DE2160716A1 - Verfahren zur Veredelung von Nahrungsmitteln und veredelte Nahrungsmittel - Google Patents
Verfahren zur Veredelung von Nahrungsmitteln und veredelte NahrungsmittelInfo
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Description
DIPL.-CHEM. DR. ELISABETH J UhI G.
DIPL.-CHEM. DR. VOLKER VOSSIUS
DIPL-PHYS. DR. JÜRGEN SCHIRDEWÄHN
PATENTANWÄLTE
DIPL.-CHEM. DR. VOLKER VOSSIUS
DIPL-PHYS. DR. JÜRGEN SCHIRDEWÄHN
PATENTANWÄLTE
u.Z. G 603 G
(Bz/Vo/k)
Case 76-4
(Bz/Vo/k)
Case 76-4
KiOWA HAI·KO ICOG-YO CO., Ll1D.,
!Pokyα, Japan
!Pokyα, Japan
7. -Dezember 1971
11 Verfahren zur Veredelung von Nahrungsmitteln und veredelte
Nahrungsmittel."
Priorität: 11. Dezember 1970, Japan, Nr, 109 333/70
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Veredelung von Nahrungs
mitteln unter Verwendung von Prolaminen und Aminosäuren.
Bisher wurden als Überzugsmittel bei der Nahrungsmittelherstellung
Verbindungen, wie Alginsäure, Kasein, Polyphosphorsäure,
Polyacrylsäure und Carboxymethylcellulose^verwendet. Die Verwendung
dieser Überzugsmittel ergab jedoch nicht in allen Fällen einen z.B. gegen Oxydation, Feuchtigkeit und Fäulnis widerstands
fähigen Überzug. Ähnliche Verbindungen von höherem Molekulargewicht wurden auch zum Verbinden von Nahrungsmittelbestandteilen
verwendet. In einigen Fällen ist jedoch die dabei erhal-
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_ 2 —
tene Bindefestigkeit gering. Diese Verbindungen sind auch zum Verbinden von Bestandteilen mit einem hohen Wassergehalt nicht
besonders geeignet.
Aufgabe der Erfindung war es daher, ein Verfahren zur Veredelung von Nahrungsmitteln zur Verfügung zu stellen, das die vorgenannten
Nachteile nicht aufweist* Diese Aufgabe wird durch die Erfindung gelöst. ,
Gegenstand der Erfindung ist somit ein Verfahren zur Veredelung
von Nahrungsmitteln, das dadurch gekennzeichnet ist, dass man
ein Nahrungsmittel mit einem Prolamin und einer Aminosäure oder
einem Salz einer Aminosäure in einem flüssigen Medium in Berührung
bringt und das erhaltene Produkt trocknet.
Nach dem Verfahren der Erfindung gelingt es, Nahrungsmittel in einfacher Weise unter Ausnutzung eines spezifischen Effekts,
der aus der kombinierten Verwendung von Prolaminen und Amino-)
säuren resultiert, zu überziehen und au verbinden.
• Prolamine (Gliadine) sind in Samenkörnern vorkommende Proteine«
So kann z.B. Gliadin, Zein, Reis-Gliadin und Kafirin aus Weizen,
Mais, Reis und Sorghum vulgäre, einer Varietät der Mohrenhirse, durch Extraktion mit wasserhaltigem Alkohol oder schwach sauren
oder alkalischen wässrigen Lösungen extrahiert werden. Die Prolamine
sind in Wasser unlöslich und weisen eine beträchtlich hohe
Viskosität auf, wenn sie in Alkohol oder in alkoholiachen Löaun- *
gen gelöst werden. Aminosäuren sind Ampholyte, die auf biotechnischem
Wege mit geringen Kosten hergestellt werden können.
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- ■..-■_ 3 -
Wenn ein Prolamin in einem wässrigen Medium mit einer Aminosäure in Kontakt gebracht wird, bildet sich ein stark komplexes, gelatinöses
.Gemisch.
Für das erfindungsgemässe Verfahren zur Veredelung von Nahrungsmitteln
ist es charakteristisch, dass ein hochviskoses Protein mit einer Aminosäure in ein hochelastisches Produkt umgewandelt
wird. Das sa gebildete Produkt wird zum Überziehen und Verbinden
von Nahrungsmitteln verwendet.
Zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens wird ein
Prolamin in einer 20- bis 80prozentigen wässrigen Alkohollösung gelöst oder in eine homogene Emulsion überführt, oder das
Prolamin wird in einer Lösung einer organischen Säure mit einem pH-Wert von etwa 2 biß 6 gelöst. Das zu Überziehende Nahrungsmittel
wird zunächst in die Prolaminlösung oder Prolaminemulsion und dann in eine wässrige oder wässrig-alkoholische Lösung einer
Aminosäure eingetaucht» Das Nahrungsmittel kann auch zuerst in die Aminosäurelösung und dann in die Prolaminlösung eingetaucht
werden, d.h., die Reihenfolge des Eintauchens kann frei gewählt werden. Das überzogene Nahrungsmittel wird dann bei Raumtemperatur
oder erhöhten Temperaturen zur Entfernung dee Lösungsmittels
und zur Verfestigung des Überzugs getrocknet. Die Trocknung kann
im allgemeinen bei Temperaturen von 70 bis 1500C durchgeführt
werden. Bei dieser Behandlung wird ein glänzender, dünner Überzugßfilm
auf.der Oberfläche des Nahrungsmittels erhalten.
AIb Lösungsmittel können Alkohole, wie Äthanol, Methanol und
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■'■..-■ BAU
Propanol, verwendet werden. Wenn die Aminosäure oder das Prolamin
in dem Lösungsmittel nur wenig löslich ist, kann auch eine Suspension
oder Emulsion der entsprechenden Verbindung verwendet
werden« Y/enn'eine Lösung einer organischen Säure als Lösungsnittel
verwendet wird, können hierzu organische Säuren, wie Zitronensäure, Apfelsäure, Ascorbinsäure und Essigsäure, verwendet
werden.
Im allgemeinen wird das zu überziehende Nahrungsmittel relativ
™ kurzzeitig in die Lösung oder Suspension des Pro'lamins oder der
Aminosäure eingetaucht. Zur Herstellung eines glatten Überzugs sind im allgemeinen Zeitabschnitte von wenigen Sekunden bis zu
einigen Minuten geeignet. Die genaue Eintauchzeit hängt von dem verwendeten Lösungsmittel und insbesondere von dem verwendeten
Prolamin oder der verwendeten Aminosäure ab. Die besten Ergebnisse werden erhalten, -wenn das zu überziehende Nahrungsmittel
praktisch sofort wieder aus der Prolamin- und der Aminosäurelösung
entfernt wird.
Der Überzugsfilm schützt die Nahrungsmittel gegen Oxydation
und Fäulnis. Perner werden die Nahrungsmittel durch Verhinderung
dea Luft- und FeuchtigkeitsZutritte; frisch gehalten.
Die Herstellung von Überzügen kann erfindungsgemääs nicht nur
durch das vorstehend beschriebene Eintauchen, sondern auch durch Bürsten oder Sprühen erfolgen. Jede dieser Methoden kann
verwendet werden, sofern dabei ein gleichmässiger Überzug auf
das zu überziehende Nahrungsmittel aufgebracht \>rird. Das Verfah-
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ren kann auch so durchgeführt werden, dass man bei einmaliger Anwendung eine !ösung verwendet, die ein Prolamin und eine
Aminosäure enthält. Es lässt sich jedoch nicht vermeiden, dass bei Verwendung einer solchen !ösung der erhaltene Überzugsfilm
dünn ist. Es kann daher notwendig sein, je nach den zu überziehenden
Nahrungsmitteln die" Anwendung mehrmals zu wiederholen. Der Grund dafür liegt darin, dass ein Überzugsgemisch iiiit geringer
Konzentration verwendet wird, um das Gelatinieren des Gemisches zu vermeiden.·
Wenn man ein in einer !ösung einer organischen Säure gelöstes
Prolamin verwendet, muss der pH-Wert des Nahrungsmittels und der Aminosäurelösung sorgfältig "beachtet werden, da die PiImbildung
in neutralem oder schwach alkalischem Medium rasch eintritt. Der zur Filmbildung·bevorzugte pH-Bereich beträgt 6 bis
9· Der pH-Wert kann, falls dies notwendig ist, mit Natronlauge eingestellt werden.
Im erfindungagemässen Verfahren können als Aminosäuren basische
Aminosäuren und deren Säureadditionssalze mit anorganischen und
organischen Säuren, wie die Hydrochloride und Acetate, neutrale Aminosäuren und Alkalimetallsalze saurer Aminosäuren eingesetzt
werden. Spezielle Beispiele geeigneter Aminosäuren sind L-!ysin, !-Arginin, !-Histidin, Glycin, !-Alanin, !-Valin, !-leucin,
!-Isoleucin, !-Serin, !-Threonin, !-Cystein, !-Methionin, L-Phenylalanin,
!-Tyrosin, !-Tryptophan, !-Prolin", !-Hydroxyprolin, !-Asparaginsäure und !-Glutaminsäure.
Der Überzugalösung kann zusätzlich z.B. ein Füllstoff, ein
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BAD
Farbstoff und/oder ein Aromastoff zugesetzt werden.
Das erfindungsgemässe -Verfahren kann auch zum Verbinden von Nahrungsmitteln
verwendet werden. Wenn die zu verbindenden Nahrungsmittelbestandteile
relativ kleine Granulate sind, werden diese im allgemeinen gleichzeitig mit einem Prolamin und einer
Aminosäure versetzt, und das Gemisch wird geknetet und getrocknet.
Palis es wünschenswert ist, die Form des zu verbindenden Nahrungsmittels zu erhalten, kann das Verbinden so durchgeführt
werden, dass eine Prolaminlösung und eine Aminosäurelösung auf
das Nahrungsmittel aufgebracht und die so behandelten Seile dann ■
verbunden und wie im Falle des Aufbringens eines Überzugs getrocknet
werden. Durch Zusammenpressen oder durch Zugabe eines Oxydationsmittels kann das Verbinden beschleunigt werden. Hierbei
wird in einer kürzeren"Zeit eine starke Bindefestigkeit erhalten.
Als Beschleuniger können Oxydationsmitteig wie Wasserstoffperoxid,
verwendet werden.
Wie im Falle dea Aufbringens eines Überzugs basiert auch das
Verbinden von Nahrungsmitteln auf dem hohen Gelatinierungsvermö-
hergestellt gen der Prolamin- und Äminosäurelösungen, die in gleicher WeiseN
werden. Das erfindungsgemässe Verbinden von Nahrungsmitteln
hat den Vorteil, dasa eine hohe Bindefestigkeit erhalten wird. Darüber hinaus kann dieses Verfahren auch auf Nahrungsmittel mit
einem hohen Wassergehalt angewendet werden. .-: c<
Da sowohl zum Verbinden als auch zum Überziehen von Nahrungs- .
mitteln natürlich vorkommende, geniessbare Proteine und Aminosäuren
verwendet werden, sind die erfindüngsgemäss eingesetzten
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' — 7 — '
Verbindungen selbst in grossen Mengen vollkommen unschädlich für
die menschliche Ernährung und "beeinträchtigen nicht den Ge-
das
schmack oder/Aroma der Nahrungsmittel» Da erfindungsgemäss von der Gelatinierunßsreaktion eines Prolamins mit einer Aminosäure Gebrauch gemacht wird, können die Behandlungen unter milden Bedingungen ohne Qualitätsänderung der Nahrungsmittel durchgeführt werden.
schmack oder/Aroma der Nahrungsmittel» Da erfindungsgemäss von der Gelatinierunßsreaktion eines Prolamins mit einer Aminosäure Gebrauch gemacht wird, können die Behandlungen unter milden Bedingungen ohne Qualitätsänderung der Nahrungsmittel durchgeführt werden.
Das erfindungsgemässe"Verfahren basiert auf der durch Denaturierung des Proteins eintretenden Verfestigung. Hierbei werden
feste Überzüge und hohe Bindefestigkeiten erreicht. Das erfind ungsgemässe Verfahren wird vorzugsweise zum Überziehen und
Verbinden proteinhaltiger Nahrungsmittel angewendet.
5 g Gliadin und 2 g Fett werden mit 18 ml 50prozentigem Äthanol
vermischt, und das Gemisch wird emulgiert. Die Emulsion wirdgleichmässig auf die Oberfläche eines rohen, geformten
Kamaboko-Stüekee, einer in Japan seit altersher als Nahrungsmittel dienenden Fischpaste* aufgebracht, wobei ein erster Überzug mit glatter, glänzender Oberfläche erhalten wird. Die so
überzogene Fischpaste wird dann 4 Stunden an der Luft getrocfc'-net. Nach dem Trocknen wird eine Lösung von 2 g L-Alaain in
10 ml Wasser auf die überzogene Fischpaste aufgebracht« Auf die
Oberfläche eine3 zweiten rohen, geformten Fischpastenstücks
wird eine wässrige Emulsion von 5 g Natriumalginat und 2 g Fett
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aufgebracht, wobei ebenfalls ein Überzug mit glatter, glänzender
Oberfläche erhalten wird. Die so behandelten Ficchpastenstücke
werden 60 Minuten einer Temperatur von etwa 150 C ausgesetzt.
Nach dem Abkühlen v/erden die so behandelten Fischpastenstücke eine Woche bei Raumtemperatur an der Luft stehen gelassen. Das
mit Natriumalginat überzogene Vergleichsstück verfärbt sich und
zeigt auf seiner Oberfläche Fäulniserscheinungen, während bei. dem mit Gliadin überzogenen Fischpastenstück fast keine Verfärbung
auftritt.
Beispiel 1 durchgeführt Da? Verfahren wird gemäs^ ^ niit der Ausnahme, dass auf die
Oberfläche eines rohen, geformten Pischpästenstücks zunächst eine wässrige Lösung von L-Älanin und anschliessend die Emulsion
des Gliadins aufgebracht wird. Hierbei wird dasselbe Ergebnis wie in Beispiel 1 erhalten.
I' Beispiel 3
70 g !Teig werden nach dein zweiten Aufgehen 15 Minuten
bei 2050C gebacken» Das so erhaltene Brot wird rasch mit
1 ml einer Jprozentigen Lösung von Zein in 30prozentigem wässrigem Äthanol und dann mit 1 ml einer 2proaentigen wässrigen Lösung
von L-Lysin-hydrochlorid besprüht. Das Brot wird weitere 5 Minuten
bei 205°C gebacken.
Zum Vergleich werden 70 g Teig 20 Minuten bei 2050C gebacken.
Die Oberflache des ala Vergleich dienenden Brotes ι r.t schwör?·-
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_ Q —
lieh-, während das mit Zein "behandelte Brot ein gutes Aussehen,
d.ho, eine glänzende, gelblich-braune Oberfläche hat. Das erfindungsgemäss
behandelte Brot ist dem air. ^orgleich dienenden
Brot bezüglich des Aussehens überlegen.
Nach 2tägigem Aufbewahren bei Raumtemperatur wird der durch
Verdampfen von Wasser verursachte Gewichtsverlust der beiden
Brote gemessen. Das als Vergleich dienende Brot verliert 15 Prozent seines Gewichts, während bei dem mit Zein behandelten Brot
nur ein Gewichtsverlust von 5 Prozent auftritt. ·
Dureh.Extrudieren von Sojabohnenprotein, das mit einer verschiedene Gewürze enthaltenden Flüssigkeit vermischt wurde, durch
eine Düse bei einer Temperatur von 13O°C und einem Druck von 5 kg/cm wird ein fleischartiges, pflanzliches Protein in trockener Form .hergestellt. Zein, Alginsäure und Apfelsäure werden in
Wasser im Verhältnis 20 : 5 ι 1 gelöst, und die erhaltene Lösung
wird mit 1n Natronlauge auf pH 5f5 eingestellt. Diese lösung
wird dann mit Wasser so verdünnt, dass die Konzentration an Zein
bzw. Alginsäure 20 bzw. 5 Prozent beträgt. Mehrere Stücke des Proteintrockenprodukts mit einem Gewicht von insgesamt 10 g
werden zuerst mit«1 ml der vorstehend hergestellten Lösung und dann mit 0,3 ml einer 50prozentigen wässrigen Lösung von L-Lysin
besprüht, wobei die letztere Lösung mit 50prozentiger Polyphosphorsäure auf pH 7,5 eingestellt wurde. Die so behandelten Stükke dee Proteintrockenproduktβ werden in einer Form verpresst und
iC/||?7/ClB3S ' *' BAD
dann 60 Minuten "bei 11O0C getrocknet.
Zum Vergleich werden mehrere Stücke des Proteintrockenprodukts
mit einem Gewicht von insgesamt 10 g mit 1 ml einer 25 Prozent Natriumalginat enthaltenden wässrigen Lösung und dann mit 1 ml
einer 25 Prozent Polyphosphorsäure enthaltenden wässrigen Lösung
"besprüht. Die besprühten Stücke werden 60 Minuten "bei 1100C getrocknet.
Die so hergestellten Proben werden zur Bestimmung ihres Kohäsionsvermögens
in Wasser von 50 C eingetaucht. Die Vergleichsproben zerfallen sofort in kleinere Stücke, während die
mit Zein behandelten Proben ihre.Form beibehalten und durch
Wasserauf nähme quellen können.
Eine alkalische Lösung von aus Sojabohnen extrahiertem Protein,
aus dem das Fett entfernt wurde, wird bei Raumtemperatur durch
.. zur
eine Düse / Faserbildung in eine lOprozentige wässrige Phosphorsäurelösung
extrudiert, wobei künstliche Proteinfasern erhalten werden. 2 g der Proteinfasern werden gebündelt und durch 5 minütiges
Eintauchen in eine 100 ml einer wässrigen, 5 g Gliadin und 1 g freies L-Lysin enthaltende Alkohollösung miteinander verbunden.
Dieses Produkt wird dann mit einer innen beheizten Walze gepresst und getrocknet. Zum Vergleich werden jeweils 2 g der
Proteinfasern 5 Minuten in eine 5prozentige wässrige Lösung von Natriumalginat, Natriumpolyphosphat bzw. Natriumkaseinat eingetaucht
und derselben Walzenbehandlung unterworfen. Das Kohäsions-
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vermögen der so erhaltenen Produkte wird durch Messen der.Zug
festigkeit "bestimmt, wobei die Produkte im rechten Winkel ge
streckt werden. Die Ergebnisse sind in der Tabelle I zusammengestellt.
Bindemittel | Zugfestigkeit, g/cm |
Gliadin und L-lysin Natriumalginat Natriumpolyphosphat Natriumeaseinat |
31,6 χ 102 1,3 x 102 2,3 x 102· 8,7x 102 |
Beispiel 6
Das Verfahren wird gemäss Beispiel 1 durchgeführt mit der Ausnahme, dass die in der nachstehenden Tabelle II aufgeführten
Prolamine und Aminosäuren oder deren Salze eingesetzt werden. Die so erhaltenen Produkte werden eine Woche bei Raumtemperatur
an der Luft stehen gelaasen und zeigen dann weder eine Yerfärr
bung noch Fäulniserscheinungen.
209 827/06
Prolarain | Aminosäuren oder deren Salze |
Reis-G-liadin | L-Lysin-hydrochlorid |
Kafirin | It Il |
Gliadin | L-Arginin |
It | L-Hist idin-hydrochlorid |
tt | L-Histidin |
Il | Glycin |
It | L-Valin |
Il | L--Leucin |
It | L-Isoleucin |
Il | L-Serin |
It | L-Threonin |
M | L-Cyßtein |
Il | L-Methionin |
π | L-Phenylalanin |
Il | L-Tyrosin |
It | L-Tryptophan |
Il | L-Prolin |
H- | !-Hydroxyprolin |
!I | Mononatrium-L-asparaginat |
Il | Monon at r itna-L -g lut ama t |
209827/063S ■
Beispiel 7
Das Verfahren wird gemäss Beispiel 5 durchgeführt, mit der Ausnahme,
dass die in der nachstehenden Tabelle III aufgeführten Prolamine und Aminosäuren oder deren Salze eingesetzt werden.
In der Tabelle III sind ferner die gemäss Beispiel 5 bestimmten Werte der Zugfestigkeit angegeben.
2<Q «* Η ? 1 I 0 e 2 5 BAD
-H-
Tabelle III | Zugfestigkeit, g/cm" |
|
3,66 χ 103 | ||
Prolamin" | Aminosäuren oder deren Salze |
3,5 x 103 |
Reis-G-liadin | L-Lysin-hydrochlorid | 3,26 χ 103 |
Kafirin | κ ti | 3,5 x 1O3 |
Gliadin | L-Arginin | 3,2 χ 1Ό3 |
Il | L-Histidin-hydrochlorid | 2,16 χ 1O3 |
t( | •L-Histidin | 2 χ 1Ό3 |
Ii | Glycin | 2,32 χ 1O3 |
Il | L-Alanin | 2,12 χ 1O3 |
It | L-Valin | 2r4 x 1O3 |
Il | L-Leucin | 2 χ 103 |
Il | L-Isoleucin . | 2"j34 x 1O3 |
Il | L-Serin- | 2 χ 1O3 |
Il | L-Threonin | 2,26 χ 103 |
Il | L-Cystein | 2,4. x 1O3 |
ti | L-Methionin | 2,2 χ 1O3 |
it | L-Phenylalanin | 2,0 xiO3 |
Il | L-Tyrosin | 2,1 χ 103 |
Il | !-Tryptophan | 2,1 χ 1O3 |
It | L-Prolin | 2,82 x 103 |
Il | L-Hydroxyprolin | 2,94 x 103 |
Il | Mononatrium-L-asparaginat | 0,17 x 103 |
Il | Mononat r ium-L-glut ainat | o,27 χ io3 |
Vergleich Ί | Natriuraalginat | 0,94 x 103 |
Vergleich II | Natriumpolyphosphat | |
Vergleich III | flatriumcaseinat | |
209827/0635 | ||
BAD ORIGINAL |
Claims (8)
1. Verfahren zur Veredelung von Nahrungsmitteln,
dadurch gekennzeichnet, dass man ein Nahrungsmittel mit einem Prolamin und einer Aminosäure
oder einem Salz einer Aminosäure in einem flüssigen Medium in Berührung "bringt und das erhaltene Produkt trocknet.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
man das Verfahren mit Wasser, einem wasserhaltigen Alkohol oder mindestens einer organischen Säure als flüssigem Medium
durchführt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet,
dass man das Verfahren.mit Gliadin, Zein, Reis-Gliadin
oder Kafirin durchführt. '
4· Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass man das Verfahren mit L-Lyain, L-Arginin, L-Histidin,
Glycin, L-Alanin, L-Valin, L-Leucin, L-Isoleucin, L-Serin,
L-Threonin, L-Cystein, !-Methionin, L-Phenylalanin,
L-Tyroein, L-Tryptophan, L-Prolin, L-Hydroxyprolin,
L-Asparaginsäure oder L-€lutaminsäure durchführt.
5. Veredelte Nahrungsmittele bestehend aus dem Nahrungsmittel,
einem Prolamin und einer Aminosäure oder einem Salz einer Aminosäure. ,
2 0 9 8 2 77 0 6 3 5 BAD ORIGINAL
6. Ausführungsform nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
dass das Nahrungsmittel durch ein Gemisch eines Prolamins und einer Aminosäure oder eines. Salzes einer Aminosäure
: zusammengehalten ist.
7« Ausführungsform nach Anspruch 5 und 6, dadurch gekennzeichnet,
dass das Prolamin Gliadin, Zein, Reis-Gliadin oder
Kafirin ist.
8. Ausführungsf orm nach Anspruch 5 "bis 7» dadurch gekennzeichnet,
dass die Aminosäure L-Iysin, L-Arginin, !-Histidin, Glycin, L-Alanin, !-Valin,-!-Leucin, L-Isoleucin, L-Serin,
!-Threonin, !-Cystein, !-Methionin, !-Phenylalanin,
!-Tyrosin, !-Tryptophan, !-Prolin, !-Hydroxyprolin, !-Asparaginsäure oder'!-Glutaminsäure ist.
209827/0635
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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