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Die
vorliegende Patentanmeldung bezieht sich auf das Gebiet der Milchindustrie.
Sie bezieht sich auf ein neues Verfahren der säurebildenden Milchfermentation
bzw. Milchsäurefermentation,
auf eine neue Inokulum-Zusammensetzung
von Milchfermenten, auf Mittel zur ihrer Herstellung und auf ihre
Anwendungen für
die Herstellung von fermentierten Milchprodukten.
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Auf
dem Gebiet der Milchprodukte sind die Geschmäcker der Konsumenten derzeit
im allgemeinen auf cremige Texturen und süße Geschmacksrichtungen gerichtet.
Dies bringt die Milchindustrie dazu, jedes Mittel und jede Arbeitsbedingungen
zu priveligieren, das/die es ermöglicht/ermöglichen,
eine milde Säuerung des
Milchsubstrats während
der Milchfermentation zu erhalten, derart, daß ein fermentiertes Milchprodukt
erhalten wird, das einen pH, aber auch eine Textur und organoleptische
Eigenschaften die diesen Geschmacksrichtungen entspricht, aufweist.
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Während der
Herstellung von Joghurts durch Milchfermentation durch direkte Beimpfung
versuchen die industriellen Molkereien typischerweise eine Verlangsamung
der Kinetik der Säuerung
ab einem pH zwischen 5 und 4,5, zum Beispiel ab 4,6, zu erreichen,
derart, daß ein
Säuerungsplateau
erreicht wird, das sich auf einen pH zwischen 4,5 und 4 stabilisiert,
zum Beispiel bei einem pH von 4,25 bei 1000 Minuten (der pH bei 1000
Minuten stellt den pH dar, der 1000 Minuten nach Beginn der Fermentation
gemessen wird). Dies erfordert die Verwendung einer Säuerungskinetik,
die mild ist, im übrigen
mit der Tatsache in Gleichgewicht ist, daß es auch wünschenswert ist, einen pH von
5,5 möglichst
schnell zu erreichen, um die verschiedenen Kontaminationsrisiken
einzuschränken.
In der Tat gilt, je schneller der pH von 5,5 erreicht wird, um so
weniger gibt es Risiken zur Entwicklung von Kontaminanten, die gegenüber der
thermischen Behandlung resistent sind wie Sporen und insbesondere
Bacillus-Sporen; darüber
hinaus begrenzen kurze Fermentationen den Befall mit Phagen. Darüber hinaus
ist es sicherlich auch nützlich,
die Fermentationszeiten ausreichend kurz zu halten, damit die industrielle
Produktion möglichst
rentabel ist.
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Im
Rahmen der Herstellung von Quark und Petit-Suisses ist es nach einer
schnellen Säuerungsphase wichtig,
ein Säuerungsplateau
zu erreichen, das sich zwischen 4,6 und 4,3 stabilisiert, so daß ein optimales zentrifugales
Abtropfen ermöglicht
wird.
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Die
technischen Probleme, mit denen die industriellen Molkereien derzeit
konfrontiert werden, können demnach
darauf konzentriert werden, Fermente und Arbeitsbedingungen zu finden,
die während
der Milchsäurefermentation
durch direkte Beimpfung eines Milchsubstrats einerseits wie auch
Steuerung einer schnellen Säuerung
und andererseits die Stabilisierung dieser Säuerung bei erhöhten pH-Werten
zu ermöglichen
(typischerweise für
die Milchlebensmittel des Typs Joghurts, fermentierte Milch, Quark
und Petit-Suisses muß die Stabilisierung
zwischen 4,8 und 4,2 erfolgen).
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Angesichts
dieser Probleme, die a priori gegensätzlich erschienen, haben/hat
sich die industriellen Molkereien bzw. die Milchindustrie für eine Kompromißlösung entschieden,
die Milchsäurebakterien
verwendet, die wegen ihrer schwachen Wachstumsgeschwindigkeit und/oder
ihres schwachen Metabolismus ausgewählt wurden, um eine milde Säuerungskinetik
zu erhalten, wobei insgesamt unter den Stämmen ausgewählt wird, die trotzdem ausreichend
schnell bleiben, um den hygienischen und wirtschaftlichen Anforderungen
zu entsprechen.
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Diese
Auswahl bzw. Selektion ist ein Vollberuf geworden, dem sich spezialisierte
Firmen widmen. Präparationen
von Fermenten, die zur direkten oder halbdirekten Einimpfung bestimmt
sind, sind somit im Handel verfügbar,
gebrauchsfertig, und man kann zum Beispiel Milchfermente in Form
von Körnern
kaufen (wie zum Beispiel gefrorene Körner), die zu einer direkten
Einimpfung in das Milchsubstrat bestimmt sind. Diese Körnerformulierungen
vermeiden in der industriellen Molkerei die empfindliche und lange
Stufe der Herstellung des Ferments, und zwar unter Gewährleistung
der qualitativen Konstanz, die für
die Produktion von industriellen Produkten zur alimentären Verwendung
erforderlich ist. Es muß jedoch
erwähnt
werden, daß die
Formulierung der Fermente noch eine Latenzphase vor Beginn des Fermentationsverfahrens
anfügt,
was übrigens
für bestimmte
Anwendungen grundlegend sein kann.
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Als
Reaktion auf diese Anforderungen bezüglich Mitteln und/oder Arbeitsbedingungen,
die eine schnelle, aber milde Säuerung
während
der säurebildenden
Milchfermentation ermöglichen,
schlägt
die vorliegende Erfindung Mittel vor, die es ermöglichen, die Säuerungskinetik
während
der Milchfermentation bzw. Milchsäurefermentation zu kontrollieren,
und die außerdem
zahlreiche andere Vorteile bieten. Sie erlauben insbesondere eine
Säuerung
zu steuern, die, während
sie schnell ist, sich nur bei erhöhten pH-Werten stabilisiert, welche
für die
Herstellung von fermentierten Milchlebensmitteln geeignet sind,
wobei die Textur der produzierten Produkte verbessert wird, ohne
daß den
organoleptischen Qualitätsmerkmalen
geschadet wird.
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Die
neuen Mittel gemäß der Erfindung
umfassen die Verwendung von lysierter Hefe als nutritionalen Beitrag
für wenigstens
ein Milchferment mit säurebildender
Aktivität.
Diese Hefe ist demnach nicht fähig,
sich auf einem Milchsubstrat signifikant zu vermehren, und sie stellt
selbst keinen Fermentationsmetabolismus an dem Milchsubstrat sicher.
Allerdings kooperiert sie dennoch in synergistischer Art mit dem
Fermentationsmetabolismus des Milchferments, bzw. der Milchfermente.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung wird die lysierte Hefe direkt in das Milchsubstrat eingebracht,
das fermentiert werden muß oder
das gerade dabei ist, es zu werden, und dies in einer Form, die
die Verfügbarkeit der
verschiedenen Elemente, die sie bilden oder die sie enthält begünstigt und
so, daß diese
Hefe in Gegenwart des Milchferments bzw. der Milchfermente, während diese
wirken, vorhanden sein kann. Vorzugsweise bringt man die lysierte
Hefe ein, bevor die säurebildende
Milchfermentation beginnt oder zu Beginn dieser.
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Die
Erfinder haben festgestellt, daß man
in vorteilhafter Weise wirksam wählen
kann, das Milchferment (die Milchfermente) und die lysierte Hefe
in sequentieller Art oder auch in gleichzeitiger Art zuzuführen: es
genügt,
daß die
lysierte Hefe in Gegenwart des Milchferments (der Milchfermente)
während
seiner Aktivität
der säurebildenden
Milchfermentation gebracht wird. Auf industriellem Gebiet wird es
oft einfacher und sicherer sein, die zwei Typen an Ingredienzien
gleichzeitig einzubringen. In vorteilhafter Weise haben die Erfinder
bewiesen, daß sie
lysierte Hefe im Gemisch mit dem Ferment (den Fermenten) eingebracht
werden kann.
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Bestimmte
Fermentationsverfahren, die Starterkulturen, welche ein Milchferment
und eine lysierte Hefe umfassen, verwenden, sind im Stand der Technik
bekannt (zum Beispiel Chumchuere et al., Food Microbiology, 1999,
16, 129-137;
GB 1085699
A ;
EP 0 154
614 A ). Jedoch differieren die Einträge an lysierter Hefe pro Eintrag
Milchfermenten im Vergleich zu denen, die vorliegend beschrieben
werden. Diese Inokulum-Zusammensetzung, die ein Gemisch aus lysierter
Hefe und Milchferment (Milchfermenten) umfaßt, ist dazu bestimmt, nach
einer Pasteurisierung eingebracht zu werden. Dieser Durchführungsmodus
ist insbesondere an Situationen angepaßt, in denen man die lysierte
Hefe nur in schwachen Dosierungen einbringt.
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Die
Erfinder beweisen auch, daß die
lysierte Hefe und das Milchferment (die Milchfermente) in vorteilhafter
Weise alternativ zeitlich getrennt eingebracht werden können, zum
Beispiel indem zuerst die lysierte Hefe eingebracht wird und dann
das Milchferment (die Milchfermente) eingebracht werden. Lysierte
Hefe und Milchferment (Milchfermente) bilden somit zusammen eine
Zusammensetzung in Form einer Sammlung (Zusammensetzung in Form
von "kit-of-parts"). Dieser Modus erlaubt
es, die Hefe vor der Pasteurisierung einzubringen, was unter den
hygienischen Gesichtspunkt vorteilhaft ist, wenn man mit großen Mengen
an lysierter Hefe arbeitet.
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Das
neue Inokulumen gemäß der Erfindung
ist somit speziell an die direkte Einimpfung in ein Milchsubstrat
angepaßt
und an die Transformation dieses Milchsubstrats in ein fermentiertes
Milchnahrungsmittel angepaßt.
Es umfaßt
entweder im Gemisch oder in Form einer Sammlung ("kit-of-parts"):
- – wenigstens
einen Mikroorganismus in einer solchen Form, daß er fähig ist, Fermentaktivität auf ein
Milchsubstrat auszuüben,
und
- – wenigstens
eine Hefe in lysierter Form,
wobei der Mikroorganismus mit
Fermentfähigkeit,
der in dem Inokulum enthalten ist, oder, wenn es mehrere sind, die
Gesamtheit der Mikroorganismen mit Fermentfähigkeit, die in dem Inokulum
enthalten sind, aus Milchsäurebakterien
besteht, die fähig
sind, ein fermentiertes Milchnahrungsmittel durch säurebildende Milchfermentation
bzw. Milchsäurefermentation
eines Milchsubstrats zu produzieren.
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Man
gibt dem Ausdruck "Fähigkeit,
Fermentaktivität
auf ein Substrat auszuüben" seine Bedeutung,
die auf dem Fachgebiet üblich
ist, d.h. eine Fähigkeit,
auf das Substrat eine metabolische Aktivität auszuüben, die zu der Transformation
einer Verbindung oder vieler Verbindungen des Substrats führt. Der
wenigstens eine Mikroorganismus mit Fermentfähigkeit weist demnach eine
im wesentlichen intakte Zellmembran auf.
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Nach
einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung, die insbesondere für schwachen Dosen an lysierter
Hefe bestimmt ist, liegen der Mikroorganismus (die Gesamtheit der
Mikroorganismen) mit Fermentfähigkeit
und die wenigstens eine lysierte Hefe als Gemisch in dem genannten
Inokulum, vorteilhafterweise als homogenes Gemisch wie auch Gemisch
aus Körnern
der lysierten Hefe und Körner
säurebildender
Milchfermente bzw. säurebildender
Milchsäurebakterien,
vor.
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Nach
einer anderen Ausführungsform
der Erfindung, die insbesondere für hohe Dosen an lysierter Hefe
bestimmt ist, liegen der Mikroorganismus (die Mikroorganismen) mit
Fermentfähigkeit
und die wenigstens eine lysierte Hefe in dem genannten Inokulum
in Form einer Sammlung ("kit-of-parts"), wie eine Sammlung ohne
inniges Gemisch von lysierter Hefe, zum Beispiel in Form von Pulver
oder Flüssigkeit,
und Milchferment (Milchfermente) vor.
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Zu
Zwecken der vorliegenden Erfindung liegt die lysierte Hefe in dem
genannten Inokulum in definierten Mengen und in einem definierten
Verhältnis
bezüglich
dem Anteil an Ferment(en) vor, um den kombinierten Effekt der Beschleunigung
der Kinetik der Säuerung
zu erhalten und eine Stabilisierung der Säure bei einem pH des Plateaus
zu erreichen. D.h. dieser kombinierte Effekt der Beschleunigung
und der Stabilisierung, der die Herstellung von fermentierten Milchnahrungsmitteln
vom Typ Joghurt, fermentierte Milch, Käse und Petit-Suisses, in schnellerer
und sicherer Art ermöglicht,
wobei die Texturqualitäten
verbessert werden, und zwar ohne den geschmacklichen Qualitäten des
Nahrungsmittels zu schaden.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung ist es zur Herstellung von fermentierten Nahrungsmitteln
wie Joghurt, fermentierter Milch, Quark und Petit-Suisses, zwingend,
die lysierte Hefe in einem Verhältnis,
bezogen auf das Milchferment (die Milchfermente) das zwischen 1
g reine lysierte Hefe pro 2·103 Milchsäurebakterien und
1 g reine lysierte Hefe pro 2·108 Milchsäurebakterien,
vorzugsweise zwischen 1 g reine lysierte Hefe pro 1·1012 Milchsäurebakterien
und 1 g reine lysierte Hefe pro 3·108 Milchsäurebakterien
liegt.
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In
der vorliegenden Patentanmeldung sind die Massen analysierter Hefe
als Trockengewichte zu verstehen.
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Die
genannte lysierte Hefe kann durch jedes geeignete Mittel zum Aufbrechen
der Membran lysiert worden sein, was zu einer Freisetzung der Bestandteile
der Hefe führt;
sie kann insbesondere durch mechanische, osmotische, klinische Lyse
lysiert worden sein. Lysierte Hefen sind im Handel verfügbar (zum
Beispiel ist ein Hefeextrakt "ohne
flüssiges
Salz" mit 50 % Trockenextrakt
von BioSpringer unter der Bezeichnung 153 im Handel).
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Das
neue Inokulum gemäß der Erfindung
ist speziell an die direkte Einimpfung in ein Milchsubstrat und an
die Transformation dieses Milchsubstrats in Joghurt, fermentierte
Milch, Quark und Petit-Suisses angepaßt.
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In überraschender
Weise gibt das neue Inokulum gemäß der Erfindung
dieser Milchfermentation bzw. Milchsäurefermentation an Milchsubstrat
eine Säuerungskinetik,
die schneller als ein Vergleichsinokulum ohne lysierte Hefe ist,
die aber dennoch immer mild ist, was den End-pH betrifft.
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Die
Erfinder haben bewiesen, daß der
Zusatz von lysierter Hefe direkt in das Milchsubstrat fähig ist, die
säurebildenden
Milchfermente derart zu stimulieren, daß die Wirksamkeit und die Qualität der säurebildenden
Milchfermentation des Milchsubstrats verbessert wird, ohne daß ein Stadium überschritten
wird, das für fermentierte
Milchprodukte, die zum menschlichen Verzehr geeignet sind und insbesondere
für Joghurts,
fermentierte Milch, Quark und Petit-Suisses als optimal angesehen
wird. Die Erfinder haben somit gezeigt, daß es möglich ist, zwischen lysierter
Hefe (lysierten Hefen) und säurebildendem
Milchferment (säurebildenden Milchfermenten)
eine Stimulation derart auszuüben,
daß die
Säuerungskinetik
der Fermentation beschleunigt wird, ohne daß das Endplateau dieser Säuerungskinetik
gestört
wird. Dieses Resultat ist außerdem
vor der vorliegenden Erfindung unerwartet gewesen; der Fachmann
hätte sich
nicht getraut, als direktes Einimpfungsmaterial ein Material des
Hefetyps einem Reaktionssystem zuzusetzen, das bereits komplex und
empfindlich ist, das für
die Produktion von fermentierten Milchnahrungsmitteln, die zum menschlichen
Verzehr bestimmt sind, notwendig ist.
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Die
Verwendung von lysierter Hefe gemäß der Erfindung ermöglicht demnach
die Probleme des Erhalts einer schnellen, aber dennoch milden Säuerungskinetik
zu lösen,
die bisher als gegensätzlich
angesehen wurden, zu lösen.
Dank der Verwendung von lysierter Hefe gemäß der Erfindung ist die Zeit,
die zum Erreichen des pHs von 5,5, danach die abschließende gewünschte Säuerung notwendig
ist, eindeutig verringert. Einsparungen von einer bis mehreren Stunden
konnten zum Beispiel bei den industriellen Arbeitsbedingungen während der
Herstellung von Joghurts erzielt werden.
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Diese
schnellere Kinetik weist in bemerkenswerter Art ein Endplateau der
Säuerung
auf, das im Vergleich zu einem Vergleichsinokulum ohne Hefe nicht
verändert
ist (siehe Beispiele unten und insbesondere 2 und 3).
Die Verwendung von lysierter Hefe gemäß der Erfindung ermöglicht es
somit, die Säuerungskinetik
der Milchfermentation zu stimulieren, ohne daß der pH, bei dem das Plateau
des Säuerungsendes ausgelöst wird,
und ohne daß der
End-pH dieser Säuerung
(der pH bei 1000 min kann zu diesem Zweck als Referenz dienen) sich
nicht wesentlich von denen unterscheiden, die es in Abwesenheit
von lysierter Hefe gibt. Der pH am Ende der Säuerung ist auch ein Wert, bei
dem das Fermentationsprodukt seine Eignung, als fermentiertes Milchnahrungsmittel
verwendet zu werden, nicht verloren hat. Beachtlicher weise sind
die Zusammensetzung, die Textur und die organoleptischen Eigenschaften
des Fermentationsproduktes so, daß es immer geeignet ist, ein
fermentiertes Milchnahrungsmittel vom Joghurttyp oder vom fermentierten
Milchtyp zu bilden oder als Grundlage dafür zu dienen. Dabei konnte man
dank der Erfindung eine Reduktion von 5 bis 30 %, allgemeiner von
10 bis 20 %, der industriellen Fermentationszeiten beobachten.
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Die
Verwendung von lysierter Hefe gemäß der Erfindung stellt mehr
als die Aneinanderreihung von Milchferment (Milchfermenten) und
einem beliebigen Wachstumsaktivator dar: sie bildet eine Kombination
von Mitteln, die nicht nur die Stimulation der Säuerungskinetik sondern auch
die Einstellung und Kontrolle der Wirkung ermöglichen, was für den Erhalt
von Produkten, die als fermentierte Milchprodukte, welche für den menschlichen
Verzehr bestimmt sind, angesehen werden können, essentiell ist und was
ein unerwartete Lösung
für technische
Probleme bringt, die bisher als gegensätzlich angesehen wurden.
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Unter "fermentierte Milchprodukte" versteht man insbesondere
fermentierte Milchprodukte, die für den menschlichen Verzehr
bereit sind, d.h. in der vorliegenden Patentanmeldung werden ganz
besonders fermentierte Milchprodukte und Joghurts in Betracht gezogen.
Die genannten fermentierten Milchnahrungsmittel können alternativ
Quark oder Petit-Suisses sein.
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Die
Begriffe "fermentierte
Milch" und "Joghurts" haben ihre Bedeutungen,
die auf dem Gebiet der Milchindustrie üblich sind, das heißt sind
Produkte, die für
den menschlichen Verzehr bestimmt sind und die aus der säurebildenden
Milchfermentation eines Milchsubstrats stammen. Diese Produkte können sekundäre Ingredienzien
wie Früchte,
Gemüse,
Zucker usw. enthalten.
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Man
kann sich beispielsweise auf das Décret francais n°88-1203 vom
30. Dezember 1988 für
fermentierte Milch und Joghurt oder Joghurt beziehen, veröffentlicht
im Journal Officiel de la Républiqué Francaise am
31. Dezember 1988.
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Man
kann sich auch auf den "Codex
Alimentarius" beziehen
(verfaßt
von der Commission du Codex Alimantarius unter der l'égide de la FAO und der OMS
und publiziert durch die Informationsabteilung der FAO, on-line
verfügbar
unter http.//www.codexalimentarius.net; siehe insbesondere Band
12 des Codex Alimentarius "Normes
Codex pour le lait et les produits laitiers" und die Norm "CODEX STANA A-11(a)-1975").
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Der
Ausdruck "fermentierte
Milch" ist somit
in der vorliegenden Patentanmeldung für das Milchprodukt reserviert,
das mit einem Milch substrat hergestellt wird, das einer Behandlung
die wenigstens zur Pasteurisierung äquivalent ist unterzogen wurde,
mit Mikroorganismen geimpft wurde, die zu der Art der den Arten
gehören,
die für
jedes Produkt charakteristisch sind. Eine "fermentierte Milch" wurde keiner Behandlung unterworfen,
bei der ein Bestandteil des verwendeten Milchsubstrats entfernt
werden kann, und insbesondere wurde sie keinem Abtropfen des Koagulums
unterzogen. Die Koagulation der "fermentierten
Milch" darf nicht
durch andere Mittel wie die, die aus der Aktivität der verwendeten Mikroorganismen
resultieren, erreicht werden.
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Der
Ausdruck "Joghurt" ist für die fermentierte
Milch reserviert, die entsprechend loyaler und konstanter Anwendungen
durch die Entwicklung der spezifischen thermophilen Milchsäurebakterien,
Lactobacillus bulgaricus und Streptococcus thermophilus genannt,
erhalten wird, die sich im Endprodukt lebend wiederfinden, und zwar
mit wenigstens 10 Millionen Bakterien pro Gramm des Milchteils.
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In
bestimmten Ländern
genehmigt die gesetzliche Regelung den Zusatz von anderen Milchsäurebakterien
bei der Produktion von Joghurt und insbesondere die zusätzliche
Verwendung von Bifidobacterium- und/oder Lactobacillus acidophilus-
und/oder Lactobacillus casei-Stämmen.
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Diese
zusätzlichen
Milchsäurestämme sind
dazu bestimmt, dem Endprodukt verschiedene Eigenschaften zu verleihen,
wie die Eigenschaft, das Gleichgewicht der Darmflora zu begünstigen
und das Immunsystem zu modulieren.
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In
der Praxis wird demnach der Ausdruck "fermentierte Milch" im allgemeinen verwendet, um andere fermentierte
Milch als Joghurts zu bezeichnen und kann entsprechend den Ländern den
Namen "Kefir", "Kumiss", "Lassi", "Dahi", "Leben", "Filmjölk", "Villi", "Acidophilus milk" als Beispiele annehmen.
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Die
Menge an freier Milchsäure,
die in dem fermentierten Milchsubstrat enthalten ist, darf nicht
unter 0,6 g pro 100 g während
des Verkaufs an den Konsumenten liegen, und der Gehalt an Proteinmasse,
die in den Milchteil eingebracht wird, darf nicht unter dem einer
normalen Milch liegen.
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Die
Menge an freier Milchsäure,
die in dem Joghurt enthalten ist, darf während des Verkaufs an den Konsumenten
nicht unter 0,7 g/100 g liegen.
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Die
Bezeichnung "Quark" oder "Petit-Suisses" ist in der vorliegenden
Patentanmeldung für
einen gereiften nicht gesalzten Käse reserviert, der eine Fermentation
nur durch Milchsäurebakterien
durchgemacht hat (keine andere Fermentation als die Milchsäurefermentation).
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Der
Gehalt an Trockensubstanz kann bei Quark bis 15 g oder 10 g pro
100 g Quark gesenkt werden, und zwar je nach dem ob ihr Gehalt an
Fettmasse über
20° oder
höchsten
20° pro
100 g Quark nach vollständiger
Trocknung ist: Der Gehalt an Trockenmasse für einen Quark zwischen 13 und
20 %. Der Gehalt an Trockenmasse eines Petit-Suisses liegt nicht
unter 23 g für
100 g Petit-Suisses. Er liegt im allgemeinen zwischen 25 und 30
%.
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Der
Ausdruck "Milch" deckt auf dem Gebiet
der Milchindustrie die Milch tierischer Herkunft in all ihren Formen
und in all ihren Zusammensetzungsvariationen ab: entrahmte oder
nicht entrahmte Milch, konzentrierte oder nicht konzentrierte Milch,
ultrafiltrierte oder nicht ultrafiltrierte Milch, Milchpulver oder
nicht, Milch, die einer thermischen Behandlung unterzogen wurde
oder nicht, Milch, die mit Milchbestandteilen angereichert ist oder
nicht, Milch, die mit Mitteln versetzt ist, die für die Herstellung
oder die Qualität
des Endproduktes nützlich sind,
wie zum Beispiel Geschmacksmittel, Aromamittel, Zucker usw., oder
nicht versetzt ist.
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Der
Ausdruck "Milchsubstrat" umfaßt Milch
sowie eine Zusammensetzung, die Milch umfaßt und aus der ein fermentiertes
Milchprodukt produziert werden kann.
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Für die Herstellung
von Joghurt und fermentierter Milch verwendet man im allgemeinen
entrahmte Milch oder nicht entrahmte Milch, konzentrierte Milch
oder entrahmte Milch oder nicht entrahmte Milch in Pulverform, gegebenenfalls
angereichert Bestandteilen der Milch. Für die Herstellung von Quark
und Petit-Suisses kann man auch andere Materialien verwenden, die
immer ausschließlich
Milchherkunft haben, wie zum Beispiel Sahne, die Fettmasse, Buttermilch,
die einzeln oder im Gemisch verwendet werden.
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Auf
dem Gebiet der Milchindustrie versteht man unter "Milchferment" einen Mikroorganismus
oder einen Stamm von Mikroorganismen wie eine Bakterie oder einen
Bakterienstamm, der/die fähig
ist, an einem Milchsubstrat eine Fermentation bzw. eine Milchsäurefermentation
durchzuführen,
für die
Lactose oder ein anderer Zucker, der im Milchsubstrat vorliegt,
in Metabolit(en) abgebaut wird, und insbesondere in Milchsäure, was
so zu einer Säuerung
des Milchsubstrats bis zu einem bestimmten pH führt, derart, daß eine Erstarrung des
Milchsubstrats auftritt, und daraus ein fermentiertes Milchprodukt
vom Typ Joghurt oder fermentierte Milch resultiert. Der Anfangs-PH
des Milchsubstrats liegt in der Tat im allgemeinen zwischen 8 und
6, um dann 2 bis 4 pH-Einheiten abzufallen, und am Ende der Milchsäure fermentation
einen End-pH zu erreichen, der im allgemeinen zwischen 4 und 5 liegt
(im allgemeinen ein pH von 4,7-4,6 für die Joghurts; von 4,6-4,3
für die
Quarks und Petit-Suisses). Bei einem pH zwischen 4 und 5 wird die
Caseinmizelle durch Solubilisierung des Calciumphosphats destabilisiert
und sie präzipitiert,
was so die Koagulation der Proteine der Milch und die Bildung eines
Gels verursacht.
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In
der vorliegenden Patentanmeldung haben alle Ausdrucke den Umfang
und die Bedeutung, die sie üblicherweise
auf den Gebiet der Milchindustrie annehmen. Wenn somit eine "Milchsäurefermentation" bzw. "Milchfermentation" genannt wird, so
handelt es sich tatsächlich
um eine säurebildende
Milchsäurefermentation,
die sich durch eine Säuerung
infolge der Produktion von Milchsäure zeigt, die von der Produktion
anderer Säuren,
CO2 und Ethanol und unterschiedlicher Substanzen
wie Exopolysaccharide oder aromatische Substanzen, zum Beispiel
Diacetyl und Acetaldehyd, begleitet sein kann.
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Ebenso
versteht man unter "Milchferment" einen Mikroorganismus
oder einen Mikroorganismusstamm, der fähig ist, eine solche säurebildende
Milchsäurefermentation
an einem Milchsubstrat durchzuführen.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung wird man vorteilhafterweise als Mikroorganismus (Mikroorganismen)
mit der Fähigkeit
von Milchferment (Milchfermenten) Milchsäurebakterien, die in der Herstellung
von Joghurts verwendet werden und/oder in der Herstellung von fermentierter
Milch verwendet werden, wählen
und insbesondere Milchsäurebakterien
wählen,
die unter der folgenden Gruppe ausgewählt werden:
- – die Stämme von
Streptococcus thermophilus (zum Beispiel der Stamm von Streptococcus
thermophilus, der unter der Nr. I-1630 bei der C.N.C.M. verfügbar ist),
- – die
Stämme
von Lactobacillus delbrueckii spp. bulgaricus (zum Beispiel der
Stamm von Lactobacillus delbrueckii ssp. bulgaricus, der bei der
C.N.C.M. unter der Nr. I-1519 verfügbar ist),
- – die
Stämme
von Bifidobacterium wie B. lactis (zum C.N.C.M. I-2494), B. breve,
B. bifidum, B. longum, B. infantis,
- – die
Stämme
von Lactobacillus acidophilus (C.N.C.M. I-0967 beispielsweise),
- – die
Stämme
von Lactobacillus casei (z.B. C.N.C.M. I-1518),
- – die
Stämme
von Lactobacillus helveticus,
- – die
Stämme
von Lactobacillus delbrueckii spp. lacits (zum Beispiel C.N.C.M.
I-2843),
- – die
Stämme
von Lactococcus cremoris,
- – die
Stämme
von Lactococcus lactis ssp. lactis (zum Beispiel C.N.C.M. I-1631),
- – die
Stämme
von Lactococcus lactis ssp. lactis biovar diacetylactis (zum Beispiel
C.N.C.M. I-2806),
- – die
Stämme
von Pediococcus acidilactici,
- – die
Stämme
von Leuconostoc cremoris,
- – die
Stämme
von Leuconostoc dextranicum,
- – die
Stämme
von Leuconostoc lactis.
- – C.N.C.M.
ist la Collection Nationale de Cultures de Microorganismes (C.N.C.M.
Institut Pasteur – 28,
rue du Docteur Roux – 75724
Paris Cedex 15 – Frankreich).
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In
vorteilhafter Weise ist der wenigstens eine Mikroorganismus mit
Fermentaktivität,
der in dem Inokulum gemäß der Erfindung
enthalten ist, eine Bakterie der Art Streptococcus thermophilus
oder eine Bakterie der Art Lactobacillus delbrueckii ssp. bulgaricus.
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In
noch bevorzugterer Weise sind die zwei Arten Lactobacillus delbrueckii
ssp. bulgaricus und Streptococcus thermophilus in der Gesamtheit
der Mikroorganismen mit Fermentfähigkeit,
die in dem genannten Inokulum enthalten sind, repräsentiert.
Diese zwei Arten können
die einzigen zwei Arten der Gesamtheit der Mikroorganismen mit Fermentfähigkeit
sein. Das Inokulum gemäß der Erfindung
ist demnach speziell an die Herstellung von Joghurt angepaßt. In einigen
Ländern
können
sie von Bakterien der Arten Bifidobacterium und/oder Lactobacillus
aciophilus und/oder Lactobacillus begleitet sein.
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Jede
Hefe wird a priori an die Durchführung
der vorliegenden Erfindung angepaßt. Eine Hefe der Art Saccharomyces
cerevisiae ist ein besonders geeignetes Beispiel.
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Die
genannte wenigstens eine lysierte Hefe kann in das Milchsubstrat
eingebracht werden und/oder kann in dem genannten Inokulum vorhanden
sein, und zwar in jeder Form, die an ihre Funktion als Ernährungsbeitrag
angepaßt
ist.
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Sie
kann zum Beispiel in flüssiger
Form (zum Beispiel Extrakt der Bäckerhefe,
die von Lievitech unter der Bezeichnung 30701. "Special Light Type "F"; "Bäckerhefeextrakt; Super Protex,
ohne Salz, flüssig" im Handel ist) oder
auch in Pulverform (zum Beispiel der Hefeextrakt (reines Autolysat)
ohne Salz, Typ D, im Handel bio Bio Springer unter den Bezeichnungen
107 – traditionelles
Puder – oder
180 – Puder
als Mikrokörnchen – oder auch
flüssiger
Hefeextrakt ohne Salz 153 von SPRINGER BIOTECH) eingebracht werden.
Wenn sie in flüssiger
Form ist, kann die genannte lysierte Hefe durch Injektion in die
Produktionslinie eingebracht werden. Wenn sie in Pulverform ist,
kann man die genannte lysierte Hefe in die Stufe des Zerstäubens der
Milch (Mischung – "Mix" – aus Milch und Magermilchpulver)
eingebracht werden. Dieser Einbringungsmodus für die Hefe in Pulverform oder
in flüssiger
Form ist insbesondere an ein Einbringen lysierter Hefe vor der Pasteurisierung
angepaßt,
denn sie erlaubt ein leichtes Einbringen von lysierter Hefe in hohen
Konzentrationen.
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Nach
einer anderen Ausführungsform
der Erfindung wird die lysierte Hefe dem zu fermentierenden Milchsubstrat
oder dem Milchsubstrat während
einer Fermentation in Form von Körnern
und vorteilhafterweise in Form von gefrorenen Körnern (siehe Beispiel 1 unten)
zugesetzt. Die Form "Korn" erleichtert die
Manipulation von lysierter Hefe in industriellem Medium und die
Konservierung der Hefevorräte.
Außerdem
macht die Form "gefrorenes
Korn" die Lösung und
die Homogenisierung im Milchsubstrat einfacher und schneller. Die Form "Korn" ist ganz besonders
angepaßt,
wenn die lysierte Hefe dazu bestimmt ist, dem Milchsubstrat nach der
Pasteurisierung zugesetzt zu werden, da es sich im allgemeinen um
einen Zusatz von lysierter Hefe in schwacher Konzentration handelt.
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Vor
der Pasteurisierung könnte
man mit hohen Konzentrationen an lysierter Hefe und insbesondere mit
Konzentrationen an lysierter Hefe bzw. Dosen an lysierter Hefe,
die von 1 g reiner lysierter Hefe pro 4·1011 Milchsäurebakterien
bis 1 g reiner lysierter Hefe pro 2·108 Milchsäurebakterien
reichen, vorzugsweise zwischen 1 g reiner lysierter Hefe pro 4·1011 Milchsäurebakterien
und 1 g reiner lysierter Hefe pro 3·108 Milchsäurebakterien
liegen. Bei diesen Dosen wird man allgemein feststellen, daß es einfacher
ist, die lysierter Hefe im Pulver- oder Flüssigkeitsform einzubringen.
-
Es
ist selbstverständlich,
daß das
Milchferment (die Milchfermente) immer nach Pasteurisierung eingebracht
wird (werden).
-
Nach
der Pasteurisierung arbeitet man vorteilhafterweise mit einer Dosis
an lysierter Hefe, die von 1 g reiner lysierter Hefe pro 2·1013 Milchsäurebakterien
bis 1 g reiner lysierter Hefe pro 1·109 Milchsäurebakterien reicht,
vorzugsweise in einer Dosis an lysierter Hefe, die von 1 g reiner
lysierter Hefe pro 8·1011 Milchsäurebakterien
bis zu 1 g reiner lysierter Hefe pro 3·1010 Milchsäurebakterien
reicht, bevorzugter in einer Dosis reiner lysierter Hefe, die von
1 g reiner lysierter Hefe pro 2·1011 Milchsäurebakterien
bis 1 g reiner lysierter Hefe pro 3·1010 Milch säurebakterien
reicht. Man wird demnach in vorteilhafterweise ein Inokulum verwenden
können,
in dem das Milchferment (die Milchfermente) und lysierte Hefe im
Gemisch sind, wobei die Verhältnisanteile
in einer selben Zusammensetzung so sind, daß sie zusammen in einem einzigen
Vorgang in das Milchsubstrat eingebracht werden können. Man
wird insbesondere wirksam ein Gemisch von Körnern lysierter Hefe und Körnern aus
Milchferment(en) verwenden.
-
Der
genannte wenigstens eine Mikroorganismus mit Fermentfähigkeit
kann in jeder für
seine Fermentfunktion geeigneten Form eingebracht werden und/oder
im Inokulum vorliegen.
-
Wenn
die genannte lysierte Hefe in Form von Körnern, wie gefrorenen Körnern, eingebracht
wird, so wird (werden) das Milchferment (die Milchfermente) auch
in Form von Körnern
wie gefrorenen Körnern
eingebracht. Die Gesamtheit des Inokulums umfaßt dann gleichzeitig Fermentkörner und
Hefekörner,
was ein Homogenität
der Form ergibt und das homogene Vermischen der zwei Körnertypen
erleichtert. Dieses Gemisch kann dann einfach auf mechanischem Weg
hergestellt werden.
-
Wenn
die Inokulum-Zusammensetzung gemäß der Erfindung
in Form von Körnern
und insbesondere in Form von gefrorenen Körnern formuliert ist, ist sie
besonders gut an die direkte Beimpfung des Milchsubstrats angepaßt.
-
Typischerweise
werden die Körner
eine sphärische
Form mit einem Durchmesser, der im allgemeinen etwa 1 und 10 mm
liegt, aufweisen.
-
Die
Herstellung von Milchfermentkörnern
ist ein Vorgang, der dem Fachmann gut bekannt ist. Für die Herstellung
von Milchfermentkörnern
kann man beispielsweise Bezug nehmen auf "Milchsäurebakterien: Aspect fondamentaux
et technologique",
Band 1, Uriage: Lorica, 1994, siehe insbesondere das Kapitel III-4, Seiten
539-553, Lejard et al. "Production
des ferments concentrés
pour ensemencement direct",
wo man Herstellungsbeispiele für
konzentrierte Fermente für
eine direkte Einimpfung finden wird. In Beispiel 2 unten wird man
ein Herstellungsbeispiel für
Körner
von L. bulgaricus und von Körnern
von S. thermophilus finden.
-
Dagegen
ist die Herstellung von Körnern
aus lysierter Hefe nach Kenntnis der Anmelderin neu: es wurden noch
keine Körner
aus lysierten Hefen und insbesondere keine gefrorenen Körner aus
lysierten Hefen produziert. Dazu kann man wie folgt vorgehen: lysierte
Hefen, zum Beispiel in der Form eines Hefeextrakts, wie er im Handel
verfügbar
ist, werden einer Sterilisation unterworfen, zu Körnern geformt
(zum Beispiel durch Tropfen in flüssigen Stickstoff, dann Gefrieren
unter sterilen Bedingungen). Beispiel 1 unten gibt eine Veranschaulichung
eines derartigen Protokolls. Die physikalischen Merkmale der Körner aus
lysierten Hefen (Trockenextrakt, osmotischer Druck, Hydroskopizität) unterscheiden
sich ganz wesentlich von denen der Fermentkörner.
-
Die
lysierte Hefe wird erfindungsgemäß nicht
im Überschuß eingebracht,
aber in kontrollierter und limitierter Art und Weise.
-
Um
die Säuerungskinetik
einer Milch(säure)fermentation,
die an einem Milchsubstrat durchgeführt wird, zu stimulieren, ohne
das Säuerungsende
deutlich zu stören,
und um so ein fermentiertes Milchnahrungsmittel des Typs Joghurt,
fermentierte Milch, Quark oder Petit-Suisses zu erhalten, deren
organoleptischen Eigenschaften und deren Textur den Geschmack der
Konsumenten entsprechen, wird man gemäß der Erfindung den Eintrag
von lysierter Hefe strikt auf Dosen beschränken, die für den Erhalt einer idealen
Säuerungskurve notwendig
sind (schnelle Säuerung,
aber hohe Stabilisierung). In jedem Fall wird die maximale Dosis
an lysierter Hefe, wie auch immer der Einführungsmodus ist und welche
auch immer die verwendeten Stämme
und Konzentrationen an verwendeten Milchsäuren sind, niemals über 0,6
g reine Hefe pro Liter zu fermentierendes Substrat und vorzugsweise
nicht über
0,5 g reine Hefe pro Liter zu fermentierendes Substrat sein.
-
Das
Ferment oder die Fermente werden als solche in den für die Herstellung
des betreffenden fermentierten Milch-Produkts geeigneten Dosen eingebracht;
typischerweise werden sie in einer Dosis zwischen 0,01 und 0,5 g/l,
vorzugsweise zwischen 0,05 und 0,2 g/l eingebracht.
-
Die
jeweiligen Verhältnismengen
an lysierter Hefe und Milchferment(en) können in dem Inokulum gemäß der Erfindung
für beide
so eingestellt werden, daß die
gewünschte
Menge an lysierter Hefe, die einzubringen ist, erreicht wird. Man
stellt leicht Körner
aus lysierter Hefe her, die 10 bis 80 Gew.% Hefe, vorzugsweise 25
bis 65 Gew.% Hefe enthalten, zum Beispiel indem man gefrorene Hefekörner hergestellt
(siehe Beispiel 1 unten). Ein Verhältnisanteil von Körnern lysierter
Hefe in dem Inokulum gemäß der Erfindung,
das auch die Milchfermente in Form von Körnern enthält, wird demnach üblicherweise
5 Gew.% und 60 Gew.% Körner lysierter
Hefe, vorzugsweise 20 Gew.% und 40 Gew.% Hefekörner, bezogen auf das Gesamtgewicht
der Gesamtheit der Körner
(Gewicht der Fermentkörner
plus Gewicht der Körner
aus lysierter Hefe) umfassen. Die Fermentkörner umfassen im allgemeinen
zwischen 109 und 1011 Milchsäurebakterien
pro Gramm (siehe Beispiel 2 unten).
-
In
unerwarteter Weise wurde auch festgestellt, daß die neuen Mittel gemäß der Erfindung
auch einen Gewinn bezüglich
der Textur für
das erhaltene fermentierte Milchnahrungsmittel beisteuern, und zwar
insbesondere während
der Herstellung von Joghurt in Gegenwart von L. bulgaricus und S.
thermophilus. Die Erfinder haben so beobachtet, daß die Joghurts,
die gemäß der vorliegenden
Erfindung produziert werden (d.h. durch direkte Einimpfung eines
Inokulums, das aus gefrorenen Körnern
aus lysierter Hefe, zum Beispiel lysierter S. cerevisiae, und gefrorenen
Körnern
der Fermente L. bulgaricus und S. thermophilus besteht), während der
Konservierung eine Konsistenz und eine Viskosität erwerben, die im Vergleich
zu Vergleichsjoghurts, die mit einem äquivalenten Inokulum erhalten
wurden, das aber keine lysierte Hefe enthält (Erhöhung der Konsistenz in der
Größenordnung
von 5 bis 15 %, gemessen durch Penetrometrie mit einem Gerät TAXT-2
und Erhöhung
der Viskosität
in der Größenordnung
von 5 bis 25 %, gemessen mit einem Rheomat 180), erhöht sind. Die
vorliegende Erfindung zieht auch die fermentierten Milchnahrungsmittel
des Typs Joghurts, fermentierte Milch, Quark und Petit-Suisses,
die gemäß der Erfindung
hergestellt werden können,
als Produkte in betracht. Sie weisen in der Tat unterschiedliche
Charakteristika und insbesondere verbesserte Charakteristika bezüglich Konsistenz
und Viskosität
im Vergleich zu den entsprechenden Vergleichsnahrungsmitteln auf.
-
Die
Grundmechanismen der kontrollierten Stimulation der Kinetik der
Säuerung
wurden bis heute von den Erfindern noch nicht vollständig geklärt. Jedenfalls
ist schon offensichtlich, daß diese
neuen Mittel wenigstens auf die Wachstumsgeschwindigkeit der Fermenter
wirken. Dies erlaubt es, die vorangehende übliche Stufe der Vermehrung
der Fermente während
des direkten oder halbdirekten Einimpfens zu begrenzen und somit einen
Gewinn bezüglich
Zeit und Kosten zu erzielen, wobei die Kosten dadurch gegeben sind,
daß die
für diese Stufe
notwendigen Kulturmedien teurer sind als die neuen Mittel, die Gegenstand
der vorliegenden Patentanmeldung sind.
-
In
vorteilhafterweise bezieht sich die vorliegende Patentanmeldung
auf die Verwendung von lysierter Hefe als nutritionaler Beitrag
für wenigstens
einen Mikroorganismus mit Fermentfähigkeit, ausgewählt unter den
Stämmen
der Art Streptococcus thermophilus, und für wenigstens einen Mikroorganismus
mit Fermentfähigkeit,
ausgewählt
unter den Stämmen
der Art Lactobacillus delbrueckii ssp. bulgaricus. Es existiert
in der Tat eine symbiotische Beziehung zwischen S. thermophilus
und L. bulgaricus, wobei die Bakterien einer Art das Wachstum von
Zellen der anderen Art stimulieren. L. bulgaricus stimuliert das
Wachstum von S. thermophilus, indem es Aminosäuren und Peptide aus Proteinen
der Milch freisetzt, was es S. thermophilus ermöglicht, ein schnelleres Wachstum
bei Starten der Inkubation zu haben. S. thermophilus produziert
seinerseits Ameisensäure,
die das Wachstum von L. bulgaricus stimuliert. Diese Symbiose ist
unter dem Namen "Proto-Cooperation" bekannt und führt zu kürzeren Fermentationszeiten
und auch zu einem Produkt, das Merkmale aufweist, die sich von denen
unterscheiden, die ein Produkt aufweist, das mit Hilfe einer der
zwei Arten erhalten wird (spezifisches "Joghurt"-Aroma, verbesserte Textur).
-
Die
Erfinder haben ihrerseits festgestellt, daß die Verwendung von lysierter
Hefe als nutritionaler Beitrag für
wenigstens einen Stamm jeder dieser zwei Arten zu einer Stimulation
der Anfangssynergie zwischen den zwei Stämmen führt, während die Bedingungen der Nicht-Änderung
des Säuerungsplateaus
respektiert werden, die für
die Herstellung eines Milchnahrungsmittels, das zum menschlichen
Verzehr bestimmt ist, wie ein Joghurt (siehe Beispiel 4 unten),
verlangt werden. Die vorliegende Patentanmeldung betrifft demnach
insbesondere jede Inokulum-Zusammensetzung, die wenigstens eine
lysierte Hefe umfaßt
und deren Fermente von den Arten S. thermophilus und L. bulgaricus
stammen.
-
Nach
einem anderen Aspekt der Erfindung bezieht die vorliegende Patentanmeldung
auch auf ein Verfahren zur Herstellung eines Inokulums zur direkten
Einimpfung gemäß der Erfindung,
das dadurch gekennzeichnet ist, daß man folgendes zusammenmischt
oder daß man
das ganze in Sammlung bereitstellt:
- – wenigstens
einen Mikroorganismus mit Milchfermentfähigkeit, der geeignet ist,
ein fermentiertes Milchnahrungsmittel durch säurebildende Milch(säure)fermentation
eines Milchsubstrats zu produzieren, wie ein Milchferment, das geeignet
ist, eine fermentierte Milch, einen Joghurt, einen Quark oder ein
Petit-Suisses zu produzieren,
- – wenigstens
ein lysierte Hefe.
-
Die
vorliegende Patentanmeldung bezieht sich auch auf Anwendungen der
Erfindung auf dem Gebiet der Herstellung von fermentierten Milchprodukten
und insbesondere von fermentierten Milchnahrungsmitteln. Die vorliegende
Anmeldung bezieht sich auf ein neues Verfahren zur Milch(säure)fermentation
eines Milchsubstrats. Diese neue Verfahren der Fermentation ist
dadurch gekennzeichnet, daß man
in dieses Milchsubstrat einen Mikroorganismus (Mikroorganismen)
mit Milchfermentfähigkeit
und wenigstens eine lysierte Hefe einbringt und daß man dieses
Substrat unter Bedingungen hält,
die für die
Fermentationsaktivität
des Mikroorganismus (der Mikroorganismen) mit Milchfermentfähigkeit,
der (die) eingebracht wurde(n), günstig sind.
-
Die
vorliegende Anmeldung bezieht sich in ganz besonderer Weise auf
ein Verfahren zur Milchfermentation bzw. Milchsäurefermentation eines Milchproduktes,
nachdem der Mikroorganismus (die Mikroorganismen) mit Milchfermentfähigkeit
und die genannte lysierte Hefe dem genannten Milchsubstrat in Form
eines Inokulums gemäß der vorliegenden
Erfindung zugesetzt werden. Nach Pasteurisierung und gegebenenfalls
Homogenisierung des Milchsubstrats gibt man dem wenigstens einen
Mikroorganismus mit Fermentfähigkeit
und die genannte wenigstens eine lysierte Hefe zu dem genannten
Substrat, man inkubiert das Milchsubstrat derart, daß die gewünschte Fermentation
möglich
ist, dann kühlt
man das Substrat auf einen festgelegten pH (definiert durch den
Nahrungsmitteltyp, den man produziert; für einen Joghurt zum Beispiel
hält man
die Fermentation an, wenn der pH zwischen 4,5 und 4 ist).
-
Das
Milchsubstrat enthält
von Natur aus eine Lactosequelle. Der Fachmann kann die Arbeitsbedingungen
der Fermentation und insbesondere die Bedingungen Temperatur, Bewegung
und vorliegende Menge an Sauerstoff, in dem Milchsubstrat vorliegendes
Milchferment (vorliegende Milchfermente), so anpassen, daß dieses
Milchferment (diese Milchfermente) ihre Fähigkeit Lactose in Milchsäure umzuwandeln,
in diesem Substrat ausdrücken
können.
Für die
Herstellung von Joghurts beispielsweise arbeitet man im allgemeinen
bei einer Temperatur von 40°C.
Für die
Herstellung von fermentierter Milch arbeitet man im allgemeinen
bei einer Temperatur von 37°C.
Für die
Herstellung von Quark und Petit-Suisses arbeitet man im allgemeinen
bei einer Temperatur von 17°C
bis 30°C.
-
Das
Milch(säure)fermentationsverfahren
gemäß der Erfindung
erlaubt es, direkt fermentierte Milchprodukte herzustellen, und
die vorliegende Erfindung bezieht sich demnach auch auf jedes Herstellungsverfahren von
fermentierten Milchprodukten und insbesondere von fermentierten
Milchnahrungsmitteln wie Joghurts, fermentierter Milch, Quark und
Petit-Suisses, durch säurbebildendes
Milch(säure)fermentation
eines pasteurisierten Milchsubstrats,
dadurch gekennzeichnet,
daß die
säurebildende
Milch(säure)fermentation,
die für
die Herstellung dieser Produkte verwendet wird, eine Milch(säure)fermentation
gemäß der Erfindung
ist, das heißt:
- – man
führt wenigstens
eine lysierte Hefe derart in das Milchsubstrat ein, daß, während der
säurebildenden Milchsäurefermentation
das säurbebildende
Milchferment (die säurebildenden
Milchfermente) in Gegenwart dieser wenigstens einen lysierten Hefe
sind,
wobei die wenigstens eine lysierte Hefe in einer Menge
von 1 g reiner lysierte Hefe pro 2·1013 Milchsäurebakterien
bis 1 g reine lysierte Hefe pro 2·108 Milchsäurebakterien
zugegeben wird,
wobei beachtet wird, daß die Gesamtmenge an lysierter
Hefe, die dem Milchsubstrat zugesetzt wird, 0,6 g reine lysierte
Hefe pro Liter an zu fermentierendem Substrat und vorzugsweise 0,5
g reine lysierte Hefe pro Liter an zu fermentierendem Substrat nicht übersteigt,
und daß
- – man
diese inokulierte Milchsubstrat unter Bedingungen hält, die
für die
Fermentationsaktivität
des säurebildenden
Milchferments (der säurebildenden
Milchfermente) vorteilhaft sind, so daß das gewünschte fermentierte Milchnahrungsmittel
produziert wird.
-
Die
Gesamtheit der Herstellung von fermentierten Milchnahrungsmittelprodukten
des Typs Joghurt, fermentierte Milch, Quark und Petit-Suisses umfaßt die Stufen
der Pasteurisierung des Milchsubstrats und der säurebildenden Milch(säure)fermentation
des pasteurisierten Milchsubstrats. Gemäß der vorliegenden Erfindung
kann die lysierte Hefe vor oder nach der Pasteurisierung in den
oben angegebenen Verhältnisanteilen eingebracht
werden. Dieses Verfahren gemäß der vorliegenden
Erfindung erlaubt es, die Milchfermente direkt ohne Vorkultur einzubringen.
-
Die
vorliegende Patentanmeldung wird durch die Beispiele, die folgen,
erläutert,
wobei in diesen auf die 1, 2 und 3 Bezug
genommen wird.
-
1 stellt
eine Kurve dar, die die Stimulierung veranschaulicht, die durch
Körner
lysierter Hefe auf die Säuerungskinetik
eines L. bulgaricus-Ferments auf Milchsubstrat ausgeübt wird.
-
2 zeigt
eine Kurve, die die Stimulierung veranschaulicht, die durch Körner aus
lysierter Hefe auf die Säuerungskinetik
der Symbiose, die ein L. bulgaricus-Ferment und ein S. thermophilus-Ferment
auf Milchsubstrat entwickeln, ausüben.
-
3 zeigt
eine Kurve, die die Stimulierung zeigt, die durch einen Hefetrockenextrakt,
der vor Pasteurisierung eingebracht wird, auf die durch S. thermophilus
durchgeführte
Fermentation ausgeübt
wird.
-
Beispiel 1: Herstellung
von gefrorenen Körnern
aus lysierter Hefe
-
Ein
Hefeextrakt BIOSPRINGER "ohne
flüssiges
Salz" mit 50 % Trockenextrakt
(Bezeichnung 153) wird als lysierte Hefe verwendet. Körner aus
lysierter Hefe werden nach dem folgenden Protokoll hergestellt:
- 1 – Sterilisation
eines Liters Hefeextrakt (EL) in einem Autoklaven (121°C, 15') in einer Glasflasche,
deren Stopfen eine sterile Entnahme der Flüssigkeit nach der thermischen
Behandlung erlaubt;
- 2 – Kühlen des
EL zwischen 20°C
und 30°C
und danach Arbeiten unter einem Abzug mit laminarer Strömung mit
sterilem Material;
- 3 – Anschließen der
Flasche an eine peristaltische Pumpe mit Hilfe eines weichen Schlauchs
mit kleinem Querschnitt, dessen anderes Ende mit einem System verbunden
ist, das die Verbindung mit mehreren Spritzennadeln erlaubt;
- 4 – Anordnen
eines isothermen Gefäßes, das
mit flüssigem
Stickstoff gefüllt
ist, unter den Nadeln;
- 5 – Starten
der peristaltischen Pumpe und Regulieren des Durchsatzes, um ein
regelmäßiges Tropfen
des EL in den flüssigen
Stickstoff zu erhalten;
- 6 – Gewinnen
und Konditionieren der Körner
steril, dann Konservieren derselben bei -80°C.
-
Beispiel 2: Herstellung
von gefrorenen Körnern
aus Milchsäurebakterien
-
1 – Herstellung des Inokulums
aus dem Stamm I-1519 von L. bulgaricus und dem Stamm I-1630 von
S. thermophilus.
-
Wiederbeleben
des Stamms durch drei sukzessive Replikagen in Milch plus Hefeextrakt
(90-140 g Magermilchpulver + 0,5-3 g pulverförmiger Hefeextrakt qsp. 1 kg
destilliertes Wasser, Sterilisation 121°C, 15 Minuten):
- – Einimpfung
mit 1 %, Inkubation bei 40°C
(S. thermophilus = ST); 44°C
(L. bulgaricus = LB);
- – Beenden
der Replipagen durch Abkühlung
(4°C) nach
der Entnahme (Erstarrung der Milch);
- – Einimpfung
mit Hefe der letzte Rekipage (1 %), 200 ml M17 bei 40°C (ST), 200
ml MRS mit 44°C
(LB);
- – Verfolgen
der optischen Dichte mit einem Spektralphotometer bei 660 nm;
- – Stoppen
des Bakterienwachstums des Inokulums durch Kälte (4°C) nach Erreichen des Endes
des exponentiellen Wachstumsphase (etwa 4 h bis 4 h 30 bei guten
Bedingungen).
-
2 – Vorbereitung des Fermenters
(Beispiel: Typ BIOSTAT ED) Wahl der Normalität der Regulierungsgrundlage
-
- – ST-Lösung in
6N NaOH
- – LH-Lösung in
2N NaOH
Sterilisation im Autoklaven, 121°C, 15 Minuten
- – System
der Einführung
von Base und Inokulierung;
- – Basenlösung;
- – Rotor
und Bolus der Zentrifuge;
- – Verbindungen
des Fermenters mit der Zentrifuge;
- – Verbindungen,
um den sterilen Überstand
in einem Kolben zu gewinnen;
- – Verbindungen
der Flasche mit sterilem Konzentrat mit Sauerstoff (Schlauch und
Nadel).
Eichung der PH-Sonde
Sterilisation des Fermenters
- – Einfüllen von
ultrareinem Wasser;
- – Programmieren
des Sterilisationszyklus in situ (121°C, 20).
-
3 – Herstellung des Kulturmediums
-
- – Verwendung
von destilliertem Wasser,
- – Abwiegen
der verschiedenen Bestandteile des Mediums (siehe Rezepturen unten),
- – Hydratation
30 unter Rühren,
- – Sterilisation
im Autoklaven (121°C,
15 Minuten),
- – Kühlung auf
4°C: 40°C (ST), 44°C (LB),
- – Transfer
des Kulturmediums in den Fermenter in aseptischer Art.
-
-
4 – Beginn der Vermehrung
-
- – Beimpfen
des Fermenters mit dem Inokulum in einer Menge von 100 ml pro 6
l,
- – Beginn
des Fermenterprogramms, das es ermöglicht, die Temperatur zu regulieren,
den pH über
Sodalösungen
zu regulieren, das Kulturmedium zu bewegen, den pH, die Temperatur
und das zugeführte
Sodavolumen aufzuzeichnen.
-
5 – Beenden der Vermehrung (bzw.
Propargierung)
-
Die
Angaben über
das während
der Fermentation zugeführte
Sodavolumen, um den pH zu regulieren, werden verarbeitet, um eine
Kurve der Summe des verbrauchten Sodavolumens als Funktion der Zeit
zu Erhalten, dann um eine Kurve der Geschwindigkeit des Verbrauchs
an Soda als Funktion der Zeit zu erhalten. Der Punkt des Maximums
dieser letzten Kurve entspricht dem Zeitpunkt, an dem man die Vermehrung
durch Abkühlen
des Fermentats anhalten muß.
-
6 – Zentrifugation in der Kälte (Beispiel:
Rotor mit kontinuierlichem Fluß 8575).
-
- – Entnahme
des Fermentats durch peristaltische Pumpe und Beschickung des Behälters der
Zentrifuge.
- – Geschwindigkeit:
13 000 Upm (ST), 10 000 Upm (LB),
- – Gewinnung
eines Teils des Überstands
in einem sterilen Kolben,
- – Nach
Zentrifugation Verdünnen
des erhaltenen Rückstands
mit dem Überstand,
bis dieser pipettierbar ist, transferieren desselben in eine sterile
Flasche, die vorher gekühlt
worden war (Arbeiten unter einem Abzug mit laminarer Strömung, Halten
des Konzentrats bei Temperaturen unter 10°C).
-
7 – Gefrieren (Arbeiten unter
einem Abzug mit laminarer Strömung,
aseptischer Manipulation, Halten des Konzentrats bei Temperaturen
unter 10°C)
-
- – Anschließen der
Flasche mit dem verdünnten
Rückstand
an eine peristaltische Pumpe mit Hilfe eines weichen Schlauchs mit
kleinem Durchschnitt, dessen anderes Ende mit einem System verbunden
ist, das die Verbindung mit mehreren Spritzennadeln ermöglicht;
- – Anordnen
eines isothermen Behälters,
der mit flüssigem
Stickstoff gefüllt
ist, unter den Nadeln;
- – Starten
der peristaltischen Pumpe und Regulieren des Durch flusses, um ein
regelmäßiges Eintropfen
des Konzentrats in den flüssigen
Stickstoff zu erreichen;
- – Steriles
Gewinnen und Konditionieren der Körner, danach Konservieren bei
-80°C.
-
8 – Kontrolle der gefrorenen
konzentrierten Körner
-
Nachdem
schnell Körner
geschmolzen wurden, Durchführen
einer Zählung
(ST oder LB: Methode FIL117A: 1988)
-
Die
Körner
von S. thermophilus weisen eine Population über 1010 kbE/g
auf.
-
Die
Körner
von L. bulgaricus weisen eine Population über 5·109 kbE/g
auf.
-
Beispiel 3: Die Körner aus
lysierter Hefe stimulieren die Säuerungskinetik
von Bakterien der Art Lactobacillus bulgaricus
-
Ausgehend
von dem Lactobacillus bulgaricus-Stamm, der unter der Nr. I-1519
bei der C.N.C.M. (Collection Nationale de Cultures de Microorganismes – Institut
Pasteur – 28,
rue du Doctor Roux – 75724
Paris Cedex 15 – Frankreich)
erhältlich
ist, stellt man gemäß dem in
Beispiel 2 beschriebenen Verfahren Fermentkörner her.
-
Man
stellt auch eine Zusammensetzung gemäß der Erfindung, die aus dem
Gemisch aus Körnern
von Ferment I-1519 und Körnern
aus lysierter Hefe, die wie in Beispiel 1 unten angegeben hergestellt
wurden, besteht, her. Die Körner
von Ferment I-1519 werden in einer Menge, die 0,1 g Fermentkörner pro
Liter zu fermentierendes Milchgemisch entspricht, eingebracht und
die Körner
aus Hefe werden in einer Menge, die 0,05 Hefekörnern pro Liter zu fermentierendes
Milchgemisch entspricht, eingebracht. Die zwei Körnertypen werden mechanisch
zusammengemischt, derart, daß eine
im wesentlichen homogene Verteilung der zwei Typen an Körnern in
der Zusammensetzung erhalten wird.
-
Als
Milchsubstrat stellt man ein Milchgemisch aus 120 g Magermilchpulver,
70 g Saccharose, 930 ml innenausgetauschtem Wasser her und pasteurisiert
dieses Gemisch, indem man es während
10 Minuten auf einem Wasserbad mit 95°C hält.
-
Man
beimpft das pasteurisierte Milchgemisch durch:
- a)
Fermentkörner
in einer Menge von 0,1 g Körner
pro Liter zu fermentierendes Milchgemisch oder auch durch
- b) die oben angegebene Zusammensetzung gemäß der Erfindung, die aus einem
Gemisch von Fermentkörnern
in einer Menge von 0,1 g/l und Körnern
aus lysierter Hefe in einer Menge von 0,05 g/l besteht (oder 1 g
reine lysierte Hefe pro 4·1010 Milchsäurebakterien).
-
Man
führt die
Milch(säure)fermentation
des beimpften Milchsubstrats bei einer Temperatur von 38°C während 18
h durch und man mißt
den pH des Substrats im Verlauf der Fermentation. Die pH-Messungen
werden mit Hilfe eines Analysegeräts der Marke CINAC (hergestellt
und vertrieben von der Firma YSEBAERT – 10, avenue Charles de Gaulle – 95740
Frépillon – Frankreich)
durchgeführt,
wobei der pH 18 Stunden lang jede Minute gemessen wird.
-
Die
Resultate bezüglich
der Säuerungskinetik
werden durch 1 veranschaulicht (Ordinate: pH-Werte;
Abszisse: Zeit in Minuten ab Beginn der Säuerung). Die obere Kurve entspricht
der Einimpfung a) (Körner
des L. bulgaricus-Ferments ohne Körner aus lysierter Hefe), die
untere Kurve entspricht der Einimpfung b) (Zusammensetzung gemäß der Erfindung,
die aus Körnern
von L. bulgaricus-Ferment und Körnern
aus lysierter Hefe besteht).
-
Man
beobachtet, daß die
Säuerungskinetik
des L. bulgaricus-Stamms in Gegenwart von Körnern aus lysierter Hefe deutlich
stimuliert ist.
-
Beispiel 4: Hefekörner stimulieren
die Säuerungskinetik
der Fermentsymbiose Lactobacillus bulgaricus – Streptococcus thermophilus
ohne daß jedoch
das Endplateau der Säuerung
und der Wert des pH bei 1000 Minuten beendet werden
-
Ausgehend
von dem Lactobacillus bulgaricus-Stamm, der unter der Nr. I-1519
bei der C.N.C.M. (Collection Nationale de Cultures de Microorganismes – Institut
Pasteur – 28,
rue du Docteur Roux – 75724
Paris Cedex 15 – Frankreich)
verfügbar
ist, stellt man Körnern
von Ferment I-1519 her, wie es in Beispiel 3 unten angegeben ist.
-
Ausgehend
von dem Streptococcus thermophilus-Stamm, der unter der Nr. I-1630
bei der C.N.C.M. (Collection Nationale de Cultures de Microorganismes – Institut
Pasteur – 28,
rue du Docteur Roux – 75724 Paris
Cedex 15 – Frankreich)
erhältlich
ist, stellt man Körner
des Ferments I-1630
her, wie es in Beispiel 3 oben für
den Stamm Lactobacillus bulgaricus angegeben ist.
-
Man
stellt auch eine Zusammensetzung, die aus 95 Gew.% Körnern aus
Ferment I-1519 und 5 Gew.% Körnern
des Ferments I-1630 besteht, durch homogenes mechanisches Mischen
her.
-
Man
stellt auch eine Zusammensetzung gemäß der Erfindung her, die aus
76 Gew.% Körnern
des Ferments I-1519 und 4 Gew.% Körnern von Ferment I-1630 und
20 Gew.% Körner
aus lysierter Hefe, die wie in Beispiel 1 oben angegeben hergestellt
worden waren (oder 1 g reine lysierte Hefe pro 8·1010 Milchsäurebakterien),
besteht.
-
Als
Milchsubstrat stellt man ein Milchgemisch her, das aus 120 g Magermilchpulver,
70 g Saccharose und 930 ml innenausgetauschtem Wasser besteht, und
man pasteurisiert dieses Gemisch, indem man es während 10 Minuten auf einem
Wasserbad mit 95°C
hält.
-
Man
impft das pasteurisierte Milchgemisch durch:
- a)
die Zusammensetzung, die aus Körnern
von Ferment I-1519 und I-1630 in den Verhältnissen 95-5 % besteht, wobei
eine Menge von 0,19 g Körner
von Ferment I-1519 und 0,01 g Körner
von Ferment I-1630 pro Liter zu fermentierendes Milchgemisch verwendet
werden.
- b) die erfindungsgemäße Zusammensetzung,
die aus Körnern
von Ferment I-1519 und I-1630 und Körnern von lysierter Hefe in
den Verhältnissen
76 %-4 %-20 % besteht, wobei eine Menge von 0,19 g Körnern des Ferments
I-1519, 0,01 g Körner
des Ferments I-1630 und 0,05 g Körner
aus lysierter Hefe pro Liter zu fermentierendes Milchgemisch verwendet
wurden.
-
Man
führt die
Milch(säure)fermentation
des beimpften Milchsubstrats bei einer Temperatur von 38°C während 18
h durch und mißt
den pH des Substrats im Verlauf der Fermentation. Die pH-Messungen
wurden mit Hilfe eines Analysengeräts der Marke CINAC (hergestellt
und vertrieben von der Firma YSEBAERT – 10, avenue Charles des Gaulle – 95740
Frépillon – Frankreich)
durchgeführt,
wobei der pH 18 h lang alle 4 Minuten gemessen wurde.
-
Die
Resultate bezüglich
der Säuerungskinetik
sind in 2 dargestellt (Ordinate: pH-Werte;
Abszisse: Zeit in Minuten ab Beginn der Säuerung bis zur Zeit 1000 min).
Die obere Kurve entspricht der Einimpfung von a) (Körner von
Fermenten, ohne Körner
von lysierter Hefe), die untere Kurve entspricht der Einimpfung
von b) (Zusammensetzung gemäß der Erfindung,
bestehend aus Körnern
von Fermenten und Körnern
von lysierter Hefe).
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Man
beobachtet, daß der
Zusatz von Hefe zu einer klaren Stimulierung der säurebildenden
Aktivität der
Fermentsymbiose (I-1519 + I-1630) führt, wobei die intrinsischen
Merkmale des Ferments konserviert werden (Säuerungsplateau ab pH 4,6, pH
bei 1000 min identisch).
-
Beispiel 5: Zusatz von
lysierter Hefe vor Pasteurisierung
-
Hefetrockenextrakte
(ein Autolysat, ohne Salz, Bezeichnung 107 von BIOSPRINGER), das
100 % reine lysierte Hefe enthält,
werden direkt mit den anderen Ingredienzien, die die Rezeptor des
Endprodukts bilden (ausgenommen die Milchsäurebakterien) mit 0,3 g Hefeextrakt
pro Liter zugesetzt. Das ganze wird pasteurisiert. Dann gibt man
Körner
des Streptococcus thermolphilus-Stamms CNCM I-2774 zu, und zwar
0,2 g Körner pro
Liter Endprodukt. Diese Körner
wurden auf dieselbe Art und Weise wie die Körner des Stamms CNCM I-1630
wie in Beispiel 3 hergestellt. Sie enthalten 3,1·1010 Bakterien
pro Gramm Körner,
0,3 g reine lysierte Hefe werden zu 6,2·109 Milchsäurebakterien
oder 1 g reine lysierte Hefe wird pro 2,07·1010 Milchsäurebakterien
zugesetzt.
-
Im
Vergleich zu der Rezeptur ohne lysierten Hefen stellt man eine schnellere
Säuerung
während
der ersten 3 Stunden fest, dann eine weniger schnelle Säuerung als
mit der Rezeptur ohne lysierte Hefen, was in 3 dargestellt
ist.