DE10060512A1

DE10060512A1 - Verfahren zur Herstellung von alkaloidreduziertem Kartoffelpepton

Info

Publication number: DE10060512A1
Application number: DE2000160512
Authority: DE
Inventors: Zuzana Cully
Original assignee: FERMTECH BIOTECHNOLOGISCHE PRO
Current assignee: FERMTECH BIOTECHNOLOGISCHE PRO
Priority date: 2000-12-06
Filing date: 2000-12-06
Publication date: 2002-06-20

Abstract

Es wird ein Verfahren zur Herstellung von alkyloidreduzierten Kartoffelproteinen und Kartoffelpetonen aus alkaloidreichen proteinhaltigen Nebenprodukten, die bei der Kartoffelstärkeproduktion anfallen, durch eine Extraktion mit Essigsäure und anschließender enzymatischer Spaltung beschrieben. Auf diese Weise erhält man ein ernährungsphysiologisch sehr wertvolles Produkt, welches in der Lebensmittelindustrie eingesetzt werden kann.

Description

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von alkaloidreduziertem Kartoffelprotein bzw. Kartoffelproteinhydrolysat aus alkaloidhaltigen Kartoffelproteinen, die als Nebenprodukt bei der Kartoffelstärkeproduktion anfallen.

Bei der Stärkeproduktion werden Glycoalkaloide vom Solanin- und Chaconintyp in der Proteinfraktion stark angereichert, so dass dieser, ernährungsphysiologisch sehr wertvolle Bestandteil der Kartoffel, nicht zum menschlichen Verzehr geeignet ist. Darüberhinaus ist das isolierte Protein auch geschmacklich nicht als Lebensmittel verwendbar.

Es ist zwar schon eine Reihe von Verfahren zur Abtrennung von Solanin- bzw. Chaconinderivaten bekannt geworden. Diese eignen sich wegen der zurückgebliebenen Lösungmittelrückständen zur Reduzierung des Alkaloidgehalts in Lebensmitteln nur in beschränktem Maße.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Entfernung des Solanin und Chaconin oder/und der Solanin- und Chaconinderivate aus Kartoffelprotein zu entwickeln, welches den genannten Nachteil des Standes der Technik nicht aufweist, sondern mit geringem technischen Aufwand und unter schonenden Bedingungen eine weitgehend selektive Reduzierung dieser Stoffe ermöglicht. Weiterhin war es wünschenswert, die geschmackliche Eigenschaft des Rohstoffes so zu verändern, dass er als Nahrung akzeptiert werden kann.

Diese Aufgabe wurde erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass man

a) das Kartoffelprotein in mindestens einem Extraktionsschritt mit der 0,2 bis 20%- iger Essigsäure zwischen +5°C und dem Siedepunkt der Suspension extrahiert,
b) das, auf diese Weise extrahierte Protein, gegebenfalls mit Proteasen behandelt werden kann.

Es hat sich nämlich überraschenderweise gezeigt, dass man auf diese Weise Proteine mit einem sehr niedrigen Alkaloidgehalt und Proteinhydrolysate mit guten sensorischen Eigenschaften bekommt.

Beim Verfahren der Erfindung wird in der Stufe a) das Kartoffelprotein durch Zugabe von wässriger Essigsäurelösung extrahiert. Diese Extraktion kann in einer oder in mehreren Stufen durchgeführt werden. Die Konzentration, die Menge der Essigsäure sowie die Extraktionstemperatur kann in weiten Grenzen variiert werden, doch hat es sich aus wirtschaftlichen Gründen als vorteilhaft erwiesen, die Konzentration von der Essigsäure zwischen 0,1 bis 20% Vol/Vol. die Menge dieser, bezogen auf die Trockenmasse des Ausgangsmaterials, zwischen 150% und 4000% und die Temperatur zwischen +5°C und dem Siedepunkt, vorzugsweise die Konzentration von der Essigsäure zwischen 0,5 bis 8% Vol/Vol. die Menge von wässriger Essigsäurelösung bezogen auf die Trockenmasse des Ausgangsmaterials zwischen 500% und 1500% und die Temperatur zwischen +5°C und 40°C zu halten. Das Protein kann als Feststoff sehr einfach nach üblichen fest/flüssig- Trennmethoden, beispielsweise durch Zentrifugation, vom Extrakt abgetrennt werden.

In der nachfolgenden Stufe b) des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt dann die enzymatische Hydrolyse. Die Reste der Essigsäure werden mit Wasser ausgewaschen. Zu dem feuchten Material wird Wasser zugesetzt, so dass die hergestellte Maische 8 bis 35%, vorzugsweise 15 bis 30% Trockenmasse beinhaltet. Zu diesem Gemisch wird nach der pH Einstellung mit Lauge eine Protease zugegeben. Die Behandlungsbedingungen wie Temperatur und Zeitdauer können in weiten Grenzen variiert werden, doch haben sich Temperaturen zwischen 5°C bis 65°C als besonders vorteilhaft erwiesen, wobei Behandlungszeiten von 0,5 bis 50 Stunden üblich sind.

Das alkaloidreduzierte Kartoffelproteinhydrolysat kann dann, je nach Verwendungs zweck, weiter verarbeitet werden. So ist es möglich Kartoffelproteinhydrolysatpulver mittels einer Sprühtrocknung herzustellen.

Die nachfolgenden Beispiele sollen die Erfindung näher erläutern.

Beispiel 1

1 kg Kartoffelprotein (Trockenmasse 900 g) mit einem Alkaloidgehalt von 1200 ppm wurde mit 6,5 Liter einer wässrigen 2,5 gew.-%-igen Essigsäure-Lösung vermischt und 60 Minuten lang bei 20°C gerührt. Danach wurde das denaturierte Kartoffelprotein durch Zentrifugation von der flüssigen Essigsäure-Phase abgetrennt. Anschließend wurde der, durch die Zentrifugation abgetrennte Feststoff, mit 3 Liter wässriger 2,5 gew.-%-iger Essigsäure-Lösung vermischt und 60 Minuten lang bei 20°C gerührt und wieder zentrifugiert. Dieser Vorgang wurde noch einmal wiederholt. Nach drei Extraktionsschritten gewonnener Feststoff wurde noch mit 3 Liter Trinkwasser vermischt, 10 Minuten gerührt und durch Zentrifugation zurückgewonnen.

Schließlich wurde das extrahierte und gewaschene Kartoffelprotein mit 3,2 Liter Trinkwasser vermischt und einer enzymatischen Hydrolyse bei pH 6,5 unterworfen. Nach 26-stündiger Reaktionszeit wurde das Gemisch sprühgetrocknet. Als Produkt wurde ein Kartoffelpepton mit einem Alkaloidgehalt von weniger als 125 ppm erhalten.

Beispiel 2

1 kg Kartoffelprotein (Trockenmasse 900 g) mit einem Alkaloidgehalt von 1200 ppm wurde mit 10 Liter einer wässrigen 5 gew.-%-igen Essigsäure-Lösung vermischt und 60 Minuten lang bei 25°C gerührt. Danach wurde das denaturierte Kartoffelprotein durch Zentrifugation von der flüssigen Essigsäure-Phase abgetrennt. Anschließend wurde der gewonnene Feststoff noch mit 3 Liter Trinkwasser vermischt, 10 Minuten gerührt und durch Zentrifugation zurückgewonnen. Als Produkt wurde Kartoffel protein mit einer 55% Feuchte und einem Alkaloidgehalt von weniger als 90 ppm erhalten.

Beispiel 3

1 kg Kartoffelprotein (Trockenmasse 900 g) mit einem Alkaloidgehalt von 1200 ppm wurde mit 6,5 Liter einer wässrigen 2,5 gew.-%-igen Essigsäure-Lösung vermischt und 30 Minuten lang bei 40°C gerührt. Danach wurde das denaturierte Kartoffelprotein durch Zentrifugation von der flüssigen Essigsäure-Phase abgetrennt. Anschließend wurde der durch die Zentrifugation abgetrennte Feststoff mit 3 Liter wässriger 2,5 gew.-%-iger Essigsäure-Lösung vermischt, 30 Minuten lang bei 40°C gerührt und wieder zentrifugiert. Dieser Vorgang wurde noch einmal wiederholt. Nach drei Extraktionsschritten gewonnener Feststoff wurde noch mit 3 Liter Trinkwasser vermischt, 10 Minuten gerührt und durch Zentrifugation zurückgewonnen.

Schließlich wurde das extrahierte und gewaschene Kartoffelprotein mit 3,2 Liter Trinkwasser vermischt und sprühgetrocknet. Als Produkt wurde ein Kartoffelprotein mit einem Alkaloidgehalt von 140 ppm erhalten.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung von alkaloidreduziertem Kartoffelprotein dadurch gekennzeichnet, dass man mit wässriger Essigsäurelösung Alkaloide aus dem Kartoffelprotein extrahiert.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man eine einstufige oder mehrstufige Extraktion verwendet.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man die Essigsäure in einer Konzentration von 0,1 bis 20% Vol/Vol verwendet.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man die Menge der Essigsäure, bezogen auf die Trockenmasse des Ausgangsmaterials, zwischen 150% und 4000% verwendet.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man die Extraktion bei einer Temperatur zwischen +5°C und dem Siedepunkt der Suspension durchführt.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass man die zurückgebliebene Essigsäure mit Wasser auswäscht.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass man das behandelte Material mit einer mikrobiellen Protease behandelt.