DE102010026565A1

DE102010026565A1 - Producing food additives, preferably food spices and flavors, comprises fermenting mycelia of basidiomycetes in substrate made of fruit- or vegetable juices, harvesting mycelia, carrying out autolysis, and concentrating liquid end product

Info

Publication number: DE102010026565A1
Application number: DE102010026565A
Authority: DE
Inventors: Prof. Dr. Binder Herbert
Original assignee: Hochschule Ostwestfalen Lippe
Current assignee: Schwarze Bernhard Dipl-Ing De
Priority date: 2010-07-08
Filing date: 2010-07-08
Publication date: 2012-01-12
Also published as: DE102010026565A8

Abstract

Producing food additives, comprises: (a) fermenting the mycelia of basidiomycetes on or in a substrate made of fruit- and/or vegetable juices; (b) harvesting the mycelia; (c) carrying out autolysis; and (d) concentrating the liquid end product.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren der Herstellung von Lebensmittelzusatzstoffen wie Speisewürzen, Aromen oder dergleichen.The invention relates to a process for the preparation of food additives such as seasonings, flavors or the like.

Viele Speisewürzen werden auf der Basis von Zelllysaten hergestellt. Dabei haben sich zwei Verfahren durchgesetzt, die Lysis mit Salzsäure bei hohen Temperaturen und anschließender Neutralisation mit Natronlauge oder die enzymatische Autolyse der Zellen, wie sie insbesondere bei Hefen bei beispielsweise der Herstellung von Hefeextrakten angewandt wird.Many seasonings are made on the basis of cell lysates. In this case, two methods have prevailed, the lysis with hydrochloric acid at high temperatures and subsequent neutralization with sodium hydroxide solution or the enzymatic autolysis of the cells, as used in particular in yeasts in, for example, the production of yeast extracts.

Beide Verfahren stehen in der Kritik von Naturkost- und Öko-Lebensmittelverbänden. Das harte chemische Verfahren wird schon aus grundsätzlichen Erwägungen heraus abgelehnt, während die Kritik bei dem zweiten Verfahren in erster Linie den Einsatz von Nähr- und Korrekturstoffen bei der Fermentation der Hefe betrifft. Um dieser Kritik zu begegnen, wird häufig enzymatisch verzuckerte Stärke aus biologisch erzeugtem Getreide bei der Fermentation eingesetzt, was jedoch sehr aufwendig ist. Die hierbei zumeist benutzte Hefe Saccharomyces cerevisiae ist glucophil, sie baut bevorzugt Glucose ab. Dies engt das Substratspektrum deutlich ein. Als preiswerte Kohlenstoffquelle findet zumeist Melasse als Restprodukt der Zuckerherstellung Verwendung. So muss bei dieser Fermentation zusätzlich Phosphorsäure als P-Quelle und Ammoniak als N-Quelle eingesetzt werden. Das alles verleiht dem fertigen Produkt einen deutlichen Getreidegeschmack, es schmeckt brotig.Both methods are in the criticism of health food and organic food associations. The hard chemical process is already rejected for reasons of principle, while the criticism in the second method relates primarily to the use of nutrients and correction substances in the fermentation of yeast. In order to counter this criticism, enzymatically saccharified starch from organically produced cereals is frequently used in fermentation, which, however, is very expensive. The most commonly used yeast Saccharomyces cerevisiae is glucophilic, it preferably degrades glucose. This narrows the substrate spectrum significantly. As a cheap source of carbon is usually molasses as a residual product of sugar production use. Thus, phosphoric acid must also be used as the P source and ammonia as the N source in this fermentation. All this gives the finished product a clear grain taste, it tastes bread.

Neben den einzelligen Hefe-Pilzen spielen auch die mehrzelligen, insbesondere die Basidiomyceten, die Ständerpilze, als Speisepilze eine erhebliche Rolle in der menschlichen Ernährung.In addition to the unicellular yeast fungi, the multicellular, especially the Basidiomycetes, the mushroom fungi, as edible mushrooms play a significant role in the human diet.

Die Zucht von Basidiomyceten wie Champignons oder Shiitake-Pilzen dient im Wesentlichen der Gewinnung von Fruchtkörpern, die durch das unterirdisch wachsende Myzel oberirdisch ausgebildet werden. Diese Fruchtkörper finden dann zumeist als Essensbeilage Verwendung, während im Hinblick auf Speisewürzen diese Pilze nur in geringem Umfang und in getrocknetem Zustand Bedeutung besitzen.The cultivation of basidiomycetes such as mushrooms or shiitake mushrooms is essentially the production of fruiting bodies, which are formed by the underground growing mycelium above ground. These fruiting bodies are then mostly used as a food supplement, while with regard to seasoning these mushrooms have meaning only to a small extent and in the dried state.

Die Erfindung macht es sich zur Aufgabe, Lebensmittelzusatzstoffe wie beispielsweise Speisewürzen, Aromen oder dergleichen zur Verfügung zu stellen, die auch den höchsten Anforderungen von Naturkost- und Öko-Lebensmittelverbänden genügen.The object of the invention is to provide food additives such as seasonings, flavors or the like, which also meet the highest requirements of organic food and organic food associations.

Gelöst wird diese technische Problematik bei einem Verfahren der Herstellung von Lebensmittelzusatzstoffen gemäß des Anspruchs 1 durch die Verfahrensschritte der Fermentation von Myzelien von Basidiomyceten auf oder in einem Substrat aus Frucht- und/oder Gemüsesäften, des Erntens der Myzelien, der Autolyse und des Einengens des flüssigen Endproduktes.This technical problem is solved in a process for the preparation of food additives according to claim 1 by the process steps of fermentation of mycelia of Basidiomycetes on or in a substrate of fruit and / or vegetable juices, the harvesting of the mycelia, the autolysis and the concentration of the liquid final product.

Das erfindungsgemäße Verfahren weist eine Vielzahl von Vorteilen auf.The method according to the invention has a multiplicity of advantages.

Die Herstellung der Lebensmittelzusatzstoffe gemäß der Erfindung genügt den hohen Ansprüchen der Lebensmittelverbände, die weit über die Ansprüche der europäischen Öko-Verordnung hinausgehen. Die vielfältig möglichen Kombinationen bei der Fermentation von Myzelien auf oder in einem Substrat aus Frucht- und/oder Gemüsesäften bietet darüber hinaus eine Vielzahl an möglichen Geschmacksrichtungen der hergestellten Lebensmittelzusatzstoffe, wobei die Myzel-Hydrolysate selbst einen eilzig-umamiartigen Geschmack, gern als herzhaft umschrieben, unterschiedlichster Ausprägung schon aufweisen.The production of food additives according to the invention meets the high demands of food associations, which go far beyond the requirements of the European Organic Regulation. The many possible combinations in the fermentation of mycelia on or in a substrate of fruit and / or vegetable juices also offers a variety of possible flavors of the food additives produced, the mycelial hydrolysates themselves a like ummy umamiartigen taste, like described as hearty already have different characteristics.

Die für die Kultur der Myzelien genutzten Substrate in Form von Obst- und/oder Gemüsesäften können, preiswert, aus konventionellem oder, bevorzugt, aus einem ökologischem Anbau herrühren, womit auch den Bedenken von Naturkost- und Öko-Lebensmittelverbänden bei einer Fermentation Rechnung getragen wird. Dies insbesondere auch vor dem Hintergrund, dass keinerlei Korrekturstoffe von Nöten sind.The substrates used for the culture of the mycelium in the form of fruit and / or vegetable juices can, inexpensively, be derived from conventional or, preferably, from an organic crop, which also takes into account the concerns of organic food and organic food associations in a fermentation , This especially against the background that no correction materials are needed.

Bevorzugt erfolgt die Vermehrung von Myzelien von Basidiomyceten in einem Fermenter unter monoseptischen, aeroben Bedingungen und submers. Die submerse Fermentation hat den Vorteil, dass bei dieser Art der Vermehrung eine Differenzierung der Zellen zur Ausbildung von Fruchtkörpern nicht stattfindet.Preference is given to the propagation of mycelia of Basidiomycetes in a fermenter under monoseptic, aerobic conditions and submersed. The submerged fermentation has the advantage that in this type of propagation, a differentiation of the cells to form fruiting bodies does not take place.

Ist die Fermentierung beendet, erfolgt die Ernte der Fermenterbrühe. Dabei können die Myzelien durch Zentrifugation gewonnen und gegebenenfalls in einer oder mehreren weiteren Zentrifugationsstufen gewaschen werden. Alternativ ist es ebenso möglich, auch ohne jede Vorbehandlung die Myzelien zur Autolyse zu bringen.When the fermentation is complete, the fermenter broth is harvested. The mycelia can be obtained by centrifugation and optionally washed in one or more additional centrifugation steps. Alternatively, it is also possible to bring the mycelia to autolysis without any pretreatment.

Die Autolyse kann in dem Fermenter selbst erfolgen oder auch in einem anderen Behälter ohne Belüftung, gegebenenfalls auch bei erhöhter Temperatur. Auch kann die Autolyse durch Enzyme noch beeinflusst werden, die jedoch ebenfalls den Anforderungen von Bio-Lebensmittelverbänden oder dergleichen genügen sollten.The autolysis can be carried out in the fermenter itself or in another container without ventilation, optionally also at elevated temperature. Also, the autolysis can be influenced by enzymes, but should also meet the requirements of organic food associations or the like.

In weiterer Ausgestaltung des Verfahrens nach der Erfindung ist vorgesehen, dass aus dem Lysat die nichtlöslichen Anteile entfernt werden, beispielsweise durch Zentrifugation abgetrennt werden. Die so gewonnene Lösung, in der sich beispielsweise verschiedene Aminosäuren und die übrigen löslichen Zellbestandteile befinden, kann danach weiter durch Vakuumkonzentrierung eingeengt werden und/oder es erfolgt eine Einengung durch eine Pulvertrocknung beispielsweise in einem Sprühturm. Entsprechend kann das Endprodukt als Flüssigkonzentrat oder als Pulver vorliegen.In a further embodiment of the method according to the invention, it is provided that the non-soluble fractions are removed from the lysate, for example by centrifugation. The solution thus obtained, in which, for example, various amino acids and the remaining soluble cell constituents are present, can then be further concentrated by vacuum concentration and / or concentration is achieved by powder drying, for example in a spray tower. Accordingly, the end product may be present as a liquid concentrate or as a powder.

Ist insbesondere an ein Abfüllen eines Flüssigkonzentrats oder einer Flüssigkeit gedacht, kann dem eine Sterilisation noch vorgeschaltet werden.If it is intended in particular to fill a liquid concentrate or a liquid, sterilization can be preceded by this.

Nachstehend wird die Erfindung anhand von zwei Ausführungsbeispielen näher erläutert.The invention will be explained in more detail below with reference to two exemplary embodiments.

1. Herstellung einer Speisewürze als Paste aus Zellen des Agaricus bisporus:1. Production of a Speisewürze as paste from cells of the Agaricus bisporus:

Handelsübliches Konzentrat von Orangensaft wird auf einen Wert von 90 g/l Gesamtzucker mit Wasser eingestellt und in einem Fermenter nach einer Sterilisation von 30 Minuten bei 121°C mit einer Vorkultur von Agaricus bisporus, einem Zuchtchampignon, beimpft. Die Fermentation erfolgt bei 24°C ohne Korrektur des pH-Wertes bei einer Belüftung von 1,5 Litern Luft je Liter Fermenterbefüllung. Nach einer Fermentationszeit von 180 h wird eine Biomassenkonzentration von 32 g/l erreichtCommercially available concentrate of orange juice is adjusted to a value of 90 g / l total sugar with water and in a fermenter after sterilization for 30 minutes at 121 ° C with a preculture of Agaricus bisporus, a breeding mushroom, inoculated. The fermentation is carried out at 24 ° C without correction of the pH value with aeration of 1.5 liters of air per liter of fermenter filling. After a fermentation time of 180 h, a biomass concentration of 32 g / l is achieved

Nach Abschluss. der Fermentation wird die Belüftung abgestellt und die Temperatur auf 50°C angehoben. Unter Zugabe einer Enzymkombination mit dem Hauptbestandteil einer Alkalase und einer Kochsalzzugabe von 1,6 g/l wird bei einer Haltezeit von 20 h die Lysis der Zellen durchgeführt. Danach wird der Fermenterinhalt bei 80°C für 2 Stunden pasteurisiert.After graduation. The fermentation is stopped and the temperature raised to 50 ° C. With the addition of an enzyme combination with the main component of an alkalinease and a sodium chloride addition of 1.6 g / l, the lysis of the cells is carried out at a holding time of 20 h. Thereafter, the fermenter content is pasteurized at 80 ° C for 2 hours.

Das gewonnene Zelllysat wird zentrifugiert (RZB = 17000) und der Zentrifugenrückstand verworfen. Das Zentrifugat wird in einem Vakuumrotationsverdampfer bis zu einer pastenförmigen Substanz eingedickt, die das Produkt darstellt. Dieses kann zur Prägung und Verfeinerung von unterschiedlichen Speisen verwendet werden. Es hat eine gelblich/bräunliche Färbung, einen pilzig würzigen Geruch und Geschmack und wird als angenehm empfunden. Der als Substrat verwendete Orangensaft ist sensorisch nicht mehr erkennbar.The recovered cell lysate is centrifuged (RZB = 17000) and the centrifuge residue discarded. The centrifugate is thickened in a vacuum rotary evaporator to a pasty substance which is the product. This can be used to emboss and refine different foods. It has a yellowish / brownish color, a mushy spicy smell and taste and is perceived as pleasant. The orange juice used as a substrate is no longer detectable by the sensory system.

2. Herstellung einer Flüssigspeisewürze aus Zellen des Pleurotus ostreatus, des Austernseitlings.2. Preparation of a liquid seasoning from cells of Pleurotus ostreatus, oyster mushroom.

Die Fermentation und die Zelllysis erfolgen entsprechend dem obigen Beispiel mit Agaricus bisporus.Fermentation and cell lysis are carried out according to the above example with Agaricus bisporus.

Die Pasteurisierung wird nach der Zentrifugation durchgeführt. Auf die Eindickung mit dem Vakuumrotationsverdampfer wird verzichtet. Die Flüssigwürze aus Pleurotus ostreatus unterscheidet sich sensorisch wenig von den Produkten mit anderen Basidiomyceten.The pasteurization is carried out after centrifugation. The thickening with the vacuum rotary evaporator is dispensed with. The liquid spice from Pleurotus ostreatus differs sensory little from the products with other Basidiomycetes.

Claims

Process for the preparation of food additives, characterized by the process steps The fermentation of basidiomycetes mycelia on or in a substrate of fruit and / or vegetable juices, - harvesting mycelia, - the autolysis and - Concentrating the liquid end product.

A method according to claim 1, characterized in that the fermentation takes place submerged and under aerobic conditions.

Method according to one or more of the preceding claims, characterized in that the autolysis takes place in a fermenter without aeration.

Method according to one or more of the preceding claims, characterized in that the harvesting of the mycelia includes at least one centrifugation of the fermenter broth.

A method according to claim 4, characterized in that the centrifugation includes a wash.

Method according to one or more of the preceding claims, characterized in that the autolysis is supported by an addition of enzymes.

Method according to one or more of the preceding claims, characterized in that the concentration of the final product includes centrifugation.

Method according to one or more of the preceding claims, characterized in that the concentration includes powder drying.

Method according to one or more of the preceding claims, characterized by sterilization.