DE4442162C1 - Prepn. of natural butter flavouring - Google Patents
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Abstract
Description
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur biotechnischen Herstellung von Butter aroma durch Fermentation eines molkehaltigen Mediums mit Mikroorganismen und anschließender Weiterverarbeitung der Fermentationsbrühe zu einem festen Produkt mit vielfältigen Anwendungsmöglichkeiten im Nahrungsmittelbereich.The invention relates to a method for the biotechnical production of butter aroma by fermentation of a whey medium with microorganisms and subsequent processing of the fermentation broth to a solid product with diverse applications in the food sector.
Eine Vielzahl von Lebensmittelzusatzstoffen basieren auf chemischen oder petroche mischen Produkten. In den letzten Jahren haben die Verbraucher, bedingt durch die Medien und ein sich änderndes Verbraucherbewußtsein, mehr und mehr eine kritische Haltung gegenüber solchen Substanzen eingenommen. Werden diese Stoffe jedoch durch Fermentationsverfahren mit Hilfe von Mikroorganismen, die schon lange in der Lebensmittelindustrie etabliert sind, hergestellt, so können sie als "natürliche" Produkte angesehen und auch beworben werden. Dies erhöht wesentlich die Akzeptanz beim Endverbraucher.A variety of food additives are based on chemical or petroche mix products. In recent years, consumers have been affected by Media and a changing consumer consciousness, more and more critical Attitude towards such substances taken. However, these substances through fermentation processes with the help of microorganisms that have long been in the Food industry are established, so they can be called "natural" products viewed and also advertised. This significantly increases acceptance by Consumer.
In der milchverarbeitenden Industrie fallen große Mengen an Molke an, welche als Produktionsrückstand mit geringer Wertschöpfung zu betrachten ist. Eine Entsorgung kann durch Einleitung ins Abwassersystem erfolgen, ist aber wegen des hohen Sauer stoffbedarfs im Klärbetrieb äußerst unerwünscht. Vielfach wird deshalb Molke zu Mol kepulvern oder Konzentraten unterschiedlicher Qualität, die überwiegend als Tierfutter verwendet werden, weiterverarbeitet. Wegen des hohen Energiebedarfs bei der Ver dampfung des enthaltenen Wassers sind solche Produkte aber ökonomisch wenig interessant. Eine alternative Verwendung von Molke, z. B. als Fermentationsmedium für Mikroorganismen, würde hingegen zu einer Veredelung der Molke und zur Herstellung von Produkten mit erheblich höherer Wertschöpfung führen.Large quantities of whey are produced in the milk processing industry Production backlog with little added value is to be considered. Disposal can be done by discharge into the sewage system, but is due to the high acidity Substance requirements in sewage treatment plants extremely undesirable. That is why whey often turns into mole kepulvern or concentrates of different quality, mainly as animal feed used, processed. Because of the high energy requirements at Ver However, such products are not economically vaporizing the water they contain Interesting. An alternative use of whey, e.g. B. as a fermentation medium for Microorganisms, on the other hand, would improve the whey and produce it of products with significantly higher added value.
Butteraroma, als ein natürliches Komplexaroma, verstärkt und bereichert in Lebensmit teln das organoleptische Erscheinungsbild. Zur geschmacklichen Verbesserung von Lebensmitteln wird daher neben "chemisch hergestellten" reinem Diacetyl, vor allem ein durch Fermentation von Citronensäure in verschiedenen Medien mit Mikroorganismen hergestelltes Gemisch von Diacetyl mit anderen Aromabegleitstoffen verwendet. Die Hauptkomponente am Butteraroma ist Diacetyl (2,3-Butandion) und Acetoin (3- Hydroxy-2-butanon). Entscheidend für eine typische Ausprägung von Geschmack und Geruch sind allerdings noch zusätzliche Anteile an Milchsäure, Acetaldehyd, leicht flüchtigen organischen Verbindungen, sowie weitere Stoffe, die beim Abbau von Milch zucker, Proteinen und Fetten während der Rahmreifung beim Buttern gebildet werden, oder als Inhaltsstoffe im verwendeten Medium vorliegen und zur Aromabildung beitra gen. Die Geruchs- und Geschmackseigenschaften werden entscheidend durch das eingesetzte Material und die gebildete Diacetylmenge bestimmt.Butter flavor, as a natural complex flavor, strengthens and enriches in life the organoleptic appearance. To improve the taste of In addition to "chemically produced" pure diacetyl, food is therefore primarily a by fermentation of citric acid in various media with microorganisms produced mixture of diacetyl with other flavor accompanying substances used. The The main component of the butter flavor is diacetyl (2,3-butanedione) and acetoin (3- Hydroxy-2-butanone). Decisive for a typical expression of taste and Odor, however, are additional portions of lactic acid, acetaldehyde, light volatile organic compounds, as well as other substances involved in the breakdown of milk sugar, proteins and fats are formed during cream ripening during churning, or as ingredients in the medium used and contribute to the formation of aromas The smell and taste properties are crucial through the used material and the amount of diacetyl formed determined.
Die Fähigkeit zur Diacetylbildung ist bei einer ganzen Reihe von Organismen verbreitet. Vorrangig zu nennen sind hier die in großem Maßstab in der milchverarbeitenden Industrie verwendeten Bakterienstämme der Arten Streptococus lactis, Leuconostoc cremoris und Leuconostoc citrovorum.The ability to form diacetyl is widespread in a number of organisms. The most important ones here are those on a large scale in milk processing Industry used bacterial strains of the species Streptococus lactis, Leuconostoc cremoris and Leuconostoc citrovorum.
Auch Organismen der Arten Lactobacillus brevis, Lactobacillus plantarum, Leuconostoc dextranicum und Saccharomyces cerevisiae sind in der Lage Diacetyl zu bilden (E. B. Collins, J. Dairy Science, 55, 1022-1028 (1971) und G. M. Kempler, Advances in Applied Microbiol., 29, 29-51 (1983)). Desweiteren wird z. B. der Organismus Enter obacter cloacae für die Synthese von Diacetyl und Acetoin im Labormaßstab eingesetzt (Gupta et al., Biotechnologie and Biöengeneering, 20, 1896-1901 (1978)).Also organisms of the species Lactobacillus brevis, Lactobacillus plantarum, Leuconostoc dextranicum and Saccharomyces cerevisiae are able to form diacetyl (E. B. Collins, J. Dairy Science, 55, 1022-1028 (1971) and G.M. Kempler, Advances in Applied Microbiol., 29, 29-51 (1983)). Furthermore, z. B. Enter the organism obacter cloacae used for the synthesis of diacetyl and acetoin on a laboratory scale (Gupta et al., Biotechnologie and Biöengeneering, 20, 1896-1901 (1978)).
Es ist bekannt, daß Diacetyl in Milchprodukten durch die Fermentation aus Citrat mit Mikroorganismen der Gattungen Leuconostoc spec., Streptococcus diacetylactis und Streptococcus cremoris gebildet wird (M. Y. Pack et al., J. Dairy Science, 51, 339-344 (1967), EP 0 247 646, EP 0483 888 und JP 01-168256). Durch Zugabe von zusätzlichem Citrat erhöht sich laut E. B. Collins, J. Dairy Science, 55, 1022-1028 (1971), die Menge an gebildetem Diacetyl.It is known that diacetyl in dairy products by fermentation with citrate Microorganisms of the genera Leuconostoc spec., Streptococcus diacetylactis and Streptococcus cremoris is formed (M.Y. Pack et al., J. Dairy Science, 51, 339-344 (1967), EP 0 247 646, EP 0483 888 and JP 01-168256). By adding additional citrate increases according to E. B. Collins, J. Dairy Science, 55, 1022-1028 (1971), the amount of diacetyl formed.
Auch die Verwendung anderer Zusätze, z. B. verschiedener Metallsalze, von Butterfett und Häm-Verbindungen aus unterschiedlichen Quellen, führen nach Angaben der jeweiligen Autoren zu Produkten, die als Butteraroma bezeichnet werden können. Es sind mehrere Verfahren bekannt, mit denen Butteraroma auf fermentativem Wege her gestellt werden kann:The use of other additives, e.g. B. various metal salts of butterfat and heme compounds from different sources, according to the respective authors on products that can be called butter flavor. It Several methods are known with which butter flavorings are produced by fermentation can be put:
Starterkulturdestillate sind als geschmacksgebende Zusätze für Margarine, Süßrahm butter und andere Produkte, schon seit langem beschrieben (Jönsson et al., Milchwis senschaft, 35.8, 461-465 (1980)). Nachteilig hierbei ist die Produktion großer Mengen an Rückständen. Auch ist die Menge an Diacetyl so gering, daß zumindest in älteren Verfahren, der Diacetylgehalt durch Oxidation von Acetoin mit Hilfe von FeCl₃ künstlich erhöht wird, was zu Aromadefekten führen kann.Starter culture distillates are used as flavoring additives for margarine and sweet cream butter and other products that have been described for a long time (Jönsson et al., Milchwis senschaft, 35.8, 461-465 (1980)). The disadvantage here is the production of large quantities of residues. Also the amount of diacetyl is so small that at least in older ones Process, the diacetyl content by oxidation of acetoin with the help of FeCl₃ artificially is increased, which can lead to aroma defects.
Ein aus süßer Molke, fermentativ hergestelltes Butteraroma (US-Patent 4,670,267) dient zur geschmacklichen Verfeinerung von Margarine und Fetten. Nachteilig sind die großen Menge an den für die Herstellung benötigten Grundstoffen Sahne, Milchfett und Lipase-behandeltes Butterfett. Desweiteren erhält man nur ein flüssiges bis pastoses Produkt, das sich zwar für die Aromatisierung von Margarine und Speisefetten eignet, aber für die Anwendung in anderen Produkten weniger geeignet ist.A butter flavor made from sweet whey, fermentatively produced (US Patent 4,670,267) serves to refine the taste of margarine and fats. They are disadvantageous large amount of the raw materials required for the production of cream, milk fat and Lipase-treated butter fat. Furthermore, you only get a liquid to pastose Product that is suitable for flavoring margarine and edible fats, but is less suitable for use in other products.
Ein anderes Verfahren verwendet einen der Bakterienstämme Lactococcus, Lactobacil lus, oder Leuconostoc (Patent EP 0 430 406) für die fermentative Produktion von But teraroma, ausgehend von Molkepulver. Nachteilig ist aber der notwendige, zusätzliche Einsatz von Eisen-Porphyrinen, oder Häm-Proteinen, tierischen Geweben (Leber, Nie ren, bzw. Extrakte daraus) oder Blut, die im Endprodukt verbleiben, was die Akzeptanz beim Endverbraucher verringert.Another method uses one of the bacterial strains Lactococcus, Lactobacil lus, or Leuconostoc (patent EP 0 430 406) for the fermentative production of but teraroma, based on whey powder. However, the necessary additional is disadvantageous Use of iron porphyrins, or heme proteins, animal tissues (liver, never ren, or extracts from it) or blood, which remain in the end product, which is the acceptance reduced at the end consumer.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es daher, ein fermentatives Verfahren zur Herstellung von Butteraroma zu finden, das die oben genannten Nachteile vermeidet und von preiswerter Molke ausgeht.The object of the present invention was therefore to provide a fermentative process for To find production of butter flavor that avoids the disadvantages mentioned above and starts from inexpensive whey.
Dabei sollen keine zusätzlichen Stoffe zur Anwendung kommen, die nicht lebensmit teltauglich sind, oder welche die Akzeptanz beim Endverbraucher herabsetzen. Das erfindungsgemäße Produkt dieses Verfahrens soll rückstandsfrei in Wasser löslich sein, als freifließender oder rieselfähiger Feststoff vorliegen und sich somit praktisch und vielseitig transportieren, lagern und mit anderen Produkten mischen oder ihnen zusetzen lassen.No additional substances should be used that are not living are suitable for telephones, or which reduce acceptance by the end user. The The product according to the invention of this process should be soluble in water without residue, exist as a free-flowing or free-flowing solid and are therefore practical and versatile transport, storage and mixing with other products or them get clogged.
Diese Aufgaben werden durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst und durch die der Unteransprüche 2-5 gefördert.These objects are solved by the features of claim 1 and by promoted that of subclaims 2-5.
Entscheidend für die Durchführung des Verfahrens ist die Trennung in zwei zeitlich voneinander unterscheidbaren und aufeinander folgenden Phasen. Die als Vermeh rungsphase und Produktionsphase bezeichneten Phasen werden im folgenden näher erläutert. Decisive for the implementation of the procedure is the separation in two mutually distinguishable and successive phases. The as a Vermeh The development phase and the production phase are described in more detail below explained.
Bevorzugte Mikroorganismen für die Durchführung der Fermentation nach dem erfin dungsgemäßen Verfahren sind Organismen mit der Fähigkeit Lactose abzubauen. Insbesondere sind dies Organismen, die den Gattungen Leuconostoc, Streptococcus, Lactococcus und anderen in der Lebensmittelindustrie angewandten Gattungen ange hören.Preferred microorganisms for carrying out the fermentation after the inventions Methods according to the invention are organisms capable of breaking down lactose. In particular, these are organisms belonging to the genera Leuconostoc, Streptococcus, Lactococcus and other genera used in the food industry Listen.
Als Produktionsmedium dienen süße oder saure Molke, bzw. Konzentrate, Permeate oder Pulver davon, oder sonstige molkehaltigen Substrate. Die bevorzugte Lactose konzentration im Medium liegt zwischen 5 und 200 g/l. Insbesondere wird ein Lactose gehalt von 10 g/l selten unterschritten, wobei ein Gehalt von 10 bis 60 g/l besonders bevorzugt sein kann. Als im allgemeinen zweckmäßig hat sich eine Lactosekonzentra tion im Medium von 30 bis 40 g/l bewährt.Sweet or sour whey, or concentrates, permeates are used as the production medium or powder thereof, or other whey-containing substrates. The preferred lactose concentration in the medium is between 5 and 200 g / l. In particular, a lactose content rarely falls below 10 g / l, with a content of 10 to 60 g / l especially may be preferred. A lactose concentration has generally been found to be expedient Proven in medium from 30 to 40 g / l.
Dem Fermentationsmedium können für das Wachstum der Organismen förderliche Substanzen, im allgemeinen Hefe, Hefeextrakt, Hefeautolysat, oder ein vergleichbares Produkt, zugegeben werden. Bevorzugte Mischungsverhältnisse von molkehaltigem Medium zu wachstumsfördernder Substanz liegen im Bereich von 0,1 bis 2 Gewichts prozent. Als zweckmäßig hat sich eine Menge von ca. 0,75 Gewichtsprozent erwiesen.The fermentation medium can promote the growth of organisms Substances, generally yeast, yeast extract, yeast autolysate, or a comparable Product to be added. Preferred mixing ratios of whey Medium to promote growth are in the range of 0.1 to 2 weights percent. An amount of approximately 0.75 percent by weight has proven to be expedient.
Gegebenenfalls können im Verfahren der Erfindung weitere Hilfsmittel im Fermentati onsansatz mitverwendet werden. Beispiele hierfür sind Antischaummittel, wie Silikonöl Sojabohnenöl, Calcium- und Magnesiumverbindungen sowie pH-Regulierungsmittel.If necessary, further aids can be used in the fermentation in the process of the invention approach can also be used. Examples of these are anti-foaming agents, such as silicone oil Soybean oil, calcium and magnesium compounds as well as pH regulators.
Beimpft werden die Produktionsmedien mit einer Vorkultur in handelsüblichem MRS- Medium oder mit Vorkulturmedium derselben Zusammensetzung wie das Produktions medium. Die Animpfmenge liegt zweckmäßigerweise im Bereich zwischen 0,1 und 5 Volumenprozent, insbesondere bei 2 Volumenprozent. Die Temperatur liegt während der Vermehrungsphase im Bereich von 25 bis 37 °C, insbeson dere bei etwa 28°C. Der pH-Wert wird im schwachsauren Bereich gehalten, bei pH 5,0 bis 6,8, insbesondere bei pH 5,5.The production media are inoculated with a preculture in commercially available MRS Medium or with pre-culture medium of the same composition as the production medium. The inoculation amount is expediently in the range between 0.1 and 5 Volume percent, especially at 2 volume percent. The temperature is during the propagation phase in the range of 25 to 37 ° C, in particular the other at about 28 ° C. The pH is kept in the weakly acidic range, at pH 5.0 to 6.8, especially at pH 5.5.
Für die Regulation des pH-Wertes können folgende Korrekturmittel dienen: Citronen säure, bzw. Salze der Citronensäure, Calciumcarbonat, Calciumhydroxid, bzw. deren handelsüblicher Mischungen mit Calciumoxid, oder mit Hydroxiden und Carbonaten anderer Alkali- und Erdalkalimetalle. Die Auswahl und Abstimmung des geeigneten Korrekturmittels wird einerseits durch die erfindungsgemäß gewünschte Aufarbeitung der Fermentationsbrühe zu einem Produkt ohne feste Rückstände bestimmt, anderer seits kann jedoch auch die beabsichtigte Verwendung für den Lebensmittelbereich für die Auswahl berücksichtigt werden. Wird beispielsweise daran gedacht, die Fermentati onsbrühe als Ganzes, eventuell durch Sprühtrocknung, in eine trockene Form zu über führen, so kann es bevorzugt sein, mit Oxiden, Hydroxiden oder Carbonaten von Erdal kalimetallen zu arbeiten, insbesondere mit Calciumhydroxidhaltigen Korrekturmitteln.The following correction agents can be used to regulate the pH: Citron acid, or salts of citric acid, calcium carbonate, calcium hydroxide, or their commercial mixtures with calcium oxide, or with hydroxides and carbonates other alkali and alkaline earth metals. The selection and coordination of the appropriate On the one hand, the corrective agent is obtained by the workup desired according to the invention the fermentation broth destined for a product without solid residues, others however, the intended use for the food sector can also be used for the selection will be taken into account. For example, consider the fermentati onsbroth as a whole, possibly by spray drying, into a dry form lead, it may be preferred with oxides, hydroxides or carbonates from Erdal to work potash metals, especially with calcium hydroxide correcting agents.
Die bevorzugte Fermentationsdauer beträgt für die Vermehrungsphase 8 bis 25 Stun den, zweckmäßigerweise ca. 16 Stunden.The preferred fermentation time for the propagation phase is 8 to 25 hours the, conveniently about 16 hours.
In der auf die Vermehrungsphase folgenden Produktionsphase wird das erfindungsge mäße Butteraroma produziert.In the production phase following the propagation phase, this is according to the invention moderate butter flavor produced.
Die Temperatur wird nach Beendigung der Vermehrungsphase über einen Zeitraum von ca. 0,5 bis 4 Stunden abgesenkt, wobei ein Zeitraum von ca. 2 Stunden bevorzugt sein kann. Die bevorzugte Fermentationstemperatur liegt während der Produktions phase im Bereich von 3 bis 26°C, insbesondere bei etwa 16°C ± 10°C. Der pH-Wert wird auf einen Wert im sauren Bereich der pH-Skala abgesenkt, auf einen Wert von pH 4,3 bis 5,2. Insbesondere hat sich die Absenkung des pH-Wertes während der Produktion auf pH 4,6 ± 0,3 als allgemein zweckmäßig erwiesen. Die Erniedrigung des pH-Wertes erfolgt durch Zugabe von Citronensäure bzw. ihren Salzen. Bevorzugte Dosierungen liegen im Bereich von 0,01 bis 2%, bezogen auf das Gesamtvolumen des Produktionsansatzes. Insbesondere beträgt die Zugabemenge wenigstens 0,1%, wobei Zugabemengen von 0,4 bis 0,8%, bezogen auf das Gesamtvolumen, besonders bevorzugt sein können.The temperature will rise over a period of time after the propagation phase has ended from about 0.5 to 4 hours, with a period of about 2 hours being preferred can be. The preferred fermentation temperature is during production phase in the range of 3 to 26 ° C, especially at about 16 ° C ± 10 ° C. The pH value is reduced to a value in the acidic range of the pH scale, to a pH of 4.3 to 5.2. In particular, the Lowering the pH during production to pH 4.6 ± 0.3 as general proven appropriate. The pH is lowered by adding Citric acid or its salts. Preferred dosages are in the range of 0.01 up to 2%, based on the total volume of the production batch. Especially the addition amount is at least 0.1%, with addition amounts of 0.4 to 0.8%, based on the total volume, may be particularly preferred.
Weiterhin ist Bestandteil des erfindungsgemäßen Verfahrens, daß im Verlauf der Pro duktionsphase Acetat, Citrat und/oder Pyruvat bzw. die entsprechenden organischen Säuren kontinuierlich oder diskontinuierlich zudosiert werden, um deren Verbrauch in der Fermentationslösung durch Umwandlung in Diacetyl und Acetoin auszugleichen. It is also part of the method according to the invention that in the course of the Pro Production phase acetate, citrate and / or pyruvate or the corresponding organic Acids are metered in continuously or discontinuously in order to reduce their consumption to balance the fermentation solution by converting it into diacetyl and acetoin.
Während der Produktionsphase wird ein sauerstoffhaltiges Gas, insbesondere Luft, mit herkömmlichen Mitteln in den Produktionsfermenter mit 0,2 bis 0,4 V/Vm (Volumen/Volumen × Minute) eingeführt. Die bevorzugte Sauerstoffsättigung, die im Medium erreicht wird, liegt im Bereich zwischen 0,1 und 80%, wobei eine Sau erstoffsättigung zwischen 10 und 50% besonders bevorzugt sein kann. Als im allge meinen zweckmäßig hat sich eine Sauerstoffsättigung im Bereich zwischen 10 und 30 % erwiesen.During the production phase, an oxygen-containing gas, in particular air, is added conventional means in the production fermenter with 0.2 to 0.4 V / Vm (Volume / volume × minute) introduced. The preferred oxygen saturation, which in Medium achieved is in the range between 0.1 and 80%, with a sow erstoffsaturaturation between 10 and 50% can be particularly preferred. As a general In my opinion, an oxygen saturation in the range between 10 and 30 has been expedient % proven.
Die Fermentationsdauer für die Produktionsphase liegt im Zeitraum von 20 bis 150 Stunden, kann aber auch länger sein, wobei zweckmäßigerweise Fermentations zeiten von ca. 70 bis 90 Stunden bevorzugt sein können.The fermentation period for the production phase is from 20 to 150 hours, but can also be longer, where appropriate fermentation times of about 70 to 90 hours may be preferred.
Direkt nach Beendigung der Fermentation kann die Aufarbeitung zu einem handelsfä higen Produkt, durch Überführung der Fermenterbrühe in ein trockenes Pulver oder Granulat erfolgen. Verwendung finden können alle bekannten Aufarbeitungs- und Trocknungsmethoden. Vorzugsweise wird dazu das Verfahren der Sprühtrocknung angewendet.Immediately after the end of the fermentation, the work-up to a commercial product, by transferring the fermenter broth to a dry powder or Granules are made. All known reprocessing and Drying methods. For this purpose, the method of spray drying is preferred applied.
Gegenüber anderen handelsüblichen Butteraromen, zeichnet sich das nach dem erfin dungsgemäßen Verfahren hergestellte Butteraroma dadurch aus, daß es ein Fermen tationsprodukt ist, welches frei von chemischen Zusätzen ist und dem komplexen Aroma von natürlicher Butter sehr nahe kommt. Aus diesem Grunde und durch die Verwendung von Produktionsmedien, die lebensmitteltauglich sind und von Organis men, die in lebensmittelverarbeitenden Betrieben verbreitet und eingeführt sind, kann das erfindungsgemäß erzeugte Butteraroma als natürliches Butteraroma bezeichnet und vermarktet werden.Compared to other commercially available butter flavors, this stands out after the invent Butteraroma manufactured according to the method in that it is a Fermen tion product that is free of chemical additives and the complex Aroma of natural butter comes very close. For this reason and through that Use of food-grade production media and organizer men, which are widespread and imported in food processing plants the butter flavor produced according to the invention referred to as natural butter flavor and be marketed.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Produktion von Butteraroma ist von besonderem Wert für die Veredelung von Molke und molkehaltigen Substraten, insbesondere zur Verwertung dieser, in der Milch- und Molkereiwirtschaft in großen Mengen anfallenden Stoffe. Dadurch zeichnet es sich besonders vor anderen Verfahren aus.The process according to the invention for the production of butter flavor is special Value for the refinement of whey and whey-containing substrates, especially for Utilization of these, which occur in large quantities in the milk and dairy industry Fabrics. This distinguishes it particularly from other processes.
Das durch das erfindungsgemäße Verfahren produzierte Butteraroma eignet sich zum Einsatz in Nahrungsmitteln als geschmacksgebende oder geschmacksverstärkende Komponente. In einer Anwendungsform des erfindungsgemäß erzeugten Butteraromas kann ein teilweiser oder vollständiger Ersatz von natürlicher Butter erreicht werden. Erfindungsgemäß kann das hergestellte Fermentationsprodukt zur Herstellung von kalorienreduzierte und/oder cholesterinfreie oder -armen Nahrungsmitteln verwendet werden. Diese Produkte bieten das volle Butteraroma, ohne daß natürliche Butter verwendet wird.The butter flavor produced by the inventive method is suitable for Use in food as a flavoring or flavor enhancer Component. In one application form of the butter flavor produced according to the invention partial or complete replacement of natural butter can be achieved. According to the fermentation product produced for the production of Low-calorie and / or cholesterol-free or low-food foods be used. These products offer the full butter flavor without that natural butter is used.
In einer besonderen Anwendungsform des erfindungsgemäß hergestellten Butteraromas können auch Produkte hergestellt werden, bei denen bislang der Einsatz von natürlicher Butter nicht möglich war. Der Vorteil solcher Produkte kann beispielsweise in einer längeren Haltbarkeit liegen, weil keine oxidierbaren Fette zum Einsatz kommen, die ranzig wer den können.In a special application form of the butter flavor produced according to the invention Products are also manufactured in which the use of natural butter has so far been used was not possible. The advantage of such products can be, for example, in a longer one Shelf life is because no oxidizable fats are used, the rancid who that can.
Die folgenden Beispiele erläutern die vorliegende Erfindung. Sämtliche Prozentanga ben beziehen sich auf Gewichtsprozent, sofern keine anderen Angaben gemacht sind.The following examples illustrate the present invention. All percent thongs ben refer to percent by weight, unless otherwise stated.
Von einer Schrägagarkultur, einer handelsüblichen Starterkultur aus verschiedenen
Milchsäurebakterien werden mit einer Impföse 40 ml handelsübliches MRS-Medium
beimpft und bei 30°C aerob inkubiert. Nach 24 h wird mit dieser Kulturlösung ein Fer
menter beimpft in dem 2 l Produktionsmedium der folgenden Zusammensetzung (pro
Liter) vorgelegt sind:
60 g handelsübliches saures Molkepulver
1 ml handelsübliches Sojaöl
7,5 g Hefeextrakt (getrennt autoklaviert).40 ml of commercially available MRS medium are inoculated from an inclined agar culture, a commercially available starter culture from various lactic acid bacteria, and incubated aerobically at 30 ° C. After 24 hours, this culture solution is used to inoculate a fermenter in which 2 l of production medium of the following composition (per liter) are placed:
60 g of commercial sour whey powder
1 ml commercial soybean oil
7.5 g yeast extract (separately autoclaved).
Der Fermenter wird mit 400 Upm gerührt. Die Temperatur wird während der Vermeh rungsphase auf 28°C eingestellt und der pH-Wert durch Zudosieren von Kalkmilch auf pH 5,5 gehalten.The fermenter is stirred at 400 rpm. The temperature is increased during the phase to 28 ° C and the pH value by adding lime milk pH 5.5 maintained.
Nach 16stündiger Fermentationszeit wird die Produktionsphase durch Erniedrigung der Temperatur auf 16°C innerhalb eines Zeitraumes von 2 Stunden eingeleitet. Gleichzei tig wird durch sterile Zugabe von 36,8 ml 50%iger Citronensäure der pH-Wert auf 4,6 eingestellt und mit Hilfe von 20%iger Citronensäure als Korrekturmittel über die gesamte Zeit der Temperaturabsenkung gehalten. Die Sauerstoffsättigung des Medi ums wird auf 20% eingestellt.After 16 hours of fermentation, the production phase is reduced by lowering the Temperature initiated at 16 ° C within a period of 2 hours. Simultaneously The pH is brought to 4.6 by sterile addition of 36.8 ml of 50% citric acid adjusted and with the help of 20% citric acid as a correction agent over the the entire time of lowering the temperature. The oxygen saturation of the medi um is set to 20%.
Während der Produktionsphase wird zusätzlich nach einem bestimmten Dosierungs plan 20%ige Citronensäurelösung kontinuierlich zudosiert. Der Dosierungsplan sieht folgendermaßen aus:During the production phase there is also a certain dosage plan 20% citric acid solution continuously added. The dosage schedule looks like this:
0 h bis 2 h: 3,75 ml/h
2 h bis 3 h: 2,25 ml/h
3h bis 5,5h: 1,5 ml/h
ab 5,5 h: 0,6 ml/h.0 h to 2 h: 3.75 ml / h
2 h to 3 h: 2.25 ml / h
3h to 5.5h: 1.5 ml / h
from 5.5 h: 0.6 ml / h.
Nach 100 Stunden ist die Fermentation beendet, wobei der Diacetylgehalt der Fer menterbrühe 498 mg/l erreicht.The fermentation is complete after 100 hours, the diacetyl content of the ferment menthol broth reached 498 mg / l.
Der Fermenterinhalt wird anschließend in einem handelsüblichen Laborsprühtrockner sprühgetrocknet. Das Produkt ist ein helles, creme-weißes, freifließendes Pulver. Die Wiederfindungsrate an Diacetyl beträgt 55% bei einer Konzentration von 2,75 g pro kg sprühgetrocknetes Pulver. Die Einsatzmenge als Lebensmittelzusatzstoff beträgt ca. 2%.The fermenter content is then in a commercially available laboratory spray dryer spray dried. The product is a light, cream-white, free-flowing powder. The Recovery rate of diacetyl is 55% at a concentration of 2.75 g per kg spray dried powder. The amount used as a food additive is approx. 2%.
In der beigefügten Fig. 1 ist ein Diagramm zum Fermentationsverlauf des erfindungs gemäßen Verfahrens in der Produktionsphase, wie im Beispiel 1 beschrieben, wieder gegeben, das die Wechselbeziehung veranschaulicht zwischen der produzierten Men ge an Diacetyl in mg/l und der nachgewiesenen freien Citratmenge in g/l, in Abhängig keit von der Kultivierungsdauer in Stunden während der Kultivierung.In the accompanying Fig. 1 is a diagram of the fermentation process of the inventive method in the production phase, as described in Example 1, again, which illustrates the correlation between the amount of diacetyl produced in mg / l and the detected free amount of citrate in g / l, depending on the cultivation time in hours during cultivation.
Eine Kultur mit einer anderen Starterkultur wird - wie im Beispiel 1 beschrieben - in MRS-Medium vorkultiviert und anschließend fermentiert. Am Ende der 78 Stunden dauernden Produktionsphase werden 380 mg/l Diacetyl gebildet. Die Aufarbeitung zum Trockenprodukt erfolgt wie in Beispiel 1.A culture with a different starter culture is - as described in Example 1 - in MRS medium pre-cultivated and then fermented. At the end of the 78 hours 380 mg / l diacetyl are formed during the continuous production phase. The processing for Dry product is carried out as in Example 1.
Die im Beispiel 1 beschriebene Kultur wird in MRS-Medium vorkultiviert und anschlie ßend fermentiert.The culture described in Example 1 is pre-cultivated in MRS medium and then fermented when eaten.
Die Vermehrungsphase dauert 22 Stunden. Während der Produktionsphase wird zusätzlich nach folgendem Dosierungsplan 50%ige Citronensäurelösung kontinuierlich zudosiert:The propagation phase lasts 22 hours. During the production phase additionally 50% citric acid solution continuously according to the following dosing schedule added:
0 h bis 3 h: 15 ml/h
3 h bis 6,5 h: 6 ml/h
6,5 h bis 30,7 h: 2,5 ml/h
ab 30,7 h: keine weitere Zudosierung.0 h to 3 h: 15 ml / h
3 h to 6.5 h: 6 ml / h
6.5 h to 30.7 h: 2.5 ml / h
from 30.7 h: no further metering.
Während der 47 Stunden dauernden Produktionsphase werden 344 mg/l Diacetyl gebildet. Die Aufarbeitung zum Trockenprodukt erfolgt wie in Beispiel 1.During the 47-hour production phase, 344 mg / l diacetyl educated. The dry product is worked up as in Example 1.
Claims (6)
- a) in einer 8 bis 25 Stunden dauernden Vermehrungsphase, bei einer Temperatur von 25 bis 37°C und einem pH-Wert von 5,0 bis 6,8, Biomasse bilden
- b) in der darauffolgenden, 20 bis 150 Stunden dauernden Produktionsphase bei einem pH-Wert zwischen 4,3 und 5,2 nach einem Temperaturshift auf eine Temperatur im Bereich von 3 bis 26°C weiterfermentiert wird und die Sauer stoffsättigung des Mediums auf einen Wert im Bereich zwischen 0,1 und 80% eingestellt wird, wobei der pH-Wert zu Beginn der Produktionsphase durch Zugabe von Citronensäure und/oder ihren Salzen, in den sauren Bereich erniedrigt wird und im Verlauf der Produktionsphase kontinuierlich oder diskontinuierlich Essigsäure, Citronensäure, Bernsteinsäure, Acetat, Citrat und/oder Pyruvat entsprechend ihrem Verbrauch in der Fermentationslösung zudosiert werden, wobei sich das Butteraroma bildet,
- c) der pH-Wert mit folgenden Korrekturmitteln, einzeln oder in Kombination, reguliert wird: Citronensäure, Salze der Citronensäure, Calciumcarbonat, Calciumhydroxid, oder deren handelsüblicher Mischungen mit Calciumoxid, oder mit Hydroxiden und Carbonaten anderer Alkali- und Erdalkalimetalle.
- a) in a propagation phase lasting 8 to 25 hours, at a temperature of 25 to 37 ° C and a pH of 5.0 to 6.8, form biomass
- b) in the subsequent 20 to 150 hour production phase at a pH between 4.3 and 5.2 after a temperature shift to a temperature in the range of 3 to 26 ° C and the oxygen saturation of the medium to a value is set in the range between 0.1 and 80%, the pH being lowered into the acidic range at the beginning of the production phase by adding citric acid and / or its salts and continuously or discontinuously in the course of the production phase acetic acid, citric acid, succinic acid , Acetate, citrate and / or pyruvate are metered in according to their consumption in the fermentation solution, the butter aroma forming,
- c) the pH is regulated with the following corrective agents, individually or in combination: citric acid, salts of citric acid, calcium carbonate, calcium hydroxide, or their commercially available mixtures with calcium oxide, or with hydroxides and carbonates of other alkali and alkaline earth metals.
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