschnitten, die gebildete Molke wird abgetrennt und der übrig bleibende
Weichkäse
wird im Allgemeinen in Käseformen
gepresst, um Käse
zu ergeben. Die in der Milch vorhandene Lactose kann, wenn diese
nicht von dem Weichkäse
getrennt wird, von dem Starter vollständig in Milchsäure umgesetzt
werden, was in einem sehr sauren Käse resultiert. Der Lactosegehalt
des Weichkäses
zusammen mit einem Puffermittel in dem Käse wird daher den endgültigen pH
des Käses
bestimmen und hat daher einen wichtigen Einfluss auf den Geschmack
und die Konstistenz des Käses.
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In
den gegenwärtigen
Käseherstellungsverfahren
wird der Lactosegehalt oft durch Zugabe von Wasser zu der geschnittenen
Molken-/Weichkäsemischung
reduziert. Dies reduziert die Lactosekonzentration in der Molke
um die Weichkäseteilchen
herum, so dass ein Konzentrationsgradient zwischen der Lactose in
den Weichkäseteilchen
und der Molke entsteht. Dadurch diffundiert ein Teil der Lactose
von den Weichkäseteilchen
in die Molke. Dieses sogenannte „Waschen" ist ein unerwünschtes und ungenaues Verfahren
zur Steuerung des Lactosegehalts. Es ist ferner unerwünscht, dass
das Molkevolumen erhöht
wird im Zusammenhang mit der weiteren Verarbeitung oder einer möglichen
Ableitung der Molke.
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Durch
das Schneiden des Weichkäses
tritt in den Weichkäse
ein Prozess, bei dem Wasser ausgetrieben wird, auf, was im Stand
der Technik als Synerese bezeichnet wird. Dieses Austreiben von
Wasser beschleunigt sich bei erhöhten
Temperaturen und dauert während
einer ausgedehnten Zeitperiode an. Mit anderen Worten, je länger das
Waschen stattfindet, desto mehr Wasser wird aus dem Weichkäse durch
Synerese ausgetrieben. Die Konsequenz davon ist es, dass der Feuchtigkeitsgehalt
des letztendlich erhaltenen Käses
abfällt.
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Die
vorliegende Erfindung zielt darauf ab, die obigen Nachteile abzumindern
und ist zu diesem Zweck dadurch gekennzeichnet, dass Milch mit einem
reduzierten Lactosegehalt verwendet wird, was dadurch erhalten wird,
dass Milch einer Ultrafiltration gefolgt von einer Nanofiltration
oder einer Umkehrosmose unterworfen wird, und dass das Waschen nach dem
Schneiden des Weichkäses
weggelassen wird.
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Der
Vorteil der Verwendung von Milch mit einem reduzierten Lactosegehalt
ist es, dass das Waschen des Weichkäses weggelassen werden kann, und
dass ein Käse
mit einem gewünschten
und einstellbaren Feuchtigkeitsgehalt hergestellt werden kann.
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Im
Stand der Technik war die Herstellung von Käse mit hohem Feuchtigkeitsgehalt
nur möglich, während ein
hoher Lactosegehalt in dem Weichkäse und damit ein niedriger
pH in dem schlussendlich erhaltenen Käse durch die Bildung von Milchsäure aufrecht
erhalten wurde.
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Verfahren
zur Herstellung von lactosefreier Milch durch Ultrafiltration gefolgt
von Umkehrosmose sind allgemein bekannt. In diesem Zusammenhang wird
auf die FR-A-2 125
137 Bezug genommen, in der ein Verfahren zur Herstellung von lactosefreier Milch
durch Anwendung von Ultrafiltration und Umkehrosmose gelehrt wird.
In diesem Zitat und auch in anderen Zitaten aus dem Stand der Technik
ist das Fehlen von Lactose in der Milch mit Diätprodukten oder Diabetesprodukten
verbunden. Die lactosefreie Milch, die erhalten wird, wird für spezielle
Milchdrinks, Joghurt und Frischkäse,
beispielsweise Feta – und
Rahmkäse
und dergleichen verwendet. Diese Käsearten enthalten bei herkömmlicher
Herstellung tatsächlich
erhebliche Lactosegehalte. Es ist klar, dass Halbhartkäse, die
durch das herkömmliche
Verfahren gemäß dem Stand
der Technik hergestellt sind, im Wesentlichen keine Lactose enthalten.
Daher gab es im Stand der Technik keine Anregung irgendwelcher An,
um Halbhartkäse
unter Verwendung von lactosearmer Milch herzustellen.
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Unter
Verwendung des Verfahrens gemäß der Erfindung
kann die Produktionskapazität
einer durchschnittlichen Käsefabrik
um etwa 25 % erhöht werden.
Ferner ist der Molkefluss erheblich kleiner, und insgesamt ist erheblich
weniger Wasser erforderlich. Dadurch wird auch erheblich weniger
Abwasser mit dazugehörigen,
reduzierten Wiedraufbereitungskosten gebildet.
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In
diesem Zusammenhang wird unter anderem auf den Stand der Technik
Bezug genommen aus: „Netherland
Milk and Dairy Journal",
Band 35, Seiten 35-46 (1981), Fr-A-2 252 057, „La Technique Laitiere", Nr. 950, Seiten
7-13, (1981), US-A-4 355 048, US-A-3 988 481. Alle diese Zitate offenbaren
die Herstellung von Halbhartkäse
durch Verwendung von Milch mit reduziertem Lactosegehalt. Diese
Verfahren werden jedoch nicht als her kömmliche Käseherstellungsverfahren angesehen.
Das Ziel dort ist es, so viel wie möglich Molkeproteine (Serumproteine)
in den Käse
einzubringen. Die Milch wird durch Ultrafiltration konzentriert,
gefolgt von Wasserzugabe und erneuter Ultrafiltration (Diafiltration).
Danach wird das Konzentrat erhitzt in einem Wärmeaustauscher und in Formen
gefüllt.
Mit anderen Worten wird das Wasser von der Milch nicht durch Abtrennen
der Molke entfernt.
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Gemäß der Erfindung
ist der Lactosegehalt der verwendeten Milch vorzugsweise weniger
als 4 Gew.-% und noch mehr bevorzugt weniger als 3 Gew.-%.
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Die
Erfindung stellt ferner Halbhartkäse bereit, der durch das Verfahren
gemäß der Erfindung
zu erhalten ist.
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Die
Käseherstellung
ist ein partielles Chargen-Verfahren, da bestimmte Mengen Milch
koaguliert werden, wonach der Weichkäse von der Molke getrennt und
in Formen gepresst wird. Aus einer Weichkäsecharge wird danach eine Vielzahl
Käsestücke gepresst,
so dass zwischen dem ersten und dem letzten gefüllten und gepressten Käse in der Praxis
20 – 30
Minuten sein können.
Dies bedeutet, dass bei der herkömmlichen
Käseherstellung
die Lactoseabtrennung durch Diffusion und Synerese während dieser
Zeit weitergeht und daher den Geschmack des Käses beeinflusst. Bei dem Verfahren gemäß der Erfindung
tritt jedoch im Wesentlichen nur Synerese auf, was bedeutet, dass
der gemäß der Erfindung
hergestellte Käse
einen konstanten Mineralgehalt pro Weichkäsecharge haben wird. Mit anderen Worten
wurde der Weichkäse
für einen
Käse von
einer Weichkäsecharge
nicht während
einer längeren Zeit
gewaschen als der Weichkäse
für einen
anderen Käse
von derselben Weichkäsecharge,
da bei der vorliegenden Erfindung das Waschen nicht mehr vorkommt.
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Vorzugsweise
ist der Feuchtigkeitsgehalt des Käses mehr als 50 Gew.-%. Gemäß der Erfindung
ist es möglich,
Käse mit
einem sehr hohen Feuchtigkeitsgehalt, jedoch mit einem guten Geschmack
ohne übermäßige Säure herzustellen.
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Es
ist klar, dass die unterschiedlichen herkömmlichen Verfahrensschritte
bei der Milch und den Zwischenprodukten der Käseherstellung ausgeführt werden
können,
vorausgesetzt, dass die Vorteile, die durch das Verfahren gemäß der Erfindung
erhalten werden, nicht wesentlich beeinflusst werden. Beispielsweise
kann die Ausgangsmilch herkömmlichen Vorbehandlungen,
wie Sterilisation, Pasteurisation, Sahneabtrennung usw. unterworfen
werden.
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Im
Folgenden werden. eine Anzahl von Beispielen des Verfahrens gemäß der Erfindung
zur Herstellung von Käse
unter Verwendung von Milch mit einem reduzierten Lactosegehalt gegeben.
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Beispiel 1: Herstellung
von Maasdamer Käse
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Rohmilch
(4,5 Gew.-% Lactose) wurde in einem Wärmetauscher auf 40°C erhitzt.
Die Milch wurde in Rahm und entrahmte Milch durch Zentrifugieren getrennt.
Die entrahmte Milch wurde während
10 s bei 65°C
thermisch behandelt und in den regenerativen Abschnitt des Wärmeaustauschers
bei 50°C
abgezogen. Die Proteine in der Milch wurden um einen Faktor von
2,5 mit einer Tuchenhagen-UF-Installation mit einer 5 kDa Membran
konzentriert.
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Die
Lactose in dem UF-Permeat wurde dann in einer Filmtec-NF-Installation
mit einer 0,5 kDa Membran bei 50°C
und 20 bar abgetrennt. Das NF-Permeat wurde auf 4°C abgekühlt, wie
auch das UF-Retenat und die Sahneströme.
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Das
NF-Permeat, das UF-Permeat, die Sahne und die thermisch behandelten
Milchströme
wurden in solch einer Weise über
Messungen mit einem Infrarot-Spektrophotometer mit einem Foss-Elektronik-Multikomponenten-Monitorsystem
gesteuert, dass die folgende Käse-Milch-Zusammensetzung
erhalten wurde: 3,5 %, 3,5 % Fett und 2,7 % Lactose.
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Die
Käsemilch
wurde während
15 s bei 72°C pasteurisiert
und in einen Weichkäse-Herstellungstank
bei 30°C
gegeben. 0,6 % Starter wurde während des
Füllens
des Weichkäseherstellungstanks
zugegeben. 22 ml von Kalb-Rennet und 30 ml Calciumchlorid wurden
dann pro 1001 Milch zugegeben. Die Komponenten für die Propion-Säurekultur
und Lysozym (ein Enzym, das ein unerwünschtes Bakterienwachstum behindert)
wurden ebenfalls zugegeben.
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Nach
der Koagulation wurde das resultierende Gel geschnitten mit dem
Resultat, dass die Molke herauszutreten begann und sich die Weichkäseteilchen
zusammenzogen. Nach 20 min Schneiden hatte sich eine erhebliche
Menge Molke gebildet. Der Rührer
wurde gestoppt, und die Weichkäseteilchen setzten
sich dann ab. Nach 2 min wurde das Weichkäsesieb abgesenkt, und das Abziehen
der Molke wurde weitergeführt.
Das Abziehen wurde fortgesetzt, bis ein Restvolumen erreicht wurde,
welches 55 % des ursprünglichen
Volumens betrug.
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Die
Molke/der Weichkäse
wurde auf 35°C mit
einem Heizmantel eines Weichkäse-Herstellungstanks
erhitzt. 3 g Salpeter wurde dann zugegeben, gefolgt von Umrühren für weitere
25 min. Die Molke/der Weichkäse
wurde dann in eine Casomatic-Entwässerungseinheit
gegeben.
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12
kg Weichkäse-Blöcke wurden
in runde Formen gelegt. Die Weichkäseblöcke wurden während 1,5
Stunden gepresst. Die Deckel der Forrmen wurden angehoben, und der
Käse verblieb
während weiteren
30 min in der Form, wonach eine ausreichende Säuerung erhalten wurde. Die
Käsestücke wurden
dann aus den Formen entfernt und in Salzlake eingetaucht. Die Salzlake
umfasst eine konzentrierte NaCl-Lösung (etwa 19 gew/gew %) mit
einer Tempe ratur von etwa 13°C.
Die Salzlake kühlt
den Käse,
die Salzlake zieht Feuchtigkeit aus dem Käse ab. Weiteres Salz diffundiert
in den Käse.
Der Salzgehalt auf einer Trockensubstanzbasis umfasst etwa 2,5 %
nach der Salzlakenbehandlung.
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Der
Käse verblieb
in der Salzlake während
2 Tagen. Der Käse
wurde dann bei 13°C
und danach während
2 Wochen bei 18°C
gelagert. Während
der Lagerung wurde der Käse
häufig
umgedreht und plastifiziert. Nach 7 Wochen fing der Käse an, aufzublähen, und
der Käse
war verkaufsbereit. Das Produkt schmeckte, wie ein exzellenter Maasdamer Käse schmecken
sollte; etwas nussig und delikat.
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Beispiel 2: Herstellung
von Gouda-Käse
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Gouda-Käse wurde
hergestellt durch Erhitzen von Rohmilch (4,6 Gew.-% Lactose) auf
40°C und
Zentrifugieren. Die entrahmte Milch wurde einer thermischen Behandlung
und bei 50°C
einer Ultrafiltration in einer Tuchenhagen-Installation mit einer
5 kDa Membran bis zu einem Konzentrationsfaktor von 2,5 unterworfen.
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Die
Lactose in dem UF-Permeat wurde in einem PCI-System RO-Installation
mit einer 0,1 kDa Membran bei 50°C
und einem Druck von 40 bar konzentriert. Nach Abkühlen auf
4°C mit
Hilfe eines Wärmeaustauschers
wurden das RO-Permeat, das UF-Retenat, Sahne und die wärmebehandelten
Vollmilchströme
in den gewünschten
Proportionen in einem Mischtank mit Hilfe eines Durchflussmessers eingebracht.
Auf diese Weise wurde eine Käsemilch mit
3,8 Gew.-% Protein, 4,1 Gew.-% Fett und 3,4 Gew.-% Lactose erhalten.
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Bei
dem Beginn des Käseherstellungsverfahrens
wurde diese Milch während
15 s bei 72°C pasteurisiert.
Die Milch wurde auf 30°C
in einem regenerativen Abschnitt des Pasteurisierungsgeräts abgekühlt und
dann in die Weichkäse-Herstellungstanks
gepumpt. 0,6 % Starter wurde während
der Befüllung
zugegeben. 20 ml Kalb-Rennet und 30 ml Calciumchloridlösung wurden
pro 1001 Milch zugegeben.
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Diese
Milch koagulierte in 30 min, wonach das Gel geschnitten wurde. Molke
wurde aus dem Weichkäse
als ein Resultat des Schneidens freigesetzt. Nach 25 min war eine
große
Menge Molke aus dem Weichkäse
freigegeben worden. Die Schneiden wurden gestoppt, und Molke wurde
mit einem Molkesieb auf 55 % des ursprünglichen Volumens abgezogen,
und Salpeter wurde zugegeben. Der Weichkäse wurde dann durch Rühren mit
Schneiden erneut in Bewegung versetzt. Der Heizmantel des Weichkäse-Herstellungstanks
war mit heißem
Wasser gefüllt, mit
dem Ergebnis, dass die Temperatur des Weichkäses auf 35°C anstieg. Nach 20 min wurde
die Molken-/Weichkäsemischung
in den Puffertank einer Casomatic- Entwässerungseinheit
gepumpt, und sie wurde in den Rohren derselben verteilt. Die Molke und
der Weichkäse
wurden in den Casomatic-Rohren getrennt.
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Der
Weichkäse
wurde in runde Formen gegeben. Wenn der letzte Käse von einem Käseherstellungstank
in eine Form gegeben worden war, wurden alle Weichkäseblöcke zur
gleichen Zeit gepresst. Die gesamte Presszeit war 1,5 Stunden. Die
Deckel der Formen wurden dann angehoben, und die Käsestücke, wurden
in der Form während
einer weiteren halben Stunde belassen. Die Käsestücke wurden aus der Form rausgenommen
und in Salzlake eingetaucht. Die Käse verblieben in der Salzlake
während 4
Tagen. Nach der Salzlakenbehandlung wurden die Käsestücke zurückgebracht und mit Plastik
abgedeckt. Diese Behandlung wurde jeweils nach 2 Tagen während 14
Tagen wiederholt. Der Käse
wurde dann in ein kommerzielles Warenhaus gebracht. Der Käse reifte
während
weiteren 14 Tagen. Der Käse
war dann bereit zum Verbrauch, das Produkt hatte einen typischen
Geschmack von jungem Gouda, frisch und etwas säuerlich.