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Die vorliegende Erfindung betrifft ein mit
Milchsäurebakterien fermentiertes Nahrungsmittel, das mit
Aspartam gesüßt ist, und ein Verfahren zu seiner
Herstellung.
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In neuerer Zeit wurde ein größeres Augenmerk auf die
Aufnahme einer angemessenen Kalorienzahl in der
Tagesernährung eines Menschen unter dem Gesichtspunkt der
Gesundheitserhaltung gerichtet. Als Resultat wurden
Anstrengungen unternommen, die Mengen an kalorienreichen
Saccharid-Süßstoffen wie Zucker, Glucose oder Fructose, die
in verschiedenen Lebensmitteln verwendet werden und die
wahrscheinlich zu einer übergroßen Kalorienmenge bei ihrer
Aufnahme führen, zu reduzieren.
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Die Menge an einem in einer Nahrungsmittel verwendeten
Süßmacher kann verringert werden, ohne daß die Konsistenz
dieses Nahrungsmittels zerstört wird, indem man einen Teil
oder die gesamten eingesetzten Saccharidsüßmacher ersetzt
durch einen kalorienarmen oder kalorienfreien Süßstoff mit
starker Süßkraft (z.B. Steviosid, Aspartam, Glycyrrhizine
und so weiter). Jedoch sind diese Süßstoffe mit einer
starken Süßkraft verschieden von Zucker in ihrer
Süßequalität, und die Süßequalität eines Süßmachers
variiert in Abhängigkeit vom Nahrungsmittel, in dem er
verwendet wird. So wurden Forschungen über den geeignetsten
Sußstoff und dessen Verwendung für jedes der verschiedenen
Nahrungsmittel angestellt.
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Die Auswahl eines geeigneten Süßstoffs wurde auch bezüglich
der milchsäurefermentierten Nahrungsmittel untersucht,
welche oft gesüßt werden, wie fermentierte Milch oder
milchsäurehaltige Getränke, und es ergab sich, daß Aspartam
einer der günstigsten Süßstoffe bezüglich der Süßequalität
ist, wenn er zum Süßen dieser milchsäurehaltigen
fermentierten Nahrungsmittel verwendet wird, welche
aufgrund der Milchsäurebakterien sauer schmecken.
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Es wurde jedoch auch gefunden, daß die Süße von Aspartam,
das in den milchsäurehaltigen fermentierten Nahrungsmitteln
zum Süßen verwendet wird, nach kurzer Zeit abnimmt. Wie
allgemein bekannt ist, zersetzt sich Aspartam im gelösten
Zustand leicht. Es ist stabil nur in einem schwach sauren
Zustand bei niedriger Temperatur. Auch andere Faktoren als
Temperatur und pH können eine Aspartaminstabilität
verursachen. Man vermutet, daß die Instabilität, die bei
Aspartam beobachtet wird, das milchsäurehaltigen
fermentierten Nahrungsmitteln zugegeben wurde, das Ergebnis
des Zerfalls ursprünglich instabilen Aspartams ist, der
durch das milchsäurehaltige fermentierte Produkt
beschleunigt wird.
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Gewöhnlich wird Aspartam in milchsäurehaltigen
fermentierten Nahrungsmitteln in der nachfolgend
beschriebenen Weise verwendet: Aspartam wird zum
Nahrungsmittel, wenn das Nahrungsmittel nach der Beendigung
der Milchsäurefermentation hinreichend abgekühlt ist, in
einer Menge zugegeben, die größer als notwendig ist
aufgrund der Süßeabnahme, die bis zum Zeitpunkt, in dem es
verbraucht wird, auftritt. Alternativ werden die mit
Aspartam gesüßten milchsäurehaltigen fermentierten
Nahrungsmittel bei einer so niedrigen Temperatur wie
möglich während des Vertriebs aufbewahrt. Insbesondere im
Fall von fermentierter Milch wurde die Zugabe von Aspartam,
bevor die Milchsäurefermentation beginnt, für unmöglich
gehalten, da Aspartam in einem hohen Ausmaß während des
Fermentationsprozesses sich zersetzt, der bei hoher
Temperatur lange dauert.
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Die vorliegende Erfindung zielt daraufhin ab, die oben
erwähnten Probleme, die mit der Verwendung von Aspartam als
Süßstoff in milchsäurehaltigen fermentierten
Nahrungsmitteln einhergehen, zu beseitigen und ihr Ziel
ist, ein milchsäurehaltiges fermentiertes Nahrungsmittel
zur Verfügung zu stellen, in dem die Aspartamsüße nicht
stark mit der Zeit abnimmt und bei dem die Verschlechterung
der Konsistenz, die durch die Verringerung der Süße
verursacht wird, reduziert wird.
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Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein
gesüßtes kalorienarmes milchsäurehaltiges fermentiertes
Nahrungsmittel zur Verfügung zu stellen.
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Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein
Verfahren zur Herstellung eines milchsäurehaltigen
fermentierten Nahrungsmittels zur Verfügung zu stellen, das
eine Milchsäurefermentation ermöglicht, wobei Aspartam, das
zu einem Fermentationsansatz vor der Milchsäurefermentation
zugegeben wird, sich nicht in großem Ausmaß zu zersetzen
beginnt, und das es ermöglicht, daß Aspartam in einem
milchsäurehaltigen fermentierten Nahrungsmittel (z .B.
geronnenem Joghurt) von der Art verwendet wird, bei der die
Zugabe eines Süßstoffs oder ähnlichem nach Beendigung der
Milchsäurefermentation schwierig ist.
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Zu diesem Zweck betrifft die vorliegende Erfindung die
Verwendung von Milchsäurebakterien, ausgewählt
hauptsächlich aus der Gruppe A, bestehend aus:
Streptococcus cremoris, Streptococcus lactis, Streptococcus
diacetilactis, Streptococcus thermophilus, Pediococcus
cerevisiae und Leuconostoc cremoris und niemals von Gruppe
B, bestehend aus Lactobacillus bulgaricus und Lactobacillus
helveticus zur Herstellung eines fermentierten
Nahrungsmittels, das Milchsäure enthält, die unter
Verwendung der Milchsäurebakterien hergestellt wurde, wobei
die Milchsäurebakterien im Nahrungsmittel nach der
Fermentation verbleiben, das Nahrungsmittel unter
Verwendung von Aspartam allein oder eines Süßstoffes, der
Aspartam enthält, gesüßt wird, um die Zersetzung des
Aspartams in diesem fermentierten Nahrungsmittels zu
minimieren.
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Das Verfahren zur Herstellung von milchsäurehaltigen
fermentierten Nahrungsmitteln schließt die Schritte des
Süßens eines Fermentationsansatzes ein, indem Aspartam dazu
vor der Milchsäurefermentation zugegeben wird und indem ein
Milchsäurebakterienstarter in den Fermentationsansatz
eingebracht wird, um die Milchsäurefermentation zu
bewirken, wobei der Milchsäurestarter im wesentlichen
Milchsäurebakterien sind, die aus Gruppe A ausgewählt sind
und niemals solche, die aus Gruppe B ausgewählt sind.
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Die Verwendung von Milchsäurebakterien wie Streptococcus
cremoris und Streptococcus lactis bei der Fermentation von
aspartamgesüßtem Joghurt ist beispielsweise beschrieben in
Deutsche Molkerei-Zeitung DMZ, Band 108, Nr.1-2, S. 13-16,
und eine kultivierte Buttermilchlösung, die aus einer
Kultur gebildet wird, die Streptococcus cremoris,
Streptococcus lactis und Leuconostoc citrovonum umfaßt,
welche wahlweise unter Verwendung von Aspartam gesüßt
werden kann, ist im US Patent Nr. 4 748 025 offenbart. In
keinem dieser Dokumente gibt es jedoch irgendeinen
Vorschlag dahingehend, daß die Verwendung solcher Bakterien
zur Bildung von fermentierten Nahrungsmitteln, die durch
Aspartam gesüßt sind und Milchsäure enthalten, die unter
Verwendung von Milchsäurebakterien erzeugt wird, die nach
der Fermentation im Nahrungsmittel verbleiben, in der
Herstellung von Nahrungsmittelprodukten resultieren würde,
in denen die Zersetzung des Aspartams im fermentierten
Nahrungsmittel minimiert wird.
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Die gegenwärtigen Erfinder überprüften verschiedene Typen
von milchsäurehaltigen fermentierten Nahrungsmitteln und
fanden, daß die Zersetzung von Aspartam, das zu dem
milchsäurehaltigen fermentierten Nahrungsmittel zugegeben
wurde, großenteils von der Art des Milchsäurebakteriums,
das zur Herstellung dieses Nahrungsmittels verwendet wurde,
abhängt. Insbesondere zersetzte sich unter Bedingungen, bei
denen die Lagertemperatur und der pH für Aspartam geeignet
waren, Aspartam zu einem großen Teil, wenn verschiedene
Typen von Milchsäurebakterien zur Fermentation verwendet
wurden; wohingegen die Zersetzung des Aspartams im
wesentlichen nicht auftrat, wenn andere Typen von
Milchsäurebakterien verwendet wurden (natürlich gab es
Fälle, worin der Zersetzungsgrad von Aspartam zwischen
diesen beiden Extremfällen lag). Die Zersetzung von
Aspartam, das zum milchsäurehaltigen fermentierten
Nahrungsmittel nach Erwärmen und Sterilisation zugegeben
wurde, wird durch den Typ des Milchsäurebakteriums nicht
beeinflußt. in diesem Fall zersetzt sich Aspartam nicht
sogleich. Es ist daher klar, daß Milchsäurebakterien an der
Zersetzung von Aspartam auf irgendeine Weise teilnehmen und
daß der Zersetzungsgrad von Aspartam in Abhängigkeit vom
Typ des Milchsäurebakteriums variiert.
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Obwohl der Mechanismus der Beschleunigung der
Aspartamzersetzung, dessen Ausmaß in Abhängigkeit vom Typ
des Milchsäurebakteriums variiert, nicht vollständig
bekannt ist, beschleunigen die Milchsäurebakterien, die aus
Gruppe A ausgewählt sind, die Zersetzung von Aspartam
nicht. Die aus Gruppe B ausgewählten Milchsäurebakterien
sind sehr effektiv in der Zersetzung von Aspartam.
Infolgedessen kann die Zersetzung von Aspartam, die während
der Fermentation oder des Vertriebs der Produkte auftreten
würde, auf einem Minimum gehalten werden (im wesentlichen
im selben Ausmaß wie in einer wässrigen Lösung einer
schwachen Säure), indem im wesentlichen diejenigen
Milchsäurebakterien bei der Fermentation verwendet werden,
die aus Gruppe A ausgewählt sind, und niemals solche, die
aus Gruppe B ausgewählt sind.
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Das milchsäurehaltige fermentierte Nahrungsmittel der
vorliegenden Erfindung kann auf herkömmliche Weise
hergestellt werden, mit der Ausnahme, daß das in der oben
beschriebenen Weise ausgewählte Milchsäurebakterium zur
Fermentation verwendet wird und daß das Nahrungsmittel
unter Verwendung von Aspartam alleine oder eines Süßstoffs,
der Aspartam enthält, gesüßt wird. Es ist jedoch
anzumerken, daß die Sorgfalt, die normalerweise im Umgang
mit instabilem Aspartam erforderlich ist, auch bei der
Herstellung des milchsäurehaltigen fermentierten
Nahrungsmittels gemäß der vorliegenden Erfindung angewandt
werden sollte. Bei der Herstellung von fermentierter Milch,
bei der Aspartam zu der Milch vor der Fermentation
zugesetzt wird, ist es bevorzugt, daß das Aspartam
gleichzeitig mit oder nach der Zugabe eines Starters
zugegeben wird. Auf diese Weise wird Aspartam nicht während
einer langen Zeit in Lösung in der neutralen, erwärmten,
noch nicht fermentierten Grundmilch gehalten, und seine
Zersetzung kann daher vermieden werden. Milchsäurebakterien
aus der Streptokokkengruppe sind besonders geeignet als
Milchsäurebakterien zur Verwendung zusammen mit dem
Nahrungsmittel, das durch Aspartam gesüßt wird, bevor die
Fermentation beginnt, da sie Milchsäure kurze Zeit, nachdem
die Fermentation gestartet wurde, produzieren und dadurch
den pH des Nahrungsmittels verringern, wodurch ein schwach
saurer Zustand erzielt wird, in dem Aspartam nicht sogleich
zerfällt.
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Lactobacillus casei, Lactobacillus acidophilus,
Lactobacillus plantarum oder Lactobacillus brevis können
auch zusammen mit den aus Gruppe A ausgewählten
Milchsäurebakterien jeweils in einer kleinen Menge zur
Herstellung des erfindungsgemäßen milchsäurehaltigen
fermentierten Nahrungsmittels verwendet werden. Aspartam
wird durch keinen dieser Milchsäurebakterientypen in einem
solchen Ausmaß zersetzt, wie es durch einen beliebigen
Vertreter aus Gruppe. B zersetzt wird, so daß die
Aspartamstabilität nicht in großem Ausmaß verschlechtert
wird, wenn die oben beschriebenen Milchsäurebakterienarten
zusammen mit den Milchsäurebakterien, die aus Gruppe A zur
Fermentation ausgewählt wurden, verwendet werden.
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Die vorliegende Erfindung kann bei verarbeiteten
Nahrungsmittel angewandt werden, wie fermentierte Milch,
milchsäurehaltige Getränke, Milchprodukte von
milchsäurehaltigen Getränke, Milchwein, Kefir, fermentierte
Butter, Quarkkäse, Frischkäse, gebraute Nahrungsmittel,
sauer eingelegte Nahrungsmittel und so weiter, ebenso bei
Verfahren zur Herstellung solcher Nahrungsmittel.
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Wie oben angegeben, kann erfindungsgemäß Aspartam im
milchsäurehaltigen fermentierten Nahrungsmittel eingesetzt
werden, ohne daß seine Süßkraft verschlechtert wird oder
die Konsistenz des Nahrungsmittels verändert wird, was
ansonsten durch die Zersetzung von Aspartam verursacht
werden kann. Dies resultiert im Zurverfügungstellen eines
kalorienarmen schmackhaften milchsäurehaltigen
fermentierten Nahrungsmittels, das effektiv durch eine
kleinere Aspartammenge gesüßt ist. Da außerdem Aspartam zu
einem milchsäurehaltigen fermentierten Nahrungsmittel vor
der Milchsäurebakterienfermentation zugegeben werden
können, kann Aspartam in milchsäurehaltigen fermentierten
Nahrungsmitteln von der Art verwendet werden, die nicht
herkömmlich durch Aspartam gesüßt werden kann, aufgrund von
Schwierigkeiten, die mit dem Süßen des Nahrungsmittels nach
der Fermentation zu tun haben.
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Ein Experimentalbeispiel und Arbeitsbeispiele zur
Herstellung von milchsäurehaltigen fermentierten
Nahrungsmitteln werden nachfolgend beschrieben.
Experimentalbeispiel 1
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Es wurde überprüft, wie die Zersetzung von Aspartam in
fermentierter Milch durch die Anwesenheit verschiedener
Typen von Milchsäurebakterien beschleunigt wurde. Wenn
sowohl Milchsäurebakterien wie Aspartam zu einem noch nicht
fermentierten Kulturmedium aus Milch, das einen pH von 6,5
bis 6,7 hatte, zugegeben werden, kann ein Zerfall des
Aspartams, der nicht mit den Milchsäurebakterien zu tun
hat, auftreten. So wurde in diesen Experimenten Aspartam zu
Milch zugegeben, die auf eine später beschriebene Weise
milchsäurefermentiert und angesäuert war, und diese
fermentierte Milch mit Aspartam wurde erhitzt, um die
fermentierenden Milchsäurebakterien abzutöten.
Experimentelle Milchsäurebakterien wurden dann zur
fermentierten Milch zusammen mit Aspartam zugegeben,
wodurch eine Probe erhalten wurde.
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Sterilisierte fermentierte Milch mit Aspartam wurde auf die
nachstehend beschriebene Weise hergestellt: Flüssiger
Streptococcus thermophilus wurde eingebracht und gezüchtet
in 25 %iger rekombinierter Magermilch, wodurch eine Kultur
mit einem pH von etwa 4,0 erhalten wurde. 3,00 g Aspartam
wurden in Wasser gelöst und der pH dieser Lösung wurde
durch Zitronensäure auf etwa 4,5 eingestellt. Danach wurde
diese Lösung auf 3500 ml verdünnt und die resultierende
Lösung wurde zur Sterilisation 5 Minuten bei 100 ºC
erhitzt, wodurch ein Sirup erhalten wurde. 40 g hohes
Methoxylpektin wurden in Wasser zur Herstellung einer
Lösung von 2750 ml gelöst. 3750 ml Kultur, 3500 ml Sirup
und 2750 ml Pektinlösung wurden miteinander gemischt.
Nachdem die Mischung durch einen Homogenisator
homogenisiert worden war, wurde sie in einem UHT-
Sterilisator unter Erhalt einer Probe sterilisiert.
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Ein Test wurde in der nachfolgend beschriebenen Weise
durchgeführt: Eine Milchsäurebakterienkultur, die mit Milch
als Kulturmedium hergestellt worden war ( die Bakterien mit
einer Dichte von 10&sup9;/ml oder darüber enthält ) wurde zur
sterilisierten fermentierten Milch mit Aspartam, die auf
die oben beschriebene Weise hergestellt worden war, in
einer Menge zugegeben, die sicherstellte, daß die
fermentierte Milch 1% Milchsäurebakterienkultur enthielt.
Nachdem die fermentierte Milch eine bestimmte Zeit lang bei
einer bestimmten Temperatur gelagert wurde, wurde der
Zersetzungsanteil des in der fermentierten Milch
enthaltenen Aspartams untersucht. Der oben beschriebene
Test wurde mit den verschiedenen Arten von fermentierter
Milch, die unter Verwendung von verschiedenen
Milchsäurebakterientypen hergestellt worden waren,
ausgeführt. Tabelle 1 zeigt die Ergebnisse der Tests.
Tabelle 1: Beziehung zwischen dem Zersetzungsanteil von Aspartam und
dem Milchsäurebakterientyp
Miichsäurebakterientyp
Lagerbedingungen
S. cremoris IAM1150
S. lactis IAM1198
S. diacetilactis (*2)
S. thermophilus IAM1047
P. cerevisiae IAM1233
Leuc. cremoris ATCC19254
L. bulgaricus IFO3533
L. helveticus IAM1042
L. acidophilus IFO3205
L. casei IFO3245
L. plantarum IAM1041
S. thermophilus +
S. cremoris
S. thermophilus +
S. lactis
S. thermophilus +
P. cerevisiae
S. thermophilus +
Leuc. cremoris
S. thermophilus +
L. bulgaricus
S. thermophilus +
L. helveticus
S. thermophilus +
L. acidophilus
S. thermophilus +
L. casei
S. thermophilus +
L. plantarum
S. thermophilus +
S. lactis +
S. cremoris(*1)
Die normale Kultivierungstemperatur ist in Klammern
angegeben.
(*2) Christian Hansen (Kopenhagen)
S = Streptococcus P = Pediococcus
Leuc = Leuconostoc L = Lactobacillus
Beispiel 1
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320 g Magermilch und 60 g Glucose wurden in Wasser unter
Erhalt einer wässrigen Lösung von 2000 ml gelöst. Die
Lösung wurde dann 60 Minuten zur Sterilisierung auf 100ºC
erhitzt. Danach wurde eine Starterkultur aus Streptococcus
thermophilus eingebracht und in der Lösung kultiviert,
wodurch eine Kultur mit einem pH von etwa 3,9 erhalten
wurde. 8 g Aspartam wurden in Wasser gelöst. Nachdem der pH
der Lösung durch Zitronensäure auf 4,0 eingestellt worden
war, wurde die Kultur auf 4000 ml verdünnt. Die ganze
Kultur wurde dann 5 Minuten zur Sterilisierung auf 100 ºC
erhitzt, wodurch ein Sirup erhalten wurde. 45 g
Hydromethoxylpektin wurden in Wasser gelöst, wodurch eine
Lösung von 4000 ml entstand. Die Lösung wurde dann 5
Minuten lang auf 100 ºC zur Sterilisierung erhitzt, wodurch
eine Pektinlösung erhalten wurde.
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Danach wurden die Kultur, der Sirup, die Pektinlösung und
eine kleine Menge an Gewürzen miteinander gemischt und die
Lösung dann durch einen Homogenisator homogenisiert,
wodurch ein Milchsäuregetränk erhalten wurde. Nachdem das
so erhaltene Getränk bei 10 ºC gelagert wurde, wurde das im
Produkt erhaltene Aspartain bestimmt. Der Zersetzungsanteil
von Aspartam (relativ zur zugegebenen Aspartammenge) betrug
0% unmittelbar nach Herstellung, 3% am 7. Tag nach der
Herstellung und 5% am 14. Tag nach der Herstellung.
Beispiel 2
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8000 ml einer 16,5 %igen wiederhergestellten Vollmilch
wurden 30 Minuten auf 100 ºC erhitzt. 2000 ml einer
sterilisierten wässrigen Aspartamlösung, die 3 g Aspartam
enthielt (deren pH durch Zitronensäure auf 4,0 eingestellt
wurde), wurden zur Vollmilch zugegeben, um ein Kulturmedium
zu erhalten. Eine Starterkultur aus Streptococcus
thermophilus wurde eingebracht und bei 37ºC kultiviert, bis
der pH 4,2 erreichte, wodurch eine geronnene fermentierte
Milch hergestellt wurde.
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Nachdem diese fermentierte Milch bei 10ºC gelagert worden
war, wurde das im Produkt enthaltene Aspartam bestimmt. Der
Zersetzungsanteil von Aspartam betrug 4% unmittelbar nach
der Herstellung, 6% am 7. Tag nach der Herstellung und 8%
am 14. Tag nach der Herstellung.
Beispiel 3
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Eine Starterkultur von Streptococcus thermophilus wurde
eingebracht und kultiviert in einem Kulturmedium aus
2,5%iger rekombinierter Magermilch, wodurch eine Kultur mit
einem pH von etwa 4,5 erhalten wurde. 3 g Aspartam wurden
in Wasser gelöst. Nachdem der pH der Lösung auf 4,0 durch
Zitronensäure eingestellt worden war, wurde sie auf 3500 ml
verdünnt. Die Lösung wurde dann 5 Minuten auf 100ºC zur
Sterilisation unter Erhalt eines Sirups erhitzt. 45 g hohes
Methoxylpektin wurden in Wasser gelöst, wodurch eine
wässrige Lösung von 2750 ml erhalten wurde. Die Lösung
wurde dann 10 Minuten auf 100ºC zur Sterilisation erhitzt,
wodurch eine Pektinlösung erhalten wurde.
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Als nächstes wurden 3750 ml Kultur, 3500 ml Sirup, 2750 ml
Pektinlösung und eine kleine Menge an Gewürzen miteinander
gemischt, und die resultierende Mischung wurde dann durch
einen Homogenisator homogenisiert, wodurch eine
softdrinkartige fermentierte Milch hergestellt wurde.
Nachdem das Produkt bei 10ºC gelagert worden war, wurde das
im Produkt enthaltene Aspartam bestimmt. Der
Zersetzungsanteil von Aspartam betrug 0% unmittelbar nach
der Herstellung, 2% am 7. Tag nach der Herstellung und 4%
am 14. Tag nach der Herstellung.
Beispiel 4
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Eine Starterkultur aus Streptococcus lactis und Lab wurden
zu 20%iger wiederhergestellter Vollmilch zugegeben, wodurch
ein Quark von 10.000 ml erhalten wurde. Dieser Quark wurde
geschnitten, wodurch 3000 ml Molke entfernt wurden. 1250 ml
Sahne (enthaltend 40% Milchfett) wurden 30 Minuten lang auf
100ºC zur Sterilisierung erhitzt. 100 g Erdbeersaft und 4 g
Aspartam wurden in Wasser gelöst, wodurch eine Lösung von
1750 ml erhalten wurde. Die Lösung wurde dann 5 Minuten auf
100ºC erhitzt, wodurch ein Sirup erhalten wurde.
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Als nächstes wurden 7000 ml Quark, 1250 ml Sahne, 1750 ml
Sirup und eine kleine Menge Gewürz miteinander gemischt und
die Mischung wurde dann durch einen Homogenisator
homogenisiert, wodurch Frischkäse erhalten wurde.
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Nachdem der Frischkäse bei 10ºC aufbewahrt worden war,
wurde das im Produkt enthaltene Aspartam bestimmt. Der
Zersetzungsanteil von Aspartam betrug 0% unmittelbar nach
der Herstellung, 2% am 7. Tag nach der Herstellung und 4%
am 14. Tag nach der Herstellung.