NL9000422A - Werkwijze voor de bereiding van een gefermenteerd melkprodukt. - Google Patents

Description

Werkwijze voor de bereiding van een gefermenteerd melkprodukt.

De uitvinding betreft een werkwijze voor de bereiding van een gefermenteerd melkprodukt door fermentatie van melk met ten minste een bacterie van het geslacht Lactobacillus in het bijzonder de soort L. delbrueckii subspecies bulgaricus en een bacterie van het geslacht Streptococcus in het bijzonder de soort S. thermophilus.

Het is bekend dat door fermentatie van melk met mikroorganismen een reeks van voor de consument zeer aantrekkelijke produkten kan worden verkregen. Een overzicht van de stand van de techniek wordt gegeven in Bulletin of the International Dairy Federation nr. 227/1988. Het grote aantal geschikte soorten mikroorganismen biedt de mogelijkheid van een grote variatie in struktuur en in smaak van het eindprodukt; ook de toegepaste techniek heeft een grote invloed op de struktuur. Een gemeenschappelijk kenmerk is dat het produkt levende mikroorganismen bevat.

Veel van deze produkten bevatten, eventueel naast andere mikroorganismen, een combinatie van Lactobacillus delbrueckii subspecies bulgaricus met Streptococcus thermophilus. Deze combinatie vormt de basis voor de bereiding van yoghurtachtige produkten. Hierbij treedt protocoöpera-tie op; wanneer deze soorten samen worden gekweekt stimuleren zij eikaars groei. Te zamen zorgen zij voor de karakteristieke struktuur en smaak van yoghurt. De gebruikelijke kweektemperatuur ligt tussen 32 en 45°C; de entingspercentages variëren van 0,025 tot 5%.

Bij de fermentatie met genoemde coöperatieve combinatie doet zich echter een probleem voor: door de verdergaande zuurvorming en de voortschrijdende eiwitafbraak ten gevolge van de aanwezigheid van de lactoba-cil kan zich bij het bewaren van het produkt een wrange en/of bittere smaak ontwikkelen. De lactobacil is echter onmisbaar vanwege zijn bijdrage aan het aroma en zijn produktie van verbindingen die de groei van de streptococ stimuleren; juist door de coöperatie wordt een voldoend snelle zuurvorming bereikt die van belang is voor de struktuur van het produkt.

Men heeft gepoogd dit probleem op te lossen door het produkt na de bereiding te pasteuriseren; het blijkt echter dat een voldoende struktuur dan slechts kan worden gehandhaafd met behulp van toegevoegde verdikkingsmiddelen (Zuivelzicht 38 (1982) 852-854). Uiteraard voldoet het produkt dan ook niet meer aan het kenmerk van de aanwezigheid van levende mikroorganismen in het voor consumptie gerede produkt.

Ook heeft men gepoogd tot een oplossing van het probleem te komen door een produkt als yoghurt te bereiden zonder de lactobacil (J. Dairy Research 49 (1982) 147). Om het gebrek aan stofwisselingsprodukten van de lactobacil dat een slechte groei van de streptococ ten gevolge heeft, te compenseren worden dan groeistimulantia zoals caseinehydrolysaat toegevoegd. Deze stimulantia verschillen echter van de eiwitbrokstukken die door de werking van de lactobacil ontstaan; daardoor ontbreekt de bijdrage van de lactobacil aan de smaak en zijn de produkten wat betreft de smaak dan ook te onderscheiden van die produkten waarin de lactobacil en de streptococ te zamen zijn gegroeid. Bovendien bestaat in de voedingsmiddelenindustrie de wens om toevoegingen die door chemische bewerkingen zijn verkregen zo veel mogelijk te vermijden.

In het Europese octrooi EP 0 148 299 wordt een werkwijze beschreven waarbij eerst nadat de verzuring door de streptococ in aanwezigheid van niet nader beschreven stimulantia ten einde is gekomen alsnog lactoba-cillen worden toegevoegd. Ook dan kan geen sprake van protocoöperatie zijn.

Een oplossing van het probleem van verdergaande verzuring en voortschrijdende eiwitafbraak door de aanwezigheid van de lactobacil wordt gegeven in de Europese octrooiaanvrage EP-A 0 322 010. Volgens de daarin beschreven werkwijze worden de lactobacil en de streptococ in een fer-mentor van elkaar gescheiden door een semipermeabel membraan gekweekt; tussen beide compartimenten vindt vrije uitwisseling plaats van stoffen met een relatief laag moleculairgewicht. Het produkt dat wordt afgetapt uit het compartiment dat de streptococ bevat blijkt qua smaak en struk-tuur volledig vergelijkbaar te zijn met het op traditionele wijze bereide verse produkt. Een nadeel van deze methode is echter dat voor de uitvoering ervan speciale apparatuur is vereist, waarover de traditionele zuivelbedrijven niet beschikken.

Gevonden is nu dat het mogelijk is een produkt als yoghurt te bereiden dat volledig vergelijkbaar is met het overeenkomstige, op traditionele wijze bereide produkt zonder het produkt te pasteuriseren en zonder het gebruik van andere dan de gebruikelijke zuivelapparatuur door melk te beënten met de lactobacil, te bebroeden en vervolgens zodanig te behandelen dat de lactobacil wordt gedood, en daarna als substraat voor ten minste de streptococ te gebruiken.

Onder melk dient hier te worden verstaan iedere voor de bereiding van gefermenteerde melkprodukten geschikte grondstof; in de eerste plaats koemelk, maar ook melk van andere zoogdieren, zoals paard, schaap of geit. De melk kan vol zijn, maar ook geheel of gedeeltelijk af geroomd; in sommige gevallen zullen aan de melk bestanddelen zoals water of caseïne zijn onttrokken, maar ook kunnen melkbestanddelen - in het bijzonder in de vorm van ultrafiltratieretentaat - zijn toegevoegd.

De uitvinding betreft de bereiding van produkten waarin de proto-coöperatie tussen een lactobacil en een streptococ een rol speelt. Meestal zal men als lactobacil Lactobacillus delbrueckii subspecies bulgaricus gebruiken, en als streptococ Streptococcus thermophilus♦ Desgewenst kan men de Lactobacillus delbrueckii subspecies bulgaricus vervangen bijvoorbeeld door Lactobacillus helveticus, die eveneens een protocoöperatieve combinatie met Streptococcus thermophilus vormt. Bovendien is de uitvinding niet beperkt tot de bereiding van yoghurt, maar is zij ook toepasbaar bij de bereiding van produkten waarbij naast de protocoöperatieve combinatie nog andere mikroorganismen een rol spelen. Bekende voorbeelden van de bedoelde andere mikroorganismen zijn Bifidobacterium-soorten, en Lactobacillus-soorten zoals L. casei en L. acidophilus.

In de zuivelpraktijk onderscheidt men in principe twee typen van yoghurtachtige produkten: het roerprodukt en het standprodukt. Zo wordt roeryoghurt verkregen door melk in een tank met de benodigde bacterie-culture te bebroeden, daarna te roeren tot een glad, homogeen produkt is verkregen, en dit produkt te verpakken, terwijl standyoghurt wordt bereid door de beënte melk in de verpakking te bebroeden. Wanneer men de werkwijze volgens de uitvinding toepast zal men ter verkrijging van roeryoghurt de met de streptococ beënte melk eerst bebroeden, daarna glad roeren en ten slotte verpakken, terwijl men ter verkrijging van standyoghurt de met de streptococ beënte melk in de uiteindelijke verpakking zal bebroeden.

De werkwijze volgens de uitvinding kan worden weergegeven als een aantal op elkaar volgende stappen: a. Een culture van een lactobacil, in het bijzonder L. delbrueckii subspecies bulgaricus wordt in de melk geënt en gekweekt. Het entingspercentage en de kweektemperatuur zijn die welke gebruikelijk zijn bij de traditionele yoghurtbereiding: 0,025 - 5%, respectievelijk 32-^5°C; bij voorkeur ligt het entingspercentage echter tussen 2 en 3%» en ligt de kweektemperatuur tussen 40 en 45°C.

b. De volgroeide lactobacilculture wordt zodanig verhit dat de aanwezige bacteriën worden gedood. Omdat het van belang is dat de verhitte suspensie niet alleen geen levende bacteriën, maar ook weinig of geen enzymatische activiteit bevat, verdient het de voorkeur om hiervoor een combinatie van temperatuur en tijd te kiezen die ten minste een zelfde effekt heeft als een verhitting gedurende 1 minuut bij 85°C.

c. In de, al dan niet met niet bebroede melk gemengde, suspensie van gedode lactobacillen wordt vervolgens een culture van S. thermo-philus geënt en bebroed. Ook in deze stap worden de bij de traditionele yoghurtbereiding gebruikelijke entingspercentages en kweek-temperaturen toegepast. De bebroeding wordt voortgezet totdat de voor het desbetreffende produkt gewenste pH-waarde is bereikt. Voor de bereiding van roeryoghurt is, na enten met S. thermophilus-culture, kweken bij 37°C tot een pH-waarde van 4,4 is bereikt een geschikte uitvoeringswijze.

d. Wanneer het produkt de gewenste pH-waarde heeft bereikt wordt het produkt gekoeld, zo nodig geroerd en desgewenst met toevoegingen als fruit gemengd.

Men kan de volgens de stappen a en b verkregen suspensie van gedode lactobacillen als zodanig gebruiken als substraat voor S. thermophilus en eventuele andere mikroorganismen; bij voorkeur echter wordt de suspensie vóór de beënting met de streptococ gemengd met niet bebroede, gepasteuriseerde melk. Hoewel bij een mengverhouding van 1 deel suspensie op 200 delen niet bebroede melk reeds groeistimulering van de streptococ valt waar te nemen, zoals blijkt uit tabel 1, verdienen mengver-houdingen boven 1 op 50 de voorkeur.

TABEL 1

Effect van mengverhouding van met lactobacil bebroede tot niet-bebroede melk op de verzuringssnelheid van streptococ-culture

Lactobacil-culture niet bebroede melk verzuringssnelheid (ml) (ml) (-opH / 6 uur) 0 2000 0,70 10 2000 1,00 20 2000 1,10 40 2000 1,46 100 2000 1,94

In plaats van de lactobacilculture alszodanig te gebruiken kan men de suspensie van gedode lactobacillen ook eerst drogen; werkwijzen voor het drogen van dergelijk materiaal zijn de vakman bekend. Zo kan de suspensie eerst door indampen geconcentreerd, en vervolgens door sproei-drogen gedroogd worden. Het aldus verkregen materiaal kan dan, onafhankelijk van de plaats van produktie ervan, als poeder in melk worden gesuspendeerd ter bereiding van een substraat voor de streptococ. Bij voorkeur worden bij deze uitvoeringswijze hoeveelheden tussen 1 en 15 g van het gedroogde materiaal per liter melk gebruikt; bij een mengverhou-ding van ongeveer 0,5 g poeder op 1 liter melk blijkt overigens reeds stimulering van de groei van de streptococ op te treden.

Hoewel het mogelijk is om de werkwijze volgens de uitvinding toe te passen door de relatief sterk zure suspensie van gedode lactobacillen gemengd met melk als substraat voor de streptococ te gebruiken, verdient het de voorkeur de lactobacilculture tijdens of na het kweken op een pH-waarde van ten minste 5»8 te brengen. Hierbij kan de kweekwijze worden toegepast die bekend staat als "neutraal kweken": wanneer tijdens de bebroeding van de lactobacilculture de pH is gedaald tot, bijvoorbeeld, 5,8 wordt deze waarde tijdens de verdere bebroeding gehandhaafd door toevoeging van neutralisatiemiddelen zoals ammonia, verdunde loog of kalkwater. Na afloop van de bebroeding kan de pH van de suspensie desgewenst met een van de genoemde middelen op de beginwaarde worden gebracht.

Formiaat stimuleert de groei van L. delbrueckii subspecies bulga-ricus (Th.E. Galesloot, F. Hassing en H.A. Veringa, Neth. Milk Dairy J. 22 (1968) 5Ο-63). Bij voorkeur ligt het formiaatgehalte boven 15 mg per kg melk; zonodig kan het gehalte door toevoeging van formiaat boven genoemde waarde worden gebracht.

Een groeistimulering als veroorzaakt door de aanwezigheid van formiaat kan ook worden verkregen door de melk vóór de beënting met de lactobacil een hittebehandeling te doen ondergaan die ten minste overeenkomt met een verhitting bij 110°C gedurende 10 minuten.

Uiteraard kan bij het kweken van de lactobacil gebruik worden gemaakt van de eerder genoemde stimulering van de lactobacilgroei door de streptococ. Er wordt dan in de bovengenoemde stap a geënt en gekweekt met zowel L. delbrueckii subspecies bulgaricus als S. thermophilus gedurende een tijd overeenkomend met die van de traditionele yoghurtber-eiding of korter. Vervolgens worden in stap b alle bacteriën gedood en wordt, eventueel na drogen en toevoegen van niet bebroede melk, het aldus verkregen materiaal beënt met S. thermophilus (stappen c en d).

De kweekduur blijkt van invloed op de organoleptische kwaliteit van het eindprodukt. Een relatief korte kweekduur, bijvoorbeeld 38 uur bij 37°C, is voldoende om een goede struktuur van het eindprodukt te bewerkstelligen, maar eerst bij langduriger incubatie, bijvoorbeeld 70 uur of langer bij 37°C» blijkt het eindprodukt meer aceetaldehyde te bevatten, hetgeen een duidelijke versterking van het aroma van het eindprodukt ten gevolge heeft.

Volgens de onderhavige werkwijze kunnen alle produkten worden bereid bij de produktie waarvan de protocoöperatie van L. delbrueckii subspecies bulgaricus of L. helveticus met S. thermophilus een rol speelt. Niet alleen produkten als roeryoghurt of standyoghurt, waarin uitsluitend de genoemde soorten typerend voor het produkt zijn, maar ook produkten waarbij ook andere mikroorganismen dan S. thermophilus een rol spelen, zoals L. acidophilus of Bifidobacterium bifidum, kunnen met de werkwijze volgens de uitvinding worden bereid. Zo is het zeer aantrekkelijk om de negatieve invloed van een groeiende L. delbruekii subspecies bulgaricus op de groei van L. acidophilus (J. Food Prot. 40 (1977) 760) uit te schakelen door bij de bereiding van acidophilus-yoghurt de werkwijze volgens de uitvinding toe te passen door een suspensie van gedode lactobacilli met melk te mengen en dit mengsel met S. thermophilus en L. acidophilus te beënten en te bebroeden.

De uitvinding wordt geïllustreerd met de volgende voorbeelden. VOORBEELD I

2000 ml volle melk werd gedurende 10 minuten op 110eC gehouden, vervolgens gekoeld tot 45°C en beënt met 2,5# (v/v) volgroeide culture van Lactobacillus delbrueckii subspecies bulgaricus stam Ib (CBS nr.

903.87) . Het mengsel werd bebroed bij 45°C totdat de pH de waarde van 5,7 had bereikt (duur ongeveer 3 uur). Vervolgens werd het mengsel door middel van toevoeging van een oplossing van NaOH (1 molair) op de oorspronkelijke pH-waarde van 6,5 gebracht, en gedurende 1 minuut bij 85°C verhit.

Na afkoelen van het mengsel tot 37°C werd 2,5# (v/v) van een volgroeide culture van Streptococcus thermophilus stam Sts (CBS nr.

904.87) aan het mengsel toegevoegd, en werd deze culture bij 37°C bebroed totdat een pH-waarde van 4,4 was bereikt (duur ongeveer 14 uur). Het produkt werd tot een gladde massa geroerd en tot 7eC gekoeld. Het produkt had een volledig met die van een langs traditionele weg bereide yoghurt vergelijkbare struktuur en aroma; de waarde van de pH bedroeg 4,3.

Vervolgens werd het produkt gedurende 14 dagen bij 7°C bewaard; na afloop van deze periode bleek de pH 4,2 te zijn.

VOORBEELD II

2000 ml volle melk werd gedurende 30 minuten op 100°C gehouden, vervolgens gekoeld tot 37eC en beënt met 2,5# (v/v) van een volgroeide culture van Lactobacillus delbrueckii subspecies bulgaricus stam Ib. Het mengsel werd bebroed bij 37°C; toen de pH de waarde 5.8 had bereikt werd deze waarde tijdens het verdere kweken gehandhaafd door middel van toevoegen van een mengsel van NH^ (5# w/v) en NaHCO^ (20# w/v) in water. Na een totale kweektijd van 142 uur werd het mengsel gedurende 1 minuut bij 85eC verhit en vervolgens gekoeld. 100 ml van het aldus verkregen mengsel werd toegevoegd aan 2000 ml volle, hoog-gepasteuriseerde (5 min/85°C) melk; vervolgens werd 2,5# (v/v) van een volgroeide culture van Streptococcus thermophilus stam Sts geënt, waarna werd bebroed bij 37totdat een pH-waarde van 4,4 was bereikt (duur ongeveer 8 uur). Het produkt werd tot een gladde massa geroerd en gekoeld tot 10°C. Struktuur en aroma van het verse, gekoelde produkt waren volledig vergelijkbaar met die van langs traditionele weg bereide yoghurt.De pH van het verse produkt bedroeg 4,3·

Vervolgens werd het produkt gedurende 14 dagen bij 7°C bewaard; na afloop van deze periode bleek de pH 4,2 te zijn.

VOORBEELD III (vergelijkend voorbeeld)

Ter vergelijking werd yoghurt bereid op de in de Nederlandse zuivelindustrie gebruikelijke wijze.

2000 ml volle, gedurende 5 minuten bij 85°C verhitte melk werd, na koelen tot 32°C, beënt met 0,025 # (v/v) van een mengsel van de in de handel verkrijgbare yoghurtstammen 1st en RR (mengverhouding 1:1)(deze stammen zijn verkrijgbaar bij de Coöperatieve Stremsel- en Kleurselfa-briek te Leeuwarden). Het mengsel werd bij 32°C bebroed totdat de pH de waarde van 4,4 had bereikt (duur ongeveer 15 uur). Vervolgens werd het produkt tot een gladde massa geroerd en tot 10°C gekoeld. De pH van het verse, gekoelde produkt was 4,3·

Vervolgens werd het produkt gedurende 14 dagen bij 7°C bewaard; tijdens deze periode daalde de pH tot een waarde van 3.9·

Claims (10)

1. Werkwijze voor de bereiding van een gefermenteerd melkprodukt door bacteriële fermentatie van melk met ten minste een lactobacil en een streptococ, met het kenmerk, dat melk met ten minste de lactobacil wordt beënt en bebroed, en de bebroede melk zodanig wordt behandeld dat de lactobacil wordt gedood, en daarna met ten minste de streptococ wordt beënt en bebroed.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de met de lactobacil bebroede melk na het doden van de lactobacil met niet bebroede melk wordt gemengd.

3* Werkwijze volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat 1 deel bebroede melk wordt gemengd met 0,1-50 delen niet bebroede melk.

4. Werkwijze volgens conclusie 2 of 3» niet het kenmerk, dat de met de lactobacil bebroede melk na het doden van de lactobacil wordt gedroogd alvorens met de niet bebroede melk te worden gemengd.

5· Werkwijze volgens een der conclusies 1-4, met het kenmerk, dat de pH van de met de lactobacil beënte melk tijdens of na de bebroeding op een waarde van ten minste 5*8 wordt gebracht.

6. Werkwijze volgens een der conclusies 1-5* met het kenmerk, dat de melk die met de lactobacil wordt beënt ten minste 15 mg formiaat per kg bevat.

7* Werkwijze volgens een der conclusies 1-6, met het kenmerk, dat de melk, voordat deze met de lactobacil wordt beënt een temperatuurbe-handeling heeft ondergaan die ten minste overeenkomt met een verhitting gedurende 10 minuten bij 100°C.

8. Werkwijze volgens een der conclusies 1-7* met het kenmerk, dat als lactobacil Lactobacillus delbrueckii subspecies bulgaricus en als streptococ Streptococcus thermophilus wordt gebruikt.

9. Gefermenteerd melkprodukt dat geen of nagenoeg geen levende lactobacillen bevat en wel levende streptococcen alsmede van dode lacto-bacillen afkomstig, eventueel door streptococcen omgezet materiaal bevat.

10. Gefermenteerd melkprodukt, bereid volgens een der conclusies 1-8.