DE102013008971A1

DE102013008971A1 - Verfahren zur fermentativen Herstellung von alkoholarmen oder -freien sowie Kohlensäurehaltigen oder -freien Getränken und/oder einer Zutat für Getränke

Info

Publication number: DE102013008971A1
Application number: DE102013008971.9A
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2013-05-28
Filing date: 2013-05-28
Publication date: 2014-12-04

Abstract

Es besteht ein Bedarf an Erfrischungsgetränken, die aus naturbelassenen Rohstoffen biologischen Ursprungs, wie Honig, Honiglösung, Bierwürze oder Malzextrakt, hergestellt sind, und an biotechnologischen Verfahren zu deren Herstellung. Bei den bekannten Verfahren handelt es sich meist um mehrstufige Fermentationen oder um Verfahren, bei denen eine Kombination verschiedener Organismen verwendet wird, die jedoch keine einheitliche stabile Kultur darstellen. Mit dem neuen Verfahren kann eine Fermentation durch eine Kultur, die aus einer stabilen Kombination verschiedener Mikroorganismen besteht, einstufig und mit geringem verfahrenstechnischem Aufwand durchgeführt werden. Das neue Verfahren verwendet eine Zellsuspension mit Mikroorganismen, die von der Tibikultur (Wasserkefir) in hoher Zellzahl abgesondert werden. Die Verwendung der gewonnenen Zellsuspension anstelle der Tibikügelchen unterstützt die großtechnische Anwendung, da die Fermentation verfahrenstechnisch gut umgesetzt und gesteuert werden kann. Herstellung von Erfrischungsgetränken

Description

Die Verbreitung von alkoholfreien Getränken sowie von Getränken mit niedrigem Alkoholgehalt hat in den letzten Jahren zugenommen. Diese alkoholfreien oder -armen Erfrischungsgetränke werden in der Regel synthetisch durch die Mischung von Zutaten, wie zum Beispiel Wasser, Zucker, Säure, Farbstoff und ein Aromextrakt/Getränkegrundstoff, und gegebenenfalls durch Beaufschlagung mit Kohlensäure (CO₂) hergestellt. Auf diese Weise hergestellte Getränke werden vom Verbraucher oft als künstlich empfunden und sind ernährungsphysiologisch wenig wertvoll. Ausnahmen bilden einige Getränke wie Fruchtsaftschorlen und manche Eistees.
Es gibt kaum Verfahren zur biotechnologischen Herstellung von alkoholfreien oder -armen Erfrischungsgetränken, bei denen diese direkt durch Fermentation aus biologischen Rohstoffen hergestellt werden. Beispiele hierfür sind Kombucha oder Kefir, wobei die Zubereitung meist im Hausgebrauch geschieht. Auch werden kaum Getränkezutaten eingesetzt, die durch Fermentation natürlicher Rohstoffe gewonnen wurden, wie zum Beispiel fermentierter Malzextrakt in Limonade der Marke Bionade. In den wenigen bekannten Fällen werden die fermentierten Zutaten nur in geringen Anteilen (< 10%) bei der Produktion zugesetzt.
Folglich besteht ein Bedarf an Getränken, die aus hochwertigen biologischen Rohstoffen hergestellt sind, und an biotechnologischen Verfahren zu deren Herstellung. Die wenigen bisher vorgeschlagenen Verfahren zur fermentativen Herstellung von Erfrischungsgetränken sind aufwendig. Es handelt sich dabei oft um mehrstufige Verfahren ( EP 0930359A3 ) oder um Verfahren, bei denen eine Kombination verschiedener Organismen verwendet wird, die jedoch keine einheitliche stabile Kultur darstellen (zum Beispiel Nachahmung von Kefir bei der industriellen Produktion durch Rekombination mehrerer Reinkulturen von Mikroorganismen) ( WO 92/03533 , DE 00 0029 801 586 U1 ).
Aufgabe der Erfindung ist es, durch Fermentation von biologischen Ausgangsstoffen ein weniger aufwendiges, einstufiges Verfahren zur Getränkeherstellung bereitzustellen. Als Ausgangsmaterialien werden vorzugsweise folgende Rohstoffe eingesetzt: Honig oder Honiglösung sowie niedrig- oder ungehopfte Bierwürze oder Malzextrakt, hergestellt aus vermälztem Getreide wie zum Beispiel Gersten- oder Weizenmalz. Zur Fermentation wird die als Tibi oder Wasserkefir bezeichnete Kultur verwendet.
Die Herstellung von Bierwürze ist aus der Brauereitechnologie hinlänglich bekannt. Durch ihre Fermentation mittels Hefen wird Bier produziert. Durch die Fermentation ungehopfter Würze mit Milchsäurebakterien wird das sogenannte (alkoholfreie) Sauergut hergestellt. Die Fermentation von Honig ist aufgrund seiner bakteriostatischen Wirkung schwierig und Verfahren zur Fermentation von Honig mit Milchsäurekulturen sind nicht bekannt. Milchsäurebakterien reagieren sehr sensibel gegen wachstumshemmende Substanzen. Die Fermentation von süßen Lösungen/Säften mit ,herkömmlichen' Milchsäurekulturen führt zu einer starken Säurebildung, so dass das Produkt sensorisch unattraktiv ist (vgl. Sauergut aus Bierwürze). Bekannt ist die Fermentation von Honig durch Hefen (Herstellung von Met, Honigwein oder -bier) und die darauf aufbauende Herstellung von Essig durch geeignete Stämme von Essigsäurebakterien. Fermentationen durch Milchsäurebakterien sind ein altes und hochwertiges Verfahren zur Haltbarmachung von verschiedensten Lebensmitteln (vgl. Sauerkraut, vergorenes Gemüse).
Die Tibikultur (1, 2) ist eine kefirähnliche Symbiose von verschiedenen Milchsäurebakterien, Hefen und gegebenenfalls weiteren Mikroorganismen (3). Die Mikroorganismen bilden dabei kleine, weißliche Kügelchen oder Klumpen aus EPS (Extrazelluläre polymere Substanzen), in denen eingebettet sie leben. Die Tibikultur wird seit vermutlich rund 100 Jahren im Haushalt zur Fermentation von Zuckerwasser verwendet (4; 5). Dem Zuckerwasser werden dabei oft Trockenfrüchte, Säfte oder Tee zugesetzt. Das resultierende Getränk wird als Wasserkefir bezeichnet. Die Verwendung von Tibi zur Fermentation anderer Substrate als Zuckerwasser ist nicht bekannt.
Die der Erfindung zugrunde liegende Verwendung von Tibikultur ermöglicht die Fermentation von Honig und in gleichem Maße auch die Fermentation von Bierwürze. Die Fermentation führt dabei direkt zur Herstellung eines Getränks aus den eingesetzten Rohstoffen (einstufiges Verfahren). Das Produkt kann dennoch auch als Zutat verwendet werden, wobei hohe Anteile im resultierenden Endprodukt realisiert werden können. Die Vorteile der Erfindung werden beispielhaft an der Fermentation von Honig weiter ausgeführt.
In der Tibikultur sind die Mikroorganismen durch die EPS geschützt, so dass die Fermentation von Honig möglich wird. Dabei handelt es sich überwiegend um eine heterogene Milchsäuregärung, wobei Kohlensäure (CO₂), Lactat (Milchsäure) und Ethanol gebildet werden. Der entstehende Ethanol wird zum Teil zu Estern oder zu Essigsäure umgewandelt. Die Tibi-Kultur zeichnet sich durch eine moderate Säuerung aus, wodurch im fertigen Getränk pH-Werte im Bereich von 4 erzielt werden können (siehe ), was unter sensorischen Gesichtspunkten und im Hinblick auf die Haltbarkeit eines so erzeugten Getränks vorteilhaft ist. Restzuckergehalt und Ratio, das Aromaprofil sowie der Kohlensäuregehalt können durch technologische Maßnahmen bei der Fermentation gesteuert werden.
Bei der Fermentation gehen Mikroorganismen aus den Tibi-Kügelchen ins Getränk über. Im fertigen Getränk sorgen diese Mikroorganismen für eine leichte Nachgärung. Diese im Getränk verbleibenden Mikroorganismen wirken als Schutzkultur und führen in Verbindung mit dem niedrigen pH-Wert zu einer relativ langen Haltbarkeit (bis zu 1,5 Monate), ohne dass das Getränk pasteurisiert oder kurzzeiterhitzt werden muss. Da die Mikroorganismen ohne den Schutz durch die EPS nun sehr sensibel sind, bleibt die Nachgärung schwach und kann durch geeignete Maßnahmen, wie z. B. die Zugabe von Kräuterextrakten (zum Beispiel Rosmarin) oder eine Filtration ganz unterbunden werden.
Das so erzeugte Getränk ist neu und eröffnet ein anregendes und erfischendes Geschmackserlebnis.
Beispielverfahren:

– Vitalisieren der Tibi: Belüften der Kultur unter Extraktzugabe für 6 bis 12 h bei 25°C.
– Anstellen: Berechnete Honigmenge einwiegen und in Wasser lösen (z. B. 9,5%mas Stammwürze). Etwa 1 Liter Kultur pro 10 Liter berechnete Honigwürze zugeben. Den Behälter/Tank unter Belüftung mit frischem Wasser auf die endgültige Füllmenge auffüllen. Alternativ: Bierwürze mit 9,5%mas Stammwürze verwenden.
– Fermentation: Drei Tage bei 26 bis 30°C, Spundungsdruck von 1 bar einstellen, für gute Umwälzung sorgen.
– Schlauchen: Am letzten Tag der Fermentation Kühlung (10°C) einschalten und unter Abtrennung der Tibi in einen Lagerbehälter schlauchen. In den Lagerbehälter können Frucht- oder Kräuterextrakte oder weitere Zutaten vorgelegt werden.
– Lagerung: Drei Tage bei 1 bar und 10°C. Zum Ende der Lagerung weiter kühlen auf 4°C, Kühltrubabscheidung. Nach eventueller Filtration/Stabilisierung in einen Drucktank zur Abfüllung oder weiteren Verarbeitung.
– Beeinflussung der Nachgärung in der Flasche durch Maßnahmen beim Schlauchen/Filtrieren/Stabilisieren.

Zitierte Nichtpatentliteratur:

(1) L. Lutz: Recherches biologiques sur la constitution du Tibi. In: Bull. Soc. Mycol. France. 15, (1899), S. 68–72.
(2) M. Stacey: A note on the dextran produced from sucrose by Betacoccus arabinosaceous haemolyticus. In: Biochem J.. 32, (1938), S. 1946–1948.
(3) A. Gulitz, J. Stadie, M. Wenning, M. A. Ehrmann, R. F. Vogel: The microbial diversity of water kefir. In: Int. Journal of Food Microbiology 151, (2011), S. 284–288
(4) http://de.wikipedia.org/wiki/Wasserkefir, Stand v. 27.5.2013
(5) http://www.wasser-kefir.de/html/wasserkefir_japankristalle_wis.html, Stand v. 27.5.2013

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

EP 0930359 A3 [0003]
WO 92/03533 [0003]
DE 000029801586 U1 [0003]

Claims

Biotechnologische Herstellung von Getränken oder von Zutaten für Getränke und die so hergestellten Getränke, dadurch gekennzeichnet, dass eine einstufige Fermentation hochwertiger natürlicher Rohstoffe durchgeführt wird mit a) der als Wasserkefir oder Tibi bezeichneten Kultur, b) der Tibi-Kultur in Kombination mit anderen Kulturen oder Mikroorganismen, c) aus der Tibikultur gewonnenen Mikrooganismen.
Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Verwendung der natürlichen Rohstoffe a) Honig oder Honiglösung, b) Bierwürze oder Malzextrakt auf der Basis von Getreide, c) Honig oder Bierwürze unter Zusatz von oder in Mischung mit anderen Lösungen oder natürlichen Rohstoffen.
Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass a) man ein kohlensäurehaltiges, alkoholfreies Getränk herstellt, b) man ein kohlensäurehaltiges, alkoholarmes Getränk herstellt.
Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass a) man ein nicht kohlensäurehaltiges, alkoholfreies Getränk herstellt, b) man ein nicht kohlensäurehaltiges, alkoholarmes Getränk herstellt.