DE963920C - Verfahren zur Herstellung einer haltbaren waessrigen Gluten-Emulsion - Google Patents

Description

AUSGEGEBEN AM 16. MAI 1957

J 6915 IVaI

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Stoffes, der sich besonders für die Verwendung als Nahrungsmittel eignet, und ist eine Abänderung des Verfahrens gemäß Patent 936490 und 943 271 und der Patentanmeldung J 6899 IVa/531 zur Herstellung von stabilen wäßrigen Emulsionen von Gluten.

Gegenstand des Patents 936 490 ist ein Verfahren zur Herstellung einer stabilen wäßrigen Emulsion von Gluten, das darin besteht, daß man in Wasser suspendiertes Gluten bei einer Temperatur im Bereich von 28 bis 36⁰ mit Hefe behandelt, und zwar ausreichend lange, um eine kremartige Emulsion zu erzeugen. Es wird weiterhin festgestellt, daß der bevorzugte Temperaturbereich 31 bis 33° ist. Gegenstand des Patents 943 271 ist ein Verfahren zur Herstellung einer ähnlichen Emulsion, wonach Gluten mit einer Impfemulsion behandelt wird, die entweder eine Emulsion sein kann, die durch die Einwirkung von Hefe auf Gluten hergestellt wurde, oder eine Emulsion, die durch Verwendung einer, bei einem früheren Ablauf des Verfahrens gewonnenen Menge einer Emulsion an Stelle von Hefe gewonnen wurde. Auch in diesem Falle wurde festgestellt, daß die Behandlung bei einer Temperatur im Bereich von 28 bis 36⁰, und vorzugsweise zwischen 31 und 33⁰, erfolgen muß. Darüber hinaus ist Gegenstand der Patentanmeldung J 6899 IVa/531 eine Abänderung des Verfahrens des Patents 943 271, wonach Weizen- oder Roggenmehl in Gegenwart von Wasser bei einer Temperatur von 28 bis 36⁰, vorzugsweise von 31 bis 33°,

709514/315

mit einer Impfemulsion, wie sie in den erwähnten Patentschriften definiert ist, behandelt wird. In allen diesen früheren Patentschriften wird der Temperaturbereich von 28 bis 36⁰ als eine Grenze für die Durchführbarkeit des Verfahrens angegeben, wobei die untere Grenze durch den Umstand bestimmt ist, daß unterhalb dieser Temperatur das Verfahren nicht wirtschaftlich ist, und die obere Grenze dadurch, daß oberhalb 36⁰ unerwünschte Nebenreaktionen auftreten, wie insbesondere das Entstehen unangenehmer Gerüche, die möglicherweise auf die Bildung von Buttersäure zurückzuführen sind.

Es wurde nun gefunden, daß das Auftreten unerwünschter Nebenreaktionen, die zur Entstehung unangenehmer Gerüche führen, der Infektion des verwendeten Glutens (oder des Mehles) durch Mikroorganismen zuzuschreiben ist. Obwohl die Erfindung nicht durch theoretische Erwägungen begrenzt werden soll, ist anzunehmen, daß die Infektion in der Hauptsache durch einen B. subtilis-Stamm erfolgt, obwohl auch andere Organismen anwesend sein und unerwünschte Nebenreaktionen hervorrufen können. Es wurde außerdem gefunden, daß es möglich ist, die in den erwähnten Patentschriften beschriebenen Verfahren oberhalb 36⁰ durchzuführen, sofern nur Schritte unternommen werden, um die Einwirkung der erwähnten verunreinigenden Organismen zu verhindern. Es sei bemerkt, daß das Wort »Hefe«, wie es hier gebraucht wird, eine Backhefe bedeutet, d. h. ein Mittel, das zur Bereitung von Brot verwendet werden kann, im Gegensatz z. B. zu Brauerei- und Weinhefen.

Die obere Grenze des Temperatürbereiches, in dem das erfindungsgemäße Verfahren durchführbar ist, hängt davon ab, ob eine Impfemulsion oder Hefe verwendet wird, und im letzteren Fall auch von der Natur der Hefe. Diese obere Grenze scheint von der ursprünglich anwesenden Menge des Faktors abzuhängen (dessen Natur nicht bekannt ist, der aber ein Enzym sein kann), der das Gluten unter Bildung der Emulsion abbaut. Dieser Faktor bildet sich offensichtlich während des Verfahrens. Die obere Temperaturgrenze für die Durchführbarkeit des Verfahrens ist die Temperatur, bei welcher die Geschwindigkeit seiner thermischen Zersetzung seine Bildungsgeschwindigkeit übersteigt. Diese Grenze kann in irgendeinem gegebenen Fall nur durch einen Vorversuch bestimmt werden. Es wurde beispielsweise gefunden, daß für gewöhnliche Hefen die obere Grenze bei etwa 65 ° liegt, während für einige Impf emulsionen die Grenze 75° beträgt. Temperaturen, bei denen das Verfahren durchführbar ist, werden in der vorliegenden Beschreibung als »Emulsionsbildungstemperaturen« bezeichnet.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung einer stabilen wäßrigen Emulsion von Gluten besteht daher darin, daß Gluten oder glutenhaltiges Mehl in Gegenwart von Wasser mit Hefe oder einer Impfemulsion, wie sie oben definiert wurde, bei einer Emulsionbildungstemperatur über 36⁰ unter solchen Bedingungen behandelt wird, daß das 'Wachstum und/oder die Einwirkung von anwesenden Mikroorganismen, die zur Bildung starker, unerwünschter Gerüche Veranlassung geben, so weit verhindert werden, daß solche Gerüche nicht in Erscheinung treten.

Der Ausdruck »Impfemulsion«, wie er hier gebraucht wird, hat dieselbe Bedeutung wie in der Patentschrift 943 271, nämlich die einer Emulsion, die durch die Einwirkung von Hefe auf Gluten oder durch Einwirkung einer vorher hergestellten Emulsion auf Gluten hergestellt wurde. Je nach der Anzahl der Entfernungen von einer ursprünglich mit Hefe hergestellten Emulsion kann von einer Impfemulsion vierter Oder fünfter »Generation« gesprochen werden. Es wurde gefunden, daß im allgemeinen die Emulgierfähigkeit von Impfemulsionen mit der Zahl der Generationen von einem ursprünglichen Hefeverfahren ansteigt.

Aus durchgeführten Versuchen geht hervor, daß die gewöhnlich im Gluten anwesenden verunreinigenden Organismen in dem Temperaturbereich von 36 bis 42⁰ am aktivsten sind. Das Ausmaß der sich in diesem Temperaturbereich entwickelnden Gerüche hängt von einer Anzahl Faktoren ab, von denen die wichtigsten sind a) das Ausmaß an ursprünglicher Infektion, b) Art und Menge des ursprünglichen Substrats, c) Geschwindigkeit der Bildung und Zerstörung des Faktors, der die Emulsion bildet und wahrscheinlich ein Enzym ist, d) Menge des als »Impfemulsion« verwendeten Faktors und Geschwindigkeit seiner Zersetzung und e) Anwesenheit verschiedener anderer Faktoren, wie beispielsweise von Kohlehydraten, wie Dextrin, die die Geschwindigkeit der Bildung dieses Faktors und der Emulsion erhöhen oder die Zerstörung des Enzyms verhüten können.

Das Nebenprodukt der Infektion durch Mikroorganismen wird nur bei Temperaturen zwischen 36 und 42⁰ merklich gebildet, während unterhalb dieses Gebietes der Organismus inaktiv ist und darüber entweder abgetötet wird oder inaktiv ist. Wenn das Verfahren unter sterilen Bedingungen durchgeführt wird (der Ausdruck »steril« wird hier ausschließlich bezüglich der verunreinigenden Organismen verwendet), entstehen in dem Temperaturbereich von 36 bis 42⁰ keine schlechten Gerüche. Wenn im Falle eines Impfemulsionsverfahrens verunreinigende Organismen anwesend sind, kann das Auftreten von schlechten Gerüchen herabgesetzt werden, wenn die Konzentration der Impfemulsion hoch genug ist. Je größer die Zahl von Generationen der Impfemulsion ist, um so größer ist dieser Effekt. Bei Hefeverfahren ist dies jedoch nicht der Fall. Unabhängig von der Menge Hefe, die zu Beginn des Verfahrens verwendet wird, werden sich im Temperaturbereich von 37 bis 42⁰ schlechte Gerüche bilden.

Das Verfahren kann unter sterilen Bedingungen innerhalb des Bereiches von. 37 bis 42⁰ durchgeführt werden, wenn man ein geeignetes sterilisierendes Mittel zu dem Ausgangsmaterial hinzufügt, bevor die Hefe oder die Impfemulsion hinzu-

gegeben werden. Mit »geeignetes sterilisierendes Mittel« ist irgendein Mittel gemeint, daß die Einwirkung der verunreinigenden Organismen hemmt, ohne die Bildung der Emulsion zu beeinträchtigen; und die Eignung irgendeines speziellen Mittels kann nur durch einen Vorversuch bestimmt werden. So kann beispielsweise Chloroform oder Äther zweckmäßig verwendet werden, zum Beispiel indem man das Ausgangsmaterial mit diesen Substanzen

ίο für einen Zeitraum von 24 bis 72 Stunden bei gewöhnlicher Temperatur in Berührung bringt.

Die Vollständigkeit der Sterilisation kann bestimmt werden, indem man das sterilisierende Mittel von einer Probe des Materials entfernt und versucht, die anwesenden Mikroorganismen zu züchten und zu zählen.

Es ist ein wesentliches Merkmal der vorliegenden Erfindung, daß, um die Einwirkung der erwähnten verunreinigenden Organismen zu verhindern, das Verfahren bei einer Emulsionsbildungstemperatur über 42⁰ durchgeführt wird.

Ein weiteres Merkmal besteht darin, daß bei Ablaufen des Vorgangs bei einer Temperatur von 36 bis 42⁰ die Einwirkung der infizierenden Organismen durch Arbeiten unter sterilen Bedingungen oder durch Verwendung einer Impfemulsion, deren Gehalt an emulsionsbildendem Faktor so groß ist, daß keine Nebenreaktionen stattfinden, verhindert wird.

Aus durchgeführten Versuchen geht hervor, daß die Bildung von schlechten Gerüchen über 42⁰ nicht stattfindet.

Die Erfindung soll im folgenden an Hand von Beispielen näher erläutert werden.

Beispiel 1

Sterilisation von Gluten

Ungefähr 50 g Gluten werden in einen 250-ccm-Erlenmeyerkolben eingebracht. Zu diesem Gluten werden 150 ecm Äther zugegeben (der vorzugsweise über Natrium getrocknet ist). Der Inhalt wird dann leicht geschüttelt, so daß das Gluten in dem Äther dispergiert wird. Das Gluten neigt dazu, sich abzusetzen, und es ist ratsam, die Masse in leichter Bewegung zu halten, jedoch genügt es, in bestimmten Zeitabständen zu rühren. Nach etwa 12, 24, 36, 48 Stunden usw. bis Erreichung der Sterilisation werden Proben von ungefähr 2 und 5 g des Inhalts entnommen. Um diese Proben auf Sterilität zu überprüfen, kann die folgende Methode angewandt werden.

Der Äther wird von den Proben dadurch entfernt, daß man sie in einen Kolben bringt und den Äther unter vermindertem Druck bei 20⁰ entfernt. Wenn das Gluten für die Nase ätherfrei ist, wird eine Probe von ungefähr 0,5 g auf eine Platte in Nähragar ausgestrichen und 36 Stunden bei 30 bis 35° bebrütet. Als Zeichen der Sterilität wird die Abwesenheit von Kolonien von Mikroorganismen auf der Platte nach dieser Bebrütungsperiode angesehen. Nach Ablauf dieser Zeit kann der Rest des Glutens in derselben Weise wie die Proben getrocknet und leicht unter normalen Sterilisationsbedingungen aufbewahrt werden.

Beispiel 2
Versuch zur Bildung schlechter Gerüche

Eine Probe von ungefähr 10 g sterilisierten und in der oben angegebenen Weise getrockneten Glutens wird in ein 100 ecm Siedeglas gebracht (das 10 Minuten bei 3 Atmosphären in einem Autoklav sterilisiert wurde) und dazu werden 35 ecm steriles, destilliertes Wasser, o,ig Backhefe und ungefähr 2 ecm einer Kultur von vorher von einer Emulsion, die schlechte Gerüche entwickelt hat, isoliertem Organismus gegeben. Das Glas wird dann in einem mit einem Thermostaten regulierten Ofen oder Brutkasten 12 bis 24 Stunden bei einer Temperatur von 37 bis 42⁰ bebrütet. Die schlechten Gerüche werden nach ungefähr 12 Stunden sehr merklich.

Züchtungstechnik

Um den Mikroorganismen zur Verwendung in dem obigen Versuch zu züchten, hat sich die folgende Technik als erfolgreich erwiesen.

Ungefähr 10 g nicht sterilisiertes Gluten werden in ein Siedeglas gebracht; 35 ecm Wasser und 0,1 g Backhefe werden hinzugegeben. Das Glas wird bei 37 bis 42⁰ bebrütet, bis ein starker, unangenehmer Geruch (wahrscheinlich Buttersäure) entsteht. Das Nähragar wird mit der wäßrigen Phase des Glasinhalts geimpft, und die Platten werden 36 Stunden bei 37⁰ bebrütet. Die sich entwickelnden Kolonien können leicht durch Spülen mit einem Strom von sterilem Wasser entfernt werden. Die den Organismus enthaltende Flüssigkeit sollte dann durch sterile Glaswolle filtriert werden, um irgendwelche großen Stücke Agar, die möglicherweise mit dem Organismus weggewaschen worden sind, zu entfernen.

Beispiel 3

Versuch zur Veranschaulichung des Temperatureinflusses auf die Bildung von schlechten Gerüchen

Es wurden Rohre aufgestellt mit denselben Materialien, wie sie in dem vorigen Versuch verwendet wurden. Jedoch wurden diese Rohre nach Impfung mit dem Mikroorganismus in Brutkästen mit den folgenden Temperaturen gestellt:

37 bis 42⁰ 45° 50° 65⁰

30⁰

Nach ungefähr 12 Stunden wurde festgestellt, daß die Rohre bei 37 bis 42⁰ einen starken schlechten Geruch entwickelt hatten, wogegen die Rohre bei anderen Temperaturen keinerlei schlechten Geruch, aber den Beginn einer Emulgierung zeigten.

Beispiel 4

Für dieses Beispiel werden die folgenden Materialien in folgenden Mengen verwendet:

10 g Gluten, 35 ecm Wasser, 0,1 g Hefe oder ι ecm Impfemulsion.

Der Versuch wurde wie folgt angesetzt:
A. Zwei Reagenzgläser enthielten io g Gluten, 35 ecm Wasser und in einem der Röhrchen o,i g Hefe und in dem anderen ι ecm Impfemulsion.
B. Wie oben, jedoch wurde das Gluten vorher durch 24stündiges Eintauchen in Chloroform sterilisiert. Dann wurde das Chloroform im Vakuum bei 2o° entfernt.

C. Wie in A, jedoch wurde das Gluten durch 72stündiges Einbringen in Äther sterilisiert. Der Äther wurde wie in B entfernt.

D. Wie in B, jedoch wurde das Gluten diesmal nach Entfernung des Chloroforms in vier Teile geteilt, wobei der eine mit den Organismen geimpft wurde und das Hefeverfahren zur Anwendung kam. Der zweite Teil wurde wie oben behandelt, jedoch unter Anwendung des Impfemulsionsverfahrens. Die übrigen beiden Teile wurden nicht mit Organismen geimpft und als Vergleichsproben für das Hefe- und Impfverfahren verwendet.

In all den obigen Versuchen wurden schlechte Gerüche wahrgenommen, wenn das Ausgangsmaterial nicht sterilisiert oder wieder infiziert war.

Versuch 2 wurde angesetzt, um den Einfluß der Konzentration auf das Impfverfahren zu bestimmen.

A. Die Mengen von Gluten und Wasser waren die gleichen wie beim vorigen Versuch, jedoch wurden wachsende Mengen von Impfemulsion verwendet; wenn die Konzentration an Impf emulsion 3 ecm und mehr pro Versuch erreichte, wurden keine schlechten Gerüche wahrgenommen.

B. Versuch A wurde wiederholt, indem das Gluten sowohl mit Äther wie mit Chloroform, wie in den früheren Versuchen beschrieben, sterilisiert und mit dem Organismus wieder infiziert wurde. Es wurden wieder keine schlechten Gerüche wahrgenommen, wenn 4 und mehr ecm der Impfemulsion verwendet wurden.

Alle diese Versuche wurden sowohl mit nassem wie mit trockenem Gluten durchgeführt, im Falle von nassem Gluten wurde der Eiweißgehalt zuerst so bestimmt, daß die Konzentration des Eiweißes sowohl in den nassen wie in den trockenen Versuchen der gleiche war.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung einer haltbaren, wäßrigen Gluten-Emulsion, dadurch gekennzeichnet, daß Gluten oder glutenhaltiges Mehl in Gegenwart von Wasser mit Hefe oder einer Impfemulsion, die durch Einwirkung von Hefe auf Gluten oder durch Einwirkung einer vorher gebildeten Gluten-Emulsion hergestellt wurde, bei einer Temperatur über 36⁰, insbesondere über 42⁰ C unter sterilen Bedingungen behandelt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß vor der Zugabe der Hefe oder der Impfemulsion das Ausgangsmaterial mit einem oder mehreren keimabtötenden Mitteln behandelt wird.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Behandlung bei einer Temperatur von 36 bis 42⁰ erfolgt.

© 609 709/232 11.56 (709514/315 5.57)