DE2256005A1 - Verfahren zur herstellung eines milchproteinkopraezipitats - Google Patents
Verfahren zur herstellung eines milchproteinkopraezipitatsInfo
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Description
STICHTING BEDRIJVEN VAN HET NEDERLANDS INSTITUUT VOOR ZUIVEIONDERZOEK
Ede; Holland
Verfahren zur Herstellung eines Milchproteinkopräzipitats
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Milchproteinlropräzipitats
mit sehr guter Eignung für-Backzwecke, hohem Nährwert und niedrigem Milchzuckergehalt.
In der britischen Patentschrift 1 151 879 ist ein Verfahren dieser Art beschrieben, gemäß dem man Magermilch auf eine Temperatur,
bei welcher die Milchproteine miteinander reagieren, erhitzt, anschließend
diese Milchproteine durch Zugabe einer Säure und/oder von Calciumchlorid fällt und zur Koagulation bringt und schließlich
die erhaltene gemeinsEirne Fällung bzw. das Kopräzipitat abtrennt.
Dieses Kopi-äzipitat weist einen Proteingehalt von 79 Mo
88 Gew.-/) und e:inen Milch Zuckergehalt von 1 Gew. -0Jo auf.
Der Einsatz der genannten Milchpro t oinkoprä zipitate zur Her?.! bei lung
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6AD ORIOiNAi.
von proteinreichen Keksen ist mit dem Nachteil verbunden,-daß
Kekse mit einem Proteingehalt von etwa 20 Gew.-^ für den menschlichen
Verzehr zu hart sind. Wenn solche Kekse dennoch gege3sen
würden, wären zum Kauen übermäßig hohe Speichelmengen erforderlich.
Abgesehen von diesem praktischen Nachteil besitzen solche aus Magermilch gewonnene Proteine keine optimale Aminosäurenstruktur.
Bei der Verwendung der herkömmlichen Milchproteinkopräzipitate und von Gasein tritt der noch schwerwiegendere Nachteil auf,
daß nur ein geringer Anteil von tierischem Protein (auf Gewichtsbasis) zu pflanzlichem Protein hinzugefügt werden kann. Der Proteinwirkungsgrad
(PER) ist daher ebenfalls nicht völlig befriedigend.
Es ist sehr wichtig, daß das Verhältnis des tierischen Proteins zum pflanzlichen Protein nicht nur relativ niedrig sein kann, da
man bei einem zu niedrigen Verhältnis des tierischen Proteins zum pflanzlichen Protein harte Kekse erhält. Dagegen wird bei Verwendung
einer auf das pflanzliche Protein bezogenen hohen Gewichtsmenge an tierischem Protein die Verarbeitbarkeit des Teiges beeinträchtigt.
Demgemäß sollte es möglich sein, relativ hohe Mengen von pflanzlichem Protein, insbesondere Sojaprotein, in Kombination
mit dem tierischen Protein einzusetzen. -
Aus dem "Australian Journal of Dairy Technology", 24 (19^*9), Seite
113 und "XVIII Int. Dairy Congress" (1970), Ui, Seite 4?9 int
ferner die Herstellung von Keksen mit einem Proteingehalt von 20 Gew. -ft, bekannt. Bei diesem Verfahren wird ein Milchproteinkopräzipitat
verwendet, welches 2 Gew.-^ Oa oder mindestens 2,[>
Gcv/ Ca in Kombination mit 2 Gew.-$ Natriumtripolyphorrplmt im Gei:virch
mit Weizenmehl, Sojamehl, Butteröl und Zucker enthalt. Diese 1,'fkü
weisen jedoch ebenfalls die vorgenannten Nachteile auf.
Dn die liier interessierenden Kekse insbcr.ondere für die Verlor-·
guug der Bevölkerung von Entwicklungsländern mit einem Pro 1Jukl.
~ 2 —
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BAD
bo 4957 3 2256G05
eines hohen Nährwerts vorgesehen sind, ist es wichtig, die Herstellung
von weniger harten und leichter kaubaren Keksen mit einem höheren Nährwert zu ermöglichen, wobei als Stärkekomponente
beispielsweise Cassava, Weizen oder Mais zum Einsatz kommt-.
Es wurde nunmehr gefunden, daß die genannten erwünschten Ergebnisse
im wesentlichen dadurch erzielt werden können, daß man ein Milchproteinkopräzipitat aus einem Gemisch von (a) 2 bis 10 Gewichtsteilen
Molke, einer entsprechenden Menge von konzentrierter Molke oder 0,2 bis 1'Gewielitsteilen von Mutterlaugen von zur Milchzuckerherstellung
eingesetzter Molke (Feststoffgehalt 30 bis 35 Gew.-fo) sowie (b) 1 Gewichtsteil Buttermilch oder Magermilch
herstellt^ indem man den pjj dieses Gemisches auf einen Wert von
6,5 bis 7,1 einstellt, das Gemisch vor, während oder nach der Zu*-
gabe von Q,1 bis 1 Gew.~5& CaCIp mindestens 5 Minuten auf mindestens 800C erhitzt und das dabei gebildete Kopräzipitat mit Wasser
wäscht, und anschließend das Kopräzipitat neuerlich in Wasser suspendiert,
wobei man ihm eine wässrige Lösung eines Po3.yphosphats
in einer so bemessenen Menge beimischt, daß die Zusammensetzung
nach dem Trocknen einen Stickstofflöslichkeitsindex (Nitrogen Solubility Index; NSI) von 4 bis 11 erreicht, und gegebenenfalls
die Suspension trocknet.
Die erfindungsgemäßen Kopräzipitate eignen sich zur Herstellung
von Backprodukten (z.B. von'Keksen)mit hohem Milchprotein-und
niedrigem Milchzuckergehalt. Wenn nachstehend von "Keksen" die Rede ist, beziehen sich die betreffenden Erläuterungen auch auf
sonstige Backprodukte des genannten Typs.
Wenn man den Anteil der Molke pro Gevvichtsteil der Buttermilch
verringert, nehmen die aus dem betreffenden Gemisch hergestellten
Kekse eiiien sauren Geschmack an. Kekse, welche aus einem Molke/
Buttermiloli-Gcraiseh· mit einem höheren Molkeanteil pro Gewichts-"
toil Buttermilch hergestellt werden, erlangen dagegen eine pulverige
Struktur, während die Verarbeitbarkeit des Teiges beeinträehtift
wird.
Bei \rcrwcndun£-von 8 Gewicht st eilen IJoH ke pro Gewichtsteil Buttermilch'weir-t
drifj erhaltene Koprazijritnt π in en Caseingehalt von etwa
20 Gew.-$ und einen 1.Io Π !rcpr-ot eingeh all von 80 Gew. -a/o auf.
3Ο98~2θ7θ822
Bei Verwendung von 1 Gewichtsteil Molke pro Gewichtsteil Buttermilch
erhält man ein Kopräzipitat, welches etwa 60 Gew.-^ Casein
und 40 Gew.-% Molkeprotein enthält.
Ein bevorzugtes Ausgangsgemisch enthält 4 Gewichtsteile MoIk3 und
1 Gewichtsteil Buttermilch oder weist eine entsprechende Zusammensetzung auf, wenn von Mutterlaugen bzw. Magermilch ausgegangen
wird. Ein solches Ausgangsgemisch liefert ein Kopräzipitat mit außergewöhnlich guter Eignung für Backzwecke.
Die Geraische, welche Molke und Buttermilch bzw. Magermilch enthalten,
werden vorzugsweise auf einen Ρττ-Wert von 6,7 bis 6,9 eingestellt.
Wenn man 1 Gewichtsteil Molke pro Gewichtsteil Buttermilch einsetzt, soll man etwa 0,4 Gew.-$ CaCl« zusetzen. Bei Anwendung
von 4 Gewichtsteilen Molke pro Gewichtsteil Buttermilch beträgt der zuzusetzende CaClo-Anteil etwa 0,2 Gew.-$. Bei einem Gewicht
sverhältnis der Molke zur Buttermilch von 8 : 1 beträgt dieser Anteil etwa 0,25 Gew.-^.
In der Molke sollte kein aktives Lab mehr vorhanden sein. Die Molke soll somit vor dem Vermischen mit der Buttermilch oder Magermilch
(entrahmten Milch) kurz auf mindestens 6O0C erhitzt werden.
Es wird eine Molke mit der üblichen Zusammensetzung, d.h. mit 93 bis 94 Gew.-$ Wasser und 6 bis 7 Gew.-^ Peststoffen, eingesetzt.
Die Feststoffe beinhalten etwa 5 Gew.-^ Milchzucker, 0,9 Gew.-#
Protein und 0,7 Gew.-^ Ascherückstand.
Die eingesetzte Buttermilch besitzt analog.die übliche Zusammensetzung,
d.h. sie besteht zu etwa 91 Gew.-^ aus Wasser, zu
8,5 Gew.-$ aus nicht fettartigen Feststoffen und zu 0,5 Gew.-^
aus Fett.
Der pjj-V/ert des Gemisches, welchen Buttermilch und Molke in einem
Verhältnis von 4 Gewichtsteilßn Molke pro Gewichtsteil Buttermilch
enthält, beträgt etwa 5,7 bin 5,8, Der p„ wird durch Zugabe
von Natronlauge auf Werte innerhalb des vorgenannten Bßrcichw cin-
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gestellt. Die Natronlaugezugabe soll rasch erfolgen, da eine
langsame Neutralisation eine höhere Alkalimenge erfordert. Bei langsamer Neutralisation verringert sich nämlich der pH~Wert des
Gemisches jedesmal infolge von Verschiebungen des Salzgleichgewichtes. Solche Verschiebungen machen ihrerseits die Zugabe einer
größeren Menge von CaCIo erforderlich, um die Fällung des Proteins
zu erreichen.
Eine bevorzugte Ausführungsform besteht darin, den Säuregrad der .
Buttermilch/Molke-Zusammensetzung ( 1 : 4 ) zu bestimmen und anschließend auf einmal die berechnete Alkalimenge zur Einstellung
der Zusammensetzung auf einen Säuregrad von etwa 10 N (p„ 6,8)
zuzugeben. Man kann den Calciumgehalt im Endprodukt durch Variierung dieses Säuregrads in einem bestimmten Bereich einstellen.
Im Falle einer Neutralisation bis zu einem Säuregrad von 6 bis 70N
besteht die Tendenz, daß im trockenen Kopräzipitat ein'um 0,75 Gew.-fo höherer Calciumgehalt als bei einer Neutralisation
bis zu einem Säuregrad von 11 bis 120N erzielt wird.
Nach der Einstellung des gewünschten p^-Werts oder Säuregrads
wird das Gemisch vorzugsweise zur Abtrennung des noch vorhandenen Fettes so weitgehend, wie es praktisch möglich ist, zentrifugiert.
Die Temperatur beträgt dabei etwa 500C. Anschließend wird das Gemisch
vorzugsweise 15 Minuten auf 9O0C erhitzt..Danach wird eine
35gew.-$ige CaClp-Lösung zugegeben. Die Proteinausbeute wird dabei
durch den verwendeten Anteil bestimmt. Im allgemeinen werden optimale
Ergebnisse bei einem Anteil von etwa 0,15 Gew.-f« erzielt. Das
erhaltene Präzipitat wird dann mit Wasser und einer Säure, wie
Salzsäure, gewaschen. Die Wäsche wird beispielsweise zweimal während 15 Minuten bei 700C und einmal bei 35°C vorgenommen. Die je- ·
weils verwendete Waschwassermenge beträgt abhängig vom Milchzuckergehalt
im gewünschten Endprodukt jedesmal das 3- bis 4-fachο der
Präzipitatnienge. Bei der Wäsche wird vorzugsweise eine so bemessene
Säuremenge verwendet, daß der p^-Wert der abfließenden Waschflüssigkeit
4,0 bis 4,5 beträgt.
— R _
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Es ist wichtig, das Kopräzipitat durch Waschen mit Wasser und einer Säure im wesentlichen milchzuckerfrei zu machen, da eine
relativ hohe Milchzuckermenge
a) bei einem großen Teil der Weltbevölkerung Verdauungsstörungen
hervorrufen kann,
b) den Probeingehalt der Kekse auf einen unter dem erzielbaren
Optimum liegenden Wert verringert,
c) die Kekse zu hart macht,
d) sich mit e^nem Teil des vorhandenen Lysins verbindet und dadurch
unter Umständen eine Verringemng des Nährwerts bewirkt, und
e) den Keksen eine unerwünschte dunkelbraune Farbe verleiht.
Das gewaschene Präzipitat wird, beispielsweise durch Pressen, auf einen Feststoffgehalt von etwa 30 Gew.-fo gebracht. Das in
dieser Weise gewaschene und teilweise entwässerte Präzipitat wird dann zu einer wässrigen Suspension verarbeitet, wobei man
die Teilchengröße (beispielsweise durch Mahlen in einer Kolloidmühle) verringert und in die Suspension eine wässrige Natriumtripolyphosphatlösung
einträgt. Nach der Zugabe des Polyphosphate erhöht sich die Löslichkeit (NSl) des trockenen Kopräzipitats,
während sich gleichzeitig die Viskosität der Suspension verringert. Suspensionen mit einem Feststoffgehalt von 11 bis 14 Gew.-^
besitzen noch eine gute Verarbeitbarkeit. Obwohl beim Sprühtrocknen
eine niedrige Viskosität von Vorteil ist, soll das Polyphosphat nicht in einem zu hohen Anteil eingesetzt werden, da ein
zu hoher Stickstofflösliehkeitsindex (NSI) die Backqualität verschlechtert.
Daher soll der Stickstofflöslichkeitsindex auf Werte
im Bereich von 4 bis 11, vorzugsweise auf einen Wert von etwa 7,
eingestellt werden. Die benötigte Polyphosphatmengc hängt hauptsächlich
vom Calciumanteil im Kopräzipitafc ab, wie die Worte in
dor beigefügten Zeichnung zeigen. Bei einem höheren Cnlciumanteil
ist dor Anstieg der Kurve, welche din Beziehung zwischen dem Stickstofflöslich!;eitr.indox (NSI) und dem auf den Feststoff~
gehalt bezogenen Polyphosphat-Gew.-^-anteil wiedergibt, weniger
steil. - 6 -
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Die Suspension kann sprühgetrocknet werden. Zur Verhinderung der Ausbildung einer sandigen Beschaffenheit soll die Zorngröße
der getrockneten Teilchen jedoch gering sein. Es ist bevorzugt, * daß 90 % der Teilchen eine geringere Korngröße als 40 Mikron auf-·
weisen.
Vor dem Trocknen ks.nn das gewaschene und gepreßte Präzipitat,
auch zum Gefrieren gebracht werden. Diese Behandlung ist von
Vorteil, da die mit Hilfe einer Kolloidmühle aus den aufgetauten
"Proteinblöcken" erhaltene wässrige Suspension eine niedrigere Viskosität aufweist. Es kann somit eine Suspension mit einem
höheren Feststoffgehalt sprühgetrocknet werden. Nach dem Gefrieren
bei -20 C in ruhender Luft und anschließendem raschem Auftauen mit Hilfe von heißem Wasser können Susp.ensionen mit einem !Feststoff
gehalt vor 17 bis 18 Gew.-^ verarbeitet werden. Im Falle
der Verwendung des derart behandelten Kopräzipitats ist ferner die Verarbeitbarkeit des Teiges bei der Keksherstellung beträchtlich
besser.
Das getrocknete Produkt weist die nachstehende Zusammensetzung auf:
Protein 75 bis 80 Gew.-^
Fett 5 bis 7 Gew.-^
Asche 7 bis 12 Gew.-^ einschließlich
1,8 bis 4,3 Gew.-^ Calcium
Milchzucker weniger als 1 Gew.-^ Wasser 3 bis 4 Gew.-$.
Die Amino säur enzusamiTsensetzung des Kopräzipitats ist günstiger
als die \ron der FAO (Food and Agriculture Organisation) als Bezu&smaßntab
angeführte, dem menschlichen Bedarf an wichtigen Amino säuren ent sprochende Amino säurenstruktur. Der Vollständ igkeit
halber zeigt die nachstellende Tabelle I nicht nur den Gehalt des aus A Gewichtsteilen Molke und 1 Gewichtsteil Buttermilch erhaltenen
ILopräzipitatfs an wichtigen Aminosäuren, sonderen auch den
ontsprechenden Gehalt eines unter Verwendung des Kopräzipitats
7 —
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und von Sojamehl hergestellten Cassava-Kekses. Beim letzteren
Keks beträgt das Verhältnis des Kopräzipitatproteihs zum Sojaprotein
etwa 3:1.
Struktur hinsichtlich wichtiger Aminosäuren gemäß dem FAO-Bezugsmaßstab,des Kopräζipitats und des Cassava-Kekses, ausgedrückt in
g/16 R N
FAO-Bezugs- maßstab |
Kopräzipitat (4 : 1) |
■ Keks aus Koprä zipitat (4 : 1) + Sojamehl |
|
Valin | 4,2 | 6,0 | 5,7 |
Leucin | ■ 4,8 | 12,0 | 10,9 |
Isoleucin | 4,2 | 5,5 | 5,3 |
Threonin | 2,8 | 6,0 | 5,5 |
Lysin | 4,2 | 8,6 | 7,4 |
Gesamt-S | 4,2 | 4,8 | 3,7 |
Methionin | 2,2 | 2,6 | 2,0 |
Phenylalanin | 2,8 | 4,4 | 4,4 ' |
Tyrosin | 2,8 | 4,7 | 4,1 |
Tryptophan | M | 1,8* | — |
* berechnet. |
Im Gegensatz zu den bekannten Milchproteinen und Milchproteinkopräzipitaten
eignet sich das erfindungsgemäße Milchproteinkopräzipitat
zur Herstellung von Keksen, die einen hohen Proteingehalt aufweisen, knusprig sind und keine harte Struktur besitzen.
In den nachstehenden Beispielen werden die Begriffe "Netto-Proteinverwertung"
(Net Protein Utilization; NPU), "biologischer Wert" (Biological Value; BV) und "Proteinwirkungsgrad" (Protein Efficiency
Ratio; PER) verwendet.
Die NPU stellt jenen Prozentanteil des verbrauchten Stickstoffs dar, welcher zum Aufbau von Körperproteinen verwertet wird.
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Der BV liefert eine Aussage bezüglich der Verdaulichkeit (D)
des Proteins einschließlich jenes Proteinanteils, welcher resorbiert und daher nicht in den Faeces ausgeschieden wurde. Der
BV kann als Prozentanteil der Menge des resorbierten Stickstoffs definiert werden, welche im Körper für die Proteinsynthese aus- .
genutzt wird. Dieser Wert kann anhand der nachstehenden Gleichung berechnet werden: . .
BV-= Sp χ 100
Die NPU und die Verdaulichkeit ,werden nach dem Verfahren von ,
Miller und Bender, beschrieben in Brit. J. of Nutrition, 9
(1955), Seite 3Ö2r bestimmt. Es ist vorteilhaft, wenn der BV und
die NPU nur geringfügig voneinander abweicheni diese Größen sollen nahe bei 100 liegen.
Unter dem Proteinwirkungsgrad (PER) ist der Gewichtsanstieg pro Einheitsgewicht des verbrauchten, vom Protein abgeleiteten Stickstoffs
zu verstehen. Der PER wird nach dem Verfahren von"Derse, J. Assoc. Off. Agriculture Chem.", 41 (1958), Seite 192 bestimmt.
Die zu analysierenden Proteinproben umfassen auch Casein als Protein-Bezugsstandard» Unter der Annahme, daß der PER für Casein
2,5 beträgt, wird der genormte PER aus dem gefundenen PER berech-'
net. Der genormte PER liegt vorzugsweise oberhalb 2,5.
Molke (ρττ 6,2) und Buttermilch/Molke-Gemische werden bei Mengenverhältnissen
von 1:1,1:4 und 1 : 8 zur Herstellung von Proteinzusammensetzungen
eingesetzt. Der Proteingehalt der verwendeten Buttermilch beträgt 3,3 Gew.-^, jener der Molke 1- Gew.-$. Zunächst
wird die Molke zur Desaktivierung des Labs auf 60 C erhitzt. Anschließend wird die erhitzte Molke, wenn dies notwendig
ist, mit kalter Butt ermileh versetzt. Das; Buttermilch/Molke-Gemisch
wird durch Zugabe von 4 η Natronlauge auf einen p„-Wort von
6,8 eingestellt. Anschließend wird das Gemisch 15 Minuten auf
900C erhitzt.
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Danach wird eine 35gew.-^ige CaClp-Lösung in der in Tabelle II
angegebenen Menge zu den verschiedenen Zusammensetzungen hinzugefügt. Das Präzipitat und das Serum werden mit Hilfe eines Siebes
einer lichten Mar.cheiiweite. von 0,163 mm voneinander getrennt.
Anschließend wird der Milchzucker abgetrennt, indem man das Präzipitat
dreimal im Gleichstrom mit Wasser und einer Säure so lange wäscht, bis die abfließende Waschflüssigkeit einen Pj,-Wert von
4,0 bin 4,5 aufweist. Das Präzipitat und das angesäuerte V/asser sind 15 Minuten miteinander in Kontakt. Die angewendeten Temperaturen
betragen 70 bzw. 70 bzw. 35 G. Die Menge des pro Behandlung verwendeten
Waschwassers beträgt das 3- bis 4-fache der Präzipitatmenge. Das gewaschene Präzipitat wird in einer Kolloidmühle in
Wasser bei 500C suspendiert. Die erhaltene Suspension wird mit
Natriumtripolyphosphat in Form einer 2 gew.-$igen wässrigen Lösung
versetzt. Anschließend wird die Suspension bei einer Lufteinlaßt cmperatur von 2300C und einer Auslaßtemperatur von 100 C
sprühgetrocknet. Einige Werte der auf diese Weise erhaltenen Proteinzusammensetzungen
sind aus Tabelle II ersichtlich.
Tabelle II
Kopräzipitat von:
Bu | ttermilch/Molke | 1 : 8 | Molke |
1 : 1 | 1 : 4 | 0,25 | |
0,40 | 0,19 | 71,5 | 0,05 |
70,5 | 70,6 | 79:21 | 76,5 |
11:59 | 65:35 | 5,0 | 100:0 |
7,5 | 5,6 | 0,75 | 6,5 |
0,94 | 0,61 | 0,01 |
zugesetzte Menge CaCIp, Gew. -0Jo
Proteingehalt , c/>
2)
Molkeprotein/Casein "' NSI, $>
Milchzuckergolialt, 0A
Milchzuckergolialt, 0A
^bestimmt nach K;jf:.ldahl
'bestimmt, nnoh der F.^othode von de Koning, "Milchvri osorischufi.",
26 ( 1971), Seite 1 bis 6.
Unter Verwendung der obigen Zusammensetzungen worden (it'.sij.-iv: /
Mil chprot ei n/Sojamehl--Kekse (Mencenverhältnin 3 : 2 : 1; Pro-
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ZZbb'UOb
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teingehalt etwa 22 Gew.-$) hergestellt, wobei man als zusätzliche
Bestandteile Zucker, Fett, Salz und Gärmittel (Backpulver) verwendet. Die zusätzlichen Komponenten werden in den üblichen
Anteilen eingesetzt.
Das aus der 1:1-Zusammensetzung hergestellte Keks ist hart und
schmeckt außerdem sauer (Buttermilch).
Bei der Verarbeitung zu Keksen liefert das 1:8~Kopräzipitat
keinen Teig mit ausreichendem Zusammenhalt. Die Kaubarkeit der Kekse ist weniger günstig.
Molke liefert ein pulveriges Produkt.
Die besten Ergebnisse hinsichtlich der ^erarbeitbarkeit des Teiges
sowie der Kaubarkeit der Kekse werden im allgemeinen mit dem 1:4-Kopräzipitat erzielt.
Gemäß der in Beispiel 1 beschriebenen Methode stellt man Proteinzusammensetzungen
mit unterschiedlicher Löslichkeit aus einem Gemisch von 1 Gewichtsteil Buttermilch und 4 Gewicht st eilen Molke
her. Nach der Einstellung des ρττ-Werts, auf 6,8 wird jedoch das
noch vorhandene Fett bei 50 C durch' Zentrifugieren bei 6800 g,
und einer Drehzahl von 4500 UpM entfernt. Die unterschiedlichen Löslichkeiten werden durch Variierung der eingesetzten Mengen
des Calciumchlorids und Nat riumt ripo lypho sphats erzielt. Die Werte sind aus Tabelle III ersichtlich.
11 -
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Einige 1t4-Kopräzipitate (1 Gewichtsteil Buttermilch und 4 Gewichtsteile Molke) mit unterschiedlicher Löslichkeit (NSI)
; 1 2__ 3_ 4
Proteingehalt, Gew.-^ 74,1 76,4 79f6 72,3
Löslichkeit (NSI), Gew.-jS 3,9 6,7 12,0 20,5
Calciumgehalt, Gew.-$ 3,7 2,5 2,2 2,3
auf die Feststoffe bezogener Natriumtripolyphosphatgehalt,
Gew.~?£ 1/15 1,15 1,25 3» 5
Aschegehalt, Gew.-$ 11,4 8,3 7,2 10,4 Korngrößenverteilung
< 20 Mikron, j6 74 74 64 30
20 bis 40 Mikron,$ 20 21 28 36
>40 Mikron, $> 6 5 8 34
Unter Verwendung der genannten vier Zusammensetzungen werden
3 : 2 : 1 -Cassava/Milchprotein/Sojamehl-Kekse hergestellt. Die
Zusammensetzungen 3 und 4 zeigen eine zu hohe Wasseradsorption und führen daher zu einer unbefriedigenden Verarbeitbarkeit. Es
muß daher weiteres Wasser bei der Teigherstellung zugesetzt werden. Dies hat seinerseits zur Folge, daß sehr harte Kekse erhalten
werden. Die mit dem Kopräzipitat 1 hergestellten Kekse besitz an eine unbefriedigende Kaubarkeit und erweisen sich als
sandig. Die besten Ergebnisse werden unter Verwendung des Kopräzipitats 2 erzielt. Die betreffenden Kekse sind knusprig und weisen
wie die anderen einen hohen Proteingehalt auf. Außerdem ist das bei diesen Keksen anwendbare Verhältnis des tierischen Proteins
zum pflanzlichen Protein (3 : 1) sehr günstig. Der Nährwert der Kekse ist hervorragend; der genormte PER beträgt 3»26 ,
der BV 80 und die NPU 74.
Man verarbeitet gemäß Beispiel 1 ein Buttermilch/Molke-Gewiach
(Gewichtsverhältnis 1 : 4) zu zwei Proteinteilmengen. Nach dem Waschen werden beide Teilmengen durch Pressen in einer Käsepresse
auf einen Fest stoff gehalt von etwa 27 Gew. -?« eingestellt. Eine
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Teilmenge (2) wird dann zum'Gefrieren gebracht. Bei der anderen
Teilmenge (1) ist dies nicht der Fall. Die Teilmenge 2 wird zu Blöcken m:'.t einer Dicke von 4,5 cm geschnitten. Diese Blöcke
werden anschließend bei -200C zum Gefrieren gebracht. Nach dem
Erreichen des vollständig gefrorenen Zustands werden die Blöcke rasch mit heißem Wasser aufgetaut. Danach wird mit Hilfe einer
Homogenisiervorrichtung, eine Suspension hergestellt. Anschließend
wird Polyphosphat in der üblichen Weise zugesetzt, wonach man die Suspension trocknet. Einige das Verfahren und die dadurch
hergestellten Kopräzipitate betreffenden Werte sind aus Tabelle IV ersichtlich.
Werte betreffend die beiden Proteinteilmengen, von denen eine (2)
bei -200G 1 zum Gefrieren gebracht wird und die andere (T) nicht _
_ i_. 2
Feststoffgehalt der Suspension, Gew.-$ 11 14
auf die Koprazipitat-Feststoffe bezogener
Natriumtripolyphosphatgehalt, Gew.-^
Proteingehalt, Gew.-^ Löslichkeit (NSI), Gew.-^
G alciumgehalt, G ew. -fo
Milchzuckergehalt, Gew.-% Fettgehalt, Gew.~$
Aschegehalt, Gew.-% Feuchtigkeitsgehalt, Gew.-$
Beide Teilmengen werden zur Herstellung von Cassava/Milchprotein/ So jarnehl-Keksen (3:2: 1) eingesetzt. Die Ver arbeit barkeit des mit
der gefrorenen Teilmenge 2 erhaltenen Teiges ist deutlich besser als jene des mit der Teilmenge 1 erzeugten Teiges. Der mit der
Teilmenge 2 hergestellte Teig weist einen besseren Zusammenhalt
auf. Was die Kaubarke it dor Kekse (Proteingehalt 24 f°) betrifft,
wird eino 1nichte Überlegenheit der mit der Teilmenge 2 hergestellten
Kekse festgestellt; diese Kekse erweisen·sich im Mund
als ο twariweniger trocken.. .
- 13 -
309820/0822
BAD ORIGINAL. .
1,1 | 1,1 |
81,1 | 81,9 |
6,3 | 5,8 |
2,5 | 2,4 |
0 | 0,2 |
5,7 | 5,9 |
7,8 | 7,7 |
■ 3,4 | . 3,0 |
Gemäß Beispiel 1 wird ein gewaschenes Proteinpräzipitat nach Zugabe
von 0,9 Gew.-fo CaGIp zu einem Ausgangsgemisch aus 1 Gewichtsteil konzentrierter Molke (konzentriert auf 1/4) und 1 Gewichtsteil Magermilch erhalten. Dieses Präzipitat wird gemäß Beispiel 3
zum Gefrieren {gebracht und aufgetaut. Der Suspension werden
2,2 Gew. ~fo Natriumtripolyphosphat, bezogen auf den Feststoff gehalt,
einverleibt. Der Feststoffgehalt der Suspension beträgt
15,8 Gew.-fa. Das Kopräzipitat weist einen Pro*eingehalt von
77,8 Gevi.-fo, einen Calciumgehalt von 4,25 Gew.-fo und eine Löslichkeit
(NSI) von 5,6 Gew.-% auf. Unter Verwendung dieser Zusammensetzung werden wiederum Cassava/Milchprotein/Sojamehl-Kekse
(3:2:1) hergestellt. Der diese Zusammensetzung enthaltende Teig besitzt ebenfalls eine gute Verarbe.itbarkeit. Die Kaubarkeit
dieser Kekse entspricht praktisch jener dor mit der Teilmenge 2. von Beispiel 3 hergestellten Kekse.
Ein Buttermilch/Molke-Gemisch (Gewichtsverhältnis 1 : 4) mit
einem Säuregrad von 21°N wird in zwei Teilmengen aufgetrennt. Diese werden jeweils mit der berechneten Alkalimenge bis zu
einem Säuregrad von 60I! (pH 7,0) (1) oder von 10,5°N (pH 6,78)
(2) neutralisiert. Das Alkali wird auf einmal zugegeben. Anschließend v/erden beide Teilmengen gemäß dem in'Beispiel 1 beschriebenen
Verfahren behandelt. Das Waschen wird dabei \mter
denselben Bedingungen vorgenommen. Das gewaschene Präzipitat wird gepreßt und anschließend auf den Feststoff- und Calciumgehalt
analysiert. Der Feststoffgehalt der Teilmenge 1 beträgt
25,2 Gew.-^, janvr der Teilmenge 2 33,7 Gew.-f«. Der auf den
1'1CS tnto ff gehalt bezogene Calciiimgehalt beträgt im Falle der
Teilmenge 1 2,7 Gew.-';« und im Falle der Teilmengo 2 2 Gew.-^.
Beide Teilmengen werden gemäß dem Verfahren von Beispiel 3 -'1^'
Gefrieren gebracht und r:\ifgotaut sowie anschließend in der üblichen
V/nisn zu einem "Pulver verarbeitet.
Bei dnr Herr.tellung dor Suspnnoion wird die Teilmenge 2 mit
0,9 Gew.-f;S Natriumtripolyphosphat, bezogen auf den FcLitstuf fg«.1-
- 14 309820/0822
1$
halt, versetzt. Me Löslichkeit (NSI) des Kopräzipitats 2 "beträgt
6,1 Gew.-$. Unter Verwendung des vorgenannten Kopräzipitats (Proteingehalt 81,3 Gew.-#) hergestellte Cassava/Milclrjrotein/Sojamehl-Kekse
(2:1:1; Proteingehalt 23 i») besitzen
eine gute Kaubarkeit. Die Verarbeitbarkeit des Teiges wirft ebenfalls keine Probleme auf.
Die Probe 1 wird bei der Suspensionsher st ellung mit 1,3 Natriumtripolyphosphat versetzt. Die Löslichkeit (NSl) dieces
Pulvers beträgt 7,1 Gew.-$.
Man stellt ein Weizen/Milchprotein-Keks unter Verwendung des beschriebenen
Proteins her. Das Weizenmehl/Kopräzipitat-Verhältnis beträgt 4:1, während das Keks einen Proteingehalt von 19 .Gew.-fo
aufweist. Die Kekse besitzen eine gute Kaubarkeit, obwohl sie etwas härter als die Cassava-Kekse sind. Die Verarbeitbarkeit
des feiges ist ebenfalls gut. Diese Kekse besitzen den nachstehenden
Nährwert: PER (genormt) = 3,00; BV = 75» NPU =70.
B e i s ρ i el 6
Man wendet die vorstehend beschriebene Methode an, wobei man jedoch
anstelle'der Molke die Mutterlaugen verwendet, welche nach der Auskristallisation der Hauptmenge des Milchzuckers aus konzentrierter
Molke und Abtrennung des Milchzuckers durch beispielsweise Zentrifugieren zurückbleiben. Man stellt ein Gemisch aus
1 Gewichtsteil dieser Mutterlaugen mit einem Peststoffgehalt von 33,6 f° und einem pjj-Wert von 6,0 sowie 2,6 Gewichtsteilen Buttermilch
her. Um das Fett von der Buttermilch so gut wie praktisch
möglich abzutrennen, zentrifugiert man die Buttermilch bei 15 C
unmittelbar nach ihrer Herstellung. Bei diesen Bedingungen bilden sich nahezu keine Sedimente. Das Zentrifugieren eines neutralisierten
Gemisches von Mutterlaugen und Buttermilch ist anderer- · seits wegen der beträchtlichen Sedircentatoscheidung praktisch
nicht durchführbar.
Das Gemisch wird auf 8O0C und nach Zugabe von 0,5 Gew.-^
(in Form einer 35/^igen Lösung) auf 9O0C erhitzt.. Anschließend
- 15 -
3 09 8 2 0/08 22
BADORfQINAt
BO 4937 **
wird das Gemisch gemäß Beispiel 1 weiterbehandelt, wonach man
ein gewaschenes Kopräzipitat erhält. Dieses Kopräzipitat wird nach vier verschiedenen Methoden weiterverarbeitet, wie aus Spalte
1 und 2 von Tabelle V ersichtlich ist. Die zum Gefrieren gebrachten, gepreßten Koprazipitatblocke besitzen eine Dicke von
4,5 cm. Diuse Blöcke werden zur Herstellung von Suspensionen eingesetzt,
welche einen möglichst hohen Peststoffgehalt und etwa
dieselbe Viskosität aufweisen, wobei noch ein reibungsloser Sprühtrocknungsprozess
gewährleistet wird. Die Suspensionen werden unter Anwendung einer Kolloidmühle hergestellt. In Spalte 3 und 4
von Tabelle V sind die Viskosität bzw« der Feststoffgehalt für die verschiedenen Behandlungsarten angegeben. Die aus einem gepreßten
und bei -20 C zum Gefrieren gebrachten Kopräzipitatblock
nach raschem Auftauen erhaltene Suspension besitzt den höchsten Feststoffgehalt bei einer geeigneten Viskosität und wird gemäß
dem Verfahren von Beispiel 1 sprühgetrocknet. Das erhaltene Kopräzipitat weist einen Proteingehalt von 77 Gew.-^ und eine Löslichkeit
(NSI) von 5,7 Gew.-$ auf. Das Molkeprotein/Casein-Verhältnis
des Kopräzipitats beträgt 56 : 44.
Dieses Produkt wird gemeinsam mit Cassava und Sojamehl zur Herstellung
eines Kekses mit einem Proteingchalt von 23,7 Gew.-^
eingesetzt. Das Cassava/Kopräzipitat/Sojamehl-Verhältnis im Teig
beträgt 3 : 2 : 1. Der Teig weist eine gute Verarbeitbarkeit auf.
Die Kaubarkeit der Kekse ist gut und vergleichbar mit jener der mit der Teilmenge 2 von Beispiel 3 erhaltenen Kekse.
Wirkung der Art der Behänd 1 un ^ des /ig.wasc lie η e η Ko ρ rä ζ ipijb a ts_ jauJ
den Fest stoff fcr»hfO.t der gum Sprühtrocknen .l^e^eij
relative Feststoffgehalt,
? tifiiGew.-^
nicht gepreßt nicht zum Gefrieren
gebracht 12,5 nee 10,0
gepreßt nicht zum Gefrieren
gebracht 15 see 14,3
gepreßt bei -200C zum
Gefrieren gebracht, 15 r.ec 17,2
ranch aufgetaut
gepreßt bei -20 C zum
Gefrieren gebracht,
Dünßsum aufgetaut 1} sec Vj,0
- 16 -
309820/Hfl??
BAD ORIGINAL
BO 4957
* Fließdauer aus einem "Posthumus-Becher" (besonderer Typ eines
Ford-Beohers) von 250 ml durch, eine Öffnung mit einem Durchmesser
von 8 mm. ,
- 17 -
309820/0822
Claims (10)
- 22ΒΒΠ05BO 4957 15. November I972Patentansprüchef\\ Verfahren zur Herstellung eines Milchproteinkopräzipitats mit guter Eignung für Backzwecke und hcnem Nährwert sowie niedrigem Milchzuckergehalt, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Gemisch von (a) 2 bis 10 Gewichtsteilen Molke, einer entsprechenden Meng j von konzentrierter Molke oder 0,2 bis 1 Gewichtstöilen von Mutterlaugen von ^ur Milchzuckerherstellung eingesetzter Kolke (Peststoffgehalt 30 bis 35 Gew.-$ sowie (b) 1 Gewichtsteil Buttermilch oder Magermilch herstellt, den p„ dieses Gemisches auf einen Wert von 6,5 bis 7>1 einstellt, das Gemisch vor, während oder nach der Zugabe von 0,1 bis 1 Gew.-'/5 CaCl„ mindestens 5 Minuten auf mindestens 8O0C erhitzt, das dabei gebildete Kopräzipitt.t mit Y/asser wäscht, anschließend das Kopräzipitat neuerlich in Wasser suspendiert, wobei man ihm eine wässrige Lösung eines Polyphosphate in einer so bemessenen Menge beimischt, daß die Zusammensetzung nach dem Trocknen einen Stickstofflöslichkeitsindex (USI) von 4 bis 11 erreicht, und gegebenenfalls die Suspension trocknet.
- 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Gemisch aus 4 Gewichtsteilen Molke und 1 Gewichtsteil Buttermilch herstellt.
- 3. Vorfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man den pTf des Gemisches mit Natriumhydroxid auf einen V/erI. von 6,7 bis 6,9 einstellt.
- 4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daTl man dem Gemisch 0,15 bis 0,35 Gew.-^ CaOL^ in Form einer 35gew.-5oigen Lösung zusetzt.
- 5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dai! man das Gemisch 15 LUnuten bei 9O0C hüIt.- 18 -3 0 9 B 2 U / Ü 8 2 2BAD ORIGINALBO 4957
- 6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß man das Koprazipitat derart mit Wasser und Säure wäscht, daß die abfließende Waschflüssigkeit einen p„-Wert von 4 bis 4,5 aufweist.
- 7. Verfahren nach Anspruch 1 bis 6, dadurch, gekennzeichnet, daß man das gewaschene Koprazipitat zuerst preßt, zum Gefrieren bringt und wiederum auftaut und im.Anschluß daran zur Herstellung einer Suspension mit einer genügend niedrigen Viskosität, daß' dr.s Sprühtrocknen der Suspension ermöglicht wird, einsetzt.
- 8. Verfahren nach Anspruch 1, bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß man der wässrigen Suspension eine wässrige Natriumtripolyphosphatlö'sung in einer so bemessenen Menge zusetzt, daß der Stickstofflöslichkeitsindex (NSI) des getrockneten Kopräzipitats einen Y/ert von 6 bis 8 erreicht.
- 9. Verfahren zur Herstellung eines Backprodukts mit einem liohen Milchprotein- und einem niedrigen Milchzuckergehalt, wobei man mindestens ein Stärkeprodukt, ein pflanzliches und ein tierisches Protein einsetzt, dadurch gekennzeichnet, daß man als das tierische Protein das gemäß den Ansprüchen 1 bis 8 hergestellte Milchproteinkopräzipitat verwendet.
- 10. Backprodukt, hergestellt unter Verwendung eines Stärkeprodukts, eines pflanzlichen und eines tierischen Proteins, dadurch gekennzeichnet, daß das tierische Protein ein gemäß den Ansprüchen 1 bis 8 hergestelltes Milchproteinkopräzipitat ist.' .- 19 30982 0/0822BAD ORIGINALLeerseite
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