Verfahren zur Herstellung von klaren, haltbaren, natürlichen Getränken. Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von klaren, halt baren, natürlichen Getränken, insbesondere von Süssmosten, Fruchtsäften usw., durch Pasteurisierung nach vorangegangener Fer- mentierung und Filtration.
Um Fruchtsäfte, Süssmoste und ähnliche Erzeugniese herzustellen, ist es bekannt, die in ihnen enthaltenen Trubstoffe mit Hilfe von Enzymen abzubauen. Durch derartige Pilzfermente wird der Trub entstabilisiert und der betreffende Most bezw. Fruchtsaft hierdurch filtrierfähig gemacht. Auch ist es bekannt, die Fermentierung von Süssmosten, Fruchtsäften und dergleichen zur Vorstufe einer Einkeimungsfiltration zu machen.
Die Kaltentkeimung hat jedoch das ältere Verfahren der Haltbarmachung für Süssmoste oder Säfte nicht ausschalten können, wohl wegen der nicht ganz zu vermeidenden In fektionsgefahr, vor allem in solchen Betrie- ben, wo neben Süssmosten auch noch alkoholi sche Getränke durch Gärung gewonnen wer den.
Die bei der Entkeimungsfiltration er reichte Wirkung, das Klarbleiben des Süss- 25 mostes oder Saftes und das Erhalten des natürlichen Obst- bezw. Fruchtgeschmackes, kann nun aber durch die üblichen Pasteuri- sierungsverfahren nicht erreicht werden.
Pasteurisierte Säfte werden, auch wenn sie so ,mit den bekannten Mitteln fermentiert wer den, oft trübe und haben, dies trifft vor allem auf Traubensaft zu, einen bestimmten, un erwünschten Beigeschmack, der von den Fachleuten als "Kochgeschmack" bezeichnet se wird.
Diese Nachteile lassen sich vermeiden, wenn man vor dem Pasteurisieren mit En zymen fermentiert, deren p]rAktivitätsopti- mum zwischen pg 2 und 4 liegt. In. diesem 4o Bereich liegt die Wasserstoffionenkonzentra- tion der hier in Frage kommenden Moste oder Säfte.
Das erfindungsgemässe Verfahren ist da durch gekennzeichnet, dass zur Fermentierung Fermentpräparate aus zur Säurebildung herangezüchteten Mikroorganismen verwendet werden, die in einem pH-Bereich von etwa 2 bis 4 maximale Wirksamkeit zeigen. Hier zu haben sich Schimmelpilze der Klasse der Eumyceten und Phycomyceten als besonders geeignet erwiesen.
Als Vertreter für Schimmelpilze der Klasse der Eumyceten, die zur Säurebildung herangezüchtet und zur Durchführung des er findungsgemässen Verfahrens benutzt werden können, seien beispielsweise Aspergillus- und Penicilliumarten genannt. Von Schimmel pilzen der Klasse der Phycomyceten seien beispielsweise Mucor-Arten erwähnt.
Züchtet man zum Beispiel einen Stamm von säurebildenden Aspergillus niger in einer der bekannten Nährlösungen, dann steigt der PH-Wert der Nährlösung während des Wachs tums des Pilzes innerhalb weniger Tage in folge Ausscheidung von Stoffwechselproduk- ten bis zu einem pH von 2 bis 3 an. Die in dem geernteten Pilz enthaltenen Enzyme haben die in der folgenden Tabelle ange gebenen PH-Aktivitätsoptima, die, wie er sichtlich, alle im sauren Bereich liegen.
Dies ist einigermassen überraschend, da die glei chen Enzyme, aus andern pflanzlichen Aus gangsmaterialien gewonnen, zumeist ihr Wirkungsoptimum bei wesentlich höheren PH-Werten besitzen. In der Tabelle sind einige aus der Literatur hierfür bekannte Werte angegeben:
EMI0002.0023
<I>In <SEP> dem <SEP> Fermentgemisch <SEP> des <SEP> Aspergillus <SEP> niger <SEP> enthaltene <SEP> Enzyme:</I>
<tb> pH-Aktivitäts- <SEP> pH-Aktivitäts-Optimum <SEP> v. <SEP> Enzymen
<tb> Optimum: <SEP> anderer <SEP> Herkunft:
<tb> Proteinase: <SEP> pH <SEP> 2,5-3,5 <SEP> aus <SEP> Hefe:
<SEP> a) <SEP> aus <SEP> Macerationasaft <SEP> 6,7-8,5
<tb> b) <SEP> aus <SEP> Hefeautolysat <SEP> 6,0
<tb> Polypeptidase <SEP> " <SEP> :2,5-3,5
<tb> Diastase <SEP> 2-4,5 <SEP> " <SEP> Asperg. <SEP> oryzae <SEP> 4,8
<tb> Maltase <SEP> 3-4 <SEP> " <SEP> Hefe <SEP> 6,2-6,8
<tb> Saccharase <SEP> 3-4 <SEP> " <SEP> Takadiastase <SEP> 5,0-5,5
<tb> Pektinase <SEP> 3-4 <SEP> " <SEP> Asperg. <SEP> oryzae <SEP> 5,5
<tb> Lipase <SEP> 4-5
<tb> P-d-Glukosidase <SEP> " <SEP> 3,5 <SEP> ,, <SEP> Asperg.
<SEP> oryzae <SEP> 4,8 In ähnlicher Weise wie aus Aspergillus niger kann man auch aus andern zur Säure bildung herangezüchteten Stämmen von Mi kroorganismen, insbesondere Schimmelpilzen aus den Klassen der Eumyceten und Phy- comyceten, Enzymgemische gewinnen, deren einzelne Enzyme ihr Aktivitätsoptimum in einem pH-Bereich zwischen etwa 2 und 4 be sitzen.
Weiterhin ist es bei der Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens zweck mässig, wenn man solche Fermentpräparate verwendet, die man durch Extraktion mit Lösungsmitteln, in denen die Fermente un löslich sind und die sich mit Wasser mischen lassen, wie zum Beispiel Äthyl- oder Methyl alkohol, Aceton, Dioxan und dergleichen, ge schmacksfrei gemacht hat. Zu diesem Zweck wird das Pilzmycel beispielsweise bei niedri ger Temperatur auf einen Wassergehalt von etwa 10% getrocknet und anschliessend ein- oder mehrere Male mit dem betreffenden Lösungsmittel behandelt.
Durch diese Be handlung werden die Fermente in ihrer Wirksamkeit nicht geschädigt und gleich zeitig mit der Entfernung des störenden Ei gengeschmackes erfolgt die Beseitigung von erheblichen Mengen an unerwünschten Be- gleitstoffen sowie des in dem Mycel noch ent haltenen restlichen Wassers, was die Halt- barkeit der erzielten Fermentpräparate we sentlich begünstigt.
Die Verwendung der aus Eumyceten- oder Phycomycetenarten erhaltenen Fermentprä- parate erfolgt vorteilhaft in 0,1 bis 0,3%iger Konzentration bei einer Temperatur von 12 bis 15 und erstreckt sich im allgemeinen über eine Dauer von etwa 12 bis 24 Stunden. Zweckmässig wird dem frisch gekelterten Saft das Ferment zugesetzt.
Man kann aber auch die mit dem Ferment versetzten Säfte unter einem Kohlensäuredruck von etwa 6 bis 8 atü in einen Tank einlagern und sie wäh rend mehrerer Wochen oder Monate bei nied riger Temperatur mit geringeren Ferment mengen als bei der vorstehend beschriebenen Arbeitsweise (etwa 0,05%) behandeln. Ein so vorbehandelter Saft ist leicht filtrierbar und sein Geschmack ist bei gleichzeitigem Hervortreten des frischen Obst- bezw. Trau bengeschmackes wesentlich harmonischer und abgerundeter als der von unfermentierten Säften.
Die Säfte können, ohne dass sie die sen Geschmack einbüssen und ohne Eiweiss- trübungen zu zeigen, nach einem der bekann ten Verfahren pasteurisiert werden. Im Falle von Traubensaft zum Beispiel unterscheidet sich ein nach dem erfindungsgemässen Ver fahren gewonnenes und pasteurisiertes Er zeugnis praktisch in keiner Weise von einem Saft oder Most, der mit demselben Präparat fermentiert und einer Entkeimungsfiltration unterworfen wurde.
Statt die erfindungsgemäss verwendeten Fermente in Form des geernteten Pilzmycels zu benutzen, können auch in üblicher Weise erhaltene wässrige Auszüge und Fällungen dieser Auszüge aus dem betreffenden Mycel benutzt werden.
Im folgenden soll die Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens an Hand einiger Ausführungsbeispiele näher erläutert werden: .
<I>Beispiel 1:</I> Ein säurebildender Aspergillus - niger- Stamm wird in einer der bekannten Nähr lösungen gezüchtet. Die Wasserstoffionen konzentration der Nährlösung steigt dabei während des Pilzwachstums innerhalb weni ger Tage bis zu einem pg von etwa 2 bis 3 an. Hierauf wird der Pilz geerntet, gewa schen, bei 35 getrocknet und nach üblichem Verfahren gereinigt. 1 kg des erhaltenen Fermentpräparates wird in 3 bis 4 Liter, handwarmen Apfelsaftes unter Rühren ein getragen.
Nach 1/ Stunde wird die erhal tene Suspension zu 1000 Liter Apfelsaft ge geben und die Gesamtflüssigkeit 24 Stunden bei 10 bis 12 unter zeitweiligem Umrühren sich selbst überlassen. Anschliessend wird die Flüssigkeit durch eine übliche Filtration geklärt, in Flaschen gefüllt und nach be kanntem Verfahren pasteurisiert. In ähn licher Weise lässt sich frischer Traubensaft unter Zugabe von 0,2% Mycelpräparat ver arbeiten.
Unter den gleichen Bedingungen wie mit Aspergillus niger gewonnene Fermentgemische kann man auch mit aus Penicillium glaucum, Citromyces und dergleichen gewonnenen Fer- mentgemischen arbeiten.
Beispiel <I>2:</I> 15 000 Liter Apfelsaft werden mit 0,1 eines Mycelpräparates fermentiert, dessen Enzyme ein pH-Wirkungsoptimum im wesent lichen zwischen 2 und 4 aufweisen. Nach dreistündiger Einwirkung des Mycelpräpa- rates wird die Flüssigkeit in einen Tank übergeführt und dort vier Wochen lang unter einem Kohlensäuredruck von 8 Atm. ge lagert. Anschliessend wird filtriert, in Fla schen abgefüllt und durch kurzzeitiges Er hitzen auf etwa 78 pasteurisiert.
Nachstehend sei noch ein Verfahren zur Herstellung eines völlig geschmacksfreien Mycelpräparates beschrieben: 100 kg frisches, abgepresstes, aus Beispiel 1 erhaltenes Mycel von Aspergillus niger wird öfters mit Was ser gewaschen, schnell bei 35 getrocknet und fein gemahlen. Dann wird mit 40 Liter 90 % igem Äthylalkohol einige Stunden extra hiert, die Extraktion gegebenenfalls noch mals wiederholt, worauf nach dem Abtrennen des Alkohols das Gut bei 35 im Vacuum getrocknet wird.
Es werden etwa 20 kg eines weitgehend geschmacksfreien Fermentpräpa- rates erhalten.
Process for making clear, long-lasting, natural beverages. The present invention relates to a method for producing clear, long-lasting, natural beverages, in particular sweet musts, fruit juices, etc., by pasteurization after fermentation and filtration.
In order to produce fruit juices, sweet musts and similar products, it is known to break down the sediment contained in them with the help of enzymes. By such fungal ferments the lees is destabilized and the must in question BEZW. This makes fruit juice filterable. It is also known to make the fermentation of sweet musts, fruit juices and the like a preliminary stage of germination filtration.
Cold disinfection, however, has not been able to switch off the older process of preserving sweet musts or juices, probably because of the risk of infection that cannot be completely avoided, especially in those establishments where, in addition to sweet musts, alcoholic beverages are also obtained through fermentation.
The effect achieved in the sterilization filtration, the remaining clear of the sweet must or juice and the preservation of the natural fruit or fruit. Fruit flavor, but cannot be achieved with the usual pasteurization processes.
Pasteurized juices are, even if they are fermented with the known means, often cloudy and have, this is especially true of grape juice, a certain, undesirable aftertaste, which is referred to by the experts as "cooking taste" se.
These disadvantages can be avoided if, prior to pasteurization, fermentation is carried out with enzymes with an optimum p] r activity between pg 2 and 4. In. This 40 range is where the hydrogen ion concentration of the musts or juices in question lies.
The method according to the invention is characterized in that fermentation preparations from microorganisms grown for acid formation are used for the fermentation, which preparations show maximum effectiveness in a pH range of approximately 2 to 4. Molds of the class of the Eumycetes and Phycomycetes have proven to be particularly suitable for this.
As a representative of molds of the class of the Eumycetes, which are bred for acid formation and can be used to carry out the method according to the invention, Aspergillus and Penicillium species may be mentioned, for example. Mucor species may be mentioned, for example, of mold fungi of the Phycomycete class.
If, for example, a strain of acid-forming Aspergillus niger is grown in one of the known nutrient solutions, the pH of the nutrient solution increases within a few days as the fungus grows up to a pH of 2 to 3 due to the excretion of metabolic products. The enzymes contained in the harvested mushroom have the PH activity optima indicated in the following table, which, as he can see, are all in the acidic range.
This is somewhat surprising, since the same enzymes, obtained from other plant-based starting materials, usually have their optimum effect at significantly higher pH values. Some values known from the literature are given in the table:
EMI0002.0023
<I> <SEP> enzymes contained in <SEP> the <SEP> ferment mixture <SEP> of <SEP> Aspergillus <SEP> niger <SEP>: </I>
<tb> pH activity <SEP> pH activity optimum <SEP> v. <SEP> enzymes
<tb> Optimum: <SEP> other <SEP> origin:
<tb> Proteinase: <SEP> pH <SEP> 2.5-3.5 <SEP> from <SEP> yeast:
<SEP> a) <SEP> from <SEP> maceration juice <SEP> 6.7-8.5
<tb> b) <SEP> from <SEP> yeast autolysate <SEP> 6.0
<tb> Polypeptidase <SEP> "<SEP>: 2.5-3.5
<tb> Diastase <SEP> 2-4.5 <SEP> "<SEP> Asperg. <SEP> oryzae <SEP> 4.8
<tb> Maltase <SEP> 3-4 <SEP> "<SEP> yeast <SEP> 6.2-6.8
<tb> Saccharase <SEP> 3-4 <SEP> "<SEP> Takadiastase <SEP> 5.0-5.5
<tb> Pectinase <SEP> 3-4 <SEP> "<SEP> Asperg. <SEP> oryzae <SEP> 5.5
<tb> Lipase <SEP> 4-5
<tb> P-d-glucosidase <SEP> "<SEP> 3,5 <SEP> ,, <SEP> Asperg.
<SEP> oryzae <SEP> 4,8 In a manner similar to that from Aspergillus niger, enzyme mixtures can also be obtained from other strains of microorganisms grown for acid formation, in particular molds from the classes of the eumycetes and phycomycetes Optimal activity in a pH range between about 2 and 4 be seated.
Furthermore, it is useful when carrying out the process according to the invention if one uses such fermentation preparations that are obtained by extraction with solvents in which the ferments are insoluble and which can be mixed with water, such as ethyl or methyl alcohol, acetone , Dioxane and the like, made ge tasteless. For this purpose, the fungal mycelium is dried, for example, at a lower temperature to a water content of about 10% and then treated one or more times with the solvent in question.
This treatment does not damage the effectiveness of the ferments and, at the same time as the disruptive natural taste is removed, considerable amounts of undesirable accompanying substances and the remaining water in the mycelium are eliminated, which improves the shelf life of the ferment preparations obtained are significantly favored.
The ferment preparations obtained from Eumycetes or Phycomycetes are advantageously used in 0.1 to 0.3% concentration at a temperature of 12 to 15 and generally extends over a period of about 12 to 24 hours. The ferment is expediently added to the freshly pressed juice.
But you can also store the juices mixed with the ferment under a carbonic acid pressure of about 6 to 8 atmospheres in a tank and use them for several weeks or months at a lower temperature with lower amounts of ferment than in the method described above (about 0.05 %) to treat. A juice pretreated in this way is easy to filter and its taste is clear with simultaneous emergence of the fresh fruit or fruit. Grape flavor is much more harmonious and rounded than that of unfermented juices.
The juices can be pasteurized according to one of the known processes without losing their taste and without showing protein cloudiness. In the case of grape juice, for example, a product obtained and pasteurized by the method according to the invention differs practically in no way from a juice or must that has been fermented with the same preparation and subjected to a sterilization filtration.
Instead of using the ferments used according to the invention in the form of the harvested fungal mycelium, aqueous extracts and precipitations of these extracts from the mycelium in question obtained in the customary manner can also be used.
In the following, the implementation of the method according to the invention will be explained in more detail using a few exemplary embodiments:.
<I> Example 1: </I> An acid-forming Aspergillus niger strain is grown in one of the known nutrient solutions. The hydrogen ion concentration of the nutrient solution increases during the fungus growth within a few days up to a pg of about 2 to 3. The mushroom is then harvested, washed, dried at 35 and cleaned using the usual method. 1 kg of the fermentation preparation obtained is added to 3 to 4 liters of lukewarm apple juice while stirring.
After 1 / hour the suspension obtained is added to 1000 liters of apple juice and the total liquid is left to its own devices for 24 hours at 10 to 12 hours, with occasional stirring. The liquid is then clarified by a conventional filtration, filled into bottles and pasteurized according to a known method. Fresh grape juice can be processed in a similar way with the addition of 0.2% mycelium preparation.
Ferment mixtures obtained from Penicillium glaucum, Citromyces and the like can also be used under the same conditions as ferment mixtures obtained with Aspergillus niger.
Example <I> 2: </I> 15,000 liters of apple juice are fermented with 0.1 of a mycelium preparation, the enzymes of which have an optimum pH effect between 2 and 4. After three hours of exposure to the mycelium preparation, the liquid is transferred to a tank and there for four weeks under a carbonic acid pressure of 8 atm. ge stored. It is then filtered, filled into bottles and pasteurized by briefly heating to about 78.
A method for producing a completely tasteless mycelium preparation is described below: 100 kg of fresh, squeezed, Aspergillus niger mycelium obtained from Example 1 is often washed with water, dried quickly at 35 and finely ground. Then 40 liters of 90% ethyl alcohol are extracted for a few hours, the extraction is repeated if necessary, whereupon the material is dried at 35 in a vacuum after the alcohol has been separated off.
About 20 kg of a largely tasteless ferment preparation are obtained.