Syneresis and structure stability of casein agglomerates

Problemstellung: Die Synärese ist der zentrale Vorgang bei der Käseherstellung, der nach dem Schneiden der Labgallerte zunächst von selbst abläuft. Serum fließt aus dem Caseingerüst ab, und die Trockenmasse der geschnittenen Labwürfel erhöht sich. Die Synärese ist somit ein entscheidender Faktor für den Wassergehalt des Rohkäses, wodurch die Reifung und folglich auch die rheologischen und sensorischen Eigenschaften des Käses maßgeblich bestimmt werden. Um eine maximale Käseausbeute und -qualität zu erreichen, ist es notwendig, die optimale Gallertefestigkeit zum Schneidezeitpunkt zu ermitteln. Die aus zu weichen Gallerten geschnittenen Caseinagglomerate weisen eine geringe Strukturstabilität auf, und es kommt während der Bruchbehandlung zu Eiweiß- und Fettverlusten. Eine zu feste Struktur der Agglomerate in Folge einer zu langen Dickungszeit führt hingegen zu einer unnötigen Verzögerung des Gesamtprozesses. Zielsetzung: Die Applikation eines Messsystems zur Bestimmung des optimalen Schneidezeitpunktes, das sowohl im Labormaßstab als auch direkt in der Käsewanne eingesetzt werden kann, stellt eine Teilaufgabe der Arbeit dar. Für den sich anschließenden Schritt der Synärese der Caseinagglomerate wurde bereits ein dynamisches Modellsystem aufgebaut, das kontinuierlich weiterentwickelt wird, um unter definierten Bedingungen einzelne Einflussfaktoren wie Temperatur, Kantenlänge der Caseinagglomerate auf die Synärese zu untersuchen, naturwissenschaftlich zu durchdringen und kinetisch zu beschreiben. Letztendlich geht es darum, das singuläre Wissen zur Entwicklung der Gallertenfestigkeit mit dem Schneiden und der Kinetik der Synärese zu verknüpfen, um das komplexe System Käse besser zu verstehen. Das generierte Wissen liefert eine wichtige Grundlage zur Fortentwicklung der Käsereitechnologie im Hinblick auf den Einsatz neuer Technologien (Membranen) für die Herstellung von Weich- und Hartkäse oder mediterranen Milchprodukten.