Agroscope

Kapillareffekt bestätigt: Warum Heupartikel für die Lochbildung im Emmentaler entscheidend sind

Agroscope zeigte vor zehn Jahren, dass winzige Heupartikel die Lochbildung im Käse fördern. Ihre Kapillaren dienen als Ansatzstellen für Löcher. Nun konnten Forschende die entscheidende Rolle des Kapillareffekts bestätigen.

Fehlende Löcher in Emmentaler AOP

Die Grösse, Anzahl, Form und Verteilung der Löcher in Käse des Typs Emmentaler sind entscheidende Qualitätsparameter. Zu Beginn des 21. Jahrhunderts hatten die Herstellerinnen und Hersteller von Emmentaler AOP mit dem Problem unzureichender Lochbildung zu kämpfen. Die räumliche Trennung von Fütterung und Melken der Milchkühe in Laufstallsystemen und technologische Verbesserungen in der Milchproduktion führten nicht nur zu hygienischerer Milch, sondern auch zu einem Mangel an natürlichen Mikropartikeln wie Heustaub. Guggisberg et al. (2015) zeigten, dass Mikropartikel pflanzlichen Ursprungs als Lochansatzstellen fungieren, welche die Anzahl und Grösse der Löcher im Käse in einer dosisabhängigen Weise steuern. Die Autoren und Autorin stellten die Hypothese auf, dass Fragmente von Heustaub mit intakten Kapillaren die wahrscheinlichsten Ausgangsstellen für die Lochbildung sind.

Versuche mit definierten Kapillarelementen

Synthetische Hohlfasern mit einem Innendurchmesser von etwa 10 µm und synthetische Kapillaren mit Innendurchmessern von 0,13 mm und 0,18 mm in verschiedenen Längen und Mengen wurden während der Abfüllphase unter Molke zum Käsebruch hinzugefügt. Aus Sicherheitsgründen wurden diese Versuchsemmentaler nicht zum Verzehr freigegeben; die synthetischen Hohlfasern und Kapillaren wurden aufgrund ihrer definierten Kapillarstruktur ausgewählt.

Abb.1. Schnittbild eines Emmentaler-Modellkäses mit Löchern, die um synthetische Kapillarstücke (Innendurchmesser 0.13–0.18 mm, Länge 2–3 mm; Pfeile) gebildet wurden (Florian Loosli, Agroscope, Bern-Liebefeld)
Abb.2. Schnittbild eines Emmentaler-Modellkäses mit Löchern, die um synthetische Hohlfasern (Innendurchmesser 10 μm, Länge 6 mm; Pfeile) herum gebildet wurden (Dominik Guggisberg, Agroscope, Bern-Liebefeld)

Entscheidende Rolle des Kapillareffekts experimentell bestätigt

Die Anzahl und Grösse der Löcher in den Versuchskäsen wurde dosisabhängig beeinflusst, wie bereits in der Studie mit Heupulver. Im Gegensatz zu den Heupartikeln waren die synthetischen Hohlfasern und Kapillaren sowohl im Röntgenbild als auch mit blossem Auge deutlich erkennbar. Die Röntgenanalyse ergab, dass jedes Loch mindestens eine Kapillare enthielt. Somit wurde gezeigt, dass sich die Löcher um die Kapillarstrukturen herum gebildet hatten, die aufgrund des Kapillareffekts eingeschlossene Luft enthalten mussten.

Abb.3. Ausschnitt aus einer Röntgenaufnahme eines Emmentaler-Modellkäses mit Löchern, die sich um synthetische Kapillaren gebildet haben (Pfeile zeigen einige Beispiele) (Florian Loosli, Agroscope, Bern-Liebefeld)

Fazit

  • Die wahrscheinlichsten Ausgangsstellen für die Lochbildung im Käse sind mikroskopisch kleine Luftblasen.
  • In wässriger Umgebung wie Milch und Molke sind kapillare Strukturelemente Träger von Luftblasen.
  • Luftblasen können auf natürliche Weise mit kapillaren Strukturelementen wie winzigen Heupartikeln in die Milch eingebracht werden. Strukturelemente ohne Kapillaren können nicht als Lochansatzstellen wirken.
  • Ab 2025 dürfen die Herstellerinnen und Hersteller von Emmentaler AOP natürliches Heupulver hinzufügen, um die Lochbildung zu verbessern.
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