Die Herstellung des Allgäuer Emmentalers unter Berücksichtigung biochemischer Vorgänge

Facharbeit von Johannes Wölfle, Abiturjahrgang 1997

Inhaltsverzeichnis
[Teil II, Fortsetzung]
III. Herstellung von Allgäuer Emmentaler
1. Anlieferung und Reinigung der Käsereimilch
2. Fetteinstellung
3. Lagerung der Stapelmilch in Stapeltanks
4. Entkeimung und Entgasung der Stapelmilch
5. Säureweckerzugabe im Reifetank
6. Käsen: a) Einlaben,
          b) Schneiden,
          c) Brennen und Nachbrennen,
          d) Abfüllen des Bruchs
7. Pressen
8. Salzbad
9. Kühl- und Reiferaum
IV. Zusammensetzung des Allgäuer Emmentalers
C. Weiterentwicklung in der Emmentalerproduktion
D. Literaturverzeichnis


III. Herstellung von Allgäuer Emmentaler

Der Name "Allgäuer Emmentaler" ist geschützt. Käse mit dieser Bezeichnung
darf nur in den Landkreisen Lindau, Ober-, Ost- und Unterallgäu, Ravensburg
und Bodenseekreis sowie in den Städten Kaufbeuren, Kempten und Memmingen
hergestellt werden.

Allgäuer Emmentaler wird zum größten Teil industriell produziert. Das
Fachpersonal arbeitet oft mit neuesten Erkenntnissen und Techniken. Käse
mit konstanter und bester Güte kann so preiswert gewährleistet werden.
Abgesehen von kleinen Variation in der Produktion, ist die
Grundvorgehensweise bei allen Molkereien gleich. Die folgende Beschreibung
der Emmentalerherstellung geschieht in Anlehnung an die Produktionsweise in
der Molkerei X. Als Voraussetzung soll die Milch in ihrer Zusammensetzungen
den eingangs beschriebenen Ansprüchen genügen.

1. Anlieferung und Reinigung der Käsereimilch

Auf den Erzeugerhöfen wird die grob gefilterte, und auf ca. 8°C
herabgekühlte Abend- und Morgenmilch = Käsereimilch (KM) einmal am Tag von
einem Tankwagen abgeholt. Eine qualitativ hochwertige KM steht somit für
die Käseherstellung zur Verfügung.

In der Molkerei wird die KM, mit einem pH von 6,65-6,60, durch feinporige
Filter und Siebe von Schmutzpartikel die einen größeren Durchmesser als ca.
10^-8m haben, befreit. Im Anschluß daran wird über einen Volumenzähler die
gesamte Milchmenge festgestellt. Diesen Wert benötigt man um die Produktion
planen und den Fettgehalt einstellen zu können. Dazu muß man außerdem den
Fettgehalt der Gesamtmilch eines Tages genau bestimmen.

2. Fetteinstellung

Da der Allgäuer Emmentaler in der Trockenmasse 45% Fett aufzuweisen hat,
muß man den Fettgehalt der KM auf 2,8-3,2% reduzieren. Zu beachten ist,
dass ein hoher/niederer Eiweißanteil in der Milch den Fettgehalt im Käse
vergrößert/verkleinert, da je nach Eiweißgehalt eine gewisse Anzahl
Fettröpfchen in der Gallerte zurückgehalten werden. Durch Mischen von
Vollmilch und der vorher berechneten Menge an Magermilch erzielt man die
notwendige Absenkung. Über Wärmetauscher wird die KM auf 5 - 6°C abgekühlt.
Etwa 70% der Gesamtmilchmenge eines Tages leitet man in einen Stapeltank
(Stapelmilch). Die restlichen 30% werden zu Magermilch weiterverarbeitet.
Die unterschiedliche Dichte der Milchinhaltsstoffe ermöglicht es, das Fett
aus der Milch abzusondern. In einer speziellen Zentrifuge stecken viele
Kegel im Abstand von einem halben Zentimeter ineinander und sind nach außen
durch einen Mantel geschützt. Während diese Kegel mit rund 4800 Umdrehungen
pro Minute rotieren, wird durch ein Rohr, das die Achse der Kegel bildet,
KM zwischen die beiden untersten Platten gepreßt. Die Inhaltsstoffe
reichern sich, ihrer unterschiedlichen Dichte entsprechend, in einem
bestimmten Radiusbereich an. Kleine Löcher an der für das Fett
charakteristischen Stelle lassen es nach oben wandern, wo es dann
abgedrückt wird. Die so entstandene Magermilch weist noch 0,03% Fett auf.
Das angefallenen, überschüssige Fett wird zu Butter verarbeitet, und die
Magermilch wird der Vollmilch im Stapeltank zugemischt.

3. Lagerung der Stapelmilch in Hoch- / Stapeltanks

Bis zum nächsten Tag verbleibt die fetteingestellte Stapelmilch im
Stapeltank. Sie muß aber regelmäßig gerührt werden um dem Aufrahmen
entgegenzuwirken. Bedingt durch die niedere Lagertemperatur sind die
meisten originären milchsäurebildenden Mikroorganismen inaktiv.
Temperaturtolerantete Schadkeime bilden jedoch Enzyme, die die Qualität des
Allgäuer Emmentalers herabsetzten können. Da der pH Wert um 0,2 ansteigt,
findet ein Umbau der Kasein-Mizellen statt. Das Kalzium und Zitrat in den
Mizellen wird durch Phosphor ersetzt, weswegen der Gehalt an ungelösten
Salzen zunimmt. Außerdem werden Betta-Kaseine aus den Mizellen freigesetzt.
All diese Faktoren wirken sich qualitätsmindernd aus. Als positiv ist
hervorzuheben, dass eine standardisierte Milch zur Weiterverarbeitung
vorliegt.

4. Entkeimung und Entgasung der Stapelmilch

Bevor es zum eigentlichen Käsen kommt, reinigt man die KM mit einer
Reinigungszentrifuge, die wie die Zentrifuge zur Fetteinstellung arbeitet.
Der erwärmten Staplemilch entzieht man so B-Lymphozyten und somatische
Zellen des Kuheuters, Eiweißagglomerationen mit Bakterien, Bakteriensporen
und Staub; ein zu frühes Einsetzen der Lochbildung, und das Auftreten zu
vieler Löcher wird dadurch vermieden.

Der nächste Schritt wird nicht in jeder Molkerei angewendet. Die noch immer
warme KM wird in einen Tank geleitet und aufgewirbelt. Dort pumpt man ihr
unter Vakuum den freigesetzte Stallgeschmack, Sauerstoff, Kohlenstoffdioxid
und Stickstoff ab. Dieser Vorgang verbessert den Käseteig, das Aroma, die
Ausbeute, und die Gerinnungszeit verkürzt sich.

5. Säureweckerzugabe im Reifetank

Über Wärmetauscher wird die Stapelmilch auf 30°C abgekühlt und in einen
Reifetank geleitet. Gleichzeitig mischt man 0,7-1,0% Säurewecker (Lc.
cremoris und Lc. lactis) zu. Der sofortige Abbau von Lactose zu Milchsäure
beginnt. So senkt sich innerhalb von 30min. der pH Wert um 0,1 auf ca. 6,50
ab.

6. Käsen

Als nächstes steht das Befüllen des Fertigers, einer großen beheizbaren
Wanne an. Der pH-Wert von 6,5 und die 30°C der Milch bieten zu diesem
Zeitpunkt die besten Bedingungen für die Labgerinnung. Über ein Rohr wird
die vorgereifte Milch aus dem Reifetank in den Fertiger eingelassen und
z.T. nochmals bis zu 1% Säurewecker und einige Tropfen
Propionsäurebakterien zugegeben. Schnelles Rühren der Kesselmilch, wie die
Stapelmilch nun bezeichnet wird, verteilt die Kulturen gleichmäßig.

a) Einlaben

In den vollen Fertiger wird Lab, mit Wasser verdünnt, zur Kesselmilch
zugeschüttet. Diesen Vorgang nennt man Einlaben, womit das eigentliche
Käsen beginnt. Wiederum muß durch kräftiges, kurzes Durchrühren dafür
gesorgt werden, dass das Lab bestmöglich verteilt wird. Sonst tritt eine
ungleichmäßige Gallertebildung ein. Nach wenigen Minuten muß die
Kesselmilch in Ruhe gebracht werden, so dass die Gerinnung der Milch
bestmöglich ablaufen kann. Für die nächste halbe Stunde wird die Temperatur
im doppelwandigen Fertiger konstant gehalten. Während dieser Zeit darf die
entstehende Gallerte in keinster Weise in Bewegung gebracht werden;
uneinheitlicher Bruch und Ausbeuteverluste wären sonst die Folgen.

b) Schneiden

Um festzustellen, ob die Kesselmilch ausreichend dickgelegt ist
(=Ausdickungszeit), führt man z.B. eine Fingerprobe durch. Dazu schiebt man
den leicht ausgestreckten Zeigefinger etwa 1cm parallel zur Oberfläche in
die Milchgallerte. Beim senkrechten nach oben Ziehen ist ein leichter
Widerstand zu verspüren. Das Aussehen, und die Eigenschaften der Gallerte
kann mit dem bzw. denen von noch warmen Vanillepudding verglichen werden.
Objektivere Ergebnisse werden mit diversen Geräten erzielt, die aber in der
Praxis kaum herangezogen werden. Wenn diese Probe positiv ausfällt, kann
mit dem Schneiden begonnen werden. Zum Schneidevorgang werden sog.
Käseharfen verwendet. Dieses Gerät gibt es in den verschiedensten
Ausführungen. Die Grundbauweise ist ein Rahmen, auf den Drähte gespannt
sind. Zu Beginn des Schneidens reagiert die feine Netzstruktur der
Kasein-Mizellen noch sehr sensibel. Langsames, behutsames Schneiden, bzw.
Brechen (Bruch) läßt allmählich streifenförmige Bruchstücke entstehen. Die
ausgetretene, gelbliche Molke sammelt sich zwischen dem Bruchstücken. Nach
einigen Minuten wird schneller und zügiger geschnitten, bis die Größe des
Bruchs mit der von Erbsen gleichgesetzt werden kann.

c) Brennen und Nachbrennen

Bevor mit dem Brennen begonnen wird, rührt man für ca. 5 Min. das
Molke-Bruch-Gemisch, während sich der Bruch weiter festigt. Beim Brennen
wird die Temperatur unter ständigem Rühren, innerhalb von etwa 30 Min.
langsam auf 50-52°C erwärmt. Im Fertiger geschieht dies über Warmwasser,
das die Seitenwände durchströmt. In den ersten 15 Min. ist darauf zu achten
dass der Temperaturanstieg langsam erfolgt. Beachtet man dies nicht, bildet
sich eine Haut um die Bruchkörner. Beim Nachbrennen wird die Temperatur für
ca. 25-30 Min. konstant gehalten. Ständiges Rühren verhindert Absetzen und
Klumpenbildung. Die bereits eingesetzte Synärese bewirkt eine Verkleinerung
und Stabilisierung der Bruchkörner. Der pH-Wert des Gemisches ist
inzwischen auf 6,47-6,39 abgesunken.

d) Abfüllen des Bruchs

Die Wärmezufuhr wird nun ab- und das Durchrühren eingestellt. Der
weizenkorngroße Bruch sinkt nach unten. Dieser läßt sich mit den Fingern
nun leicht, wie trockener Teig zerbröseln. Ein großer Teil der Molke wird
in eine Abfüllwanne abgesaugt. Das restliche Bruch-Molke-Gemisch wird
aufgerührt um es transportierbar zu machen. Über ein Ventil im Boden des
Fertigers gelangt die Masse durch ein Rohr in eine angewärmte Käseform, die
in der Abfüllwanne steht. Die Käseform besteht aus einem stabilen ,
porenversehenem Material, wie Kunststoff oder Edelstahl. Molke kann
austreten, die Käsemasse wird zurückgehalten. Das Abfüllen des Bruchs
geschieht unter Luftausschluß in der Molke. Dies ist nötig, da sonst der
eingeschlossene Sauerstoff von den Kulturen zu ungewollten
Stoffwechselprodukten herangezogen wird. Außerdem entstehen noch Luftlöcher
wie beim Tilsiter. Nachdem der Bruch gleichmäßig verteilt wurde, nimmt man
die Käseform heraus und legt einen Deckel auf. Die zurückgebliebene Molke
wird in separaten Tanks gesammelt und kann zu den verschiedensten Zwecken
verwendet werden. Mit der Molke wird aus dem Bruch ein großer Teil der
Lactose mitgeführt. Dies ist notwendig, damit die Bakterien im Käse nicht
zu viel Milchsäure bilden. Ansonsten findet sich in der Molke 1/9 der
Bakterien, Molkeneiweiße, und geringe Mengen an Stoffen, die nicht vom
Kaseingeflecht zurückgehalten wurden. Der Fettgehalt ist mit 0,5% sehr
gering, so auch der der Bakterien (1/9 der Bakterien).

7. Pressen

Am Deckel der Käseform werden nun Hydraulikzylinder angebracht. Diese
pressen mit etwa 4bar den Käseteig zusammen. Das Pressen kann auch durch
Gewichte erfolgen, bedeutet aber eine Mehrarbeit. Als wichtiger
Prozeßschritt ist dies zu sehen, da der Druck für die Form und das
Zusammenwachsen der Bruchkörner sorgt. Bei einer Umgebungstemperatur von 20
bis 23°C wird 24 Stunden lang gepreßt und jeweils nach fünf Stunden
gewendet. Abhängig vom Pressdruck und anderen Parametern wie Temperatur und
Laibgröße gestaltet sich dieser Arbeitsschritt anders. Das Wenden ist
notwendig, damit die Molke bestmöglich abfließen kann. Eine gleichmäßige
Form und Verteilung der Käsestoffe wird somit auch gewährleistet. Wird zu
wenig oft gewendet bildet sich auf den jeweiligen Oberseiten eine Mulde, in
der sich die Molke sammelt. Ein zu oftes Wenden verhindert, dass die Molke
in den mittleren Bereichen austreten kann. Überreifung (Nährstoffe!) könnte
auftreten.

8. Salzbad

Am nächsten Tag kommt der ungereifte Laib aus der Form, und wird mit einem
Datums- und Nummerstempel versehen. Die Bakterien haben bis zu diesem
Zeitpunkt die restliche Lactose und Galactose abgebaut. Dadurch kann es
beim Pressen zur Hauptsäuerung, so dass der pH-Wert auf 5,3 abgesunken ist.
Der mit Salz (Natriumchlorid) bestreute Laib kommt anschließend für vier
bis fünf Tage in ein Salzbad. Im Salzbad, einer gesättigten
Natriumchloridlösung (24%-ig), mit einer Durchschnittstemperatur von 12 bis
14°C wird der schwimmende Laib in regelmäßigen Abständen untergetaucht.
Wenn der Laib herausgenommen wird, hat er Salz aufgenommen und Molke
abgegeben. Ein Gewichtsverlust von 1,5-2,0% ist die Folge. Eine leichte
Rindenbildung ist zu erkennen. Das Salz verleiht dem Allgäuer Emmentaler
eine gewissen Geschmack. Zudem gewinnt der Käse an Haltbarkeit, da viele
Schadbakterien abgehalten werden. Der pH im Käse ist auf 5,0-5,1
abgefallen.

9. Kühl-und Reiferaum

Um wenig Verlust in Form von Rinde verzeichnen zu müssen schweißt man
Laibstücke zu je 50kg in Plastik ein. Dadurch entfallen auch die
Arbeitsgänge Wenden und Salzen während der Reifung. Die Laibe kommen in
Holzkisten, wo sie vor anderen geschützt sind, und die rechteckige Form
erhalten bleibt. Für 4 bis 5 Wochen bei 6° bis 8°C werden die Laibe nun in
einem Kühlraum gelagert. Viele Mikroorganismen, und auch die Kulturen
setzten ihre Aktivität drastisch zurück. Die einsetzende Quellung macht den
Käseteig elastischer, da in die Mikrostrukturen des Eiweißes Wasser
eingebaut wird. In den folgenden 3 bis 4 Wochen bewahrt man den werdenden
Käse im Reiferaum auf. Bei 20°C setzt die Hauptreifung, wie in B.II.2
geschildert, ein. Die Wärme fördert vor allem die Bildung der Löcher.

Nach einer erneuten Woche im Kühlraum hat der Allgäuer Emmentaler die
Festigkeit und Reifequalität um gegessen werden zu können. Ausgepackt und
in handelsübliche Stücke geschnitten kann der Allgäuer Emmentaler nun
verkauft werden.


IV. Zusammensetzung des Allgäuer Emmentalers

Die Ausbeute an Allgäuer Emmentaler 45% F.i.Tr. aus 1000l Käsereimilch
liegt bei 92 bis 95kg. Dieser Wert wird im Frühling und Herbst, bedingt
durch das eiweißreichere Futter etwas überschritten. Die einzelnen Werte
Wasser, Fett, Eiweiß und Reststoffe sind der folgenden Abbildung [nur im
Original enthalten] zu entnehmen. Als Minimalwert für die Trockenmasse sind
62% vorgeschrieben. Unter F.i.Tr. versteht man den Fettgehalt in der
Trockenmasse. Würde man dem Allgäuer Emmentaler das Wasser entziehen, läge
der Fettanteil bei 45%. Das Fett verleiht dem Käse zusammen mit dem zum
Teil zersetzten Eiweiß eine geschmeidige und elastische Konsistenz. Unter
ernährungswissenschaftlichen Gesichtspunkten ist der hohe Kalziumgehalt
positiv hervorzuheben [...]. Das äußere Erscheinungsbild ist einheitlich.
Der Emmentaler mit Rindenbildung zeichnet sich durch eine "griffeste,
goldgelbe bis bräunlich glatte Rinde, mit leicht nach außen gewölbter
Randfläche" aus. Keine Rindenbildung tritt auf, wenn der Emmentaler, in
Plastiksäcken eingeschweißt, reift. Das Innere ist geprägt durch eine
"matgelb[e] [Färbung, und] möglichst gleichmäßig verteilte Rundlochung
(D[urchmesser] =1-3cm)". Typisch für den Allgäuer Emmentaler ist ein "mild,
aromatisch, nußkernartig (leicht süßlich)" wirkender Geschmack.

C. Weiterentwicklung in der Emmentalerproduktion

Im Vergleich zu den Methoden, die früher Anwendung gefunden haben, wird der
Käse heute mit mehr Professionalität gewonnen. Ein wesentlicher Grund für
den kontinuierlichen Fortschritt ist die wissenschaftliche Aufklärung
biochemischer Vorgänge. Mit der Weiterentwicklung kommen neue und
verbesserte Maschinen und Methoden zum Einsatz, die dazu beitragen, die
Qualität konstant gut zu halten. Die in den letzten Jahrzehnten gewonnenen
Erkenntnisse in der Gentechnik würden sich auch heute in der Käseproduktion
einbringen lassen. Eine stetig hervorragende Güte der Produkte könnte
gewährleistet werden. Zudem wären viele Käsereihilfsstoffe, und damit auch
der Käse, billiger herzustellen. Wie aber die bisherigen, oftmals
abwehrenden Haltungen der Verbraucher wie z.B. bei der Gentomate gezeigt
haben, würden es die Molkereien schwer haben, ihre Produkte zu verkaufen.
Ob eventuelle Risiken von genmanipulierten Käsereihilfsstoffen und
letztendlich vom Käse ausgehen oder nicht, sei dahingestellt.

Irgendwann jedoch wird auch in den Molkereien die Gentechnik ihren Einzug
halten - hoffentlich zum Wohl des Endverbrauchers und nicht aus reiner
Profitgier.

D. Literaturverzeichnis

Heinrich Mair-Waldburg,"Handbuch der Käse, Käse der Welt von A-Z, Eine
Enzyklopädie", Volkswirtschaftlicher Verlag GmbH, Kempten (Allgäu)1974

Hans G. Schlegel, "Allgemeine Mikrobiologie", Georg Thieme Verlag,
Stuttgart - New York 19927

Hans Otto Gravert, "die Milch, Erzeugung, Gewinnung, Qualität", Eugen Ulmer
GmbH & Co, Stuttgart 1983

Josef Kammerlehner, "Labkäse - Technologie", molkereitechnik Band 74/75,
Verlag TH. Mann, Gelsenkirchen-Buer 1986

Josef Kammerlehner, "Labkäse - Technologie", molkereitechnik Band 79/80,
Verlag TH. Mann, Gelsenkirchen-Buer 1988

Josef Kammerlehner, "Labkäse - Technologie", molkereitechnik Band 84/85,
Verlag TH. Mann, Gelsenkirchen-Buer 1989

Prof. Walter Zipfel und Gisela Zipfel, "Lebensmittelrecht", Verlag C.H.
Beck, München, 1.Mai 1996

Werner Baltes, "Lebensmittelchemie", Springer Verlag, Berlin - Heidelberg
1989 (2. Auflage).


Anmerkungen:

Die Facharbeit wird in zwei Teilen fast ungekürzt veröffentlicht. Auf die
im Original enthaltenen Tabellen muss leider verzichtet werden. Sämtliche
Zitate entstammen belegten Quellen.