DE3008282C2

DE3008282C2 - Verfahren zum Herstellen von fermentierten Fleischprodukten

Info

Publication number: DE3008282C2
Application number: DE3008282A
Authority: DE
Inventors: Moshe Ph.D. Sarasota Fla. Raccach
Original assignee: Microlife Technics Inc
Current assignee: Microlife Technics Inc
Priority date: 1980-01-24
Filing date: 1980-03-04
Publication date: 1986-02-06
Also published as: US4303679A; DE3008282A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von fermentierten Fleischprodukten, wobei Milchsäure unter Verwendung ausgewählter Kulturen von Pedlococcus pentosaceus, die bei niedrigen Temperaturen sehr gute Flelschfermentierungseigenschaften aufweisen, erzeugt wird. Die bevorzugte Kultur Ist Pedlococcus pentosaceus, nämlich NRRL-B-11 465, die bei der Erniedrigung des pH-Wertes bei niedrigen Fleischtemperaturen unerwartet schnell 1st. Ein stimulierendes, genießbares Metallsalz, bevorzugt ein Mangansalz, wird in dem Fleisch rr.lt dem Pediococcus pentosaceus vorgesehen zur Verringerung oder Beseitigung der Konservlerungs-

JO mittellnhlbierung und/oder zur Beschleunigung des Wachstums bei Fleischtemperaturen zwischen 15,6° C (60° F) und 26,7° C (80° F). In dem Fleisch können Konservierungsmittel zur Verhinderung des Verderbens und des Ranzigwerdens verwendet werden, und Beispiele hierfür sind Hydroxyaryl-Antloxldantlen, Insbesondere butyliertes Hydroxytoluol (BHT) und/oder butyllertes Hydroxyanlsol (BHA). BHT und/oder BHA Inhibieren zusammen mit anderen Fleischkonservierungsmitteln, Insbesondere Natriumchlorid, stark NRRL-B-Il 465 bei

J5 niedrigen Fleischtemperaturen zwischen 15,6 und 26,7° C (60 und 80° F). Das Verfahren unter Einsatz der erflndungsgemäßen Mittel, Insbesondere eines Mangansalzes, ergibt einen pH-Wert unter etwa 5,0 In weniger als 30 Stunden bei Räucherkammertemperaturen über etwa 15,6° C (60° F) und bei Anfangsfleischtemperaturen von 4,4 bis 1O⁰C (40 bis 5O⁰F) mit Standardhüllendurchmessern (bis herauf zu etwa 100 mm). Pediococcus pentosaceus NRRL-B-11 465 Ist besonders für die Flelschfermentlerung bei niedriger Temperatur geeignet und erniedrigt den pH-Wert im Fleisch auf etwa 4,3 bei diesen Bedingungen sehr schnell, wenn ausreichend assimilierbare Kohlenhydrate zugegeben werden. Das Verfahren ist besonders zur Herstellung von trockenen und seml-trockenen Würsten wie auch für die Nitritreduktion In Flelschmaterlallen, bedingt durch die Erniedrigung des pH-Wertes, geeignet.
Die Erfindung betrifft den Einsatz von Bakterienzusammensetzungen oder -Zubereitungen für die Fermentlerung von Fleisch unter Verwendung von ausgewählten Kulturen von Pedlococcus pentosaceus mit schnellen Fennentlerungselgenschaften bei Fleischtemperaturen zwischen 15,6 und 26,7⁰C (60 und 80° F), Insbesondere In Anwesenheit eines stimulierenden Metallions, bevorzugt eines Manganions. Räucherkammer- bzw. Räucherhaustemperaturen im Bereich von etwa 15,6 bis 48,9c (60 bis 120° F) können verwendet werden. Es sind jedoch niedrigere Temperaturen als 26,7° C (80° F) bevorzugt, damit die Gefahr eines signifikanten Staphylococcusaureus-Wachstums im Fleisch vermieden wird. Für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden neue, ausgewählte Pedlococcus pentosaceus-Zusammensetzungen verwendet, die ein stimulierendes Metallsalz enthalten, und die Fleisch in Anwesenheit von assimilierbarem Kohlenhydrat und Konservierungsmitteln, wie Hydroxyaryl-Antloxldans, Insbesondere bulyliertes Hydroxytoluol (BHT) oder butyliertes Hydroxyanlsol (BHA) oder ihre Gemische, bei Fleischtemperaturen zwischen 15,6 und 26,7° C (60 und 80° F) unter Bildung eines pH-Wertes unter etwa 5,0 schnell fermentleren können.

In der Literatur werden allgemeine Flelschfermentlerungsverfahren unter Verwendung verschiedener Stämme des Genus Pedlococcus beschrieben, wobei Milchsäure In dem Fleisch freigesetzt wird. In den US-PS 39 07 661, 35 61 977 und 39 10 664 werden beispielsweise diese Verfahren beschrieben. Es Ist weiterhin In den USA und In vielen anderen Ländern üblich, BHT, BHA oder deren Gemische oder andere Antioxidantien des Hydroxyaryl-Typs zusammen mit Nitriten, Nitraten und/oder Natriumchlorid oder anderen Konservierungsverbindungen zu verwenden, um das Verderben und das Ranzigwerden von fermentierten Fleischprodukten, Insbesondere Trokkenwurst, die während langer Zelten gekühlt oder gefroren werden kann, zu verhindern. Die Antioxidantien verhindern ein Ranzigwerden In den gelagerten Fetten. Es wurde gefunden, daß diese Konservierungsmittel gegenüber Pedlococcus sehr toxisch sind, abhängig von der Species und/oder der Art und Konzentration der Konservierungsmittel und den Fermantatlonstemperaturen.

Aus den Druckschriften US-PS 29 45 766 und DE-OS 22 60 776 Ist es weiterhin bekannt, Starterkulturen von Pediococcen zusammen mit Mangansalzen bei der Herstellung von Wurstwaren einzusetzen, bzw. der Kulturbrühe von Starterkulturen Mangansalze zuzusetzen. Mit diesem bekannten Einsatz von Mangansalzen ist es

jedoch nicht möglich, die Reifung der Wurst im Temperaturbereich von ca. 15-27° C durchzuführen und insbesondere die Fermentierungsdauer auf weniger als etwa 30 Stunden zu reduzieren.

Normalerweise wird Semi-Trockenwurst hergestellt, indem man mit einem Kohlenhyd.-at, insbesondere Dextrose und/oder natürlich vorkommendem Glycogen, in dem Fleisch in weniger als etwa 30 Stunden fermentiert, und Trockenwurst wird während einer Zeit von 2 bis 3 Tagen fermentiert. Bei beiden Verfahren wird bevorzugt eine schnelle Anfangsfermentation verwendet, damit In dem Fleisch Milchsäure entsteht, wodurch der pH erniedrigt wird. Im allgemeinen müssen die bekannten Stämme von Pediococcus, die zur Herstellung von Würsten verwendet werden, um einen pH-Wert unter etwa 5,0 in etwa 30 Stunden oder weniger zu erzeugen, bei einer erhöhten Fleischtemperatur im Bereich zwischen etwa 26,7 und 48,9° C (80 und 120° F) fermentiert werden. Diese Stämme von Pediococcus sind bei Fleischtemperaturen zwischen etwa 15,6 und 26,7° C (60 und 80° F) zu langsam, und in diesem Temperaturbereich benötigen sie sehr lange, um einen pH-Wert unter etwa 5,0 zu entwickeln. Es sind mindestens 48 Stunden bei 26,7° C (80° F) erforderlich, um einen pH-Wert von 5,0 oder niedriger mit Pediococcus acidilactici oder Pediococcus cerevlslae (das letztere ist als Pediococcus damnosus bekannt) zu erzeugen. Es sind Species von Pediococcus bekannt, die technisch für die schnelle Fermentlerung Im Temperaturbereich zwischen 15,6 und 26,7° C (60 und 80° F) im Fleisch zur Erniedrigung des is pH-Wertes auf unter 5,0 in weniger als 30 Stunden, insbesondere in Anwesenheit von Konservierungsmitteln des Hydroxyaryl-Antioxidans-Typs, die ein Ranzigwerden inhibieren, verwendet werden. Soweit der Anmelderin bekannt ist, finden sich in der Literatur keine Hinweise, daß Irgendein Stamm von Pedlcoccus pentosaceus für die Herstellung von Wurst in der beschriebenen Weise.

Wie bereits erwähnt, wird In der US-PS 29 45 766 die Verwendung von Mangansaizen bei der Fermentlerung von Fleisch unter Verwendung verschiedener Species von Pediococcus, insbesondere Pediococcus acidilactici oder Pediococcus cerevlslae, bei Mangangehalten von 0,5 bis 4 Gew.-%, bezogen auf die Kultur, beschrieben. Die Bakterien werden in Anwesenheit eines Mangansalzes gezüchtet, und/oder dieses wird zu der Kultur oder zu der Flelschzubersitung zugegeben. Verwendet man das bekannte Verfahren, so erniedrigt sich die Menge an Starterkultur, die pro Gewichtseinheit an Fleisch erforderlich 1st, und die Acidität, die in dem Fleisch pro Gewichtseinheit Starterkultur erzeugt wird, erhöht sich. Die Fleischfermentlerung wird bei Rauchkammertemperaturen von 26,7 bis 43,3° C (80 bis HO⁰F) durchgeführt. In der US-PS 29 45 766 wird die Verwendung von BHT oder BHA oder anderen Antioxidantien oder die Verwendung von Fleischtemperaturen unter 26,7° C (80° F) für die Fermentlerung nicht beschrieben.

Bei dem bekannten Verfahren wird weiterhin die Schwierigkeit bei der Reduktion von Restnitrit in dem Fleisch nach dem Räuchern beobachtet, wodurch die Identifizierbare rote Farbe in Fleisch gebildet wird. Die Nitrite können Nitrosamine im Fleisch nach dem Braten bilden, von denen angenommen wird, daß sie gesundheitsschädigend sind. Es ist bekannt, daß Säuren die Nitrite zerstören. Die Schwierigkeit besteht darin, daß man in der Lage sein muß, schnell ausreichend Acidität im Fleisch zu erzeugen, so daß die Reduktion der Nitrite, Insbesondere bei Fleischtemperaturen von etwa 26,7° C (80° F) oder weniger, erleichtert wird.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Herstellen von fermentierten Fleischprodukten einschließlich Seml-Trocken- und Trockenwurst und Schinken zur Verfügung zu stellen, wobei ausgewählte Kulturen von Pediococcus pentosaceus, Insbesondere In Anwesenheit eines stimulierenden Metallsalzes mit Nahrungsmittelqualität, verwendet werden und wobei man bei niedrigen Fleischtemperaturen von etwa 15,6 bis 26,7° C (60 bis 80° F) arbeiten kann, so daß der pH-Wert schnell auf weniger als 5 erniedrigt wird, bevorzugt in Anwesenheit von Antioxidantien des Hydroxyaryl-Typs, wie BHT, BHA oder ihren Gemischen, zusammen mit anderen Konservierungsmitteln. Erfindungsgemäß werden Bakterienkonzentrate ausgewählter, neuer Pediococcus pentosaceus-KuIturen zur Verfügung gestellt, die ein Stlmulator-Metallsalz von Nahrungsmlttelqualltät enthalten und bei dem Verfahren verwendet werden. Der vorliegenden Erfindung Hegt außerdem die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Verfügung zu stellen, mit dem eine schnelle Nitritreduktion Im Fleisch bei niedrigen Fleischtemperaturen, bedingt durch die Erzeugung von Milchsäure, erreichbar Ist.

Bei der vorliegenden Erfindung wird Pediococcus pentosaceus zur Herstellung von Wurst verwendet. Die vorliegende Erfindung betrifft Insbesondere die Verbesserung eines Flelschfermentlerungsverfahrens, bei dem Milchsäure liefernde Bakterien im Fleisch mit einem assimilierbaren Kohlenhydrat vorgesehen sind, normalerweise zusammen mit Konservierungsmitteln, die einen Fleischverderb und ein Ranzigwerden Inhibieren, und bei dem dann das Fleisch mit den Bakterien fermentiert wird, so daß aus dem Kohlenhydrat Im Verlauf der Zelt in dem fermentierten Fleisch Milchsäure gebildet wird. Erfindungsgemäß wird in dem Fleisch ein Gemisch aus Kultur aus einem ausgewählten Pediococcus pentosaceus verwendet, normalerweise bei einer Konzentration zwischen etwa 10⁵ und 10' Pediococcus pentosaceus/g Fleisch, mit einem assimilierbaren Kohlenhydrat, bevorzugt zusammen mit Mengen an Konservierungsmitteln, die ein Verderben verhindern, und mit einem stlmulierenden Metallsalz von Nahrungsmlttelqualltät, bevorzugt einem Mangansalz, In einer Menge, die ausreicht, die Fermentlerung von Pediococcus pentosaceus zu beschleunigen. Die ausgewählte Pediococcus pentosaceus-Kultur zeichnet sich durch ihre Fähigkeit aus, daß sie In dem Fleischgemisch bei einer Fleischtemperatur von etwa 15,6 bis 26,7° C (60 bis 80° F) schnell fermentieri und einen pH-Wert unter etwa 5 erzeugt. Erfindungsgemäß wird dann das Fleischgemisch bei Temperaturen von etwa 15,6 bis 48,9° C (60 bis 120° F) mit Pediococcus pentosaceus fermentiert, so daß Milchsäure In dem fermentierten Fleischprodukt gebildet wird. Pediococcus pentosaceus NRRL-B-Il 465 Ist für die Herstellung von fermentlertem Fleisch sehr gut geeignet.

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Fermentlerung von Fleisch, das die Stufen umfaßt, daß Milchsäure liefernde Bakterien Im Fleisch zusammen mit assimilierbarem Kohlenhydrat und mit Konservierungsmitteln, die ein Verderben des Fleisches und ein Ranzigwerden Inhibieren, verwendet werden, und daß das Fleisch mit den Bakterien so fermentiert wird, daß Milchsäure aus dem Kohlenhydrat Im Verlauf einer Zelt in dem fermentierten Fleisch gebildet wird. In dem Verfahren wird ein Gemisch In dem Fleisch aus einer Kultur eines ausgewählten Pediococcus pentosaceus bei einer Konzentration zwischen etwa 10⁵ und 10' Pediococcus

pentosaceus/g Fleisch mit einem assimilierbaren Kohlenhydrat und mit Mengen an Konservierungsmitteln, die das Verderben des Fleisches und das Ranzigwerder, inhibieren, z. B. mit Hydroxyaryl-Antioxidantien, verwendet. Diese Konservierungsmittel inhibieren Pediococcus pentosaceus bei Fleischtemperaturen von 15,6 bis 26,7° C (60 bis 80° F) wesentlich. Glslchzeitig wird ein stimulierendes Metallsalz mit Nahrungsmittelqualität, ä bevorzugt ein Mangansalz, mitverwendet, in einer Menge, die ausreicht, die Inhibierung von Pediococcus pentosaceus durch die Konservierungsmittel zu inhibieren. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zeichnet sich die ausgewählte Pediococcus pentosaceus-Kultur dadurch aus, daß sie das Fleischgemisch bei Fleischtemperaturen zwischen 15,6 und 26,7° C schnell fermentiert und einen pH-Wert unter etwa 5 erzeugt. Das Fleischgemisch wird dann bei Rauchkammertemperaturen zwischen etwa 15,6 und 48,9° C (60 und 120° F) mit dem Pediococcus

ίο pentosuceus fermentiert, wobei in dem fermentierten Fleischprodukt Milchsäure erzeugt wird.

DIs Konzentration des erfindungsgemäß verwendeten Stammes beträgt mindestens etwa 1 χ ΙΟ⁷ Pediococcus pentosaceus/ml, und die Kultur weist einen pH-Wert zwischen etwa 4 und 7 auf und enthält ein Stimulator-Metallsalz mit Nahrungsmittelqualität nach dem Wachstum in einer Menge, die ausreicht, die Fermentierung im Fleisch zu beschleunigen, wobei eine Konzentration an Metallion von etwa 0,01 bis 1500 ppm im Fleisch erzeugt wird und wobei sich die ausgewählte Pediococcus päntosaceus-Kultur dadurch auszeichnet, daß sie die Fähigkeit besitzt. In einem Gemisch aus einem assimilierbaren Zucker und den Konservierungsmitteln bei Temperaturen im Bereich von 15,6 bis 26,7° C unter Bildung eines pH-Wertes unter etwa 5 schnell zu fermentieren.
Das Metallsalz wird in Mengen von Metallkationen in dem Salz Ober etwa 0,01 bis etwa 1500 ppm, bezogen auf das Gewicht des Fleisches, bevorzugt etwa 0,1 bis 100 ppm, verwendet. Das Salz muß stimulierend sein und Nahrungsmittelqualität aufweisen. Solche Salze sind z. B. Manganchlorid, Mangansulfat, Mangancltrat, Manganglycerophosphat. Manganoxid und Mangangluconat und die verschiedenen, nichttoxischen Metallsalze von Säuren, die mindestens etwas in Wasser löslich sind. Andere Metallionen sind beispielsweise Eisen(H), Elsen(III), Magnesium, Calcium und Zink. Keines von dieser Ist jedoch so wirksam wie Mangan. Das Metallsalz kann in die Kultur in einer Menge von etwa 0,01 bis j0 Gew.-%, bezogen auf die Kultur, eingearbeitet werden, so daß die Menge an Metallsalz, die in dem Fleisch erforderlich ist, erhalten wird, wenn die Kultur zugegeben wird.

Die Konservierungsmittel des Hydroxyaryl-Antioxldans-Typs werden Im allgemeinen in Mengen bis zu etwa 0,02 Gew.-96, bezogen auf das Fleisch, normalerweise abhängig von der Fettmenge, zugegeben, damit ein

JO Ranzigwerden vermieden wird. Die üblichsten Hydroxyaryl-Antioxidantien sind in den USA BHT und BHA.

Andere, die verwendet werden können, sind Nordlhydroguajaretlnsäure (NDGA), tert.-Butylhydrochlnon (TBHQ), Guajakaharz, Propyl-, Octyl- und Dodecylgallate, Tocopherol u. dgl., wie sie z. B. in Klrk-Othmer, Band 2, Selten 593-596 (1963), beschrieben werden.

Der bevorzugte erftndungsgemäße Pediococcus pentosaceus-Stamm wurde beim Northern Regional Research Laboratory of the USDA, Peorta, Illinois, unter der Nummer NRRL-B-Il 465 hinterlegt. NRRL-B-Il 465 oder ein Stamm der gleichen Species, der im wesentlichen die gleichen Fermentierungselgenschaften bei niedrigen Fleischtemperaturen aufweist, wird bei der vorliegenden Erfindung verwendet, wie solche Species, die durch genetische Manipulation einschließlich Mutation gebildet werden. Für Vergleichszwecke wird Pediococcus pentosaceus American Type Culture Collection Nr. 25744 ebenfalls In der vorliegenden Anmeldung beschrieben, der Fleisch auf ähnliche Welse wie Pediococcus cerevlslae fermentiert.

Pediococcus pentosaceus NRRL-B-Il 465 stammt von einer Kultur, die ursprünglich bei der American Type Culture Collection unter der Bezeichnung ATCC 10791 hinterlegt wurde, ab. Diese ursprüngliche Kultur wird als höchst aktiv bei 26° C In Standardkulturbrühen beschrieben. Werten jedoch ausgewählte Mitglieder dieser Stämme bei der Wurstfermentierung verwendet, so wurde gefunden, daß die schnellste Fermentlerungstemperatür 45° C (113⁰F) beträgt. Es Ist der Anmelderin nicht bekannt, ob NRRL-B-Il 465 (1) eine Mutante oder (2) eine ausgewählte Variante eines Stamms mit anomalen Niedrigtemperatureigenschaften Ist.

Die ausgewählten Pediococcus pentoscceus-Zellen können als Konzentrat verwendet werden, das mindestens etwa 1 χ 10⁷ Zellen/ml, üblicherweise zwischen etwa 1 χ 10' und 5 χ 10" Zellen/ml, vermischt mit dem Metallsalz, bevorzugt Mangansalzen, enthält. Konzentrate mit weniger als etwa 1 χ 10⁷ Zellen/ml erfordern ein zu großes Kulturvolumen wegen einer übermäßigen Wasserzugabe zu der entstehenden Wurst. Das Konzentrat, das das Metallsalz enthält, kann mit oder ohne Gefrierstabilisator, wie Mononatrlumglutamat, Maizextrakt, Trockenmagermilch, Alkallmetallglycerophosphaten, Glutaminsäure, Cystin, Glycerin oder Dextran od. dgl., gefroren werden und kann für die Verwendung aufgetaut werden. Es kann auch zu einem Pulver lyophillslert werden, wie es an sich gut bekannt Ist. Die Zellen werden In einer Menge von etwa 10^! bis 10' Zellen/g Fleisch verwendet.

Die bei niedriger Temperatur wirkende Kultur von Pediococcus pentosaceus, insbesondere NRRL-B-Il 465, vermischt mit einem stimulierenden Metallsalz, 1st besonders für die Nitritreduktion in fermentlertem Fleisch, Insbesondere Schweinefleisch, wie geräuchertem und gekochtem Schinken, bei einem pH-Wert zwischen etwa 5 und 6 und in einer Konzentration an Bakterien von etwa 10⁵ bis 10¹⁰ Zellen/ml geeignet. Gewöhnlich sind die Bakterien In der wäßrigen Pökellösung vorhanden und werden zu dem Fleisch als Spray zugegeben oder In einer Menge bis zu 15 Gew.-% injiziert. Roher Schinken oder Bacon wird normalerweise nicht auf einen pH-Wert unter etwa 6 von einem Anfangs-pH-Wert von 6,3 bis 6,4 reduziert. Pediococcus pentosaceus kann die Nitritreduktion bei niedrigeren Temperaturen ergeben, als sie mit an sich bekanntem Pediococcus erreicht werden.
Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung.

Beispiel 1
(Herstellung der erfindungsgemäß einzusetzenden Starterkultur sowie von Verglelchskulturen)

Pedlococcus pentosaceus NRRL-B-Il 465 wird In einem Wachstumsmedium gezüchtet, wie es In den US-PS 35 61 977 und 39 60 664 beschrieben wird. Das Medium enthält ein Kohlenhydrat (Glucose oder einen anderen assimilierbaren Zucker), eine Stlckstoffqueüe (Hefeextrakt oder eine andere Quelle für Aminosäuren) und Spuren der wesentlichen Mineralien oder anorganischer Substanzen. Das Medium enthält bevorzugt ein Mangansalz, nämlich Mangansulfat-monohydrat (Molekulargewicht 169,02), in einer Menge von 0,01 Gew.-%. Der pH-Wert des Mediums wird zu Beginn zwischen 6,5 und 6,7 eingestellt, und die Fermentationsvorrichtung wird so eingestellt, daß ein pH-Wert von 6,0 während des Wachstums aufrechterhalten wird, Indem Ammoniak zugegeben wird. NRRL-B-Il 465 wird 11 h bei 26° und 32° C gezüchtet, um den Einfluß der Temperatur auf die Wachstumsbedingungen festzustellen. Für Vergleichszwecke wird Pedlococcus pentosaceus ATCC 25744 (das optimal bei etwa 36° C wächst) bei 35° C in dem gleichen Medium gezüchtet.

Die Zellenzählung der entstehenden Zellenkonzentrate wird durch Wachstum an APT-Agar geprüft. Für is Pediococcus pentosaceus NRRL-B-Il 465 werden bai 26°C etwa 1,7x10' Zellen/ml und bei 32° C 1,3x10' Zellen/ml gebildet. Je niedriger die Temperaturen sind, um so optimaler scheint das Wachstum für NRRL-B-11 465 zu sein. Jedoch bewirkt die Wachstumstemperatur keinen wesentlichen Unterschied in der Fähigkeit, In einem Wurstfleischgemisch, das bei 25⁰C (77° F) inkubiert wurde, Säure zu bilden. Für Pediococcus pentosaceus ATCC 25744 werden bei 35° C etwa 17xl0⁹ Zellen/ml gebildet, und es zeigt ein gutes Wachstum bei dieser Temperatur, das besser ist als NRRL-B-Il 465 bei niedrigeren Temperaturen. ATCC 25744 wächst bei niedrigen Temperaturen (23° C) nicht gut.

Beispiel 2

(Vergleichsbeispiel)

Pedlococcus pentosaceus NRRL-B-11 465- und ATCC 25744-Zellen werden als Brühenkulturen des Beispiels 1 ohne weitere Konzentrierung für die Herstellung von Seml-Trockenwurst verwendet. Es wird kein Mangansalz oder ein Antioxidans zugegeben. Es werden jedoch Natriumchlorid und Natriumnitrit als Konservierungsmittel M zugesetzt. Eine im Handel erhältliche Kultur von Pediococcus cerevisiae NRRL-B-5627 (bekannt als Pedlococcus acldilacticl), die in dem gleichen Medium, wie In Beispiel 1 beschrieben, gezüchtet wurde, wird für Vergleichszwecke ohne weitere Konzentrierung ebenfalls geprüft. Der Zweck Ist der, daß man zeigen kann, daß NRRL-B-11 465 eine einzigartige Kultur ist, die einen pH-Wert von 5,0 oder niedriger in weniger als 30 h bei niedrigen Fleischtemperaturen erzeugt. Die Bestandteile für die Semi-Trockenwurst (typische Sommerwurst) und das Verfahren sind wie folgt:

Bestandteile g

(!) Hackfleischrezept

Rindfleisch 2727

Schweinefleisch 909

Rückenfett 909

4545

(2) Pökeln

Dextrose 1% 45,5

NaCl 3% 136,5

NaNO₂ 0.0156% 0,709 (3,5 ml einer 200 mg/ml Lösung)

(3) Gewürze

gemahlener schwarzer Pfeffer 16,8

ganze Senfkörner 2,8

Muskat 1,4

Coriander 5,6

Mehrzweckgewürz 1,4

(4) Rauch aus Ahornflüssigkeit

(0,25 Gew.-% in Wasser) 11,4

(5) Wasser

(bei 4° C und 2,5 Gew.-%) 114 «

Bestandteile

26° C	5,83	4,72
32° C	5,84	4,79
	5,83	5,64
	5,82	5,46

Fortsetzung ||

5 (6) Kulturen, wie in Beispiel 1, nämlich

(a) Pediococcus pentosaceus NRRL-B-Il 465 gezüchtet bei 26° und 32° C

(b) Pediococcus pentosaceus ATCC 25744 gezüchtet bei 35° C

(c) Pediococcus cerevisiae NRRL-B-5627

10

Verfahren

Die Bestandteile werden vermischt und In vier Ansätze von je 1136 g geteilt. g;

(1) Eine Inokulationsrate von 4,5 χ 10⁷ Zellen/g Fleisch (27,2 ml Kultur In 1136 g Fleisch von 26° C NRRL-B- i.i !5 I! 465; 36 ml Kultur in 1136g Fleisch von 32"C NRRL-B-ii 465; 4,0 mi Kuiiur in ü36g Fleisch von ATCC j!i

25744 und 5,8 ml In 1136g Fleisch von NRRL-B-5627) wird verwendet. Dies ergibt zwischen 0,4 und 3 ppm ;;

Mangansulfatmonohydrat in dem Fleisch. 'ή:

(2) Das Wurstgemisch wird in Hüllen mit einem Durchmesser von 55 mm gestopft. |,

(3) Die gestopften Würste werden in 2,5%lge Lösung von Kallumsorbat eingetaucht. | (4) Die Fermentierung erfolgt bei 25° C (77° G) trockener Thermometerkugel und 23° C (73,4° F) nasser Ther- i|

mometerkugel, bei einer relativen Feuchtigkeit von 85%. ί;'>

(5) Die Wärmebehandlung nach 16 h bei 25° C Ist 35° C während 30 min; 48° C während 30 min; 57° C |;

während 30 min; und schließlich wird auf eine Innenflelschtemperatur von 58° bis 60° C zur Beseitigung von ^

Trichinen erhitzt. Ki

Die Ergebnisse für die gebildete Seml-Trockenwurst sind in Tabelle 1 aufgeführt. -ii

Tabelle 1 i;

Kultur Anfangs-pH pH nach 16 h ψ

Pediococcus pentosaceus NRRL-B-11 465

Pediococcus pentosaceus ATCC 25744 Pediococcus cerevisiae NRRL-B-5627

Tabelle 1 zeigt, daß Pediococcus pentosaceus NRRL-B-Il 465 bei der Erniedrigung des pH-Wertes bei niedrigen Fleischtemperaturen wesentlich besser ist als Pediococcus pentosaceus ATCC 25744 und Pediococcus cerevislae. Ein pH-Wert von 5,0 1st nach 12 bis 14 h bei 25° C trockener Thermometerkugel- und bei 23° C nasser Thermometerkugel-Temperatur erreichbar, was sehr überraschend ist. Zum Vergleich sei angeführt, daß Pediococcus cerevisiae NRRL-B-5627, welches technisch vielfach verwendet wird, ähnlich 1st wie ATCC 25744 bei niedrigen Fleischtemperaturen in dieser Zeltperiode und einen pH-Wert von nur etwa 5,46 während 16 h bei 26,7° C ergibt. Schließlich wird der pH-Wert langsam mit diesen Bakterien zu fallen beginnen.

' ■ - -

Beispiel 3 (Vergleichsbeispiel)

50

In einer technischen Genua-Wurstrezeptur, die Antioxidans-Konservierungsmittel und ein Konzentrat von Pediococcus pentosaceus NRRL-B-11 465 im wesentlichen ohne Mangan enthält (nur Schweinefleisch einschließlich etwa 30 Gew.-% Fett; 3,3 Gew.-% Salz; 0,7 Gew.-% Dextrose; 156 ppm Nitrit; Genua-Gewürze; je 0,003 Gew.-% BHT und BHA und 0,003 Gew.-% Citronensäure In einer 74 mm Hülle) wurde überraschenderweise gefunden, daß ein pH-Wert-Abfall auf 5,0 42 h bei 26,7° C und einer relativen Feuchtigkeit von 80% erfordert, was extrem niedrig ist. Genua-Wurst wird als zuverlässiger Test für die Fermentierungseigenschaften der Kultur angesehen. (Genua-Wurst = Genoa sausage)

Es wird festgestellt, daß bei der Rezeptur, bei der Antioxidantien zusammen mit anderen Konservierungsmitteln verwendet werden, NRRL-B-11 465 stark Inhibiert wird, was aus Beispiel 4 folgt.

■■— .... -

Beispiel 4 (Vergleichsbeispiel)

65

Bei Versuchen In Brühe plus Natriumchlorid und/oder BHT und BHA als Antioxidantien wurde festgestellt, daß diese Konservierungsmittel NRRL-B-11 465 bei 37° C im Verlauf von 2 h stark inhibieren, was aus Tabelle 2 folgt. Zur Verringerung der Prüfzelt werden höhere Temperaturen verwendet.

Tabelle 2

Bestandteil im Brühenmedium

Verringerung in der Säureproduktion,
verglichen mit einer Vergleichsprobe, %

NRRL-B-11 465 Pediococcus cerevisiae

NRRL-B-5627

BHT 57,6

BHA 10,7

Citronensäure 2,7

3,0% NaCl 36,2

3,3% NaCl 44,6

3,6% NaCl 49,5

NHT + BHA + Citronensäure (jeweils 0,003%) 63,4
BHT + BHA + Citronensäure (jeweils 0,003%) + 3,3% NaCl 83,0

nicht geprüft (ng)

(ng)

22,7

(ng)

Aus Tabelle 2 folgt, daß eine starke Inhibierung (mehr als 50%) durch BHT allein erfolgt. Die stärkste Inhibierung erfolgt mit einem Gemisch aus Citronensäure, BHT und BHA als Antioxidantien und Natriumchlorid. Zum Vergleich sei angegeben, daß Pediococcus cerevisiae NRRL-B-5627 in wesentlich geringerem Ausmaß inhibiert wird. Diese Werte geben ein Anzeichen, was in der Genoa-Wurst geschieht, obgleich das Fleisch (Insbesondere Fette) die inhibierende Wirkung der Antioxidantien In bestimmten Ausmaß maskleren.

Überraschenderweise wurde gefunden, daß ein Metallsalz In dem Fleisch die Wirkungen von BHT und/oder BHA mit Natriumchlorid verringert und daß eine wesentlich schnellere Fermentierung erhalten wird. Es Ist nicht bekannt, warum dies auftritt. Es kann sein, daß das Metallsalz, insbesondere ein Mangansalz, die anfängliche Verzögerungszelt durch den Einfluß der Konservierungsmittel auf die Bakterien verringert. Die Ergebnisse sind in Beispiel 5 angegeben.

Beispiel 5

Mangansulfat-monohydrat wird zusammen mit NRRL-B-Il 465 als zentrifugiertes Konzentrat (das unwesentliche Mengen an irgendwelchen stimulierenden Metallsalzen wegen des Zentrifugierens enthält), das 1,22x10" Zellen/ml enthält und wie in Beispiel 1 gezüchtet wurde, zu dem Fleisch gegeben, damit die inhibierende Wirkung des BHT-BHA-Citronensäure-Antloxldanssystems vermieden wird. Es wird In einer Menge von 100 ppm (32,5 ppm Manganion) zu der Genoa-Wurstrezeptur aus Schweinefleisch zugegeben (3,3* Natriumchlorid; 156 ppm Natriumnitrit; 0,7% Dextrose; jeweils 0,003 Gew.-% BHA, BHT und Citronensäure, in einer Hülle mit einem Durchmesser von 50 mm). Das Mangansulfat wird zu dem Konzentrat zugegeben, nachdem es mit Wasser auf 4,5 χ 10⁷ Zellen/ml verdünnt worden ist, und das Gemisch wird zu dem Fleisch zugegeben. Der Versuch wird viermal wiederholt, wobei man die folgenden typischen Ergebnisse, die In Tabelle 3 aufgeführt sind, erhält.

Tabelle 3

pH nach Stunden Inkubieren bei ca. 26,7° C
0 24 26 28

6,1	5,68	5,71	5,40	5,33
6,1	5,28	5,04	4,92	4,88

NRRL-B-Il 465 NRRL-B-Il 465 + 100 ppm MnSo₄ · H₂O

Aus Tabelle 3 folgt, daß die Manganionen den Einfluß der Antioxidantien schnell beseitigen.

Beispiel 6 ~

Das Ziel dieses Versuches besteht darin, das pH-Profil von Genua-Wurst, die mit Pediococcus pentosaceus NRRL-B-11 465 einschließlich einem Manganion In dem Konzentrat vor der Verdünnung inokuliert 1st und bei 27° C trockener Thermometerkugel und bei 24° C nasser Thermometerkugel Inkubiert wird, zu bestimmen.

Bestandteile

(1) Fleischblock

9,12 kg Schweinefleisch (Boston Butt)

(2) Beize und Gewürze

Bestandteile (%) (g/9,12 kg)

Salz (Natriumchlorid) 3,3 300,0

Gewürzmischung 1,08 98,3

BHA, BHT und Citronensäure jeweils ca. 0,003 Gew.-%
Natriumnitrit 0,0156 1,42

(3) Kulturen und !nokuiatlonsraten

(a) Pedlococcus pentosaceus NRRL-B-11465 mit 6,97 Gew.-% Manganion in der Kultur, was 13 ppm Manganion im Fleisch ergibt. Das Konzentrat (39 g) wird mit 680 ml Leitungswasser verdünnt und 12,0 ml der verdünnten Kultur/2,3 g und 18,0 ml/3,4 kg werden in dem Wurstgemisch (2,6 χ 10⁷ Zellen/g Fleisch) inoku-Ilen. Das Konzentrat wird auf 1,22 χ 10" Ze!len/ml zentrifugiert und enthält unwesentliche Mengen an stimulierenden Metallsalzen vor der Zugabe des Mangansalzes.

(b) Pedlococcus cerevisiae NRRL-B-5627. Die Kultur (28,5 g) wird mit 680 ml Leitungswasser verdünnt und 11,8 ml der verdünnten Kultur/2,3 kg werden in dem Wurstgemisch (2,6 χ 10⁷ Zellen/g Fleisch) Inokuliert. Es sind im wesentlichen keine stimulierenden Mengen an Metallsalzen In diesem Konzentrat vorhanden.

'

(c) Behandlungen

Behandlung Gewicht (g)

1. nicht-inokulierter Vergleich 1136

2. NRRL-B-5627 2273

3. NRRL-B-Il 465 3409

Verfahren

(1) Das Fleisch wird auf die gewünschte Größe zerkleinert.

(2) Das Salz, die Gewürzmischung, das Natriumnitrit, BHT und BHA werden zu dem zerkleinerten Fleisch zugegeben, und dann wird gemischt.

4D (3) DAs Wurstgemisch wird In drei aliquote Teile wie folgt geteilt:

(a) 1,14 kg nlcht-inokullerter Vergleich

(b) 2,27 kg Pedlococcus pentosaceus

(c) 3,41 kg Pediococcus cerevisiae.

(4) Das Wurstgemisch wird In weiße, faserartige Hüllen mit einem Durchmesser von 74 mm unter Verwendung einer hydraulischen Stopfvorrichtung bis zu einer Länge von 101,6 cm eingestopft.

(5) Die Würste werden bei 27° C trockener Thermorneterkugel- und 24° C nasser Thermometerkugeltemperatur (80* Raumfeuchtigkeit) unter Verwendung einer Kammer mit kontrollierter Umgebung fermentiert.

Bestimmung des pH-Wertes

(1) Der pH-Wert der Würste wird bei 0, 16, 18, 20 und 22 h bestimmt.

(2) 30 g Wurst werden mit 90 ml destilliertem Wasser während 30 bis 60 see vermischt. Der pH-Wert der Aufschlämmung wird bestimmt. Vor jeder pH-Ablesung wird das pH-Meter gegenüber zwei Standardpuffern (pH-Werte von 7,00 und 4,01) kalibriert. Die Ergebnisse sind in Tabelle 4 aufgeführt.

Tabelle 4

ω Vergleich der pH-Werte von Genua-Wurst, inokuliert mit Pediococcus pentosaceus NRRL-B-11 465 oder Pediococcus cerevisiae NRRL-B-5627 und inkubiert bei zwei Temperaturen [Anfangs-pH der Wurst 6,0 (74 mm Durchmesser)]

Behandlung Incubations- Inkubations- pH-Wert

temperatur zeit (h)

Pediococcus pentosaceus 26,7 tr. TK*) 20 5,00 NRRL-B-Il 465 23,9 η. ΤΚ·»)

NRRL-B-5627 26,7 tr. TK 38 5,65

23,9 η. TK „,

NRRL-B-Il 465 29,4 tr. TK 13 5,00

26,7 η. TK

NRRL-B-5627 29,4 tr. TK 28 5,40

26,7 η. TK

·) tr. TK = trockene Thennometerkugel (dry bulb) ·*) E. TK = nasse Thennometerkugel (wet bulb)

Aus Tabelle 4 folgt, daß NRRL-B-Il 465 wesentlich schneller ist als NRRL-B-5627 selbst bei erhöhten Temperaturen. NRRL-B-Il 465 mit zugefügtem Mangan Ist ebenfalls wesentlich schneller, als wenn Mangan und NRRL-B-11 465 zu dem Fleisch getrennt zugegeben werden, wie In Beispiel 5.

Beispiel 7

Ziel dieses Versuches ist festzustellen, ob Pediococcus pentosaceus NRRL-L-11465 das Wachstum von Staphylococcus aureus 265-1 in Genua-Wurst kontrolliert, die bei 26,7° C trockener Thermometerkugel und 23,9° C nasser Thermometerkugel inkubiert wurde.

Verfahren

(1) Das Fleisch wird bei 10⁰C gehalten.

(2) 2273 g Schweineilelsch (Boston Butt) werden in einem Mischer zerkleinert.

(3) Gegen Ende der Zerkleinerungszeit werden 75 g (3,3«) Salz, 24,6 g (1,08%) Gewürze, jeweils 0,00356 BHT, BHA und Citronensäure und 1,70 ml (156 ppm) einer 200 mg/ml Lösung von Natriumnitrit zu dem Fleisch zugegeben; man erhält ein Gemisch für Genua-Wurst.

(4) Zwei 1000 g aliquote Teile werden aus dem Genua-Wurstgemisch hergestellt.

(5) Staphylococcus aureus Stamm 265-1 wird in jedem aliquoten Teil des Wurstgemisches als 18 h Brühenkultur (Difco BHL _m -Medium) inokuliert, und dann wird bei 35° C inkubiert. (Die Kultur wurde aufeinanderfolgend dreimal übertragen.)

(6) 39 g NRRL-B-Il 465 Kultur werden mit 680 ml Leitungswasser verdünnt und zu einem aliquoten Teil der Wurstmischung in einer Menge von 5,3 ml verdünnte Kultur/1000 g Wurstmischung gegeben.

(7) Ausreichend Staphylococcus aureus Stamm 265-1 wird zu beiden aliquoten Wurstmischungsteilen zugegeben, so daß man etwa 10 000 lebensfähige Zellen pro Wurstgemisch erhält. Jeder aliquote Wurstmischungsteil wird gut mit den Händen, die Handschuhe tragen (sterile chirurgische Handschuhe) verknetet.

(8) Jeder aliquote Teil wird in faserartige Umhüllungen mit einem Durchmesser von 74 mm gestopft. Es wird eine Wurstkette (12 bis 18 cm lang) aus einzelnen Würstchen gebildet, um Proben während der verschiedenen Zeiten entnehmen zu können.

(9) Die Würstchenkette wird In eine 7,5%ige Lösung aus Kallumsorbat eingetaucht.

(10) Die Würstchenkette wird bei 27⁰C trockener Thermon-eterkugel und bei 24° C nasser Thermometerkugel

in einer Kammer mit kontrollierter Umgebung fermentier.

Bestimmung des pH-Wertes

30 g Wurst werden mit 90 ml destilliertem Wasser während 30 bis 90 see vermischt. Der pH-Wert der Aufschlämmung wird unter Verwendung eines pH-Meters bestimmt. Vor jeder pH-Messung wird das pH-Meter gegenüber zwei Sandardpuffern (pH-Werte von 7,00 und 4,01) kalibriert.

Zählung von Staphylococcus aureus

(1) Proben für die Zählung von Staphylococcus aureus werden aus dem 0 h Wurstgemisch und aus der Wurst, w) nachdem sie 21 h fermentiert worden Ist, entnommen.

(2) 10 g Proben werden aus einem 0.5 bis 1,0 cm dicken Ring um den äußeren Teil der Wurst entnommen.

(3) Jede 10 g Probe wird 2 min mit 0,1% Pepton (Dlfco_lm) Wasser vermischt. Weitere dezimale Verdünnungen (jeweils 1/10) werden mit dem gleichen Verdünnungsmittel durchgeführt. Allquote Teile von 0,1 ml der Verdünnungen werden auf der Oberfläche von frisch (24 h) vorgegossenen, getrockneten Oberflächen-Baird- <o Parker (BP), _m -Agar-Platten in Duplikaten ausgebreitet. Die Agarplatten werden 48 h bei 35° C Inkubiert. Die Platten, die 20 bis 200 Kolonien enthalten, werden gesammelt, und nur typische Staphylococcus aureus werden gezählt (schwarz, umgeben von einer opaken Zone mit einer äußeren klaren Zone).

Ergebnisse

(1) In Tabelle 5 sind die lebensfähigen Zählungen von Staphylococcus aureus Stamm 265-1 In der Peripherie der Genua-Wurst bei den verschiedenen Behandlungen angegeben. (2) In Tabelle 6 1st der pH-Wert der Genua-Wurst bei den verschiedenen Behandlungen angegeben.

Tabelle 5

_|0 Einfluß von NRRL-B-11 465 auf das Wachstum von Staphylococcus aureus 265-1 in der Peripherie von Genua-Wurst, inkubiert bei 27° C während 21 h

CFU von S. aureus/g Fleisch bei einer Zeit von

Oh 21h

S. aureus 265-1 allein 14 000 1 600 000 S. aureus 265-1 & NRRL-B-11 465 11 000 150 000

2(1

Tabelle 6

pH in Genua-Wurst, nur inokuliert mit Staphylococcus aureus und NRRL-B-11465, inkubiert bei 27° C während 21h

Oh 21 h

S. aureus 265-1 6,0 5,95

S. aureus 265-1 & NRRL-B-Il 465 6,0 4,80 In Genua-Wurst, die mit 10 000 Staphylococcus aureus 265-1/g inokuliert wurde und 21 h bei 27⁰C trockener Thermometerkugel und 24° C nasser Thermometerkugel fermentiert wurde, kontrolliert Pedlococcus pentosaceus

.15 NRRL-B-H 465 das Wachstum von Staphylococcus aureus In der Peripherie für nur eine Hn log-Erhöhung nach

h, was ein sehr gutes Ergebnis Ist. Es Ist bekannt, daß Verunreinigungen mit Staphylococcus aureus über 10^s

Zellen/g Fleisch bei Nahrungsmittelprodukten unannehmbar sind.

Wie aus Tabelle 7 hervorgeht, wurden andere Metallionen In Genua-Wurst geprüft, wie z. B. Calcium-, Magnesium-, Elsen(Il)-, Elsen(IIl)- und Zinkionen, wobei das Verfahren, die Fleischrezepturen und die zentrlfu-4Ii gierte Kultur von Pedlococcus pentosaceus NRRL-B-Il 465 wie in Beispiel 6 verwendet wurden; insbesondere wurden BHT und BHA als Antioxidantien In dem Fleisch verwendet.

Tabelle 7	Zeit (h)	20	21	26
Metallion	19		5,42	5,2
	5,55	—	5,55	5,4
Ca⁺²	5,65	-	6,3	5,5
Fe⁺²	5,7	—	5,7	5,5
Fe⁺³	5,72	-	5,7	5,55
Zn⁺²	5,7	5,09	4,96	-
Mg⁺²	5,19	5,07	4,93	—
Mn⁺²	5,17	—	5,9	—
Mg⁺² + Mn⁺² (je 6,5 ppm)	-	_	5,7
Vergleich (keine Kultur)	_
Vergleich (mit Kultur u. ohne zugefügtes Metallion)

Calcium wirkt am sUmullerendsten. Nach 21 h beträgt der pH-Wert der Wurst 5,22 mit zugegebenem CaI-ciumlon, verglichen mit einem pH-Wert von 5,09 nach 20 h mit einer äquivalenten Menge an zugegebenem Mangan. Die anderen Salze sind bei dieser Metallionenkonzentration nur minimal stimulierend und können In höherer Metallionenkonzentration verwendet werden, um eine schnellere Fermentierung zu erreichen. Ohne stimulierende Menge an Metallsalz Ist die Kultur bei 27" C, wie aus Tabelle 7 erkennbar, nicht wirksam. Sie wäre während längerer Zelten oder bei höheren Fleischtemperaturen wirksam.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Herstellen von fermentierten Fleischprodukten unter Verwendung von Milchsäure erzeugenden Bakterien der Gatlung Pedicoccus zusammen mit einem assimilierbaren Kohlenhydrat und den üblichen Brätzusatzstoffen, dadurch gekennzeichnet, daß als Pedlococcus-Stamm der Stamm Pedlococcus pentosaceus N.RRL-B-11 465 verwendet wird, wodurch eine Fermentierung des Fleischprodukts auf einen pH-Wert von unter 5 bei einer Temperatur von 15,6 bis 26,7° C in weniger als 30 Stunden einstellbar 1st.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stamm NRRL-B-Il 465 in einer Konzentration von etwa 10^! bis 10¹⁰ Zellen/ml eingesetzt wird.

3. Verfahren zum Herstellen von fermentierten Fleischprodukten unter Verwendung von Milchsäure erzeugenden Bakterien der Gattung Pedlococcus zusammen mit einem assimilierbaren Kohlenhydrat und den üblichen Brätzusatzstoffen sowie Hydroxylaryl-Antioxidantien als Konservierungsmittel, dadurch gekennzeichnet, daß als Pediococcus-Stamm der Stamm Pedlococcus pentosaceus NRRL-B-Il 465 verwendet wird, wodurch eine Fermentierung des Fleischprodukts auf einen pH-Wert von unter 5 bei einer Temperatur von 15,6 bis 26,7° C in weniger als 30 Stunden einstellbar 1st und Mangansalz In einer Konzentration an Metallionen von 0.01 bis 1500 ppm bezogen auf das Gewicht des Fleisches, zugegeben wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Stamm NRRL-B-11 465 in einer Konzentration von etwa 10⁵ bis 10¹⁰ Zellen/ml eingesetzt wird.