DE2338032B2

DE2338032B2 - Verfahren zum Haltbarmachen von Lebensmitteln und Getränken

Info

Publication number: DE2338032B2
Application number: DE2338032A
Authority: DE
Inventors: Yuji Nagano; Iwao Sato
Original assignee: Kyowa Hakko Kogyo Co Ltd
Current assignee: KH Neochem Co Ltd
Priority date: 1972-07-27
Filing date: 1973-07-26
Publication date: 1978-06-08
Also published as: DE2338032A1; GB1438560A; FR2194378A1; FR2194378B1; JPS5516634B2; CA996808A; DE2338032C3; US3852476A; JPS4931838A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Haltbarmachen von Lebensmitteln und Getränken unter Auskeimen von darin enthaltenen sporentragenden Mikroorganismen und anschließendem Erhitzen.

Bei einem bekannten Verfahren dieser Art zum Sterilisieren von Milch (das große Molkerei-Lexikon, Milchwirtschaft von AZ, Kempten 1965, Band II, Seite 1187) wird die Milch durch mehrmaliges Erhitzen auf Temperaturen bis zu 100⁰C entkeimt, in dem zwischen den einzelnen Erhitzungsphasen den Sporen Gelegenheit zum Auskeimen gegeben wird, und zwar durch mehrstündige Aufbewahrung bei 30 bis 37⁰C. Die Nachteile dieses Verfahrens sind in der Länge der Behandlungsdauer sowie dem Erfordernis nach mehrfacher Erhitzung auf Sterilisierungstemperatur zu sehen. Außerdem stört, daß die angegebene Sterilisierungstemperatur bei anderen Lebensmitteln und Getränken oftmals zu Geschmacksverschlechterung Anlaß gibt. Zwar ist es auch bekannt (US-PS 36 72 957), daß man das Auskeimen bestimmter sporentragender Mikroorganismen durch Kontaktieren der Mikroorganismen mit einem Amylase-Enzym-Präparat beschleunigen kann, zu einer Beseitigung aller dem bekannten gattungsgemäßen Verfahren anhaftenden Nachteile hat das bisher jedoch nicht geführt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das gattungsgemäße Verfahren so zu führen, daß mit einer wesentlich verkürzten Behandlungszeit eine einwandfreie Haltbarmachung der Lebensmittel und Getränke ohne deren Geschmacksverschlechterung erzielt wird.

Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung, daß die Lebensmittel und Getränke zunächst mit 0,05 bis 10 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Lebensmittel, eines Enzympräparates, welches im wesentlichen Zellulase und geringe Mengen an Glukanase, Xylanase, Pektinase, Dextranase, Amylase und Protease enthält, bei einer Reaktionstemperatur von 35 bis 55°C sowie einem pH-Wert von 3,5 bis 8 Tür die Dauer von 30 bis 120 Min. in Kontakt gebracht werden und anschließend auf eine unter 100⁰C liegende Temperatur für die Dauer von 10 bis 60 Min. erhitzt werden.

Das erfindungsgemäß einzusetzende handelsübliche Enzympräparat, welches noch geringe Mengen an Substanzen mit mazerierender Wirkung enthält, bewirkt unter den angegebenen Bedingungen ein schnelles vollständiges Auskeimen der sporentragenden Mikroorganismen und damit einen Verlust ihrer Hitzebeständigkeit, so daß in der einzigen nachfolgenden Hitzebe-

Mengen an Glukanase, Xylanase, PeUtinase, Dextranase, Amylase und Protease enthält, bei einer Reaktionstemperatur von 35 bis 55°C sowie einem pH-Wert von 3,5 bis 8,0 für die Dauer von 30 bis 120Min. in Kontakt gebracht werden und anschließend auf eine unter 100⁰C liegende Temperatur für die Dauei von 10 bis 60 Min. erhitzt werden.

handlungsstufe bei verhältnismäßig niedrigen Temperaturen entkeimt werden kann, ohne das es zu nachteiligen Geschmacksveränderungen und Qualitätseinbußen der Lebensmittel und Getränke kommt.

Die erreichten Vorteile sind darin zu sehen, daß man Lebensmittel und Getränke sehr schnell und einfach für lange Zeit haltbar machen kann.

Die Verfahrensparameter für die enzymatische Behandlung, wie z.B. die Menge des einzusetzenden Enzympräparate, hängen von der Art der zu behandelnden Nahrungsmittel bzw. Getränke und der Art der sporentragenden Mikroorganismen ab. Das Enzympräparat wird in einer Menge von 0,05 bis 10%, vorzugsweise jedoch von 0,1 bis 0,5%, eingesetzt. Kontaktzeiten von 60 bis 90 Min. reichen gewöhnlich aus. In allen Fällen schreitet die enzymatische Reaktion sehr schnell voran, und zwar auch dann, wenn die Enzymbehandlung in Wasser oder in einer Pufferlösung ohne Nährmittel durchgeführt wird. Die anschließende Erhitzung wird vorzugsweise bei einer Temperatur von 75 bis 95°C bzw. für die Dauer bis zu 20 Min. vorgenommen.

Die Sterilisierungswirkung des erfindungsgemäß einzusetzenden Enzympräparates verwirktlicht folgender Versuch:

Sporen von Bacillus subtilis ATCC 6633 wurden in einer Phosphat-Pufferlösung suspendiert, welche dann filtriert wurde, um eine Sporensuspension herzustellen, welche 10⁶ Sporen/ml enthielt. 10 ml einer 0,5%igen

so Lösung einer handelsüblichen mikrobiologischen Enzymmischung, bestehend aus Zellulase, Glukanase, Xylanase, Pektinase, Dextranase, Amylase, Protease und Substanzen mit mazerisierender Wirkung, wurden 20 ml der Sporensuspension zugesetzt. Anschließend wurde bei 37°C 60 Min. lang die enzymatische Reaktion durchgeführt.

Die Keimungsrate der Sporen in der Reaktionsmischung wurde periodisch durch mikroskopische Beobachtungen unter Verwendung der Methylenblau-Farbmethode festgestellt. Die erzielten Resultate sind in nachstehender Tabelle A niedergelegt, aus welcher ersichtlich ist, daß nach 60 Min. etwa 99% aller Sporen gekeimt haben. Jede periodisch bestimmte Reaktionsmischung wurde 10 Min. lang auf 95°C erhitzt und dann

b5 die Anzahl der in der Reaktionsmischung noch lebenden Zellen gezählt. Wie nachstehende Tabelle A zeigt, nehmen die lebenden Zellen nach der Erhitzung um so stärker ab, je stärker die Zunahme der Keimungsrate

ist. Nach einer Enzymbehandlung von 60 Min. wurde die Sterilisierung bei 95°C über eine Zeit von 10 Min. hindurch durchgeführt.

Tabelle A Tabelle B

Dauer der
Enzymhandlung

Keimungsrate

Anzahl der lebenden Zellen nach Erhitzung

(Zellen/ml)

0
18
68
99
99

5,4 X 10³
3,2 X 10³
2,8 X 10²
0
0

Bei den Sporen von Bacillus subtilis, welche hitzebeständig sind, ist es normalerweise erforderlich, die Sporen zwecks Sterilisierung 20 Min. lang auf 120^rC zu erhitzen. Da jedoch bei Anwendung des erfmdungsgemäßen Verfahrens die Sporen, wenn sie mit dem genannten Enzympräparat behandelt werden, keimen und infolgedessen ihre Hitzebeständigkeit verlieren, läßt sich nunmehr die Sterilisierung innerhalb von 10 Min. bei 95°C durchführen. Derartige Sterilisierungsbedingungen, d.h. eine Sterilisierung bei 95°C, helfen mit, die Qualität und Frische der sterilisierten Nahrungsmittel oder Getränke zu bewahren.

Die Erfindung wird nachstehend anhand einiger Ausführungsbeispiele erläutert werden.

Beispiel 1

Einer Fleisch- und Gemüssesuppe wurden 0,3 Gew.-% eines handelsüblichen Enzympräparates, welches im wesentlichen Zellulase und geringe Mengen an GIukanase, Xylanase, Pektinase, Dextranase, Amylase und Protease enthält, zugesetzt. Das Ganze wurde dann einwandfrei gemischt. Jeweils 100 g dieser Mischung wurden dann in Schläuche aus einer metallisierten Kunststoffolie eingefüllt und die Schläuche alsdann in vacuo versiegelt. Nach einer Lagerzeit von 30 Min. bei einer Temperatur von 30^cC wurden diese Proben dann 20 Min. lang in einem Autoklav auf 120°C bzw. 70"C erhitzt Nachstehende Tabelle B zeigt die Anzahl der Zellen, welche in den einzelnen Proben nach der enzymatischen und der Wärmebehandlung noch am Leben waren.

Probe

Sterilisie- Anzahl der lebenden Zellen

rungstem-

peratur ohne Enzym- mit Enzym-

(nach der zusatz zusatz

enzym. Beh.)

(⁰O

(Zellen/ml)

120
90
70

1,4 X 10²

1,2 X 10⁶

0
0
3,3 X 10⁴

Wie obige Tabelle zeigt, wurde die Suppe bei 120⁰C mit und ohne Enzymzusatz sterilisiert. Ohne Enzymbehandlung der Suppe waren nach einer Erhitzung auf eine Temperatur unter 90⁰C noch lebende Zellen in der Suppe vorhanden, und diese Suppe schimmelte nach 2 bis 3 Tagen, wenn sie bei Raumtemperatur gelagert wurde.

Nach einer Behandlung der Suppe entsprechend dem erfindungsgemäßen Verfahren (Probe B) und anschließender Sterilisierung durch Erhitzung auf 90°C ergab sich keine Schimmelbildung oder Gärung, und zwar nicht einmal nach einer Lagerung von über 6 Monaten. Außerdem war der Geschmack der Suppe der Probe B, welche auf 90⁰C erhitzt wurde, besser als der Geschmack der Probe A, welche auf 120⁰C erhitzt

jo worden war.

Beispiel 2

Aus 8 kg Schweinefleisch, 4 kg Rindfleisch und 1 kg Hammelfleisch wurden in der üblichen Weise

J5 Würste hergestellt, indem das Fleisch gekocht, geschnitten, geknetet, in Därme eingefüllt und 40 Min. lang bei 80⁰C geräuchert, dann in Wasser 20 Min. lang bei 75°C gesiedet und abgekühlt wurde. Beim Kneten wurde dem zerkleinerten Fleisch eine wäßrige Lösung zugesetzt, welche das handelsübliche Enzympräparat gemäß Beispiel ί in den in nachstehender Tabelle C angegebenen Menge enthielt, woraufhin zunächst die enzymatische Reaktion bei 37°C für die Dauer von 60 Min. erfolgte. Die fertigen Würste wurden dann in einem Behälter aufgehängt, dessen Temperatur auf 3O⁰C bei einer relativen Feuchtigkeit von 90% eingestellt wurde, wobei das Ausmaß der Fäulnis dieser Würste nach Ablauf der in nachstehender Tabelle angegebenen Lagerzeit festgestellt wurde.

Tabelle C

Menge des
Enzym-Zusatzes
(Gew.-%, bezogen auf
Fleisch)

Festgestellter
Schaden

Lagerzeit (Tage)

0,5
10
- Ohne

schleimig
fauliger Geruch
schleimig
fauliger Geruch

schleimig
fauliger Geruch

+ vorhanden

Wie vorstehende Tabelle zeigt, lassen sich durch Zusatz des Enzympräparates Würste herstellen, welche im Vergleich zu Würsten ohne Enzymzusatz sehr lange ohne jeglichen Schaden gelagert werd;n können.

Beispiel 3

Eine Sporensuspension mit 10⁵ Sporen/ml wurde unter Verwendung von Bacillus subtilis ATCC 6633 in gleicher Weise wie oben beschrieben hergestellt. 1 ml dieser Sporensuspension wurde jeweils zu 10 cm³ Milch und Bananensaft bzw. zu 10 g Rüben zugesetzt und dann die Proben jeweils in Teströhrchen eingefüllt. Alsdann wurden 0,5 Gew.-% des handelsüblichen Enzympräparates gemäß Beispiel 1 jeder Probe zugesetzt und bei 37°C für die Dauer von 1 h die enzymatische Reaktion durchgeführt. Anschließend wurden die Proben für die Dauer von jeweils 10 Mir bei 70⁰C bzw. 90⁰C bzw. 120°C sterilisiert und schließlich abgekühlt, um die Zahl der noch lebenden Zellen zu bestimmen. In gleicher Weise wie vorstehend, jedoch ohne Zusatz des Enzympräparates, wurden außerdem Kontrollproben hergestellt.

Nachstehende Tabelle zeigt das Ergebnis der Zellzählung.

Probe	Anzahl	noch	lebender Zellen/ml	10²	120"C
	70 C		90'C
Rüben					0
ohne Enzymzusatz	4,32 X	10⁴	l,0X	10²	0
mit Enzymzusatz	2,66 X	10⁴	0	10²
Milch					0
ohne Enzymzusatz	6,08 X	¹⁰4	8,9 X	10²	0
mit Enzymzusatz	1,61 X	10⁴	6,4 X
Bananensaft				0
ohne Enzymzusatz	9,2OX	10⁴	4,OX	0
mit Enzymzusatz	6,0OX	10⁴	0

Die Tabelle belegt den Erfolg des Enzympräparates bei der Sterilisierung von Lebensmittel und Getränken.

Claims

Patentanspruch:

Verfahren zum Haltbarmachen von Lebensmitteln und Getränken unter Auskeimen von darin enthaltenen sporentragenden Mikroorganismen und anschließendem Erhitzen, dadurch gekennzeichnet, daß die Lebensmittel und Getränke zunächst mit 0,05 bis 10 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Lebensmittel, eines Enzympräparates, welches im wesentlichen Zellulase und geringe