-
Die vorliegende Erfindung betrifft die Verwendung von Natriumaluminiumphosphaten
der ungefähren empirischen Formel xNaa0 - YA1.20 - 81'.=O:, -::H20 worin x eine
Zahl von 6 bis 15, _r eine Zahl von 1,5 bis 4,5 und :: eine Zahl von 4 bis 40 bedeutet,
insbesondere der wasserunlöslichen hydrolysierbaren Fraktionen dieser Verbindungen,
als EmulgiermitteI für Schmelzkäse oder Schmelzkäsezubereitungen. Die obigen Natriumaluminiumphosphate
werden erfindungsgemäß in Konzentrationen von 0,1 bis 10, vorzugsweise 0,5 bis 5
Gewichtsprozent eingesetzt.
-
Die erfindungsgemäß zur Verwendung gelangenden Natriumaluminiumphosphate
bzw. ihre wasserunlöslichen Fraktionen können durch Reaktion von Aluminiumoxyd,
Aluminiumhydroxyd (hydratisierter Tonerde) oder Natriumaluminat und Natriumhydroxyd
oder Natriumcarbonat mit konzentrierter Phosphorsäure hergestellt werden. Diese
Reaktion ist stark exotherm und vollzieht sich innerhalb von Minuten. Das entstehende
Reaktionsprodukt ist ein Gemisch aus einer wasserlöslichen und einer wasserunlöslichen
Fraktion, deren Mengenverhältnis von verschiedenen Faktoren abhängig ist, nämlich
hauptsächlich vom Aluminiumgehalt des reagierenden Gemischs, von der Reaktionsgeschwindigkeit
und von der Art des Rührens während der Reaktion. Der höchste Aluminiumgehalt führt
normalerweise zu dem höchsten Mengenverhältnis der unlöslichen zu den löslichen
Stoffen (bis zu etwa 2 : 1), während die Anwesenheit von weniger Aluminium zu proportional
niedrigeren Verhältnissen (bis zu etwa 1 : 2) führt. Die lösliche Fraktion besteht
aus einem innigen Gemisch von zwei oder mehreren Natriumorthophosphaten. Nach ihren
Hydrolyseeigenschaften zu urteilen, besteht die unlösliche Fraktion aus zwei oder
mehreren wasserunlöslichen Natriumaluminiumphosphaten.
-
Die Herstellung eines erfindungsgemäß einzusetzenden Phosphats kann
z. B. wie folgt vorgenommen werden: Zu 461,0g 85"/oiger H:sPOI wurden
117,O g
hydratisierte Tonerde zugesetzt. Dann wurde dieses Gemisch- in einer
Hobart-Mischerschüssel auf eine Temperatur zwischen 60 und 80"C erhitzt, bis die
Tonerde im wesentlichen umgesetzt war, und danach wurden 260,0 g 55"/nige Natriumhydroxydlösung
rasch zugesetzt. Nach einer kurzen Induktionszeit (20 bis 30 Sekunden) wurde eine
heftige Reaktion unter Entwicklung von Wasserdampf und rascher Kondensation des
Reaktionsproduktes zu einer feinen stückigen Masse beobachtet. Sobald die Reaktion
nach etwa 60 bis 100 Sekunden nachgelassen hatte, wurde ein trockenes körniges Produkt
gewonnen. Dieses Produkt wurde bei 80 C in einem Ofen weiter getrocknet und dann
gemahlen. Die Analyse ergab 47,5°/n P20:,, 12,8"/() AI#,.O:) und 18,2"/I) Na-0 mit
einem Abbrennverlust von 21,5"/".
-
Das Reaktionsprodukt kann in Form einer 25"/uigen wäßrigen Aufschlämmung
bei Raumtemperatur 1 Stunde unter Rühren ausgelaugt, dann filtriert, mit Wasser
gewaschen und bei 1(x) C in einem Ofen getrocknet werden. Der getrocknete Rückstand
enthielt ein Na : Al : 1'-Verh@iltnis von 3,7 : 3 : 5,3. Das Röntgenstrahlen-Pulver-Diagramm
dieses Rückstands entsprach im wesentlichen jedem des Produkts vor dem Auslaugen.
Schmelzkäse bzw. pasteurisierte Käsearten lassen sich dadurch herstellen, claß man
eine oder mehrere gleiche oder verschiedene Käsearten mit Hilfe von Wärme und unter
Zusatz einer kleinen Menge Emulgiermittel, welche 311;'n des Gesamtgewichts des
Fertigproduktes nicht übersteigt, zerkleinert und mischt. Viele Käsearten, z. B.
Amerikanischer Cheddar, Schweizer Käse, Brick, Limburger usw., sind heute in pasteurisierter
Form erhältlich. Beim Kochen und Zubereiten gekochter Käsespeisen hat der so verarbeitete
Käse viele Vorteile gegenüber natürlichem Käse. Er schmilzt glatt und schnell ohne
Fettabsonderung oder Fadenbildung. Da er als Gemisch aus verschiedenen Käsearten
herstellbar ist, lassen sich ausgeglichene Aromen und Strukturen herstellen. Die
vielleicht wichtigste Eigenschaft des Schmelzkäses ist jedoch seine ausgezeichnete
Haltbarkeit. Obwohl Käse aller Arten eine verhältnismäßig lange Haltbarkeit besitzen,
sind sie doch -wenn auch in verschiedenem Maße - verderblich. Einige Arten, z. B.
Permesan, haben eine lange Haltbarkeit, während andere, z. B. Camembert, sich nur
sehr kurze Zeit in ihrem besten Zustand befinden. Der natürliche Reifungsprozeß,
welcher die verschiedenen Käsearomen und -strukturen liefert, ist nicht beendet,
wenn die Käse ihre beste Form erreicht haben. Weiterhin ist der Verlust durch Verderben
oder Austrocknen des Käses seit langem ein Problem für den Käsehersteller.
-
Wie die Milch, aus der er hergestellt wird, ist Käse ein kompliziertes
Nahrungsmittel. Der Endsäurewert des Käses und das Aroma werden hauptsächlich von
den zur Herstellung des Quarkkäses verwendeten Mitteln und von den Entwicklungsbedingungen
des fertigen Quarkkäses beeinflußt. Zu den Eigenschaften eines für den Verkauf vorteilhaften
Käses gehören glatte Struktur, hohe Elastizität, Weichheit, Feuchtigkeit, angenehmes
Aroma u. dgl. Die Farbe, welche von dem jeweiligen Geschmack der Verbraucher abhängig
ist, läßt sich leicht durch Zusatz von rein pflanzlichen Farbstoffen zur Milch regulieren.
-
Schmelzkäse wird auch mit Vorteil zur Herstellung von gekochten Käsespeisen
verwendet. Natürlicher Käse eignet sich weniger gut für das Kochen, da das Fett
dazu neigt, sich vom Kasein zu trennen, wenn der Käse erhitzt wird. Beim Schmelzkäse
wird die Fettabtrennung durch Verwendung von Emulgiermitteln, z. B. Natriumphosphaten
und Natriumcitrat, verhindert. Alle gewöhnlichen Natriumphosphate mit der möglichen
Ausnahme von Natriumtripolyphosphat und den cyclischen Metaphosphaten (Tri- und
Tetrameta-), lassen sich in Käse und Käsespeisen verwenden. Pyrophosphate, wie Tetranatriumpyrophosphat,
ergeben einen etwas bitteren Geschmack im fertigen Käse, während Natriumtripolyphosphat
gewöhnlich einen nicht schmelzenden Käse liefert. Die vorwiegend langkettigen Phosphate,
wie Natriumhexametaphosphat, führen zur Bildung eines spröden nicht schmelzenden
Käses, der sich durch Puffern auf einen höheren pH-Wert etwas verbessern läßt. Mit
einer wichtigen Ausnahme jedoch lassen sich Gemische der verschiedenen Natriumphosphate
unbeschränkt als Elnulgiermittel im Käse verwenden. Diese Ausnahme sind Pyrophosphait-orthophosphatgemische,welche
irgendwie gegenseitig reagieren und ein nicht schmelzendes und unvorteilhaftes Käseprodukt
entstehen lassen.
Dinatriumorthophosphat eignet sich sehr gut zur
Verhinderung der Fettabtrennung aus Käse, doch ist seine Verwendung durch die mögliche
Bildung von Kristallen (fast immer Na2'HPOt - 12 .j0) im fertigen Kiiseprodukt begrenzt.
Diese Begrenzung kann ein Problem sein, wenn eine Dinatriumorthophosphatkonzentration
von etwa 1,6°% (bezogen auf den fertigen Käse) überschritten wird. Obwohl die Citrate
selbst Kristalle bilden (Calciumcitratkristalle), entstehen die beiden Kristallarten
offensichtlich unabhängig voneinander. Aus diesem Grunde können Citrate als zusätzliche
Emulgiermittel verwendet werden, wenn 1,6°/o Dinatriumphosphat eine besondere Käseart
nicht vollständig zu emulgieren vermögen. Die Verwendung von Citrat zusammen mit
Dinatriumorthophosphat ist jedoch auch durch bestimmte zwischen den beiden Anionen
eintretende Wirkungen begrenzt.
-
Die zur Zeit verfügbaren Emulgiermittel sind also für die Verwendung
im Schmelzkäse nicht vollkommen befriedigend. In amerikanischem Schmelzkäse erlauben
die Nahrungsmittel-Bestimmungen die Verwendung von Emulgiermitteln bis zu einer
Menge von 3 Gewichtsprozent, bezogen auf den fertigen Käse, jedoch können sie normalerweise
wegen der bei den bekannten Phosphaternulgiermitteln eintretenden Kristallbildung
nicht in einer Menge von mehr als etwa 2 Gewichtsprozent verwendet werden. Dies
gilt trotz der Notwendigkeit, daß Käse emulgiert werden müssen, die durch Bakterieneinwirkung
stark abgebaut sind oder andere wenig ausgeprägte Eigenschaften besitzen.
-
Die erfindungsgemäß verwendeten Verbindungen haben viele Vorteile
gegenüber den Natriumphosphaten und -citraten, welche bisher zum Emulgieren von
Käseprodukten Verwendung fanden. Sie können verschiedene pH-Werte liefern, wodurch
sich eine Flexibilität in der Änderung der Eigenschaften des Käses bietet. Wenn
man den Käse damit emulgiert, wird eine sofortige Entwicklung der Schmelze erreicht,
während bei Dinatriumorthophosphat eine Entwicklungszeit von etwa 7 bis 15 Tagen
erforderlich ist, bevor sich eine befriedigende Schmelze entwickelt. Bei Verwendung
der zulässigen Mengen des Emulgiermittels ist eine Kristallbildung vollkommen ausgeschlossen.
Ferner ist die erreichte Emulgierung überlegen, da ein die Na-Al-Phosphate enthaltender
Käse eine geringere Neigung zur Fettausscheidung während des Erhitzens zeigt als
z. B. ein Käse mit einer äquivalenten Menge Dinatriumphosphat. Die physikalischen
Eigenschaften der mit den neuen Verbindungen hergestellten Käse erwiesen sich als
gleichwertig gegenüber den mit Dinatriumorthophosphat und Natriumpolyphosphaten
erhältlichen Eigenschaften und waren in einigen Fällen sogar überlegen.
-
Beispiel I Na-Al-Phosphate der vorstehenden allgemeinen Formel mit
folgenden Analysenwerten: Stoff I: 14,4')/() Na, 6,5°;t) A1, 20,3'!1o P und 22,5°!o
Glüh-
verlust; Stoff II 21,9°/o Na, 6,2"!t) Al, I8,61!1'0 P und 19,6'),) Glühverlust;
Stoff
111:
23,3°;'o Na. 5,40'o Al, 17,3o'() P und 20,111;o Glühverlust, gelangten
zur Anwendung: Zuerst wurde ein Gemisch aus natürlichen Wisconsin-Cheddarkäsesorten
hergestellt, und zwar aus
1910 mildem Käse, 70";o mittlerem Käse und 151);o
gealtertem Käse. Der Käse wurde in einem Fleischwolf durch eine 3-mm-Platte gemahlen.
Pro Versuch wurden 18 kg Käse verwendet. Kurz vor dem Zusatz des letzten Käses zum
Kocher wurden 0,45 kg von jedem der verschiedenen Phosphat-Emulgiermittel zugesetzt.
Der Kocher bestand aus einer 18 kg fassenden Versuchsanlage mit einer Mischschraube
und einer Vorrichtung zum Einblasen von Wasserdampf. Die Schraube wurde durch einen
im wesentlichen geschlossenen Zylinder getrieben. Aus diesem Grund konnte der Käse
nicht leicht zirkulieren und sich auch nicht der Wirkung der Schraube entziehen.
Industrielle Kochanlagen haben einen Spielraum oberhalb der Schraube, welcher eine
gewisse Zirkulierung des Käses zuläßt, wobei ein Teil des Käses der Schraubenwirkung
entgehen kann. Jede Käsebeschickung wurde normalerweise 3 bis 7 Minuten (nach dem
Phosphatzusatz) bei 71 C gekocht. Dann wurde der Käse 1 Minute bei 71 C gemischt,
in 2,2 kg fassende Kartons gegossen und durch Umdrehen des mit einem Deckel versehenen
Kartons wärmeverschlossen. Der fertige Käse wurde bei Raumtemperatur vorgekühlt
und über Nacht bei 7 C in einem Kühler gehalten. Die Proben wurden dann auf einer
Schneidemaschine mit rotierendem Rundmesser in Scheiben geschnitten, in feuchtigkeitsundurchlässigen
Filmen verpackt und einen Monat bei Temperaturen von 32'C, Raumtemperatur, 13"C
und 21C gelagert. Die hierbei erzielten Eigenschaften der Versuchskäse sind in der
folgenden Tabelle zusammengestellt.
| Tabelle I |
| Wirkung verschiedener Emulgiermittel auf gemischten Schmelzkäse |
| Emulgiermittel Käse= Schmelze Bloom-(Härte)-Wert Kristallbildung |
| (2,5°J" des fertigen Käses) PH-Wert o, Brucheigenschaften |
| '" Anfangswert Endwert nach 1 Monat |
| (1,7 1 |
| DSP 5,57 21 336 328 glatt mäßig |
| Stoff I 5,20 10 518 408 mäßig gezackt keine |
| Stoff 1 + 20°h) TSP 5.43 11 351 346 sehr wenig gezackt keine |
| Stoff 1 + 40t)/0 STI'P 5,29 4 500+ 500+ Spuren gezackt
keine |
| Fortsetzung |
| Emulgiermittel Käse- Schmelze Bloom-(Härte)-Wert Brucheigenschaften
Kristallbildung |
| (2,5'/o des fertigen Käses) PH-Wert o h 1 Monat |
| /° Anfangswert Endwert nach |
| (1,7 ) |
| Stoff 1 + 20°'u SHMP 5,09 7 500+ 450 gezackt keine |
| Stoff 1I 5,53 26 284 276 leicht gezackt keine |
| Stoff 1I + 200/u TSP 5,72 8 224 248 leicht gezackt keine |
| Stoff I1 + 200/u SHMP 5.32 1 500+ 348 glatt keine |
| Stoff III 5.72 18 257 267 sehr wenig gezackt keine |
| Stoff 111 + 200,o SI-IMP 5.51 8 335 317 glatt keine |
| DSP 5,59 7 334 312 Spuren gezackt gering |
| Erläuterung: |
| DSP = Dinatriumorthophosphat, STPP = Natriumtripolyphosphat, |
| TSP = Trinatriumphosphat, SHMP = Natriumhexametaphosphat. |
In der vorstehenden Tabelle wurden die Brucheigenschaften und die Kristallbildung
visuell bewertet. Es ist ersichtlich. daß die beiden Proben, welche Dinatriumphosphat
enthielten, innerhalb eines Monats nach der Herstellung Kristallwachstum zeigten,
während sich in keiner der Proben, welche die erfindungsgemäßen Stoffe enthielten,
Kristalle bildeten. Der Schmelzprozentsatz wurde dadurch ermittelt, daß man aus
den Käseproben mit einem 22-min-Korkbolirer (Nr.I5) Stücke herausschnitt, die so
erhaltenen Scheiben auf den Boden von Bechern aus nichtrostendem Stahl legte und
in einem siedenden Wasserbad 4 Minuten schmelzen ließ. Nach diesem Schmelzversuch
wurde der Durchmesser der Käsescheiben ermittelt und der Schmelzwert als prozentuale
Zunahme des Scheibendurchmessers angegeben. Die Brucheigenschaften wurden dadurch
ermittelt, daß man Käsescheiben abschnitt und sie bei Raumtemperatur völlig umbog.
Zum Messen der Hirte der Käseproben wurde ein Bloom-Gelometer verwendet. Diese Vorrichtung
benutzt ein veränderliches Gewicht zum Eintreiben eines Kolbens in eine Käseprobe
von gegebener Grieße. Das Gewicht, welches erforderlich ist, um einen 12,7 mm starken
Vollkolben 4 mm in den Käse hineinzutreiben, wird als »Bloom-Wert« bezeichnet. Während
des Versuches wurde der Käse bei Raumtemperatur gehalten. Die Anfcings-Bloom-Werte
wurden an dem Tag nach der Käseherstellung und die Endwerte nach
15 Tagen
bestimmt.
-
Nur der Stoff 111 (mit dem höchsten Alkaligelialt von den drei
Versuchsstoffien) könnte gegenüber dein DSP hinsichtlich der 1-mulgierung und der
Wirkung auf die Käseeigenschaften als gleichwertig oder überlegen bezeichnet werden.
Alle drei Stoffe führten zu besseren Schmelzeigenschaften als DSP, insbesondere
nach der Entwicklungszeit bei niedrigen Temperaturen. Bei Verwendung anderer Phosphate
in Verbindung mit den drei Stoffen änderten die Eigenschaften des Kieses sich im
allgemeinen in der angegebenen Weise.
-
Beispiel 2 Die Versuche dieses Beispiels wurden durchgeführt. um die
rel<iti#.e Wirkung bestimmter Reaktionsprodukte und deren unlöslicher- Fraktionen
bei ihrer Verwendung als Emulgierinittel in milden und scharfen Käsesorten zu ermitteln.
Außerdem sollte festgestellt werden, wie weit die Emulgierung durch die lösliche
Fraktion und die unlösliche Fraktion der Stoffe bewirkt wird. Die untersuchten Stoffe
zeigten die folgenden Analysen: Stoff IV: 13,80% Na, 7.111/o Al. 21.2°:ü P, und
20,80:u Abbrennverlust ; Stoff IV (unlösliche Fraktion): 8,0"/o Na, 16,911o A1 und
14,2"w P: Stoff V 19,3u,0 Na. 6,0°u Al. 16.411o P und 25.5110 Abbrennverlust : Stoff
V (unlösliche Fraktion): 16.6°" Na.
1 1.2111,1, Al und 17.7"o P. Milder und
scharfer Cheddar-Käse (Alter etwa 1 Monat bzw. I .fahr) wurden für die Versuche
ausg ewä
' lilt. Der milde Käse hatte einen Wasser ge halt von 36,5""
und einen Fettgehalt (bezogen auf das Trockengewicht) von 5I,9",). während der scharfe
Käse einen Wassergehalt von 38.71) u und einen Fettgehalt von 50.6').o hatte. Für
jeden Schinelzkäseansatz wurden zuerst 300 g Clieddar in feine Stücke geschnitten
und in einen Mirro-Aluminiumkocher gegeben. Der Doppelkocher wurde dann zum Teil
in siedendes Wasser getaucht. 7,5 g des Phosphateinulgiermittels wurden in Wasser
aufgeschlämmt und dem Käse zugesetzt. Der Kiisc wurde weiter in siedendem Wasser
und mit Wasserdampf auf eine Temperatur von etwa 60 C erhitzt. Nach der Einführung
des Propellers eines Mischers in den Doppelkocher wurde mit dem Mischen begonnen.
Dann wurde der Käse unter Rühren auf 71,5 bis 73 C erhitzt und schließlich in drei
150 ccm iässende Metallbecher gegossen. Nach der Abkühlung auf Raumtemperatur wurde
der pH-Wert des Käses ermittelt. Die Proben wurden über Nacht in einem Kühlschrank
aufbewahrt. Danach wurde eine Probe mit Paraffin überzogen und 15 Tage gelagert.
Nach 15 Tagen wurde der Käse hinsichtlich seiner Schmelzbarkeit. Schnitteigenschaften,
Bruch und Elastizität bewertet. Die Ergebnisse dieser Versuche sind in der folgenden
Tabelle
11 aufgeführt:
| Tabelle 11 |
| Relative Wirkung der löslichen und unlöslichen Fraktionen auf
die Emulgierung*) |
| Stoff IV Stoff IV Stoff V Stoff V |
| Unlösliche Fraktion Unlösliche Fraktion |
| Milder Scharfer Milder Scharfer Milder Scharfer Milder Scharfer |
| Käse Käse Käse Käse Käse Käse Käse Käse |
| °!u Schmelzbar- |
| keit, 1 Tag ... 16,5 79,5 77,3 104,0 65,4 132,9 59,0 77,3 |
| ('!n Schmelzbar- |
| keit, 15 Tage . . 6,3 34,8 66,3 81,2 65,4 89,1 53,5 77,3 |
| Schmelzeigen- |
| schaft, 15 Tage sehr leicht sehr leicht gleich- gleich- gleich-
gleich- gleich- Bleich- |
| streich- streich- mäßig, mäßig, mäßig, mäßig, mäßig, mäßig, |
| bar, bar, keine keine keine sehr keine geringe |
| Fettab- körnig, Fettab- Fettab- Fettab- gering Fettab- Fettab- |
| trennung deutliche trennung trennung trennung körnig, trennung
trennung |
| Fettab- Fettab- |
| trennung trennung |
| Scheibenschnitt, |
| 15 Tage ...... mäßig sehr raub glatt etwas mäßig mäßig
mäßig raub |
| glatt raub glatt raub glatt |
| Bruch. 15 Tage.. sehr gezackt kein, etwas kein, gezackt kein,
gezackt |
| gezackt reißt gezackt reißt reißt |
| glatt glatt latt |
| Elastizität, |
| 15 Tage ...... sehr keine, elastisch wenig elastisch
Spur elastisch wenig . |
| gering schlecht elastisch Elasti- elastisch |
| elastisch zu- I zität. |
| sztmmctt- weich |
| haltend |
| Käse-pH-Wert. . 5,02 5,39 5.19 5,38 5,49 5,59 5,48 5.79 |
| Emulsionseigen- |
| schaften ...... keine keine keine keine Fett aus keine
keine kein Fett, |
| Fettab- Fettab- Fettab- Fettab- und ein, Fettab- Fettab- leicht- |
| treu- treu- treu- ' treu- gießbar treu- treu- gießbar, |
| nung, nung. nung, nung, nung, nung, geringe |
| leicht leicht leicht leicht leicht gießbar, Faden- |
| gießbar mehlig gießbar, gießbar, gießbar Faden- Bildung |
| Faden- geringe Bildung |
| Bildung Faden- bei Ab- |
| nach Bildung kühlung |
| dem Ab- bei Ab- |
| kühlen kühlung |
| *1 Käse-PH-Wert ohne Phosphat: mild 5,23: scharf 5,56. |
Aus den Werten der obigen Tabelle geht hervor, daß sowohl die Reaktionsprodukte
als auch die unlöslichen Fraktionen eine grobe Fettabtrennung in geschmolzenem Käse
verhindern. Die Stoffe behalten. wenn die lösliche Fraktion entfernt ist, nicht
nur ihre Fähigkeit bei, Käse zu etnulgieren. sondern in einem Falle. beim Stofi
1 V, bewirkt die unlösliche Fraktion tatsächlich eine bessere Etnulgierung als der
ursprüngliche Stoff. In allen Versuchen war die Emulgierung bei jungen oder milden
Käsen besser. Ob@%oltl in der Tabelle nicht angegeben. trat bei keinem der Käse
bei Verwendung von 2.5 ( iewichtspi ozent Einulgiermittel KrisLillbildung ein. Beispiel
3 Unter Anwendung des im Beispiel 2 beschriebenen Verfahrens wurden Versuchsproben
von Schmelzkäse hergestellt, welche verschiedene Mengen Emulgiermittel und Etnulgiermittelgemische
enthielten. Es wurde die unlösliche Fraktion des Stoffes
11 mit der Analvse
von 23.9t'." Na. 9,1"o AI und 19,6('/n P verwendet. Die wiihrend der Herstellung
des Käses auftretenden Emulsionseigenschaften wurden beobachtet. Die folgende Tabelle
zeigt die Ergebnisse dieser Versuche.
| Tabelle 111 |
| Wirkungen von alkalischen unlöslichen Fraktionen auf die Eigenschaften
von Schmelzkäse |
| Schmelze, "", Härte |
| Emulgiermittel Käse- Emulsionseigenschaften Bruch Entölen)
Elastizi- Kristall- |
| PH-Wert zu nach zu nach tät**) bildung |
| Beginn 15Tagen Beginn 15Tagen |
| 1. Kein 5,38 kein Fett aus, sehr 92 89 keiner, ausge- 190 190
Spur keine |
| steif; leicht gieß- ge- prägt |
| bar zackter |
| Riß |
| 2. 3,0°/() DSP 6,26 Fett aus und nicht 63 60 leicht
mäßig 285 260 sehr mäßig |
| ein, wenig steif; gezackt gering |
| mäßig gießbar |
| 3. 3,0°/uStoff11I 6,09 Spuren, Fett aus 31 29 mäßig sehr 345
330 gering keine |
| Unlösliche - und ein, sehr steif; gezackt gering |
| Stof% mäßig gießbar, |
| geringe Faden- |
| bildung |
| 4.2,5o/oDSP 6,19 mäßig Fett aus und 6 46 glatt wenig 330 240
seht- seht- |
| nicht alles ein, gering gering |
| leicht gießbar |
| 5.2,5t'/"Stofflll 5,99 geringFettausund 51 51 leicht mäßig
275 285 gering keine |
| Unlösliche ein, sehr steif; gezackt |
| Stoffe mäßig gießbar, |
| geringe Faden- |
| bildung |
| 6. 2,0"/o DSP 5,91 Spuren Fett aus 6 50 glatt mäßig 285 260
sehr Spur |
| und nicht ganz gering gering |
| ein, leicht gießbar |
| 7. 2,0°/oStofflII 5,89 Fett nicht aus, sehr 10 10 leicht Spur
365 385 mäßig keine |
| Unlösliche steif, gummiartig, gezackt |
| Stoffe Fadenbildung, |
| gering gießbar |
| B. 1,6o/oStofflll 5,69 Fett aus, sehr 48 59 kein, sehr 235
235 mäßig keine |
| Unlösliche gering, und ein, glatter gering |
| Stoffe steif, gießbar Riß |
| *) Entölen ist ein qualitatives Maß für die Fettabtrennung. |
| **) Elastizität ist ein Maß für die Verformbarkeit des Käses. |
Beispiel 4 Dieser Versuch wurde durchgeführt, um die optimale Konzentration der
erfindungsgemäß zu verwendenden Na-AI-Phosphate im Schmelzkiise ohne Bildung von
Kristallen festzustellen. Die Schmelzkäseproben wurden wie im Beispie12 hergestellt.
Die Ergebnisse dieser Versuche sind in der folgenden Tabelle aufgeführt.
| Tabelle IV |
| Wirkung der Emulgiermittelkonzentration auf Schmelzkäse |
| Schmelze, °,@" Härte Fettaustritt |
| Emulgiermittel Käse- |
| pH-Wert zu nach zu nach Kristalle |
| Beginn 15 Tagen Beginn 15 Tagen in der Schmelze auf Papier |
| 2°/1) DSP 5,8 9 33 295 240 keine Spur Spur |
| 3''/t) DSP 6,2 25 64 190 205 keine sehr gering mäßig |
| 21)/t) Stoff 111 5,7 42 65 155 145 keine sehr gering 0 |
| 3')/o Stoff I11 5,9 30 53 155 135 keine sehr gering 0 |
| 4°/n Stoff 111 6,2 25 32 200 170 keine schr gering 0 |
| 5°/o Stoff 111 6,4 10 15 210 225 keine , Spur Spur |
| 6')/o Stoff 111 6,6 4 2 5(H1 395 keine Spur gering |
| 2o/1) DSP 5,8 10 77 1 195 195 keine sehr gering Spur |
| Fortsetzung |
| Schmelze, "" Härte Fettaustritt |
| Emulgiermittel Käse- pH-Weri zu i nach zu nach 1 Kristalle |
| Beginn 15Tagen Beginn 15Tagen in der Schmelze auf Papier |
| 3% DSP 6,2 28 55 195 230 Spur sehr gering mäßig |
| 20/0 Stoff 11 5,4 38 82 140 210 keine gering 0 |
| 311/0 Stoff I1 5,5 30 51 135 215 keine _ gering
0 |
| 40/0 Stoff I1 5,7 20 58 150 195 keine gering 0 |
| 511(" Stoff 1I 5,8 28 31 165 210 keine gering 0 |
| 6"/o Stoff 1I 5,9 4 6 290 230 keine Spur Spur |
Aus den Werten der Tabelle IV geht hervor, daß die Stoffe als Emulgiermittel bei
Konzentrationen bis zu 5 oder 6"I0 ohne Kristallbildung verwendbar sind. In besonderen
Fällen können die Phosphate sogar in Konzentrationen von über 6"u zugesetzt werden,
da diese höheren Konzentrationen kein größeres Kristallisierproblem als die handelsüblichen
Käseprodukte darstellen. Obwohl die Konzentration des Emulgiermittels weitgehend
für die Kristallbildung verantwortlich ist, kann auch die Qualität des verwendeten
Käses eine sehr wichtige Rolle bei der Kristallbildung spielen. So wurde gefunden,
daß Käse, welcher 6,7 und sogar 8'!'" der erlindungsgemäßen Emulgiermittel enthielt,
frei von Kristallen war, wenn der natürliche Käse an sich von hoher Qualität war.
Beispiel 5 (Vergleich) Zum Nachweis der verbesserten Eigenschaften von erfindungsgemäß
mit einem basischen Natrium-Aluminium-Phosphat hergestelltem Käse gegenüber in herkömmlicher
Weise mit Tetranatriumpyrophosphat und Natriumhexametaphosphat hergestelltem Käse
wurden Vergleichsversuche angestellt, deren Ergebnis in folgender Tabelle V zusammengefaßt
sind.
| Tabelle V |
| Menge Schmelze') z 3 Eigenschaften der Scheiben |
| Phosphat Härte ) pH-Wert Glätte ) |
| ° ö % Bruch') Sprödigkeits) Geschmack |
| Alkal. Natri- 3 23 165 5,8 mittelmäßig biegt sich, sehr milder,
typischer |
| umalumini- glatt bricht mit wenig Käsegeschmack |
| umphosphat , kaum spröde bleibt unver- |
| (Kasal) zackigen beim ändert |
| Rändern Bruch |
| Tetra- 3 20 200 5,7 wenig glatt biegt sich schwach milder Käse- |
| natrium- nicht, spröde geschmack, der |
| pyrophos- schwach nach etwa |
| phat zackiger 1 Minute in |
| Rand bitteren, ad- |
| stringierenden |
| Geschmack |
| übergeht |
| Natrium- 3 8 über 500 5,2 mittelmäßig schwach sehr säuerlicher |
| hexameta- rauh zackiger und spröde, Käsegeschmack |
| phosphat unebener hart (s. pH) |
| Rand |
') Eine Käsescheibe von etwa 20 mm Durchmesser und 6 mm Dicke wird auf eine Metallfläche
gelegt, die durch Eintachen in kochende:. Wasser erhitzt wird. Der Prozentwert »Schmelze«
wird wie folgt berechnet:
2) Die Härte wird mit einem Bloom-Gelometer (Precision Scientific Co.) gemessen.
Ein Zylinder aus Käse von etwa 2 cm Durchmesser und 2 cm Höhe wird in das Instrument
eingebracht. Der Plunger wird mit Bleischrot gefüllt, bis er sich um eine vorhestimmte
Strecke in den Käse eingepreßt hat. Der oben angegebene Wert bezeichnet die benötigte
Schrotmenge in Gramm.
-
') Der Käse wird in Scheiben geschnitten, und es erfolgt subjektive
Bewertung.
-
;) Eine Käsescheibe von etwa 5 mm Dicke wird zusammengefaltet, und
die Bruchstelle wird subjektiv bewertet. Bei gutem Käse soll sich die Scheibe fast
bis zum völligen Falten biegen lassen und erst dann gerade und ohne Zacken brechen.
-
3) Eine Käsescheibe von etwa 5 mm Dicke wird gestreckt, bis sie in
2 Teile bricht. Guter Käse soll sich vor dem Bruch etwas strecken. Spröder Käse
streckt sich nicht, sondern bricht sofort.
-
Kasal = Handelsbezeichnung eines alkalischen Natriumaluminiumphosphats
der Stauffer Chemical Company.
Wie den obigen Daten zu entnehmen,
ist der erfindungsgemäß hergestellte Käse den Vergleichsprodukten besonders bezüglich
Weichheit und Geschmack überlegen. Der milde typische Käsegeschmack des erfindungsgemäß
erhaltenen Schmelzkäses ändert sich nicht mit der Zeit. Mit Tetranatriumphosphat
hingegen erzielt man einen milden Käsegeschmack, der nach etwa einer Minute in einen
bitteren adstringierenden Geschmack übergeht. Bei Verwendung von Natriumhexametaphosphat
ist der Geschmack von Beginn an säuerlich.
-
Ein wichtiger Vorteil der erfindungsgemäß eingesetzten Stoffe besteht
daher in ihrer geringen Wirkung auf das Aroma des Schmelzkäses, selbst nach längerer
Lagerung (viele Monate und sogar Jahre). Die bisher üblichen Citrate zeigen ebenfalls
diese vorteilhafte Eigenschaft. Dagegen verleihen die bisher als Käseemulgicrmittel
verwendeten Phosphate und Polyphosphate manchmal dem Aroma des fertigen Käses (insbesondere
bei hohen Konzentrationen) einen bitteren Beigeschmack. Dieser sogenannte »Phosphatgeschmack«
erscheint normalerweise 30 oder 40 Tage nach der Herstellung des Käses.
-
Zwar wurden die Na-AI-Pliosphate in erster Linie zusammen mit Cheddar-Käse
verwendet (allgemein als »amerikanischer Schmelzkäse« bekannt), doch können sie
als Emulgiermittel auch in allen anderen Schmelzkäsearten verwendet werden, unabhiingig
davon, ob diese aus einem oder mehreren natürlichen Käsen der gleichen oder verschiedener
Art hergestellt sind. Zu den x erwendbaren Schmelzkäsearten gehören die »regulären«
Schmelzkiise. wie amerikanischer Cheddar. Schweizerkäse. Brick. Limburger, Camembert.
Gouda, Edamer, Gruyere, Münster und Blau-Käse; die Käse-Nahrungsmittel (welche sich
von dem regulären Schmelzkäse hauptsächlich durch ihren Fett-, Wasser-, Phosphor-
und Calciumgehalt unterscheiden) und die Käseaufstriche (z. B. Velveta). In den
sogenannten »Imitationskäseaufstrichen«, welche gewöhnlich bestimmte pflanzliche
Stoffe und einen höheren Wasser- und!oder niedrigeren Fettgehalt regulärer Schmelzkäse
enthalten, können die Stoffe ebenfalls verwendet werden.
-
Die Verwendung des erfindungsgemäßen Emulgiermittels für Schmelzkäse
und Schmelzkäsezubereitungen ist, soweit das damit hergestellte Erzeugnis nicht
zur Lieferung in Gebiete außerhalb des Geltungsbereichs des Lebensmittelgesetztes
bestimmt ist, zur Zeit auf Grund der Käseverordnung vom 24. Juni 1965 (Bundesanzeiger
Nr. 118 vom 30. Juni 1965), besonders § 1 § und Anlage 3,3 nicht zugelassen.