Neue Methode könnte die Joghurtherstellung verändern
Forscher haben eine einfache, aber wirkungsvolle Methode entwickelt, die den Einsatz teurer Bakterienkulturen in der Milchproduktion um bis zu 80 % reduzieren und gleichzeitig die Haltbarkeit verlängern könnte.
Reagenzglas mit Joghurt im Labor des DTU National Food Institute.
Lene Koss
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Neue Forschungsergebnisse der DTU in Dänemark könnten die Art und Weise verändern, wie die Lebensmittelindustrie Joghurt auf Milchbasis herstellt - und damit sowohl kostengünstiger als auch nachhaltiger machen. Forscher haben eine einfache, aber wirkungsvolle Methode entwickelt, die den Einsatz teurer Bakterienkulturen um bis zu 80 % reduzieren und gleichzeitig die Haltbarkeit verlängern könnte.
Ein Forschungsteam des DTU National Food Institute hat eine neue Methode zur Herstellung von Joghurt entwickelt, die mit einer einfachen Frage begann.
"Wir haben uns jahrelang mit Milchsäurebakterien und ihrem Energiestoffwechsel beschäftigt, aber eines Tages kam uns der Gedanke: Was wäre, wenn wir die Bakterien säuern ließen, ohne sie wachsen zu lassen? Das war so etwas wie ein Heureka-Moment", sagt Associate Professor Christian Solem, der seit mehr als 25 Jahren Milchsäurebakterien erforscht und Mitautor einer neuen Veröffentlichung in Food Bioscience ist, in der die Ergebnisse beschrieben werden.
Die Methode wurde in kleinerem Maßstab im Labor des DTU National Food Institute getestet, und die Forscher sehen keinen Grund, warum sie nicht sofort von Molkereien eingesetzt werden kann. Sie erfordert keine neue Technologie, sondern lediglich eine Anpassung der Temperaturregelung während der Produktion.
"Im Prinzip könnten die Molkereien die Methode schon morgen einführen. Wir haben keine Nachteile festgestellt, abgesehen davon, dass der Prozess ein oder zwei Stunden länger dauert - und man hat ein stabileres und nachhaltigeres Produkt", sagt Christian Solem.
Die Forschung birgt großes Potenzial, denn Schätzungen zufolge verzehrt jeder Mensch weltweit im Durchschnitt fast 12 Kilogramm Joghurt pro Jahr.
Ein zweistufiges Fermentationsverfahren
Bei der traditionellen Joghurtherstellung wird der Milch eine relativ große Menge an Joghurt-Starterkulturen zugesetzt, die dann 4-6 Stunden lang bei 42 °C fermentiert wird. Anschließend wird der gewünschte Säuregrad erreicht und der Joghurt gekühlt. Das Verfahren birgt jedoch einige Herausforderungen:
- Hohe Kosten für die Starterkultur.
- Begrenzte Lagerfähigkeit.
- Die so genannte "Nachsäuerung", bei der der Joghurt während der Lagerung weiter säuert, beeinträchtigt sowohl die Qualität als auch die Langlebigkeit.
Bei der neuen Methode verwenden die Forscher nur 20 % der üblichen Menge an Starterkulturen. Die Milch wird zunächst wie üblich bei 42 °C fermentiert, dann wird die Temperatur für einige Stunden auf 51 °C erhöht. Bei dieser hohen Temperatur hören die Bakterien auf, sich zu teilen, produzieren aber weiterhin Milchsäure.
"Es ist, als würde man die Bakterien auf ein Laufband setzen - sie gehen nirgendwo hin, aber sie arbeiten weiter. So können wir die Säuerung steuern und gleichzeitig eine unerwünschte Nachsäuerung vermeiden", erklärt Christian Solem.
Der 51°C-Schritt wirkt außerdem fast wie eine milde Pasteurisierungsphase.
"Wir eliminieren bis zu 99,9 % der Hefezellen und Schimmelsporen, die sonst die Haltbarkeit des Joghurts erheblich verkürzen würden", sagt Christian Solem.
Nachsäuerung ade - längere Haltbarkeit ade
Die Nachsäuerung gehört zu den größten Qualitätsproblemen bei der Joghurtherstellung. Sie führt dazu, dass das Produkt übermäßig sauer und bitter wird und zur Phasentrennung neigt - Merkmale, die oft mit verdorbenem Joghurt in Verbindung gebracht werden.
"Wir haben die Methode an drei verschiedenen Starterkulturen getestet, darunter einige, die besonders anfällig für Nachsäuerung sind. In allen Fällen konnte das Problem behoben werden", sagt Shuangqing Zhao, Postdoktorandin und korrespondierende Autorin der Studie.
Die genaue Verlängerung der Haltbarkeit steht noch nicht fest, aber den Forschern zufolge dürfte sie weit über die derzeitigen 3-4 Wochen hinausgehen. Dies könnte erhebliche Auswirkungen sowohl auf den Ferntransport als auch auf die Reduzierung von Lebensmittelabfällen haben.
Erhebliche Vorteile für Molkereien
Derzeit verwenden die Molkereien bis zu 0,18 Gramm Starterkulturen pro Liter Milch. Angesichts des Umfangs der Produktion können die Kosten für Bakterienkulturen beträchtlich sein.
"Wir reduzieren den Einsatz von Starterkulturen um den Faktor fünf. Das ist eine beträchtliche Einsparung, die in einer Branche, in der die Gewinnspannen knapp bemessen sind, von Bedeutung ist", sagt Christian Solem.
Außerdem verbessert die längere Haltbarkeit die Planung und Logistik:
"Joghurt wird in der Regel in großen Chargen hergestellt, und jeder Produktionslauf erfordert Reinigung und Neukonfiguration. Mit einer längeren Haltbarkeit wird eine größere und vielleicht sogar kontinuierlichere Produktion möglich", fügt er hinzu.
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