DD266960A1 - Verfahren zur gewinnung multifunktioneller loeslicher produkte mit hohem protein- und pentosangehalt aus roggenkoernern - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Gewinnung multifunktioneller, loeslicher, protein- und pentosanhaltiger Produkte aus zerkleinerten Roggenprodukten. Dazu werden zunaechst die Enzyme der zerkleinerten Roggenprodukte thermisch inaktiviert, danach die loeslichen Bestandteile im neutralen oder schwach alkalischen Bereich extrahiert, vom unloeslichen Rueckstand abgetrennt und getrocknet. Das erhaltene Produkt ist in Lebensmittelsystemen, wie z. B. Schaeumen und Emulsionen, wirksam, indem es sowohl die Schaumbildung als auch die Emulgierung bewirkt und gleichzeitig die Schaeume und Emulsionen stabilisiert.

Description

für oino Extraktion von Nlcht-Stärke-Inhaltsstoffon Ist unter (lon verschiedenen Qetroldoarten der Roggen besondere prädostlnlert, well er elnon Im Verglolch iu anderen Qetroldoarten hohen Qohalt an lolclien Stoffen bosltit und dor wasserlösliche Anteil nicht unorhebllch Ist. Andererseits Ist der Roggen relativ reich an Eniymen (x.B. Amylaeon, Protoason, Pentosanasen usw.), und dlo Enzymaktivität kann In klimatisch ungünstigen Jahren durch Auswuchs welter anstelgon, Dadurch können dlo Roggonlnhaltsstoffo bei der wäßrigen Extraktion bereits abgebaut werden, wodurch sie In liner Funktionalität orhobllch beeinträchtigt werdon. Es wurde nun überraschendorwolite yofundon, daß Pentosan- und Stlckstofflösllchkolt sowie Funktionalität der wäßrig extrahierten Produkte durch elno vorgeschaltete thermische Inaktivierung nicht boolnflußt wordon, aber dl« Gefahr eines eniymatlschen Abbaue ausgeschaltet wird. So Ist es möglich, Produkte mit stabilem funktlonollnm Verhalten iu extrahieren. Zwar Ist es möglich, die Inaktivierung der Enzyme auch auf andere Welso, i. B. durch donaturlorondi« Behandlung mit Säuren und Laugen iu bewerkstelligen, jedoch besteht dann die Gefahr, daß Inhaltestoffe (Proteine Pentosono, Stärke) geschädigt werden. Denhalb Ist die thormische Inaktivierung die Methode der Wahl. Die erflndungsgemäß hergestellten Produkte haben etwa folgende Zusammensetzung:

25-60% Protein (N χ β,26) D-16%P«ntO88n

20-40% lösl. Hexosrn.

SIo sind geeignet für eine Reihe von Appllkationon in dor Lebensmlttolvorarboltung. Bosondors gut lassen sie sich zur Horstollung und Stabilisierung von Lebensmlttolemulslonen und -schäumen einsetzen

Die brfindung wird anhand nachstehender Beispiele näher erläutert:

Ausfuhrungsbelsplet» Beispiel 1

200g Roggenvollmehl, gewonnen aus der Vermahlung des ganzen Roggenkorns mit der Schlagmühle (Maschenweit« dos Siebes ·· 0,7mm), werden In einem elektrisch beheizton Ofen 8OmIn auf 135^CC orhitzt und anschließend wieder auf Zimmertemperatur abgekühlt. 100g des so vorbehandeln Roggenmehles werden mit 300ml Wasser aufgoBchlBmmt, dom 0,6g Na₁SOi 7 H]O zugesetzt werden. Der pH-Wert wird durch Alkalizugabe auf 0,8 eingestellt. DIo Aufschlämmung wird 1 h gerührt und danach mittels Zentrifugloren In Überstand (Extrakt) und Rückstand getrennt. Der unlösliche Rückstand wird orst mit 90ml Wassor und dann rclt 80ml 0,6% Natronlauge gowaschon, und die nach dem jeweiligen Zentrifugloren entstohonden woitoren Extrakte werden mit dem ersten Extrakt vereinigt. Schließlich wird dan Snmmolextrakt sprühgetrocknet. Man orhält 16g oinos Produktes, das In Wasiwr löslich Ist und zu 30% aus Protein sowie 12% aus Pentosanen bostoht. Dor unlöslicho Rückstand Ist ein geeignetes Ausgangsmiterial für die Qewlnnung von Roggenstärke, da durch Entfernung olnee Tolles der vlskositätebestlmmendon Komponenten nur noch relativ wonig Wasser bonötlgt wird, um die Weiterverarbeitung zu ermöglichen.

Beispiel 2

600g Kleie aus der Industriellen Roggonvermahlung, die ebenso hitzobohandelt wiirdt ι wio das huggonvo|lmehl in fJoisplel 1, werden mit 600ml Leitungswasser aufgeschlämmt, dem 0,6g Na₁SO₁ · 7HjO zugesotzt wurdon. Der pH-Wert wird durch

Alkallzugabe auf 0,7 eingestellt. Die Aufschlämmung wird 1 h gorührt und danach mittels Zentrifugleren In Überstand (Extrakt)

und Rückstand getrennt. Das Auswaschon und die weitero Aufarbeitung bis zur Trocknung erfolgt ebenso wio In Beispiel 1. Man erhält 16g eines Produktes, das zu 35% aus Protein und zu 13% aus Potoaanon besteht.

Dor unlösliche Rückstand dor Kloleextraktlon ist ein gutes Wiederkäuerfutter. Es besitzt einen höheren Futtorwert als das Ausgangsmaterial.

Claims (3)

1. Verfahren zur Gewinnung multifunktioneller, löslicher Produkte mit hohem Protein- und Hentosangehalt aus zerklelnorten Roggenkörnern oder doren Verarbeitungsprodukten durch Extraktion im wäßrigen Medium im neutralen oder schwach alkalischen Bereich, Abtrennung des unlöslichen Rückstandes und Gewinnung der wasserlöslichen Anteile durch Konzentrierung und/ oder Trocknung, dadurch gekennzeichnet, daß die roggeneigonen Enzyme vor der Extraktion inaktiviert werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als zerkleinerte Roggenkörner odor deren Verarbeitungeprodukte Roggenmehle mit unterschiedlichem Ausmahlungsgrad oder öußoro Schichten des Roggenkorns, vorzugsweise Kleie oder Aleuionschlchton, eingesetzt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Inaktivierung der roggoneigenon Enzyme duch thermische Behandlung bei 12O⁰C bis 160⁰C, vorzugsweise 126⁰C bis 135⁰C, während 0,5 h bis 3 h, vorzugsweise 1 h bis 2 h, oder durch Mikrowellenbehandlung vorgenommen wird.

Anwendungsgebiet der I Hindung

DIo Erfindung betrifft ein Verfahren zur Gewinnung multlfunktlonellor löslicher Produkte aus Roggon oder dessen Verarbeltungsprodukton, did Protolno und Pentosane enthalten. Diese Produkte sind einfach horetellbar und eignen eich In wäßrigen Systemen u. a. tils konsistenzgebende, schaumblldende und emulieronde Zusätze. Sie sind vor ollem für bostlmmto Applikntlonszwecke In der Lebensmittelindustrie prädestiniert.

Charakteristik der bekennen technischen Lotungen

Es Ist bekannt, Protein· oder Pentosanfraktionen aus zerkleinerten Roggonkömern durch Behandlung In wäßriger Phase im neutralen oder alkalischen Bereich bei verschiedenen Temperaturen zu extrahieren (z. B. F. Meuser et al., Getreide, Mohl u. Brot 40 (1986] S. 198). Nachteilig Ist dabei, daß keinerlei technisch relevanten Wege angegeben werden, sonder nur Lnbortochnikon, die einen außerordentlich hohen Aufwand erforHorn und nur geringe Ausbeuten liefern, well die Zielstellung analytischer Natur ist. Nachteilig Ist weiterhin, daß während der wäßrigen Extraktion roggeneigene Enzyme (Pentosanason, Proteaeon usw.) wirksam sind, die don molekularen Zustand und damit die funktionell™ Eigenschafton der Proteine, Pontosone und anderer Inheltsstoffo In unerwünschter Welse verändern. Weiterhin Ist riarauf hinzuweisen, daß die beschriebenen Extraktlonsverfahron stets nur für eine bestimmte Komponente optimale Bedingungen aufweisen, wahrend die anderon Komponenten entweder olcht gewonnen oder sogar In Ihrem Molekülaufbau geschädigt werden.

Für praktische Zwecke in der Lebensmittelverarbeitung hingegen Ist es wesentlich günstiger, möglichst violo funktionolle Eigenschaften in einem Produkt bzw. Produktgemisch zu kombinleren, um die Anwendung zu vereinfachen und die Qualität zu verbessern. So werden z. B. kommerziell sogenannte .Compounds" für die Emuislonsherstellung angeboton, die emulglorondo, emulslonsstabillelerende und konsistenzgebende Komponenten onthalten. Da diese Gemische mehrere funktioneile Eigenschaften haben, werden sie auch mit dem Begriff „multifunktlonell" bezeichnet. Nachteilig an diesen Gemischen Ist, daß zunächst die einzelnen Komponenten hergestellt werden müssen und das .Compound* durch nachträgliches Mischen zueammengeatellt wird. Dadurch können Qualitätsschwankungen eintreten, wenn nicht von Jeder Charge sorgfältige Prüfungon der funktioneilen Eigenschaften vorgenommen werden.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung let die Entwicklung eines einfachen Verfahrenszur Herstellung von Protein-Pontosen-Gemischen auo Roggon in hohen Ausbeuten mit multifunktlonellen Eigenschaften, Insbesondere gleichzeitiger Schaumbildung und -stabilisierung. Emulglerung und Emulslonsstabilisleruiig sowie Konsistenzvorbesserung.

Darlegung de« Wesens der Erfindung

Erfindungsgemäß werden multifunktionelle wasserlösliche Produkte mit hohom Protein- und Pentoeangohalt aus zerkloinerten Roggenkörnern bzw. deren VorarbeltungsproduktPn in der Welse gewonnen, daß die zerkleinerten Roggenkörner bzw. deren Verarbeitungsprodiikte im wäßrigen Med'um im neutralen oder schwach alkalischen Bereich extrahiert, danach der unlösliche Rückstand abgotrennt und schließlich die wasserlöslichen Anteile durch Konzentrierung und/oder Trocknung erhalten worden. Die roggeneigenen Enzyme in den zerkleinerten Roggenkörnern bzw, doren Vorarbeitungsprodukten werden durch eine geeignete Behandlung vor der Extraktion inaktiviert. Dies kann durch thermische Behandlung bei 12O⁰C bis 16O⁰C, vorzugsweise 125⁰C bis 135⁰C, während 0,6h bis 3h, vorzugsweise 1 h bis 2h, odor durch Mikrowellenbehandlung erfolgen. Das Feetstoff-Flüssigkelts-Verhältnls bei der Extraktion beträgt 1:2 bis 1:10, vorzugsweise 1:3 bis 1:6. Die Aufarbeitung dor multifunktlonellen wasserlöslichen Produkte erfolgt in an sich bekannter Welse, d.h., der Extrakt wird vom unlöslichen Rückstand abgetrennt, gegebenenfalls auch konzentriert und gereinigt. Dies knnn mittels Ultrafiltration und nachfolgende Diafiltration durchgeführt werden, weil dadurch der Gehalt an löslichen Hoxosen und an Stickstoffverbindungen, die mit TCE nicht fällbar sind, doutlich gesenkt werden kann. Schließlich wird der Extrakt, falls erforderlich, getrocknet.