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TECHNISCHES GEBIET
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von
süßem Frischkäse gemäß dem Oberbegriff
von Anspruch 1.
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STAND DER TECHNIK
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Frischkäse lässt sich
als ein Produkt aus Milch oder Sahne definieren, das mit Hilfe von
Lab oder einer sauren Kultur zum gerinnen gebracht wurde und das
sofort nach der Herstellung verbrauchsfertig ist. In den meisten
Ländern
und Kulturen gibt es irgend eine Form von Frischkäse. Die
Sorten sind oft regionaler Art und haben lange Traditionen, jedoch begannen
die verschiedenen regionalen Frischkäsesorten mit zunehmender Globalisierung
und zunehmendem Tourismus sich außerhalb ihrer Ursprungsregionen
zu verbreiten. Von den bekannteren Sorten, die sich mit Hilfe einer
sauren Kultur herstellen lassen, können Quark- oder Hüttenkäse und Rahmkäse erwähnt werden,
welche als sauer geronnene Frischkäse mit einem pH-Wert von <5,2 angesehen werden können. Solche
Käse, die
nur durch den Zusatz von Lab koagulieren, werden als süß geronnene
Frischkäse
bezeichnet und haben einen pH-Wert von etwa 6,7. Ein Beispiel für diese
Sorte ist Queso Fresco. Diese drei Arten von Frischkäse machen
an sich unterschiedliche Grundtypen aus, von denen es unzählige Abwandlungen
gibt. Die Grundsorten und ihre Herstellungsverfahren werden nachstehend
beschrieben.
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Zur
Herstellung von Frischkäse
im Industriemaßstab
werden seit langem Zentrifugen verwendet, soweit sauer koagulierte
Käse betroffen
sind. Das Milchrohmaterial (entrahmte Milch bei der Herstellung
von Quark und Sahne bei der Herstellung von Rahmkäse) wird
vorbehandelt, wonach eine Fermentierung in Gang gesetzt wird, in
der eine saure Kultur zu dem Rohmaterial gegeben wird. Nach der
Wärmebehandlung
wird die Molke durch Zentrifugation von der Käsemasse getrennt. Es wurde
spezielle Zentrifugen, und zwar einerseits für die Herstellung von Quark
und andererseits für
die Herstellung von Rahmkäse,
entwickelt. Es war nicht möglich,
den gleichen Zentrifugentyp für
diese beiden Produkte aufgrund ihrer verschiedenen Dichten einzusetzen. Die
Molke, die das Verfahren verlässt,
ist sauer oder säuerlich
und enthält
bestimmte Proteine, die in der Molke gelöst sind. In vielen Ländern hat
saure Molke einen geringeren kommerziellen Wert als süße Molke und
wird gelegentlich als Umweltproblem angesehen. Durch sogenannte
Thermalisierung von fermentierter Milch lässt sich eine bessere Trennung
der Proteine von der Molke und dadurch eine höhere Produktionsausbeute erzielen.
Nach dem Zentrifugieren wird das Produkt gewöhnlich gekühlt und in Konsumentenverpackungen
verpackt. Zur Erzielung einer verlängerten Haltbarkeit wird auch
die sogenannte Heiß-Befüllung angewendet.
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Neuerlich
hat in vielen Fällen
die Ultrafiltration zur Einengung das Zentrifugieren und die Auftrennung
der Molke oder des Permeats übertroffen. Durch
ein höheres
Zurückhalten
der Molkeproteine wurde die Produktionsausbeute in diesem Verfahren erhöht. Das
Problem, das die saure Molke bzw. das Permeat aufwirft, bleibt jedoch
immer noch bestehen.
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Ein
Verfahren zur Herstellung eines angesäuerten Frischkäses mittels
Ultrafiltration ist in WO-A-9320704 offenbart.
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Ein
Verfahren zur Herstellung von süßem Frischkäse mittels
Ultrafiltration ist in
US 4,716,045 offenbart.
Für den
dritten Haupttyp von Frischkäse, Queso
Fresco, wurde das Milchrohmaterial bei der früheren Herstellung vorbehandelt,
und das Lab wurde dazu gegeben. Nach der Gerinnung und der Abtrennung
der Molke wurde ein süßer Frischkäse erhalten,
der folglich eine kurze Haltbarkeit aufwies. Es wird dabei eine
süße Molke
erhalten, die einen größeren kommerziellen
Wert als saure oder säuerliche Molke
hat.
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Bei
der Herstellung von Queso Fresco im großen Maßstab wurde die Ultrafiltration
in einigen Fällen nach
der Vorbehandlung zum Aufkonzentrieren des Milchrohmaterials eingesetzt.
Das Lab wurde direkt vor dem Verpacken zum Konzentrat gegeben, und
das Produkt gerann in der Verpackung. Damit man danach das Labenzym
deaktivieren kann, welches ansonsten zu Geschmacksveränderungen
führen
würde,
muss die gesamte Verpackung wärmebehandelt
werden. Zugleich wird das Produkt wärmebehandelt, was dessen Haltbarkeit
verlängert.
Diese Wärmebehandlung
stellt strikte Forderungen an den Verpackungstyp, was folglich relativ
teuer ist. Gleichzeitig ist das Verfahren zum Durchführen der
Wärmebehandlung
(die beispielsweise in einem Wasserbad erfolgen kann) umständlich und
teuer.
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AUFGABEN DER ERFINDUNG
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Eine
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Verwirklichung eines
Herstellungsverfahrens für süßen Frischkäse.
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Eine
weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Gewinnung einer
süßen Molke
bzw. Permeates. Zudem umgeht das erfindungsgemäße Verfahren den Bedarf zum
Einsatz des teuren und umständlichen
Verfahrens zur Deaktivierung des Labenzyms durch Wärmebehandlung
der Verpackungen bei der Herstellung von Käse der Queso-Fresco-Sorte.
Man kann dann andere Arten von Verpackungen für das Endprodukt einsetzen.
Als Folge der verbesserten Hygiene wird ein Frischkäse erhalten,
der eine lange Haltbarkeit bei der Kältelagerung aufweist, ohne
dass die Verpackungen wärmebehandelt
werden müssen.
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LÖSUNG
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Diese
und andere Aufgaben wurden nach dem charakterisierenden Teil von
Anspruch 1 erreicht.
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KURZE BESCHREIBUNG DER
BEIGEFÜGTEN ZEICHNUNG
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Die
vorliegende Erfindung wird nachstehend eingehender anhand der beigefügten Zeichnung beschrieben,
die ein Blockdiagramm zeigt, das das Verfahren veranschaulicht.
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In
dem Blockdiagramm sind verschiedene Verfahrensstufen mit römischen
Zahlen bezeichnet, wohingegen in solchen Fällen, bei denen dem Verfahren
etwas zugefügt
oder daraus entfernt wurde, eine Buchstabenbezeichnung erfolgte.
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BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN
AUSFÜHRUNGSFORM
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Ein
Milchrohmaterial A, d.h. Rohmilch tritt in das Verfahren direkt
aus dem Erzeuger ein. Bei der ersten Verfahrensstufe I wird das
Milch-Rohmaterial vorbehandelt. Die Vorbehandlung kann von einer Molkerei
zur nächsten
und von einem Land zum nächsten
variieren, beinhaltet aber gewöhnlich
eine Wärmebehandlung
bei 70 bis 150°C
für einen
Zeitraum, der von einigen Sekunden bis zu 15 Minuten variiert, und
zwar je nach der Temperatur und der gewünschten Behandlung. Die Vorbehandlung
umfasst weiterhin die Trennung von Milch-Rohmaterial zu einer entrahmten Milchphase
und einer Sahnephase. Je nach der Sorte des herzustellenden Frischkäses kann
danach eine Standardisierung des gewünschten Fettgehaltes erfolgen.
Alternativ wird die entrahmte Milch oder die Sahne ohne jegliche
vorhergehende Standardisierung eingesetzt. Die Vorbehandlung kann
ebenfalls eine Mikrofiltration oder eine Bactofugierung, sowie eine
Homogenisation beinhalten.
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In
der Verfahrensstufe II wird die Milch oder die Sahne durch Membranfiltration,
wie Ultrafiltration, aufkonzentriert, wobei diese einen Filter durchlaufen muss.
In dem Retentat wird der größere Teil
der Proteine aufkonzentriert, was die Verbesserung der Ausbeute
des Verfahrens unterstützt.
Das Permeat B, das durch den Filter gelangt, ist ein süßes Permeat, da
keine sauren Kulturen zugegeben wurden. Für dieses süße Nebenprodukt gibt es verschiedene
Absatzmöglichkeiten,
und es verfügt über einen
höheren
kommerziellen Wert als die saure oder säuerliche Molke oder das Permeat.
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In
der nächsten
Verfahrensstufe III wird das Milchkonzentrat durch Pasteurisierung
oder Sterilisation bei 70 bis 150°C
für einen
Zeitraum wärmebehandelt,
der je nach der Temperatur und der gewünschten Behandlung von einigen
wenigen Sekunden bis zu 15 Minuten variiert. Alternativ kann diese Verfahrensstufe
ebenfalls eine Homogenisation beinhalten.
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Die
Verfahrensstufe IV betriff das Kühlen
des Produktes auf eine geeignete Temperatur zwischen 5 und 80°C. Das Temperaturniveau
hängt davon
ab, welche Sorte von Frischkäse
erzeugt werden soll. Für
Queso Fresco beträgt
sie gewöhnlich
50 bis 65°C.
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In
der Verfahrensstufe V wird C hinzugegeben, welches aus einem Gerinnungsmittel,
einer Salzlösung
und möglicherweise
anderen Geschmacksadditiven besteht. Lab ist das Gerinnungsmittel.
Sämtliche
Additive werden in die konzentrierte Milch gemischt, die die vorher
festgelegte Temperatur hält,
auf die sie in der Verfahrensstufe IV gekühlt worden ist.
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Die
Verfahrensstufe VI umfasst das Verpacken des Konzentratgemischs
in Konsumentenverpackungen. Der Verpackungsvorgang sollte ebenfalls
bei der Temperatur erfolgen, der das Konzentrat in der Kühlverfahrensstufe
IV ausgesetzt war, d.h. 50 bis 65°C
bei der Herstellung von Queso Fresco. Das Verpackungsverfahren und
die Verpackungen können
hygienisch oder alternativ steril sein. Das Konzentratgemisch kann
beispielsweise in der Art von Verpackung verpackt sein, die für flüssige Nahrungsmittel
eingesetzt wird und die aus einem Laminat mit einem Kern aus Papier
oder Pappe hergestellt wird, auf dem verschiedene thermoplastische
Schichten und Sperrschichten laminiert sind. Diese Verpackungen
haben gewöhnlich
eine parallelflächige
Form, und durch eine geeignet angepasste Öffnungsanordnung kann eine
große
Fläche
der Verpackung für
einen leichteren Zugang zu diesen Inhalten geöffnet werden.
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Die
darauffolgende Verfahrensstufe VII besteht aus einer Verweilzeit,
die je nach dem Frischkäsetyp
variiert. Für
den Queso-Fresco-Typ werden die Verpackungen in einem Raum bei konstanter
Temperatur entsprechend der Verpackungstemperatur, d.h. 50 bis 65 ± 1°C, gehalten.
Während
der ersten 30 Minuten der Verweilzeit erfolgt die Gerinnung des
Konzentratgemischs in der Verpackung als Folge der Zugabe von Lab
in der Verfahrensstufe V. Während
der restlichen Verweilzeit, d.h. bis zu etwa 3 Std., wird das Labenzym
während
der kontinuierlichen warmen Verweilzeit deaktiviert. Wird das Labenzym
nicht deaktiviert, kann es während
der Aufbewahrung des Produktes zu Geschmacksänderungen kommen. Bei diesem
Herstellungsverfahren wird ein süßer Frischkäse mit einem
pH-Wert von etwa 6,7 erhalten.
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Nach
der Verweilzeit werden die Verpackungen gekühlt und kalt aufbewahrt (Verfahrensstufe
VIII). Von der Kaltlagerung werden die Produkte D transportiert,
während
die Kühlung
bis zum Zeitpunkt des Verkaufs im Einzelhandel und bis zu den Verbrauchern
erfolgt oder alternativ bei Raumtemperatur für sterile Produkte.
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Wie
aus der vorhergehenden Beschreibung ersichtlich, verwirklicht die
vorliegende Erfindung ein kostensparendes Verfahren, das sich für sämtliche süßen Frischkäsesorten
eignet, und das mit Hilfe der gleichen Ausrüstung in die Praxis umgesetzt
werden kann. Die Aufkonzentration mittels Ultrafiltration erhöht auch
die Verfahrensausbeute. Das Verfahren eliminiert auch den Bedarf
für das
teure und umständliche
Verfahren zur Deaktivierung des Labenzyms und zur Verpackung des
pasteurisierten Produktes bei der Herstellung von Queso Fresco.