DE2942411A1

DE2942411A1 - Verfahren zur herstellung von kaese

Info

Publication number: DE2942411A1
Application number: DE19792942411
Authority: DE
Inventors: Steven Paul Greiner; David Howard Hettinga; Robert Joseph Wargel
Original assignee: Kraft Inc
Current assignee: Kraft Inc
Priority date: 1978-10-19
Filing date: 1979-10-19
Publication date: 1980-04-30
Also published as: US4244971A; IE48559B1; BE879527A; FR2438972A1; AU5170479A; AU526131B2; IT1164130B; GB2035776A; CH641009A5; KR820001065B1; ES485145A1; NL7907709A; GB2035776B; NZ191757A; CA1131070A; IE791871L; IT7950607A0; FR2438972B1

Description

Beschreibung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Käseprodukten. Sie betrifft insbesondere die Bildung eines Materials, das für die Herstellung von schmelzkäseartigen Produkten geeignet ist, unter Anwendung eines Herstellungsverfahrens, mit dem es gelingt, die Zeit zur Umwandlung der Ausgangsmaterialien zu derartigen schmelzkäseartigen Produkten zu verkürzen und ein konsitentes Produkt zu bilden.

Der hierin verwendete Ausdruck "schmelzkäseartige Produkte" schließt jene Produkte ein, die als "pasteurisierter Schmelzkäse", "pasteurisiertes Schmelzkäsenahrungsmittel" , "pasteurisiertes Schmelzkäsestreichprodukt" und "pasteurisiertes Schmelzkäseprodukt" bekannt sind und bezeichnet werden. Der Ausdruck "schmelzkäseartige Produkte" schließt auch jene Produkte ein, die Schmelzkäse, Schmelzkäsenahrungsmitteln,Schmelzkäsestreichprodukten und Schmelzkäseprodukten ähnlich sind, die jedoch nicht den United States Federal Standards of Identity für diese Produkte entsprechen, dadurch, daß sie Bestandteile enthalten, die nicht in diesen Vorschriften aufgeführt sind, wie pflanzliches Öl oder pflanzliches Protein, oder die die Anforderungen dieser Vorschriften bezüglich ihrer Zusammensetzung nicht erfüllen. Der Ausdruck "schmelzkäseartige Produkte" schließt auch irgendwelche Produkte ein, die die oben angesprochenen einschließen, jedoch nicht auf diese beschränkt sind, und die den Geschmack und die Textur eines schmelzkäseartigen Produkts besitzen, unabhängig von den bei ihrer Herstellung verwendeten Bestandteilen und unabhängig davon, ob sie die bestehenden Vorschriften erfüllen oder nicht.

030018 '090C)

Natürlicher Käse wird im allgemeinen dadurch hergestellt, daß man in tierischer Milch Säure entwickelt und die Milch mit einem Ausflockungsmittel, wie Lab, dicklegt oder indem man Säure bis zu isoelektrischen Punkt des Proteins entwickelt. Die dickgelegte Milch wird geschnitten, worauf die Molke von dem gebildeten Käsebruch abgetrennt wird. Der Bruch kann dann unter Bildung eines Käseblocks gepreßt werden, worauf das Reifen unter genau gesteuerten Bedingungen innerhalb bestimmter Zeiten erfolgt. Es wurden bereits durch Ersatz mindestens eines Teils des tierischen Fettes oder der Milch durch ein pflanzliches Fett, wie Maisöl,und/oder durch Ersetzen mindestens eines Teils des Caseins der Milch durch ein analoges Protein Produkte hergestellt, die die Aroma- und Körper-Eigenschaften von natürlichem Käse besitzen.

Es ist gut bekannt, daß man ein Produkt mit einigen der Eigenschaften von natürlichem Käse dadurch herstellen kann, daß man natürlichen Käse vermahlt und mit einem emulgierenden Salz oder Schmelzsalz erhitzt. Die Bezeichnung des in dieser Weise gebildeten Produkts hängt von den verwendeten Bestandteilen, seiner Zusammensetzung und in gewissen Fällen auch von den Vorschriften ab, die von der United States Food and Drug Administration erlassen worden sind.Beispielsweise steht der Ausdruck "pasteurisierter Schmelzkäse" für ein Produkt, das eine Mischung aus Käsen umfaßt, die mit einem Emulgiermittel, üblicherweise einem Schmelzsalz, und gegebenenfalls Säuren versetzt und dann unter Bildung einer homogenen, plastischen Masse durchgearbeitet und erhitzt wird. Gemäß den United States Federal Standards übersteigt der Feuchtigkeitsgehalt von Schmelzkäse im allgemeinen etwa 44 % nicht und er besitzt einen minimalen Fettgehalt von etwa 4o % in der Trockenmasse.

0300 1 8/0900

Der Ausdruck "pasteurisiertes Schmelzkäsenahrungsmittel" (pasteurized process cheese food) steht für ein Produkt, das man aus den gleichen Materialien und unter Anwendung der gleichen Verfahren für die Herstellung von Schmelzkäse bereitet. Das Käsenahrungsmittel ist jedoch im allgemeinen mit Milchbestandteilen versetzt, wie Sahne, Milch, Magermilch, Molke oder Produkte dieser Art, aus denen ein Teil des Wassers entfernt worden ist (beispielsweise konzentrierte Magermilch). Der Feuchtigkeitsgehalt von Schmelzkäsenahrungsmittelprodukten ist im allgemeinen höher als der von Schmelzkäse und kann bis zu etwa 44 % betragen. Fett ist in einer Menge von etwa 23 bis etwa 26 % in dem Fertigprodukt enthalten.

Der Ausdruck "pasteurisiertes Schmelzkäsestreichprodukt" (pasteurized process cheese spread) steht für ein Produkt, das dem Käsenahrungsmittel in dem Sinne ähnlich ist, daß es die oben angesprochenen Milchbestandteile enthalten kann. Schmelzkäsestreichprodukte können jedoch einen Feuchtigkeitsgehalt von bis zu 6o % aufweisen. Der minimale Fettgehalt für Käsestreichprodukte gemäß den United States Federal Standards beträgt 2o %, bezogen auf das Fertigprodukt.

Schmelzkäse, Schmelzkäsenahrungsmittelprodukte und Schmelzkäsestreichprodukte werden als "standardisierte Produkte" bezeichnet, da ihre Herstellungsweise und ihre Zusammensetzung durch die Federal Standards of Identity festgelegt sind.

Von der United States Federal Drug Administration wird demnächst auch eine neue Vorschrift für ein "pasteurisiertes Schmelzkäseprodukt" erlassen, das einen höheren Feuchtigkeitsgehalt und einen niedrigeren Fettgehalt als Schmelzkäsestreichprodukte aufweist.

0300 18/0900

Weiterhin ist es möglich, Produkte, die Schmelzkäse, Schmelzkäsenahrungsmittelprodukten, Schmelzkäsestreichprodukten und Schmelzkäseprodukten ähnlich sind, dadurch herzustellen, daß man mindestens einen Teil der Käsebestandteile durch ein von pflanzlichem Fett oder pflanzlichem Protein abgeleitetes Käseaustauschmaterial ersetzt.

Wie bereits erwähnt, können die bislang bekannten schmelzkäseartigen Produkte aus natürlichem Käse oder einem Käseersatzmaterial (cheese analog) als Hauptbestandteil aufgebaut sein. Die Herstellung eines für diese Produkte geeigneten natürlichen Käses oder Käseersatzmaterials kann längere Reifezeiten erforderlich machen, um das gewünschte Aroma zu entwickeln. Im allgemeinen ist das Ausmaß des gebildeten Aromas der Reifezeit und dem Ausmaß des Abbaus des Käses proportional. Beispielsweise besitzt Cheddar-Käse, der während einer relativ kurzen Zeitdauer, beispielsweise während 1o Tagen, gereift worden ist, und der als "frischer Käse" (current cheese) bezeichnet wird, ein schwaches Käsearoma bei geringem Körperabbau; zeigt Cheddar-Käse, der während etwa 3 bis 6 Monaten gereift worden ist und der als "kurzgereifter Käse" (short held cheese) bezeichnet wird, ein stärkeres Aroma mit einem gesteigerten Körperabbau; und weist Cheddar-Käse, der während Zeitdauern von mehr als etwa 6 Monaten bis zu einem Jahr oder mehr gereift worden ist, der als "langgereifter Käse" oder "voll ausgereifter Käse" (long hold cheese oder fully aged cheese) bezeichnet wird, ein starkes Käsearoma mit schärfer ausgeprägtem Körperabbau. Bei der Herstellung von schmelzkäseartigen Produkten kann man eine Mischung dieser Käse dazu verwenden, in dem Endprodukt das gewünschte Aroma, den gewünschten Körper und die angestrebte Textur auszubilden. Diese Herstellungsweise von schmelzkäseartigen Produkten macht

Π 3 Π Π 18/0900

es jedoch erforderlich, den Käse während erheblicher Zeitdauern zu lagern. Diese Lagerung ist kostspielig, so daß ein Bedürfnis für ein Verfahren zur Herstellung von schmelzkäseartigen Produkten besteht, das innerhalb wesentlich kürzerer Zeitdauern durchgeführt werden kann, so daß die Notwendigkeit einer längeren Lagerung des Käses vermieden werden kann. Weiterhin können die derzeit bekannten Verfahren zur Herstellung von schmelzkäseartigen Produkten die Auswahl und die Proportionierung von Käsebestandteilen erforderlich machen, wozu spezielle Techniken erforderlich sind und wobei sich Aromaänderungen oder Geschmacksänderungen einstellen können. Daher ist es erwünscht, in ihrer Qualität gleichmäßigere Ausgangsmaterialien zu schaffen.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht somit darin, ein verbessertes Verfahren für die Herstellung von schmelzkäseartigen Produkten bzw. von Käsebestandteilen, die bei der Herstellung von schmelzkäseartigen Produkten eingesetzt werden, anzugeben, wodurch es gelingt, die Herstellungsdauer von schmelzkäseartigen Produkten erheblich zu vermindern, wobei man die schmelzkäseartigen Produkte mit höherer Ausbeute aus Milch erhält und Käseprodukte erhält, die in ihrem Geschmack, ihrem Aroma, ihrem Körper und in ihrer Textur gleichbleibend sind.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist darin zu sehen, ein wirtschaftliches und reproduzierbares, in seinen Eigenschaften gleichbleibendes Produkt für die Herstellung von schmelzkäseartigen Produkten anzugeben, bei denen der Käsebestandteil teilweise oder vollständig durch einen Käse gestellt wird, der innerhalb einer relativ kurzen Zeitdauer hergestellt werden kann.

Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, eine gesäuerte Komponente oder eine Kulturkomponente anzugeben.

030018/0900

die ohne weiteres bei der Herstellung von schmelzkäseartigen Produkten oder anderen Nahrungsmittelprodukten verwendet werden kann.

Diese Aufgabe wird nun durch das Verfahren gemäß Hauptanspruch gelöst.

Die Unteransprüche betreffen besonders bevorzugte Ausführungsformen dieses erfindungsgemäßen Verfahrens. "Io

Die Erfindung sei im folgenden näher unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung erläutert.

Die einzige
15

Fig. 1 verdeutlicht anhand eines Fließschemas verschiedene Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens, wobei die gestrichelten Linien wahlweise anzuwendende Wege für die Herstellung von schmelzkäseartigen Produkten oder der gesäuerten Komponente darstellen.

Gegenstand der Erfindung ist gemäß einem ersten wesentlichen Gesichtspunkt die Herstellung einer gesäuerten 5 Komponente (cultured component), die mit einem Protein, das überwiegend vor. Milch abgeleitet ist, und einem konzentrierten Fett, einschließlich Milchfett, vermischt oder kombiniert und unter Bildung eines Käses fermentiert oder vergoren werden kann, der überwiegend für die Herstellung von schmelzkäseartigen Produkten und ähnlichen Produkten geeignet ist. Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren werden ein Milchproteinkonzentrat und ein Milchfettkonzentrat hergestellt. Das Ausmaß der Konzentration dieser Konzentrate wird erfindungsgemäß in der Weise eingestellt, daß man ein schmelzkäse-

030018/0900

artiges Produkt erhält, das die gewünschten Konzentrationen an Protein, Fett und Feuchtigkeit aufweist. Das unfermentierte Milchproteinkonzentrat sollte einen Feuchtigkeitsgehalt von weniger als 5o % aufweisen und vorzugsweise trocken sein; eine Kauptmenge der nichtgebundenen Salze sollte entfernt sein; und der Lactosegehalt des Materials sollte geringer sein als die Menge, die in der Feuchtigkeitsphase des erfindungsgemäßen Käses löslich ist. Im Fall von Hartkäsen besitzt das unfermentierte Proteinkonzentrat normalerweise einen Feuchtigkeitsgehalt von weniger als 2o %. Das unfermentierte Fettkonzentrat enthält mindestens 2o % Fett und als Rest ein Serum, wie es bei Sahne der Fall ist, wobei das unfermentierte Fettkonzentrat normalerweise mehr als 5o % Fett und im Fall von Hartkäse mehr als 65 % Fett enthält. Ein Teil des Proteins ist vorzugsweise weitgehend mit einem proteolytischen Enzym (Protease) während einiger Stunden abgebaut worden, wodurch das Protein unter Bildung eines stark abgebauten proteolytischen Fermentationsprodukts hydrolysiert wird, das Kasearomabestandteile und Vorläufer dafür enthält. Die Protease sollte dann inaktiviert werden. Dann werden ein geringer Anteil des Proteins und des Fetts in dem Käsematerial in Form eines Proteinkonzentrats und eines Milchfettkonzentrats und vorzugsweise ein stark abgebautes proteolytisches Fermentationsprodukt mit einem schwach abbauenden proteolytischen Enzym, einem lipolytischem Enzym und vorzugsweise einem proteolytischen Mikroorganismus vereinigt, um ein gemischtes Fermentationsprodukt (mixed fermentate) zu bilden. Man kann einen Teil des Fettkonzentrats zunächst während etwa eines Tages mit einem lipolytischen Enzym (Lipase) behandeln, um das Milchfett zu hydrolysieren und ein Iipolytisches Fermentationsprodukt zu bilden, das Käsearomabestandteile und Vorläufer dafür enthält, wobei man

030018/0900

in diesem Fall das lipolytische Fermentationsproäukt zu dem gemischten Fermentationsprodukt zugeben kann. Dann wird das gemischte Fermentationsprodukt während einiger weniger Stunden fermentiert, um einen schwachen Abbau des Milchproteins und eine Lipolyse des Fetts zu bewirken, wenn dies nicht bereits erfolgt ist. Das gemischte Fermentationsprodukt wird dann vorzugsweise mit einer Käse-Säureweckerkultur angeimpft und wird einige Stunden v/eiterfermentiert, um Säure zu entwickeln, wodurch eine gesäuerte Komponente gebildet wird, die als Aromaquellenmaterial für verschiedene Nahrungsmittelprodukte geeignet ist. Das Animpfen mit der Käse-Säureweckerkultur kann nach der Herstellung einer Vormischung erfolgen, so daß die Säureentwicklung während der Fermentation oder Vergärung der Vormischung abläuft. Dies ist jedoch eine weniger bevorzugte Behandlungsweise.

Die gesäuerte Komponente (cultured component) ist ein einzigartiges Produkt, das, wenn es mit Proteinkonzentrat und Fettkonzentrat vereinigt wird, die schnelle Entwicklung eines Käsearomas oder Käsegeschmacks und die Bildung eines Käses ermöglicht, der direkt für die Herstellung von schmelzkäseartigen Produkten verwendet werden kann. Wenngleich hierfür noch keine genaueren Erkenntnisse vorliegen, wird angenommen, daß die stark abgebauten und schwach abgebauten Milchproteine in der gesäuerten Komponente die schnelle Entwicklung des Käsearomas ermöglichen oder verursachen. Es ist insbesondere darauf hinzuweisen, daß lediglich ein geringer Anteil des Proteins abgebaut wird und daß die Menge des abgebauten Proteins zwischen 5 und 5o % des Proteins in dem gebildeten Käse ausmacht. Optimale Ergebnisse erzielt man, wenn man den Abbau auf etwa 7 bis 2o % des Proteins beschränkt, wobei man bevorzugte Ergebnisse dann erzielt, wenn man etwa 1o % des in dem Käsematerial enthaltenen Proteins abbaut. Der starke Abbau des Pro-

030018/0900

- ι:

teins ergibt Aminosäuren und Peptide mit Molekulargewichten von weniger als 5ooo und ist insofern von Vorteil, als die Entwicklung des Käsearomas in dem Käse beschleunigt wird. Wegen der Aktivität von Proteasen mit starker Abbauwirkung, die im allgemeinen tryptische Proteasen sind, sollten sie inaktiviert werden, bevor die zu einem schwachen Abbau führende Behandlung durchgeführt wird.

Das Fettkonzentrat sollte Milchfett in einer Menge von mindestens 5 %, bezogen auf das Fett in dem erfindungsgemäßen Käsematerial, enthalten, so daß durch die Lipolyse eine ausreichende Menge kurzkettiger Fettsäuren gebildet werden kann, die das Käsearoma ergeben. Als kurzkettige Fettsäuren werden jene Säuren angesprochen, die Kohlenstoffketten mit einer Länge von 2 bis 1o Kohlenstoffatomen aufweisen. Die Lipolyse wird im allgemeinen in der Weise durchgeführt, daß in dem Käsematerial ein Fettsäureprofil gebildet wird, das dem eines natürlichen Käses vergleichbaren Geschmacks äquivalent oder ähnlich ist. Bei einigen Käsen, wie bei Schweizer Käse, erfolgt nur eine geringe Lipolyse. Wenngleich man anstelle des Milchfetts dem Milchfett äquivalente Fettsysteme verwenden kann und damit das gewünschte Fettsäureprofil erzielen kann, sind diese Fettsysteme weniger bevorzugt.

Die Käse-Säureweckerkultur (cheese starter culture) bildet die Säure unter Einwirkung auf die Lactose, die in einer Menge von mindestens etwa 2 % vorhanden sein sollte. Die Säure sollte in dem Käsearomabestandteil bis zu einem pH-Wert von zwischen etwa 5,6 und 4,7 ausgebildet werden. Wie bereits angegeben, sollte die Lactosemenge derart gesteuert werden, daß der Gesamtlactosegehalt in dem Käsematerial die Löslichkeit dieses Materials in der in dem erfindungsgemäßen Käsematerial vorhandenen Feuch-

030018/0900

2942Λ11

tigkeitsphase nicht übersteigt.

Zur Ausbildung des charakteristischen Aromas verschiedener Käse, wie Schweizer Käse, Römischer Käse (Romano cheese), Parmesankäse etc., kann man der gesäuerten Komponente verschiedene Mikroorganismen zusetzen, die normalerweise für die Herstellung von natürlichen Käsen verwendet werden.

Die gesäuerte Komponente wird in einer geringen Menge mit dem Proteinkonzentrat, dem Fettkonzentrat und erforderlichenfalls Wasser vermischt, so daß man eine Vormischung erhält, die die Zusammensetzung des angestrebten Endprodukts aufweist, bei dem es sich beispielsweise um einen Bestandteil eines schmelzkäseartigen Produkts handelt. Diese Vormischung wird dann fermentiert oder vergoren, um das gewünschte Käsearoma, den Körper und die Textur auszubilden. Der erhaltene Käse kann dann zu schmelzkäseartigen Produkten verarbeitet werden, und zwar als einziger Käsebestandteil oder in Kombination mit anderen Käsen. Gewünschtenfalls kann man den Körper und die Textur des Käses vor der Herstellung von schmelzkäseartigen Produkten variieren, indem man eine Steigerung des Säuregehalts bewirkt, das Material erhitzt und/ oder durcharbeitet.

Die Konzentrate und Fermentationsprodukte können unabhängig voneinander hergestellt werden und man kann die Vormischung in weniger als 24 Stunden vermischen, fermentieren und zu schmelzkäseartigen Produkten verarbeiten. Die Fermentationen oder Gärprozesse können derart gesteuert werden, daß man Produkte gleichbleibender Qualität erhält. Somit schafft die vorliegende Erfindung ein schnelles Verfahren für die Herstellung von schmelzkäseartigen Produkten mit gleichmäßigem Geschmack,

030018/0900

29A2i.11

Körper und gleichmäßiger Textur.

Wie bereits angegeben, ist der mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens erhaltene Käse für die unmittelbare Verwendung zur Herstellung von schmelzkäseartigen Produkten geeignet und kann bei der Herstellung dieser schmelzkäseartigen Produkte als einzige Käsequelle verwendet werden. Es ist ein wesentliches Merkmal der Erfindung, daß die Gesamtzeit für die Durchführung der verschiedenen Schritte zur Bildung des erfindungsgemäßen schmelzkäseartigen Produkts beginnend mit der angelieferten Milch weniger als etwa 48 Stunden beträgt. Es muß jedoch betont werden, daß die einzelnen Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens nicht zwangsläufig in ununterbrochener Reihenfolge durchgeführt werden müssen und daß man verschiedene Zwischenprodukte während längerer Zeitdauern aufbewahren kann, ohne daß dadurch die Qualität der schmelzkäseartigen Endprodukte beeinträchtigt wird.

Das erfindungsgemäße Verfahren unterscheidet sich weiterhin von den bekannten Käseherstellungsmethoden dadurch, daß lediglich geringe Anteile des Milchproteins und des Milchfetts, die den Käse bilden, hydrolysiert werden müssen, um schnell das Käsearoma und den Käsekörper auszubilden. Es ist insbesondere festzuhalten, daß die Käseherstellung bislang die gleichzeitige Anwesenheit des gesamten Proteins und Fetts erforderlich gemacht hat, um den für den Käse gewünschten Körper, die angestrebte Textur und das angestrebte Aroma zu erreichen.

Das erfindungsgemäße Verfahren unterscheidet sich von bekannten Käseherstellungsverfahren auch dadurch, daß Lab nicht notwendig oder erforderlich ist. Wenngleich man für die Herstellung des Käses Lab verwenden kann,

030018/0900

ist es nicht notwendig, so daß das Casein nicht in Paracasein umgewandelt werden muß.

Es sind bereits verschiedene Methoden für die Herstellung von Käse beschrieben worden, bei denen die Herstellungszeit eines hocharomatischen Käses drtdurch vermindert wird, daß man der Milch vor dem Dicklegen Enzyme zusetzt oder daß man diese Enzyme dem Käsebruch oder dem Käse zuführt. Es versteht sich jedoch, daß diese Methoden die Enzyme stets zu der Gesamtheit des Proteins und des Fetts zusetzen, die bei der Herstellung verwendet werden. Diese Methoden führen zu einer Verkürzung der Zeit zur Entwicklung eines aromatischen Käses, erfordern aber dennnoch eine erhebliche Zeitdauer zur Ausbildung des angestrebten Geschmacks. Mit dem Ziel einer schnelleren Entwicklung des Geschmacks, des Körpers und der Textur wurde auch die Verwendung von höheren Reifetemperaturen in Kombination mit der Awendung verschiedenartiger Mikroorganismen und Enzyme vorgeschlagen. Es ist jedoch von keiner der verschiedenen Methoden berichtet worden, daß sie die erfolgreiche Herstellung eines Käses mit dem erwünschten Ausmaß von Aroma, Körper und Textur, der bei der Herstellung von Schmelzkäse eingesetzt werden kann, innerhalb der kurzen Zeitdauer erlauben, die erfindungsgemäß erreicht wird. Weiterhin umfassendiese bislang bekannten beschleunigten Methoden die Anwendung normaler Käseherstellungsverfahren, wodurch sich ungleichmäßige Produkte ergeben, die Herstellungsschritte weniger flexibel sind und Ausbeuteverluste hinzunehmen sind.

Das erfindungsgemäße Verfahren sei nun näher unter Bezugnahme auf die Fig. 1 erläutert.

In der Fig. 1 sind die bei dem erfindungsgemäßen Verfahren erforderlichen und bevorzugten Schritte in aus-

030018/0900

gezogenen Linien dargestellt. Die gestrichelten Linien stehen für verschiedene Alternativmaßnahmen oder Gegebenenfallsmaßnahmen. Das erfindungsgemäße Verfahren kann auf rohe oder wärmebehandelte Vollmilch angewandt werden, die normalerweise für die Herstellung von Käse eingesetzt wird. Die Milch wird vorzugsweise unter Anwendung herkömmlicher Verfahrensweisen, beispielsweise mit Hilfe eines Rahmabscheiders, behandelt, um den Rahm oder die Sahne von der Magermilch oder der Milch mit niedrigem Fettgehalt abzutrennen. Wie aus der Fig. 1 zu ersehen ist, kann man bei dem erfindungsgemäßen Verfah ren gegebenenfalls milchfremdes Protein und milchfremdes Fett verwenden. Jedoch sollten mindestens 5o % des Proteins und vorzugsweise mindestens 8o % des Proteins und mindestens 5 % des Fettes des erfindungsgemäßen Käsematerials durch Proteine und Fette aus Kuhmilch ge stellt werden.

Die Magermilch oder die Milch mit niedrigem Fettgehalt wird dann behandelt, um einen Hauptanteil des Proteins zusammen mit gebundenen Salzen und Fett, die vorhanden sein können, von einem Hauptteil der Lactose und der un gebundenen Salze (Asche) abzutrennen. Dann wird Wasser entfernt, um ein Proteinkonzentrat mit einem Feuchtig- keitsgehalt von weniger als 5o % zu bilden. Diese Abtrennung von Salzen und von Lacotse kann mit Hilfe unterschiedlicher Methoden und Verfahrensweisen erreicht werden, beispielsweise durch Ultrafiltration und Ansäuerung und Zentrifugierung mit Molkeabtrennung. Die Ultrafiltration ergibt die höchsten Ausbeuten und ermöglicht die maximale Ausnutzung der Milchproteine. Eine weitere Abtrennung des Wassers kann durch Trocknen erreicht werden. Die unfermentierte Sahne enthält als unfermentiertes Fettkonzentrat für die Herstellung von

Hartkäse mindestens etwa 65 % Fett und als Fettkonzentrat

030018/0900

für Vieichkäse mindestens 2o % Fett.

Anschließend wird ein Teil des Proteinkonzentrats und ein Teil der Sahne gemeinsam oder getrennt mit Hilfe von geeigneten Enzymen und/oder Organismen behandelt, um das Milchprotein und das Butterfett in der Sahne zu hydrolysieren und das gemischte Fermentationsprodukt zu bilden. Diese Enzyme sollten Enzyme sein, die bei der üblichen Käseherstellung verwendet werden können. Vorzugsweise wird ein Teil des Proteins stark abgebaut und ein anderer Teil des Proteins einer weniger scharfen Abbaubehandlung unterworfen.

Das für die Behandlung des Proteins unter Bildung der proteolytischen Fermentationsprodukte verwendete proteolytische Enzym wird hierin auch als "Protease" bezeichnet, während das für die Behandlung des Fetts unter Bildung eines lipolytischen Fermentationsprodukts verwendete lipolytische Enzym in gewissen Fällen als "Lipase" angesprochen wird.

Dann werden das stark abgebaute proteolytische Fermentationsprodukt nach der Deaktivierung der Protease und die Sahne oder das lipolytische Fermentationsprodukt unter Zugabe von Protein vereinigt, wodurch man eine Mischung erhält, die man mit der Protease mit geringer Abbauwirkung und vorzugsweise einem proteolytischen Mikroorganismus versetzt. Die zugegebene Protease bewirkt einen weniger starken Abbau des Milchproteins. Die Lipase wird der Mischung vorzugsweise mit dem Zweck zugesetzt, die Sahne zu lipolysieren, wenngleich man zufriedenstellende Ergebnisse auch dann erzielt, wenn man ein lypolytisches Fermentationsprodukt zu der Mischung zugibt. Die Mischung wird dann unter Bildung eines gemischten Fermentationsprodukts fermentiert oder vergoren. Das gemischte

030018/0900

Fermentationsprodukt enthält zwischen etwa 5 und etwa 35 % des gesamten abbaubaren Proteins in Form von Aminosäuren und Peptiden mit einem Molekulargewicht von weniger als etwa 5ooo, bezogen auf das in Trichloressigsäure (TCA) lösliche Protein, und zwischen etwa 6o % und etwa 7o % Peptide mit einem Molekulargewicht zwischen etwa 5ooo und etwa 25ooo, ebenfalls auf das in Trichloressigsäure lösliche Protein bezogen.

Das Milchfett wird für Produkte des Typs Amerikanischer Käse (American-type cheese) lipolysiert unter Bildung von Fettsäuren, die in dem gemischten Fermentationsprodukt mit der zugegebenen Säureweckerkultur in etwa den folgenden Prozentsätzen im Hinblick auf die Kohlenstoffkettenlängen enthalten sind:

^C2	o,o25 %	- o,18
^C4	o,o15 %	- o,16
^C6	o,oo5 %	- o,o25
^C8	o,oo2 %	- o,oo8
^C1o	o,oo5 %	- o,o2o

Wie bereits angegeben, wird bei schweizerkäseartigen Produkten eine minimale Lipolyse durchgeführt, wobei niedrigmolekulare Fettsäuren mit 4 Kohlenstoffatomen im Molekül unter gleichzeitig stärkerer Bildung von Propionsäure erwünscht sind.

Das gemischte Fermentationsprodukt wird dann mit einer Käse-Säureweckerkultur vermischt, wie sie üblicherweise bei der Käseherstellung verwendet wird, und wird dann gären gelassen, wobei sich normalerweise ein Säurewert in einem pH-Bereich zwischen etwa 5,6 und 4,7 entwickelt. In dieser Weise wird die gesäuerte Komponente gebildet. 35

030018/0900

Es sollte keine wesentliche Hydrolyse bis zu den längerkettigen Fettsäuren in dem Fett erfolgen, um einen "seifigen" Charakter zu vermeiden.

Die gesäuerte Komponente wird dann in einer geringeren
Menge dem Proteinkonzentrat und dem Fettkonzentrat unter Bildung einer Vormischung zugegeben, die nach der Fermentation oder dem Gären das erfindungsgemäße Käsematerial ergibt. Die Vormischung für Produkte des Typs Amerikanischer Käse besitzt die folgenden Kenndaten:

Feuchtigkeitsgehalt	31	bis 36	%
Proteingehalt	24	bis 27	%
Fettgehalt	32	bis 36,	5 %
Aschegehalt	1	bis 5	%
Lactosegehalt	1	bis 5	%
pH-Wert	5,	ο bis 6,	5
Ca/PO₄	o,	5 bis o,	6
K/PO,	o,	o6 bis ο	,12

Man läßt die Vormischung im allgemeinen während etwa 15 bis 2o Stunden bei etwa 22°C fermentieren, um den gewünschten Körper, die gewünschte Textur und das angestrebte Aroma bzw. den gewünschten Geschmack zu ent-

wickeln. Der pH-Wert des Käsematerials sollte im Bereich von etwa 5,3 bis etwa 4,9 liegen. Der in dieser Weise
gebildete Käse kann direkt zu schmelzkäseartigen Produkten verkocht v/erden.

Die Schaffung einer gesäuerten Komponente, die sowohl
proteolytische als auch lipolytische Käsearomabestandteile und Vorläufer dafür enthält und die nach der
Kombination mit zusätzlichem Protein, Fett und erforderlichenfalls VJasser und durch anschließendes Fermentieren einen Käse ergibt, der direkt zu schmelzkäseartigen Pro-

030018/0900

dukten verkocht werden kann, ist auf dem Gebiet der Käseherstellung offenbar neu. Dies ist zu vergleichen mit den herkömmlichen Konzepten der Käseherstellung, gemäß denen die Gesamtmenge des Proteins und des Fetts der Milch in Kombination bei der Herstellung des Käses gleichmäßig behandelt werden müssen und gemäß denen die üblichen Käseherstellungsmaßnahmen erforderlich sind, um das Ausgangsmaterial für schmelzkäseartige Produkte zu liefern.

Im folgenden sei die Erfindung näher im Hinblick auf die Verwendung von Kuhmilch erläutert. Kuhmilch enthält im Durchschnitt etwa 87 % Wasser, 3,5 % Fett, 3,5 % Proteine, 5 % Lactose, ο,2 % Zitronensäure und o,7 % Asche. Unter Anwendung üblicher Trennmethoden können 1ooo kg Vollmilch in 7o kg Sahne, die etwa 5o % Butterfett enthält, und 93o kg Magermilch, die etwa 3,8 % Proteine, 5,5 % Lactose, ο,75 % Aschebestandteile enthält, getrennt werden.

Erfindungsgemäß werden der Sahnebestandteil und der Magermilchbestandteil vorzugsweise getrennt behandelt, bevor sie für die Bildung der Käsematerialien wiedervereinigt werden.

Im Zusammenhang mit der Behandlung der Magermilch ist festzuhalten, daß man Magermilch aus fettfreien Trocken^ milchfeststoffen, die man durch Sprühtrocknen bereitet hat, wiederherstellen kann und daß man ersatzweise eine Magermilch mit niedrigem Fettgehalt einsetzen kann. Beim Sprühtrocknen werden vorzugsweise niedrige Temperaturen angewandt. Die Magermilch wird zunächst behandelt, um einen Hauptanteil der Lactose, der ungebundenen Salze und des Wassers zu entfernen.

Die Behandlung der Magermilch zur Abtrennung eines Hauptteils der Lactose, der Asche und des Wassers unter BiI-

030018/0900

dung eines Proteinkonzentrats kann in verschiedenartiger Weise erfolgen. Die bevorzugte Methode umfaßt die Ultrafiltration. Mit der Ultrafiltration erzielt man eine hohe Proteinausbeute, wobei diese Behandlung ohne wesentliehe Änderung des nativen Proteins erfolgt. Weiterhin ist es nicht notwendig, eine Wärmebehandlung durchzuführen. Es versteht sich jedoch, daß man das Proteinkonzentrat auch durch Ausfällen des Caseins, beispielsweise durch Ansäuern, und durch Zentrifugieren herstellen kann. Bei den Ausfällungsmethoden wird ein Käsebruch geschaffen, der von der Molke abgetrennt wird. Die Molke enthält Serumproteine, die verlorengehen, wenn die Molke nicht in besonderer Weise behandelt würde; so daß es erwünscht ist, die Serumproteine während des Aufkonzentrierens zu gewinnen, was beispielsweise durch Ultrafiltration erreicht werden kann. Das Proteinkonzentrat kann auch aus Natriumcaseinat hergestellt werden, vorausgesetzt, daß man bei der Wiederherstellung des Proteinkonzentrats ein geeignetes Salzgleichgewicht einstellt.

Es ist erwünscht, den Lactosegehalt in dem Filtrat der Ultrafiltration durch·Waschen, beispielsweise mit Wasser, zu vermindern. Dieses Waschen kann mit Hilfe einer Maßnahme erreicht werden, die als Diafiltration bekannt ist.

Die Magermilch wird durch Ultrafiltration vorzugsweise um den Faktor 4 : 1 bis 5 : 1 aufkonzentriert, wobei die Lactose und die ungebundenen Salze in entsprechendem Umfang abgetrennt werden. Durch Waschen können die Lactose und die Salze weiter abgetrennt werden. Die konzentrierte Magermilch wird vorzugsweise unter milden Heizbedingungen zu einem Pulver sprühgetrocknet.

Ein Teil des Konzentrats oder des Pulvers wird dann aufgeschlämmt und mit einer aktiven Protease behandelt, um das Milchprotein in kleine Fragmente abzubauen, die als

030018/0900

Peptide und Aminosäuren mit Molekulargewichten von weniger als 5ooo bekannt sind. Die proteolytische Behandlung wird beendet, wenn zwischen 5 und 3 5 % des in Trichloressigsäure löslichen Proteins ein Molekulargewicht von weniger als 5ooo aufweisen. Dieser Vorgang wird als "starker Abbau" bezeichnet. Zwischen etwa 5 % und etwa 1o % des Gesamtproteins des Käsematerials werden der Behandlung während dieser Maßnahme unterworfen. Vorzugsweise unterwirft man etwa 7,5 % des Proteins des Käsematerials der proteolytischen Behandlung mit starker Abbauwirkung.

Die für diesen Zv/eck verwendeten proteolytischen Enzyme mit starker Abbauwirkung schließen Pankreatin, Papain, Amano 2A und Trypsin ein. Papain ist weniger zufriedenstellend als die anderen Enzyme, da es zu der Entwicklung eines bitteren Geschmacks Anlaß gibt. Es ist wesentlich, daß diese Enzyme deaktiviert werden, nachdem das angestrebte Ausmaß des Proteinabbaus erreicht ist.

Das Milchfett wird mit einem lipolytischen Enzym des Typs behandelt, der normalerweise bei der Käseherstellung dazu verwendet wird, das oben angesprochene Fettsäureprofil zur Bildung des Aromas eines Käses vom Typ des Amerikanischen Käses zu entwickeln. Die Enzyme, die die bevorzugten Ergebnisse liefern, erhält man aus dem Schlundgewebe von Tieren, wobei die im Handel erhältlichen Enzympulver Dairyland Capalase und Italase und die Marschall-Lipasen 3oo, 4oo und 6oo von Kälbern, Zicklein und Lämmern gewonnen worden sind. Äquivalente Ergebnisse erhält man mit Pilz-Lipasen, die für die Käseherstellung erhältlich sind. Es ist notwendig, lediglich 5 % des Fetts in Form von Milchfett in dem Käsematerial zu behandeln. Die Lipase kann direkt in das ge. mischte Fermentationsprodukt oder zu 5o %-iger Sahne zugegeben werden, worauf das Material während bis zu etwa 24 Stun-

030018/0900

den bei 37°C inkubiert wird.

Das gemischte Fermentationsprodukt erhält man durch Vermischen des Fermentationsprodukts der Protease mit starker Abbauwirkung mit Sahne oder einem lipolytischen Fermentationsprodukt und Protein, wobei man vorzugsweise zusätzlich einen proteolytischen Mikrokokkus, eine von Bacillus subtilis abgeleitete Protease und eine von Pilzen der Aspergillus-oryzae-Gruppe abgeleitete Protease zugibt. Die Lipase wird vorzugsweise mit dem Zweck zugegeben, die Lipolyse der Sahne x-. der Mischung zu bewirken. Der bevorzugte proteolytische Mikrokokkus ist in der US-PS 3 65o 786 beschrieben. Die erfindungsgemäß bevorzugt verwendete Protease, die von Bacillus subtilis abgeleitet ist, wird von der Firma GB Fermentation Industries, Inc. Des Piaines, Illinois, USA unter der Bezeichnung Prolase RH vertrieben. Das bevorzugte Pilzenzym ist von der Firma Rohm und Haas Company, Philadelphia, Pennsylvania, USA unter der Bezeichnung Rhozyme P11 erhältlich. Diese Proteasen ergeben den bereits angesprochenen schwachen Abbau des Proteins unter Bildung von Abbauprodukten mit einem Molekulargewicht im Bereich von 5ooo bis 25ooo.

5 Das gemischte Fermentationsprodukt wird vorzugsweise während etwa 3 Stunden bei 37 C fermentiert, um die gewünschte Proteolyse und Lipolyse zu bewirken. Dann wird das gemischte Fermentationsprodukt mit einer Käse-Säureweckerkultur vermischt, die in der Käseindustrie üblich ist, worauf die Säureentwicklung erfolgt. Die Anwesenheit des mit einer Protease mit starker Abbauwirkung gebildeten Fermentationsprodukts erleichtert die Aromaoder Geschmacks-Bildung. Diese Fermentation wird während einer Zeitdauer von etwa 2 Stunden bei einer Temperatur

von etwa 37°C durchgeführt, worauf man die gesäuerte Kom-

030018/0900

ponente erhält.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens unterwirft man Vollmilch der Maßnahme der Proteinkonzentration und bewirkt die Fermentation des gemischten Fermentationsprodukts in Gegenwart eines Protein/Fett-Substrats. Bei dieser Ausführungsform werden die Lipasen und Proteasen ebenfalls für die Vergärung des gemischten Fermentationsprodukts zugesetzt. Wie aus der Fig. 1 zu erkennen ist, kann man von Milchfett verschiedenes Fett oder milchfremdes Fett zu dem Proteinkonzentrat oder der Sahne zugeben, bevor man das Material in das gemischte Fermentationsprodukt oder die Vormischung einarbeitet.

Während der Protein-Fermentation liefern die Hydrolyseprodukte in Trichloressigsäure lösliches Tyrosin in einer Menge von etwa 1ooo bis etwa 3ooo .ug/ml. Wie bereits angegeben, wird während der Fermentierung oder der Vergärung im Prinzip ein wesentlicher Anteil der großen Caseinmoleküle in Proteine, Peptide und Aminosäuren mit niedrigerem Molekulargewicht umgewandelt, die die Käsearomakomponenten und ihre Vorläufer ergeben. Wenne eine übermäßige Proteinhydrolyse erfolgt, entwickeln sich in dem als Endprodukt erhaltenen schmelzkäseartigen Produkt ein bitterer Geschmack und ein Beigeschmack und der Körper und die Textur sind nicht zufriedenstellend. Eine genügende Proteinhydrolyse beschränkt die schnelle Aromaentwicklung und die Bildung eines Käseprodukts mit den gewünschten Käse-Aroma-, -körper- und -textur-eigenschaften.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden lediglich 1o bis 2o % der aus der Vollmilch gewonnenen Sahne der Lipasebehandlung unterworfen. Wie aus

030018/0900

dem Fließschema zu erkennen ist, kann mindestens ein Teil des während der Lipasebehandlung der Sahne fermentierten Fettes ein milchfremdes Fett tierischen oder pflanzlichen Ursprungs sein.
5

Um eine bessere Steuerung der endgültigen Fettanalysenwerte des Käsematerials zu ermöglichen, kann man den Teil der Sahne, der nicht der Lipasebehandlung unterworfen worden ist, durch eine zweite Trenneinrichtung führen, um, wie es in der Fig. 1 dargestellt ist, eine Sahne mit höherem Fettgehalt zu bilden. Die Sahne, die ursprünglich von der Vollmilch abgetrennt worden ist, besitzt einen Milchfettgehalt im Bereich von etwa 3o bis etwa 6o Gew.-%. Die der Abtrennung in der zweiten Trenneinrichtung unterworfene Sahne besitzt einen höheren Milchfettgehalt im Bereich von etwa 5o bis etwa 8o %. Diese Bereitstellung einer Sahne mit hohem Fettgehalt ermöglicht die leichte Einstellung des Fettgehalts des Käsematerials. Wie aus der Fig. 1 zu erkennen ist, kann der Sahneanteil mit geringem Fettgehalt, der bei der Lipasebehandlung nicht verwendet wird, um die Trenneinrichtung herumgeführt werden, wenn keine Sahne mit hohem Fettgehalt erforderlich ist, wie es für die Herstellung von Weichkäsen oder schmelzkäseartigen Produkten mit hohem Feuchtigkeitsgehalt der Fall ist.

Dann wird dem Teil der Sahne, der der lipolytischen Behandlung unterworfen werden soll, Lipase zugesetzt. Dieser Teil der Sahne wird mit käsebildenden Lipasen fermentiert oder vergoren, um den bereits angesprochenen erwünschten Fettabbau zu ergeben und die gewünschten Aromakomponenten oder Vorläufer dafür zu bilden.

Wie in der Fig. 1 dargestellt, kann man als einen Teil des der Lipasebehandiung unterworfenen Fettes ein milch-

030018/0900

fremdes Fett verwenden, das von tierischen oder pflanzlichen Quellen stammt. Jedoch sollten mindestens etwa 5 % des Fettes in den Käsematerial, das der Lipasebehandlung unterworfen wird, Milchfett sein. Wenn größere Mengen Milchfett verwendet werden, sollte im allgemeinen ein höheres Maß der Lipolyse erreicht werden, um die gewünschten Fettsäuren in dem Endprodukt zu bilden. Natürlich hängt dies von der Art des angestrebten Käseprodukts ab.

Die Lipasebehandlung kann unter Anwendung unterschiedlicher Behandlungsdauern durchgeführt werden, die von der Aktivität der verwendeten Lipase, ihrer Konzentration, der Temperatur, dem pH-Wert und anderen Faktoren, die dem Fachmann geläufig sind, abhängen. Nach Beendigung der Lipasebehandlung sind die Fette abgebaut und ergeben die freien Fettsäuren in den oben angesprochenen Mengen.

Dann werden das durch Proteolyse unter starker Abbauwirkung gebildete Fermentationsprodukt und Sahne oder das lipolytische Fermentationsprodukt unter Bildung eines gemischten Fermentationsprodukts vereinigt. Anschließend wird ein weiterer Anteil des nicht abgebauten oder unfermentierten Proteins zugesetzt. Das unfermentierte Protein wird dem gemischten Fermentationsprodukt in einer Menge zugegeben, die dazu ausreicht, den geringen Abbau der Milchproteine in der gesäuerten Komponente zu ermöglichen. Dann v/erden erforderlichenfalls die oben angesprochenen Proteasen und Lipasen zugesetzt, um das gemischte Fermentationsprodukt zu ergeben.

Das gemischte Fermentationsprodukt wird vorzugsweise während einer Zeitdauer von etwa 3 bis etwa 8 Stunden bei einer Temperatur von etwa 35 bis etwa 41°C (95 bis 1o5°F)

030018/0900

fermentiert oder vergoren, um eine weitere Hydrolyse zu bewirken. Dies wird bei einem pH-Wert von 6,6 bis 5,9 bewirkt. Dann wird vorzugsweise eine Kultur für die Käseherstellung, wie Streptococcus lactis zu dem gemischten Fermentationsprodukt zugegeben und es wird eine weitere Fermentation durchgeführt, um in dem gemischten Fernentationsprodukt Säure und Aromastoffe zu entwickeln. In dem gemischten Fermentationsprodukt ist die Lactose normalerweise in einer Menge von etwa 1 bis etwa 5 % enthalten. Diese Fermentation oder Vergärung erfolgt normalerweise in einem Zeitraum von etwa 1 bis etwa 3 Stunden bei einer Temperatur von etwa 35°C bis etwa 41°C (95 bis 1o5°F). Während der Fermentation vermehrt sich die Milchsäurekultur und ergibt ein stark aktives Fermentationsmedium in Form der gesäuerten Komponente für die Endstufe der Herstellung des Käses.

Die gesäuerte Komponente wird dann mit Proteinkonzentrat und Fett in den für die Bildung des Käses erforderlichen Mengen vereinigt. Wie aus der Fig. 1 zu erkennen ist, kann das Fett in Form der zuvor hergestellten Sahne mit hohem Fettgehalt und/oder durch zusätzliche Sahne, die von einer externen Quelle zugeführt worden ist, gestellt werden. Man kann als Fett auch ein milchfremdes Fett tierischen oder pflanzlichen Ursprungs verwenden. Wie in dem Fließschema dargestellt ist, kann das milchfremde Fett mit Wasser oder mit einem Teil des nichtfermentierten Proteinkonzentrats homogenisiert werden, so daß man eine für die Zugabe geeignete Fettemulsion erhält.

Das nichtfermentierte Proteinkonzentrat liegt, wenn es dem gemischten Fermentationsprodukt zugesetzt wird, um den angestrebten Proteingehalt zu erreichen, vorzugsweise in trockener Form vor. Das Fett, das Protein, die Salze und die Feuchtigkeit werden dann in der Weise aufeinander abgestimmt, daß man eine Vormischung erhält,

030018/0900

die für die Bildung eines Käses geeignet ist, der für die Herstellung von Schmelzkäseprodukten verwendet werden kann.

Die durch Vermischen des Proteinkonzentrats, des gemischten Fermentationsproaukts, des Fettes und des Wassers erhaltene Vormischung besitzt eine Zusammensetzung, die innerhalb der Bereiche liegt, die oben bezüglich der Vormischung für schmelzkäseartige Produkte auf der Grundlage von Käse des Typs Amerikanischer Käse angegeben ist.

Die Vormischung wird während einer Zeitdauer von mindestens etwa 15 Stunden bei einer Temperatur von etwa 21 bis etwa 27 C (7o bis 8o F) zur Bildung des Käses fermentiert oder vergoren. Längere Behandlungszeiten führen zu einer stärkeren Käsearomaentwicklung. Wenn das gewünschte Käsearoma oder der gewünschte Käsegeschmack in dem Käse entwickelt ist, kann man für ein längeres Reifen des Käses die Temperatursteuerung auf niedrigere Temperaturen einstellen. Während der Fermentation erfolgt eine vollere Entwicklung des Käsearomas, wobei ein weiterer Abbau unter Bildung eines Produkts mit guten Verarbeitungsbedingungen erfolgt. Wie bereits angegeben, ist der Käse als einziger Käsebestandteil oder als Bestandteil einer Käsemischung für die Herstellung von schmelzkäseartigen Produkten geeignet. Der Käse kann sofort zusammen mit Schmelzsalzen und anderen Additiven, die üblicherweise bei der Herstellung von schmelzkäseartigen Produkten verwendet werden, wie Emulgiermittel, wie Dinatriumphosphat und andere Phosphatsalze, in einen Käsekocher eingebracht werden.

Wie in der Fig. 1 dargestellt ist, kann man das Proteinkonzentrat nach der Maßnahme der Proteinkonzentrierung . trocknen. Das getrocknene Proteinkonzentrat kann dann

0300 18/0900

in trockener Form gelagert oder transportiert werden und wird vor der Anwendung wiederhergestellt. Man kann auch das stark abgebaute proteolytische Fermentaticnsprodukt und das gemischte Fermentationsprodukt trocknen und v;ährend längerer Zeitdauern lagern. Diese Arbeitsweise des erfindungsgemäßen Verfahrens ermöglicht die "Trennung der verschiedenen Schritte, wodurch die maximale Auslastung bestehender Herstellungsanlagen möglich wird. Weiterhin ermöglicht die Verwendung getrockneter Materialien die einfache Einrichtung von Käseherstellungsbetrieben in Bereichen, die weit von den Milchproduktionsstätten entfernt liegen.

Die folgenden Beispiele dienen der weiteren Erläuterung der Erfindung.

Beispiel 1

In diesem Beispiel sei die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens anhand der Fig. 1 näher verdeutlicht.

Man geht aus von unbehandelter Kuhvollmilch mit einer Gesamtbakterienzahl von 5oooo/ml, einem Feststoffgehalt von 12,5 % und einem Milchfettgehalt von 3,5 %. Man trennt 1ooo kg Milch mit Hilfe einer Trenneinrichtung (DeLaval) in 9 3o kg Magermilch und 7o kg Sahne mit einem Milchfettgehalt von 5o % auf. Die Magermilch wird in den Lagerbehälter gepumpt. Diese Magermilch besitzt die folgenden Analysenwerte:

Bestandteil Gew. -%

Gesamtfeststoffgehalt 8,8o

Lactose 4,6o

Proteine 3,3o

Milchfett 0,08

ungebundene Salze o,7o

gebundene Salze o,57

030018/0900

- 3ο -

2 9 Λ 2 A

Dann bewirkt man die Abtrennung von Wasser, von ungebundenen Salzen und von Lactose, indem man die Magermilch in eine einmodulige Ultrafiltrationseinheit einführt (Io POR System der Firma Dorr-Oliver, Inc.)· Die Ultrafiltrationseinheit enthält eine Membranpatrone (Model MPX-24). Die Ultrafiltrationsmembran besitzt eine Porengröße, die Materialien mit einem Molekulargewicht von mehr als 24ooo zurückhält. Mit Hilfe der Ultrafiltrationseinheit erhält man etwa 697 kg eines durchlaufenden Materials (Permeat), das Wasser, ungebundene Salze und Lactose in Mengen von 94,5 % Wasser, o,5 % ungebundene Salze und 4,6 % Lactose enthält. Das durchlaufende Material enthält eine geringe Menge (o,o2 %) Milchfett und eine geringe Menge (o,3o %) Protein. Somit ergibt sich ein geringer Verlust an Proteinen und Fetten.

Die Ultrafiltrationseinheit liefert andererseits etwa 233 kg eines Proteinkonzentrats aus etwa 77,ο % Wasser, 15,ο % Protein, o,7 % gebundenen und ungebundenen Salzen, von denen etwa 8o % gebunden und etwa 2o % ungebunden sind, 4,7 % Lactose und o,2 % Milchfett. Die Magermilch wird durch die Ultrafiltration in einem Verhältnis von 5 : 1 (Permeat zu Filtrat) konzentriert. Das Proteinfiltrat oder Retentat wird mit etwa 266 kg Wasser verdünnt und einer Diafiltration unterworfen, wobei man 2oo kg eines Filtrats mit einem Proteingehalt von 17,o-% erhält. Die Menge des in dem Proteinfiltrat gewonnenen Proteins, das mizellenförmiges Caseinprotein und lösliches Serumprotein einschließt, ermöglicht die hohe Ausbeute des erfindungsgemäßen Verfahrens und vermeidet die Prpteinverluste, die bislang mit der Käseherstellung verknüpft waren.

Das Proteinfiltrat der Ultrafiltrationseinheit wird dann einer Kurzzeit-Kochtemperatur-Behandlung unterworfen, um

030018/0900

" ³¹ " 29Λ2Λ

das Proteinfiltrat zu pasteurisieren. Die Kurzzeit-Hochtemperatur-Behandlung besteht darin, das Proteinfiltrat während 2o Sekunden auf e?r= Temperatur von 72°C (161°F) zu erhitzen, worauf man das Proteinf i.l trat :.af eine Temperatur von 4 C (4o°F) abkühlt.

Das pasteurisierte Proteinfiltrat wird dann in einer Trocknungseinrichtung (Bowen drier) getrocknet und ergibt 43 kg eines Pulvers mit einem Gesamtfeststoffgehalt von 96 %, einem Proteingehalt von 8o % und einem Lactosegehalt von 4 %. Zu diesem Zweck wird das Proteinfiltrat zum Zwecke des Trocknens weiter auf einen Gesamtfeststoff gehalt von 2o % eingeengt. Das Trocknen wird dadurch erreicht, daß man das weiter konzentrierte Proteinfiltrat bei 4 C (4o F) unter Anwendung eines Zerstäubungsdrucks von 173 bar (25oo psig) in eine Sprühtrocknungsvorrichtung (Spraying System nozzle Model 74-2o) einsprüht. Der Trockner wird bei einer Einlaßlufttemperatur von 177°C (35o°F) und einer Auslaßlufttemperatur von 8o°C (175°F) betrieben und ergibt das Proteinkonzentrat mit einer Temperatur von 49°C (12o°F) in Form eines Pulvers mit einem Feuchtigkeitsgehalt von 4,5 %. Es ergibt sich keine merkliche Hitze-Denaturierung des Proteins während der Trocknungsmaßnahme.

Man stellt etwa 39,1 kg des Pulvers für die Bildung der Vormischung zur Seite und verwendet etwa 3,9 kg des Materials zusammen mit 8,8 kg Wasser zur Wiederherstellung des Produkts, das der Proteolyse unter starker Abbauwirkung unterworfen wird. Zu diesem Zweck unterwirft man das wiederhergestellte Material einer Wärmebehandlung während 3o Minuten bei 71⁰C (16o°F), um das Material zu pasteurisieren, worauf man es auf 37°C (98°F) abkühlt. Dann versetzt man das Proteinkonzentrat mit o,oo13 kg Protease (NBC-Protease). Man führt die Fermentation wäh-

030018/0900

rend 5 Stunden bei einer Temperatur von 37°C (98°F) durch und deaktiviert dann die Protease durch Erhitzen während 15 Minuten auf 74°C (165°F). Das Ausmaß der Proteolyse während der Fermentation des Proteinkonzentrats ist das folgende: Die Hydrolyseprodukte entsprechen etwa 125o.ug von in Trichloressigsäure löslichem Tyrosin pro ml des Fermentationsprodukts. 2o % des abbaufähigen Proteins wurden zu Produkten mit einem Molekulargewicht von weniger als 5ooo hydrolysiert. Das dem starken Abbau unterworfene Fermentationsprodukt kann dann zur Bildung des gemischten Fermentationsprodukts vermischt werden.

Man pasteurisiert die in der Trenneinrichtung gewonnene Sahne in einer Kurzzeit-Hochtemperatur-Pasteurisiereinrichtung während 2o Sekunden bei 74°C (165°F). Dann sterilisiert man 16,9 kg der pasteurisierten Sahne (mit einem Milchfettgehalt von 5o %) während 15 Minuten bei einer Temperatur von 82°C (18o°F), worauf man die Temperatur auf 37°C (98°F) einstellt und die Fermentation mit jeweils o,18 kg der Lipasen Italase C und Capalase KL (Dairyland Food Laboratory, Inc., Waukesha, Wisconson, USA) unter Bildung eines lipolytischen Fermentationsprodukts durchführt. Die Fermentation wird während 24 Stunden bei einer Temperatur von 37°C (98°F) bewirkt.

Die Lipasen werden üblicherweise bei der Käseherstellung verwendet. Die Lipase-Fermentation führt zu der Bildung von Fettsäuren mit den nachstehend angegebenen Kohlenstoff kettenlängen in den angegebenen Prozentsätzen, als Prozentsatz des lipolytischen Fermentationsprodukts gerechnet:

^C4 ^C_6 ^C_8 So_

o,34 % o,11 % o,o3o % o,o65 %

Dann vereinigt man das proteolytische Fermentationspro-

030018/0900

dukt und das lipolytische Fermentationsprodukt unter Bildung eines gemischten Fermentationsprodukts. Man bildet aus dem pulverförmigen Proteinkonzentrat ein wiederhergestelltes Produkt mit einem Proteingehalt von 2o % und gibt dieses zu, so daß man eine Mischung erhält, die 12,7 kg des dem starken Proteinabbau unterworfenen Fermentationsprodukts, 16,9 kg des lipolytischen Fermentationsprodukts und 4,2 kg des wiederhergestellten Proteinkonzentrats (mit einem Proteingehalt von 2o %) enthält. Dann gibt man o,oo5 kg der Protease Rhozyme P-11, o,oo5 kg der Protease Prolase RH und ο,62 kg des proteolytischen Mikrokokkus (Micrococcus sp. ATCC Nr. 21829) zu der Mischung zu. Man bewirkt die Fermentation der Mi-

schung während einer Zeitdauer von 3 Stunden bei einer Temperatur von 37°C (98°F), ι
Fernentationsprodukt erhält.

Temperatur von 37 C (98 F), wobei man ein gemischtes

Dann gibt man eine übliche Kultur für die Käseherstellung zu dem gemischten Fermentationsprodukt. Die Kultur enthält eine handelsübliche

Käse-Säureweckerkultur (Hansen H 188, die Streptococcus lactis und/oder Streptococcus cremoris enthält) in einem 1o %-igen wäßrigen Medium (NFDM)· Man gibt die Kultur in einer Menge von 13 kg pro 34 kg des gemischten Fermentationsprodukts zu. Dann läßt man die Fermentation des gemischten Fermentationsprodukts in Gegenwart der Kultur während 2 Stunden bei 37°C (98°F) ablaufen, wodurch man die gesäuerte Komponente erhält.

Man führt dann den Anteil der Sahne, die nicht der lipolytischen Fermentation unterworfen worden ist, durch eine Trenneinrichtung unter Bildung einer Sahne mit einem Milchfettgehalt von 75 %. Man gibt dann 49,9 kg dieser Sahne mit einem Milchfettgehalt von 75 % zusammen mit 39,1 kg des sprühgetrockneten Proteinkonzentrats und

030018/0900

3,2 kg VJasser zur Einstellung des Feuchtigkeitsgehalts zu der gesäuerten Komponente zu. Die Vormischung, die die gesäuerte Komponente, Sahne, das pulverförmige Proteinkonzentrat und Kasser in durchgemischtem Zustand enthält, umfaßt die folgenden Bestandteile:

Bestandteile Gew.-%

Gesamtfeststoffgehalt 66

Proteine 25

Lactose 2,5

Asche 2,7

Fette 33

Diese Vormischung wird während 17 Stunden bei einer Temperatur von 22°C (72°F) fermentiert und ergibt 139 kg eines Käses mit dem Geschmack eines Käses des Typs Amerikanischer Käse. Der Käse wird dann zusammen mit 1,47 kg Dinatriumphosphat, 2,3 4 kg Trinatriumphosphat und 2,5 kg Kochsalz (NaCl) in einen üblichen Käsekocher überführt und in üblicher Weise bei einer Temperatur von

71 bis 74°C (16o bis 165°F) zu einem schmelzkäseartigen Produkt gekocht. Das schmelzkäseartige Produkt ist ein Schmelzkäseprodukt, das in seinem Geschmack oder Aroma einem Schmelzkäse vergleichbar ist, der aus einer Mischung aus Käsen des Typs Amerikanischer Käse hergestellt worden ist.

Beispiel 2

Man bereitet ein getrocknetes Proteinkonzentrat nach der Verfahrensweise von Beispiel 1. Man bereitet auch getrocknete Sahne. Dann führt man das getrocknete Proteinkonzentrat in der in Beispiel 1 beschriebenen Weise in das Ver fahren ein und fermentiert es wie angegeben. Die getrock- nete Sahne wird mit Wasser zu einer rekonstituierten Sahne

030018/0900

mit einem Fettgehalt von 5o % verarbeitet. Die wiederhergestellte Sahne wird nach der Verfahrensweise von Beispiel 1 zusammen mit Lipasen fermentiert und anschließend zur Bildung des gemischten Fermentationsprodukts in die Mischung eingearbeitet. Anschließend bildet man unter Anwendung der Verfahrensweise von Beispiel 1 ein schmelzkäseartiges Produkt, das ähnlich dem gemäß Beispiel 1 erhaltenen Produkt ist.

"Io Beispiel 3

Man wiederholt die Maßnahmen des Verfahrens von Beispiel 1, mit dem Unterschied, daß man das Fermentationsprodukt, das der proteolytischen Behandlung mit starker Abbauwir-

T5 kung unterworfen worden ist, mit einer Konzentration von 22 % in die Sprühtrocknungseinrichtung (Bowen spray drier) einführt. Dieses Fermentationsprodukt wird dann in der Weise getrocknet, wie sie in Beispiel 1 beschrieben ist. Dieses Fermentationsprodukt wird dann wiederhergestellt und für die Herstellung des gemischten Fermentationsprodukts verwendet, worauf man die Verfahrensweise von Beispiel 1 unter Bildung eines schmelzkäseartigen Produkts anwendet.

Das erhaltene schmelzkäseartige Produkt besitzt die Textur und das Aroma des Produkts von Beispiel 1, so daß dieses Beispiel die Tatsache verdeutlicht, daß das erfindungsgemäße Verfahren darauf angewandt werden kann, ein getrocknetes Proteinkonzentrat und ein getrocknetes Fermentationsprodukt, das einer proteolytischen Behandlung mit starker Abbauwirkung unterworfen worden ist, zu bilden, die sehr stabil sind und gelagert und transportiert werden können.

030018/0900

Beispiel 4

Man trocknet das gemischte Fermentationsprodukt von Beispiel 1 nach der in Beispiel 1 beschriebenen Verfahrensweise in einem Sprühtrockner. Das ohne weiteres zu trocknende Produkt wird dann gelagert. Nach der Lagerung wird das Produkt wiederhergestellt und nach der Verfahrensweise von Beispiel 1 verarbeitet.

Das in dieser Weise erhaltene schmelzkäseartige Produkt besitzt die Textur und den Geschmack des gemäß Beispiel 1 erhaltenen schmelzkäseartigen Produkts, so daß erkennbar ist, daß das erfindungsgemäße Verfahren ein Zwischenprodukt ergibt, das stabil ist und beliebig transportiert und gelagert werden kann.

Beispiel5

Man wiederholt die Maßnahmen des Beispiels 1, mit dem Unterschied, daß man einen nicht abgerahmten, sauergestellten Cottage cheese-Käsebruch (mit einem Gesamtfeststoffgehalt von 18 %) in einer Mischvorrichtung (Mince Master, Griffith Laboratories, Inc.) gut durcharbeitet und mit Natriumhydroxid wieder in Lösung bringt. Der wieder in Lösung gebrachte Käsebruch wird dann nach der Verfahrensweise von Beispiel 1 getrocknet, worauf die Maßnahmen des Beispiels 1 angewandt werden.

Man erhält ein schmelzkäseartiges Produkt mit dem Geschmack und der Textur des Produkts von Beispiel 1, so daß dieses Beispiel die Tatsache verdeutlicht, daß bei dem erfindungsgemäßen Verfahren auch ein Proteinkonzentrat verwendet werden kann, das in üblicher Weise hergestellt worden ist.
35

0300 18/0900

Beispiel 6

Man bereitet ein schmelzkäseartiges Produkt, indem man eine erhebliche Menge des Milchfettes durch ein flüssiges Maisöl (flüssiges, raffiniertes, entwachstes, von Geruchsstoffen befreites Maisöl (Staley))oder Kokosnuß-Öl (teilweise hydriertes, raffiniertes Kokosnußöl, Humko Victory 76) ersetzt. In jedem Fall wird das verwendete Öl auf 52°C (125°F) erwärmt und mit dem gemäß Beispiel 1 hergestellten Proteinkonzentrat unter Bildung eines homogenisierten fetthaltigen Substrats mit einem Fettgehalt von 75 % vereinigt. Die Homogenisierung wird in einer Einstufen-Homogenisiereinrichtung (Manton-Gaulin Corp.) bei 36 bar (5oo psig) bewirkt. Das emulgierte

Fettprodukt wird auf 7°C (45°F) abgekühlt und bis zur Verwendung gelagert. Dann ersetzt man die in Beispiel 1 verwendete Sahne rr.it einem Fettgehalt von 75 % durch dieses emulgierte Fett. Das gebildete schmelzkäseartige Produkt besitzt ein Aroma und eine Textur, die ähnlich der des Käseprodukts von Beispiel 1 ist, so daß dieses Beispiel die Tatsache verdeutlicht, daß für die Bildung des erfindungsgemäßen schmelzkäseartigen Produkts Milchfett durch pflanzliche Fette ersetzt werden kann. Dieses Beispiel verdeutlicht weiterhin die Tatsache, daß man entweder ein flüssiges Öl oder ein hydriertes hochschmelzendes Öl verwenden kann. Als weitere Alternative kann man das öl dem Kocher zusetzen.

Beispiel 7

Man ersetzt 2o % des Milchproteins in dem Proteinkonzentrat durch ein Sojaproteinkonzentrat (Isolate 972 der Firma Kraft, Inc., Coshocton, Ohio, USA). Anschließend unterwirft man das Sojaprotein enthaltende Proteinkonzentrat der Verfahrensweise von Beispiel 1 unter BiI-

030018/0900

dung eines schmelzkäseartigen Produkts. Dieses schmelzkäseartige Produkt ähnelt dem schmelzkäseartigen Produkt, das nach der Verfahrensweise von Beispiel 1 hergestellt worden ist, und verdeutlicht die Tatsache, daß man bei dem erfindungsgemäßen Verfahren auch ein milchfremdes Protein verwenden kann.

Die vorliegende Erfindung betrifft somit ein Verfahren zur Herstellung von Käse, der für die Herstellung von schmelzkäseartigen Produkten geeignet ist, wobei dieses erfindungsgemäße Verfahren wesentlich schneller durchzuführen ist als die bislang zur Verfügung stehenden Verfahren für die Herstellung solcher Produkte. Bei dem Verfahren werden geringere Anteile von protein- und fetthaltigen Substraten fermentiert oder vergoren. Die fermentierten Fraktionen enthalten Käsearomakomponenten und Vorläufer dafür und ermöglichen die Entwicklung des Aromas, des Körpers und der Textur des Käses innerhalb kurzer Zeitdauern. Weiterhin ermöglicht das erfindungsgemäße Verfahren eine bessere Steuerung des Käseherstellungsverfahrens, wobei gleichzeitig höhere Ausbeuten möglich werden, als sie mit anderen Käseherstellungsmethoden erzielt werden können. Weiterhin ermöglicht das erfindungsgemäße Verfahren die wirtschaftliche Herstellung eines Käses im Hinblick auf die Lagerung der Ausgangsmaterialien und der Zwischenprodukte, im Hinblick auf die Verarbeitungsschritte und darauf, daß lange Reifezeiten zur Entwicklung des Körpers, der Textur und des Aromas bzw. des Geschmacks nicht notwendig sind. Es wird als Zwischenprodukt eine gesäuerte Komponente gebildet, die auch für andere Nahrungsmittelprodukte als für die erfindungsgemäßen schmelzkäseartigen Produkte verwendet werden kann.

Ü30018/090O

Claims

Patentanwälte Dipl.-Ing. H. Weickmann, Dipl.-^kys. Dr. K. Fincke Dipl.-Ing. F. A.Weickmann, Dipl.-Chem. B. Huber Dr. Ing. H. LisKA 2 9 A 2 A 8000 MÜNCHEN 86, DEN POSTFACH 860 820 MÖHLSTKASSE 22, RUFNUMMER 9S 3921/22 HtM/cb 36823 KRAFT, INC. Kraft Court, Glenview, Illinois/USA Verfahren zur Herstellung von Käse Patentansprüche

1. Verfahren zur Herstellung von Käse, dadurch gekennzeichnet , daß man ein Proteinkonzentrat mit einem Feuchtigkeitsgehalt von weniger als 5o % herstellt, dessen Proteinanteil mehr als 5o % Milchprotein enthält und das Lactose in einer Menge enthält, die in der in dem Käse vorhandenen Feuchtigkeit löslich ist; daß man ein Fettkonzentrat herstellt, das mindestens 2o % Fett enthält;

daß man einen Teil des Milchproteins in einer Menge proteolysiert, die etwa 5 bis etwa 5o % des in dem Käse enthaltenen Proteins entspricht;

daß man Milchfett in einer Menge lipolysiert, die mindestens 5 % des in dem Käse enthaltenen Fetts entspricht;

Ü300 1 8/0900

- " " 2 9 A 2 /♦

daß man ein gemischtes Fermentationsprodukt aus lipolysiertem Fett und proteolysiertem Milchprotein in eine gesäuerte Komponente umwandelt;

daß man eine geringe Menge der gesäuerten Komponente mit dem Proteinkonzentrat und dem Fettkonzentrat zu einer Vormischung vermischt;

daß man eine Käse-Säureweckerkultur unter Bildung einer Mischung zu dem gemischten Fermentationsprodukt oder der Vormischung zugibt; und

daß man die Vormischung unter Bildung des Käses fermentiert.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Proteinanteil des Proteinkon- zentrats mehr als 8o % Milchprotein enthält.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das Proteinkonzentrat als Protein ausschließlich Milchprotein enthält.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das Fettkonzentrat als Fett ausschließlich Milchfett enthält.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das Fettkonzentrat mindestens 5o % Fett enthält und daa Proteinkonzentrat in Form eines trockenen Pulvers eingesetzt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Proteolyse des Milchproteins in der Weise durchgeführt wird, daß man einen Teil des Milchproteins einem starken Abbau unterwirft, so daß man Peptide und Aminosäuren mit einem Molekulargewicht von weniger als 5ooo in einer Menge, die 5 bis 35 % des

030018/0900

" ³ " 2942·-,

abbaubaren Proteins ausmacht, und Peptide mit einem Molekulargewicht zwischen 5ooo und 25ooo in einer Menge, die 60 bis 7o % des abbaubaren Proteins ausmacht, erhält.

7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß man die Mischung bis zu einem pH-Wert von 4,7 bis 5,6 fermentiert.

8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η zeichnet, daß man den Käse mit Käse-Schmelzsalzen vermischt und unter Bildung eines achmelzkäseartigen Produkts kocht.

9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η zeichnet, daß man das Protein, das Fett und die Feuchtigkeit in der Weise einstellt, daß man ein schmelzkäseartiges Produkt erhält.

10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η zeichnet, daß das gemischte Fermentationsprodukt einen TCA-Wert von I000 bis 3ooo besitzt.

11. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das Milchfettkonzentrat milchfrem- des Fett in einer Menge von weniger als 95 % des Fetts in dem Käse enthält.

12. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man zum Proteolysieren eines Teils des Milchproteins eine tryptische Protease verwendet und die Protease inaktiviert, bevor man das Material zu dem gemischten Fermentationsprodukt vermischt.

13. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η zeichnet, daß man das Milchfett lipolysiert, bevor man das gemischte Fermentationsprodukt bildet.

C3C018/0900