Fünf wissenschaftlich untermauerte Möglichkeiten, die Käseproduktion umweltfreundlicher zu gestalten
Ein neuer Forschungsbericht zeigt, dass fünf einfache Maßnahmen die Käseproduktion effizienter und nachhaltiger machen können
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Ein Forschungsteam des DTU National Food Institute hat eine Literaturstudie über die Fermentierung und Reifung von Käse durchgeführt und fünf wenig genutzte, evidenzbasierte Maßnahmen zur Verbesserung der Effizienz und Nachhaltigkeit der Käseproduktion ermittelt.
Ein großer Teil der Milch wird zu Käse verarbeitet, den es in einer Vielzahl von Sorten gibt, der sättigend ist und sich gut hält. In Verbindung mit unserem kulinarischen Erbe macht dies Käse zu einem sehr beliebten Molkereiprodukt, dessen Herstellung jedoch auch ressourcenintensiv ist. Die Forscher weisen unter anderem darauf hin, dass die Molke viel besser genutzt werden kann, als dies derzeit in vielen Molkereien weltweit der Fall ist.
"Wenn Molkereien ein Kilogramm Käse produzieren, fallen gleichzeitig bis zu neun Kilogramm Molke an. Molke enthält den größten Teil des Milchzuckers sowie wichtige Mineralien und Vitamine, wird aber heute oft billig an große Molkenraffinerien verkauft, und weltweit wird ein erheblicher Anteil als Abfall entsorgt. Dadurch geht ein wertvoller Rohstoff verloren, und die Molkereien müssen mit hohen Kosten rechnen", sagt Professor Christian Solem vom DTU National Food Institute.
Bei der Käsegärung gibt es noch eine weitere Herausforderung, die möglicherweise ganz einfach gelöst werden könnte, nämlich Bakteriophagen. Bakteriophagen sind Viren, die die für die Käseherstellung so wichtigen Milchsäurebakterien abtöten können. Ein Phagenbefall kann einen ganzen Produktionslauf verzögern oder ruinieren. Molkereien sind daher in der Regel auf umständliche Verfahren angewiesen, bei denen sie zwischen verschiedenen Kulturen wechseln.
"Unsere Untersuchung zeigt, dass die Molkereien die Milchsäurebakterien gegen Bakteriophagen schützen können, indem sie sie in den Käsebruch einkapseln, bevor sie in den Kessel gegeben werden", sagt Postdoc Shuangqing Zhao vom DTU National Food Institute.
Fünf unzureichend genutzte Maßnahmen
In der Studie weisen die Forscher auf fünf Maßnahmen hin, die möglicherweise mit begrenzten Prozessänderungen in vielen Molkereien umgesetzt werden könnten:
- Mehr autolytische Starterkulturen verwenden: Wenn Milchsäurebakterien etwas früher im Prozess beginnen, sich selbst abzubauen (Autolyse), setzen sie Enzyme und Verbindungen frei, die den Geschmack schneller und gleichmäßiger entwickeln können. Eine neue Kultur kann die Käsereifung beschleunigen und die Lagerzeit verkürzen.
- Passen Sie den pH-Wert der Oberfläche an, um die Reifung zu beschleunigen: Bei Käsesorten, die durch Mikroorganismen reifen, die auf der Oberfläche wachsen, können die Molkereien den Reifungsprozess beschleunigen, indem sie den pH-Wert der Rinde kontrollieren. Außerdem lassen sich so Probleme mit unerwünschtem Wachstum, wie Schimmel oder potenziell gefährlichen Listerien, vermeiden. Es geht darum, die Salzlake, das Waschen und die Luftfeuchtigkeit anzupassen - Fähigkeiten, über die die meisten Molkereien bereits verfügen.
- Verhindern Sie den Angriff von Phagen, indem Sie Milchsäurebakterien einkapseln: Wenn die Milchsäurebakterien eingekapselt werden, sind sie in den ersten kritischen Stunden des Prozesses physisch vor Virenangriffen (Bakteriophagen) geschützt. Die Methode ist bereits von anderen Lebensmitteln bekannt und kann in den normalen Ablauf einer Molkerei integriert werden. Dies führt zu weniger Fehlgärungen und einheitlicheren Chargen. Außerdem entfällt die kostspielige und umständliche Praxis, zwischen verschiedenen Starterkulturen zu wechseln, um die Phagen in Schach zu halten. Letzteres funktioniert, weil Bakteriophagen nur bestimmte Stämme in einer Kultur infizieren, sich aber nach und nach an andere Wirte anpassen können. Wenn Sie die Kultur wechseln, dauert es eine Weile, bis sich die Phagen anpassen und die Gärung erneut verderben können. Der Kulturwechsel erfordert eine umfassende Planung und die Vorhaltung mehrerer Kulturen.
- Kontrollierte Verwendung von Bakteriophagen: Sehr kleine, kontrollierte Mengen von Bakteriophagen können verwendet werden, um die Starterkultur an einem bestimmten Punkt des Prozesses "abzuschalten". Wenn die Bakterien auf diese Weise abgebaut werden, setzen sie Enzyme und andere Verbindungen frei, die zum Geschmack beitragen, so dass die Reifung schneller voranschreiten kann. Dies erfordert eine strenge Prozesskontrolle und klare Parameter, aber die Methode ist einfach und kann besonders für Käsesorten interessant sein, bei denen die Geschmacksentwicklung normalerweise lange dauert.
- Mehr Wert aus der Molke ziehen: In der Literatur werden Technologien beschrieben, mit denen Molkenproteine aufgefangen und in den Käsebruch zurückgeführt werden können. Der Studie zufolge kann dies die Käseausbeute um bis zu 30 % erhöhen, während der Nährwert erhalten bleibt und weniger Nebenprodukte anfallen. Alternativ kann die Molke mikrobiell verarbeitet werden, um einen höheren Wert zu erzielen (z. B. in Form von Zutaten), anstatt sie billig zu verkaufen.
Eine Abkürzung zu billigeren Starterkulturen
Die meisten Molkereien kaufen heute gebrauchsfertige Starterkulturen, so genannte DVS-Kulturen, weil sie einfach zu handhaben sind und stabile Ergebnisse liefern, aber sie sind auch teuer. Eine Alternative ist, eigene Kulturen vor Ort zu vermehren und direkt in der Produktion einzusetzen. Der Vorteil ist, dass nur ein kleiner Teil der Originalkultur als "Starterpackung" benötigt wird und der Rest dann selbst vermehrt werden kann. Auf diese Weise können die Kosten für die Kulturen bis zu hundertmal niedriger sein, stellen die Forscher fest. Im Gegenzug ist eine strengere Prozess- und Hygienekontrolle erforderlich, da die Molkereien selbst die Kulturen stabil und konsistent halten müssen. Für größere Molkereien - und für kleinere, die Anlagen gemeinsam nutzen können - kann dies eine wirtschaftlich attraktive Lösung sein.
Die Umsetzung hängt von der Käsesorte und den vorhandenen Anlagen ab, und die Forscher weisen darauf hin, dass einige Maßnahmen Pilotversuche und eine Klärung durch die Behörden erfordern.
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