DE69426107T2

DE69426107T2 - Gewürzmittel

Info

Publication number: DE69426107T2
Application number: DE69426107T
Authority: DE
Inventors: Sven Heyland; Thang Ho Dac; Hugh Hose; Robert Dustan Wood
Original assignee: Societe des Produits Nestle SA; Nestle SA
Current assignee: Societe des Produits Nestle SA; Nestle SA
Priority date: 1993-09-21
Filing date: 1994-07-30
Publication date: 2001-03-22
Anticipated expiration: 2014-07-31
Also published as: DK0643922T3; GR3035166T3; CH686481A5; AU6861494A; KR100242370B1; PT643922E; ZA945515B; AU680259B2; HU217669B; BR9403784A; ATE196827T1; CN1104051A; HU9402132D0; EG20080A; TW294581B; RU2136179C1; UA26929C2; SK112294A3; EP0643922A1; DE69426107D1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Aromamittels, bei dem man eine Mischung reagieren läßt, die eine Quelle von freien Aminosäuren und mindestens einen reduzierenden Zucker enthält.
Ein bekanntes Verfahren zur Herstellung einer Quelle von freien Aminosäuren, die sich für die Herstellung eines Aromamittels durch Reaktion mit reduzierendem Zucker, mit anderen Worten durch Maillardreaktion, eignet, ist die Hydrolyse eines an Proteinen reichen Materials, wie beispielsweise Erdnuß- oder Soyakuchen, mit konzentrierter Salzsäure.
US 4466986 (NESTEC S. A.) beschreibt ein Verfahren dieser Art, bei dem man das Hydrolysat einer Fraktionierung auf einer Aktivkohlegranulat-Säule unterzieht und durch Selektierung oder Kalibrierung der Fraktionen eine helle und geschmacksneutrale Aminosäurenquelle erhält, die das Aroma, das dann bei der Maillardreaktion freigesetzt wird, nicht maskiert.
In jüngeren Verfahren bevorzugt man jedoch den Einsatz einer Hydrolyse, die milder als die herkömmliche Hydrolyse mit konzentrierter Salzsäure ist, und zwar insbesondere eine enzymatische Hydrolyse. Ein Problem, das bei derartigen Verfahren zu lösen ist, ist die Bitterkeit oder der Eigengeschmack, den solche Hydrolysate besitzen können.
Beispielsweise wird in US 5141757 (Nestec S. A.) ein Verfahren zur Herstellung eines Aromamittels beschrieben, bei dem man eine wässrige Suspension eines an Proteinen reichen Materials, wie beispielsweise Hülsenfruchtmehl, mit einer Protease hydrolysiert und die Suspension reifen läßt oder mit Koji-Enzymen affiniert.
FR-A-2210359 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung von aromatischen Substanzen, bei dem man ein flüssiges Produkt erhitzt, das durch enzymatische Proteolyse erhalten wurde, und zwar insbesondere durch Einwirkung eines Stammes von B. subtilis und/oder durch Milchsäuregärung von Kohlehydrate enthaltenden Milchprodukten, insbesondere Lactose.
Ziel der Erfindung ist es, ein neues Verfahren zur Herstellung eines Aromamittels vorzuschlagen, bei dem man eine Mischung, die eine durch Fermentation eines an Proteinen reichen Materials erhaltene Quelle von freien Aminosäuren enthält, reagieren läßt und mit dem ein Reaktionsprodukt erhalten werden kann, das einen angenehmen Geschmack und einen angenehmen Geruch, insbesondere einen von jeder Bitterkeit freien Geschmack und vorzugsweise einen relativ neutralen Geruch besitzt.
Zu diesem Zweck läßt man bei dem erfindungsgemäßen Verfahren
- Kerne von gegarten Hülsenfrüchten mit einem Stamm von Bacillus subtilis oder Bacillus natto für 1-7 Tage bei 30-45ºC fermentieren,
- gibt vor der Fermentation den Kernen 0,5-5 Gew.-% eines für diesen Stamm assimilierbären Kohlenhydrats oder einer Quelle eines solchen bei,
- stellt eine Mischung her, die das fermentierte Material, mindestens einen reduzierenden Zucker und Wasser enthält,
- läßt die Mischung durch Erhitzen auf 80-150ºC für 1 min-4 h reagieren und
- trocknet das Reaktionsprodukt.
Zur Durchführung dieses Verfahrens wählt man ein an Proteinen reiches Material, das aus gegarten Hülsenfruchtkernen, insbesondere Soya- oder Karubakernen, besteht, die geschält wurden oder nicht und/oder zerteilt wurden, insbesondere grobzerkleinert wurden oder nicht. Zur Herstellung dieser Hülsenfruchtkerne kann man sie für 40-60 min kochen oder für 20 min-5 h bei 20-60ºC wässern und anschließend vorzugweise im Autoklav oder in einem Bandkocher für 2-30 min mit Dampf auf 120-140ºC erhitzen, was nicht nur die Garung, sondern beispielsweise auch die Sterilisierung der Kerne gewährleistet.
Der Stamm von Bacillus subtilis oder Bacillus natto kann ein handelsüblicher Stamm sein, wie man ihn sich insbesondere in Japan beschaffen kann, oder ein Stamm, der aus einem handelsüblichen Produkt oder einem Produkt aus örtlichen Produktionsstätten isoliert werden kann, und zwar beispielsweise ein Dawadawa oder ein Iru aus Westafrika oder dem Sahel oder ein Natto aus China, Japan, Taiwan oder Tailand. Man kann sich derartige Stämme auch in offiziellen Sammlungen wie American Type Culture Collection (ATCC) in den USA oder Collection Nationale de Cultures de Microorganismes (CNCM) in Europa beschaffen.
Vorzugsweise selektiert man Stämme von B. natto oder B. subtilis, die relativ wenig viskosen Schleim erzeugen und gleichzeitig eine gute Hydrolyse und einen hohen Glutamin säuregehalt des Hydrolysats gewährleisten. Dadurch werden insbesondere die Arbeitsgänge des Pumpens und des Beförderns des Produkts im Laufe der industriellen Herstellung erleichtert.
Zur Herstellung einer Kultur oder eines Ferments aus diesen Stämmen kann man sie beispielsweise in einem wässrigen Medium, das 1-5% Soyamehl, 0,5-3% Malzextrakt und 0,0-0,6% Hefeextrakt enthält, unter Belüftung von 0,01-0,5 vol/vol/min während 1Oh-3d bei 30-45ºC kultivieren.
Um das aus gegarten Hülsenfruchtkernen bestehende, an Proteinen reiche Material vorzugsweise in feuchter und zerteilter Form fermentieren zu lassen, kann man es mit 0,5- 2,0 Vol.-% einer Kultur beimpfen, die 5 · 10&sup7;-10&sup9; Keime des betreffenden Stamms pro ml enthält, und während 1-7d bei 35-45ºC fermentieren lassen, indem man es mit feuchter Luft, insbesondere mit bis zur Sättigung befeuchteter Luft, belüftet.
Das fermentierte Material kann einen charakteristischen Natto- oder Dawadawageruch haben. Ohne sich auf diese Interpretation festlegen zu wollen, kann man diesen charakteristischen Geruch auf das Vorhandensein von Fettsäuren wie 2-Methyl-isobuttersäure und 3-Methyl-isobuttersäure im fermentierten Material zurückführen, die vom Abbau der Isoleucin- bzw. Leucinaminosäuren stammen können.
Im Rahmen der Erfindung wurde nämlich eine sehr deutliche Korrelation zwischen der Stärke des charakteristischen Natto- oder Dawadawageruchs und des Gesamtgehalts an diesen beiden Säuren festgestellt, den das fermentierte, an Proteinen reiche Material haben kann. Überraschenderweise neh men die Stärke dieses charakteristischen Geruchs und der Gehalt an diesen beiden Säuren bei der Durchführung der weiteren Schritte des Verfahrens stark ab (beispielsweise Senkung um etwa 40-60% des Gehalts in der Trockenmasse des fermentierten Materials). Sie können dennoch im Endprodukt stark bestehen bleiben (beispielsweise Gesamtgehalt von etwa 1600-2100 ppm in der Trockenmasse des fermentierten Materials.
Um ein fermentiertes Material mit einem relativ neutralen Geruch zu erhalten, der sich in überraschender Weise von dem charakteristischen Natto- oder Dawadawageruch unterscheidet und der die Herstellung eines Reaktionsprodukts mit einem angenehmen Geschmack, insbesondere einem Fleischgeschmack, gestattet, der nicht von einem zu starken Natto- oder Dawadawageruch begleitet ist, gibt man den gegarten Hülsenfruchtkernen vor der Fermentation 0,5-5 Gew.-% Kohlenhydrat, insbesondere Glucose und/oder Saccharose oder eine Kohlenhydratquelle bei, insbesondere Reismehl oder Gerstenmalz, die für den entsprechenden Stamm assimilierbar sind.
Man hat festgestellt, daß man tatsächlich auf diese Weise den Gehalt an 2-Methyl-isobuttersäure und 3-Methylisobuttersäure im fermentierten Material beträchtlich senken kann, und infolgedessen umsomehr den im Endprodukt.
Man kann die Fermentation beispielsweise auf Sieben, auf einer mit Löchern versehenen Platte oder in einem handelsüblichen Gerät wie dem in Japan unter dem Namen Kojimaschine bekannten Gerät durchführen.
Vor der Herstellung der Mischung für die Reaktion kann man die fermentierten Körner in wässrige Suspension mit 15-19 Gew.-% Natriumchlorid bringen. Auf diese Weise können die fermentierten Körner ohne die Gefahr, daß die Fermentation unkontrolliert abläuft, und mit einer verminderten Gefahr der Verunreinigung durch andere Mikroorganismen konserviert werden.
Für die Reaktion stellt man vorzugsweise eine Mischung mit einem Wassergehalt von 35-55% her, die, in Gew.-% der Trockenmasse, 24-97% fermentiertes Material, 2-4% Natriumchlorid, 1-4% hinzugefügten reduzierenden Zucker, 0-2% einer schwefelhaltigen Substanz, 0-15% Mononatriumglutamat und 0-15% Saccharose enthält.
Die vier zuletzt genannten Zutaten sind dazu bestimmt, dem vorliegenden Aromamittel ggf. die Fähigkeit zu verleihen, einen an Fleisch erinnernden Geschmack, ein ergänztes Aroma und/oder ein abgerundetes Aroma zu gewährleisten. Die schwefelhaltige Substanz kann beispielsweise aus der Gruppe ausgewählt werden, die aus Cystein, Cystin, Methionin, Thiamin und ihren Mischungen besteht.
Die Beigabe einer beträchtlichen Natriumchloridmenge, so daß die Mischung davon beispielsweise 30-40% enthält, wird vorgezogen, denn abgesehen von der erwarteten Wirkung auf die organoleptische Ausgewogenheit, die mit dem Aromamittel erreicht werden kann, wird durch sie eine überraschende Wirkung erzielt, die die Trocknung des Produkts nach der Reaktion erleichtert.
Man läßt die Mischung durch Erhitzen auf 80-150ºC während 1 min-4 h reagieren, wobei die relativ kurzen Zeiten den re lativ hohen Temperaturen entsprechen und umgekehrt, wobei 100ºC während 3 h beispielsweise eine empfohlene mittlere Wertekombination ist.
Man läßt die Mischung vorzugsweise durch Erhitzen auf 120- 150ºC während 1-40 min reagieren, da man auf diese Weise gleichzeitig eine überraschende Wirkung der chemischen und bakteriologischen Sterilisation des Reaktionsprodukts erhalten kann.
Anschließend trocknet man das Reaktionsprodukt vorzugsweise bis zu einem Restwassergehalt von ≤ 2%.
Man kann die Reaktion und die Trocknung in zwei verschiedenen Geräten durchführen, und zwar insbesondere in einem Autoklav bzw. in einem Bandkocher und in einem Vakuumtrockner, und dann die erhaltene kompakte Masse beispielsweise in einer Hammermühle brechen und mahlen. Man kann die Reaktion und die Trocknung auch durch Kochextrusion in einem Zweischnecken-Extruder durchführen und den erhaltenen expandierten Strang beispielsweise zerschneiden oder fein mahlen.
Das in diesem Verfahren erhaltene Aromamittel kann so verwendet werden, wie es ist, um den unterschiedlichsten Gerichten einen verstärkten Geschmack, insbesondere einen Fleischgeschmack, zu verleihen, oder in Kombination mit anderen Zutaten, beispielsweise zur Zubereitung von Soßen und Suppen.
Die nachfolgenden Beispiele dienen zur Veranschaulichung des Verfahrens und des Produkts gemäß der Erfindung. In ih nen beziehen sich die Prozentsätze, sofern nicht anders angegeben, auf das Gewicht.

Vergleichsbeispiel (i)

Zur Herstellung einer Kultur oder eines Ferments von B. natto stellt man ein Kulturmedium her, das 4% nicht entfettetes Soyamehl, 2% Malzextrakt, 0,5% Hefeextrakt und 93,5% Wasser enthält. Man sterilisiert das Medium während 15 min bei 125ºC und beimpft es mit 1% einer Vorkultur, die pro ml 5 · 108 Keime eines aus einem gewerblichen japanischen Natto isolierten B. natto-Stamms enthält. Man inkubiert bei 40ºC während 24 h unter Rühren und unter Belüftung mit 0,2 Volumen Luft pro Volumen Medium und pro Minute.
Man zerkleinert die nicht enthäuteten Soyakerne in einer Hammermühle bis zu einer mittleren Teilchengröße von 3,6 mm. Man wässert die zerkleinerten Soyakerne während 30 min in Wasser im Volumensverhältnis 1 : 1. Man kocht und sterilisiert sie in einem Bandkocher bei 130ºC für 4 min und kühlt sie auf 40ºC. Man beimpft sie, indem man sie am Austritt aus dem Bandkocher mit 1 Vol.-% der Kultur übersprüht, die auf die oben angegebene Weise hergestellt wurde und 5 · 108 Keime von B. natto pro ml enthält. Man verteilt die beimpfte Körnermasse in einer Kojimaschine in einer Schicht mit einer Dicke von 40 cm. Man läßt für 3d fermentieren, wobei man belüftet, indem man durch die Masse bis zur Sättigung angefeuchtete Luft von etwa 40ºC hindurchtreten läßt.
Die Temperatur der gegarten Körner steigt zwischen der vierten und der achten Stunde der Fermentation von etwa 40ºC auf etwa 45ºC an. Damit diese Temperatur nicht noch mehr steigt, erhöht man den Luftdurchsatz, den man durch die Masse bläst, und behält diesen Durchsatz bis zum Ende der ersten 24 h bei, wonach die Temperatur auf etwa 41ºC zurückkehrt, und stellt dann den ursprünglichen Luftdurchsatz wieder her. Während der Fermentation steigt der Trockenmassegehalt der gegarten Kerne allmählich von etwa 50% auf etwa 63,5% an.
Nach der Fermentation besitzen die fermentierten Kerne Gehalte von 4,3% an Gesamtstickstoff, 1,0% an Aminostickstoff (und zwar etwa 6,25% Aminosäuren und/oder Peptide, davon 1,04% Glutaminsäure) und 1,04% an reduzierenden Zuckern, die relativ hoch sind und sich hinsichtlich der Durchführung des vorliegenden Verfahrens besonders gut eignen.
Man mischt 36,2% dieser fermentierten Kerne mit 29,2% Wasser, 0,9% Xylose, 19,7% Natriumchlorid, 0,9% Cystein, 6,6% Mononatriumglutamat und 6,5% Saccharose.
Man erhält auf diese Weise eine Mischung mit einem Wassergehalt von 42,76%, die, in % der Trockenmasse, 39,8% Trockenmasse von fermentierten Kernen enthält, davon 0,65% reduzierende Zucker, 1,5% Xylose, 34,4% Natriumchlorid, 1,5% Cystein, 11,4% Mononatriumglutamat und 11,4% Saccharose.
Man läßt die Mischung durch Erhitzen in einem doppelwandigen Behälter auf 100ºC für 3 h reagieren. Man trocknet sie unter einem verminderten Druck von 15 mbar bei 95ºC bis zu einem Drockenmassegehalt von 1,5%. Man bricht sie und zerkleinert sie zu Pulver.
Das erhaltene Aromamittel hat einen Wassergehalt von 2% und einen Gesamtgehalt an 2- und 3-Methyl-isobuttersäuren von 1865 ppm, bezogen auf das Gewicht der Trockenmasse der fermentierten Kerne.
Für die Degustation des Aromamittels löst man davon 5 g, die mit 5 g Natriumchlorid versetzt sind, in 1 l kochendem Wasser. Das auf diese Weise aromatisierte Wasser besitzt einen angenehmen Geschmack ohne jede Bitterkeit, der an den Geschmack von Fleischbrühe, ergänzt durch einen charakteristischen Natto-Geruch, erinnert.

Vergleichsbeispiel (ii)

Man geht wie in Vergleichsbeispiel (i) vor, wobei man jedoch die Mischung im Autoklav bei 120ºC während 40 min reagieren läßt.
Man erhält ein Aromamittel, das dieselben organoleptischen Eigenschaften wie das im Vergleichsbeispiel (i) erhaltene Mittel gewährleisten kann, das jedoch eine außergewöhnliche Konservierbarkeit besitzt, da mit diesen Reaktionsbedingungen gleichzeitig eine chemische und biologische Sterilisierung des Produkts bewirkt wird.

Vergleichsbeispiel (iii)

Man geht wie in Vergleichsbeispiel (i) vor, wobei man jedoch die Mischung mit einer Kultur von B. subtilis beimpft, die von einem Dawadawa aus dem örtlichen Gewerbe der afrikanischen Sahelzone isoliert wurde.
Man erhält ein Aromamittel, das bei Degustation bei denselben Bedingungen wie in Vergleichsbeispiel (i) einen angenehmen Geschmack ohne jede Bitterkeit zeigt, der an Geschmack von Fleischbrühe erinnert, ergänzt durch einen charakteristischen Dawadawageschmack.

Vergleichsbeispiel (iv)

Man geht auf dieselbe Weise wie in Vergleichsbeispiel (i) vor, bis man fermentierte gegarte Kerne erhält.
Man mischt 44% fermentierte Kerne mit 40% Wasser und 16% Natriumchlorid. Diese Suspension kann während einer Woche bei Raumtemperatur gelagert werden, ohne eine merkliche bakteriologische oder organoleptische Änderung zu zeigen. Man mischt 78,8% dieser wässrigen Suspension mit 0,8% Xylose, 6,8% Natriumchlorid, 0,8% Cystein, 6,4% Mononatriumglutamat und 6,4% Saccharose. Man erhält auf diese Weise eine Mischung mit einem Wassergehalt von 44,33% und einer Zusammensetzung der Trockenmasse, die der der in Beispiel (i) erhaltenen Zusammensetzung ähnlich ist.
Man läßt die Mischung während 40 min im Autoklav bei 120ºC reagieren, trocknet sie und zerkleinert sie zu Pulver.
Man erhält ein Aromamittel, das bei Degustation bei denselben Bedingungen wie in Vergleichsbeispiel (i) einen angenehmen Geschmack ohne jede Bitterkeit gewährleistet, der an den Geschmack von Fleischbrühe erinnert, ergänzt durch einen charakteristischen Nattogeruch.

Beispiel 1

Man geht auf dieselbe Weise wie in Vergleichsbeispiel (iv) vor, wobei man jedoch den Kernen vor der Fermentation einen geringen Prozentsatz Kohlenhydrat oder einer assimilierbaren Kohlenhydratquelle beigibt, und zwar im vorliegenden Fall 1% Glucose, um den charakteristischen Nattogeruch des Endprodukts zu mildern.
Die nachstehende Tabelle I zeigt im Vergleich den Gesamtgehalt an 2- und 3-Methyl-isobuttersäuren und die Stärke des Nattogeruchs, die die Aromamittel gemäß Beispiel 1 und gemäß Vergleichsbeispiel (iv) zusätzlich zum Fleischgeschmack besitzen. Tabelle I
Die in dieser Tabelle angeführten Ergebnisse zeigen, daß es möglich ist, in dem vorliegenden Verfahren ein Aromamittel herzustellen, das einen angenehmen Geschmack, insbesondere einen Fleischgeschmack, ohne jede Bitterkeit gewährleisten kann, wobei der Nattogeruch stark reduziert ist.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung eines Aromamittels, bei dem man

- Kerne von gegarten Hülsenfrüchten mit einem Stamm von Bacillus subtilis oder Bacillus natto für 1-7 Tage bei 30-45ºC fermentieren läßt,

- vor der Fermentation den Kernen 0,5-5 Gew.-% eines für diesen Stamm assimilierbaren Kohlenhydrats oder einer Quelle eines solchen beigibt,

- eine Mischung herstellt, die das fermentierte Material, mindestens einen reduzierenden Zucker und Wasser enthält,

- die Mischung durch Erhitzen auf 80-150ºC für 1 min-4 h reagieren läßt und

- das Reaktionsprodukt trocknet.

2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Hülsenfruchtkerne Soya- oder Karubakerne sind, die geschält wurden oder nicht und/oder zerteilt wurden, insbesondere grobzerkleinert wurden oder nicht.

3. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem man das an Proteinen reiche Material mit 0,5-2,0 Vol.-% einer Kultur beimpft, die 5 · 10&sup7;-10&sup9; Keime des entsprechenden Stammes pro ml enthält, und unter Belüftung mit Feuchtluft fermentieren läßt.

4. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem man vor der Fermentation den Kernen 0,5-5 Gew.-% Glucose und/oder Saccharose, Reismehl oder Gerstenmalz beigibt, die für diesen Stamm assimilierbar sind.

5. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem man vor der Herstellung der Mischung für die Reaktion die fermentierten Kerne in wässrige Suspension mit 15-19 Gew.-% Natriumchlorid bringt.

6. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem man eine Mischung mit einem Wassergehalt von 35-55% herstellt, die, in Gew.-% der Trockenmasse, 24-97% fermentiertes Material, 2-40% Natriumchlorid, 1-4% hinzugefügten reduzierenden Zucker, 0-2% einer schwefelhaltigen Substanz, 0-15% Mononatriumglutamat und 0-15% Saccharose enthält.

7. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem man die Mischung durch Erhitzen auf 120-150ºC für 1-40 min reagieren läßt.

8. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem man das Reaktionsprodukt bis zu einem Restwassergehalt ≤ 2% trocknet.