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Verfahren zur Stabilisierung von Fruchtsäften Die Erfindung bezieht
sich auf ein Verfahren zur Stabilisierung von Traubensaft oder Säften anderer Früchte
mit staubartigem Beschlag, nachstehend kurz als »Beschlag« bezeichnet.
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Bei der Herstellung von Fruchtsäften wird die Erhaltung der natürlichen
Nähr- und Wirkstoffe, die in den zu ihrer Herstellung verwendeten Früchten enthalten
sind, besonders angestrebt. Insbesondere muß vermieden werden, daß Traubensaft unter
der Einwirkung der an der Oberfläche der Früchte haftenden Weinhefe und Keime, die
während des Pressens in den Saft übergehen, gärt.
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Die Sterilisation von Früchten und Gemüse vor den verschiedenen Arbeitsgängen,
wie Verpackung, Einfrieren oder Verarbeitung zu Konserven, ist seit langem bekannt.
So können beispielsweise Zitrusfrüchte gegen Pilzbefall durch Fungizide, wie Borax
oder gewisse Phenole, geschützt werden; bei diesen Stoffen besteht jedoch die Gefahr
einer Schädigung der Früchte; auch sind ihre gleichmäßige Aufbringung, Verteilung
sowie ihr gleichmäßiger Kontakt mit dem zu behandelnden Gut und damit ihre Wirksamkeit
nicht immer gewährleistet. Um diese Nachteile zu vermeiden, werden gewisse oberflächenaktive
Verbindungen verwendet, die die Früchte vor Verletzung durch die Entkeimungsmittel
schützen und deren Wirksamkeit sie gleichzeitig durch gleichmäßigere und zuverlässigere
Verteilung begünstigen.
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Im Falle der Weintraube besteht die zur Zeit angewendete Entkeimungsmethode,
die sich an die klassische Weinbereitung anlehnt, nicht in einer Behandlung der
Frucht selbst vor ihrer Verarbeitung zu Saft, sondern in der Verhinderung der Gärung
im Stadium des Mostes, indem dieser pasteurisiert oder gekühlt oder mit Schwefeldioxyd
und Kohlensäure behandelt wird. Diese Methoden sind kostspielig und führen zu einem
Saft, der insbesondere in seinem Aroma und Geschmack verändert ist. Es wurden Methoden
zur Entkeimung der Trauben vor dem Pressen vorgeschlagen, aber ihnen liegen ähnliche
Maßnahmen zugrunde, so daß die genannten Nachteile nicht vermieden werden.
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Gemäß der Erfindung werden die Hefe und die Mikroorganismen auf der
Frucht selbst vor dem Pressen vernichtet, so daß es möglich ist, die genannten natürlichen
Eigenschaften zu bewahren und jegliche spätere Gärung zu vermeiden.
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Das Verfahren gemäß der Erfindung besteht darin, daß die Früchte in
eine wäßrige Lösung von besonderen Stoffen getaucht werden, die nachstehend für
den Fall der Behandlung von Trauben im einzelnen aufgeführt sind und der Lösung
gegenüber dem Beschlag, den Weinhefen und den Mikroorganismen eine optimale Kombination
von Eigenschaften verleihen, nämlich benetzende, reinigende, hefetötende und bakterizide
Eigenschaften.
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Die gemäß der Erfindung bei der Durchführung des Verfahrens im Falle
der Behandlung von Trauben und anderen Früchten mit staubartigen Beschlag verwendeten
Stoffe zeichnen sich dadurch aus, daß sie ihren wäßrigen Lösungen alle vorgenannten
Eigenschaften bei maximaler Wirksamkeit verleihen, und zwar bedingt dadurch, daß
im gleichen Molekül verschiedene Atomgruppen vereint sind, die jeweils für die verschiedenen
genannten Eigenschaften verantwortlich sind. Diese Stoffe gehören zu einer wohlbekannten
Gruppe von anionaktiven Waschmitteln, nämlich zu dem Ammonium- oder Aminsalzen von
Estern von Fettalkoholen, deren Alkylkette 8 bis 18 Kohlenstoffatome enthält, mit
Mineralsäuren. Nach einer bevorzugten Ausführungsform werden Alkylsulfate von Ammonium
oder Aminen verwendet. Insbesondere wurde festgestellt, daß Ammoniumlaurylsulfat
sich besonders gut für die Behandlung von Trauben gemäß der Erfindung eignet.
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Versuche, die nachstehend beschrieben werden, haben ergeben, daß die
antibakterielle Wirkung der mit Hilfe der erfindungsgemäß verwendbaren Produkte
dadurch bedingt und verstärkt wird, daß sie sich während der Behandlung mit anderen
Wirkungen, die auf diese Lösungen zurückzuführen sind, vereint. Diese Wirkungen
sind physikalisch-chemischer Natur und bestehen im Grunde in einer Benetzung,
dem
Eindringen, Brüchigmachen, der Loslösung und einem teilweisen Abreißen des Beschlages.
Sie ermöglichen auf diese Weise eine gleichmäßigere und sehr wirksame Aufbringung,
Verteilung und Berührung der bakteriziden Lösung mit den Mikroorganismen und den
Hefen.
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Die genannten Versuche haben außerdem ergeben, daß das Entkeimungsverfahren
gemäß der Erfindung die Frucht selbst nicht angreift und daß die ausgeübte Wirkung
sich ausschließlich auf den Beschlag, die Weinhefe und die Mikroorganismen erstreckt.
Die gemäß der Erfindung verwendete Lösung ist außerdem vollkommen ungiftig, wie
die später beschriebenen Toxizitätsversuche zeigen, und läßt sich vollkommen und
leicht durch einfaches Spülen mit Wasser nach der Behandlung der Früchte entfernen.
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Nach dem Verfahren gemäß der Erfindung können somit sterile Früchte
erhalten werden, die nach. dem Pressen einen Saft liefern, der von sich aus nicht
gären oder verderben kann, wenn er anschließend vor Verunreinigung unter anaeroben
Bedingungen geschützt wird. Er vereinigt in sich die Vorteile der bekannten. Entkeimungsverfahren,
wobei im Saft die natürlichen Eigenschaften der Frucht vollständig bewahrt bleiben.
Der auf diese Weise erhaltene Saft enthält keinerlei Alkoholspur und weist auf Grund
seiner Reinheit insbesondere außergewöhnliche organoleptische Eigenschaften auf.
Vor allem fehlt ihm der Kochgeschmack, der für die Pasteurisierung charakteristisch
ist. Ferner ist es durch seine leichte Konservierung möglich, seine Eigenschaften
durch Altern zu verbessern und durch Verschneiden eine gute Harmonie zwischen Zucker
und Säure sicherzustellen. Schließlich sind die für die Entkeimung verwendeten Verbindungen
billig, und das Verfahren insgesamt ist im industriellen Maßstab wirtschaftlich.
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Im Chemischen Zentralblatt, 1960, S. 9751, ist die Entfernung von
Wasser von gewaschenen Weintrauben bei der Gewinung von Saft beschrieben. In der
Veröffentlichung wird darauf hingewiesen, daß es unbedingt notwendig ist, die Weintrauben
vor der Saftgewinnung zu waschen, um eine verfrühte Gärung während der Saftgewinnung
zu verhindern und die Möglichkeit auszuschalten, daß Fungicide in den Saft gelangen.
Die Trauben werden danach mit Hilfe eines besonderen Luftgebläses getrocknet, um
zu vermeiden, daß das zurückbleibende Wasser eine Verdünnung des Saftes bewirkt.
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Durch eine solche Behandlung soll im Gegensatz zu der erfindungsgemäß
gestellten Aufgabe, wie deutlich ausgeführt ist, einzig und allein eine vorzeitige
Gärung verhindert werden, während erfindungsgemäß jede Gärung beim Gesamtverfahren
überhaupt vermieden werden soll. Ein weiterer wesentlicher Unterschied zwischen
dem Erfindungsgegenstand und der Entgegenhaltung besteht darin, daß die erfindungsgemäß
angewandten oberflächenaktiven Behandlungsmittel in der Entgegenhaltung nirgendwo
erwähnt sind. In der Beschreibung des Erfindungsgegenstandes wird aber ausdrücklich
darauf hingewiesen, daß diese oberflächenaktiven Mittel eine optimale Kombination
von Eigenschaften in ein und demselben Molekül aufweisen, wodurch eine wirksame
Behandlung der Trauben möglich wird. Nachdem wie oben ausführlich erwähnt, hat der
Beschlag auf den behandelten Weintrauben hydrophoben Charakter, ist es unmöglich,
daß Wasser in der erfindungsgemäß gewünschten Weise wirkt. In der USA.-Patentschrift
2 223168 ist ein Verfahren zur Entfernung von Spritzrückständen beschrieben, die
von Früchten. und Gemüse entfernt werden sollen, indem man eine verdünnte wäßrige
Lösung einer Mineralsäure, die einen geringen Anteil eines Glykolsulfonsäureesters
einer Fettsäure als oberflächenaktives Mittel enthält, als Behandlungsmittel verwendet.
Bei diesem Verfahren ist die Mineralsäure,. beispielsweise Salzsäure, der Aktivstoff,
der die auf den Früchten zurückgebliebenen Insekticide auflösen soll. Die geringen
Mengen des zugesetzten oberflächenaktiven Mittels sollen lediglich eimöglichen,
daß die Säure in alle zu reinigenden Teile der behandelten Früchte eindringt. An
keiner Stelle der Entgegenhaltung wird darauf Bezug genommen, daß irgendwie eine
Beeinflussung der Gärung auch nur in Frage steht bzw. daß eine Gärung verhindert
werden soll. Das erfindungsgemäß angewandte Behandlungsmittel ist darüber hinaus
wesentlich von dem der Entgegenhaltung verschieden.
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In der USA.-Patentschrift 2105 606 ist ebenfalls ein Verfahren zur
Entfernung von Sprührückständen beschrieben, das dem vorstehend angeführten ähnelt.
Auch in dieser Patentschrift findet sich kein Hinweis darauf, daß eine Gärung verhindert
werden soll. Der Aktivstoff ist ebenfalls eine Mineralsäure wie Salzsäure. Nach
der Entgegenhaltung kann man auch Kombinationen von mehr als 10% S03 mit Salzsäure
verwenden. Solche Kombinationen erlauben kein Sterilmachen der Früchte, da eine
solche Zusammensetzung nicht genau eingestellt werden kann und, wenn das nicht der
Fall ist, im ganzen unwirksam erscheint, wie Versuche gezeigt haben. Eine solche
Zusammensetzung ist ähnlich unwirksam, wie die von dem Erfinder durchgeführten Versuche
mit 10o/oigem Natriumlaurylsulfat und baktericiden Mitteln wie Chlorquecksilber
und Pseudobutylphenol.
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Bei Versuchen während der Anwendung der Erfindung wurde festgestellt;
daß die gewählten Verbindungen auf Grund ihrer außergewöhnlichen Anpassung an die
Bedingungen und den Mechanismus der Entkeimung von Trauben ganz besonders wirksam
sind. Beispielsweise ist eine Weinbeere von einem staubartigen Beschlag überzogen,
der einen nicht benetzbaren Film darstellt, der die Haut der Beere bedeckt und die
klassische Zusammensetzung von Pflanzenwachsen aufweist (Cerotinsäure, Certylalkohole
und Myricylalkohol). Der Beschlag hält die verschiedenen Stoffe, die ihm durch den
Wind und Insekten oder als Folge der Handhabung zugetragen werden, wie Staub, Schmutz,
antikryptogame Stoffe, insbesondere Weinhefen und Mikroorganismen, fest.
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Der Beschlag stellt ein hydrophobes Lipid dar, das durch Adsorption
mit dem hydrophoben Kohlenwasserstoffteil des Waschmittels gebunden wird, das auf
diese Weise in ihn eindringt. Nachdem der Kontakt mit den Mikroben oder der Hefe
hergestellt ist, tritt der bakterizide Teil des Moleküls, und zwar hauptsächlich
das Ammonium, in Aktion. Schließlich geht die hydrophile polare Gruppe des Waschmittels
oder die Säuregruppe in die wäßrige Phase über, erleichtert die Benetzung und die
Loslösung des Beschlags und die anschließende Entfernung des Waschmittels und auch
des Beschlages, der durch das Spülwasser mitgenommen wird.
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Die Gesamtheit der Eigenschaften, die die gemäß der Erfindung verwendeten
Stoffe in sich vereinen und die vorstehend aufgeführt wurden, kennzeichnet
sie
als germizide oder bakterizide Detergentien, also als Gruppe von Produkten, die
an sich bekannt sind. Aus dieser Gruppe wurden vor allem die- quaternären Amrnoniumverbindungen
untersucht. Wie die später beschriebenen Versuche zeigten, werden mit diesen letztgenannten
Stoffen keine befriedigenden Ergebnisse erhalten.
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Während der Versuche wurde festgestellt, daß die gemäß der Erfindung
verwendeten Verbindungen sich vielmehr durch Wirkungen physikalisch-chemischer Art
auszeichnen, die für die Entkeimung von Trauben unerläßlich sind. Diese Verbindungen
unterscheiden sich von den quaternären Ammoniumverbindungen, die kationaktive oberflächenaktive
Verbindungen darstellen, und eine bakterizide Ammoniumgruppe an der hydrophoben
Kohlenstoffkette gebunden enthalten, dadurch, daß sie anionaktive oberflächenaktive
Verbindungen darstellen, in denen die bakterizide ' Ammoniumgruppe nicht an die
hydrophobe Kette gebunden ist. Die Ursache für die unterschiedliche Wirkungsweise
dieser beiden Verbindungsklassen auf Weintrauben wurde noch nicht festgestellt.
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Die nachstehend beschriebenen Versuche machen die vorstehend erwähnten,
unerläßlichen physikalischchemischen Wirkungen der Verbindungen deutlich. Eine Reihe
von Versuchen wurde unter stets gleichbleibenden Bedingungen durchgeführt: Eistündiges
Eintauchen von frisch mit dem Kamm gelösten Weinbeeren in eine 2o/oige entkeimte
Lösung der Produkte, 3stündiges Spülen in fließendem Wasser, Pressen und Auffangen
des Saftes in sterilen Behältern, deren Öffnung durch einen Wattepfropfen verschlossen
wird. Die Temperatur liegt zwischen 22 und 28° C, und die Versuchsdauer beträgt
in den meisten Fällen 48 Stunden. Jedoch werden die Versuche bis zu einer Dauer
von 20 Tagen weitergeführt, wenn nach 48 Stunden keine Gärung des Saftes auftritt.
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Nach der Behandlung wurden folgende Untersuchungen vorgenommen: Man
bestimmt die eventuelle Gärung des Saftes durch Gasentwicklung und untersucht die
Hefen und Mikroorganismen im Saft. Man mißt die Oberflächenspannung des Spülwassers
und des Saftes, um sich zu vergewissern, daß die verwendeten Produkte im Spülwasser
gut in Lösung gegangen und nicht im Saft wiederzufinden sind. Die histologische
Untersuchung der Frucht zeigt das Verhalten des Beschlags. Schließlich wird mit
den gemäß der Erfindung verwendeten Lösungen die akute und halbchronische Toxizität
bei Ratten festgestellt. Diese Prüfungen sind ausführlicher am besonderen Beispiel
des Ammoniumlaurylsulfats beschrieben.
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Fünf Gruppen von Produkten wurden nacheinander untersucht: 1. Die
verschiedenen Alkylsulfatsalze, und zwar rein oder in Kombination; 2. die quaternären
Ammoniumverbindungen; 3. die benetzenden und waschaktiven Antiseptika; 4. alltägliche
Antiseptika; 5. Gemische von oberflächenaktiven Verbindungen mit einem Entkeimungsmittel.
Einzelheiten über die Versuche, ihre Ergebnisse und Durchführung sind in den folgenden
Tabellen zusammengestellt:
| Tabelle I |
| Gruppe der Alkylsulfate (rein oder in Kombination) |
| Verbindung für die Entkeimung von Trauben Beobachtete Erscheinungen |
| Natriumlaurylsulfat in 2o/oiger wäßriger Lösung Gärung unter
Gasbildung in 48 Stunden |
| Gemisch aus Thoriumchlorid, Neodymsulfat, reinem Natrium- Gärung
unter Gasbildung in 48 Stunden |
| laurylsulfat und Borsäure in 2o/oiger wäßriger Lösung |
| Natriumsalz von Laurylsulfat -I- Hydroxychinolin -I- Salicyl-,
Gärung unter Gasbildung in 48 Stunden |
| Essig- und Weinsäure -I- Natriumpropionat in 2o/oiger wäß- |
| riger Lösung |
| Natriumlaurylsulfat -h Chlormercuripseudobutylphenol -I- Äther
Gärung unter Gasentwicklung |
| in 10o/oiger wäßriger Lösung in 48 Stunden |
| Mit Triäthanolamin neutralisierter sulfonierter Laurylalkohol
a) Keine sichtbare Gärung in 15 Tagen |
| in 2o/oiger Lösung b) Mikroskopische Untersuchung: |
| in 1o/oiger Lösung Keine Hefe |
| c) Hefezusatz: |
| Keine Gärung in 10 Tagen |
| d) Mikroskopische Untersuchung: |
| Keine Hefe |
| Ammoniumlaurylsulfat in 2o/oiger und 1%iger wäßriger Lösung
Keine Gärung nach 7 Tagen (s. die später |
| beschriebenen Versuche) |
| Tabelle II |
| Gruppe der quaternären Ammoniumverbindungen |
| Zur Desinfektion von Trauben angewendete Verbindungen 1 Beobachtete
Erscheinungen |
| Methylsulfat des Methylphenyldodecyltrimethylammoniums in Gärung
in 48 Stunden unter Gasentwick- |
| Form einer 2o/oigen wäßrigen Lösung lung |
| Cetyldimethyl-(hydroxy-2-cyclohexyl)-ammoniumbromid Gärung
in 48 Stunden unter Gasentwick- |
| in Form einer 2o/oigen wäßrigen Lösung lung |
| Tabelle V |
| Kombination von Antiseptika mit oberflächenaktiven Verbindungen |
| Zur Desinfektion von Trauben angewendete Verbindungen Beobachtete
Erscheinungen |
| Natriumbenzoat -I- Natriumlaurylsulfonat zu gleichen Teilen
unwirksam |
| Mercurochrom -I- sulfonierte Fettalkohole - |
| Phenylquecksilberborat -I- oberflächenaktives Netzmittel - |
| Lactoserum -I- Milch- und Phosphorsäure -f- flüssiges- Trägerfett,
Keine Gärung in 15 Tagen (aber Gärung |
| bekannt unter dem Handelsnamen »Lactacid« am 20. Tag) |
| a) Konzentration 1: 50 Mikroskopische Untersuchung: Anwesen- |
| heit von immobilen Hefen mit augen- |
| scheinlich intakten Kernen |
| b) 1o/oige Konzentration Gärung unter Gasentwicklung |
| in 48 Stunden |
| Diamidin-4,4'-diphenoxy-1,6-hexandüsäthionat, gelöst in einem
Gärung in 48 Stunden unter Gasentwick- |
| Netz- und- Waschmittel, in wäßriger Lösung 1:100 lung |
| Weitere Beispiele s. in Tabelle I bei Alkylsulfaten in Kombination
Gärung unter Gasentwicklung |
| in 48 Stunden |
Ferner ist festzustellen, daß zahlreiche Stoffe, die in verschiedenen Entkeimungsverfahren
verwendet werden, sich mit der Haut der Frucht verbinden und diese modifizieren.
Auf diese Weise können die Stoffe durch das Spülwasser nicht mehr abgewaschen werden.
Dies ist der Fall bei zehntelnormalem Ammoniak, Schwefeldioxyd und Natriumhypochlorit,
ebenso bei einem als. Netz- und Waschmittel wirkenden Antiseptikum, nämlich dem
Oxybenzoat des Phenyl-para-isopropyl-meta-kresols.
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Von den untersuchten Verbindungen ist Ammoniumlaurylsulfat am wirksamsten
für die Entkeimung von Weintrauben. Die Rolle des bakteriziden Ammoniumions des
anionaktiven Detergens bei der Desinfektion der Trauben wird dadurch hervorgehöben,
daß die entsprechende Natriumverbindung, d. h. Natriumlaurylsulfat, unter den Versuchsbedingungen
unwirksam ist.
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Gemäß den vorstehend beschriebenen Versuchen unterstreicht noch eine
weitere Verbindung die Rolle des bakteriziden Ammoniumions bei der Desinfektion
von Trauben: Triäthanolaminlaurylsulfat. Bei dieser Verbindung sind die Alkylkette
und die polare Gruppe die gleichen wie beim Ammoniumlaurylsulfat, jedoch ist das
Ammoniumkation modifiziert, das sich in diesem Fall von einem -Amin und nicht von
Ammoniak ableitet. Das Aminderivat vernichtet die Hefe unter den Versuchsbedingungen.
Bei einem ersten Versuch konnte es nicht vollständig durch Spülen mit fließendem
Wasser entfernt werden und wurde im Saft wiedergefunden. In der Praxis könnte man
jedoch daran denken, ein solches Produkt von geringerer Löslichkeit zu verwenden,
wenn die Spülzeit entsprechend gewählt und beispielsweise die Oberflächenspannung
des Spülwassers kontrolliert wird.
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Mit allen anderen untersuchten Produkten wurden keine zufriedenstellenden
Ergebnisse erhalten. Nachstehend werden Versuche beschrieben, -die insbesondere
mit Ammoniumlaurylsulfät durchgeführt
wurden. Hierbei wurden ausgezeichnete
Ergebnisse bei der Entkeimung von Trauben nach dem Verfahren gemäß der Erfindung
erzielt.
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Zunächst wurden Gärversuche mit dem Saft von Trauben, die mit einer
wäßrigen Arnmoniumlaurylsulfatlösung nach dem Verfahren gemäß der Erfindung behandelt
worden waren, wie folgt durchgeführt: Ein Kolben, der 100 cms Traubensaft enthält,
wird in ein Wasserbad gestellt, der bei konstanter Temperatur von 25 ± 0,5° C gehalten
wird. Während einer Woche (sieben volle Tage) wird auf das Auftreten einer eventuellen
Gärung geachtet. Es wird jedoch in keinem Augenblick Gasentwicklung oder eine Geruchsveränderung
festgestellt. Es ist unter diesen tedingungen also keine Gärung im Produkt eingetreten.
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Nun werden zu den im Kolben enthaltenen 100 cmg Saft 2 cms frischer
Traubensaft gegeben, der sich in voller Gärung befindet. Anschließend wird der Kolben
in das Wasserbad zurückgestellt. Vom nächsten Tag ab wird starke Gasentwicklung
festgestellt, die während der beiden folgenden Tage, auf die sich die Beobachtungsdauer
erstreckte, anhielt. Der aus den gemäß der Erfindung behandelten Trauben hergestellte
Saft gärt also von sich aus nicht, jedoch verhindert die vorgenommene Behandlung
nicht eine spätere Gärung durch Zusatz von aktiver frischer Hefe.
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Es wurden außerdem die folgenden bakteriologischen Untersuchungen
vorgenommen: Die Prüfung eines gemäß der Erfindung hergestellten Traubensaftes durch
aerobe und anaerobe Kulturen ergibt die Anwesenheit von Saprophyten der Gattung
Chromobacter (Serratia und Flavabacteriurn). Es wird festgestellt, daß Hefe, insbesondere
Weinhefen, und pathogene Bakterien abwesend sind, während die Untersuchung eines
unbehandelten, aber wie der vorherige Saft hergestellten Traubensaftes die Anwesenheit
von Weinhefen zeigt, die seine Gärung bewirken. Die Untersuchung des gemäß der Erfindung
verwendeten keimtötenden Mittels wird wie folgt vorgenommen: a) Untersuchung bei
Ausbreitung auf einem festen Medium, durchgeführt mit Filterpapierscheiben, die
mit dem Mittel getränkt sind. Eine Wirkung wird insbesondere auf die pathogenen
Staphylokokken und die Weinhefen festgestellt.
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b) Untersuchung durch Züchtung der Keime im flüssigen Medium in Röhrchen,
die abnehmende Konzentrationen des keimtötenden Mittels enthalten. Die Untersuchung
zeigt, daß das Produkt auf pathogene Staphylokokken bei einer Verdünnung im Kulturmedium
von 1/512o und auf die bereits untersuchten Hefen bei einer Verdünnung von 1/54o
wirkt.
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c) Ermittlung der Kontaktzeit: Unter Anwendung des Mittels in einer
Verdünnung von 1/soo wird durch in regelmäßigen Abständen vorgenommenes Verpflanzen
auf ein festes Medium die Zeit ermittelt, die notwendig ist, um alle Keime einer
Kultur zu töten. Die notwendige Zeit beträgt 2 Stunden, und zwar sowohl für die
Staphylokokken als auch für die Hefen.
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An einem nach dem Verfahren gemäß der Erfindüng mit dem untersuchten
keimtötenden Mittel hergestellten Saft wird festgestellt, ob es möglich ist, Reste
des Entkeimungsmittels an seiner bakteriziden Wirksamkeit zu entdecken.
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a) Der mit einer Hefe geimpfte Fruchtsaft gärt, ohne das offensichtlich
irgendetwas die Entwicklung der Hefe behindert.
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b) Der in Konzentrationen von Ihooo bis 1/1o zu Kulturmedien gegebene
Fruchtsaft hemmt weder das Wachstum von Staphylokokken noch von Hefen.
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c) Der in Filterpapierscheiben eingesaugte Fruchtsaft erzeugt keinerlei
Inhibierungszone bei diesen Keimen bei Kultur auf festem Medium in Petrischalen.
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Das verwendete keimtötende Mittel ist somit unter gewissen Bedingungen
in bezug auf Konzentration und Kontaktzeit gegen Hefen und pathogene Staphylokokken
wirksam. Das Verfahren gemäß der Erfindung ermöglicht die Fernhaltung der Hefen
von Fruchtsäften und damit die Vermeidung einer Gärung des Saftes. Schließlich enthält
der auf diese Weise hergestellte Saft kein keimtötendes Mittel mehr in Dosen, die
durch die bakterizide Wirksamkeit festgestellt werden könnten.
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Schließlich wurden wie folgt Messungen der Oberflächenspannung vorgenommen,
um nachzupuüfen, ob das Ammoniumlaurylsulfat im Augenblick des Spülens mit Wasser
gut in Lösung geht und nicht die Gefahr besteht, daß es im Saft wiedergefunden wird.
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Eine erhebliche Wirkung auf die Oberflächenspannung von Wasser wird
durch Zusatz des Produkts in einer Konzentration von 10-4 erzielt. Die Oberflächenspannung
verändert sich von 73 Dyn bei 20° C auf 49 Dyn. Die Oberflächenspannung des Spülwassers
für die behandelten Trauben (Spülzeit 20 Minuten) liegt bei etwa 70 Dyn. Wenn man
schließlich die Oberflächenspannung des Safts von unbehandelten und behandelten
Trauben mißt, stellt man keinen wesentlichen Unterschied fest. Gibt man dagegen
dem unbehandelten Saft das Produkt in einer Konzentration von 10-4 zu, erzielt man
eine Verringerung der Oberflächenspannung um etwa 100/0.
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Aus verschiedenen durchgeführten Versuchen hat sich ergeben, daß die
Konzentration des Produkts im Saft nach der Behandlung und nach dem Spülen unter
1/loooooo liegt.
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Es wurden ferner histologische Untersuchungen vorgenommen, die dazu
dienten, das Verhalten des Beschlags der nach dem Verfahren gemäß der Erfindung
unter Verwendung von Ammoniumlaurylsulfat als Entkeimungsmittel behandelten Weinbeeren
aufzuzeigen. Zu diesem Zweck wurden die folgenden drei Versuche durchgeführt: 1.
Zahlreiche Methoden der histologischen Fixierung und verschiedene Färbungen der
Lipide (Fixierung, Einbettung in Paraffin, Schnitte und Färbungen) sowie die Herstellung
von Gefrierschnitten mit anschließender Einbettung in Harz oder in Glycerin nach
Einwirkung verschiedener Farbstoffe brachten keine greifbaren Ergebnisse.
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2. Anschließend wurden Schnitte nach der Methode »de coupes ä main
levee« hergestellt (vgl. »Abrege d' Histologie« von H. B u l l i a r d und Ch. C
h a m p y, Masson Ed. Paris, 1940) und ohne Färbung in Glycerin eingebettet. Diese
Methode führt zu folgenden Ergebnissen:
A. Die Schisitte der unbehandelten
Beeren zeigt reichlichen Beschlag in Form von Stäbchen oder strahlenbrechenden,
gegeneinander gepreßten und unregelmäßig auf der Oberfläche verteilten Körnchen.
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B. Nach der Behandlung nach dem Verfahren gemäß der Erfindung scheint
der viel spärlichere Beschlag zum großen Teil zerstört worden zu sein. 3. Die unbehandelten
und behandelten Beeren werden mit einem dünnen Cellulosefilm bedeckt, der nach dem
Trocknen abgenommen und unmittelbar ohne weitere Vorbereitung unter dem Mikroskop
untersucht wird. A. Der von den unbehandelten Beeren abgenommene-Film zeigt nur
einige wenige Stellen des Beschlags, während der Rest praktisch leer ist mit Ausnahme
weniger Körnchen oder Stäbchen, die im Blickfeld verstreut sind. -B. Der von den
"behandelten Beeren abgezogene Film zeigt hingegen den Beschlag in einer Dichte,'
die im wesentlichen die gleiche ist wie im Fall B unter 2. Hieraus sind nachstehende
Folgerungen zu ziehen: a) Das verwendete Produkt entfernt den Beschlag in erheblicher
Menge.
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b) Aus dem Versuch 3 ergibt sich, daß der sehr feste Beschlag der
unbehandelten Beeren nicht am Cellulosefilm haften bleibt und von ihm losgelöst
wird, während der Beschlag der behandelten Beeren vom Cellulosefilm mitgenommen
wird, da er durch die Behandlung benetzt und zerrissen worden ist.
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Schließlich wurden Toxizitätsversuche mit Am moniumlaurylsulfat in
wäßriger Lösung durchgeführt.
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a) Akute Toxizität Die Lösung wird mit der Magensonde ausgewachsenen
männlichen Ratten, deren Gewicht zwischen 150 und 250 g lag, verabfolgt. Die Ratten
wurden in vier Gruppen zu je fünf Tieren eingeteilt, die jeweils 1 eins des Produkts
in folgenden Konzentrationen erhielten.
| Gruppe 1 . . . . . . . . Unverdünntes Produkt. |
| Gruppe 2 . . . . . . . . Auf 1/2 verdünntes Produkt |
| (1 cms der Lösung). |
| Gruppe 3 . . . . . . . . Auf 1/4 verdünntes Produkt |
| (1 eins der Lösung). |
| Gruppe 4 . . . . . . . . Auf 1/1o verdünntes Produkt |
| (1 cms der Lösung). |
Die Lösung wurde einmal täglich für eine Zeit von 5 Tagen verabfolgt. Alle Ratten
überlebten die Behandlung. Bei der Autopsie wurden keinerlei makroskopische Anomalien
festgestellt.
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Abschließend ist festzustellen, daß das verwendete Produkt bei Verabfolgung
auf die beschriebeneWeise keinerlei Toxizität erkennen läßt.
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b) Semichronische Toxizität ' Das Produkt wird mit destilliertem Wasser
verdünnt, und zwar wird eine 50 o/oige Lösung und eine 10 o/oige Lösung hergestellt.
Drei Gruppen von Ratten werden mit Tieren des Stamms Wistar, deren Gewicht zwischen
110 und 130 g liegt, gebildet. Jede Gruppe besteht aus fünf Tieren. Alle Tiere erhalten
die gleiche Nahrung (Vollnahrung für Ratten und etwas Grünfutter) und werden unter
den gleichen Bedingungen gehalten. Jedes Tier erhält täglich über einen Zeitraum
von 40 Tagen durch die Magensonde 1 eins der zu untersuchenden Lösung.
| Gruppe 1: Salzwasser von 9% (Kontrolltiere), |
| Gruppe 2: 50 o/oige Lösung des Produkts, |
| Gruppe 3: 10% ige Lösung des Produkts. |
Das am 1., 20. und 40. Tag gemessene mittlere Gewicht jeder Gruppe steigt regelmäßig
während der Behandlung. Ein wesentlicher Unterschied zwischen den Gruppen ist nicht
erkennbar. Bei der am 40. Tag vorgenommenen Autopsie ergibt sich kein Anzeichen
einer makroskopisch sichtbaren Schädigung, insbesondere keine Leberverfettung oder
Intoleranz bei den behandelten Tieren. Während der Behandlung geht kein Tier ein,
und die Autopsie läßt keinerlei Anomalie erkennen. Bei den angewendeten Dosen tritt
somit bei dem Produkt keine semichronische Toxizität auf.
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Die insgesamt mit dem Ammoniumlaurylsulfat durchgeführten Versuche
haben bewiesen, daß der nach dem Verfahren gemäß der Erfindung hergestellte Traubensaft
nach 7 vollen Tagen nicht gärt (Gärungsversuch). Das Produkt geht nicht in den Saft
über. Es wird durch das Spülwasser vollständig entfernt (Messungen der Oberflächenspannung).
Ammoniumlaurylsulfat ist bei der Behandlung von Weintrauben in einer Konzentration
von 1/ioo wirksam. Im Reagenzglasversuch vernichtet es in 2 Stunden bei einer Konzentration
von 1/2oo pathogene Staphylokokken und Weinhefen. Das gleiche ist bei Triäthanolaminlaurylsulfat
der Fall. Schließlich hat das Produkt die oben beschriebenen Wirkungen auf den staubartigen
Beschlag der Beeren (histologische Untersuchungen). Diese bereits hervorgehobenen
physikalisch-chemischen Wirkungen scheinen in Beziehung zur Oberflächenaktivität
der Verbindung (49 Dyn bei einer Konzentration von 1/iooo) und ihrem ausreichenden
Benetzungsvermögen, das mit dem Dognon-Abribat-Spannungsmesser ermittelt wurde,
zu stehen. Die wirksame Kontaktzeit, die bei den genannten Versuchen in vitro 2
Stunden betrug, beträgt im Falle der Behandlung von Weintrauben 8 Stunden, um einen
genügenden Spielraum für die Benetzung und Loslösung des Beschlags zu haben.
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Nachstehend wird an einem Beispiel die Herstellung und Stabilisierung
von Fruchtsaft nach dem Verfahren gemäß der Erfindung beschrieben.
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Die Herstellung und Stabilisierung von Traubensaft umfaßt mehrere
Schritte: Die Ernte der Früchte, die Vernichtung der Mikroorganismen, das Spülen
der Früchte, das Pressen und die Aufbewahrung. Die Ernte der Früchte ist die gleiche
wie die Lese von Tafeltrauben: Weinlese vor zu starker Reife, ohne die Trauben zu
zerdrücken, Transport ohne Aufhäufung in großen Körben, Aussortieren der faulen
oder offenen Beeren und Teilung aneinanderhaftender Trauben. Die Vernichtung der
Hefe und der Mikroorganismen erfolgt an der Frucht vor dem Pressen durch Eintauchen
der Trauben in die erfindungsgemäße Lösung.
Zu diesem Zweck wendet
man vorzugsweise Ammoniumlaurylsulfat in wäßriger Lösung einer Konzentration von
1/2oo und eine Berührungszeit von 8 Stunden an. Bei den experimentellen Kulturen
werden die Hefe und die Mikroorganismen (von denen die pathogenen Staphylokokken
besonders resistent sind) in 2 Stunden zerstört. Diese Kontaktzeit muß mit vier
multipliziert werden, um unter Berücksichtigung der Benetzung und vorherigen Loslösung
des Beschlags ausreichende Sicherheit zu haben. Gespült werden die behandelten Früchte
mit Wasser, in dem das Alkylsulfat leicht löslich ist. Nach dem Abspülen durch Besprühen
zur Entfernung des Schaums werden die Trauben 3 bis 5 Stunden in ein Becken mit
fließendem Wasser getaucht. Die Tauchzeit hängt von der Menge und dem Bewegungsgrad
des Wassers ab. Steriles Wasser ist nicht erforderlich, jedoch muß Trinkwasser verwendet
werden.
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Das Pressen weist keine Besonderheit auf. Es muß lediglich schnell
geschehen, um eine Oxydation des Saftes zu vermeiden. Auskeltern, Abbeeren und Pressen
erfolgen wie bei der üblichen Weinbereitung. Jedoch läßt man zuerst abtropfen oder
trocknet noch besser mit Warmluft, wodurch die Zellen der Haut platzen und die Anthocyane
freigegeben werden, die bei der Ausbildung des Aromas und der Farbe eine wichtige
Rolle spielen.
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Der auf diese Weise erhaltene Saft kann von sich aus nicht gären.
Seine Haltbarkeit wird dadurch sichergestellt, daß er einerseits vor einer möglichen
neuen Verunreinigung mit Hefe und Mikroorganismen geschützt wird und andererseits
die durch das Spülwasser zugeführte und während des Pressens übertragene Saprophytenfiora
vernichtet wird. Um eine neue Verunreinigung zu vermeiden, muß außerhalb eines Weinkellers
gearbeitet und die Auslese und Vorbereitung der Trauben von den anschließenden Arbeitsgängen
getrennt werden. Die endgültige Stabilisierung erfolgt durch Vernichtung der Saprophyten
durch Lagerung unter Luftabschluß. Man verwendet hierzu hermetisch geschlossene
Behälter vom einfachen Ballon bis zu Fruchtsafttanks aus Stahl und Fässern, deren
Öffnungen durch Verstreichen verschlossen werden. Die Behälter müssen außerdem benetzt
sein, um ein starkes Luftpolster am oberen Teil zu vermeiden. Außer zur Herstellung
von haltbaren Traubensaft kann das Entkeimungsverfahren gemäß der Erfindung auch
zur Entkeimung verschiedener anderer Früchte und Gemüse mit staubartigem Beschlag
(Kohl usw.) angewendet werden, um sie vor der Weiterverarbeitung, z. B. vor ihrer
Verarbeitung zu Säften oder eingemachten Früchten, vor ihrer Verpackung, Verarbeitung
zu Konserven usw., zu konservieren.
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Der gemäß der Erfindung hergestellte Traubensaft kann einer späteren
Gärung durch Zusatz von aktiver frischer Hefe unterworfen werden.