CH641009A5

CH641009A5 - Verfahren zur kaeseherstellung.

Info

Publication number: CH641009A5
Application number: CH942579A
Authority: CH
Inventors: Robert Joseph Wargel; Steven Paul Greiner; David Howard Hettinga
Original assignee: Kraft Inc
Priority date: 1978-10-19
Filing date: 1979-10-19
Publication date: 1984-02-15
Also published as: FR2438972B1; IE48559B1; IT1164130B; AU526131B2; GB2035776A; ES485145A1; NZ191757A; KR820001065B1; IE791871L; IT7950607A0; NL7907709A; AU5170479A; BE879527A; GB2035776B; FR2438972A1; US4244971A; CA1131070A; DE2942411A1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Verfahren zur Käseherstellung. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung die Herstellung von Stoffen, die zur Fabrikation von weiterverarbeiteten käseartigen Nahrungsmitteln bestimmt sind, und zwar durch ein Herstellungsverfahren, welches die zur Umwandlung von Rohstoffen in solche weiterverarbeiteten Käse erforderliche Zeit stark vermindert und die die Herstellung eines Produktes mit gleichbleibender Qualität gestattet.

Die Bezeichnung «käseartige Verarbeitungsprodukte» umfasst die als pasteurisierte Käsezubereitung, pasteurisierter Schmelzkäse, pasteurisierter Käse-Brotaufstrich und pasteurisiertes Käseprodukt bekannten und bezeichneten Erzeugnisse. Der Ausdruck «käseartige Zubereitungen» soll auch solche Produkte umfassen, die den oben bezeichneten Produkten ähneln, die jedoch in manchen Fällen den staatlichen normgemässen Warenbezeichnungen nicht entsprechen können, weil sie Bestandteile enthalten, die in den Normen nicht genannt sind, beispielsweise pflanzliches Öl oder pflanzliches Protein, oder die eingetragenen Zusammensetzungen dieser Normen fallen. Der Ausdruck «käseartige Zubereitung» soll daher jegliches Erzeugnis dieser Art umfassen, ob es nun den staatlichen Normen entspricht oder nicht und welches den Geruch, den Geschmack und die organoleptischen Eigenschaften käseartiger Produkte aufweist,

ohne Rücksicht auf die bei der Herstellung verwendeten Zutaten und ohne Bezugnahme auf die staatlichen Normen.

Gewöhnlicher Käse wird im allgemeinen so hergestellt, dass man Milch ansäuert oder in ihr eine Acidität entwickelt und die Milch mit einem Gerinnungsmittel versetzt, beispielsweise Lab, oder indem man die Acidität bis zum isoelektrischen Punkt der Proteine sich entwickeln lässt. Die geronnene Milch wird dann zerteilt, und vom erhaltenen Bnich wird die Molke abgetrennt. Der Bruch kann gepresst werden, und es entsteht ein Käsebruch, der sich nach einiger Zeit unter bestimmten Bedingungen in die gewünschte feste und trockene Beschaffenheit umwandelt. Es wurde bereits vorgeschlagen, ein Produkt mit dem Geschmack und den übrigen Merkmalen natürlichen Käses herzustellen, indem man mindestens einen Teil des tierischen Fettes der Milch durch ein pflanzliches Fett ersetzte, beispielsweise durch Maiskeimöl und/oder durch Ersatz mindestens eines Teiles des Milchcaseins durch ein anderes, analoges Protein.

Es ist bekannt, ein Erzeugnis mit den wichtigsten Eigenschaften des natürlichen Käses herzustellen, indem man diesen mahlt und ihn mit einem Schmelzsalz erhitzt. Die Bezeichnung, welche dem erhaltenen Erzeugnis gegeben wird, hängt von dessen Bestandteilen und seiner Zusammensetzung ab und wird in manchen Fällen durch staatliche Regeln bestimmt. Beispielsweise bedeutet die Bezeichnung «pasteurisierter Schmelzkäse» ein Erzeugnis, welches aus einer Käsemischung mit einem Zusatz von Emulgiermittel besteht, üblicherweise ein Emulgiersalz, sowie gegebenenfalls Säuren, und das Gemisch dann aufgearbeitet und erhitzt wurde, wobei eine homogene, plastische Masse entsteht. Der Wassergehalt von Schmelzkäse übersteigt im allgemeinen nicht 44%, und Schmelzkäse besitzt nach den in den USA geltenden Vorschriften mindestens 40% Fett i.Tr.

Die Bezeichnung «pasteurisierte Schmelzkäsezubereitung» bezieht sich auf ein Erzeugnis, welches aus den gleichen Stoffen besteht und nach dem gleichen Verfahren hergestellt wird. Diese Produkte enthalten jedoch weitere Molkereizusätze wie Rahm, Milch, Magermilch, Molke oder deren teilweise Trockenprodukte, beispielsweise eingedickte Magermilch. Der Wassergehalt dieser Zubereitungen ist im allgemeinen höher als derjenige von Schmelzkäse und kann bis zu etwa 44% betragen. Der Fettgehalt liegt zwischen etwa 23 und 26%.

Die Bezeichnung «pasteurisierter Schmelzkäse-Auf-strich» bezieht sich auf ein Erzeugnis, welches einer Käsezubereitung ähnlich ist, insofern es die genannten Milchbe5

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standteile enthält. Schmelzkäse-Aufstriche können jedoch bis zu 60% Wasser enthalten. Der Mindestfettgehalt dieser Produkte beträgt gemäss den Vorschriften in den USA 20%.

Schmelzkäse, Schmelzkäsezubereitungen und Schmelz-käse-Aufstriche gelten als normalisierte Erzeugnisse, da deren Herstellungsverfahren und Zusammensetzung durch staatliche Vorschriften geregelt sind.

In Bearbeitung ist in den USA weiterhin ein Normenvorschlag bezüglich eines pasteurisierten Käseproduktes, welches noch mehr Wasser und weniger Fett als Schmelzkäse-Aufstriche enthält.

Weiterhin ist es möglich, Erzeugnisse herzustellen, die den obenerwähnten vier Produktkategorien ähneln, indem man mindestens einen Teil der genannten Käsebestandteile durch pflanzliche Fette oder pflanzliche Proteine ersetzt.

Wie schon beschrieben wurde, finden in den bekannten Schmelzkäseprodukten als wichtigster Bestandteil natürlicher Käse oder ein analoges Produkt Verwendung. Die Herstellung von natürlichem Käse oder ähnlichen Erzeugnissen, welche in diesen Zubereitungen eingesetzt werden, kann sehr lang dauern, bis sich nämlich das gewünschte Käsearoma entwickelt hat. Im allgemeinen ist die entwickelte Aromamenge proportional der Lagerungszeit und dem Ausmass des Zusammenfliessens der Käsemasse. Beispielsweise besitzt Cheddarkäse, der nur relativ kurze Zeit gereift hat, etwa zehn (10) Tage, und der als gewöhnlicher Käse bezeichnet wird, nur sehr wenig Käsearoma, und die Körner sind fast gar nicht zusammengeflossen; Cheddarkäse, der eine Reifezeit zwischen etwa drei (3) und sechs (6) Monaten durchgemacht hat und als kurzgereifter Käse bezeichnet wird, schon ein besseres Aroma und mittleres Zusammenfliessen der Körner; lange gelagerter bzw. vollgereifter Cheddarkäse benötigt eine Reifezeit von mehr als sechs (6) Monaten bis zu einem Jahr und darüber und besitzt ein starkentwickeltes Käsearoma und ist vollständig zusammengeflossen. Die Herstellung von Schmelzkäseprodukten kann von einer Mischung dieser Käse ausgehen, damit man das gewünschte Aroma, den Körper und die Konsistenz des Endproduktes erhält. Diese Herstellungsart von schmelzkäseartigen Erzeugnissen erfordert jedoch recht lange Reifungszeiten der Ausgangsprodukte. Diese Reifung ist teuer, und es besteht ein Bedarf nach Verfahren zur Herstellung von schmelzkäseartigen Produkten in bedeutend kürzeren Zeiten, damit lange Reifungszeiten der Ausgangsprodukte vermieden werden. Weiterhin erfordern die gegenwärtigen Herstellungsmethoden von schmelzkäseartigen Produkten eine Auswahl und Proportionierung der Ausgangsstoffe, die ausserdem spezielle Arbeitsweisen bedingen und schliesslich zu verschiedenen Geschmacksrichtungen führen können. Daher ist es erwünscht, eine grössere Gleichmässigkeit der Produkte erzielen zu können.

Hauptaufgabe der Erfindung war demgemäss die Schaffung eines verbesserten Verfahrens zur Herstellung schmelzkäseartiger Erzeugnisse. Weiterhin bestand die Aufgabe der Erfindung darin, ein derartiges Verfahren zu schaffen, bei dem auch die Ausgangsprodukte der schmelzkäseartigen Erzeugnisse geschaffen werden, wodurch die zur Herstellung benötigte Zeitdauer drastisch abgekürzt werden kann. Weiterhin sollte es möglich sein, käseartige Produkte in höherer Ausbeute aus Milch zu erhalten. Daneben sollte das Verfahren eine gleichmässigere Produktion von Schmelzkäsen bezüglich Aroma, Körper und Konsistenz ermöglichen. Schliesslich sind als Aufgaben noch zu nennen, dass das Verfahren wirtschaftlich arbeiten sollte, sich auf reproduzierbare Ausgangsstoffe und Zwischenprodukte erstrecken und die Rohstoffe gleichmässig ausnutzen sollte.

Die Lösung der obigen Aufgaben ist im Verfahren zu sehen, wie es im unabhängigen Patentanspruch 1 definiert ist.

Bevorzugte oder beispielhafte Ausführungsformen bilden den Gegenstand der abhängigen Ansprüche.

In der Zeichnung (Fig. 1) ist ein Verfahrensschema dargestellt, welches verschiedene Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes veranschaulicht. Die gestrichelten Linien in der Zeichnung stellen gegebenenfalls vorzunehmende Massnahmen bei der erfindungsgemässen Herstellung schmelzkäseartiger Erzeugnisse oder der Stammkultur dar.

Zunächst wird beim erfindungsgemässen Verfahren eine Stammkultur hergestellt, die mit einem Protein, welches hauptsächlich aus Milch stammt, und einem konzentrierten, milchfetthaltigen Fett gemischt oder kombiniert wird. Anschliessend wird fermentiert, und man erhält einen Käse, der sich hauptsächlich zur Herstellung von schmelzkäseartigen Erzeugnissen und ähnlichen eignet. Beim erfindungsgemässen Verfahren stellt man zunächst ein Milchproteinkonzentrat und ein Milchfettkonzentrat her. Deren Konzentrationen werden zur erfindungsgemässen Verwendung bei der Herstellung schmelzkäseartiger Erzeugnisse mit gewünschtem Gehalt an Protein, Fett und Wasser entsprechend eingestellt. Das unfermentierte Milchproteinkonzentrat enthält weniger als 50% Wasser und ist vorzugsweise ein Trockenkonzentrat, von dem man den Hauptanteil ungebundener Salze abgetrennt hat. Sein Lactosegehalt liegt unter demjenigen, welcher in der wässrigen Phase des erfindungsgemäss erhaltenen Käses löslich ist. Zur Herstellung harter Käse hat das unvergorene Proteinkonzentrat normalerweise weniger als 20% Wasser. Das nichtfermentierte Fettkonzentrat enthält zumindest 20% Fett, wobei der Rest ein Serum ist, wie es im Rahm vorliegt, wobei jedoch das nicht fermentierte Fettkonzentrat normalerweise mehr als 50% Fett und für Hartkäse mehr als 65% Fett enthält. Ein Teil des Proteins ist vorzugsweise durch Behandlung mit einem proteolytischen Enzym (Protease) mehrere Stunden lang behandelt worden, wodurch das Protein hydrolysiert ist, und es wurde ein stark abgebautes proteolytisches Fermentât erhalten, welches Bestandteile und Vorprodukte des Käsearomas enthält. Dann sollte die Protease inaktiviert werden. Ein geringer Anteil des Proteins und Fettes im Käse in Form von Proteinkonzentrat und Milchfettkonzentrat, vorzugsweise stark abgebautes proteolytisches Fermentât, werden mit einem schwach abbauenden proteolytischen Enzym, einem lipolyti-schen Enzym und vorzugsweise einem proteolytischen Microorganismus kombiniert, wobei man ein Mischfermentationsprodukt erhält. Ein Anteil des Fettkonzentrats kann aber zunächst mit einem lipolytischen Enzym (Lipase) etwa einen Tag lang behandelt werden, wobei das Milchfett zu einem lipolytischen Fermentât hydrolysiert, welches Bestandteile und Vorprodukte für Käsearoma enthält, und in diesem Falle kann das lipolytische Fermentât dem Mischfermentationsprodukt beigegeben werden. Das Mischfermentationsprodukt wird dann wenige Stunden lang fermentiert, wobei schwacher Abbau des Milchproteins stattfindet sowie auch eine Lipolyse des Milchfettes, falls diese nicht schon zuvor bewirkt worden war. Das Mischfermentationsprodukt wird dann vorzugsweise mit einer Käse-Starterkultur geimpft und weiter fermentiert, so dass sich während mehrerer Stunden Säure bildet und eine Stammkultur entsteht, die als Aromaquelle in verschiedenen Nahrungsmitteln benutzt werden kann. Die Animpfung mit Käse-Starterkultur kann nach der Herstellung der genannten Vormischung erfolgen, so dass die Säureentwicklung im Verlaufe der Fermentation dieser Vormischung erfolgt. Diese Arbeitsweise wird jedoch weniger bevorzugt.

Die Stammkultur ist ein neues Produkt, welches in Kombination mit Proteinkonzentrat und Fettkonzentrat die schnelle Entwicklung von Käsearoma und die Herstellung eines Käses erlaubt, der zur Weiterverarbeitung zu schmelz5

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käseartigen Produkten unmittelbar geeignet ist. Es wird angenommen, obwohl eine Erklärung dafür nicht zur Verfügung steht, dass die stark abgebauten und schwach abgebauten Milchproteine in der Stammkultur die schnelle Entwicklung von Käsearoma gestatten oder verursachen. Es muss besonders daraufhingewiesen werden, dass nur ein kleiner Anteil des Proteins abgebaut wird und die Menge an abgebautem Protein zwischen 5 und 50% des Proteins im schliesslich erhaltenen Käse beträgt. Optimale Ergebnisse erhält man durch einen Abbau zwischen etwa 7 und etwa 20% des Proteins, und besonders bevorzugte Ergebnisse erhält man mit einem Abbau von etwa 10% des Proteins im Käse. Der starke Abbau der Proteine erzeugt Aminosäuren und Peptide mit einem Molekulargewicht von unter 5000, welche bei der Beschleunigung der Entwicklung des Käsearomas massgeblich beteiligt sind. Wegen der Aktivität stark abbauender Proteasen, die im allgemeinen Trypsinproteasen sind, sollten diese vor der Stufe des schwachen Abbaues inaktiviert werden.

Das Fettkonzentrat sollte mindestens 5% des Fettes im endgültigen Käseprodukte enthalten, so dass ausreichend viele kurzkettige Fettsäuren durch Lypolyse entstehen können, welche zum Käsearoma beitragen. Kurzkettige Fettsäuren sind solche, deren Kohlenstoffkette zwei (2) bis zehn (10) C-Atome lang ist. Die Lipolyse wird im allgemeinen so ausgeführt, dass man im Käse ein Fettsäureprofil erhält, welches demjenigen von natürlichem Käse mit vergleichbarem Geruch äquivalent oder ähnlich ist. Bei einigen Käsearten, beispielsweise Schweizerkäse, wird nur ein Minimum von Lipolyse durchgeführt. Während andere Fette, die dem Milchfett äquivalent sind, verwendet werden können und das gewünschte Fettsäureprofil liefern können, so sind doch solche andere Fette weniger bevorzugt.

Die Käse-Starterkultur entwickelt Säure durch Einwirkung auf die Lactose, die in einer Menge von mindestens 2% anwesend sein soll. Bei der Säureentwicklung sollte im Käsegeruchsbestandteil ein pH von zwischen etwa 5,6 und 4,7 erreicht werden. Wie schon erwähnt wurde, sollte der Lactose-gehalt so eingestellt werden, dass die Gesamtmenge an Lactose im Käse deren Löslichkeit in der wässrigen Phase des erfindungsgemäss erhaltenen Käses nicht übersteigt.

Zur Stammkultur können die verschiedenen Microorganismen zugegeben werden, die noramlerweise bei der Herstellung von natürlichem Käse Verwendung finden, um die charakteristischen Geruchseigenschaften verschiedener Käsesorten wie Schweizerkäse, Romanokäse, Parmesankäse usw. zu entwickeln.

Die Stammkultur wird nun in geringen Mengen mit dem Proteinkonzentrat, dem Fettkonzentrat und, wenn erforderlich, Wasser vermischt, wobei man eine Vormischung erhält, welche die Zusammensetzung des gewünschten Endproduktes aufweist, beispielsweise zur Herstellung einer schmelzkäseartigen Zubereitung. Diese Vormischung wird dann fermentiert, wobei sich das gewünschte Käsearoma, der Körper und die Konsistenz entwickeln. Dieser erhaltene Käse ist nun zur Herstellung von schmelzkäseartigen Erzeugnissen, und zwar allein oder in Kombination mit anderen Käsearten geeignet. Wenn es gewünscht wird, kann der Körper und die Konsistenz des Käses vor der Herstellung des Schmelzkäses geändert werden, indem man beispielsweise den Säuregehalt erhöht, erwärmt und/oder durcharbeitet.

Die genannten Konzentrate und Fermentationsprodukte können unabhängig voneinander hergestellt werden, und die Vormischung kann in weniger als vierundzwanzig (24) Stunden gemischt, fermentiert und in schmelzkäseartige Zubereitungen überführt werden. Die Fermentationen werden normalerweise geregelt, damit eine gleichbleibende Qualität des Produktes gewährleistet ist. Erfindungsgemäss wurde demgemäss ein schnelles Verfahren zur Herstellung schmelz-. käseartiger Produkte mit immer gleichmässigem Geruch, Körper und Konsistenz geschaffen.

Wie schon erwähnt wurde, ist der erfindungsgemäss erhaltene Käse unmittelbar zur Herstellung schmelzkäseartiger Produkte geeignet, und dabei kann er das einzige Ausgangsprodukt bei der Herstellung dieser Schmelzkäse dienen. Es ist jedoch ein wichtiges Merkmal der Erfindung, dass die gesamte Zeitdauer zur Ausführung der verschiedenen Verfahrensschritte bis zur Herstellung der schmelzkäseartigen Erzeugnisse, ausgehend von frischer Milch, weniger als etwa vierundzwanzig (24) Stunden beträgt. Es sollte jedoch betont werden, dass die einzelnen Verfahrensschritte nicht notwendigerweise kontinuierlich nacheinander ablaufen müssen, und verschiedene Zwischenprodukte können längere Zeiten bereitgestellt und aufbewahrt werden, ohne dass die Qualität des schliesslich erhaltenen schmelzkäseartigen Erzeugnisses negativ beeinträchtigt wird.

Erfindungsgemässe Verfahren unterscheiden sich weiterhin von bekannten Käseherstellungen darin, dass nur kleine Anteile des Milchproteins und Milchfettes, die sich im Käse befinden, hydrolysiert werden müssen, damit sich schnell der Käsegeruch und Käsegeschmack einstellt. Es sei besonders daraufhingewiesen, dass bisher bei der Herstellung von Käse zwecks Erzielung des gewünschten Körpers, der Konsistenz und des Aromas stets das gesamte Protein und Fett zusammen anwesend sein mussten.

Das erfindungsgemässe Verfahren unterscheidet sich weiterhin von bekannten Verfahren zur Käseherstellung darin, dass Labferment nicht mehr notwendig ist. Obwohl dieses Ferment verwendet werden kann, ist seine Anwesenheit nicht zwingend geboten, und daher bracht das Casein nicht in Paracasein überfuhrt zu werden.

Es wurden schon verschiedene Verfahren zur Käseherstellung beschrieben, bei denen die Zeitdauer bis zum Erhalt eines Käseproduktes mit reifem Aroma durch die Verwendung von Enzymen vermindert wird, die man der Milch vor dem Gerinnen oder dem Bruch bzw. dem Käse zugibt. Es soll jedoch besonders bemerkt werden, dass bei allen bekanntgewordenen derartigen Verfahren die Gesamtheit des Proteins und Fettes, die zur Käseherstellung notwendig ist, anwesend war. Obschon bei solchen Verfahren die Gesamtdauer vermindert werden konnte, so ist sie doch noch relativ sehr lang, bis sich das gewünschte volle Käsearoma einstellt. Die Verwendung von höheren Temperaturen bei der Bildung des Bruches in Verbindung mit der Verwendung verschiedener Microorganismen und Enzymen ist ebenfalls schon zwecks schnellerer Entwicklung des Käsearomas vorgeschlagen worden. Jedoch hat keine dieser alternativen Methoden zur erfolgreichen Herstellung von Käse mit gewünschtem Aroma, Körper und Konsistenz zur Verwendung bei der Herstellung von Schmelzkäse innerhalb der kurzen Zeit geführt, die zur vollen Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens ausreicht. Weiterhin umfassen diese bisher bekannten beschleunigten Verfahren die klassischen Schritte der Käseherstellung, wodurch auch deren Nachteile auftreten, nämlich schwankende Qualitäten des Produktes und mangelnde Anpassungsfähigkeit der Herstellungsschritte sowie Ausbeuteverminderungen.

Unter Bezugnahme auf Fig. 1 soll nun das erfindungsgemässe Verfahren am Fliessbild näher erläutert werden.

In Fig. 1 sind erforderliche und bevorzugte Schritte des erfindungsgemässen Verfahrens voll ausgezogen. Einzelne Alternativen oder wahlweise ausgeführte Schritte sind gestrichelt gezeichnet. Das erfindungsgemässe Verfahren umfasst die Verwendung von roher oder wärmebehandelter Vollmilch, die normalerweise zur Käseherstellung eingesetzt wird. Die Milch wird vorzugsweise zunächst zentrifugiert,

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um sich in Rahm oder Magermilch bzw. fettarmer Milch zu trennen, und zwar nach den bekannten Methoden. Wie aus Fig. 1 hervorgeht, können andere als Milchfette und Milchproteine gegebenenfalls zusätzlich eingesetzt werden. Es stammen jedoch mindestens 50% des Proteins, vorzugsweise mindestens 80% des Proteins, und mindestens 5% des Fettes im letztlich erhaltenen Käse gemäss Erfindung aus der Kuhmilch.

Aus der erhaltenen Magermilch oder fettarmen Milch wird dann der überwiegende Teil des Proteins zusammen mit gebundenen Salzen sowie das Fett, das noch gegebenenfalls vorhanden ist, vom Hauptteil der Lactose und der ungebundenen Salze (Asche) getrennt. Ausserdem wird Wasser entfernt, und man erhält ein Proteinkonzentrat mit weniger als 50% Wasser. Die Abtrennung von Salzen und Lactose kann nach verschiedenen Arbeitsweisen vorgenommen werden, beispielsweise Ultrafiltration, Ansäuerung und Zentrifugie-ren, wobei Molke anfällt. Die Ultrafiltration ergibt die höchsten Ausbeuten und bietet die beste Ausnutzung der Milchproteine. Weitere Mengen von Wasser können durch Trok-knen entfernt werden. Der nichtfermentierte Rahm enthält vorzugsweise mindestens 65% Fett und ergibt das nicht fermentierte Fettkonzentrat für Hartkäse; wenn Weichkäse hergestellt werden, so enthält das Fettkonzentrat mindestens 20% Fett.

Danach wird ein Teil des Proteinkonzentrates und ein Teil des Rahmes zusammen oder getrennt durch geeignete Enzyme und/oder Microorganismen behandelt, damit das Milchprotein und das Butterfett im Rahm hydrolysieren. Auf diese Weise bildet sich das Mischfermentationsprodukt. Diese Enzyme sollten solche sein, die normalerweise bei der Käseherstellung eingesetzt werden. Zweckmässig wird ein Anteil des Proteins stark abgebaut, und ein anderer Anteil des Proteins wird nur einem schwachen Abbau unterworfen.

Das proteolytische Enzym, welches zur Behandlung des Enzyms zwecks Bildung eines proteolytischen Fermentationsproduktes eingesetzt wird, trägt manchmal die Bezeichnung «Protease», während das zur Behandlung des Fettes im Sinne der Erzeugung eines lipolytischen Fermentâtes eingesetzte lipolytische Enzym in manchen Fällen als Lipase bezeichnet wird.

Ein stark abgebautes proteolytisches Fermentationsprodukt wird nach der Inaktivierung der Protease mit Rahm oder einem lipolytischen Fermentationsprodukt davon und zugesetztem Protein vermischt, und man erhält ein Gemisch, welchem man schwach abbauende Protease und vorzugsweise einen proteolytischen Microorganismus zugibt. Die zugegebene Protease erzeugt einen schwachen Abbau der Milchproteine. Zum Gemisch wird vorzugsweise weiterhin eine Lipase gegeben, um das Fett zu lipolysieren. Es können aber auch schon gute unf zufriedenstellende Ergebnisse erzielt werden, wenn man dem Gemisch ein lipolytisches Fermentationsprodukt zugibt. Das Gemisch wird nun weiter fermentiert, um das Mischfermentationsprodukt zu erzeugen. Dieses enthält etwa 5-35% des gesamten abbaubaren Proteins als Aminosäuren und Peptide mit einem Molekulargewicht unterhalb 5000, bezogen auf Protein, welches in Trichloressigsäure (TCA) löslich ist, und zwischen etwa 60 und 70% Peptide mit einem Molekulargewicht zwischen etwa 5000 und 25 000, ebenfalls bezogen auf in TCA lösliches Protein.

Das Milchfett wird für manche Käsesorten, insbesondere für solche, die in Amerika üblich sind, lipolysiert, um im Mischfermentationsprodukt zusammen mit einer zugesetzten Starterkultur freie Fettsäuren mit ungefähr den folgenden Konzentrationen zu erzeugen, wobei nur die Länge der Kohlenstoffketten angegeben ist:

C2

0,025%

bis

0,18%

Q

0,015%

bis

0,16%

c6

0,005%

bis

0,025%

C8

0,002%

bis

0,008%

C10

0,005%

bis

0,020%

Wie schon erwähnt wurde, führt man zur Herstellung von schweizerkäseähnlichen Produkten nur eine minimale Lipolyse durch, und es ist die Bildung von wenig Q-Fett-säuren, aber von mehr Propionsäure erwünscht.

Das Mischfermentationsprodukt wird dann mit einer Käsestarterkultur, die an sich bekannt ist, vermischt, und man lässt fermentieren. Normalerweise entwickelt sich eine Säure, bis das Gemisch ein pH von 5,6 bis 4,7 aufweist. Auf diese Weise wird die sogenannte Stammkultur erhalten.

Selbstverständlich sollte eine merkliche Hydrolyse der langkettigen Fettsäuren im Fett vermieden werden, da sonst ein seifenartiger Geschmack auftritt.

Die Stammkultur wird dann in kleinen Mengen zum Gemisch aus Proteinkonzentrat und Fettkonzentrat zugegeben, wobei man eine Vormischung erhält, die nach Fermentierung das erfinddungsgemässe Käsezwischenprodukt ergibt. Diese Vormischung hat für in Amerika übliche Käse den folgenden Konzentrationsbereich:

Wasser

31%

bis

36%

Protein

24%

bis

27%

Fett

32%

bis

36,5%

Asche

1%

bis

5%

Lactose

1%

bis

5%

pH

5,0%

bis

6,5%

Ca/P04

0,5%

bis

0,6%

K/P04

0,06%

bis

0,12%

Diese Vormischung lässt man im allgemeinen etwa 15-20 Stunden bei etwa 22 °C fermentieren, wobei sich der gewünschte Körper, die Konsistenz und das Aroma entwik-keln. Das pH der Käsemischung sollte im Bereich von etwa 4,9 bis etwa 5,3 liegen. Der erhaltene Käse ist sofort zur Wei-terverkochung zu schmelzkäseartigen Produkten geeignet.

Die Herstellung einer Stammkultur, welche sowohl proteolytisches als auch lipolytisches Käsearoma oder deren Vorprodukte enthält, sowie deren Vermischung mit zusätzlichem Protein, Fett und gegebenenfalls Wasser und die Wei-terfermentierung dieses Gemisches zur Herstellung des endgültigen Schmelzkäsevorproduktes ist neu. Diese Massnahmen müssen mit den bisher üblichen Arbeitsweisen auf dem Gebiet der Käseherstellung verglichen werden, bei denen das gesamte Protein und Fett der Milch gemeinsam gleichförmig behandelt werden muss, wenn man Rohmaterialien für Schmelzkäse erhalten will. Die Erfindung gründet sich selbstverständlich in erster Linie auf die Verwendung von Kuhmilch. Diese hat im Mittel die folgende Zusammensetzung: 87% Wasser, 3,5% Fett, 3,5% Protein, 5% Lactose, 0,2% Zitronensäure und 0,7% Asche. Unter Anwendung üblicher Abtrennungsverfahren ergeben 1000 kg Vollmilch 70 kg Rahm, der etwa 50% Butterfett enthält, und 930 kg Magermilch, welche etwa 3,8% Protein, 5,5% Lactose und 0,75% Asche enthält.

Erfindungsgemäss werden die Rahmanteile und Magermilchanteile zunächst getrennt behandelt, bevor sie später wieder im Verlaufe des Verfahrens vereinigt werden. Im Zusammenhang mit der Behandlung der Magermilch sollte angemerkt werden, dass Magermilch auch aus fettfreier Milch Trockenmasse, die man beispielsweise durch Sprühtrocknen erhält, wieder gebildet werden kann, und dass eine Magermilch mit niedrigem Fettgehalt ebenfalls eingesetzt werden kann. Beim Sprühtrocknen wird vorzugsweise das Niedertemperaturverfahren angewendet. Aus der Magermilch wer5

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den zunächst der grösste Teil der Lactose, die nichtgebundenen Salze und Wasser abgetrennt.

Diese Behandlung, bei welcher ein Proteinkonzentrat gebildet wird, kann nach verschiedenen Arbeitsweisen vorgenommen werden. Vorzugsweise wendet man Ultrafiltration an. Diese ergibt hohe Ausbeuten an Protein und denaturiert anscheinend das native Protein nur wenig. Insbesondere ist die Anwendung von Wärme nicht erforderlich. Das Proteinkonzentrat kann aber auch durch Caseinfällung, beispielsweise verursacht durch Ansäuern, mit nachfolgendem Zen-trifugieren gewonnen werden. Bei den Fällungsmethoden wird ein Bruch erzeugt, den man von der Molke abtrennt. Die Molke enthält Serumproteine, welche verlorengehen, wenn die Molke nicht getrennt aufgearbeitet wird; wenn es zweckmässig ist, das Serumprotein ebenfalls zu gewinnen, sollte Ultrafiltration angewendet werden. Das Proteinkonzentrat kann weiterhin auch aus Natriumcaseinat gewonnen werden, unter der Voraussetzung, dass man bei der Wiederbildung des Proteinkonzentrats das richtige Salzgleichgewicht einstellt.

Es ist zweckmässig, die Menge an Lactose im Filtrat der Ultrafiltration durch Auswaschen zu vermindern, beispielsweise mit Wasser. Dieses Waschen wird in einem Schritt ausgeführt, der als Diafiltration bekannt ist. Durch Ultrafiltration wird die Magermilch vorzugsweise im Bereich von 4 :1 bis 5 ; 1 aufkonzentriert und die Lactose und die nichtgebundenen Salz werden in den gleichen Proportionen abgetrennt. Eine Wäsche entfernt weitere Lactose und Salze. Die konzentrierte Magermilche wird vorzugsweise bei niederen Temperaturen zu einem Pulver sprühgetrocknet.

Ein Anteil des Konzentrats oder Pulvers wird dann aufgeschlämmt und mit einer aktiven Protease behandelt, um das Milchprotein in kleine Fragmente, die als Peptide und Aminosäuren bekannt sind und ein Molekulargewicht von weniger als 5000 aufweisen, aufzuspalten. Die proteolytische Behandlung ist beendet, wenn zwischen 5 und 35% des in TCA löslichen Proteins ein Molekulargewicht unter 5000 aufweist. Dieser Schritt wird als starke Proteinspaltung bezeichnet. Etwa 5 bis 10% des im Käse enthaltenen gesamten Proteins wird dieser Behandlung unterworfen. Vorzugsweise werden etwa 7,5% des Proteins dieser starkspaltenden proteolytischen Behandlung zugeführt.

Stark abbauende proteolytische Enzyme, die verwendet werden können, sind beispielsweise rohes Pankreatin, Papain, Amano 2A und Trypsin. Papain eignet sich weniger als die anderen Stoffe, da ein bitterer Geschmack entwickelt wird. Es ist wichtig, dass diese Enzyme nach der gewünschten Proteinspaltung desaktiviert werden.

Milchfett wird mit einem lipolytischen Enzym behandelt, wie es üblicherweise bei der Käseherstellung zur Entwicklung der oben genannten Fettsäuren für amerikanischen Käse eingesetzt wird. Die Enzyme, welche bevorzugte Ergebnisse liefern, erhält man aus dem Halsgewebe von Tieren, und die handelsüblichen Enzympulver «Dairyland Capa-lase» und Italase sowie Dilipasen Marschall 300,400 und 600 gewinnt man aus Kälbern, Ziegenlämmern und Schaflämmern. Gleichartige Ergebnisse erzielt man mit Pilzlipa-sen, die zur Käseherstellung erhältlich sind. Nur etwa 5% des Fettes im Käse, das als Milchfett vorliegt, brauchen behandelt zu werden. Die Lipase kann unmittelbar dem Mischfermentationsprodukt oder aber 50% dem Rahm zugegeben werden, der dann etwa vierundzwanzig (24) Stunden bei 37 °C inkubiert wird.

Das Mischfermentationsprodukt wird durch Vermischen des stark abgebauten Proteasefermentats, Rahm oder lipoly-tischem Fermentât sowie Protein hergestellt. Vorzugsweise gibt man zusätzlich einen proteolytischen Micrococcus zu, eine Protease, die aus Bacillus subtilus gewonnen wird und eine Protease, die aus Pilzen der Gruppe Aspergillus-oryzae gewonnen wird. Ausserdem wird zweckmässig Lipase zugesetzt, um eine Lipolyse des im Gemisch vorhandenen Milchfettes zu erzielen. Der bevorzugte proteolytische Micrococcus ist in der US-PS 3 650 786 beschrieben; die bevorzugte Protease aus Bacillus subtilus wird von der Firma GB Fermentation Industries, Inc. in Des Piaines Illinois, unter der Bezeichnung Prolase RH vertrieben. Das bevorzugte Pilzenzym kann man von der Rohm and Haas Company in Philadelphia, Pennsylvania, unter der Bezeichnung Rhozyme PI 1 beziehen. Diese Proteasen bewirken die besprochene schwache Spaltung zu Proteinfragmenten im Molekulargewichtsbereich von 5000-25 000.

Das Mischfermentationsprodukt wird vorzugsweise etwa drei (3) Stunden lang bei etwa 37 °C fermentiert, wobei die gewünschte Proteolyse und Lipolyse eintreten. Das Mischfermentationsprodukt wird dann mit einer Käsestarterkultur vermischt, wie sie in der Käseindustrie bekannt ist. Dabei entwickelt sich Säure. Die Anwesenheit stark abgebauten Proteasefermentats erleichtert die Aromaentwicklung. Diese Fermentierung wird während einer Zeitdauer von etwa zwei (2) Stunden bei etwa 37 C ausgeführt, und man erhält nun die Stammkultur.

Bei einer alternativen Ausführungsform des erfindungsgemässen Verfahrens wird als Vollmilch ein Proteinkonzen-trat gewonnen, und bei der Fermentierung des Mischfermen-tationsproduktes ist ein Substrat aus Protein und Fett anwesend. Bei dieser Ausführungsform werden die Lipasen und Proteasen ebenfalls bei der Fermentierung des Mischfer-mentationsproduktes kombiniert. Wie aus Fig. 1 hervorgeht, kann Fremdfett, und zwar pflanzliches Fett dem Proteinkonzentrat oder dem Rahm vor der Einarbeitung in das Mischfermentationsprodukt oder die Vormischung zugegeben werden.

Bei der Fermentation des Proteins bilden die Hydrolyseprodukte in TCA lösliches Tyrosin in einer Menge zwischen etwa 1000 und 3000 Microgramm pro Milliliter. Wie schon erwähnt wurde, wird bei der Fermentierung ein wesentlicher Anteil der grossen Caseinmoleküle in Proteine von geringerem Molekulargewicht, Pepside und Aminosäure abgebaut, wodurch Komponenten und Vorprodukte des Käsearomas entstehen. Bei übermässiger Proteinhydrolyse entwickelt sich im letzlich erhaltenen schmelzkäseartigen Produkt ein bitterer Geschmack und ein nachteiliges Aroma und der Körper sowie die Konsistenz sind unbefriedigend. Bei ungenügender Proteinhydrolyse tritt die schnelle Aromaentwicklung nicht ein, und das erhaltene Käseprodukt hat nicht die gewünschten physikalischen und organoleptischen Eigenschaften.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform werden nur 10-20% des aus Vollmilch erhaltenen Rahms der Lipasebe-handlung unterworfen. Wie aus dem Fliessbild hervorgeht, kann mindestens ein Teil des bei der Lipasebehandlung fermentierten Fettes im Rahm ein Fremdfett tierischen oder pflanzlichen Ursprungs sein.

Um eine bessere Steuerung des im Endprodukt enthaltenen Fettes zu erzielen, kann derjenige Anteil des Rahms, welcher der Lipasebehandlung nicht unterworfen wird, einer weiteren Zentrifuge zugeführt werden, siehe Fig. 1, wobei Rahm mit einem höheren Fettgehalt gebildet wird. Der ursprünglich von der Vollmilch abgetrennte Rahm hat einen Fettgehalt von etwa 30-60 Gew.-%. Der nach dem zweiten Zentrifugieren erhaltene Rahm hat einen Fettgehalt von etwa 50-80%. Die Herstellung eines solchen hochfetten Rahms erlaubt eine relativ einfache Einstellung des Fettgehaltes im erhaltenen Käse. Wie aus Fig. 1 hervorgeht, kann man den bei der Lipasebehandlung nicht eingesetzten relativ fettarmen Rahm um die Zentrifuge herumleiten, wenn man

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hochfetten Rahm nicht benötigt, beispielsweise bei Weichkäsen oder stark wasserhaltigen Schmelzkäsen.

Sodann wird zu dem Anteil des Rahms, der lipolytisch zu behandeln ist, eine Lipase zugesetzt. Dazu verwendet man eine Lipase, wie sie bei der Käseherstellung üblich ist, um die gewünschte Fettspaltung und die Entwicklung der erforderlichen Aromakomponenten oder Vorprodukte zu bewirken, wie schon beschrieben wurde. Gemäss Fig. 1 kann ein Teil des Fettes, der mit Lipase behandelt wird, durch Fremdfette tierischen oder pflanzlichen Ursprungs ersetzt Werden. Es sollten jedoch mindestens etwa 5% des im Käse enthaltenen Fettes Milchfett sein, welches einer Lipasebehandlung unterworfen wurde.

Verwendet man weniger Milchfett, so muss man die Lipolyse bei strengeren Bedingungen ausführen, um die gewünschten Fettsäuren im Endprodukt zu erhalten. Dies hängt natürlich auch von der Art des herzustellenden Käseproduktes ab.

Die Lipasebehandlung kann verschieden lang dauern, je nach der Aktivität der eingesetzten Lipase, ihrer Konzentration, der Temperatur, dem pH und anderen, dem Fachmann bekannten Faktoren. Nach Vervollständigung der Lipasebehandlung sind die Fette gespalten und man erhält die oben genannten Fettsäuren.

Das stark abgebaute proteolytische Fermentationsprodukt und Rahm oder ein lipolytisches Fermentationsprodukt werden dann zum Mischfermentationsprodukt kombiniert. Dazu wird ein weiterer Anteil nicht abgebautes Protein gegeben. Das nicht abgebaute Protein wird in solchen Mengen dem Mischfermentationsprodukt zugegeben, dass ein schwacher weiterer Abbau der Milchproteine vorgenommen werden kann. Die oben genannten Proteasen und Lipasen werden, wenn erforderlich, dem Mischfermentationsprodukt zugegeben. Das Mischfermentationsprodukt wird nun vorzugsweise etwa drei (3) bis acht (8) Stunden lang bei einer Temperatur zwischen 35 und 41 °C fermentiert, damit eine weitere Hydrolyse eintritt. Dies gelingt bei einem pH zwischen 6,6 und 5,9. Dann wird eine Käsekultur, beispielsweise Streptococcus lactis, vorzugsweise dem Mischfermentationsprodukt zugegeben, und man lässt eine weitere Fermentierung ablaufen, um im Mischfermentationsprodukt Säuren und Aromakomponenten zu entwickeln. Im Mischfermentationsprodukt findet sich Lactose normalerweise in Mengen von etwa 1-5%. Diese Fermentation dauert normalerweise etwa 1 bis etwa 3 Stunden bei einer Temperatur zwischen 35 und 41 °C. Bei dieser Fermentierung erzeugt die zugegebene Starterkultur ein sehr aktives Fermentationsmedium in Form der Stammkultur, die nun im nächsten Verfahrensschritt eingesetzt wird.

Die Stammkultur wird nun mit Proteinkonzentrat und Fett vermischt. Gemäss Fig. 1 kann das Fett zusätzlicher Rahm oder der wie vorstehend hergestellte hochfette Rahm sein. Ausserdem kann Fremdfett tierischen oder pflanzlichen Ursprunges zugesetzt werden. Dieses Fremdfett kann mit Wasser oder mit einem Anteil des nichtfermentierten Proteinkonzentrates zu einer Fettemulsion homogenisiert werden, die sich leicht zusetzen lässt. Das nichtfermentierte Proteinkonzentrat befindet sich vorzugsweise in trockener Form, wenn es dem Mischfermentationsprodukt zugegeben wird. Das Fett, Protein, Salze und Wasser werden so ausgeglichen, dass man eine Vormischung zur Herstellung des Käseendproduktes erhält.

Diese Vormischung aus Proteinkonzentrat, Mischfermentationsprodukt, Fett und Wasser hat eine Zusammensetzung, wie sie bereits vorstehend für die Vormischung amerikanischer Käsearten angegeben wurde.

Die Vormisuchung wird mindestens fünfzehn (15) Stunden lang bei einer Temperatur zwischen etwa 21 und 27 °C

zwecks Käseherstellung fermentiert. Längere Fermen-tierungszeiten führen zu stärkerem Käsearoma. Nach Entwicklung des gewünschten Käsearomas kann die Temperatur gesenkt werden, falls man das Produkt längere Zeiten aufbewahren will. Das Käsearoma entwicklet sich viel stärker bei der Fermentierung, und es tritt ein weiterer Abbau ein, wobei man ein Produkt mit guten Verarbeitungseigenschaften erhält. Wie schon erwähnt wurde, kann dieses Produkt allein oder in Mischung mit anderen Käsen zur anschliessenden Schmelzkäseherstellung eingesetzt werden. Der Käse kann sofort in den Käsekocher zusammen mit Emulgiersalzen und anderen Zusätzen eingebracht werden, die man normalerweise bei der Herstellung schmelzkäseartiger Erzeugnisse einsetzt, beispielsweise Emulgatoren wie Dinatriumphosphat und andere Phosphate.

Wie aus Fig. 1 hervorgeht, kann das Proteinkonzentrat nach Aufkonzentrierung getrocknet werden. Das getrocknete Proteinkonzentrat kann dann aufbewahrt oder in trok-kener Form versandt und, wenn erforderlich, zur Verwendung wiedergebildet werden. Das starkabgebaute proteolytische Fermentât und Mischfermentationsprodukt kann ebenfalls getrocknet und für lange Zeiten gelagert werden. Diese Arbeitsweise im Rahmen der vorliegenden Erfindung erlaubt die räumliche und zeitliche Trennung der einzelnen Verfahrensschritte, wodurch es möglich ist, bestehende Fabrika-tionsanlagen am besten auszunutzen. Die Verwendung von Trockenstoffen gestattet auch den Aufbau von Käsereien in Gebieten, die von den Milcherzeugungsgebieten weit entfernt sind.

Die folgenden Beispiele sollen das erfindungsgemässe Verfahren weiter erläutern, die Erfindung, welche in den Ansprüchen definiert ist, jedoch nicht einschränken.

Beispiel 1

Es wird auf Fig. 1 Bezug genommen, worin die Verfahrensschritte des vorliegenden Beispiels aufgezeichnet sind. Es wird von roher Kuhvollmilch ausgegangen mit einer Gesamtkeimzahl von 50 000 pro Milliliter, einem Gehalt an Trockenmasse von 12,5% und einem Milchfettgehalt von 3,5%. Eintausend (1000) kg Milch wurden in einer DeLa-val-Zentrifuge in 930 kg Magermilch und 70 kg Rahm mit einem Fettgehalt von 50% getrennt. Die Magermilch wurde in einen Lagertank gepumpt. Sie hatte die folgende Zusammensetzung:

Bestandteil Gewichtsprozent

Trockenmasse 8,80

Lactose 4,60

Protein 3,30

Milchfett 0,08

Freie Salze 0,70

Gebundene Salze • 0,57

Nun wurden Wasser, Freie Salze und Lactose abgetrennt, indem die Magermilch in eine einstufige Ultrafiltrationsanlage 10 POR der Dorr-Oliver, Inc. eingegeben wurde. Die verwendete Membrankassette trägt die Bezeichnung MPX-24. Sie hatte eine Porengrösse, welche sämtliche Stoffe mit einem Molekulargewicht oberhalb 24 000 zurückhält. Durch diese Ultrafiltration erhielt man etwa 697 kg eines Permeats aus Wasser, Freien Salzen und Lactose (Zusammensetzung 94,5% Wasser, 0,5% Freie Salze, 4,6% Lactose). Das Permeat enthielt eine kleine Menge Milchfett, nämlich 0,02% und noch wenig Protein, nämlich 0,30%. Protein und Fett gehen daher nur in verschwindend kleinen Mengen verloren.

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Durch diese Ultrafiltration erhielt man weiterhin etwa 233 kg eines Proteinkonzentrats aus etwa 77% Wasser, 15,0% Protein, 0,7% Freie und Gebundene Salze (80% Gebundene und 20% Freie Salze), 4,7% Lactose und 0,2% Milchfett. Die Magermilch wurde durch Ultrafiltration im Verhältnis im Verhältnis von 5: 1 (Permeat : Filtrat) konzentriert. Das Proteinfiltrat wurde mit etwa 266 kg Wasser verdünnt und einer Diafiltration unterworfen, wobei man 200 kg eines Filtrâtes mit 17,0% Protein erhielt. Die Menge des Proteins, enthaltend micellares Casein und lösliches Se-rumproteim, die aus dem Proteinfiltrat gewonnen wird, verleiht dem erfindungsgemässen Verfahren eine hohe Ausbeute und vermeidet die Proteinverluste, die bisher bei der Käsebereitung auftraten.

Das Proteinfiltrat der Ultrafiltration wurde dann einer kurzzeitigen Hochtemperaturbehandlung (Uperisierung) zum Pasteurisieren des Proteinfiltrats unterworfen. Die Uperisierung bestand darin, das Proteinfiltrat zwanzig (20) Sekunden lang auf 71,5 °C zu erwärmen, und dann wurde dieses auf ca. 4,5 °C abgekühlt.

Das pasteurisierte Proteinfiltrat wurde dann in einem Bowen-Trockner unter Erzeugung von etwa 43 kg eines Pulvers mit einem Feststoffgehalt von 96%, enthaltend 80% Protein und 4% Lactose, getrocknet. Vor dem Trocknen wurde das Proteinfiltrat auf einen Feststoffgehalt von 20% eingedampft. Der mit einer Düse 74-20 der Firma Spraying Systems ausgerüstete Trockner (Zufuhrdruck 176 Atm.) arbeitete mit einer Zufuhrtemperatur des Filtrats von 4,5 °C einer Eintrittstemperatur der Trockenluft von 177 °C und einer Luftauslasstemperatur von ca. 80 °C. Das getrocknete Protein mit einem Feuchtigkeitsgehalt von ca. 4,5% fällt mit einer Temperatur von etwa 49 °C an. Bei Trocknen tritt keine merkliche Denaturierung des Proteins ein.

Etwa 39,1 kg des Pulvers wurden zur Verwendung in der Vormischung aufbewahrt, und etwa 3,9 kg wurden zusammen mit 8,8 kg Wasser wiedergebildet, und das Rekonstituat wurde der stark spaltenden Proteolyse unterworfen. Dazu wurde der wiedergebildete Anteil bei 71 °C dreissig (30) Minuten lang pasteurisiert und dann auf 36,7 °C abgekühlt. Dazu wurden dann 1,3 g NBC-Protease zugegeben und das Ganze fünf (5) Stunden lang bei 36,7 °C fermentiert. Das Ausmass der aufgetretenen Proteolyse bei der Fermentation wurde folgendermassen bestimmt: Die Hydrolysenprodukte machten etwa 1250 Microgramm in TCA löslichem Tyrosin pro Milliliter Fermentât aus. 20% des abbaubaren Proteins waren zu Produkten mit einem Molekulargewicht unterhalb 5000 hydrolysiert. Dieses stark abgebaute Fermentationsprodukt ist zur Bildung des Mischfermentationsproduktes bereit.

Der aus der Zentrifuge ablaufende Rahm wurde in einem Uperisierapparat zwanzig (20) Sekunden lang bei 74 °C pasteurisiert. 16,9 g des pasteurisierten Rahms mit 50% Milchfett wurden fünfzehn (15) Minuten bie 82,1 °C sterilisiert, worauf die Temperatur auf 36,7 °C eingestellt wurde. Fermentierung wurde 24 Stunden lang bei dieser Temperatur nach Zugabe von je 180 g der Lipasen Italase C und Capala-se KL der Dairyland Food Laboratory, Inc., Waukesha, Wisconsin ausgeführt. Diese Lipasen sind dem Käsehersteller bekannt. Bei dieser Lipasefermentierung ergab sich die Bildung von Fettsäuren mit den nachstehend angegebenen Kettenlängen und Prozentgehalten, bezogen auf die Gesamtmenge des lipolytischen Fermentationsproduktes:

Das proteolytische Fermentationsprodukt und das lipo-lytische Fermentationsprodukt wurden dann zum Mischfermentationsprodukt vereinigt. Dazu wurde weiterhin pulver-förmiges Proteinkonzentrat zu einer 20%igen Proteindisper-5 sion wiedergebildet und zugegeben. Das Gemisch enthielt 12,7 kg stark abgebauten Proteinfermentats, 16,9 kg lipolytisches Fermentationsprodukt und 4,2 kg wiedergebildetes Proteinkonzentrat mit 20% Protein. Dazu wurden 5 g Protease Rhozyme P-l 1, 5 g Protease Prolase RH und 620 g io proteolytischer Micrococcus (Micrococcus sp ATCC Nr. 21 829) zugegeben und das Gemisch drei (3) Stunden lang bei 36,7 °C fermentiert.

Zu diesem Zeitpunkt wurde dann eine übliche Käseherstellungskultur gegeben, die aus der Starterkultur Hansen H 15 188 (enthaltend Streptococcus lactis und/oder Streptococcus cremoris) in 10%igem uperisiertem wässrigem Medium bestand. Es wurden 13 kg dieser Mischung zu den 34 kg des vorfermentierten Gemisches gegeben. Nun wurden weitere zwei (2) Stunden bei 36,7 °C fermentiert, wodurch man die 20 Stammkultur erhielt.

Der bei der lipolytischen Spaltung nicht gebrauchte Rahm wurde in einer Zentrifuge zu einem Hochfettrahm mit 75% Fett konzentriert. 49,9 kg dieses Rahmes wurden mit 39,1 kg des sprühgetrockneten Proteinkonzentrates und 25 3,2 kg Wasser zur Stammkultur zugegeben. Man erhielt ein Gemisch mit den folgenden Zusammensetzungen:

Bestandteil

Konzentration

0,34%

0,11%

0,030%

C.o

0,065%

30 Trockenmasse 66 Prozent

Protein 25 Prozent

Lactose 2,5 Prozent

Asche 2,7 Prozent

Fett 33 Prozent

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Diese Vormischung wurde 17 Stunden lang bei 22,2 °C fermentiert, und man erhielt 139 kg eines Käses mit dem in Amerika geschätzten Aroma. Dieser Käse wurde dann zusammen mit 1,47 kg Dinatriumphosphat, 2,34 kg Tri-40 natriumphosphat und 2,5 kg NaCl in einen Kocher gebracht und dann bei einer Temperatur von 71-74 °C auf bekannte Weise aufgeschmolzen, wobei man einen Schmelzkäse erhielt. Dieser hatte bezüglich Konsistenz und organoleptischen Eigenschaften die Charakteristiken eines Schmelz-45 käses, hergestellt aus einem Gemisch amerikanischer Käsearten.

Beispiel 2

Nach der Arbeitsweise des Beispiels 1 wird ein getrock-50 netes Proteinkonzentrat hergestellt. Ausserdem wurde Trok-kenrahm bereitet. Das getrocknete Proteinkonzentrat wird nach Beispiel 1 in das Verfahren eingeführt und wie beschrieben fermentiert. Der Trockenrahm wird mit Wasser zu einem Rahm mit 50% Fettgehalt wieder gebildet. Der wie-55 dergebildete Rahm wird mit Lipase wie in Beispiel 1 fermentiert und dann dem Mischfermentationsprodukt zugeführt. Dann wird wie in Beispiel 1 weitergearbeitet, und man erhält einen Schmelzkäse, der demjenigen gemäss Beispiel 1 ähnlich ist.

60 Beispiel 3

Nach diesem Beispiel wird die Arbeitsweise des Beispiels 1 ausgeführt, nur dass das stark abgebaute Fermentationsprodukt mit einer Konzentration von 22% in den Sprühtrockner nach Bowen (siehe Beispiel 1) eingeführt wird. Da-65 bei wird dieses stark abgebaute Fermentationsprodukt getrocknet. Dieses getrocknete Produkt wurde dann wiedergebildet und bei der Herstellung des Mischfermentationsproduktes eingesetzt. Danach wurde wie in Beispiel 1 be

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schrieben weitergearbeitet, und man erhielt den Schmelzkäse.

Dieser hatte die Konsistenz und das Aroma des Schmelzkäses gemäss Beispiel 1. Das Beispiel 3 zeigt, dass das erfindungsgemässe Verfahren so abgewandelt werden kann, dass man getrocknetes Proteinkonzentrat und getrocknetes statt abgebautes Fermentationsprodukt auf stabile Weise lagern, versenden und wiederbilden kann.

Beispiel 4

In diesem Beispiel wurde das Mischfermentationsprodukt des Beispiels 1 unter Beobachtung der Bedingungen des Beispiels 1 sprühgetrocknet. Man erhielt ein lagerfähiges Trockenpulver. Dieses wurde dann später wiedergebildet und dann in Übereinstimmung mit der Arbeitsweise gemäss Beispiel 1 weiterverarbeitet.

Die Eigenschaften des erhaltenen Schmelzkäses waren die gleichen wie in Beispiel 1, und das vorliegende Beispiel zeigt, dass das erfindungsgemässe Verfahren zum Lagern und Versenden von Zwischenprodukten unter stabilen Bedingungen abgewandelt werden kann.

Beispiel 5

In diesem Beispiel wurde die Arbeitsweise des Beispiels 1 angewandt, wobei aber ein fettarmer, mit Säure gefällter Cottage cheese-Bruch mit 18% Trockenmasse in einem Mince Master (Griffith Laboratories Inc.) homogenisiert und mit Natriumhydroxyd aufgelöst wurde. Dieser aufgelöste Bruch wurde dann unter den Arbeitsbedingungen des Beispiels I getrocknet, und dann wurde wie in Beispiel 1 weitergearbeitet.

Man erhielt einen Schmelzkäse mit den Eigenschaften des Produktes von Beispiel 1 und das vorliegende Beispiel zeigt, wie das erfindungsgemässe Verfahren zur Verwendung von Proteinkonzentraten, erhalten nach üblichen Arbeitsweisen, abgewandelt werden kann.

Beispiel 6

In diesem Beispiel wird ein schmelzkäseartiges Produkt hergestellt, indem man einen Anteil des Milchfettes durch ein flüssiges Maisöl (flüssiges, raffiniertes, entwachstes und geruchfrei gemachtes Maiskeimöl von Staley) oder Kokus-nussöl (teilhydriertes raffiniertes Kokusnussöl, Victory 76 von Humko) ersetzt wird. In jedem Falle wird das verwendete Öl auf 52 °C erwärmt und mit dem gemäss Beispiel 1 erzeugten Proteinkonzentrat homogenisiert, wobei das erhaltene homogenisierte fetthaltige Substrat 75% Fett enthält. Es wurde ein einstufiger Homogenisator Manton-Gaulin mit 5 einem Druck von 2,5 atü eingesetzt. Das emulgierte Fettprodukt wird auf 7,2 °C gekühlt und bis zur Verwendung gelagert. Es wird anstelle des in Beispiel 1 verwendeten 75%igen Rahms eingesetzt. Der schliesslich erhaltene Schmelzkäse hat ein Aroma und eine Konsistenz ähnlich io demjenigen gemäss Beispiel 1, und das vorliegende Beispiel zeigt, dass im erfindungsgemässen Verfahren das Milchfett teilweise durch ein pflanzliches Fett ersetzt werden kann. Ausserdem zeigt dieses Beispiel, dass entweder ein flüssiges Öl oder ein hydriertes hochschmelzendes Öl verwendbar ist. 15 Man kann auch so verfahren, dass man das Öl in den Käsekocher eingibt.

Beispiel 7

In diesem Beispiel wurden 20% des Milchproteins im 20 Proteinkonzentrat durch ein Sojabohnen-Proteinkonzentrat (Isolate 972 der Kraft, Inc., Coshocton, Ohio) ersetzt. Das sojaproteinhaltige Proteinkonzentrat wurde dann gemäss Beispiel 1 zum Schmelzkäse ausgearbeitet. Dieser Schmelzkäse ähnelte dem Verfahrensprodukt des Beispiels 1, und 25 dieses Beispiel zeigt, dass man beim erfindungsgemässen Verfahren ein Fremdprotein neben dem Milchprotein mitverwenden kann.

In der obigen Beschreibung wurde ein neues Verfahren zur Herstellung eines Schmelzkäseproduktes beschrieben, 30 welches schneller als die bisherigen Verfahren abläuft. Im Verfahren werden Anteile des Proteins und Fettes einer getrennten Fermentierung unterworfen. Diese fermentierten Anteile enthalten Käsearomakomponenten und deren Vorprodukte, und es bilden sich in kurzer Zeit die gewünschten 35 Eigenschaften des Käses bezüglich Aroma, Körper und Konsistenz. Weiterhin lässt sich die Käseherstellung nach diesem neuen Verfahren besser regeln und steuern, während gleichzeitig höhere Ausbeuten erzielt werden. Weiterhin erlaubt das erfindungsgemässe Verfahren eine Einsparung bei 40 der Käseherstellung bezüglich Lagerung von Rohstoffen, Zwischenprodukten, Anteil von Verfahrensstufen und Vermeidung längerer Reifezeiten zur Entwicklung der Käseeigenschaften. Die Stammkultur als Zwischenprodukt kann in anderen Nahrungsmitteln Verwendung finden.

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1 Blatt Zeichnungen

Claims

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1. Verfahren zur Käseherstellung, dadurch gekennzeichnet, dass man (1) ein Proteinkonzentrat mit weniger als 50% Wassergehalt und mehr als 50% Milchprotein im Proteinanteil herstellt, welches weiterhin höchstens so viel Lactose enthält, wie im wässrigen Anteil löslich ist, (2) ein Fettkonzentrat mit mindestens 20% Fett bereitstellt, (3) einen Teil des genannten Milchproteins, nämlich 5 bis 50% des im Käse enthaltenen Proteins, proteolytisch spaltet, (4) mindestens 5% des im Käse enthaltenen Milchfettes Iipolytisch spaltet, (5) aus einem Mischfermentationsprodukt, bestehend aus dem lipolytisch gespaltenen Fett und dem proteolytisch gespaltenen Milchprotein, eine Stammkultur herstellt, (6) eine kleine Menge dieser Stammkultur mit genanntem Proteinkonzentrat und genanntem Fettkonzentrat zu einer Vormischung vereinigt, eine Starterkultur in das Milchfermentationsprodukt oder in die Vormischung einarbeitet, und (7) die Vormischung durch Fermentierung zum Käse weiterverarbeitet.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Proteinanteil des Proteinkonzentrates mehr als 80% Milchprotein enthält.

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PATENTANSPRÜCHE

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Protein im Proteinkonzentrat ausschliesslich Milchprotein ist.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Fett im Fettkonzentrat ausschliesslich Milchfett ist.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Fettkonzentrat mindestens 65% Fett enthält und das Proteinkonzentrat als trockenes Pulver vorliegt.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Proteolyse des Milchproteins so ausgeführt wird, dass man 5-35% des spaltbaren Proteins zu Peptiden und Aminosäuren mit einem Molekulargewicht von weniger als 5000 und 60-70% des spaltbaren Proteins zu Peptiden mit einem Molekulargewicht zwischen 5000 und 25 000 fermentiert.

7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vormischung bis zu einem pH von 4,9-5,3 fermentiert wird.

8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zunächst erhaltene Käse mit Emulgatorsalzen vermischt und zu einem Schmelzkäse gekocht wird.

9. Verfahren nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass die Mengen an Protein, Fett und Wasser so eingestellt werden, dass sich ein aufbereiteter Käse ergibt.

10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Mischfermentationsprodukt einen TCA-Wert von 1000-3000 aufweist.

11. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Milchfettkonzentrat andere Fette in einer Menge von weniger als 95% des im Käse enthaltenen Fettes aufweist.

12. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur proteolytischen Spaltung eines Teiles des Milchproteins Trypsinprotease verwendet wird und diese vor der Herstellung des Mischfermentationsproduktes inaktiviert wird.

13. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Milchfett vor seiner Einarbeitung in das Mischfermentationsprodukt einer lipolytischen Spaltung unterworfen wird.