DE1642141B2

DE1642141B2 - Verfahren zur Konservierung von tierisches Eiweiß enthaltenden Lebens mitteln, wie Fisch, Schmelzkäse sowie Fleischbrühen und extrakten gegen Ver derbms durch Bakterien

Info

Publication number: DE1642141B2
Application number: DE1967ST027713
Authority: DE
Inventors: Rudolph Henry New Canaan Conn. Ellinger; Willibald Friedrich Yonkers N.Y. Kohl
Original assignee: Stauffer Chemical Co
Current assignee: Stauffer Chemical Co
Priority date: 1967-01-03
Filing date: 1967-12-28
Publication date: 1973-10-31
Also published as: NL6800059A; AT293850B; DE1642141A1; IL29157A; NO121110B; FR1568002A; BE708863A; GB1154079A; IT957010B; DE1642141C3; NL150317B; CH487596A

Description

X-O-

-P-O-O
Y

N₀

in der X ein Wasserstoff- oder Alkalimetallatom. Y ein Alkalimetallatom und N_a»e eine durchschnittliche Kettenlänge von 16 bis 34 bedeuten, zum Lebensmittel in einer Menge von 0,5 bis 2 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gewicht des Lebensmittels, zugesetzt wird.

Die Erfindung bezieht sich auf die Konservierung bestimmter Lebensmittel gegen Verderbnis durch Bakterien mittels Polyphosphaten.

Die Anwendung von Polyphosphaten einschließlich Tetranatriumpyrophosphat, Natriumtripolyphosphat und Natriumhexametaphosphat zur Konservierung bestimmter Fleisch- und Fischprodukte ist bekannt. In der USA.-Patentschrift 2 735 777 ist der Zusatz eines polymeren Phosphates wie Natriumtetraphosphat (Na₆P₄O₁₃) oder -pyrophosphat (Na₄P₂O₇) zu frischem Fleisch zur Verbesserung des Geschmacks und der Haltbarkeit wie auch der Farbe des Produktes beschrieben. In der USA.-Patentschrift 2 852 392 ist eine Kombination aus einem polymeren Phosphat mit einem Molekulargewicht von wenigstens 1000 mit Natriumpyrophosphat zur Verbesserung der Textur und der Homogenität von feinzerkleinertem Fleisch genannt. In der USA.-Patentschrift 2 735 775 ist die Verbesserung des Aussehens von glutinhaltigen Würsten beschrieben, und zwar wird Natriumhexametaphosphat zusammen mit einer eßbaren Säure als Waschlösung verwendet. Aus der USA.-Patentschrift 3 104 170 geht die Verwendung von beliebigen, nicht cyclischen Salzen von Polyphosphorsäuren als Mittel zur Verhinderung der Verschlechterung von Geflügelfleisch im Aussehen, Geruch und Geschmack hervor. Während die Anwendung solcher Phosphate in Fleisch und Fisch eine befriedigende Lösung der Probleme einschließlich der Erhaltung der Farbe und des Fettes gebracht hat, konnte jedoch das Problem des Verderbens dieser sowie anderer Lebensmittel durch das Wachstum von Bakterien nicht gelöst werden.

In der Zeitschrift für Lebensmitteluntersuchung und -Forschung, Bd. 106 (1957), S. 33, wird eine Übersicht über die Verwendung von Polyphosphaten als Lebensmittelzusätze zu verschiedenen Zwecken gegeben. Der Zusatz von Polyphosphaten zu Nahrungsmitteln auf Grund ihrer antibakteriellen Wirkung ist jedoch nicht offenbart oder nahegelegt, ebensowenig wie die überraschend hohe antibakterielle Wirkung von PoIyphosphaten mit einer durchschnittlichen Kettenlänge von 16 bis 34. Im Chem. Zentralblatt, 1966, H. 41, ist unter S. 3196 offenbart, daß Hexametaphosphate das Wachstum nichtfluoreszierender Pseudomonaden bei Hühnchen hemmen und gegenüber fiuoreszierenden Pseudomonaden unwirksam sind. Die außerordentlich hohe Wirksamkeit von Polyphosphaten einer durchschnittlichen Kettenlänge von 16 bis 34 wird hierin jedoch nicht offenbart noch nahegelegt. Die USA.-Patentschrift 2 374 209 betrifft die Verwendung von Alkalimetallpyrophosphaten zur Pufferung einer Natriumortophenylphenolat enthaltenden Tauchlösung. Abgesehen davon, daß die antibakterielle Wirkung von Pyrophosphaten generell nirgends erwähnt wird, liegt die Kettenlänge der dort verwendeten Polyphosphate von etwa 2 weit außerhalb des ausgewählten Kettenlängenbereichs der bei der Erfindung benutzten Polyphosphate. Im Chem. Zentralblatt 1959, S. 331, sind unter F. Kelch und X. B ü h 1 m a η η, »Der Einfluß handelsüblicher Phosphate auf das Wachstum von Mikroorganismen«, Versuche angeführt, welche die Wirkung im Handel erhältlicher Phosphate auf das Wachstum von Mikroorganismen in Fleisch offenbaren, und zwar \ on Handelsprodukten, die folgende Zusammensetzung aufweisen: 1. 25%

3= saures Natriumpyrophosphat, 15% Tetraalkalipyrophosphat, 10% Natriumhexametaphosphat und 50% Natriumchlorid sowie 2. 15% Tetraalkalipyrophosphat, 70% Natriumtripolyphosphat und 15% Natriumhexametaphosphat.

Diese kommerziellen Phosphate bestehen also hauptsächlich aus solchen mit einer Kettenlänge von 2 und 3 und geringen Mengen Natriumhexametaphosphat, welches eine unbestimmte Kettenlänge von etwa 4 bis zu einigen Hunderten, bei im Handel erhältlichen Materialien üblicherweise etwa 8 bis 12 Phosphoratome in der Kette aufweist. Diese Handelsprodukte sind keine besonders wirksamen antibakteriellen Mittel, da im allgemeinen gleichzeitig eine Erhitzung erforderlich ist. Aus dieser Druckschrift ist nicht zu entnehmen, daß Polyphosphate mit einer durchschnittlichen Kettenlänge von 16 bis 34 antibakteriell besonders wirksam sind, und eine irgendeine Verwendung derartiger ausgewählter spezieller Polyphosphate wird nirgends nahegelegt.

So Es wurde nun ein Verfahren zur Konservierung von tierisches Eiweiß enthaltenden Lebensmitteln, Fisch, Schmelzkäse sowie Fleischbrühen und -extrakten gegen Verderbnis durch Bakterien mittels Polyphosphaten gefunden, das dadurch gekennzeichnet ist, daß ein Polyphosphat der allgemeinen Formel

X-O-

il

P-O
O

-X

in der X ein Wasserstoff- oder Alkalimetallatom, Y ein Alkalimetallatom und Noue eine durchschnitt-

liehe Kettenlänge von 16 bis 34 bedeuten, zum Lebensmittel in einer Menge von 0,5 bis 2 Gewichtsprozent bezogen auf das Gewicht des Lebensmittels, zugesetzt wird.

Anwendung derartiger Verfahren können die Lebensmittel deshalb mit Vorteil nach dem erfindungsgemäßen Verfahren behandelt werden.

„ _A j , , , . . ,. , Die Polyphosphate werden den Lebensmitteln, die

Der Ausdruck »durchschnittliche Kettenlänge« (im 5 von Bakterien angegriffen und verdorben werden folgenden abgekürzt als »N„„« bezeichnet) bedeutet im vorliegenden Zusammenhang die statistisch er-

g tatistisch er

mittelte durchschnittliche Kettenlänge oder die Zahl der sich wiederholenden Einheiten, die miteinander bd d d d A

können, gegebenenfalls mit anderen bekannten Konservierungsstoffen, durch direktes Vermischen zugesetzt, so daß sich eine Lösung oder Mischung mit dem zu verbrauchenden Lebensmittel ergibt, wobei die

, miteinander

verbunden sind und das Anion darstellen. Dieser io Menge an Polyphosphat in dem Lebensmittel vorzugs-Durchschnitt wird durch Titration nach der Methd i ih 05 d 20 Gih

Durchschnitt wird durch Titration nach der Methode von Van Wa ζ e r et al., Anal. Chem. Bd 26 S 175^ bis 1759 (1954), bestimmt.

Der Erfindung liegt die überraschende Entdeckung zugrunde, daß Polyphosphate mit vorgenanntem speziellen ausgewählten Bereich der durchschnittlichen Kettenlänge eine besonders hohe bakterizide Wirksamkeit aufweisen, d. h. die Vermehrung von Bakterien zu hemmen oder diese abzutöten vermögen.

weise zwischen etwa 0,5 und etwa 2,0 Gewichtsprozent liegen sollte.

Beleg der Wirksamkeit der Polyphosphate gegenüber Testlösungen

Es wurde die Wirksamkeit von Polyphosphaten einer durchschnittlichen Kettenlänge von 3 bis 78

... —-„-... hinsichtlich der Wachstumshemmung von Pseudo-

Die Natriumpolyphosphate erwiesen sich etwas ₂o monas fluorescens untersucht. Als Medium für die w.rUamer als die entsprechenden Kaliunipolyphos- bakteriolorischen Untersuchungen diente eine Hirnphatc. Die Anionen können sowohl in Form ihrer Herzinfusion. Ein steriler Ansatz der Infusion wurde Sa^e als auch in Form der Säuren verwendet werden, mit Pseudomonas fluorescens (ATTC Nr. 13 525) Die Bakterien, von denen die Lebensmitte! befallen inokuliert. Der inokulierte Ansatz wies 5000 Bakterien sein oder werden können, unterscheiden sich weit- 25 pro Milliliter auf. Die inokulierte Infusion wurde i gehend in ihrer Empfindlichkeit gegenüber den Polyphosphaten, welche besonders gegen grampositive Bakterien, z. B. Staphylococcus aureus, selbst dann wirksam sind, wenn sie in einer Menge von nur 0,35 Gewichtsprozent angewendet werden. Gramnegative Bakterien sind beständiger gegenüber Polyphosphaten, obwohl jeder untersuchte Stamm in seinem Wachstum durch die Wirkung der Polyphosphate zumindest gehemmt wurde. Im allgemeinen d fd dß Ni

Portionen von 250 ml geteilt und in sterile Kolben gebracht. Mengen von 5 g von Polyphosphaten mit einer durchschnittlichen Kettenlänge von 3, 12, 16, 17, 18, 25, 26, 43, 62 und 78 wurden in den einzelnen Portionen der Infusion gelöst. Die Kolben wurden 6 Tage lang bei 25°C gehalten. Danach wurde die Trübung der zuvor klaren Infusion beobachtet, und die Portionen wurden auf Trypton-Glukose-Hefeextrakt-Agar (vgl. »Recommended Methods for Microverdünnung aufgebracht (plated).

Die Ergebnisse sind in nachfolgender Tabelle V zu- ^a m mengestellt.

Tabelle V

wurde gefunden, daß Natriumpolyphosphate mit N₀ _re 35 biological Examination of Foods«; APHA, 1958) gleich 16 bis 34 bei Anwendung in Mengen zwischen unter Anwendung von Standardmethoden der Serienetwa 1 und etwa 2°/„ das Wachstum und die Ausbreitung der grampositiven und gramnegativen Bakterien in flüssigen Medien hemmen. Es wurde gefunden, daß die hemmende Wirkung dieser Poly- 40 phosphate gegen bestimmte Stämme von Bakterien mit der angewandten Menge an Polyphosphat sich ändert; die angewandte Menge an rohphosphat gegen bestimmte Bakterien schwankt zwischen 0,1 bis 5 Gewichtsprozent. Andere Faktoren, die die bakterio- 45 logische Wirkung beeinflussen, umfassen die bakteriologische Besiedlung zum Beginn des Versuchs, die Inkubationszeit, Temperatur und Druck sowie den pH-Wert. Es wurde festgestellt, daß Natriumpolyphosphate mit einer durchschnittlichen Kettenlänge 50 von 16 bis 34 bei der Kontrolle des Wachstums und der Ausbreitung der Bakterien überraschenderweise bedeutend wirksamer sind als Natriumhexametaphosphat oder niedere oder höhere Polyphosphate, und zwar bei einem Vergleich auf der Basis gleicher pH- 55 Werte. Polyphosphate mit einer Kettenlänge über 34 zeigen ein Absinken der bakteriziden Wirkung. Polyphosphatsalze vorgenannter Kettenlängc ergeben einen pH-Wert von etwa 6 bis 7, wogegen Natriumtripolyphosphat (STPP) und Tetranatriumpyrophos- 60 phat (TSPP) eine wesentlich höhere Alkalinität (pH-Wert 8 bis 10) aufweisen. Die Ergebnisse von anderen Versuchen zeigten, daß

Es wurde gefunden, daß die Wirkung der Zer- die oben für Polyphosphate mit einer durchschnittstörung von Mikroorganismen bei Anwendung er- liehen Kettenlänge von 16 bis 26 ermittelte überhöhter Temperaturen, z. B. beim Pasteurisierverfahren 65 raschend hohe Überlegenheit bis zu einer durchschnittdurch die Verwendung der ausgewählten Polyphos- liehen Kettenlänge von etwa 34 auftritt, phate bei Materialien, die durch Mikroorganismen Die folgenden Beispiele dienen der Erläuterung der

angegriffen werden können, begünstigt wird. Vor der Erfindung.

2% Polyphosphate mit	Aussehen	Bakterien Dro ml
einer durchschnittlichen
Kettenlänge von	trüb	> 10⁷/ml
3	trüb	> 10⁷/ml
12	klar
16	klar	< l/m¹
17	klar
18	klar	< l/ml
25	klar
26		> 10⁷/ml
43		> lO'/ml
62		> lO'/ml
78		> 10"™»
Kontrolle
(kein Poly	trüb
phosphat)	trüb
	trüb
trüb

Beispiel 1

Die in der folgenden Tabelle I zusammengestellten Werte zeigen den unerwartet hohen bakteriziden Effekt der ausgewählten Polyphosphate (Nave = 16 bis 34) im Vergleich zu niederen Polyphosphaten (Nate = bis zu 12) und höheren Polyphosphaten (Neue > 34) gegen grampositive Bakterien wie Staphylococcus aureus bei Verwendung in Mengen von 1 %. Die anfängliche bakteriologische Besiedlung der Nährbrühe betrug 6 · 10^e pro Milliliter; die Temperatur wurde bei 37⁰C unter Atmosphärendruck gehalten. Der pH-Wert jeder Lösung wurde auf etwa 6 bis 7 eingestellt, mit Ausnahme der Natriumtripolyphosphatlösung, deren pH-Wert bei etwa 8 bis 9 lag. Die Konzentration an Phosphat in jeder Lösung in Tabelle I betrug 1%.

Zu beachten ist, daß bei Natriumtripolyphosphat bei einem pH-Wert von 6 bis 7 in einer Nährbrühe unter den Bedingungen des Beispiels 1 die ungefähre Menge an Bakterien, die nach 24 Stunden noch überlebt hatten, lediglich etwa 20% betrug im Vergleich zu etwa 3% bei einem pH-Wert von 8 bis 9. Die ίο niederen Polyphosphatanionen, z. B. das Tripolyphosphatanion, sind also wesentlich weniger wirksam gegen Bakterien als die Phosphate mit einer Kettenlänge von 14 bis 37.

Tabelle I

Phosphatzusatz	Durch schnitt liche	Trübung (Maß des	Bakterienzahl pro ι (Plattenmethode)	men	nl	°/₀ überlebende Bakterien nach	5 Tage	10 Tage
	Ketten	Wachstums)		5 Tage			100+	100+
	länge		24 Std.	10⁸+	10 Tage	24 Std.
Na₂HPO₄ + KH₂PO₄ ...		sehr trübe	geschätzt		10⁸+	100+%
			1O⁸⁺
Saures Natriumpyro-							100+	100+
phosphat + Tetra-				10⁸+			0,03%	0,001%
natriumpyrophosphat		trübe	2-10«	2-10³	1O⁸⁺	30%	0,0003%	0,0003%
Natriumtripolyphosphat		klar	2-10⁵	20	50	3%	0	0
Natriumpolyphosphat ..	12	klar	10⁵	0	20	2%	0	0
	16	klar	4-10³	0	0	0,06%	0	0
	18	klar	4-10³	0	0	0,06%	0,002%	0,001%
	34	klar	2-10³	100	0	0,03%	100%	100%
	37	klar	2-10³	10⁸	40	0,03%
NaCl (Kontrolle)		sehr trübe	1Ü⁸	10⁸	100%

Beispiel 2

Testmedien, welche Eiweiß enthielten, wurden mit Staphylococcus aureus geimpft, und zwar so, daß die anfängliche Mikrobenbesiedlung 10³ pro Milliliter betrug; danach wurde 1% Polyphosphate verschiedener Kettenlängen zwischen 3 und 1000+ zugesetzt. Die Inkubationsperiode betrug 3 Tage bei 37° C. Als wirksamstes Polyphosphat erwies sich Natriumpolyphosphat mit einer durchschnittlichen Kettenlänge von 18, bei dessen Anwendung die bakterielle Besiedlung während der Inkubationsperiode abnahm.

Beispiel 3

Testmedien, welche gemahlenes Fischfilet enthielten, wurden mit Staphylococcus aureus geimpft und in derselben Weise wie im Beispiel 2 beschrieben geprüft. Natriumpolyphosphat mit einer durchschnittlichen Kettenlänge von 18 zeigte sich wiederum als am besten wirksam, da in seiner Gegenwart während der Inkubationszeit keine Zunahme der Bakteriendichte erfolgte.

Beispiel 4

Testmedien, welche Fleischbrühe enthielten, wurden mit Staphylococcus aureus unter den bereits genannten Bedingungen geimpft; die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle II zusammengestellt.

	Testmedium	Tabelle II	Fleischbrühe
40	Anfängliche	Fleischbrühe
	Mikrobenkonzen
	tration		6 · 10⁶/ml
	Inkubations	6 · 10^s/ml
45	bedingungen ....		37⁰C
		37° C	10 Tage
	Polyphosphat-	7 Tage
	menge		0,5 %
	Wirksamstes	1 °/ ¹ /o
50	Polyphosphat zur
	Wachstums
	kontrolle		Natrium
		Natriumpoly	polyphosphat
		phosphat	(N_a„e = 30)
55		(New = 16
	Bemerkungen ...	oder 18)	0,0001%
		Alle Bakterien	zurück
		getötet	gewonnen
		gutes Wachstum
6o		mit Kalium
		polyphosphat
	(1000+)

Beispiel 5

Testmedien wurden mit Pseudomonas fiuorescens unier den genannten Bedingungen inokuliert; die Ergebnisse sind in der Tabelle III zusammengestellt.

Tabelle ΠΙ

Testmedium	Fleischbrühe	Fleischbrühe
Anfängliche
Mikroben
besiedlung	4 · 10⁴/ml	4 · 107ml
Inkubations
bedingungen	37⁰C	37⁰C
	5 Tage	10 Tage
Polyphosphat-
menge	1%	1%
Wirksamstes
Polyphosphat zur
Wachstums
kontrolle	Natriumpoly	Natriumpoly
	phosphat	phosphat
	(Να« = 16	(N_ttM = 18)
	oder 18)
Bemerkungen ...	keine Trübung	alle Bakterien
	in der Brühe	getötet

Weitere Versuche, die mit Polyphosphaten mit durchschnittlichen Kettenlängen bis zu 78 durchgeführt wurden, zeigten, daß die Polyphosphate mit größerer durchschnittlicher Kettenlänge eine abnehmende bakterizide Wirkung zeigen.

Beispiel 6
A) Eiweißkonservierung

Frisches Eiweiß wurde durch Aufschlagen von in einem örtlichen Lebensmittelgeschäft gekauften Eiern gewonnen. Mehrere Proben von je 50 ml des Eiweißes wurden in sterile Kolben gebracht und mit 2 ml einer 30 000 Bakterien pro Milliliter enthaltenden Suspension von Staphylococcus aureus inokuliert. Drei der Proben wurden mit 13 ml einer 57oig^en Natriumpolyphosphatlösung versetzt, während eine Probe unter Zusatz blieb. Die Proben wurden für 3 Tage in einen Heizschrank mit 37 ⁰C gebracht. Danach wurden aus jedem Kolben 1 ml der Probe pipettiert und in 100 ml einer O,97oigen sterilen Natriumchloridlösung gebracht. 2 ml der verdünnten Lösung wurden dann bei 37° C während 2 Tagen inkubiert.

In der nachfolgenden Tabelle VI sind die Ergebnisse dieses Versuchs zusammengefaßt.

Tabelle VI

Polyphosphat

Handelsprodukt (N_oce = 12)

Natriumpolyphosphat (N_o»e = 18)
Natriumpolyphosphat (N_o»e = 37)
Kontrolle

Bakterienzahl pro ml

500

150

3 650

17 750

Die Ergebnisse zeigen, daß bei der Eiweißkonservierung Polyphosphate mit einer durchschnittlichen Kettenlänge, die nur wenig außerhalb des beim erfindungsgemäßen Verfahren verwendeten speziellen Bereichs liegt, d. h. deren N_Ot>e um nur 4 bzw. 3 von dessen unterer bzw. oberer Grenze abweicht, eine wesentlich geringere Wirksamkeit aufweisen.

B) Fischkonservierung

1. Die folgenden Versuche wurden mit Flunderfilets durchgeführt: Frische Flunderfilets wurden mit

Wasser vermählen und zu einer Aufschlämmung von 2O°/o des Fischs in Wasser verdünnt. Mehrere Teile von je 50 ml der Aufschlämmung wurden in Kolben gebracht, und die diese Teile enthaltenden Kolben wurden sterilisiert. Mit den Proben der sterilisierten Flunderfilets wurden zweierlei Versuche durchgeführt.

Die 50-ml-Proben der Flunderfilets wurden zum einen mit je 13 ml einer 5%igen Lösung eines Phosphates mit einer durchschnittlichen Kettenlänge (N_ove!) von 12, 18 und 37 versetzt. Eine Probe wurde mit sterilisiertem Wasser verdünnt. Zu jeder Probe wurde sodann 2 ml einer 1600 Bakterien pro Milliliter enthaltenden Suspension von Escherichia CoIi zugegeben. Die Proben wurden 3 Tage lang bei 37° C inkubiert.

Eine analoge Versuchsführung wurde zur Ermittlung der Wirkungen der Polyphosphate aus Staphylococcus aureus angewandt.

Hierbei wurden 3 Proben zu je 50 ml des vermahlenen Fischfilets mit je 2 ml einer Suspension versetzt, die pro Milliliter 15 000 Staphylococcus-aureus-Bakterien enthielt. Die Proben wurden jeweils mit 13 ml einer 5 ^aj_BigQTi Lösung eines Polyphosphates mit einem N_aj>e von 12, 18 und 37 versetzt und 3 Tage lang bei 37°C inkubiert. Danach wurden die Proben den Kolben entnommen, und die Bakterien wurden ausgezählt. Die Ergebnisse sind in folgender Tabelle VII enthalten.

Tabelle VII

Polyphosphat	Fisch Escherichia CoIi Bakterienzahl (3 Tage)	Staphylococcus Aureus Bakterienzahl (3 Tage)
New = 12 Ν»*, = 18 New = 37 Kontrolle	1750 700 nicht zählbar nicht zählbar	2600 1700 nicht zählbar nicht zählbar

Die auf Grund überaus zahlreicher Bakterien nicht auszählbaren Fischproben waren völlig verdorben.

Diese Versuche zeigen, daß auch bei der Fischkonservierung Polyphosphate mit einer durchschnittlichen Kettenlänge, die nur wenig außerhalb des ausgewählten Bereiches von N_aOe von 16 bis 34 liegt, eine beträchtlich geringere Wirksamkeit aufweisen, wobei die antibakterielle Wirksamkeit von Polyphosphaten mit einem N₀oe von nur wenig oberhalb 34, nämlich 37, drastisch abfällt.
2. Weitere ähnliche Versuche wurden mit frischem Kabeljau durchgeführt. Der frische Fisch wurde in Filetstücke geschnitten, und die Filets wurden untei sterilen Bedingungen mit Wasser vermählen, um eine Aufschlämmung mit einer Fischkonzentration vor etwa 33% zu erhalten. Es wurden sterile Arbeitsbedingungen eingehalten, so daß der Fisch Bakterien enthielt, die bei ihm heimisch waren. Die Zahl dei heimischen Bakterien im vermahlenen Fisch wai 7,6 · 10* pro Gramm.

Mehrere Proben des Fisches, die 2°/₀ eines Polyphosphate mit einer durchschnittlichen Kettenlängi tiave von 25, und solche, die 2% eines Polyphosphat! mit Now = 12 enthielten, wurden zubereitet, unc mehrere Proben des Fisches wurden als Kontrolle zurückgehalten. Die Proben wurden 24 Stunden lanj in einem Kühlschrank bei 4,4° C gelagert, und danacl wurden die Bakterien ausgezählt.

Die Ergebnisse sind in der nachfolgendenTabelleVn enthalten.

Tabelle VIII

Kabeljaufilet

Heimische Bakterien

Natriumphosphat

N_eM = 12
N„e = 25
Kontrolle .

Bakterienzahl
24 Stunden; 4,4°C

5,7 · 10⁴ pro Gramm
2,6 · 10⁴ pro Gramm
9,9 · 10^e pro Gramm

Andere Proben wurden in der im vorstehenden beschriebenen Weise zubereitet, wobei das Kabeljaufilet mit sterilem Wasser auf eine Fischkonzentration von etwa 33 % vermählen wurde.

Eine Probe des Gemisches wurde mit 2% Polyphosphat einer Kettenlänge N_aie von 25, eine andere mit 2°/o Polyphosphat einer Kettenlänge von 12 versetzt, während eine weitere Probe als Kontrolle zurückgehalten wurde.

Die Proben enthielten 13 800 Bakterien pro Gramm. Die Bakterien waren für den Fisch heimisch. Die Fischproben wurden während 48 Stunden bei 4,4⁰C gelagert, danach wurden die Bakterien ausgezählt.

Die Ergebnisse sind in Tabelle IX enthalten:

Tabelle IX

Kabeljaufilet

Heimische Bakterien

Natriumpolyphosphat

N_a« = 12

ti are = 25

Kontrolle .

Bakterienzahl
48 Stunden; 4,4^C C

2,8 · 10⁴ pro Gramm
1,3 ■ 10¹ pro Gramm
5,5 ■ 10⁷ pro Gramm

35

40

Aus den mit frischem Kabeljau durchgeführten letzten beiden Versuchen ergibt sich, daß die bakterizide Wirkung eines Polyphosphats, dessen durchschnittliche Kettenlänge genau in der Mitte des Bereichs der durchschnittlichen Kettenlänge liegt, dessen Anwendung im erfindungsgemäßen \⁷erfahren vorgeschlagen wird, beträchtlich höher ist, als diejenige eines Polyphosphats, das nur wenig außerhalb der unteren Grenze dieses Bereichs liegt.

Zum Nachweis der Wirksamkeit von Polyphosphaten mit einem Nare-Bereich von 16 bis 34 — die im erfindungsgemäßen Verfahren verwendet werden — einerseits und andererseits von solchen mil einem höheren N_aw-Wert sowie von den bekannten Konservierungsmitteln Natriumbenzoat,Natriumpropionat und Kaliumsorbat gegenüber Pseudomonas Fiuorescens-Bakterien, die bei der Verderbnis von Fisch eine maßgebende Rolle spielen, wurde folgender Versuch durchgeführt:

Um den Einfluß, den die Berührungsintensität dss jeweiligen Konservierungsmittels mit dem festen, ganzen Lebensmittel auf die Versuchsergebnisse ausübt, auszuschalten und um zu gewährleisten, daß ein durchschnittlich:·«', gleichmäßiges Probenmedium vorliegt, das nicht wie ein ganzes Lebensmittel einzelne Stellen der Verderbnis aufweist, während an anderen S'sllen noch keine Verderbnis eingesetzt hat, wurde hierbei in einem völlig flüssigen System gearbeitet.

Proben von je 50 ml einer Hirn-Herz-Infusion wurden mit 1 ml einer Bakterienkultur von Pseudomonas Fluorescens, die pro Milliliter 320 000 Bakterien enthielt, inokuliert. Eine 10%ige Lösung des jeweiligen Natriumpolyphosphats wurde zur Einstellung einer Polyphosphatkonzentration von 1 bzw. 2% den Proben zugesetzt. Die das Natriumbenzoat, Natriumpropionat und Kaliumsorbat enthaltenden Proben wurden auf eine Konzentration von 0,2 und 0,4%

ίο eingestellt; um das Volumen auf die gleiche Größe wie bei den Polyphosphat enthaltenden Proben zu bringen, wurde destilliertes Wasser zugegeben.

Die Proben wurden bei 25⁰C inkubiert, aus dem Inkubator genommen, und es wurde alle 24 Stunden während 3 Tagen die Klarheit der Lösung visuell bestimmt. Die Klarheit der Hirn-Herz-Infusion ist ein Maß für die Vermehrung der Bakterien. Klar gebliebene Proben zeigen eine Hemmung des Bakterienwachstums an; starke Trübung zeigt an, daß die Bakterienzahl stark fortschritt.

Die Ergebnisse dieses Versuchs sind in Tabelle X zusammengefaßt.

Tabelle X

Pseudomonas Fluorescens

Hirn-Herz-Infusion bei 25⁰C

Natriumpoly phosphat	24 Stunden	IVo	4S Stunden	IV₀	72 Stunden	I⁰..
	2°/o	O	2 ⁰O	X	2Vo	X
16	O	O	O	O	O	O
17	O	O	O	O	O	O
18	O	O	O	O	O	X
23	O	O	O	O	O	O
24,8	O	O	O	O	O	O
25,7	O	O	O	O	O	X
30	O	O	O	O	O	X
33	O	O	O	XX	O	XX
37	O	O	O	X	O	XX
43	O	O	O	X	X	XX
62	O	XXX	O	XXX	X	XXX
Kontrolle Nfitrinm-	XXX	XXX	XXX	XXX	XXX	XXX
*i " ' ' I UIiL** benzoat	XX		XXX		XXX
Natrium-		XXX		XXX		XXX
propionat	X	XXX	XX	XXX	XX	XXX
Kaliumsorbat	XX	XXX	XXX

Es bedeutet:

O = Klar.

X = Sehr schwache Trübung. XX = Leichte Trübung. XXX = Starke Trübung.

Die Ergebnisse zeigen, daß die Polyphosphate mit einer mittleren Kettenlänge Ν_βββ von 16 bis 34 gegenüber Pseudomonas Fluorescens wirksamer waren als Polyphosphate mit einem höheren N„_rWert und wirksamer als 0,2 und 0,4% Natriumbenzoat, -propionat und Kaliumsorbat

Beim Vergleich der Ergebnisse ist zu beachten, daß die Wirksamkeit auf einer in etwa gleichen Kostenbasis der untersuchten Stoffe getestet wurde, da oie in geringeren Konzentrationen eingesetzten bekannten Konservierungsmittel etwa 5- bis 8mal so teuer wie die Polyphosphate sind.

Davon abgesehen, verleihen die benutzten bekannten

Konservierungsmittel — im Gegensatz zu den PoIyphosphaten — in höheren Konzentrationen dem zu konservierenden Lebensmittel einen unerwünschten eigentümlichen Geschmack, und ihre Verwendung in höheren Konzentrationen ist in vielen Ländern gesetzlich untersagt.

Beispiel 7
A) Bakterizide Wirksamkeit

Die nachfolgenden Versuche dienten dazu, die Wirkung von Natriumpolyphosphat mit einer durchschnittlichen Kettenlänge von 33 im Vergleich zu dem bekannten Konservierungsmittel Natriumpropionat auf das unerwünschte Gasen von Käsezubereitung (process cheese) und Streichkäse zu ermitteln. Diese Käseprodukte werden durch Vermischen von Käse, Vollmilchtrockcnfeststoffen, Molke, Emulgator und Wasser und Erwärmen des Gemisches auf etwa 66 bis etwa 88⁰C hergestellt; der flüssige Käse wird in Behälter gegossen, und die Behälter werden sodann gekühlt. Derartige Käseprodukte sind weich und gut streichfähig.

Eine Schwierigkeit, die insbesondere bei der Lagerung derartiger Käseprodukte auftritt, liegt in dem durch thermophile Bakterien, welche bei den relativ hohen Verarbeitungstemperaturen nicht zerstört werden, verursachten Gasen des Käses (vergleiche z. B.

Tejipari Kut. Közl. 12 [1], S. 3 bis 21, Referat in Dairy Science Abstracts, Bd. 33, Nr. 3, S. 193 [1971]).

Folgende Käsezubereitungen wurden zu den Versuchen herangezogen:

Durch Vermischen eines im Handel erhältlichen wasserhaltigen Cheddar-Käses mit Magermilchtrockenfeststoffen, Trockenmolke, Salz, Wasser und etwa 3 % Natriumaluminiumphosphat als Emulgator (Handelsprodukt Kasal) wurde ein 52% Wasser und 20% Fett enthaltendes Käseprodukt hergestellt, das unter stetem Rühren auf eine Temperatur von 74° C erwärmt wurde. Hiervon wurden Proben in Becher abgefüllt, mit Paraffinwachs abgedeckt und in einem Inkubator bei etwa 37 bis 38°C gelagert.

Die Proben wurden periodisch auf Gasentwicklung hin, die durch thermophile Bakterien verursacht wird, untersucht.

In anderen Proben wurde jeweils ein Teil des as Emulgators (11%) durch drei Polyphosphate mit unterschiedlicher durchschnittlicher Kettenlänge ersetzt; die Vergleichsprobe enthielt, neben dem Emulgator, noch 0,3% Natriumpropionat.

Die Ergebnisse sind in nachfolgender Tabelle XI zusammengestellt, aus der auch die Wirksamkeit der beim beanspruchten Verfahren verwendeten Polyphosphate in Mengen unter 1 % klar hervorgeht.

Tabelle XI

Emulgator

Schmelzprozentsatz*)

Blockhärte (gr)

Tage bis zum Gasen

3% Kasal

2,67% Kasal + 0,33% Natriumpolyphosphat

(N«_w =11)

2,67% Kasal + 0,33% Natriumpolyphosphat

(Naw = 33)

2,67% Kasal + 0,33% Natriumpolyphosphat

(Nase =37)

3,0% Kasal + 0,3% Natriumpropionat

157

99

118

132
120

40
51
41

50 50

12
26
32

25

12

*) Vgl. USA.-Patentschri:t 3 244 535, Spalte 9, Z. 29 bis 50. (Beispielsweise zeigt der Wert 157 an, daß der Durchmesser der zylindrischen Käseprobe nach dem Schmelzen 2,57mal größer als vor dem Schmelzen war.)

Aus der Tabelle geht hervor, daß einerseits die verzögernde Wirkung des Natriumpropionats mit einer durchschnittlichen Kettenlänge von 33 auf das Verderben von Käse auf Grund der durch thermophile Bakterien bewirkten Gasentwicklung wesentlich besser ist als diejenige von in praktisch gleicher Konzentration benutztem Natriumpropionat. Andererseits ergibt sich aber auch mit dem vorgenannten PoIyphosphat eine gegenüber einem Polyphosphat einer durchschnittlichen Kettenlänge von 11 und 37 um €twa 50% erhöhte Lagerbeständigkeit (20 Tage Erhöhung gegenüber 14 bzw. 13 Tagen Erhöhung). Die Tabelle zeigt ferner, daß hierbei — wie die Bestimmungen des Schmelzprozentsatzes und der Blockhärte (bloom hardness) zeigen — die physikalischen Eigenschaften des Käses nicht in einem unerwünschten Ausmaß beeinflußt werden.

B) Geschmackstest

Zur Geschmacksbeurteilung von bis zu 3% Natriumpolyphosphat als Konservierungsmittel enthalten den Käse wurden folgende Käsezubereitungsproben von einer Gruppe von 12 Gutachtern gekostet.

Probe 5° Nr.	Dinatriumphosphat, 1,5 % Dinatriumphosphat, 1,5% + 0,3% Na-propionat Natriumpolyphosphat (N_e„ - 31), 1,5% Natriumpolyphosphat (N.,.-31), 3,0%	pH
1 2 55 3 4	5,58 5,66 5,12 5,12

8 der 12 Gutachter entdeckten den angenehm säuerlichen Geschmack der Polyphosphat enthaltenden amerikanischen Käsezubereitung. Das Polyphosphat erhöhte leicht die Schärfe (Azidität) des Käses; jedoch wurde mit Ausnahme von einer einzigen Person, welche ungeachtet der Azidität die Probe Nr. 4 auf Grund eines angeblich beeinträchtigten Geschmacks ablehnte, von allen Personen der

Geschmack dieser Proben als nicht unangenehm empfunden. Der säuerliche Geschmack scheint mit der Konzentration des Polyphosphatzusatzes in guter Übereinstimmung zu stehen.

Der Versuch zeigt, daß die zuzusetzenden Polyphosphate sogar in einer Menge von 3% ohne Geschmacksbeeinträchtigung des konservierten Lebensmittels verwendet werden können.

Die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, soweit das danach hergestellte Erzeugnis nicht zur Lieferung in Gebiete außerhalb des Geltungsbereiches des Lebensmittelgesetzes bestimmt ist, ist zur Zeit auf Grund der »Verordnung über die Zulassung fremder Stoffe als Zusatz zu Lebensmitteln (Allgemeine Fremdstoff-Verordnung)« vom 1. Dezember 1959 (Bundesgesetzblatt Teil I, Nr. 52 vom 22. Dezember 1959, S. 742), besonders § 2, und der »Verordnung über die Zulassung fremder Stoffe zum Schutz gegen mikrobiellen Verderb von Lebensmitteln (Konservierungsstoff-Verordnung)« vom 1. Dezember 1959 (Bundesgesetzblatt Teil I, Nr. 52 vom 22. Dezember 1959, S. 736), besonders § 1, nicht zugelassen.

Claims

Patentanspruch:

Verfahren zur Konservierung von tierisches Eiweiß enthaltenden Lebensmitteln, wie Fisch, Schmelzkäse sowie Fleischbrühen und -extrakten gegen Verderbnis durch Bakterien mittels PoIyphosphaten, dadurch gekennzeichnet, daß ein Polyphosphat der allgemeinen Formel