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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Behandlung von Protein und
Kohlenhydrate sowie unerwünschte Geruchs- und Geschmacksstoffe enthaltenden Pflanzenmehlen,
vorwiegend aus Hülsenfrüchten, insbesondere Sojabohnen, durch Zusatz wäßriger Lösungen
von genießbaren Protonsäuren oder ihren wasserlöslichen Metallsalzen, Vermischen,
Erhitzen des Gemisches auf eine Temperatur zwischen 65 und 100° C und Trocknen,
vor allem für Nahrungsmittelzwecke.
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Sojabohnen, Baumwollsamen, Erdnüsse und ähnliches pflanzliches Material,
das an sich sehr wertvolle Nahrungsmittelgrundstoffe enthält, haben den Nachteil,
daß sie infolge bestimmter Geruchs- und Geschmackskomponenten, insbesondere Bitterstoffe,
als solche für Nahrungsmittelzwecke ungeeignet sind. Es sind bereits Verfahren bekannt,
mit denen versucht wurde, diese Nachteile, z. B. den typischen Sojageruch und -geschmack,
zu beseitigen und gleichzeitig möglichst die Produkte in ihrer nativen Form zu erhalten.
Eine der bekannten Arbeitsweisen besteht darin, daß man z. B. die Sojabohnen vor
der Zerkleinerung in schwach angesäuertem Wasser weichen läßt, danach einige Stunden
wäscht, anschließend einige Stunden mit heißem Wasser behandelt und dann trocknet.
Abgesehen davon, daß dieses Verfahren zeitlich aufwendig ist, werden dabei große
Mengen an Behandlungsmittel benötigt, die nach der Behandlung entfernt werden müssen;
darüber hinaus können nur unzerkleinerte Produkte behandelt werden.
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Es ist ferner ein Verfahren bekannt, bei dem bereits zerkleinertes
. pflanzliches Material, beispielsweise in Form von Flocken, in der Wärme bei einem
bestimmten, durch Zugabe von entweder Säuren oder Basen eingestellten pH-Wert vor
der Entölung zur Erleichterung und Verbesserung der nachfolgenden Ölextraktion behandelt
wird. Bei diesem bekannten Verfahren kann man der Behandlungslösung zwar Verbindungen
zusetzen, die mit dem Gossypol zu reagieren vermögen, jedoch ist eine wirksame Entbitterung
bei diesem Verfahren weder vorgesehen, noch läßt sie sich erreichen, da die Behandlungslösung,
die auf das noch nicht entölte pflanzliche Material zur Einwirkung kommt, zunächst
die ölige Phase des Materials dispergiert .oder emulgiert und der Zutritt zu den
Protein- und sonstigen Substanzen, wie den Geschmacks- und Bitterstoffen in dem
Material, durch die ölige Phase zumindest wesentlich erschwert ist. Demzufolge konnte
mit diesem bekannten Behandlungsverfahren vor der Entölung eine für praktische Zwecke
erforderliche Beseitigung von unerwünschten Geruchs- und Geschmackskomponenten nicht
erreicht werden.
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Der Erfinder hat bereits früher vorgeschlagen, diese Nachteile zu
beseitigen durch ein Verfahren zur Behandlung von Protein und Kohlenhydrate enthaltendem,
einen Gehalt von mindestens 50% Trockenbestandteilen aufweisendem Material aus Nüssen
und Ölsaaten, insbesondere Sojabohnen, durch Zusatz wäßriger Lösungen von genießbaren
Protonsäuren oder ihren wasserlöslichen Metallsalzen und Wasserstoffperoxyd, Vermischen
und Trocknen, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß man das Behandlungsgut in
entöltem Zustand und in zerkleinerter Form i mit den Säuren und/oder Salzen und
Wasserstoffperoxyd in einer Menge von je 0,5 bis 5 Teilen, vorzugsweise 1 bis 2
Teilen, je 100 Teile des Gutes versetzt, wobei der Gehalt an Trockenbestandteilen
in dem Behandlungsgut wenigstens 70 bis 90% beträgt und wobei man vorteilhaft so
arbeiten kann, daß das Gut in getrennten Stufen einerseits mit den Säuren und/oder
Salzen, andererseits mit Wasserstoffperoxyd behandelt wird. Mit diesem Verfahren
läßt sich eine sehr gute Entbitterung erreichen, jedoch ist die Farbe des behandelten
Produkts manchmal nicht für alle Anwendungszwecke geeignet, und es läßt sich noch
nicht ein optimaler Gehalt an in Wasser dispergierbarem Protein aufrechterhalten.
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Es wurde nun gefunden, daß man insbesondere hinsichtlich ihrer Farbe
verbesserte entbitterte Produkte gewinnen kannn, wenn man bei einem Verfahren der
genannten Art zur Behandlung von Protein und Kohlenhydrate sowie unerwünschte Geruchs-und
Geschmacksstoffe enthaltenden Pflanzenmehlen, vorwiegend aus Hülsenfrüchten, insbesondere
Sojabohnen, durch Zusatz wäßriger Lösungen von genießbaren Protonsäuren oder ihren
Salzen, Vermischen, Erhitzen des Gemisches auf eine Temperatur zwischen 65 und 1090°
C und Trocknen erfindungsgemäß so arbeitet, daß man das Gut in entöltem Zustand
und in zerkleinerter Form mit 0,5 bis 5 Teilen wasserlöslichen Säuren und/oder Salzen
je 100 Teile trockenes Gut unter Zusatz solcher Mengen an Wasser behandelt, daß
der Feuchtigkeitsgehalt des Gutes 7 bis 20 % über seiner Gleichgewichtsfeuchtigkeit
liegt.
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Erfindungsgemäß werden also Pflanzenmehle, die in Form von grobem
oder feinem Mehl, Schrotmehl, Körnern oder Flocken vorliegen können, z. B. Sojabohnengut,
in verhältnismäßig trockenem Zustand mit hohem Festkörpergehalt durch innigen Kontakt
mit den pH-Wert erniedrigenden Verbindungen, wie Protonsäuren und deren wasserlöslichen
Salzen, bei den angegebenen Temperaturen von 65 bis 100° C, zweckmäßig während einer
Zeitspanne von einigen Sekunden bis 15 Minuten, mit kontrollierter Feuchtigkeitsmenge
angefeuchtet, wobei der Feuchtigkeitsgehalt nicht über 20% über Gleichgewichtsfeuchtigkeit
ansteigen darf. Anschließend wird getrocknet.
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Als Ausgangssubstanz für das erfindungsgemäße Verfahren kann man das
pflanzliche Material nach dem Entfetten einer üblichen Extraktionsanlage entnehmen,
beispielsweise kann man entfettete, von Lösungsmitteln freie Sojabohnenflocken bei
einer Temperatur von ungefähr 88 bis 99° C aus einer solchen Anlage abziehen.
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Als Protonsäuren lassen sich beim erfindungsgemäßen Verfahren organische
oder anorganische Säuren einsetzen. Man kann auch Salze dieser Säuren verwenden,
vorausgesetzt, daß diese ionisierbar sind. Für Nahrungsmittelzwecke dürfen stets
nur solche Säuren und Salze verwendet werden, die sich für den menschlichen Genuß
eignen und als Nahrungsmittel-Behandlungsstoffe gesetzlich zugelassen sind. Solche
Salze und/oder sauren wasserlöslichen Verbindungen können z. B. aus Meerwasser gewonnene
Salze wie Natriumchlorid und Calciumchlorid sein sowie Essigsäure, Zitronensäure,
Phosphorsäure, Salzsäure u. dgl.
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Das erfindungsgemäße Verfahren hat den Vorteil, daß die unangenehmen
Geruchs- und Geschmacksstoffe, insbesondere die Bitterstoffe, entfernt werden, ohne
daß ein unerwünschter Farbwechsel in den hell gefärbten Nahrungsprodukten auftritt.
Die erfindungsgemäß behandelten Produkte weisen darüber
hinaus einen
relativ hohen Gehalt an in Wasser dispergierbarem Protein auf, und es läßt sich
mit erfindungsgemäß behandelten Produkten in gleichmäßiger und guter Konsistenz
Brot- und Backwarenteig zubereiten, aus dem sich Gebäck mit hervorragendem Geruch
und Geschmack, gutem Gefüge und ausgezeichneter Farbe herstellen läßt. Beispiel
1 Eine wäßrige Lösung von Calciumchlorid wurde über mit Hexan extrahierten Sojaflocken
bei einer Temperatur von 90 bis 100° C versprüht. Die Vermischung erfolgte mit Hilfe
einer mit Leitblechen versehenen Trommel oder einem mechanischen Mischer hoher Geschwindigkeit,
wodurch eine gute und gleichförmige Verteilung der Behandlungslösung erreicht wurde.
Die behandelten Sojaflocken wurden 5 Minuten lang bei der angegebenen Temperatur
gehalten, anschließend bis zum Feuchtigkeitsgleichgewicht luftgetrocknet und dann
zu einer ein Sieb mit einer lichten Maschenweite von etwa 0,075 mm passierenden
Teilchengröße vermahlen. Die Anteile der Mischung bei der chemischen Behandlung
betrugen:
| Gewichtsteile |
| Sojaflocken ...................... 100 |
| CaC12. 2 H20 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2,25 |
| H,0 ............................ 10 |
Beispiel 2 Es wurde wie im Beispiel 1 beschrieben gearbeitet, jedoch wurde die Behandlungslösung
bei Zimmertemperatur über die Sojaflocken gesprüht. Die Hitzebehandlung erfolgte
mit Dampf im Vakuum von 254 mm Hg bei 90° C Flockentemperatur. Die Flokken wurden
bis zum Feuchtigkeitsgleichgewicht getrocknet und dann, wie im Beispiel 1 beschrieben,
vermahlen. Für die chemische Behandlung wurde folgende Mischung verwendet:
| Gewichtsteile |
| Sojaflocken ...................... 100 |
| CaC12.2 H20 .................... 2 |
| H,0 ............................ 10 |
Beispiel 3 Es wurde wie im Beispiel 1 beschrieben gearbeitet, jedoch wurde für die
chemische Behandlung folgende Mischung verwendet:
| Gewichtsteile |
| Sojaflocken ...................... 100 |
| Natriumacetat .................... 3 |
| Eisessig ......................... 1 |
| H,0 ............................ 9 |
Beispiel 4 Es wurde wie im Beispiel 1 beschrieben gearbeitet, jedoch wurde für die
chemische Behandlung folgende Mischung verwendet:
| Gewichtsteile |
| Sojaflocken ...................... 100 |
| H3P04 .......................... 0,5 |
| HCl ............................. 2,0 |
| H20 ............................ 7,5 |
Beispiel 5 Es wurde wie im Beispiel 1 beschrieben gearbeitet, jedoch wurde für die
chemische Behandlung folgende Mischung verwendet:
| Gewichtsteile |
| Sojaflocken ...................... 100 |
| H,P04 (85'%) . . . . ............... . 0,5 |
| Zitronensäure .................... 2,0 |
| Wasser .......................... 9,5 |
Beispiele 6 bis 17 In der nachfolgenden Tabelle I sind die Resultate wiedergegeben,
die bei Verwendung der dort aufgeführten Säuren und Salze in der angegebenen Menge
in 10 Teilen Wasser auf 100 Teile Sojaflocken erzielt wurden, wobei wie im Beispiel
2 beschrieben gearbeitet wurde.
| Tabelle I |
| Zur Behandlung In Wasser |
| Beispiel dispergierbares |
| Nr. verwendete Teile Protein *) |
| Säure bzw. Salz |
| % bei pH |
| 6 NaCl 3,0 I61 6,45 |
| 7 Natriumacetat 3,0 62 6,85 |
| 8 CaC1, 1,75 12 5,7 |
| 9 CaC1.2 3,0 8 5,6 |
| 10 BaC12 - 2 H,0 3,0 20 6,55 |
| 11. Kobaltacetat 3,0 44 6,65 |
| 12 A1C13 0,67 58 6,2 |
| 13 FeC13 1,5 14 5,65 |
| 14 Eisessig 1,75 28 5,95 |
| 15 H3P04 3,0 12 5,45 |
| 16 HCl 2,75 10 . 5,15 |
| 17 Zitronensäure 3,0 9 5,10 |
| Kontrolle - - 78 6,55 |
| *) Bestimmt nach Journ. AOCS 37, S.165 (1960). |
Wie aus den in dieser Tabelle I aufgeführten Zahlenwerten ersichtlich, hat die erfindungsgemäße
Behandlung mit einwertigen Salzen bei gleicher Konzentration einen geringeren Einfluß
auf den Gehalt an in Wasser dispergierbarem Protein. Man sieht ferner, daß der Gehalt
an in Wasser dispergierbarem Protein vergleichsweise geringer ist, wenn der pH-Wert
stärker angenähert ist an den isoelektrischen Punkt des Proteins, der bei pH 4,5
liegt. Bei neutralisiertem pH-Wert von etwa 6,6 bleibt der Gehalt an dispergierbarem
Protein relativ am höchsten.
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Die erfindungsgemäß behandelten Produkte lassen sich mit Vorteil in
üblichen Koch- und Backrezepten u. dgl. einsetzen. Die damit hergestellten Erzeugnisse
hatten auch bei hohem Sojagehalt keinen bitteren Sojageschmack und -geruch und zeigten,
was besonders vorteilhaft ist, keine unerwünschte Farbveränderung. Es wurde gefunden,
daß diese erfindungsgemäß behandelten Produkte zur Herstellung von Backwaren sowohl
aus Hefeteig als auch aus leichtem Backpulverteig, wie Brot und Teekuchen-Gebäck,
eingesetzt werden können. Die Backwaren werden
dabei nach üblichen
Rezepten hergestellt, wobei 2 bis etwa 20 % an erfindungsgemäß behandeltem Material
zusätzlich beigegeben oder im Austausch für gewöhnliches Backmehl verwendet werden
können.
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Zu Vergleichszwecken sind solche Backergebnisse in der nachfolgenden
Tabelle 1I zusammengestellt. Die Ergebnisse beziehen sich auf Backwaren, die nach
herkömmlichen Verfahren zubereitet wurden, verglichen mit solchen Backwaren, bei
denen 5% (bezogen auf die verwendete Mehlmenge) an beim erfindungsgemäßem Verfahren
anfallendem Sojabohnenmaterial eingesetzt wurden.
| Tabelle II |
| Behandlung des Laibvolumen |
| Bezeichnung des Sojamehls Sojamehls (Prozent des Farbe |
| Standards) |
| Standardprobe *) kein Sojazusatz |
| (5% Trockenmagermilch) ..................... - - Lichtgelb |
| 2% entfettetes Sojamehl mit einer ein Sieb mit lichter |
| Maschenweite von 0,075 mm passierenden Teil- |
| chengröße') . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . 2 bis 3 Minuten 98 stumpf |
| auf eine Temperatur Dunkelgelb |
| von etwa 80° C 97c |
| erhitzt |
| 4% entfettetes Sojamehl mit einer ein Sieb mit lichter |
| Maschenweite von 0,075 mm passierenden Teil- |
| chengröße') . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . 2 bis 3 Minuten 99 96 |
| auf eine Temperatur |
| von etwa 80° C |
| erhitzt |
| Erfindungsgemäß behandeltes Sojamehl Probe 11) . . 3%
Eisessig 101 100+ |
| Erfindungsgemäß behandeltes Sojamehl Probe 2') . . 2% Eisessig
99 99 se |
| Erfindungsgemäß behandeltes Sojamehl Probe 3 °) . . 1,75% Eisessig
101 bis 102 100 |
| Erfindungsgemäß behandeltes Sojamehl Probe 4 *) . . 1% Zitronensäure
- Lichtgelb |
| Erfindungsgemäß behandeltes Sojamehl Probe 5 *) . . 0,5% Phosphorsäure
- Lichtgelb |
| Erfindungsgemäß behandeltes Sojamehl Probe 6 *) . . 0,5% CaC12
- Lichtgelb |
| °) Diese Proben sind Ergebnisse, die beim Ausbacken von Brot
aus Hefeteig gewonnen wurden. |
| *) Diese Proben sind Ergebnisse, die beim Ausbacken von flachen
runden Kuchen, Muffins, aus leichtem Backpulverteig ge- |
| wonnen wurden. |
Soweit in der vorstehenden Tabelle II mehrere Werte für eine Versuchsart angegeben
sind, handelt es sich um die bei mehreren Versuchsansätzen gefundenen oberen und
unteren Werte.
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Die genannten prozentualen Anteile an Behandlungsmittel beziehen sich
auf Sojabohnenmaterial. Man kann das erfindungsgemäß behandelte Sojabohnenmaterial
auch für industrielle Zwecke einsetzen, und man kann entsprechend erfindungsgemäß
behandelte sonstige Pflanzenmehle, insbesondere Bohnenmehl, Erbsenmehl od. dgl.
Leguminosen, auch mit Zusatz von erfindungsgemäß behandeltem Erdnußmehl, zu Nahrungsmittelprodukten
verarbeiten oder für industrielle Anwendungszwecke einsetzen.