AiF 20776 - Vollmundigkeit Käse

Die Hersteller gereifter Milchprodukte, wie z. B. Schnittkäse, stehen in einem starken internationalen Wett-bewerb, da mehr als 50 % des Produktionsvolumens exportiert wird. Ein wichtiges wirtschaftliches Ziel ist es daher insbesondere für mittelständische Hersteller, sich durch innovative Produkte, die ein intensives Aroma haben und/oder in der Salzwahrnehmung bei reduziertem Natriumchloridgehalt vergleichbar sind („Flavor tuning“), von Mitbewerbern abzuheben.
Es ist bekannt, dass der Abbau und die strukturelle Veränderung von Lactose, Milchfett und Milchprotein während der Reifung zu den unterschiedlichsten aromawirksamen Verbindungen u. a. über die Auswahl der Starterkultur, das Chymosinpräparat und die Reifungsbedingungen gesteuert werden kann. Weniger im Fo-kus stand bisher die Aminosäurezusammensetzung des Proteinanteils in der Käsereimilch. Voruntersuchun-gen zeigten, dass durch Einbringen von Nicht-Milchprotein, das sich durch einen hohen Anteil der Aminosäu-ren Glutamin und/oder Arginin auszeichnet, die gustatorische Wahrnehmung der Geschmacksqualität bzw. der Geschmacksnoten „kokumi“ und/oder „salzig“ in gereiften Milchprodukten modulieren lässt.
Ziel des Forschungsvorhabens war es, eine entsprechende Technologie für die Schnittkäseproduktion zu erar-beiten, die es erlaubt, Produkte mit einem neuen Geschmackserlebnis unter Berücksichtigung bzw. bei Vor-gabe der technofunktionellen Eigenschaften zu entwickeln und herzustellen.

Im Rahmen des Forschungsvorhabens wurde eine Technologie-Plattform für das „Flavor tuning“ in gereiften Milchprodukten durch Einbringen von Nicht-Milchprotein erarbeitet. Damit die wirtschaftlich wichtige Molke nicht mit Fremdprotein (Nicht-Milchprotein) belastet wird, wurde das Substrat direkt in den Käsebruch einge-arbeitet.
Experimentell sollte zunächst die Hypothese bestätigt werden, dass durch Zugabe von Glutamin und durch die Erhöhung der Enzymaktivität durch Teil-Mikrofiltration die Bildung der geschmacksaktiven γ-Glutamyl-Dipep-tide beschleunigt werden kann. Dazu wurde Käsebruch aus pasteurisierter und Teil-mikrofiltrierter Milch her-gestellt und anschließend Glutamin in den Käsebruch mit eingearbeitet und über Extrusion eine homogene Käsematrix erstellt. Die Käseproben mit und ohne Glutaminzusatz wurden für bis zu 3 Monate gereift. Mit Zugabe des Glutaminpulvers wurden weder die Textureigenschaften noch das Schmelzverhalten signifikant beeinflusst. Nachgewiesen wurde eine verstärkte Bildung von geschmacksaktiven γ-Glutamyl-Dipeptiden (Ge-schmacksqualität: kokumi) während der Reifung, die im Käse aus der teilmikrofiltrierten Milch gegenüber der pasteurisierten Milch beschleunigt ablief. Zurückzuführen ist dies u. a. auf die erhöhte Aktivität der orginären thermolabilen γ-Glutamyl-Transferase (teilmikrofiltierten Milch > 60 % von Rohmilch, pasteurisierte Milch < 10 %).
Ausgehend von diesen Erkenntnissen sollten an Stelle von reinem Glutamin, glutaminreiche Proteinpräparate zum „Flavor tuning“ der Käsematrix zugesetzt werden. Ein Auswahlkriterium war, dass das Nicht-Milchprotein-präparate einen höheren Glutamingehalt als Casein besitzt. Nachdem mit den üblichen Säureaufschlussme-thoden zur Bestimmung der Aminosäurezusammensetzung von Proteinen Glutamin gemeinsam mit Glutamin-säure (als Glx) bestimmt wird, wurde eine enzymatische Methode zur Probenvorbereitung entwickelt und an-gewendet, um den Glutamingehalt der Präparate zu quantifizieren. Als glutaminreiche Proteinpräparate und damit erfolgversprechend für das „Flavor tuning“ wurden verschiedene Glutenpräparate identifiziert. Zur Nachverfolgung der Bildung der geschmacksaktiven Peptide im Rahmen der Prozesskontrolle kann die im Pro-jekt entwickelte Probenvorbereitungs- und Analysenmethode zur Bestimmung der geschmacksaktiven γ-Glu-tamyl-Dipeptide eingesetzt werden, die zudem einen hohen Probendurchsatz ermöglicht.
Für einen Vergleich der in diesem Projekt hergestellten Käse(hybride) mit Handelsproben wurde eine Auswahl aus verschiedenen Käsearten getroffen und diese hinsichtlich der geschmacksaktiven γ-Glutamyl-Dipeptide charakterisiert. Die insgesamt 29 kommerziellen Käseproben wurden mit den oben vorgestellten Methoden untersucht und mittels einer Hauptkomponentenanalyse analysiert. In dieses Koordinatensystem konnten an-schließend die im Projekt hergestellten gereiften Proben eingeordnet werden. Dabei zeigte sich, dass durch die erhöhte Enzymaktivität einer teilmikrofiltrierten Milch ein daraus hergestellter (Hybrid-)Käse nach 12 Wo-chen Reifung einem Goudakäse entspricht, der knapp 7 Monate gereift wurde. Bestätigt wurde damit, dass durch Erhalt der thermolabilen γ-Glutamyl-Transferase während der Reifung geschmacksaktive Stoffe schnel-ler und in höheren Konzentrationen gebildet werden können.

BMWK - IGF - AiF - FEI

Industrielle Gemeinschaftsforschung (IGF)