DD233932A1

DD233932A1 - METHOD FOR PRODUCING COOK-SALT-FRIENDLY MEAT DISNEY

Info

Publication number: DD233932A1
Application number: DD85272749A
Authority: DD
Inventors: Gerhard Woelm; Juergen Schliemann; Heinz Klinn; Hans-Ulrich Jaenicke; Heinz Mueller; Berndt Krake
Original assignee: Akad Wissenschaften Ddr
Priority date: 1985-01-24
Filing date: 1985-01-24
Publication date: 1986-03-19

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur oekonomisch vorteilhaften Herstellung von vielseitig einsetzbaren kochsalzarmen Wuerzmitteln durch salzsaure Hydrolyse pflanzlicher Proteinrohstoffe. Das Ziel der Erfindung besteht im wesentlichen darin, ein kochsalzarmes, nicht bitteres und lebensmitteltoxikologisch unbedenkliches Hydrolysat herzustellen, das einen harmonischen, bouillonartigen und wuerzigen Geschmack besitzt und gut reproduzierbar hergestellt werden kann. Erfindungsgemaess werden pflanzliche Proteine einer salzsauren Partialhydrolyse unterworfen. Dabei ist die Salzsaeuremenge im Hydrolyseansatz nur innerhalb sehr enger Grenzen zu variieren und ein definiertes Fluessigkeits-Feststoff-Verhaeltnis einzuhalten, waehrend auf jegliche weitere Hydrolysezusaetze verzichtet werden kann.The invention relates to a process for the economically advantageous production of versatile low-boiling rooting agents by hydrochloric acid hydrolysis of vegetable protein raw materials. The object of the invention is essentially to produce a low-salt, non-bitter and food toxicologically safe hydrolyzate, which has a harmonious, bouillonartigen and spicy taste and can be produced in a well reproducible manner. According to the invention, vegetable proteins are subjected to hydrochloric acid partial hydrolysis. In this case, the amount of hydrochloric acid in the hydrolysis reaction can only be varied within very narrow limits and a defined liquid-solid ratio must be maintained, while any additional hydrolysis additives can be dispensed with.

Description

Field of application of the invention

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von kochsalzarmen Speisewürzen aus pflanzlichen Proteinen durch hydrolytische Spaltung der Proteine mit einer Mineralsäure. Die erfindungsgemäß hergestellten Würzmittel sind zur Aromatisierung und zum Würzen von Lebensmitteln sowie zur Herstellung von Suppen, Soßen, Brüherzeugnissen, Würzflüssigkeiten und Fleischaromakonzentraten bestimmt.The invention relates to a process for the preparation of low-salt cooking seasonings from vegetable proteins by hydrolytic cleavage of the proteins with a mineral acid. The seasonings produced according to the invention are intended for flavoring and seasoning foods and for preparing soups, sauces, brewery products, seasoning liquids and meat flavor concentrates.

Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions

Es sind zahlreiche Verfahren bekannt, Würzmittel aus Proteinen durch hydrolytische Spaltung mit Mineralsäuren herzustellen, z. B. nach DD-WP 102 572, DE-AS 1 815 529, GB-PS 1 031 102, US-PS 2 578 946, US-PS 3 391 001, US-PS 3 493 385. iNumerous methods are known to produce seasoning from proteins by hydrolytic cleavage with mineral acids, eg. To DD-WP 102 572, DE-AS 1 815 529, GB-PS 1 031 102, US-PS 2 578 946, US-PS 3 391 001, US-PS 3 493 385. i

Zur sauren Hydrolyse von Proteinen eignen sich nur starke Mineralsäuren. Die Wahl der geeigneten Säure richtet sich vorrangig nach dem Verwendungszweck der Hydrolysate. Der Einsatz von Schwefel- oder Phosphorsäure wird bevorzugt, wenn kochsalzfreie Produkte gewünscht werden. Die überschüssige Säure wird ausgefällt und abgetrennt. Da bei dem Ausfällen hohe Anteile Aminosäuren mitgerissen werden, sind diese Verfahren ökonomisch äußerst ungünstig. Darüber hinaus weisen derart hergestellte Hydrolysate häufig unangenehme Geschmacksnoten, insbesondere bittere und herbe Noten, auf (Prendergast, K.: Food Trade Rev. 44 [1974] 14).For the acidic hydrolysis of proteins, only strong mineral acids are suitable. The choice of suitable acid depends primarily on the intended use of the hydrolysates. The use of sulfuric or phosphoric acid is preferred when cooking salt-free products are desired. The excess acid is precipitated and separated. Since in the precipitation high proportions of amino acids are entrained, these methods are economically extremely unfavorable. In addition, hydrolysates prepared in this way often have unpleasant taste notes, in particular bitter and tart notes (Prendergast, K .: Food Trade Rev. 44 [1974] 14).

Geschmacklich hochwertige Proteinhydrolysate erhält man bei Einsatz von Salzsäure. Salzsäure ist in der Lage, sämtliche Peptidbindupgen zu spalten. Der technologische Ablauf der salzsauren Hydrolyse umfaßt die Hydrolyse des Proteinrohstoffes, Neutralisation der überschüssigen Salzsäure, Huminstoffabtrennung, Desodorierung und Entfärbung sowie Lagerung und gegebenenfalls Konzentrierung und Trocknung. Bei der salzsauren Hydrolyse werden die Eiweiße mit 15 bis 25%iger Salzsäure unter Normal- oder Überdruck hydrolysiert, bis eine Zunahme des Gehalts an freien Aminosäuren nicht mehr nachweisbar ist. Die Hydrolysedauer ist u. a. abhängig von dem eingesetzten Protein, der Säurekonzentration und dem Protein-Säure-Verhältnis. Üblicherweise liegt die Abbauzeit zwischen 6 und 24 h. Die mit Salzsäure hergestellten Hydrolysate verfügen nach der Neutralisation über hohe Kochsalzkonzentrationen, die sich sowohl bei der direkten Anwendung der Hydrolysate zur Aromatisierung von Lebensmitteln als auch bei der Verarbeitung der Hydrolysate zur Fleischaromakonzentraten nachteilig auswirken können. Deshalb sind zahlreiche Versuche unternommen worden, salzärmere Eiweißhydrolysate herzustellen.High-quality protein hydrolysates are obtained using hydrochloric acid. Hydrochloric acid is able to cleave all peptide binding. The technological process of the hydrochloric acid hydrolysis comprises the hydrolysis of the protein raw material, neutralization of the excess hydrochloric acid, Huminstoffabtrennung, deodorization and decolorization and storage and optionally concentration and drying. In the hydrochloric acid hydrolysis, the proteins are hydrolyzed with 15 to 25% hydrochloric acid under normal or superatmospheric pressure, until an increase in the content of free amino acids is no longer detectable. The hydrolysis time is u. a. depending on the protein used, the acid concentration and the protein-acid ratio. Usually, the degradation time is between 6 and 24 h. After hydrolysis, the hydrolysates prepared with hydrochloric acid have high saline concentrations, which can have an adverse effect both on the direct application of the hydrolysates for flavoring foods and on processing the hydrolysates into meat flavor concentrates. Therefore, numerous attempts have been made to produce lower salt protein hydrolysates.

Kochsalzarme Würzmittel erhält man über die salzsaure Hydrolyse, wenn man einen Teil der Salzsäure nach der Hydrolyse abdampft (GB-PS 1 494 856) oder mittels eines Inertgases austreibt (DE-PS 1 057 435). Weitere Verfahren, wie z. B. Elektrodialyse (SU-PS 205 017) und Teilentsalzung (DD-WP 127 693) sind bekannt. Allen Verfahren ist gemeinsam, daß sie sehr aufwendig sind. Generell kann der Kochsalzgehalt der Hydrolysate auch verringert werden, wenn statt der Total- eine Partialhydrolyse des Proteins durchgeführt wird. In der US-PS 3 391 001 wird dies durch die Reduzierung der Salzsäurekonzentration von 23 auf 9, 8% unter Beibehaltung eines Flüssigkeits-Feststoff-Verhältnisses von 1,9:1,0 erreicht. Während der Kochsalzgehalt stark abnimmt, steigt der Gehalt an niedermolekularen Peptiden an, die teilweise, sofern es sich um Glutalmylpeptide handelt, eine geschmacksverstärkende Wirkung haben sollen (Tallent, W. H., J. amer. Chem. Soc. 56 [1979], 378). Nachteilig wirkt sich hier die Ausbildung eines Bittergeschmacks bei der niedrigsten o. g. Salzsäurekonzentration aus.Low-salt seasoning is obtained via the hydrochloric acid hydrolysis, if a part of the hydrochloric acid is evaporated off after hydrolysis (GB-PS 1 494 856) or expelled by means of an inert gas (DE-PS 1 057 435). Other methods, such. As electrodialysis (SU-PS 205 017) and partial desalination (DD-WP 127 693) are known. All methods have in common that they are very expensive. In general, the saline content of the hydrolysates can also be reduced if partial hydrolysis of the protein is carried out instead of the total. In U.S. Patent No. 3,391,001, this is achieved by reducing the hydrochloric acid concentration from 23 to 9.8% while maintaining a liquid to solid ratio of 1.9: 1.0. While the salinity decreases sharply, the content of low molecular weight peptides increases, some of which, if it is glutalmylpeptides, should have a taste-enhancing effect (Tallent, W.H., J. Amer. Chem. Soc. 56 [1979], 378). The disadvantage here is the formation of a bitter taste at the lowest o. G. Hydrochloric acid concentration.

Nach DD-WP 200 849 soll die Bittergeschmacksbildung verhindert werden, wenn zu dem Eiweißrohstoff Gelatine zugesetzt wird und die Säurekonzentration im Gesamtansatz zwischen 2,5 bis 5,7% liegt. Derart hergestellte Eiweiß-Partialhydrolysate sollen aus lebensmittelhygienischer Sicht unbedenklich sein. Auf die Bedeutung der toxikologischen Bewertung von mit Salzsäure hergestellten Würzmitteln verweisen Velisekund Mitarbeiter (Z. Lebensmittel-Unters, und -Forschung 167 [1978] 241). Sie schließen eine Intoxikation infolge erhöhter Chlorhydrinaufnahme beim Genuß von mit derartigen Würzmitteln hergestellter Lebensmitteln nicht aus.According to DD-WP 200 849 bitterness should be prevented when gelatine is added to the protein and the total acid concentration is between 2.5 to 5.7%. Protein partial hydrolysates prepared in this way should be safe from a food hygiene point of view. The importance of the toxicological evaluation of seasonings made with hydrochloric acid is shown by Velisec's coworkers (Z. Lebensmittel-Unters, und-Forschung 167 [1978] 241). They do not preclude intoxication due to increased chlorohydrin intake when eating foods made with such seasonings.

Object of the invention

Da die bisher bekannten und beschriebenen Verfahren zur Herstellung von kochsalzarmen Speisewürzen bzw. Würzmitteln mit sensorischen oder ökonomisch-technischen Nachteilen behaftet sind, besteht das Ziel der Erfindung darin, ein Verfahren zu entwickeln, das diese Nachteile beseitigt und zu einem sensorisch hochwertigen, nicht bitteren, kochsalzarmen, lebensmittbltoxikologisch unbedenklichen und damit vielseitig einsetzbaren Würzr ittel führt.Since the previously known and described methods for the production of low-salt cooking seasonings or condiments are associated with sensory or economic-technical disadvantages, the object of the invention is to develop a method which eliminates these disadvantages and to a sensory high-quality, not bitter, Low-salt, non-toxic and therefore versatile Würzr teltel leads.

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Verfahrensbedingungen aufzuzeigen, die eine Realisierung der Zielstellung gewährleisten.The invention has for its object to identify the process conditions that ensure a realization of the objective.

Erfindungsgemäß werden Proteine, vorzugsweise Pflanzenproteine, in einem salzsauren Milieu, entsprechend 4,0 bis 7,5 Ma.-% Salzsäure im Gesamtansatz bei einem Flüssigkeits-Feststoff-Verhältnis von 3:1 bis 5:1, vorzugsweise 4:1, in bekannter Weise unter Rückflußbedingungen hydrolysiert, danach mit Soda neutralisiert und nach Abtrennung der Huminstoffe mit Aktivkohle behandelt und gegebenenfalls eingeengt und getrocknet.According to the invention, proteins, preferably vegetable proteins, in a hydrochloric acid medium, corresponding to 4.0 to 7.5% by weight of hydrochloric acid in the total batch at a liquid-solid ratio of 3: 1 to 5: 1, preferably 4: 1, in known Hydrolyzed under reflux conditions, then neutralized with soda and treated after separation of the humic substances with activated charcoal and optionally concentrated and dried.

Überraschenderweise hat sich gezeigt, daß nicht bitter schmeckende, kochsalzarme Würzmittel auch hergestellt werden können, wenn einerseits die Salzsäurekonzentration, bezogen auf den Gesamtansatz, nur in sehr engen Grenzen variiert und ein ausgewähltes Flüssigkeits-Feststoff-Verhältnis eingehalten wird. Ein wesentliches Merkmal der Erfindung ist der Verzicht auf Gelatine unter den genannten Hydrolysebedingungen. Aus diesem Protein werden zwar kaum Bitterpeptide gebildet, doch vermag es die Bitterpeptidbildung aus dem eigentlichen Proteinrohstoff auch nicht zu verhindern. Das Ausbleiben des Bittergeschmacks ist offensichtlich auf die o. g. Säurekonzentrationen und das Flüssigkeits-Feststoff-Verhältnis (Verdünnungseffekt während derSurprisingly, it has been found that non-bitter-tasting, low-sodium condiments can also be prepared if, on the one hand, the hydrochloric acid concentration, based on the total batch, varies only within very narrow limits and a selected liquid-solid ratio is maintained. An essential feature of the invention is the absence of gelatin under the hydrolysis conditions mentioned. Although hardly any bitter peptides are formed from this protein, it is also unable to prevent bitter peptide formation from the actual protein raw material. The absence of the bitter taste is obviously on the o. G. Acid concentrations and the liquid-solid ratio (dilution effect during the

Hydrolyse) zurückzuführen. Außerdem ist das Auftreten des Bittergeschmacks infolge partieller Hydrolyse der im Erfindungsanspruch genannten Proteine nach neueren Erkenntnissen nicht zwangsläufig zu erwarten.Hydrolysis). In addition, the appearance of the bitter taste due to partial hydrolysis of the proteins mentioned in the invention claim according to recent findings is not necessarily expected.

Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der Salzsäurebedarf und damit der Bedarf an Neutralisationsmitteln gegenüber einer Totalhydrolyse erheblich gesenkt. Darüber hinaus sind auf Grund tierexperimentell-toxikologischer Befunde Beschränkungen im Applikationsbereich nicht gegeben.With the aid of the method according to the invention, the hydrochloric acid requirement and thus the need for neutralizing agents are considerably reduced compared to total hydrolysis. In addition, due to animal-toxicological findings, there are no restrictions in the field of application.

Der Erfindung liegt ebenfalls die Erkenntnis zugrunde, daß herkömmliche, handelsübliche Hydrolysate dosisabhängige nephrotoxische, thyreotoxische und hypoglykämische Effekte verursachen können. Überraschenderweise hat sich bei toxikologischen Untersuchungen ergeben, daß für die lebensmitteltoxikologische Bewertung die Konzentration der Säure sowie die aufeinander abgestimmten ausgewählten Bedingungen wie Hydrolysedauer, Säure-Protein-Verhältnis, Führung der Neutralisation und Huminstoffabtrennung von wesentlicher Bedeutung sind. Folgende Maßnahmen sind für die nachweisbaren Qualitätsparameter der Endprodukte von entscheidender Bedeutung:The invention is also based on the finding that conventional, commercial hydrolysates can cause dose-dependent nephrotoxic, thyrotoxic and hypoglycemic effects. Surprisingly, it has been found in toxicological studies that for food toxicological evaluation, the concentration of the acid and the coordinated selected conditions such as hydrolysis, acid-protein ratio, neutralization and Huminstoffabtrennung are essential. The following measures are of decisive importance for the verifiable quality parameters of the end products:

- Die Konzentration der zur Hydrolyse eingesetzten Salzsäure wird so gewählt, daß die Säurekonzentration im Gesamtansatz zwischen 4,0 und 7,5 Ma.-%, vorzugsweise bei 5,9 Ma.-% liegt.- The concentration of the hydrochloric acid used for the hydrolysis is chosen so that the acid concentration in the overall batch is between 4.0 and 7.5% by mass, preferably 5.9% by mass.

- Die Hydrolyse wird bei einem Feststoff-Flüssigkeits-Verhältnis im Hydrolyseansatz von 1:3,0 bis 1:5,0, vorzugsweise von 1:4,0, durchgeführt.The hydrolysis is carried out at a solid-liquid ratio in the hydrolysis batch of from 1: 3.0 to 1: 5.0, preferably from 1: 4.0.

- Die Hydrolysedauer beträgt 10 bis 14 h, vorzugsweise 12 h, bei 118⁰C unter Rückflüßbedingungen.- The hydrolysis is 10 to 14 h, preferably 12 h, at 118 ⁰ C under reflux conditions.

- Die Neutralisation der salzsauren Proteinhydrolysate mit kalziniertem Soda erfolgt bei 80°C bis zu einem pH-Wert von 3,8 bis 4,8, vorzugsweise pH 4,4 daran schließt sich die Huminstoffabtrennung an.- The neutralization of the hydrochloric acid protein hydrolyzates with calcined soda takes place at 80 ° C to a pH of 3.8 to 4.8, preferably pH 4.4 is followed by the humic substance separation.

- Das Hydrolysat wird auf unter 3O⁰C abgekühlt und mit 3,0 Ma.-% staubfeiner Aktivkohle behandelt.- The hydrolyzate is cooled to below 3O ⁰ C and treated with 3.0 wt .-% dust fine activated carbon.

Bedeutungsvoll für das erfindungsgemäße Verfahren ist die Einhaltung der aufeinander abgestimmten Verfahrensbedingungen. Es liegt im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens, die anfallenden Würzmittel in bekannter Weise zu konzentrieren und zu trocknen.Significant for the process according to the invention is compliance with the coordinated process conditions. It is within the scope of the process according to the invention to concentrate and dry the accumulating seasonings in a known manner.

Die Erfindung wird durch die nachstehenden Ausführungsbeispiele näher erläutert:The invention is explained in more detail by the following exemplary embodiments:

Ausführungsbeispiele Beispiel 1Exemplary embodiments Example 1

100 g Maisgluten werden mit 400 kg 7,3%iger Salzsäure 12 h unterständigem Rühren bei 118°C unter Rückflußbedingungen hydrolysiert. Im Anschluß an die Neutralisation mit kalziniertem Soda bei 80⁰C wird das Hydrolysat filtriert und bei 30⁰C mit 3 Gew.-% staubfeiner Aktivkohle behandelt. Nach 12 h wird die Aktivkohle abgetrennt und das Hydrolysat mit Natronlauge auf einen pH-Wert von 5,8 nachneutralisiert. Das so hergestellte Hydrolysat ist gut wasserlöslich, kochsalzarm, von hellgelber Farbe und toxikologisch unbedenklich. Es kann nach Bedarf eingeengt und getrocknet werden und besitzt einen harmonischen, würzigen, bouillonartigen und nicht bitteren Geschmack. Noch 2,5%ige Lösungen des Produktes weisen den beschriebenen charakteristischen Geschmack auf.100 g of corn gluten are hydrolyzed with 400 kg of 7.3% hydrochloric acid with stirring for 12 h at 118 ° C. under reflux conditions. Following neutralization with calcined soda at 80 ⁰ C, the hydrolyzate is filtered and treated at 30 ⁰ C with 3 wt .-% dust-fine activated carbon. After 12 hours, the activated carbon is separated off and the hydrolyzate is post-neutralized with sodium hydroxide solution to a pH of 5.8. The hydrolyzate produced in this way is readily soluble in water, low in salt, of pale yellow color and toxicologically harmless. It can be concentrated and dried as needed and has a harmonious, spicy, bouillon-like and not bitter taste. 2.5% solutions of the product have the described characteristic taste.

Example 2

100 kg Weizengluten werden mit 400 kg 9,4%iger Salzsäure 12 h unterständigem Rühren bei 118⁰C unter Rückflußbedingungen hydrolysiert. Im Anschluß an die Neutralisation mit kalziniertem Soda bei 80°C wird das Hydrolysat filtriert und bei 30⁰C mit 3 Gew.-% staubfeiner Aktivkohle behandelt. Nach 12 h wird die Aktivkohle abgetrennt und das Hydrolysat mit Natronlauge auf einen pH-Wert von 5,8 nachneutralisiert. Das so hergestellte Hydrolysat ist wasserlöslich, salzarm, hellgelb und lebensmitteltoxikologisch unbedenklich. Es ist nicht bitter und besitzt einen charakteristischen bouillonartigen, würzigen und harmonischen Geschmack, der auch in 2,5%igen Lösungen noch feststellbar ist.100 kg of wheat gluten are hydrolyzed with 400 kg of 9.4% hydrochloric acid for 12 h with stirring at 118 ⁰ C under reflux conditions. Following neutralization with calcined soda at 80 ° C, the hydrolyzate is filtered and treated at 30 ⁰ C with 3 wt .-% dust-fine activated carbon. After 12 hours, the activated carbon is separated off and the hydrolyzate is post-neutralized with sodium hydroxide solution to a pH of 5.8. The hydrolyzate thus prepared is water-soluble, low in salt, light yellow and food toxicologically harmless. It is not bitter and has a characteristic bouillon-like, spicy and harmonious taste, which is still detectable in 2.5% solutions.

Example 3

50 kg Maisgluten und 50 kg Weizengluten werden mit 400 kg 8,3%iger Salzsäure 12 h unter ständigem Rühren bei 118⁰C unter Rückflußbedingungen hydrolysiert und wie in den Beispielen 1 und 2 weiterbehandelt. Das Hydrolysat besitzt einen angenehm bouillonartigen, würzigen und nicht bitteren Geschmack, der noch in 2,5%igen Lösungen vorhanden ist.50 kg corn gluten and 50 kg wheat gluten are hydrolyzed with 400 kg of 8.3% hydrochloric acid for 12 h with constant stirring at 118 ⁰ C under reflux conditions and further treated as in Examples 1 and 2. The hydrolyzate has a pleasant bouillon-like, spicy and not bitter taste, which is still present in 2.5% solutions.

Claims

Invention claim:

1. A process for the preparation of low-salt cooking seasonings by hydrochloric acid hydrolysis, subsequent neutralization, Huminstoffabtrennung, activated charcoal treatment and optionally concentration and / or drying, characterized in that vegetable proteins, preferably corn gluten and / or wheat gluten, in a liquid-solid ratio of 3: 1 to 5: 1, preferably 4: 1, with hydrochloric acid in an amount of 5.8 to 7.5 Ma .-%, preferably 6.7 Ma .-%, in the total hydrolysis 12 h at 118 ⁰ C with constant stirring and be hydrolyzed under reflux conditions.

2. A process for the preparation of low-salt cooking seasoning according to item 1, characterized in that are used as protein raw material mixtures of corn gluten and wheat gluten in any proportions.