DD208545A1 - Verfahren zur Enzymatisch-mikrobiellen gewinnung von Aromastoffen - Google Patents

Verfahren zur Enzymatisch-mikrobiellen gewinnung von Aromastoffen Download PDF

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DD208545A1 DD24186382A DD24186382A DD208545A1 DD 208545 A1 DD208545 A1 DD 208545A1 DD 24186382 A DD24186382 A DD 24186382A DD 24186382 A DD24186382 A DD 24186382A DD 208545 A1 DD208545 A1 DD 208545A1
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Benno Kunz
Heinz Ruttloff
Manfred Rothe
Andreas Leuchtenberger
Adelheid Quehl
Wolfram Engst
Anita Birnbaum
Heinrich Herrmann
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    • A23FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23LFOODS, FOODSTUFFS OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; PREPARATION OR TREATMENT THEREOF
    • A23L27/00Spices; Flavouring agents or condiments; Artificial sweetening agents; Table salts; Dietetic salt substitutes; Preparation or treatment thereof
    • A23L27/20Synthetic spices, flavouring agents or condiments
    • A23L27/24Synthetic spices, flavouring agents or condiments prepared by fermentation
    • A23L27/25Dairy flavours

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  • Biotechnology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Gewinnung von Aromastoffen auf enzymatisch-mikrobiellem Weg. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur oekonomischen und umweltfreundlichen Herstellung von Kaesearoma auf enzymatisch-mikrobiellem Weg zu schaffen und die Verfahrensbedingungen zur Erhoehung der Effektivitaet darzulegen. Dies wird dadurch erreicht, dass in einer Fermentationsanlage eine Fermentationsbruehe als Startmedium durch ein oder mehrere Mikroorganismenspecies geimpft und bis zum Abschluss der Aromabildung fermentiert wird, der zuvor zusaetzlich eine Traegersubstanz zur Aromabildung und gegebenenfalls ein Enzym oder Enzymbildner zur Fetthydrolyse zugegeben wurde, wobei die Unterbrechg. der Fermentation nach abgeschlossener Aromabildg. u. -anlagerung durch Aufheizen des Gemisches auf vorzugsweise 60 bis 80 Grad Celsius und anschliessender ein- und mehrstufiger Trennung der Fettphase von der Fermentationsbruehe erfolgt und nach Zugabe erforderlicher Naehrkomponenten erneut mit Mikroorganismenspecies, Traegersubstanz unter vollstaendiger oder teilweiser Nutzung der Restnaehrstoffe der Biomasse fermentiert wird.

Description

UU I
Verfahren zur enssymatisch-mikrobiellen Gewinnung von Aromastoffen
Anwendungsgebiet, der
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Gewinnung von Aromastoffen auf enssymatisch-mikrobiellem Weg unter Verwendung von Permentationsmedien und Aromaträgersubstanzen zur Herbeiführung spezifischer» vorzugsweise käseartiger Geruchs- und Geschmacksnoten in Lebensmitteln. Die Erfindung ist anwendbar in Betrieben oder Einrichtungen, die Aromastoffe herstellen bzw. die die Aromastoffe zu Finalprodukten weiter Verarbeiten.
Charakterisrtik der gekannt en t e chni sehen Lösungen
Es sind bereits Verfahren bekannt, bei denen auf enzymatischmikrobiellem Weg vorrangig aus natürlichen Medien, wie ζ. Β, Milch, Molkes Rahm, Käsebruch u.ae durch die Fermentation von Penicillium roquefort! im Temperaturbereich von 25 ... 30° C ein Roquefortaroma gewonnen wird, das an eine Fettphase, wie z. B. Butterfett, Butteröl, hydrolysiertes Fett, Kokosfett u.a» angelagert wird, mit dem Ziel, dieses Aroma Lebensmitteln zuzusetzen.
Dabei erfolgt bekannterweise der Zusatz der Aromakomponente zum Lebensmittel mittels der gesamten Fermentationsbrühe mit Fettphase oder nur mittels der abgetrennten Fettphase. Die Fermentationsdauer beträgt bei diesen bekannten Verfahren 2...Ί4 Tage und erfolgt unter Atmosphären- bssw. überdruck. Diesen bekannten Verfahren haftet ein wesentlicher'Nachteil an, der darin besteht, daß die verwendeten ' Nährmedien natürliche Medien sind, die bei der Fermentation zu großen Variationsbreiten führen und damit die Qualität des Aromas in lanvertretbar breiten Grenzen schwankt.
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Ein -weiterer wesentlicher Nachteil bei den bekannten Verfahren besteht in den hohen Kosten, insbesondere -Energie-'.. und Materialkosten, die sich u.a. aus der ungünstigen Ver-'fahrensführung. bzw.. der Diskontinuität des Prozeßverlaufes, vornehmlich durch die unvertretbar langen Fermentationszeitenj ergeben»
Ein weiterer wesentlicher Nachteil bei den bekannten Verfahren ist in der ungenügenden Ausbeute der während des Fermentationeprozesses gebildeten Aromastoffe, die teilweise als Reste in der Fermentationsbrühe bzw. über die Abluft verloren gehen, zu sehen. Damit verschlechtert sich die Wirtschaftlichkeit der Verfahren weiter.
Ein weiterer Nachteil ergibt sich aus der Unzulänglichkeit der bekannten Verfahren bezüglich der Trennbarkeit der die Aromastoffe beinhalteten Komponenten von der Fermentationsbrühe, wodurch es zusätzlich zu Ausbeuteverlusten kommt. Das heißt, daß als Folge der unzureichenden Trennung zwischen der Fermentationsbrühe und der Fettphase die Möglichkeit für das Wachstum unerwünschter Mikroorganismen sowie autolytische Prozesse besteht.
Ein weiterer Nachteil der bekannten Verfahren ist in der Temperaturführung in bezug auf. die Haltbarkeit der angelagerten Aromastoffe und damit außerdem für eine spätere Wiederauskeimfähigkeit der Konidien des Penicillium roquefort i im Lebensmittel zu sehen.
Ein weiterer Nachteil· ist darin zu sehen, daß das Aroma ausschließlich auf der Basis der Anwendung von Peniciullium roquefort! erzeugt wird, wodurch spezifischen Qualitätsrichtungen für entsprechende Lebensmittel nicht Rechnung getragen werden kann.
Ziel der Erfindung
Ziel der Erfindung ist, die den bekannten Verfahren anhaftenden Mangel wie z.B. diskontinuierlicher Verfahrensablauf, hohe Material- und Bnergiekosten, schlechte Trenneigenschaften der mit Aromastoffen angereicherten Trägersubstanz sowie die dadurch verschärften Umweltprobleme, geringe Haltbarkeit, unzureichende Ausbeute» Schwierigkeiten bei der Applikation und andere zu beseitigen*
Es soll ein Aromastoff vorzugsweise auf quasikontinuierlichem Weg hergestellt werdens der insbesondere die Material- und Energiekosten minimiert, die .Trenneigenschaften wesentlich verbessert sowie die anderen genannten Nachteile bei der Herstellung und Applikation nicht mehr aufweist und es ermöglicht, differenzierte Geschmackseigenschaftendes Aromas und somit im Lebensmittel zu realisieren»
Darlegung des. Wesens,
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur ökonomischen und umweltfreundlichen Herstellung von Käsearoma auf enzymatisch-mikrobiellem Weg zu schaffen und die Verfahrensbedingungen zur Erhöhung der Effektivität darzulegen. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß in einer Permentationsanlage eine Fermentationsbrühe halbsynthetischer definierter Zusammensetzung als Startmedium durch einen oder mehrere Mikroorganismenspecies, vorzugsweise Penicillium roquefort i, Penicillium glaucum, Penicillium camemberti und Penicillium candidum beimpft und bis zum Abschluß der Aromabildung im physiologisch bedingten Fermentationstemperaturbereich, vorzugsweise bei 25·-...30° C, fermentiert wird, der zuvor zusätzlich eine Trägersubstanz zur Aromabildung, für die außer Fetten und Ölen auch andere bei den Arbeitstemperaturen flüssige Medien, wie freie Fettsäuren, Glycerin u.a. in Frage kommen, vorzugsweise Butterfett, zugegeben und sterilisiert wurde, wobei zur Fetthydrolyse eine Lipase oder ein lipasebildender
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Mikroorganismus in oder außerhalb der Permentationsanlage verwendet wird. Nach abgeschlossener Aromabildung' und..-»anlagerung in der ersten Prozeßeinheit erfolgt die Unterbrechung der Fermentation und Gewinnung der Aromastoffe durch Aufheizen des Gemisches auf vorzugsweise 60 bis 80° C und anschließender ein- oder mehrstufiger Trennung der Fettphase von der Fermentationsbrühe als weitere Prozeßeinheits aus der die Restaromastoffe durch eine Extraktion bei vorzugsweise 60 bis 80° C mit Trägersubstanz gewonnen und getrennt werden können. Die verbleibende Fermentationsbrühe wird vollständig oder teilweise in einen weiteren Fermentor geleitet, sterilisiert und nach Zugabe erforderlicher Hährkomponenten erneut mit den oben genannten Mikroorganismenspecies, der gleichen Trägersubstans und dem gleichen Enzym unter Nutzung der Restnährstoffe der Bioiaasse fermentiert, wobei durch die geeignete Kopplung der Prozeßeinheiten eine quasikontinuierliche Verfahrensführung möglich wird. Die Unterbrechung des Fermentationsprozesses und die Trennung der Aromastoffe erfolgt wie bereits in der 1. Fermentationsstufe für die 2. und jede weitere Fermentationsstufe wie beschrieben. Die Abtrennung erfolgt dabei zweckmäßig durch Sedimentation, Zentrifugation, Kristallisation, Agglomerisation sowie Kombination dieser genannten Maßnahme. Die Anlagerung der Aromastoffe an die Trägersubstanz kann erfindungsgemäß teilweise oder vollständig innerhalb des Fermentations-' gefäßes oder in einem zweiten Gefäß erfolgen, wodurch eine verringerte Umweltbelastung durch Abprodukte erreicht 'wird. Die enthaltenen Aromastoffe lassen sich vorzugsweise in Milch und Milchprodukten, jedoch auch in Fleisch- und Wurstwaren und anderen Produkten einsetzen.
Die Erfindung hat verschiedene Vorteile, u.a. daß ein Verfahren zur Gewinnung der betreffenden Aromastoffe vorliegt,
welches sich durch hohe Wirtschaftlichkeits insbesondere geringe Material» und Energiekosten, wesentlich verbeseerte Qualität des Aromastoffes bei gleichzeitig verbesserter Haltbarkeit und erweiterten Applikationsmöglichkeiten, weitgehender Wiederverwendung der Biomasse als Nährkomponenten für die Mikroorganismen und stark verringerter Umweltbelastung durch Abprodukte auszeichnet. Zum besseren Verständnis der Erfindung wird ein Ausführungsbeispiel angeführt.
Aus führungsbe isp ieI
In ein Fermentationsgefäß v/erden als Startmedium 0,75 kg Kaseinpepton, 4S5 kg Natriumchlorid, 1,0 kg Glukose und 15 kg Butter gegeben und auf 150 liter mit Y/asser aufgefüllt, bei 121° C sterilisiert, auf 30° C gekühlt und anschließend 48 Stunden nach Zugabe von 30 g Pankreatin und einer Suspension von Penicillium roquefort! fermentiert. Danach wird das Gemisch auf 60° G aufgeheizt und mittels einer Zentrifuge in arcanähaltige Fettphase und Fermentation s'brühe getrennt. Die Fermentationsrestbrühe wird wieder in ein Fermentationsgefaß geleitet und erneut mit 30 g Pankreatin und einer Suspension von Penicillium roqueforti 48 Stunden bei 30° C fermentiert. Danach wird die aromahaltige Fettphase von der Fermentationsrestbrühe mit der gleichen Zentrifuge getrennt. Die so gewonnenen aromahaltigen Fettphasen werden gemischt und zur Herstellung von Doppelrahmfrischkäse mit pikanter Geschmacksnote u.a. Erzeugnisse verwendet.

Claims (13)

1. Verfahren zur Herstellung von Aromastoffen, dadurch'gekennzeichnet, daß in einer Permentationsanlage eine Fermentationsbrühe als Startmedium durch ein oder mehrere Mikroorganxsmenspecies beimpft und bis zum Abschluß der Aromabildung fermentiert wird, der zuvor zusätzlich eine Trägereubstanz zur Aromabildung und gegebenenfalls ein Enzym oder Enzymbildner zur Fetthydrolyse zugegeben wurde, wobei die Unterbrechung der Fermentation nach abgeschlossener Aromabildung und -anlagerung durch Aufheizen ges Gemisches auf vorzugs?/eise 60 bis 80° C und anschließender ein- oder mehrstufiger Trennung der Fettphase von der Fermentationsbrühe erfolgt und nach Zugabe erforderlicher Nährkomponenten erneut mit Mikroorganismenspecies, Trägersubstanz unter vollständiger oder teilweiser Nutzung der Restnährstoffe der Biomasse fermentiert wird. ' ' ' ._
2. Verfahren nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Prozeßeinheit der Fermentation und die der Trennung der Fettphase quasikontinuierlich gekoppelt werden.
3. Verfahren nach Punkt 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Träger sub stanz außer Fetten und ölen auch andej^e bei den Arbeitstemperaturen flüssige Medien, v/ie freie Fettsäuren, Glycerin u.a* eingesetzt v/erden.
4. Verfahren nach Punkt 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Startfermentationsbrühe aus einem Pepton-, Kohlehydrat-, Salz-Gemisch besteht.
5. Verfahren nach Punkt 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß als Desinfektionsschutz eine ausreichende Salzmenge, vorzugsweise Natriumchlorid, zugegeben wird.
6. 'Verfahren nach Punkt 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß P©pton vollständig oder teilweise durch andere Stickstoffquellen ersetzt wird.
7. Verfahren nach Punkt 1 bis 6,dadurch gekennzeichnet, daß als Mikroorganismenspeciea einzeln oder in Kombination Penicillium spp«,, Aspergillus.spp., Brevibacteriaceae, Leuconostoc spp. s, Streptococcus spp. u.a. zur Anwendung kommen. '
8. Verfahren nach Punkt 1 bis 7» dadurch gekennzeichnet, daß zur Fetthydrolyse ein lipolytisches Enzampräparat verwendetwird.
9. Verfahren nach Punkt 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Fetthydrolyse durch einen oder mehrere Mikroorganismen innerhalb oder außerhalb des Fermentationsgefäßes vorgenommen wird.
10. Verfahren nach Punkt 1 bis 9» dadurch gekennzeichnet, daß die Prozeßeinheit Trennen des Gemisches- sowohl im Permentationstemperaturbereich als auch bei höheren Temperaturen erfolgt«,
11. Verfahren nach Punkt 1 bis 10, dadurch'gekennzeichnet, daß das Trennen durch Sedimentation, Zentrifugation, Kristallisation, Agglomerisation sowie Kombination der genannten Maßnahmen erfolgt.
12. Verfahren nach Punkt 1 bis 11, dadurch gekennseichnet, daß nach dem Abtrennen der Fettphäse bei jeder Fermentationsstufe eine Extraktion der in der Fermentationsbrühe verbleibenden Aromastoffe erfolgt.
13. Verfahren nach Punkt 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlagerung der gebildeten Aromastoffe an die Trägersubstanz -'te.il weise oder vollständig außerhalb des Fermentationsgefäßes erfolgt.
DD24186382A 1982-07-22 1982-07-22 Verfahren zur Enzymatisch-mikrobiellen gewinnung von Aromastoffen DD208545A1 (de)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0312746A3 (en) * 1987-10-22 1990-01-31 Societe Des Produits Nestle S.A. Preparation of a flavour
EP0622028A1 (de) * 1993-04-30 1994-11-02 Societe Des Produits Nestle S.A. Blauschimmelkäse-Aroma

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0312746A3 (en) * 1987-10-22 1990-01-31 Societe Des Produits Nestle S.A. Preparation of a flavour
EP0622028A1 (de) * 1993-04-30 1994-11-02 Societe Des Produits Nestle S.A. Blauschimmelkäse-Aroma

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