Cheese quality and authenticity

• Unité de recherche: ALP
• Numéro de projet: 12.02.2.2.1
• Titre du projet anglais: Cheese quality and authenticity
• Titre court: Käsequalität und -authentizität

Mots-clé (Anglais)

cheese, cheese quality, cheese technology, milk quality, food safety, traceability, nutrition, dairy consulting, knowledge transfer, dairy education,

Description succincte (Allemand)

Der Konsum von Käse ist weltweit weiterhin steigend. Käse leistet als Grundnahrungsmittel auch einen wichtigen Beitrag für eine gesunde Ernährung. Das Bewusstsein der Konsumenten für gesunde und qualitativ hochwertige Nahrungsmittel steigt. Die wachsende Zahl Produkten mit geschützter Ursprungsbezeichnung (AOC) unterstreicht, dass die Herkunft, Natürlichkeit und der artisanale Charakter bei der Vermarktung von Lebensmitteln an Bedeutung gewinnen. Diese Elemente sind auch für die Positionierung und Differenzierung von Schweizer Käse von zentraler Bedeutung.

Rund die Hälfte der in der Schweiz produzierten Milch wird zur Käse verarbeitet. Traditionelle Schweizer Käse sind aufgrund ihrer hervorragenden Qualität weltbekannt. Käse ist und bleibt das wichtigste Exportprodukt der schweizerischen Landwirtschaft. Agroscope verfügt über ein historisch gewachsenes Kompetenzzentrum von für Käsequalität und leistet mit seinen Aktivitäten einen wichtigen Beitrag zur Sicherheit und Qualität von Schweizer Käse. Dank modernen Analysen und langjähriger Erfahrung sind wir in der Lage, Praxisbetriebe bei Qualitätsproblemen effizient zu beraten. Darüber hinaus unterstützen wir die Schweizerische Käsebranche durch praxisorientierte Forschungsarbeiten.

Seit der Auflösung der Milchwirtschaftlichen Inspektions- und Beratungsdienste (MIBD) per Ende 2006 arbeitet Agroscope in der Wissensvermittlung mit den neuen, teilweise privatrechtlich organisierten Beratungsplattformen zusammen. Über diese Plattformen wird das aus der Forschung und Beratung hervorgehende Know-How laufend an die Branche in Form von Weiterbildungskursen vermittelt. Darüber hinaus leistet Agroscope auch in der milchwirtschaftlichen Ausbildung (z.B. Alpsennenkurse, Unterricht an Fachhochschulen) wichtige Beiträge an das Wissenssystem der Land- und Ernährungswirtschaft.

Agroscope unterstützt die gewerbliche und industrielle Praxis bei der Auswahl neuer Verfahren sowie bei der Entwicklung innovativer, wettbewerbsfähiger Produkte. Darüber hinaus, stellt Agroscope im Rahmen von fremdfinanzierten Arbeiten seine Kompetenzen für kundenspezifische Projekte zur Verfügung.

Objectifs du projet (Allemand)

1.     Durch die Weiterentwicklung der Methoden zur Überwachung und Lenkung der Rohmilchqualität leistet ALP für Schweizer Milchproduzenten, Käsehersteller und Affineure einen wichtigen Beitrag zur Vermeidung von rohstoffbedingten Qualitätsproblemen bei Käse. (Strategische Stossrichtungen: Gesunde und nachhaltige Ernährung / Wertschöpfungskette Milch)

2.     Der aktuelle Forschungsbedarf zur Förderung der Qualität von Schweizer Käse wird in Zusammenarbeit mit den Sortenorganisationen laufend erhoben. Durch die Realisation gezielter Forschungsarbeiten leistet ALP einen wichtigen Beitrag zur internationalen Qualitätsführerschaft von Schweizer Käse. (Strategische Stossrichtungen: Gesunde und nachhaltige Ernährung / Wertschöpfungskette Milch)

3.     ALP vermittelt durch technische Beratung, Gutachten, Vorträge, Aus- und Weiterbildungskurse das aktuell verfügbare Wissen bezüglich Qualität von Milch und Käse an die Praxis und leistet damit einen wichtigen Beitrag zur Förderung der Qualität von Schweizer Käse. Die Praxis setzt die aktuellen Forschungsergebnisse von ALP um. (Strategische Stossrichtung: Wissenssystem der Land- und Ernährungswirtschaft)

4.     Neue Methoden zur Verbesserung der Charakterisierung und der Rückverfolgbarkeit von Käse werden in Zusammenarbeit mit Sortenorganisationen geprüft. (Strategische Stossrichtung: Wertschöpfungskette Milch)

5.     Das Wissen zur Bedeutung von Käse in der menschlichen Ernährung wird vertieft. Ernährungsbezogene Aussagen und sortenspezifische Angaben zum Nährwert von Käse sind wissenschaftlich dokumentiert und werden stufengerecht an Praxis, Handel und Konsumenten vermittelt. (Strategische Stossrichtungen: Gesunde und nachhaltige Ernährung)

6.     Neue Technologien zur Herstellung und Reifung von Käse (inkl. Produktinnovation) sind evaluiert und für die Praxis dokumentiert. Die Branche berücksichtigt bei der Anschaffung neuer Produktionsanlagen die Erfahrungen und Empfehlungen von ALP. (Strategische Stossrichtungen: Wertschöpfungskette Milch, Wissenssystem der Land- und Ernährungswirtschaft)

7.     Integrale Forschungsarbeiten (Farm to Fork) eröffnen neue Möglichkeiten, die Qualität und die Wettbewerbsfähigkeit von CH-Käse zu stärken. (Strategische Stossrichtung: Wertschöpfungskette Milch)

ALP stellt im Rahmen von fremdfinanzierten Arbeiten seine Kompetenzen für kundenspezifische Anfragen und Projekte zur Verfügung. (Strategische Stossrichtung: Wertschöpfungskette Milch)

Connaissances nouvelles/Littérature (Allemand)

Neue Erkenntnisse zur Lochbildung in Käse:

·        Verschiedene alternative CO₂-Quellen in Käse wurden identifiziert und deren Potential zur Beeinflussung der Lochbildung anhand von Versuchen im Pilot-Plant getestet. Aus dem Aminosäurestoffwechsel resultieren wichtige CO₂-Quellen (z.B. Arginin-Deiminase-Aktivität, Decarboxylierung von Glutaminsäure und Asparaginsäure). Solche CO₂-Quellen können in jungen Käsen einerseits die Lochbildung positiv unterstützen, andererseits können sie bei der Ausreifung das Auftreten von Lochfehlern (Gläs) verursachen.

·        Dank Fortschritten in der Methodenentwicklung zur Erfassung des Lochvolumens in Käse wurde es möglich, mittels Computertomographie kann das Lochvolumen in einem Käse quantitativ zu erfassen. Damit wird es möglich, den Effekt von Lochbildungskulturen quantitativ zu messen.

·        Die Dynamik der CO₂-Bildung in Käse hat einen grossen Einfluss auf die Lochbildung. Die Entwicklung geeigneter Verfahren zur Erfassung der CO₂-Bildung im Verlauf der Reifung ist Gegenstand weiterer Arbeiten.

·        Durch den Zusatz von pflanzlichen Fasern lässt sich der Lochansatz, bzw. die Lochzahl in Grosslochkäse gezielt steuern. Es wird vermutet, dass solche Fasern auch in Halbhartkäse die Lochbildung positiv unterstützen. Durch die Zugabe solcher Fasern kann die Reproduzierbarkeit von Versuchen zur Untersuchung der Lochbildung in Käse stark verbessert werden.

Neue Erkenntnisse zu biogenen Aminen in Käse

·        hohe Gehalte an biogenen Aminen in Schweizer Käsen sind in den meisten Fällen auf Kontaminationen der Verarbeitungsmilch mit Lactobacillus buchneri oder parabuchneri zurückführen.

·        Die Isolation von histamin- und tyraminbildenden Keimen aus Käse ist mittels Selektivmedien möglich. Für die Isolation solcher Keime aus Rohmilch ist die Entwicklung selektiver Medien erforderlich. Der selektive Nachweis von histamin- und tyraminbildenden Keimen in Rohmilchproben würde bedeutende Fortschritte in der Praxisberatung ermöglichen, da problematische Lieferantenmilchen früher erkannt werden könnten.

·        Durch die Isolierung und Genotypisierung von Isolaten von Lactobacillus buchneri und parabuchneri aus Rohmilch und Käse könnten wichtige Hinweise zur Lokalisierung von Kontaminationsquellen gewonnen werden.

Neue Erkenntnisse zum Einfluss der Rohmilchflora auf die Käsequalität

·        Es wurde beobachtet, dass Pediokokken die Lochbildung in Emmentalerkäse beeinflussen können (frühere Lochbildung, etwas lebhaftere Lochung). Es werden vielfältige Interaktionen innerhalb der Käseflora vermutet, die sich auf den Reifungsverlauf und die Lagerstabilität von Käse auswirken (z.B. Interaktionen zwischen fakultativ heterofermentativen Lactobazillen und Propionsäurebakterien oder zwischen Pediokokken und Propionsäurebakterien). Es ist unklar, auf welchen Mechanismen diese Interaktionen basieren.

·        Eine neue Studie zur Biodiversität von Propionsäurebakterien in Emmentaler AOC zeigt, dass trotz Zusatz von Prop-Kulturen der Anteil an wilden Propionsäurebakterien im Verlauf der Reifung dominant werden kann. Verschiebungen in der Zusammensetzung der Propionsäurebakterien-Flora sind insbesondere für die Lagerstabilität von Emmentaler von Bedeutung. Aus der Charakterisierung wilder Propionsäurebakterien geht hervor, dass bezüglich stammspezifischer Eigenschaften (Aspartaseaktivität, Wachstum bei tiefen Lagertemperaturen) grosse Unterschiede bestehen.

 

Literaturangaben:

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·        Sieber, R., Bütikofer U., Egger C., Portmann R., Walther B., Wechsler D. ACE-inhibitory activity and ACE-inhibiting peptides in different cheese varieties. Dairy Science and Technology. 90, (1), 2010, 47-73

·        Jakob E., Amrein R., Winkler H. Emmentalerkäse - Vom guten Teig hängt vieles ab. ALP forum. (80), 2010, 1-24

·        Winkler H., Amrein R., Jakob E. Halbhartkäse - unübertrefflich mit langem, weichem Teig. ALP forum. (81), 2010, 1-20

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·        Jakob E., Winkler H., Haldemann J. Mikrobiologische Kriterien in der Käsefabrikation. ALP forum. (77), 2010, 1-32

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·        Jakob E., Winkler H., Amrein R. Gehaltsbezahlung der Milch. ALP forum. (75), 2009, 1-20

·        Schreier, K., Schafroth K., Wechsler D. Herstellung von Käse aus Silomilch mit Mikrofiltration. Agroscope Liebefeld-Posieux ALP. 2009, 1-1

·        Wechsler, D., Walther, B., Jakob, E., Winkler, H. Bedeutung biogener Amine in der Ernährung und deren Vorkommen in Schweizer Käsesorten. ALP forum. (73), 2009, 1-23

·        Winkler, H., Jakob, E., Amrein, R. Schmiere, ein wichtiges Qualitätskriterium. ALP forum. (71), 2008, 1-16

·        Häni, J.P., Jakob, E., Goy, D. La qualité de la pâte du Gruyère AOC. ALP forum. (70), 2008, 1-24

·        Amrein, R., Winkler, H. Winterfehler bei Emmentaler. ALP forum. (67), 2008, 1-16

·        Jakob, E., Schmid, A., Walther, B., Wechsler, D., Wehrmüller, K. Käse, ein wertvolles Lebensmittel. ALP forum. (66), 2008, 1-20

·        Ryffel, S., Jakob, E. Schafmilchverarbeitung - Grundlagen, Besonderheiten und Rezepturen für die Praxis. ALP forum. (63), 2008, 1-20

·        Amrein, R., Winkler, H., Jakob, E. So sichert sich der Käser gegen Schäden ab. ALP forum. (60), 2008, 1-14

Goy, D., Häni, J.P. , Piccinali, P., Wehrmüller, K. , Jakob, E. Das Salz und seine Bedeutung. ALP forum. (59), 2008, 1-18

Procédure/Etat des travaux (Allemand)

Veränderungen in der Milchproduktion, wie etwa der zunehmende Einsatz von Melkrobotern, führen in der Praxis zu neuen Fragen bezüglich der Rohmilchqualität (z.B. Einfluss der Melkintervalle auf die Lipaseaktivität). Die Weiterentwicklung von Methoden zur Beurteilung der mikrobiologischen Rohmilchqualität (z.B. Nachweis und Genotypisierung von Propionsäurebakterien, Lactobacillus buchneri und parabuchneri und Clostridium tyrobutyricum) gewinnt aufgrund der zunehmenden Kapazität der Verarbeitungsbetriebe an Bedeutung. Die frühe Erkennung problematischer Lieferantenmilchen ist ein wichtiger Faktor, um rohstoffbedingte Qualitätsfehler bzw. atypische Fehlgärungen zu vermeiden. Im Falle von Qualitätsfehlern sind die hohen Schadensummen für gewerbliche Käsereien oft existenzbedrohend. Mit der Durchführung von Dienstleistungsanalysen und der Erstellung von unabhängigen Gutachten leistet die Forschungsanstalt Agroscope wichtige Grundlagen zur Aufklärung von Schadenfällen. Die im Zusammenhang mit Expertisen gewonnen Erkenntnisse werden in anonymisierter Form wieder an die Praxis vermittelt.

Schweizer Sortenkäse werden im Vergleich zu industriell hergestellten Pastmilch-Käsen meist deutlich länger ausgereift, damit ein möglichst intensives Aroma erzielt wird. Daraus ergeben sich besondere Anforderungen an die Käsequalität. Für die Ausreifbarkeit und Lagerstabilität von Käse ist es beispielsweise wichtig, dass die Bildung von biogenen Aminen auf tiefem Niveau gehalten werden kann. Die bisherigen Forschungsarbeiten deuten darauf hin, dass hohe Gehalte an Histamin in den meisten Fällen auf Kontaminationen mit Lactobacillus buchneri und parabuchneri zurückzuführen sind. In Zusammenarbeit mit der Praxis soll daher versucht werden, die Ursachen für betriebsspezifische Kontaminationen mit diesen Spezies vertieft abzuklären. Die Freisetzung von CO₂ im Verlauf der Käsereifung ist wichtig für die Erzielung einer sortentypischen Lochung. Neben dem Abbau von Milchsäure (z.B. Propionsäuregärung) und der Vergärung von Citrat hat auch der Aminosäurestoffwechsel einen großen Einfluss auf die CO₂-Bildung. In weiteren Studien soll der Einfluss ausgewählter Milchsäurebakterien auf die Freisetzung von CO₂ untersucht werden. Anhand von Modellversuchen soll deren Potential zur Beeinflussung der Lochbildung und der Käsequalität untersucht werden.

Destinataires/Diffusion des résultats (Allemand)

Milchproduzenten, industrielle und gewerbliche Käseproduzenten, Klein- und Mittelmolkereien, milchwirtschaftliche Beratungsorganisationen, Sortenorganisationen und Käsehandel sowie Schulen, die milchwirtschaftliche Aus- oder Weiterbildungen anbieten (SHL, MBZ, IAG, Berufsschulen für Milchtechnologen).

Die praxisorientierte Vermittlung der Forschungsergebnisse geschieht über Käser-Diskussionsgruppen, Arbeitskreisen, Beratertagungen, Vorführungen, Zusammenarbeiten (Industrie), Publikationen in Fachzeitschriften und Internet. Mit den milchwirtschaftlichen Beratungsorganisationen sowie den Sortenorganisationen (Interprofessions) Gruyère, Emmentaler Switzerland, Sbrinz, Tilsiter, Appenzeller, Raclette Suisse finden Jahressitzungen statt.

Adresses URL (Allemand)

http://www.agroscope.admin.ch/lebensmittelqualitaet/05853/index.html?lang=de
http://www.agroscope.ch