DE60211680T2

DE60211680T2 - Verfahren zur herstellung von pikant schmeckenden produkten durch fermentation von proteinen

Info

Publication number: DE60211680T2
Application number: DE60211680T
Authority: DE
Inventors: Ralf-Christian Schlothauer; Tim Carroll; Graham Peter Davey; Jessie Rose Chan
Original assignee: New Zealand Dairy Board
Current assignee: New Zealand Dairy Board
Priority date: 2001-04-19
Filing date: 2002-04-19
Publication date: 2006-12-28
Anticipated expiration: 2022-04-20
Also published as: JP4275950B2; NZ511202A; US20040146600A1; JP2004520070A; AU2002338406B2; EP1383394A4; DK1383394T3; EP1383394B1; CA2443459C; WO2002085131A1; MXPA03009450A; EP1383394A1; AU2002338406C1; DE60211680D1; CA2443459A1; ATE326857T1

Description

Bereich der Erfindung
Diese Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen eines Produkts mit pikantem Geschmack als Ergebnis der Fermentation einer Proteinquelle. In einer besonders bevorzugten Ausführung, bezieht sich die Erfindung auf ein Konzentrat mit pikantem Geschmack, das durch die Fermentation einer Milch oder eines Milchderivats unter Verwendung von Bakterien in Lebensmittelqualität hergestellt wird.
Stand der Technik
Im Stand der Technik ist bekannt, ein Medium auf der Grundlage von Protein durch ausgewählte Milchsäurebakterien zu fermentieren. Das Medium kann Milch oder ein Milchderivat sein, obwohl andere Proteinquellen verwendet werden können. Die auf diese Weise produzierte Milchsäure senkt den pH-Wert, wodurch eine verbesserte Lagerungsqualität vermittelt wird. Traditionell wird die Fermentation unter Bedingungen durchgeführt, die saure Geschmäcke produzieren. Beispiele schließen kultivierte Milchtrunke, Yoghurt und Sojabohnenproteinprodukte ein.
Im Stand der Technik ist auch bekannt, das traditionelle Verfahren zur Herstellung von Käse zu verändern, um die Entwicklung von gewünschten Käse-Geschmäcken zu beschleunigen. Dies verkürzt die Zeit von der Produktion des Käses bis zu dessen Vermarktung. Die durch Enzym und/oder Säurepräzipitation von Milch produzierte geronnene Milch weist einen faden Geschmack auf, bis die Proteine (und Fette) in der geronnenen Milch teilweise hydrolisiert worden sind. Traditionell können diese Prozesse mehrere Monate unter der Wirkung der restlichen Enzyme oder von Enzym exprimierenden Bakterien, die in der geronnenen Milch aktiv sind, in Anspruch nehmen. Allerdings ist bekannt, diese Prozesse zu beschleunigen, indem die Käsebreie oder die geronnene Milch mit Enzympräparationen oder Mikroorganismen beimpft werden. Insbesondere ist aus der US 3,689,286 bekannt, die Entwicklung von Geschmack nach der Art von Cheddar-Käse durch Beimpfen der geronnen Milch mit einem Stamm von Micrococcus-Bakterien zu beschleunigen. Aus der US 3,650,768 ist auch bekannt, einen Käse von amerikanischer Art herzustellen, indem Milch mit sowohl einem Stamm von Micrococ cus-Bakterien als auch einem Lipaseenzym vor der Zugabe eines Milchsäure produzierenden „Käse-Starter"-Bakteriums zu beimpfen.
Es ist bekannt, einen Käsegeschmack zu produzieren, indem ein Geschmacksentwicklungsmedium schrittweise mit einem Lipase/Protease produzierenden Mikroorganismus, gefolgt durch ein Milchsäurebakterium, fermentiert wird, wie in der US 4,675,193 beschrieben.
Es ist auch bekannt, pikante Geschmäcke durch Fermentation von pflanzlichem oder Getreideprotein mit Hefe, Schimmelpilzen und/oder Bakterien oder durch enzymatische Hydrolyse zu produzieren. Bei Sojasauce beispielsweise besteht das traditionelle, zeitaufwendige Verfahren darin, das Proteinsubstrat mit einer Koji-Schimmelpilzkultur zu fermentieren, gefolgt von einer Fermentation durch Bakterien oder Hefen, bei der Milchsäure und Ethanol produziert werden. Das fermentierte Material wird dann erhitzt, um die charakteristische Farbe und den charakteristischen Geschmack zu erzeugen (Savoury Flavours, T. W. Nagodawithana, Esteekay Accociates Inc. 1995). Die Schimmelpilzfermentation produziert Enzyme, welche das Protein hydrolisieren. Das traditionelle Verfahren kann etliche Monate in Anspruch nehmen, die Produktion von pikantem Geschmack kann jedoch beschleunigt werden, indem Protein unter Verwendung kommerzieller Enzympräparationen hydrolysiert wird, anstatt mit einem Enzym produzierenden Mikroorganismus zu fermentieren, oder indem sowohl kommerzielle Enzympräparationen als auch Mikroorganismen verwendet werden (sieht beispielsweise WO 98/17127 und WO 00/62624).
Die Fermentation mit Milchsäurebakterien ist auch bekannt, um einen verbesserten Geschmack zu vermitteln, oder um die Geschmacksentwicklung in Fleischprodukten zu beschleunigen, wie beispielsweise in den US 3,193,391 , US 6,063,410 und DE 1692174 beschrieben.
Weiterhin ist aus der US 4,001,437 bekannt, einen gewünschten Fleischgeschmack aus dem Produkt einer Milchproteinhydrolyse durch Erhitzen auf eine Temperatur von mehr als 90°C zu erzeugen. Allerdings kann ein Fleischgeschmack ohne Erhitzen durch Festfermentation einer pflanzlichen Proteinquelle mit Milchsäurebakterien ( EP 106 236 ) oder mit einer Kombination einer Koji-Kultur mit Kochfleisch-Mikroorganismen ( US 6,620,009 ) produziert werden.
In der EP 486776 wird ein Fermentationsverfahren zum Herstellen gut abgerundeter Geschmäcke zum Verbessern oder Intensivieren des Geschmacks oder Aromas von Nahrungsmitteln beschrieben. Das Verfahren umfaßt die Fermentation eines Mediums, das natürliche Substrate enthält, das mit einem Stamm von Monascus purpureus beimpft ist. In einer bevorzugten Ausführung kann der Fermentationsansatz zusätzlich Stämme von Brevibacterium linens und Lactobacillus casei enthalten Die natürlichen Substrate können Brotmehl oder Vollmilchpulver einschließen.
Sowohl die US 4,172,900 als auch die US 1,240,345 beschreiben Verfahren zum Erhalten eines natürlichen Käseprodukts mit einem höchst intensivierten Geschmack nach amerikanischem Käse. Dieses Verfahren umfaßt die Verwendung einer Lipase/Protease, vorzugsweise aus Rachengewebe, und eine Protease aus einem Stamm von Micrococcus-Bakterien.
Die US 3,156,568 beschreibt ein Verfahren zum Herstellen eines fettarmen gereiften Käses. Das Verfahren schließt ein Beimpfen von Käsemilch mit einer Starterkultur und einem Mikroorganismus ein. Der Geschmack des Käses wird durch die Zugabe einer Lipase, bevor die Käsemilch mit Lab versetzt wird, verstärkt.
In der russischen Patentschrift RU 109757 wird ein Verfahren zum Herstellen einer Bakterienzusammensetzung beschrieben, welches aus einem getrennten Kultivieren von Laktobakterien und Micrococci der Generation 1 und 2 und einem Kombinieren dieser mit Biomasse besteht, um den Produkten eine verlängerte Lagerungszeit zu verleihen. Ein Beispiel für ein Produkt, dessen Lagerungszeit gesteigert werden könnte, ist ein Fleischprodukt. Es gibt keinen Hinweis darauf, welche Wirkung die Zusammensetzung, wenn überhaupt, auf den Geschmack des Fleisches hat.
Wir haben entdeckt, daß wir ein Produkt mit pikantem Geschmack in einem relativ kurzen Zeitraum durch Fermentation eines wäßrigen Mediums auf der Grundlage von Protein durch Bakterien in Lebensmittelqualität unter verschiedenen Bedingungen, die sich von jenen, die traditionell verwendet werden, unterscheiden, herstellen können. Das auf diese Weise hergestellte Produkt kann konzentriert werden, um ein Produkt herzustellen, das als ein Zusatz verwendet werden kann, um anderen Produkten für den Verbraucher, wie etwa Käse, Geschmack zu geben.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, dieses Erwünschte zu erreichen, oder mindestens, der Öffentlichkeit eine nützliche Wahl anzubieten.
Offenbarung der Erfindung
Demgemäß kann man im weitesten Sinne sagen, daß die Erfindung in einem Verfahren zum Herstellen eines Produkts mit pikantem Geschmack aus einer Proteinquelle besteht, wobei das Verfahren dadurch charakterisiert ist, daß es ein Fermentieren der Proteinquelle in einem physiologisch annehmbaren wäßrigen Medium umfaßt, welches mindestens einen ersten Bakterienstamm in Lebensmittelqualität, ausgewählt aus der Gattung Macrococcus, und mindestens einen zweiten Stamm eines Milchsäurebakteriums in Lebensmittelqualität enthält, bei einer Temperatur von 20–42°C bei einem pH-Wert, der weit über dem isoelektrischen Punkt des Mediums aufrechterhalten wird, ein Fortsetzen der Fermentation, bis ein ausreichender Hydrolysegrad erreicht worden ist, so daß der pikante Geschmack erzielt worden ist, und ein Wiedergewinnen des auf diese Weise hergestellten Produkts unter der Voraussetzung, daß isoliertes Casein oder ein Derivat davon nicht die einzige Proteinquelle ist.
Stärker bevorzugt ist der Macrococcus-Stamm ein Stamm von Macrococcus caseolyticus.
Am stärksten bevorzugt ist der Stamm von Macrococcus caseolyticus einer der Stämme, die bei der American Type Culture Collection unter der ATCC-Nr. 51834 und der ATCC-Nr. 51835 hinterlegt wurde (Int. J. Syst. Bacteriol. 48: 859–877, 1998). Gefrier-getrocknete Kulturen sind zum Einkauf von der ATCC erhältlich.
Vorzugsweise ist der zweite Stamm ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus einem Stamm aus Lactobacillus-, einem Stamm aus Lactococcus-, einem Stamm aus Pediococcus- und einem Stamm aus Leuconostoc-Bakterien.
Stärker bevorzugt ist der zweite Stamm ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus einem Stamm von L. helveticus, einem Stamm von L. delbrueckii subsp. bulgaricus, einem Stamm von L. delbrueckii subsp. lactis, einem Stamm von L. brevis, einem Stamm von L. paracaseii, einem Stamm von L. rhamnosus und einem Stamm von L. fermentum.
Am stärksten bevorzugt ist der zweite Stamm ein Stamm von Lactobacillus helveticus.
Vorzugsweise beträgt der ausreichende Hydrolysegrad 2% bis 32%.
Stärker bevorzugt beträgt der ausreichende Hydrolysegrad 4% bis 32%.
Am stärksten bevorzugt beträgt der ausreichende Hydrolysegrad 7% bis 32%.
Vorzugsweise wird der pH-Wert durch die Zugabe einer physiologisch annehmbaren Base oder eines physiologisch annehmbaren Puffers aufrechterhalten.
Vorzugsweise ist die Base Kalilauge (Kaliumhydroxid).
Alternativ ist die Base Natronlauge (Natriumhydroxid).
Alternativ ist die Base Calciumhydroxid.
Vorzugsweise ist die Proteinquelle eine Milch und/oder ein Milchderivat.
Vorzugsweise ist die Milch ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Vollmilch, homogenisierter Vollmilch, Magermilch, rekonstituiertem Magermilchpulver und rekonstituiertem Vollmilchpulver.
Vorzugsweise ist das Milchderivat ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Milchproteinkonzentrat (milk protein concentrate MPC), Molkeproteinkonzentrat (whey protein concentrate WPC), Calcium-depletierten Milchderivaten, Buttermilch, Molke und Ultrafiltrationspermeaten.
Vorzugsweise beträgt das rekonstituierte Pulver oder der Brei weniger als 50% der Gesamtfeststoffe.
Alternativ ist die Proteinquelle in einem physiologisch annehmbaren Medium ein pflanzliches oder ein Getreideprotein.
Vorzugsweise ist das pflanzliche Protein Sojabohnenprotein.
Alternativ ist das Getreideprotein Reis- oder Weizenprotein.
Vorzugsweise enthält das physiologisch annehmbare Medium zugesetztes oder natives Kohlenhydrat.
In der bevorzugten Ausführung ist das Kohlenhydrat Lactose.
In einer anderen Ausführung ist das Kohlenhydrat Glucose, Fructose, Maltose, Sucrose, ein Oligosaccharid oder Stärke oder eine Mischung aus jeweils zwei oder mehreren der genannten.
In einer anderen Ausführung enthält das Medium Rahm, Rahmpulver oder Butterfett.
In einer weiteren Ausführung enthält das Medium ein Fett aus einem Produkt, das kein Molkereiprodukt ist.
Vorzugsweise ist das Fett aus einem Produkt, das kein Molkereiprodukt ist, eine Quelle einer mehrfach ungesättigten Fettsäure, wie etwas Olivenöl, Rapsöl oder Distelöl.
Alternativ ist das Fett aus einem Produkt, das kein Molkereiprodukt ist, Kokusnußöl.
Vorzugsweise wird die Fermentation bei einem pH-Wert zwischen 4,0 und 8,0 durchgeführt.
Am stärksten bevorzugt ist ein pH-Wert von 5,5 bis 6,5.
In einer Ausführung wird die Fermentation unter statischen pH-Wert-Bedingungen (pH stat) durchgeführt.
Vorzugsweise wird die Fermentation bei einer Temperatur von 15–45°C durchgeführt.
Am stärksten bevorzugt beträgt die Temperatur 30–40°C.
Vorzugsweise werden die ersten oder zweiten Bakterienstämme dem Medium gemeinsam zugegeben.
Alternativ werden die ersten oder zweiten Stämme getrennt zu verschiedenen Zeiten zugegeben, und die Temperatur und der pH-Wert, bei denen die Fermentation durchgeführt wird, kann geändert werden, nachdem er zweite Stamm oder nachfolgende Stämme zugesetzt werden.
Vorzugsweise wird die Fermentation für 12 bis 96 Stunden fortführt.
Am stärksten bevorzugt wird die Fermentation für ungefähr 40 bis 60 Stunden durchgeführt.
In einer Ausführung wird die Fermentation in ein Stadium der Säureproduktion und ein Stadium der Geschmacksentwicklung aufgeteilt.
In einer Alternative wird der pH-Wert während des Stadiums der Geschmacksentwicklung verändert.
In einer anderen Alternative wird die Temperatur während des Stadiums der Geschmacksentwicklung verändert.
In noch einer anderen Alternative werden Zellen aufgebrochen, um intrazelluläre Enzyme während des Stadiums der Geschmacksentwicklung freizusetzen.
Vorzugsweise werden die Zellen osmotisch durch Neutralisation der zugesetzten Base aufgebrochen.
Alternativ werden die Zellen durch Zugabe von Lysosym aufgebrochen.
Alternativ werden die Zellen durch Scherung aufgebrochen.
In einer weiteren Alternative werden hydrolytische Enzyme im Stadium der Geschmacksentwicklung zugesetzt.
Vorzugsweise werden Lipasen oder Proteasen zugesetzt.
Alternativ werden aufgebrochene Zellen zugesetzt.
In einer Ausführung werden dem Medium wachstumsverstärkende Substanzen zugesetzt.
Vorzugsweise werden Protein-Hydrolysate zugesetzt.
In einer Alternative wird die Fermentation beendet, bevor das Produkt mit pikantem Geschmack gewonnen wird.
Vorzugsweise wird die Fermentation beendet, indem die Bakterienstämme inaktiviert werden.
Alternativ wird die Fermentation beendet, indem die Bakterienstämme entfernt werden.
Vorzugsweise werden die Bakterienstämme durch Erhitzen inaktiviert.
In einer weiteren Alternative werden die Mikroorganismen geerntet und mit diesen wieder ein frisches Medium zur anschließenden Geschmacksentwicklungsfermentation beimpft.
In einer Ausführung wird Zellmaterial aus den inaktivierten Bakterienstämmen frischem Medium zu einer nachfolgenden Geschmacksentwicklungsfermentation zugesetzt.
In einer anderen Ausführung werden die Enzyme, die durch die Bakterienstämme produziert werden, isoliert und frischem Medium zur nachfolgenden Geschmacksentwicklung zugesetzt.
In einer anderen Ausführung werden die Enzyme, die entweder durch die Bakterienstämme produziert oder zur Geschmacksentwicklung zugesetzt werden, vor der Gewinnung des Produkts inaktiviert.
Vorzugsweise werden die Enzyme durch Erhitzen auf eine Minimaltemperatur von 72°C für mindestens 15 Minuten inaktiviert.
In einer Ausführung ist das gewonnene Produkt mit pikantem Geschmack konzentriert.
Vorzugsweise erfolgt die Konzentration durch Trocknen.
In einer Alternative erfolgt die Konzentration durch Verdampfen.
Alternativ erfolgt die Konzentration durch Zentrifugation.
Alternativ erfolgt die Konzentration durch Membranfiltration.
In einer Ausführung wird das fermentierte Produkt hitzebehandelt, um gewünschte Geschmäcke zu entwickeln.
In einer anderen Ausführung wird das fermentierte Produkt altern gelassen, um gewünschte Geschmäcke zu entwickeln.
In einer weiteren Ausführung wird das Produkt mit anderen Zutaten gemischt, um das gewünschte Endprodukt herzustellen.
Vorzugsweise wird die Formulierung des gewünschten Endprodukts durch Mischen vor einer Konzentration erzielt.
Alternativ kann die Formulierung des Endprodukts erzielt werden, indem das trockene Produkt mit den gewünschten Zutaten gemischt wird.
In einer Ausführung ist die Fermentation oder das fermentierte Produkt teilweise entsalzt.
Vorzugsweise erfolgt das Entsalzen durch Nanofiltration.
Alternativ erfolgt das Entsalzen durch Elektrodialyse.
Alternativ wird die Mikrofiltration vor der Elektrodialyse durchgeführt.
In einer anderen Alternative wird die Ultrafiltration vor der Elektrodialyse durchgeführt.
Die Erfindung schließt auch den zusätzlichen Schritt eines Zugebens des Produkts, das aus dem Verfahren gewonnen wurde, bei einem Käseherstellungsverfahren ein, um dem auf diese Weise produzierten Käse Geschmack zu verleihen.
Unter einem anderen Aspekt schließt die Erfindung den zusätzlichen Schritt eines Zugebens des Produkts, das aus dem Verfahren gewonnen wurde, zu einem rekombinierten Produkt ein, um dem auf diese Weise hergestellten Produkt Geschmack zu verleihen.
Vorzugsweise ist das rekombinierte Produkt ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Protein/Wasser-Gelen, Joghurts, Cremes, Eier- bzw. Vanillecremes, Saucen und Süßwarenprodukten.
Zu einer andern Ausführung kann gesagt werden, daß die Erfindung ein Produkt mit pikantem Geschmack ist, das durch das Verfahren, wie oben definiert, hergesellt wurde.
In noch einer weiteren Ausführung besteht die Erfindung in einem Käse, welcher ein Produkt mit pikantem Geschmack, wie oben beschrieben, enthält.
Unter einem Aspekt schließt die Erfindung ein rekombiniertes Produkt ein, welches ein Produkt mit pikantem Geschmack enthält, das durch das Verfahren, wie oben beschrieben, hergestellt wurde.
In einer Ausführung wird das Produkt in Form eines Pulvers verfügbar gemacht.
In einer anderen Ausführung wird das Produkt in Form einer Paste verfügbar gemacht.
In noch einer anderen Ausführung wird das Produkt in Form eines Breis verfügbar gemacht.
Man kann auch sagen, daß die Erfindung in einem Verfahren zum Herstellen eines Produkts mit pikantem Geschmack besteht, wie im wesentlichen hier unter Bezugnahme auf jedes Beispiel beschrieben.
Alternativ besteht die Erfindung in einem Produkt mit pikantem Geschmack, das durch ein Verfahren, wie im wesentlichen hier unter Bezugnahme auf jedes Beispiel beschrieben, hergestellt wurde.
Obwohl das Verfahren der beanspruchten Erfindung das Vorhandensein von mindestens einem ersten Stamm und einem zweiten Stamm der bezeichneten Bakterien in Betracht zieht, sollte verstanden werden, daß Stämme anderer Bakterien dem Fermentationsmedium zugesetzt werden können.
Man kann im weitesten Sinne auch sagen, daß die Erfindung aus den Teilen, Elementen und Merkmalen besteht, auf die in der Beschreibung der Anmeldung Bezug genommen wird oder die darin angegeben werden, einzeln oder gemeinsam, und aus jeder Kombination oder allen Kombinationen aus jeweils zwei oder mehreren der Teile, Elemente oder Merkmale, und wo hier spezielle ganze Zahlen erwähnt werden, die bekannte Äquivalente im Stand der Technik, zu dem diese Erfindung gehört, haben, werden derartige bekannte Äquivalente als hier aufgenommen betrachtet, als ob sie einzeln dargelegt würden.
Kurze Beschreibung der Zeichnung
Die Erfindung kann auch verstanden werden, indem Bezug auf die begleitende Zeichnung genommen wird, worin:
1 ein Diagramm ist, welches den Basenverbrauch durch die Bakterien gegen die Zeit und den Hydrolysegrad gegen die Zeit für die unten in Beispiel 3 beschriebene Reaktion zeigt.
Art und Weise der Ausführung der Erfindung
Die Erfindung kann vollständiger verstanden werden, indem auf die folgenden Beispiele Bezug genommen wird:
Beispiel 1: Pikanter Geschmack aus Vollmilch
Lactobacillus helveticus und Macroccocus caseolyticus wurden über Nacht zu 10 l in zwei getrennten Fermentern von Hefe-Glukose-Milch unter Kontrolle des pH-Werts bei 6,1 mit Ammoniumhydroxid-Neutralisation in einem Medium auf der Grundlage von Milch wachsen gelassen. 2 l eines pasteurisierten rekonstituierten Vollmilchpulvers wurde mit Wasser auf 10% Gesamtfeststoffe gebracht und mit jeweils 3 ml von 10⁹ cfu/ml Reinkulturen von Lactobacillus helveticus und Macroccocus caseolyticus bei 37°C beimpft. Der pH-Wert wurde von 6,6 auf 6,0 absinken gelassen, bevor er bei 6,0 durch die Zugabe einer 10%igen KOH-Lösung aufrecht erhalten wurde. Das Medium wurde 48 Stunden bis zu einem Hydrolysegrad von 18% fermentiert (Verfahren wie beschrieben durch H. Frister et al., in Fresenius Zeitschrift Analytik Chimie, 330: 631–633, 1988). Die Fermentation wurde beendet, indem der pH-Wert wieder auf 6,6 eingestellt wurde, gefolgt durch Erhitzen bei 60°C und Beibehalten der Temperatur für 30 Minuten. Das Produkt wurde durch Gefriertrocknung konzentriert. Reis- und Wasser-Cracker, beschichtet mit Olivenöl und geschmolzener Butter, wurden mit dem gefriergetrockneten Produkt bestreut und bei 100°C gebacken, bis das Pulver gebräunt war.
Eine Reihe von erfahrenen Käse-Verkostern wurde versammelt, um Geschmacksbeschreibungen für das vorkonzentrierte Produkt, das durch das in diesem Beispiel beschriebene Verfahren hergestellt wurde, zu entwickeln. Dies wurde zunächst einzeln bewerkstelligt, wonach man sich auf eine fertige Liste von Beschreibungen und deren relative Intensität durch Diskussion und Konsens einigte. Die primären Geschmacksbeschreibungen, über die Einigung erzielt wurde, waren pikant, fleischartig, gebraten, fleischbrühartig, pilzartig und salzig. Die Produkte aus den nachfolgenden Beispielen wurden mit diesem Referenzbeispielprodukt verglichen.
Beispiel 2: Pikanter Geschmack aus Vollmilchpulver
Lactobacillus helveticus und Macroccocus caseolyticus wurden über Nacht zu 10 l in zwei getrennten Fermentern von Hefe-Glucose-Milch unter Kontrolle des pH-Werts bei 6,1 mit Ammoniumhydroxid-Neutralisierung in ein Medium auf der Grundlage von Milch wachsen gelassen. Das Medium aus 93 kg Vollmilchpulver in 930 kg entmineralisiertem Wasser wurde auf 45°C erhitzt und dann teilweise mit 0,5 l Neutrase für 90 Minuten hydrolisiert, wonach das Enzym durch Erhitzen auf 85°C inaktiviert wurde. Das Medium wurde dann UHTST-sterilisiert, auf 37°C abgekühlt und beimpft. Der pH-Wert wurde bei 6,0 durch Zugabe von 20 l einer 49%igen KOH-Lösung aufrecht erhalten. Der pH-Wert wurde dann auf 4,6 abgesenkt, bevor eine Kontrolle bei 6,0 nach 24 Stunden wiederhergestellt wurde. Weitere 8 l von 50% von KOH wurden von 24 bis 48 Stunden zugesetzt. Die Fermentation wurde durch Erhitzen auf 60,5°C und Beibehalten dieser Temperatur für 30 Minuten beendet. 9 kg Milchproteinkonzentrat wurden 90 l des fermentierten Produkts zugegeben, um den Gesamtfeststoff auf 20% zu bringen und die sich ergebende Mischung wurde sprüh-getrocknet bei einer Lufteinlaßtemperatur von 175°C und einer Auslaßtemperatur von 80°C.
Obwohl der Geschmack nicht durch ein formales Gremium getestet wurde, war er mit dem von Beispiel 1 vergleichbar.
Beispiel 3: Pikanter Geschmack aus Magermilchpulver
Ein Inoculum wurde hergestellt, wie in Beispiel 1 beschrieben. 180 g eines pasteurisierten rekonstituierten Magermilchpulvers wurden auf 10% Gesamtfeststoffe mit Wasser gebracht. 20 ml einer 20%igen Lactoselösung (0,45 μm filtriert) wurden zugesetzt. Das Medium wurde mit jeweils 3 ml Reinkulturen von 10⁹ cfu/ml Lactobacillus helveticus und Macroccocus caseolyticus bei 37°C beimpft. Der pH-Wert wurde von 6,6 auf 6,0 absinken gelassen, bevor er bei 6,0 für die Fermentation durch die Zugabe einer 10%igen KOH-Lösung aufrechterhalten wurde. Das Medium wurde 40 Stunden bis zu einem Hydrolysegrad von 5% fermentiert. Die Fermentation wurde beendet, indem der pH-Wert wieder auf 6,0 eingestellt wurde, gefolgt durch Erhitzen auf 60°C und Beibehalten dieser Temperatur für 30 Minuten. Der pikante Geschmack war weniger intensiv als der in Beispiel 1, obwohl starke fleischbrühartige und Bratnoten offensichtlich waren.
Die Linie, die in 1 durch die Kreise aufgetragen ist, zeigt die Aktivität der kombinierten Kulturen von Lactobacillus helveticus und Macroccocus caseolyticus. Während der ersten 24 Stunden der Fermentation wachsen die Kulturen aktiv, verbrauchen Lactose und produzieren Milchsäure, die durch Zugeben einer Base zu ihrem Salz neutralisiert wird (als Phase der Säureproduktion bezeichnet). Die offenen Symbole zeigen den Basenverbrauch über die Zeit. Nach einem ausreichenden Lactoseverbrauch und einer ausreichenden Salzproduktion wird das Wachstum schließlich gehemmt, die Zellzahlen hören auf zuzunehmen und die Enzyme hydrolisieren die Proteine, um die gewünschten Geschmackssubstanzen zu produzieren (als Phase der Geschmacksentwicklung bezeichnet). Die ausgefüllten Symbole zeigen den Hydrolysegrad über die Zeit.
Beispiel 4: Pikanter Geschmack von Molkenproteinkonzentrat.
Ein Inoculum wurde hergestellt, wie in Beispiel 1 beschrieben. 2 l einer pasteurisierten Molkenprotein-Konzentratlösung wurden auf 10% Molkenproteinkonzentrat und 3% Lactose in Wasser gebracht, und das Medium wurde mit jeweils 3 ml von 10⁹ cfu/ml Reinkulturen von Lactobacillus helveticus und Macroccocus caseolyticus bei 37°C beimpft. Das Medium wurde 40 Stunden bis zu einem Hydrolysegrad von 4,6% fermentiert. Der pH-Wert wurde bei 6,0 zur Fermentation durch die Zugabe einer 10%igen KOH-Lösung aufrecht erhalten. Die Fermentation wurde beendet, indem der pH-Wert wieder auf 7,0 eingestellt wurde, gefolgt durch Erhitzen auf 60°C und Beibehalten der Temperatur für 30 Minuten.
Der Geschmack war relativ muffig mit einer gemäßigten fleischbrühartigen Note.
Beispiel 5: Pikanter Geschmack aus Sojaprotein-Isolat
2 l Sauermolke wurden auf 10% Gesamtfeststoffe mit Sojaprotein-Isolat gebracht. Ein Inoculum wurde hergestellt, wie in Beispiel 1 beschrieben. Das Medium wurde auf 37°C erhitzt und mit jeweils 3 ml von 10⁹ Zellen/ml Reinkulturen von Lactobacillus helveticus und Macroccocus caseolyticus beimpft. Das Medium wurde 48 Stunden fermentiert. Der pH-Wert wurde von 6,6 auf 6,0 absinken gelassen, bevor er bei 6,0 zur Fermentation durch die Zugabe einer 10%igen KOH-Lösung aufrecht erhalten wurde. Die Fermentation wurde durch Erhitzen auf 60°C und Beibehalten der Temperatur für 30 Minuten beendet. Der Geschmack war fleischbrühartig-pikant und nach Getreide.
Beispiel 6: Pikanter Geschmack aus Vollmilchpulver
Ein Inoculum wurde hergestellt, wie in Beispiel 1 beschrieben. 2 l eines pasteurisierten rekonstituierten Vollmilchpulvers wurden auf 10% Gesamtfeststoffe mit Wasser gebracht und mit jeweils 3 ml von 10⁹ cfu/ml Reinkulturen Lactobacillus helveticus und Macroccocus caseolyticus bei 37°C beimpft. Das Medium wurde 24 Stunden bis zu einem Hydrolysegrad von 20% fermentiert. Der pH-Wert wurde von 6,6 auf 6,0 absinken gelassen, bevor er bei 6,0 durch die Zugabe einer 10%igen KOH-Lösung aufrecht erhalten wurde. Nach 24 Stunden wurden dem Medium 10 g Lysozym zugesetzt, und der pH-Wert wurde danach bei 5,2 aufrecht erhalten. Die Fermentation wurde beendet, indem der pH-Wert wieder auf 6,0 eingestellt wurde, gefolgt durch Erhitzen auf 60°C und Beibehalten dieser Temperatur für 30 Minuten.
Der Geschmack war ähnlich dem in Beispiel 1, obwohl die Bratnote stärker unterdrück war, und es war eine stärkere Pilznote offensichtlich.
Beispiel 7: Fermentation mit nur einem Bakterium aus der ersten Gruppe (Kontrollbeispiel)
Ein Inoculum wurde hergestellt, wie in Beispiel 1 beschrieben. 2 l eines pasteurisierten rekonstituierten Magermilchpulvers wurden auf 10% Gesamtfeststoffe mit Wasser gebracht. Das Medium wurde mit 3 ml von 10⁹ cfu/ml einer Kultur von Macroccocus caseolyticus bei 37°C beimpft. Der pH-Wert wurde von 6,6 auf 6,0 absinken gelassen, bevor er bei 6,0 zur Fermentation durch die Zugabe einer 10%igen KOH-Lösung aufrecht erhalten wurde. Das Medium wurde 47 Stunden bis zu einem Hydrolysegrad von 5,5% fermentiert. Die Fermentation wurde beendet, indem der pH-Wert wieder auf 6,0 eingestellt wurde, gefolgt durch Erhitzen auf 60°C und Beibehalten dieser Temperatur für 30 Minuten.
Die Fermentation brachte unerwünschte Fehlgeschmäcke hervor, die von denen der früheren Beispiele erheblich verschieden waren.
Beispiel 8: Fermentation mit nur einem Bakterium aus der zweiten Gruppe (Kontrollbeispiel)
Ein Inoculum wurde hergestellt, wie in Beispiel 1 beschrieben. 2 l eines pasteurisierten rekonstituierten Magermilchpulvers wurde auf 10% Gesamtfeststoff mit Wasser gebracht. Das Medium wurde mit 3 ml von 10⁹ cfu/ml einer Kultur von Lactobacillus helveticus bei 37°C beimpft. Der pH-Wert wurde von 6,6 auf 6,0 absinken gelassen, bevor er bei 6,0 zur Fermentation durch die Zugabe einer 10%igen KOH-Lösung aufrecht erhalten wurde. Das Medium wurde 49 Stunden bis zu einem Hydrolysegrad von 8,8% fermentiert. Die Fermentation wur de beendet, indem der pH-Wert wieder auf 6,6 eingestellt wurde, gefolgt durch Erhitzen auf 60°C und Beibehalten dieser Temperatur für 30 Minuten.
Der Geschmack war, von denen, die in den Beispielen 1 bis 6 hervorgebracht wurden, wesentlich verschieden. Der Lactobacillus helveticus produzierte alleine einen säuerlichen und sauren Geschmack, der erheblich weniger pikant war als der in Beispiel 1.
Beispiel 9: Fermentation von ungeeignetem Proteinsubstrat (Kontrollbeispiel)
Das Inokulum wurde hergestellt, wie in Beispiel 1 beschrieben. 2 l einer pasteurisierten Calcium-Caseinat-Lösung wurden auf 10% Gesamtfeststoffe mit Wasser gebracht. Es wurden 3% Lactose zugegeben, und das Medium wurde mit jeweils 3 ml von 10⁹ cfu/ml Reinkulturen von Lactobacillus helveticus und Macroccocus caseolyticus bei 37°C beimpft. Das Medium wurde 40 Stunden bis zu einem Hydrolysegrad von 2,5% fermentiert. Der pH-Wert wurde bei 6,0 zur Fermentation durch die Zugabe einer 10%igen KOH-Lösung aufrecht erhalten. Die Fermentation wurde beendet, indem der pH-Wert wieder auf 7,0 eingestellt wurde, gefolgt durch Erhitzen auf 60°C und Beibehalten dieser Temperatur für 30 Minuten.
Dieses Produkt war im Geschmack intensiv bitter.
Beispiel 10: Pikanter Geschmack aus Vollmilchpulver mit drei Bakterienstämmen
2 l eines pasteurisierten rekonstituierten Vollmilchpulvers wurden auf 10% Gesamtfeststoffe mit Wasser gebracht. Das Medium wurde mit jeweils 3 ml von 10⁹ cfu/ml der Stämme Lactobacillus bulgaricus, Enterococcus faecalis (EFT) und Macroccocus caseolyticus bei 37°C beimpft. Das Medium wurde 48 Stunden fermentiert. Der pH-Wert wurde von 6,6 auf 6,0 absinken gelassen, bevor er auf 6,0 zur Fermentation durch die Zugabe einer 10%igen KOH-Lösung aufrecht erhalten wurde. Die Fermentation wurde beendet, indem der pH-Wert wieder auf 6,6 eingestellt wurde, gefolgt durch Erhitzen auf 60°C und Beibehalten dieser Temperatur für 30 Minuten.
Beispiel 11: Pikanter Geschmack aus Vollmilchpulver mit zugesetztem Enzym
Ein Inoculum wurde hergestellt, wie in Beispiel 1 beschrieben. 2 l eines pasteurisierten rekonstituierten Vollmilchpulvers wurden auf 10% Gesamtfeststoffe mit Wasser gebracht und mit jeweils 3 ml von 10⁹ cfu/ml Lactobacillus helveticus und Macroccocus caseolyticus bei 37°C beimpft. Der pH-Wert wurde von 6,6 auf 6,0 absinken gelassen, bevor er auf 6,0 zur Fermentation durch die Zugabe einer 10%igen KOH-Lösung aufrecht erhalten wurde. Das Medium wurde 24 Stunden fermentiert, wonach 500 ml entnommen wurden, und es wurden 0,1% Palatase^TM-Enzym und Ethanol (ad 0,1 M) zugesetzt. Die Fermentation wurde dann für weitere 24 Stunden fortgesetzt.
Dieses Produkt wies einen pikanten und seifigen Geschmack auf.
Beispiel 12: Pikanter Geschmack aus pasteurisierter Vollmilch
Das Inoculum wurde hergestellt, wie in Beispiel 1 beschrieben. 2 l pasteurisierte Vollmilch wurden mit jeweils 3 ml von 10⁹ cfu/ml Reinkulturen von Lactobacillus helveticus und Macroccocus caseolyticus bei 37°C beimpft. Der pH-Wert wurde von 6,6 auf 6,0 absinken gelassen, bevor er bei 6,0 zur Fermentation durch Zugabe einer 10%igen KOH-Lösung aufrecht erhalten wurde. Die Fermentation wurde nach 48 Stunden beendet.
Dieses Produkt war im Geschmack ähnlich dem in Beispiel 1, obwohl die pikante Note etwas weniger intensiv war.
Beispiel 13: Pikanter Geschmack aus Vollmilch unter Verwendung des ATCC-Stamms Nr. 51834
Der Lactobacillus helveticus wurde hergestellt, wie in Beispiel 1 beschrieben. Der Macroccocus caseolyticus (ATCC-Nr. 51834) wurde in 10% rekonstituierter Magermilch bei 37°C 16–18 Stunden wachsen gelassen. 2 l eines pasteurisierten rekonstituierten Vollmilchpulvers wurden auf 10% Gesamtfeststoffe mit Wasser gebracht und mit 3 ml von ungefähr 10⁹ cfu/ml Lactobacillus helveticus und ungefähr 8–16 ml Macroccocus caseolyticus, beides Reinkulturen, bei 37°C beimpft. Der pH-Wert wurde von 6,6 auf 6,0 absinken gelassen, bevor er bei 6,0 durch die Zugabe einer 10%igen KOH-Lösung aufrecht erhalten wurde. Das Medium wurde 48 Stunden fermentiert. Die Fermentation wurde durch Erhitzen auf 60°C und Beibehalten dieser Temperatur für 30 Minuten beendet.
Dieses Produkt war ähnlich im Geschmack wie das in Beispiel 1, obwohl der pikante Geschmack weniger intensiv war und der Pilzgeschmack intensiver war.
Beispiel 14: Pikanter Geschmack aus Vollmilch unter Verwendung des ATCC-Stamms Nr. 51835
Der Lactobacillus helveticus wurde hergestellt, wie in Beispiel 1 beschrieben. Der Macroccocus caseolyticus (ATCC-Nr. 51834 bzw. 51835) wurde in 10% rekonstituierter Magermilch bei 37°C 16 bis 18 Stunden wachsen gelassen. 2 l eines pasteurisierten rekonstituierten Vollmilchpulvers wurden auf 10% Gesamtfeststoffe mit Wasser gebracht und mit 3 ml von ungefähr 10⁹ cfu/ml Lactobacillus helveticus und ungefähr 8–16 ml Macroccocus caseolyticus, beides Reinkulturen, bei 37°C beimpft. Der pH-Wert wurde von 6,6 auf 6,0 absinken gelassen, bevor er bei 6,0 durch die Zugabe einer 10%igen KOH-Lösung aufrecht erhalten wurde. Das Medium wurde 48 Stunden fermentiert. Die Fermentation wurde durch Erhitzen auf 60°C und Beibehalten dieser Temperatur für 30 Minuten beendet.
Dieses Produkt war in Bezug auf den Geschmack demjenigen in Beispiel 1 sehr nahe.
Zusätzliche Bemerkungen
Die starke Neigung von Caseinprotein, bitter schmeckende Proteinhydrolysate zu bilden, ist gut bekannt und nahezu die gesamte Entwicklungsarbeit in Bezug auf Caseinhydrolyseverfahren haben sich auf und um dieses Bitterkeitsproblem herum konzentriert (J. Adler-Nissen, Enzymatic Hydrolysis of Food Proteins, Elsevier, 1986 und die Zitate darin). Es war nicht überraschend, daß ein isoliertes Caseinat, fermentiert, wie durch das Verfahren der Erfindung beschrieben, einen intensiv bitteren Geschmack und keine pikanten Noten hervorbrachte, wie durch das Gremium beschrieben (Beispiel 9). Allerdings war überraschend, daß Bitterkeit vermieden wurde, wenn die Proteinsubstrate, die mindestens etwas Casein enthielten, durch dasselbe Verfahren fermentiert wurden.
Das Produkt mit pikantem Geschmack, hergestellt wie beschrieben, weist gegenüber denen, die nach den bestehenden Verfahren hergestellt werden, insofern einen Vorteil auf, als ein Erhitzungsschritt zur Geschmacksentwicklung nicht erforderlich ist und der Geschmack in einer relativ kurzen Zeitdauer ohne die Verwendung von kommerziellen Enzympräparationen hervorgebracht werden kann.
Der Hydrolysegrad, bei dem der gewünschte pikante Geschmack erzielt wird, hängt von dem gewählten Proteinsubstrat und den Parametern des Fermentationsverfahrens ab, beispielsweise Zeit, Temperatur und Substratkonzentration.
Die Beispiele 1 bis 6 und 10 bis 14 beschreiben bevorzugte Arten und Weisen, die Erfindung in die Praxis umzusetzen. Proteinquellen, Bakterienstämme und Fermentationsbedingungen, die Alternativen zu denjenigen, die beispielhaft erläutert wurden, darstellen, werden denjenigen, die auf dem Fachgebiet sachkundig sind, bekannt sein oder sie können leicht bestimmt werden. Der Umfang der Erfindung ist nicht durch die Beispiele beschränkt, sondern wird durch die angefügten Ansprüche definiert.

Claims

Verfahren zum Herstellen eines Produkts mit pikantem Geschmack aus einer Molkereiprodukt-Proteinquelle oder einer pflanzlichen Proteinquelle, dadurch charakterisiert, dass sie Folgendes umfasst: Fermentieren der Proteinquelle in einem physiologisch annehmbaren wässrigen Medium, das mindestens einen ersten Bakterienstamm in Lebensmittelqualität enthält, ausgewählt aus der Gattung Macrococcus, und mindestens einen zweiten Stamm in Lebensmittelqualität eines Milchsäurebakteriums, bei einer Temperatur von 20 bis 42°C bei einem pH-Wert, der bei einem Wert konstant gehalten wird, der über dem isoelektrischen Punkt des Mediums liegt, Fortsetzen der Fermentation bis ein ausreichender Grad an Hydrolyse erreicht worden ist, damit der pikante Geschmack erzielt worden ist, und Gewinnen des auf diese Weise hergestellten Produkts unter der Voraussetzung, dass isoliertes Kasein oder ein Derivat davon nicht die einzige Proteinquelle ist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Macrococcus-Stamm ein Stamm von Macrococcus caseolyticus ist.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei der Stamm von Macrococcus caseolyticus einer der Stämme ist, die bei der American Type Culture Collection unter der ATCC-Nr. 51834 und ATCC-Nr. 51835 hinterlegt wurden.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der zweite Stamm ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus einem Stamm von Lactobacillus-, einem Stamm von Lactococcus-, einem Stamm von Pediococcus- und einem Stamm von Leuconostoc-Bakterien.
Verfahren nach Anspruch 4, wobei der zweite Stamm ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus einem Stamm von L. helveticus, einem Stamm von L. delbrueckii subsp. bulgaricus, einem Stamm von L. delbrueckii subsp. lactis, einem Stamm von L. brevis, einem Stamm von L. paracaseii, einem Stamm von L. rhamnosus und einem Stamm von L. fermentum.
Verfahren nach Anspruch 4, wobei der zweite Stamm ein Stamm von Lactobacillus helveticus ist.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der ausreichende Grad an Hydrolyse 2% bis 32% beträgt.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Proteinquelle eine Milch und/oder ein Milchderivat ist.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei die Milch ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus Vollmilch, homogenisierter Vollmilch, Magermilch, rekonstituiertem Magermilchpulver und rekonstituiertem Vollmilchpulver.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei das Milchderivat ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus Milchproteinkonzentrat (MPC), Molkeproteinkonzentrat (WPC), Calcium-depletierten Milchderivaten, Buttermilch, Molke und Ultrafiltrationspermeaten.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Proteinquelle ein pflanzliches Protein oder ein Getreideprotein ist.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das physiologisch annehmbare Medium ein zugesetztes oder natives Kohlenhydrat enthält.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Medium Sahne, Sahnepulver oder Butterfett enthält.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei das Medium ein Fett enthält, das kein Molkereiproduktfett ist.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Fermentation bei einem pH-Wert zwischen 4,0 und 8,0 durchgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 15, wobei der pH-Wert zwischen 5,5 und 6,5 liegt.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Fermentation unter pH-stat-Bedingungen durchgeführt wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Temperatur zwischen 30°C und 40°C liegt.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die ersten und zweiten Bakterienstämme zu verschiedenen Zeiten zugesetzt werden und die Temperatur und der pH-Wert, bei denen die Fermentation durchgeführt wird, wahlweise geändert wird, nachdem der zweite Stamm oder nachfolgende Stämme zugesetzt sind.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Fermentation in eine Stufe der Säureproduktion und eine Stufe der Geschmacksentwicklung getrennt ist.
Verfahren nach Anspruch 20, wobei der pH-Wert während der Stufe der Geschmacksentwicklung geändert wird.
Verfahren nach Anspruch 20 oder 21, wobei die Temperatur während der Stufe der Geschmacksentwicklung geändert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 22, wobei Zellen des Bakterienstamms aufgebrochen werden, um intrazelluläre Enzyme freizusetzen, um die Stufe der Geschmacksentwicklung einzuleiten.
Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 22, wobei hydrolytische Enzyme auf der Stufe der Geschmacksentwicklung zugesetzt werden.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Fermentation beendet wird, bevor das Produkt mit pikantem Geschmack gewonnen wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die ersten und zweiten Bakterienstämme geerntet werden und damit ein frisches Medium zu einer nachfolgenden Geschmacksentwicklungsfermentation angeimpft wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Fermentationsprodukt hitzebehandelt wird, um gewünschte Geschmacke zu entwickeln.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Fermentationsprodukt mit anderen Inhaltsstoffen gemischt wird, um ein Endprodukt herzustellen.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, welches den zusätzlichen Schritt eines Einführens des Produkts, das aus diesem Verfahren gewonnen wurde, in ein Käseherstellungsverfahren einschließt, um dem Käse, der auf diese Weise hergestellt werden soll, Geschmack zu verleihen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 28, das den zusätzlichen Schritt eines Zugebens des Produkts, das aus diesem Verfahren gewonnen wurde, zu einem rekombinierten Produkt einschließt, um dem Produkt, das auf diese Weise hergestellt werden soll, Geschmack zu verleihen.
Verfahren nach Anspruch 30, wobei das rekombinierte Produkt ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus Protein/Wasser-Gelen, Joghurts, Cremes, Vanillecremes, Soßen und Süßwarenprodukten.