DE4413951C1 - Verfahren zur Herstellung einer Würzsoße - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer der bekannten Sojasoße ähnlichen Würzsoße.

Es ist bekannt, Sojasoße durch ein Fermentationsverfahren herzustellen, wobei man Sojabohnen, als ganze Bohnen oder als entfettetes Sojaschrot sowie gegebenenfalls Weizen, meist als geröstetes Schrot und Salz in unterschiedlichen Anteilen einsetzt und ausgehend von einer Art Malz zunächst ein enzymhaltiges, pilzbewachsenes Substrat, Koji genannt, herstellt, welches anschließend mit Salzwasser eingemaischt wird und einer mehrstufigen Fermentation, bei der ein kombinierter hydrolytischer Prozeß mit Milchsäure- und alkoholischer Gärung abläuft, und einer Reifephase unterworfen wird. Als Fermentationsorganismen werden die Hyphenpilze der Gattung Aspergillus oryzae oder Asp. soyae zur Koji-Herstellung sowie die salztoleranten Lactokokken Pediococcus halophilos und die Hefe Zygosaccharomyces rouxii in der Gärphase verwendet. Moderne Verfahren setzen im Gegensatz zu früher, wo die natürliche Begleitflora die Fermentierung bewirkte, definierte Starter ein. Bei natürlich fermentierten Soßen wird keine Mineralsäure zum Beschleunigen des Abbaus der Pflanzenrohstoffe eingesetzt, sondern dies geschieht ausschließlich mittels enzymatischer Hydrolyse durch die während der Kojiphase gebildeten Enzyme. Neuere Entwicklungen benutzen immobilisierte Enzyme oder immobilisierte Mikroorganismen zur Fermentierung. Bei dann verkürzter Fermentationszeit sowie reduziertem Salzgehalt beim Einmaischen ist jedoch im Vergleich zum bisherigen Prozeß die dabei erreichte Geschmacksqualität der Soßen schlechter. Nach einem längeren Reifephase (3-6 Monate) wird die Maische durch Abpressen, Erhitzen, Trubsedimentieren und Schichtenfiltrieren zur stabilen verzehrsfertigen Soße raffiniert. Die traditionell erzeugte Sojasoße weist eine dunkle Farbe und ein salzig-volles, röstig-malziges Aroma auf, das dem westlichen Geschmack etwas fremd ist. Sie weist außerdem bedingt durch die üblicherweise eingesetzten Rohstoffe nur einen geringen Gehalt an freiem Glutamat auf, das geschmacksverstärkende Wirkung besitzt.

Es ist außerdem bekannt, mittels aus Pflanzen, Bakterien oder Pilzen gewonnener Proteasepräparate Proteine pflanzlichen oder tierischen Ursprungs zu hydrolysieren. Diese Hydrolysen sind Kurzzeitprozesse ohne eine Reifephase. Daher haben solche aufgearbeiteten und erhitzten Hydrolysate auch mit höherem aufgeschlossenen Stickstoffanteil und bei gutem Hydrolysegrad wenig Geschmack. Sie schmecken meist roh und wenig harmonisch. Es sind Verfahren beschrieben, diese Nachteile durch Zusatz mikrobieller Enzymquellen (US 4 587 127, US 4 684 527, DE 23 14 984) oder Glutaminase (DE 41 16 744, US 3852479) zu beseitigen. Es werden aber letztlich hierdurch keine entscheidend verbesserten Ergebnisse erhalten.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es, eine sojasoßenähnliche Würzsoße herzustellen, die jedoch im Vergleich zur bekannten Sojasoße eine hellere Farbe aufweist, einen hohen Glutamatgehalt besitzt, im Geschmack weniger röstig und neutraler, jedoch harmonisch ist und so mehr der westlichen Geschmacksrichtung angepaßt ist, und die einen möglichst niedrigen Salzgehalt aufweist. Eine weitere Aufgabe bestand darin, mehr aufgeschlossenen Stickstoff im Produkt zu haben, als üblicherweise möglich ist, jedoch das Herstellungsverfahren zu verkürzen und mit einer Verfahrenszeit von wenigen Wochen auszukommen, wobei trotz kurzer Reifezeit kein Rohfruchtcharakter in der Würzsoße mehr festzustellen sein sollte.

Dies sollte außerdem ohne weitere Enzymzusätze (außer Protease) und Starterkulturen (außer Kojistarter) erreicht werden.

Die JP-A-52-76488 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung einer Würzsoße ausgehend von proteinhaltigen Rohstoffen, wie z. B. Sojabohnen, Sojaprotein, Weizen, Gerste, Weizenkleber, Maiskleber, Fischprotein, Milchprotein etc. und kohlehydrathaltigen Rohstoffen, wie z. B. Sorghum, Reiskleie, Weizenkleie, Kartoffel, Melasse, Stärkerückstände etc., aus denen ein Koji unter Verwendung geeigneter Koji-Organismen, wie insbesondere Aspergillus soyae und Aspergillus oryzae hergestellt wird, welches in einer Kochsalzlösung bei Temperaturen zwischen 30 und 55°C fermentiert wird.

Die US-P-4 115 591 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung eines Koji, wobei ein Kojipilz in einem modifizierten Kojisubstrat bei einer Temperatur von 20-40°C während 30-100 Stunden in Anwesenheit von 0,05 bis 8% eines Salzes einer aliphatischen Carbonsäure mit bis zu 4 Kohlenstoffatomen kultiviert wird. Das Kojisubstrat wird ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Sojabohnen, entfetteten Sojabohnen, Gluten, Reis, Weizen, Weizenkleie, Gerste, Hafer, Mais, Fischmehl und anderen. Das so gewonnene Koji wird zur Herstellung fermentierter Nahrungsmittelprodukte, wie z. B. Sojasoße, Miso und Sake verwendet, beispielsweise durch Fermentation in einer 22%igen Salzlösung bei 30°C während 150 Tagen.

Die EP-A-417 481 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung einer Sojasoße durch Fermentation ausgehend von einem Koji, das durch Fermentation einer Mischung von Sojaschrot und Weizen mittels einer Kojikultur hergestellt worden ist, wonach das Koji in wäßriger Suspension während 3-8 Stunden bei 45-60°C mit den Enzymen, die während der Fermentation mit der Kojikultur erhalten wurden, hydrolysiert wird, worauf die Mischung nach Zugabe von Natriumchlorid zur Erzielung eines Salzgehaltes von 15-19 Gew.% einer 4-8 wöchigen Fermentation unterworfen wird.

Die US-Patentschriften 3 912 822 und 3 852 479 beschreiben ein Verfahren zur Herstellung eines Proteinhydrolysats mit hohem Glutaminsäuregehalt, der durch Zugabe einer Glutaminase oder mikrobiellen Glutaminasequelle zusammen mit einem proteolytischen Enzym zu einem proteinhaltigen Ausgangs­ material, wie beispielsweise Sojabohnen oder Weizengluten erzielt wird. Der Salzgehalt in der Maische beträgt 10-15 Gew.%.

US-P-5 141 757 bzw. EP 429 760 beschreiben ein Verfahren zur Herstellung eines Würzmittels, bei dem man eine wäßrige Suspension eines proteinreichen Materials, z. B. entfettetes Sojaschrot, mittels Protease hydrolysiert, dieses anschließend einer Wärmebehandlung unterwirft und dann mittels Kojizusatz reifen läßt. Hierzu wird der Salzgehalt auf 10-17% eingestellt und mit Hefen beimpft. Der Prozeß dauert bis zu 8 Wochen, bevor die Maische wie üblich durch Filtrieren und Erhitzen aufgearbeitet wird.

In Agric. Biol. Chem. 49, 745-750 (1985) werden Wachstum und Respirationskoeffizient des Pilzes Aspergillus oryzae beschrieben, wobei der Pilz auf einem Feststoffsubstrat kultiviert wird. Als Feststoffsubstrat wird Brot verwendet. Der so erhaltene Koji wird nicht weiterfermentiert.

Die DE-A1-42 35 928 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung einer Würzsoße, wobei zunächst ein enzymhaltiges, pilzbewachsenes Substrat mit kochsalzhaltigem Wasser eingemaischt wird, die Maische längere Zeit einer Fermentation unterworfen und schließlich durch Abpressen, Pasteurisieren und Filtration aufgearbeitet wird, wobei man als Substrat zerteiltes Brot mit hohem Weizenkleberanteil einsetzt, das Einmaischen mit Salzwasser durchführt, so daß in der Maische der Salzgehalt 4-12 Gew.%, vorzugsweise 7-8 Gew.% beträgt und die Fermentation in mehreren Stufen bei von 40-45°C in der ersten Stufe bis Raumtemperatur in der letzten Stufe abfallenden Temperaturen während 8-12 Wochen durchführt.

Es wurde nun überraschenderweise gefunden, daß die erfindungsgemäßen Aufgaben gelöst werden können durch eine Abwandlung des zuletztgenannten Verfahrens, wobei das Einmaischen des Brot-Koji nicht mit Salzwasser, sondern mit einem enzymatischen, salzhaltigen Weizenkleberhydrolysat durchgeführt wird, beispielsweise mit einem solchen, wie er in dem Verfahren des oben genannten EP 429 760 verwendet wird.

Durch eine bestimmte Verfahrensführung und den Einsatz von Rohstoffen, die traditionell nicht zur Sojasoßenherstellung verwendet werden, nämlich durch Verwendung eines enzymhaltigen pilzbewachsenen Substrates (Koji) aus gebackenem oder extrudiertem zerkleinertem Brot mit hohem Weizenkleberanteil, das erfindungsgemäß mit einem enzymatischen Hydrolysat von Weizenkleber (eHVP) anstelle einer Salzlösung eingemaischt wird, werden besondere, unerwartete Vorteile erzielt. Die Hydrolysebedingungen sind so gewählt, daß eine zügige Verflüssigung stattfindet, die Hydrolysatsuspension mikrobiell so gering belastet ist, daß ohne weitere Zwischenerhitzung gearbeitet werden kann und das Hydrolysat nicht bitter schmeckt und einen ganz geringen Gehalt an freien Aminosäuren, aber auch an Pyroglutaminsäure aufweist.

Gegenstand der Erfindung ist somit ein Verfahren zur Herstellung einer Würzsoße unter Verwendung eines oder mehrerer für die Herstellung von Sojasoßen üblicher Mikroorganismen, wobei zunächst (A) ein pilzbewachsenes, enzymhaltiges Koji-Substrat aus zerteiltem Brot mit hohem Weizenkleberanteil mit (B) einem kochsalzhaltigen wäßrigen Medium eingemaischt wird, (C) die Maische in mehreren Stufen längere Zeit einer Fermentation unterworfen und schließlich (D) durch Abpressen, Pasteurisieren und Filtration aufgearbeitet wird, dadurch gekennzeichnet, daß man

• A) für die Herstellung des Koji-Substrats ein zerteiltes, durch einen traditionellen Backprozeß aus Teig oder durch eine Kochextrusion der proteinreichen Rohstoffmischung hergestelltes Brot einsetzt,
• B) als Einmaischflüssigkeit ein enzymatisches, salzhaltiges Weizenkleberhydrolysat mit hohem Weizenkleberanteil in Form einer nicht zwischenerhitzten und nicht filtrierten Suspension verwendet,
• B1) wobei das Verhältnis von Koji-Substrat (A) zu Weizenkleberhydrolysat (B) 50-200 Gew.% (bezogen auf Trockensubstanz der Weizenkleberhydrolysat-Suspension) und der Salzgehalt der Maische 3-10 Gew.%, vorzugsweise 5-8 Gew.% betragen,
• C) die Fermentation in mehreren Stufen bei anfänglich 30-35°C über 40-45°C in einer späteren Stufe bis Raumtemperatur in der letzten Stufe während insgesamt 1-8 Wochen ohne weitere Enzymzugabe durchführt und schließlich
• D) das Fermentationsprodukt in an sich bekannter Weise aufarbeitet.

Die Einmaischung mit dem Koji erfolgt in einem solchen Verhältnis, daß innerhalb von 4 Wochen die Fermentation beendet werden kann. Die Aufarbeitung erfolgt durch Abpressen, Pasteurisieren und anschließendes Filtrieren der Maische. Daraus kann in üblicher Weise nach Konzentrierung und Trocknung ein Würzpulver hergestellt werden.

Die Herstellung des enzymhaltigen, pilzbewachsenen Substrates, in der Fachsprache Koji genannt, erfolgt auf traditionelle Weise, jedoch unter Verwendung von gebackenem und zerteiltem Brot mit hohem Weizenkleberanteil. Alternativ kann das Brot auch durch Extrusion hergestellt werden. Es ist zweckmäßig, eine Starterkultur einzusetzen, vorzugsweise Aspergillus oryzae. Auf dem Substrat bildet sich ein dichtes Pilzmycel aus und dieses wird mit einem durch enzymatische Proteolyse in salzhaltigem Wasser gewonnenen Weizenkleber- Hydrolysat eingemaischt.

Bevorzugt setzt man zur Herstellung des Weizenkleberhydrolysats (eHVP) eine neutrale Protease mit Endopeptidasewirkung ein. Das Substrat besteht überwiegend aus Weizenkleber, der in wässriger Suspension mit 5-30 Gew.%, bevorzugt mit 10-20 Gew.% eingerührt wird und während 1-6 Stunden bei 40-65°C, bevorzugt bei 45-55°C das Substrat abbaut. Die Aktivität des verwendeten Enzyms führt zu einer deutlichen Verflüssigung, aber keiner nennenswerten Freisetzung von Aminosäuren. Günstig aus mikrobiologischer Sicht ist es, die Hydrolyse bei einem Salzgehalt von 4-8 Gew.% NaCl durchzuführen.

Das eHVP wird dann frisch, also ohne Zwischenerhitzung, bei 30-35°C mit dem Koji-Substrat vermischt, um dessen thermolabile Enzymaktivitäten nicht zu schädigen. Innerhalb weniger Tage setzen die Kojienzyme eine erhebliche Menge Aminostickstoff und Aminosäuren frei und vervollständigen den Kleberabbau. Um die Fermentation zu beschleunigen, wird die Temperatur dann für 1-2 Wochen auf 40-45°C erhöht, bevor eine Kurzzeit-Reifung bei Raumtemperatur stattfindet. Hierzu kann eine salztolerante Hefe, wie Zygosaccharomyces rouxii zur Maische zugefügt werden. Dies ist aber nicht zwingend notwendig.

Als Ausgangsmaterial wird vorzugsweise ein aus 20-80 Gew.%, vorzugsweise 30-60 Gew.% Weizenkleber (Proteingehalt 80%) und 80-20 Gew.% Weizenmehl und/oder anderen Zusatzstoffen (20-50 Gew.%) wie z. B. Haferflocken, Leguminosenmehle, Gerstengraupen, Milch- und Molkeneiweiß, Hefeextrakt, Kartoffelflocken, Tomatenpulver unter Verwendung von Backtriebmittel hergestelltes Brot eingesetzt, welches in Form von Scheiben, Würfeln, Flocken oder Pellets der Koji- Herstellung und Fermentation unterworfen wird. Die Herstellung des Brotes erfolgt nach bekanntem Verfahren durch Ausbacken der angeteigten oder durch Extrusion der angefeuchteten Rohstoffmischung. Zur Haltbarmachung und Lagerung des gebackenen Brotes kann dieses im Stück gefroren oder nach dem Zerkleinern in üblicher Weise luftgetrocknet werden. Das extrudierte Produkt ist direkt lagerfähig. Nach dem Auftauen bzw. dem Wiederbefeuchten (auf übliche Frischbrotfeuchte) ist sowohl das gebackene wie das extrudierte Brot wie frisches Brot einzusetzen. Die Brottextur (Feuchte, Porosität) stellt ein gutes Substrat zur Feststoff-Fermentation dar und der Starterpilz Aspergillus oryzae bildet auf diesem kleberreichen Substrat ein dichtes weißes Mycel aus. Während der Kojiphase werden auf diesem Substrat besonders die eiweißabbauenden Enzyme mit Exopeptidaseaktivität einschließlich der Glutaminasen gebildet.

Während nach dem im US-Patent 3 912 822 beschriebenen Verfahren ein hoher Glutamatgehalt nur erreicht werden kann durch Zugabe von Glutaminase-Enzym, wird erfindungsgemäß ein noch höherer Glutamatgehalt ohne Enzymzusatz erreicht.

Der gezielte Einsatz von Brot zur Koji-Fermentation bringt überraschend hohe hydrolytische Aktivitäten hervor, insbesondere eine hohe Glutaminaseaktivität. Dies drückt sich in einem hohen Glutamat/Stickstoff-Verhältnis aus. So erreicht man innerhalb von 10 Tagen einen Wert von 1.2-1.4, bei deutlich höherem Stickstoffwert (mehr als 2.5%) als in einer üblichen Sojasoße.

Das Patent EP 0 429 760 beschreibt eine Zwischenerhitzung des eHVP als notwendig. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist dies eher schädlich, da hierbei aus dem intermediär freigesetzten Glutamin unerwünschte Mengen an Pyroglutaminsäure gebildet werden können. Diese besitzt keine geschmacksverstärkende Wirkung.

Die geringe Freisetzung an Pyroglutaminsäure (PG) durch die beschriebene Verfahrensführung dokumentiert sich durch ein PG/Glutamat-Verhältnis von weniger als 0.1 in den ersten 10 Tagen der Fermentation.

Die Aufarbeitung der Maische erfolgt in üblicher Weise durch Pressfiltration, eine Erhitzung und sodann eine Klärung durch Membranfiltration (Ultra- oder Mikrofiltration auf anorganischen Membranen). Die klare Würzflüssigkeit kann zur Trocknung vorkonzentriert, dann mit Salz und anderen Trägerstoffen vermischt, und anschließend vakuumgetrocknet oder sprühgetrocknet werden.

Beispiel 1

In 10 l Wasser mit 6 Gew.% NaCl werden 1.5 kg Vital- Weizenkleber (Proteingehalt 80%) eingerührt. Der Vorlagelösung wurde schon vorher 1% (bezogen auf Substrat- TS) Endoprotease zugefügt. Alternativ kann auch z. B. mit 0.2% Protease fungalen Ursprungs gearbeitet werden.

Der Behälterinhalt wird unter ständigem Rühren bei 50°C gehalten und insgesamt 3 Stunden inkubiert, wobei eine deutliche Verflüssigung der Klebersuspension erhalten wird. Dem Hydrolysat (eHVP) setzt man frisch, also ohne Filtration und Zwischenerhitzung bei 30-35°C etwa 2 kg Koji-Substrat zu. Das Koji ist hergestellt aus Brot mit hohem Weizenkleberanteil. Hierzu werden 750 g Vital-Weizenkleber (Proteingehalt 80%) mit 375 g Weizenmehl Type 550 sowie 375 g Erbsmehl und 75 g Backtriebmittel vermischt und unter Zusatz von 1000 g Wasser zu einem festen Teig geknetet. Dieser wird zu einem Brot geformt und bei 220°C hell ausgebacken. Das Brot schneidet man in Würfel und beimpft diese mit 1% einer Sporensuspension von Aspergillus oryzae (DSM 1863, Kultur bezogen von der Deutschen Stammsammlung für Mikroorganismen).

Man fermentiert die Würfel auf Schalen in einem temperierbaren Schrank bei 30°C und hoher Luftfeuchte für etwa 50 Stunden (wobei eine intensive Belüftung des Substrates gewährleistet sein muß), bis sich ein dichter Mycelrasen um die Würfel gebildet hat (= Koji).

Die Einmaischung des gesamten Koji in das eHVP erfolgt ohne weitere Salzzugabe. Nach 1-2 Tagen wird das Koji intensiv mit dem eHVP vermischt und zunächst noch 2-4 Tage bei 30°C inkubiert, bevor dann die Fermentationstemperatur bei gelegentlicher Durchmischung auf 40-45°C für 1-2 Wochen erhöht wird.

Zur Reifephase bei Raumtemperatur wird der Salzgehalt in der Maische durch NaCl-Zugabe auf 7 Gew.% angehoben. Nach 1-2 Wochen Reifezeit wird der Ansatz durch Preßfiltration, Pasteurisation und Membranfiltration aufgearbeitet. Die erhaltene Würzflüssigkeit schmeckt voll und harmonisch.

Claims (5)

1. Verfahren zur Herstellung einer Würzsoße unter Verwendung eines oder mehrerer für die Herstellung von Sojasoßen üblicher Mikroorganismen, wobei zunächst (A) ein pilzbewachsenes, enzymhaltiges Koji-Substrat aus zerteiltem Brot mit hohem Weizenkleberanteil mit (B) einem kochsalzhaltigen wäßrigen Medium eingemaischt wird, (C) die Maische in mehreren Stufen längere Zeit einer Fermentation unterworfen und schließlich (D) durch Abpressen, Pasteurisieren und Filtration aufgearbeitet wird, dadurch gekennzeichnet, daß man

• A) für die Herstellung des Koji-Substrats ein zerteiltes, durch einen traditionellen Backprozeß aus Teig oder durch eine Kochextrusion der proteinreichen Rohstoffmischung hergestelltes Brot einsetzt,
• B) als Einmaischflüssigkeit ein enzymatisches, salzhaltiges Weizenkleberhydrolysat mit hohem Weizenkleberanteil in Form einer nicht zwischenerhitzten und nicht filtrierten Suspension verwendet,
• B1) wobei das Verhältnis von Koji-Substrat (A) zu Weizenkleberhydrolysat (B) 50-200 Gew.% (bezogen auf Trockensubstanz der Weizenkleberhydrolysat-Suspension) und der Salzgehalt der Maische 3-10 Gew.%, vorzugsweise 5-8 Gew.% betragen,
• C) die Fermentation in mehreren Stufen bei anfänglich 30-35°C über 40-45°C in einer späteren Stufe bis Raumtemperatur in der letzten Stufe während insgesamt 1-8 Wochen ohne weitere Enzymzugabe durchführt und schließlich
• D) das Fermentationsprodukt in an sich bekannter Weise aufarbeitet.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Substrat A ein aus 20-80 Gew.%, vorzugsweise 30-60 Gew.% Weizenkleber und 80-20 Gew.% Weizenmehl und/oder anderen Zusatzstoffen wie Haferflocken, Kartoffelflocken, Leguminosenmehl, Gerstengraupen, Milch- und Molkeneiweiß und/oder Hefeextrakt oder Tomatenpulver unter Verwendung von Wasser und Backtriebmitteln hergestelltes Brot eingesetzt wird, welches in Form von Scheiben, Würfeln, Flocken oder Pellets der Kojiherstellung und Fermentation unterworfen wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man als Weizenkleberhydrolysat (B) ein Substrat einsetzt, erhalten aus einer 5-30 Gew.%igen wäßrigen Weizenklebersuspension, die während 1-6 Stunden bei 40-65°C mittels einer neutralen Protease mit Endopeptidasewirkung hydrolysiert worden ist.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Hydrolyse bei einem Kochsalzgehalt von 4-8 Gew.% durchgeführt worden ist.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß das Einmaischen des Kojisubstrats (A) mit dem Weizenkleberhydrolysat (B) bei einer Temperatur von 30-35°C erfolgt.