ALP science 2004, Nr. 484

Technisch-wissenschaftliche Informationen

FLEISCHSTARTERKULTUREN IN DER SCHWEIZ –EINE ÜBERSICHT

2

ALP science

(vormals FAM Info)

Titelbild

verschiedene Salami während der Rötungsphase

Erstveröffentlichung

Autoren

Ulrich Zehntner und Ruedi Hadorn

Herausgeber

Agroscope Liebefeld-PosieuxEidg. Forschungsanstalt für Nutztiere und Milchwirtschaft (ALP) Schwarzenburgstrasse 161CH-3003 BernTelefon +41 (0)31 323 84 18Fax +41 (0)31 323 82 27 http: www.alp.admin.che-mail: science@alp.admin.ch

Kontakt Rückfragen

Ulrich Zehntnere-mail ulrich.zehntner@alp.admin.chTelefon +41 (0)31 323 82 64Fax +41 (0)31 322 86 16

Gestaltung Helena Hemmi (Konzept), Müge Yildirim (Layout)

Erscheinung

Mehrmals jährlich in unregelmässiger Folge

ISBN 3-905667-25-8ISSN 1660-7856 (online)

3

Ulrich Zehntner und Ruedi Hadorn

FLEISCHSTARTERKULTUREN IN DER SCHWEIZ –

EINE ÜBERSICHT

Jede aktuelle Lebensmittelfermentation wird noch immer

mit lebenden Bakterien, Hefen oder Pilzen vollzogen. Schon

seit Jahrtausenden ist man dabei von der Wahl der richtigen

Stämme abhängig. Geändert hat sich freilich der Umgang mit

diesen. Während in der Milchindustrie bereits in der zweiten

Hälfte des 19. Jahrhunderts Starterkulturen angewendet und

seither durch intensive wissenschaftliche Forschung verbes-

sert wurden, erfolgte die gezielte Zugabe von bakteriellen

Kulturen in der Fleischverarbeitung erst später. Sie ist heute

aber etabliert und bezieht sich vor allem auf Rohwürste und

Rohpökelwaren. Die Bedeutung der Kulturen ist bei der

Fleischverarbeitung im Vergleich zur Milchindustrie jedoch

weniger ausgeprägt, spielen doch fleischeigene Prozesse wie

auch die Zugabe von Gewürzen und Zusatzstoffen zusätzlich

eine wichtige Rolle.

Fleisch-Starterkulturen werden aus unterschiedlichen Gemi-

schen von Mikrokokkazeen (lebensmittelkonforme Staphy-

lokokken, Kokurien) und Milchsäurebakterien (Laktobazil-

len, Pediokokken) zusammengesetzt. Sie sollen einerseits

die Säuerung, die im Ausgangsprodukt weitgehend durch

fleischeigene Enzyme (anaerobe Glykolyse) eingeleitet wird,

beschleunigen und störende Kontaminanten hemmen oder

verdrängen. Andererseits sind Kulturen-Enzyme in den Be-

reichen Nitratreduktion (Umrötung), Proteolyse und Lipolyse

(Aromabildung) erwünscht. Im weiteren kommen Oberflä-

chenkulturen mit weissen Schimmelpilzen (Penicillium) zur

Anwendung, welche v.a. bei der Aromabildung, dem Aus-

trocknungsschutz, einer einheitlichen Farbgebung, etc. eine

grosse Rolle spielen.

Der Aufwand, der mit der Entwicklung von in der Praxis ein-

setzbaren Kulturen verbunden ist, ist beträchtlich. Es reicht

als Hersteller nicht, Kulturen unter QS-Regeln in aseptischen

Anlagen anzuzüchten, zu konzentrieren, zu trocknen und

zu verpacken, was an sich schon aufwändig ist. Zusätzliche

Dienste und Prozesse sind unabdingbar:

• Identifikationsanalytische Dienste: Jeder isolierte Stamm

muss zweifelsfrei auf Spezies-Ebene identifiziert werden.

Die Taxonomie und damit die Zugehörigkeit zu einer

bestimmten Art hat sich allerdings mit der Einführung

genauerer genetischer Methoden verändert. Kulturenher-

steller müssen mit dieser Entwicklung Schritt halten und

ihre Methodik laufend anpassen.

• Stammcharakterisierungsarbeiten: Neben der Erfassung

traditioneller physiologischer Eigenschaften werden heute

mehr und mehr auch Resistenzeigenschaften gegenüber

Antibiotika untersucht.

• Phagenanalytik: Die grösste Bedrohung der Stabilität von

Kulturen kommt von der Natur selbst: Bakteriophagen sind

gefürchtete Viren, welche Bakterienstämme befallen und

lysieren können. Da sie im Lichtmikroskop nicht sichtbar

sind, bedarf es einer aufwändigen Analytik.

• Kulturenentwicklungslabors: Die richtige Wahl der Stäm-

me und die Zusammensetzung zu mehrstämmigen Kultu-

ren verläuft in vielen Phasen.

• Pilot Plant-Anlagen: Die Anpassung an industrielle Anla-

gen bedingt produktorientierte Simulationen in Scale-Up

Verfahren.

• Sensorik-Panels: Die Auswirkungen der Stämme auf die

Aroma- und Geschmackseigenschaften können nicht voll-

ständig von Maschinen erfasst werden. Degustationen von

ausgebildeten Fachleuten und Konsumenten sind in letzter

Instanz entscheidend für die Wahl der richtigen Kulturen.

4

Bilder 1-4: Die 4 wichtigsten Bakterienarten von Fleisch-Starterkulturen

Bild 1: Lactobacillus sakei

Bild 2: Pediococcus pentosaceus

5

Bild 3: Kocuria varians

Bild 4: Staphylococcus carnosum

6

So ist es verständlich, dass heute vor allem grosse, global tä-

tige Firmen (Tab. 1) in der Lage sind, Kulturen zu entwickeln

und anzubieten. Kaum einer dieser Betriebe beschränkt sich

ausschliesslich auf einen einzelnen Fermentationssektor. Viel-

mehr bieten sie Kulturen sowohl für die Milch- und Fleisch-

fermentation an als auch für Prozesse der Sauerteig- und

Sauerkrautherstellung.

Als ein Beispiel von vielen sei hier die dänische Firma

Chr. Hansen herausgegriffen: Wie die anderen Konzerne bie-

tet sie neben Kulturen für die Milch-, Fleisch- und Weinbran-

che eine Vielzahl von Hilfstoffen an. Ihre Forschungs- und

Entwicklungsabteilung ist auf zwei Zentren in Dänemark und

den USA konzentriert und umfasst 250 Angestellte. Obwohl

seit dem Beginn des 20. Jahrhunderts als Kulturenlieferant

tätig, wurde die systematische und wissenschaftliche Kultu-

renentwicklung erst seit ca. 1950 betrieben. Seither wurde die

Produktlinie in Richtung Direkteinsatzkulturen mit getrock-

neten, stärker konzentrierten Kulturen weiterentwickelt. Die

firmeneigene Stammsammlung umfasst ca. 9’000 Isolate.

Charakteristisch für die internationale Situation sind Fusions-

aktivitäten der grossen Kulturenfirmen seit den frühen neun-

ziger Jahren bis heute. So hat Danisco 1998 den bis dahin

drittgrössten Kulturenhersteller Wisby übernommen, 1999

die finnische Firma Cultor und 2004 die Kulturenabteilung

von Rhodia, während Hansen 1991 die Firma Rudolph Müller

& Co in Deutschland aquirierte.

Handelsname (Beispiele) Hersteller (Hauptsitz)

Biobak N 6810Biobak K 6820Biobak SAL 6830Biobak P 6840Biobak S 6850Biobak Contra 6864Biobak E ZeroBiobak ProbioticBiobak Ultra 6862Biobak Classic No. 6860

Wiberg Export Ges.Adolf-Schemel-StrasseP.O. Box 24 A-5033 SalzburgOesterreich

Bitec LS-1Bitec LS-25 (plus -2)Bitec LK-30 (plus)Bitec SM-96Bitec LM-1Bitec SK-10Bitec RP-3

Gewürzmüller GmbHKlagenfurter Strasse 1-3D-70469 StuttgartDeutschland

Custom CulturesCustom Cultures TMBlend PC, PP, 18, M und PC/M

ABC Research Corp.5301 Monona DriveMonona, WI 53716USA

Diversitech HPDiversitech LPDiversitech LLDiversitech CSDiversitech CSLDiversitech LHP

DiversitechProgress Centre1 Progress Blvd, B-28Alachua, FL 32615USA

Tab. 1: Handelsnamen und Hersteller von Fleisch-Starterkulturen im europäischen und nordamerikanischen Markt.

7

Handelsname (Beispiele) Hersteller (Hauptsitz)

GermetGermet GTGermet X

Gewürz werk Hermann Laue GmbH & CoD-AhrensburgDeutschland

div. Handelsnamen(L. sakei und plantarum mit P. pentosaceus)(S. xylosus und S. carnosus)

Degussa Flavors & Fruit SystemsZ.I. du Plan - BP 82067F-06131 Grasse CedexFrankreich

Lyoflore Lacto-Labo23, rue du CollègeF-86620 Dangé-St-RomainFrankreich

Lactacel 68Lactacel 110Lactacel 331Lactacel 804Lactacel PlusLactacel 95 RedSaga 448Saga 115Saga 75Saga 444Saga 200

Quest International J. v. Woensel Kooylaan 241411 JZ NaardenNiederlande

Lacto-Set PCLacto-Set LLacto-Set M

Auro Tech Inc.P.O. Box 774Menomonee Falls, WI 53052USA

BactofermFloraCarn LC200Redi-Set PC-1 meat cult.Redi-Set CP

Chr. Hansen Laboratories10-12 Bøge AlléDK-2970 HøsholmDänemark

Roger CulturesSausageMATE Cultures

Systems Bio-Industries, Inc.620 Progress AvenueP.O. Box 1609Waukesha, WisconsinUSA

Roselae ARoselae BRoselae C

Rosell Inst.8480 St-LaurentMontréal, QuébecH2P 2M6Kanada

TexelHoldbac

Danisco A/SLangebrogade 1P.O. Box 17DK-1001 Copenhagen KDänemark

Trumark Formula 150Trumark Formula LT-1Trumark Formula LT-11Trumark Formula 100Trumark Formula 101Trumark Formula 102Trumark Formula 103Trumark Formula 105

Trumark Inc.443 East First Ave.Roselle, NJ 07203USA

8

Firma Herkunft / Produkte (Beispiele) Art bzw. Verwendungszweck der Fleisch-Starter kulturen im Sortiment

Christl Gewürze GmbHElling 40AA-5141 Moosdorfwww.christl.cc, office@christl.chT: 0043 / 7748-32480-0, F: 0043 / 7748-32480-10(Lager in FL-Mauren)

keine Angaben verfügbar Einsatz u.a. bei Trockenfleisch

Cuenin AG, Gewürzmühle Bruderholzstrasse 20Postfach 40184053 Baselwww.cueninag.chT: 061 / 361 61 41, F: 061 / 361 98 41

Wiederverkäufer von Chr. Hansen-Produkten:Bactoferm F-RM-52Bactoferm M-EK-4

für die schnelle Säuerung von schnitt-festen RohwürstenEdelschimmelkultur für luftgetrocknete Rohwürste

Geobell AGIndustriestr. 198625 Gossau ZHwww.geobell.ch, geobell@geobell.chT: 044 / 935 25 68, F: 044 / 935 13 61

Bessastart, Fixstart, Redstart, Pökelstart sind Handelsnamen des Stammhauses:Moguntia-WerkeGewürzindustrie GmbHD-55129 Mainz

für die kontrolliert-beschleunigte Roh-wurstreifungfür Rohpökelwaren

Gewürz Berger AGIndustriestrasse 40FL-9487 Gamprin-Bendernwww.gewuerzberger.cominfo@gewuerzberger.comT: 00423 / 377 16 60F: 00423 / 377 16 70

liefert Produkte der Firma Wibergunter dem Handelsnamen Biobak

für Brühwürste ohne Zusatz von deklarationspflichtigen Zusatzstoffenprobiotische Starter- und Reifekultur mit mildem Reifearomafür klassische Salami und streichfähige Rohwürstefür klassisch gereifte Rohwürste mit mildem Reifearomafür Rohpökelwaren

Tab. 2: Firmen in der Schweiz mit Fleisch-Starterkulturen im Angebot (Angaben beruhen auf Firmenbroschüren und Produktespezifikationen; Produktebezeichnungen sind in der Regel geschützte Handelsnamen, kein Anspruch auf Vollständigkeit)

Eine besondere Stellung nehmen Institutionen ein, welche

als Stammsammlungen für wissenschaftliche und medizini-

sche Zwecke errichtet wurden. Die grösste in Europa ist die

Deutsche Sammlung für Mikroorganismen und Zellkulturen

(DSMZ) in Braunschweig. Bei ihr sind nicht nur «Type Strains»

hinterlegt, welche als Leitstämme für jede Spezies von Mikro-

organismen dienen, sondern auch viele industriell verwendete

Stämme.

Im allgemeinen bezieht der einzelne Fleischfabrikant die Kul-

turen nicht direkt vom Hersteller, sondern von Zwischen-

händlern, zusammen mit einer Reihe von anderen Produkten.

Typisch ist die Einbettung in den Handel mit Zusatzstoffen,

Gewürzen, Lebensmittelfarbstoffen, Enzymen und anderen

Hilfsmitteln. Kulturenlieferanten in der Schweiz sind somit

in erster Linie Gewürzfirmen, welche Kulturen als Nischen-

segment anbieten, oder lokale Geschäftsstellen grösserer

europäischer Häuser. Sie sind in Tab. 2 gemäss aktuellem

Kenntnisstand aufgeführt.

Die meisten Firmen vertreiben ihre Produkte in Verbindung

mit einer betriebsspezi fischen Beratung. Von dieser machen

vor allem die kleinen Fleischverarbeiter rege Gebrauch. Grös-

sere Betriebe haben eher die Möglich keit, bei offenen Fragen

zuerst ihre betriebs internen Kompetenzen einzusetzen, bevor

sie eine externe Beratung beiziehen.

9

Firma Herkunft / Produkte (Beispiele) Art bzw. Verwendungszweck der Fleisch-Starter kulturen im Sortiment

Gewürzmüller AGLuzernstr. 1006102 Malterswww.gewuerzmueller.cominfo@gewuerzmueller.chT: 041 / 497 34 30, F: 041 / 497 39 17

Bitec (LS-25, LK-30) sind Handelsnamen des Stammhauses: Gewürzmüller GmbH D-70469 StuttgartDeutschland

div. Säuerungsaktivitäten und Aroma-typenUmrötungsförderungprobiotische Kulturen

HeLa, AlpnachUntere Gründlistrasse 36055 Alpnach Dorfwww.hela.ch, info@hela.chT: 041 / 672 70 10, F: 041 / 672 70 19

Germet (GT, X) sind Handelsnamen des Stammhauses: Gewürz werk Hermann Laue GmbH & Co, D-Ahrensburg

für Rohwürste mit und ohne GdL-Zugabe

Mühlehof Gewürze AGMarktstr. 349244 NiederuzwilT: 071 / 951 87 11, F: 071 / 951 79 47

Wiederverkäufer von Chr. Hansen-Produkten:Bactoferm F-RM-52Bactoferm M-EK-4

für die schnelle Säuerung von schnitt-festen RohwürstenEdelschimmelkultur für luftgetrocknete Rohwürste

Pacovis AGGrabenmattstr. 195608 Stettenwww.pacovis.ch, info@pacovis.chT: 056 / 485 93 93, F: 056 / 485 93 00

Baktoferment, Duploferment, RM 2000 sind Handelsnamen von Chr. Hansen, DänemarkSaga ist ein Handelsname vonQuest International, Naarden, Nieder-lande

für Rohwurst mit leichter / milder Säue-rungfür Rohwurst mit normaler Säuerungfür Rohwurst mit schneller Säuerungfür Rohschinken mit normalem pHfür Oberflächenbehandlung

Raps-Doko AG Sonnental9245 Oberbürenwww.rapsdoko.ch, info@rapsdoko.chT: 071 / 955 99 10, F: 071 / 955 99 19

Opti-Start (plus, classic usw.) sind Handelsnamen des Stamm hauses:Raps GmbH & Co.D-Kulmbach

für schnelle pH-Wert-AbsenkungKombinationen mit Hefen

Scheid Rusal AGReuss-Strasse 146038 Gisikonwww.scheid-rusal.ch, info@scheid-rusal.ch T: 041 / 450 33 22, F: 021 / 450 30 10

Scheid-Fermactiv (Fermactiv-M082 usw.) sind Handelsnamen des Stammhauses:Scheid AG & Co KGD-66802 Überherrn / Saar

für Salami und Rohwürste, speziell für SaucissonsSalamischimmel weiss

Soprosal Schneider Ferments A.G.Route de Brent 391807 Blonaywww.soprosal.ch, info@soprosal.chT: 021 / 943 54 00, F: 021 / 943 54 01

Die Produkte Actif’ sind Handelsnamen der Firma Soprosal Schneider Ferments AG, Blonay

Einzel- und Mehrstammkulturen für alle Arten von Rohpökelwaren und div. Fleischprodukten

Van Hees AGKaffee, Tee, Kakao & Gewürze Gross-handelAllmendstrasse 145612 VillmergenT: 056 / 610 63 07, F: 056 / 610 63 08

Die Produkte Primal (Protec, SK soft 50, SK nature usw.) sind Handelsnamen des Stamm hauses: Van Hees & Gewürzmühlen GmbH, D-65396 Walluf

für Rohwürste mit normaler oder schneller Säuerungfür schnittfeste Rohwurstartenfür streichfähige Rohwürstefür Rohschinkenprodukte mit erhöhtem pH-WertSchutzkulturen zur Unterdrückung von Lebensmittelvergiftern

10

Verschiedene grössere Fleischverarbeiter importieren

ihre Fleisch-Starterkulturen direkt aus dem Ausland, wobei

Deutschland und Frankreich im Vordergrund stehen. Deren

Bedeutung ist als Aussenstehender kaum abschätzbar, weil

diese Liefe rungen firmenspezifisch erfolgen und je nach Situa-

tion stark schwanken können.

Branchenintern wird der jährliche Umsatz mit Fleischstar-

terkulturen auf rund 1 Million Franken geschätzt. Die durch

die Starter erzielten Effekte über treffen diesen Betrag hinge-

gen um ein Vielfaches, was sich bei Problemen mit Übersäue-

rung, Fehl schimmelbildung, Schwankungen im Nitratgehalt

bzw. Fäulnis besonders deutlich zeigen kann.

Fleisch-Starterkulturen gelangen heute vor allem bei grös-

seren Produktionschargen zum Einsatz. Damit sollen

die Bandbreiten bezüglich Produktqualität minimiert bzw.

die einzelnen Fleischprodukte besser standardisiert werden.

Bei regional verankerten und meist kleineren Betrieben stehen

oft die betriebsspezifischen Eigenheiten im Vorder grund (vor

allem bezüglich Vermarktung). Zu diesem Zweck wird viel-

fach auf die traditionellen Hausfloren zurückgegriffen. Diese

können sich bei ungüns tigen Rahmenbedingungen jedoch

nachteilig auf die entsprechenden Fleischerzeugnisse auswir-

ken und sind nach der Bewältigung einer derartigen Situation

oft wieder neu aufzubauen.

Bild 5: Starterzugabe beim Mischen von Salamibrät

Bild 6: Beimpfen von Salami mit Oberflächenschimmel (Kultur in Wasser angerührt)

11

Bild 7: Salami unmittelbar nach dem Stossen bzw. beim Einsetzen der Rötungsphase

Nebst weiteren technologischen Verbesserungen wie z.B. be-

züglich Aroma bzw. Säuerungsgrad kann die Entwicklung von

Fleisch-Starterkulturen auch weitere Aspekte wie die nachfol-

genden beinhalten:

• Charakterisierung von regionalen Spezialitäten hinsicht-

lich ihrer sensorischen Eigenarten

• Markierung von Produkten mit geschützten Ursprungs-

bezeichnungen (GUB/GGA), im Idealfall kombiniert mit

einer gleichzeitigen Verringerung von Qualitätsschwan-

kungen zwischen einzelnen Betrieben

• Ersatz/Reduktion von Zusatzstoffen

• Produktion von Bakteriozinen und weiteren hemmenden

Substanzen

• Einsatz von probiotischen Mikrorganismen

Hierzu sind weitere Forschungsarbeiten vonnöten, zu wel-

chen ALP massgeblich beitragen will.

Quellen: Produktebroschüren, Spezifikationsblätter Kulturen,

Web-Auftritte der genannten Firmen, persönliche Gespräche

mit Firmenvertretern.

Bild 8: Bündnerfleisch während der Trocknung (Grösse der einzelnen Stücke widerspiegelt Variation des inländischen Rohmaterials)

Bild 9: Verschiedene Rohwürste während der Trocknung (beachte unterschiedliche Schimmelbedeckung)