-
Entkeimung der Käserinde durch Hitze Bei der Herstellung von Käse
ist im allgemeinen eine Lagerung der Käselaibe während einer längeren Zeit, meist
während mehrerer Monate, in Reifelagerungsräumen erforderlich. Auch nach Beendigung
des Reifungsvorganges kann der fertige Käse nicht immer unmittelbar zum Verbraucher
gebracht werden, sondern er wird zunächst noch weiter gelagert, da die Schwankungen
in der Produktion dem Bedarf angepaßt werden müssen. Durch diese Lagerung der Käselaibe
und durch den damit verbundenen Transport tritt vielfach eine erhebliche Qualitätsverschlechterung
der Ware auf, die in manchen Fällen zum völligen Verderb eines erheblichen Prozentsatzes
der Ware führen kann.
-
Selbstverständlich ist man von jeher bestrebt, diese Qualitätsverminderungen
und die damit verbundenen Verluste so klein wie möglich zu halten. Der Käse wird
deshalb sorgfältig überwacht und täglich gepflegt. Die Lagerungsbedingungen werden
durch Einregulierung günstiger Raumtemperatur und Luftfeuchtigkeit so zweckmäßig
wie möglich gestaltet. Insbesondere ist man in Reifelagerungskellern mit Erfolg
dazu übergegangen, Infektionen der Käselaibe aus der Raumluft dadurch zu vermeiden,
daß die Raumluft durch UV-Bestrahlung keimarm gemacht wird.
-
Alle diese Maßnahmen können aber nur dann zum Erfolg führen, wenn
sie unterbrechungslos mit größter Sorgfalt durchgeführt werden. Diese unterbrechungslose
Pflege ist aber in vielen Fällen nicht möglich. So entbehrt z. B. Käse, der längere
Transporte durchmachen muß, während der Transportzeit jeglicher Pflege, wobei gleichzeitig
während des Transportes meist die äußeren Bedingungen für den Käse ungünstig sind,
so daß eine erhebliche Verderbnisgefahr besteht. So kommt es z. B. nicht selten
vor, daß große Käsesendungen, die beispielsweise in den Lagerkellern von Käseimportgeschäften
eingelagert werden sollen, schon erheblich verdorben ankommen. Eine große Masse
schädlicher Kleinlebewesen von den kleinsten unsichtbaren Bakterien und Pilzen bis
herauf zu Milbep,
Maden und anderen für das bloße Auge sichtbaren
pflanzlichen und tierischen --Schädlingen haben sich auf der Oberfläche der Käse
niedergelassen und fressen sich allmählich immer tiefer in den Käse hinein. Es kommt
vor, daß dadurch Verluste von rüehr als I/$ der .ganzen Käselieferung entstehen,
ohne daß man bisher technische Möglichkeiten sah, diese Verluste zu vermeiden oder
auch, nur wesentlich einzuschränken.
-
Sobald nämlich diese kleinen Lebewesen nicht mehr nur auf der Oberfläche
sitzen, sondern in die Tiefe eingedrungen sind, ist es sehr schwer, ihrem Wirken
Einhalt zu gebieten, ohne gleichzeitig den Käse selbsx zu schädigen. Eine UV-Bestrahlung
und auch das üblic)xe Abwaschen der Käselaibe ist nur für die äußerste Oberfläche
wirksam. Dagegen gab es kein, praktisch anwendbares Mittel, um den weiteren- Verderb
aufzuhalten, wenn die Kleinlebewesen bereits in tiefere Schichten vorgedrungen sind:'
Aufgabe der vorliegenden F4fihdung. ist es nun, ein einfaches wirkungsvolles Verfahren
anzugeben, durch das das Weitergreifen dieser Schäden unterbunden wird, und zwar
dadurch, daß auch die Schädlinge vernichtet werden, die bereits tiefer irr den Käse
eingedrungen sind.
-
Erfindungsgemäß sollen diese Kleinlebewesen dadurch getötet werden,
daß die Käserinde schnell auf eine für die Lebewesen tödliche Temperatur gebracht
wird und daß man diese erhöhte Temperatur nur so lange wirken läßt, wie es für die
Vernichtung der Lebewesen unbedingt erforderlich ist, wobei aber ein wesentliches
Eindringen der Wärme in noch unbefallene tiefere Schichten des Käses vermieden wird.
-
Es gibt verschiedene Methoden, nach denen dieser Grundgedanke verwirklicht
werden kann. Man kann z. B. die Käselaibe kurzzeitig in einen Raum hoher Temperatur
legen. Die Zeit muß ausreichen, um die Wärme in die befallenen Außenschichten des
Käses eindringen zu lassen. Der Erwärmungsvorgang muß aber abgebrochen werden, ehe
die tiefer liegenden gesunden Schichten auf unzulässig hohe .Temperaturen kommen.
Man kann die Käselaibe auch in eine entsprechend temperierte Flüssigkeit legen oder
sie mit Warmluft oder Dampf o. dgl. bespülen.
-
Alle diese Verfahren haben den Nachteil, daß die Wärme zunächst nur
auf die Oberfläche des Käselaibes übertragen wird und erst allmählich, dank der
Wärmeleitfähigkeit des Materials, auch in die tieferen Schichten, in denen sich
ebenfalls Kleinlebewesen aufhalten, vordringt. Es ist kaum möglich, den Vorgang
praktisch so zu steuern, daß zwar die von Kleinlebewesen befallene Außenschicht_
auf genügend hohe Temperatur kommt, die gesude Innenschicht aber nicht zu warm wird.
Dagegen haben eingehende Versuche bewiesen, daß die gestellte Aufgabe mit Hilfe
von Infrarotstrahlen sehr gut gelöst werden kann. Erfindungsgemäß wird die Oberfläche
des Käses einige Zeit, z. B. 2 bis 5 Minuten lang, dem Einfloß einer Strahlung ausgesetzt,
die im wesentlichen aus kurzwelligem Infrarot und aus Strahlen des Bereiches des
sichtbaren Lichtes besteht. Die Strahlung umfaßt also die Wellenlänge von etwa 0,4
p, bis zu einigen #t mit einem Maximum, das z. B. zwischen i und 4 #t liegt. Es
ist bekannt, daß Strahlung dieser Wellenlänge eine nicht unerhebliche Tiefenwirkung,
-insbesondere bei organischen Stoffen, besitzt. Insbesondere Strahlendes unmittelbar
anden sichtbaren Spektralbereich angrenzenden Infrarotgebietes durchdringen bis
zu einem gewissen Grade auch Stoffe, djewie Käse nicht als lichtdurchlässig bezeichnet
werden können. Die Strahlungsenergie wird hierbei in den durchdrungenen Schichten
absorbiert und in Wärme umgesetzt.
-
Im Gegensatz zu den oben angedeuteten Methoden, das Verfahren der
Erfindung mit Hilfe von Ofen, durch Eintauchen in eine heiße Flüssigkeit, durch
Dampf-oder Warmluftbespülung usw.durchzuführen,entsteht beider Infrarotbestrahlung
die Wärme in der Materie selbst, und zwar genau an der Stelle, an der die schädlichen
Kleinlebewesen sich aufhalten; die Wärme braucht also nicht mehr erst durch das
meist nur geringe Wärmeleitvermögen des Käses von der Oberfläche in die tiefer liegenden
befallenen Schichten einzu-_dringgn.___ Wgnp. auch das Eindringungsvermögen dieser
Strahlungen in Käse nicht sehr groß ist, so genügt es, wie die Versuche ergeben
haben, doch voll und ganz, um die von Kleinlebewesen befallenen Außenschichten der
Käse, die z. B. 5 bis 7 mm dick sein können, genügend zu durchwärmen. Versuche haben
gezeigt, daß es z. B. möglich ist, mit Hilfe einer cjerartigen Strahlung in wenigen
Minuten solche von Kleinlebewesen befallenen Außenschichten von Käse bis zu 7,5
mm Tiefe auf eine für die Kleinlebewesen schädliche Temperatur von 8o' und mehr
zu bringen, ohne daß die. Qualität der darunterliegenden gesunden Käseschichten
im mindesten leidet. Es ist ein für die Durchführung des Verfahrens günstiger Umstand,
daß das Absorptionsvermögen für diese Strahlen der von den Mikroben befallenen und
zerstörten Außenschichten größer ist als das des gesunden Käses. Dies hat zur Folge,
daß sich die von Kleinlebewesen befallenen Außenschichten sehr schnell erwärmen
und die darunterliegenden gesunden Schichten weitgehend vor Übererwärmung schützen.
Voraussetzung ist natürlich, daß die Behandlung so schnell erfolgt, daß die Wärme
nicht die Zeit findet, um infolge der allerdings geringen Wärmeleitfähigkeit des
Käses in das Innere abzufließen. Wie die Versuchsergebnisse bewiesen haben, kann
diese Voraussetzung bei richtiger Wahl der Wellenlängen der Strahlung und bei genügend
intensiver Strahlung gut erfüllt werden.
-
Beispielsweise wurde in verschiedenen Serien praktischer Versuche
stark von Mikroben befallener Goudakäse, bei dem eine Außenschicht von stellenweise
wesentlich mehr als 5 mm Dicke bereits zerstört war, bestrahlt. Mehrere Einzelstücke
wurden unter im übrigen gleichen Verhältnissen während verschiedener Zeiten bestrahlt,
und anschließend wurde die Zahl der noch lebenden Keime in der Rinde bestimmt. Um
_die Tiefenwirkung festzustellen, wurde die Keimzahl sowohl in der alleräußersten
Oberflächenschicht gezählt als auch in der Tiefe, und zwar an der Grenze zwischen
der verdorbenen Schicht und dem gesunden Käse. Für die Keimzahlbestimmung wurde
die Plattenmethode nach Robert Koch verwendet. Von der zu untersuchenden Käsescheibe
wurde eine gewisse Gewichtsmenge 'durch Abschaben in feinster Verteilung gewonnen,
in eine bestimmte Menge sterilen Wassers eingebracht,
lange Zeit
durchgeschüttelt und dann mit Hilfe von Petrischalen unter verschiedenen Verdünnungen
der Keimgehalt des Wassers bestimmt. Wenn auch die absoluten Zahlenwerte, die durch
diese Meßmethode gewonnen wurden, -nicht völlig zuverlässig sein dürften, so kann
man wohl bestimmt aussagen, daß die Zahlen zumindest miteinander vergleichbar sind
und einen sicheren Schluß auf den Erfolg des Verfahrens zulassen. Die Ergebnisse
einer Versuchsserie sind beispielsweise folgende: A. Keimzahlen in der Oberfläche
unbestrahlt . . . . . . . . . . 140 ooo ooo Keime/g 2 Min. bestrahlt ......
16 50o ooo Keime/g 3 Min. bestrahlt ...... ii ooo ooo Keime/g 4 Min. bestrahlt
...... i 80o ooo Keime/g Nach 4 Min. war demnach die Keimzahl an der Oberfläche
auf nur noch etwa 1,3°/o der ursprünglichen zurückgegangen.
-
B. Keimzahlen in der Grenzschicht zwischen Rinde und gesundem Käse
unbestrahlt . . . . . . . . . . 850 ooo ooo Keime/g 2 Min. bestrahlt
...... 200 ooo ooo Keime/g 3 Min. bestrahlt ...... 66 ooo ooo Keime/g
4 Min. bestrahlt ...... 6 60o ooo Keime/g 6 Min. bestrahlt ......
i ooo ooo Keime/g Nach 6 Min. war demnach die Keimzahl auf etwa 0,1% der ursprünglichen
zurückgegangen.
-
In kleinen Betrieben wird man mit verhältnismäßig einfachen kleinen
Apparaten, ähnlich Fig. i, auskommen. Man kann z. B. den Käselaib auf eine Scheibe
i legen, die um eine senkrechte Achse 2 drehbar gelagert ist, und über dem Käselaib
3 und seitlich eine oder mehrere Strahlungsquellen 4 anordnen. Durch langsames Drehen
der Scheibe erreicht man eine genügend gleichmäßige Bestrahlung, die nach Umwenden
des Käses wiederholt wird.
-
Bei größeren Betrieben wird man Durchlaufeinrichtungen verwenden,
z. B. kann man nach Fig. 2 die Käselaibe 5 auf ein Förderband 6 legen, das die Käselaibe
langsam durch einen Schacht befördert, in dem auf allen Seiten Strahlungsquellen
7 angeordnet sind. Damit der Käse auch von unten genügend bestrahlt wird, kann man
entweder das Förderband siebartig ausführen, so daß die Strahlung auch von unten
wirken kann, oder man kann die Käselaibe während des Durchgangs durch den Schacht
von Hand oder mechanisch umwenden.
-
Durch einen derartigen Schacht ist eine gleichmäßige Bestrahlung der
beiden kreisförmigen Grundflächen der Käselaibe ohne weiteres möglich. Dagegen bedarf
die gleichmäßige Bestrahlung der kreiszyIinderförmigen Mantelfläche noch weiterer
Maßnahmen. Man kann sie z. B. dadurch sichern, daß die Käselaibe während des Durchgangs
durch den Schacht nach Fig. 2 um ihre Achse rotieren, so daß jede Partie des Mantels
sich eine gewisse Zeit außen in der Zone größter Strahlungsstärke befindet. Es ist
aber auch möglich, die Bestrahlung der kreisförmigen Grundflächen und des kreiszylinderförniigen
Mantels in je einem getrennten Schacht vorzunehmen. Im ersten Schacht, der ähnlich
der Fig. 2 gestaltet ist, werden nur die Grundflächen bestrahlt, wobei die Käselaibe
in der beschriebenen Weise von oben und unten bestrahlt werden. In einem zweiten
Schacht, dessen Horizontalschnitt in Fig. 3 und dessen Ansicht von oben in Fig.
4 gezeigt ist, liegen die Käselaibe mit ihren Grundflächen turmartig übereinander,
wobei die kreiszylinderförmigen Mantelflächen der Käselaibe 8 von ringsherum angeordneten
Strahlern g annähernd gleichmäßig ausgeleuchtet werden.
-
Eine Anordnung, bei der wiederum gleichzeitig die gesamte Oberfläche
der Käse in einem einzigen Apparat bestrahlt wird, ist in Fig. 5 im Längsschnitt
und in Fig. 6 im Querschnitt skizziert. Hierbei rollen die Käselaibe io nacheinander
durch einen Schacht auf einer Rollbahn ii, wobei gleichzeitig die kreisförmigen
Grundflächen von beiden Seiten durch Strahler 12 und die kreiszylinderförmige Mantelfläche
von oben liegenden Strahlern 13 bestrahlt werden. Durch Abgleichen der Bestrahlungsstärke
kann man erreichen, daß eine genügend gleichmäßige Behandlung aller Partien der
Oberfläche gesichert wird. Die Rollbahn ii kann evtl. leicht geneigt sein, so daß
die Käse selbsttätig durch den Schacht rollen, wobei sie durch Führungsstangen 14
oder ähnliche Vorrichtungen in ihrer aufrechten Lage gehalten werden. Es hat sich
gezeigt, daß es besonders günstig ist, wenn die Luft im Behandlungsraum nicht zu
trocken ist. Man reichert deshalb zweckmäßig den natürlichen Feuchtigkeitsgehalt
der Luft durch Einblasen von Dampf, durch Einsprühung von Wasser oder ähnliche Maßnahmen
an.