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Starterkulturen auf Fleischsubstrat, deren Herstellung
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und Nutzung Für die Herstellung bestimmter Fleischerzeugnisse, wie
Rohwurst und Pökelfleischwaren sind bestimmte Mikroorganismen erforderlich. Dabei
ist in zahlreichen Fleischwarenbetrieben die Entwicklung dieser ererwünschten Mikroorganismen
in oder auf dem Produkt zufällig und abhangig von einer Beimpfung des Erzeugnisses
durch eine typische Hausflora oder die Reifebedingungen der Erzeugnisse werden so
gewählt, daß die erwünschten Mikroorganismen einen Selektrionsvorteil haben. Pökellaken
werden mit erwünschten Keimarten beimpft, indem beispielsweise einer frisch angesetzten
Lake etwa 10 % einer gebrauchten Aufgußlake mit guten Pökeleigenschaften zugesetzt
werden. In der Fleischwarenindustrie werden Starterkulturen als Reinkultur oder
kontrollierte Mischkultur in zunehmendem Maße zur Beimpfung von Rohwurst eingesetzt.
Auch gefriergetrocknete Starterkulturen wurden zur Erreichung dieses Zweckes versucht.
Gegenüber dem Einsatz von Starterkulturen auf Fleischsubstrat bei der Reifung von
Fleischerzeugnissen bestand bisher in Fachkreisen das Vorurteil, daß einerseits
die Bereitstellung weitgehend keimfreien Ausgangsfleischsubstrats für die Entwicklung
der gewünschten Mikroorganismen nicht hinreichend gelöst werden konnte, andererseits
die Wirkung schockgefrorener bzw. gefriergetrockneter Starterkulturen aufgrund der
subletalen Schädigung der Mikroorganismen nicht signigikant genug war.
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Aus wirtschaftlichen und lebensmittelhygienischen Gründen ist es jedoch
notwendig, Starterkulturen für die Fleischverarbeitung zu finden, die das Entstehen
von Fehlfabrikationen mit großer Wahrscheinlichkeit ausschließen.
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Gegenstand der Erfindung sind Starterkulturen für die Fleischreifung,
die d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t sind, daß Mikroorganismen in der Entwicklungsphase
des exponentiellen Wachstums, wie Laktobazillen und/oder Mikrokokken und/oder Pediokokken
und/oder Streptobakterien auf zerkleinertem rohem und/oder gekochtem und/oder rekonstituiertem
gefriergetrocknetem Fleisch mit einer Keimzahl von 107 bis 1013 pro Gramm enthalten
sind,die sich in schockgefrorenem bzw. gefriergetrocknetem bzw. sprühgetrocknetem
Zustand befinden. Die Starterkulturen auf Fleischsubstrat können in schockgefrorenem
Zustand, bei Temperaturen unter - 50 C, vorzugsweise - 20 bis - 700 C aber auch
in gefriergetrocknetem bzw. sprühgetrocknetem Zustand mit einer Restfeuchte unter
7 Gewichtsprozent, vorzugsweise 0,3 bis 3 Gewichtsprozent in den Handel gebracht
werden.
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Die Herstellung von Starterkulturen auf Fleischsubstraten für die
Fleischreifung ist d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t daß Mikroorganismen
wie Laktobazillen und/oder Mikrokokken und/ oder Pediokokken und/&der Streptobakterien
auf rohem und/oder gekochtem und/oder rekonstituiertem gefriergetrocknetem zerkleinertem
Fleisch ggf. unter Zusatz von Wachstumsaktivatoren bei Temperaturen zwischen 10
bis 400 C, vorzugsweise 20 bis 350 C unter Ausschluß von Fremdkeimen erbrütet werden
und im exponentiellen Entwicklungsstadium bei Erreichen von Keimzahlen zwischen
107 bis 10 3 po Gramm pro Gramm durch Abkühlen auf Temperaturen von mindestens -
5°C, vorzugsweise - 20 bis - 700 C schockgefroren werden. Eine Herstellungsvariante
kann darin bestehen, daß die Starterkulturen auf Fleischsubstrat nach dem Schockfrieren
bzw. auch unter Umgehung der Schockfrierstufe bis zu einer Rest feuchte von maximal
7 Gewichtsprozent sprühgetrocknet oder auch bis zu einer Restfeuchte von 0,3 bis
3 Gewichtsprozent gefriergetrocknet werden.
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Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur schnellen
Erhöhung der Zahl an Laktobazillen und/oder Mikrokokken und/oder Pediokokken und/oder
Streptobakterien beim Reifevorgang von Fleischerzeugnissen, das d a d u r c h g
e k e n n z e i c h n e t ist, daß Starterkulturen auf rohem und/oder gekochtem
und/oder rekonstituiertem
gefriergetrocknetem zerkleinertem Fleisch
mit einer Keimzahl zwischen bis bis 1013 pro bis 10 13 pro Gramm in schoclcgefrorenem
gefriergetrocknetem oder sprühgetrocknetem Zustand dem Fleischerzeugnis beim Herstellungsverfahren
in Mengen von 0,05 bis 15 Gewichtsprozent untergemischt werden ggf. unter Zusatz
von Wachstumsaktivatoren, Gewürzen bzw. Gewürzextrakten und Verarbeitungshilfsstoffen.
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Eine Variante des Verfahrens zur schnellen Erhöhung der Zahl an gewünschten
Mikroorganismen beim Reifevorgang von Fleischerzeugnissen kann darin bestehen, daß
die Starterkulturen vor dem Untermischen 1 bis 12 Stunden bei Temperaturen zwischen
10 bis 400 C, vorzugsweise 20 bis 350 C ggf. unter Zusatz von Wachstumsaktivatoren
bebrütet werden.
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Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Unterdrückung
der unerwünschten nativen Begleitflora beim Reifeprozess in Fleischerzeugnissen
bei dem 0,05 bis 15 Gewichtsprozent der erfindungsgemäßen Starterkulturen auf Fleischsubstrat
zur Anwendung gelangen.
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Ein weiterer Gegenstand der Erfindung sind Impfmittel für Pökellaken,
enthaltend erfindungsgemäße Starterkulturen.
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In Fachkreisen sind die, die Reifung von Fleischerzeugnissen günstig
beeinflussenden Mikroorganismenstämme bekannt und auch schon handelsüblich erhältlich.
Im allgemeinen werden Laktobazillen, Mikrokokken, Pediokokken oder auch Streptobakterien
in den gereiften Fleischerzeugnissen festgestellt. Neben diesen erwünschten Mikroorganismen
kann weiterhin eine große Zahl weiterer Bakterienstämme auf den Fleischerzeugnissen
nachgewiesen werden, wobei deren Populationsdichte häufig mit Geschmacks-, Aroma-
und Konsistenzveränderung einhergehen.
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Diese unerwünschten Mikroorganismen bevölkern mehr oder weniger zufällig
neben den, den Reifevorgang günstig beeinflussenden Mikroorganismen, je nach Herkunft
des verwendeten Fleisches und der Keimzahl im Verarbeitungsbetrieb die Fleischerzeugnisse.
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Die erfindungssemäßen Starterkulturen für die Fleischreifung wie auch
her;-liche Starterkulturen besthen aus einem Substrat und >iikroorganismell,
als Substrat werden jedoch erfind,ngs-jemäß rohes und/oder ge!iochtes und/oder rekonstituiertes
gefriergetrocknetes Fleisch verwendet.
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Bei Einsatz von gekochtem Fleisch zur Dereitung der Starterkultur
ist die ìinglichkeit einer Fremdinfektion durch native Mikroorganismen weitgehend
unterbunden. Der Einsatz von rohem Fleisch lant es manchmal als zweckmäßig erscheinen,
die natürliche Keimzahl durch kurzzeitige Einwirkung von heißem Wasserdampf, Bestrahlen
mit ultravioletten Licht, kurzzeitiger Hochfrequenzbehandlung oder auch chemischer
Mittel vor dem Aufbringen der gewünschten >íikroorganismenstämme zu erniedrigen.
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Die gleiche Behandlung kann bei Verwendung von gefriergetrocknetem
rekonstituiertem Fleisch als Substrat im gefriergetrockneten bzw. rekonstituierten
Zustand angebracht sein. Bei den Starterkulturen auf Fleischsubstrat haben sich
Mikroorganismen mit Keimzahlen zwischen 107 und 1013 pro Gram als zweckmänig erwiesen,
vorzugsweise werden Keimzahlen von 109 bis 1013 pro Gramm erzeugt. Um eine hinreichende
Lagerfähigkeit der Starterkulturen auf Fleischsubstrat zu gewährleisten, sollen
diese in der Entwicklungsphase des exponentiellen Wachstrums in geeigneter Weise
konserviert werden. Dies kann durch schockfrieren auf Temperaturen unter - 50 C,
vorzugsweise - 20 bis - 700 C ohne wesentliche Beeinflussung der später gewünschten
Virolenz erfolgen. Aus Gründen der beseren Handhabung bei der Lagerung und Verarbeitung
der Starterkulturen auf Fleischsubstrat hat es sich als zweckmäßig erwiesen, diese
durch Gefrier- bzw. Sprühtrocknung mit einer Restfeuchte unter 7 Gewichtsprozent,
vorzugsweise 0,3 bis 3 Gewichtspro:ent zu konfektionieren.
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Jede natürliche Population unterliegt Wachsturnsgesetzmäßigkeiten.
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Die Übertragung dieser naturwissenschaftlichen Erkenntnis auf die
Population von Mikroorganismen führt zu der Einsicht, daß sich an das Beimpfen eines
Substrats eine "lag"-Phase,daran die exponentielle Wachstumsphase, daran die stationäre
Entwicklungsphase und schließlich die Absterbephase anschließt. Es hat sich als
zweckmäßig erwiesen, die Starterkulturen auf Fleischsubstrat während der Entwicklung
in der exponentiellen Wachstumsphase zu stoppen und in dieser Entwicklungsphase
in den Reifevorgang einzuführen.
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Unter rohem Fleisch wird im erfindungsgemäßen Zusammenhang Fleisch
im Sinne der Fleischverordnung des Deutschen Lebensmittelgesetzes verstan82. Im
allgemeinen wird solches Fleisch zum Einsatz gelangen, wie es in den herzustellenden
Fleischprodukten ohnehin hauptsächlich oder teilweise verwendet wird. Es kann sich
dabei sowohl um schlachtwarmes bzw. ausgekühltes Fleisch handeln, das in üblicher
Weise zerkleinert wurde. Im allgemeinen hat sich ein Zerteilungsgrad des Substratfleisches
als günstig erwiesen, wie er beispielsweise beim Zerkleinern im Fleischwolf mit
einer Lochscheibe bis zu 6 mm bzw. beim Kuttern anfällt. In manchen Fällen kann
auch gefriergetrocknetes rekonstituiertes Fleisch des benannten Zerteilungsgrades
als Substrat verwendet werden. Dieses, ebenso wie gekochtes Fleisch des genannten
Zerteilungsgrades beinhaltet den Vorteil, daß die Zellstrukturen des Fleisches in
der Weise vorverändert sind, daß die gewünschten Mikroorganismenkulturen rasch in
die exponentielle Wachstumsphase gelangen.
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Erhitztes Fleisch als Wachstumssubstrat hat weiterhin den Vorteil,
daß die native Mikroorganismenflora weitgehend geschädigt ist, ein Vorteil der in
gewisser Weise auch durch eine Behandlung des Substrates durch physikalische Mittel
wie z.B. Ultraschall, ultraviolette Bestrahlung, Hochfrequenzeinwirkung oder Infraroteinwirkung
bzw. durch chemische Behandlung erreicht werden kann.
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Die Starterkulturen auf rohem und/oder gekochtem und/oder rekonstituiertem
gefriergetrocknetem Fleisch werden dadurch erzeugt, daß das benannte Fleisch nach
der Beimpfung mit den gewünschten Mikroorganismen unter Bebrütungsbedingungen bei
Temperaturen zwischen 10 und 400 c
vorzugsweise 20 bis 350 C während
einer Zeit von 2 bis 8 Stunden unter Ausschlun von Fremdkeimen belassen wird. Sowohl
die Temperaturbedingungen als auch die Bebrütungszeit ist dabei von der Art der
angesetzten Mikroflora abhängig. Es hat sich manchmal als vorteilhaft erwiesen,
in Fällen, in denen Mischorganismen im Reifungsprozess bei Fleischwaren eingesetzt
werden sollen, auch schon Mischfloren als Starterkultur zur Anwendung zu bringen.
Die Bebrütungszeit ist dann beendet, wenn sich die Mikroorganismen aus der Anlaufphase
über die "lag"-Phase in die exponentielle Wachstumsphase entwickelt haben.
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Der Zusatz bekannter Wachstumsaktivatoren zum Fleischsubstrat kann
für die Entwicklung der Mikroorganismen förderlich sein. Solche Wachstumsaktivatoren
sind üblicherweise Kohlehydrate wie Dextrose, Laktose, Mannit, Oligosacharides wie
Malzextrakt, Stärke, Genußsäuren, natürliche Pflanzenkonzentrate, Gelatine, Pflanzenextrakte
wie Agar-Agar, Hydrokolloide, Peptite, Milch und Nilchinhaltsstoffe, Vitamine, natürliche
Wuchs- und Hemmstoffe und Spurenelemente wie z.3. Kupfer, Magnesium, Mangan. Übliche
Zusatzmengen liegen unter 2 Gewichtsprozent der Fleischmasse.
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Bei Beendigung der Bebrütungszeit sollte eine Keimzahl von mindestens
107 Keimen pro Gramm Substrat erreicht sein, Keimzahlen zwischen 109 1013 und 10
3 pro Gramm können erreicht werden. In diesem Entwicklungsstadium wird die Starterkultur
auf Temperaturen unter-5°C abgekühlt, vorzugsweise schockgefroren. Niedrigere Konservierungstemperaturen
sind geeigneter die Virolenz der Substratkeime zu erhalten, im allgemeinen wird
man bei Temperaturen unter - 200 C konservieren. Die Gefriertrocknung der Starterkulturen
ist eine dem Fachmann bekannte Verfahrensweise, man bedient sich beispielsweise
der Vakuumgefriertrocknung. Schonende Verfahrensweise gegenüber den Starterkulturen
muß dabei mit der Wirtschaftlichkeit des Verfahrens abgewogen werden.
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Starterkulturen auf Fleischhomogenisaten mit einer Teilchengröße kleiner
0,5 mm Maschenweite, wie sie beispielweise durch Kuttern erzeugt werden können,
eignen sich besonders gut für die Sprühtrocknung. Bei der Trocknung
wird
eine durchschnittliche Restfeuchte von 0,3 bis 7 Gewichtsprozent angestrebt. flei
der Gefriertrocknung können in einfacher Weise unter 3 Gewichtsprozent Restfeuchte
erreicht werden. Auch höhere Feuchtieitsgehalte sind prinzipiell nicht ausgeschlossen,
die Restfeuchte muß jedoch so niedrig sein, daß die Haltbarkeit des Substrates und
der Keime gewährleistet ist, anderersetis Schimmel und Hefebefall hinreichend sicher
ausgeschlossen werden kann.
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Der Zusatz von Fleischhydrolysaten und/oder teilweise hydrolysiertem
Fleisch, Fleischextrakten, Eiweißabbauprodukten aus Soja- bzw. W1ehlproteinen in
fester oder flüssiger Form, Fleischbrühe oder Blutplasma vor, während oder nach
dem Bebrütungsvorgang zum Fleischsubstrat soll prinzipiell nicht ausgeschlossen
werden. Weiterhin können auch Enzyme gesiinschter Mikroorganismen vor, während oder
nach dem Bebrütungsvorgang dem Substrat zugeführt werden.
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Die Starterkulturen auf Fleischsubstrat mit hoher Keimzahl werden
z.B.
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bei der Rohwurstherstellung direkt in die Mischvorrichtung zur Wurstmasse
dosiert bzw. auf einmal zugeführt. Im allgemeinen wird man zur Schonung der Mikroorganismen
die Zugabe nach dem Zerkleinern der Wurstmasse durchführen.
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Getrocknete Starterkulturen auf Fleischsubstrat haben bei der Herstellung
von Rohwurst den weiteren Vorteil, daß der Gesamtwassergehalt der Wurstmasse von
Anfang an erniedrigt wird. Es kann jedoch auch von Vorteil sein, die Starterkultur
auf Fleischsubstrat unter Zusatz von Wasser so zu rekonstituieren, daß die Mikroorganismen
bereits vor der Zugabe zur Wurstmasse in der exponentiellen Wachstumsphase wieder
aufleben, bevor sie in Konkurrenz zu den in der Wurstmasse enthaltenen nativen Keimen
mit ggf. unerwünschtem Charakter treten. Dazu kann auch so verfahren werden, daß
nach dem Auflebenlassen der Starterkultur diese vor der Zugabe zur Wurstmasse bis
zu 12 Stunden bebrütet wird, wobei es sich als günstig erweisen kann, auch in dieser
Phase erneut die obengenannten Wachstumsaktivatoren bzw. Fleischextrakte der Starterkultur
zuzuführen.
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Die Starterkulturen auf F'eischsubstrat mit hoher Keimzahl kommen
in
Mengen von 0,05 bis 15 Gewichtsprozent der Gesamtfleischmasse
f sr Anwendung. Natürlich Icönnen die Zusatzstoffe wie Wachstumsalstivatoren und
leischhydrolysatr der Gesamtfleischmasse zugeführt werden.
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Die Verwendung der Starterkulturen auf Fleischsubstrat ermöglichen
eine gezielte Reifung unter bisher nicht erreichbaren zeitlichen ßedingungen. Ein
entscheidender Vorteil ist die Lagerfahigkeit der getrockneten Starterkulturen auf
Fleischsubstrat. Die gewünschten Mikroorganismen, die durch die Starterkulturen
auf rleischsubstrat in die Gesamtfleischmasse eingebracht werden, behindern weiterhin
eine Ausbreitung unerwünschter Mikroorganismen während der Reifung. Die Starterkulturen
auf Fleischsubstrat können weiterhin mit Gewürzen bzw.
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Ge\rürzextrakten in der Menge versehen werden, daß diese in der Fertigware
die gewünschte Konzentration aufweisen. Die erfindungsgemäßen Starterkulturen haben
eine ausgezeichnete Lagerfähigkeit. Zur Konservierung über längere Zeiträume kann
ein Beaufschlagen der Starterkulturen mit inerten Gasen wie Kohlendioxid, Stickstoff,
Edelgas oder deren Gemische angebracht sein.
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Mit den erfindungsgemäßen Starterkulturen wird dem Fleischverarbeiter
erstmals ein Mittel in die Hand gegeben, Fehlchargen beim Reifeprozess von Fleischerzeugnissen
mit überzeugender Sicherheit weitgehend auszuschließen, die Starterkulturen können
auch als Bestandteil von Impfmitteln in Pökellaken eingesetzt werden.