DE2065974C3 - Käse, hergestellt aus einem flüssigen proteinangereicherten Ausgangsmaterial - Google Patents
Käse, hergestellt aus einem flüssigen proteinangereicherten AusgangsmaterialInfo
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Description
salz- und zuckerfreie Produkte zu gewinnen.
Ferner ist aus »Chemical engineering Progress, Bd. 34, Nr. 12, S. 31-43, ein Artikel mit dem Titel
»New Separation Techniques for the CPI« vom gleichen
Autor vom Dezember 1968 bekannt, der auf
S. 41 linke Spalte, 2. Absatz, die Verwendung der Ultrafiltration für Vollmilch und entrahmte Milch beschreibt.
Demgemäß ist es möglich, durch Ultrafiltration ein Konzentrat zu erhalten, das in Geschmack.
Zusammensetzung und Nährwert nach Wiederverdünnen mit Wasser vom Ausgangsprodukt, d. h. der
Vollmilch oder der entrahmten Milch, nicht unterscheidbar ist.
Der Nichtfachmann auf dem Gebiet der Herstellung von Käse könnte prima facie zu der Ansicht gelangen,
daß die beiden zitierten Absätze die Verwen dung der Ultrafiltration bei der Käseherstellung und
darüber hinaus die "vorliegende Erfindung nahelegen. Bei genauer Betrachtung stellt man jedoch fest, daß das
aus folgenden Gründen nicht richtig ist
Der Fachmann entnimmt aus den Artikeln von M ichaels die Lehre, mit Hilfe der Ultrafiltration salz-
und zuckerfreie Milchproteinkonzentrate zu erhalten, was in Gegensatz zu den Notwendigkeiten auf dem
Gebiet der Käseherstellung ist. Daher wird dem Fachmann durch die Artikel von Michaels die Ultrafiltration
zur Herstellung von Käse nicht nahegelegt, sondern im Gegenteil, aufgrund seines Fachwissens
wird er davon abgehalten. Kein Fachmann auf dem Gebiet der Käseherstellung würde versuchen, einen
Käse aus einem solchen Proteinkonzentrat herzustellen, das frei von Salzen und Zucker (Lactose) ist, da
er weiß, daß die Milchsäurcbakterien sich in Abwesenheit von Lactose nicht entwickeln können und daß
außerdem andere Bakterien, die die Fäulnis bewirken, in einem mit Proteinen angereicherten Milieu mit ausreichend
Wasser und ohne Zucker ein recht starkes Wachstum haben. Diese letztgenannten Bakterien
verderben das Produkt, das sehr schnell nicht mehr als Nahrungsmittel verwendet werden kann. Daraus
folgt, daß die normale Reaktion des Durchschnittsfachmanns auf dem Gebiet der Käseherstellung beim
Lesender Artikel von Michael s ist, daß er die Ultrafiltration
für die Käseherstellung nicht anwendet, da die Ultrafiltration, wie von Michaels beschrieben,
zu lactose- und salzfreien Proteinkonzentraten führt.
Auch der entsprechende Absatz aus der Veröffentlichung vom Dezember 1968 legt dem Durchschnittsfachmann die Ultrafiltration zur Käseherstellung nicht
nahe. Dort heißt es u. a., daß Milch oder entrahmte Milch mit Hilfe der Ultrafiltratioiismcthode konzentriert
werden kann, um ein im Geschmack, der Zusammensetzung und dem Nährwert unverändertes
Konzentrat zu erhalten, das mit Wasser wieder verdünnt werden kann und dann vom Originalprodukt,
d. h. der Milch oder der entrahmten Milch, nicht iinlerscheidbar
ist. Daraus muß der Fachmann entnehmen, daß er die UltrafiltralHnsmethode beispielsweise
/ur Herstelhmgvon Milchpulver benutzen kann. Die Herstellung von Milchpulver hat naturgemäß mit
der Herstellung von Käse überhaupt nichts zu tun. Das bedeutet, daß die in dem zweiten Artikel von M ichaels
beschriebene Methode wiederum den Fachmann auf dem Käsegebict davon wegführt, die Ultrafiltration
für die Herstellung von Käse oder Vorkäse zu verwenden.
Die Veröffentlichungen von Michaels geben dem
Fachmann keine Lehre betreffend die Wahl der Membranen. Der Fachmann erhält keinerlei Lehre oder
Anregung, irgendeine Membran zu verwenden, die es ihm erlauben würde, einen Vorkäse zu erhalten, aus
dem ein fertiger Käse hergestellt werden kann.
Mit der Käseherstellung befaßt sich ein Aufsatz von Lancelot in »LaTechnique Laitiere« S. 33ff., unter
der Überschrift »Prix Redactionnel Jules Hutin-Mcmoircs (1960-1961, Nr. 3)« mit dem Titel »La
Fromagerie de ΓΑη 2000-tell qu'aurait pu l'imaginer
κι Jules Verne«. Dieser Artikel wurde im Jahre 1960
veröffentlicht. Er zerfällt in zwei Teile, und zwar einen fiktiven und einen nichtfiktiven. Am Ende des Artikels
ist eine Zusammenfassung gegeben.
Der fiktive Teil beschreibt teils sehr vage, teils sehr genau die Käseherstellung, wie sie im Jahre 2000 vorstellbar
ist. Dies soll durch eine Vorrichtung möglich sein, die gleichzeitig nach dem Prinzip der Ultrafiltration
zur Zurückhaltung der Mycellen des Caseins und nach dem Prinzip der Elektrophorese, um das Casein
am Verstopfen der Poren des Filters zu hindern, arbeitet. Die Vorrichtung besteht aus einer Reihe von
Platten aus Aktivkohle, porösem Porzellan und perforiertem rostfreiem Stahl, deren Anordnung nicht ganz
klar ist. Das Casein soll sich an der Anode sammeln.
Das viskose Produkt soll in seiner Zusammensetzung etwa der chemischen Zusammensetzung von Käse
entsprechen. Wüterhin ist die Möglichkeit angegeben, entweder die Lactose zu entfernen oder eine Ansäucrung
vor Eintritt der Milch in den Apparat vor/u-
jii nehmen. Außerdem kann mit Calciumsalzcn die
Milchsäure entfernt werden, wobei man einen entmineraliüicrtcn Sioff erhält.
Dazu ist zu sagen, daß man weiß, daß, wenn man Milch über Aktivkohlepapier zirkulieren läßt, eine
.15 Vielzahl ihrer Bestandteile zurückgehalten werden,
während gleichzeitig eine schnelle Verstopfung der Poren der Aktivkohle stattfindet. Schon allein dies
macht die vage beschriebene Apparatur unbrauchbar für die Herstellung von Käse. Darüber hinaus ist es
4» bekannt, daß die Elektrophorese zwei schädliche Folgen mit sich bringt, die eine solche Methode vollständigunbrauchbar
für die Herstellung von Käse machen. Erstens übt die angewandte elektrische Spannung einen
bakteriziden Effekt aus, so daß die nützlichen Bakterien zerstört und unverwendbar für den Käse
gemacht werden, während sie tatsächlich essentiell für den Erhalt von organoleptischen Eigenschaften sind.
Zweitens bewirkt die Elektrophorese eine Erhitzung der Flüssigkeit, die im Falle der Milch sehr schädlich
so ist, da sie zu einer teilweisen Denaturierung der Proteine und zu Schwierigkeiten bei der Zugabe des Labs
führt.
Im zweiten, nichtfiktiven Teil des Artikels von Lancelot beschrieb dieser gewisse Techniken für die
Herstellung von Butter und fragt dann, warum diese nicht für die Herstellung von Käse verwendet werden.
Die drei von ihm besonders hervorgehobenen Verfahren sind die Elektrophorese, das Filtrieren und das
Zentrifugieren. Von Ultrafiltration ist in diesem zwei-
Mi ten Teil, obwohl er sich ausführlich mit Filtrieren beschäftigt,
keine Rede.
Schließlich erklärt der Autor in einer Schlußfolgerung, daß er weder die Absicht hatte, eine neue Methode
zur Herstellung von Käse zu schaffen noch sie entdeckt habe. Er erwähnt dann die Schwierigkeiten
hinsichtlich der Konzentration des Caseins und bei einer Konzentration von über 20% an Casein Schwierigkeiten
bei der Weiterverarbeitung. Schließlich führt
der Autor dann noch aus, daß es noch zahlreicher und schwieriger Experimente bedarf, um die Gesetze der
Abtrennung von Casein hcrauszufindeii.
In der Zusammenfassung werden als elektrische und mechanische Verfahren die Elektrophorese, die
Elektroosmose, das Zentrifugieren und die Ultrafiltration genannt. Von diesen Methoden werden die
Elektrophorese und die Ultrafiltration im fiktiven Teil des Artikels und das Zentrifugieren im nichtfiktiven
Teil beschrieben.
Die gesamte Veröffentlichung von Lancelot ist in sich widersprüchlich und konfus und ist nicht in
der Lage, dem Fachmann eine Lehre zu geben, wie er ein flüssiges Vorkondensat herstellen soll, das geeignet
ist, zu einem Käse verarbeitet zu werden und bereits die Zusammensetzung und Konzentration an
den wichtigen Bestandteilen enthält, wie sie im endgültigen Käse vorliegen. Die von Lanceint beschriebene
Verwendung einer Kombination von Ultrafiltration und Elektrophorese für die Herstellung von Käse
bzw. einem Vorprodukt davon, wobei dieses Produkt die chemische Zusammensetzung des Käses aufweisen
soll, führt nun nicht zu dem gewünschten Ergebnis.
Über die Art und insbesondere die Porengröße der Membranen wird in dem Artikel von La nee lot überhaupt
nichts ausgesagt. Weiterhin findet sich keinerlei Aussage darüber, daß das Käsevorprodukt Lactose,
Mineralsalze und nicht proteingebundenen Stickstoff aufweisen muß. Im Gegenteil wird darauf hingewiesen,
entweder die Lactose zu entfernen oder mit CaI-ciumsalzen die Milchsäure zu entfernen, wobei man
einen entmineralisierten Stoff erhält.
Es ist klar, daß die vorliegende Erfindung durch die Veröffentlichung von L a η c e 1 ο t nicht neuheitsschädlich
vorweggenommen ist, da nach der Beschreibung in der Veröffentlichung die Benutzung durch andere Sachverständige
auf diesem Gebiet nicht möglich ist.
Weiterhin'k2nn die Veröffentlichung von Lance-1
ο t die vorliegende Erfindung dem Durchschnittsfachmann auf dem Gebiet der Käseherstellung auch nicht
nahelegen. Die Ausführungen sind zu widersprüchlich und zu konfus und in vielen Ausführungsformen sogar
für die Herstellung von Käse nicht geeignet.
Auch eine Kombination der Artikel von Michaels mit dem Artikel von Lancelot kann dem Durchschnittsfachmann
auf dem Gebiet der Käseherstellung die Frfindung nicht nahelegen. Der Durchschnittsfachmann wurde von der Offenbarung
dieser Artikel wegen seines Fachwissens davon abgehalten, nach dieser Offenbarung Käse herzustellen.
Wie oben gezeigt, wäre ihm dies auch nicht gelungen. Wenn aber schon die einzelnen Veröffentlichungen
Vorurteile beim Fachmann bewirken, so werden diese Vorurteile durch eine Kombination der Veröffentlichungen
nicht aufgehoben.
Im Hinblick auf den Artikel von Lancelot und der dort im nichtfiktiven Teil unter dem Kapitel »Filtrieren«
genannten Chamberland-Filter (Bougie Chamberland) sowie im Hinblick auf eine Kombination
der Artikel von Michaels und Lancelot wurden auch Vergleichsvcrsuche durchgeführt. Die
Chamberland-Filter, auch Chamberlain genannt, haben eine minimale Porengröße von 0,3 μ, d. h.
30Om(I. Dies bedeutet, daß die Porengröße lOma!
größer ist als die größten Poren der gemäß der Erfindung verwendeten Membrane, die nach der vorliegenden
Erfindung nicht größer als 30 ηιμ sein dürfen.
Die größten Chamberland-Filter haben einen Porendurchmesscr von 3 μ, d. h. 3000 ΐημ, was 1 OOmal größer
ist als gemäß der vorliegenden Erfindung. Nach Michaels haben die Filter einen Porendurchmesser
von ca. 50 ηιμ bis 500 ΐημ, d. h. also etwa 2- bis
200inal größer als der Porendurchmesser der erfindungsgemäß zu verwendenden Membranen.
Aus weiter unten angegebenen Ergebnissen der Versuche geht hervor, daß der Einsatz der in den Artikeln
von Lancelot und Michaeis genannten Filter
.ίο nicht zu den Ergebnissen gemäß vorliegender Anmeldungen
führt. Man kann also nach den Offenbarungen dieser Artikel kein für die Käseherstellung brauchbares
flüssiges Käsevorkonzentrat herstellen.
Im Gegensatz dazu werden gemäß der Erfindung
is brauchbare flüssige proteinangereicherte Vorkäse erhalten,
die zur Herstellung von Käsen mit ausgezeichneten Eigenschaften besonders geeignet sind. Als besondere
Vorteile, die gemäß der Erfindung zu erzielen sind, sind die Steigerung der Ausbeute an nicht fetter
2(i Trockensubstanz, die Verringerung der nötigen Labmenge,
die Erhöhung des Gehalts an löslichen Proteinen und stickstoffhaltigen Nichtproteinen sowie die
Einfachheit der Durchführung zu nennen.
Gegenstand der Erfindung ist ein Käse aus einem flüssigen proteinangereicherten Ausgangsprodukt
und üblichen Zusätzen bei der Käseherstellung, der ohne Abziehen der Molke erhalten worden ist und dadurch
gekennzeichnet ist, daß das flüssige proteinangereicherte Ausgangsprodukt durch Ultrafiltration
3ii der Milch oder Buttermilch bei einem Druck von 1 bis
50 kg/cm: über wenigstens eine semipermeable Membran mit einei mittleren Porengröße von nicht mehr
als 30 in μ. Abziehen der durch die Membran hindurchtretenden
Filtrationsflüssigkeit u. ggf. erneutes Behandeln der von der Membran zurückgelassenen
proteinangereicherten Flüssigkeit bis zum Erhalt einer Proteinkonzentration, die der Konzentration
des aus dem Ausgangsprodukt herzustellenden Käses entspricht, erhalten worden ist.
Soweit bekannt ist, ist die direkte Herstellung eines solchen, als »Vorkäse« dienenden Produkts unmittelbar
aus der Milch bisher nicht beschrieben worden. Es können alle Milcharten oder Buttermilch behandelt
werden, die bisher für die Herstellung von Käse verwendet worden sind. Man kann beispielsweise
von Kuhmilch, Ziegenmilch oder Schafsmilch ausgehen, die man in bekannter Weise vorher mäßig
erhitzt.
Das zu behandelnde Milchprodukt wird mit einer
so semipermeablen Membran unter Druck unter solchen Bedingungen zusammengeführt, daß das Produkt in
starke Turbulenz gebracht wird und/oder laminar längs der Membran fließt.
Der auf die Membran einwirkende Druck kann in einfacher Weise mit Hilfe einer Pumpe, aus deren
Druckseite das zu behandelnde Milchprodukt austritt, und/oder mit einem verdichteten Inertgas wie Stickstoff
erzeugt werden.
Die Wahl des verwendeten Membranlyps ist nicht entscheidend wichtig, obwohl die vorteilhaftesten
Membranen in der Praxis gewisse technische Voraussetzungen erfüllen müssen. Als Beispiel dieser Voraussetzungen
seien genannt:
a) Hohe und konstante Filtrationsgeschwindigkeit, die möglichst wenig von der Konzentration des
behandelten Produkts abhängig ist.
b) Vollkommene Gleichmäßigkeit der Poren.
c) Hohe Druckfestigkeit.
d) Sterilisierbarkcit.
e) Möglichst lange Lebensdauer.
f) Leichte Reinigung.
Geeignet sind auch semipermeable Membranen aus Celluloseacetat oder Membranen aus synthetischen
Polymeren, z. B. aus den durch Wechselwirkung von Polyanionen und Polykationen hergestellten Produkten
oder Membranen auf Basis von Polyvinylchlorid oder Polyacrylnitril. Natürlich können auch andere
Typen von Membranen verwendet werden, die die Erfordernisse der Erfindung erfüllen, vorausgesetzt,
daß der mittlere Porendurchmesser nicht größer als 30 ΐημ ist.
Die Herstellung kann in den verschiedensten Apparaturen durchgeführt werden. Bei einer ersten Ausführungsform
wird das zu behandelnde Produkt in poröse Rohre eingeführt, die in Bündeln angeordnet und
innen mit semipermeablen Membranen ausgekleidet sind. Das Wasser und die löslichen Bestandteile (Lactose
und Mineralsalze), die in der Milch oder im Milchnebenprodukt enthalten sind, treten durch die
Membran und ihre poröse Auflage hindurch und werden auf den Außenwänden der Rohre in Form einer
Filtrationsflüssigkeit aufgefangen. Diese Filtrationsflüssigkeit, die als Molke bezeichnet werden kann,
wird entweder verworfen oder einer anderen Apparatur zugeführt, die einen anderen Mcnibrantyp aufweist
und den Zweck hat, eines der vorher abfiltrierten Elemente zu konzentrieren. Die in das Innere des
Rohrbündels gelangende Flüssigkeit konzentriert sich somit insbesondere an Proteinen während ihres
Durchgangs und wird am Ausgang der Apparatur aufgefangen.
Mit porösen Rohren ausgestattete Anlagen wurden bereits für die Entsalzung von Meerwasser beschrieben
und verwendet. Eine Anlage dieses Typs ist beispielsweise in der USA-Patentschrift 3133132 beschrieben.
Bei einer anderen Ausführungsform wird das zu behandelnde Produkt oben auf eine Reihe von übereinander
oder nebeneinander angeordneten Apparategruppen gegeben, von denen jede aus zwei starren
porösen Platten besteht, die je eine semipermeable Membran tragen. Die beiden Membranen einer Apparategruppe
sind durch einen Zwischenraum getrennt, in den die zu konzentrierende Flüssigkeit eingeführt
wird. Zwei aufeinanderfolgende Apparategruppen sind ebenfalls durch einen Zwischenraum
getrennt, in dem die Filtrationsflüssigkeit aufgefangen wird. Die zu konzentrierende Flüssigkeit nimmt ihren
Weg durch den Stapel oder die Reihe der Apparategmppen, konzentriert sich insbesondere an Proteinen
und wird am Ausgang der Apparatur aufgefangen.
Eine Anlage, die aus übereinander angeordneten Apparategruppen der vorstehend beschriebenen Art
besteht, wird von E. Lowe und Mitarbeitern in der Veröffentlichung »A Reverse Osmosis Unit for Food
Use«. Food Technology Band 22, Seite 915 bis 917 (11HSX), beschrieben. In dieser Veröffentlichung wird
die Anlage für die Behandlung von Eiweiß oder Fruchtsäften vorgeschlagen.
Die Herstellung des flüssigen proteinangereicherten Ausgangsproduktes für den Käse kann kontinuierlich
oder diskontinuierlich durchgeführt werden. Für die diskontinuierliche Durchführung wird die
Menge des zu behandelnden Milchprodukts stetig auf die semipermeable Membran aufgegeben und das
konzentrierte Produkt am Ausgang der Apparatur aufgefangen, bis die Charge durchgelaufen ist. Ausgezeichnet
eignet sich die kontinuierliche Durchführung. Der Durchsatz hängt hierbei im wesentlichen von der
5 Oberfläche der verwendeten Membran ab. Die einzige verbrauchte Energie ist die für die Betätigung der
Speisepumpe erforderliche Energie. Bei der kontinuierlichen Durchführung erfordert das Verfahren eine
Apparatur, deren Umfang im Verhältnis zu den klas-
1» sischen Anlagen stark reduziert ist.
Beispielsweise nimmt die eigentliche Feinfiltrationsanlage
für die Behandlung von 5000 1 Milch/ Stunde etwa 1 m3 ein.
Es ist vorteilhaft, wenn die Milch oder die Buttermilch
sich in turbulenter Strömung befindet oder in Berührung mit den Membranen laminar strömt. Dies
ermöglicht eine schnellere Konzentrierung der Proteinbestandteile. In einer statischen Apparatur mit
gleichmäßiger Bewegung ist festzustellen, daß sich von einem gewissen Konzentrationsgrad ab ein Film, dessen
Durchlässigkeit immer geringer wird, auf der Membran bildet, wodurch die Filtration behindert
wird. Eine ausreichende Turbulenz kann durch Rührwerke erzielt werden.
Wenn mit übereinander oder nebeneinander angeordneten Filtergruppen gearbeitet wird, ist jedes
einzelne Filtersystem mit zwei Membranen versehen, die einander gegenüberliegen un von einem porösen
Träger gehalten werden. Die beiden Membranen ha-
.1« ben beispielsweise einen Abstand von einigen Millimetern.
In diesem Fall wird die Milch unter Druck (z. B. 5 kg/cm;) in diesen Zwischenraum eingeführt.
Als Folge der geringen Größe dieses Zwischenraums bildet sich zwischen den Membranen eine laminare
Strömung aus.
Die Konzentration der Proteine wird in dem beim Verfahren erhaltenen flüssigen Produkt so eingestellt,
daß ein Wert erhalten wird, der dicht bei der Konzentration liegt, wie sie bei der Käsesorte vorliegt, die
hergestellt werden soll. Bei einem gegebenen Membrantyp und bei einer gegebenen Oberfläche der
Membran (die durch die vorhandene Apparatur bestimmt ist) erhält man die gewünschte Konzentration
an Proteinen, indem man beispielsweise die Durchflußzeit des eingesetzten Milchprodukts variiert. In
diesem Fall kann die Durchsatzmenge der Apparatur zur Einstellung der Zusammensetzung des konzentrierten
Flüssigprodukts ausgenutzt werden, und zwar durch Bestimmung eines Parameters, z. B. des Gehalts
an Proteinen, des Wassergehalts, des Gehalts an Mineralsalzen, des spezifischen Widerstandes oder
jede anderen physikalischen oder chemischen Eigenschaft, die das erhaltene Produkt kennzeichnet und
es ermöglicht, die bekannten Regeln und Steuerverfahren anzuwenden.
Das flüssige Ausgangsmaterial in Form eines Konzentrats von Proteinen, dessen Konzentration und
Zusammensetzung im wesentlichen dem abgetropften Käse entsprechen, wird durch Zusatz der entspre-
W) chenden Substanzen (Lab, Milchsäurebakterien, Salz
usw.) unmittelbar in Käse umgewandelt oder bei tiefer Temperatur für eine spätere Verarbeitung oder einen
Transport zu einem anderen Fabrikationsbetrieb gelagert werden, der sich gegebenenfalls an einem anderen
Ort befindet. Dieses Ausgangsmaterial eignet sich für die Herstellung aller Käsesorten.
Die Erfindung ermöglicht somit die Herstellung von Käsesorten, die das gleiche Gewicht, die gleiche
Zusammensetzung und somit von vornherein die besten Aussichten dafür haben, daß ihre organoleptischen
Eigenschaften konstant sind. Es wird ferner möglich, nach Belieben im Käse den einen oder anderen
Bestandteil zurückzuhalten, der vom organoleptisehen Standpunkt, vom Ernährungsstandpunkt oder
technologischen Standpunkt für interessant gehalten wird, da die technologische Stufe des Abtropfenlassens
praktisch ausgeschaltet ist.
Da das Abziehen der Molke ausgeschaltet ist, wird es außerdem möglich, dem erhaltenen Ausgangsmaterial
die normalerweise bei der Käseherstellung verwendeten Hilfsstoffe wie Lab, Milchsäurebaktcrien,
Salz, Farbstoffe usw. in einer genauen Dosis zuzusetzen, die weit unter der Dosis liegt, die normalerweise
bei der klassischen Käseherstellung verwendet wird. Es wird ebenfalls möglich, in wirtschaftlicher Weise
natürliche Substanzen, insbesondere Enzyme, die die Gärungen und die späteren Reifungsprozesse steuern
und beschleunigen, sowie Nährstoffe zuzusetzen, die vom Ernährungs- oder Geschmacksstandpunkt vorteilhaft,
aber in der Milch nicht vorhanden sind.
Das Ausgangsmaterial eignet sich für alle Arten der Käseherstellung, da es in Abhängigkeit vom Typ und
von der Aufeinanderfolge der gewählten Membranen möglich ist, nach Belieben die Zusammensetzung und
die Konzentration jedes Bestandteils auf die Werte einzustellen, die denjenigen der Käsesorte entsprechen,
die hergestellt werden soll. Es ist ferner möglich, die Schaffung neuer Käsesorten oder neuer Milchge- M)
tränke ins Auge zu fassen.
Die Herstellung von Käse aus flüssigem Vorkäse an Stellen, die dicht bei den Milcherzeugungsorten
(Bauernhof, Stall) liegen, ist möglich, wodurch eine erhebliche Einsparung an den Kosten zu erzielen ist,
die üblicherweise durch das Einsammeln der Milch verursacht werden. Dies ist besonders vorteilhaft in
Kaseherstellungsgebieten, die im Gebirge oder im Bergvorland liegen, wo die Transportkosten hoch
sind. Eine solche Einrichtung ermöglicht außerdem die Behandlung der Milch in vollkommen frischem
Zustand, eine wesentliche Voraussetzung für die Qualität der später hergestellten Käseprodukte.
Anstatt gewisse Bestandteile der Milch in dem Zustand, in dem sie üblicherweise für die Käseherstellung
verwendet wird, zu konzentrieren, können im Rahmen der Erfindung diese gleichen Bestandteile auch
aus Buttermilch konzentriert werden.
Beispiel 1 „,
In eine Feinfiltrationszelle, die mit einer Polyolefinmembran einer mittleren Porengröße von 6,2 oder
10.4 ΐημ und einer Oberfläche von 45,36 cm2 versehen
ist, werden 400 ml einer vorher auf 4° C gekühlten rohen entrahmten oder thermisch behandelten
(2 Minuten bei 70° C) Milch gegeben. Die Filtrationszelle wird unter einen Stickstoffdruck gebracht,
der allmählich auf 5 kg/cm2 erhöht wird, worauf mit dem Auffangen des Filtrats begonnen wird. Nach einer
Zeit, die je nach dem Typ der verwendeten Mem- fto bran 30 Stunden oder 50 Stunden beträgt, wird der
Druck allmählich auf 6 kg/cm2 erhöhl. Nach insgesamt 40 oder 50 Stunden seit der ersten Druckanwendung
wird die Filtration abgebrochen. Das aufgefangene Konzentrat bzw. die »Protcinlösung« wird f>5
16 Stunden bei +20C gehalten oder unmittelbar zu
Käse verarbeitet. Das Konzentrat hat ein Volumen von etwas weniger als Vs der eingesetzten Milch. Es
hat etwas mehr als den fünffachen Gehalt an Stickstoffverbindungen und etwa den 2- bis 2,5fachen Gehalt
an Gesamttrockensubstanz wie die Ausgangsmilch.
Ein »Camembert«-Käse wird aus dem wie vorstehend hergestellten »Konzentrat« wie folgt hergesiellt:
Zu 75 g des hergestellten Produkts werden nach Erwärmung auf 30° C 370 mg CaCI2, die Menge an
konzentriertem Rahm, die zur Einstellung eines F/T-Verhältnisses (Fettstoffe in der Trockenmasse) von
45-50% im endgültigen Käse erforderlich ist, 0,2 g konzentrierte Fermente, einige Milligramm Penicilliumsporen,
1 g NaCl und 0,08 ml Lab gegeben. Die Bestandteile werden gut durchgemengt. Die Gerinnung
erfolgt in 5 Minuten. Höchstens 10 Minuten nach der Einlabung wird der Käse in einem Raum,
der eine relative Feuchtigkeit von 95% hat, geformt. Der Käse wird allmählich auf 14° C gekühlt. 30 bis
60 Minuten nach der Einlabung kann der Käse entformt werden. Die Reifung erfolgt anschließend unter
den üblichen Bedingungen.
In analoger Weise wird zur Herstellung von Weichkäse
oder jeder anderen Käsesorte gearbeitet.
6000 ml rohe oder thermisch (2 Minuten bei 70° C) behandelte entrahmte Milch werden in den
Behälter des Feinfilterapparats gegeben, der mit einer Membran einer mittleren Porengröße von 4.6 ηιμ
oder einer Membran auf Basis von Polyvinylchlorid oder Polyacrylnitril versehen ist. Diese Membran hat
eine effektive Oberfläche von 116 cm2. Vor der Einführungin
den Behälter ist die Milch auf 2° C gekühlt oder auf eine Temperatur zwischen 45 und 50° C gebracht
worden.
Der die Milch enthaltende Behälter wird unter einen Stickstoffdruck von 3,5 kg/cm2 gebracht. Die
Milch läßt man in einer Menge von etwa 2 bis 3 l/Minute (in Berührung mit der Membran) durchlaufen.
Das Filtrat wird aufgefangen.
Nach einer Zeit, die, gerechnet von der Druckanwendung auf die Apparatur, zwischen 7 Stunden und
30 Stunden liegen kann (abhängig vom Typ der verwendeten Membran und der für den Versuch gewählten
Temperatur), wird das Konzentrat oder die »Proteinlösung« aufgefangen. Das Konzentrat wird dann
entweder bei 2° C aufbewahrt (bzw. auf 2° C gekühlt) und 16 Stunden bei dieser Temperatur gehalten oder
auf 30° C erwärmt (bzw. gekühlt) und unmittelbar zu Käse verarbeitet. Das Volumen des Konzentrats
ist etwas geringer als V5 des Volumens der eingesetzten
Milch. Der Gehalt an Stickstoffverbindungen beträgt etwas mehr als das 5fache des Gehalts an Stickstoffverbindungen
in der Ausgangsmilch. Der Gehalt an Trockensubstanz insgesamt beträgt etwa das 2- bis
3fache des Gehalts an Trockensubstanz in der Ausgangsmilch.
Das Konzentrat oder die »Proteinlösung« oder auch der »flüssige Vorkäse« werden zu Camembertkäse
oder Reblochon-Käse verarbeitet, indem die erforderlichen Hilfsstoffe (Milchsäurebakterien, Lab
usw.) zugesetzt und das Konzentrat der Folge von Behandlungen unterworfen wird, die der hergestellten
Käsesorte entsprechen [z. B. durch Einbringen in eine Form mit oder ohne Pressen (das Pressen ist im Falle
von Rcblochon-Käse notwendig)).
Allgemeine Schlußfolgerung
Die Herstellung von Käse guter organoleptischer
Qualität, ausgehend von einem Milchausgangsmaterial aus Milch, ist nur durchführbar, wenn die folgen- 5 den Bedingungen erfüllt sind:
Qualität, ausgehend von einem Milchausgangsmaterial aus Milch, ist nur durchführbar, wenn die folgen- 5 den Bedingungen erfüllt sind:
1) Das milchige Ausgangsprodukt ist ein Retcntat,
das durch Ultrafiltration der Milch erhalten
wurde, und io
das durch Ultrafiltration der Milch erhalten
wurde, und io
2) die Ultrafiltration wird mit Membranen mit einem mittleren Porendurchniesser von nicht mehr
als 30 Γημ durchgeführt, die alle Proteine der
Milch in ihrem natürlichen Zustand zurückhalten
und Laktose nicht zurückhalten bzw. anrei- 15 ehern.
als 30 Γημ durchgeführt, die alle Proteine der
Milch in ihrem natürlichen Zustand zurückhalten
und Laktose nicht zurückhalten bzw. anrei- 15 ehern.
20
25
30
35
40
45
55
60
Claims (1)
- Patentanspruch:Käse aus einem flüssigen proteinangereicherten Ausgangsprodukt und üblichen Zusätzen bei der Käseherstellung, der ohne Abziehen von Molke erhalten worden ist, dadurch gekennzeichnet, daß das flüssige proteinangereicherte Ausgangsprodukt durch Ultrafiltration von Milch oder Buttermilch bei einem Druck von 1 bis 50 kg/cm2 über wenigstens eine semipermeable Membran mit einer mittleren Porengröße von nicht mehr als 30 ηιμ. Abziehen der durch die Membran hindurchtretenden Filtrationsflüssigkeit und gegebenenfalls erneutes Behandeln der von der Membran zurückgehaltenen proteinangereicherten Flüssigkeit bis zum Erhalt einer Proteinkonzentration, die der Konzentration des aus dem Ausgangsprodukt herzustellenden Käses entspricht erhalten worden ist.Bei den bekannten Verfahren der Käseherstellung erhält man bekanntlich das Gel durch Gerinnen der Milch mit Lab. Anschließend wird das Gel von der Molke abgetrennt, und zwar durch einfaches Abtropfenlassen oder durch Abtropfenlassen in Kombination mit Pressen in Form (wie es bei der Herstellung von Frischkäse oder Weichkäse üblich ist) oder nach dem Abtropfenlassen des Käsebruchs mit anschließender mechanischer Bearbeitung und mehr oder weniger starkem Erhitzen in Verbindung mit dem Dekantieren und dem Abziehen der Molke (wie es bei der Herstellung von gepreßtem Käse oder »gebranntem« Käse üblich ist).Bei der klassischen Käseherstellung sind die technischen Arbeitsgänge von der Stufe, in der die Milch im Kessel gerinnt, bis zu der Stufe, in der man den Käse abtropfen läßt und formt, kostspielig in bezug auf die Handarbeit und in bezug auf Materialeinsatz, und die erhaltenen Produkte sind in dreifacher Hinsicht ungleichmäßig, nämlich in bezug auf die Qualität, die Zusammensetzung und das Gewicht jedes Käselaibes. Beim derzeitigen Stand der Technik ist es sehr schwierig, wenn nicht unmöglich, mit genügender Genauigkeit am Gel, das durch die Labgerinnung erhalten wird, sämtliche Parameter einzustellen und zu regulieren, die die Eigenschaften des endgültigen Käseprodukts bestimmen. Zwar hat die Ungleichmäßigkeit des Gewichts verhältnismäßig wenig Bedeutung bei gepreßtem Käse oder gekochtem Käse (diese Sorten werden auf Basis ihres Gewichts in Kilogramm gehandelt), jedoch ist dies nicht bei Weichkäse der Fall (der auf Basis der Stückzahl gehandelt wird). In allen Ländern, in denen Weichkäse erzeugt wird, stellt der Gewinnausfall, der auf die Größe der Sicherheitsspielräume zurückzuführen ist, die die Erzeuger zur Vermeidung von Verlusten durch diese Ungleichmäßigkeit des Gewichts anwenden, einen sehr erheblichen Prozentsatz des Gesamtumsatzes dar. Die Ungleichmäßigkeit der Zusammensetzung ergibt sich teilweise aus der während der Käseherstellung auftretenden Schwierigkeit ein Gel (d. h. das durch das Lab gebildete Koagulat), in dem der Wärmeaustausch oder der mechanische Austausch viel schlechter ist als in einer Flüssigkeit, gleichmäßig zu erhitzen, zu zerschneiden oder zu rühren. Die ungleichmäßige Qualität ergibt sich zum großen Teil aus den beiden obengenannten ungleichmäßigen Eigenschaften.Es gibt Verfahren, bei denen die Herstellung des Gels kontinuierlich erfolgt und die Fabrikation entsprechend rationalisiert wird. Bei einem dieser Verfahren wird die kalt eingelabte normale Milch in einem Wärmeaustauscher erhitzt. Sie gerinnt und zirkuliertin in dieser Form in einem Gerinnungszylinder. Bei einem anderen bekannten Verfahren wird die durch Eindampfen konzentrierte Milch durch Mischen mit heißem Wasser erneut erhitzt. Die Gerinnung erfolgt hierbei augenblicklich. Bei anderen Verfahren erfolgtis die Syneresc (Abziehen der Molke) vom Gel, das durch Einwirkung des Labs erhalten wird, mechanisch.Alle diese bekannten Verfahren haben jedoch gewisse Nachteile, und die bei ihnen erhaltenen Pro-2(i dukte sind ebenso ungleichmäßig wie die bei der klassischen Käseherstellung erhaltenen Produkte, da bei der letzteren das Abziehen der Molke nach der Gerinnung erfolgt. Außerdem ist das Anwendungsgebiet dieser verschiedenen Verfahren sehr begrenzt, und ihre Durchführung kann auf Grund von Schwankungen des Ausgangsmaterials (die Zusammensetzung der Milch schwankt mit den Jahreszeiten, den Gebieten usw.) erschwert werden. Diese Schwankungen haben die Folge, daß gewisse zwingende technische.in Maßnahmen, die mit diesen Verfahren verbunden sind, nicht durchgeführt werden können. Außerdem erfordern diese Verfahren für ihre Durchführung verhältnismäßig umfangreiche Anlagen.Die DE-AS 1 301 704 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung von Frischkäse erhöhter Haltbarkeit in kontinuierlichem Betrieb, wobei die an sich bekannten Verfahrensschritte: Erniedrigung des Gehalts an zweiwertigen Kationen bei gleichzeitiger Erhöhung des Gehalts an einwertigen Kationen durch Ionenaus-4(i tausch. Eindicken der Milch auf einen Trockenmassegehalt von etwa 44% durch Evaporieren oder Zugabe von Trockenmilch, anschließendes Pasteurisieren der Milch, Zugeben von säuernden Bakterienkulturen bzw. Genußsäuren, Abpacken der flüssigen Masse in•45 Portionspackungen und anschließendes Dicklegen der Masse darin durchgeführt werden.Nach diesem Verfahren sind nur Frischkäse herstellbar. Darüber hinaus haben die nach diesem Verfahren erhaltenen Frischkäse einen sehr viel höherenso l.actosegehalt als die Käse gemäß vorliegender Erfindung. Bekanntlich ergibt ein zu erhöhter Lactosegehalt große Nachteile insbesondere für die organoleptischen Eigenschaften der Käse und die menschliche Ernährung. Das Verfahren der DE-AS 1 301 704 ist außerdem in der Durchführung kompliziert, was die Frischkäscherstellung nicht erleichtert. Es ist auch sehr fraglich, ob man das Verfahren der DE-AS 1 301 704 in industriellem Maßstab durchführen kann, weil bei der Entmineralisierung durch Ionenaustauschω notwendigerweise ein Ausflocken des Kaseins stattfindet, da er eine Veränderung des Gleichgewichts in den Bestandteilen der Milch hervorruft. Dieses Ausflocken verhindert das normale Ablaufen der Milch durch den Auslauscher, der sich üblicherweise in einerfts Kolonne befindet.Aus »Ultrafiltration«,März 1%8, A.S.Michaels, Amicon Corporation, besonders S. 22, ist es bekannt, aus Milch durch Ultrafiltration proteinangereicherte.
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