CH633682A5

CH633682A5 - Verfahren zur herstellung einer modifiziertes molkenprotein enthaltenden zubereitung.

Info

Publication number: CH633682A5
Application number: CH1156077A
Authority: CH
Inventors: Pei Kung Chang
Original assignee: Kroger Co
Priority date: 1976-09-23
Filing date: 1977-09-21
Publication date: 1982-12-31
Also published as: IE45255L; CA1107126A; JPS5341457A; SE7710633L; FR2365297A1; NO144406B; NZ185236A; US4089987A; NL7709332A; AR211200A1; DE2741670A1; GB1589742A; AU512848B2; IE45255B1; NO773244L; NO144406C; AU2698877A; BE858970A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer schaumig schlagbaren Zubereitung, die modifiziertes Molkenprotein und Zusatzstoffe enthält. Die erfin-dungsgemäss hergestellte schaumig schlagbare Zubereitung, die vorzugsweise Käsemolkenprotein enthält, stellt verbesserte Ersatzstoffe für Eiweiss dar.

Schaumig geschlagene Eiweisse finden als luftigmachende Mittel in zahlreichen Nahrungsmittel Verwendung. In einigen Nahrungsprodukten muss das luftigmachende Mittel eine hohe Toleranz gegenüber Zucker aufweisen und in der Wärme zu einem leichten, luftigen und harten Produkt, wie hartem (hard) Schaumgebäck abbinden. In gebackenen Produkten muss das luftigmachende Mittel eine gute Toleranz gegenüber Mehl aufweisen und muss in der Lage sein, in solchen Produkten, wie Kuchen zu einem elastischen Zustand abzubinden. Eiweiss ist in der Lage, beide Funktionen zu erfüllen.

Im Hinblick auf die Kosten von Eiweiss wurden viele Versuche unternommen, die luftigmachenden Qualitäten von Eiweiss mit billigeren Materialien zu kopieren. Die Verwendung von weniger aufwendigen pflanzlichen Proteinen, wie Sojaproteinen war nicht erfolgreich. Jedoch wurden Gemische, die hydrolysiertes Sojaprotein enthielten, entwickelt, die nützliche schaumig schlagbare Mittel darstellen sollen. Zum Beispiel wird in der US-PS 2 844 468 ein schaumig schlagbares Gemisch beschrieben, welches 70 bis 90% enzymmodifiziertes Sojaprotein, 3 bis 15% Gelatine, 5 bis 15% Polyphosphat, wie Natriumhexamethaphosphat, und, gegebenenfalls, 0 bis 5% Natriumaluminiumsulfat enthält. Dieses Produkt erfordert jedoch die Verwendung eines enzyma-tisch modifizierten oder hydrolysierten Sojaproteins. Die Enzymbehandlung der Sojaproteine muss sorgfaltig kontrolliert werden, um ein mild gewürztes Produkt ohne Fremdge-40 schmack (off flavours) bereitzustellen. Ein spezifischer oder ausgeprägter Geschmack, selbst wenn er mild ist, würde auf einigen Gebieten der Verwendung von schaumig schlagbaren Mitteln, wie bei Schaumgebäck, nachteilig sein.

Es wurde eine Anzahl von Verfahren zur Herstellung ei-45 nes Eiweiss-Substitutes aus Molkenproteinen vorgeschlagen. Zum Beispiel werden in der niederländischen Patentschrift 72/14 837 (Abstract unter Derwent Accession Nr. 37 726 V), in «Whipping Studies with Partially Delactosed Cheese Whey», P. Jelen, in Journal of Dairy Science, Bd. 56, Nr. 12, so Seiten 1505-1511 und in der US-PS 3 583 968 Wärmebe-handlungs-und pH-Wert-Einstellungsverfahren zur Bildung solcher Produkte vorgeschlagen. Der Zusatz von Calcium-hydroxid zu einer Molkenlösung unter Bildung von zwei flüssigen Fraktionen wird in der US-PS 1 387 754 empfoh-55 len. In der US-PS 2 695 235 wird die Einstellung des pH-Wertes der Molkenlösung auf einen Wert von etwa 9 bis 10,5 mit nachfolgender Filtration beschrieben. Jedes dieser beschriebenen Verfahren weist bestimmte Nachteile auf. Die ersten drei Verfahren erfordern das Erhitzen mit nachfolgen-60 dem Energieaufwand und die letzteren beiden Verfahren ergeben ein Produkt mit geringerer Nützlichkeit, insbesondere wenn das Produkt in einem Ei-Schaumgebäck verwendet wird.

In der deutschen Patentanmeldung P 2 621 965.8 (US Se-65 rial No. 582 550) wird ein Verfahren zur Herstellung eines Eiweiss-Substitutes beschrieben, welches im allgemeinen das Einstellen des pH-Wertes einer Molkenproteinlösung auf einen Wert von etwa 11 bis 13 und anschliessendes Einstellen

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des pH-Wertes von etwa 4,0 bis 6,0, wobei eine überstehende Lösung und ein Niederschlag erhalten wird, umfasst. Das Verfahren wird in Abwesenheit von jeglicher Wärmebehandlung durchgeführt. Die überstehende Lösung kann als ein Eiweiss-Substitut, insbesondere in hartem Schaumgebäck verwendet werden. Wenn die unlöslichen Stoffe bei einem alkalischen pH-Wert von etwa 11 bis 13 re-hydrolysiert werden, können sie als ein Eiweiss-Substitut, insbesondere in weichem Schaumgebäck (soft meringues) verwendet werden.

Während diese bekannten Materialien zur Verwendung als Eialbumin-Ersatzstoffe vorgeschlagen werden, bestehen die meisten von ihnen nicht den Empfindlichkeitstest der Herstellung von hartem Schaumgebäck. Das Eiweiss-Sub-stitut sollte fähig sein, zu schäumen, Zucker standzuhalten und in Wärme abzubinden. Während diese Materialien einige dieser Funktionen erfüllen können, ist es notwendig, die Funktionalität, die Stabilität von Schnee und die Wärme-Abbindeeigenschaften zu verbessern.

Erfindungsgemäss wird eine verbesserte schaumig schlagbare, Molkenprotein enthaltende Zubereitung hergestellt, welche ein Molkenprotein enthaltendes Produkt mit mindestens 20 Gew.-% löslichem Molkenprotein, bezogen auf das Gesamtgewicht der trockenen Molkenfeststoffe in dem Molkenproteinprodukt, in Kombination mit Gelatine, Gelatine und einem wasserlöslichen Polyphosphat, einem Carrageenan, einem Gemisch von Carrageenanen oder einem Carrageenan bzw. einem Gemisch von Carrageenanen im Gemisch mit anderen Gummis, bzw. deren Gemisch, durch Mischen der Komponenten, wobei das Molkenprotein enthaltende Produkt durch eine der folgenden alternativen Verfahren hergestellt wird:

a) Ultrafiltration von Frischkäsemolke (cottage cheese whey); oder b) Einstellen des pH-Wertes einer Lösung, die ein Molkenprotein enthält, auf einen Wert von 11 bis 13, anschliessendes Vermindern des pH-Wertes auf einen Wert von 4 bis 6 unter Erzielung einer wässrigen Lösung eines in Wasser löslichen Molkenproduktes und unlöslichen Feststoffen und Abtrennen des endgültigen wasserlöslichen Molkenproduktes; oder c) Hydrolysieren der unlöslichen Molkenfeststoffe gemäss Verfahren b) bei einem pH-Wert zwischen 11 bis 13; oder d) Vereinigen von flüssiger Molke mit einer wirksamen Menge von Natriumlaurylsulfat unter Bildung eines Molkenprotein-Natriumlaurylsulfat-Komplexes, welcher aus der Lösung ausfällt, und anschliessendes Vermindern des Natriumlaurylsulfat-Gehaltes des Komplexes auf weniger als 0,1 Gew.-%, bezogen auf das Trockengewicht des Komplexes.

Die erfindungsgemäss hergestellten Gemische liefern verbesserte Schaumschlageigenschaften gegenüber existierenden schaumig schlagbaren, Molkenprotein enthaltenden Produkten sowie den Vorteil von ausgezeichnetem Nahrungswert und geringeren Kosten der Molkenproteine.

Die erfindungsgemäss verwendete Gelatine kann entweder Gelatine gemäss der sauer oder alkalisch hergestellten Art sein. Vorzugsweise wird die sauer hergestellte Art verwendet. Gelatine mit Bloom-Festigkeiten im Bereich von etwa 100 Bloom bis etwa 300 Bloom können verwendet werden, wobei jene im Bereich von etwa 200 bis 250 Bloom bevorzugt sind.

Die wasserlöslichen Polyphosphate, die erfindungsgemäss verwendet werden, sind vorzugsweise Polyphosphate mit mittleren Kettenlängen der Formel

X - 0

0

II

p t

0

I.

- 0

N-durchschn.

worin X Wasserstoff oder Alkalimetalle, Y ein Alkalimetall und N-durchschn. eine durchschnittliche Kettenlänge von etwa 3 bis 1000 bedeuten. Vorzugsweise beträgt die durchschnittliche Kettenlänge von etwa 3 bis 20. Repräsen-20 tative Gemische innerhalb dieser Gruppe sind Natrium- oder Kaliumtripolyphosphat, Natrium- oder Kaliumtetrapoly-phosphat, Natrium- oder Kaliumhexamethaphosphat, wobei Natriumhexamethaphosphat mit einer durchschnittlichen Kettenlänge von 6 bis 18 bevorzugt ist. 25 Die Gummis, welche erfindungsgemäss neben einem Carrageenan oder Gemischen von Carrageenanen verwendet werden können, umfassen irgendwelche essbaren Gummioder Schutzkolloide, wie Alginate, wie Natrium- oder Kaliumalginat, Carboxymethylcellulose, Akaziengummi, 30 Guar, Xanthan und Gemische derselben.

Die Menge an verwendetem Carrageenan variiert im allgemeinen reziprok mit der Milchgelfestigkeit von Carrageenan. Wenn die Gelfestigkeit zunimmt, vermindert sich die Menge an Carrageenan, die zur Erzielung wirksamer Ergeb-35 nisse notwendig ist. Zum Beispiel können Carrageenane mit einer Milchgelfestigkeit im Bereich von etwa 90 bis 110 in Mengen von bis zu 5% und vorzugsweise bis zu 3% verwendet werden. Wirksame Mengen von Carrageenan mit verschiedenen Gelfestigkeiten können leicht vom Fachmann be-40 stimmt werden.

Das Molkenprotein, das erfindungsgemäss verwendbar ist, umfasst irgendein schaumig schlagbares Molkenprotein. Im allgemeinen muss das Molkenproteinprodukt, um schaumig schlagbar zu sein, einen hohen Proteingehalt, eine grosse 45 Menge an nichtdenaturiertem Protein und eine begrenzte Menge an Fett aufweisen. Molkenproteingemische, welche schaumig schlagbar sind, können durch verschiedene Verfahren hergestellt werden.

Die Molkenproteine, welche in den erfindungsgemässen so Gemischen nützlich sind, umfassen jene, die aus der Ultrafiltration von Frischkäsemolke, wie saurer oder Weiss-käsemolke, abgeleitet werden. Ein illustratives Verfahren zur Ultrafiltration wird von Horton, B.S. et al., Food Technol, Bd. 26, S. 30,1972 beschrieben. Dieses Produkt umfasst ss 40-80% Protein (N x 6,32), 10 bis 30% Lactose, 3 bis 15% Asche und 0,5 bis 4% Fett (Enrpro®, Bezeichnung «made from grade A milk», Stauffer Chemical Company).

Erfindungsgemäss anwendbar sind ebenfalls Molkenproteine, die durch Behandlung einer normalerweise sauren 60 Lösung von Molkenproteinen vorzugsweise einer wirksamen Menge einer Base oder eines Ionenaustauscherharzes in der Hydroxyform unter Erzielung einer Lösung mit einem pH-Wert von 11 bis 13, vorzugsweise von 11 bis 12 und insbesondere von 11,5 bis 11,9 in ein Eiweiss-Substitut überführt 65 werden. Dies wird vorzugsweise bei Umgebungstemperatur, z.B. von 15 bis 25 °C durchgeführt und die Molkenlösung wird vorzugsweise bei diesem pH-Wert nicht länger als 60 bis 180 Minuten gehalten. Der Gesamtfeststoffgehalt der Lö

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sung beträgt im allgemeinen von 5 bis 25 Gew.-%. Irgendwelche Base, die für Nahrungsmittel geeignet ist (food grade base), kann zur Einstellung des pH-Wertes verwendet werden, z.B. Natriumhydroxid, - die bevorzugte Base -, Ka-liumhydroxid, Calciumhydroxid und Ammoniumhydroxid.

Nach der Behandlung mit einer Base wird die Lösung unter Verwendung irgendeiner Säure, welche nichttoxisch ist und welche für Nahrungsmittelzwecke akzeptabel ist, auf einen pH-Wert im Bereich von 4,0 bis 6,0, vorzugsweise 4,2 bis 5,0 (insbesondere etwa 4,6) angesäuert. Die bevorzugte Säure ist Salzsäure. Diese saure Einstellung wird vorzugsweise bei einer Temperatur von 15 bis 25 °C durchgeführt. Dieses Verfahren ergibt eine überstehende Lösung, die das gewünschte modifizierte Molkenproteinprodukt enthält, und einen Niederschlag. Diese beiden Produkte können leicht voneinander durch Absetzen und Dekantieren, durch Zen-trifugieren oder durch andere übliche bekannte Massnahmen getrennt werden. Die letzte spezifisch genannte Abtrenntechnik wird bevorzugt, da sie schneller ist und einen grösseren Abtrennungsgrad ergibt.

Das modifizierte Molkenproteinprodukt in der überstehenden Flüssigkeit unterscheidet sich im Proteingehalt von einem Produkt, das entweder durch Behandlung eines Molkenproteins mit Base allein erhalten wird oder von dem unlöslichen, im Verfahren gebildeten Material. Die überstehende Flüssigkeit hat einen Proteingehalt von 20 bis 35 Gew.-%. Die überstehende Flüssigkeit kann, falls zur Verhinderung von Ausschuss gekühlt, verwendet werden wie sie ist; vorzugsweise wird die überstehende Flüssigkeit zur Erzielung eines Molkenproteinkonzentrates mit geringem Molekulargewicht getrocknet. Sie fungiert als Eiweiss-Substitut und kann als Eialbumin-Ersatzstoff in hartem Schaumgebäck, Nugatkonfekt und Schaumkonfekt (devinity candy) - verwendet werden.

Das unlösliche Produkt, das bei dem vorliegenden Verfahren erhalten wird, kann in ein Produkt überführt werden, das als Eiweiss-Substitut, z.B. in einem weichen Schaumgebäck oder Biskuit, verwendet werden kann, wenn es nachfolgend bei einem alkalischen pH-Wert von 11 bis 13 hydroly-siert wird. Das unlösliche Produkt sollte bei diesem alkalischen pH-Wert eine ausgedehnte Zeitspanne, z.B. 3 bis 24 Stunden, bei einer Temperatur von 20 bis 40 °C unter Bildung dieses nützlichen Produktes, das ein modifiziertes Molkenprodukt, dessen Struktur bisher nicht voll gekennzeichnet ist, enthält, gehalten werden. Die daraus resultierende Lösung ist schaumig schlagbar, besitzt jedoch nicht die Zuk-ker-Toleranz-Eigenschaften, die für bestimmte Produkte, z.B. ein hartes Schaumgebäck, erforderlich sind. Es kann jedoch verwendet werden, um solche Produkte, wie weiches Schaumgebäck oder Biskuit u.dgl., herzustellen. Wenn dieses Produkt in Nahrungsprodukten, z.B. Schaumgebäck, welches das Vorhandensein von geringen Mengen Fett, z.B. unter 1 bis 2 Gew.-% erfordert, verwendet werden soll, ist es vorteilhaft, den Fettgehalt, z.B. durch Extraktion mit einem geeigneten organischen Lösungsmittel, wie Petroläther, oder durch andere übliche Massnahmen zu vermindern.

Die flüssige Käsemolke, welche als Ausgangsmaterial in diesem Verfahren verwendet wird, kann aus einer Vielzahl von Molken, einschliesslich sowohl süsse als auch saure Molke, ausgewählt werden. Beispiele sind Cheddar, Weisskäse, Cremekäse, Schweizer Käse, Ricotta und Mozzarella. Ebenfalls unter die Bezeichnung «Käsemolke» fällt eine Anzahl von Molkenproteinkonzentraten. Solche Konzentrate können durch eine Anzahl von Verfahren, einschliesslich ein Elektrodialyseverfahren, wie es z.B. von Stribley, R.C., Food Processing, Bd. 24, Nr. 1, S. 49,1963 beschrieben wird, umgekehrte Osmose, Ultrafiltration, z.B. wie sie von Horton B.S. et al., Food Technol., Bd. 26, S. 30,1972 beschrieben wird, Alkoholausfällung, wie sie z.B. von Morr et al., J. Dairy Sei., Bd. 53, S. 1162,1970 beschrieben wird,

oder durch Gelfiltration hergestellt werden. Wenn die Ultrafiltration oder Gelfiltrationsverfahren angewandt werden, 5 kann das Ausgangsmaterial das partiell delactosierte, demi-neralisierte Produkt sein, das aus der Behandlung von Käsemolke mit einem zweiwertigen Metallion und Einstellung des pH-Wertes auf einen Wert über 6 bei Temperaturen unter 60 °C gemäss der US-PS 3 560 219, gefolgt von einer Kon-lo zentratìonsstufe zur Kristallisation der Lactose resultiert. Diese partiell delactosierte Flüssigkeit kann alternativ durch eine Schicht aus Molekularsiebharz gemäss der US-PS Reis-sue 27 806 unter Erzielung von zwei Fraktionen, wobei die erste als Ausgangsmaterial für die vorliegende Erfindung ls verwendet werden kann, geleitet oder gewünschtenfalls der Ultrafiltration unterworfen werden.

Ebenfalls verwendbar in diesem Verfahren ist die ultrafiltrierte Käsemolke aus Weisskäse, wie vorstehend diskutiert.

20 Ein anderes Verfahren zur Umwandlung von Molken-proteinenin ein Gemisch, das erfindungsgemäss nützlich ist, umfasst den Zusatz einer wirksamen Menge von ungelöstem Natriumlaurylsulfat zu flüssiger Molke, im allgemeinen Käsemolke und vorzugsweise flüssiger saurer Käsemolke vor-2s teilhaft bei einer Temperatur von 10 bis 25 °C, um später die Ausfällung des Proteins als einen Natriumlaurylsulfat-Pro-tein-Komplex zu bewirken. Dieser Zusatz wird vorteilhaft durchgeführt, wenn die Käsemolke einen pH-Wert von 6,0 bis 8,0 besitzt. Anschliessend kann der pH-Wert der Molke, 30 die das Natriumlaurylsulfat enthält, auf einen Wert von etwa 2,0 bis 5,0 eingestellt werden, um die Ausfällung des Komplexes zu bewirken.

Die bevorzugte flüssige saure Käsemolke ist ein gutbekanntes Nebenprodukt der Käseherstellung, einschliesslich 35 Molke, wie Quark und Crememolken und Käsemolken, die durch direkte Ansäuerung von Milch erhalten werden. Ebenfalls nützlich sind Molke und Gemische von süssen und sauren Molken.

Bei Verwendung der bevorzugten flüssigen sauren Käse-40 mölke ist es wünschenswert, dass der pH-Wert der Molke im Bereich von etwa 6,0 bis 8,0 und vorzugsweise 6,5 bis 7, liegt und die Temperatur von etwa 10 bis 25 °C, vorzugsweise 15 bis 25 °C beträgt, wenn das ungelöste Natriumlaurylsulfat zuerst zugesetzt wird. Das Gewichtsverhältnis von Natrium-45 laurylsulfat, welches im Falle von flüssiger saurer Käsemolke zugesetzt wird, zu dem Molkenproteingehalt der Molke sollte von etwa 0,35 bis 0,40 betragen.

Nachdem das Natriumlaurylsulfat und die flüssige Käseso mölke bei den vorstehend beschriebenen pH- und Temperaturwerten einander zugesetzt wurden, wird im allgemeinen der pH-Wert des Gemisches auf jene pH-Werte eingestellt, welche den gewünschten Grad an Proteinausfällung ergeben, d.h. Werte von etwa 2,0 bis 5,0, z.B. von etwa 3,5 bis 4,0. ss Während dieser Stufe werden die gleichen Temperaturen, wie vorstehend beschrieben, aufrechterhalten. Das resultierende Produkt, welches anschliessend aus der Lösung ausfällt, ist ein Molkenprotein-Natriumlaurylsulfat-Komplex, welcher einen Proteingehalt von etwa 50 bis 60 Gew.-% be-6o sitzt. Das Natriumlaurylsulfat und das Protein werden anschliessend voneinander durch eine Anzahl bekannter Methoden, einschliesslich Behandlung mit Bariumchlorid, z.B. wie in J. Amer. Chem. Soc. 66,692 (1944) beschrieben, Dialyse, z.B. wie in J. Amer. Chem. Soc. 81,1400 (1959) be-65 schrieben, Behandlung mit Aceton, z. B. wie in Ind. Eng. Chem. 36, 372 (1944) beschrieben, oder durch Behandlung mit einem anionischen Austauscherharz, z.B. wie in J. Biologica! Chem. 246,4504 (1971) beschrieben, getrennt. Das

Molkenprotein ist nach Abtrennung von dem Natriumlaurylsulfat erfindungsgemäss nützlich.

Die Menge an Molkenproteinkonzentrat, die verwendet wird, hängt ab von der Menge an verwendeten Zusätzen. Im allgemeinen umfasst das Molkenproteinkonzentrat mindestens 85% des Gemisches, während der Rest des Gemisches Gelatine, Gelatine und Polyphosphat, ein Carrageenan, ein Gemisch von Carrageenanen oder ein Carrageenan bzw. ein Gemisch von Carrageenanen im Gemisch mit anderen Gummis bzw. deren Gemisch darstellt. Die Gelatine kann in einer Menge von etwa 1 bis 10 Gew.-% und vorzugsweise von etwa 1 bis 5 Gew.-% verwendet werden. Wenn Gelatine allein verwendet wird (kein Polyphosphat), wird sie vorzugsweise in einer Menge von etwa 3 bis 5 Gew.-% verwendet. Wenn die Gelatine in Kombination mit dem Polyphosphat verwendet wird, können Ergebnisse, die jenen äquivalent sind, die unter Verwendung von Gelatine allein erhalten werden, unter Verwendung von weniger Gelatine erhalten werden. In einigen Fällen kann die Menge an Gelatine, die mit dem Polyphosphat verwendet wird, um 50% (by as much as 50%) gegenüber der Menge an Gelatine, wenn sie allein verwendet wird, vermindert werden, während im wesentlichen äquivalente Ergebnisse erhalten werden. Wenn die Gelatine mit den Polyphosphaten verwendet wird, beträgt die bevorzugte Menge an Gelatine etwa 1 bis 3%, während die vorstehenden breiten und mittleren Bereiche anwendbar sind.

Das Polyphosphat, das erfindungsgemäss verwendet wird, ist vorzugsweise Natriumhexamethaphosphat, das im Bereich von etwa 5 bis 15 Gew.-% und vorzugsweise von etwa 6 bis 11 Gew.-% anwendbar ist. Im allgemeinen nimmt, wenn die Menge des Polyphosphates zunimmt, die Menge an Gelatine ab. Es wird bevorzugt, dass der Gesamtzusatz von Gelatine und Polyphosphat 15% nicht überschreitet und vorzugsweise nicht über 13% liegt.

Carrageenan wird vorzugsweise in einer Menge im Bereich von etwa 0,5 bis zu einer Menge verwendet, oberhalb welcher das Endprodukt nachteilige Eigenschaften auf dem Gebiet der Verwendung zeigt. Im allgemeinen überschreitet die Menge an Carrageenan nicht etwa 5 Gew.-%, bezogen auf den Eialbumin-ErsatzstofF, wobei die obere Grenze, abhängig von dem tatsächlich verwendeten Carrageenan oder Gemisch, variiert. In einigen Fällen kann mehr und in anderen Fällen kann weniger zugesetzt werden. Zum Beispiel wurde gefunden, dass 5% von Carrageenan (Gel-Festigkeit 90 bis 110), obgleich bearbeitbar, dazu neigt, an der Textur eines Kuchens einen nachteiligen Effekt zu bewirken. Zum Beispiel zeigt gelber Kuchen, der mit dem erfindungsgemäs-sen Eialbumin-Ersatz, der 5% Carrageenan enthält, hergestellt wird, eine etwas härtere Textur als die Kontrollprobe. Es wird bevorzugt, dass die Menge an verwendetem Carrageenan 3 Gew.-% des Eialbumin-Ersatzes nicht überschreitet.

Gewünschtenfalls kann Natriumaluminiumsulfat zur weiteren Verbesserung der Stabilität des Schaumes oder Schnees zugesetzt werden. Natriumaluminiumsulfat kann in einer Menge im Bereich von etwa 0 bis 5%, vorzugsweise von etwa 1 bis 2 Gew.-% des Eialbumin-Ersatzstoffes verwendet werden.

Es wurde ebenfalls als wünschenswert gefunden, von 0 bis etwa 5 Gew.-% und vorzugsweise von etwa 1 bis 2,5 Gew.-% des Eialbumin-Ersatzstoffes an einem sauermachenden Mittel in Form von wasserfreiem Monocalcium-phosphat zu verwenden. Dieses Mittel liefert ebenfalls Calciumionen für das System.

Die Zubereitungen können durch trockenes Vermischen der Bestandteile in den gewünschten Verhältnissen hergestellt werden. Flüssige Formulierungen können ebenfalls verwendet werden, jedoch erfordern diese Abkühlung. Die

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Zubereitungen können für den Versand an den Verbraucher vorgemischt oder in der Anlage des Verbrauchers vorgemischt werden. Das Mischen kann ebenfalls in situ bei der endgültigen Verwendung der Zubereitung erzielt werden, s Die Gelatine oder das Gelatine enthaltende trockene Gemisch wird vorzugsweise in Wasser gemischt und zur Lösung der Gelatine erhitzt, es sei denn, dass in kaltem Wasser lösli-„ che Gelatine verwendet wird.

Die Zubereitungen können als Gesamt- oder als Teiler-io satz für Eialbumin-Erfordernisse eines Rezeptes verwendet werden. Gewünschtenfalls können die Zubereitungen mit Ei-albumin unter Bildung eines verlängerten Eialbumin-Pro-duktes gemischt werden. Flüssige Gemische von Albumin und den Zubereitungen können hergestellt und gewünsch-ls tenfalls gefroren oder getrocknet werden.

Die Zubereitungen können das Eialbumin einer Formulierung völlig oder teilweise ersetzen. In hartem Schaumgebäck kann der Gesamtersatz des Eialbumins durch Verwendung einer Zubereitung enthaltend die lösliche Fraktion 20 einer alkalisch/sauer behandelten Molke, erzielt werden.

Eine Zubereitung, enthaltend ein Molkenproteinkonzentrat, das durch die Ultrafiltration von saurer Käsemolke hergestellt wird, kann als ein Eialbumin-Ersatzstoff in Schaumgebäck verwendet werden. Konfekte können ebenfalls mit die-25 sen Produkten hergestellt werden. Die anderen Molkenkonzentrate, die hierin (unter c) und d)) beschrieben werden,

sind besonders nützlich bei der Herstellung von weichem Schaumgebäck und Kuchen. Das Produkt mit niedrigem Molekulargewicht, das durch alkalische/saure Behandlung 30 hergestellt wird, wird vorzugsweise nicht in Mehl enthaltenden gebackenen Gütern verwendet, da dieses Produkt eine begrenzte Toleranz gegenüber Mehl besitzt.

Die Molkenprodukte gemäss a) (durch Ultrafiltration behandelter Weisskäse) und gemäss d) (durch Natrium-3S laurylsulfat ausgefälltes Protein) sind wirksam für die Verwendung zum lOOprozentigen Ersatz von Eialbumin, wenngleich eine Verminderung der Qualität des Endproduktes bei der Verwendung der Produkte gemäss a) und d) beobachtet wird. Ein teilweiser Ersatz von weniger als 75% und vor-40 zugsweise von etwa 50% wird in jenen Fällen bevorzugt.

Die Prozentsätze, welche als Gewichtsprozentsätze angegeben sind, die sich auf das Gesamtgewicht des Eialbumin-Ersatzstoffes beziehen, sollen sich, wenn nicht anderweitig angegeben, auf das Gesamtgewicht von Molkenproteinkon-45 zentrat und den Zusätzen beziehen.

Die nachfolgenden Beispiele dienen der Erläuterung der vorliegenden Erfindung.

so Beispiel 1

A) Herstellung eines Molkenproteinkonzentrates mit niedrigem Molekulargewicht

Etwa 800 g eines modifizierten Molkenproduktes, das aus der ersten Fraktion hergestellt wurde, die durch Hin-55 durchleiten von partiell delactosierter Käsemolkemutterlauge durch ein Molekularsiebharz, (wie in der US-PS Reis-sue 27 806 beschrieben, Enrpro® 50, Stauffer Chemical Company), erhalten wurde, wurden zu etwa 4200 ml Wasser zugesetzt, wobei eine Dispersion mit einem Feststoffgehalt 60 von etwa 16 Gew.-% erhalten wurde. Diese Dispersion wurde mit IN NaOH bei 24 bis 25 °C zur Einstellung des pH-Wertes auf etwa 11,7 behandelt und wurde 90 Minuten bei diesem pH-Wert gehalten. Diese Lösung wurde mit Salzsäure auf etwa pH 4,6 eingestellt. Der Niederschlag und die 65 überstehende Fraktion (ohne pH-Wert-Einstellung) wurden durch Zentrifugieren isoliert. Die überstehende Fraktion wurde vor der Verwendung als Ersatz für trockenes Eialbumin gefriergetrocknet.

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B) Herstellung eines Molkenproteinkonzentrates mit hohem Molekulargewicht Die unlösliche Fraktion, welche von der überstehenden Lösung gemäss Stufe A) abgetrennt wurde, wurde unter Bildung einer Dispersion von 5 bis 10% Feststoff mit Wasser gemischt und durch Behandlung derselben mit Natriumhydroxid über eine Zeitspanne von mindestens 8 Stunden bei einem pH-Wert von 11,7 und einer Temperatur von 25 °C hydrolysiert. Am Ende dieser Hydrolyse wurden Spuren von unlöslichen Stoffen, die zurückblieben, durch Zentrifugation entfernt. Die überstehende Lösung, die die wirksame Fraktion enthielt, wurde anschliessend auf einen pH-Wert von 7,0 neutralisiert. Dieses Produkt wurde vor der Verwendung gefriergetrocknet.

Beispiel 2

Herstellung eines durch Natriumlaurylsulfat ausgefällten Proteins Eine modifizierte Käsemolke wurde durch Hindurchleiten einer partiell delactosierten Molkenflüssigkeit durch eine Schicht aus Molekularsiebharz gemäss der US-PS Reis-sue 27 806 und Abtrennen der ersten Fraktion daraus, die mit Natriumlaurylsulfat umgesetzt wurde, hergestellt. Das Molkenprodukt hatte die folgende typische Zusammensetzung: _ _

50 bis 55 Gew.-% Protein, 20 bis 30 Gew.-% Lactose, 8 bis 12 Gew.-% Asche, 2 bis 3 Gew.-% (maximal) Fett, 2 bis 3% Lactat und 2 bis 3% Citrat. Etwa 1,368 g Natriumlaurylsulfat wurden zu 601 flüssiger modifizierter Molke (12% Dispersion, pH-Wert 6,5) zugesetzt und der pH-Wert wurde mit 4,514n Salzsäure auf 3,75 eingestellt. Das Gemisch wurde zentrifugiert und der Niederschlag wurde gewonnen und zweimal mit zwischen 1 und 2 Volumen Mengen angesäuertem (pH 3,75) destilliertem Wasser gewaschen. Das gewaschene Produkt wurde bei etwa 2000 U./min zentrifugiert, und der pH-Wert wurde mit In Natriumhydroxid auf 6,5 eingestellt.

15

20

30

Der Molkenprotein-Natriumlaurylsulfat-Komplex wurde anschliessend auf einen Feststoffgehalt von etwa 10% verdünnt. Diese Lösung wurde zu 3 aufeinanderfolgenden abgeteilten Mengen von 51 Anion-Austauscherharz (Duolit A-102, Hydroxyform) zugesetzt. Die Kontaktzeit in jeder abgeteilten Menge des Harzes betrug etwa 15 Minuten. Am Ende wurde das Endprodukt auf einen pH-Wert von 7,0 » neutralisiert und gefriergetrocknet. Das Endprodukt hatte einen Gehalt an Natriumlaurylsulfat von etwa 0,09%.

Beispiele 3 bis 12 Hartes Schaumgebäck

Hartes Eischaumgebäck wurde hergestellt, indem man 15 g entweder Eialbumin und/oder eines der Ersatzprodukte in 135 g Wasser auflöste. Diese Lösung wurde mit 0,27 g wasserfreiem Monocalciumphosphat versetzt. Das Gemisch wurde 15 Minuten gerührt. Anschliessend wurde dieses Gemisch in einen Hobart-C-100-Mischer, der mit einem 2,1841 (3 quart)-Becken ausgestattet war, gegossen und bei einer Geschwindigkeit von 3 geschlagen. Nach einer anfänglichen Schlagzeit von 2 Minuten wurden 297 g Zucker esslöffel-weise alle 10 Sekunden während des Schlagens zugesetzt. Das Schlagen wurde bei einer Geschwindigkeit von 3 fortgesetzt, bis das Gemisch die maximale Steifigkeit erreichte (etwa 10 Minuten).

Das spezifische Gewicht und der pH-Wert des Schnees wurden gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle I zusammengestellt.

70 g des Schaumgebäckes wurden 2 Vz Stunden bei 66,6 °C gebacken.

Das Schaumgebäck wurde über Nacht bei 26 °C in einem Backofen getrocknet.

Anschliessend wurde das spezifische Volumen des gebak-kenen Schaumgebäckes gemessen.

Die Ergebnisse sind in der nachfolgenden Tabelle I zusammengestellt.

Tabelle I

Hartes Schaumgebäck

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

(Hard Meringue)

Molkenprotein-Konzentrat

mit niedrigem

Molekulargewicht, g*

12,78

15 g**

Wasserfreies Monocalcium

phosphat, g

-

0,27

Natriumhexametha

Vi a

phosphat, g

-

1,02

-

1,02

1,50

1,02

31

Gelatine, g

-

0,615

0,307

0,615

5 ^

Natriumaluminium

.2-3

*3 E

g> «

sulfat, g

—

-

0.255

—

0,255

Zintronensäure, g

- -

-

0,330

-

0,330

W <i>

■Pi 13

Zucker, g

2,22

1,2

1,605

1,965

1,89

0,583

0,413

0

Spezifisches Gewicht

des Schaumes

0,265

0,260

0,255

0,245

0,270

0,290

0,260

0,255

0,245

0,337

Spezifisches Volumen

des Schaumgebäckes

6,44

6,34

6,12

7,14

6,37

6,00

6,68

6,99

7,02

6,35

pH des Schaumgebäckes

4,6

4,8

5,1

4,9

4,6

4,3

4,6

4,7

4,4

5,9

Zustand des gebackenen

Schaumgebäckes

D, E

B, F

B

C

D

B

A

* Hergestellt unter Verwendung des Verfahrens von Beispiel 1

A = einwandfreie feste Spitzen

B = einwandfreie Spitzen

C = eingesunkene Spitzen

D = wenig Spitzen

E = leicht flach

F = Spitze oder Oberteil eingebrochen

** Eialbumin

Wie aus den Ergebnissen der Tabelle I ersichtlich ist, zeigten harte Schaumgebäcke, die mit Gelatine (Beispiel 6) und Gelatine/Polyphosphatgemischen (Beispiele 9,10 und 11) hergestellt wurden, gutes spezifisches Gewicht des Schaumes und gutes spezifisches Volumen des Schaumgebäckes gegenüber dem mit Molkenprotein-Konzentrat allein hergestellten (Beispiel 3). Übertragen auf die endgültige Verwendung zeigten die Schaumgebäcke von Beispiel 6, 9,10 und 11 die Gelatine allein oder in Kombination mit den Poly-phosphaten enthielten, gute Spitzen, die mit dem Eialbumin-Schaumgebäck (Beispiel 12) vergleichbar waren. Ein Schaumgebäck, das mit Natriumhexamethaphosphat (Beispiel 5) hergestellt wurde, misslang, obgleich es gute Spitzen zeigte, da der obere Teil des Schaumgebäckes zusammenfiel.

Bei Biskuit lieferte die erfindungsgemäss hergestellte Zubereitung oder das Produkt im wesentlichen das gleiche spezifische Volumen, wie die mit Eiweiss hergestellte Kontrollprobe. Ein 50/50-Gemisch von Eiweiss und dem Molkenprotein-Konzentrat allein war nicht in der Lage, das gleiche spezifische Volumen wie die Kontrollprobe zu liefern.

In gelben Kuchen, die mit Natriumlaurylsulfat-ausgefall-tem Protein anstelle von Eialbumin hergestellt wurden, wurde, verglichen mit einem mit Eialbumin als Kontrollprobe hergestellten gelben Kuchen, Unzulänglichkeit in der Textur (in break force) festgestellt. Diese Unzulänglichkeiten wurden durch Verwendung des erfindungsgemässen Gemisches, das entweder eine Kombination von Natriumhexametha-

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phosphat-Gelatine-Natriumaluminiumsulfat-Zitronensäure oder Carrageenan enthielt, überwunden.

Schaumkonfekt, das unter Verwendung eines 50/50-Ge-misches von Eialbumin und einem Molkenprotein-Konzen-5 trat mit niedrigem Molekulargewicht hergestellt wurde, war wesentlich härter, als ein ähnliches Schaumkonfekt, das entweder mit Eialbumin allein oder mit einem 50/50-Gemisch aus Eialbumin und dem Molkenprotein-Konzentrat mit niedrigem Molekulargewicht, das erfindungsgemäss modifi-lo ziert wurde und 6,8% Natriumhexamethaphosphat, 4,1% Gelatine und 1,7% Natriumaluminiumsulfat enthielt, wobei die Prozentsätze auf das Gewicht bezogen sind, das sich auf das Gewicht des Molkenprotein-Konzentrat-Gemisches bezieht. Bei Schaumkonfekt ist das erfindungsgemässe Geis misch dem Eialbumin ähnlicher als das bisher zum Einsatz von Eialbumin verwandte bekannte Material.

In weichem Schaumgebäck zeigt das Produkt, das ein der Ultrafiltration unterworfenes Weisskäse-Molkenprotein in Kombination mit Natriumhexamethaphosphat und Gelatine 20 als 50prozentigen Ersatz für das Eialbumin in weichem Schaumgebäck enthielt, eine Verbesserung der Schlageigenschaften gegenüber einem 50/50-Gemisch von Eialbumin und dem der Ultrafiltration unterworfenen Weisskäse-Molkenprotein, was sich in einer Verminderung des spezifischen 25 Gewichtes zeigte, und ebenfalls eine Verbesserung der Stabilität des Schaumgebäckes, was durch eine zweifache Erhöhung der Syneresezeit bewiesen wird.

Claims

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PATENTANSPRÜCHE 1. Verfahren zur Herstellung einer schaumig schlagbaren Molkenprotein enthaltenden Zubereitung, dadurch gekennzeichnet, dass man ein Molkenprotein enthaltendes Produkt, das mindestens 20 Gew.-% lösliches Molkenprotein, bezogen auf das Gesamtgewicht der trockenen Feststoffe im Molkenpr'oteinprodukt enthält, mit Gelatine, Gelatine und einem wasserlöslichen Polyphosphat, einem Carrageenan, einem Gemisch von Carrageenanen oder einem Carrageenan bzw. einem Gemisch von Carrageenanen im Gemisch mit anderen Gummis, bzw. deren Gemisch mischt, und dass man als Molkenprotein enthaltendes Produkt a) ein Molkenproteinkonzentrat, das durch Ultrafiltration von Frischkäsemolke erhalten wird;

b) ein wasserlösliches Molkenproteinprodukt von niedrigem Molekulargewicht, das durch Einstellen des pH-Wertes einer ein Molkenprotein enthaltenden Lösung auf einen Wert von 11 bis 13, anschliessendes Vermindern des pH-Wertes auf einen Wert von 4 bis 6 unter Bildung einer wässrigen Lösung eines wasserlöslichen Molkenproduktes und unlöslichen Molkenfeststoffen und Abtrennnen des wasserlöslichen endgültigen Molkenproduktes erhalten wird;

c) ein Molkenproteinprodukt mit hohem Molekulargewicht, das durch Hydrolysieren der unlöslichen Molkenfeststoffe von b) bei einem pH-Wert zwischen 11 und 13 erhalten wird; und/oder d) ein ausgefälltes Molkenprotein, das durch Vereinigen von flüssiger Molke mit einer wirksamen Menge von Natriumlaurylsulfat unter Bildung eines Natriumlauryl-sulfatkomplexes, welcher aus der Lösung ausfällt, anschliessendes Reduzieren des Natriumlaurylsulfat-gehaltes des Komplexes auf weniger als 0,1 Gew.-%, bezogen auf das Trockengewicht des Komplexes, hergestellt wird,

s verwendet.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man Gelatine verwendet.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man Gelatine und ein wasserlösliches Phosphat verwen-

10 det.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass man als Phosphat Natriumhexamethaphosphat verwendet.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, 15 dass man ein Carrageenan verwendet.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man ein Molkenprotein enthaltendes Produkt verwendet, dessen Gehalt an löslichem Protein mindestens 25 Gew.-

20 % beträgt.
7. Schaumig schlagbares Molkenprotein enthaltende Zubereitung, hergestellt nach dem Verfahren gemäss Anspruch 1.
8. Zubereitung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeich-25 net, dass es Gelatine und ein wasserlösliches Polyphosphat enthält.
9. Zubereitung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Polyphosphat Natriumhexamethaphosphat ist.
10. Zubereitung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeich-30 net, dass der Gehalt an löslichem Protein mindestens 25

Gew.-% beträgt.