DE102012201822A1

DE102012201822A1 - Verfahren zur Herstellung von Starterkulturen und Lebensmitteln

Info

Publication number: DE102012201822A1
Application number: DE201210201822
Authority: DE
Inventors: wird später genannt werden Erfinder
Original assignee: DIL Deutsches Institut fuer Lebensmitteltechnik eV
Current assignee: DIL Deutsches Institut fuer Lebensmitteltechnik eV
Priority date: 2012-02-07
Filing date: 2012-02-07
Publication date: 2013-08-08
Anticipated expiration: 2032-02-08
Also published as: DE102012201822B4

Abstract

Die Erfindung beschreibt ein Verfahren zur Herstellung einer Starterkultur, die Milchsäurebakterien enthält, die vor der Kontaktierung mit Lebensmittelrohstoffen bzw. vor der Zumischung zu Lebensmittelrohstoffen satzweise oder kontinuierlich mit einem gepulsten elektrischen Feld (PEF) behandelt wird, sowie ein Verfahren zur Herstellung von Lebensmitteln, bei dem eine mittels eines gepulsten elektrischen Felds behandelte Starterkultur den Lebensmittelrohstoffen zugesetzt wird, und anschließend die mit der Starterkultur versetzten Lebensmittelrohstoffe einem so genannten Reifungsprozess unterworfen werden.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Starterkulturen und zur Herstellung von Lebensmitteln mit solchermaßen hergestellten Starterkulturen, sowie die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Starterkulturen. Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung von Starterkulturen erzeugt solche Starterkulturen mit Milchsäurebakterien, deren Säuerungsverhalten verändert ist, sodass beispielsweise eine gezielte schnellere oder langsamere Absäuerung der mit der Starterkultur versetzten Lebensmittelrohstoffe erreicht wird, und/oder gezielt ein höherer oder ein niedrigerer pH-Wert des Lebensmittels am Ende der Reifungsphase erreicht wird als mit herkömmlichen Starkerkulturen.
Stand der Technik
Hüfner und Hertel beschreiben in Curr. Microbiolgy 490–496 (2008) am Beispiel von Lactobacillus sakei, dass die Stressbehandlung von Starterkulturen zu einer schnelleren Säuerung von Rohwurstmasse für Salami führt, wenn die Stressbehandlung das Inkubieren der Starterkultur auf Eis und weiterhin für 20 min bei 4 °C für einen Kältestress war, oder die Starterkultur aus dem Anzuchtmedium abzentrifugiert wurde und in frischem Kultivierungsmedium mit 6% Natriumchlorid für 20 min bei 26°C für einen so genannten Salzstress inkubiert wurde.
Zhao et al beschreiben in Food Control 566–573 (2011), dass die Keimzahlen von E. coli K12, Salmonella typhimurium, Hefe, E. coli und Saccharomyces cerevisiae durch die Behandlung mit Hochspannungsimpulsen zur Keimzahlreduktion führt, insbesondere in Kombination mit Temperaturen von 30 °C, bevorzugt 55 °C. Die mit steigender Temperatur zunehmende Reduktion der Lebendkeimzahl bei der Behandlung im gepulsten elektrischen Feld wird darauf zurückgeführt, dass zunächst subletal durch das elektrische Feld geschädigte Zellen bei höherer Temperatur besser vollständig inaktiviert werden.
Aufgabe der Erfindung
Die Aufgabe der Erfindung liegt in der Bereitstellung alternativer Starterkulturen, bzw. eines alternativen Verfahrens zur Herstellung von Starterkulturen von Lebensmitteln, die diese Starterkulturen enthalten, wobei vorzugsweise die mit dem Verfahren hergestellten Starterkulturen eine schnellere und/oder tiefere Absäuerung der Lebensmittelrohstoffe bewirken.
Allgemeine Beschreibung der Erfindung
Die Erfindung löst die Aufgabe mit den Merkmalen der Ansprüche, und insbesondere mit einem Verfahren zur Herstellung einer Starterkultur, die Milchsäurebakterien enthält, die vor der Kontaktierung mit Lebensmittelrohstoffen bzw. vor der Zumischung zu Lebensmittelrohstoffen satzweise oder kontinuierlich mit einem gepulsten elektrischen Feld (PEF) behandelt wird, sowie ein Verfahren zur Herstellung von Lebensmitteln, bei dem eine mittels eines gepulsten elektrischen Felds behandelte Starterkultur mit den Lebensmittelrohstoffen kontaktiert wird, insbesondere den Lebensmittelrohstoffen zugesetzt wird, und anschließend die mit der Starterkultur versetzten Lebensmittelrohstoffe einem so genannten Reifungsprozess unterworfen werden, insbesondere der temperierten Inkubation.
Das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren für Starterkulturen, die Milchsäurebakterien enthalten, insbesondere Lactobacilli und/oder Lactococci, vorzugsweise ausgewählt aus Lactobacillus sakei, insbesondere zur Herstellung von Fleisch- und Wurstwaren, Bifidobacterium, Lactobacillus, Lactococcos und/oder Leuconostoc, insbesondere zur Herstellung von Lebensmitteln aus oder mit einem Gehalt an Milch,
Carnobacterium, insbesondere zur Herstellung von Lebensmitteln aus oder mit einem Gehalt an Fisch,
Oenococcus und/oder Lactobacillus, insbesondere zur Herstellung von Wein,
Lactobacillus zur Herstellung von Lebensmitteln aus oder mit einem Gehalt an Cerealien, insbesondere für Sauerteig,
Lactobacilllus, Leuconostoc und/oder Pediococcus, insbesondere zur Herstellung von Lebensmitteln aus oder mit einem Gehalt an Pflanzenteilen, z.B. Gemüse,
Tetragenococcus, insbesondere zur Herstellung von Sojasauce.
Das gepulste elektrische Feld, mit dem die Milchsäurebakterien enthaltende Starterkultur beim erfindungsgemäßen Verfahren satzweise oder kontinuierlich behandelt werden, weist z.B. die folgenden Parameter auf: Pulsleistungen von ca. 3–10 MW, insbesondere 5 MW, bei einer Impulsdauer von 10–30 µs, insbesondere 20 µs, bei einer Zeit von 3.000 bis 5.000 µs zwischen den Impulsen, insbesondere ca. 4.000 µs, bzw. eine mittlere Leistung von ca. 10 bis 100 kJ/L, insbesondere 20 bis 75 kJ/L. Die Mikroorganismen der Starterkultur werden in wässriger Suspension vorzugsweise so dem gepulsten elektrischen Feld ausgesetzt bzw. durch das gepulste elektrische Feld strömen gelassen, dass an jedem Volumenelement zumindest 1 bis zumindest 3 Impulse anliegen, bevorzugt von 1 bis 5 oder 2 bis 3 Impulse an jedem Volumenelement anliegen.
In einer ersten Ausführungsform werden die Mikroorganismen der Starterkultur in wässriger Suspension satzweise mit dem gepulsten elektrischen Feld behandelt, z.B. mittels einer Behandlungskammer, in der zwei parallele beabstandete Elektrodenplatten angeordnet sind, die mit den elektrischen Pulsen beaufschlagt sind.
In einer zweiten Ausführungsform kann das Verfahren kann durch Aufbringen von Hochspannungsimpulsen auf eine erste Elektrode mit einer ersten Elektrodenfläche und auf eine zweite Elektrode mit einer zur ersten Elektrodenfläche parallelen und beabstandeten zweiten Elektrodenfläche durchgeführt werden, wobei zwischen den gegenüberliegenden beabstandeten Elektrodenflächen kein Isoliermaterial vorhanden ist und eine wässrige Suspension der Starterkultur durch eine in der ersten Elektrodenfläche angeordnete erste Öffnung in den Zwischenraum oder aus dem Zwischenraum strömengelassen wird, der von der ersten Elektrodenfläche und der zweiten Elektrodenfläche begrenzt wird. Bei dieser Ausführungsform der Erfindung strömt die Milchsäurebakterien enthaltende Starterkultur in wässrigem Medium durch eine Zuführöffnung in der ersten Elektrodenfläche und den Zwischenraum zwischen der ersten und der beabstandeten parallelen zweiten Elektrodenfläche, die in sich geschlossen ist und optional eine Abschnitt aus Isolator aufweist, z.B. in dem Abschnitt, der der Zuführöffnung gegenüber liegt. Ein solches Verfahren und eine geeignete Vorrichtung sind generell in der DE 10 2009 034 707 beschrieben.
Vorzugsweise wird die wässrige Suspension der Starterkultur zur Hochspannungsimpulsbehandlung entlang der Längsachse eines Behandlungsraums bewegt, der einen ringförmigen Querschnitt aufweist, wobei das elektrische Feld aus Hochspannungsimpulsen durch die Hochspannungsimpulsentladung zwischen einer ersten Elektrodenfläche und einer von der ersten Elektrodenfläche axial beabstandeten zweiten Elektrodenfläche erzeugt wird, zwischen denen ein Behandlungsraum mit ringförmigem Querschnitt gebildet ist. Entsprechend wird das erfindungsgemäße Verfahren vorzugsweise unter Verwendung einer Vorrichtung durchgeführt, deren Behandlungsraum einen ringförmigen Querschnitt um eine Längsmittelachse aufweist, entlang derer eine erste Elektrodenfläche und eine zweite Elektrodenfläche axial beabstandet sind und in dem axialen Abstand zwischen der ersten und der zweiten Elektrodenfläche ein Isolator angeordnet ist. Die ersten und zweiten Elektrodenflächen sind mit Impulsen elektrischer Energie entgegengesetzter Polarität beaufschlagt. Der ringförmige Querschnitt wird durch den ersten Radius des Behandlungsraums um die Längsmittelachse gebildet, wobei entlang der Längsmittelachse ein stabförmiges Element mit einem zweiten Radius angeordnet ist. Bei dieser Elektrodenanordnung sind eine erste und eine zweite Elektrodenfläche in beabstandeten axialen Wandabschnitten eines Behandlungsraums, bzw. in axial beabstandeten Abschnitten entlang des Behandlungsraums, der den Strömungsweg eines pumpbaren Mediums bildet, angeordnet, wobei zwischen den Elektroden ein Isolator angeordnet ist. Die Elektroden sind mit entgegengesetzten Polen einer Hochspannungsimpulsquelle kontaktiert.
Der von den Mikroorganismen in Medium durchströmte Behandlungsraum, der auch als Strömungskanal bezeichnet wird, hat einen im Wesentlichen ringförmigen Querschnitt, der in seinem ersten (äußeren) und/oder zweiten (inneren) Radius abschnittsweise von den radial beabstandeten Elektrodenflächen und Isolator begrenzt ist, der in dem parallel zur Längsachse liegenden Bereich angeordnet ist, um den die Elektrodenflächen axial beabstandet sind. Auf diese Weise sind die erste und zweite Elektrodenfläche parallel zur Längsachse des Strömungswegs voneinander durch einen Abstand getrennt, in welchem ein Isolator angeordnet ist, und entsprechend überdecken sich die erste und zweite Elektrodenfläche nicht radial, bzw. nicht parallel zur Längsachse des Strömungswegs bzw. des Behandlungsraums mit ringförmigem Querschnitt. Für die Zwecke der Erfindung werden Elektrodenoberflächen von Elektroden bzw. Isolatoroberflächen auch als Elektrodenflächen bzw. Isolatorflächen bezeichnet. Generell bezieht sich die Beschreibung der erfindungsgemäßen Merkmale sowohl auf die Vorrichtung als auch auf die Einrichtung der Vorrichtung zur Durchführung für das Verfahren gemäß der Erfindung. Der Querschnitt des Behandlungsraums ist vorzugsweise ein Ringspalt, der insbesondere kreisförmig oder elliptisch sein kann und vorzugsweise über zumindest einen axialen Abschnitt, vorzugsweise in dem axialen Abschnitt, über welchen sich der Isolator zwischen den Elektroden erstreckt, eine konstante bzw. die gleiche Spaltbreite aufweist. Entsprechend können der erste und zweite Radius, die diesen Querschnitt zwischen sich begrenzen, in einem axialen Abschnitt jeweils feste Werte aufweisen und eine kreisförmige Fläche beschreiben, oder jeweils radial unterschiedliche Werte aufweisen und eine elliptische Fläche beschreiben, wobei sich die Werte des ersten und zweiten Radius um den Betrag unterschieden, der die Spaltbreite ist.
Die in dieser Ausführung des Verfahrens verwendete Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass eine erste Elektrodenfläche und eine durch einen zwischenliegenden Isolator davon entlang der Längsachse eines Behandlungsraums beabstandete Elektrodenfläche angrenzend an einen Behandlungsraum für das Medium angeordnet sind, welcher senkrecht zur Längsachse einen ringförmigen Querschnitt aufweist, bzw. einen Ringspalt bildet. Da Einlass- bzw. Auslassöffnung jeweils an gegenüberliegenden Enden des Behandlungsraums mit ringförmigen Querschnitt angeordnet sind, z.B. angrenzend an ein erstes Ende des stabförmigen Elements bzw. angrenzend an ein entlang der Längsachse gegenüberliegendes zweites Ende des stabförmigen Elements angeordnet ist, wird das Medium bei Durchtritt durch den Behandlungsraum mit ringförmigem Querschnitt nacheinander über die Elektrodenflächen gegenüberliegender Polarität geführt, d.h. im Wesentlichen parallel zu dem zwischen den Elektrodenflächen erzeugten elektrischen Feld. Auf diese Weise wird beim erfindungsgemäßen Verfahren mit der Vorrichtung eine gleichmäßige Hochspannungsimpulsbehandlung des Mediums durchgeführt, bei der das Medium gleichmäßig dem elektrischen Feld ausgesetzt wird.
Durch den erfindungsgemäß bevorzugt ringförmigen Querschnitt des Behandlungsraums, der in einem Abschnitt der Längsachse durch eine erste und eine von dieser axial beabstandete zweite Elektrodenfläche mit einem zwischenliegenden Isolator begrenzt wird, wird das Medium mit im Wesentlichen gleicher Strömungsgeschwindigkeit strömen gelassen, wobei durch die erfindungsgemäße Elektrodenanordnung ein im Wesentlichen homogenes elektrisches Feld über diesen ringförmigen Querschnitt erzeugt wird. Insbesondere, wenn die erfindungsgemäße Vorrichtung eine Einlassöffnung und/oder eine Auslassöffnung aufweist, die nur von einem ersten Radius begrenzt ist, wie beispielsweise der vollständige, nicht unterbrochene Querschnitt eines Rohrs, und dieser Querschnitt zumindest im Bereich der ersten und zweiten Elektrodenfläche und des zwischenliegenden Isolators auf einen ringförmigen Querschnitt begrenzt wird, dessen äußerer Radius gleich dem Radius der Einlass- bzw. Auslassöffnung ist und dessen zweiter (kleinerer) Radius den ringförmigen Querschnitt begrenzt, liegt der ringförmige Querschnitt im Bereich der höchsten Feldstärken, die zwischen den beabstandeten Elektrodenflächen erzeugt werden, wobei optional die Strömungsgeschwindigkeit im Bereich des ringförmigen Querschnitts erhöht ist und die Bildung von Ablagerungen vermeidet, und vorzugsweise zu einer turbulenten Strömung im Bereich des ringförmigen Querschnitts führt.
Bei dieser Ausführungsform ist ein stabförmiges Element entlang der Längsmittelachse des Strömungswegs angeordnet, und die erste und zweite Elektrodenfläche sind in beabstandeten axialen Abschnitten der Vorrichtung angeordnet, über welche sich das stabförmige Element erstreckt, wobei die erste und zweite Elektrodenfläche in einem axialen Abstand angeordnet sind, der parallel zur Längsmittelachse liegt und der von einem Isolator ausgefüllt ist. Optional können die erste und zweite Elektrodenfläche von durch den Isolator beabstandeten Elektroden gebildet sein, die sich insgesamt senkrecht, z.B. plattenförmig mit Durchbrechungen über den Querschnitt der Vorrichtung erstrecken, der größer als der Querschnitt des Behandlungsraums ist, oder erste und zweite Elektrodenfläche sowie der diese axial beabstandende Isolator umfassen zwischen diesen umfänglich geschlossene Oberflächen, die den Behandlungsraum mit ringförmigem Querschnitt begrenzen. Diese umfänglich geschlossenen Oberflächen sind bevorzugt in verschiedenen Radien oder in einem gleichen Radius um die Längsmittelachse angeordnet, z.B. im ersten Radius als innere oder im zweiten Radius als äußere Zylindermantelfläche um die Längsmittelachse. Die erste Elektrodenfläche grenzt an einer ersten Kante an den Isolator, der sie von der zweiten Elektrodenfläche beabstandet, und die zweite Elektrodenfläche grenzt an die der ersten Kante des Isolators gegenüberliegende zweite Kante. An der ersten und zweiten Kante zwischen Elektrodenfläche und Isolator kann eine Dichtung angeordnet sein, vorzugsweise stößt die erste Elektrodenfläche an der ersten Kante unmittelbar an den Isolator, und die zweite Elektrodenfläche stößt an der zweiten Kante unmittelbar an den Isolator.
Erste und zweite Elektrodenfläche, die in einem axialen Abstand angeordnet sind, der parallel zur Längsmittelachse liegt bzw. bestimmt ist, und der den Abstand zwischen den Elektrodenflächen ausfüllende Isolator können wahlweise an der Außenwandung des Strömungsbereichs mit ringförmigem Querschnitt angeordnet sein, d.h. im Bereich des ersten (größeren) Radius des ringförmigen Querschnitts und/oder am stabförmigen Element, d.h. im Bereich des zweiten (kleineren) Radius des ringförmigen Querschnitts. Oberflächenabschnitte des Abschnitts der Vorrichtung mit ringförmigem Querschnitt, über welchen sich das stabförmige Element längs der Längsmittelachse erstreckt, die an die Elektrodenflächen angrenzen, sind elektrisch nicht leitend bzw. bestehen aus Isolator.
Generell bevorzugt, insbesondere in einer zweiten und dritten Ausführungsform dieser Vorrichtung, weisen die voneinander beabstandeten Elektrodenflächen und der Isolator, der den axialen Abstand der Elektrodenflächen ausfüllt, jeweils dieselben Radien um die Längsmittelachse auf, um im ersten und/oder zweiten Radius eine kontinuierliche Oberfläche oder anteilige Oberfläche zu bilden, die den Behandlungsraum begrenzt. Aneinander angrenzende Flächen von Elektroden und Isolator sind bevorzugt auch jeweils in einem gleichen Radius um die Längsmittelachse angeordnet und umfänglich geschlossen. Generell bedeutet hier für die Zwecke der Beschreibung die koaxiale Anordnung von Elektrodenflächen, z.B. von Teilelektrodenflächen gleicher Polarität, dass sich diese bei Projektion senkrecht zur Längsmittelachse zumindest abschnittsweise überdecken, wobei die Elektrodenflächen bzw. Teilelektrodenflächen parallel oder in einem Winkel, z.B. bis 45° oder bis 30° zur Längsmittelachse angeordnet sein können. Vorzugsweise sind die Elektrodenflächen und die diese axial beabstandenden Isolatoren sowie das stabförmige Element zur Längsmittelachse rotationssymmetrisch.
Der Strömungsweg bzw. Behandlungsraum mit ringförmigem Querschnitt kann von einem Rohrabschnitt gebildet werden, der innen den ersten Radius aufweist und von einem in dem Rohrabschnitt angeordneten stabförmigen Element, dessen Mantelfläche im zweiten Radius um die gemeinsame Längsmittelachse angeordnet ist. Vorzugsweise ist das stabförmige Element in jeder Ausführungsform, insbesondere wenn es aus Isolator, z.B. Keramik, besteht, längs der Längsachse von stabförmigem Element bzw. des Rohrabschnitts verschieblich angeordnet, insbesondere in Richtung der Längsachse verschieblich formschlüssig und/oder kraftschlüssig im Isolator fixiert. Der erste und zweite Radius können unabhängig voneinander über die Längsmittelachse konstant sein oder sich verändern; die Radien, in denen die erste und zweite Elektrodenfläche mit dem in einem axialen Abschnitt zwischen diesen und der die Elektrodenflächen entgegengesetzter Polarität beabstandenden Isolator angeordnet sind, können jeweils konstant sein oder über die Länge der Längsmittelachse verschieden sein. Der axiale Abschnitt der Längsmittelachse, über den sich die erste Elektrodenfläche und die axial beabstandete zweite Elektrodenfläche sowie der zwischen diesen liegende Isolator erstrecken, können unabhängig voneinander gleich oder verschieden sein.
Besonders bevorzugt weist diese Vorrichtung eine erste Elektrodenfläche und eine durch einen Isolator axial beabstandete zweite Elektrodenfläche auf, wobei die erste und die zweite Elektrodenfläche sich optional senkrecht zur Längsmittelachse erstrecken und Bohrungen aufweisen, oder jeweils Zylindermantelflächen aufweisen oder daraus bestehen, die in einem Radius um die Längsmittelachse angeordnet sind, wobei das stabförmige Element rotationssymmetrisch um die Längsmittelachse gebildet ist, vorzugsweise mit einer zylindrischen Oberfläche.
Generell können Elektrodenflächen formschlüssig und/oder kraftschlüssig mit angrenzenden Isolatoren verbunden sein. Besonders bevorzugt weisen Elektrodenflächen Metall oder Kohlenstoff, z.B. Graphit auf oder bestehen daraus, vorzugsweise Edelstahl oder Titan. Isolatoren, insbesondere solche, die zwischen ersten und zweiten Elektrodenflächen angeordnet sind, sind vorzugsweise einstückig und bestehen besonders bevorzugt aus Keramik. Wie ein Isolator kann auch ein stabförmiges Element, das keine Elektrodenflächen aufweist, und ein isolierender Abschnitt eines stabförmigen Elements, das eine Elektrodenfläche aufweist, bevorzugt aus Keramik bestehen.
Das erfindungsgemäße Verfahren verwendet die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Bildung eines Behandlungsraums mit ringförmigem Querschnitt, der sich um eine Längsachse erstreckt, wobei in der ringförmige Querschnitt abschnittweise in seinem ersten (äußeren) und/oder zweiten (inneren) Radius von einer ersten und einer axial beabstandeten zweiten Elektrodenfläche gebildet wird. Im erfindungsgemäßen Verfahren wird das Medium durch einen Arbeitsraum strömen gelassen bzw. gepumpt, der einen ringförmigen Querschnitt aufweist, wobei durch Hochspannungsimpulsentladung ein elektrisches Feld zwischen einer ersten und einer zweiten Elektrodenfläche erzeugt wird, die axial voneinander beabstandet sind. In dem axialen Abschnitt, um den die erste und zweite Elektrodenfläche beabstandet sind, ist ein Isolator angeordnet.
In der ersten Ausführungsform sind die erste und zweite Elektrodenfläche jeweils voneinander axial beabstandete ringförmige bzw. umfänglich geschlossene innere Oberflächenabschnitte eines Rohrabschnitts, in welchem ein stabförmiges Element axial angeordnet ist, das elektrisch nicht leitend ist, bzw. aus Isolator besteht. In einer bevorzugten Ausgestaltung dieser Ausführungsform ist in dem axialen Abschnitt, um den die Elektroden beabstandet sind, ein Isolator angeordnet, der in einem axialen Abschnitt mit einem konstanten ersten (äußeren) Radius den Abschnitt des stabförmigen Elements mit konstantem zweitem (inneren) Radius den Behandlungsraum mit ringförmigem Querschnitt begrenzt, sodass der ringförmige Querschnitt konstant ist, wobei zwischen jeder Elektrode und dem Abschnitt mit konstantem ringförmigem Querschnitt ein axialer Bereich angeordnet ist, dessen Querschnitt sich von einer Elektrode zum ringförmigen Querschnitt des Behandlungsraums verjüngt, insbesondere trichterförmig. Die Verjüngung jedes axialen Bereichs zwischen Elektrode und ringförmigen Querschnitt des Behandlungsraums erfolgt vorzugsweise dadurch, dass sich das stabförmige Element in diesem axialen Bereich kegelförmig bzw. kegelstumpfförmig von seinem Abschnitt mit konstantem erstem Radius in Richtung jeder Elektrode verjüngt, insbesondere kegelförmig bzw. kegelstumpfförmig von seinem Abschnitt mit konstantem erstem Radius bis an eine Elektrode angrenzend zuläuft. In dieser Ausgestaltung können der Isolator und das stabförmige Element in dem axialen Abschnitt zwischen Behandlungsraum mit konstantem ringförmigem Querschnitt und jeder Elektrode einen sich trichterförmig auf den Behandlungsraum zulaufenden Querschnitt des Strömungswegs begrenzen, der rotationssymmetrisch um die gemeinsame Längsmittelachse von Isolator und darin angeordnetem stabförmigem Element erstreckt. Für einen konstanten und kleinen ringförmigen Querschnitt des Behandlungsraums, z.B. von 1 bis 5mm, vorzugsweise 1,5 bis 3mm oder bis 2mm, weist der Isolator auf seiner inneren Fläche und/oder das stabförmige Element auf seiner äußeren Fläche jeweils in dem axialen Abschnitt konstanten Durchmessers Abstandshalter auf, die sich über den ringförmigen Querschnitt des Behandlungsraums erstrecken, um eine längs der gemeinsamen Längsachse verschiebliche Halterung des stabförmigen Elements im Isolator zu erlauben. Solche Abstandshalter sind vorzugsweise parallel zur Längsmittelachse des stabförmigen Elements angeordnet, insbesondere zumindest 3 Abstandshalter, die um den Umfang des stabförmigen Elements verteilt sind, insbesondere rotationssymmetrisch.
Besonders bevorzugt weisen die Elektroden Durchbrechungen bzw. Bohrungen auf und erstrecken sich über den großen Querschnitt, der in dem Abstand des axialen, sich verjüngenden, insbesondere trichterförmigen Bereichs zwischen dem ringförmigen Querschnitt des Behandlungsraums, der insbesondere von Isolator und koaxial darin angeordnetem stabförmigem Element aufgespannt ist, und der Elektrodenfläche erstreckt, um eine große Elektrodenfläche zu bilden, die das Medium kontaktieren, wobei die lokale Belastung der Elektroden im Verhältnis zum Querschnitt des Behandlungsraums gering ist. Weiter führt die Verjüngung jedes axialen Bereichs zwischen Elektrode und ringförmigem Querschnitt des Behandlungsraums dazu, dass das elektrische Feld bzw. die Impulsentladung in den ringförmigen Querschnitt konzentriert wird. In weiter bevorzugter Ausführungsform ist der Isolator, der insbesondere den gleichen Außenradius wie die Elektroden aufweist und insbesondere rotationssymmetrisch ist, kraftschlüssig zwischen zwei Elektroden angeordnet, die insbesondere kreisförmig sind, vorzugsweise mit einer Dichtung zwischen jeder Elektrode und dem Isolator. Weiter bevorzugt ist auch das stabförmige Element formschlüssig und/oder kraftschlüssig zwischen zwei Elektroden angeordnet, so dass Isolator und stabförmiges Element kraftschlüssig zwischen zwei beabstandeten Elektroden angeordnet sind, die Bohrungen aufweisen und sich über den Querschnitt erstrecken, der in einem Abstand vom Behandlungsraum mit konstantem ringförmigen Querschnitt zwischen Isolator und stabförmigem Element aufgespannt wird. Dabei ist das stabförmige Element vorzugsweise um seinen Umfang formschlüssig vom inneren Querschnitt des Isolators umfasst, so dass der ringförmige Querschnitt des Behandlungsraums durch den Formschluß von z.B. Vorsprüngen des stabförmigen Elements über dessen zweiten Radius und den um diesen angeordneten ersten Radius des Isolators bestimmt ist; die Längsverschieblichkeit dieser Ausführungsform des stabförmigen Elements wird durch die kraftschlüssige Anordnung zwischen den Elektroden begrenzt. In dieser Ausführungsform sind die Elektroden vorzugsweise plattenförmig mit Bohrungen, durch die Medium strömen kann. Optional können generell Elektroden und ein in einem axialen Abstand zwischen diesen angeordneter Isolator und ein stabförmiges Element, optional mit an die Elektroden anschließenden Rohrstutzen, das bevorzugt innen zylindrisch ist, flüssigkeitsdicht aneinander angeordnet sein, z.B. dadurch, dass die Rohrstutzen mittels elektrisch nicht leitender Spannelemente gegeneinander belastet sind.
In einer zweiten Ausführungsform dieser beim Verfahren verwendeten Vorrichtung sind die erste und zweite Elektrodenfläche axial voneinander beabstandete Abschnitte eines stabförmigen Elements, das koaxial in einem Rohrabschnitt angeordnet ist, der elektrisch nicht leitend ist, vorzugsweise aus Isolator besteht. Die innere Oberfläche des Rohrabschnitts ist bis auf die Elemente zur Kontaktierung der Elektrodenflächen elektrisch nicht leitend bzw. besteht aus Isolator. Als Elemente für diese elektrische Kontaktierung der Elektrodenflächen weist die Vorrichtung z.B. durch die Wandung des Rohrabschnitts geführte Leitungen auf, die die Elektrodenflächen unmittelbar kontaktieren, oder Wandungen des Rohrabschnitts, die elektrische Kontaktflächen in einem Abstand zu Elektrodenflächen aufweisen. Eine elektrische Kontaktfläche zur Kontaktierung einer Elektrodenfläche, die auf dem stabförmigen Element angeordnet ist, kann generell in einem axialen Rohrabschnitt angeordnet sein, der die Elektrodenfläche umfasst, und in einem Abstand zu der Elektrodenfläche, z.B. im ersten Radius, da mittels der Leitfähigkeit des Mediums elektrische Energie zu den Elektrodenflächen geleitet wird. Solche elektrischen Kontaktflächen sind vorzugsweise in dem axialen Abschnitt des Rohrs angeordnet, in dem ein von der Gegenelektrode beabstandeter Bereich der zu kontaktierenden Elektrodenfläche angeordnet ist. Diese elektrischen Kontaktflächen erlauben durch die Beabstandung von zumindest abschnittsweise koaxial angeordneten Elektrodenflächen des stabförmigen Elements eine berührungslose Kontaktierung der Elektrodenflächen. Vorzugsweise ist eine der Elektrodenflächen durch eine Leitung kontaktiert, die an einem Rohrabschnitt fixiert ist, wobei diese Leitung der Träger für diese Elektrode, einen daran angrenzenden Isolatorabschnitt und die durch den Isolatorabschnitt beabstandete Elektrodenfläche entgegengesetzter Polarität ist, die mittels einer beabstandeten Kontaktfläche elektrisch durch das Medium kontaktiert ist.
In einer dritten Ausführungsform der Vorrichtung für das Verfahren ist die erste Elektrodenfläche und/oder die zweite Elektrodenfläche jeweils von einem inneren Oberflächenabschnitt eines Rohrs und einem elektrisch in Kontakt stehenden Oberflächenabschnitt des stabförmigen Elements gebildet. Die Abschnitte der ersten und zweiten Elektrodenfläche sind axial voneinander beabstandet, wobei der axiale Abstand von Isolator ausgefüllt ist. Vorzugsweise überdeckt der innere Oberflächenabschnitt des Rohrs, der einen Anteil einer Elektrodenfläche bildet, koaxial vollständig oder zumindest teilweise den Oberflächenabschnitt des stabförmiges Elements, der einen Anteil der Elektrodenfläche derselben Polarität bildet, sodass z.B. eine Elektrodenfläche durch zwei koaxiale Oberflächenabschnitte dieser Elektrode gebildet wird. In der zweiten und der dritten Ausführungsform der im Verfahren verwendeten Vorrichtung können Abschnitte der ersten oder zweiten Elektrodenfläche, die von inneren Oberflächen eines Rohrs gebildet werden, bzw. mit einem ersten (größeren) Radius den ringförmigen Querschnitt begrenzen, durch elektrisch leitende, fixierte Verbindungsstücke mit der anteiligen Elektrodenfläche gleicher Polarität elektrisch verbunden sein, die auf dem stabförmigen Element gebildet ist, und/oder ausschließlich durch die Leitfähigkeit des Mediums.
In der dritten Ausführungsform dieser Vorrichtung ist bevorzugt, dass die erste Elektrodenfläche anteilig durch einen Oberflächenabschnitt z.B. der Innenseite eines Rohrabschnitts gebildet wird, der in einem ersten Radius die ringförmige Querschnittsfläche des Behandlungsraums begrenzt, und von einem damit mittels eines leitfähigen Verbindungsstücks in elektrischem Kontakt stehenden Oberflächenabschnitt des stabförmigen Elements, während die zweite Elektrodenfläche von einem Oberflächenabschnitt im ersten Radius und einem Oberflächenabschnitt des stabförmigen Elements gebildet wird, die nicht durch ein fixiertes Verbindungsstück elektrisch miteinander verbunden sind. Die Abschnitte der Elektrodenflächen unterschiedlicher Polarität sind axial beabstandet, wobei ein Isolator zwischen diesen angeordnet ist. Vorzugsweise überdecken sich die Abschnitte der Elektrodenflächen gleicher Polarität radial vollständig oder zumindest in einem Bereich bzw. Abschnitt parallel zur Längsmittelachse.
Es hat sich gezeigt, dass Elektrodenflächen einer Polarität, die abschnittsweise im ersten Radius, z.B. auf der inneren Oberfläche und im zweiten Radius, auf einen Rohrabschnitt, z.B. auf dem stabförmigen Element, gebildet sind, bei wässrigen pumpbaren Medien, wie sie z.B. für Lebensmittel üblich sind, auch bei radialem Abstand voneinander durch die Leitfähigkeit des pumpbaren Mediums in ausreichendem elektrischen Kontakt stehen, ohne dass ein fixiertes elektrisch leitendes Verbindungsstück erforderlich ist. So wurde z.B. eine um nur ca. 1 bis 10% reduzierte Leitfähigkeit eines wässrigen Mediums gegenüber einem fixierten leitenden Verbindungsstück gefunden, das jeweils zwischen anteiligen konzentrischen Elektrodenflächen einer gemeinsamen Polarität angeordnet war, die radial beabstandet waren und sich in einem axialen Abschnitt von ca. 50 bis 90% überdecken.
Ein besonderer Vorteil dieser zweiten und der dritten Ausführungsform liegt darin, dass der Abstand zwischen der ersten und zweiten Elektrodenfläche des stabförmigen Elements, der von einem Isolator überdeckt wird, nicht notwendigerweise flüssigkeitsdicht ist. Denn das stabförmige Element ist innerhalb eines Rohrs angeordnet und muss daher nicht flüssigkeitsdicht sein. Entsprechend kann in diesen Ausführungsformen der Erfindung der Anteil der ersten und/oder der zweiten Elektrodenfläche, der am stabförmigen Element angeordnet ist, ohne Dichtung an den Isolator angrenzen, der die erste Elektrodenfläche von einer zweiten Elektrodenfläche axial beabstandet. In der dritten Ausführungsform dieser Vorrichtung ist die erste und zweite Elektrodenfläche gegenüber den anderen Ausführungsformen vergrößert, wenn sich die Elektrodenflächen über gleich große axiale Abschnitte erstrecken, sodass sich im Verhältnis eine Verminderung der Stromdichte an den Elektroden ergibt. Durch die Verringerung der Stromdichte können sich geringere Temperaturspitzen im behandelten Medium ergeben, was wiederum eine geringere thermische Belastung und/oder ein geringeres Anhaften von Bestandteilen des Mediums ergibt. In der dritten Ausführungsform dieser Vorrichtung sind die Abschnitte der ersten und zweiten Elektrodenflächen, die im ersten Radius das Arbeitsvolumen mit ringförmigem Querschnitt begrenzen, vorzugsweise in einem größeren Abstand zueinander angeordnet, als die Abschnitte der ersten und zweiten Elektrodenfläche, die auf dem stabförmigen Element angeordnet sind und das Arbeitsvolumen im zweiten Radius begrenzen. Auf diese Weise wird das elektrische Feld im Wesentlichen zwischen den Abschnitten der ersten Elektrodenfläche und der zweiten Elektrodenfläche, die sich auf dem stabförmigen Element befinden, erzeugt, wodurch die Temperaturbelastung im Wesentlichen im Bereich des Isolators auftritt, der auf dem stabförmigen Element zwischen den Abschnitten der ersten und zweiten Elektrodenfläche angeordnet ist. Die Einleitung der elektrischen Energie kann in dieser Ausführungsform mit oder ohne fixiertes Verbindungsstück zwischen den Anteilen der ersten Elektrodenfläche bzw. zwischen den Anteilen der zweiten Elektrodenfläche durch die Anteile der ersten bzw. zweiten Elektrodenfläche erfolgen, die im ersten Radius, z.B. im (äußeren) Rohrabschnitt angeordnet sind, die an das Arbeitsvolumen mit ringförmiger Querschnittsfläche angrenzen. Daher wird die mögliche Temperaturbelastung zwischen den Abschnitten der ersten und zweiten Elektrodenfläche, die durch den zwischen diesen im ersten Radius angeordneten Isolator axial beabstandet sind, reduziert. Die geringere Temperaturbelastung, insbesondere an den Grenzen zwischen erster Elektrodenfläche und Isolator, bzw. zwischen Isolator und zweiter Elektrodenfläche im erstem Radius erhöht die Lebensdauer der jeweiligen Dichtung bzw. des Isolators.
Generell kann eine beim Verfahren verwendete Vorrichtung zwei Elektroden gleicher Polarität aufweisen und in axialem Abstand zwischen diesen eine Elektrode entgegengesetzter Polarität, wobei in jedem Abstand zwischen Elektroden ein Isolator und ein stabförmiges Element angeordnet ist, welches den Querschnitt zu einem ringförmigen Querschnitt begrenzt.
Generell weist das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung einer Starterkultur die folgenden Schritte auf:

– Kultivieren von Mikroorganismen der Starterkultur in einem ersten Kultivierungsmedium, wobei die Mikroorganismen zumindest ein Milchsäurebakterium umfassen,
– optional Abtrennen der Mikroorganismen von dem ersten Kultivierungsmedium und Suspendieren der abgetrennten Mikroorganismen in einem wässrigen zweiten Medium, wobei das zweite Medium optional Wasser ist, vorzugsweise steriles Wasser und/oder das zweite Medium auf eine Temperatur unterhalb der Kultivierungstemperatur gekühlt ist, beispielsweise auf maximal 30 °C, maximal 20 °C, maximal 10°C oder maximal 5 °C,
– wobei das erste Kultivierungsmedium und/oder das zweite Medium optional einen Zusatz an Salz, insbesondere für Lebensmittel zugelassenes Salz erhält oder aufweist, der oberhalb der physiologischen Salzkonzentration liegt, insbesondere ca. eine Osmolarität entsprechend bis 100 g/L, vorzugsweise 8 bis 60 g/L, bevorzugter 20 bis 40 g/L Natriumchlorid aufweist, beispielsweise durch einen Gehalt an Natriumchlorid, Calciumchlorid, und/oder einen Hexose- oder Pentose-Zucker z.B. Saccharose, Glucose und/oder Lactose, oder einen Zuckeraustauschstoff, insbesondere einen Zuckeralkohol eines Hexose- oder Pentosezuckers,
– Durchströmen der Suspension von Mikroorganismen durch das zwischen zwei beabstandeten, mit Hochspannungsimpulsen beaufschlagten Elektroden, wobei das Arbeitsvolumen z.B. zwischen zwei parallelen Elektroden aufgespannt ist, die von denen die eine erste Zuführöffnung aufweist und die andere eine geschlossene Oberfläche hat, und vorzugsweise durch ein Arbeitsvolumen mit ringförmigem Querschnitt, entlang dessen Längsachse zwei Elektroden axial beabstandet angeordnet sind,
– optional Kühlen der aus dem Arbeitsvolumen austretenden Suspension der Mikroorganismen, vorzugsweise auf eine Temperatur von 30 °C bis 5 °C,
– optional Zugeben eines Gefrierschutzmittels, z.B. Glycerin, bevorzugt mit dem Schritt des Kühlens auf eine Temperatur unterhalb 0°C, z.B. auf –70 bis –20°C und/oder
– optional Gefriertrocknen, Lagern und Rehydratisieren der Mikroorganismen.

Das Herstellungsverfahren für Lebensmittel weist die anschließenden Schritte auf:

– Kontaktieren der mit dem Verfahren behandelten Mikroorganismen mit Lebensmittelrohstoffen, z.B. Einmischen der Mikroorganismen in eine Masse der Lebensmittelrohstoffe z.B. in eine proteinhaltige Masse, insbesondere eine Milcheiweiß, Fleischeiweiß und/oder pflanzliches Eiweiß enthaltende Masse, insbesondere Wurstbrät, vorzugsweise Rohwurstbrät, oder in Fruchtsaft, getreidehaltige Nahrungsmittelrohstoffe, insbesondere auf Basis von Getreide, einschließlich Sauerteig und Sojabodenextrakt, Gemüse, optional zerkleinert, sowie Fisch, vorzugsweise in Stücken, in einer wässrigen Suspension der Mikroorganismen, und
– Reifung der Lebensmittelrohstoffe in Kontakt mit den Mikroorganismen durch Inkubation bei Temperatur, beispielsweise bei kontrollierten Temperaturen von 5 °C bis 40 °C, vorzugsweise 10°C bis 30 °C.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung von Starterkulturen, bzw. eine mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erhältliche Starterkultur, und das Verfahren zur Herstellung von Lebensmitteln mit der erfindungsgemäß hergestellten Starterkultur haben den Vorteil, dass die Ansäuerung bei der Reifung der Lebensmittelrohstoffe gezielt schneller abläuft, d.h. mit einer kürzeren Lag-Phase, oder die Ansäuerung gezielt langsamer abläuft, d.h. mit einer längeren Lag-Phase, und/oder dass das Nahrungsmittel nach der Beendigung der Reifung einen höheren oder niedrigeren pH-Wert im Vergleich mit einer nicht erfindungsgemäßen Starterkultur erreicht, die aus denselben Mikroorganismen besteht. Eine erfindungsgemäße Starterkultur kann aus den gleichen Mikroorganismen bestehen, wie eine nicht erfindungsgemäße Starterkultur, ist jedoch der PEF- Behandlung unterzogen worden, um das Absäuerungsverhalten gezielt zu beeinflussen, insbesondere einen niedrigeren pH-Endwert nach Beendigung der Reifung zu erreichen.
Genaue Beschreibung der Erfindung
Die Erfindung wird nun genauer anhand von Beispielen mit Bezug auf die Figur beschrieben, die

– eine grafische Darstellung der gemessenen Absäuerung von proteinhaltigen Lebensmittelrohstoffen während der Dauer der Reifung zeigt.

Beispiel 1: Herstellung von Starterkultur
Als Beispiel für Mikroorganismen einer Starterkultur wurde Lactobacillus sakei in 400 mL Medium nach Inokulieren mit 4 mL einer Übernachtkultur für 4 h und 50 min bei 30 °C inkubiert (10 g/L Bacto Trypton, 8 g/L Fleischextrakt, 4 g/L Hefeextrakt (jeweils erhältlich von Becton Dickinson GmbH), 20 g/L Glucose, 1 g/L Tween-80, 2 g/L K₂HPO₄ × 3H₂O, 2 g/L Diammoniumcitrat, 0,2 g/L MgSO₄ × 7H₂O, 0,05 g/L MnSO₄ × H₂O, pH = 6,3), 10 µg/mL Erythromycin.

Die Mikroorganismen wurden nach der Kultivierung durch Zentrifugation bei 2.000 × g, 10 min, 20 °C pelletiert und das Zellpellet wurde in 400mL sterilem Leitungswasser resuspendiert. Dieser Waschschritt wurde einmal wiederholt. Die in sterilem Leitungswasser suspendierten Mikroorganismen wurden zwischen zwei parallelen Elektroden, 2,5cm Abstand, mit den folgenden Parameter kontinuierlich im gepulsten elektrischen Feld (Kondensatorkapazität 0,5µF) behandelt:

	Impulse pro Volumenelement	Spannung (kV/cm)	anliegende Spannung (kV)	Energie (kJ/kg)	Volumen (mL)
PEF 1	5	10	25	7,81	100
PEF 2	40	7,5	18,75	35,16	100
PEF 3	100	5	12,5	39,06	100

Vorzugsweise wurde für die Impulsentladung eine Vorrichtung verwendet, die parallele Plattenelektroden aufwies, zwischen denen die Suspension der Mikroorganismen angeordnet war.
Die Proben wurden anschließend durch Zentrifugieren bei 2.000 × g für 4 min bei 20 °C pelletiert und in 1% NaCl in Wasser mit optional 50 mg/L Manganionen zu 2 × 10⁵ Zellen/g resuspendiert, um die erfindungsgemäße Starterkultur herzustellen.
Optional konnte die Starterkultur auch unmittelbar nach der PEF Behandlung den Nahrungsmittelrohstoffen zugesetzt werden, d. h. in Leitungswasser suspendiert, insbesondere ohne den Schritt der Zentrifugation und Resuspendierung nach der PEF Behandlung.
Weiter optional konnte die Starterkultur nach der PEF Behandlung gefriergetrocknet werden oder, optional mit Zusatz eines Gefrierschutzmittels, z.B. Glycerin, bei –5 bis –20°C gelagert werden.
Beispiel 2: Herstellung von Lebensmitteln
Als Beispiel für ein Lebensmittel wurde Wurstbrät zur Herstellung einer Salami verwendet, das aus je 40% Rindfleisch und Schweinefleisch und 20% Rückenspeck bestand, das nach dem Mahlen bei –20 °C eingefroren wurde. Nach dem Auftauen wurden 6 g/kg Glucose, 0,5 g/kg Natriumascorbat, 28 g/kg Reifungssalz (Natriumchlorid mit 0,5 Gew.-% Natriumnitrit) und 10 mg/kg Erythromycin untergemischt. Gleichzeitig oder anschließend wurden je 200 g des Bräts mit 40 mL der Starterkultur (1,2 × 10⁶ Zellen/mL) mittels eines Rührers untergemischt, so dass das Brät die Starterkultur zu ca. 2 × 10⁵ Zellen/g enthielt, die nach Beispiel 1 durch PEF-Behandlung hergestellt wurde.
Zum Vergleich wurde ein Aliquot des Wurstbräts mit einer Starterkultur der gleichen Keimzahl versetzt, die durch die folgende Behandlung eines Aliquots der Kultur von Lactobacillus sakei hergestellt wurde: Nach der Inkubation wurde ein Aliquot des Kultivierungsmediums auf Eis gekühlt und anschließend für 20 min bei 4 °C inkubiert. Diese Vergleichs-Starterkultur wird als Kältestress-Starterkultur bezeichnet.
Als Kontrolle wurde ein unbehandeltes Aliquot des inkubierten Kultivierungsmediums verwendet, aus dem die Mikroorganismen durch Zentrifugation abgetrennt und in Leitungswasser resuspendiert wurden.

Das Brät wurde mit einer Spritztülle in Kunstdärme abgefüllt und im Räucherofen mit dem folgenden Fermentationsprogramm inkubiert:

Fermentationsschritt	Dauer (h)	Temperatur (°C)	Raumfeuchte (%)
Röten, Wärmen	4	24	normal
Reifen I	19	24	91–93
Reifen II	23	22	89–91
Reifen III	23	20	87–89
Reifen VI	24	18	85–87
Reifen V	24	16	84–86

Der pH-Wert wurde mittels einer Einstichelektrode gemessen.
Die Figur zeigt den Verlauf der Absäuerung anhand der gemessenen pH-Werte für den Lebensmittelrohstoff, der mit erfindungsgemäßen Starterkulturen (
PEF 1, ----PEF 2,
PEF 3) versetzt sind, im Vergleich mit einer Kontroll-Starterkultur (······ Kontrolle, nur aus Vorkultur abzentrifugiert) und einer Kältestress-Starterkultur (–––– Kältestress, nur aus Vorkultur abzentrifugiert und gekühlt). Die Auswertung ergibt die folgenden Werte:

Lag-Phase (h) Minimale Absäuerung (pH/h) Erreichter pH (Endwert)

Kontrolle 7,5 –0,0516 5,038

Kältestress 6 –0,05893 5,121

PEF 2 13,5 –0,0449 4,919
Die Messwerte zeigen, dass die erfindungsgemäße Starterkultur beim Verfahren zur Herstellung von Lebensmitteln bei der PEF Behandlung eine etwas langsamere Absäuerung bewirkt, als die Kontroll-Starterkultur, wobei die Kältestress-Starterkultur eine zunächst schnellere Absäuerung ergibt, als die Kontroll-Starterkultur.
Die erfindungsgemäß hergestellten Starterkulturen bewirken eine etwa gleiche Absäuerung wie die Kontroll- Starterkulturen (Kontrolle bzw. Kältestress) (PEF 3), oder eine signifikant stärkere Absäuerung (PEF 1, PEF 2) als die Kontroll-Starterkulturen.
Eine grafische Auswertung der Lag-Phase ergibt für die erfindungsgemäßen Starterkulturen PEF 1, PEF 2, PEF 3 im linearen Verlaufsabschnitt in der halblogarithmischen Auftragung eine etwas längere als die Kontroll-Starterkulturen. In der Reifungsphase II kann die erfindungsgemäße Starterkultur PEF 1 eine schnellere Absäuerung erreichen, als die Kontrollstarterkulturen.
Insgesamt zeigt dieses Beispiel, dass die erfindungsgemäß hergestellten Starterkulturen eine signifikant stärkere Absäuerung des Lebensmittelrohstoffs während der Reifungsphasen erzeugen, als eine herkömmliche Starterkultur (Kontroll-Starterkultur), oder als eine kältegestresste Starterkultur.
Weiterhin wird deutlich, dass das Absäuerungsverhalten der Starterkultur durch die PEF-Behandlung eingestellt werden kann, z.B. für eine insgesamt tiefere Absäuerung bereits in der Reifungsphase II und im End-pH (PEF 1) oder eine längere lag-Phase mit stärkerer Absäuerung in der Reifungsphase II bis V (PEF 2).
Die stärkere Absäuerung des Lebensmittelrohstoffs wurde mit der erfindungsgemäß hergestellten Starterkultur auch erreicht, wenn diese nach der PEF-Behandlung gefriergetrocknet wurde und durch Einmischen in den Lebensmittelrohstoff rehydratisiert wurde, oder mit Gefrierschutzmittel versetzt und bei unter 0°C gelagert worden war.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102009034707 [0009]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

Hüfner und Hertel beschreiben in Curr. Microbiolgy 490–496 (2008) [0002]
Zhao et al beschreiben in Food Control 566–573 (2011) [0003]

Claims

Verfahren zur Herstellung einer Starterkultur, die Milchsäurebakterien in wässriger Suspension enthält, dadurch gekennzeichnet, dass eine wässrige Suspension der Milchsäurebakterien mit einem gepulsten elektrischen Feld (PEF) behandelt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die wässrige Suspension einen Salzgehalt aufweist, der eine einem Gehalt von 8 bis 100 g/L Natriumchlorid entsprechende Osmolarität aufweist.
Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wässrige Suspension eine Leitfähigkeit von maximal 2 bis 10 mS/cm bei 25°C aufweist.
Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der wässrigen Suspension nach Behandlung mit dem gepulsten elektrischen Feld eine osmotisch aktive Substanz bis zu Erreichen einer Konzentration entsprechend 8 bis 100 g NaCl/L zugegeben wird.
Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das gepulste elektrische Feld elektrische Impulse mit einem Energieeintrag von 10 bis 100kJ/L Suspension aufweist, die an jedem Volumenelement der wässrigen Suspension anliegen.
Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das gepulste elektrische Feld elektrische Impulse mit einer Feldstärke von 5 bis 30 kV/cm erzeugt.
Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der wässrigen Suspension nach Durchleitung durch das gepulste elektrische Feld ein Gefrierschutzmittel zugegeben wird und die Suspension auf unter 0°C gekühlt wird.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Suspension bei –20°C flüssig ist.
Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wässrige Suspension nach Behandlung durch das gepulste elektrische Feld gefriergetrocknet wird.
Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Milchsäurebakterien in wässriger Suspension in komplexem Kultivierungsmedium zumindest bis zum Erreichen der logarithmischen Wachstumsphase, insbesondere bis zur stationären Wachstumsphase kultiviert werden.
Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wässrige Suspension der Milchsäurebakterien kontinuierlich durch das gepulste elektrische Feld gepumpt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die wässrige Suspension der Milchsäurebakterien satzweise durch das gepulste elektrische Feld behandelt wird.
Verfahren zur Herstellung von Lebensmitteln durch Kontaktieren eines Lebensmittelrohstoffs mit einer Starterkultur, die Milchsäurebakterien enthält, dadurch gekennzeichnet, dass die Starterkultur vor der Kontaktierung durch ein Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche behandelt ist.
Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Lebensmittelrohstoff Wurstbrät für Salami mit einem Gehalt an rohem Fleisch ist.
Starterkultur zur Herstellung von Lebensmitteln aus Lebensmittelrohstoffen, dadurch gekennzeichnet, dass die Starterkultur nach einem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11 erhältlich ist.