Quark-Herstellung
Traditionelles Verfahren
Aufgrund vorhandener Verbrauchergewohnheiten wird in der Bundesrepublik Deutschland auch heute noch Quark nach dem traditionellen Schöpfverfahren hergestellt. Auch in Zukunft ist davon auszugehen, dass dieser, von der Struktur gröbere Quark (auch unter dem Namen „Schichtkäse" im Handel bekannt), weiterhin Abnehmer finden wird.
Normal - Verfahren
Nach diesem Verfahren werden noch ca. 25 % der gesamten Quarkproduktion in der Bundesrepublik Deutschland hergestellt. Die Magermilch wird nach dem Kurzzeiterhitzungsverfahren (Temperatur 71-74 °C, Haltezeit 30 sec) oder nach dem Hocherhitzungsverfahren (Temperatur mind. 85 °C) pasteurisiert. Die pasteurisierte Magermilch wird auf 28 °C bis 30 °C gekühlt und in die Einlabtanks geleitet. Zur Säuerung der Magermilch sollte eine Buttereikultur bzw. eine spezielle Frischkäsekultur verwendet werden.
Die Menge der zuzugebenden Kultur ist abhängig von:
- ihrer Säuerungsaktivität,
- der Temperatur der Kesselmilch,
- der Standzeit der Kesselmilch,
- des zu erzielenden Geschmackes im Endprodukt.
Im Normalfall beträgt die zuzugebende Menge 0,5 bis 1 %.
Etwa nach 1,5 Stunden bei einem pH-Wert von ca. 6,3 wird der Kesselmilch Lab zugegeben. Es ist darauf zu achten, dass sich eine zu hohe Labmenge negativ auf den Geschmack des Endproduktes auswirkt. Im Normalfall reichen 0,5 bis 1 ml Flüssiglab pro 1001 Kesselmilch bei einer Labkonzentration von 1:10 000 aus. Nach der Labzugabe muss die Kesselmilch gut gerührt werden. Während der etwa 16stündigen Säuerung der Kesselmilch müssen die Rührwerke abgestellt sein.
Ist ein pH-Wert von 4,5 bis 4,55 erreicht, wird der Käsebruch gut durchgerührt. Hierdurch kann dem Separator ein gleichmäßiges Produkt zugeführt werden. In der Praxis hat sich ein Rührwerk mit zwei Drehzahlen bewährt. In den ersten Minuten arbeitet das Rührwerk mit einer hohen Drehzahl.
Um nicht zusätzlich Luft ins Produkt einzuschlagen, wird während der Separierung auf die niedrige Drehzahl geschaltet.
Bedeckt die Restmenge der Kesselmilch im Tank gerade noch das Rührwerk, so schaltet sich das Rührwerk ganz ab.
Vom Einlabtank (1) wird die Kesselmilch mit der Kreiselpumpe (2) durch das umschaltbareRöhrensieb (3) zum Vorlaufbehälter (4) gefördert. Im Röhrensieb (3) werden grobe Feststoffteilchen zurückgehalten. Vom Vorlaufgefäß (4), mit einem Fassungsvermögen von ca. 2.000 l, wird die Milch mit der Kreiselpumpe (5) durch das Röhrensieb (6) zum Quark-Separator (8) gefördert. Die Zulaufregulierung (7) gewährleistet einen konstanten Zulauf zum Separator. Dies ist eine der Vorbedingungen für eine gleichmäßige Trockenmasse im Quark.
In der Separator-Trommel wird die gesäuerte Magermilch in Quark und Molke getrennt. Die Molke wird durch den eingebauten Greifer unter Druck schaumfrei abgeführt. Der Quark fließt durch Düsen aus der Trommel in den Konzentratfänger des Separators. Durch einen Räumer oder über eine Rutsche gelangt er in den Quarktrichter (9). Mit Hilfe einer Sonde wird im Quarktrichter das Niveau des Füllstandes überwacht. Von dort aus fördert eine regelbare Positivpumpe (10) den Quark durch den Kühler (12) zum Silo (16).
Bei der Herstellung von Fett-Quark wird dem Mager-Quark mit der Positivpumpe (14) kontinuierlich Rahm zudosiert. Im Mischer (15) werden Quark und Rahm gleichmäßig und schonend vermischt.
Durch einen Wasseranschluß wird die Separatoren-Trommel beim An- und Abfahren oder bei Produktionsunterbrechungen mit Flüssigkeit gefüllt. Das Wassersieb (17) verhindert, dass Feststoffteilchen aus der Wasserleitung in die Trommel gelangen können.
Thermoquark - Verfahren
Beim Thermoquark-Verfahren wird im Gegensatz zum Normal-Verfahren eine andere Temperatur-Zeitbehandlung der süßen und der gesäuerten Magermilch durchgeführt. Hierdurch wird ein Großteil des Molkenproteins aus der Magermilch ausgefällt und dem Quark zugeführt.
Verfahrensbeschreibung
Die Rohmilch wird bei 50 bis 55 °C im Separator (6) entrahmt. Die Magermilch gelangt zum Plattenapparat (4), wird auf 82 bis 88 °C erhitzt und im Heißhalter (5) 5 bis 6 Minuten heißgehalten. Die Auslegung des Plattenapparates (4) erfolgt innerhalb einer Temperaturdifferenz < 2 °C zwischen Heizmedium-Eintritt und Austrittstemperatur der Magermilch. Die genaue Erhitzungstemperatur richtet sich nach der
- Milchqualität,
- Jahreszeit,
- Separatorenauslegung.
Anschließend wird die Magermilch im Plattenapparat (4) auf Einlabtemperatur von 28 bis 30 °C heruntergekühlt und zum Einlabtank (7) gefördert. Für die Ansäuerung der Kesselmilch muss beim Thermo-Quark-Verfahren eine Kultur benutzt werden, bei der die Bakterien auch noch nach dem Erhitzen auf ca. 60° C aktiv bleiben. Etwa 1,5 Stunden nachdem der Kesselmilch Kultur zugegeben wurde, wird Lab zugeführt. Durch die hohe Pasteurisierungstemperatur der süßen Magermilch wird ein Teil der Calciumbrücken zerstört, welches zur Labträgheit durch Blockierung von Labangriffsstellen führt. Beim Thermo-Verfahren muss daher die Labzugabe um ca. 20-50% gegenüber dem Normal-Verfahren erhöht werden, d. h. ca. 1,0 bis 1,5 ml Flüssiglab pro 100 Liter Milch bei einer Labkonzentration von 1 :10000 werden zugegeben. Anschließend ist ein gutes Durchrühren der Kesselmilch erforderlich. Nach ca. 16 Stunden ist der gewünschte pH-Wert von 4,5 bis 4,55 erreicht. Damit der Zulauf zum Separator gleichmäßig und homogen ist, wird der Käsebruch im Tank (7) gut aufgerührt. Vom Einlabtank (7) wird die Kesselmilch mit einer Kreiselpumpe (8) zum Vorlaufbehälter (9) gefördert. Durch Zwischenschalten des Vorlaufbehälters (2) wird die gleichmäßige Zusammensetzung des Bruches und durch die Zulaufregelung (14) eine konstante Zulaufmenge zum Separator gewährleistet. Mit der Kreiselpumpe (10) wird die Milch durch den Plattenapparat (11) und den Heißhalter (12) über das umschaltbare Doppelsieb zum Quark-Separator (15) gefördert.
Der Plattenapparat (11) muss so ausgelegt sein, dass die Temperaturdifferenz zwischen Heizmedium-Eintritt (Heißwasser) und Austrittstemperatur (Kesselmilch) kleiner als 2°C ist.
Die Thermisierungstemperatur für den Bruch (angesäuerte und dickgelegte Magermilch) beträgt 60 bis 64 °C. Die Heißhaltezeit liegt zwischen 4 und 6 Minuten. Die genaue Einstellung der notwendigen Separierungstemperaturen von 40 bis 44 °C erfolgt dadurch, dass ein Teilstrom des z. B. 60grädigen Bruchs mit dem auf ca. 35 °C abgekühlten Bruch vermischt wird. Der Bruch wird im Separator (15) in Molke und Quark getrennt. Die Molke wird über den Greifer schaumfrei aus der Trommel abgeführt. Der Quark fließt über Düsen aus der Trommel in den Konzentratfänger und von dort in den Quarktrichter (16). Die regelbare Positivpumpe (17) fördert den Quark durch den Kühler (19) in das Silo (23). Zur Herstellung von z. B. Fett-Quark wird dem Quark über die Dosierpumpe (21) kontinuierlich Rahm zudosiert. Im Mischer (22) werden Mager-Quark und Rahm zu einem homogenen Produkt vermischt. Durch einen Wasseranschluss lässt sich die Trommel des Quark-Separators beim An- und Abfahren oder bei Produktionsunterbrechungen mit Flüssigkeit füllen. Ein Wassersieb (25) verhindert, dass Feststoffteilchen aus der Wasserleitung in die Trommel gelangen können.
Thermo-Quark-Linie mit Westfalia Separator Typ KDB 30
Ultrafiltration bei der Quarkherstellung
Um den Magermilcheinsatz bei der Quark-Herstellung zu optimieren, wurden in den letzten Jahren neben dem Thermo-Verfahren die Ultrafiltrationstechnik eingesetzt. Wie schon beim Thermo-Verfahren erwähnt, kann die Ausbeute durch die Hinzugewinnung eines Teiles der Molkenproteine gesteigert werden. Dieses Ziel verfolgt auch die Ultrafiltration. Die Ultrafiltration wird seit ca. 1970 mit mehr oder weniger Erfolg in Molkereien eingesetzt. Zu Beginn war der Einsatz damals vor allem durch das Membranen-Material eingeschränkt. Das Material ließ eine Reinigung nach molkereiüblichem Standard nicht zu, und es ergaben sich daraus bakteriologische Schwierigkeiten. Erst seit der Entwicklung von Membranmaterialien, die eine sichere Reinigung zulassen, kann die Ultrafiltration als neue zusätzliche Trenntechnologie in der Frischkäse-Herstellung angesehen werden. Bei der Ultrafiltration handelt es sich um ein Membrantrennverfahren, wobei je nach Porengröße der Membran das Molekulargewicht der zu trennenden Komponenten als Trennwert verantwortlich ist. Unterschieden wird in Hohlfaser-, Platten- oder Röhrenmembranen.
Gegenüber der herkömmlichen Kuchenfiltration wird die Ultrafiltration auch als Querstrom oder dynamische Filtration bezeichnet.
Die relativ hohen Kreislauf-Durchsatzleistungen bei Drücken um 5 bar bewirken, dass die Membran nach der Bildung einer dünnen Sekundärschicht immer wieder freigespült wird und somit lange Standzeiten möglich sind.
Die beiden aus der Magermilch bzw. aus der Molke abgetrennten Komponenten werden als Konzentrat oder Retentat und Filtrat oder Permeat bezeichnet.
Hinsichtlich der Frischkäse-Herstellung bedeutet das, dass z. B. bei der Ultrafiltration von Molke das Molkeneiweiß das Retentat und die enteiweißte Molke das Permeat darstellt.
Der Permeatfluß wird auch Flux genannt. Die Größe des Flux ist für die Auslegung einer Ultrafiltrations-Anlage von größter Bedeutung.
Braucht ihr nicht alles verstehen, aber so was mache ich in der MOHA und in meiner Berufsschule...
EinStein