DE2117243C3 - Verfahren zur Herstellung geschmacksneutraler oder wohlschmeckender Trockenprodukte aus Eiweißhydrolysatlösungen - Google Patents

Description

Es ist bekannt, aus Eiweißhydrolysaten das darin enthaltene Phenylalanin zu entfernen, indem man eine wäßrige Lösung des Eiweißhydrolysats einer Säulenchromatographie, vorzugsweise unter Verwendung von Aktivkohle als Adsorptionsmittel, unterwirft und aus dem erhaltenen Eluat dann anschließend das phenylalaninarme Eiweißhydrolysate in trockener Form gewinnt. Die verwendeten Eiweißhydrolysate stammen in den meisten Fällen aus Casein, Sojaeiweiß oder Eiweiß aus Rinderserum und werden aus durch Hydrolyse mit proteolytischen Enzymen, Säuren oder Alkalien hergestellt. Zur Gewinnung des Feststoffgehalts des nach der chromatographischen Abtrennung des Phenylalanine erhaltenen Eluats wird zur Schonung der empfindlichen Eiweißstoffe eine Sprühtrocknung angewandt. Das Trockenprodukt wird mit Mineralstoffen und Vitaminen sowie mit verschiedenen Aminosäuren vermischt, insbesondere solchen, die bei der chromatographischen Trennung zusammen mit dem Phenylalanin aus dem eingesetzten Eiweißhydrolysat entfernt wurden, beispielsweise mit Tryptophan, Tyrosin und Methionin, und zur Ernährung von an der Föllingschen Krankheit leidenden Kindern verwendet.

Die Föllingsche Krankheit, die auch als Phenylketonurie oder Oligophrenia phenylpyruvica bezeichnet wird, hat ihre Ursache darin, daß der Organismus, vermutlich infolge eines Enzymdefekts, nicht in der Lage ist, das in allen natürlichen Eiweißstoffen enthaltene Phenylalanin zu Tyrosin abzubauen und stattdessen Phenylbrenztraubensäure bildet, die irreversible Hirnschäden, meist schweren Schwachsinn, hervorruft. Der für die Phenylketonurie verantwortliche Enzymdefekt ist erblich, weshalb mit der Behandlung der Krankheit bereits kurz nach der Geburt eines Kindes begonnen werden muß, wenn Schädigungen des Gehirns vermieden werden sollen. Diese Behandlung besteht darin, daß man an Phenylketonurie leidenden Säuglinge und Kinder bis etwa zum 10. Lebensjahr mit einer phenylalaninarmen Kost ernährt, die jedoch alle sonstigen, für die natürliche Entwicklung erforderlichen Eiweißstoffe bzw. Aminosäuren enthalten muß.

Das oben beschriebene phenylalaninarme Eiweißhydrolysat hat nun jedoch den Nachteil, daß es unangenehm schmeckt, da es eine an Suppenwürze anklingende Geschmacksrichtung aufweist.

Kinder und insbesondere Säuglinge, die mit solchen phenylalaninarmen Eiweißhydrolysaten ernährt werden müssen, weil sie durch Muttermilch und andere, natürliche Eiweißstoffe enthaltende Nahrung wegen ihres Enzymmangels schwere Schädigungen erleiden wurden, müssen naturgemäß relativ große Mengen dieses unangenehm schmeckenden Eiweißhydrolysats erhalten, was dazu führt, daß sie sich unwohl fühlen oder die aufgenommene Nahrung erbrechen und schließlich die Nahrungsaufnahme gänzlich verweigern.

Man hat auch bereits versucht, eine Spezialnahrung

ίο für an Phenylketonurie leidende Kinder in der Weise herzustellen, daß alle für die Entwicklung erforderlichen Aminosäuren mit Ausnahme des Phenylalanine, Mineralstoffe und Vitamine miteinander vermischt werden. Der Geschmack solcher Mischungen ist aber ebenfalls nicht befriedigend.

Aus DE-OS 19 06 763 sind schmackhafte Nahrungsmittelzusammensetzungen zum menschlichen Verbrauch bekannt, die alle unentbehrlichen Aminosäuren oder einfache Vorläufer davon enthalten, die durch Stoffwechselvorgänge des menschlichen Körpers in freie Aminosäuren umgewandelt werden, welche dadurch gekennzeichnet sind, daß die Aminosäuren, Vorläufer davon oder irgendweiche Derivate davon in wäßriger Lösung vorliegen, wobei die Lösung die unentbehrlichen Aminosäuren in einer Menge von mindestens etwa 3 g pro Liter, Methylmercaptan in einer Menge von nicht über etwa 15 mg pro Liter, ein gelöstes Kohlenhydrat, ausgewählt unter Monosaccharides Disaccharides Stärken, Dextrinen und Mischungen davon, in einer Menge von mindestens etwa 100 g pro Liter, und nahrungsgemäß bedeutsame Mengen von Natrium-, Magnesium-, Kalium-, Eisen-, Caleium, Chlorid- und Phosphationen sowie ggf. weitere Substanzen, insbesondere Vitamine, Salze und Emulgatoren, enthält.

Derartige Nahrungsmittelzusammensetzungen lassen sich unter anderem herstellen, indem man entsprechende Aminosäurezusammensetzungen, beispielsweise Eiweißhydrolysate, mit gelösten Kohlenhydraten, beispielsweise Stärke, versetzt und die hierdurch erhaltenen Nahrungsmittelformulierungen dann zur Bildung eines Trockenproduktes beispielsweise einem Sprühtrocknungsverfahren oder einem Gefriertrocknungsverfahren unterzieht. Wie aus dieser DE-OS weiter hervorgeht, waren bisher alle Versuche, Aminosäuremischungen zu formulieren, die nahrungsgemäß geeignet und gleichzeitig beim menschlichen Verbrauch wohlschmeckend sind, erfolglos verlaufen. Der Geschmack derartiger Nahrungsmittelzusammensetzungen war derart unangenehm, daß diese hierdurch dem Verbraueher verleidet wurden, so daß eine andauernde Verabreichung praktisch durchweg abgelehnt wurde. Aufgabe der der DE-OS 19 06 763 zugrundeliegenden Erfindung war daher die Schaffung einer schmackhaften Nahrungsmittelzusammensetzung für den menschlichen Verbrauch, die alle unentbehrlichen Aminosäuren enthalten, jedoch über keinen unangenehmen Geschmack mehr verfügen sollte. Diese Aufgabe wird gemäß obiger DE-OS dadurch gelöst, daß bei den hieraus bekannten schmackhaften Nahrungsmittelzusammensetzungen einmal der Gehalt gewisser Aminosäuren auf eine bestimmte Maximalkonzentration begrenzt wird und zum anderen Mal zur Geschmacksverbesserung Aromen, wie beispielsweise Citrusfrüchte-Geschmacksstoffe, herangezogen werden. Durch gleichzeitige Verwendung von Kohlenhydraten, beispielsweise auch Stärke, sollen die entsprechenden Nahrungsmittelzusammensetzungen mit dem gewünschten Joulegehalt versehen werden. Zur Bildung

einer schmackhaften Nahrungsmittelzusammensetzung sind hiernach somit eine Reihe aufwendiger Verfahrensmaßnahmen erforderlich, ohne die sich die gestellte Aufgabe nicht lösen läßt.

Aufgabe der Erfindung ist demgegenüber nun ein für die Ernährung von an Phenylketonurie leidenden Säuglingen und Kindern geeignetes, phenylalaninarmes Eiweißhydrolysatprodukt zu schaffen, das geschmacksneutral oder wohlschmeckend ist, in den für das Wachstum der Säuglinge und Kinder erforderlichen Mengen angenommen wird und sich in einfacher Weise herstellen läßt

Diese Aufgabe läßt sich nun erfindungsgemäß überraschenderweise durch das aus den Ansprüchen hervorgehende Verfahren lösen.

Da bei diesem Verfahren nach der erfindungsgemäßen Walzentrocknung erhaltene Trockenprodukt wird dann in üblicher Weise in Pulverform überführt, wobei die zur nährstoffmäßigen Ergänzung des Produkts erforderlichen Aminosäuren, Mineralstoffe und Vitamine vor oder nach der Walzentrocknung zugesetzt werden können. Es hat sich dabei als zweckmäßig erwiesen, die Aminosäuren zu der homogenen Masse aus Eiweißhydrolysatlösung und Stärkegemisch und die Mineralstoffe und Vitamine zu dem Trockenprodukt zuzusetzen.

Wie bei dem oben erwähnten bekannten Verfahren zur Herstellung eines phenylalaninarmen Eiweißhydro-Iysats geht man auch beim vorliegenden Verfahren vorzugsweise von einer Caseinhydrolysatlösung aus.

Die bevorzugten Konzentrationen des nach der chromatographischen Abtrennung des Phenylalanine erhaltenen Eluats an Eiweißhydrolysatfeststoffen richten sich nach den Löslichkeitseigenschaften der Aminosäuren, die im Ausgangsmaterial erhalten sind. Aus wirtschaftlichen Erwägungen ist man nämlich bestrebt, möglichst wenig Wasser über die zur vollständigen Lösung erforderliche Menge hinaus zu verwenden, um die Trocknung nicht unnötig zu belasten. Die Feststoffkonzentration der Hydrolysatlösung liegt daher vorzugsweise bei etwa 5 bis 20 Gew.- insbesondere bei etwa 8 bis 12 Gew.-%.

Für das Vermischen mit der Eiweißhydrolysatlösung kann Stärke beliebiger Herkunft verwendet werden, beispielsweise Weizenstärke, Maisstärke oder Kart offeistärke. Quellstärke ist ein bekanntes Umwandlungsprodukt von nativer Stärke, das sich bereits in kaltem Wasser anquellen läßt. Das vorliegend zu verwendende Stärkegemisch besteht daher vorzugsweise aus Stärke und Quellstärke gleicher Herkunft.

Die Bedingungen der Durchführung der Walzentrocknung der homogenen breiigen Masse aus Hydrolysatlösung und Stärkegemisch sind nicht von entscheidender Bedeutung. Es muß lediglich darauf geachtet werden, daß die Masse während der Trocknung unter den Temperaturen bleibt, bei denen eine Schädigung der Eiweißhydrolysatfeststoffe und der gegebenenfalls zugesetzten Aminosäuren eintritt

Das erfindungsgemäß hergestellte Trockenprodukt wird wegen seiner guten Geschmackseigenschaften von Säuglingen, die praktisch ausschließlich damit ernährt werden, sowie von größeren Kindern, die daneben auch noch andere eiweißfreie Nahrung erhalten, ohne jeden Widerwillen angenommen und ohne Anzeichen von Unwohlsein vertragen.

Aus obigen Ausfährungen ergibt sich, daß das erfindungsgemäße Verfahren zu geschmacksneutralen Trockenprodukten von EiweiBhydrolysaten führt und daß es dabei ohne Belang ist, ob das Phenylalanin aus den zu trocknenden EiweiBhydrolysaten entfernt wird oder nicht. FOr den Fall der phenylalaninarmen Eiweißhydrolysatc kommt der Erfindung jedoch besonders große Bedeutung zu, weil es dadurch möglich geworden ist, an Phenylketonurie leidende Kinder in einfacher Weise ausreichend zu ernähren, ohne daß man ihnen die für sie hergestellte Spezialkost mit Magensonden zuführen muß.

Durch das folgende Beispiel wird die Erfindung näher erläutert:

Beispiel

5,2 kg eines im Handel erhältlichen, auf enzymatischem Wege gewonnenen pulverförmigen Caseinhydrolysats werden in Wasser gelöst und zur chromatographischen Trennung auf eine Säule aus Aktivkohle aufgegeben. Die praktisch phenylalaninfreien Fraktionen des Eluats werden vereinigt und ergeben 42,6 1 einer 10-Gew.-%igen Caseinhydrolysatlösung. Diese Lösung wird mit 5,2 kg eines Gemisches aus gleichen Gewichtsteilen Maisstärke und Quellstärke aus Maisstärke versetzt und zu einer homogenen Masse von breiartiger Konsistenz verarbeitet. Nach Zugabe von 64 g Tryptophan, 262 g Tyrosin und 72 g Methionin wird die Masse bei einem Dampfdruck von etwa 1,7 bis 1,8 bar auf einem Walzentrockner getrocknet. Das Trockenprodukt wird zu einem Pulver zerkleinert und in den für die Ernährung erforderlichen Mengen mit Mineralstoffen sowie Vitaminen vermischt.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung geschmacksneutraler oder wohlschmeckender Trockenprodukte aus einem homogenen Gemisch aus phenylalaninarmen, wäßrigen Eiweißhydrolysatlösungen mit einem Feststoffgehalt von 3 bis 30Gew.-% und aus Stärke, wobei je lOOGew.-Teile Lösung etwa 10 bis 15Gew.-Teile Stärke vorhanden sind, dadurch gekennzeichnet, daß man als Stärke ein Gemisch aus Stärke und Quellstärke mit einem Gewichtsverhältnis von etwa 1 :1 verwendet und die Masse einer Walzentrocknung unterwirft

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Eiweißhydrolysatlösung mit einem Feststoffgehalt von 5 bis 20 Gew.-% verwendet.