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Bei Stutenmilch wurden die Veränderungen bei der Herstellung von Kumis, einem Sauermilchprodukt aus Rohmilch, das bei Raumtemperatur hergestellt wird, untersucht. Der Laktosegehalt nahm allmählich ab und erreichte nach 84-96 Stunden sein Minimum. Damit sind solche Produkte laktosefrei.

Der pH-Wert des Prozesses ist ein wichtiger Indikator für die Umwandlungen, das Bakterienwachstum und die gebildeten Umwandlungsprodukte. Es ist davon auszugehen, dass die gefundenen Daten auch für eine andere, stärker kontrollierte Fermentation, wie die von Rohmilchkefir, gelten.

Fermentierung

Laktose = Milchzucker ist ein Bestandteil der Milch. Kuhmilch besteht zum größten Teil aus Wasser sowie aus Milchfett (4-4,5%), Milcheiweiß (3-3,5%) und Laktose (3,5%). Auch einige Mineralstoffe sind enthalten. Wenn man Milch fermentiert (= säuern lässt), gibt es zahlreiche Bakterien, die den Milchzucker in Milchsäure umwandeln. Man spricht von der Gruppe der milchsäurebildenden Bakterien, zu denen Lactobacillus und Lactococcus gehören, aber auch Enterokokken wandeln Milchzucker um.

Kumis

Ein Beispiel für die Umwandlung ist das, was in Stutenmilch passiert. Im Grunde genommen sind die Unterschiede zu Kuhmilch oder Ziegenmilch nicht sehr groß. Milchzucker ist in allen Milchsorten vorhanden und auch Bakterien sind überall zu finden. Kumis ist ein Produkt, das unter anderem in der Mongolei hergestellt wird. Man mischt 1/3 Kumis mit frischer, roher Stutenmilch und lässt es 96 Stunden lang stehen.

Der Prozess in Kumis ist anschaulich, was bei der Säuerung passiert. Das ist bei Kuhmilch nicht anders und auch bei der spontanen Säuerung (Dickmilch) oder bei der Herstellung von Kefir nicht viel anders. Im Allgemeinen handelt es sich um die Gruppe der Bakterien, die bei Zimmertemperatur (20-24^o C) wachsen.

Der pH-Wert liegt zu Beginn etwas über 6,0 (ca. 6,3), (Abbildung 1). In 24 Stunden wird ein pH-Wert von 4,0 erreicht, der bei Kumis noch etwas weiter auf etwa 3,9 sinkt. Dieser pH-Wert erreicht seinen niedrigsten Wert, das Milcheiweiß flockt aus und man erhält ein dickflüssiges Produkt. Gleichzeitig sieht man, dass die Laktose nach und nach verschwindet. Der anfängliche Gehalt der frischen Pferdemilch liegt bei etwa 7,2 g/100g. Der Gehalt nimmt weiter ab und erreicht erst nach 84-96 Stunden den Wert Null. Das bedeutet, dass die bakteriellen Umsetzungen fast 3 Tage lang stattfinden und die Laktose durch die Laktatbildung schließlich vollständig verschwindet. Dies zeigt sich in der zunehmenden Menge an Milchsäure (Abb. 2), die ebenfalls erst nach 84 Stunden ihren Höchstwert (1,6 g/100g) erreicht. Buttersäure (C4) und Essigsäure (C2) nehmen ebenfalls stetig zu (nicht gezeigt).

Laktose ist ein Zucker, der aus 2 C6-Ringen besteht, nämlich Glukose und Galaktose. In Abb. 2 ist zu sehen, wie die Konzentration beider Produkte zunächst ansteigt (nach 12 Stunden), aber auch, dass diese Zucker (fast) vollständig verbraucht werden. Zucker sind eine Energiequelle für die Bakterien.

Durch die bakterielle Aktivität werden auch Nebenprodukte gebildet. In Abb. 3 ist deutlich zu erkennen, dass sowohl die einfach ungesättigten Fettsäuren (MUFA) als auch die mehrfach ungesättigten Fettsäuren (PUFA) in ihrer Konzentration zunehmen. Im Hinblick auf den Gesundheitswert der Fettsäuren in der Milch ist dies ein wichtiger Beitrag der Fermentation. Beide Konzentrationen vervierfachen sich etwa nach 96 Stunden. Anhand aller von den Forschern gemessenen Eigenschaften bewerteten sie, welche Proben nun am ähnlichsten waren. Sie fanden drei Gruppen: (1) 0 und 12 Stunden, (2) 24-60 Stunden und (3) 72-96 Stunden. Das bedeutet, dass wir es bei diesem Gärungsprozess mit drei verschiedenen Phasen zu tun haben, und dass die endgültigen Veränderungen und Umwandlungen erst nach drei Tagen erreicht werden (bei 20-24^o C). Der größte Sprung in den Veränderungen ist vor allem zwischen den 12 und 24 Stunden alten Proben zu beobachten. Die beste Korrelation zwischen allerhand Änderungen (bakterielle Zusammensetzung, Bildung von organischen Säuren usw.) wurde beim pH-Wert festgestellt. Daher bezeichnen die Forscher die Überprüfung des pH-Werts als die wichtigste Maßnahme, um einen gewünschten Prozess zu erkennen.

Zoonosebakterien sterben ab

Schließlich gehen die Forscher in ihrem Artikel auch auf das Absterben von Zoonosebakterien ein, die sie in der Rohmilch gemessen haben. Geringe Konzentrationen wurden bei den Gattungen Escherichia, Legionella und auch Staphylococcus aureus festgestellt, aber die relative Präsenz sank schnell von 0,7 % auf 0,1 % der Bakterien. Dieses Phänomen des Absterbens der unerwünschten Bakterien ist auch von anderen fermentierten Produkten bekannt.

Dieser Artikel und die Diagramme sind abgeleitet von: Bao, L., Bao, X., Dai, Y., & Jia, S. (2019). Bacterial community succession and metabolite changes during the fermentation of koumiss, a traditional Mongolian fermented beverage. International Dairy Journal, 98, 1-8.