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Verfahren zur Behandlung von Sojabohnen
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Wasser zum Zeitpunkt seiner Verwendung sicherstellt. Durch diese Enzymzugabe erlangt das Endprodukt physikalische Eigenschaften, die denen der Rohproteine ähneln.
Bei einer Temperatur nahe 800C und einem pH-Wert zwischen 8 und 9 ist die Dauer der Wärmebehandlung für eine Sojakonzentration von 20 Gel.-% kürzer als 20 min. Diese Dauer der Wärmebehand- lung kann mit der Temperatur und der Konzentration variieren. Sie ist länger für eine niedrigere Temperatur oder eine höhere Konzentration.
Es hat sich gezeigt, dass die Wärmebehandlung einer Suspension mit dem natürlichen pH-Wert des Mehles der ganzen Sojabohnen zu einer Verringerung des Albumingehaltes führt, also eines Teiles der in Wasser verfügbaren Proteine. Diese "Unlöslichmachung" nimmt zu mit der Dauer der Wärmebehandlung, vor allem aber mit der Temperatur. Verarbeitet man eine Suspension, die 20% Soja und 80% Wasser enthält, beobachtet man, dass der Albumingehalt, der in den rohen Bohnen 65% beträgt, auf 60% sinkt :
In mehr als 8 h bei einer Temperatur von 700C, in 5 h bei einer Temperatur von 75 C, in 2 h bei einer Temperatur von 80 C, in 25 min bei einer Temperatur von 850C und in 10 min bei einer Temperatur von 900C.
Es ergibt sich also, dass die Temperatur von 80 C eine Schwelle bildet, oberhalb welcher die Ab- baugeschwfndigkeit der Albumine schnell ansteigt, so dass sie nicht überschritten werden darf.
Es wurde festgestellt, dass bei dieser Temperatur von 800C die Zerstörung der unerwünschten Verbindungen vom PH-Wert der Suspension abhängt. Insbesondere wurde die Beseitigung der Urease und des Antitrypsins untersucht : Die Urease, weil ihre Bestimmung als Nachweis für die Wärmebehandlung der Soja üblich ist und ihre Anwesenheit in gewissen Fällen unerwünscht sein kann, und das Antitrypsin, weil seine Anwesenheit die Trypsinwirkung während der Verdauung verzögert. Die Bedingungen der Zerstörung anderer unerwünschter Faktoren werden von denen der Urease und des Antitrypsins eingeschlossen.
Einige der erhaltenen Ergebnisse seien an Hand der Figuren wiedergegeben :
Die Fig. 1 zeigt die Dauer der Wärmebehandlung bei 800C in Minuten, die erforderlich ist, um 90% der Urease (Kurve U) und des Antitrypsins (Kurve A) zu zerstören, als Funktion des pH-Wertes der Suspension.
Fig. 2 gibt in Prozenten die Antitrypsinrestmenge als Funktion der Dauer der Wärmebehandlung in Minuten für verschiedene pH-Werte der Suspension an.
Wie man sieht, werden die schädlichen Bestandteile Urease und Antitrypsin bei einem pH-Wert zwischen 8 und 9 gut beseitigt, und bei diesem pH-Wert erfolgt eine befriedigende Entfernung in annehmbarer Zeit der Wärmebehandlung, u. zw. in der Grössenordnung von 20 min, ein Wert, der geeignet ist, einen Abbau der Proteine zu vermeiden, der sich in einer Verminderung des Albumingehaltes äussern würde.
Die Wirkung der Behandlung wird ergänzt durch Zusatz eines proteolytischen Enzyms. Solche Enzyme können sein : Enzyme pflanzlichen Ursprungs wie Papain und Ficin ;
Fermente tierischen Ursprungs wie Pancreatin ;
Fermente, die von Bakterien oder Pilzen herrühren und die durch Biosynthese erhalten wurden.
Das enzymatische Material hat, zu der Sojasuspension in Mengen von 0, 1 bis 0, 5% zugegeben, die Wirkung, die Proteine löslich zu machen, die Masse zu verflüssigen und eine Behandlung bei höherer Konzentration zu ermöglichen.
Es ist festzustellen, dass die Behandlungsbedingungen, also eine Temperatur von 800C und einen pHWert zwischen 8 und 9 für die Wirkung des proteolytischen Enzyms nicht die günstigsten sind. Wenn man jedoch die Zerstörung der unerwünschten Stoffe, der Urease, des Antitrypsins usw. und die Erhaltung der Proteine berücksichtigt, ist die durch den Enzymzusatz erzielte Proteolyse, wenn sie auch nur partiell ist, gleichwohl wirksam. Sie sichert eine gute Dispergierbarkeit des trockenen Produktes in Wasser und begünstig die Verflüssigung der Suspension während der Wärmebehandlung, was gestattet, die Konzentration der Suspension während dieser Behandlung zu erhöhen. Während die Konzentration ohne Enzym auf 20 bis 25% Soja beschränkt ist, kann sie bei Enzymzugabe auf 30% und mehr gebracht und gehalten werden.
Bei der Konzentration von 35% Soja dauert eine zur Zerstörung der unerwünschten Bestandteile ausreichende Wärmebehandlung bei 800C 1 h. Es kann besser sein, eine längere Wärmebehandlung vorzunehmen und die zugesetzte Menge an proteolytischem Enzym zu verringern.
Es liegt auf der Hand, dass die Erhöhung der Konzentration zu einer Verminderung der Trocknungkosten führt. Der Zusatz des Enzyms macht das getrocknete Produkt ferner besser in Wasser dispergierbar, was einen zusätzlichen Vorteil bedeutet. Dieses Ergebnis kann der Wirkung der partiellen Proteolyse durch
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das Enzym zugeschrieben werden, die eine Spaltung der grössten Proteinmoleküle bewirkt, deren Bruchstücke nicht mehr durch eine Trocknung unlöslich gemacht werden.
Nach der unter diesen Bedingungen durchgeführten Wärmebehandlung und praktisch vollständiger Beseitigung der Antitrypsins und der Urease wird die Trocknung vorgenommen.
Wo es nicht wünschenswert ist, dem Verbraucher ein noch alkalisches Produkt zu liefern, ist es wichtig, vor oder während der Trocknung den pH'Wert von der für die Wärmebehandlung passenden Höhe zu senken. Ferner ist eine Trocknung bei zu hohem pH-Wert mit der Gefahr verbunden, das die schwefelhaltigen Aminosäuren, die ein wesentlicher Faktor des Nährwertes der Soja sind, zersetzt werden.
Erfindungsgemäss verändert man nach der Zerstörung des Antitrypsins und der Urease bei dem geeigenten pH-Wert diesen für die Trocknung, indem man ihn in die Nähe des Neutralpunktes bringt.
Ein besonderes Mittel, dieses Resultat unmittelbar zu erhalten, besteht in der Verwendung von Ammoniak zum Alkalischmachen für die Wärmebehandlung.
Unter den angegebenen Bedingungen löst sich das zur Sojasuspension zugesetzte Ammoniak in dem Suspensionswasser auf und bleibt dort während des ErwÅarmungsvorganges, da die angewendeten Temperaturen nicht zu seiner Verdampfung führen. Während der späteren Trocknungsbehandlung bei höherer Temperatur entweicht das Ammoniak jedoch, und die Suspension wird sofort neutral. Man verwirklicht so ohne sonstiges Eingreifen die besten Bedingungen der doppelten Behandlung von Erwärmen und Trocknen.
Im Verlaufe dieser Behandlung wird die Entbitterung erreicht.
Bei der vorstehend beschriebenen Behandlung zur Verbesserung der Sojabohnen kann man verschiedene Zusätze zu der behandelten Suspension begeben, um ein angereichertes Produkt zu erhalten.
So kann man zur Suspension Monoglyceride, Fett, entrahmte Milch, verschiedene Gewürze oder jede Substanz zusetzen, die geeignet ist, die Behandlung zu erleichtern und/oder das End-Produkt für seine verschiedenen Verwendungszwecke besser geeignet zu machen.
Beispiel l : Sojabohnen der Qualität Yellow Nr. 2 werden geschält und dann auf eine Körnung feinzerkleinert, die dem Sieb mit der lichten Maschenweite von 0,20 mm und einer Maschenzahl je cm2 von 900 (DIN Prüfsieb 30) entspricht. Das zerkleinerte Produkt wird derart in einer kalten oder lauwarmen alkalischen Lösung suspendiert, dass die Konzentration an Trockensubstanz 20% beträgt. Die verwendete alkalische Lösung wird so gewählt, dass der pH-Wert der Suspension gleich 9 ist. Sie wird vorzugsweise auf einmal mit Kalk und Ammoniak hergestellt. Ein guter Ansatz ist auf 100 kg Soja eine Lösung, die 4 kg Kalk enthält, zu der erhaltenen Suspension werden 2,5 kg Ammoniak zugefügt (Mengen-
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wärmung erfolgt über Heizflächen oder besser durch Einleiten von Dampf. Die Dauer der Wärmebehandlung beträgt 20 min.
Die so behandelte Suspension wird anschliessend zur Entfernung des Wassers einer Trocknung unterworfen. Gleichzeitig entweicht das Ammoniak, und das getrocknete Produkt ist in den neutralen Zustand zurückgekehrt.
Das Produkt ist von 991o des ursprünglich in den Bohnen enthaltenen Antitrypsins befreit und enthält keine Urease mehr.
Beispiel 2 : Sojabohnen, die wie in Beispiel 1 geschält und zerkleinert worden sind, werden in einer alkalischen Lösung suspendiert, so dass sich eine Suspension mit einer Konzentration von 25% Trockensubstanz ergibt. Zu der Suspension, die auf 1000 kg Soja 4000 l Wasser, 3, 5 kg Kalk und 2 kg
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Enzyms pflanzlichen Ursprungs mit einem Papain-Titer von 80 zugesetzt.
Die so gebildete alkalische Suspension wird auf 800C erwärmt und 30 min auf dieser Temperatur gehalten. Die Trocknung erfolgt durch Zerstäubung oder auf einem Walzentrockner, der mit Düsen ausgerüstet ist, welche die Verteilung des Produktes auf der Heizfläche sicherstellen.
Beispiel 3 : Die gleichen Sojabohnen wie in den vorhergehenden Beispielen werden geschält und grobzerkleinert. 1000 kg Sojabohnen mit einem Wassergehalt von 10% werden in einen mit Rührwerk versehenen Behälter gebracht, der 1700 l Wasser enthält. Dieses Wasser ist mit 4 kg Kalk und 1, 5 kg Ammoniak (als CaO und NH berechnet) versetzt sowie mit 1 kg eines Präparates eines proteolytischen Enzyms mit einer Wirksamkeit, die etwa gleich der des in Beispiel 2 verwendeten Papainpräparates ist. Die Masse wird unter ständigem Rühren auf 750C gebracht und 3 h auf dieser Temperatur gehalten.
Die Trocknung des behandelten Produktes erfolgt in einem Warmluftstrom unter Rückleitung eines Teiles des bereits getrockneten Produktes, so dass der Wassergehalt des zur Trocknung gelangenden Produktes verringert wird.