Die Komplexität der Schnittkäseproduktion
und wie sich effiziente Abläufe gewährleisten lassen
Durch bekannte Käse wie Edamer, Maasdamer und Gouda ist Schnittkäse eine der beliebtesten Käsesorten. Allerdings stellt diese Sorte Hersteller vor gewisse Herausforderungen. Portfolio Manager Jurjen Van Den Berg und Käsetechnologe Roger Kroon verraten uns, wie man den komplexen Produktionsprozess im Griff behält.
Warum Milchqualität wichtig ist
„Mit guter Frischmilch, die auf die richtige Weise behandelt wird, lässt sich guter Käse herstellen. Am wichtigsten ist, dass die Milch wenig Mikroorganismen enthält. Das ist eine Tatsache, die jeder Hersteller kennt“, sagt Jurjen.
Es ist klar, dass Kontaminationen nicht gewünscht sind. Aber was ist das eigentlich, gute Milch? Ja. Neben Bakterien und Frische sind auch antibiotische Rückstände ein wichtiger Aspekt, denn diese können ein Problem darstellen. Auch das Verhältnis von Fett zu Proteinen muss beachtet werden. Dann wäre da noch die Konzentration von Laktose und Calcium, die schwanken kann. Sogar auf das Verhältnis von Kasein und Molkenprotein muss der Käser achten. Die Kompensation der hohen Anzahl an schwankenden Faktoren in der Zusammensetzung der Milch stellt eine Herausforderung für die Produktion eines gleichbleibend einheitlichen Käses dar. Dem lässt sich nur durch eine ständige Überwachung der Kesselmilchzusammensetzung, eine gute Standardisierung und regelmäßige Qualitätskontrollen entgegenwirken. Nur so kann ein hochwertiger Käse von gleichbleibender Qualität produziert werden.
„Standardisierte Milch in der gewünschten Zusammensetzung, also exakt geregelten Anteilen von Fetten und Proteinen, ermöglicht es, die Käserei für optimale Effizienz und einen stabilen Output einzustellen“, weiß Roger. „Keinesfalls darf man die Bedeutung von Calcium in der Kesselmilch vergessen. Um eine gleichmäßige Käsestruktur und -qualität zu gewährleisten, sollte die Kalziumkonzentration stabil gehalten werden, damit eine einheitliche Koagulation erreicht wird. Der Koagulationssensor von Tetra Pak hilft Käseherstellern dabei, eine stabile Koagulation zu erzielen.
Produktionsliniendesign: Der Unterschied liegt in den Details
„Man muss viele Parameter im Griff haben. Wenn die Durchflussgeschwindigkeiten in den Milchzufuhrleitungen zu hoch ist, kann es beispielsweise zur Schaumbildung kommen. Wird diese Milch zum Käsen verwendet, leidet die Qualität. Außerdem führt eine hohe Strömungsgeschwindigkeit in den Rohrleitungen zu unerwünschtem Käsestaub.“
Im weiteren Verlauf ist die Prozessverrohrung für die Weiterleitung des Bruch/Molke-Gemisches wichtig. Ist die Durchflussgeschwindigkeit zu hoch (mehr als 1,5 m/s), nimmt der Bruch schaden und es kommt zu Verlusten. Die Bruch/Molke-Leitungen sollten möglichst hindernisfrei und geradlinig gestaltet werden. Wenn Krümmungen unvermeidlich sind, muss ein möglichst großer Radius gewählt werden.
Die Konstruktion des Milchpasteurs kann für die Linieneffizienz entscheidend sein. Wenn der Milchpasteur richtig ausgelegt ist, die Pasteurisierungstemperatur genau regelt und mit Kapazitätsschwankungen umgehen kann, wird die Bildung von denaturierten Molkenproteinen minimiert. Denaturierte Molkenproteine reduzieren die Qualität und den Wert der Gesamtmolkenfraktion.
Der perfekte Wassergehalt
Jede Käsesorte hat ganz bestimmte Merkmale. Fett, Wassergehalt und die Art der Starterkultur sind entscheidend dafür. Häufig gibt es gesetzliche Vorschriften hinsichtlich dieser Merkmale. Ein Käse mit einem zu hohen Wassergehalt schmeckt nach der Reifung sauer. Er ist häufig auch sehr empfindlich und weich. Ein zu hoher Wassergehalt kann zudem die Käsequalität beeinträchtigen und zu Unregelmäßigkeiten führen. Die Käsequalität bestimmt also über den maximalen Wassergehalt im Käse. Eine große Schwankung des Wassergehalts zwingt die Hersteller dazu, den durchschnittlichen Wassergehalt zu senken, um sicherzustellen, dass Reklamationen oder eine Herabstufung des Käses verhindert werden. Genau darin besteht die Kunst – die Standardabweichung des Käsewassergehalts im Griff zu haben. Eine perfekte Balance des Wassergehalts verleiht Schnittkäse die feste und doch etwas elastische Textur.
„Der maximale Wassergehalt in einer bestimmten Käsesorte sollte nicht überschritten werden. Tut man es dennoch, leiden Geschmack und Struktur. Andererseits möchte man sich dieser magischen Grenze möglichst weit annähern, denn Wasser ist günstig und so sinken die Kosten für die Rohstoffe.“
Mit anderen Worten: Es geht darum, den idealen Punkt zu finden.
„Kontrolle ist wichtig, ebenso wie die einheitliche Zusammensetzung des Käses. Je genauer man den idealen Wassergehalt trifft, desto höher ist die Ausbeute.“
Wie lässt sich der perfekte Wassergehalt erreichen?
Die Grundlage für einen genauen Käsewassergehalt beginnt mit der Linienkonzeption. Der Wassergehalt lässt sich zuverlässig und stabil steuern, wenn die Käselinien nach einem vordefinierten, reproduzierbaren Plan mit festen Zeitvorgaben arbeiten, und zwar bei jeder Charge. Deshalb ist es wichtig, dass die Anlagenteile in einer Käselinie miteinander kommunizieren, um den Zeitrhythmus einzuhalten. Wenn Zeitabweichungen auftreten, wirkt sich dies negativ auf den Wassergehalt aus. Als Gegenmaßnahme bei Störungen hat Tetra Pak ein spezielles Modul für die Zeitrhythmussteuerung entwickelt. Dieses Modul steuert den Zeitrhythmus aktiv und antizipiert oder kompensiert Abweichungen.
Gewichtsgenauigkeit
Eine wichtige Leistungskennzahl in der modernen Käseproduktion ist die Gewichtsgenauigkeit des Käses, der die Produktionslinie verlässt. Wenn der Käse beispielsweise in Scheiben geschnitten wird, müssen alle Käse dasselbe Gewicht aufweisen. Ein einheitliches Gewicht stellt einen effizienten Schnittprozess sicher, bei dem jede Scheibe dieselbe Größe (!) und dasselbe Gewicht aufweist. Zudem muss der Käse so nicht herabgestuft werden.
Wird Käse nach Gewichtsangabe (vorgegebenes Packungsgewicht) verkauft, muss ein bestimmtes Mindestgewicht eingehalten werden. Bei einer hohen Gewichtsgenauigkeit kann die Käselinie auf ein Zielgewicht abgestimmt werden, das dem Mindestzielgewicht möglichst nahe kommt. So sinken die Produktionskosten.
Tetra Pak verfügt über umfassendes Fachwissen und Spezialisten, die Käselinien von Tetra Pak optimal einstellen können. Außerdem sind Käselinien von Tetra Pak mit Funktionen und Tools ausgestattet, die zur Optimierung Ihrer Linien beitragen und dafür sorgen, dass die Genauigkeit im Jahresverlauf bewahrt wird.
Flexibel bleiben
Die Marktanforderungen ändern sich im Laufe eines Jahres. Daher müssen die Produktionsmengen der Anlagen heute viel stärker regelbar sein, als dies früher der Fall war. Auch die Käsesorten und Formate können variieren. Weltweit betrachtet wird der Euroblock nach wie vor am meisten gehandelt. Tatsächlich wächst die Menge sogar. Allerdings gewinnen Vielfalt bei Sorten und Formaten an Bedeutung und werden immer wichtiger. Jurjen erklärt:
„Wir stellen eine wachsende Nachfrage nach verschiedenen Käsesorten fest. Es ist nicht nur eine Sache des Geschmacks, sondern auch der Milchsorte: Milch ohne Gentechnik, Milch von Kühen aus Freilandhaltung, Bio-Milch usw. Bis in die jüngste Vergangenheit haben Käsehersteller den ganzen Tag dieselbe Sorte gefahren. Heute ist es üblich, zum Beispiel mit fünf Chargen Gouda zu beginnen, bevor zu Edamer und schließlich einer weiteren Sorte gewechselt wird. Das ist der Nachfrage der Verbraucher geschuldet. Der Markt verlangt mehr Auswahl. Als Systemanbieter müssen wir komplette Käselinien konstruieren, die diesen Variationen gewachsen sind. Gleichzeitig darf diese Flexibilität sich nur minimal auf die Effizienz der Käseproduktionslinie auswirken.“
Effizienz und Nachhaltigkeit gehen Hand in Hand
Eine höhere Anlagenverfügbarkeit (und somit weniger Reinigungszyklen) und weniger Abfallströme führen zu einer nachhaltigeren Produktion. Das wirkt sich direkt auf die Effizienz aus, denn je nachhaltiger man arbeitet, desto niedriger fallen die Betriebskosten aus.
Ein effizienter Reinigungsprozess ist gut für die Umwelt und fürs Geschäftsergebnis.
„Der Käsebruch ist bares Geld wert. Je weniger Bruch vor der CIP (Cleaning in Place) in der Maschine verbleibt, desto mehr Geld gelangt in die Kasse. Außerdem fällt der Reinigungsprozess kürzer aus und damit sinken Strom-, Wasser- und Chemikalienverbrauch.“
Zudem bedeuten kürzere Zeitfenster für die Reinigung eine höhere Anlagenverfügbarkeit, was wiederum die Betriebskosten senkt.
Für viele industrielle Käsehersteller sind Molkenproteine mittlerweile der wertvollste Bestandteil der Milch. Damit keine Molke verlorengeht oder als Tierfutter verwertet werden muss, hat Tetra Pak das Molke-Wannen-System entwickelt. Diese umweltfreundliche Erfindung steigert zudem den Gewinn. Das System wird verwendet, um eine Rinde um den Käse zu pressen und zu formen, während gleichzeitig hochwertige Molke gewonnen wird. Die Formen zur Käsepressung befinden sich in den Molke-Wannen. Dort wird die beim Pressen anfallende Molke gesammelt. Nach dem Pressen einer Charge werden die Formen und Wannen in einer Waschstation gereinigt. Anschließend beginnt der Presszyklus mit den sauberen Formen und Wannen erneut. Einer der Vorteile ist, dass die Presseinheiten nicht mit Produktresten verschmutzt werden und daher nicht täglich gereinigt werden müssen.
Die Zukunft ist digital
Verbraucher greifen verstärkt zu Marken mit transparenten Lieferketten und ethischer Produktion. Natürliche Zutaten und nachhaltige Abläufe beeinflussen die Wahl der Verbraucher ebenfalls. Eine bessere Kontrolle der Milchzusammensetzung, der Käsequalität und der Produktionsparameter sind nur einige der Vorteile, die digitalen Werkzeuge für Hersteller bieten. Bisher zeitaufwändig manuell durchgeführte Aktivitäten bei der Analyse der Produktionsdaten für die Feinabstimmung können jetzt automatisch erfolgen. Die Digitalisierung ermöglicht auch eine vollständige Rückverfolgbarkeit über die gesamte Lieferkette hinweg: Von der Kuh bis zum Verbraucher stehen nachprüfbare Daten zu allen Aspekten von Tierwohl bis Lagerung zur Verfügung.
Die Digitalisierung führt zu mehr Effizienz und folgerichtig auch einer höheren Rentabilität. Genaue Echtzeitinformationen zu den zugeführten Milchströmen (darunter das bereits erwähnte Protein-Fett-Verhältnis) vereinfachen die Produktionsplanung.
Diese Möglichkeiten haben Tetra Pak dazu veranlasst, das Line Optimization Module (LOM, Linienoptimierungsmodul) zu entwickeln. Das LOM kann mit verschiedenen anderen Modulen kombiniert werden, um Effizienz, Rückverfolgbarkeit, Produktionsplanung und vieles mehr auf Kundenseite zu verbessern.
Es gibt LOMs, mit denen Käsehersteller Schwankungen im Wassergehalt und dem Gewicht minimieren können. Qualitätskontrollpunkte lassen sich für eine aktive Prozesssteuerung in das LOM integrieren. So können die Abläufe in der Käselinie robuster gestaltet, die Produktqualität gesteigert und die effiziente Produktion gesichert werden.
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