DE2725731A1 - Verfahren zur herstellung eines nahrungsmittels auf milchbasis - Google Patents

Description

• Titel: Verfahren zur Herstellung eines
• Nahrungsmittels auf Milchbasis Beschreibung Die Erfindung bezieht sich auf die Herstellung eines Milchproduktes mit Hilfe eines Verfahrens, durch das der in der Milch anwesende Disaccharidzucker durch unbehinderte mehrstufige Gerinnung besonders wirkungsvoll aufgebrochen wird, wobei das Milchprodukt gleichzeitig mit nahrhaften und therapeutisch wirksamen Stoffen angereichert wird. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren überlagern sich Kulturen von Lactobacillus bulgaricus, acidophiluss bifidus und Colostrum, sodaß man ein neuartiges gut verdauliches und wohlschmeckendes Milchprodukt erhält, das mit dem menschlichen Körper eine symbiotische Wirkung entfaltet.
• Im einzelnen ist zu dem erfindungsgemäßen Verfahren und den mit seiner Hilfe erhältlichen Produkten folgendes zu sagen: Man erhält erfindungsgemäß ein mehrfach geronnenes Milchprodukt mit einem angenehmen Geschmack und Geruch. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird der Anteil an Disaccharidzucker oder Lactose vollständiger reduziert als man bisher für möglich hielt, sodaß die Glucose- und Galactose-Anteile erhöht werden. Zur Herstellung von bekannten Milchprodukten durch Nehrfachfermentation wurde entweder Alkohol verwendet, oder die Herstellung erfolgte unter Erwärmung, was in beiden Fällen dazu führte, daß die enzymatische Umsetzung von Lactose zu Glucose und Galactose behindert wurde.
• Entsteht in einem Milchprodukt durch irgendeine Form von Fermentation mit Hefe Alkohol, so werden die normalerweise in der Milch anwesenden Enzyme an ihrer Wirkung verhindert, und man erhält ein Nährmittel, in dem der Nährstoffgehalt verringert ist. Im übrigen sind manche Menschen gegenüber der Lactose in der Milch selbst allergisch und müssen daher auf Milchprodukte verzichten. Bei Millionen von Menschen entwickelt sich innerhalb ihrer Lebenszeit eine Intoleranz, sodaß sie nicht mehr fähig sind, Lactose leicht zu verdauen, was wahrscheinlich auf einem Mangel an B-Galactosidase in den Mikrodarmzotten beruht.
• Bisher als Starter zur Züchtung von verschiedenen Arten von Produkten auf Milchbasis verwendete Bakterien waren u.a. die sphärischen Arten, wie Streptococcus lactis, Streptococcus cremoris, Leuconostoc citrovorum, Streptococcus diacelelactis und Streptococcus durans, die in erster Linie zur Erzeugung von Buttermilch und sauerem Rahm verwendet wurden, während man zur Erzeugung von joghurtartigen Produkten vor allem stäbchenförmige Arten, wie Lactobacillus bulgaricus, Lactobacillus helveticus, Lactobacillus lactis, Lactobacillus acidophilus, Actinomyces bifidus und Doderleins Bacillus verwendete. Derartige Produkte auf Milchbasis haben jedoch im allgemeinen bereits nach einer einzigen Kulturperiode einen Lactosegehalt, der höher ist als notwendig.
• Bei den bekannten Verfahren wurde die Lactose durch verschiedene Fermentationsprozesse aufgespalten, durch die sie in Milchsäure überführt wurde, z.B. wenn Milch mit oder ohne nicht-fetten Feststoffen, fettarme Milch oder Magermilch, in Joghurt oder Buttermilch überführt wurde; dabei können jedoch über 80 96 des Disaccharidzuckers nach Abschluß der Buttermilch- oder Sauerrahmfermentation übrigbleiben. Weitere in der Vergangenheit gemachte Anstrengungen, die Lactose zu entfernen, führten zu einer Erniedrigung des Nährwerts des Milchproduktes oder sogar zu ungenießbaren Produkten.
• Man hat auch unzutreffenderweise angenommen, daß die Kulturen, wenn sie gemeinsam verwendet werden sollen, gegenseitig ausbalanciert werden müßten. Eine bestimmte Kultur kann einen Gipfel erreichen, bei dem sich aus der Molke käseartige Abscheidungen zu bilden beginnen. Aus diesem Punkt erfolgt bei Zusatz von verschiedenen Stämmen von säurebildenden Kulturen eine neuerliche Abscheidung, als ob keine Ansäuerung stattgefunden hätte, wenn das Produkt auf eine für ein optimales Wachstum geeignete Temperatur gebracht wird.
• Hier ist die Temperatur der Steuerungsfaktor. L. bifidus und L. acidophilus vermehren sich, wenn sie zu verschiedenen Zeiten eingeführt werden, getrennt bei der gleichen Temperatur, insbesondere wenn die erste Kultur gekühlt und eingemischt wird.
• Ein nicht zu kostspieliges Verfahren zur Herstellung von Milchprodukten, die für die große Anzahl an Personen, die sie nicht trinken können, verdaulich wären, würde weitgehende Auswirkungen haben, insbesondere wenn wesentliche Mengen an Lactose umgewandelt werden können, ohne daß der Nährwert des Milchproduktes verändert bzw. höchstens verbessert wird.
• Der therapeutische Wert des Impfens der Milch mit verschiedenen Stämmen von Mikroorganismen wurde schon von zahlreichen Sachverständigen betont,und dies trifft insbesondere zu, wenn es sich um die Aufrechterhaltung einer guten Verdauung und der Gesundheit handelt. Drei Arten derartiger Mikroorganismuskulturen sind L. bifidus, L. acidophilus und L. bulgaricus. Für die Bereitung von Joghurt wird L. bulgaricus verwendet, von dem man annimmt, daß er die Lebensdauer des Menschen verlängert, indem er das Wachstum von proteolytischen Mikroben im Darmtrakt verhindert; allerdings überlebt die Kultur im Verdauungstrakt nicht allzulang. L. acidophilus und L. bifidus andererseits sind dafür bekannt, daß sie im Verdauungstrakt längere Zeit überleben und die prote lytischen Bakterien vollkommen verdrängen, sodaß sie im unteren Darmtrakt angesiedelt werden können. Beide Kulturen haben die Fähigkeittinsbesondere innerhalb der Darmflora ein normales mikrobiologisches Gleichgewicht aufrechtzuerhalten und viele unerwünschte Organismen zu unterdrücken, sodaß die Verdauung verbessert und beschleunigt wird. L. acidophilus ist absolut nicht-pathogen und entfaltet eine vollkommen sichere therapeutische Wirkung.
• Bis vor einigen Jahren schrieb man die bei Zuführung von L. acidophilus auftretenden günstigen Wirkungen auf gastrointestinale Störungen einfach der Unterdrückung der pathogenen Stoffe durch die Lactobazillen zu. Neuerdings erschienen verschiedene Arbeiten, aus denen hervorgeht, daß es mehr auf die Reaktion als auf die Konkurrenz zwischen den Bakterienstämmen ankommt. Ein von L. acidophilus erzeugtes Nebenprodukt wurde in unterschiedlicher Weise bezeichnet als Antagonist (White und Hall, J. Dental, Res. 48272, 1949); Lactobacillin (Wheater et al., ATE Nature 168, 659, 1951); Lactocidin (Vincent et al., J. Bact. 78, 479, 484, 1959); und Antibiotikum (Shahani et al., US-PS 3 689 640).
• Die Form, in welcher L. acidophilus gewöhnlich angewandt wurde, um seine therapeutische Wirkung auszunutzen, ist diejenige einer fermentierten Milch. Die Anzahl von lebensfähigen Organismen in Acidophilus-Milch lag gewöhnlich in der Größenordnung von 250 Millionen je Milliliter, was dazu führte, daß ein höchst unschmackhaftes und für Viele völlig ungenießbares Produkt vorlag. Außerdem hatte dieses Produkt eine relativ kurze Lebensdauer, die gewöhnlich aufweniger als zwei Wochen begrenzt war, sodaß oft Schwierigkeiten bei der Verteilung und Handhabung auftraten. Im übrigen war die Bereitung einer derartigen fermentierten Milch, verglichen mit gewöhnlicher Milch, außerordentlich kostspielig.
• Die günstigen Wirkungen von L. bifidus wurden neuerdings ebenfalls berichtet (The Milk Industry, September, 1973). Dem Bericht ist zu entnehmen, daß L. bifidus einen wesentlichen Anteil an der Darmflora von Babys darstellt und eine hemmende Wirkung auf pathogene Bakterien sowie auf das Wachstum von aeroben fäulniserregenden Mikroorganismen im Darmtrakt ausübt.
• In dem Bemühen, ein hinsichtlich seiner Qualität verbessertes Milchprodukt zu erzeugen, wurde nun gefunden, daß die während der ersten Tage nach der Geburt (bzw. Entbindung) abgesonderte Milch, allgemein bekannt als "Colostrum", zur Bereitung eines genießbaren Milchproduktes verwendet werden kann. Es ist bekannt, daß Colostrum einen hohen Proteingehalt aufweist, sodaß man, wenn man es der Milch zusetzt, ohne jede weitere Kondensation ein äußerst nahrhaftes Produkt erhält. Allerdings wurden die Vorteile, die eine Verwendung von Colostrum bieten könnte, aufgrund seines bitteren Geschmackes weitgehend ignoriert.
• Verschiedene Verfahren, die zur Herstellung eines mehrstufig bereiteten Milchproduktes dieser Art entwickelt wurden und unter Verwendung von Hefe oder Alkohol durchgeführt werden, müssen unweigerlich mit der antibiotischen Wirkung der Bakterien in Konflikt kommen, da Alkohol Bakterien zerstört. So wurden verschiedene joghurtartige Produkte, zum Unterschied von gewöhnlichem Milchjoghurt, dadurch hergestellt, daß man entweder, wie in der US-PS 1 899 817 vorgeschlagen, getrennt fermentierte Produkte zusammenmischte,oder daß man, wie gemäß US-PS 2 119 599, eine Wärmebehandlung anwandte oder mit einer alkoholischen Fermentation arbeitete, wie gemäß US-PS 2 824 804. Nach keinem dieser bekannten Verfahren erhält man 3edoch ein genießbares Produkt, und Versuche, den Geschmack zu verbessern, waren bisher nicht befriedigend. Der Zusatz an Aromastoffen und Zucker, insbesondere frischen Früchten und Beeren, zu den Gemischen im Inkubationszustand hat zu einem unangenehmen Geruch und Geschmack geführt und außerdem dazu, daß aufgrund der Inkubationsbedingungen Geschmack und Farbe der Zusätze verloren gingen. Da im übrigen bei der Verdauung von Früchten einerseits und Milch andererseits verschiedene Enzyme und verschiedene Verdauungsprotesse eine Rolle spielen, muß man bei solchen Gemischen mit enzymatischen und anderen Konflikten rechnen, die das Gemisch ungesund machen. Milch sollte allein und nicht im Gemisch mit anderen Nährstoffen genossen werden. Andere Versuche in dieser Richtung führten zu schlecht gesteuerten Wachstumsbedingungen, die sich in schlechtem Geschmack und geringer Lagerfähigkeit sowie einer wesentlichen Beeinträchtigung des Nährwertsdes Milchproduktes auswirkten.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein neues, als Nahrungsmittel und für therapeutische Zwecke geeignetes Milchprodukt bereitzustellen, das hergestellt ist durch ein mehrstufiges Gerinnungsverfahren, bei dem nach Fermentation gemäß dem Buttermilch- oder Sauerrahm- oder sogar dem Joghurt-Typus die unverbrauchte Lactose wesentlich verringert ist; das erfindungsgemäß bereitzustellende Produkt soll einen guten Geschmack haben und, abgesehen von seiner ganz allgemeinen Verdaulichkeit, auch für Personen bekömmlich sein, die eine Intoleranz für Lactose haben.
• Ein weiterer Zweck der Erfindung ist eine Verbesserung des Nährwertes und der therapeutischen Anwendbarkeit eines Milchproduktes, bei dem der Lactosegehalt umgewandelt ist durch Verwendung verschiedener Zusätze, die zwar einzeln nicht schmackhaft sind, jedoch in ihrer erfindungsgemäßen Kombination zu einem billigen Milchprodukt von gutem Geschmack führen.
• Ferner ist die Erfindung auf die Bereitstellung eines Nahrungsmittels gerichtet,-das hinsichtlich Aroma, Konsistenz und Schmackhaftigkeit besser ist als die Produkte, die man erhält, wenn man in Milch1 wie bekannte Mikroorganismen der Stämme L. acidophilus oder L. bifidus züchtet. Im übrigen erhält man mit den erfindungsgemäßen Zusätzen nicht nur ein besseres Nahrungsmittel auf Milchgrundlage, sondern diese Zusätze bewirken auch die Umwandlung von Lactose in Glucose und Galactose in einem Umfang, den man bisher nie für möglich gehalten hätte. Das dabei entstehende Nahrungsmittel ist ganz allgemein besser verdaulich, besonders aber für die große Anzahl an Personen, die normalerweise keine Milch trinken dürfen.
• Das erfindungsgemäße buttermilch- oder joghurtähnliche Nahrungsmittel hat einen hohen Nährwert und ist ein wertvolles Therapeutikum, jedoch ist sein Lactosegehalt besonders niedrig. Gemäß dem vorliegenden Verfahren wird gewöhnliche Milch, Rahm oder Magermilch auf eine zum Wachstum von Mikroorganismen geeignete Temperatur erwärmt und dann mit zur Bildung von gewöhnlicher handelsüblicher Buttermilch geeigneten, Milchsäure bildenden Bakterienkulturen, wie Streptococcus lactis, Streptococcus cremoris, Streptococcus diacetilactis und Leuconostoc citrovorum, geimpft. Man läßt dann das Gemisch bei der typischen Temperatur von ungefähr 21 0C fermentieren. Den Gerinnungsprozeß läßt man dann so weit laufen, bis die Lactose so vollständig wie möglich zu Glucose und Galactose hydrolysiert ist, sodaß sich ein Produkt bildet, das gewöhnlicher Buttermilch entspricht, wobei ungefähr 80 96 der Lactose übrigbleiben. Das Gemisch kann dann ein zweites Mal mit einem Bakterienstamm von L. bulgaricus und Streptococcus thermophilus geimpft werden, worauf man es bei 40,6 bis 45,lot fermentieren läßt. Durch den zweiten Gerinnungsprozeß wird die Lactose weiter reduziert, und man läßt die Fermentation solange laufen, bis sich das Gerinnungsprodukt von der Molke trennt, d.h. bis zu einem Punkt, an dem sich sowohl das Aroma wie das Gefüge ändern. Nach dem Kühlen setzt man dann geringe Mengen an Colostrum von Kuhmilch (Vormilch) zu und rührt das Gemisch sorgfältig durch. Es wurde gefunden, daß man ohne nachteilige Aromaänderung auf 100 Teile Milch 10 Teile Colostrum zusetzen kann. Erforderlichenfalls kann die Milch ohne Beeinträchtigung des Nährwerts etwa 24 Stunden gerührt oder geschüttelt werden, wobei der Geschmack des Gemisches eher verbessert wird, da der mit dem Colostrum verbundene bittere Geschmack weitgehend eliminiert wird. Versucht man das Colustrum auf einer späteren Stufe des Verfahrens zuzusetzen, so zeigt sich, daß das unangenehme Aroma nicht ohne weiteres verdeckt werden kann. Demgegenüber eröffnet die oben beschriebene Kombination eine Möglichkeit, dieses Aroma zu verdecken. Das Gemisch wird dann ein drittes Mal mit Bakterienstämmen von L. acidophilus oder L. bifidus geimpft, und man läßt es bei ungefähr 36,70C fermentieren. Als Acidophilusbakterien eignet sich vorzugsweise eine handelsübliche Kultur (geschützte Handelsbezeichnung "Fargo 405"), obgleich auch andere bekannte Kulturen verwendet werden können. Wie vorher, läßt man auch auf dieser Stufe den Fermentationsprozeß bis zur Vervollständigung laufen, um den Lactosegehalt der Mischung so vollständig wie möglich umzuwandeln und ein Gemisch zu bereiten, das die therapeutischen Vorzüge des Acidophilus-Antibiotikums aufweist. Bei dem mehrfachen Gerinnungsprozeß wird der Lactoseanteil deutlich umgewandelt, und der Anteil an Lactase steigt an, wobei soviel Enzym erzeugt wird, wie dies bei der mehrstufigen Gerinnung ohne Störung der sonstigen Vorgänge möglich ist. Zwar wird durch diese letzte Beimpfung mit L. acidophilus der Lactobazillus, der die Milch ursprünglich säuerte, angegriffen, jedoch wird dadurch das Aroma, das der Buttermilch vorher verliehen wurde, nicht verdeckt. In der zweiten oder dritten Gerinnungsstufe kann anstattdessen auch L. bifidus, der unter der Handelsbezeichnung "Eugalan ForteH erhältlich ist, verwendet werden, oder man impft das Gemisch mit diesem Bakterienstamm in einer vierten Gerinnungsstufe.
• Die letzte Kultur sollte symbiotische Bakterien umfassen, welche die menschliche Körpertemperatur überleben. Von besonderer Wichtigkeit ist, daß weder eine Alkohol- noch eine Wärmebehandlung stattfindet, da sonst der in der dritten und vierten Gerinnungsphase entwickelte Lactosegehalt verringert werden würde. Das bei der mehrstufigen Gerinnung entstandene Milchprodukt wird dann gerührt bzw. geschüttelt, um ihm eine glatte Konsistenz zu verleihen. Es zeigte sich, daß man ein Produkt mit angenehmem, buttermilchartigen Geschmack erhält, bei dem jedoch die Eigenschaften verbessert sind, die es als Nähr- und therapeutisches Mittel geeignet machen.
• An verschiedenen Stellen des Verfahrens können geeignete Zusätze gemacht werden, die das Aroma verbessern und den Nährwert erhöhen, wie Kaliumsalze und Vitaminzusätze. Das Aroma des erfindungsgemäßen Endproduktes ist so angenehm, daß es nicht mit Alkohol, Fruchsäften oder Zucker verbessert bzw.
• verdeckt werden muß, obgleich solche Zusätze nach Abschluß der verschiedenen Fermentationsprozesse zugegeben werden können.
• Ein wichtiges Merkmal der Erfindung besteht darin, daß man ein Milchprodukt mit gutem Aroma herstellen kann mit Hilfe eines mehrstufigen Verfahrens, das zu einem Nahrungsmittel führt, das neben einem hohen Nährwert einen geringen Lactosegehalt hat,und daß man dieses erreicht mit Bakterien, die im Verdauungstrakt überleben. Durch die Anwesenheit von L. acidophilus werden unerwünschte Organismen unterdrückt, und es wird ein normales Mikrobengleichgewicht ohne schädliche Nebenwirkungen aufrechterhalten, das einen zuträglichen Stoffwechsel gewährleistet.
• Wird eine handelsübliche Bakterienkultur von L.
• bulgaricus und Streptococcus thermophilus verwendet, so ist die gewöhnliche Menge 1 , Kultur, wobei eine Fermentationszeit von 5 bis 7 Stunden zu erwarten ist. Verwendet man als Starter ein Fertigprodukt, so kann die benötigte Zeit um die Häute oder mehr verringert werden. Falls L. acidophilus ohne eine joghurterzeugende Kultur verwendet wird, so werden bei handelsüblicher Buttermilch 10 Teile dieser Kultur als Starter benötigt. Das Impfen sollte bei Körpertemperatur vorgenommen werden, wobei dann innerhalb 3 bis 5 Stunden der Gerinnungsprozeß beendet ist. Wird die dritte Kulturstufe mit L. bifidus durchgeführt, so gelten die gleichen Bedingungen und die gleiche Zeit. Während zur Gerinnung des Milchproduktes nach Beimpfen mit L. acidophilus meist L. bifidus verwendet wurde, wurde gefunden, daß man L. bifidus auch vor Beimpfen mit L. acidophilus verwenden kann.
• Es sei bemerkt, daß die obigen Ausführungen sich nur auf eine bevorzugte Durchführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens beziehen und daß zahlreiche Modifikationen und Änderungen möglich sind, ohne den Umfang der Erfindung zu überschreiten.
• Zur Herstellung des erfindungsgemäßen Produktes kann man auch so vorgehen, daß man von roher, amtlich geprüfte (certified) Milch ausgeht, die man dann beimpft, ohne daß vorher ein Vorerhitzen notwendig ist; man erhält dann ein sofort verfügbares, sicheres, unpasteurisiertes Vollmilch-oder Magermilchprodukt, das den Bestimmungen des"U.S.
• Public Health Code" entspricht.

Claims (6)

1. Patentansp rüche Verfahren zur Herstellung eines Nahrungsmittels auf Milchbasis durch mehrstufige Gerinnung, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , daß man (a) über eine Zeitdauer, die dazu ausreicht, Buttermilch zu produzieren, eine erste Fermentation von Milch, Magermilch oder Rahm mit einer säurebildenden Kultur vom Milchsäure-Typus bewirkt; worauf man (b) in dem Produkt aus Stufe (a) eine zweite Fermentation bewirkt, wozu man eine Joghurtkultur mit Hilfe von Mikroorganismen der Gruppe Lactobazillus bulgaricus, Lactobacillus helveticus, Lactobacillus lactic und Streptococcus thermophilus verwendet und das Produkt bei einer Temperatur von 40,6 bis 45,60C solange fermentiert, bis sich käsige Abscheidungen zu bilden beginnen; worauf man (c) dem Produkt aus Stufe (b) eine geringe Menge an Colostrum zufügt und daraufhin (d) darin eine neuerliche, dritte Fermentation mit einer Kultur von Lactobacillus acidophilus und bzw. oder Lactobacillus bifidus bewirkt, wobei man die Temperatur solange auf ungefähr 36,7 0C hält, bis sich ein Produkt mit symbiotischer Wirkung und einem hohen Gehalt an Lactase gebildet hat.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß man auf je 100 Gewichtsteile des Gemisches aus Stufe (b) 10 Gewichtsteile Colostrum zusetzt.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß man das Gemisch nach Zusatz des Colostrums bis zu 24 Stunden lang rührt oder schüttelt.
4. 4. Abwandlung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß man nach Stufe (d) eine vierte Fermentation mit einer Kultur von L. bifidus einschaltet.
5. 5. Abwandlung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß man für die zweite Fer -mentation (Stufe (b)) eine Acidophiluskultur und für die dritte Fermentation (Stufe (d)) eine Bifiduskultur verwendet.
6. 6. Abwandlung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1, 4 oder 5, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß man die mehrstufige Fermentation ohne einen Zusatz von Colostrum, also unter Ausschaltung der Stufe (c), durchführt.