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Exopolysaccharidbildende
Milchsäurebakterien
1 2019 | moproweb.de 27
Herausforderungen und Nutzen für
Starterkulturenhersteller und Milchverarbeiter
Unsere Autoren: Harald Rohm (Foto: (c) Christian Hüller), Doris Jaros,
Georg Surber: Institut für Naturstofftechnik, Technische Universität Dresden
Abbildung 1: Auswirkung der Hochscherbehandlung
auf die Vitalität
von 6 S. thermophilus Stämmen. Grün,
lebende Zellen; rot, tote Zellen. Zahlen
auf der y-Achse: Drehzahlen Zahnkranzdispergierer
in 1.000 U/min.
Exopolysaccharide (EPS) sind sekundäre
Stoffwechselmetaboliten
mancher Milchsäurebakterien,
die nach ihrer Bildung entweder
an der Zellwand der Bakterien verbleiben
oder von dort an das umgebende Medium
abgegeben werden. Die in der Milchwirtschaft
eingesetzten Starterkulturen synthetisieren
vorwiegend EPS, die aus unterschiedlichen
Zuckern aufgebaut sind. Diese
sogenannten Heteropolysaccharide haben
im Regelfall Seitenketten und werden in
Mengen von bis zu ca. 0,5 g/kg gebildet.
Trotz ihrer geringen Konzentration sind
einige der betreffenden EPS hochwirksam
und in der Lage, Viskosität und Textur der
fermentierten Produkte maßgeblich zu
beeinflussen.
Die für die Anwender im Handel angebotenen
Starter sind in den meisten Fällen
Mehrstammkulturen. Diese haben viele
Vorteile wie z. B. eine geringere Empfindlichkeit
gegenüber Phagenbefall, allerdings
können spezifische Eigenschaften nur bedingt
den Einzelstämmen zugeordnet werden.
Wir haben uns in mehreren Projekten
der Industriellen Gemeinschaftsforschung
mit der Leistungsfähigkeit von mesophilen
und thermophilen Einzelstämmen auseinandergesetzt
und diese unter verschiedenen
Gesichtspunkten beleuchtet.
EPS-Bildung im Zuge
der Herstellung von
Starterkulturen
Die Synthese der Exopolysaccharide läuft
bei Milchsäurebakterien zumeist wachstumsassoziiert
ab und findet dementsprechend
auch während der Produktion der
EPS-bildenden Starterkulturen statt. Die
Kulturenhersteller stehen daher vor der
Herausforderung, die Bakterienzellen aus
einem Fermentationsmedium mit erhöhter
Viskosität abzutrennen. Systematische
Untersuchungen mit einer zielgerichteten
mechanischen Behandlung der Medien
vor der Zellseparation deuten darauf hin,
dass dieser Nachteil kompensiert werden
kann. Voraussetzung für die Anwendbarkeit
einer derartigen Homogenisierung