DE1915803B - - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur trat herzustellen, das in kleinem Volumen unmittelbar Herstellung von zum Beimpfen von Milch geeigneten zum Beimpfen von Milch verwendet werden könnte, Bakterienkonzentraten, das dadurch gekennzeichnet um daraus die Starter-Großkultur zu bilden. Dieses ist, daß man ein flüssiges milchhaltiges Nährmedium, Konzentrat wurde im allgemeinen gewonnen durch das mittels Phosphaten, wobei die Phosphate minde- 5 Vermehren der betreffenden Bakterien in einem anstens aus 50 Gewichtsprozent Ammoniumphosphaten deren Nährmedium als Milch, bis die gewünschte bestehen, auf einen Ausgang-pH-Wert von etwa 6,4 Anzahl von Bakterienzellen erreicht war, worauf die bis etwa 7 gepuffert ist, mit einer Kultur von üblichen, Bakterien dann von dem flüssigen Medium abge-Milchsäure erzeugenden Bakterien beimpft und dann trennt wurden. Das Bakterienkonzentrat konnte dann bebrütet, bis der mittlere pH-Wert auf etwa 4,7 bis 5 io unmittelbar dazu benutzt werden, die Großkultur zu abgesunken ist, worauf man durch Alkalizugabe den beimpfen, oder es wurde vorzugsweise bis zur Vermittleren pH-Wert wieder auf 6 bis 6,8 anhebt, die wendung eingefroren. Das Konzentrat konnte auf Bakterien-Nährmedium-Mischung rasch auf 7 bis diese Weise an einem beliebigen Ort hergestellt und 4° C abkühlt und die Bakterien auf an sich bekannte in gefrorenem Zustand an eine Reihe von Käsereien Art von der Mischung abtrennt. 15 an anderen Orten zum Gebrauch verschickt werden.

Die erfindungsgemäßen Bakterienkonzentrate kön- Die bekannten eingefrorenen Bakterienkonzentrate

nen auf übliche Weise zur Beimpfung von kleineren hatten jedoch im allgemeinen den Nachteil, daß sich

Einzelansätzen von Milch zwecks Herstellung von ihre Wirksamkeit nur zum Teil wieder aktivieren ließ,

Käse und anderen gesäuerten Milchprodukten ver- und es bedurfte daher meist unerwünscht langer

wendet werden. ao Verarbeitungszeiten, um die nötige Koagulation der

Bei der Käseerzeugung wird Milch mit einer Milch und die Käseerzeugung in Gang zu bringen.

Bakterienkultur und mit einem das Gerinnen der Demgegenüber ermöglicht das erfindungsgemäße

Milch bewirkenden Labferment behandelt, so daß Verfahren die Herstellung von Bakterienkonzentraten,

sich zunächst ein verfestigter Quark bildet, der dann die unmittelbar dazu verwendet werden können,

von der Molkeflüssigkeit abgetrennt wird. Der Quark 25 große Mengen Milch für die Erzeugung von Käse

wird dann weiterverarbeitet und verfestigt und bildet oder anderen durch Bakterienwachstum beeinflußten

schließlich als Endprodukt Käse. Die Bakterienkultur, Milchprodukten zu beimpfen.

die auch als »Starterkultur« bezeichnet wird, wird Das erfindungsgemäß hergestellte Bakterienkonverwendet, um Milchsäure in Freiheit zu setzen, damit zentrat ist außerdem hinsichtlich seiner Fähigkeit, die gewünschten sauren Bedingungen für die Käse- 30 Milchsäure zu produzieren, wesentlich verbessert,
bereitung vorhanden sind. Die Starterkultur ist auch Für das erfindungsgemäße Verfahren werden die für die Eigenschaften des als Endprodukt erhaltenen üblichen Michsäure produzierenden Bakterienarten Käses, wie Aroma, Körper, Gefüge und Geruch, verwendet, von denen bekannt ist, daß sie zur Erverantwortlich, zeugung von Käse und anderen durch Müchsäure-

In der Käserei werden heute meist durch Gefrier- 35 bakterienwirkung hergestellten Milchprodukten

trocknung haltbar gemachte Bakterienkulturen dazu brauchbar sind. Beispiele dieser Bakterienarten sind

verwendet, zunächst ein relativ kleines Volumen Streptococcus lactis, Streptococcus cremoris, Strep-

(etwa 0,6 1) sterilisierter Magermilch zu beimpfen, tococcus diacetilactis u. dgl.

welche etwa 10 bis 12Vo (Gewicht/Volumen) Ge- Wesentlich für das erfindungsgemäße Verfahren samtfeststoffe enthält. Dieses Gemisch wird dann 40 ist das gepufferte, milchhaltige Nährmedium. Wenn bebrütet, bis eine Vermehrung der Bakterien im ge- sich die zur Erzeugung des Bakterienkonzentrates wünschten Umfang erfolgt ist. Die resultierende dienenden Bakterien in einem milchhaltigen Medium Kultur wird dann in einer Menge von 1 Vo dazu ver- vermehrt haben, erleiden sie später keinen Schock wendet, eine Menge von etwa 11,41 teilweise sterili- hinsichtlich ihrer Milchsäure produzierenden Stoffsierter Magermilch zu beimpfen. Das Gemisch wird 45 Wechselaktivität, wenn das Konzentrat, z. B. zwecks nun wieder bebrütet und bildet dann die sogenannte Erzeugung einer Großkultur, in ein Milchmedium »Mutterkultur«. Diese Mutterkultur wird dann in eingeimpft wird. Das Bakterienkonzentrat hält auf ihrem ganzen Umfang dazu verwendet, etwa 11401 diese Weise seine Fähigkeit zur Erzeugung von Milchteilweise sterilisierte Magermilch zu beimpfen. Durch saure bei seiner Verwendung voll aufrecht,
weiteres Bebrüten des beimpften Gemisches erhält 50 Das Nährmedium muß etwa 3 bis 8Vo, vorzugsman eine sogenannte »Starter-Großkultur«, die dann weise etwa 5 °/o (Gewicht/Volumen) nicht fettartige ihrerseits in Mengen von 1 Volumprozent dazu ver- Feststoffe enthalten. Wird der Wert von 3 Vo unterwendet wird, Produktionsansätze von pasteurisierter schritten, so vermehren sich die Bakterien unge- oder wärmebehandelter Milch zu beimpfen. Diese nügend, und die Säureproduktion ist zu langsam, Produktionsansätze von beimpfter Milch (etwa 55 wenn die Kultur später einem Milchmedium zugefügt 114000 Liter) dienen dann zur eigentlichen Käse- wird. Eine Steigerung der nicht fettartigen Feststoffe bereitung. im Nährmedium über etwa 8% hinaus bietet keine

Das bekannte Verfahren hat mehrere Nachteile besonderen Vorteile. Gegebenenfalls kann ein Teil

für den Käsehersteller. Erstens erfordert es viele der nicht fettartigen Milchfeststoffe durch geringere

einzelne Wachstumsstufen, bis die Starter-Großkultur 60 Mengen von entmineralisiertem Molkepulver oder

hergestellt ist. Solche vielfachen Wachstumsstufen Lactose ersetzt werden. Die Gesamtmenge an nicht

erfordern aber Zeit, Arbeitsraum und eine besondere fettartigen Milchfeststoffen und etwa vorhandenen

Ausrüstung. Zweitens bietet sich auf jeder Beimp- Ersatzstoffen sollte jedenfalls stets zwischen etwa 3

fungs- und Vermehrungsstufe Gelegenheit zu Infek- und 8 Vo liegen.

tionen durch unerwünschte Mikroorganismen und «5 Erfindungsgemäß wird das Nährmedium durch

Bakteriophagen. Zusatz von Phosphatsalzen auf einen Anfangs-pH-

In einem Versuch, diese Nachteile zu überwinden, Wert von etwa 6,4 bis etwa 7 gepuffert, wozu eine

wurde bereits vorgeschlagen, ein Bakterienkonzen- Menge von etwa 1,25 bis 2% (Gewicht/Volumen)

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nötig ist. Mindestens 50 Gewichtsprozent der 16 Stunden dauert. Dieser Temperaturbereich beim

Phosphatsalze sind Ammoniumphosphate. Die Bebrüten ermöglicht es, Bakterienkonzentrate zui er-

Phosphatsalze, wie Diammoniumphosphat, Mono- halten, die hinsichtlich ihrer Milchsäure produzieren-

ammoniumphosphat, Dinatriumphosphat u. dgl., sor- den Wirksamkeit stabiler sind als Konzentrate, die

gen zwar in erster Linie für den gewünschten pH- 5 bei höheren Bebrütungstemperaturen erhalten

Wert, der das Bakterienwachstum begünstigt, binden werden.

aber außerdem auch die im Nährmedium anwesenden Das Bebrüten wird unterbrochen, sobald der nhitt-Calciumionen und andere zweiwertige Kationen. Die lere pH-Wert im obenerwähnten Bereich liegt.¹ Es Bakteriophagen, welche das normale Bakterien- wurde gefunden, daß man durch Unterbrechen der wachstum auf das schwerste stören können, brauchen to Bebrütung an diesem Punkt Bakterienkonzentrate Calcium- und andere zweiwertige Kationen für ihre von besonders guter Wirksamkeit erhalten kann. GeVermehrung. Die Anwesenheit der Phosphatsalze in maß der bisher bekannten Arbeitsweise wurde das der Kultur verhindert daher stark die Aktivität der Bebrüten fortgesetzt, bis man eine maximale ZeIl-Bakteriophagen. dichte (Anzahl von Bakterien je Milliliter) erhalten

Das gepufferte milchhaltige Nährmedium enthält 15 hatte oder bis alle vergärbaren Zucker verbraucht

zweckmäßigerweise ein Acetatsalz, wie Natrium- waren.

acetat, Kaliumacetat, Ammoniumacetat u. dgl., in Die unter den bekannten Bedingungen erhaltenen einer Menge von etwa 0,1 bis etwa 0,4 «/0 (Gewicht/ Bakterienkonzentrate schwankten in ihrer Milch-Volumen) und außerdem noch etwa 0,5 bis etwa Säureproduktion und waren überhaupt, selbst bei 1,5 °/o (Gewicht/Volumen) an einem mehrwertigen so höherer Zelldichte, weniger aktiv als die erfindurigs-Alkohol, wie Glycerin, Polyäthylenglykol, Äthylen- gemäß hergestellten Konzentrate. '
glykol, Propylenglykol u. dgl. Das Acetatsalz, vor- Die Verwendung eines milchhaltigen Nährmediums zugsweise Natriumacetat, und der mehrwertige beim erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung Alkohol, vorzugsweise Glycerin, befähigen durch von Bakterienkonzentraten ist überraschend und heihre Anwesenheit im Nährmedium die Milchsäure 25 deutet gegenüber dem Stand der Technik eine entproduzierenden Bakterien, dickere Zellwände zu schiedene Verbesserung. Gemäß dem Stand der bilden. Diese Bakterien sind deswegen gesünder und Technik wurde zu diesem Zweck stets ein nicht widerstandsfähiger gegenüber dem Angriff der milchhaltiges bzw. nicht milchähnliches Nährmedium Bakteriophagen als Bakterien, die ohne derartige verwendet. Wurden die so gewonnenen Bakterien Zusätze gezüchtet wurden. Beim Vergleich von 30 dann dazu benutzt, ein Milchmedium zu beimpfen, Bakterienkonzentraten aus gepufferten milchhaltigen wie dies bei der Käseerzeugung der Fall ist, dann Nährmedien mit und ohne Acetatsalz bzw. mit und mußten sich die Bakterien immer erst an das neue ohne mehrwertigen Alkohol hat sich immer gezeigt, Kulturmedium anpassen. Dies führte oft zu einer daß die aus den Konzentraten mit obigen Zusätzen unerwünschten Verlängerung der Arbeitszeit und erzeugten beimpften Milchmedien wesentlich weniger 35 verursachte Schwankungen in der Wirksamkeit der Bakteriophagen enthielten als beimpfte Milchmedien, Kultur.

die aus den Konzentraten ohne die obigen Zusätze Die Gefahr einer Mitabtrennung von koaguliertem

erzeugt worden waren. Milcheiweiß, die die Verwendung eines milchhaltigen

Das gepufferte milchhaltige Nährmedium enthält Nährmediums zur Herstellung von Bakterienkonzenferner etwa 0,25 bis 0,3 °/o (Gewicht/Volumen) eines 40 trationen mit sich bringen könnte, wird erfindungs-Wachstumsstimulans, z.B. Hefehydrolysat oder ge- gemäß dadurch überwunden, daß man die koagutrockneten Extrakt aus Rinder- oder Schweine- lierten Milchproteine durch Alkalizugabe, die jzu pankreas; der Zusatz unterstützt den Stoffwechsel einem mittleren pH-Wert des Nährmediums vion der Bakterien, indem er genügend assimilierbaren mehr als 6, vorzugsweise von 6 bis 6,8 führt, löslich Stickstoff bereitstellt. Ferner enthält das Nährmedium 45 macht. Wie erwähnt, kann jeder alkalische Stoff, \He etwa 1,9 bis etwa 6,9 °/o (Gewicht/Volumen) Dextrose. Ammoniumhydroxid, Natriumhydroxid, Natrium-Die Dextrose wird hauptsächlich zugesetzt, um in carbonat u. dgl., zur Erhöhung des pH-Wertes vordem Nährmedium einen Gesamtfeststoffgehalt von wendet werden. Es hat sich jedoch gezeigt, daß etwa 8 bis 12«/o, vorzugsweise von etwa 10 bis 12%, Kaliumhydroxid hierzu am besten geeignet ist, da es aufrechtzuerhalten. Da der Feststoffgehalt auf der 50 im Gegensatz zu anderen alkalischen Stoffen kei)ne Gewicht/Volumen-Basis des bei der Käsebereitung toxische Wirkung gegenüber den Bakterienzellen awfverwendeten Milchmediums etwa 8 bis 12 °/o beträgt, weist.

kann die Aktivität der Bakterien auf einem hohen Gemäß einer bevorzugten Durchführungsform des

Stand gehalten werden, wenn sie bereits bei einem erfindungsgemäßen Verfahrens wird das beimpfte,

Feststoffgehalt gezüchtet wurden, der demjenigen 55 mit Phosphat gepufferte Nährmedium bebrütet, bis

vergleichbar ist, bei dem sie später verwendet werden. der pH-Wert auf 4,7 bis 5 sinkt, worauf man Alkali,

Es entfällt auf diese Weise jeder osmotische Schock vorzugsweise Kaliumhydroxid, zufügt, um den pH-

für die Bakterien, der eintreten könnte, wenn das Wert auf einen Wert von 6 bis 6,8 anzuheben, und

Bakterienkonzentrat dem Produktionsmedium züge- dann das Nährmedium wieder bebrütet, bis der pH-

setzt wird. Die Dextrose stellt außerdem eine Kohlen- 60 Wert auf 4,7 bis 5 sinkt, was eine etwa 1- bis 2stüh-

hydratquelle im Nährmedium dar. dige Bebrütung bei 20 bis 24° C erfordert. Man gibt

Bei Durchführung des erfindungsgemäßen Verfah- dann nochmals Alkali, vorzugsweise Kaliumhydroxid,

rens wird das beschriebene gepufferte milchhaltige zu, bis der pH-Wert des Nährmediums auf 6 bis 6>8

Nährmedium mit der gewünschten, Milchsäure pro- angestiegen ist. Mit Hilfe dieser Arbeitsweise erhält

duzierenden Bakterienkultur beimpft und dann so 65 man Bakterienkonzentrate von besonders hoher

lange bei etwa 20 bis 24° C, vorzugsweise bei 21 bis Wirksamkeit.

22° C, bebrütet, bis der mittlere pH-Wert etwa 4,7 Nach Beendigung des Bebrütens wird die Kultur

bis 5 beträgt, was im allgemeinen etwa 15 bis so rasch wie möglich auf etwa 7 bis 4° C abgekühlt,