DE3713136C2 - Verwendung eines gefriergetrockneten Konzentrates von Lactobacillus bulgaricus und Streptococcus thermophilus für die Herstellung von Käse - Google Patents
Verwendung eines gefriergetrockneten Konzentrates von Lactobacillus bulgaricus und Streptococcus thermophilus für die Herstellung von KäseInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft die Verwendung eines ge
friergetrockneten, ein kälteschützendes Substrat enthaltenden
Konzentrats von Lactobacillus bulgaricus und Streptococcus
thermophilus, lebend und lebensfähig in symbiotischer Ver
bindung, in dem das Verhältnis der beiden Bakterienarten von
1 : 100 bis 100 : 1 ist und das mindestens 100 Milliarden Bakte
rienzellen pro Gramm enthält, zur Herstellung von Käse durch
direktes Einbringen der gefriergetrockneten Kultur in die
Käsereimilch, wobei für die Herstellung milderer Käse das
Verhältnis von Streptococcus thermophilus zu Lactobacillus
bulgaricus größer ist, während für die Herstellung pikanterer
Käse das Verhältnis umgekehrt ist.
Es ist bekannt, daß Lactobacillus bulgaricus und Streptococcus
thermophilus in der Milch und in Nebenerzeugnissen der Milch
gefunden werden, z. B. in Joghurt, und daß sie als Ausgangs
kultur für diese Produkte verwendet werden können.
Die Verwendung einer Mischung aus Lactobacillus bulgaricus und
Streptococcus thermophilus, um Käse und/oder Joghurt herzu
stellen, ist seit langem bekannt. In dem Patent UK 1 464 617
wird ein Verfahren beschrieben, um Käse aus fädenziehender
Masse von der Art "Mozzarella", "Scamorza" und "Provolone"
herzustellen, wobei eine Mischung aus Lactobacillus bulgaricus
und Streptococcus thermophilus verwendet wird. Hierbei ist es
jedoch notwendig, eine geronnene Masse zu erzeugen, die dann
von der Molke mit einem pH-Wert von 5,6-6,2 getrennt und bei
33-65°C gehalten wird, bis der pH-Wert soweit gesenkt ist, daß
er zum Erhalt einer fädenziehenden Masse geeignet ist. Dieses
Verfahren ist nicht bei Weichkäse wir z. B. "Gorgonzola" an
wendbar, und die Ausgangsmischung ist, auch wenn nicht aus
drücklich erwähnt, vermutlich eine flüssige Mischung.
Das Patent FR 2 161 766 beschreibt die Zubereitung von Neben
erzeugnissen der Milch unter Verwendung einer flüssigen Mi
schung von L. bulgaricus und S. thermophilus, jedoch wird in
diesem Falle auch Lactobacillus casei in konzentrierter und
tiefgekühlter Form hinzugesetzt. Die Zugabe von L. casei zu
einer Mischung aus den beiden obengenannten Milchbakterien ist
auch in dem Patent EP 78 813 beschrieben. Auch hier ist die
Mischung aus L. bulgaricus und S. thermophilus in einem flüs
sigen Zustand, das Verfahren ist auf die Herstellung von
Magerkäsesorten ausgerichtet und L. casei wird zugesetzt, um
die Hydrolyse der Proteine zu begünstigen.
In dem Patent DE 26 57 418 wird schließlich die Zubereitung
von diätetischen Nebenerzeugnissen der Milch unter Verwendung
einer Mischung aus L. bulgaricus und S. thermophilus be
schrieben, jedoch wird auch hier die Zugabe von anderen Aus
gangssubstanzen wie z. B. L. casei oder Lactobacillus acidophi
lus für wesentlich gehalten.
In keinem dieser Patente wird also eine symbiotische Verbin
dung von L. bulgaricus und S. thermophilus beschrieben oder
erwähnt, um so weniger in konzentrierter und getrockneter
Form, noch erfolgt ein Hinweis auf deren mögliche oder even
tuelle Kombination.
In der DE-OS 23 29 746 ist ein Verfahren zur Herstellung einer
balancierten, lebensfähigen und lebenden Kultur von Lactoba
cillus bulgaricus mit Streptococcus thermophilus im Verhältnis
40 : 60 bis 60 : 40% in getrocknetem Zustand in Magermilchpulver
beschrieben, bei dem man vor Beginn der Züchtung dem Nahrungs
substrat, nämlich der Magermilch, Cyanocobalamin zusetzt.
Es ist ferner bekannt, Kulturen von L. bulgaricus und S.
thermophilus in symbiotischer Verbindung zu verwenden, und
zwar in flüssiger oder gefriergetrockneter Form, mit einem
Gehalt an Zellen von etwa 500 Millionen/ml oder Gramm. So
werden in Nippon Chikusan Gakkai Ho 1982, 53(3), 161-9 die
symbiotischen und gegnerischen Verhältnisse zwischen gemisch
ten Kulturen von L. bulgaricus und S. thermophilus im Joghurt
beschrieben. Es wird kein Hinweis auf die Zubereitung dieser
Mischungen, auf deren Verwendung bei der Herstellung von
Milch- und Käseprodukten und auch nicht darauf, wie sich diese
Mischungen zeigen, gegeben.
Auf jeden Fall müssen alle diese Kulturen in flüssiger oder
gefriergetrockneter Form vor der Verwendung auf einem Sub
strat auf der Grundlage von Milch oder Molke oder einem ande
ren Kulturboden wiederholt werden. Man erhält so eine Kultur,
die als Milchferment, Molkeferment oder Starter bezeichnet
wird, und die zur Herstellung von Milch- und Käseprodukten
oder Lebensmitteln oder als Zusatz zu Futtermitteln dient.
Es gibt auf dem Markt auch Kulturen von Lactobacillus bulga
ricus und Streptococcus thermophilus in symbiotischer Ver
bindung und konzentrierter Form, jedoch tiefgefroren (mit
einer Zahl von Mikroorganismen zwischen 10 und 100 Milliar
den/Gramm), die direkt in der zu verarbeitenden Milch oder in
flüssigen Produkten verwendet werden. Alle diese Kulturen
haben jedoch eine begrenzte Haltbarkeit, die von der Aufbe
wahrung ab hängt, und bei Temperaturen von unter 0°C müssen sie
in Behältern mit flüssigem Stickstoff aufbewahrt werden. Da
raus ergeben sich sehr hohe Kosten für Transport und Verwal
tung, die sich dann unvermeidbar auf das Endprodukt auswirken.
Der vorliegenden Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, eine
geeignete Kombination von lebenden und lebensfähigen Milch
fermenten aufzufinden, die geeignet ist, für lange Zeit halt
bar zu bleiben, keine bemerkenswerten Veränderungen zu erfah
ren und zur Herstellung von harten und weichen Käsesorten
verwendet zu werden, ohne die Notwendigkeit, Milchbakterien
von anderer Art zusetzen zu müssen.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist die Verwendung eines
gefriergetrockneten, ein kälteschützendes Substrat enthalten
den Konzentrats von Lactobacillus bulgaricus und Streptococcus
thermophilus, lebend und lebensfähig in symbiotischer Ver
bindung, in dem das Verhältnis der beiden Bakterienarten von
1 : 100 bis 100 : 1 ist und das mindestens 100 Milliarden Bakte
rienzellen pro Gramm enthält, zur Herstellung von Käse durch
direktes Einbringen der gefriergetrockneten Kultur in die Kä
sereimilch, wobei für die Herstellung milderer Käse das Ver
hältnis von Streptococcus thermophilus zu Lactobacillus bulga
ricus größer ist, während für die Herstellung pikanterer Käse
das Verhältnis umgekehrt ist.
Bei einigen Käsesorten könnte es sich als nützlich oder not
wendig erweisen, der Mischung andere Bakterien oder deren Spo
ren, Milchbakterien, Hefen oder Schimmelpilze zuzusetzen. Die
ser eventuelle Zusatz erfolgt in flüssiger, tiefgefrorener
oder gefriergetrockneter Form, gegebenenfalls konzentriert.
Bei dieser Gelegenheit muß daran erinnert werden, daß in der
vorliegenden Erfindung mit Lactobacillus bulgaricus und Strep
tococcus thermophilus die beiden Milchbakterien an und für
sich gemeint sind, so wie alle vorliegenden und nachfolgenden
Bezeichnungen, die diesen Bakterienarten auf taxonomischer
Ebene zugeordnet werden.
Die symbiotische Verbindung von Lactobacillus bulgaricus und
Streptococcus thermophilus, lebend und lebensfähig in konzen
trierter und gefriergetrockneter Form, welche diese Verbindung
zwischen den beiden Bakterien auch in der getrockneten Form
beibehält, bleibt für lange Zeit bei Temperaturen zwischen 4°
und 7°C unverändert, ist einfach und leicht zu transportieren
und wird in diesem Zustand verwendet, um harte oder weiche
Käsesorten herzustellen, ohne auf den Zusatz von Milchbakte
rien anderer Art zurückgreifen zu müssen, wie es dagegen in
zahlreichen Literaturstellen beschrieben ist. Tatsächlich
genügt es, das Verhältnis zwischen Streptokokken und Milch
bazillen in der Mischung zu verändern, um die gewünschte
Käsesorte zu erhalten. Um milderen Käse zu erhalten, ist die
Menge der Streptokokken im Verhältnis zu der Menge der Milch
bazillen größer, während umgekehrt für pikanteren Käse die
Menge der Milchbazillen grösser sein muß. Das Verhältnis
zwischen den beiden Bakterien in der Mischung schwankt also
innerhalb eines großen Bereichs und man kann je nach Käsetyp,
der hergestellt werden soll, alle Kombinationen von Verhält
nissen erhalten, die von 1 : 100 bis 100 : 1 gehen.
Die symbiotische Verbindung von L. bulgaricus und S. thermo
philus wird dadurch hergestellt, daß die beiden Bakterien,
getrennt oder in Verbindung, in einen Kulturboden auf der
Basis von Milchpulver und/oder Molkepulver, Malzextrakt, zer
fallener Hefe und anderen geeigneten Kultursubstraten inoku
liert werden, dem dann noch die für die Entwicklung notwendi
gen Mineralsalze hinzugefügt werden sowie eventuell Enzyme und
Harnstoff.
Es muß berücksichtigt werden, daß der Kulturboden vorher
sterilisiert oder pasteurisiert und auf die für das Wachstum
der beiden Mikroorganismen optimale Temperatur abgekühlt wird.
Während der Inkubationszeit kann die Kultur eventuell in Bewe
gung gehalten werden, während der pH-Wert durch das Hinzufügen
von organischen oder anorganischen Basisstoffen unter Kon
trolle gehalten wird. Wenn die Fermentation beendet ist, wird
die Kultur abgekühlt und dann geschleudert.
Das Zellkonzentrat, das die beiden Formen von lebenden und
lebensfähigen Milchbakterien in Verbindung enthält, wird in
einem kälteschützenden Substrat gesammelt, das aus Substanzen
besteht, die das Überleben der Zellen während der Trocknung
garantieren. Diese Behandlung erfolgt durch Gefriertrocknung.
Das Produkt wird zur Herstellung von Käseprodukten nach be
reits bekannten Technologien verwendet.
Aus einer nach herkömmlichen Methoden konservierten Kultur
(gefriergetrocknet, tiefgekühlt oder in flüssiger Form) wird
das Impf-Ferment in bei 90°C für 20-30 Minuten pasteurisierter
Vollmilch zubereitet, und zwar mit einer Inkubation von 3-5
Stunden bei 45°C.
Die Kultur von Lactobacillus bulgaricus und Streptococcus
thermophilus in symbiotischer Verbindung wird im Verhältnis
von 1% in einen Fermentierapparat inokuliert, der ein Kultur
substrat enthält, das vorher bei 90°-100°C für 30 Minuten pa
steurisiert und auf 43°-45°C abgekühlt wurde, und das aus
entrahmtem und zu 10% in Wasser regeneriertem Milchpulver
besteht.
Die Dauer der Fermentation beträgt 3-5 Stunden bei der oben
erwähnten Temperatur. Nach Beendigung der Fermentationszeit
wird die Kultur mit Eiswasser abgekühlt und ist fertig zur
Inokulation des Fermentierapparates der Produktion.
In dieser Phase hat man die Möglichkeit, ein flüssiges Produkt
zu erhalten, das die symbiotische Verbindung von L. bulgaricus
und S. thermophilus in dem für beide Arten der Milchfermente
gewünschten Verhältnis enthält. Dieses Verhältnis wird unver
ändert in dem fertigen, konzentrierten und gefriergetrockneten
Produkt beibehalten.
a) Verhältnis 1 : 1
Mit der Zwischenmutter wird zu 3-5% ein Kultursubstrat inoku
liert, das vorher im Fermentierapparat für 20 Minuten bei
120°C sterilisiert wurde und folgende Bestandteile enthält:
Molkepulver | 60 g/l |
Lactose | 10 g/l |
Hefeextrakt | 10 g/l |
KH2PO4 | 1 g/l |
(NH4)2SO4 | 3 g/l |
MnSO4.4H2O | 0,05 g/l |
Vor der Inokulation wird der Kulturboden mit flüssigem Ammo
niak zu 25% auf einen pH-Wert von 6,5 gebracht und wird nach
der Sterilisation auf 45°C abgekühlt. Die Fermentation dauert
bei dieser Temperatur 5 Stunden, wobei die Masse eventuell
geschüttelt wird, während in Abständen von jeweils einer
Stunde der pH-Wert kontrolliert wird, um ihn ständig auf einem
Wert von 4,8-6,0 zu halten. Wenn es notwendig ist, wird
Ammoniak zu 25% hinzugefügt. Am Ende der Fermentation wird der
Behälter mit Eiswasser auf 4°-6°C abgekühlt.
Auszählung der Zellen L. bulgaricus: im MRS-Boden (pH 5,4) ≈ 500 × 106/ml UFC
Auszählung der Zellen S. thermophilus: im Boden M17 ≈ 500 × 106/ml UFC
Auszählung der Zellen L. bulgaricus: im MRS-Boden (pH 5,4) ≈ 500 × 106/ml UFC
Auszählung der Zellen S. thermophilus: im Boden M17 ≈ 500 × 106/ml UFC
Es wird wie unter a) beschrieben Verfahren, jedoch mit dem
Unterschied, daß der Kulturboden folgende Bestandteile ent
hält:
Molkepulver | 60 g/l |
entrahmtes Milchpulver | 10 g/l |
Hefeextrakt | 5 g/l |
(NH4)2SO4 | 3 g/l |
MgSO4.7H2O | 0,05 g/l |
MnSO4.4H2O | 0,05 g/l |
Vor der Inokulation wird der Kulturboden mit Milchsäure auf
einen pH-Wert von 6,0 gebracht. Temperatur der Fermentation:
46°C; Dauer der Fermentation: 5 Stunden. In Abständen von je
weils einer Stunde wird der pH-Wert kontrolliert, um ihn auf
einem Wert von 4,8-6,0 zu halten. Wenn nötig, wird Natrium
carbonat zu 20% in Ammoniak zu 20% hinzugefügt.
Am Ende der Fermentation wird der Behälter mit Eiswasser auf
4°-6°C abgekühlt.
Auszählung der Zellen L. bulgaricus in MRS-Boden (pH 5,4)
≈ 700 × 106/ml
Auszählung der Zellen S. thermophilus im Boden M17 ≈ 300 × 106/ml
Auszählung der Zellen S. thermophilus im Boden M17 ≈ 300 × 106/ml
Es wird wie unter a) beschrieben Verfahren, jedoch mit dem
Unterschied, daß der Kulturboden folgende Bestandteile ent
hält:
Molkepulver | 60 g/l |
Lactose | 10 g/l |
Natriumcitrat | 5 g/l |
Hefeextrakt | 5 g/l |
(NH4)2SO4 | 3 g/l |
KH2PO4 | 1 g/l |
MnSO4.4H2O | 0,05 g/l |
Vor der Inokulation wird der Kulturboden mit Ammoniak auf
einen pH-Wert von 6,7 gebracht. Temperatur der Fermentation:
42°C; Dauer der Fermentation: 5 Stunden. In Abständen von
jeweils einer Stunde wird der pH-Wert kontrolliert, um diesen
ständig zwischen 4,8-6,5 zu halten. Falls nötig, kann Ammoniak
hinzugefügt werden. Es wird wie unter a) beschrieben vorge
gangen.
Auszählung der Zellen L. bulgaricus: MRS-Boden (pH 5,4) ≈ 300 × 106/ml
Auszählung der Zellen S. thermophilus: im Boden M17 ≈ 700 × 106/ml
Auszählung der Zellen L. bulgaricus: MRS-Boden (pH 5,4) ≈ 300 × 106/ml
Auszählung der Zellen S. thermophilus: im Boden M17 ≈ 700 × 106/ml
Die so erhaltene Kulturbrühe wird einem Konzentrierprozess
unterzogen, und zwar durch Schleudern oder Ultrafiltrierung,
wodurch eine konzentrierte Zellenmasse mit einem Feuchtig
keitsgrad von etwa 60% und einem Volumen erhalten wird, das
ungefähr 1/20 des ursprünglichen Volumens entspricht.
Das wie oben beschrieben erhaltene Konzentrat wird dann homo
genisiert, und zwar in einer kälteschützenden Lösung im Ver
hältnis 1 : 2 (1 Teil Konzentrat: 2 Teile Lösung). Diese kälte
schützende Lösung kann zum Beispiel aus Lactose zu 24%, ent
rahmtem Milchpulver zu 20%, Lactose 10% + Natriumcitrat 5% +
mono-natriumhaltiges Glutamat 2% bestehen.
Das so erhaltene Produkt wird durch eine Verdrängerpumpe in
die Schalen eines Gefriertrocknungsgerätes geladen und bei ei
ner Temperatur zwischen -30° und -40°C tiefgefroren. Das
Produkt wird dann einer Entwässerung unterzogen bis zu einer
Restfeuchtigkeit von 4-6% bei einer Temperatur von 10°C. Es
muß erwähnt werden, daß alle Vorgänge, beginnend mit der
Fermentation, im sterilisierten Zustand durchgeführt werden.
Das Endprodukt weist eine außergewöhnlich hohe Zahl von Milch
fermenten auf (< 1010-1011 UFC/g). Die in Symbiose gewachsenen
Zellen befinden sich in dem Verhältnis, für das sie in der
Fermentationsphase vorgesehen wurden und behalten außerdem die
den Flüssigkulturen eigenen Säuerungs- und biochemischen
Eigenschaften unverändert bei.
Die Zubereitung von Käse, die hier nachstehend beschrieben
wird, wurde erreicht durch die Verwendung von gefriergetrock
netem Konzentrat, das die beiden Formen von lebenden und
lebensfähigen Milchbakterien in Verbindung enthält, und zwar
in Dosen von etwa 50 g für die Verarbeitung von 1000 Kg Milch.
Die so erhaltenen Endprodukte entsprechen den Anforderungen
des Marktes, wobei in der technologischen Phase alle Parameter
in Bezug auf die Säuerung eingehalten wurden, die denen ent
sprechen, die bei Verwendung einer normalen Flüssigkultur
erhalten werden.
Milch wird für 10 Sekunden bei 72°C pasteurisiert, dann auf
37°C abgekühlt und in einen Käsekessel gegeben. Die Säure der
Milch beträgt 3,1 SH°/50 ml. Es wird die symbiotische Ver
bindung der beiden Bakterien im Verhältnis von 2-3 g/100 Kg als
gefriergetrocknetes Konzentrat hinzugefügt, ferner Lab (Titel
1/10.000) im Verhältnis von 40 ml/100 Kg die Milch wird für
20-40 Minuten ruhen gelassen. Während dieser Zeit gerinnt die
Milch. Das Käselab wird mit entsprechenden Vorrichtungen ge
brochen und schliesslich aus dem Kessel herausgeholt, um dann
in entsprechenden Formen zum Ablaufen angeordnet zu werden.
Die Dauer der Verarbeitung beträgt etwa 1-2 Stunden. Um den
gleichmässigen Verlauf der Käsebildung zu prüfen, werden Be
stimmungen der Molkesäure durchgeführt, die nach und nach
während des Verbleibs des Käselabs in den Formen bei Raumtem
peratur zunimmt. Um das Ablaufen der Molke zu begünstigen,
wird das nach und nach mehr gerinnende Käselab in regelmäßigen
Zeitabständen alle halbe Stunde umgedreht. Nach dieser etwa
5-6 Stunden dauernden Behandlung wird der Käse in die Reife
zellen mit einer Temperatur von ca. 5°C gebracht und dort bis
zur vollständigen Ausreifung belassen, die nach dreißig Tagen
beendet ist.
Das Zubereitungsverfahren und die Technologien sind ungefähr
die gleichen wie sie für den "Taleggio" beschrieben wurden,
jedoch mit folgenden Ausnahmen: Die Gerinnungstemperatur be
trägt 30°C, der Zusatz von Lab ist im Verhältnis von 30 ml/100 Kg
und die Verbleibzeit der Formen in der warmen Kammer ist auf
10-12 Stunden (statt 5-6 Stunden) ausgedehnt. Außer der sym
biotischen Verbindung der beiden Bakterien Lactobacillus
bulgaricus und Streptococcus thermophilus wird auch noch
Penicillium roqueforti hinzugefügt. Nach 15 Tagen seit der
Herstellung wird während der Reifezeit des Käses die Bohrung
des Teiges durchgeführt, um den Schimmelpilzen die Entwick
lung zu ermöglichen und dem Käse das schimmelpilzhafte Aus
sehen zu verleihen. Die gesamte Reifezeit beträgt etwa 60-70
Tage.
Claims (1)
- Verwendung eines gefriergetrockneten, ein kälteschützendes Substrat enthaltenden Konzentrats von Lactobacillus bulgaricus und Streptococcus thermophilus, lebend und lebensfähig in symbiotischer Verbindung, in dem das Verhältnis der beiden Bakterienarten von 1 : 100 bis 100 : 1 ist und das mindestens 100 Milliarden Bakterienzellen pro Gramm enthält, zur Herstellung von Käse durch direktes Einbringen der gefriergetrockneten Kultur in die Käsereimilch, wobei für die Herstellung milderer Käse das Verhältnis von Streptococcus thermophilus zu Lact obacillus bulgaricus größer ist, während für die Herstellung pikanterer Käse das Verhältnis umgekehrt ist.
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