DEP0030169DA - Verfahren und Apparat zur Herstellung von Käseerzeugnissen, insbesondere von trockenen und pulverförmigen Käseprodukten - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Verfahren zur Herstellung von Käseprodukten, insbesondere in trockener pulveriger Form und eine Apparatur zur Durchführung des Verfahrens. Das Verfahren zur Herstellung getrockneter Käseerzeugnisse besteht im wesentlichen darin, dass der zu verarbeitende Käse, gegebenenfalls unter Zumischung von Quark unter Zufügung chemischer Mittel geschmolzen wird und darauf in feinverteiltem Zustand, vorzugsweise unter vermindertem Druck getrocknet wird. Bei bekannten Verfahren zur Herstellung von "behandeltem Käse" (processed cheese), worunter Käseerzeugnisse verstanden sind, die eine verhältnismäßig große Menge von Wasser enthalten, ist es üblich, den angewendeten Käse zu zerkleinern und das mehr oder weniger alte Ausgangsmaterial mit Wasser und Salzen zu mischen und die Mischung durch Erwärmen in geschmolzenen Zustand zu bringen, worauf die Masse durch Abkühlen lassen verfestigt wird und durch Pressen oder Gießen in Formkörper von gewünschter Gestalt überführt werden kann. Als zusätzliche Salze werden bei diesem Verfahren sogenannte Schmelzsalze oder Emulgatoren wie z.B. Natriumcitrat, Dinatriumphosphat oder Natrium-Kalium-Tartrat verwendet.

Es ist üblich bei diesen Verfahren die Zufügung der Chemikalien derart zu kontrollieren, dass der pH-Wert innerhalb bestimmter Grenzen gehalten wird. Im Schrifttum werden diese Grenzen im allgemeinen als zwischen 5,7 und 6,3 liegend bezeichnet. In der Praxis wird allgemein bei pH-Werten gearbeitet, welche 5,8 nicht übersteigen, da sich herausgestellt hat, dass die betreffenden Käseerzeugnisse infolge ihres hohen Wassergehaltes nicht gut haltbar sind und zu viel der Zersetzung durch Mikroorganismen ausgesetzt sind, wenn die pH-Werte 5,8 übersteigen.

Die verschiedenen Arten von Käse, welche als Ausgangs- stoffe Verwendung finden, können stark verschiedene Säuregrade oder pH-Werte aufweisen. So liegt z.B. der Säuregrad von gewöhnlichen holländischen Vollfettkäse im allgemeinen zwischen etwa 4,6 und 4,9, bei frisch hergestelltem Käse und steigt progressiv auf etwa 5,0 bis 5,4 in Jungkäse, auf etwa 5,5 bis 5,8 in Käse mittleren Alters, auf etwa 5,8 bis 6,1 in älterem Käse und etwa 6,2 bis 7,0 in altem und sehr altem Käse.

Käse mit niedrigeren Fettgehalten zeigen entsprechend niedrigere pH-Werte oder höhere Säuregrade als Vollfettkäse von gleichem Alter. Käse mit etwa 20% Fettgehalt sind im allgemeinen saurer als Käse mit Fettgehalten von etwa 40%.

Wenn man versucht, trocknen pulverigen Käse durch Trocknen von Käseerzeugnissen herzustellen, die in der vorstehend beschriebenen Weise behandelt worden sind, so ergeben sich bei Durchführung der Trocknungsvorgänge z.B. mit Hilfe von beheizten Trockenwalzen oder durch Zerstäubung erhebliche Schwierigkeiten. Es ist infolgedessen bis jetzt nicht gelungen, auf diesem Wege Käseprodukte herzustellen, die den berechtigten Forderungen der Konsumenten entsprechen. Dies gilt insbesondere mit Bezug auf den Geschmack und auf die Fähigkeit, sich bereitwillig und vollständig durch Zufügung von Wasser und Erwärmen wieder lösen bzw. schmelzen zu lassen.

Erfindungsgemäß wurde festgestellt, dass die Qualität getrockneter Käseprodukte in hohem Maße abhängig ist von der Reaktion oder richtiger gesagt dem pH-Wert des Materials, das dem Trocknungsvorgang unterworfen wird. Im Hinblick auf die Erfahrungen der Fachwelt bei der Herstellung von Schmelzkäse, welche dahin gingen, dass ein pH-Bereich von 5,7 bis 6,3 einzuhalten sei und in der Praxis pH-Werte von 5,8 nicht überschritten werden sollten, war es selbstverständlich, auch bei der Herstellung von Trockenkäse diese Bedingungen einzuhalten und als Ausgangsmaterial für den Trocknungsvorgang eine Käsemasse zu verwenden, die in üblicherweise unter Zusatz gebräuchlicher Chemikalien erzeugt worden sind und die als günstig erkannten pH-Werte aufwiegen. Die Ergebnisse sind alsdann aber, wie bereits erwähnt, unbefriedigend. Durch dieses Verfahren werden keine wohlschmeckenden Käseprodukte erhalten, auch sind die so erhaltenen Erzeugnisse durch Zusatz von Wasser nicht vollständig wieder lösbar bzw. wieder schmelzbar, wie es für die Herstellung von schmierfähigem Käse oder auch für andere Zwecke erforderlich ist.

Erfindungsgemäß werden Käseprodukte erhalten, die den höchsten Anforderungen entsprechen, und zwar dadurch, dass der pH-Wert der zu trocknenden Käsemasse auf einen Grad eingestellt wird, der höher ist als die bisher gebräuchlichen bzw. bevorzugten pH-Werte.Als Schmelzchemikalien kommen für vorliegendes Verfahren vorzugsweise Lösungen von Natriumcitrat in Betracht, die gegebenenfalls mit alkalisch reagierenden Stoffen z.B. Natriumcarbonat gemischt sind. Stattdessen kann auch eine Mischung von Zitronensäure und Natriumcarbonat in passenden Verhältnissen Anwendung finden. Gewünschtenfalls können auch andere organische oder anorganische Säuren, wie z.B. Weinsäure oder deren Salze, an Stelle von Zitronensäure verwendet werden.

Das Verfahren gemäß Erfindung besteht im wesentlichen darin, dass das als Ausgangsmaterial dienende Käsematerial zerkleinert, gegebenenfalls mit Quark versetzt und mit kaltem Wasser und Zitronensäure und Natriumcarbonat in solchen Verhältnissen vermischt wird, dass die Masse unter Berücksichtigung der pH-Werte des Ausgangsmaterials pH-Werte über 6,0 vorzugsweise zwischen 6,5 und 7,0 aufweist. Die so vorbereitete Masse wird einem Walz- oder Knetvorgang unterworfen und mit Hilfe einer anderen Verteilungs- und Verkleinerungsanordnung behandelt und unter Anwendung von Hitze geschmolzen, worauf die Trocknung, z.B. durch Walzent, Zerstäubung oder auf anderem Wege, vorzugsweise unter vermindertem Druck stattfinden kann.

Zwecks Herstellung von besonders wohlschmeckenden Kasper empfiehlt es sich, verhältnismäßig alten oder sehr alten Käse als Ausgangsmaterial zu verwenden. Sehr günstige Ergebnisse werden z.B. dann erhalten, wenn man alten vollerer Käse verwendet, der an sich einen pH-Wert von mehr als 6,0, der bis zu etwa 7,0 heran, besitzt. Man kann dann z.B. zu je 100 kg vollerer Käse eine Lösung geben, die aus etwa 6 l Wasser, etwa 3000 g Zitronensäure (C(sub)6H(sub)8O(sub)7, H(sub)2O) und etwa 2250 g Natriumcarbonat (Na(sub)2CO(sub)3) besteht. Die genannten Mengen von Zitronensäure und Natriumcarbonat sind etwa der Formel von Turnieren äquivalent. Bei einem geringeren pH-Wert des angewendeten Käses muss naturgemäß die Menge des Natriumcarbonats entsprechend erhöht werden.

Bei Anwendung von altem Käse mit etwa 40% Fettgehalt, der saurer ist als der vorstehend erwähnte Vollfettkäse, wird man auf je 100 kg Käse eine Lösung anwenden, die aus etwa 6 l Wasser etwa2625 g Zitronensäure und etwa 2475 g Natriumcarbonat besteht.

Bei Anwendung eines alten Käses mit 20% Fettgehalt kann die Lösung auf 6 l Wasser z.B. 2250 g Zitronensäure und etwa 2700 g Natriumcarbonat enthalten.

So kann man für jede Art von Käsemischung oder Käse die best geeigneten Mengenverhältnisse der Schmelzchemikalien bestimmen unter dem Gesichtswinkel, dass die Mischungen die gewünschten pH-Werte von vorzugsweise 6,5 bis 7,0 aufweisen. Das Käsematerial kann selbstverständlich auch noch mit Zusatzstoffen wie Gewürzen, Vitaminen und dergleichen versehen werden.

Die Trockenkäseprodukte gemäß der Erfindung können in pulveriger oder in komprimierter Form hergestellt werden; sie zeichnen sich durch ausgezeichnete Haltbarkeit aus. Der Geschmack und die aromatischen Stoffe sind vollkommen stabilisiert; es treten keine Käsefehler auf und die Erzeugnisse sind nicht empfindlich gegen Beeinflussung durch Temperatur und Feuchtigkeit; sie sind infolgedessen besonders geeignet als Schiffsproviant und für tropische und polare Länder; sie können mit Garantie für lange Haltbarkeit verkauft werden. Die Verpackung kann sehr einfach sein; sie kann z.B. aus Papierbehältern bestehen. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass durch die Entfernung der Flüssigkeit das Gewicht und Volumen des Trockenproduktes im Vergleich zu dem nicht entwässerten Käse erheblich vermindert ist, was sich besonders im Hinblick auf Verpackung und Transport günstig auswirkt. Das Herstellungsverfahren ist sehr wirtschaftlich; es kann in einfacher Weise auch kontinuierlich durchgeführt werden.

Die Trockenprodukte gemäß Erfindung können für verschiedene Zwecke Verwendung finden, z.B. zum Aufstreuen des pulverigen Käses auf Brot oder Suppen, zur Bereitung von Biscuit oder Toast, als Binder für Suppen, Soßen und dergleichen, für Konditor- waren wie Käse, Cakes, Crackers, Käsestangen und dergleichen für die Herrichtung von Käseplatten usw. Das Trockenpulver kann auch mit Wasser angemacht werden und hierdurch wieder in ein weiches streichfähiges Käseerzeugnis überführt werden.

Bei der Herstellung von Schmelzkäse ist es wesentlich, für eine gleichmäßige Zumischung der Schmelzchemikalien und ebenso für eine vollkommende Zerteilung des Rohkäsematerials Sorge zu tragen. Das Letztere ist besonders wichtig im Hinblick auf die Verarbeitung von harten Käsekrusten, die sehr schwierig fein zu verteilen und gleichmäßig in die geschmolzene Masse einzumischen sind. Andererseits ist es wichtig, die Käsekrusten mit zu verarbeiten, da sie gewöhnlich den größten Betrag an Geschmacksstoffen und aromatische Substanzen enthalten und infolgedessen wesentlich zu dem Wohlgeschmack des Endproduktes beitragen.

Die Herstellung von Schmelzkäse geschieht bis jetzt im allgemeinen derart, dass das Käserohmaterial zerteilt und darauf unter Zufügung der Schmelzchemikalien und des Wassers in einem beheizten Kessel geschmolzen wird. Es sind auch bereits kontinuierliche Verfahren beschrieben worden. Dagegen hat die Aufgabe der Einverleibung der harten Krusten bis jetzt noch keine befriedigende Lösung gefunden.

Die vorliegende Erfindung umfasst auch ein kontinuierliches Verfahren zur Herstellung von Schmelzkäse, welches als solches ausgeführt werden kann oder auch derart, dass zunächst erhaltene wasserhaltige Erzeugnis in ein Trockenprodukt überführt wird. In Ausübung dieses Verfahrens wird das Ausgangsmaterial in Gegenwart der Chemikalien gewalzt und geschmolzen. Mit anderen Worten: Eine Lösung der Chemikalien wird bereits vor dem Walzen zugegeben. Durch Aufsprühen einer bemessenen Menge der heißen Lösung auf das zerkleinerte Käsematerial bei Durchführung des Walzvorganges wird das Käsegut in eine etwa teigige Masse überführt, wobei die harten Teile der Krusten sehr fein und homogen in der Gesamtschmelze verteilt werden können.

Eine Apparatur für die Durchführung des Verfahrens ist auf der Zeichnung beispielsweise veranschaulicht.

1 ist eine Zerkleinerungsvorrichtung bekannter Bauart, z.B. eine Schraubenmühle, die mit zwei Schrauben ausgerüstet ist, von denen die eine im Längsschnitt sichtbar ist.

2 ist ein Walzwerk, das z.B. aus 3 Porphyrwalzen besteht, das durch ein Zahnradgetriebe, das unter den Walzen angeordnet ist, betrieben wird.

3 ist ein Mischbehälter für die Chemikalien mit Rührer, das von einem Dampfmantel für die Beheizung vorgesehen ist.

4 ist eine Stangenkupplung, die mit der Walzvorrichtung zusammen arbeitet, und zwar derart, dass bei jeder Drehung der Walzen eine Sprühvorrichtung, die mit dem Chemikalienmischer 3 in Verbindung steht, eingeschaltet und ausgeschaltet wird, vermittels eines umlaufenden Zylinders mit segmentförmigem Einschnitt, der in der oberen Lage aus dem Mischer gefüllt wird und in der unteren Lage seinen Inhalt in das Sprührohr 5 entleert.

6 ist ein Trichter mit Rührer, durch welchen die Mischung kontinuierlich und gleichmäßig zu der folgenden Verfahrenstufe bewegt wird, während Flüssigkeit und eventuell auch andere Mischungen aus dem Reservetank 7, der mit einem Rührer und einem Dampfmantel versehen ist, ausgeführt werden können.

9 ist horizontal angeordneter Schmelzzylinder mit einer Dampfzuführung 8, einer Entladungsleitung für den geschmolzenen Käse 1p und einem Schraubentransporteur mit innerer Dampfheizung 11. 12 ist eine Trockenvorrichtung, bestehend aus drei dampfbeheizten Walzen für die Trocknung und Überführung des geschmolzenen Käsematerials in Puverform, die mit einer Vakuumhaube 13 versehen ist. 14 ist eine umlaufende Bürste, welche den getrockneten und gewalzten Käse zu einem Schüttelsieb 15 befördert. 16 ist eine Presse zum Pressen und Formen des gepulverten Käses in Blöcke, 17 ist eine Einpack- und Etikettiermaschine. 18 ist ein endloser Tranporteur für den Abtransport der eingepackten Trockenkäseblöcke.

19 ist ein Dampfzuführungsrohr. Die Betätigung des Apparates ist die folgende: Das Käserohmaterial wird in den trichterförmigen Einlass der Schraubenmühle 1 eingeführt, in der es durch Wirkung der Schrauben zerkleinert wird. Hierauf wird das Gut der ersten Walze des Walzwerks 2 zugefügt. Während des Walzvorgangs wird die Chemikalienlösung durch den Mischer 3 dem Walzwerk zugeführt.

Eine gleichmäßige Zufuhr der Chemikalien ist durch den Umlauf des mit Einschnitten versehenen Zylinders gewährleistet, der unterhalb des Mischers angeordnet ist. Die Einschnitte in der oberen Stellung mit Lösung gefüllt und die Lösung durch den Sprüher 5 auf das Käsematerial während seiner Passage über die Walzen aufgesprüht. Die gewalzte Käsemasse wird alsdann mit Hilfe einer Transportfläche in den Trichter 6, der oberhalb des horizontal verlaufenden Schmelzzylinders 9 angeordnet ist, eingeführt und unter Rühren in dem Zylinder mit heißem oder lauwarmem Wasser, das aus dem Tank 7 zufließt, vermischt. Hierauf wird die Masse in den Schmelzzylinder entladen, indem es durch Wirkung der von innen beheizten Schraube 11 von einem Ende zum anderen transportiert wird. Aus dem Auslass 10 des Zylinders 9 wird die geschmolzene Käsemasse abgeführt.

Wenn es sich nur um die Herstellung von Schmelzkäse handelt, stellt die geschmolzene Masse das Endprodukt dar. Es kann infolgedessen durch Kühlen in den verfestigten Zustand überführt und zu Blöcken oder dgl. gepresst oder gegossen werden.

Ist dagegen die herstellung eines Trockenkäseproduktes erwünscht, so wird die heiße geschmolzene Käsemasse einem Trockenvorgang unterworfen. Zu diesem Zwecke wird die genannte Masse durch den Auslass 10 auf die Trockenwalze 12 geführt, welche mit Dampf innen beheizt sind und in einen trockenen Film übergeführt, der von der letzten Walze abgeschabt wird und durch die umlaufende Bürste 14 in Pulverform übergeführt wird. Es könne aber auch andere geeignete Trockenmethoden verwendet werden. In manchen Fällen ist die Pulvertrocknung (Zerstäubungstrocknung) bei verhältnismäßig niedrigen Temperaturen in einen Strom von Trockenluft vorzuziehen. Das Trockenpulver kann in seinem pulverigen Zustand belassen und gegebenenfalls so in Papierbehälter oder dgl. verpackt werden, oder es kann in Formkörper, wie Blöcke, von gewünschtem Gewicht gepresst werden, die ihrerseits im Bedarfsfalle wieder in Pulverform zurückverwandelt werden können.

Claims (10)

1.) Verfahren zur Herstellung von getrockneten Käseerzeugnissen, dadurch gekennzeichnet, dass das Käsematerial mit emulgierenden Chemikalien in Gegenwart einer genügenden Menge von Wasser bei mäßig erhöhten Temperaturen in eine geschmolzene Masse überführt wird, wobei die Menge der zugeführten Chemikalien mit Bezug auf die Reaktion des angewandten Käsematerials so bemessen wird, dass die geschmolzene Masse einen pH-Wert zwischen 6,0 und 7,0, vorzugsweise zwischen 6,5 und 7,0 aufweist und diese geschmolzene Masse in ein trockenes Pulver übergeführt wird.

2.) Verfahren zur Herstellung von Schmelzkäse, dadurch gekennzeichnet, dass das Käserohmaterial zerkleinert und gewalzt wird, wobei dem Gut auf seinem Weg über die Walzen eine wässrige Lösung von emulgierenden Chemikalien einverleibt wird, die Käsemasse alsdann in Gegenwart der erforderlichen Wassermenge durch Erhitzen in eine geschmolzene homogene Masse übergeführt wird und die Schmelze alsdann durch Abkühlen und Verfestigen in Schmelzkäse übergeführt wird.

3.) Weitere Ausbildung des Verfahrens nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Käseschmelze in ein Trockenprodukt übergeführt wird.

4.) Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Käseschmelze in ein pulveriges Trockenprodukt übergeführt wird, das als solches verwendet oder zu Formkörpern, z.B. Blöcken, verpresst werden kann.

5.) Verfahren nach den Ansprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Käseschmelze durch Leiten über innen beheizte Walzen getrocknet wird.

6.) Verfahren nach den Ansprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schmelze der Zerstäubungstrocknung z.B. mit Hilfe eines heißen Luftstromes unterworfen wird.

7.) Verfahren nach den Ansprüchen 1-6, dadurch gekennzeichnet, dass bemessene Mengen von emulgierenden Chemikalien, vorzugsweise Citronensäure, und ein alkalischer Stoff dem Käsematerial während seiner Passage über die Walzen mit der Maßgabe zugeführt wird, dass die Mischung einen pH-Wert zwischen 6,0 und 7,0, vorzugsweise 6,5 bis 7,0, aufweist.

8.) Apparatur für die Herstellung von Käseprodukten gemäß Ansprüchen 1-7, umfassend eine Zerkleinerungsvorrichtung für das zu verarbeitende Käsematerial, ein Walzwerk, bestehend aus einer Mehrzahl von Mischwalzen, einen mit Rührwerk und Heizmitteln versehenen Behälter für die Chemikalienlösung, durch welche die Lösung in eine Sprühvorrichtung entladen werden kann, die im Zusammenhang mit der Rotation der Walzen arbeiten und einem Schmelzgefäß, mit Mitteln für die Buchführung der Käsemasse und die Entladung des geschmolzenen Materials.

9.) Weitere Ausbildung der Apparatur gemäß Anspruch 8, bestehend aus einem System innen beheizter Trockenwalzen in Verbindung mit Mitteln für die Verminderung des Drucks.

10.) Weitere Ausbildung der Apparatur gemäß Anspruch 8, bestehend aus einer Vorrichtung zur Durchführung der Pulvertrocknung (Zerstäubungstrocknung).