DE2813714C2 - Verfahren zur Herstellung eines trockenen Bakterienpräparates von Milchsäurebakterien - Google Patents

Verfahren zur Herstellung eines trockenen Bakterienpräparates von Milchsäurebakterien

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines trockenen Bakterienpräparates von Milchsäurebakterien durch Kultivieren derselben auf einem auf der Basis von Milchrohstoff unter Zugabe von Puffersalz, Spurenelementen und von Quellen von Stickstoffernährung, für Mineralsalze und Vitamine bereitetem Nährmedium, Abkühlen der erhaltenen Kulturflüssigkeit auf eine Temperatur von 6 bis 100C, anschließendem Vermischen des erhaltenen flüssigen Bakterienpräparates mit einem Schutzmediun., das Kohlehydrate und Puffersalze enthält, und Trocknen des Gemisches.
Das trockene Bakterienpräparat von Milchsäurebakterien dient für# die Verwendung in der Fleisch- sind Milchindustrie bei der Herstellung von Milchsäureerzeugnissen, wie Quark, saure Sahne sowie bei der Bereitung von Rohwürsten.
Es ist ein Verfahren zur Herstellung eines trockenen bakteriellen Sauers von Milchsäurebakterien für die Herstellung von Milchsäureerzeugnissen durch Kultivieren von Milchsäurebakterien auf einem flüssigen Nährmedium, weiches aus Miichserum, hydroiysierter Milch, Natriumeitrat und Spurenelementen besteht, unter anschließender Abtrennung der Biomasse aus der Kulturflüssigkeit durch Schleudern und deren Trocknung, beispielsweise durch Versprühen bekannt (»Milchindustrie«, Nr. 4,1966, Seiten 31 bis 33, in Russisch).
jedoch ist die Ausbeute an Biomasse bei der Durchführung des bekannten Verfahrens ungenügend hoch. Bei der Trocknung der Biomasse bleiben nur 30 bis 35 Gewichtsprozer*. lebenstätiger bakterieller Zellen erhalten. Außerdem löst sich der trockene Sauer
langsam und unvollständig auf.
Es ist ein Verfahren zur Hersteilung eines gefrorenen bakteriellen Konzentrates von Milchsäurebakterien für ά\-. Käseherstellung bekannt (Autoreferai der Kandidatendiscertation von G. A. Belowa, »Vervollkommnung der Herstellung von bakteriellen Konzentraten und Entwicklung von Verfahren zu deren Anwendung in der Käserei«, Wologda, 1972, in Russisch) durch Kultivierer von Milchsäurebakterien in einem flüssigen Nährmedium, welches aus Müchserum, hvdrolysierter Milch und Natriumeitrat besteht, Abtennung der Biomasse aus dem Kulturmedium, Vermischen der abgetrennten Biomasse mit einem 10 Gewichtsprozent Saccharose und 5 Gewichtsprozent Natriumeitrat enthaltenden Schutzmedium und anschließendes Gefrieren des erhaltenen Gemisches.
Das nach diesem Verfahren erhaltene bakterielle Konzentrat ist unter bestimmten Bedingungen, und zwar bei einer Temperatur von minus 8 bis minus 11°C höchstens 45 Tage lagerfähig.
Es ist weiter ein anderes Verfahren zur Bereitung eines gefrorenen bakteriellen Präparates von Milchsäurebakterien bekannt, das zur Bereitung von Miichsäureerzeugnissen, beispielsweise Quark dient und eine bedeutend höhere Stabilität als das nach dem obengenannten Verfahren erhaltene Konzentrat aufweist.
Das Wesen dieses bekannten Verfahrens (SU-PS 4 57 727) besteht darin, daß man Milchsäurebakterien auf einem flüssigen Nährmedium kultiviert, das aus Milchserum, hydrolisierter Milch, Natriumeitrat oder Natriumacetat mit Wachstumsfaktoren besteht Dann trennt man die Biomasse aus dem Kulturmedium ab, vermischt sie mit dem Schutzmedium in einem Verhältnis von 1 :1 und läßt das erhaltene Gemisch in Form'von Granulat in flüssigem Stickstoff gefrieren.
Dabei verwendet man ein Schutzmittel, welches aus 10 bis 50 Gewichtsprozent Glyzerin, 5 bis 20 Gev/ichtsprozent Saccharose und 10 Gewichtsprozent Natriumeitrat besteht Das nach diesem Verfahren erhaltene bakterielle Konzentrat behält seine Aktivität während 6 Monaten bei.
Der Hauptnachteil der zwei letztgenannten Verfahren ist die Notwendigkeit, das fertige bakterielle Konzentrat bei tiefer Temperatur (nicht höher als minus 10° C) in gefrorenem Zustand aufzubewahren.
Es ist außerdem auch ein Verfahren zur Herstellung eines trockenen bakteriellen Konzentrates für die Produktion von Milchsäureerzeugnissen und Rohwürsten durch Kultivieren von Milchsäurebakterien auf flüssigem Nährmedium, das aus Milchserum, hydroiysierter Milch, Natriumeitrat und Spurenelementen besteht, Neutralisation des Kulturmediums mit wässeriger Lösung von NajCO3 oder NaOH im Prozeß des Kultivierens auf einen pH-Wert von 6,0 bis 6,5, Abtrennung der Biomasse aus der Kulturflüssigkeit, Vermischen derselben mit einem Schutzmedium, welches aus 1 bis 10 Gewichtsprozent Zucker, 1 bis 5 Gewichtsprozent Gelatine, 0,5 bis 3 Gewichtsprozent Natriumglutamat und 2,5 bis 5 Gewichtsprozent Natriumcitrat besteht, bekannt (SU-PS 2 32 905).
Der Hauptnachteil dieses Verfahrens und der oben beschriebenen Verfahren zur Herstellung von bakteriellen Sauern und Konzentraten von Milchsäurebakterien ist ihre ungenügend hohe Aktivität, weshalb man aus dem bakteriellen Ausgangssauer oder dsm bakteriellen Ausgangskonzentrat zunächst einen laboratoriumsmäßigen Sauer und dann einen Sauer für Produktionszwekke bereiten muß. Das erfordert eine"n großen Zeitauf-
wand, zusätzlich Räume und Ausrüstungen.
Der vorliegenden Erfindung üegt die Aufgabe zugrunde, die obengenannten Nachteile zu beseitigen und ein Verfahren zur Herstellung eines trockenen BakterienpriSparates von Milchsäurebakterien anzugeben, das eine Erhöhung der Aktivität gewährleistet, die direkte Bereitung von Sauern für Produktionszwecke unter Vermeidung der Stufe der Bereitung eines laboratoriumsmäßigen Sauers ermöglicht und zu einem Präparat führt, das für die Herstellung von Milchsäureerzeugnissen und Rohwürsten verwendet werden kann.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren der eingangs angegebenen Art gelöst, das erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruches gekennzeichnet ist.
Das Verfahren der Erfindung wird wie folgt ausgeführt.
Man bereitet zuvor das Nährmedium zum Kultivieren der Milchsäurebakterien aus dem Milchrohstoff aus Magermilch unter 'Zugabe von Trockenmilch bis zur Erzielung eines Gehaltes des Gemisches an Trockensubstanzen von 16 Gewichtsprozent. Dann setzt man diesem Gemisch 3 Gew.-% Natriumeitrat als Puffersalz, 0,025 Gew.-% Mangansulfat als Spurenelement und 0,5 Gew.-°/o Maisextrakt jeweils bezogen auf die Ausgangsmilch als Stickstoff-, Mineralsalz- und Vitaminnährquelle zu. Maisextrakt (Maisquellwasser, ist eine bekannte komplexe Nährquelle für Mikroorganismen (vgl. US-PS 40 53 642 und NL-OS 70 05485) und dient zum Erhalt der notwendigen Zellenmenge.
Dann sterilisiert man das bereitete Nährmedium beispielsweise bei einer Temperatur von 121°C während 10 bis 15 Minuten, kühlt auf die Temperatur, bei der die Milchsäurebakterien kultiviert werden, d. h. auf 40 bis 45°C ab und erhält den Ausgangs-pH-Wert durch Einbringen einer wäßrigen Lösung von Na2CC>3 oder NaOH aufrecht Dann bringt man in das Nährmedium die jeweilige Kultur der Milchsäurebakterien, beispielsweise in einer Menge von 2 bis 5%, bezogen auf das Gewicht des Nährmediums, ein und führt den Prozeß der Kultivierung durch. Die Beendigung des Prozesses der Kultivierung der Milchsäurebakterien bestimmt man im wesentlichen nach dem pH-Wert, dessen Größe zu diesem Zeitpunkt etwa 4,6 betragen soll.
Die Kühlflüssigkeit kühlt man auf eine Temperatur von +6 bis +10" C ab.
Das auf diese Weise erhaltene flüssige Bakterienpräparat vermischt man mit dem Schutzmedium, das 3 Gew.-% Zucker, 2 Gew.-% Trockenmagermilch, 3 Gew.-°/o Natriumeitrat, 1 Gew.-% Gelatine, 0,5 Gew.-% Natriumgiutamat und als Rest Wasser enthält in einem Verhältnis von 1 :2, und zwar in Abhängigkeit von der Menge der eingebrachten Bakterienzellen. Dann sättigt man das Gemisch des flüssigen Bakterienpräparates mit dem Schutzmedium mit Luft bis zur Bildung einer schaumartigen Suspension, welche 20 Volumenprozent Luf* enthäit
H» rdurch wird eine Verkürzung der Dauer des Trociaungsprozesses und eine Erhöhung des Überlebensvermögens der Zellen bewirkt
Die Trocknung kann nach einem beliebigen bekannte.! Verfahren, beispielsweise durch Versprühen bei einer Temperatur am Trockenkammereintritt von 120 bis 150° C und am Trockenkamrneraustritt von 50 bis 60° C, durchgeführt werden. In diesem Falle trennt man zweckmäßig in Abhängigkeit von der Art des Milchrohstoffes und der Zweckverwendung des Präparates die Bakterienzellen von den Produkten ihrer Lebenstätigkeit ab und vermischt nur die Bakterienzellen mit dem Schutzmedium.
Eine besonders zweckmäßige Methode zuv Trock-
) nung des Bakterienpräparates, die die Erhaltung einer maximal möglichen Menge aktiver Milchsäurebaktenen und eine hche Löslichkeit des Präparates gewährleistet, ist die Trocknung nach der Subümationsmethode.
Für ihre Durchführung gefriert man die erhaltene κι Suspension bei einer Temperatur von minus 50 bis minus 60° C während 3 bis 5 Stunden.
Das gefrorene Präparat trocknet man in einer Sublimationsanlage unter folgenden Bedingungen: Anfangstemperatur minus 30 bis minus 420C, Endtemperatür plus 40 bis plus 5O0C, Dauer der Trocknung 10 bis 24 Stunden.
Das getrocknete Bakterienpräparat verpackt man in eine hermetisch verschließbare Verpackung. Das nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhaltene trockene Bakterienpräparat von Milchsäurekulturen kann sowohl bei der Herstellung von Mjlcherzeugnissen eines breiten Sortiments als auch bei der Herstellung von halbtrockenen Rohwürsten verwendet v/erden.
In Abhängigkeit von der weiteren Verwendung des erhaltenen trockenen Bakterienpräparates verwendet man als Ausgangskultur, die auf dem Nährmedium kultiviert wird, Lactobacterium bulgaricum, Lactobacterium acidophilum, Streptococcus lactis, Streptococcus acetoinicus, Streptococcus diacetilactis, Streptococcus cremoris, Streptococcus thermophilus oder Kombinationen derselben. Aus demselben Grunde ist die Möglichkeit vorgesehen, das erfindungsgemäße Verfahren nach verschiedenen Varianten durchzuführen.
Eine Portion (1 g) des nach dem beschriebenen Verfahren erhaltenen Präparates enthält 300 Milliarden bakterielle Zellen.
Die Feuchtigkeit des Präparates beträgt 2,5 bis 4,5 Gewichtsprozent. Die genannte Portion des bakteriellen Präparates reicht aus zum Gerinnen von 300 Liter Milch während 16 Stunden und zur Erzielung einer Acidität des erhaltenen Sauers von 72°T.
Mit Hilfe des genannten Präparates kann sowohl Sauer für Produktionszwecke als auch unmittelbar das Milchsäureerzeugnis selber, beispielsweise Quark, saure Sahne, Sauermilch und Joghurt bereitet werden.
Für die Bereitung des Sauers oder des Milchsäureerzeugnisses lößt man eine Portion (1 g) aes fertigen Bakterienpräparates in 0,5 Liter steriler Magermilch auf und aktiviert während 30 bis 40 Minuten bei einer Temperatur von plus 30 bis plus 400C. Danach säuert man mit dem aktivierten flüssigen Bakterienpräparat 300 Liter Milch.
Das trockene Bakterienpräparat kann auch bei der Herstellung von halbtrockenen Rohwürsten verwendet werden.
Das Bakterienpräparat weist im Vergleich mit dem nach bekannten Verfahren erhaltenen Präparat eine größere Zahl von Zellen und höhere Aktivität auf. Das ermöglicht die unmittelbare Bereitung von Sauer für Produktionszwecke ohne vorherige Bereitung von laboratoriumsmäßigem Sauer oder die unmittelbare Zugabe des Bakterienpräparates zu dem Ausgangsrchstoff. Dabei verbessert sich die Qualität der Fertiger-■ Zeugnisse, verringert sich der Arbeite- und der Energieaufwand und die Zahl der notwendigen Ausrüstung für die Bereitung des Bakterienpräparates.
Das erfindungsgemäße Bakterienpräparat ist transportfähig und lagerbeständjg, wobei seine Verwendung
sehr einfach ist.
Das nach dem beschriebenen Verfahren bereitete und bei der Herstellung von halbtrockenen Rohwürsten verwendete Präparat besitzt eine hohe antibiotische Aktiviläl gegenüber unerwünschter Mikroflora. Seine säurebildende Fähigkeit verbessert die Konsistenz und die Geschmackseigenschaften. Bei Einhaltung der Technologie während der Reifung enthält 1 g Rohwurst mit dem Präparat bis 10 Millionen bakterielle Zeilen von Milchsäurestäbchen, wodurch der Prozeß der Wurstbe- ι ο reitung um das Zweifache beschleunigt und die Ausbeute an Fertigprodukten um 8 bis 10% erhöht wird.
Zum besseren Verständnis der Erfindung wird nachstehend ein Beispiel für deren Durchführung angeführt
Beispiel
Man nimmt 100 Liter Magermilch, 8 kg Trockenmagermilch (Gehalt des Gemisches an Trockensubstanz2n 16 Gewichtsprozent), 3 kg Natriumnitrat, 0,5 kg ■ Maisextrakt und· 0,025 kg Mangansulfate- Das Gemisch 'sterilisiert man Bei einer Temperatur: von 121°C , ' wahrend 20 Minuten und kühlt dann auf eine /Temperatur von 30° C ab.
'Dem bereiteten Medium gibt man 2 Liter einer Symbiose von Kulturen zu, die aus 1 Gewichtsteil Streptococcus lactis, 1 Gewichtsteil. streptococcus acetonicus und 1 Gewichtsteil Streptococcus cremoris bestehen. Danach führt man den Prozeß der Kultivierung bis zur Erzielung eines pH-Wertes von 4,6 durch.
Dann kühlt man die erhaltene Kulturflüssigkeit auf eine Temperatur von plus 1O0C ab. Das flüssige Bakterienpräparat vermischt man mit dem Schutzmedium in einem Verhältnis von 1 :2.
Das äehutzmedium besteht aus 6 kg Zucker, 4 kg Trockenmagermilch, 6 kg Natriumeitrat, 2 kg Gelatine, 1 kg Natriumglutamat, 181 Liter Wasser.
Dann sättigt man das erhaltene Gemisch mit Luft bis zu einer Vergrößerung des Volumens der erhaltenen Suspension um 20%.
Die Suspension trocknet man in einem Zerstäubungs trockner bei einer Temperatur der Luft am Trockenkammereintritt von plus 1300C und einer Temperatur der Luft am Trockenkammeraustritt von plus 6O0C.
Dadurch erhält man trockenes Bakterienpräparat für die Herstellung von saurer Sahne, Quark, Sauermilch. In 1 g dieses Präparates sind gegen 300 Milliarden Zellen von Milchsäurebakterien enthalten. Eine Portion des Präparates von 1 g Masse läßt 300 Liter Milch in 16 "Stunden gerinnen.
Die Acidität desdabei erhaltenen Gerinnsels beträgt 72°T. Nach den organoleptischen und mikrobiologischen Kennwerten entspricht das Produkt den an dieses gestellten Forderungen. Das unter Verwendung des erfindungsgemäßen Präparates erhaltene Produkt hat keine Abweichungen von der Norm gezeigt
Dieses Blatt dient nur der Erkennung einer nach Behebung von Druckfehlern vorgenommenen Neuverfilmüng und ist
NICHT BESTANDTEIL DER ANMELDUNG

Claims (1)

  1. Patentanspruch:
    Verfahren zur Herstellung eines trockenen Bakterienpräparates von Mi.chsäurebakterien durch Kultivieren derselben auf einem auf der Basis von Milchrohstoff unter Zugabe von Puffersalz, Spurenelementen und von Quellen zur Stickstoffernährung, für Mineralsalze und Vitamine bereiteten Nährmedium, Abkühlen der erhaltenen Kulturflüssigkeit auf eine Temperatur von 6 bis 1O0C, anschließendem Vermischen des erhaltenen flüssigen Bakterienpräparates mit einem Schutzmedium, das Kohlehydrate und Puffersalze enthält, und Trocknen des Gemisches, dadurch gekennzeichnet, daß das Nährmedium als Miichrohstoff Magermilch im Gemisch mit Trockenmagermilch mit einem Gesamttrockenmilchanteil von 16Gew.-% enthält, dem ferner 3 Gew.-°/o Natriumeitrat und als Stickstoff-, Mineralsalz- und Vitaminnäherquelle Maisextrakt in einer Menge von 0,5 Gew.-°/o und 0,025% an Mangansulfat, jeweils bezogen auf das Gewicht der eingesetzten Magermilch, zugesetzt werden, wonach man die Milchsäurebakterien bis zu einem pH-Wert von 4,6 kultiviert, die Kulturflüssigkeit in einem Verhältnis von 1 :2 mit einem Schutzmedium vermischt, das 3 Gew.-% Zucker, 2 Gew.-% Trockenmagermilch, 3 Gew.-% Natriumeitrat, 1 Gew.-% Gelatine, 0,5 Gew.-% Natriumglutamat und als Rest Wasser enthält, und daß man vor dem Trocknen das erhaltene Gemisch mit steriler Luft bis zur Vergrößerung des Volumens der Suspension um 20% unter Erhalt eines Schaumes sättigt.
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