DE1012813B - Verfahren zur Herstellung von haltbaren Saeften aus Wurzelvegetabilien und Gemuese, insbesondere von Moehrensaft - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung von haltbaren Säften aus Wurzelvegetabilien und Gemüse, insbesondere von Möhrensaft Es ist eine bekannte Tatsache, daß Rohsäfte von Wurzelv egetabilien und 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 6 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 Erdbazillen und Erdbakterien befinden, die beim Schälen undWaschen wohl zumTeil entfernt werden, während immerhin doch noch so viele Keime zurückbleiben, daß in den für ihr Wachstum günstigen vitamin- und nährstoffreichen Säften eine schnelle, ungehemmte Entwicklung erfolgen kann und so durch eine von Stunde zu Stunde sich steigernde Stoffwechseltätigkeit eine Zersetzung des Substrates erfolgt. Andererseits hat es sich in der Praxis gezeigt, daß z. B. Wurzelvegetabilien sehr stark mit Mikroben, wie z. B. Bakt. coli, durchsetzt sein können, daß also das Rohmaterial nicht nur außen, sondern in noch stärkerem Maße im Innern infiziert ist und diese Inneninfektionen die schädlichen Veränderungen der Rohsäfte noch wesentlich vorantreiben. Bei Kühlschranktemperaturen werden diese Prozesse wohl etwas aufgehalten, doch sind die Säfte auch unter solchen Verhältnissen nach 2 Tagen nicht mehr genußfähig, da trotz niedriger Temperaturen ein Auskeimen der Sporen und eine Vermehrung der vegetativen Zellen und Bakterien stattfindet.
• Der Genuß solcher angegorenen Säfte kann Darmstörungen und andere Krankheiten zur Folge haben. Ein Pasteurisieren der Säfte schafft keine nennenswerte Verbesserung der mikrobiellen Verhältnisse, da wohl die Bakterien, aber nicht die Sporen zugrunde gehen. Bei den meisten Sporen gelingt dies selbst nicht bei 100° C, einer Temperatur, die den Rohcharakter 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 Rohcharakter möglichst weitgehend bewahren.
• Bei den Gemüsesäften liegen die Verhältnisse ähnlich. Auf ihnen findet sich eine mannigfaltige Flora unerwünschter Mikroben wie Sporenbildner und Fäulnisbakterien. Für die Entwicklung ihrer Flora gilt demnach dasselbe, wie es oben bei den Wurzel- ; vegetabilien dargelegt wurde. Nun findet sich in den Floren aller chlorophylltragenden Gewächse eine geringe Anzahl von Milchsäurebakterien, die sich unter günstigen Bedingungen nach 24 bis 48 Stunden zu entwickeln beginnen. Die gebildete Milchsäure tritt aber im Stadium der Anfangsgärung kaum zutage, da sie von Puffersubstanzen neutralisiert wird. Macht sie sich im Saft durch Absinken des pH-Wertes beinerkbar, wird mit anderen Worten das Milieu nach der sauren Seite hin verschoben, so setzt die sich verändernde Wasserstoffionenkonzentration der Entwicklung der Schädlingsflora ein Hindernis in den Weg. Das zunehmende saure Milieu bremst die Steigerung der Stoffwechseltätigkeit und läßt sie bei weiter absinkenden pH-Werten schließlich ganz aufhören. Bis die vorhandenen 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 Milchsäurebakterienflora 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 Sporenbildner und Fäulnisbakterien in einem sauren Milieu, wie schon oben angedeutet, nicht oder nur sehr gehemmt entwickeln können, wobei der Grad der Wasserstoffionenkonzentration 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 Weiterentwicklung 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 Bakt. coli, das als Säurebildner und als Fäulnisbakterium bekannt ist, unterliegt den gleichen Bedingungen. Es wird bei steigender Wasserstoffionenkonzentration in seiner Entwicklung gehemmt, seine Stoffwechseltätigkeit schließlich unterbunden und durch Wärmeeinwirkung abgetötet.
• Bei der Herstellung von Pflanzensaft wurde bisher im allgemeinen so gearbeitet, daß die rohgepreßten Säfte einer mehrmaligen Pasteurisierung (sogenanntes Tyndallisieren) unterzogen wurden oder daß man auch schon das Rohmaterial (Möhren, Sellerie, Rote Bete u.a.) erhitzte, also dämpfte, und den Saft dieser nicht mehr rohen Vegetabilien der erwähnten Wärmebehandlung aussetzte. Bei der Anwendung solcher Verfahren gelingt es aus rein bakteriologischen Gründen nicht, die Produkte keimfrei zu machen; liegenbleibende Sporen keimen aus, und die Säfte können in übelriechende, faulige Flüssigkeiten verwandelt werden. Es kann aber auch vorkommen, daß sich die so behandelten Säfte in einem Zustand befinden, wo die Veränderungen noch nicht sinnfällig hervortreten, da sich die Mikroorganismen in einem Stadium befinden, wo sie virulent zu werden beginnen. Der Genuß eines solchen Produktes kann zu schweren Erkrankungen führen. Die Gefahren bei der fraktionierten Sterilisation (Tyndallisieren), durch die gesundheitsschädigendeKleinlebewesen nicht vollständig vernichtet werden, sind viel zu groß, als daß man diese Verfahren zur Herstellung der physiologisch und therapeutisch wichtigen Pflanzensäfte überhaupt anwenden könnte.
• Wenn auch hier und da versucht wird, dem Rohmaterial oder dem Material überhaupt Säuren zuzusetzen, worüber weiter unten noch gesprochen werden wird, so erfüllen solche Verfahren in keiner Weise den Zweck, da ein Material nicht nur gesäuert, sondern auch vergoren werden soll. Es kommt hierbei nicht zu einer Vernichtung der Sporen.
• Werden aber die Säfte einer Erhitzung unter Druck bei z. B. 120° C gesetzt, wie es auch bereits gehandhabt wird, so bekommt man wohl keimfreie Produkte, doch wird die biologische Qualität, wie es auch bei dem Tyndallisieren der Fall ist, vollkommen zerstört. Geschmack und Geruch solcher Säfte sind wenig ein- ; nehmend. Es liegen keine Pflanzensäfte mehr vor, sondern nur noch Konglomerate ihrer chemischen Verbindungen.
• Es ist auch bereits bekannt, die Säfte zu sterilisieren und anschließend zu vergären, um Milchsäure ; zu erzeugen; dabei hat man im Falle von Frucht-, also sauren Säften diese zuvor neutralisiert. Mit solchen Verfahren kann man jedoch höchstens Limonaden, niemals aber biologische Pflanzensäfte herstellen, deren Rohcharakter gewahrt werden soll.
• Dies kann nach der Erkenntnis des Erfinders indessen durch die milchsaure Vergärung, d. h. durch die biologische Konservierung der vollkommen unbehandelten Rohsäfte, geschehen, da die Milchsäuregärung in den Rohsäften eine Stabilität der Stoffe und der biologischen Kräfteverhältnisse bewirkt, durch die nachteilige Veränderungen nicht mehr eintreten können. Wirkt die Milchsäuregärung einesteils als Stabilisator des Milieus, so stellt sie andernteils ein biologisches Filter dar, durch das gesundheitsschädigende Keime - z. B. in Epidemiezeiten - nicht hindurchgelassen werden. Erfindungsgemäß behandelte Pflanzensäfte haben im übrigen niemals einen Kochgeschmack, wie es bei den im Handel befindlichen Produkten häufig der Fall ist.
• Demgemäß erstreckt sich die Erfindung darauf, durch einen den Verhältnissen angepaßten Schnell-Milchsäuregärungsprozeß die Entwicklung der Fäulnisbakterien aufzuhalten, ein Auskeimen der Sporen hervorzurufen, durch eine zweckmäßige Wasserstoffionenkonzentration das Wachstum vegetativer Zellen zu verhindern, neue Sporenbildung zu unterbinden und durch anschließende Niedrigpasteurisierung die Säfte haltbar, ja steril zu machen.
• Für die Veränderung der Wasserstoffionenkonzentration könnte man, um die Vergärung zu umgeben; genußfähige organische Säuren verwenden. Doch hat sich gezeigt, däß bei einem plötzlichen Absinken des pH-Wertes die Sporen nicht auskeimen, 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 Reformkreisen abgelehnt. Natursäuren zu verwenden, würde eine wesentliche Verteuerung der Säfte bedeuten, ohne daß Sporengehalt und Geschmack vorteilhaft beeinflußt werden können.
• Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß z. B. gewisse Arten von Pflanzen-Milchsäurebakterien sich durch ihr enormes Wachstum in vegetabilischen Säften, durch ihr intensives Säuerungsvermögen, durch die Bildung verdauungsfördernder Stoüe und auf den Geschmack der Säfte sehr vorteilhaft einwirkender Aromen für die Vergärung von Rohsäften der besprochenen Arten bestens eignen.
• Ihre Züchtung geschieht in einer Malzmaische bei einer Temperatur zwischen 32 und 35° C. Man läßt die Maische etwa 3 Tage gären, wonach der Keimgehalt der Kultur mehrere hundert Milliarden betragen soll. (Dies gilt auch für die Anwendung anderer Milchsäurebakterien mit unterschiedlichen Temperaturbereichen.) Bei einer 1/2- bis 1a/oigen Impfung der auf 35 bis 38° temperierten Säfte würde die Gärung demnach mit z. B. etwa 50 Millionen stark gärungsvirulenter Milchsäurebakterien per ccin Saft einsetzen, ein Keimgehalt, der genügt, um schon nach wenigen Stunden den pH-Wert auf 5,0 herabzudrücken und nach etwa 10 bis 12 Stunden, unter Umständen auch früher, bei pFI 4,0 die Gärung abbrechen zu können: Um eine Schnellgärung überhaupt zu erreichen, sind für die zu verwendenden Bakterien, z. B. Pflanzen-Milchsäurebakterien, Temperaturen notwendig; die sich ihrer Maximalgrenze nähern, wobei die Stoffwechseltätigkeit wesentlich beschleunigt und in kurzer Zeit große Mengen Milchsäure gebildet werden. Doch sind für diese Verhältnisse große Impfmengen erforderlich, da die anzuwendenden Höchsttemperaturen 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 außerordentlicher 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 nur die Überstehende, gelblich-milchige Flüssigkeit, wodurch,verhindert wird, daß Schalenteilchen der Maische mit in den Saft hineinkommen.
• Da durch die Milchsäuregärung die Kolloide des Saftes, die die frei gewordenen 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 bakteriologisch neutralen Stoffen, wie z. B. Agar-Agar, geschehen kann. Es genügt eine Menge von z. B. 1 bis 2 0/0o Agar-Agar, der zweckmäßig als z. B. 4o/oiger flüssiger Wasseragar zugegeben wird.
• Bei in Gärung befindlichen stillstehenden Saftmengen tritt es häufig auf, daß sich bei der Ausfällung Klümpchen bilden, die die homogene Beschaffenheit 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. Ausführungsbeispiel Der sehr sauber hergestellte, unter Umständen mit Rohzucker versetzte Rohsaft wird, wenn der Agar-Agar vor der Vergärung zugegeben werden soll, schnell auf 55° C erhitzt, die notwendige Menge des flüssigen Wasseragars (1 bis 20/" Agar-Agar auf die Saftmenge berechnet) zugesetzt, alsbald auf 20° C abgekühlt, auf 35 bis 38° C erwärmt und mit z. B. 10/0 oben beschriebener Kultur beimpft. Während der Agarbehandlung muß das Rührwerk mit etwa 200 Umdrehungen umlaufen.
• Soll erst nach der Vergärung eine Homogenisierung erfolgen, so erwärmt man den Saft sofort nach der Herstellung auf 35 bis 38° C und beimpft ihn. Nach der Impfung läßt man das Rührwerk wie auch im vorigen Fall mit 50 Umdrehungen laufen. Die Temperatur wird durch einen Thermostaten z. B. zwischen 35 und 38, doch näher an 38° C, konstant gehalten. Da das Gärgefäß mit einem Deckel verschlossen sein soll, legt man zweckmäßig Kohlensäure 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 4,0 gesunken sein. Ist diese Wasserstoffionenkonzentration erreicht, wird der Saft schnell auf 60° C erwärmt (unter Umlauf des Rührwerkes mit 200 Umdrehungen), der flüssigeWasseragar zugesetzt, auf 20° C heruntergekühlt, um den Agar-Agar in feinster Verteilung zum Gerinnen zu bringen, die Temperatur wieder auf 60° C erhöht und bei dieser Temperatur der Saft auf Flaschen gefüllt. Beim Füllen der Flaschen ist zu beachten, daß diese bis obenhin gefüllt werden, damit beim Verschließen kein Luftraum entsteht. Die Flaschen werden anschließend sofort bei 60° C 10 Minuten pasteurisiert. Kühlen die Flaschen dann ab, so entsteht ein luftleerer Raum, der zur Haltbarkeit des Saftes beiträgt. Es ist ratsam, von jeder Herstellung einige Flaschen herauszugreifen, sie 8 Tage lang bei 35 bis 38° C aufzubewahren und auf diese Weise ihre Haltbarkeit zu prüfen.
• Es hat sich gezeigt, daß erfindungsgemäß hergestellte Säfte, z. B. Möhrensaft, von unbegrenzter Haltbarkeit sind und ihre Qualität sich im Laufe der Lagerung ganz ähnlich wie beim Wein verbessert. Möhrensaft z. B. hatte einen außerordentlich angenehmen, durststillenden, erfrischenden, aromatischen Geschmack, ohne aber seinen Grundcharakter verloren zu haben. Der manchen Menschen leicht widerstehende, etwas dumpfe Geschmack war verschwunden, und der Saft hatte mehr die Eigenschaften eines Erfrischungsgetränkes angenommen.
• Da die Zelleiber der Milchsäurebakterien im Saft verbleiben, tritt durch die Vergärung eine Herabminderung des Vitamingehaltes (besonders an- B-Vitamin) nicht ein. Der Karotingehalt von Möhrensaft betrug 4,6 bis 4,8 mg auf 100 ccm Saft.
• Das Verfahren zur biologischen Saftkonservierung nach der Erfindung gilt für solche vegetabilischen Säfte mit keiner oder ungenügender Menge Säure, die aus z. B. Möhren, Sellerie, Roten Rüben, Gemüse, Gurken, Tomaten, Brennesseln u. dgl. hergestellt sind, wobei aber zu berücksichtigen ist, daß Säfte vonVegetabilien mit geschmacklich nicht feststellbaren Zuckermengen vor der Vergärung mit so viel Zucker, z. B. 3°/o, versetzt werden, daß der Saft deutlich süß schmeckt.
• Sollen die Säfte mit Vitaminen, z. B. B- und C-Vitaminen, angereichert werden, so empfiehlt es sich, z. B. Saft von schwarzen Johannisbeeren u. a. und Hefe vor der Pasteurisierung zuzusetzen. Solche Säfte verlieren dann allerdings ihren Grundcharakter, können aber unter der Bezeichnung naturechter Vitaminsäfte in den Verbrauch gehen.
• Die sich im Handel befindenden Rohsäfte waren, sofern nicht chemische Konservierungsmittel angewendet wurden (Tomatensäfte u. a.), was von Reformkreisen als hauptsächlichen Verbrauchern dieser Produkte abgelehnt wird, wegen ihrer geringen Haltbarkeit 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 frühmorgens und solcher, der am Nachmittag an den Kunden gelangen sollte, vormittags hergestellt werden. Die Ware, die nicht am gleichen Tage verkauft werden konnte, war am nächsten Tage wertlos geworden.
• Die Herstellung von Rohsäften nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erzielt somit eine außerordentliche Verbesserung erstens der Säfte selbst und zweitens ihrer Lieferung an den Kunden und drittens überhaupt die Möglichkeit ihrer Vorratshaltung, die sich auch in einer Verbilligung der Säfte bemerkbar macht. Die Geschäfte können große Läger an solchen Säften unterhalten, und der Kunde braucht sich z. B. um seinen Möhrensaft nicht jeden Tag zu bemühen, sondern kann seinen Wochen- oder Monatsbedarf auf einmal decken.
• Weiterhin gewinnen die Säfte an medizinischer Bedeutung, da die mit ihnen vergorenen Milchsäurebakterien, z. B. Pflanzenmilchsäurebakterien, außer der physiologisch wertvollen Milchsäure Stoffwechselprodukte bilden, die auf den Intestinaltraktus sehr vorteilhaft einwirken.

Claims (7)

1. PATrrTANS,Prfitr-1. Verfahren zur Herstellung haltbarer Säfte aus Wurzelvegetabilien und Gemüse, insbesondere von Möhrensaft, die keine oder nur geringe Mengen Säure enthalten, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohsäfte einer Schnellvergärung mit Milchsäure erzeugenden Bakterien bei für diese Bakterien geltenden Maximaltemperaturen, insbesondere mit auf grünen Pflanzenteilen vorkommenden, Milchsäure erzeugenden Bakterien (sogenannten Pflanzen-Milchsäurebakterien) unterzogen werden, bis ein pH-Wert im Bereich von etwa 4,0 oder darunter nach höchstens 12 Stunden erreicht ist, und daß danach die Vergärung abgebrochen und der erhaltene Saft einer Niedrigpasteurisierung oder Sterilisierung unterworfen wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgangsmaterial, z. B. Wurzelvegetabilien, wie Möhren, Sellerie, Rote Rüben, Kartoffeln, und Gemüse, wie Gurken, Tomaten usw., gemahlen und abgepreßt, der danach erhaltene Saft auf z. B. 35 bis 38° C erwärmt, mit einer Milchsäurebakterienkultur (z. B. mit 1% einer Kultur von Pflanzen-Milchsäurebakterien) geimpft, in einem mit Rührwerk versehenen Gärbehälter mit Kohlensäure überlagert und unter ständigem Umrühren vergoren wird, bis ein pH-Wert im Bereich von etwa 4,0 oder darunter erreicht ist.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gärung durch vorsichtiges Niedrigpasteurisieren oder Sterilisieren bei einer Temperatur zwischen ungefähr 55 und 60° C während z. B. 5 bis 10 Minuten abgebrochen und der warme Saft auf sterile Flaschen abgefüllt wird.
4. 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Saft nach der Vergärung auf etwa--60° C erhitzt, warm auf Flaschen gefüllt wird und diese nach dem Verschließen einer Niedrigpasteurisierung bei z. B. 60° C für eine Zeit von z. B. 10 Minuten unterzogen werden.
5. 5. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Beimpfung der Säfte mit hochkonzentierten, stark gärfähigen Milchsäure"-Bakterienkulturen (z. B. Pflanzen-Milchsäurebakterien) oder Präparaten solcher Bakterien von z. B: 100 bis 500 Milliarden Keimgehalt mit z. B: i °/o Impfmenge vorgenommen wird.
6. 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein neutrales Kolloid, z. B. Agar-Agar, mit z. B. 1 bis 20/00 zugesetzt wird.
7. 7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kolloid, z. B. Agar-Agar, in einer wässerigen Aufkochüng zugesetzt wird. B. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß den Säften kurz vor der Pasteurisierung vitaminreiche Hefe zugesetzt wird. 9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der durch Gärung erhaltene Saft mit einer anderen vitaminreichen Substanz, z. B. einem Vitaminkonzentrat und/oder einem anderen vitaminreichen Saft, versetzt wird. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 549 304; USA.-Patentschriften Nr. 1417 412, 1461808; H o t z el, »Vitamine und Vitarninpräparate«, 1949, S.20.