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Lebensmittelchemie + Ernährung

Lebensmittelchemie FAQ

Wie entstehen die einzelnen Käsesorten?

Wie entstehen die einzelnen Käse?

Fast alle Käse werden durch Mikroorganismen erzeugt, wenn man von wenigen Ausnahmen wie Frischkäse oder Quark absieht. Durch verschiedene Kulturen entstehen die unterschiedlichen Käsesorten, die sich dann noch in der Reifezeit unterscheiden.

Die Basis für Käse ist der Käsebruch. Er entsteht, wenn man das Eiweiß der Milch durch Säure oder Enzyme ausfällt. Nur dieser Bruch wird weiterverarbeitet. Die Restflüssigkeit, die je nach Art der Ausfällung noch Eiweiß, Milchzucker und Mineralstoffe enthält, wird getrocknet und als Molke als billige Zutat in zahlreichen Lebensmitteln verwendet. Den Fettgehalt des Käses stellt man durch den Rahmanteil der Milch ein.

Schon bei der Ausgangsbasis Milch gibt es Unterschiede. Jeder Käse, der in einer Molkerei produziert wird, entsteht aus pasteurisierter Milch. Bei handwerklich erzeugtem Käse wird Rohmilch verwendet, und diese Käse gelten als geschmacklich besser. Untersuchungen in der Schweiz ergaben, dass schädliche Keime auch bei der Verwendung von Rohmilch keine Chance zur Vermehrung haben: Die Rohmilch kommt in Holzzuber, die an ihrer Oberfläche mit einem Bakterienrasen besiedelt sind. Diese Bakterien wandern innerhalb von Minuten in die Milch und vermehren sich dort so stark, dass sie alle anderen Bakterien verdrängen. Da es sich anders als bei den Starterkulturen der Molkereien nicht um eine homogene Startkultur handelt, sondern eine Gemeinschaft von Bakterien, wirkt sich dies natürlich auf den Geschmack aus. Ähnliches gilt für die Pilzsporen die bei der Lagerung von Camembert in den Höhlen in den Käse wandern. Bei den in Molkereien hergestellten Käse wird dagegen eine Starterkultur zugesetzt.

Zurück zum Käsebruch. Es gibt zwei Möglichkeiten, das Eiweiß zum Gerinnen zu bringen. Das eine ist durch Milchsäuregärung. Es passiert das Gleiche wie bei der Joghurtherstellung: Eine Starterkultur wird zugesetzt, die bei der Fermentation entstehende Milchsäure senkt den pH Wert ab, und das Milcheiweiß gerinnt. Man erhält mit diesem Verfahren Sauermilchkäse wie Harzer, Münster, Handkäse oder Kochkäse. Der entstehende Käsebruch ist vor der Reifung normaler Quark. Sauermilchkäse kann man auch durch Zugabe von Säure ohne Bakterienkultur herstellen. Üblich ist die Zugabe von Zitronensäure oder Essigsäure. Die zweite Möglichkeit ist es, ein Enzymgemisch, das Lab, zuzusetzen. Früher stammte es vor allem aus Kälbermagen, heute wird eines der Enzyme, das Chymosin, auch von gentechnisch veränderten Bakterien hergestellt. Gentechnisch gewonnenes Chymosin ist für die Herstellung von Bio Lebensmitteln in Europa verboten. Für Vegetarierkäse können pflanzliche Enzyme, z. B. aus Labkräutern oder Papayas, eingesetzt werden. In Deutschland ist deren Einsatz aber verboten. Hierzulande wird für vegetarische Käse Chymosin aus Bakterienkulturen verwendet.

Das Labferment enthält Enzyme, die ein Protein der Milch, das Casein, spalten. Es gerinnt und schließt dabei die anderen Proteine, aber auch das Calcium mit ein. Anders als bei der Sauermilchherstellung sinkt der pH Wert des Käses nicht ab, weshalb man auch von Süßmilchgerinnung und Süßmilchkäse spricht.

Beide Käsefraktionen unterscheiden sich in einem Detail: Bei der Sauermilchgerinnung wird, wenn der Käsebruch von der eingeschlossenen Flüssigkeit befreit wird, mit der Flüssigkeit das Calcium der Milch abgetrennt. Im sauren Milieu kann das Casein das Calcium nicht mehr binden. Dies ist beim Süßmilchkäse nicht so.

Aus dem frischen Käsebruch kann man dann Frischkäse herstellen. Er wird dann noch meistens mit Sahne angereichert, um ein geschmeidiges Gefüge zu erreichen. Die meisten Frischkäsesorten werden durch Sauermilchgerinnung hergestellt.

Für Hartkäse muss der Wassergehalt des Bruchs gesenkt werden. Dazu wird der Käsebruch mit „Käseharfen“, feinen Rechen, mehrfach zerkleinert. Es passiert das Gleiche, wie wenn Sie mit dem Löffel Joghurt durchrühren. Der Käsebruch besteht aus einem lockeren Eiweißgeflecht, das viel Wasser einschließt. Durch das mechanische Behandeln wird es zerstört. Nur das Wasser, das fest an das Eiweiß gebunden wird, bleibt im Bruch, der Rest bildet die Molke.

Nach dem Filtrieren wird der Käsebruch in eine Form gebracht, meistens in der Form noch ausgepresst, um weiteres Wasser zu entfernen. Heute ist die Ultrafiltration des Bruchs üblich, bei dem die Molke durch sehr feine Siebe filtriert wird. Dies erhöht die Käsemasse um 12 bis 18% und senkt die Kosten, die für die Beseitigung der Molke entstehen. Wird sie ins Abwassernetz eingeleitet, so sind hohe Gebühren fällig, da sie reich an abbaubaren Stoffen ist, und sonst findet man nur wenige Abnehmer, auch wenn inzwischen „Molkenerzeugnisse“ als Füllstoffe bei vielen Produkten wie Desserts, Schokolade und Eis schon gang und gäbe sind. Diese Molkenerzeugnisse können auch eingesetzt werden, um Zusatzstoffe wie Schaum  oder Gelbilder zu ersetzen.

Der nun feste Käse wird in eine Salzlake getaucht. Das Salz macht ihn fester (weitere Flüssigkeit tritt aus), hemmt schädliche Bakterien, fördert den Geschmack und beeinflusst die Rindenreifung. Die Dauer ist unterschiedlich. Camembert wird nur eine Stunde in der Salzlake gelassen, Emmentaler ruht 4 5 Tage in der Lake. Nun werden die eigentlichen Bakterienkulturen zugegeben, entweder durch Impfung oder durch Einreiben der Rinde. Die Reifung verläuft bei unterschiedlichen Temperaturen zwischen 3°C (Cheddar) und 35°C (Butterkäse) über wenige Tage bis mehrere Monate, jedoch immer bei hoher Luftfeuchtigkeit. Im Allgemeinen gilt, dass je länger ein Käse reift, um so härter wird er, um so weniger Wasser enthält er, und um so mehr Aromen bildet er. Von vielen Käsesorten gibt es mehrere Variationen wie „jung“, „mittelalt“ und „alt“. Die Aromen entstehen dadurch, dass Bakterien und Pilze das Fett und Eiweiß abbauen. Beim Eiweißabbau entstehen biogene Amine, die sehr geruchsintensiv sind, aber auch pseudoallergische Reaktionen auslösen können. Ebenso sind freie Fettsäuren geruchsintensiv, und bei ihrem Abbau entstehen zahlreiche Aromastoffe. Auch die anfangs aus Lactose gebildete Milchsäure wird abgebaut. Länger gereifter Käse ist weitgehend lactosefrei. Damit wird er von Personen die eine Laktoseintoleranz haben besser vertragen als frische Milch oder Quark. Die Bakterien bauen auch Eiweiß und Fett ab. Käse ist so zum einen leichter verdaulich, zum anderen entstehen aus diesen Abbauprodukten die Aromen. So biogene Amine aus Eiweiß, Ketone, Aldehyde und freie Fettsäuren aus Fett. Einige Bakterien und Pilze produzieren auch Vitamine, sodass käse vitaminreicher als die Milch sein kann. Propionobakter shermanii, ein Bakterium das für Limburger und Romadur verwendet wird bildet z.B. sehr viel Vitamin B12.

Die Rinde wird dann bei zahlreichen Käsen vor dem Verkauf behandelt, entweder gewachst oder sogar mit Antibiotika behandelt, wie Natamycin, das die Ansiedlung von Fremdkeimen verhindern soll, denn nur über die Rinde können sie den Käse befallen. Hartkäse ist allerdings so fest, dass selbst wenn er im Kühlschrank verschimmelt, es reicht, die Rinde großzügig zu entfernen, da das Mycel nicht sehr tief eindringen kann. Im Inneren können sich fremde Mikroorganismen durch die eigene Bakterienflora nicht vermehren. Alle verwendeten Kulturen sind für den Menschen ungefährlich, das gilt auch für Schimmelpilze, die z. B. für die Herstellung von Roquefort, Brie, Gorgonzola oder Camembert eingesetzt werden. Im Gegenteil: Die Bakterien bilden Vitamine, wie das Vitamin B₁₂.

Was bedeutet die Abkürzung „i. Tr.“ bei Käse?

Eingeteilt wird Käse heute nach vielen Kriterien. Gesetzlich festgelegt sind Fettgehaltsstufe und Wassergehalt für bestimmte Handelsklassen. Bei dem Fettgehalt bezieht sich dieser auf die Trockenmasse, und dies wird mit „i. Tr.“ auf der Verpackung angegeben. Dies sind die in Deutschland üblichen:

Für viele Käsesorten sind bestimmte Fettgehaltsstufen vorgeschrieben, so wird man keinen Emmentaler mit 30% Fett, also Dreiviertelfettstufe, erhalten. Emmentaler ist eine Käsesorte der Vollfettstufe.

Für den Verbraucher verwirrend ist, dass der Fettgehalt auf die Trockenmasse bezogen ist. Diese erhält man, wenn man das Produkt in einem Ofen trocknet, bis das ganze Wasser verdampft ist. 45% Fett in der Trockenmasse bei Schnittkäse wie Emmentaler, Gouda, Edamer oder Tilsiter klingen nach viel, aber Käse enthält immer Wasser, und so enthält Emmentaler im Produkt nur 30% Fett. Ganz überraschend ist das vor allem bei den beiden letzten Stufen: Rahmstufe und Doppelrahmstufe findet man nur bei Frischkäse, doch enthalten diese so viel Wasser, dass sie trotz des hohen Fettgehalts in der Trockenmasse pro 100 g weniger Energie als Schnittkäse aufweisen. Vollmilch hat übrigens einen Fettgehalt von 29% i. Tr. Sie enthält nur 3,5% Fett, aber 87,7% Wasser, weshalb die Angabe des Fettgehalts der Trockenmasse keinen Aufschluss über den Energiegehalt zulässt, wenn man nicht weiß, wie viel Wasser der Käse enthält. So enthält 20% Quark weniger Fett bezogen auf die Trockenmasse als Vollmilch. (Der Energiegehalt ist mit 405 zu 293 KJ allerdings höher, da Quark weniger Wasser enthält).

Würde man das System auf andere Lebensmittel ausdehnen, so würden diese auch viel Fett enthalten: Schweinefilet 29% Fett, Erdnüsse 50%, Frankfurter Würstchen 59% und Schokolade 55% Fett. Wesentlich ist aber, wie viel Energie beziehungsweise Fett eine Portion enthält. Je höher der Wassergehalt ist, desto weniger Fett (absolut) enthält der Käse. Die Angabe ist bedeutsam, weil der Geschmack sich mit dem Fettgehalt verändert. Ein Käse mit viel Fett schmeckt milder, weil das Fett die gebildeten Aromen, die in Reinform sehr aufdringlich sein können, erträglich macht. So entstehen bei der Käsereifung Abbauprodukte aus Fettsäuren, die isoliert nach Veilchen riechen oder kratzig schmecken, sowie Eiweißabbauprodukte, die auch den Geruch von verdorbenem Fleisch und Fisch prägen. Bei Käse nehmen wir diese durch die Verbindung mit Fett aber positiv wahr. Bei manchen Käsesorten wie Limburger und Romadur ist der Geruch daher nicht sehr appetitlich, durch den Fettgehalt schmecken diese Käse aber deutlich milder als man vermutet.

Bei einem Fettgehalt von weniger als 32,5% in der Trockenmasse kann ein Käse als „leicht/lite/light“ bezeichnet werden. Das gilt nicht für Quark und Schichtkäse. Hier liegt die Grenze wegen des hohen Wassergehaltes bei 12,5%.

Beim Wassergehalt gibt es folgende Kategorien, allerdings bezogen auf die fettfreie Masse, nicht den absoluten Wassergehalt.

• Extra hart: < 51%

• Hart: 49−56%

• Semihart: 54–63%

• Halbfest: 61–69%

• Weich: > 67%

Schmelzkäse entsteht dadurch, dass Käse mit Schmelzsalzen aufgeschmolzen wird. Normaler Käse wird beim Erstarren hart. Die Schmelzsalze (Phosphate und/oder Zitronensäure) verhindern dies, der Käse bleibt zähflüssig und zieht Fäden. Zugesetzt werden etwa 2 3% Schmelzsalze. Phosphate sind wegen der insgesamt zu hohen Phosphataufnahme als kritisch zu sehen, beeinflussen aber weniger den Geschmack als die Zitronensäure.

Artikel verfasst am 30.7.2012, zuletzt geändert am 13.5.2016

Bücher vom Autor

Zum Thema Ernährung, Lebensmittel und Lebensmittelchemie/recht sind bisher vier Bücher von mir erschienen:

Das Buch „Was ist drin?“ wendet sich an diejenigen, die unabhängige Informationen über Zusatzstoffe und Lebensmittelkennzeichnung suchen. Das Buch zerfällt in vier Teilen. Es beginnt mit einer kompakten Einführung in die Grundlagen der Ernährung. Der zweite Teil hat zum Inhalt eine kurze Einführung in die Lebensmittelkennzeichnung - wie liest man ein Zutatenverzeichnis. Welche Informationen enthält es? Ergänzt wird dies durch einige weitere Regelungen für weitergehende Angaben (EU Auslobung von geografischen Angaben, Bio/Ökosiegel etc.).

Der größte der vier Teile entfällt auf eine Beschreibung der technologischen Wirkung, des Einsatzzweckes und der Vorteile - wie auch bekannter Risiken - von Zusatzstoffen. Der letzte Teil zeigt beispielhaft an 13 Lebensmitteln, wie man ein Zutatenverzeichnis sowie andere Angaben liest, was man schon vor dem Kauf für Informationen aus diesem ableiten kann, die einem helfen, Fehlkäufe zu vermeiden und welche Tricks Hersteller einsetzen, um Zusatzstoffe zu verschleiern oder ein Produkt besser aussehen zu lassen, als es ist. 2012 erschien eine Neuauflage, erweitert um 40 Seiten. Sie trägt zum einen den geänderten Gesetzen Rechnung (neue Zusatzstoffe wurden aufgenommen, Regelungen über Lightprodukte beschrieben) und zum anderen ein Stichwortregister enthält, das sich viele Leser zum schnelleren Nachschlagen gewünscht haben.

Wie sich zeigte, haben die meisten Leser das Buch wegen des zentralen Teils, der die Zusatzstoffe beinhaltet, gekauft. Ich bekam auch die Rückmeldung, dass hier eine Referenztabelle sehr nützlich wäre. Ich habe daher 2012 diesen Teil und den Bereich über Lebensmittelrecht nochmals durchgesehen, um die neu zugelassenen Zusatzstoffe ergänzt und auch um neue Regelungen, wie bei der Werbung mit nährwertbezogenen Angaben. Ergänzt um eine Referenztabelle gibt es nun die zwei mittleren Teile als eigenes Buch unter dem Titel "Zusatzstoffe und E-Nummern" zu kaufen.

Nachdem ich selbst über 30 kg abgenommen habe, aber auch feststellen musste wie wenig viele Leute von Ernährung oder der Nahrung wissen, habe ich mich daran gemacht einen Diätratgeber "der anderen Art" zu schreiben. Er enthält nicht ein Patentrezept (wenn auch viele nützliche Tipps), sondern verfolgt den Ansatz, dass jemand mit einer Diät erfolgreicher ist, der genauer über die Grundlagen der Ernährung, was beim Abnehmen passiert und wo Gefahren lauern, Bescheid weiß. Daher habe ich auch das Buch bewusst "Das ist kein Diätratgeber: ... aber eine Hilfe fürs Abnehmen" genannt. Es ist mehr ein Buch über die Grundlagen der Ernährung, wie eine gesunde Ernährung aussieht und wie man dieses Wissen konkret bei einer Diät umsetzt. Es ist daher auch Personen interessant die sich nur über gesunde Ernährung informieren wollen und nach Tipps suchen ihr Gewicht zu halten.

Das Buch "Was Sie schon immer über Lebensmittel und Ernährung wissen wollten" wendet sich an alle, die zum einen die eine oder andere Frage zu Lebensmitteln und Ernährung haben, wie auch die sich für die Thematik interessieren und auf der Suche nach weitergehenden Informationen sind. Während andere Autoren zwar auch populäre Fragen aufgreifen und diese oft in einigen Sätzen beantworten und zur nächsten Frage wechseln, habe ich mich auf 220 Fragen beschränkt, die ich mehr als Aufhänger für ein Thema sehe, so hat das Buch auch 392 Seiten Umfang. Jede Frage nimmt also 1-2 Seiten ein. Sie sind nach ähnlichen Fragestellungen/Lebensmitteln gruppiert und diese wieder in vier Sektionen: zwei Großen über Lebensmittel und Ernährung und zwei kleinen für Zusatzstoffe und Lebensmittelrecht/Werbung. Man kann das buch daher von vorne bis hinten durchlesen und so seinen Horizont erweitern, aber auch schnell mal nach einer Antwort suchen. Ich habe sehr viele positive Rückmeldungen bekommen, vor allem weil der Stil nicht reißerisch ist und ein Dogma verbreiten will, sondern aufklärend ist.

Sie erhalten alle meine Bücher über den Buchhandel (allerdings nur auf Bestellung), aber auch auf Buchshops wie Amazon, Libri, Buecher.de und ITunes. Sie können die Bücher aber auch direkt bei BOD bestellen.

Mehr über diese Bücher und weitere des Autors zum Themenkreis Raumfahrt, finden sie auf der Website Raumfahrtbucher.de.

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