DE2632832A1 - Kulturmedium und verfahren zur herstellung von betriebskulturen fuer die herstellung von italienischem kaese - Google Patents
Kulturmedium und verfahren zur herstellung von betriebskulturen fuer die herstellung von italienischem kaeseInfo
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Description
PATENTANWÄLTE A. GRÜNECKER
DlPL-ING.
H. KINKELDEY
9632832 w· stockmair
-AoE(CALIECH)
K. SCHUMANN
OFIRCRNAT-DiPU-PHYS
P. H. JAKOB
DlPL-INE.
G. BEZOLD
DR RCFl NAT.- DtPL CHEM.
8 MÜNCHEN 22
MAXIMILIANSTRASSE 43
Leprino Cheese Co., 21. Juli 1976
West 38tη AVenue, P 10 607-60/ku
Denver, Colorado 80211
U.S.A.
U.S.A.
Kulturmedium und Verfahren zur Herstellung von Betriebskulturen für die Herstellung von italienischem Käse
Die Erfindung betrifft ein Kulturmedium und ein Verfahren zur Herstellung von Betriebskulturen (bulk starters) für die Herstellung
von italienischem Käse.
Bei der Herstellung von italienischem Käse, wie z.B. Mozzarella-Käse,
wird die Milch in dem Käseansatz mit etwa 2 bis etwa 4 % einer Betriebskultur inokuliert, die eine Mischkultur
von säurebildenden Organismen liefert. Bei der Herstellung von Mozzarella-Käse und anderen pasta fiiata-Käsesorten ist es
üblich, Streptococcus thermophilus zusammen mit einem oder mehreren Lactobazillen zu verwenden. Die Streptokokken werden
TElEFON(OBO) 22 28 6S TELEX OB-2O 380 TELEGRAMME MONAPAT TEl.EKOPIERF-R
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ORiGINAL INSPECTED
nachfolgend abgekürzt als "Kokken" bezeichnet, während die Lactobazillen nachfolgend als "Stäbchen"-Bakterien bezeichnet
werden aufgrund ihres Aussehens bei der mikroskopischen Betrachtung. Das bevorzugte Verhältnis von Kokken- zu Stäbchenzellen
in Starterkulturen für italienischen Käse beträgt etwa 3:1 bis etwa 5"·1· Für Käsehersteller ist es schwierig,
dieses Verhältnis in den Betriebskulturen, so wie sie in der Anlage hergestellt worden sind, aufrechtzuerhalten,
obgleich die Kulturhersteller Konzentrate mit Verbältnissen liefern, die in der Nahe der normalerweise erwünschten
Verhältnisse liegen. Bestimmte Abweichungen von diesen optimalen Verhältnissen können noch toleriert werden, bei denen
es noch möglich ist, einen Käse einer akzeptablen Qualität herzustellen, der Geschmack (das Aroma) und die physikalischen
Eigenschaften des Käse, wie z. B. die Elastizität, die "Zügigkeit", und die Feuchtigkeit können jedoch stark beeinträchtigt
werden, wenn nicht sowohl Kokken- als auch Stäbchenorganismen vorhanden sind und aktiv wachsen. Um dies zu
gewährleisten, sollten die Betriebskulturen, die den Käse-Ansätzen zugesetzt werden, ein Verhältnis von Kokken zu Stäbchen
aufweisen, das mindestens innerhalb des Bereiches von 2,5:1 bis 5,5:1 liegt.
Gemäß einer älteren Praxis, die von den Käseherstellern in den USA inzwischen weitgehend verlassen worden ist, wird frische
Molke aus vorher hergestellten Ansätzen für italienischen Käse als Kulturmedium zur Herstellung der Betriebskultur
verwendet. Die Verwendung einer flüssigen Molke, die von vorangegangenen Käseansätzen stammt, ist jedoch eine gefährliche
Praxis. In der Molke können nämlich hemmende Verbindungen, wärmebeständige kontaminierende Bakterien und ebenfalls wärmebeständige
Bakteriophagen vorhanden sein. Daher wird unter den heutigen Herstellungsbedingungen in den USA als Kulturmedium
für die Herstellung von Betriebskulturen für italienischen Käse angerührte fettfreie Trockenmilch (NFDM) allein oder in
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Kombination mit verschiedenen Mengen an Süß-Molke verwendet. Bei der angerührten UO1DM handelt es sich -um ein teures Kulturmedium
wegen des hohen Gestehungspreises für die fettfreie Trockenmilch. Weil es sich dabei aber um ein zuverlässiges
Material handelt, das vorgeprüft werden kann, ist es aber das Medium der Wahl. Es wäre nun sehr erwünscht, ein wesentlich
billigeres Kulturmedium für die Herstellung von Betriebskulturen für italienischen Käse zu finden, welches die richtigen Verhältnisse
von Kokken zu Stäbchen aufweist, ebenso zuverlässig, sicher und vorprüf bar ist wie die ITFDM-Medien.
Man hat nun versucht, Medien auf Molkebasis für die Herstellung von Betriebskulturen für die Erzeugung von Käse, beispielsweise
italienischen Käsesorten, zu entwickeln. Dabei wurden sowohl frische Molke als auch wieder angerührte getrocknete
Süß-Molke verwendet· In der US-Patentschrift 2 805 950 ist
die Herstellung von Bakterienkulturen für die Verwendung bei der Herstellung von Schweizer Käse beschrieben. Dabei wird
Streptococcus thermophilus entweder allein oder in Kombination mit Lactobazillen in Molke, wie z. B. frischer Molke aus
einem vorangegangenen Schweizer Käse-Herstellungsarbeitsgang, kultiviert und nach Beendigung der Kultivierung werden 5 bis
15 % Milchpulver zugesetzt, und die inkubierte Kultur wird
eingefroren, um sie für die spätere Verwendung aufzubewahren. Wie in dieser Patentschrift angegeben (Spalte 3i Zeilen 61 ff,)5
besteht ein Hauptproblem bei der Herstellung von Schweizer Käse darin, die richtigen Mengenverhältnisse von Kokken zu
Stäbchen zu erzielen. In dieser Patentschrift wird empfohlen, Reinkulturen von Kokken (S. thermophilus) und getrennte
Reinkulturen von Stäbchen (Lactobacilli) herzustellen, die dann für die Verwendung in den Käseansätzen in den richtigen
Mengenverhältnissen gemischt werden«, Das in dieser Patentschrift beschriebene Verfahren umfaßt daher bevorzugt die
Kultivierung von Streptococcus thermophilus in einem Molke-K-ulturiaedium,
das praktisch frei von Lactobazillen ist.
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In der US-Patentschrift 3 852 158 ist ein Betriebskultur-Medium
beschrieben, das in trockener Form aus Milchprodukten oder Derivaten davon, wie z. B. Süßmolke, NFDH, Sauermolkenpulver,
Buttermilchpulver, "Vollmilchpulver und Mischungen davon hergestellt
werden kann. Eine bevorzugte Zusammensetzung enthält eine größere Menge Süßmolke und eine kleinere Menge NFDM. Das
Kulturmedium ist dadurch charakterisiert, daß es Citrat enthält. In dieser Patentschrift wird die Verwendung dieses Kulturmediums
für die Herstellung der verschiedensten Käse-Starterkulturen empfohlen.
Von W. L. Chen und G. H. Richardson wird in "J. Dairy Sc", Band 58, Nr. 5, Seiten 785-786, die Herstellung einer Kultur
für Quark, Schweizer Käse und italienischen Käse mit einem Bakteriophagen—Inhibierungs-Medium auf Molkebasis unter pH-Wert-Kontrolle
beschrieben. Darin wurden sowohl Sauermolke als auch Süßmolke, nicht jedoch in Kombination, geprüft.
Während der weiteren experimenteilen Arbeiten, die schließlich
zu der vorliegenden Erfindung geführt haben, wurde nun gefunden, daß weder angerührte getrocknete Süßmolke noch angerührte
getrocknete Sauermolke zufriedenstellende Medien für die Herstellung von Betriebskulturen für italienischen Käse darstellen.
Sauermolke inhibiert das Wachstum sowohl der Kokkenais auch der Stäbchenbakterien, während bei Verwendung von
Süßmolke das Wachstum der Lactobazillen gehemmt wird, was zur Folge hat, daß das Verhältnis von Kokken zu Stäbchen viel
größer ist als erwünscht. Eine teilweise von Lactose befreite Süßmolke führt zu einer noch größeren Ungleichheit in bezug
auf die erwünschten Verhältnisse von Kokken zu Stäbchen, da die Kokken übermäßig stark wachsen, während die Stäbchen nur
schwach wachsen. Keines dieser Molkemedien ist daher mit der angerührten NFDM für die Herstellung von Betriebskulturen für italienischen
Käse vergleichbar.
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Die vorliegende Erfindung beruht nun darauf, daß gefunden
wurde, daß angerührte (wiederhergestellte) Süßmolke, entweder im natürlichen oder im teilweise von Lactose "befreiten Zustand,
als Betriebskultur-Medium für die Herstellung von italienischem Käse verwendet werden kann, wenn sie mit einer kritischen
Menge Sauermolke-Feststoffen kombiniert wird.
Gegenstand der Erfindung ist ein Kulturmedium, das dadurch gekennzeichnet ist, daß es im wesentlichen besteht (bezogen
auf das Trockengewicht) aus
(a) Λ0 bis 30 % Sauermolke-Feststoffen mit einer titrierbaren
Acidität von nicht weniger als 0,30 % und
(b) 90 bis 70 % anderen Feststoffen aus der Gruppe der Süßmolke-Feststoffe
und Mischungen davon mit fettfreien Trockenmilch-Feststoffen (NFDM-Feststoffen), wobei die
Mibh-Feststoffe in einer Menge von nicht mehr als 1 Gewichtsteil
auf 3 Gewichtsteile der Gesamtmenge der Sauermolke- und Süßmolke-Feststoffe vorliegen.
Gegenstand der Erfindung ist ferner ein Verfahren zur Herstellung einer Kokken-Stäbchen-Mischvorkultur für die Herstellung
von italienischem Käse, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man
(a) eine wässrige Fermentationsbrühe herstellt, die 9 bis
% Gesamtfeststoffe enthält, wobei die Feststoffe im wesentlichen
aus 10 bis 30 % Sauermolke-Feststoffen mit einer titrierbaren Acidität von nicht weniger als 0,30 %
und 90 bis 70 % anderen Feststoffen aus der Gruppe der Süßmolke-Feststoffe und Mischungen davon mit fettfreien
, Trockenmilch-Feststoffen (NFDM-j-Feststoffen) bestehen, wobei
die Milchfeststoffe in einer Menge von nicht mehr als 1 Gewichtsteil auf jeweils 9 Gewichtsteile der Gesamtmenge
der Sauermolke- und Süßmolke-Feststoffe vorliegen,
(b) diese Brühe mit einer Starter-Kultur inokuliert, die
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Streptococcus thermophilus (Kokken) und Lactobacillus des Subgeims Thermobacterium (Stäbchen) in einem Verhältnis
von Kokken— zu Stäbchenzellen von 2,511 bis 5»5:1
enthält, und
(c) die Kokken- und Stäbchenzellen in der Brühe kultiviert unter Bildung einer Betriebskultur, die ein Verhältnis von
Kokken- zu Stäbchenzellen von 2,5:1 bis 5»5·^ aufweist.
Die zur Erzielung optimaler Ergebnisse erforderlichen Mengenanteile
liegen innerhalb des Bereiches von 10 bis 30 Gewichtsteilen Sauermolke-Feststoffe zu 90 bis 70 Gewichtsteilen
Süßmolke-Feststoffen. I1Ur die Aufrechterhaltung optimaler
Verhältnisse von Kokken- zu Stäbchenzellen in den Vorkulburen
werden 15 bis 25 Gewichtsteile der Sauermolke-Feststoffe mit
85 bis 75 Gewichtsteilen Süßmolke-Feststoffen kombiniert.
Außerdem sind die Süßmolke-Feststoffe vorzugsweise teilweise von Lactose befreit. Mit einem so hergestellten Kulturmedium
können ebenso gute oder bessere Ergebnisse erhalten werden wie bei Verwendung eines Kulturmediums, das zu 100 % aus angerührter
(wiederhergestellter) KFDM besteht. Obgleich auch
eine geringe Menge von NFDM-Feststoffen mit der Mischung aus
Sauermolke- und Süßmolke-Feststoffen kombiniert werden kann, enthalten die erfindungsgemäß bevorzugten Zusammensetzungen
keine KFDM und sie bestehen im wesentlichen vollständig aus Sauermolke-Feststoffen und Süßmolke-Feststoffen in den angegebenen
Mengenverhältnissen.
Die erfindungsgemäß hergestellten Medien eignen sich besonders gut für die Herstellung von Vorkulturen (Starter—Kulturen)
für die Herstellung von pasta filata-Käsesorten, wie z.
B. Mozzarella-, Provolone-, Caciocavallo- und anderen gestreckten Quark-Käsesorten. Für alle diese Käsesorten ist es
vorteilhaft, Kokken-Stäbchen-Mischkulturen herzustellen.
Außerdem können Medien, die auf die gleiche Weise hergestellt
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worden sind, vorteilhaft sein für die Kultivierung von getrennt
gezüchteten Stäbchen- und Kokkenkulturen für bestimmte
andere Käsesorten, wie z.B. Schweizer Käse.
Bei der Molke handelt es sich um den NahrungsmitteTbestandteil,
der in Form einer Flüssigkeit erhalten wird, wenn man das Koagulum von Milch, Sahne oder Magermilch abtrennt. Sie
stellt eines der Hauptnebenprodukte der Käseherstellung dar. Trockene Molke wird in der Weise hergestellt, daß man aus natürlicher
Molke die Feuchtigkeit entfernt. Sie enthält Lactose, Protein und mineralische Bestandteile in den gleichen
relativen Mengenverhältnissen wie sie in der Molke vorliegen. Die Molke kann auch modifiziert werden, beispielsweise
durch teilweise Entfernung der Lactose. Wie in der Käse- und Molkeindustrie allgemein bekannt, hat die Molke, aus der
ein Teil der Lactose entfernt worden ist, einen Lactosegehalt, der 60 % der Molkefeststoffe nicht überschreitet*
Es gibt im allgemeinen zwei Arten von Molke. Die eine Art ist bekannt unter der Bezeichnung "süße" Molke (vorstehend und
nachfolgend als "Süßmolke" bezeichnet) und die andere ist bekannt als "saure" Molke (vorstehend und nachfolgend als
"Sauermolke" bezeichnet). Süßmolke wird erhalten als Nebenprodukt der Herstellung der meisten Käsesorten, wie z. B.
Cheddar-Käse, Schweizer Käse und Mozzarella-Käse. Sauermolke
wird in erster Linie"erhalten als Nebenprodukt der Quarkkäseherstellung
(Hüttenkäseherstellung). Wie in der Käse- und . Molkeindustrie allgemein bekannt, gilt auch für die vorliegende
Erfindung, daß es sich bei der Sauermolke um eine Molke handelt, die sowohl in flüssiger als auch in trockener Form
vorliegen kann und eine titrierbare Acidität von nicht weniger als 0,30 % aufweist. In der Regel liegen die Aciditäten
der Sauermolke-Typen innerhalb des Bereiches von etwa 0,35 bis etwa 0,44 %, während diejenigen der Süßmolke-Typen innerhalb
des Bereiches von etwa 0,07 bis etwa 0,20 % liegen. Im
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allgemeinen kann gesagt werden, daß Süßmolke eine titrierbare Acidität von nicht mehr als 0,16 % aufweist. Süßmolke kann in
flüssiger, trockener oder modifizierter Form, beispielsweise als teilweise von Lactose befreite Molke, vorliegen. Die bevorzugten
Komponenten zur Herstellung des erfindungsgemäßen Kulturmediums sind getrocknete Sauermolke und getrocknete
Süßmolke, insbesondere getrocknete Süßmolke, aus der ein Teil der Lactose entfernt worden ist.
Erfindungsgemäß wird ein in trockener Form für die Anrührung
durch Zugabe von Wasser vorliegendes Kulturmedium hergestellt durch Mischung von 10 bis 30 Gewichtsteil en Sauermolke-Trockenfeststoffen
mit 90 bis 70 Gewichtsteilen anderen Feststoffen aus
der Gruppe der Süßmolke-Feststoffe und Mischungen davon mit fettfreien Trockenmilch-Feststoffen (NFDM-Feststoffen). Die Menge
der NFDM-Feststoffe ist auf einen Wert von nicht mehr als 1 Gewichtsteil
auf jeweils 3 Gewichtsteile Gesamtmenge an Sauermolke-
und Süßmolke-Feststoffen beschränkt. Bei bevorzugten Zusammensetzungen werden die NFDM-Feststoffe vollständig weggelassen
oder auf einen Mengenanteil von nicht mehr als 1 Gewichtsteil auf jeweils 9 Gewichtsteile der Gesamtmenge der Sauermolke- und
Süßmolke-Feststoffe begrenzt.
Ein erfindungsgemäßes Kulturmedium zur Herstellung von gemischten
Kokken-Stäbchen-Betriebskulturen für die Herstellung von italienischem Käse besteht insbesondere, bezogen auf das Trockengewicht,
aus 10 bis 30 % Sauermolkefeststoffen mit einer titrierbaren
Acidität von nicht weniger als 0,30 % und 90 bis 70 % anderen
Feststoffen aus der Gruppe der Süßmolkefeststoffe oder Gemischen
davon mit NFDM-Feststoffen, wobei die KFDM-Feststoffe in
ihrer Menge wie oben angegeben begrenzt sind. In bevorzugten Zubereitungen werden 15 bis 25 Sauermolkefeststoffe mit 85 bis 75 %
anderen Feststoffen, hauptsächlich Süßmolkefeststoffen, kombiniert,
wobei nicht mehr als 1 Gewichtsteil HFDM-Feststoffe auf 9 Gewichtsteile
der Gesamtmenge von Sauermolke- und Süßmolke-Feststof-
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fen vorliegt."
Die in den erfindungsgemäßen Zubereitungen (Zusammensetzungen) verwendeten Süßmolke-Fe st stoffe weisen vorzugsweise eine titrierbare
Acidität von nicht mehr als 0,16 % auf. Besonders gute Ergebnisse
werden mit Süßmolke-Trockenfeststoffen erhalten, aus denen ein Teil der Lactose entfernt worden ist und die nicht
mehr als 60 % Lactose, bezogen auf das Trockengewicht, enthalten. Die teilweise von Lactose befreiten getrockneten Molken enthalten
auch verhältnismäßig größere Mengen an anorganischen Salzen, hier als Mineralsalze oder Asche bezeichnet. Die bevorzugten
Süßmolken, bei denen es sich um teilweise von Lactose befreite Molken handelt, enthalten 15 bis 25 % Mineralsalze (Asche), bezogen
auf das Trockengewicht der Feststoffe. In der Regel enthält die bevorzugte, teilweise von Lactose befreite trockene
Süßmolke für die erfindungsgemäße Verwendung 4-5 bis 55 % Lactose,
20 bis 25 % Molkeprotein und 15 bis 25 % Mineralsalze (Asche),
Die Betriebskultur-Trockenmischung, deren Herstellung hier
beschrieben ist, wird auf ähnliche Weise wie das NFDM-Medium verwendet. Sie wird mit V/asser angerührt zur Herstellung
einer wässrigen Fermentationsbrühe, die 9 bis 15 % Gesamtfeststoffe enthält. Der bevorzugte Feststoffgehalt liegt bei
10 bis 14· %, wobei optimale Ergebnisse mit etwa 11 bis etwa
12 % erhalten werden. Die Fermentationsbrühe wird dann mit einer gemischen Starterkultur inokuliert, die Streptococcus
thermophilus (Kokken) und ein oder mehrere wärmebeständige
Lactobazillen (Stäbchen) enthält. Das Verhältnis von Kokkenzellen zu Stäbchenzellen sollte innerhalb des Bereiches von
2,5 J 1 bis zu 5i5 J 1 liegen. Optimale Verhältnisse für die
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Herstellung von Mozzarella-Käse und einem ähnlichen italienischen
Käse liegen bei etwa 3·^ bis etwa 5-^ Kokkenzellen zu
Stäbchenzellen. Diese Verhältnisse werden entsprechend der üblichen Käsemikrobiologie-Praxis durch mikroskopische Betrachtung
und Auszählung der Zellen bestimmt.
Bei den wärmebeständigen Lactobazillen, die sich für die Verwendung
in Kombination mit Streptococcus thermophilus eignen,
handelt es sich um Vertreter des Subgenus Thermobacterium des Genus Lactobacillus. Dazu gehören die Species L. caucasicus,
L. lactis, L. helveticus, L. acidophilus und L. bulgaricus.
Für die Herstellung von Mozzarella-Käse sind Gemische von S. thermophilus und L. bulgaricus besonders vorteilhaft. Andere
vorteilhafte Lactobazillen sind L. helveticus und L. lactis.
Eine für die Durchführung der Erfindung besonders vorteilhafte Zubereitung (Zusammensetzung) besteht aus 20 Gew.% getrockneter
Sauermolke, wie z. B. getrockneter Qarkkäsemolke, die gleichmäßig gemischt ist mit 80 Gew.% getrockneter, teilweise
von Lactose befreiter Süßmolke. Solche Produkte sind in den USA von einer Reihe von Firmen im Handel erhältlich»
Eine geeignete, teilweise von Lactose befreite Molke wird unter der Handelsbezeichnung "Puritein 20" v^on. der Firma Purity
Cheese Company of Mayville in Wisconsin/USA vertrieben. Bei diesem Produkt handelt es sich um eine teilweise von Lactose
befreite Molke, die durch Kristallisation und partielle Abtrennung der Lactose von der kondensierten Molke hergestellt
worden ist. Eine repräsentative Zubereitung, die von dem Hersteller
geliefert wird, enthält 50 % Lactose, 22 % Protein und 21 % Asche. Andere modifizierte Molken, aus denen ein
Teil der Lactose entfernt worden ist, können auch teilweise
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von Mineralsalzen befreit sein. So ist beispielsweise das Puritein 25 (ein Produkt der Firma Purity Cheese Company, das
unter der Handelsbezeichnung "Puritein 25" vertrieben wird) modifiziert in bezug sowohl auf den Lactosegehalt als auch in
bezug auf den Mineralsalzgehalt. Eine typische Zubereitung, die von den Herstellern geliefert wird, enthält 52 % Lactose,
14 % Asche und 25 % Protein. Wie weiter oben angegeben., sind
höhere Aschegehalte erwünscht, z. B. Aschegehalte- innerhalb des Gewühfcsbereichs
von 15 bis zu 25 %. Puritein 25 kann jedoch
entweder allein oder in Mischung mit Puritein 20 oder getrockneter
Süßmolke verwendet werden.
Bei der bekannten Praxis kann das Wachstum der Lactobazillen,
wie z. B. von L. bulgaricus, durch Einführung von Manganionen in die Fermentationsbrühe gefördert werden. Das für die
Anrührung der trockenen Mischung verwendete Wasser kann zweckmäßig 1 bis 10 ppm Mn++ enthalten. Das Mangan kann in
Form eines nicht-toxischen Salzes, wie Mangan(II)chlorid, zugegeben
werden. Selbstverständlich stellt die Manganzugabe für die Zwecke der vorliegenden Erfindung eine gegebenenfalls
(wahlweise) durchgeführte Maßnahme dar ebenso wie die Einführung von anderen zusätzlichen Wachstumsfaktoren, wie
Hefeextrakt, Maisquellwasser und dergleichen.
Erfindungsgemäß hergestellte Medien wurden mit anderen Medien, z. B. angerührtem NFDM, Süßmolke und von Lactose befreiter
Molke, verglichen. Alle trockenen Medien wurden mit destilliertem Wasser bis auf einen Feststoffgehalt von 12 %
angerührt (in der Anlage wird zweckmäßig vorgeprüftes Leitungswasser verwendet, um die Abwesenheit von hemmenden Verbindungen
sicherzustellen). Es wurden die nachfolgend beschriebenen drei verschiedenen Starterkulturen
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verwendet. Es wurden die bei üblichen Verfahren angewendeten
Inkubationsteinperaturen, z. B. Temperaturen von 37 »8 bis 42 C
(100 bis 108 F), angewendet, die das Wachstum der jeweiligen Bakterien begünstigten. Die Fermentationszeiten lagen innerhalb
des Bereiches von 7 bis 16 Stunden, beginnend mit einer Anfangsbrühe mit einem pH-Wert oberhalb 6,0, z. B. von 6,3
bis 6,5» bis zu einem End-pH-Wert unterhalb 4,8, in der Regel unterhalb 4,5.
In den nachfolgend beschriebenen Versuchen handelte es sich bei dem als "Pur-20" bezeichneten Material um Puritein 20,
eine teilweise von Lactose befreite Molke, die von der Firma Purity Cheese Company im Handel erhältlich ist, mit der typischen
Analyse: 50 % Lactose, 22 % Protein und 21 °/o Asche.
Dieses Material wird in Form eines trockenen Pulvers geliefert. Bei dem nachfolgend als "Sauermolke" bezeichneten Material
handelte es sich um eine trockene Molke, die als Nebenprodukt bei der Quarkkäseherstellung erhalten wurde, mit einer
titrierbaren Acidität von etwa 0,39 %» Bei dem nachfolgend
als "Süßmolke" bezeichneten Material handelte es sich um eine trockene Süßmolke mit etwa der folgenden Analyse: 70 %
Lactose, 13 % Protein und 8 % Asche.
Versuch 1
Vier Medien, bei denen es sich um erfindungsgemäß hergestellte Mischungen von Süßmolke und Sauermolke handelte, wurden
mit drei anderen Medien verglichen. Die flüssigen Fermentationsbrühen wurden wie oben angegeben aus den trockenen Komponenten
hergestellt und die Brühe wurde mit einer Mischkultur von S. thermophilus und L. bulgaricus mit einem Verhält-
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nis von Kokkenzellen zu Stäbchenzellen von etwa 4-:1 inokuliert.
Die Menge der der Brühe zugegebenen Kultur betrug 1 Gew.%. Die Inkubationstemperatur betrug bei allen Tests
4-10C (1060F). Die fortschreitende Fermentation wurde durch
Hessung der titrierbaren Aciditäten, der Bakterienaktivitäten
und der Verhältnisse von Kokken zu Stäbchen verfolgt. Die dabei erhaltenen Daten sind in den weiter unten folgenden Tabellen
I-A, I-B und I-C angegeben, in denen die Medien durch
die Symbole A bis G identifiziert sind, die sich auf die folgenden Zubereitungen oder Materialien beziehen:
Medium Zusammensetzung (angerührt mit destilliertem
Wasser bis auf einen Feststoffgehalt von
12 %)
A Pur-20 (80 Teile) + Sauermolke (20 Teile)
B Pur-20 (80 Teile) + Sauermolke (20 Teile) +
0,1 % Hefeextrakt + 0,2 % Maisquellwasser
C Pur-20 (80 Teile) + Sauermolke (20 Teile) +
0,1 % Hefeextrakt + 0,2 % Maisquellwasser +
0,25 % Dextrose
D Süßmolke (80 Teile) + Sauermolke (20 Teile)
E Fettfreie Trockenmilch
F Süßmolke
G Pur-20
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- 14 Tabelle I-A
Titrierbare Acidität und pH-Wert
-Std,-
Medium 7 9 12 . 14 16 20
A 0,780* 0,850 1,070 1,200 1,410 1,410
(4,80)** (4,60) (4,60) (4,30) (4,15) (4,30
B 1,050 1,190 1,320 1,400 1,470 1,510
(4,35) (4,35) (4,30) (4,15) * (4,10) (4,25)
C 1,010 1,220 1,320 1,400 1,470 1,520
(4,35) (4,30) (4,30) (4,15) (4,10) (4,00)
D 0,700 0,810 0,910 0,990 1,050 1,160
(4,60) (4,40) (4,30) (4,15) (4,05) (4,20)
E 1,160 1,330 1,450 1,500 1,570 1,650
(4,00) (4,00) (3,85) (3,80) (3,75) (3,95)
F 0,290 0,360 0,470 0,570 0,640 0,730
(5,80) (5,70) (5,30) (5,00) (4,90 (4,60)
G 0,550 0,720 0,820 0,910 0,910 1,030
(5,55) (5,35) (5,00) (4,80) (4,90) (4,85)
* entwickelte Acidität (% titrierbare Acidität) ** pH-Wert
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Aktivitätstestergetmisse
Medium | 7 | 9 | 12 | 14 | 16 | 20 |
Λ | Of 840 | 0,870 | 0,840 | 0^800 | 0^700 | 0^670 |
B | 0,890 | 0,890 | 0,830 | 0,790 | 0^689 | 0,530 |
C | 0,930 | 0,860 | 0,815 | 0,755 | 0^690 | 0,530 |
D | 0,930 | 0.885 | 0,825 | 0^780 | 0,625 | 0,510 |
E | l;000 | 0;920 | 0,840 | 0,525 | 0,470 | 0,460 |
F | 0,530 | 0,580 | 0,630 | 0,650 | 0^560 | 0^500 |
G | 0,620 | 0,610 | 0,630 | 0,610 | 0?560 . | 0,480 |
709810/0998
- 16 Tabelle I-C
Kokken-Stäbchen-Verhältnisse
(S. thermophilus: L. bulgaricus)
(S. thermophilus: L. bulgaricus)
7 | 9 | Std. | 14 | 16 | 20 | |
Medium | 5:1 | 4:1 | 12 | 4:1 | 4:1 | 3:1 |
A | 5:1 | 4:1 | 4:1 | 3:1 | 3:1 | 3:1 |
B | ■ 4:1 | 4:1 | 4:1 | 3:1 | 3:1 | 3:1 |
C . | 3:1 | 3:1 | 3:1 | 2:1 | 2:1 | 1:1 |
D | 3:1 | 3:1 | 2:1 | 1:1 | 1:1 | 1:1 |
E | 60:1 | 60:1 | 1:1 | 5:1 | 5:1 | 4:1 |
F | 80:1 | 80:1 | 20:1 | 20:1 | 10:1 | 5:1 |
G | 60:1 | |||||
709810/0998
Versuch 2
Es wurde das gleiche Verfahren wie in dem Versuch 1 durchgeführt, wobei diesmal jedoch das Inokulans L. helveticus
anstelle von L. bulgaricus enthielt. Die Inkubationstemperatur betrug 4-10C (1060J). Es wurden die gleichen Messungen
durchgeführt und die dabei erhaltenen Daten sind in den folgenden Tabellen H-A, H-B und H-G angegeben; die
dafür verwendeten Medien sind wie folgt definiert:
Medium Zusammensetzung
'(,angerührt mit destilliertem V/asser bis
auf einen Feststoffgehalt von 12 %)
A Pur-20 (80 Teile) + Sauermolke (20 %)
B Pur-20 (80 Teile) + Sauermolke (20 Teile) +
0,75 % Hefeextrakt
C Süßmolke (80 Teile) + Sauermolke (20 Teile)
D Süßmolke (80 Teile) + Sauermolke (20 Teile) +
0,075 % Hefeextrakt
E fettfreie Trockenmilch
P Süßmolke
G Pur-20
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Titrierbare Acidität
Std.
Medium
7 | 9 |
0,450* (4,90)** |
0,580 (4,70.) |
0,525 (4,80) |
0,645 (4,70) |
0,400 (5,00) |
0,535 (4,70) |
0,480 (4,90) |
" 0,630 (4,60) |
0,415 (5,30) |
0,520 (5,05) |
0,005 (7,50) |
0,005 (7,50) |
0,155 (6,30) |
0,300 (5r90) |
* entwickelte Acidität ** pH-Wert
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Tabelle II-B
Aktivitätstestergebnisse
Aktivitätstestergebnisse
Medium
Std,
A 0,520 0,540
B 0,525 0^550
C · 0,500 0,505
D. 0^525 -0,545
E 0^430 0^420
F 0^200 0,210
G 0^370 ■" 0,375
709810/0998
Tabelle II-C
Kokken/Stäbchen-Verhältnis se
(S. thermophilus: L. helveticus)
(S. thermophilus: L. helveticus)
Medium
Std,
Λ 6:1 3:1
B 3:1 3:1
C 4:1 2:1
D 3:1 . 2:1
E 19:1 16:1
F- 1:0 1:0
G 1:0 1:0
709810/0998
Versuch
Das Verfahren der Versuche 1 und 2 wurde wiederholt, wobei
diesmal jedoch das. Inokulum L. lactis als Stäbehen —
Bakterien enthielt. Die Inkubationstemperatur betrug 410C
(1060F). Die Medien waren mit den in dem Versuch 2 ver~
wendeten identisch und die folgenden Buchstaben-Identifizierungen
gelten für die gleichen Medien wie in Versuch 2. Die erhaltenen Daten sind in den folgenden Tabellen HI-A,
IH-B und IH-C angegeben.
Titrierbare Acidität und pH-Wert
Std,
Medium | 7 | 9 |
Λ | 0.495* (5^00)** |
0.700 (4,70) |
U | 0,650 (4,70) |
0,850 (4,50) |
C | 0,595 (4,70) |
0.875 (4^40) |
D | 0,700 (4,70) |
0,885 (4,35) |
E | 0.005 . (7,50). |
0,005 (7,50) . |
F | 0,195 (6,30) |
0,385 (5^0) |
G | 0,460 (4,90) |
0,670 (4J50) |
• entwickelte Acidität | ||
** pH-Wert |
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- 22 Tabelle III-B
Alcbivitätstest ergebnis se
; - Std..
Medium 7
A 0^525 0,575
B . 0^580 · 0,595
C 0,540 0,525
D 0,530 0^540
E 0?200 0^00
F 0^340 0,405
G 0.460 0^440
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- 23 Tabelle III-O
K okk en/Stäbchen-Verhältnis s e
(S. thermophilus: L. lactis)
(S. thermophilus: L. lactis)
Medium
■sta.
A · 6:1 3:1
B . ■■ 3:1 · 3:1
C 1:1 1:1
D 7:1 ■ 3:1
E 1:0 1:0
F .1:0 1:0
G 1:1 1:1
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In den vorstehend beschriebenen Versuchen wurde die entwickelte Acidität, gemessen durch den Prozentsatz der
titrierbaren Acidität, nach Standardverfahren bestimmt. 9 g Medium wurden in eine weiße Porzellantasse eingewogen.
Es wurden 10 Tropfen einer 1,0 %igen alkoholischen Lösung von Phenolphthalein zugegeben und die Mischung wurde bis zu
einem schwach rosafarbenen Endpunkt (Dauer 30 Sekunden) mit
einer 0,1 η Natriumhydroxidlösung titriert. Nach dem Subtrahieren
der nicht-inokulierten Mediumkontrolltitration
wurden die erhaltenen Ergebnisse als Prozensatz der entwickelten
Acidität, ausgedrückt als Milchsäure, angegeben.
Die Aktivitätstests wurden wie folgt durchgeführt: 100 ml
von in einem Autoklaven behandelter, vorgeprüfter5angerührter
Ni1DM mit 11 % Feststoffen wurden mit 2 ml der aktiven Mischkultur
inokuliert. Die Kultur wurde dann 4-5 Minuten lang bei
330C (900F) inkubiert. Nach diesem Zeitpunkt wurde die Temperatur
der Kultur langsam innerhalb von 30 Minuten auf 46°C
(1150F) erhöht. Die Kultur wurde dann 2 Stunden lang bei
dieser Endtemperatur gehalten. Die titrierbare Acidität (in %) wurde wie in dem obigen Abschnitt angegeben bestimmt.
Das Verfahren zur Bestimmung der Kokken/Stäbchen-Verhältnisse
in den obigen Versuchen bestand in einer mikroskopischen Untersuchung, wobei das ungefähre Verhältnis von Kokkenzellen
zu Stäbchenzellen durch visuelles Auszählen ermittelt wurde. Dabei handelte es sich um ein Sfandardverfahren zur Überwachung
des Verhältnisses von Kokkenzellen zu Stäbchenzellen bei der Käseherstellung. Eine ösenfüllungIforkultur und eine
ösenfüllung destilliertes Wasser wurden miteinander gemischt
ο und auf einem sauberen Objektträger über 1 cm verteilt.
Nach dem Fixieren wurde das mit Methylenblau angefärbte
Kulturmedium im Mikroskop unter einem Ölimiaersionsobjektiv
betrachtet. Die Sesamtanzahl der Stäbchen und Kokken wurde in jedem von drei verschiedenen Feldern gezählt, addiert und es
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wurde der Durchschnitt gebildet. Die dabei erhaltenen Ergebnisse wurden durch das Verhältnis von Kokken zu Stäbchen
ausgedrückt.
Die Ergebnisse der vorstehend beschriebenen Versuche können wie folgt zusammengefaßt werden: Weder angerührte Süßmolke-Feststoffe
noch angerührte Sauermolke-Feststoffe allein sind als Startermedium ebenso wirksam wie angerührte Ni1DM
oder eine in geeigneter Weise proportionierte Mischung von Süßmolke-Feststoffen und Sauermolke-Feststoffen. Außerdem
liefern Süßmolke-Feststoffe, aus denen z.T. die Lactose entfernt worden ist, wenn sie anstelle der Süßmolke-Feststoffe
in der Mischung verwendet werden, sogar noch bessere Ergebnisse, sie fördern das ausgezeichnete Wachstum von gemischten
Stäbchen- und Kokkenkulturen. Dies scheint auf die Eigenstimulierung der Stäbchenkultur durch die Sauermolke +
die Pufferwirkung des höheren Aschegehaltes dieser Mischungen zurückzuführen zu sein. Im allgemeinen werden vorteilhafte
Verhältnisse von Stäbchen zu Kokken durch das erfindungsgemäße Startermedium erzielt und aufrechterhalten. Daraus
ergibt sich, daß durch die vorliegende Erfindung ein bedeutender technischer Fortschritt auf dem Gebiet der Herstellung
von Betriebskulturen für die Herstellung von italienischem Käse erzielt wird. Die erfindungsgemäß hergestellten Betriebskulturen
sind hinsichtlich ihrer Qualität ebenso gut oder besser als die aus NFDM hergestellten Betriebskulturen, gleichzeitig
sind sie aber wesentlich billiger in der Herstellung. Bezüglich der Kosten für das Medium und in bezug auf die
derzeitigen Marktpreise für NFDM, trockene Süßmolke, trockene Sauermolke und trockene, teilweise von Lactose befreiter
Molke darf darauf hingewiesen werden, daß mit ungefähren Einsparungen gerechnet werden kann, die innerhalb des Bereiches
von etwa 60 bis etwa 90 % liegen, für die erfindungsgemäßen
Medien auf Molkebasis im Vergleich zu dem NFDM-Standardmedium.
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Die Erfindung wurde zwar vorstehend unter Bezugnahme auf bevorzugte
Ausführungsformen näher erläutert, es ist jedoch für den Fachmann selbstverständlich, daß sie darauf keineswegs
beschränkt ist, sondern daß diese in vielfacher Hinsicht abgeändert und modifiziert werden können, ohne daß dadurch der Eahmen der vorliegenden Erfindung verlassen wird.
beschränkt ist, sondern daß diese in vielfacher Hinsicht abgeändert und modifiziert werden können, ohne daß dadurch der Eahmen der vorliegenden Erfindung verlassen wird.
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Claims (17)
- Patentansprüche(i) Kulturmedium, dadurch gekennzeichnet, daß es im wesentlichen "besteht aus (jeweils bezogen auf das Trockengewicht ):(a) 10 bis JO % Sauermolke-Feststoffen mit einer titrierbaren Acidität von nicht weniger als 0,30 % und(b) 90 bis 70 % anderen Feststoffen aus der Gruppe der Süßmolke-Feststoffe und Mischungen davon mit fettfreien Trockenmilch-Feststoffen (EFDM-Feststoffen), wobei die Milchfeststoffe in einer Menge von nicht mehr als 1 Gewichtsteil auf jeweils 3 Gewichtsteile der Gesamtmenge der Sauermolke- und Süßmolke-Feststoffe vorliegen.
- 2. Kulturmedium zur Herstellung von gemischten Kokken-Stäbchenbetriebskulturen für die Herstellung von italienischem Käse, dadurch gekennzeichnet, daß es im wesentlichen besteht aus (jeweils bezogen auf das Trockengewicht):(a) 15 his 25 % Sauermolke-Feststoffen mit einer titrierbaren Acidität von nicht weniger als 0,30 % und(b) 85 bis 75 % anderen Feststoffen aus der Gruppe der Süßmolke-Feststoffe und Mischungen davon mit fettfreien Trockenmilch-Feststoffen (NFDM-Feststoffen), wobei die Milchfeststoffe in einer Menge von nicht mehr als 1 Gewichtsteil auf jeweils 9 Gewichtsteile der Gesamtmenge der Sauermolke- und Süßmolke-Feststoffe vorliegen.
- 3. Kulturmedium nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß709810/0998die anderen Peststoffe (Komponente b) praktisch vollständig aus Süßmolke-Feststoffen mit einer titrierbaren Acidität von nicht mehr als 0,16 % bestehen.
- 4-. Kulturmedium nach Anspruch 2 und/oder 3» dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei den Süßmolke-Feststoffen um teilweise von Lactose befreite Süßmolke-Feststoffe handelt, die nicht mehr als 60 % Lactose, bezogen auf das Trockengewicht, enthalten·
- 5. Kulturmedium zur Herstellung von gemischten Kokken-Stäbchen-Betriebskulturen für die Herstellung von italienischem Käse, dadurch gekennzeichnet, daß es im wesentlichen besteht aus (jeweils bezogen auf das Trockengewicht):(a) 15 bis 25 % Sauermolke-Feststoffen mit einer titrierbaren Acidität von nicht weniger als 0,30 % und(b) 85 bis 75 % Süßmolke-Feststoffen mit einer titrierbaren Acidität von nicht mehr als 0,16 %, wobei es sich bei den Süßmolke-Feststoffen um teilweise von Lactose befreite Süßmolke-Feststoffe handelt, die nicht mehr als 60 % Lactose, bezogen auf das Trockengewicht, enthalten.
- 6· Kulturmedium nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß die Süßmolke-Feststoffe I5 bis 25 % Mineralsalze (Asche), bezogen auf das Trockengewicht, enthalten.
- 7. Kulturmedium nach Anspruch 5 und/oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Süßmolke-Feststoffe 45 bis 55 % Lactose, 20 bis 25 % Protein und I5 bis 25 % Mineralsalze (Asche), jeweils bezogen auf das Trockengewicht, enthalten.709810/0998
- 8. Verfahren zur Herstellung einer gemischten Kokken-Stäbchen-Betriebskultur für die Herstellung von italienischem Käse, dadurch gekennzeichnet, daß man ^(a) eine wässrige Fermentationsbrühe herstellt, die 9 bis 15 % Gesamtfeststoffe'enthält, die im wesentlichen bestehen aus 15 bis 25 % Sauermoike-Feststoffen mit einer titrierbaren Acidität von nicht weniger als 0,30 % und 85 bis 75% anderen Feststoffen aus der Gruppe der Süßmolke-Feststoffe und Mischungen davon mit fettfreien Trockenmilchfeststoffen (NFDM-Feststoffen), wobei die Milchfeststoffe in einer Menge von nicht mehr als 1 Gewichtsteil auf jeweils 9 Gewichtsteile der Gesamtmenge der Sauermolke- und Süßmolke-Feststoffe vorliegen,(b) die Fermentationsbrühe mit einer gemischten Starterkultur inokuliert, die Streptococcus thermophilus (Kokken) und Lactobacillus des Subgenus (Thermobacterium (Stäbchen) in einem Verhältnis von Kokkenzellen zu Stäbchenzellen von 2,5:1 bis 5»5:1 enthält, und(c) die Kokkenzellen und Stäbchenzellen der Fermentationsbrühe kultiviert unter Bildung einer Betriebskultur, welche die Kokkenzellen und die Stäbchenzellen in einem Verhältnis von 2,5·Ί bis 5j5:1 enthält.
- 9· Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß man als Lactobacillus L. bulgaricus verwendet.
- 10. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß man als Lactobacillus L. helveticus verwendet.
- 11. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß man als Lactobacillus L. lactis verwendet.709810/0998
- 12. Verfahren zur Herstellung einer gemischten Kokken-Stäbchen-Betriebskultur für die Herstellung von italienischem Ease, dadurch gekennzeichnet, daß man(a) eine wässrige Fermentationsbruhe herstellt, die 10 bis 14 % Gesamtfeststoffe enthält, die im wesentlichen bestehen aus 15 bis 25 % Sauermolke-Feststoffen mit einer titrierbaren Acidität von nicht weniger als 0,30 % und 85 bis 75 % Süßmolke-Peststoffen, die nicht mehr als 60 % Lactose und 15 bis 25 % Mineralsalze (Asche), bezogen auf das Trockengewicht, enthalten,(b) die Fermentationsbrühe mit einer gemischten Starterkultur inokuliert, die Streptococcus thermophilus (Kokken) und Lactobacillus des Subgenus Thermobacterium (Stäbchen) in einem Verhältnis von Kokkenzellen zu Stäbchenzellen von 2,5:1 bis 5*5:1 enthält, und(c) die Kokkenzellen und Stäbchenzellen in der Fermentationsbrühe kultiviert unter Bildung einer Betriebskultur welche die Kokkenzellen und die Stäbchenzellen in einem Verhältnis von 2,5:1 bis 5ί5·Ί enthält.
- 13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß man Süßmolke-Feststoffe verwendet, die eine titrierbare Acidität von nicht mehr als 0,16 % aufweisen und 4-5 bis % Lactose, 20 bis 25 % Protein und I5 bis 25 % Mineralsalze (Asche), jeweils bezogen auf das Trockengewicht, enthalten.
- 14. Verfahren nach Anspruch 12 und/oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß man als Lactobacillus L. bulgaricus verwendet.709810/0998
- 15· Verfahren nach Anspruch 12 und/oder 13» dadurch gekennzeichnet, daß man als Lactobacillus L. helveticus verwendet.
- 16. Verfahren nach Anspruch 12 und/oder 13 5 dadurch gekennzeichnet, daß man als Lactobacillus L. lactis verwendet.
- 17. Verfahren zur Herstellung einer gemischten Kokken-Stäbchen-Betriebskultur für die Herstellung von italienischem Käse, dadurch gekennzeichnet, daß man(a) eine wässrige Fermentationsbrühe herstellt, die 10 bis 14 % Gesamtfeststoffe enthält, die im wesentlichen bestehen aus 15 bis 25 % Sauermolke-Feststoffen mit einer titrierbaren Acidität von nicht weniger als 0,30 % und 85 bis 75 % teilweise von Lactose befreiten Süßmolke-Feststoffen, die nicht mehr als 60 % Lactose und I5 bis 25 % Mineralsalze (Asche), jeweils bezogen auf das !Trockengewicht, enthalten,(b) die Fermentationsbrühe mit einer gemischten Starterkultur inokuliert, die Streptococcus thermophilus (Kokken) und Lactobacillus bulgaricus (Stäbchen) in einem Verhältnis von Kokkenzellen zu Stäbchenzellen von etwa 3:1 bis etwa 5:1 enthält, und(c) die Kokkenzellen und Stäbchenzellen in der Fermentationsbrühe kultiviert unter Bildung einer Betriebskultur welche die Kokkenzellen und Stäbchenzellen in einem Verhältnis von etwa 3:1 bis etwa 5:1 enthält.709810/0998
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