Verfahren zur Herstellung von haltbaren Gemüsesäften Es ist eine bekannte Tatsache, dass Rohsäfte von Gemüse, wie z. B. roten Rüben, Möhren, Sellerie, Gurken, Tomaten usw., die keine oder nur wenig Säure enthalten, nur ganz kurze Zeit haltbar sind und bei Zimmertemperatur bereits. nach sechs Stunden eine Veränderung erfahren, die sie genussunfähig macht und ihre wertvollen Vitamine zerstört.
Diese Veränderung beruht hauptsächlich darauf, dass sich auf dem Rohmaterial sehr viele Erdbakterien und Erd- bazillen befinden, die beim Schälen und Waschen wohl zum Teil entfernt werden, während immerhin doch noch so viele Keime zurückbleiben, dass in den für ihr Wachstum günstigen vitamin- und nährstoff reichen Säften eine schnelle, ungehemmte Entwicklung erfolgen kann. und so durch eine von Stunde zu Stunde sich steigernde Stoffwechseltätigkeit eine Zersetzung des Substrates erfolgt. Anderseits hat es sich in der Praxis gezeigt, däss z.
B. Wurzelvegetabilien sehr stark mit Mikroben, wie z. B. Bact. coli, durchsetmt sein können, dass also das Rohmaterial nicht nur aussen, sondern in noch stärkerem Masse im Innern infiziert ist, welche Inneninfektionen die schädlichen Ver- änderungen der Rohsäfte noch wesentlich vorantrei ben.
Bei Kühlschranktemperaturen werden diese Pro zesse wohl etwas aufgehalten, doch sind die Säfte auch unter solchen Verhältnissen nach zwei Tagen nicht mehr genussfähig, da trotz niedriger Temperaturen ein Auskeimen der Sporen und eine Vermehrung der vegetativen Zellen und Bakterien stattfindet.
Der Genuss solcher angegorener Säfte kann Darm störungen und andere Krankheiten zur Folge haben. Ein Pasteurisieren der Säfte schafft keine nennens werte Verbesserung der mikrobiellen Verhältnisse, da wohl die Bakterien, nicht aber die Sporen zugrunde gehen.
Beiden meisten Sporen gelingt dies selbst bei 100 C wicht, :einer Temperatur, die den Roh charakter und den Geschmack der Säfte gänzlich verändern würde. Temperaturen über 100 C, bei denen wohl eine Sterilisierung erreicht wird, kommen aus den eben angeführten Gründen noch viel weniger in Betracht, da ausserdem wichtige Vitamine zerstört werden. Es ist aber eine wichtige Forderung bei -der Herstellung vegetabilischer Säfte, dass sie ihren Roh charakter möglichst weitgehend bewahren.
Bei Gemüsesäften, welche aus der grünen Wachstumssphäre der Pflanze stammen, liegen die Verhältnisse ähnlich. Auf ihnen findet sich eine mannigfalftige Flora unerwünschter Mikroben, wie Sporenbildner und Fäulnisbakterien. Für die Ent wicklung ihrer Flora gilt demnach dasselbe,
wie es oben bei den Wurzelvegetabilien dargelegt wurde. Nun findet sich in den Floren aller chlorophylltragen- den Gewächse eine geringe Anzahl von Milchsäure- bakterien, die sich unter günstigen Bedingungen nach 24 bis 48 Stunden zu entwickeln beginnen. Die ge bildete Milchsäure tritt aber im Stadium der Anfangs gärung kaum zutage, da sie von Puffersubstanzen neutralisiert wird.
Macht sie sich im Saft durch Absinken des pH-Wertes bemerkbar, wird mit ande ren Worten das Milieu nach der sauren Seite hin verschoben, so setzt die sich verändernde Wasser- stoffionen-Konzentration der Entwicklung der Schäd lingsflora ein Hindernis in den Weg.
Das zunehmend saure Milieu bremst die Steigerung dler Stoffwechsel tätigkeit und lässt sie bei weiter absinkenden pH- Werten schliesslich ganz aufhören. Bis die vorhan denen Milchsäurebakterien aber ein solches Stadium erreicht haben, ist eine lebhafte Vermehrung der Schädlingsflora bereits vorausgegangen,
so dass sich die Säfte in den meisten Fällen dann schon im Zustand der Zersetzung befinden. Die spontane Milchsäure- Bakterienflora hat also in den ersten 24 bis 48 Stunden keinen oder einen nur ganz -beschränkten Einfluss auf die Entwicklung der Schädlingskeime. Nun ist es in der Bakteriologie allgemein bekannt, dass sich Sporenbildn:
er und Fäulnis=bakterien in einem sauren Milieu, wie schon oben angedeutet, nicht oder nur sehr gehemmt entwickeln können, wobei der Grad der H-Ionenkonzentration eine entscheidende Rolle spielt. Keimen die vorhandenen Sporen auch zu vegetativen Zellen aus und vermögen sich diese durch Zellteilung vielleicht noch zu vermehren, so werden bei weiter absinkenden pH-Werten die Weiterent wicklung und die Bildung neuer Sporen; unmöglich gemacht.
Die vegetativen Zellen aber verhalten sich wie Fäulnisbakterien. Sie sterben bei niedrigen pH- Werten ab und werden durch Wärme schon .bei 60 C vernichtet. In gleicher Weise verhalten sich angekeimte Sporen:, auch wenn der Keimvorgang noch kaum ,eingetreten ist. Die Sporen haben ihre Hitzeresistenz verloren.
Auch Bact. coli, das als Säurebildner und als Fäulnisbakterium bekannt ist, unterliegt den gleichen Bedingungen. Es wird bei steigender H-Ionenkonzen- tration in seiner Entwicklung gehemmt, seine Stoff- wechseltätigkeit schliesslich unterbunden, und durch Wärmeeinwirkung wird es abgetötet.
Gegenstand des vorliegenden Patentes ist ein Verfahren zur Herstellung haltbarer Gemüsesäfte, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass die Rohsäfte, die höchstens geringe Mengen Säure enthalten, mit Milchsäure erzeugenden Bakterien bei einer deren Entwicklung beschleunigenden Temperatur einer Gärung unterzogen werden, bis das pH auf 3,4 bis 4,5 gesunken ist, worauf die Vergärung abgebrochen und der erhaltene, Saft einer Pasteurisie:rung unterworfen wird.
Die vorliegende Erfindung ermöglicht nun, durch einen den Verhältnissen angepassten Schnell Milch- säuregärungsprozess die Entwicklung :der Fäulnisbak terien aufzuhalten, ein Auskeimen der Sporen hervor- zurufen., durch eine zweckmässige Wasserstoffionen Konzentration das Wachstum vegetativer Zellen zu verhindern,
neue Sporenbildung zu unterbinden und durch anschliessende Pasteurisierung unter schonen den Bedingungen die Säfte haltbar, ja steril zu machen.
Für die Veränderung der H-Ionenkonzentration könnte man, um die Vergärung zu umgehen, eine genussfähige organische Säure verwenden, :doch hat es sich gezeigt, d'ass bei einem plötzlichen Absinken des pH-Wertes die Sporen nicht auskeimen, sondern liegenbleiben und die Pasteurisierung unbeschadet passieren. Die Säfte bekommen: ausserdem einen faden Geschmack und lassen die Vollmundigkeit vermissen.
Zudem werden Zusätze von organischen Säuren, die meistens synthetischer Herkunft sind, von Reform kreisen abgelehnt. Natursäuren zu verwenden, würde eine wesentliche Verteuerung der Säfte bedeuten, ohne dass Sporengehalt und Geschmack vorteilhaft beeinflusst werden könnten.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass z. B. gewisse Arten von Pflanzenmilchsäurs-Bakterien sich durch ihr enormes Wachstum in vegetabilischen Säften, durch ihr intensives Säuerungsvermögen sowie durch die Bildung verdauungsfördernder Stoffe und auf den Geschmack der Säfte sehr vorteilhaft ein wirkender Aromen für die Vergärung von Rohsäften der besprochenen Arten bestens eignen.
Ihre Züchtung geschieht zweckmässig in einer Malzmaische bei einer Temperatur zwischen 32 und 35 C. Man lässt die Maische etwa drei Tage gären, wonach der Keimgehalt der Kultur mehrere hundert Milliarden pro cm?- betragen soll. (Dies gilt auch für die Anwendung anderer Milchsäurebakterien mit unterschiedlichen Temperaturbereichen.) Bei einer 0,5 bis 1 1/oigen Impfung der auf 30 bis 45 C, vor zugsweise 35 bis 38 C temperierten Säfte würde :die Gärung demnach mit z.
B. etwa 5<B>0</B> Millionen stark gärungsvirulenten Milchsäurebakterien pro cm3 Saft einsetzen, ein Keimgehalt, der genügt, um schon nach wenigen Stundenden pH-Wert auf 5,0 herabzudrücken, und der im allgemeinen gestattet, nach etwa 10 bis 12 Stunden, u. U. auch früher, :die Gärung bei pH 3,4 bis 4,5 abzubrechen.
Um eine Schnellgärung zu erreichen, werden für die zu verwendenden Bakterien, z. B. Pflanzenmilch- säure-Bakterien, zweckmässig Temperaturen angewen det, die sich ihrer Maximalgrenze nähern, wobei die Stoffwechseltätigkeit wesentlich beschleunigt und in kurzer Zeit grosse Mengen Milchsäure gebildet wer den. Doch sind für diese Verhältnisse grosse Impf mengen erforderlich, da die anzuwendenden Höchst temperaturen wohl den Stoffwechsel beschleunigen, die Geschwindigkeit der Zellteilung aber in gewissem Masse herabsetzen.
Durch diese Art der Schnellvergärung wird eine merkbare Entwicklung der Spontanflora unmöglich gemacht, was für die Qualität der Säfte von ausser ordentlicher Bedeutung ist.
Die für die Impfungen zu verwendenden Kulturen werden zweckmässig 1 bis 2 Stunden vor der Impfung gut umgeschüttelt; man lässt die Maische sich- absetzen und verwendet zum Impfen vorzugsweise nur die überstehende, gelblichmilchige Flüssigkeit, wodurch verhindert wird, dass Schalenteilchen der Maische mit in den Saft hineinkommen.
Da durch die Milchsäu.regärung die Kolloide des Saftes, die die freigewordenen Zellbestandteilchen schwebend erhalten, verändert werden und schon nach kurzer Zeit eine Ausfällung eintritt, empfiehlt es sich, dem Saft eine künstliche kolloidale Struktur zu geben, ihn gewissermassen mit einem Schutzkolloid zu versehen, was mit geschmacklich und bakteriolo gisch neutralen Stoffen wie z. B. Agar-Agar geschehen kann. Es genügt eine Menge von z. B. 1 bis 2 Pro mill Agar-Agar, der zweckmässig als z.
B. 4 % ige, flüssige, wässrige Lösung zugegeben wird.
Bei in Gärung befindlichen, stillstehenden Saft mengen kommt es häufig vor, dass sich bei der Aus fällung Klümpchen bilden, die die homogene Be schaffenheit des Saftes beeinträchtigen. Um dies zu vermeiden, werden die Säfte zweckmässig in einem Behälter mit Propellerrührwerk vergoren, so dass die ständige Bewegung des Saftes eine Klümpchenbildung nicht aufkommen lässt. Die Homogenität der Säfte wird dadurch günstig beeinflusst.
<I>Beispiel 1</I> Der sehr sauber hergestellte Rohsaft, dem gege benenfalls Rohrzucker zugesetzt wurde, wird, wenn der Agar-Agar vor der Vergärung zugegeben werden soll, schnell auf 400 C erhitzt, worauf man die not wendige Menge des flüssigen Wasseragars (1 bis 2 Promill Agar-Agar, auf die Saftmenge berechnet) zugibt, auf 200 C abkühlt,
erneut auf 35 bis 380 C erwärmt und mit z. B. 1% oben beschriebener Kultur beimpft. Während der Agarbeh.andlung soll das Rühr werk mit etwa 200 Umdrehungen pro Minute um laufen.
Soll erst nach der Vergärung eine Homogenisie rung erfolgen, so erwärmt man den Saft sofort nach der Herstellung auf 35 bis 380 C und beimpft ihn. Nach der Impfung lässt man das Rührwerk, wie auch im vorigen Fall, mit 50 Umdrehungen pro Minute laufen. Die Temperatur wird durch einen Thermo- staten z. B. zwischen 35 und 38, doch näher an 380 C konstant gehalten. Da das Gärgefäss mit einem Deckel verschlossen sein soll, legt man zweckmässig Kohlen säure über den Saft. Nach 4 Stunden soll der pH-Wert auf 5,0 und nach 10 bis 12 Stunden, unter Umständen in noch kürzerer Zeit, auf 3,4 bis 4,5 gesunken sein.
Ist diese H-Ionenkonzentration erreicht, so erwärmt man den Saft schnell auf 600 C (unter Umlauf des Rührwerkes mit 200 Umdrehungen pro Minute), setzt den flüssigen Wasseragar zu, kühlt auf 200 C her unter, um den Agar-Agar in feinster Verteilung zum Gerinnen zu bringen, erhöht die Temperatur wieder auf<B>600C</B> und füllt bei dieser Temperatur den Saft auf Flaschen ab. Beim Füllen der Flaschen ist zu beachten, dass diese bis obenhin gefüllt werden, damit beim Verschliessen kein Luftraum entsteht.
Die Fla schen werden anschliessend sofort bei 600 C während 10 Minuten pasteurisiert. Kühlen die Flaschen dann ab, so entsteht ein luftleerer Raum, der zur Haltbar keit des Saftes beiträgt. Es ist ratsam, von jeder Herstellung einige Flaschen herauszugreifen, sie acht Tage lang bei 35 bis 35 bis 380 C aufzubewahren und auf diese Weise ihre Haltbarkeit zu prüfen.
<I>Beispiel 2</I> Zur Herstellung eines milchsane:r vemgorenen Tomatensaftes wurde sehr sauber gewonnener Roh saft unter ständigem Umrühren auf 360 C erwärmt, worauf man ihn mit 1'% einer gärkräftigen Milch- säure-Bakterienkultur beimpfte und unter weiterem Rühren auf dieser Temperatur hielt, bis das pH mit fortschreitender Vergärung von seinem anfänglichen Wert 4,3 nach rund 10 Stunden um 0,2 bis 0,3 Ein heiten gesunken war.
Darauf wurde der Saft durch Erwärmung auf 58 bis 600 C pasteurisiert, wodurch die Gärung abgebrochen wurde, und dann in Fla- schen abgefüllt. Die Flaschen wurden vorsorglich einer nochmaligen Pasteurisierung unterworfen.
Wenn der Saft vor oder nach der Pasteurisierung mit Meersalz gewürzt wurde, erreicht man eine erhebliche A.romaerhöhung. Der auf diese Weise gewonnene Tomatensaft erhielt durch die Milchsäure gärung einen Fruchtcharakter, der bei den üblichen Industrieerzeugnissen fehlt. Ausserdem erübrigen sich ,die in ,der Industrie gebräuchlichen hohen Temperatu- ren von :
bis zu 135 ' C, da infolge der gebildeten Milchsäure die üblichen P.asteurisierungstempera- turen ausreichen, um Haltbarkeit und Stabilität des Saftes zu gewährleisten.
Es hat sich gezeigt, dass erfindungsgemäss erhal tene Säfte, z. B. Möhrensaft, von unbegrenzter Halt barkeit sind, und dass sich ihre Qualität ix n Laufe der Lagerung ganz ähnlich wie beim Wein verbessert. Möhrensaft z. B. hatte einen. ausserordentlich angeneh men, durststillenden, erfrischenden, aromatischen Ge schmack, ohne aber seinen Grundcharakter verloren zu haben.
Der manchen Menschen leicht widerste hende, etwas dumpfe Geschmack war verschwunden, und der Saft hatte mehr die Eigenschaften eines Er frischungsgetränkes angenommen.
Da die Zelleiber der Milchsäurebakterien im Safte verbleiben, tritt durch die Vergärung eine Herab minderung des Vitamingehaltes (besonders an B- Vitaminen) nicht ein. Der Karotingehalt von Möhren saft betrug 4,6 bis 4,8 mg auf 10<B>0</B> cm3 Saft.
Das erfindungsgemässe Verfahren eignet sich für vegetabilische Säfte mit keiner oder einer ungenügen den Menge Säure, die aus z. B. Möhren, Sellerie, roten Rüben, Gemüse, Gurken, Tomaten, Brennesseln u. v. a. m.
hergestellt sind, wobei aber zu berück sichtigen ist, dass Säfte von Vegetabilien mit ge schmacklich nicht feststellbaren Zuckermengen zweckmässig vor der Vergärung mit so viel Zucker, z. B. 3 %, versetzt werden, dass der Saft deutlich süss schmeckt.
Sollen die Säfte mit Vitaminen, z. B. B-Vit- aminen und Vitamin C, angereichert werden, so emp fiehlt es sich, vor der Pasteurisierung -z. B. Saft von schwarzen Johannisbeeren u. a. und Hefe zuzusetzen. Solche Säfte verlieren dann allerdings ihren Grundcharakter, können aber unter der Bezeich nung naturechter Vitaminsäfte in den Verbrauch gehen.
Die im Handel befindlichen Rohsäfte. (z. B. Möh rensaft u. a.) waren, sofern nicht chemische Kon- servierungsmittel angewendet wurden, was von Re formkreisen als hauptsächlichen Verbrauchern dieser Produkte abgelehnt wird, wegen ihrer geringen Halt barkeit ausserordentlich schwer auf Vorrat zu halten bzw. zu liefern. So konnten diese Rohsäfte, z. B.
Möhrensaft, meistens nur auf Bestellung gekauft werden und waren in den Monaten Mai, Juni, Juli und August überhaupt nicht erhältlich. Möhrensaft z. B., der am Vormittag verkauft werden sollte, musste früh morgens und solcher, der am Nachmittag an den Kunden gelangen sollte, vormittags hergestellt werden, Die Ware, die nicht am gleichen Tag verkauft werden konnte, war am nächsten Tage wertlos.
Die Herstellung von Rohsäften nach dem erfin dungsgemässen Verfahren bedeutet somit eine ausser ordentliche Verbesserung erstens der Säfte selbst und zweitens ihrer Lieferung an den Kunden, und schafft drittens überhaupt erst die Möglichkeit ihrer Vorrats- haltung, was sich auch in einer Verbilligung der Säfte bemerkbar macht. Die Geschäfte können grosse Lager an solchen Säften unterhalten, und der Kunde braucht sich z.
B. um seinen Möhrensaft nicht jeden Tag zu bemühen, sondern kann seinen Wochen- oder Monats bedarf auf einmal decken.
Weiterhin gewinnen die Säfte an medizinischer Bedeutung, da die mit ihnen vergorenen Milchsäure- bakterien, z. B. Pflanzenmilchsäure-Bakterien, ausser der physiologisch wertvollen Milchsäure Stoffwech- selprodukte bilden, die auf den Intestinaltraktu,s sehr vorteilhaft einwirken.