Grundsätzlich sind Mikroorganismen bei der Käseherstellung von großer Bedeutung. Doch bei verpacktem Käse sind Mikroben unerwünscht, da sie den Verderb begünstigen. Hartkäsesorten mit einem geringen Wasseranteil von maximal 56 % neigen zu Schimmelbefall, während Weichkäsesorten eher durch Bakterienkontamination bedroht sind. Bei einigen Käsesorten kann der Luftsauerstoff mit Fetten im Käse oxidieren und dabei den Käse ranzig werden lassen. Um eine möglichst lange Haltbarkeit ohne Einbußen an Geschmack, Aussehen oder Qualität zu erzielen, ist es wichtig, den Käse in der Verpackung nicht der normalen Umgebungsluft auszusetzen und so vor Mikroorganismen zu schützen.
Vakuum bietet viele Vorteile
Bei der Vakuumverpackung wird aus der Verpackung die Umgebungsluft und somit der Großteil des Sauerstoffs entzogen. Die Aktivität der sauerstoffbedürftigen Mikroben wird dadurch wesentlich verringert und die Haltbarkeit des Käses deutlich verlängert. Doch auch die Zusammensetzung des Käses und die Lagertemperatur beeinflussen die Haltbarkeit. Bei einem Hartkäse, in dem wenig Feuchtigkeit enthalten ist, erhöht sich die Haltbarkeit durch das Vakuumverpacken zum Beispiel von zwei auf bis zu zehn Wochen. Ein Weichkäse, der in normaler Umgebungsluft acht Tage haltbar ist, kann durch das Verpacken unter Vakuum oder Schutzgas bis zu drei Wochen ohne Qualitätseinbußen gelagert werden.
Weitere Vorteile der Vakuumverpackung sind, dass sich das Lebensmittel in Bezug auf Geschmack, Geruch und Optik nicht verändert, dass es nicht austrocknet und vor Berührung sowie Kontamination geschützt ist. Darüber hinaus bietet die Vakuumverpackung eine gute Lager- und Präsentationsmöglichkeit im Handel.
Es gibt verschiedene Arten, Käse zu verpacken. Je nach Verpackungsart bleibt der Käse entweder unter Vakuum verpackt oder die Luft in der Verpackung wird durch ein anderes Gas oder Gasgemisch ersetzt. Die bekanntesten Beispiele sind hier Kunststoffbeutelverpackungen, die Verpackung in vorgefertigten Trays oder das Verpacken in verschweißten Kunststofffolien.
Neben der Wahl der optimalen Verpackungsart hat auch die eingesetzte Vakuumpumpe großen Einfluss auf die Haltbarkeit und Qualitätserhaltung des Käses. Jeder Käse und jede Verpackungsart benötigt ein optimal abgestimmtes Vakuumniveau bei der Verpackung. Je niedriger der Enddruck einer Vakuumpumpe ist, umso sicherer kann der gewünschte Unterdruck in der Verpackung präzise eingestellt werden. Moderne Drehschieber-Vakuumpumpen erreichen beispielsweise einen Enddruck von 0,1 mb. Dies entspricht einem Zehntausendstel des atmosphärischen Luftdrucks auf Meereshöhe.
Käse luftdicht versiegeln
Vakuumpumpen evakuieren die Verpackungskammer auf das gewünschte Vakuumniveau, bei Käse üblicherweise auf 100 bis 300 mb. Neu entwickelte Technologien ermöglichen auch das Verpacken von Käse mit Lufteinschlüssen unter Vakuum, ohne dass sich der Käse deformiert. Prinzipiell läuft der eigentliche Evakuierungsprozess, also das Absaugen der Luft aus einer Verpackungskammer mit dem anschließenden Belüften und Versiegeln, bei allen Verpackungsarten gleich ab. Das Lebensmittel gelangt in einem Beutel oder einer vorgeformten Schale mit einer Oberfolie in die Verpackungskammer. Aus dieser wird durch die Vakuumpumpe die Luft abgesaugt. Das heißt, auch der in der Luft enthaltene Sauerstoff wird aus der Verpackungskammer und aus der Verpackung entzogen. Ist das gewünschte Vakuum erreicht, werden die Verpackungsteile miteinander luftdicht versiegelt. Jetzt wird die Verpackungskammer auf Atmosphärendruck belüftet, sodass sich die Verpackungsfolie dicht an das verpackte Lebensmittel anschmiegt. Kommt Schutzgas zum Einsatz, wird dieses nach dem Evakuieren der Verpackungskammer eingebracht. Die Verpackungskammer wird anstelle von Luft mit dem Schutzgas auf Atmosphärendruck befüllt und anschließend versiegelt.
Schutzgas lässt Käse weiter reifen
Als Schutzgase in Käseverpackungen werden Kohlendioxid (CO2) und Stickstoff (N2) verwendet. Für Hartkäse kommt ausschließlich Kohlendioxid zum Einsatz, bei anderen Käsesorten liegt der Kohlendioxidanteil bei 20 bis 40 %. Unter Schutzgas verpackter Käse hat in der Verpackung mehr Platz und kann somit atmen, weiter reifen und mehr Geschmack entwickeln. Zudem lassen sich bei Schnittkäse die einzelnen Scheiben besser entnehmen, da sie nicht durch die Folie zusammengepresst werden.
Rolle der Vakuumpumpe
Die Aufgabe der Vakuumpumpe ist es, die Luft aus der Verpackungskammer abzusaugen. Dabei haben sich seit den Anfängen der Vakuumverpackung ölgeschmierte Drehschieber-Vakuumpumpen durchgesetzt. Im Jahr 1963 hat Busch Vacuum Solutions die erste Drehschieber-Vakuumpumpe speziell für diese Anwendung entwickelt. Auch heute noch sind die R5-Drehschieber-Vakuumpumpen Stand der Technik beim Verpacken unter Vakuum. Neben ihrer Zuverlässigkeit und Langlebigkeit zeichnen sie sich auch durch ihre hohe Wasserdampfverträglichkeit aus. Diese hat direkten Einfluss auf die Qualität des verpackten Produkts. Sie sagt aus, wie viel Wasserdampf eine Vakuumpumpe neben der abzusaugenden Luft aus der Verpackungskammer zusätzlich absaugen kann, ohne dass dieser in der Vakuumpumpe auskondensiert oder die Evakuierungszeit negativ beeinflusst. Der Wasseranteil von Käse bewegt sich zwischen 56 % bei Hartkäse und 80 % bei Frischkäse. Wird beim Evakuierungsprozess ein bestimmtes Vakuumniveau erreicht, beginnt das Wasser am oder im Käse zu verdampfen und muss von der Vakuumpumpe dampfförmig abgesaugt werden. Eine leistungsschwache Vakuumpumpe ist damit überfordert und die Evakuierungszeit kann sich erheblich verlängern. Die längere Evakuierungszeit wiederum kann sich negativ auf die Produktqualität auswirken, weil dem Käse Feuchtigkeit entzogen wird.
Deshalb ist es unerlässlich, eine Vakuumpumpe einzusetzen, die bei niedrigen Drücken ein ausreichend hohes Saugvermögen aufbringt und somit das gewünschte Vakuumniveau erreicht, bevor Wasser verdampfen kann. Außerdem muss sie so konzipiert sein, dass sie auch beim Einsatz in gekühlten Räumen eine Betriebstemperatur erreicht, die verhindert, dass Wasserdampf in der Pumpe auskondensiert. Denn dies könnte sich wiederum negativ auf die Leistung und die Lebensdauer der Vakuumpumpe auswirken. Die richtige Auslegung der Vakuumpumpe und ihre Integration in die Steuerung setzt eine genaue Analyse des Verpackungsprozesses voraus.
Busch Vacuum Solutions, Maulburg
Halle 8.1, Stand C80
