DE2001874A1 - Milchsaeurehaltige Gemuese- oder Fruchtsaefte - Google Patents
Milchsaeurehaltige Gemuese- oder FruchtsaefteInfo
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Description
Es sind milchsäurehaltige Gemüsesäfte in der Literatur mehrfach beschrieben. So ist in der deutschen Patentschrift 1 012 813
ein Verfahren zur Herstellung von milchsäurehaltigen Gemüsesäften beschrieben, bei dem die Gemüsesäfte nach einer Animpfung
mit einer hochkonzentrierten Milohsäurebakterienkultur mit einem Keimgehalt von etwa 100 bis 500 Milliarden pro ml EuIturflüssigkeit,
insbesondere einer Kultur von Bakterien aus grünen Pflanzenteilen bei 35 bis 380O einer Schnellgärung unterworfen
werden, bis der pH-Wert des Saftes auf etwa 4,0 abgesunken ist. Dann wird die Gärung unterbrochen, und es wird bei etwa 55 bis
600C etwa 5 bis 10 Minuten pasteurisiert.
Nach der deutschen Auslegeschrift 1 264 230 wird dieses Verfahren
dahingehend abgewandelt, daß Maische vergoren wird und daß man die Gärung bis zu einem pH-Wert von 4,5 oder darunter
durchführt und dann gegebenenfalls unvergorene Maiaohe zugibt,
abpreßt und pasteurisiert.
109886/0621
Diese Verfahren führen zwar zu befriedigend haltbaren Gemüsesäften, doch wird nichts darüber ausgesagt, ob es sich bei den
Bakterienkulturen um homofermentative oder um heterofermentative Stämme handelt. Außerdem wird nichts über die Art der
gebildeten Milchsäure ausgesagt, d.h. ob L(+)-, D(-)- oder DL-MiIchsäure gebildet wird. Man muß davon ausgehen, daß die gebildete Milchsäure weitgehend aus Racemat besteht.
Außerdem werden bei der Heterofermentation, wie sie z.B. durch
Lactobacillus ferment!, Lactobacillus brevis oder Leuconostoc
bewirkt wird, neben Milchsäure auch etwa äquimolare Mengen an Kohlensäure und Essigsäure bzw. Alkohol gebildet. Dies führt zu
Schwierigkeiten bei der Verarbeitung, da durch die Freisetzung von CO2 eine Schaumbildung erfolgt; außerdem tritt eine Geschmacksbeeinträchtigung des Produktes durch die Essigsäure ein
(stechender bzw. spitzer Geschmack).
Die vorliegende Erfindung geht daher von der Erkenntnis aus, daß die milchsäurehaltigen Säfte möglichst nur die L(+)-Milchsäure enthalten sollten, d.h. in Mengen von mindestens etwa
75 #, vorzugsweise von mindestens 90 #. Dieser Gesichtspunkt
hat große physiologische Bedeutung, da der menschliche Organismus nur L(+)-Milchsäure in physiologischer Weise verwerten
kann. Solche milchsäurehaltigen Säfte sind bisher nicht bekannt. Weiter betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren, das sicherstellt, daß die Säfte tatsächlich nur die
L(+)-Milchsäure in der angegebenen Mindestkonzentration enthalten. Hierzu ist es im Gegensatz zu den bekannten Verfahren nötig, daß man die Säfte bzw. die Maische zunächst von
allen milchsäurebildenden Bakterien befreit, z.B. durch entsprechende Hitzebehandlung, worauf man sie unter Zusatz von
nur oder fast nur (mindestens zu 90 #) L(+)-Milchsäure bildenden Bakterien vergärt, abpreßt und in üblicher Weise pasteurisiert.
109886/0621
die Maisohe oder der Saft durch, erhitzte Rohre geleitet wird,
wobei er für 20 - 40 Sekunden eine Temperatur von etwa 70 800C
erreicht. Erst dann kann die Milchsäuregärung mit Bakterien, die zumindest zu 90 °ß>
oder mehr L(+) -Milchsäure bilden, erfolgen.
Bei den bisherigen Verfahren wurden dem Saft oder der Maische die Kulturen ohne vorherige Entkeimungsmaßnahme zugesetzt, was
zu einer Mischgärung führte, an der die zugesetzten Kulturen in mehr oder weniger großem Umfange beteiligt waren. Entspre- f
chend ergab sich im Endprodukt.ein wechselnder Gehalt an CO2
und Essigsäure neben Milchsäure, die in der Hegel als Racemat mit wechselnden aber stets nur geringen Überschüssen an D(-)-
oder L(+)-Milchsäure vorlag.
Das vorliegende Verfahren setzt ein weitgehend entkeimtes Gärgut (Saft oder Maische) voraus, so daß sich die zugesetzten,
nach den oben beschriebenen Gesichtspunkten ausgewählten Kulturen praktisch alleine durchsetzen und zu einer weitgehend
reinen L(+)-Milchsäuregärung führen. Dieses Ziel wird durch Pasteurisierung des Gärungsgutes erreicht. Zusätzlich muß für
die strikte Desinfektion des Gärbehälters und der zur Füllung benützten Rohrleitungen Sorge getragen werden. "
Sofort nach dem Pasteurisieren wird das Gärgut in einem Wärmea\istauscher
abgekühlt, beispielsweise auf etwa 4O0C,-:Die Beimischung
der Bakterienkulturen erfolgt am besten unmittelbar nach dem Wärmeaustauscher. Die Gärung selbst kann bei langsam
fallender Temperatur während 12-20 Stunden erfolgen. Die Ausgangstemperatur beträgt entsprechend der vorhergehenden
Kühlung etwa 380C und sinkt während der Bebrütungszeit je nach
Größe des Gärbehälters um 1 bis 30G. Der pH-Wert erreicht nach
12 bis 20 Stunden einen Endwert vos. etwa 3,7 bis 3,9. Das Gärgut
wird dann in an sich bekannter Weise abgepreßt und pasteurisiert.
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Man kann die Gärung auch schon nach dem Erreichen eines aus geschmacklichen Gründen günstigeren, etwas höheren pH-Werts
(in der Regel etwa 4,1 - 4,5) abstoppen, was wiederum durch Pasteurisieren erfolgen kann.
Der geschmacklich günstige pH-Wert kann auch durch Zusatz von unvergorenem Saft oder Maische zu dem vollständig durchgegorenen
Saft bzw. der Maische eingestellt werden, worauf das Gemisch pasteurisiert wird, um eine Nachgärung zu vermeiden.
Wenn der unvergorene Saft bzw. Maische der Maische zugesetzt wird, kann das Gemisch anschließend abgepreßt werden. Vorzugsweise
wird der unvergorene Saft bzw. die Maische vor dem Zusatz zum durchgegorenen Saft bzw. zur Maische pasteurisiert,
um eine spontane Gärung zu vermeiden.
Obwohl die Befreiung von milchsäurebildenen Bakterien vorzugsweise
durch Pasteurisierung erfolgt, ist es auch möglich, diese Bakterien auf andere Weise, z.B. durch Abfiltrieren oder
Abzentrifugieren, aus dem eingesetzten Saft oder der Maische zu entfernen.
Die milchsäurehaltigen Gemüse- und Fruchtsäfte enthalten, wenn sie durch Gärung gewonnen werden, nach dem Pasteurisieren noch
gärungsunfähige Milchsäurebakterien, Sie zeigen eine tyndallisierende Wolkigkeit der Schwebestoffe und sind lange Zeit haltbar,
ohne daß sich die Schwebestoffe absetzen.
Eine Geschmacksverbesserung kann dadurch erzielt werden, daß
man Milchsäurebakterien verwendet, die außer L(+)-Milchsäure nur wenige Prozente an Gärungsnebenprodukten, wie CO2, Ameisensäure,
Essigsäure, niedere Alkohole, Ketone, Ester usw. erzeugen.
Die Erfindung ist durch die nachstehenden Beispiele erläutert.
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Beispiel 1
Vergärung von Karottenmaische
Die Karotten werden gründlich gewaschen, anschließend geschält
(z.B. in einer Dampfschälanlage) und mit Wasser von 950G
blanchiert (z.B. 16 Minuten, was von der Größe der Karotten abhängt).
Die blanchierten Karotten werden in einer Mühle zu einer pumpfähigen Maische gemahlen. Dann wird die Maische in
einem Röhrenerhitzer auf 700G erhitzt. Diese Temperatur wird
20 Sekunden eingehalten. Danach wird die Maische in einem Kühler, welcher vorher durch Ausdämpfen mit überhitztem Wasserdampf
keimfrei gemacht worden war, auf 380G abgekühlt. Bei dieser Temperatur wird die Maische (4000 1) mit 120 1 der
nachstehend noch näher beschriebenen Kultur beimpft, wobei die Animpfkultur über eine vorher keimfrei gemachte Dosieranlage
der Maische zugegeben wird. Die unvergorene, beimpfte Maische hat einen pH-Wert von 5,8 und wird über keimfreie
Rohre, die vorher etwa 15 Minuten ausgedämpft wurden, in den ebenfalls ausgedämpften Gärbehälter gepumpt. Die Temperatur
der Maische im Gärbehälter beträgt etwa 360G0 Nach 6 Stunden
ist der pH-Wert bereits auf 4,5 abgesunken. Nach 10 Stunden erreicht die Maische einen pH-Wert von 4,0, nach 20 Stunden
einen pH-Wert von 3,75. Die Temperatur beträgt nach 20 Stunden noch etwa 340G. Nach spätestens 20 Stunden wird die Maische
abgepumpt, mit unvergorener Maische in der Weise vermischt, daß ein pH-Wert von 4,1 erhalten wird. Dazu sind etwa 5.500 1
unvergorene Maische mit einem pH-Wert von 5,8 notwendig. Dieses Maischegemisch wird abgepreßt, und der Preßsaft wird über
einen Plattenerhitzer pasteurisiert und in Tanks eingelagert. Saftausbeute: etwa 7400 Liter L(+)-milchsaurer Karottensaft
(pH-Wert 4,1). Die Milchsäure des so erzeugten Saftes setzt sich aus ca. 95 $>
L( + )- und 5 i° D(-)-Milchsäure zusammen. Als Nebenprodukte enthält der Saft wasserdampfflüchtige Säuren
(vorwiegend Ameisen- und Essigsäure) in Mengen von insgesamt etwa 2 $>
der Gesamtsäure.
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Für die Kulturen werden Gemische von Stämmen der Arten Lactobacillus
salivarius, L. casei, Streptococcus lactis und 3tr. cremoris verwendet die aus spontangärendem Pflanzenmaterial
oder von menschlichen Schleimhäuten, z.B. der Mundhöhle, isoliert wurden und sich durch die Bildung von reiner bzw. zu
mindest 95 a/° reiner L( + )-Milchsäure auszeichnen.
Die Stammkulturen werden in 500-ml-Erlenmeyerkolben, die 300 ml
Karottensaft enthalten, angezüchtet. Der Saft wird vor der Beimpfung in den Kolben durch 20 minütiges Autoklavieren bei
1200C sterilisiert. Zur V/eiterführung der Kulturen wird alle
drei Tage ein neuer Kolben Karottensaft mit einem Milliliter der alten Kultur beimpft. Die Bebrütung erfolgt bei 37°C.
Zur Vergärung von 4000 1 Karottenmaische werden 3 Kolben mit je 10 1 Karottensaft, die ebenfalls durch Autoklavieren keimfrei
gemacht wurden, mit je 300 ml Stammkultur beimpft und 14 Stunden
bei 370C bebrütet. Naoh der Bebrütung liegt der pH-Wert bei
etwa 3,8; die Lebendkeimzahl beträgt zu diesem Zeitpunkt etwa 5 χ 10 Bakterien/ml. Die Milchsäure dieser Vorkultur muß mehr
als 90 $ L(+)-Isomer enthalten. Die Animpfkultur erhält man
aus der Vorkultur dadurch, daß zur Beimpfung von 4000 1 Maische 30 1 Vorkultur mit 100 1 pasteurisiertem unvergorenem Saft in
einem sterilen rostfreien Gefäß gemischt werden.
Beispiel 2
Vergärung von Karottensaft
Die Karotten werden - genau wie in Beispiel 1 beschrieben- gewaschen,
geschält, blanchiert und zu einer pumpfähigen Maische vermählen. Diese wird jedooh sofort auf der Presse abgeimpft.
Der so erhaltene unvergome Preßsaft läuft über einen Plattenerhitzer
(Erhitzung auf 740C für 20 seo) und von dort über
109886/0621
durch 15-minütiges Ausdampfen entkeimte Rohre in den ebenso
lange ausgedampften Gärbehälter. Die Temperatur des Saftes nach dem Plattenerhitzer beträgt 380G. Die Herstellung und dosierte
Zugabe der Kultur erfolgt bei der Saftvergärung in prinzipiell gleicher Weise wie bei der MaiseheVergärung (Beispiel 1), jedoch
wird hier die Kultur nach dem Plattenerhitzer zugegeben. Zur Vergärung von 4000 1 Karottensaft sind - ebenso wie bei der
MaiseheVergärung - 130 1 Animpfkultur erforderlich. Der Gärungsverlauf
ist ähnlich dem der Maischevergärung. Nach spätestens 20 stunden ist die Gärung beendet (pH-Wert etwa 3,8). Der ver- g
gorene öaft wird abgepumpt und mit unvergorenem Saft verschnitten,
bis ein pH-Wert von 4,1 erreicht ist. Für 4000 1 vergorenen Saft (pH-Wert 3,8) sind dazu etwa 5000 1 unvergoreaer Preßsaft
(pH-Wert 5,6) notwendig. Der fertig verschnittene Saft wird über einen Plattenerhitzer pasteurisiert und in Tanks
eingelagert. Die Milchsäure des so erzeugten vergorenen Karottensaftes
enthält über 95 $ £( + }-Isomer. Die Menge an wasserdampf
flüchtiger Säure beträgt weniger als 2 ψο der Ge samt säure,
Beispiel 3
Vergärung von daft roter Rüben
Die roten Rüben werden als Maische vergoren. Die Aufarbeitung dieser Gemüseart folgt prinzipiell dem gleichen Weg wie die
der Karottenmaische, Jedoch wird die Maische der roten Rüben nach der Mühle noch zusätzlich entlüftet, um eine Bräunung der
Maische durch Oxydationsvorgänge au verhindern. Hach dem Entlüfter
wird die Maische in einem Röhrenerhitzer für die Dauer von 20 see auf 700C erhitzt, anschließend auf 380G abgekühlt.
Die Animpfkultur (130 1 pro 4000 1 Maische) wird wie bei der
Karottenmaische über die Dosieranlage zugegeben. Die Ansucht
der Kulturen erfolgt jedoch hier in sterilem Saft roter Rüben. Die Verj'ärrjag geschieht in ausgedämpften Behältern, if ach. etwa 10 bis -U Stunden ist der pH-Wert von 6,0 auf 4,1 afcgesun-
109886/0621
ken. Dann wird die Maische abgepreßt, der Preßsaft über einen Plattenerhitzer pasteurisiert und in Tanks gelagert. Saftausbeutej
3100 1 L(+)-milchsaurer Saft roter Rüben (pH-Wert 4,1) aus 4000 1 Maische. Die Milchsäure dieses Saftes roter Rüben
besteht aus 97 i» L( + )-Isomer. Die Menge der wasserdampf flüchtigen
Säuren beträgt weniger als 3 $.
Beispiel 4
w Vergärung von Bananenmaische
w Vergärung von Bananenmaische
Die Bananen werden geschält, blanchiert und zu einer pumpfähigen Maische zerkleinert. Wie bereits in Beispiel 1 für
Karottenmaische beschrieben, wird nach Entkeimung im Röhrenerhitzer (20 sec; 700G) durch Zugabe von 130 Liter Bakterienkultur
zu 4000 1 Maische angeimpft, wobei an Bananenmaische angepaßte Milchsäurebakteriengemische der Gattungen
Streptococcus und Lactobacillus, die nur oder fast nur L(+)-Milchsäure erzeugen, verwendet werden. Die Anzucht der Keime
erfolgt in steriler Bananenmaische, die 1:1 mit sterilem Bananensaft gemischt ist. Die Vergärung erfolgt wie im Bei-
^ spiel 1 im ausgedampften Gärbehälter bei einer Anfangstemperatur
von 38 C. Nach 24 Stunden ist der pH-V/ert auf 3,9 abgesunken, die Temperatur auf 350O. Die Maische wird zum Abstoppen
der Gärung im Röhrenerhitzer für 20 see auf 74 G erhitzt und entweder sofort zu den gewünschten milchsaueren
Produkten (z.B. Bananensaft bzw. Mischungen verschied3ier Fruchtsäfte mit Bananensaft oder Kompott bzw. Mischkompotte
mit anderen Früchten) verarbeitet oder bis zur Verarbeitung in Tanks auf Lager gelegt. Bei jeder Verarbeitung mit unvergorenen
Säften oder Maiechen muß nach der Abfüllung erneut pasteurisiert werden, um Nachgärungen zu vermeiden. Die Milchsäure
liegt in der so hergestellten saueren Bananenmaische zu 96 ^ als L( + )-Milchsäure vor,
- Patentansprüche -
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Claims (8)
1. Milchsäurehaltige Gemüse- oder Fruchsäfte, dadurch gekennzeichnet,
daß der Milchsäuregehalt zu mindestens etwa 75 Ί°
aus L(+)-Milchsäure besteht.
2. Milchsaure Gemüse- oder Fruchtsäfte nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß der Milchsäuregehalt zu mindestens etwa 90 io aus L( + )-Milchsäure besteht.
3. Milchsäure Gemüse- oder Fruchtsäfte nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß sie gärungsunfähige Milchsäurebakterien enthalten.
4. Verfahren zur Herstellung von Gemüse- oder Fruchtsäften nach
einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß die Gemüse- oder Fruchtmaischen bzw. -safte zunächst, vorzugsweise
durch Pasteurisierung von allen milchsäurebildenden Bakterien befreit und dann unter Zusatz von nur oder fast nur (mindestens
zu 90 io) L( + )-Milchsäure bildenden Bakterien vergoren, abgepreßt
und in üblicher Weise pasteurisiert werden.
5. ^erfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß man "
Milchsäurebakterien verwendet, die neben der L(+)-Milchsäure nur wenige Prozente an Gärungsnebenprodukten erzeugen.
6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß
man der bis auf einen pH-Wert von etwa 3,7 - 3,9 vergorenen Maische bzw. dem Saft unvergorene Maische bzw. unvergorenen
Saft zusetzt und das Gemisch pasteurisiert.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß man bei Verwendung von vergorener und/oder unvergorener Maische,
die gegebenenfalls vorpasteurisiert wurde, das Gemisch vor dem Pasteurisieren abpreßt.
109886/0621
8. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß man die Gärung nach Erreichen eines pH-Wertes von etwa
4,1 - 4»5 abstoppt.
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