DE60128490T2

DE60128490T2 - Labiate-extrakt und hopfenextrakt zum verlängern der farblebensdauer und zur hemmung von mikroorganismenwachstum in frischem fleisch, fisch und geflügel

Info

Publication number: DE60128490T2
Application number: DE60128490T
Authority: DE
Inventors: Gregory S. Kalamazoo REYNHOUT; Donald R. Lawton BERDAHL; Mark H. Kalamazoo SCHULZE
Original assignee: Kalsec Inc Kalamazoo; Kalsec Inc
Current assignee: Kalsec Inc Kalamazoo; Kalsec Inc
Priority date: 2001-03-02
Filing date: 2001-07-13
Publication date: 2008-02-07
Also published as: MXPA03007905A; CA2439591C; NZ527902A; DK1363510T3; DE60128490D1; DE60128490T8; EP1363510B1; CA2439591A1; AU2001282905B2; ATE362326T1; WO2002069741A1; US20040131709A1; US7550162B2; EP1363510A1

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Diese Erfindung betrifft Zusammensetzungen und Verfahren zum Verlängern der Haltbarkeit von frischem Fleisch, Fisch und Geflügel.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Fleischhersteller suchen nach Wegen, die es ihnen ermöglichen, Einzelhandelsgeschäfte von effizienten, kostengünstigen, zentral verarbeitenden Zentren aus zu beliefern. Eine erhöhte Haltbarkeit in Bezug auf sowohl die Farbe (Verbraucherakzeptanz) als auch das Verderben (Verbrauchersicherheit) wird benötigt, um dies möglich zu machen, da Fleisch seinen Weg vom Hersteller zum Händler zum Verbraucher über längere Vertriebswege nimmt.
Farbhaltbarkeit ist wichtig für die Verbraucherakzeptanz. Verbraucher beurteilen die Frische von Fleisch nach der Anwesenheit von hellrotem Oxymyoglobin-Pigment. Oxymyoglobin nimmt in frischem Fleisch während einer Lagerung mit der Zeit ab, da es sich in das stabile braune Pigment Metmyoglobin umwandelt. Obwohl das Oxymyoglobin-Pigment während einer Lagerung im Dunkeln abnimmt, zum Beispiel in einer Fleischkühlkammer, ist der Pigmentverlust in beleuchteten, gekühlten Verkaufsvitrinen in Einzelhandelsunternehmen am ausgeprägtesten. Obwohl ein Pigmentverlust hauptsächlich kosmetischer Natur ist, weist er ernste ökonomische Konsequenzen auf. Verbraucher auf der Suche nach den am frischesten aussehenden Stücken vermeiden es, Fleisch zu erwerben, welches auch nur kleine Mengen des braunen Metmyoglobins enthält. Das unverkäufliche Produkt, welches sich aus dem Oxymyoglobin Verlust in rotem Fleisch ergibt, kostet die Industrie jährlich schätzungsweise 700 Millionen Dollar.
Haltbarkeit in Verbindung mit mikrobiellem Verderben stellt eine ernstere Angelegenheit dar. Die mögliche Haftung, die mit durch Nahrungsmittel hervorgerufenen Krankheitsausbrüchen durch den Verkauf von mikrobiell kontaminiertem Fleisch verbunden ist, ist sehr groß. Die Fleischindustrie und die damit verbundenen Einzelhandelsgeschäfte suchen Wege, um die Verbrauchersicherheit durch Verhinderung mikrobieller Kontamination entlang des gesamten Herstellungsverfahrens sicherzustellen. Verfahrensverbesserungen, wie das Waschen von Schlachtkörpern und sorgfältig kontrollierte Niedrigtemperaturverarbeitung sind jetzt Routine in der Industrie. Verpacken unter modifizierter Atmosphäre (MAP für engl.: modified atmosphere packaging) von Fleischprodukten hat die mikrobielle Haltbarkeit von frischen Fleischprodukten ebenfalls verbessert. Einige Verarbeiter haben begonnen, das Fleisch mit ionisierender Strahlung zu behandeln, um die mikrobielle Haltbarkeit von Fleischprodukten zu verlängern. Das Bestrahlungsverfahren ist ein wirksames Verfahren, Mikroorganismen auf Fleisch zu kontrollieren, aber viele Verbraucher sind gegenüber seiner Verwendung misstrauisch. Es besteht in der Industrie ein Bedarf für antimikrobielle Verfahren und Verarbeitungen, welche von den Verbrauchern als natürlicher wahrgenommen werden. Die unten beschriebene Erfindung behandelt diese Forderung unter Verwendung von. GRAS (allgemein als sicher betrachtet, engl.: generally regarded as safe) Gewürzen.
Zentral verarbeitetes Fleisch wird mindestens zwei verschiedenen Lagerumgebungen vor dem Verkauf an einen Verbraucher ausgesetzt sein. Es wird im Dunkeln bei ungefähr 4°C direkt nach der Herstellung und während der Verteilung gelagert werden. Vor dem Verkauf wird es wahrscheinlich in einer gekühlten, beleuchteten Verkaufsvitrine gelagert. Das allgemeine Problem des Verbesserns der Haltbarkeit von frischen Fleisch kann daher in drei Unterkategorien eingeteilt werden: Konservieren der Farbe während Lagern im Dunkeln, Konservieren der Farbe während Lagern in der beleuchteten Verkaufsvitrine und Verhindern des Wachstums von Verderbskeimen und Pathogenen während des gesamten kommerziell wünschenswerten Lagerzeitraums. Wir haben entdeckt, dass Behandeln des Fleischs mit einer Kombination von Labiatae Kraut Extrakten und Hopfen Ex trakten, die Betsäuren enthalten, ein neues Verfahren zum Verbessern der Farbhaltbarkeit unter sowohl dunklen als auch hellen Lagerbedingungen und zum Unterdrücken des Wachstums von Mikroorganismen für einen kommerziell wünschenswerten Zeitraum bereitstellt. Für die Labiatae Kraut Extrakte wurde gefunden, dass sie das bittere Aroma der Hopfen Extrakte abrunden und unterdrücken und erlauben, erstaunlich hohe und in der Tat wirksame Konzentrationen von Hopfen Extrakten zu dem Fleisch, ohne einen negativen Einfluss auf das Aroma, hinzuzufügen. Für die erfindungsgemäße Zusammensetzung, eine Kombination aus Hopfen Extrakten, Labiatae Kraut Extrakten und einer Lageratmosphäre, welche Sauerstoff enthält, wurde gefunden, dass sie das Wachstum von Gram-positiven Mikroorganismen und sehr überraschend, sogar von Gram-negativen Mikroorganismen hemmt. Der Stand der Technik lehrt, dass Hopfen Extrakte Gram-negative Organismen nicht kontrollieren. Die Hopfen und Rosmarin Extrakte sind synergetisch in ihren Wirkungen.
Die antimikrobielle Aktivität von Hopfen Extrakten und Verbindungen gegen Gram-positive Bakterien ist seit langer Zeit bekannt. Hopfen Extrakte sind nicht als wirksam gegen Gram-negative Organismen erachtet worden. Die antimikrobielle Aktivität von Hopfen Verbindungen ist hauptsächlich in Wachstumsmedien untersucht worden. Minimal hemmende Konzentrationen (MIC für engl.: minimum inhibitory concentrations) sind in diesen Medien bestimmt worden. Für Betasäuren beträgt die MIC etwa 1 ppm. Wenn sie jedoch in Nahrungsmitteln getestet werden, steigen die MIC-Mengen dramatisch. Die hauptsächlichen Einflüsse auf die MIC weist der Fettgehalt auf (je höher der Fettgehalt, desto weniger antimikrobiell aktiv die Hopfen Säure). Ein anderer Faktor ist der pH-Wert (je niedriger der pH-Wert, desto aktiver die Hopfen Säure). Für Mager- und 2 %-Milch wurden MIC von 100 ppm berichtet. Diese steigen auf 1000 ppm in Vollmilch. Das Patent von Millis et al. lehrt, dass Betsäurearoma bei 15 ppm wahrnehmbar ist und bei 50 ppm unangenehm wird. Wenn Hopfen Säuren in höheren Mengen verwendet werden, wird das bittere Aroma, welches dem Nahrungsmittel verliehen wird, ein signifikant beschränkendes Problem. Der bedeutendste Stand der Technik wird unten zusammengefasst:
M. Teuber und A.F. Schmalreck (Arch. Mikrobiol. 94 (1973) S. 159-171) geben einen Überblick über die Verwendung von Hopfen Extrakten in der Medizin und wiederholen, dass Gram-negative Mikroorganismen allgemein nicht durch Hopfen Extrakte beeinträchtigt werden. Für Gram-positive Organismen wirksame, minimal hemmende Konzentrationen wurden bestimmt für:

Lupulon (Betasäuren) 1 g/ml (1 ppm)

Humulon 2 g/ml (2 ppm)

Isohumulon 25 g/ml (25 ppm)

Humulinsäure 250 g/ml (250 ppm)
W.J. Simpson und J.R.M. Hammond (Antibacterial Action of Hop Resin Materials, EBC Congress, 1991, Kapitel 21, S. 185-192) beschreiben die Art und Weise der Wirkung von Trans-Isohumulon (eine Isoalphasäure) und Colupulon (eine Betasäure) gegen Bier-Verderbskeime. Sie weisen darauf hin, dass ein niedriger pH-Wert die antibakterielle Aktivität von Isohumulon begünstigt. Die relative Aktivität fällt von 226 bei pH-Wert 3,8 auf 42 bei pH-Wert 4,6. Sie zeigen ebenfalls, dass Colupulon eine Wirkung auf den intrazellulären pH-Wert von rekombinanten Milchsäurebakterien aufweist, welche Lux-Gene aus dem marinen Organismus Vibrio fischeri enthalten. Als Folge wies Colupulon eine antibakterielle Aktivität gegen diesen Gram-positiven Lactobacillus auf.
A.E. Larson, et al. (Antimicrobial Activity of Hop Extracts Against Listeria monocytogenes in Media and in Food, Int. J. Food Microbiol. 33 (1996) S. 195-207) beschreiben die Wirkung von Hopfen Extrakten, die verschiedene Mengen von Humulonen (Alphasäuren) und Lupulonen (Betasäuren) enthalten, auf das Kontrollieren von Listeria, einem Gram-positiven Mikroorganismus, in Medien und in bestimmten Nahrungsmitteln. Für ein Hopfen Extrakt (II), bestehend aus 41 % Betasäuren, 12 % Alphasäuren und der Rest ein Gemisch aus Desoxy-Alphasäuren, Hopfen Ölen und Hopfen Wachsen, wurde gefunden, dass es bei einer Konzentration von 0,1 mg/ml (100 ppm) in Mager- und 2 %-Milch, und von 1 mg/ml (1000 ppm) in Vollmilch hemmend wirkt und in fettarmem Hüttenkäse bei einer Konzentration zwischen 100 und 3000 ppm listerizidal wirkt. Ein Hopfen Extrakt (III), bestehend aus 29,7 % Colupulon, 65 % Lupulon plus Adlupulon, 8 % Desoxy-Alphasäuren, 7 % Wasser und 0,6 % Isoalphasäuren verstärkte die Geschwindigkeit der Inaktivierung von Listeria in Krautsalat bei einer Konzentration von 1 mg/g (1000 ppm). Extrakt (III) zeigte selbst bei 10.000 ppm keine hemmende Wirkung in Vollfett-Camenbert-Käse. Beide Extrakte (II) und (III) wirkten in Tryptikase-Soja-Kulturbrühe Kulturen in der Menge von 0,01 mg/Liter (0,01 ppm) hemmend. Dieser Stand der Technik lehrt, dass die hemmenden Wirkungen, die von Hopfen Extrakten in Medien gezeigt werden, die Wirksamkeit des Hopfen Extrakts in einer tatsächlichen Nahrungsmittelmatrix weit übersteigen. Zum Beispiel stellt die Differenz zwischen 0,01 ppm in Kulturbrühe und 1000 ppm in Krautsalat einen Faktor von 100.000 dar. Sie schlussfolgern, dass, wenn etwas in Kulturmedien funktioniert, es nicht darauf hinweist, dass es in Nahrungsmittelsystemen funktionieren wird. Nahrungsmittelsysteme benötigen deutlich höhere Konzentrationen an Hopfen Säuren, um eine antimikrobielle Wirkung zu zeigen, als durch die einfachen Kulturtests vorhergesagt werden würden. Diese Veröffentlichung lehrt ebenfalls, dass "die antimikrobielle Aktivität von Hopfen Extrakten insgesamt mit dem Säuregehalt und einem niedrigen Fettgehalt zu steigen scheint. Unsere Ergebnisse weisen darauf hin, dass Hopfen Extrakte verwendet werden könnten, um L. monocytogenes in minimal verarbeiteten Nahrungsmitteln mit niedrigem Fettgehalt zu kontrollieren."
E.A. Johnson und G. J. Haas (UK Patentanmeldung GB 2,330,076 , Datum der Veröffentlichungsdatum 14.04.99) lehren, dass Hopfen Extrakte geeignete antibakterielle Mittel gegen Clostridium botulinum und Clostridium difficile, beides Gram-positive Organismen, darstellen. Sie stellen fest, dass Konzentrationen von 1 ppm oder mehr Betasäuren oder Hopfen Extrakten das Wachstum dieser Organismen hemmen. Ihre Beispiele weisen die Form von Laborkulturexperimenten in Wachstumsmedien auf. Sie vermuten, dass Hopfen Extrakte in geeigneter Weise in Nahrungsmittelprodukte aufgenommen werden können, um eine durch diese Mikroorganismen verursachte Erkrankung zu vermeiden. Diese Lehre steht im Gegensatz zu der Lehre der oben zitierten selben Autoren (A.E. Larson et al.), welche dar auf hinweist, dass Extrapolationen von Experimenten mit Kulturmedien auf komplexe Nahrungsmittel nicht unkompliziert sind.
Millis et al. ( US Patent 5,206,586 ) beanspruchen die Verwendung von Betasäuren zum Hemmen von Listeria in verpackten Nahrungsmitteln bei einer Konzentration von 6-50 ppm. Die Beispiele zeigen nur eine Kultur, keine Erweiterung auf Nahrungsmittelsysteme. Millis et al. beanspruchen, dass sich erhebliche Aromaeinschränkungen bei der Verwendung von Beta ergeben und stellen fest, dass Beta bei 15 ppm wahrnehmbar und über 50 ppm unangenehm ist. Die Ansprüche von Millis et al. auf die Hemmung von Listeria in verpackten Nahrungsmitteln werden nicht durch Beispiele gestützt, sondern basieren auf ihren Veranschaulichungen der Hemmung in Kulturbrühe. Der oben zitierte Stand der Technik von Larson et al. zeigt, dass so eine pauschale Verallgemeinerung nicht haltbar ist.
Barney et al., US Patent 5,455,038 , lehren, dass Tetrahydroisohumulon und Hexahydrocolupulon zum Hemmen von Listeria in Kulturen den Betasäuren von Millis et al. überlegen sind. Tetrahydroisohumulon hemmt Listeria in Kulturbrühe bei einer Konzentration zwischen 6-18 ppm. Unter den gleichen Bedingungen hemmt Hexahydrocolupulon Listeria bei 0,4 ppm.
Barney et al., US Patent 5,370,863 , lehren, dass Tetrahydroisohumulon Gram-positive Bakterien, die eine Erkrankung des Zahnfleisches verursachen, hemmen kann.
Maye et al., PCT Anmeldung WO 00/52212 , lehren, dass die Säureform der Hopfen Säure der Salzform beim Hemmen von Bakterien in einer wässrigen Verarbeitungskette überlegen ist. Alle Hopfen Säuren scheinen abgedeckt zu sein.
Johnson und Haas, japanische Patentanmeldung 11-221064 , lehren die Verwendung des Besprühens von Nahrungsmitteln oder Getränken mit einer Lösung (vorzugsweise einer Ethanollösung) mit einem Hopfen Extrakt oder den Inhaltsstoffen eines Hopfen Extrakts in einer Konzentration von > 1 ppm und vor zugsweise mindestens 5 ppm, welche weiterhin vorzugsweise Betasäure, vorzugsweise in der Anwesenheit eines grenzflächenaktiven Mittels, wie Tween 80, enthält.
Rhodia Corporation hat eine Reihe von sprühgetrockneten Feststoffen eingeführt, welche Hopfen Inhaltsstoffe enthalten, die hinzugefügt wurden, um Gram-positive Organismen zu kontrollieren. Sie stellen Erweiterungen einer Produktreihe dar, welche Propionbakterienkulturen als eine natürliche Quelle von Propionsäuren verwendet, die gut bekannte antimikrobielle Verbindungen darstellen, welche wirksam gegen Gram-negative Organismen sind. Microgard^® MG 225 besteht aus einer Dextrose basierten Kultur und einem natürlichen Hopfen Aroma. Dieses Produkt ist insbesondere wirksam gegen kälteliebende Gram-negative Bakterien, bestimmte Hefen und Schimmelpilze und ausgewählte Gram-positive Bakterien. Microgard^® 325 besteht aus einer Magermilch basierten Kultur und einem natürlichen Hopfen Aroma. Es ist, wie berichtet, gegen Gram-positive Organismen in fettarmen, proteinarmen Nahrungsmitteln aktiv.
W.J. Simpson und A.R.W. Smith (J. Appl. Bacteriol. 72, (1992), S. 327-334) zeigten, dass eine antibakterielle Aktivität mit abnehmendem pH-Wert steigt, und dass Fettmaterial störend auf die Aktivität von Trans-Isohumulon gegen Lactobacillus brevis, einem Gram-positiven Organismus, wirkt.
G.J. Haas und R. Barsoumian (J. Food Protect. 57, (1994) S. 59-61) untersuchten Isoalphasäuren und Betasäuren gegen eine Vielzahl von Mikroorganismen und schauten nach einer Resistenzentwicklung. Minimal hemmende Konzentrationen von Isoalphasäuren betrugen in Trypton-Soja-Kulturbrühe 0,01 bis 0,03 % (100-300 ppm). MIC für Betasäuren betrugen 0,003-0,01 % (30-100 ppm) in den gleichen Medien gegen eine Vielzahl von Gram-positiven Staphylococcus Organismen. E. coli B, ein Gram-negatives, reagierte auf keines der Hopfen Harze empfindlich.
J.S. Hough et al. (Brew. Ind. Res. Found. 63, (1957), S. 331-333) stellen ein anderes Beispiel für die Wirksamkeit gegen Gram-positive und Unwirksamkeit gegen Gram-negative (Acetobacter suboxydans) Organismen bereit. MIC für Lupulon = 1-10 ppm in Kultur.
J.L. Shimwell (J. Inst. Brew. 43, (1937) 191-195) stellt noch ein anderes Beispiel der Aktivität gegen Gram-positive und Inaktivität oder sogar stimulierenden Wirkungen gegen Gram-negative bereit.
Die antimikrobielle Aktivität von Labiatae Kräutern ist ebenfalls Untersuchungsgegenstand gewesen. Im Stand der Technik findet sich häufig der Hinweis, dass sich die antimikrobielle Aktivität der Kräuter auf die flüchtigen essenziellen Ölbestandteile konzentriert.
P.M. Davidson und A.S. Naidu (in Natural Food Antimicrobial Systems, A.S. Naidu, Hrsg., 2000, CRC Press, Boca Raton, S. 265-294) geben einen Überblick über die antimikrobiellen Eigenschaften von phytophenolischen Verbindungen aus essenziellen Ölen von Gewürzen, Kräutern, essbaren Körnern und Samen. Die Autoren lehren, dass die antimikrobiellen Wirkungen der Gewürze und Kräuter hauptsächlich aufgrund der Anwesenheit von phenolischen Verbindungen in den essenziellen Ölfraktionen auftreten, und dass ebenfalls einige Terpene scheinbar etwas Aktivität zeigen. Carvacrol, p-Cymol und Thymol werden als die hauptsächlichen flüchtigen Bestandteile von Oregano, Thymian und Bohnenkraut ausgewiesen, die wahrscheinlich für die beobachtete Aktivität verantwortlich sind. Als aktive antimikrobielle Mittel von Rosmarin wurden Borneol, Kampher, 1,8-Cineol, Alpha-Pinen, Kamphen, Verbenon und Bornylacetat vorgeschlagen. Als aktiver Bestandteil von Salbei wurde Thujon vorgeschlagen. Für minimale lethale Konzentrationen von essenziellen Ölen des Thymianöls wurde gezeigt, dass sie in Kulturen von 225- 900 ppm reichen. Diese Konzentrationen essenzieller Öle in Nahrungsmitteln würden erhebliche Aromaprobleme verursachen. Da Kulturexperimente die Konzentration, welche für eine Wirksamkeit in Nahrungsmitteln nötig ist, unterschätzen, sind die Aromaprobleme in Nahrungsmitteln wahrscheinlich erheblicher, als selbst die Kulturwerte andeuten. In einem anderen Teil dieser Referenz wurden minimal hemmende Konzentrationen von essenziellen Ölen von 1-2 % für Rosmarin, 0,12- 2 % für Thymian, 0,12-2 % für grüne Minze, 0,5-2 % für Salbei, 0,5-2 % für Pfefferminze und 0,12-2 % für Oregano festgestellt. In der Zusammenfassung stellen die Autoren fest, dass die Konzentrationen von antimikrobiellen Verbindungen in Kräutern und Gewürzen zu gering sind, um ohne ungünstige Wirkungen auf die sensorischen Eigenschaften eines Nahrungsmittels wirksam verwendet zu werden.
Y. Kimura et al., US Patent 4,380,506 , lehren ein Verfahren zum Herstellen eines Konservierungsmittels, welches eine antioxidative und antimikrobielle Aktivität aufweist. Ihr Verfahren umfasst ein Trennen eines Extrakts von Krautgewürzen zwischen polaren und nicht polaren Lösungsmitteln. Einige der getrennten Extrakte zeigten in Kulturmedien eine antimikrobielle Aktivität gegen Gram-positive Bacillus subtilis Mikroorganismen. Diese Referenz nimmt die Vorteile des Kombinierens von Hopfen Extrakten mit Labiatae Kraut, wie in der vorliegenden Erfindung beschrieben, nicht vorweg. Die vorliegende Erfindung benötigt das Trennungsverfahren, welches von Kimura et al. gelehrt wurde, nicht und vermeidet die Verwendung von zusätzlichen Verfahrenskosten.
D. Ninkov (internationale Anmeldung WO 01/15680 A1 ) lehrt, dass pharmazeutische Zusammensetzungen durch Kombinieren von Extrakten essenzieller Öle aus Pflanzen der Labiatae Familie mit einer organischen Säure oder einem Gruppe 1 Salz hergestellt werden können. Ninkov lehrt, dass die antimikrobielle Aktivität der pharmazeutischen Zusammensetzung auf der Anwesenheit eines organischen Phenols, wie Isopropyl-o-Cresol, in dem Ölextrakt aus der Pflanze beruht.
K. Shetty und R.G. Labbe (Asia Pacific J. Clin. Nutr. (1998), 7 (3/4): 270-276) beschreiben eine Arbeit, um Laminaceae Pflanzen zu klonieren, um erhöhte Mengen essenzieller Ölbestandteile, wie Carvacrol und Thymol, herzustellen. Diese essenziellen Ölbestandteile weisen einige antimikrobielle Eigenschaften auf, aber ihre kommerzielle Verwendung wird durch die starken Aromen, welche durch diese flüchtigen Verbindungen den Nahrungsmitteln verliehen werden, verhindert.
J. Campo, M. Amiot und C. Nguyen-the (2000, Journal of Food Protection 63, S. 1359-1368) lehren, dass Rosmarin Extrakt in Kulturuntersuchungen antimikrobielle Eigenschaften aufweist. Minimal hemmende Konzentrationen variierten mit der Art der getesteten Bakterien, aber reichten von 0,06-1 %. Eine Verwendung von bis zu einem Prozent einer ethanolischen Lösung von Rosmarin wies keine Wirkung auf Gram-negative Bakterien auf. Diese Forscher nehmen an, dass Rosmarin Extrakt in Nahrungsmitteln mit geringem Fett- und geringem Proteingehalt vielversprechend sein kann, aber nur gegen Gram-positive Organismen. Es wurden keine Nahrungsmittelsysteme tatsächlich untersucht.
A.E. Down, et al., "Comparison of Vitamin E, Natural Antioxidants and Antioxidant Combinations an the Lean Color and Retail Case-Life of Ground Beef Patties" veröffentlicht im Oktober 1999, http://www.ansi.okstate.edu/research/1999rr/04.htm, beschreiben die Wirkung von Rosmarin Extrakt in Kombination mit anderen natürlichen Antioxidantien und einer Vitamin E. Nahrungsmittelergänzung auf die Farblebensdauer von nicht MAP-Rinderhackfleisch. Der geringe Anstieg der Farblebensdauer, welcher bei der Verwendung einer natürlichen Antioxidans-Mischung, die Rosmarin enthielt, beobachtet wurde, ist statistisch nicht von der Kontrolle zu unterscheiden. Diese Veröffentlichung lehrt nicht, wie die mikrobielle Haltbarkeit des Fleisches verlängert werden kann.
A.E. Down, et al., "Influence of Vitamin E, Duralox^®, and Herbalox^® an Lean Color and Retail Case-Life of Ground Beef", veröffentlicht im Oktober 1999, http://www.ansi.okstate.edu/research/1999rr/05.htm, beschreiben die Wirkung von Rosmarin Extrakt, Rosmarin Extrakt in Kombination mit anderen natürlichen Antioxidantien und Vitamin E auf die Farblebensdauer von nicht MAP-Rinderhackfleisch. Ein Hinzufügen von Rosmarin und Rosmarin plus anderen Antioxidantien erhöht die Farblebensdauer des Fleisches gegenüber der Kontrolle, aber ist nicht so wirksam, wie ein Hinzufügen von Vitamin E. Diese Veröffentlichung lehrt nicht, wie die mikrobielle Haltbarkeit des Fleisches verlängert werden kann.
Die US 5,286,506 offenbart die Verhinderung von Listerien-Wachstum in Fleischprodukten durch Anwenden von Betasäuren aus Hopfen.
Unsere Untersuchungen in tatsächlichen Fleischsystemen zeigen, dass Rosmarin Extrakt, Herbalox^® Würze, in welchem der Großteil der flüchtigen Ölbestandteile entfernt wurde, eine sehr geringe, wenn überhaupt, antimikrobielle Wirkung zeigt. Herbalox^® ist eine eingetragene Marke von Kalsec^®, Inc.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Erfindungsgemäß umfasst eine Zusammensetzung einen Hopfen Extrakt, welcher Betasäuren und ein Labiatae Kraut Extrakt enthält, wobei der Extrakt im Wesentlichen frei vom nativen essenziellen Öl ist.
Andere erfindungsgemäße Aspekte stellen ein Nahrungsmittel, welches aus frischem Fleisch, Geflügel und Fisch ausgewählt wurde und die Bestandteile einer erfindungsgemäßen Zusammensetzung umfasst, ein verpacktes Nahrungsmittelprodukt und ein Verfahren zum Verpacken von Nahrungsmitteln dar. Diese und bevorzugte erfindungsgemäße Aspekte werden in den Ansprüchen 2-16 definiert.
Die vorliegende Erfindung kann den Fleischherstellern Wege bereitstellen, um den Händlern Produkte aus wirtschaftlichen, kostengünstigen Zentralverarbeitungszentren bereitzustellen. Die Erfindung kann die Haltbarkeit von frischem Fleisch, Fisch und Geflügel verlängern und stellt frisches Fleisch, Fisch und Geflügel bereit, welches eine verlängerte mikrobielle und Farbhaltbarkeit in einer Atmosphäre aufweist, welche 20 % oder mehr Sauerstoff enthält. Die Erfindung kann verwendet werden, um das bittere Aroma der Hopfen Extrakte in frischem Fleisch, Fisch und Geflügel zu blockieren, und um die Verwendung höherer und damit wirksamer hemmender Konzentrationen der Hopfen Extrakte, ohne negative Aromaeinflüsse, zu erlauben.
Die Hopfen Extrakte alleine oder Hopfen Extrakte plus Labiatae Kraut Extrakte sind überraschenderweise, wenn sie in Fleisch aufgenommen wurden, welches unter anoxischen Bedingungen, zum Beispiel unter Stickstoff, gelagert wurde, vollständig unwirksam als antimikrobielle Mittel, was zeigt, dass die Anwesenheit von Sauerstoff entscheidend für die Erfindung ist.
Die Erfindung ist insbesondere geeignet für eine Verwendung bei unter modifizierter Atmosphäre verpacktem (MAP) Fleisch. MAP-Fleisch wird in gasundurchlässigen Materialien verpackt, welche eine Atmosphäre über dem Produkt aufrecht erhalten. Gemische aus Sauerstoff und Kohlendioxid werden häufig bei MAP-Fleisch verwendet. Gemische dieser Gase funktionieren bei der vorliegenden Erfindung sehr gut. Man könnte denken, dass das CO₂, welches in einer modifizierten O₂/CO₂ Atmosphäre anwesend ist, dazu dienen könnte, den pH-Wert der Fleischproben durch die Bildung von Carbonsäure zu senken und die Wirksamkeit der Hopfen Säure zu verstärken, aber pH-Wert Messungen während der Lagerung an diesem Fleisch zeigen keine Unterschiede zwischen jenem, welches unter N₂ gelagert und jenem, welches unter 80/20 O₂/CO₂ gelagert wurde. Der pH-Wert bleibt in beiden Fällen im Bereich von 5,7 bis 6,2.
Der Stand der Technik lehrt, dass obwohl minimal hemmende Konzentrationen (MIC) von Betasäuren in Kulturmedien im Bereich von 1 ppm liegen, diese MIC nicht gut auf komplexe Nahrungsmittelsysteme übertragbar sind. Johnson, et al., oben zitiert, berichten von MIC für Milch von 1000 ppm (4 % Fett) und von > 10.000 ppm für Camembert-Käse (~ 24 % Fett). Wenn der Fettgehalt in Nahrungsmitteln steigt, sinkt die antibakterielle Aktivität der Hopfen Säuren. Diese sind den Lehren von Larson, et al. (oben zitiert) ähnlich, wo 100 ppm in Magermilch wirksam waren und 1000 ppm für Vollmilch benötigt wurden. Im Stand der Technik wird angenommen, dass Hopfen Säuren sich nur in fettarmen Nahrungsmitteln als geeignet als antimikrobielle Mittel erweisen können. Wir haben überraschenderweise gefunden, dass Hopfen Säuren und insbesondere Betasäuren in Frikadellen mit Fettgehalten von 10-30 % oder mehr verwendet werden können. Die wirksamsten Konzentrationen reichten von 20 bis 200 ppm Betasäuren. Wenn Hopfen Säuren alleine bei Konzentrationen von über 20 ppm bis 60 ppm, abhängig vom Fettgehalt, in Rinderhackfleisch verwendet werden, sind unangenehme Aromen leicht wahr nehmbar. Überraschenderweise verdeckt das Hinzufügen von Rosmarin Extrakten oder Extrakten anderer Labiatae Kräuter in unterschwelligen Aromamengen das unangenehme Aroma, was erlaubt, wirksame Konzentrationen der Hopfen Säuren ohne einen negativen Aromaeinfluss zu verwenden. Überraschenderweise wurde ebenfalls für Hopfen Extrakte und Labiatae Kraut Extrakte gefunden, dass sie in MAP-Rinderhackfleisch die Farbe in einer synergetischen Art und Weise konservieren. In Rinderhackfleischproben, welche 10 Tage im Dunkeln gelagert wurden, stellen Hopfen Extrakt plus Rosmarin Extrakt das Doppelte der farbkonservierenden additiven Wirkung von Hopfen oder Rosmarin alleine bereit. Hopfen Extrakte alleine erweisen sich im Rinderhackfleisch während einer Lagerung im Licht, welche einer Lagerung im Dunkeln folgt, als oxidationsfördernd, während die Kombination von Hopfen Extrakt und Rosmarin Extrakt unter diesen Bedingungen die beste Farbstabilität bereitstellt. Ein anderer überraschender Befund betrifft die Wirkung der Kombination von Hopfen Extrakt, Rosmarin Extrakt und Sauerstoff enthaltender Verpackung mit modifizierter Atmosphäre auf Gram-negative Bakterien.
Der Stand der Technik ist voll von Feststellungen, dass Hopfen Extrakte eine geringe bis keine hemmende Wirkung auf Gram-negative Organismen aufweisen. Überraschenderweise haben wir Belege dafür gefunden, dass Betasäuren in der Anwesenheit hoher Sauerstoffkonzentrationen Aeromonas hydrophila und Escherichia coli, beides Gram-negative Organismen, hemmen. Die Kombination von Hopfen Betasäuren und sauerstoffreicher Atmosphäre hemmt ebenfalls Serratia liquefaciens, ein Gram-negativer Organismus, welcher als ein hauptsächlicher Verderbskeim in Rinderhackfleisch isoliert wurde. Noch überraschender zeigt die Kombination der Rosmarin und Hopfen Extrakte eine synergetische Hemmung dieser Gram-negativen Organismen, wobei die ausgeprägtesten Wirkungen des Synergismus unter sauerstoffreichen Atmosphären beobachtet werden.
Die Kombination von Labiatae Kraut Extrakt und Hopfen Extrakt, welcher Betasäuren enthält, verlängert die Farbe von frischem Fleisch, Fisch und Geflügel in der Anwesenheit von Sauerstoff in einer synergetischen Weise. Entscheidend für diese Erfindung ist die Kombination aus Rosmarin Extrakt oder einem anderen wirksamen Labiatae Kraut Extrakt und Betasäuren und die Anwesenheit von Sauerstoff. Die vorteilhafte Wirkung der Kombination von Labiatae Kraut Extrakt und Hopfen Betasäuren tritt in der Abwesenheit von Sauerstoff nicht auf.
Hopfen Extrakt alleine vermindert die Farblebensdauer von frischem, rotem Fleisch (während einer Lagerung in einer beleuchteten Verkaufsvitrine) und führt zu einem inakzeptablen Aroma. Die Kombination aus Rosmarin Extrakt und Hopfen Extrakten wirkt synergetisch, um die Farblebensdauer von Rinderhackfleisch bei Bedingungen der Lagerung im Dunkeln zu verlängern. Die Kombination ist nicht bloß additiv, sondern synergetisch, da sie die additive Wirkung von Hopfen alleine und Rosmarin alleine verdoppelt.
Das Hinzufügen von Labiatae Kraut Extrakt zu Betasäure enthaltendem Hopfen Extrakt erhöht die Menge der bitteren Betasäuren, welche bezüglich des Aromas toleriert werden können, auf eine Menge, welche für ein Konservieren der Farbe und für ein Hemmen des Wachstums von Mikroorganismen in frischem Fleisch, Fisch und Geflügel wirksam ist.
Die Kombination von Labiatae Kraut Extrakt, vorzugsweise Rosmarin Extrakt, und Hopfen Extrakt, welcher Betasäuren enthält, ist wirksamer beim Unterdrücken sowohl des Wachstums Gram-positiver, als auch Gram-negativer Bakterien, als entweder Labiatae Kraut Extrakt oder Hopfen Extrakt, welcher Betasäuren enthält, alleine. Der Stand der Technik zeigt, das Betasäuren alleine Gram-negative Bakterien nicht unterdrücken, wobei die Kombination aus Labiatae Kraut, Hopfen Extrakt und Sauerstoff diese unterdrückt.
Die Kombination von Labiatae Kraut Extrakt und Hopfen Extrakt, welcher Betasäuren enthält, in der Anwesenheit von Sauerstoff, aber nicht in seiner Abwesenheit, verbessert das Aroma von Rinderhackfleisch in einer Verpackung nach einem kommerziell wünschenswerten Lagerzeitraum. Weder Labiatae Kraut Extrakt oder Hopfen Extrakt alleine oder Sauerstoff alleine, noch eine Kombination aus zwei dieser Faktoren alleine, konserviert das Aroma so gut wie die Kombination der drei am Ende eines kommerziell wünschenswerten Lagerzeitraums.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung stellt Zusammensetzungen bereit, welche Labiatae Kraut Extrakt und Hopfen Extrakt und Verfahren zur Verwendung der Zusammensetzungen umfassen, um die Haltbarkeit von frischem Fleisch, Fisch und Geflügel zu verlängern.
Bevor mit einer Beschreibung der bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsformen weiter fortgefahren wird, wird eine Anzahl von Begriffen definiert werden.
Definitionen
Wie hier verwendet:
"Frisches Fleisch, Fisch und Geflügel" bezeichnet gesamte Schlachtkörper, abgeschnittene Teile davon und gehackte Teile davon und kann Zusatzstoffe, wie Polyphosphate, Salz, Wasser, Aromen, Brühen, hinzugefügte Proteine, Zucker, Stärken und desgleichen einschließen, welche in das Fleisch, den Fisch oder das Geflügel aufgenommen wurden. Es ist wichtig, frisches Fleisch, Fisch oder Geflügel, welches diese Inhaltsstoffe enthalten kann und durch die vorliegende Erfindung abgedeckt wird, von haltbar gemachtem Fleisch, Fisch und Geflügel zu unterscheiden, welches die gleichen Inhaltsstoffe enthalten kann, aber ebenfalls einen oder mehrere der folgenden enthält: Erythorbate, Erythorbinsäure, Ascorbate, Ascorbinsäure, Nitrite, Nitrate oder Kulturen. Die vorliegende Erfindung ist auf frisches Fleisch, Fisch und Geflügel beschränkt und schließt haltbar gemachtes Fleisch, Fisch oder Geflügel nicht ein.
"Hopfen Extrakt" bezeichnet einen Extrakt aus Hopfen, welcher Betasäuren enthält und gegebenenfalls andere Hopfen Bestandteile, welche in den Hopfen anwesend sind.
"Labiatae Kraut Extrakt" bezeichnet einen Extrakt aus einer Pflanze der Labiatae Gattung, vorzugsweise Rosmarin, Salbei, Oregano, Thymian, Minzen und Gemische davon. Am meisten bevorzugt ist Rosmarin.
"Labiatae Kraut Säure" bezeichnet Carnosin Säure, Carnosol, Rosmarin Säure und Gemische davon.
Material und Methoden
Hopfen Extrakte wurden durch Extrahieren von Hopfen mit super- oder subkritischem Kohlendioxid oder mit für Nahrungsmittel unbedenklichen Lösungsmitteln erhalten. Die Hopfen Extrakte können gemäß gut bekannter Verfahren in Fraktionen, welche hauptsächlich Alphasäuren enthalten und Fraktionen, welche hauptsächlich Betasäuren enthalten, getrennt werden. Die Extrakte können ebenfalls verschiedene Gummis, Harze und andere Hopfen Säurederivate und Hopfen Bestandteile enthalten. Hopfen Extrakte, welche die folgenden Bereiche enthalten, können in dieser Erfindung verwendet werden, werden aber nicht als beschränkend erachtet:
Betasäuren (Lupulone) 20 % bis 100 %
Alphasäuren (Humulone) 0 % bis 50 %
Harze, Wachse, u.a. Rückstände der Zusammensetzung des Extrakts.
Emulgatoren, essbare lösungsvermittelnde Mittel und andere Hilfsstoffe können hinzugefügt werden, um bei der Herstellung und der Verwendung der Hopfen Extrakt Formulierungen zu helfen.
Rosmarin Kraut Extrakte können durch Extrahieren von Rosmarin mit für Nahrungsmittel unbedenklichen Lösungsmitteln oder mit superkritischem Kohlendi oxid hergestellt werden. Extrakte, welche hauptsächlich aus lipophilen Bestandteilen bestehen, enthalten Carnosin Säure und Carnosol und andere phenolische Bestandteile. Die Menge der Carnosin Säure in dem Extrakt kann von 0,5 bis 50 % oder mehr reichen. Gehalte an Carnosol können von 0,1 bis 10 % oder mehr reichen. Extrakte, welche hauptsächlich aus hydrophilen Substanzen bestehen, enthalten Rosmarin Säure. Der Gehalt an Rosmarin Säure kann von 0,1 bis 35 % oder mehr reichen, diese Konzentrationen in dem Extrakt werden jedoch nicht als beschränkend erachtet. Extrakte, welche unter Verwendung von Lösungsmitteln intermediärer Polarität hergestellt wurden, enthalten sowohl die lipophilen, als auch die hydrophilen Bestandteile. Träger, wie Pflanzenöl, Emulgatoren, Propylenglykol, essbare Lösungsmittel und andere Hilfsstoffe, können in den Formulierungen verwendet werden. Herbalox^® Würze stellt eine eingetragene Marke von Kalsec^®, Inc. dar.
Extrakte aus Oregano, Salbei, Thymian und Minze können unter Verwendung von Verfahren, welche im Stand der Technik gut bekannt sind, hergestellt werden, einschließlich jener, welche oben für die Herstellung von Rosmarin Extrakten beschrieben wurden.
Die in der vorliegenden Erfindung verwendeten Extrakte können entweder in Form sowohl lipophiler, als auch hydrophiler Herstellungen alleine oder in Gemischen davon vorliegen. Es liegt ebenfalls innerhalb des Schutzumfangs der vorliegenden Erfindung, die Labiatae Extrakte und Hopfen Extrakte mit Aromastoffen in der Form von Gewürz Extrakten, wie schwarzem Pfeffer, Sellerie, weißem Pfeffer, Knoblauch und Zwiebeln oder synthetischen Aromastoffen, wie Reaktionsaromen und Glutamaten, zu kombinieren.
Der Rosmarin Extrakt und der Hopfen Extrakt, welcher Betasäure enthält, wurden in angemessenen Mengen kombiniert und erhitzt und bei 80–110°C gerührt, um die in den Beispielen verwendeten Konzentrationen zu ergeben. Da Betasäuren während des Stehens dazu neigen, aus der Lösung auszukristallisieren, wurden die Proben am Morgen der Fleischproben Herstellung erhitzt, um sicherzu stellen, dass die Betasäuren vollständig gelöst waren. Eine tatsächliche Analyse der kombinierten Rosmarin und Betasäuren Probe wurde durchgeführt, um die Menge des Labiatae Kraut Extrakts und der Betasäuren zu bestimmen, die tatsächlich zu dem Fleisch hinzugefügt wurden.
Zusammensetzungen, welche Oregano, Salbei, Thymian, Minze Extrakte und Gemische davon verwenden, können durch Kombinieren des angemessenen Labiatae Kraut Extrakts oder der Extrakte mit dem Hopfen Extrakt hergestellt werden, wie oben für Zusammensetzungen, welche Rosmarin Extrakt enthalten, beschrieben wird.
Herstellung der Fleischproben
Grob gehacktes, vakuumverpacktes Rinderhack (~ 19 % Fett) in 14-Pfund Stücken wurde von der Hoekstra Meat Company bezogen. Das Rinderhack wurde in 17-Pfund Chargen abgewogen und mit der Zusammensetzung des Labiatae Kraut Extrakts und Hopfen Extrakts für 2 Minuten in einem Mainca RM-35 Fleisch Rührgerät/Mixgerät gemischt. Das Mischen wurde durch Umkehren der Richtung der Band-/Blattschaufeln alle 15 Sekunden während der zweiminütigen Mischungszeit durchgeführt. Wenn eine Behandlung hinzugefügt wurde, wurde anfänglich eine Hälfte der benötigten Menge der Zusammensetzung auf ungefähr die Hälfte der Charge des Fleisches geschichtet, gefolgt von der restlichen Hälfte des Fleisches und anschließend der restlichen Behandlung. Trockeneis, auf eine Teilchengröße von weniger als 1,7 mm zerdrückt, wurde nach 30 Sekunden der zweiminütigen Mischungszeit hinzugefügt, um die Fleischtemperatur zwischen –2,2 bis 0°C (28°F bis 32°F) während des Mischens zu halten. Das Fleisch wurde anschließend durch eine 1/8''-Platte in Ein-Pfund (± 0,10#) Proben gerieben. Das Hackfleisch wurde in Cryovac CD92 Behälter unter Verwendung einer MAP-Verpackungsmaschine mit Dichtungsfilm verpackt. Eine ILPRA Basic 100 VG Einzelform MAP-Verpackungsmaschine wurde unter Verwendung einer Verschweißungstemperatur von 110°C und einer Verschweißungszeit von 4 Sekunden verwendet, um die Fleischproben zu verpacken. Die Proben wurden unter Atmosphä ren von 20 % oder mehr Sauerstoff, vorzugsweise 80 % O₂ und 20 % CO₂ oder 100 Stickstoff unter Verwendung eines –700 mm Hg Vakuums und +30 mm Hg Gasrückstroms versiegelt. Verpacktes Fleisch wurde im Dunkeln bei 0-1,7°C (32-35°F) für einen festgelegten Zeitraum gelagert, anschließend gegebenenfalls in den Lichtbehälter mit 200 Foot Candles (1 Foot Candle = 10,76 Lux) CWF-Licht und einer Temperatur von 0-1,7°C (32-35°F) gebracht.
Die Proben wurden mit Kolorimetrie und Dampfraumanalyse untersucht. Farbmessungen wurden unter Verwendung eines Minolta CR-300 Chromameters unter Verwendung der "C" Lichtquelle und der Multimesswerterfassung (Mittelwert der drei aufeinanderfolgenden Erfassungen) durchgeführt, um die C.I.E. 1976 L*-a*-b*-Werte zu messen. Die Kolorimetererfassungen wurden durch den Film auf dem Fleisch aufgenommen, nachdem der Film von der Verpackung weggeschnitten und fest gegen das Fleisch gedrückt wurde, um eine flache Oberfläche, die frei von Mulden und Lufteinschlüssen war, zu erzeugen. Drei Erfassungen entlang der Diagonalen jeder Verpackung wurden aufgenommen. Wenn die Kolorimetererfassungen von MAP-Proben unter einem Stickstoffdampfraum aufgenommen wurden, wurden die MAP-Verpackungen geöffnet, und man ließ sie vor den Messungen für 10 Minuten die Farbe wiedererhalten. Das CIE-Lab Farbmessungssystem definiert einen dreidimensionalen Farbraum, in welchem die Werte L*, a* und b* in rechten Winkeln zueinander aufgetragen werden. L* ist ein Maß entlang einer Achse, welche Helligkeit oder Dunkelheit darstellt. Ein Maß entlang einer Rot/Grün Achse ergibt a*, und ein Maß gegen eine Gelb/Blau Achse wird durch b* dargestellt. CIE-Lab ist ein gängiger Farbraum für die Verwendung beim Messen reflektierender und transmittierender Gegenstände. Der a*-Wert wird in der Fleischindustrie verbreitet als ein Maß der Rötung verwendet. Je höher der a*-Wert, desto akzeptabler, und die Erfindung erlaubt durch Erhöhen der Retention des a*-Wertes über die Kontrolle, dass ein a*-Wert von sogar 17 oder höher unter kommerziellen Bedingungen erreicht wird.
Die Dampfraum Gaszusammensetzung wurde unter Verwendung eines PBI Dansensor Checkmate 9900 O₂/CO₂ Analysiergerätes bestimmt, um O₂- und CO₂-Konzentrationen an den verpackten Proben zu messen. Messungen wurden unter Verwendung des manuellen Spot-Test-Modus mit einer dreisekündigen Verzögerung zum Überströmen der Linie und einem fünfsekündigen Messungszeitraum durchgeführt. Da die Dampfraum- und kolorimetrischen Analysen destruktive Tests darstellen, wurden die Proben nach der Analyse verworfen.
Die Proben wurden, wie in den Beispielen beschrieben, an spezifischen Tagen analysiert. Die mikrobiologischen Assays wurden von zwei unabhängigen und professionell qualifizierten Laboren unter Verwendung offizieller Verfahren des ADAC (988.18 und 991.14) und anderen angemessenen analytischen Verfahren durchgeführt.
Beispiel 1
Zeigen einer vorteilhaften Wirkung einer Kombination von Hopfen Extrakt und Rosmarin Extrakt auf die Farb- und mikrobielle Haltbarkeit von unter sauerstoffreicher modifizierter Atmosphäre verpacktem Rinderhackfleisch.
Rinderhackfleischproben wurden gemäß dem in dem Material und Methoden Abschnitt beschriebenen Verfahren hergestellt und in sauerstoffundurchlässige Verpackungen unter einer Atmosphäre aus 80 % Sauerstoff und 20 % Kohlendioxid verpackt. Die Behandlungen bestanden aus den Folgenden:

A. Kontrolle (keine Zusatzstoffe)
B. Rosmarin Extrakt (0,1 % lipophiler Rosmarin Extrakt wurde zum Fleisch hinzugefügt, was eine Carnosin Säure Endkonzentration im Fleisch von annähernd 20 ppm ergab).
C. Hopfen Extrakt (0,1 % Hopfen Extrakt wurde zum Fleisch hinzugefügt, was eine Betasäure Endkonzentration im Fleisch von annähernd 194 ppm ergab).
D. Hopfen Extrakt plus lipophilem Rosmarin Extrakt (0,1 % einer Kombination aus lipophilem Rosmarin Extrakt und Hopfen Extrakt wurde zum Fleisch hinzugefügt, was Carnosin Säure und Betasäure Endkonzentrationen im Fleisch von jeweils annähernd 20 ppm und 194 ppm ergab).

Das Fleisch wurde im Dunkeln gelagert, und an den Tagen 0, 5, 10, 18 und 21 wurden Proben gezogen. Diese Proben wurden analysiert, um die Wirkung der Behandlungen auf die Eigenschaften während einer Lagerung im Dunkeln zu bestimmen. Eine Anzahl von zusätzlichen Proben wurde am Tag 10 gezogen und in eine beleuchtete, gekühlte Verkaufsvitrine gebracht, um eine Verkaufslagerung zu simulieren. Einzelne Proben wurden nach 1, 2, 3 und 4 Tagen zusätzlicher Lagerung im Licht gezogen.

Tabelle 1 zeigt die Wirkung der Behandlungen auf die Gesamtkeimzahl (aerobe und anaerobe Keimzahlen) in Rinderhackfleisch, welches im Dunkeln bei 32-35 Grad Fahrenheit während der Lagerung gelagert wurde. Die Tabelle zeigt eindeutig, dass Betasäuren das Wachstum von Mikroorganismen in Rinderhackfleisch sehr stark verzögern. Sie zeigt weiterhin die sehr starke synergetische Wirkung von Hopfen plus Rosmarin Extrakten.

Tabelle 1. Wirkung der Behandlungen auf die Summe der aeroben und anaeroben Keimzahlen. 80 % Sauerstoff/20 % Kohlendioxid
Tag	A. Kontrolle	B. Rosmarin	C. Hopfen	D. Hopfen + Rosmarin
0	6.500	3.270	2.500	8.100
5	73.000	57.000	2.000	3.000
10	1.580.000	1.150.000	6.000	6.000
18	98.000.000	116.000.000	7.000	4.000
21	320.000.000	270.000.000	1.510.000	344.000

Im Dunkeln gelagerte Proben wurden auf die Farbe analysiert. Die Farbwerte wurden aufgetragen und mit Least-Square-Geraden ausgeglichen. Unter Verwendung eines a*-Wertes von 17 als einem Wert, welcher eine gerade noch akzeptable Farbe kennzeichnet, wurde die Zeitdauer bestimmt, welche jede Probe benötigte, um einen gerade noch akzeptablen a*-Wert von 17 zu erreichen. Diese Ergebnisse sind in Tabelle 2 unten gezeigt.

Tabelle 2. Wirkung der Behandlungen auf die Farbstabilität von Rinderhackfleisch während Lagerung im Dunkeln
Probe	anfänglicher a*-Wert	Tage bis a* = 17
A. Kontrolle	27,5	13
B. Rosmarin	25,9	15
C. Hopfen	27,4	14
D. Hopfen + Rosmarin	27,4	19

Rosmarin Extrakt alleine fügt 2 Tage zur Farblebensdauer bei Lagerung im Dunkeln gegenüber der Kontrolle hinzu. Hopfen Extrakt fügt nur einen einzigen Tag hinzu. Wenn die Wirkung additiv wäre, sollte die Kombination drei zusätzliche Tage zu der Farblebensdauer bereitstellen, nämlich 16 Tage. Die Kombination stellt tatsächlich 6 Tage zusätzliche Farblebensdauer bereit, was eine synergetische Wirkung der Kombination zeigt.
Tabelle 3 zeigt die Wirkung der Behandlungen auf die Farblebensdauer von Rinderhackfleisch während einer Lagerung unter Licht, nachdem das Rinderhackfleisch vorher für 10 Tage im Dunkeln gelagert wurde. Wiederum wird a* = 17 als ein Grenzwert für eine Akzeptanz verwendet, die Zeit bis a* = 17 ist in der Tabelle gezeigt.

Tabelle 3. Wirkung der Behandlungen auf die Farbstabilität von Rinderhackfleisch während Lagerung bei Licht nach 10 Tagen Lagerung im Dunkeln.
Probe	Tage im Licht bis a* = 17 nach 10 Tagen Lagerung im Dunkeln
A. Kontrolle	2,1
B. Hopfen	1,4
C. Hopfen + Rosmarin	2,6

Diese Daten zeigen, dass sich Beta alleine als nachteilig für die Farblebensdauer der Kontrolle während einer Lagerung unter fluoreszenter Beleuchtung erweist.
Beispiel 2
Zeigen der Unwirksamkeit einer Kombination von Hopfen Extrakt und Rosmarin Extrakt auf die mikrobielle Haltbarkeit von unter modifizierter Atmosphäre verpacktem Rinderhackfleisch in der Abwesenheit von Sauerstoff.

Die Fleischproben wurden wie im Beispiel 1 hergestellt, außer, dass das Fleisch unter Stickstoff verpackt wurde. Tabelle 4 zeigt, dass keiner der Zusatzstoffe wirksame antimikrobielle Behandlungen für Rinderhackfleisch, welches unter Stickstoff gelagert wurde, darstellt, was zeigt, dass die Anwesenheit von Sauerstoff entscheidend für diese Erfindung ist.

Tabelle 4. Wirkung der Behandlungen auf die Summe aerober und anaerober Keimzahlen. 100 % Stickstoff
Tag	A. Kontrolle	B. Rosmarin	C. Hopfen	D. Hopfen + Rosmarin
0	6.500	3.270	2.500	8.100
5	102.000	144.000	98.000	21.000
10	8.100.000	6.700.000	1.260.000	630.000
18	74.000.000	65.000.000	31.000.000	36.000.000

Beispiel 3
Zeigen der Dosiswirkung von Betasäuren als einer antimikrobiellen Behandlung in MAP verpacktem Rinderhackfleisch. Zeigen, dass Dosen zwischen 50 und 100 ppm optimal sind, um 19 % Fett enthaltendes Rinderhackfleisch zu schützen.
Rinderhackfleischproben wurden gemäß dem in dem Material und Methoden Abschnitt beschriebenen Verfahren hergestellt und in sauerstoffundurchlässige Verpackungen unter einer Atmosphäre von 80 % Sauerstoff und 20 % Kohlendioxid verpackt. Die Behandlungen bestanden aus den Folgenden:

A. Kontrolle (keine Zusatzstoffe)
B. Lipophiler Rosmarin Extrakt (0,1 % lipophiler Rosmarin Extrakt wurde zum Fleisch hinzugefügt, was eine Carnosin Säure Endkonzentration im Fleisch von annähernd 20 ppm ergab).
C. Hopfen Extrakt plus lipophiler Rosmarin Extrakt (0,1 % einer Kombination aus lipophilem Rosmarin Extrakt und Hopfen Extrakt wurde zum Fleisch hinzugefügt, was Carnosin Säure und Betasäure Endkonzentrationen im Fleisch von jeweils annähernd 20 ppm und 194 ppm ergab).
D. Hopfen Extrakt plus lipophiler Rosmarin Extrakt (0,1 % einer Kombination aus lipophilem Rosmarin Extrakt und Hopfen Extrakt wurde zum Fleisch hinzugefügt, was Carnosin Säure und Betasäure Endkonzentrationen im Fleisch von jeweils annähernd 20 ppm und 105 ppm ergab).
E. Hopfen Extrakt plus lipophiler Rosmarin Extrakt (0,1 % einer Kombination aus lipophilem Rosmarin Extrakt und Hopfen Extrakt wurde zum Fleisch hinzugefügt, was Carnosin Säure und Betasäure Endkonzentrationen im Fleisch von jeweils annähernd 20 ppm und 50 ppm ergab).
F. Hopfen Extrakt plus lipophiler Rosmarin Extrakt (0,1 % einer Kombination aus lipophilem Rosmarin Extrakt und Hopfen Extrakt wurde zum Fleisch hinzugefügt, was Carnosin Säure und Betasäure Endkonzentrationen im Fleisch von jeweils annähernd 20 ppm und 10 ppm ergab).

Das Fleisch wurde im Dunkeln gelagert, und an den Tagen 0, 5, 10 und 18 wurden die Proben gezogen und auf aerobe und anaerobe Keimzahlen untersucht.

Tabelle 5 zeigt, dass die Wirkung abhängig von der Dosis ist, und dass eine Dosis von mehr als ungefähr 50 ppm Beta benötigt wird, um die gewünschte kommerziell akzeptable Wirkung in diesem spezifischen Fleisch zu erhalten. Dies wird abhängig von der anfänglichen bakteriellen Belastung des Ausgangsfleisches sein. Die Erfindung ist am wirksamsten in Fleisch, welches unter hygienischen Bedingungen hergestellt wurde.

Tabelle 5. Wirkung der Behandlungen auf die Summe aerober und anaerober Keimzahlen. Wirkung der Betasäuren Dosis
Tag	A. Kontr.	B. Rosm.	C. Rosm. + 194 ppm Beta	D. Rosm. + 105 ppm Beta	D. Rosm. + 50 ppm Beta	D. Rosm. + 10 ppm Beta
0	300	300	600	200	200	900
5	25.000	9.600	1.000	2.100	3.200	6.900
10	2.500.000	900.000	1.100	32.000	370.000	1.480.000
18	127.000.000	124.000.000	1.800	160.000	68.000.000	129.000.000

Beispiel 4
Zeigen der Wirksamkeit von hydrophilen Extrakten von Rosmarin in Kombination mit Hopfen Betasäuren und einer Verpackung unter sauerstoffreicher Atmosphäre.
Rinderhackfleischproben wurden gemäß dem in dem Material und Methoden Abschnitt beschriebenen Verfahren hergestellt und in sauerstoffundurchlässige Verpackungen unter einer Atmosphäre von 80 % Sauerstoff und 20 % Kohlendioxid verpackt. Die Behandlungen bestanden aus den Folgenden:

A. Kontrolle (keine Zusatzstoffe)
B. Hydrophiler Rosmarin Extrakt (0,1 % hydrophiler Rosmarin Extrakt wurde zum Fleisch hinzugefügt, was eine Rosmarin Säure Endkonzentration im Fleisch von annähernd 32 ppm ergab).
C. Hydrophiler Rosmarin Extrakt plus Hopfen Extrakt (0,1 % einer Kombination aus hydrophilem Rosmarin Extrakt und Hopfen Extrakt wurde zum Fleisch hinzufügt, was Rosmarin Säure und Betasäure Endkonzentrationen von jeweils annähernd 32 und 194 ppm ergab).

Die Wirkung dieser Behandlungen auf aerobe plus anaerobe Keimzahlen ist in Tabelle 6 gezeigt.

Tabelle 6. Wirkung der Behandlungen auf die Summe der aeroben und anaeroben Keimzahlen. Hydrophile Rosmarin Extrakte.
Tag	A. Kontrolle	B. hydrophiler Rosmarin	C. hydrophiler Rosmarin + Beta
0	300	400	200
5	25.000	11.200	3.000
10	2.500.000	840.000	222.000
18	127.000.000	165.000.000	20.000.000

Beispiel 5
Zeigen der Aromaschutz Wirkung von Rosmarin Extrakt auf Fleischproben, welche Hopfen Betasäuren enthalten.
Fleischproben wurden durch Mischen der angemessenen Mengen von Hopfen und/oder Rosmarin Extrakten mit Rinderhackfleisch mit 10, 20 und 30 % Fettgehalt hergestellt. Rinderhackfleischproben wurden auf einem Bratrost bis zu einer Innentemperatur von 155 Grad F gekocht. Die Panels wurden durchgeführt während das Rinderhackfleisch noch warm war. Grenzwerte wurden unter Verwendung eines ansteigenden Forced-Choice Verfahrens bestimmt (n = 20 Teilnehmer).

Dreieckstests wurden mit verschiedenen Konzentrationen von Betasäuren (mit und ohne Rosmarin. Extrakt) als die abweichende Probe durchgeführt. Die Grenzwerte stellen die Konzentration dar, bei der die Anzahl der Teilnehmer, welche die abweichende Probe auswählte, nicht signifikant war (niedriger Wert des Bereichs) und die niedrigste Konzentration, bei der die Anzahl der Teilnehmer, welche die abweichende Probe auswählte, signifikant war (hoher Wert des Bereichs). Die Werte werden in Tabelle 7 in ppm Betasäuren angegeben. Die Rosmarin Extrakt Konzentration betrug 0,1 Gew.-%.

Tabelle 7. Aromagrenzwerte für Beta in Rinderhackfleisch in der Abwesenheit und Anwesenheit von Rosmarin Extrakt.
Fleischstück (mager/fett)	Betasäuren im Hopfen Extrakt	Betasäuren + Rosmarin Extrakt
90/10	< 20 ppm	40-60 ppm
80/20	< 40 ppm	60-80 ppm
70/30	< 60 ppm	80-100 ppm

Ein Unterschied vom Kontrolltest mit 45 Teilnehmern zeigte eine signifikante Abnahme der ohne-Aroma Ergebnisse für Herbalox (0,1 %) + Beta (150 ppm), verglichen mit Beta. Dies zeigt, dass Rosmarin Extrakt die Bitterkeit des Hopfen Extrakts, welcher Betasäure enthält, verdeckt, was unerwartet ist, da Rosmarin Extrakte keine süßen oder anderen Substanzen enthalten, welche die Bitterkeit überwinden könnten.
Wir haben überraschende und synergetische Wirkungen von Hopfen Extrakten, welche Betasäuren enthalten, kombiniert mit Rosmarin Extrakten auf die Hemmung des Wachstums anaerober und aerober Gram-negativer und Grampositiver Bakterien in Kulturmedium und in rotem Fleisch gefunden.
Wie in den Veröffentlichungen des Standes der Technik berichtet wird, weisen Beta und andere Hopfen Säuren eine hemmende Wirkung auf Grampositive Bakterien auf, von denen einige pathogen sind. Es wird jedoch angenommen, dass sie keine hemmenden Wirkungen auf Gram-negative Bakterien aufweisen, von denen einige pathogen sind, und welche ebenfalls zum Verderben und Verfärben des Fleisches beitragen. Wie die folgenden Beispiele zeigen werden, ist dies in Atmosphären mit erhöhtem Sauerstoff nicht der Fall, und einige Arten werden sogar in Atmosphären von normaler Luft, welche ungefähr 20 % Sauerstoff enthält, gehemmt. Jedoch werden Atmosphären über 40 % und vorzugsweise über 60 % und am meisten bevorzugt im Bereich 70 % bis 80 % Sauerstoff und darüber bevorzugt, wobei das andere Gas CO₂ ist.
Die Verfahren zum Überprüfen von drei Arten gängiger Bakterien wurden wie folgt durchgeführt:
Drei verschiedene Gattungen Gram-negativer Bakterien wurden getestet. Das Verfahren verwendete angereicherte Nähragarplatten, welche mit frischen Bakterienkulturen beimpft wurden, welche auf der Platte ausgestrichen wurden, um nach einer Inkubation bei 22°C einen Bakterienrasen zu ergeben. 3 mm Whatman Papierscheiben (8 mm Durchmesser), welche die Testverbindungen in den ausgewiesenen Dosismengen in 95 % Ethanol enthielten, wurden auf die Platten gebracht, nachdem die Scheiben in einer sterilen Umgebung trocknen konnten. Der Hopfen Extrakt, der verwendet wurde, um die Scheiben zu dosieren, enthielt 1,29 g Betasäuren in 10 ml Ethanol, und verschiedene Mengen der ethanolischen Lösung wurden verwendet, um den in den Test verwendeten Scheiben verschiedene Dosen an Betasäuren bereitzustellen. In den Experimenten zum Testen der kombinierten Wirkungen von Rosmarin und Hopfen Extrakten wurde der Rosmarin Extrakt direkt zum angereicherten Nähragar in den Mengen von 500, 1000 und 2000 ppm hinzugefügt. Der Rosmarin Extrakt, der verwendet wurde, um den Agar zu dosieren, ent hielt 7,4 % Carnosin Säure und 1,0 % Carnosol und 2,7 % Rosmarin Säure. Der Rosmarin Extrakt (ein Ethanol Extrakt) wurde in 95 % Ethanol in einem Verhältnis von 2,63 Gramm pro 10 ml Ethanol gelöst. Angemessene Mengen dieser Lösung wurden zum Agar hinzugefügt, um die im Experiment verwendeten Konzentrationen zu ergeben. Der Agar, welcher 1000 ppm Rosmarin Extrakt enthielt, enthielt annähernd 74 ppm Carnosin Säure, 10 ppm Carnosol und 27 ppm Rosmarin Säure. Eine in Ethanol eingetauchte Kontrollscheibe wurde ebenfalls auf die Platte gebracht. Klare Bereiche im Bakterienrasen (zusammenhängendes bakterielles Wachstum) um die Scheiben, in mm gemessen, nach einer Inkubation in verschiedenen Atmosphären wurden verwendet, um das Ausmaß der antibakteriellen Aktivität der Verbindungen abzuschätzen, welche zu den Scheiben hinzugefügt wurden. Bereiche der Hemmung wurden in Millimetern gemessen. Die Scheiben waren 8 mm, daher bedeutet 9 mm, dass dort ein Bereich der Hemmung um die Scheibe herum von 1 mm auftrat. Eine 0 bedeutet, dass kein Bereich der Hemmung beobachtet wurde. In allen Fällen wurde keine Hemmung um die Kontrollscheiben herum beobachtet. Die Plattenassays zeigen, dass die Konzentration der Bakterien, die verwendet wurde, um die Platten zu beimpfen, entscheidend für die Beobachtung der klaren Zonen war, welche die antibakterielle Aktivität anzeigen. Die Assays wurden mit drei Platten durchgeführt. Die zweite Platte wurde mit einem Zehntel der Anzahl der Bakterien der ersten Platte beimpft, und die dritte Platte wurde mit einem Zehntel der Menge der Bakterien der zweiten Platte beimpft. In allen untersuchten Fällen vergrößerten sich die Bereiche der Hemmung mit abnehmender anfänglicher bakterieller Belastung.
Beispiel 6
Zeigen der hemmenden Wirkungen auf Aeromonas hydrophila Stamm ATCC 7965.
Die Ergebnisse in den Tabellen 8, 9 und 10 zeigen, dass eine Hemmung mit Beta alleine auftritt, dosisabhängig ist, und dass Rosmarin Extrakt die Hemmung verstärkt und ebenfalls in der Anwesenheit von Sauerstoff dosisabhängig ist.

Eine 80-20 Sauerstoffatmosphäre ist viel wirksamer als Luft, und bei der höchsten Rosmarin Dosis erwies sich die Hemmung als ZSM (zu stark zum Messen). Überraschenderweise zeigt Rosmarin unter anoxischen Bedingungen einen negativen Einfluss auf die Aktivität der Betasäuren.

Tabelle 8. Maß der Hemmung auf Aeromonas hydrophila ATCC 7965 unter Luft (21 % Sauerstoff).
	Bereich der Hemmung (in mm)
	Kein Rosmarin im Agar	500 ppm Rosmarin im Agar	1000 ppm Rosmarin im Agar	2000 ppm Rosmarin im Agar
Betasäure auf der Scheibe
1,29 μg	14	11	14	16
2,58 μg	18	15	18	20
3,87 μg	20	18	20	25

Tabelle 9. Maß der Hemmung auf Aeromonas hydrophila ATCC 7965 unter 80 % Sauerstoff und 20 % Kohlendioxid.
	Bereich der Hem mung (in mm)
	Kein Rosmarin im Agar	500 ppm Rosmarin im Agar	1000 ppm Rosmarin im Agar	2000 ppm Rosmarin im Agar
Betasäure auf der Scheibe
1,29 μg	12	16	28	ZSM
2,58 μg	18	18	32	ZSM
3,87 μg	28	32	36	ZSM

ZSM bedeutet "zu stark zum Messen".

Tabelle 10. Maß der Hemmung auf Aeromonas hydrophila ATCC 7965 unter Stickstoff.
	Bereich der Hem mung (in mm)
	Kein Rosmarin im Agar	500 ppm Rosmarin im Agar	1000 ppm Rosmarin im Agar	2000 ppm Rosmarin im Agar
Betasäure auf der Scheibe
1,29 μg	15	12	9	9
2,58 μg	19	15	9	9
3,87 μg	22	20	9	9

Beispiel 7
Zeigen der hemmenden Wirkungen auf Escherichia coli ATCC Stamm 25922. Die Ergebnisse werden in den Tabellen 11, 12 und 13 dargestellt. Es fand keine Hemmung durch Beta alleine oder Beta plus Rosmarin in einer anoxischen Atmosphäre statt. Es fand eine signifikante Hemmung in Luft und eine weit stärkere Hemmung in einer 80/20 Sauerstoff/Kohlendioxid Atmosphäre statt. Die Hemmung fand dosisabhängig sowohl für Betasäuren, als auch für Betasäuren plus Rosmarin statt. Die Anwesenheit von Rosmarin verdoppelte annähernd die Wirksamkeit der Betasäuren.

Tabelle 11. Maß der Hemmung auf Escherichia coli ATCC 25922 unter Luft (21 % Sauerstoff).
	Bereich der Hemmung (in mm)
	Kein Rosmarin im Agar	500 ppm Rosmarin im Agar	1000 ppm Rosmarin im Agar	2000 ppm Rosmarin im Agar
Betasäure auf der Scheibe
1,29 μg	0	0	9	9
2,58 μg	0	9	9	14
3,87 μg	10	9	10	16

Tabelle 12. Maß der Hemmung auf Escherichia coli ATCC 25922 unter 80 % Sauerstoff und 20 % Kohlendioxid.
	Bereich der Hemmung (in mm)
	Kein Rosmarin im Agar	500 ppm Rosmarin im Agar	1000 ppm Rosmarin im Agar	2000 ppm Rosmarin im Agar
Betasäure auf der Scheibe
1,29 μg	0	0	16	24
2,58 μg	10	14	18	24
3,87 μg	12	18	20	24

Tabelle 13. Maß der Hemmung auf Escherichia coli ATCC 25922 unter Stickstoff.
	Bereich der Hemmung (in mm)
	Kein Rosmarin im Agar	500 ppm Rosmarin im Agar	1000 ppm Rosmarin im Agar	2000 ppm Rosmarin im Agar
Betasäure auf der Scheibe
1,29 μg	0	0	0	0
2,58 μg	0	0	0	0
3,87 μg	0	0	0	0

Beispiel 8

Zeigen der hemmenden Wirkungen auf Serratia liquefaciens. Serratia liquefaciens wurde aus einer Hackfleischprobe isoliert. Die Ergebnisse der Hemmungsbereichtests werden in den Tabellen 14, 15 und 16 dargestellt. Unter anoxischen Bedingungen war nur die höchste Dosis der Betasäuren alleine wirksam, aber niedrigere Dosen waren in der Anwesenheit von Rosmarin wirksam. Die höchste Dosis Rosmarin, 2000 ppm, wies keine Wirkung auf. Die Leistung wurde in der Anwesenheit von Luft verbessert, und die Verbesserung erwies sich in einer 80/20 Atmosphäre als stärker.

Tabelle 14. Maß der Hemmung auf Serratia liquefaciens unter Luft (21 % Sauerstoff).
	Bereich der Hemmung (in mm)
	Kein Rosmarin im Agar	500 ppm Rosmarin im Agar	1000 ppm Rosmarin im Agar	2000 ppm Rosmarin im Agar
Betasäure auf der Scheibe
1,29 μg	0	0	0	0
2,58 μg	0	0	0	0
3,87 μg	0	9	0	0

Tabelle 15. Maß der Hemmung auf Serratia liquefaciens unter 80 % Sauerstoff und 20 % Kohlendioxid.
	Bereich der Hemmung (in mm)
	Kein Rosmarin im Agar	500 ppm Rosmarin im Agar	1000 ppm Rosmarin im Agar	2000 ppm Rosmarin im Agar
Betasäure auf der Scheibe
1,29 μg	0	0	0	0
2,58 μg	9	0	14	12
3,87 μg	12	10	16	15

Tabelle 16. Maß der Hemmung auf Serratia liquefaciens unter Stickstoff.
	Bereich der Hemmung (in mm)
	Kein Rosmarin im Agar	500 ppm Rosmarin im Agar	1000 ppm Rosmarin im Agar	2000 ppm Rosmarin im Agar
Betasäure auf der Scheibe
1,29 μg	0	10	9	0
2,58 μg	0	11	9	0
3,87 μg	10	12	9	0

Diese Beispiele zeigen, dass verschiedene Gram-negative Organismen auf gegebene Dosismengen unterschiedlich reagieren, aber dass alle unter erhöhten Sauerstoffatmosphären signifikant stärker reagierten. Sie zeigen ebenfalls, dass eine Rosmarin Dosis allgemein eine positive Wirkung auf die Hemmung aufweist, aber dass ein Überdosieren von Rosmarin eine negative Wirkung aufweisen kann.
Da die Hemmung stärker und länger anhaltend bei niedrigeren Beimpfungsmengen in den Medien ist, wird eine optimale Dosierung in der kommerziellen Praxis von der anfänglichen bakteriellen Belastung im Fleisch abhängen. Die Dosierung und Kombination kann vom Fachmann bestimmt werden.
Beispiel 9
Rinderhackfleisch wurde wie in dem Verfahren, welches oben im Material und Methoden Abschnitt beschrieben wurde, hergestellt und dosiert. Es wurde bei 4°C für 16 Tage im Dunkeln unter einer 80/20 Sauerstoff/Kohlendioxid Atmosphäre inkubiert. Zu diesem Zeitpunkt wurden Proben entnommen, und die Anzahl der Kolonie bildenden Einheiten wurde in einem Kulturmedium bestimmt. Die Anzahl der Kolonie bildenden Einheiten betrug annähernd die Hälfte in den Betasäure und Betasäure + Rosmarin Proben. Diese Kolonien bestehen aus aeroben und anaeroben Bakterien, und daher zeigt das Beispiel, dass sowohl Gram-positive als auch Gram negative Bakterientypen durch die Behandlung gehemmt werden. Dies unterstützt Beispiel 1 und stellt ein anderes Beispiel für frisches Fleisch dar.
Beispiel 10
Von einer zweiten kommerziellen Quelle bezogenes Rinderhackfleisch, welches ungefähr 30 % Fett enthielt, wurde mit Rosmarin Extrakt, welcher Carnosin Säure enthielt, mit ausreichend Hopfen Extrakt, um 75 ppm Betasäuren und 19 ppm Carnosin Säure im Rosmarin Extrakt bereitzustellen, 150 ppm Betasäuren im Hopfen Extrakt und 19 ppm Carnosin Säure im Rosmarin Extrakt und Sojabohnenöl als einer Kontrolle dosiert. Das Rinderhackfleisch wurde in einer 80/20 Atmosphäre in sauerstoffundurchlässiges Plastik verpackt. Die Proben wurden am Ende von 12 Tagen Lagerung im Dunkeln und 2 Tagen Lagerung im Licht, beides bei 4°C unter einer 80/20 Atmosphäre, auf bakterielle Keimzahlen untersucht. Das Rindfleisch wurde anschließend mazeriert und kultiviert, und die Anzahl der Kolonie bildenden Einheiten wurde in zwei Fleischproben für jede Behandlung nach einem Inkubieren bei 22°C für 48 Stunden überprüft. Die Ergebnisse von fünf Wiederholungen jeder Behandlung wurden gemittelt. Weder das Rosmarin alleine noch die Kontrolle erwiesen sich als signifikant unterschiedlich, aber beide Kombinationen aus Rosmarin und Hopfen Extakt wiesen ein Drittel oder weniger der Anzahl der Kolonie bildenden Einheiten auf, als die Kontrolle oder Rosmarin alleine.

Eine zweite Überprüfung der gleichen Fleischproben mit dem offiziellen ADAC Standardverfahren 990.12 für aerobe Keimzahlen in Nahrungsmitteln und mit dem Verfahren aus dem "Compendium of Methods for the Microbiological Examination of Foods", Kapitel 9 der 3. Auflage, für anaerobe Keimzahlen wurde durchgeführt. Fünf Proben von jeder Behandlung wurden nach 12 Tagen im Dunkeln und 2 Tagen im Licht bei 4°C sowohl auf anaerobe, als auch auf aerobe bakterielle Keimzahlen untersucht. Die Ergebnisse werden in Tabelle 17 dargestellt.

Tabelle 17. Wirkung von Hopfen Extrakt und Rosmarin Extrakt auf anaerobe und aerobe Keimzahlen von Rinderhackfleisch mit 30 % Fett.
Betasäure Dosis, ppm	Carnosin Säure Dosis, ppm	Keimzahl Anaerobe in tausend	Keimzahl Aerobe in tausend
0	19	568	438
75	19	286	58
150	19	434	56
0	0	648	532

Beide Ergebnisse zeigen, dass beide Kombinationen von Hopfen Extrakt und Rosmarin Extrakt aerobe und anaerobe Bakterien signifikant stärker unterdrücken als entweder Rosmarin alleine oder die Kontrolle.
Sie sind übereinstimmend mit der synergetischen Unterdrückung der anaeroben Bakterien in Kulturmedien durch eine Kombination aus Rosmarin und Hopfen Extrakt.
Beispiel 11
Zeigen der Wirkung eines Bereichs von Rosmarin Extrakt Konzentrationen in Kombination mit Hopfen Extrakt auf die Farb- und mikrobielle Haltbarkeit von unter sauerstoffreicher modifizierter Atmosphäre verpacktem Rinderhackfleisch.
Rinderhackfleischproben wurden gemäß dem im Material und Methoden Abschnitt beschriebenen Verfahren hergestellt und in sauerstoffundurchlässige Verpackungen unter einer Atmosphäre aus 80 % Sauerstoff und 20 % Kohlendioxid verpackt. Die Behandlungen stellten Fleisch mit annähernd 117 ppm Hopfen Betasäuren und einem Bereich von Rosmarin Extrakt Konzentrationen bereit. Die Proben stellten von 9 bis 74 ppm Carnosin Säure im endgültigen Fleischprodukt bereit.
Eine Analyse der Gesamtkeimzahlen zeigte, dass ein Ändern der Rosmarin Extrakt Konzentration über diesen Bereich keine signifikante Wirkung auf die antibakterielle Aktivität aufwies.
Beispiel 12
Zeigen des Verpackens von Schweinehackfleisch, welches mit einer Kombination von Hopfen Betasäuren und Rosmarin Extrakt behandelt wurde, unter sauerstoffreicher Atmosphäre.
Frisches Schweinehackfleisch wird mit einer Zusammensetzung aus einem Hopfen Extrakt, welcher eine Menge von 100 ppm Hopfen Betasäure bereitstellt und einem lipophilen Rosmarin Extrakt, welcher annähernd 20 ppm Carnosin Säure bereitstellt, behandelt. Das Schweinehackfleisch wird unter einer Atmosphäre aus 80 Vol.-% Sauerstoff und 20 Vol.-% Kohlendioxid in sauerstoffundurchlässiges Verpackungsmaterial verpackt.
Beispiel 13
Zeigen der antimikrobiellen Wirkung von Hopfen Betasäuren in Fisch.
Annähernd 500 ppm in einer Acetonlösung wurden zu annähernd 2 Gramm manuell homogenisiertem Stintgewebe hinzugefügt. Eine Stintgewebekontrolle wurde nur mit einer entsprechenden Menge Aceton versetzt (annähernd 200 mcl). Die 20 ml Glasröhrchen, welche diese Gewebepräparate enthielten, wurden verschlossen und bei Umgebungstemperatur für annähernd 24 Stunden gelagert. Interessanterweise fehlte dem gelagerten Beta/Stint-Homogenat der unangenehme verdorbene, fischige Geruch, welcher im Kontrollgewebe überwältigend wahrnehmbar war.
Beispiel 14
Zeigen einer geeigneten flüssigen Formulierung von Hopfen Betasäuren und Rosmarin Extrakt, welche für die Anwendung in frischem Fleisch, Fisch oder Geflügel geeignet ist.
Eine flüssige Zusammensetzung wird durch Kombinieren von 5-49 Gew.-% Decaglycerintetraoleat (Mazol^® PGO 104k) mit 25-55 % lipophilem und/oder hydrophilem Rosmarin Extrakt, 5-40 % Hopfen Extrakt, welcher Hopfen Betasäuren enthält, und 20-40 % Pflanzenöl hergestellt. Das Gemisch kann erhitzt werden, um die Bestandteile zu lösen. Die prozentualen Anteile von jedem Inhaltsstoff hängen von der Konzentration der aktiven Bestandteile in jedem Extrakt ab, welche entsprechend dem Rohmaterial, aus welchem sie hergestellt werden, variieren und können vom Fachmann angepasst werden, um eine Zusammensetzung bereitzustellen, welche dem Fleisch wirksame Mengen des Hopfen Extrakts und der Rosmarin Bestandteile liefert. Andere, weniger bevorzugte Lösungsvermittler oder Verdünner können verwendet werden, um diese flüssige Zusammensetzung herzustellen. Diese schließen Benzylalkohol, Ethylalkohol, Polysorbatemulgatoren, Sorbitane, Fettsäureester und Mono- und Diglyceride ein.
Beispiel 15
Zeigen der Verwendung von Rosmarin Extrakt und Hopfen Extrakt in Kombination mit anderen Aromastoffen.
Grobes Rinderhackfleisch wird mit 0,1 % eines Gemisches aus Rosmarin Extrakt und einem Hopfen Extrakt behandelt, so dass das Fleisch ungefähr 25 ppm Carnosin Säure und ungefähr 125 ppm Hopfen Betasäure enthält. Das Fleisch wird ebenfalls mit 0,02 % Sellerie Extrakt in der Form von Aquaresin^® Sellerie und 0,04 % schwarzem Pfeffer Extrakt in der Form von Aquasresin^® schwarzem Pfeffer behandelt. Das Fleisch wird wiederum durch ein 1/8''-Sieb gedrückt und in sauerstoffundurchlässiges Verpackungsmaterial unter einer 80 % Sauerstoff, 20 % Kohlendioxid Atmosphäre verpackt. Aquaresin^® stellt eine eingetragene Marke von Kalsec^®, Inc. dar.
Beispiel 16
Zeigen der Verwendung von gereinigten Bestandteilen aus Labiatae Kraut Extrakt und Hopfen Extrakt in Rinderhackfleisch. Grobes Rinderhackfleisch wird aufeinander folgend mit einer wässrigen Lösung von Hopfen Betasäuren bei einem pH-Wert von 12 und einer Lösung aus Carnosin Säure in Ethanol behandelt, so dass die Endkonzentration der Hopfen Betasäuren im Fleisch nach dem Hinzufügen 60 ppm beträgt und die Endkonzentration der Carnosin Säure im Fleisch nach dem Hinzufügen 15 ppm beträgt. Das Fleisch wird wiederum durch ein 1/8''-Sieb gedrückt und in sauerstoffundurchlässiges Verpackungsmaterial unter einer 80 Sauerstoff, 20 % Kohlendioxid Atmosphäre verpackt.
Beispiel 17
Zeigen der Herstellung einer Zusammensetzung, welche gereinigte Labiatae Kraut Säuren und Hopfen Betasäuren enthält. Einhundert Gramm einer Zusammensetzung, welche zum Verlängern der Farb- und bakteriellen Haltbarkeit von frischem Fleisch, Fisch und Geflügel geeignet ist, wird durch Kombinieren von 10 Gramm Hopfen Betasäuren und 15 Gramm Decaglycerintetraoleat und Erhitzen des sich ergebenden Gemisches auf ungefähr 50-80°C hergestellt. Vier Gramm Carnosin Säure und 71 Gramm Pflanzenöl werden anschließend hinzugefügt, und das sich ergebende Gemisch wird auf 80-110°C für ungefähr 5 Minuten unter Rühren erhitzt. Eine homogene Flüssigkeit wird gebildet. Diese Flüssigkeit kann in verschiedenen Dosen zu frischem Fleisch, Fisch und Geflügel hinzugefügt werden, um eine Haltbarkeitsverlängerung bereitzustellen.
Unter Verwendung eines Verfahrens, welches zu dem oben beschriebenen ähnlich ist, aber unter Ersetzen der Carnosin Säure durch Carnosol wird eine homogene Flüssigkeit erhalten, welche Carnosol und Hopfen Betasäuren enthält.
Einhundert Gramm einer Zusammensetzung, welche gereinigte Rosmarin Säure und Hopfen Betasäuren enthält, wird durch Kombinieren von 10 Gramm Hopfen Betasäuren, 4 Gramm Rosmarin Säure und 86 Gramm Propylenglykol hergestellt. Das sich ergebende Gemisch wird auf 80-110°C für ungefähr 5 Minuten unter Rühren erhitzt, um eine homogene Flüssigkeit zu erhalten, welche Rosmarin Säure und Hopfen Betasäuren enthält.
Es wird gezeigt, dass die Kombination eines Hopfen Extrakts, welcher eine wirksame Menge Betasäuren enthält und eines Rosmarin oder anderen Labiatae Extrakts, welcher wirksame Mengen Carnosin Säure, Carnosol und/oder Rosmarin Säure enthält, eine synergetische Wirkung auf die Konservierung der Farbe und die Reduzierung des Wachstums von sowohl Gram-positiven als auch Gramnegativen Bakterien in Fleisch, Fisch und Geflügel aufweist, welches in einer Sauerstoff enthaltenden Atmosphäre und vorzugsweise in einer Atmosphäre mit erhöhtem Sauerstoff, wobei der Rest des Gases CO₂ oder ein Gemisch aus CO₂ und N₂ ist, verpackt ist. Diese neuen Wirkungen ermöglichen Fleischverarbeitern MAPverpacktes Fleisch mit akzeptabler Erscheinung und akzeptablen bakteriellen Keimzahlen unter kommerziell brauchbaren Verteilungs- und Ausstellungsbedingungen bereitzustellen und bieten dadurch ein neues Hilfsmittel, den Verbrauchern Fleisch, Fisch und Geflügel von hervorragender Qualität und mit niedrigeren bakteriellen Keimzahlen anzubieten. Da die hemmende Kombination der natürlichen Aromastoffe nicht an Tiere gefüttert wird, von denen rotes Fleisch gewonnen wird, läuft sie nicht Gefahr, Antibiotika resistente Bakterienstämme zu erzeugen, was eine ungünstige Wirkung der Verwendung von Antibiotika im Tierfutter darstellt.
Die Ergebnisse zeigen, dass durch die synergetische Kombination einer wirksamen Menge Hopfen Extrakt, welcher Betasäuren enthält und einer wirksamen Menge Rosmarin Extrakt oder eines anderen Labiatae Kraut Extrakts, welcher Carnosin Säure, gegebenenfalls Carnosol und gegebenenfalls Rosmarin Säure oder essenzielle Rosmarin Säure enthält, die Farberhaltung verbessert wird und bakterielles Wachstum vermindert wird, vorausgesetzt, dass Sauerstoff mit 20 % oder mehr und vorzugsweise 40 % oder mehr und weiter bevorzugt mit 60 % oder mehr und am meisten bevorzugt mit 70-80 % oder darüber anwesend ist, und das andere Gas vorzugsweise aus CO₂ und weniger bevorzugt aus einem Gemisch aus CO₂ und Stickstoff besteht. Die Erfindung betrifft ebenfalls das Verdecken des Hopfen Extrakt Aromas durch den Rosmarin Extrakt, was dazu führt, dass es möglich ist, höhere und damit wirksamere Mengen von Hopfen Extrakten zu verwenden, ohne negative Aromaeinflüsse zu verursachen.

Claims

Zusammensetzung umfassend einen Hopfen Extrakt, der Betasäuren enthält, und einen Labiatae Kraut Extrakt, wobei der Großteil der flüchtigen Ölbestandteile aus dem Labiatae Kraut Extrakt entfernt worden ist.
Zusammensetzung gemäß Anspruch 1, wobei der Labiatae Kraut Extrakt eine Labiatae Kraut Säure, ausgewählt aus Carnosin Säure, Carnosol, Rosmarin Säure und Mischungen davon, enthält und wobei das Gewichtsverhältnis der Betasäuren zu der Labiatae Kraut Säure zwischen 0,5:1 und 13:1 liegt.
Zusammensetzung gemäß Anspruch 2, wobei der Labiatae Kraut Extrakt aus Rosmarin Extrakt, Oregano Extrakt, Thymian Extrakt, Salbei Extrakt, Minze Extrakt und Mischungen davon ausgewählt wird.
Zusammensetzung gemäß Anspruch 3, wobei der Labiatae Kraut Extrakt Rosmarin Extrakt ist.
Zusammensetzung gemäß Anspruch 3, wobei der Labiatae Kraut Extrakt Oregano Extrakt ist.
Zusammensetzung gemäß Anspruch 3, wobei der Labiatae Kraut Extrakt Thymian Extrakt ist.
Zusammensetzung gemäß Anspruch 3, wobei der Labiatae Kraut Extrakt Salbei Extrakt ist.
Zusammensetzung gemäß Anspruch 3, wobei der Labiatae Kraut Extrakt Minze Extrakt ist.
Zusammensetzung gemäß Anspruch 3, wobei der Labiatae Kraut Extrakt aus Mischungen von Rosmarin, Oregano, Thymian, Salbei und Minze Extrakt ausgewählt wird.
Zusammensetzung gemäß einem vorangegangenen Anspruch, die zusätzlich einen Träger, ausgewählt aus Dekaglycerol Monooleat, Fettsäureestern, Benzylalkohol, Ethylalkohol, Propylenglykol, pflanzlichem Öl, Polysorbaten, Sorbitanen, Sorbitan Trioleat, Carpin-/Capryl-Triglyceriden, Dextrose und Kombinationen davon, umfasst.
Zusammensetzung gemäß Anspruch 10, die zusätzlich Aromastoffe und Hilfsstoffe enthält.
Zusammensetzung gemäß Anspruch 10 oder Anspruch 11, die flüssig ist und zwischen 5-49 Gewichts-% eines Lösungsvermittlers oder Verdünnungsmittels, ausgewählt aus Dekaglycerol Tetraoleat, Benzylalkohol, Ethylalkohol, Propylenglykol, Polysorbat Emulgatoren, Sorbitanen, Fettsäureestern, Mono- und Diglyceriden und Mischungen davon, 25-55 % eines Rosmarin Kraut Extrakts, ausgewählt aus lipophilem Rosmarin Extrakt, hydrophilem Rosmarin Extrakt und Mischungen davon, 5-40 % Hopfen Extrakt, der Hopfen Betasäuren enthält, und 20-40 % pflanzliches Öl enthält.
Nahrungsmittel ausgewählt aus frischem Fleisch, Geflügel und Fisch, das die Bestandteile einer Zusammensetzung gemäß einem vorangegangenen Anspruch enthält.
Nahrungsmittel gemäß Anspruch 13, das 10 ppm oder mehr Labiatae Kraut Säure, ausgewählt aus Carnosin Säure, Carnosol, Rosmarin Säure und Mischungen davon, und 20 ppm oder mehr Betasäure enthält.
Nahrungsmittel gemäß Anspruch 14, das zwischen 19 und 500 ppm Labiatae Kraut Säure und zwischen 30 und 300 ppm Betasäuren enthält.
Nahrungsmittel gemäß Anspruch 13, das 50-2.000 ppm des Labiatae Kraut Extrakts und 40-1.000 ppm des Hopfen Extrakts enthält.
Verpacktes Nahrungsmittelprodukt, umfassend ein Nahrungsmittel gemäß einem der Ansprüche 13 bis 16, wobei des Nahrungsmittel in einer Atmosphäre, die 20 % oder mehr Sauerstoff umfasst, verpackt wird.
Produkt gemäß Anspruch 17, wobei die Atmosphäre mehr als 40 % Sauerstoff enthält.
Produkt gemäß Anspruch 17, wobei die Atmosphäre mehr als 60 % Sauerstoff enthält.
Produkt gemäß Anspruch 17, wobei die Atmosphäre mehr als 70 % Sauerstoff enthält.
Verfahren zum Verpacken von Nahrungsmitteln gemäß einem der Ansprüche 13 bis 16, das Anwenden auf oder Aufnehmen der Bestandteile einer Zusammensetzung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11 in frisches Fleisch, Fisch oder Geflügel, und dann Verpacken des frischen Fleischs, Fischs oder Geflügels in einer Atmosphäre, die 20 % oder mehr Sauerstoff enthält, umfasst.
Verfahren gemäß Anspruch 21, wobei der Labiatae Kraut Extrakt und der Hopfen Extrakt angewandt werden auf oder aufgenommen werden in frisches Fleisch, Fisch oder Geflügel in der Form einer Zusammensetzung.
Verfahren gemäß Anspruch 21, wobei der Labiatae Kraut Extrakt und der Hopfen Extrakt getrennt angewandt werden auf oder aufgenommen werden in frisches Fleisch, Fisch oder Geflügel.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 21 bis 23, wobei die Bestandteile angewandt werden auf oder aufgenommen werden in frisches Fleisch, Fisch oder Geflügel durch Besprühen, Injizieren, Eintauchen, Bestreichen, Vakuum Taumeln, Marinieren, Mischen, Pumpen, Dispersion auf einen Träger oder eine Kombinationen davon.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 21 bis 24, wobei der Labiatae Kraut Extrakt eine Labiatae Kraut Säure, ausgewählt aus Carnosin Säure, Carnosol, Rosmarin Säure und Mischungen davon, enthält.
Verfahren gemäß Anspruch 25, wobei das Gewichtsverhältnis von Betasauren zu Labiatae Säure zwischen 0,5 und 13 liegt.