Using microfiltration for producing milk concentrates and processing them into semi-hard cheese

Alemán. In dieser Arbeit wurde das schon für Frisch- und Weichkäse in der Praxis angewendete Verfahren der Aufkonzentrierung der Kesselmilch mittels Mikrofiltration auf die Anwendung Halbhartkäse erweitert. Dabei hat sich herausgestellt, dass eine minimale Bruchbereitung geeignet ist, Halbhartkäse von guter Qualität herzustellen. Neben einer batchweise arbeitenden Mikrofiltrations-Pilot Anlage kam eine kontinuierlich arbeitende MF/UF-Anlage zum Einsatz. Es wurde überprüft, ob mittels der kontinuierlich arbeitenden MF/UF-Anlage mit Polymermembranen im Industriemassstab so hohe Trockenmassen erreicht werden können, dass direkt aus dem Milchretentat Halbhartkäse ohne zusätzliche Bruchbearbeitung hergestellt werden können. Es wurde der Einfluss von Calciumchlorid, der Reifungsart, Vorreifen und Dickungszeit, der Vorbehandlung der Werkmilch zur Keimreduktion sowie der Diafiltration bei verschiedenen Fettgehalten auf das Endprodukt Halbhartkäse untersucht. Die Mikrofiltration zur Keimreduktion und die anschliessende 2-tägige Vakuumierung der Käse vor der Schmierereifung hat sich positiv auf Textur und Flavour ausgewirkt. Käsefehler, wie Bruchlochung und ein marmorierter Teig, konnten durch eine angepasste Technologie behoben werden. Von einem CaCl2-Zusatz ist abzuraten, da er neben der Festigkeit/Gummigkeit auch geringfügig die Bitterkeit der gereiften Käse verstärkte. Anstelle der Pasteurisation bietet eine vorgängige Mikrofiltration der Kesselmilch zur Keimreduktion eine gute Alternative. Dieses Resultat muss jedoch durch zusätzliche Versuche verifiziert werden. Bei der Mikrofiltration wird das an die Caseine gebundene Calcium mitaufkonzentriert. Der erhöhte Calciumgehalt führte zu verschlechterten Schmelzeigenschaften des Raclettekäses. Das Anfangssäuerungsverhalten von Kulturen ist im Retentat verlangsamt gegenüber der Säuerung in Kesselmilch. Trotzdem konnten mit traditionell hergestelltem Käse vergleichbar tiefe End-pH-Werte nach 20 h erreicht werden. Jedoch weisen die eintägigen MF-Käse hohe Restgalaktosewerte auf. Wegen der langsam beginnenden Säuerung ist Vorsicht vor E. coli und anderen unerwünschten Keimen geboten, die im Retentat ideale Wachstumsbedingungen finden. Trotz der verlangsamten Säuerung konnten sensorisch gute Käse hergestellt werden. Durch Anpassung der Technologie (Cheddaring) konnte die Anfangssäuerung beschleunigt werden. Mittels der batchweisen MF konnte aus aufkonzentrierter Werkmilch mit 3.15 % Fett ein Käse mit TS von 53.3 % und mit FiTr. von 47.8 % mit minimaler Bruchbereitung hergestellt werden. Bei der kontinuierlich arbeitenden Mikrofiltrations-Pilot Anlage war es möglich aus Werkmilch mit 3.3 % Fett einen Käse mit einer Trockenmasse von etwa 45.0 % herzustellen bzw. mit minimaler Bruchbereitung von 55.6 %. Bei diesen Versuchen wurde mittels Diafiltration der Lactosegehalt gesenkt, um eine möglichst vollständige Milchsäuregärung zu erzielen. Halbhartkäse konnten somit nicht direkt aus Retentat ohne Bruchbereitung hergestellt werden. Durch Aufkonzentrieren von Magermilch und Einstellen des Fettgehaltes des Retentats mit hochfettem Rahm konnten etwas höhere TS und Proteingehalte als durch direktes Aufkonzentrieren von Kessimilch mit voreingestelltem Fettgehalt erzielt werden. Zudem werden in dieser Arbeit noch praktische Tipps zur Handhabung von hochviskosen Mikrofiltrations- Retentaten für die Praxis gegeben.