DE69434289T2

DE69434289T2 - Stabile Biomasse auf Basis von Hefezellen und Milchsäurebakterien und Verfahren zur Herstellung

Info

Publication number: DE69434289T2
Application number: DE69434289T
Authority: DE
Inventors: Pascal Bonnardel; Patrick Taillade; Christian Roques; Philippe Thonart; Slim Zgoulli; Dominique Roblain
Original assignee: Lesaffre et Cie SA
Current assignee: Lesaffre et Cie SA
Priority date: 1993-07-29
Filing date: 1994-07-28
Publication date: 2005-12-29
Anticipated expiration: 2014-07-29
Also published as: ATE290588T1; EP0636692B1; DE69434289D1; EP0636692A1; FR2708621A1; FR2708621B1; ES2239315T3

Description

Gegenstand der Erfindung ist eine stabile Biomasse auf Basis von Hefezellen und Milchbakterien.
Sie betrifft auch das Verfahren zur Herstellung dieser Biomasse.
Erfindungsgemäß vereinigt man, mit einem Minimum an Fremdmaterialien und in trockener Form, Hefezellen und Milchbakterien in einer derartigen Form, so dass für sie ein großes Maß an Überleben beim Herstellungsverfahren sowie bei der Konservierung und der Verwendung bei Nahrungsanwendungen, für welche sie vorgesehen sind, sichergestellt wird.
Die herkömmlichen Praktiken eines Zusatzes von Mikroorganismen bei der Herstellung von Nahrungsmitteln sind im Laufe der Zeit untersucht worden, und wurden mit dem Auftreten von ausgewählten und kultivierten Mikroorganismen in einem Zustand, um damit Nahrungsmittelpräparationen massiv anzuimpfen, verbessert.
Das Ziel ist es somit, Nahrungsmittel mit konstanten organoleptischen Beschaffenheiten und Ernährungsbeschaffenheiten herzustellen. Diese Praktiken betreffen insbesondere die Gebiete Molkerei, Salzkonservierung, Weinkelterei und Brotbereitung.
Die Hefen und Bakterien werden auch in aktiver Form (d.h. in Form lebender Zellen) bei der Ernährung von Vieh verwendet, die entsprechenden Biomassen werden als probiotisch bezeichnet.
Der Anwender trifft in der Praxis an:

– Reinkulturen von bekannten Spezies von Hefen oder Bakterien; jeder ausgewählte Stamm wird auf intensive Weise und in Reinkultur kultiviert, mittels angepasster und optimierter Verfahren, welche es ermöglichen, nach der Ernte sehr hohe Zellkonzentrationen pro Gramm oder Milliliter Produkt zu erhalten, welche 10¹⁰ Keime pro Gramm für die Hefen und 10¹² Keime pro Gramm für die Bakterien erreichen können,
– Assoziationen von verschiedenen Gattungen oder Spezies, deren exakte Zusammensetzung unbestimmt ist, hervorgegangen aus herkömmlichen Propagationen, welche als "natürlich oder spontan" bezeichnet werden, ausgehend von Nahrungsmitteln, welche Fermente (levain) mit einer niedrigen Konzentration an Mikroorganismen ergeben, bei denen das Fermentationssubstrat, bezogen auf Gewicht, bei weitem überwiegt.

Diese Präparationen eines oder mehrerer Stämme weisen eine geringe Stabilität auf, sei es bei Umgebungstemperatur oder auch in der Kälte bei 4°C. Ihre Haltbarkeit ist somit sehr kurz. Die einzigen Ausnahmen stellen die Brotbereitungshefen dar, welche bei 4°C bis zu 2 Monaten aufbewahrt werden können.
Um eine Haltbarkeit dieser aus lebenden Zellen von Bakterien und/oder Hefen bestehenden Präparationen von mehr als einem Monat zu ermöglichen, wird im Allgemeinen eine Trocknung auf mehr als 90% Trockenmasse verwendet.
Die Trocknung von Brotbereitungshefen und Weinhefen ist eine gut bekannte Technik. Man kultiviert den Stamm in Form einer Bioreinmasse, die Hefe wird geerntet, mit technischen Hilfsmitteln wie etwa insbesondere Sorbitanmonostearaten in einem Verhältnis von ein paar Prozent der verwendeten Trockenmasse vermischt, extrudiert und mittels unterschiedlicher Techniken getrocknet: Fließbetttrocknung, Trocknung im Durchlauftrockner, Trocknung im Rotationstrockner. Diese unterschiedlichen Techniken sind insbesondere in Standardlehrwerken wie etwa YEAST TECHNOLOGY, REED AND NAGODAWITHANA, zweite Ausgabe, ein AVI- Buch, VAN NOSTRAND REINHOLD, beschrieben. Die Fließbetttrocknung ist heutzutage die Technik, welche am häufigsten verwendet wird. Im Allgemeinen ist Zerstäubung eine Technik, welche für die Trocknung von lebenden Biomassen schlechte Ergebnisse ergibt. Lyophilisierung ist eine Technik, welche für die Trocknung von Hefen nicht geeignet ist.
Die Trocknung von Milchbakterien ist ebenfalls eine gut bekannte Technik, wenn auch komplizierter. Sie wird in der Praxis immer durch Lyophilisierung durchgeführt, in der Gegenwart einer beträchtlichen Menge an Trägermitteln oder Trockenmitteln, denen eine entscheidende Rolle zukommt. In der Tat zeigt der Artikel von Lou C. Lievense et al. – INACTIVATION OF LACTOBACILLUS PLANTARUM DURING DRYING, Bioseparation I, 161–170, 1990, dass die Inaktivierung von Milchbakterien während des Trocknens von zwei Mechanismen hervorgerufen wird: thermischer Inaktivierung und insbesondere Inaktivierung aufgrund von der Austrocknung selbst.
Die Auswahl der Art und der Menge an Träger, der die Milchbakterien vor Aktivitätsverlusten aufgrund von Austrocknung schützt, ist somit von großer Bedeutung. Dies wird beispielsweise in dem Patent US 4,956,295 ausgedrückt, welches zeigt, dass zahlreiche Trockenmittel bei der Trocknung und danach im Gemisch mit den Milchbakterien verwendet werden, um sie zu stabilisieren.
Der Stand der Technik zeigt, dass die optimalen Bedingungen zum Trocknen von Hefen und von Milchbakterien sich erheblich unterscheiden. Dies resultiert insbesondere aus der bereits genannten Tatsache, dass die einzige industriell für die Trocknung von Milchbakterien verwendete Technik die Lyophilisierung ist, während diese Technik bei Hefen zu hohen Inaktivierungsgraden führt. In der Praxis werden die Hefen und die Bakterien somit immer separat getrocknet. Die einzige Ausnahme stellt das Trocknen von Fermenten (levains) dar, welche auf Mehlen oder anderen Substraten kultiviert wurden, nach Animpfungen, die von Bakterien und Hefen dominiert worden waren oder nicht. Diese Fermente enthalten im Allgemeinen sehr niedrige Gehalte an wiederbelebbaren Zellen. Ein Beispiel derartiger Fermente ist das in dem europäischen Patent 0 339 750 beschriebene, wo eine bekannte Animpfung mit Hefe- und Bakterienstämmen auf Mehl kultiviert wird, die Kultur danach durch Vermischen mit trockenem Mehl dehydratisiert wird, und die Trocknung des Gemisches in einem warmen Luftstrom vollendet wird.
Erfindungsgemäß bringt man Bakterien mit der Hefe unter einem sehr niedrigen Zusatz an technischen Hilfsmitteln zusammen, indem man die Biomasse von lebenden Hefezellen während des Trocknens eine Schutzrolle für die Bakterien spielen lässt.
Die vorliegende Erfindung ist für jedes Anwendungsgebiet interessant, bei dem man Hefen und Bakterien zusammen benötigt. Sie stellt den Vorteil bereit, dass einerseits homogene Produkte erhalten werden, die aus trockenen Partikeln von sowohl Hefen als auch Bakterien zusammengesetzt sind, und andererseits, dass bei der Verwendung dieser Partikel keine fremden Träger zugeführt werden. Sie löst insbesondere das Problem, welches durch das Gemisch von trockenen heterogenen Partikeln, die einerseits Hefen und andererseits Milchbakterien auf Trägern enthalten, aufgeworfen wird. Sie ermöglicht, die Verwendung jeglicher Träger, welche die Biomasse von lebenden Zellen signifikant verdünnen, zu beseitigen.
Die erfindungsgemäße Biomasse umfasst in Form von kleinen, im Wesentlichen gleichförmigen und identischen trockenen Partikeln, mit einem Gehalt an Trockenmasse von mehr als 92% und bevorzugt mehr als 93%, mindestens 1·10⁹, bevorzugt mindestens 3·10⁹ und stärker bevorzugt mindestens 1·10¹⁰ wiederbelebbare Zellen Milchbakterien pro Gramm, und mindestens 5·10⁹, bevorzugt mindestens 1·10¹⁰ wiederbelebbare Zellen Hefen pro Gramm, wobei die trockenen Partikel weniger als 5%, bevorzugt weniger als 3% fremde Träger umfassen, die im Wesentlichen aus herkömmlichen technischen Hilfsmitteln, welche die lebenden Zellen bei der Trocknung schützen, zusammengesetzt sind.
Diese Biomasse ist zusammengesetzt aus:

– einem oder mehreren Milchbakterienstämmen, d.h. Bakterien, die bevorzugt den Gattungen Lactobacillus oder Streptococcus oder Leuconostoc angehören, und bevorzugt den Spezies Lactobacillus brevis, Lactobacillus plantarum, Lactobacillus casei, Lactobacillus delbruekii, Lactobacillus San Francisco, Streptococcus faecium, Leuconostoc oenos,
– einem oder mehreren Hefestämmen, die bevorzugt der Familie der Saccharomycetaceae, bevorzugt der Gattung Saccharomyces und noch stärker bevorzugt der Spezies Saccharomyces cerevisiae angehören, wobei für die Verwendung bei der Brotbereitung eine Varietät bevorzugt ist, welche Maltose nicht fermentiert, wie etwa Saccharomyces cerevisiae chevalieri.

Die Biomasse von sowohl Hefestämmen als auch Bakterienstämmen, nach industrieller Kultivierung und Ernte, inmitten von kleinen, im Wesentlichen gleichförmigen und identischen trockenen Partikeln, welche die Form von Körnchen oder Kügelchen aufweisen, mit mindestens 92% Trockenmasse, und die mindestens 95% zelluläre Biomasse (Hefezellen und Bakterienzellen, bezogen auf die gesamte Trockenmasse) enthält, kann erfindungsgemäß durch eines der zwei nachfolgenden Verfahren hergestellt werden, welche die Hefe als Schutzmittel für die Milchbakterien bei der Trocknung verwenden.
Somit geht man erfindungsgemäß wie folgt vor:

– man vermischt eine Bakteriencreme mit der Presshefe mit einer Trockenmasse zwischen etwa 30 und 33% in einem Mischer,
– man gibt zu diesem pastösen Gemisch gegebenenfalls technische Hilfsmittel zu, welche die Biomasse bei der Trocknung schützen, wie etwa beispielsweise Sorbitanmonostearat, alleine oder zusammen mit Carboxymethylcellulose oder jedem anderen Emulgator oder Verdickungsmittel mit den gleichen Eigenschaften,
– man extrudiert diese Biomasse zu Strängen mit einem Durchmesser von kleiner als 3 mm und bevorzugt von kleiner als 1 mm,
– man trocknet die Stränge in einem warmen Luftstrom, wie etwa beispielsweise durch Fliessbetttrocknen, bis zu einer Trockenmasse von mindestens 92% und bevorzugt einer Trockenmasse von mindestens 93%.

Gleichfalls geht man erfindungsgemäß auf die nachfolgende Weise vor:

– man trocknet die Hefe separat, derart so dass man feine Körnchen mit einem Durchmesser kleiner als 1 mm erhält, bevorzugt mit mindestens 95% Trockenmasse, in der Gegenwart von technischen Trocknungshilfsmitteln, die bei der Herstellung von Instanttrockenhefen verwendet werden, wie etwa beispielsweise Sorbitanmonostearat,
– man sprüht auf diese Hefekörnchen, während sie in einem Mischer oder in einem Fließbett bewegt werden, eine Creme von Milchbakterien mit mindestens 14% Trockenmasse auf, welche gegebenenfalls technische Hilfsmittel enthält, die sie bei der Trocknung schützen, wie etwa beispielsweise Glyzerol oder jedes andere Produkt, welches einen äquivalenten Schutzeffekt bietet,
– man führt gegebenenfalls eine ergänzende Trocknung in einem warmen Luftstrom, wie etwa einer Fliessbetttrocknung derart aus, um die Körnchen auf eine Trockenmasse von mindestens 92% und bevorzugt eine Trockenmasse von mindestens 93% zu bringen.

Das erste erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht, homogene trockene Körnchen oder Kügelchen zu erhalten. Es ermöglicht insbesondere, mittels Trocknungstechniken wie etwa der Trocknung in einem Fließbetttrockner mit einer hohen Schichtdicke des Fliessbetts oder der Trocknung in einem Rotationstrockner oder in einem Trommeltrockner glatte und nicht-poröse Körnchen oder Kügelchen zu erhalten, welche Probiotika mit neuen Eigenschaften ergeben.
Das zweite erfindungsgemäße Verfahren, das im Wesentlichen identische Körnchen ergibt, welche aus Hefezellen bestehen und an ihrer Außenoberfläche von Milchbakterienzellen eingehüllt sind, wird bevorzugt sein um Brotfermente oder Weinfermente zu erhalten.
Die Erfindung wird mit Hilfe der nachfolgenden Beispiele noch besser verstanden werden, die nicht einschränkend sind und sich auf vorteilhafte Ausführungsformen beziehen; sie ermöglicht, Produkte mit einer sehr hohen Konzentration an lebenden Hefen und Bakterien zu erhalten, mit einem sehr niedrigen Anteil an fremden Schutzmitteln, und die eine sehr lange Haltbarkeit aufweisen, von mehr als 3 Monaten bei 20°C und 6 Monaten bei weniger als 10°C, bevorzugt 12 Monaten bei weniger als 10°C (etwa 4°C).
BEISPIEL 1: VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG EINES FERMENTS ZUR BROTBEREITUNG
Die verwendeten Stämme sind:

– eine Hefe: Saccharomyces cerevisiae Varietät chevalieri NCYC 935,
– zwei Bakterien, isoliert von natürlichen Fermenten (levains) zur Brotbereitung nach französischer Art auf Weizen: Lactobacillus casei, Lactobacillus brevis.

Stufe 1: Propagation der Stämme
Gleichzeitig und in unterschiedlichen Vorrichtungen werden der Hefestamm und die Bakterienstämme im großen Maßstab gemäß den nachfolgenden Verfahren kultiviert und produziert:

1. Die Hefe wird hergestellt gemäß den üblichen Methoden zur Propagation von Brothefen, die ansonsten gut bekannt sind, wie etwa denjenigen, welche beschrieben sind in YEAST TECHNOLOGY, zweite Ausgabe, REED AND NAGODAWITHANA, AVI BOOK (ISBN 0-442-51892-8), 1991. Klassisch wird die Fermentationsbrühe von der Hefecreme abgetrennt und filtriert bis ein pastöses Produkt mit etwa 33% Trockenmasse erhalten wird, das bis zur nachfolgenden Stufe 2 bei 4°C aufbewahrt wird.
2. Die 2 Bakterienstämme werden separat in Fermentatoren gemäß den klassischen, ansonsten gut bekannten Verfahren propagiert, unter Verwendung eines Mediums vom Typ MRS für die Vorkulturen und die endgültigen Kulturen, wie etwa beschrieben in "BERGEY'S Manual of systematic bacteriology – volume 2", SNEATH, P. H. A., MAIR, N. S., SHARPE, M. E., und HOLT, J. G. (Hrsg.), WILLIAMS AND WILKINS (Publ.), 1986, Baltimore. Am Ende der Fermentation erhält man Zellkonzentrationen von etwa 10¹⁰ cfu/ml (cfu = Anzahl lebensfähiger Zellen in Kolonie-bildenden Einheiten pro ml). Jede Brühe wird danach zentrifugiert, wobei zwei Bakteriencremes erhalten werden, welche die nachfolgenden Eigenschaften aufweisen:

Die zwei Cremes werden bis zur nachfolgenden Stufe 2 in der Kälte bei 4°C aufbewahrt.
Stufe 2: Gemeinsame Trocknung von Hefen und Bakterien zusammen
Die zwei in Stufe (1) erhaltenen Bakteriencremes werden zu der in der gleichen Stufe erhaltenen Hefe in den nachfolgenden Gewichtsverhältnissen zugegeben:
Dies entspricht etwa 2,6·10⁹ Zellen Lactobacillus casei pro Gramm Trockenmasse des Gemisches und etwa 1,3·10⁹ Zellen Lactobacillus brevis pro Gramm Trockenmasse, insgesamt also etwa 3,9·10⁹ cfu/g Trockenmasse. Die Verhältnisse von Hefestamm und Milchbakterienstämmen, homofermentierend (d.h. ausschließlich Milchsäure erzeugend) und heterofermentierend (d.h. insbesondere auch Essigsäure erzeugend), sind diejenigen, welchen der Herstellung eines Brotferments entsprechen. Es sind erheblich höhere Verhältnisse an Biomasse von Milchbakterien bezogen auf die Hefen möglich, wobei verstanden wird, dass die Hefe bevorzugt mindestens 50% und stärker bevorzugt mindestens 80% der Biomasse, die der Trocknung unterzogen wird, ausmacht.
Es werden technische Trocknungshilfsmittel eingesetzt, die gewöhnlich bei der Trocknung von Bäckerhefe verwendet werden, wie etwa beispielsweise eine Emulsion auf Basis von Sorbitanmonostearat, in einer Menge von 1,5%, bezogen auf die Trockenmasse der Biomasse, und von Carboxymethylcellulose, in einer Menge von 1%, bezogen auf die Trockenmasse der Biomasse.
Nach innigem Vermischen dieser drei Mikroorganismen wird das resultierende Gemisch mit einer Trockenmasse insgesamt von etwa 33% durch eine Strangpresse extrudiert und auf schonende Weise in einem Strom von dehydratisierter und warmer Luft getrocknet, so dass schließlich feine Stränge mit einem Durchmesser von etwa 0,6 mm und einer Länge von etwa 1 mm erhalten werden, die mehr als 95% Trockenmasse enthalten. Eine schonende Trocknung ist definiert als eine Trocknung während weniger als einer Stunde, wobei die Temperatur der Biomasse 40°C und bevorzugt 35°C nicht übersteigt. Am Ende der Trocknung wird die trockene Biomasse sofort auf weniger als 20°C gekühlt und unter eine inerte Atmosphäre gegeben.
Das derart hergestellte Ferment besitzt sämtliche Eigenschaften für die Instantverwendung von Instantbäckertrockenhefe.
DIE ERGEBNISSE FÜR DAS ERHALTENE FERMENT ODER AUCH BROTFERMENT 1 sind wie folgt:
Das Ferment wird unter einer inerten Atmosphäre oder unter Unterdruck (weniger als 1% Restsauerstoff) konditioniert und weist eine hervorragende Stabilität nach 3 Monaten Lagerung bei Umgebungstemperatur, d.h. zwischen 20 und 23°C, und nach 12 Monaten Lagerung bei 4°C auf.
BEISPIEL 2: VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG EINES FERMENTS FÜR DIE BROTBEREITUNG
Die verwendeten Stämme sind die gleichen wie die von Beispiel 1. Die gleiche Stufe 1 zur Propagation der Stämme ist die gleiche.
Die Bakteriencremes weisen die nachfolgenden Eigenschaften auf:
Die zwei Cremes werden bis zur nachfolgenden Stufe in der Kälte bei +4°C aufbewahrt.
Stufe 2: Trocknung von Hefen und Bakterien
Eine Emulsion, die 1,5% Sorbitanmonostearat, bezogen auf die Trockenmasse der Hefe einträgt, wird zu der Hefe Saccharomyces chevalieri bei 33% Trockenmasse eingemischt. Diese wird danach extrudiert und auf schonende Weise in einem Strom von trockener und warmer Luft getrocknet. Man erhält somit Stränge aus Hefe mit einem Durchmesser von etwa 0,3 bis 0,6 mm, einer Länge von etwa 1 mm und einer Trockenmasse von 95%, die etwa 1,2·10¹⁰ cfu pro Gramm Trockenmasse enthalten.
Ansonsten stellt man ein Gemisch in den nachfolgenden Verhältnissen her, wobei eine leicht pumpbare Creme mit niedriger Viskosität mit etwa 20% Trockenmasse erhalten wird, und die etwa 3,5·10¹¹ cfu Milchbakterien pro ml enthält:
Die Creme des vorstehenden Gemisches wird in einem Verhältnis von 5 g pro 100 g des erhaltenen Produkts auf die Teilchen der Instanttrockenhefe Saccharomyces cerevisiae chevalieri aufgesprüht, die in einem zylindrischen Rotationsmischer bewegt werden, der mit Rührblättern ausgestattet ist, die einen feinen Schauer von fallenden Strängen erzeugen (5 g Creme pro 95 g Instanttrockenhefe).
Das erhaltene Produkt weist eine Trockenmasse von etwa 91% auf und enthält etwa 1,8·10¹⁰ wiederbelebbare Zellen pro Gramm Trockenmasse. Man trocknet es danach rasch und auf schonende Weise in einem Strom von dehydratisierter und warmer Luft in einem Fließbett, um es auf eine Trockenmasse von etwa 95% zu bringen. Man erhält somit Körnchen mit etwa 1,2·10¹⁰ cfu Hefen pro Gramm Trockenmasse und etwa 1,5·10¹⁰ cfu Milchbakterien pro Gramm Trockenmasse. Dieses Produkt kann gegebenenfalls in einem Verhältnis von 20% der wie vorstehend erhaltenen Hefe Saccharomyces cerevisiae chevalieri zugemischt werden um die Anzahl an Lactobazillen auf etwa 3·10⁹ cfu/g Trockenmasse, davon etwa 2/3 Lactobacillus casei und etwa 1/3 Lactobacillus brevis, pro 1,2·10¹⁰ cfu Hefen pro Gramm Trockenmasse einzustellen. Dieses etwaige 20/80 Gemisch stellt keinerlei Schwierigkeit dar, alle Partikel haben in der Tat die gleiche Größe und Dichte, und es kann ohne einen Verlust an Lebensfähigkeit hergestellt werden.
DIE ERGEBNISSE FÜR DAS BROTFERMENT 2 sind wie folgt:
Das Ferment wird unter einer inerten Atmosphäre aufbewahrt und weist eine hervorragende Stabilität nach 3 Monaten Lagerung bei Umgebungstemperatur, d.h. zwischen 20 und 23°C, und nach 6 Monaten Lagerung bei 4°C auf.
BEISPIEL 3: VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG EINES FERMENTS FÜR DIE BROTBEREITUNG
Die verwendeten Stämme sind wieder die gleichen wie die von Beispiel 1. Die gleiche Propagationsstufe 1 bleibt unverändert, die Bakteriencremes weisen die nachfolgenden Eigenschaften auf:
Die zwei Cremes werden bis zur nachfolgenden Stufe 2 in der Kälte bei +4°C aufbewahrt.
Stufe 2: Trocknung von Hefen und Bakterien
In einem ersten Schritt wie in Beispiel 2 beschrieben wird die Hefe Saccharomyces cerevisiae chevalieri in Form von feinen Strängen mit den gleichen Abmessungen und mit einer endgültigen Trockenmasse von 95% getrocknet. Sie wird in einen zylindrischen Rotationsmischer, der mit Rührblättern ausgestattet ist, vom gleichen Typ wie dem in Beispiel 2 verwendeten, eingebracht.
In Folge stellt man ein Gemisch in den nachfolgenden Gewichtsverhältnissen her:
Dieses pumpbare Gemisch wird bei +4°C gehalten. Es wird auf die Trockenhefe Saccharomyces cerevisiae chevalieri unter Bewegung aufgesprüht, in einem Verhältnis von etwas mehr als 1%, d.h. auf eine Weise um einen Gehalt an Bakterienzellen von mindestens 3,9·10⁹ cfu/g zelluläre Trockenmasse insgesamt zuzuführen. Sobald das Aufsprühen beendet ist, wird das hergestellte Ferment, das die Hefe Saccharomyces cerevisiae chevalieri mit den 2 Bakterien Lactobacillus casei und Lactobacillus brevis vereint, unter Inertgas konditioniert und bei +4°C gelagert. Das Produkt ist während mindestens 6 Monaten bei einer Temperatur von 4°C vollkommen stabil.
DIE ERGEBNISSE FÜR DAS BROTFERMENT 3 sind wie folgt:
BEISPIEL 4: HERSTELLUNG VON SAUERTEIGBROTEN (PAINS AU LEVAIN), AUSGEHEND VON FERMENTEN, DIE NACH DEN BEISPIELEN 1, 2 und 3 HERGESTELLT WURDEN
Man führt die nachstehenden 4 Brotbereitungsassays durch, gemäß den nachstehend hierin beschriebenen Formulierungen und Verfahren.
Versuch 1: Sauerteigbrot, hergestellt mit dem Brotferment 1 aus Beispiel 1.
Versuch 2: Sauerteigbrot, hergestellt mit dem Brotferment 2 aus Beispiel 2, standardisiert auf etwa 3·10⁹ Milchbakterien/g.
Versuch 3: Sauerteigbrot, hergestellt mit dem Brotferment 3 aus Beispiel 3.
Versuch 4: "Natürlicher" oder spontaner Referenzsauerteig
1. HERSTELLUNG VON SAUERTEIGEN 1.1 Formulierungen Referenzsauerteig von Versuch 4 1. Stufe:
2. Stufe:
Man erhält somit ein Ferment (levain), das gerade richtig ist, und das einerseits als Startferment (levain chef) dient um erneut ein Ferment der ersten Stufe zu erzeugen und andererseits in die Herstellung des Teigs beim endgültigen Kneten eingeht. Am Anfang des Zyklus wurde von einem Ferment ausgegangen, das mit Bakterien und Hefen angeimpft war, die als "natürliche Kontaminationen" in den Bestandteilen (im Wesentlichen dem Mehl) und in der Luft vorhanden waren, und das sorgfältig ausgewählt und regelmäßig gekühlt wurde.
Alle Prozentangaben beziehen sich auf 100 Teile Mehl.
Referenzsauerteig der Versuche 1, 2 und 3
Eigenschaften des für die 4 Versuche verwendeten Mehls:
P, G, P/L, W sind die alveographischen Eigenschaften, gemessen auf einem Chopin-Alveographen gemäß Standardverfahren.
1.2 Herstellungsschemata und Herstellungsverfahren
Das Kneten wird bei jeder Stufe des Referenzsauerteigs oder auch für die Versuche mit den Fermenten mit einer Knetvorrichtung des Typs ARTOFEX während 4 Minuten bei 40 Einstechbewegungen/Minute durchgeführt, gefolgt von den in den vorstehenden Formulierungen angegebenen Fermentationen.
1.3 Ergebnisse
Die erhaltenen Sauerteige vor Verwendung im endgültigen Teig weisen die nachfolgenden Eigenschaften auf:
2. Brotherstellung 2.1 Formulierungen
Eigenschaften des für die 4 Versuche verwendeten Mehls:
2.2 Herstellungsschemata und Herstellungsverfahren

– Mischen von allen Bestandteilen bis auf das Ferment und die Hefe in einer Knetvorrichtung vom Typ ARTOFEX mit Einstecharmen.
– Ruhen Lassen oder Autolyse während 30 Minuten.
– Zugabe von Ferment und Hefe.
– Endgültiges Kneten in der Knetvorrichtung ARTOFEX:
– 1 Minute bei 40 Einstechbewegungen/Minute.
– 11 Minuten bei 60 Einstechbewegungen/Minute.
– Temperatur des Teigs: 24°C
– Erste Fermentation in Masse 1h30 bei 23°C.
– Unterteilung des Teigs in Teigwürste von 500 g, gefolgt von 26-minütigem Ruhen Lassen bei 23°C.
– Manuelles Zurichten zu kurzen Bastarden.
– Zweite Fermentation: die Teigwürste werden auf Lagen gelegt, die mit einer Abdeckung bedeckt sind, und während 4 Stunden bei 23°C in einen Parisien (abgeschlossene Umfassung) gestellt.
– Aufreißen und Backen in einem Herdofen mit Voreinspritzung von Wasserdampf. Backen: 40 Minuten bei 220°C.

2.3 Ergebnisse
Die erhaltenen Brote weisen die nachfolgenden Eigenschaften auf:
Die Brote der verschiedenen Versuche sind untereinander vollkommen vergleichbar; sie weisen ein sehr ähnliches Aussehen der Kruste und der Krume auf, ähnliche und für Sauerteigbrote charakteristische Qualitäten hinsichtlich Aroma, Geschmack, Durchfeuchtung der Krume und Haltbarkeit.
Die Verwendung eines der 3 Trockenbrotfermente ermöglicht es dem Bäcker zu vermeiden ein Ferment (levain) anlegen zu müssen, wenn er nicht über ein spontanes Ferment mit guter Qualität verfügt. Es ermöglicht ihm, ein gerade richtiges Ferment zu erhalten und zu unterhalten, ein langer und insbesondere schwierig zu beherrschender Arbeitsgang. Es gewährleistet ihm eine gleich bleibende und hervorragende Qualität seines Sauerteigbrots.
BEISPIEL 5: VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG EINES PROBIOTIKUMS FÜR TIERFUTTER
Die verwendeten Stämme sind:

– ein Hefestamm: Saccharomyces cerevisiae,
– ein Bakterienstamm: Streptococcus faecium,

Stufe 1: Propagation der Stämme
Wie in Beispiel 1 werden die zwei Stämme separat kultiviert, gemäß den herkömmlichen Praktiken zur Herstellung von Biomasse von Hefe einerseits, und von Milchbakterien andererseits. Man erhält einerseits eine Presshefe mit mindestens 30% Trockenmasse und andererseits eine Bakteriencreme mit den nachfolgenden Eigenschaften:
Die zwei Kulturen werden bis zur nachfolgenden zweiten Stufe in der Kälte bei 4°C aufbewahrt:
Stufe 2: Gemeinsame Trocknung von Hefen und Bakterien zusammen, auf eine Weise um Partikel zu erhalten, die viele wiederbelebbare zelluläre Organismen enthalten
Man führt stellt in Beispiel 1 ein inniges Gemisch der Bakteriencreme und der Presshefe in einer Mischvorrichtung her, in einem Verhältnis von 100 g Streptococcus-Creme pro 1 kg Hefe mit 31% Trockenmasse, wozu man herkömmliche technische Trocknungshilfsmittel zufügt (Emulsion von Sorbitanmonostearat, gegebenenfalls mit Carboxymethylcellulose), wenn das Trocknen mittels Fließbetttrocknung erfolgt.
Das Gemisch weist eine Trockenmasse von etwa 30% auf. Es wird durch eine Strangpresse extrudiert und in einem Strom von dehydratisierter Luft mit höchstens 3 g Wasser pro kg trockener und warmer Luft auf eine Trockenmasse von mindestens 92% getrocknet, während mehrerer Stunden in einem Fließbett mit hoher Schichtdicke, so dass schließlich Stränge mit einem Durchmesser von 0,6 mm bis 1 mm und einer Länge von höchstens etwa 1 mm bis 2 mm erhalten werden, oder in einem Rotationstrockner, der bei der Herstellung von Bäckertrockenhefe verwendet wird und kugelförmige Partikel ergibt, auf eine Weise um in jedem Fall glatte, nicht-poröse Partikel zu erhalten. Die Trocknungszeiträume betragen mehrere Stunden und sind ausreichend lange, um die gewünschte Glätte der Partikel in Form von Körnchen oder Kügelchen zu erhalten. Die Trocknung wird auf eine Weise durchgeführt, so dass die Temperatur der Biomasse niemals 35°C übersteigt.
Dieser glatte und nicht-poröse Charakter der erhaltenen Biomassepartikel kann charakterisiert werden durch:

– die spezifische Oberfläche der Partikel gemäß der Methode von Brunnan, Emmet und Teller, oder BET-Oberfläche, ausgedrückt in m² pro Gramm. Sie wird gemessen durch Adsorption von Krypton an einer entgasten Probe bei der Temperatur von flüssigem Stickstoff mit Hilfe einer Vorrichtung ACCUSORB, hergestellt von MICROMERITICS. Diese Methode beruht auf der Theorie der Adsorption eines Gases in mehreren Schichten und besteht darin, die Menge von adsorbiertem Gas auf der Oberfläche in einer Monoschicht zu bestimmen. Je glatter und nicht-porös die Partikel sind, umso kleiner ist diese Oberfläche:
– die Messung der Porosität durch Eintauchen des Materials in Quecksilber unter Druck, auf einer Vorrichtung AUTOPORE 9200, hergestellt von MICROMERITICS, und Bestimmung des Porenvolumens in cm³ pro Gramm bei 17.000 PSIA. Je kleiner diese Werte sind, desto weniger porös sind die Partikel.

Die nach Trocknung im Fließbett mit hoher Schichtdicke oder im Rotationstrockner erhaltenen Partikel haben:

– eine BET-Oberfläche von weniger als 0,5 m² pro Gramm, bevorzugt von weniger als 0,2 m² pro Gramm und stärker bevorzugt von weniger als 0,1 m² pro Gramm,
– ein Porenvolumen von weniger als 0,2 cm³ pro Gramm, bevorzugt von weniger als 0,1 cm³ pro Gramm und stärker bevorzugt von weniger als 0,05 cm³ pro Gramm.

Die erhaltenen Ergebnisse sind wie folgt:
Der Erhalt der trockenen Biomasse von Hefe, alleine oder zusammen mit Bakterien in Form von glatten und nicht-porösen Partikeln wie vorstehend hierin definiert, ist sehr wichtig für die Verwendung als Probiotikum, denn umso glatter und nicht-porös die Partikel sind, desto beständiger sind sie gegenüber Granulierung oder Pelletisierung nach deren Aufnahme in Tierfutter, das im Allgemeinen in Form von grobem Granulat oder von Pellets an das Vieh ausgegeben wird. Das geringe Porenvolumen begrenzt den Kontakt der Körnchen mit dem Dampf bei der Granulierung und Pelletisierung des vollständigen Tierfutters, was sehr wichtig ist, da die lebenden Zellen mit mehr als 90% Trockenmasse gegenüber trockener Hitze gut beständig sind, aber nicht gegenüber feuchter Hitze.
BEISPIEL 6: STABILITÄT DER GLATTEN PARTIKEL GEGENÜBER HITZE, DRUCK UND FEUCHTIGKEIT
Gemäß den im vorstehenden Beispiel beschriebenen Vorgehensweisen und mit den gleichen Stämmen stellt man trockene und glatte Partikel mit mindestens 93% Trockenmasse her, welche die nachfolgenden Eigenschaften aufweisen:
Die erhaltenen Partikel werden in einer Menge von 2‰ in ein Mehlfutter eingemischt. Dieses Futter wird danach in einer Presse ROUSELLE Typ RP 3563 LSP 225 M mit 37 kW, mit einem senkrechten runden Drehspritzmundstück, angetrieben durch Dampf mit 2,8 bar, und bei 145°C granuliert. Das Spritzmundstück hat einen Durchmesser von 5 mm und eine Dicke von 60 mm. Die mittlere Verweilzeit in der Presse betrug etwa 13 Sekunden. Der Presse wurde das auf 40°C konditionierte Gemisch zugeführt. Die Temperatur des Tierfuttergranulats oder des Spritzmundstücks am Ausgang der Presse betrug 65°C.
Das erhaltene grobe Granulat bzw. die Pellets werden abgekühlt, und man bewirkt gemäß klassischen Methoden eine Auszählung von lebenden Zellen oder cfu. Selbstverständlich wurde verifiziert, dass die trockenen Partikel von Hefen oder von Hefen und Bakterien die einzige Zufuhr von lebenden Zellen in dem zu granulierenden Mehlfutter waren. Während man bei der Zugabe von Instantbrothefen oder allen bekannten Formen von lyophilisierten Milchbakterien unter den gleichen Bedingungen eine Inaktivierung oder Sterblichkeit von praktisch allen zugefügten Zellen an lebenden Hefen und lebenden Bakterien im granulierten Futter feststellt, ermöglichen es die Auszählungen von wiederbelebbaren Hefe- und Bakterienzellen mit den vorstehend hierin beschriebenen trockenen, glatten und nicht-porösen Partikeln von Hefen oder Hefen plus Bakterien erstaunlicherweise, im granulierten Futter fast die Gesamtheit oder die Gesamtheit des anfänglichen Eintrags an lebenden Zellen, hervorgerufen durch den Einbau von trockenen, glatten und nicht-porösen Partikeln lebender Biomasse in einer Menge von 2‰ des Futters, wieder aufzufinden. Das Überschreiten der letalen Temperatur von 65°C während ein paar Sekunden durch die glatten und nicht-porösen Körnchen von lebenden Zellen inmitten eines Tierfutters bei der gleichen Temperatur führt gemäß den klassischen Auszählungen nicht zu einem merklichen Verlust der Lebensfähigkeit.
Es versteht sich von selbst, dass die in den vorstehenden Beispielen beschriebenen Assoziierungsbeispiele von Hefen und Bakterien nicht einschränkend sind, die Erfindung umfasst alle Assoziierungen in Form von trockenen, im Wesentlichen identischen Partikeln von Hefen und Bakterien, die weniger als 5% Fremdsubstanzen, bevorzugt weniger als 3% Fremdsubstanzen und stärker bevorzugt weniger als 2% Fremdsubstanzen umfassen. Die Erfindung ermöglicht insbesondere, trockene, im Wesentlichen identische Partikel zu erhalten, die mindestens 1·10¹⁰ cfu pro Gramm an Weinhefen (Saccharomyces cerevisiae der Varietät cerevisiae oder bayanus) und mindestens 1·10¹⁰ Milchbakterien enthalten, welche den biologischen Säureabbau antreiben, wie etwa Lactobacillus plantarum oder bevorzugt Leuconostoc oenus.

Claims

Biomasse in Form von kleinen, im Wesentlichen gleichförmigen und identischen trockenen Partikeln, mit mindestens 92% Trockenmasse und bevorzugt mindestens 93% Trockenmasse, enthaltend pro Gramm: mindestens 1·10⁹, bevorzugt mindestens 3·10⁹ und stärker bevorzugt mindestens 1·10¹⁰ wiederbelebbare Zellen eines oder mehrerer Milchbakterienstämme, und mindestens 5·10⁹, bevorzugt mindestens 1·10¹⁰ wiederbelebbare Zellen eines oder mehrerer Hefestämme, und weniger als 5%, bevorzugt weniger als 3% Fremdmasse, umfassend im Wesentlichen die bei der Trocknung der lebenden Zellen verwendeten technischen Hilfsmittel.
Biomasse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Milchbakterien einer der Gattungen Lactobacillus, Streptococcus, Leuconostoc angehören, und bevorzugt einer der Spezies: Lactobacillus brevis, Lactobacillus plantarum, Lactobacillus casei, Lactobacillus delbruekii, Lactobacillus San Francisco, Streptococcus faecium, Leuconostoc oenos.
Biomasse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Hefestämme der Familie der Saccharomycetaceae, bevorzugt der Gattung Saccharomyces angehören.
Biomasse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass sie einerseits Bakterienstämme der Gattung Lactobacillus, sowohl homofermentierende als auch heterofermentierende Stämme, und andererseits einen der Gattung Saccharomyces angehörenden Hefestamm, der Maltose nicht fermentiert, wie etwa den Stamm Saccharomyces cerevisiae Varietät chevalieri, umfasst.
Biomasse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen der Spezies Streptococcus faecium angehörenden Bakterienstamm und einen der Gattung Saccharomyces cerevisiae angehörenden Hefestamm umfasst, wobei diese Stämme im Hinblick auf eine Verwendung der Biomasse als Probiotikum bei der Ernährung von Tieren ausgewählt worden sind.
Biomasse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen Bakterienstamm, welcher entweder der Gattung Lactobacillus oder der Spezies Leuconostoc oenos angehört, ausgewählt im Hinblick auf seine Eigenschaft den biologischen Säureabbau in Mosten oder Weinen anzutreiben, und als Hefestamm einen Weinhefestamm umfasst.
Biomasse nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Partikel, aus denen sie gebildet ist, in Form von trockenen homogenen Körnchen oder Kügelchen vorliegen, in denen die Hefe- und Bakterienzellen innig miteinander vermischt sind.
Biomasse nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die im Wesentlichen identischen Partikel, aus denen sie gebildet ist, Körnchen sind, die aus Hefezellen gebildet sind und auf ihrem Äußeren von Milchbakterienzellen umhüllt sind.
Verfahren zur Herstellung einer Biomasse in Form von kleinen regelmäßigen trockenen Partikeln nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass man die Hefezellen als technisches Hilfsmittel zum Schutz der Milchbakterien bei der Trocknung verwendet.
Verfahren nach Anspruch 9 zur Herstellung einer Biomasse nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet dass man: – eine Bakteriencreme mit Presshefe mit einer Trockenmasse zwischen etwa 30 und 33% vermischt, – zu diesem pastösen Gemisch gegebenenfalls technische Hilfsmittel zugibt, welche die Biomasse bei der Trocknung schützen, – diese Biomasse zu Strängen mit einem Durchmesser von kleiner als 3 mm und bevorzugt von kleiner als 1 mm extrudiert, – die erhaltenen Stränge in einem warmen Luftstrom trocknet, wie etwa durch Fliessbetttrocknen, bis zu einer Trockenmasse von mindestens 92%, bevorzugt einer Trockenmasse von mindestens 93%.
Verfahren nach Anspruch 9 zur Herstellung einer Biomasse nach einem der Ansprüche 1 bis 6 und 8, dadurch gekennzeichnet dass man: – die Hefe separat trocknet, derart so dass man feine Körnchen mit einem Durchmesser kleiner als 1 mm erhält, – auf diese Körnchen, während sie bewegt werden, eine Creme von Milchbakterien mit mindestens 14% Trockenmasse, welche gegebenenfalls technische Hilfsmittel oder Hefen, die sie bei der Trocknung schützen, enthält, aufsprüht, – gegebenenfalls eine ergänzende Trocknung in einem warmen Luftstrom, wie etwa einer Fliessbetttrocknung derart ausführt, um die Körnchen auf eine Trockenmasse von mindestens 92%, bevorzugt eine Trockenmasse von mindestens 93% zu bringen.
Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Hefe auf eine Trockenmasse von mindestens 95% getrocknet wird, in Gegenwart eines technischen Hilfsmittels zur Trocknung von der Art, wie bei der Herstellung von Instanttrockenhefen verwendet.
Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass man eines oder mehrere technische Hilfsmittel verwendet, ausgewählt aus der Gruppe, umfassend Sorbitanmonostearat, Carboxymethylcellulose und Glyzerol.
Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die erhaltene Biomasse in einem Fließbetttrockner mit einer hohen Schichtdicke des Fliessbetts oder in einem Rotationstrockner derart getrocknet wird, so dass man glatte und nicht-poröse Partikel erhält.
Biomasse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, 5 und 7, welches ein Probiotikum darstellt, wobei die lebenden Hefe- und Bakterienzellen in Form von glatten und nicht-porösen Partikeln vorliegen, mit den nachfolgenden Eigenschaften: – einer spezifischen BET-Oberfläche von weniger als 0,5 m² pro Gramm, bevorzugt von weniger als 0,2 m² pro Gramm und stärker bevorzugt von weniger als 0,1 m² pro Gramm, – einer Porosität von weniger als 0,2 cm³/g, bevorzugt von weniger als 0,1 cm³/g und stärker bevorzugt von weniger als 0,05 cm³/g, wobei das Probiotikum im Gemisch mit Viehfutter bei der Granulierung des Viehfutters während mehrerer Sekunden auf 65°C gebracht werden kann ohne die Lebensfähigkeit zu verlieren.
Verwendung einer Biomasse nach einem der Ansprüche 1 bis 4 oder 7 und 8 als Brotferment.
Verwendung einer Biomasse nach einem der Ansprüche 1 bis 3 oder 6 bis 8 als Weinferment.