DE102016110653A1 - Nahrungsmittelzubereitungen mit Pilzmyzelien - Google Patents

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Abstract

Beschrieben werden Nahrungsmittelzubereitungen mit Pilzmyzelien, die als Lebensmittel für den Menschen oder als Futtermittel für Tiere zum Einsatz kommen können, Pilzmyzele enthaltende Gewürzmischungen, Fermentationsmischungen oder Funktionsmischungen, sowie ein Verfahren zur Herstellung entsprechender Zubereitungen. Diese Nahrungsmittelzubereitungen umfassen neben Pilzmyzelien Teile warmblütiger Tiere, Teile kaltblütiger, wechselwarmer sowie wirbelloser Tiere, Getreide, Tiererzeugnisse, Hydrokolloide, pflanzliche und/oder tierische Proteine. Bevorzugt ist als Pilzmyzel ein Basidiomyceten-Myzel, das durch Belichtung natürliches Vitamin D enthält.

Description

  • I. Anwendungsgebiet
  • Die Erfindung betrifft Nahrungsmittelzubereitungen für Mensch oder Tier, die teilweise aus Pilzmyzelen bestehen, Mischungen solcher Pilzmyzele enthaltenden Nahrungsmittelzubereitungen sowie ein Verfahren zur Herstellung einer Pilzmyzele enthaltenden Nahrungsmittelzubereitung.
  • II. Technischer Hintergrund
  • Kohlenhydratreiche Agrarnebenströme wie beispielsweise Gemüse- und Obsttrester bestehen aus Kohlenhydraten, die nur schwer oder überhaupt nicht durch Bakterien hydrolisiert werden können. Hier sind spezifische Pilze der Gattung fungi überraschenderweise durch ihre exogene Cellulase in der Lage cellulosehaltige Kohlenhydratfragmente zu spalten und als C-Quelle zu verwerten Die Möglichkeit der Spaltung liegt in den meisten Fällen an den chemischen Verknüpfungen der einzelnen Monosaccharidkomponenten, die durch Fehlen von Enzymen bei beispielsweise Säugetieren, Bakterien etc. nicht durchgeführt werden können. Des Weiteren können proteinreiche Agrarnebenströme teilweise als N-Quelle dienen wie beispielsweise Kartoffelwasser, Erbsenwasser und/oder Maiswasser aus der Stärkegewinnung oder andere pflanzliche Proteine oder mikrobiologische Proteine als Stickstoffressource wie beispielsweise Hefeextrakt oder Erbsenprotein.
  • Proteinreiche Fraktionen finden traditionell breite Anwendung in diversen Lebensmitteln oder Futtermitteln, die zur humanen Ernährung oder Tierernährung einen essentiellen Beitrag leisten. In solchen Lebensmitteln/Futtermitteln haben Proteine diverse Funktionen, diese können u. a. folgende sein: (a) Versorgung des humanen/tierischen Organismus mit essentiellen Aminosäuren, (b) Vermittlung von Wasserbindefähigkeit, Ölbindefähigkeit sowie Viskosität bei der Anwendung in Lebensmitteln oder Futtermitteln (c) Intensivierung von Bräunung und Bräunungsgeschmack (Maillardreaktion) in Anwesenheit von reduzierenden Zuckern, und (d) in geringerem Umfang auch Beeinflussung des αw-Wertes (Wasseraktivität).
  • Bei Lebensmitteln, die durch den Zusatz von proteinreichen Fraktionen zuerst den Verbrauchererwartungen entsprechen, besteht sehr oft das Problem, dass Proteinfraktionen eingesetzt werden, die ein hohes allergenes Potential aufweisen oder ein Humanallergen darstellen (z. B. Milchprotein, Sojaprotein oder Weizenprotein). Auch bei Futtermitteln gibt es immer wieder Verträglichkeitsprobleme. Pilzmyzelien können somit in Nahrungsmitteln oder Futtermitteln beispielsweise als Mehlersatz in Brot oder als Substitut von pflanzlichen Proteinen eingesetzt werden.
  • Ballaststoffreiche Fraktionen, die durch die spezifischen Pilze gebildet werden, wie beispielsweise Chitin, bzw. die in kohlenhydratreichen Agrarnebenströmen natürlich vorkommen wie beispielsweise Cellulose, Hemicellulosen etc. finden traditionell Anwendung in diversen Lebensmitteln/Futtermitteln. Die angesprochenen Fraktionen dienen zur Verbesserung der humanen Ernährung oder Tierernährung aus folgenden Gründen:
    • (i) Sie haben eine positive Auswirkung auf die Darmflora durch beispielsweise anti-oxidative, anti-hypertensive, anti-inflamatorische, anti-koagulante, anti-krebserregende, anti-mikrobielle, hypocholosterolemische und antidiabetische Wirkung.
    • (ii) Sie vermitteln dem Mensch bzw. dem Tier ein längeres Sättigungsgefühl durch lösliche Ballaststoffe, die als natürlicher Quellstoff, Wasser binden.
    • (iii) Sie beeinflussen den αw-Wert von Lebensmitteln/Futtermitteln, da freies Wasser gebunden wird.
    • (iv) Sie können das Stuhlvolumen erhöhen.
  • Die üblicherweise in Lebensmitteln oder Futtermitteln eingesetzten Proteine haben jedoch verschiedene Nachteile. So haben pflanzliche Proteine zwar eine Funktionalität wie Wasserbindung, Gelbildung oder Ölbindung, zeigen jedoch aber nur wenig Löslichkeit und sind sehr oft mit einem hohen allergenen Potential behaftet, was häufig unerwünscht ist.
  • Zusätzlich haben pflanzliche Proteine den Nachteil, dass die Aminosäurezusammensetzung der Proteine an essentiellen Aminosäuren zu wünschen übrig lässt. Des weiteren gehen Vitamine bei der Herstellung von pflanzlichen Proteinen verloren bzw. sind prinzipiell nicht vorhanden.
  • Aus der WO02/090527 sind wässrige Formulierungen enthaltend essbare Pilzteilchen bekannt, insbesondere solche, die im Wesentlichen aus Pilzmyzelien bestehen. Die Bestandteile können mit anderen Bestandteilen kombiniert werden, um einen breiten Bereich an Nahrungsmitteln oder Nahrungsmittelzusätzen zu bilden. Diese Nahrungsmittel können für medizinische Anwendungen eingesetzt werden.
  • Technische Aufgabe
  • Aufgabe der Erfindung ist es daher, Nahrungsmittelzubereitungen für Mensch oder Tier bereitzustellen, die eine Proteinfraktion enthalten, die im Gegensatz zu derzeit eingesetzten pflanzlichen Proteinen keine bestehenden Nachteile hat wie geringe Löslichkeit, Mangel an Vitaminen und die Auslösung allergener Reaktionen, die in Nahrungsmitteln für Mensch oder Tier hohe Funktionalität zeigen, Stabilität vermitteln und die Farbgebung durch Bräunung beeinflussen.
  • Lösung der Aufgabe
  • Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale der Ansprüche 1, 19, 20 und 24 gelöst.
  • Bevorzugte Ausführungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
  • Nahrungsmittelzubereitungen im Sinne der Erfindung sind Lebensmittel für Menschen und Futtermittel für Tiere.
  • Ausführungsformen gemäß der Erfindung werden im Folgenden beispielhaft näher unter Bezugnahme auf die Figuren beschrieben. Es zeigen im Folgenden:
  • 1: Eine Übersicht zur Wasserbindungskapazität der einzelnen Basidiomyceten gegenüber den pflanzlichen Proteinen Erbsenprotein, Sojaproteinkonzentrat und Sojaproteinisolat;
  • 2: eine Übersicht zur Ölbindekapazität der einzelnen Basidiomyceten gegenüber den pflanzlichen Proteinen Erbsenprotein, Sojaproteinkonzentrat und Sojaproteinisolat;
  • 3: einen Vergleich pflanzlicher Proteine mit PSA_AT_26.7 nach Erhitzung über einen Zeitraum von 1 h bei 80°C;
  • 4: einen Vergleich des synergistischen Verhaltens von pflanzlichen Proteinen zu PSA_AT_26.7 nach Erhitzung über einen Zeitraum von 1 h bei 80°C;
  • 5: ein Standard-Chromatogramm mit 125 μg mL–1 Vitamin D2 und 100 μg mL–1 Vitamin D3;
  • 6: eine Kalibriergerade zur Quantifizierung von Vitamin D2;
  • 7: die Vitamin D2-Konzentration in PSA auf Apfeltrester durch Belichtung des Lyophilisats der flüssigen Submerskultur bzw. mit anschließender Lyophilisierung;
  • 8: einen photographischen Vergleich verschiedener veganer Bratwürste mit einer handelsüblich erhältlichen Bratwurst auf Fleischbasis;
  • 9: ein Kraft-Zeit-Diagramm zur Messung der Klebkraft von rohem Döner;
  • 10: einen Vergleich der maximalen negativen Kraft von rohem Döner als Fleischsystem (0-Charge) mit diversen pflanzlichen Proteinen, tierischen Proteinen bzw. den Basidiomyceten-Myzelien PSA_PM und PSA_ZT;
  • 11: eine beispielhafte Darstellung einer TPA; und
  • 12: eine Quantifizierung der einzelnen Aminosäuren von Pleurotus sapidus (PSA) auf Palatinosemelasse (PM).
  • Gemäß der Erfindung wird eine Nahrungsmittelzubereitung für Mensch oder Tier bereitgestellt, umfassend Teile von warmblütigen Tieren, Teile von kaltblütigen oder wechselwarmen sowie wirbellosen Tieren, Getreide, Tiererzeugnisse, pflanzliche und/oder tierische Proteine, Hydrokolloide und Pilzmyzelien.
  • Im Vergleich zu pflanzlichen Proteinen war es dabei überraschend, dass Myzelien deutlich höhere Funktionalitäten wie Wasserbindungskapazität und Ölbindungskapazität bzw. ähnliche Emulsionsstabilität aufweisen.
  • Die Besonderheit bei Pilzmyzel ist, dass durch die geeignete Belichtung bei der Herstellung/beim Wachstum aus dem natürlich vorkommenden Ergosterol Vitamin D2 gebildet wird, das wiederum für die menschliche und tierische Ernährung einen hohen Stellenwert hat.
  • Vitamin D oder Vorläufer wie Ergosterol kommen in folgenden Nahrungsmitteln vor: Fette von Fischen bzw. fettreiche Fische (beispielsweise: Lebertran, Hering, Aal, Lachs, Thunfisch), Innereien von Landtieren wie Rinderleber, in Milch und Eiern und besonders in diversen Speisepilzen.
  • Folgende Taxonomie gilt:
    Domain: Eukaryota
    ohne Rang: Opisthokonta (griechisch für „Hinterpolige”, wegen der Position der Geißel) sind eine der Gruppen von Eukaryoten, also Lebewesen mit Zellkernen. Zu ihnen gehören vor allem die Vielzelligen Tiere (Metazoa) und die Pilze (Fungi) sowie einige Gruppen einzelliger Organismen.
    Reich: Fungi
    Unterreich: Phyla/Subphyla mit folgenden Abteilungen:
    Blastocladiomycota
    Chytridiomycota
    Glomeromycota
    Microsporidia
    Neocallimastigomycota
    Dikarya (inklusive Deuteromycota)
    Ascomycota
    Pezizomycotina
    Saccharomycotina
    Taphrinomycotina
    Basidiomycota
    Agaricomycotina
    Pucciniomycotina
    Ustilaginomycotina
    Subphyla incertae sedis
    Entomophthoromycotina
    Kickxellomycotina
    Mucoromycotina
    Zoopagomycotina
  • Erfindungsgemäß hat sich herausgestellt, dass als Pilzmyzel insbesondere Basidiomyceten-Myzel eingesetzt werden kann, das deutlich verbesserte Eigenschaften gegenüber herkömmlichen Pilzmyzelien anderer Gattungen aufweist.
  • Erwähnenswert sind als entsprechende Basidiomyceten insbesondere Bjerkandera adusta, Clitopilus passeckerianus, Cyathus helenae, Ganoderma applanatum, Hypholoma capnoides, Ischnoderma benzoinum, Kuehneromyces mutabilis, Letinula edodes, Lentinus squarrosulus, Macrofungus cohortalis, Marasmius scorodonius, Nidula niveo-tomentosa, Ossicaulis lignatilis, Panellus serotinus, Phanerochaete chrysosporium, Pleurotus citrinopiheatus, Pleurotus djamor roseus, Pleurotus eous, Pleurotus eryngii, Pleurotus ostreatus, Pleurotus sapidus, Polyporus melanopus, Pleurotus sp. florida, Postia caesia, Pycnoporus sanguineus, Trifohium suaveolens, Tinea versicolor, Tyromyces chioneus und Wolfiporia cocos, die grundsätzlich zum Einsatz kommen können.
  • Wasserbindekapazität:
  • Eine wichtige Kenngröße für das Wasserbindevermögen ist die Wasserbindekapazität (WBK). Sie gibt die Masse an Wasser an, die von einem Gramm des Produkts gebunden werden kann. Zur Bestimmung dieser Kenngröße wird eine definierte Masse des Probenmaterials mit Wasser gesättigt, wobei das Wasser schrittweise bis zum Erreichen des Sättigungspunkts zugesetzt wird. Es wird gerade so viel Wasser zugegeben, dass sich bei der Zentrifugation des Probenmaterials nur ein kleiner wässriger Überstand bildet. Der Vorteil der Zugabe eines Wasserüberschusses gegenüber der schrittweisen Zugabe besteht dabei in einem verminderten Arbeitsaufwand. Diesem steht allerdings der Nachteil gegenüber, dass mit dem überschüssigen Wasser auch lösliche Bestandteile des Probenmaterials abgetrennt werden können. Dadurch kann es zu einer signifikanten Verfälschung des Messergebnisses kommen. Aus diesem Grund ist es erfindungsgemäß vorgesehen, das Wasser schrittweise zuzugeben.
  • Die Wasserbindekapazität eines Proteins wird, ebenso wie die Proteinlöslichkeit, auf Protein-Wasser-Wechselwirkungen zurückgeführt. Wassermoleküle werden mittels Wasserstoffbrücken an hydrophile Gruppen der Proteine gebunden. An die primär am Protein gebundene Wasserschicht können weitere Wasserschichten angelagert werden. Dieser Wasseranteil hat einen erheblichen Einfluss auf sensorische Parameter wie die Saftigkeit eines Lebensmittels oder Futtermittels.
  • Die funktionelle Eigenschaft „Wasserbindekapazität” der Proteine und der durch Proteine gebildeten Strukturen ist geeignet, um sensorische Wahrnehmungen zu objektivieren.
  • Im Vergleich zu Erbsenprotein, Sojaproteinkonzentrat oder Sojaproteinisolat zeigen diverse untersuchte Basidiomyceten-Myzelien sehr hohe Wasserbindekapazitäten. Wie aus 1., die die Wasserbindekapazität in Abhängigkeit der Proteinkonzentration zeigt, und der nachfolgenden Tabelle 1 klar ersichtlich, ist diese Funktionalitätseigenschaft überaus überraschend. Hierbei wurde die gemessene Wasserbindekapazität (ausgedrückt in g Wasser zu g Einwaage) mit dem ermittelten Proteingehalt dividiert und mit 100 multipliziert. Tabelle 1: Vergleich der Wasserbindekapazitäten verschiedener Erzeugnisse
    Name WBK/Protein·100 WBK [mL/g] Protein [%]
    112541_Erbsenproteinisolat 3,502 3,155 90,1
    113764_Sojakonzentrat 5,865 4,094 69,8
    118770_Sojaisolat 7,446 6,717 90,2
    AAE_AT_G 30,447 5,076 16,67
    AAE_ATD_G_I 31,101 5,785 18,6
    AAE_ATD_G_II 35,732 6,646 18,6
    AAE_BS_G 12,370 3,227 26,09
    AAE_GA_G 27,556 5,114 18,56
    AAE_KTD_16T_M1 23,043 5,026 21,81
    AAE_KTD_16T_M2 28,424 5,469 19,24
    AAE_P100_M1 8,431 1,125 13,34
    LED_ATD_G_I 18,584 3,784 20,36
    LED_ATD_G_II 22,199 4,520 20,36
    LED_GA_I 19,943 3,241 16,25
    LED_GA_II 21,500 3,494 16,25
    LED_KTD_6T_M1 12,630 3,434 27,19
    LED_KTD_M1 14,992 4,043 26,97
    LED_P100_16T_M2 16,391 3,939 24,03
    LSU_AT_G 34,306 5,328 15,53
    LSU_KTD_16T_M1 76,145 6,960 9,14
    LSU_KTD_16T_M2 83,575 7,330 8,77
    PSA_Aro_G_I 35,672 4,152 11,64
    PSA_Aro_G_II 30,591 3,561 11,64
    PSA_AT_G 22,669 4,527 19,97
    PSA_AT_M1_G 34,373 7,129 20,74
    PSA_BS1_G 21,101 5,906 27,99
    PSA_BS2_G 13,966 3,909 27,99
    PSA_GA_G 29,789 3,310 11,11
    PSA_KT_G_I 28,910 7,254 25,09
    PSA_KT_G_II 29,277 7,345 25,09
    PSA_KTD_16T_M2 23,293 7,475 32,09
    PSA_KTD_3T_M2b 13,196 3,102 23,51
    PSA_KTD_4T_M2 7,236 2,218 30,66
    PSA_KTD_6T_M2a 9,788 2,140 21,86
    PSA_KTD_6T_M3 10,815 2,188 20,23
    PSA_KTD_6T_M3a 10,510 1,939 18,45
    PSA_KTD_9T_M3b 19,290 2,392 12,4
    PSA_P100_M1M2 12,636 2,540 20,1
    PSA_PM_M2 11,559 2,746 23,76
    PSA_ZT_I_G 71,697 7,829 10,92
    PSA_ZT_II_G 17,311 4,922 28,43
    SRU_BS_G 14,125 4,807 34,03
    SRU_GA_G 59,403 4,176 7,03
    WCO_Aro_G_I 27,145 3,507 12,92
    WCO_Aro_G_II 26,309 3,399 12,92
    WCO_KTD_24T_M1 40,774 5,362 13,15
    WCO_ZT_I 43,814 6,117 13,96
    WCO_ZT_II 25,660 3,582 13,96
    WBK [mL/g] Protein [%] WBK/Protein·100
    Erbsenproteinisolat 3,04 ± 0,09 90,1 3,38 ± 0,10
    Sojaproteinkonzentrat 4,03 ± 0,06 69,8 5,78 ± 0,09
    Sojaproteinisolat 6,70 ± 0,17 90,2 7,31 ± 0,19
    PSA_PM 2,61 ± 0,03 21,9 11,91 ± 0,14
  • Im Vergleich zu pflanzlichen Proteinen ist z. B. beim Basidiomycet Pleurotus sapidus kultiviert mit Palatinosemelasse die Wasserbindekapazität in Abhängigkeit vom Proteingehalt erstaunlicherweise deutlich höher als die von pflanzlichen Proteinen.
  • Ölbindekapazität:
  • Die Ölbindekapazität (ÖBK) ist analog zur Wasserbindekapazität zu betrachten und untersucht worden. Hierbei wurde anstelles des destillierten Wassers ein standardisiertes Sonnenblumenöl der Firma Roth verwendet. In 2 ist die Abhängigkeit der ÖBK von der Proteinkonzentration aufgetragen. Zudem sind die Daten der gemessenen Produkte in Tabelle 2 dargestellt. Hierbei ist die Bewertung ähnlich zu sehen wie bei der Wasserbindekapazität. Manche Agrarnebenströme binden durch ihre kapillaren Kräfte (hervorgerufen durch Faseranteil) mehr Öl als andere. Vergleicht man die ÖBK von PSA_PM mit der der pflanzlichen Proteine, so weist das Basidiomyceten-Myzel eine deutlich höhere Ölbindekapazität auf. Diese Funktionalität ist eventuell u. a. durch die Bildung von β-Glucanen und Chitin durch den Basidiomyceten zu erklären. Diese technofunktionelle Eigenschaft ist von höchstem Interesse in der Nahrungsmittel- und der Tierfuttermittelherstellung. Alle untersuchten Myzelien haben hierbei überraschenderweise eine bessere Ölbindekapazität gezeigt als die untersuchten pflanzlichen Proteine.
  • Schlechter in Wasser lösliche Proteine können durch die hydrophoben Anteile besser in Öl löslich sein und damit eine gute Ölbindekapazität haben. Diese Eigenschaft kann sich in der Herstellung von fettreichen Lebensmitteln bzw. Futtermitteln zum Vorteil gemacht werden und war überaus überraschend bei der Anwendung von Pilzmyzel. In Analogie zur Wasserbindekapazität wurde die gemessene Ölbindekapazität (ausgedrückt in g Speiseöl (Sonnenblume) zu g Einwaage) mit dem ermittelten Proteingehalt dividiert und mit 100 multipliziert. Tabelle 2: Vergleich der Ölbindekapazitäten verschiedener Erzeugnisse
    ÖBK/Protein·100 ÖBK [mL/g] Protein [%]
    112541_Erbsenproteinisolat 1,085 0,878 90,1
    113764_Sojakonzentrat 2,061 1,136 69,8
    118770_Sojaisolat 1,138 0,929 90,2
    AAE_AT_G 35,427 5,072 16,67
    AAE_ATD_G_I 41,296 6,867 18,6
    AAE_ATD_G_I 46,488 7,833 18,6
    AAE_BS_G 14,556 3,059 26,09
    AAE_GA_G 38,147 6,266 18,56
    AAE_KTD_16T_M1 32,183 6,237 21,81
    AAE_KTD_16T_M2 35,218 5,968 19,24
    AAE_P100_M1 24,945 2,461 13,34
    LED_ATD_G_I 40,111 7,370 20,36
    LED_ATD_G_II 50,489 9,483 20,36
    LED_GA_I 29,079 3,888 16,25
    LED_GA_II 28,981 3,872 16,25
    LED_KTD_6T_M1 20,749 4,914 27,19
    LED_KTD_M1 25,831 6,236 26,97
    LED_P100_16T_M2 12,940 2,350 24,03
    LSU_AT_G 40,843 5,498 15,53
    LSU_KTD_16_TM1 90,302 7,345 9,14
    LSU_KTD_16T_M2 102,436 8,071 8,77
    PSA_Aro_G_I 37,460 3,477 11,64
    PSA_AT_G 23,180 3,829 19,97
    PSA_AT_M1_G 37,456 6,976 20,74
    PSA_BS1_G 22,607 5,608 27,99
    PSA_BS2_G 13,568 3,078 27,99
    PSA_GA_G 36,000 3,111 11,11
    PSA_KT_G_I 32,698 7,455 25,09
    PSA_KT_G_II 34,172 7,825 25,09
    PSA_KTD_16T_M2 18,911 5,389 32,09
    PSA_KTD_3T_M2b 27,968 5,810 23,51
    PSA_KTD_4T_M2 14,972 3,897 30,66
    PSA_KTD_6T_M2a 20,938 3,796 21,86
    PSA_KTD_6T_M3 20,363 3,322 20,23
    PSA_KTD_6T_M3a 23,895 3,593 18,45
    PSA_KTD_9T_M3b 33,440 3,271 12,4
    PSA_P100_M1M2 20,166 3,254 20,1
    PSA_PM_M2 19,025 3,758 23,76
    PSA_ZT_I_G 54,835 5,097 10,92
    PSA_ZT_II_G 21,380 5,363 28,43
    SRU_BS_G 17,950 5,449 34,03
    SRU_GA_G 86,800 5,172 7,03
    WCO_Aro_G_I 32,926 3,383 12,92
    WCO_Aro_G_II 30,768 3,104 12,92
    WCO_KTD_24T_M1 49,594 5,653 13,15
    WCO_ZT_I 32,422 3,666 13,96
    ÖBK [mL/g] Protein [%] ÖBK/Protein·100
    Erbsenproteinisolat 0,95 ± 0,10 90,1 1,06 ± 0,11
    Sojaproteinkonzentrat 1,02 ± 0,12 69,8 1,46 ± 0,17
    Sojaproteinisolat 0,91 ± 0,04 90,2 1,01 ± 0,05
    PSA_PM 3,52 ± 0,01 21,9 16,03 ± 0,04
  • Überraschend ist, dass die submers kultivierten Basidiomyceten-Myzelien sehr oft eine deutliche bessere Ölbindekapazität haben.
  • Emulsionsstabilität:
  • Die Emulsionsstabilität ist ein wichtiger technologischer Wert, der Rückschlüsse auf die Funktionalität des Proteins gibt. Hierzu werden 5 g des zur Verfügung gestellten Myzels analytisch genau eingewogen, mit 40 g destilliertem Wasser versetzt und mittels Ultraturrax für 1 min bei Stufe 3 homogenisiert. Danach werden 25 g Sonnenblumenöl (Fa. Roth) hinzugefügt und die Masse mittels Ultraturrax bei Stufe 3 während 1 min emulgiert. Nach 20 min werden der pH-Wert, die Leitfähigkeit und die Viskosität bestimmt. Zudem wird beurteilt, ob die Emulsion stabil ist. Im Anschluss wird die Probe während 1 h im Wasserbad bei 80°C erhitzt und danach 1 h im Kühlschrank bei 2°C abgekühlt. Es werden die Leitfähigkeit, der pH-Wert und die Viskosität bestimmt sowie eine eventuelle Separation von Wasser und Öl beurteilt.
  • Die Ergebnisse sind in den Tabellen 3 und 4 aufgeführt. Tabelle 3: Scherviskosität der Emulsionen aus diversen Basidiomyceten-Myzelien gemessen mittels Brookfield vor und nach thermischer Behandlung während 1 h bei 80°C im Kern
    Emulsion: 1:8:5 Viskosität [mPas] SD [mPas] Stabilität
    PSA_ZT_emulsion_kalt 567.000 2000 ja
    PSA_ZT_emulsion_erhitzt 1.930.000 20.000 ja
    PSA_PM_emulsion_kalt 1.285 30 ja
    PSA_PM_emulsion_erhitzt 1.901 54 ja
    LED_KS_emulsion_kalt 174.000 1000 ja
    LED_KS_emulsion_erhitzt 442.500 2500 ja
    PSA_AT_emulsion_kalt 3.592 23 ja
    PSA_AT_emulsion_erhitzt 308.500 500 ja
    Tabelle 4: Scherviskosität der Emulsionen aus diversen pflanzlichen Proteinen gemessen mittels Brookfield vor und nach thermischer Behandlung während 1 h bei 80°C im Kern
    Emulsion: 1:8:5 Viskosität [mPas] SD [mPas] Stabilität
    Erbsenproteinisolat kalt 22.495 210 ja
    1 h 80°C 37.792 315 ja
    Sojaisolat kalt 32.393 325 ja
    1 h 80°C 29.994 314 ja
    Sonnenblumenproteinkonzentrat kalt 12.500 98 ja
    1 h 80°C 98.000 102 ja
    Sojakonzentrat kalt 8.150 63 ja
    1 h 80°C 25.910 230 ja
  • Die Emulgierbarkeit von Protein aus pflanzlichen Proteinen steht im Zusammenhang mit der Proteinlöslichkeit im angewandten System und ist aber vermutlich von weiteren Einflüssen wie der Proteinkonzentration abhängig. Die Beschreibung funktioneller Proteineigenschaften, insbesondere der Emulsionsstabilität (vgl. Tabellen 3 und 4) der Pilzmyzelien, hat entscheidend dazu beigetragen, die Systeme zu verstehen und überraschenderweise gezeigt, dass Pilzmyzelien ähnliche Eigenschaften für Struktur und Textur haben wie pflanzliche Proteine.
  • Gemäß der Erfindung beträgt der Gehalt des Myzels an der Nahrungsmittelzubereitung von 0,1 bis 99,9 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Nahrungsmittelzubereitung. Als Nahrungsmittelzubereitung ist dabei im Sinne der vorstehenden Definition ein übliches für die menschliche Ernährung geeignetes Lebensmittel bzw. ein für den Einsatz bei Tieren verwendbares Futtermittel anzusehen.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform beträgt der Gehalt an Myzel mindestens 0,3 Gew.-% bis höchstens 80 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Nahrungsmittelzubereitung.
  • Insbesondere kann der Gehalt an Myzel von 20 bis 85 Gew.-%, ganz besonders bevorzugt von 25 bis 70 Gew.-% betragen, bezogen auf das Gesamtgewicht der Nahrungsmittelzubereitung.
  • In einer ganz bevorzugten Ausführungsform beträgt der Gehalt an Myzel von 5 bis 25 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Nahrungsmittelzubereitung.
  • Hierdurch wird den Anwendern die Möglichkeit geboten, eine Nahrungsmittelzubereitung für Mensch oder Tier in Abhängigkeit von spezifisch geforderten Voraussetzungen dieser Nahrungsmittelzubereitung bereitzustellen.
  • In Umkehrschluss beträgt dann der Gehalt an anderen Teilen der Nahrungsmittelzubereitung von 0,1 bis 99,9 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Nahrungsmittelzubereitung. In analoger Anwendung des bevorzugten Einsatzes von Myzel wird selbstverständlich dann auch der Gehalt an anderen Teilen der Nahrungsmittelzubereitung entsprechend anzupassen sein und beträgt dann von 15 bis 18 Gew.-%, bevorzugt von 30 bis 75 Gew.-%, ganz besonders bevorzugt von 75 bis 95 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Nahrungsmittelzubereitung.
  • Um für einen ausreichenden Gehalt an Fett in der Nahrungsmittelzubereitung Sorge zu tragen, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass der Gehalt an Fett im Bereich von 0,01 bis 80 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Nahrungsmittelzubereitung, beträgt. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung beträgt der Gehalt an Fett von 2,0 bis 80,0 Gew.-%, vorzugsweise von 5 bis 65 Gew.-%, insbesondere von 10 bis 45 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Nahrungsmittelzubereitung.
  • Damit wird eine breite Vielfalt an möglichen Nahrungsmittelzubereitungen mit einem Gehalt an Pilzmyzel und/oder Fett und/oder weiteren Bestandteilen bereitgestellt, um den Erfordernissen insbesondere der Anwendung für einen spezifischen Personenkreis Genüge zu leisten.
  • Erfindungsgemäß werden als Teile der Tiere, die in der erfindungsgemäßen Nahrungsmittelzubereitung eingesetzt werden, Teile von warmblütigen Tieren eingesetzt, wobei es sich hierbei in der Regel um Säugetiere und/oder Geflügel handelt.
  • Für den Zweck der Erfindung hat es sich dabei als vorteilhaft erwiesen, bei warmblütigen Tieren auf Rinder, Bullen, Kälber, Ochsen, Schweine, Ferkel, Wildschweine, Frischlinge, Damwild, Rotwild, Springböcke, Schafe, Lämmer, Kaninchen, Hasen, Hühner, Pferde, Fohlen, Ziegen und Zicklein sowie Gänse, Enten sowie weitere zum Verzehr geeignete Säugetiere und/oder Vögel zurückzugreifen. Vorstehende Aufzählung ist lediglich als bespielhafte Aufzählung zu verstehen und nicht beschränkt auf die vorstehend genannten der warmblütigen Tiere.
  • Anstelle von Teilen von warmblütigen Tieren können auch unterschiedliche Getreidesorten eingesetzt werden. Als übliche Getreidesorten haben sich dabei Weizen, Hafer, Gerste und weitere üblicherweise als Getreide für Nahrungsmittelzubereitungen einzusetzende Getreidesorten wie auch Reis geeignet gezeigt. Besonders geeignet sind Getreide aus der biologischen Unterabteilung der Samenpflanzen (Spermatophytina), der Klasse Bedecktsamer (Magnoliopsida), Monokotyledonen, Commeliniden gehörend zur Ordnung der Süßgrasartigen Pflanzen (Poales), gehörend zur Familie: Süßgräser.
  • Anstelle von Teilen warmblütiger Tiere ist auch der Einsatz von Teilen von kaltblütigen oder wechselwarmen Tieren zu Grunde zu legen, wobei es sich bei solchen Tieren in der Regel um Fische, Reptilien, Amphibien und/oder andere wirbellose Tiere wie z. B. Mollusken und/oder Insekten und/oder Cephalopoden handeln kann. Auch im vorliegenden Fall ist diese Aufzählung nur beispielhaft und nicht als limitierend anzusehen.
  • Insbesondere können als kaltblütige oder wechselwarme Tiere Fische wie Lachs, Forellen, Pangasius, Hecht, Karpfen, Schlangen, Echsen, Frösche, Insekten und weitere Fische bzw. weitere wirbellose Tiere, die hier nicht spezifisch genannt worden sind, zum Einsatz kommen.
  • In Anpassung an den spezifischen Gebrauch können in der Nahrungsmittelzubereitung anstelle von Teilen von warm- und/oder kaltblütiger oder wechselwarmer Tiere sowie wirbelloser Tiere auch die entsprechenden Tiererzeugnisse aus Säugetieren und/oder Geflügel eingesetzt werden.
  • Insbesondere handelt sich bei solchen Tiererzeugnissen um Milch, Milchprodukte wie Joghurt, Quark, Käse, Sahne und/oder Eier, die in Anpassung an die Bedürfnisse in den entsprechenden Mengen einzusetzen sind.
  • Als mögliche einsetzbare Mengen der entsprechenden Teile von warmblütigen und/oder kaltblütigen Tieren bzw. wirbellosen Tieren und/oder Tiererzeugnissen aus Säugetieren und/oder Vögeln werden in der Regel von 1 bis 99 Gew.-%, insbesondere von 5 bis 95 Gew.-%, ganz besonders bevorzugt von 10 bis 85 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Nahrungsmittelzubereitung, eingesetzt.
  • Weiterhin ist es gemäß der Erfindung bevorzugt, entsprechende Nahrungsmittelzubereitungen vor deren in Verkehr bringen zu fermentieren, vorzufermentieren oder vor dem Verzehr der Fermentation zuzuführen.
  • Üblicherweise werden Lebensmittel mit Hilfe von Zuckern (diese dienen als Nährmittel für Starterkulturen) von 0,001 Gew.-% bis 5 Gew.-% und Starterkulturen oder spontan (mikrobiologisches Umfeld bei der Herstellung) je nach Kultur bei 1 bis 35°C fermentiert. Die Luftfeuchte kann zudem von 0,1% bis 95% variieren. Die Fermentation kann während 2 bis 48 h erfolgen.
  • Hierdurch wird in Anpassung an die Bedürfnisse der Anwender/Abnehmer (in der Regel Mensch und/oder Tier) eine Nahrungsmittelzubereitung bereitgestellt, die gut verdaulich und der Gesundheit förderlich ist.
  • Üblicherweise handelt es sich bei den für die Fermentation durch einen Mikroorganismus einzusetzenden Fermentationshilfen, um aus Bakterien, Hefen und Schimmelpilzen ausgewählte Mikroorganismen. Bei den auch bereits üblicherweise in der Nahrungsmittelzubereitungsindustrie eingesetzten Bakterien, Hefen und/oder Schimmelpilzen handelt es sich dabei um Bakterien aus den Gattungen Lactobacillus, Lactococcus, Pediococcus, Kocuria und Staphylococcus, bei den fermentierenden Hefen um Hefen der Gattung Saccharomyces und bei den fermentierenden Schimmelpilzen um Schimmelpilze aus der Gattung Eurotionmycetes.
  • Insbesondere als fermentierende, vorfermentierende und/oder zur Fermentation vor dem Verzehr vorgesehene Bakterien sind solche aus der Gruppe bestehend aus Lactobacillus sakei Lactobacillus plantarum, Lactobacillus curvatis, Lactobacillus curvatus, Lactobacillus bavaricus, Lactobacillus rhamnosus, Lactobacillus pentosus, Lactococcus lactis, Lactobacillus reuteri, Pediococcus acidilactici, Pediococcus pendosaccus, Pediococcus cerevisiae, Pediococcus pentosaceus, Kocuria varians, Staphylococcus carnosus, Staphylococcus xylosus, Staphylococcus equorum, Staphylococcus succinus, und Staphylococcus saprophyticus bevorzugt.
  • Soweit Hefen der Gattung Saccharomycetes betroffen sind, handelt es sich hier vorzugsweise um Hefen aus der Gruppe bestehend aus Debaryomyces hansenii, Candida utilis. und Candida zeylanoides.
  • Als die in der Nahrungsmittelzubereitung einsetzbaren Schimmelpilze sind diese aus der Gattung der Eurotiomycetes bevorzugt, wie Penicillium chrysogenum, Penicillium nordicum, Penicillium olsonii, Penicillium polonicur, Penicillium expansum, Penicillium nalgiovense, Penicillium paneum, Penicillium camemberti Penicillium carneum, Penicillium solitum, Penicillium aurantiogriseum, Penicillium commune, und Penicillium rubrum.
  • Anstelle einer Nahrungsmittelzubereitung ist auch vorgesehen, dass Pilzmyzele, insbesondere Basidiomyceten-Myzele in einer Gewürzmischung und/oder Fermentationsmischung und/oder Funktionsmischung eingesetzt werden können. Diese können dann wiederum zum entsprechenden Einsatz in einer Nahrungsmittelzubereitung kommen, so z. B. zur Fermentation der Nahrungsmittelzubereitung und/oder zur Fermentation oder Stabilisierung der Nahrungsmittelzubereitung unter Einsatz geeigneter zusätzlicher Mikroorganismen.
  • In dieser Mischung können dann – wie bei der Nahrungsmittelzubereitung – aus Bakterien, Hefen und/oder Schimmelpilze ausgewählte Mikroorganismen zum Einsatz kommen.
  • Diese Pilzmyzelien umfassende Gewürzmischung und/oder Fermentationsmischung und/oder Funktionsmischung kann zum Einsatz bei der Nahrungsmittelzubereitung oder der Fermentation einer Nahrungsmittelzubereitung in Mengen von 0,001 bis 40,0 Gew.-%, insbesondere von 0,005 bis 39,0 Gew.-%, ganz besonders bevorzugt in einer Menge von 0,01 bis 35 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Gewürzmischung und/oder Fermentationsmischung und/oder Funktionsmischung eingesetzt werden.
  • Weiterhin können in einer solchen Mischung je nach dem beabsichtigten Zweck zusätzlich Gewürze und Antioxidationsmittel zum Einsatz kommen, um der Mischung eine den entsprechenden Bedürfnissen angepasste Eigenschaft zu verleihen.
  • Diese Zusatzstoffe wie Gewürze und/oder Antioxidationsmittel werden in der Regel in einer Menge von 0,001 bis 60,0 Gew.-%, insbesondere von 0,005 bis 55,0 Gew.-%, ganz besonders bevorzugt in einer Menge von 0,01 bis 50,0 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Mischung und/oder der Nahrungsmittelzubereitung, eingesetzt.
  • Als Gewürze kommen dabei handelsüblich erhältliche Gewürze wie beispielsweise Pfeffer schwarz, Pfeffer weiß, Muskat, Koriander, Muskatblüte, Knoblauchpulver, Knoblauch frisch, Zwiebeln, sowie diverse Kräuter wie Rosmarin, Thymian, Salbei etc. zum Einsatz, als Antioxidationsmittel in der Lebensmittel- oder Futtermittelindustrie handelsüblich erhältliche Antioxidationsmittel wie beispielsweise Ascorbinsäure, Citronensäure, Carnesolsäure und Salze daraus sowie Vitamin E.
  • Hierdurch wird es möglich, ein an die Bedürfnisse angepasstes Erzeugnis zur Herstellung von Nahrungsmitteln bereitzustellen.
  • Üblicherweise wird die erfindungsgemäße Nahrungsmittelzubereitung dadurch hergestellt, dass die zum Verzehr durch Mensch und/oder Tier erforderlichen Bestandteile und Rohstoffe für die Nahrungsmittelzubereitung mit einem Pilzmyzel oder Mischungen von Pilzmyzelien enthaltenden Zusammensetzung vermischt werden.
  • Hierbei kommen als Teile von Rohstoffen und/oder als Pilzmyzel die bereits vorstehend für die Nahrungsmittelzubereitung genannten Teile von Tieren, Getreide, Insekten, Mollusken, Tiererzeugnisse, pflanzliche und/oder tierische Proteine und Pilzmyzelien sowie die spezifisch genannten Fermentationshilfsmittel zum Einsatz.
  • Insbesondere kann bei der Herstellung eines Nahrungsmittels das eingangs erwähnte Pilzmyzel eingesetzt werden, wobei das Myzel insbesondere eine Basidiomyceten-Myzel enthaltende Gewürzmischung, Fermentationsmischung und/oder Funktionsmischung ist.
  • Insbesondere kann die Nahrungsmittelzubereitung aus verschiedenen Wursterzeugnissen wie Streichwurst, bevorzugt Ahle Wurst, Mettwurst, Teewurst, Leberwurst oder Schurwalder Wurst; Rohwurst, bevorzugt Landjäger, Kaminwurz, Cabanossi, Salami, Chorizo oder Zervelatwurst; Brühwurst, bevorzugt Bratwurst, Currywurst, Wiener Würstchen, Frankfurter Würstchen, Bockwurst, Regensburger Wurst, Fleischwurst, Lyoner, Bierschinken, Rotwurst, Pinkel, Presssack, Leberkäse, Weißwurst, Wollwurst, Grützwurst, Stockwurst, Zungenwurst, Blutwurst, Milzwurst, Bregenwurst, Gelbwurst, Burenwurst, Debreziner, Käsekrainer, Mortadella, Jagdwurst oder Bierwurst; Schinken, bevorzugt rohem Schinken, gekochtem Schinken, Bierschinken oder geselchtem Schinken, und sonstigen Lebensmittelzubereitungen ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Trockenfleisch, Frikadellen, Fleischpastete, Steak, Corned Beef, Leberkäse, Kassler, Schweinerippchen, Speck, Pâté, Kotelett, Schnitzel, Cordon bleu, Wiener Schnitzel, Schnitzel Wiener Art, Rouladen, Braten, Sauerbraten, Schweinebraten, Lammbraten, Krustenbraten, Surhaxe, Sülze, Aspik, geschnetzeltem Fleisch, Gyros, Döner, Hackfleisch, Hackepeter, Tatar, Mett, Ragout, Lachsschinken, Speck, Schwarzwälder Speck, Pastrami, Chicken-Nuggets, Bratspieße, Souvlaki, oder Räuberspieß ausgewählt sein.
  • Die Nahrungsmittelzubereitung kann dabei sowohl ohne als auch mit pflanzlichen Proteinen ergänzt sein, wobei der Gehalt an pflanzlichen Proteinen höchstens 80 Gew.-%, vorzugsweise höchstens 68 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Nahrungsmittelzubereitung, beträgt. Insbesondere ist im Fall, dass die Nahrungsmittelzubereitung keine pflanzlichen oder tierischen Proteine enthält, deren Gehalt von 0,5 bis 60,0 Gew.-%, insbesondere von 0,1 Gew.-% bis 55 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Nahrungsmittelzubereitung.
  • Die erfindungsgemäße Nahrungsmittelzubereitung bzw. die erfindungsgemäße Gewürzmischung und/oder Fermentationsmischung und/oder Funktionsmischung ist insbesondere geeignet, bei so genanntem „convenience food” zum Einsatz zu kommen, insbesondere bei/in Suppen, Eintöpfen, Gebäck, Salzgebäck, Frittiergut, Pizza, Flammkuchen, belegtes Gebäck, Reisbällchen, Nudelgerichte, Fertigsaucen, Fertigmenüs sowie weiteren üblicherweise im deutschen Lebensmittelbuch befindlichen Produkten, wobei diese Aufzählung nur beispielhaft zu verstehen ist.
  • Basidiomyceten-Myzelien können einzeln oder in Gemischen mit anderen Proteinen aus tierischen, pflanzlichen oder auf Basis von Insekten als Tierfuttermittel bzw. Futtermittel Verwendung finden. Auch Mischungen von Basidiomyceten-Myzelien sind in einem Anteil von 0,005 bis zu 99 Gew.-%, insbesondere von 0,01 bis 80 Gew.-% (bezogen auf das Gesamtgewicht der Nahrungsmittelzubereitung) möglich. Sie dienen der Ernährung von Tieren und leisten einen großen Beitrag zur Tiergesundheit, zum Muskelaufbau bzw. als Tiermehlersatz. Diese Mischungen können als Futtermittel direkt oder in Mischungen in einem Anteil von 0,01 bis zu 99,5 Gew.-%, insbesondere von 5 bis 90 Gew.-%, mit weiteren Nahrungsmittelbestandteilen wie handelsüblich erhältlichen Nahrungsmittelfasern wie Erbsenfasern, Vitaminen, handelsüblich erhältlichen Kohlenhydraten und/oder handelsüblich erhältlichen Fetten zum Einsatz kommen.
  • Myzelien aus Basidiomyceten können in allen bekannten Lebensmitteln, die in den Leitsätzen für Brot und Kleingebäck, Leitsätzen für feine Backwaren und Kartoffelerzeugnisse, sowie Abwandlungen daraus eingesetzt werden. Sie dienen hier als Proteinquelle, zur Geschmacksverbesserung, zur Substitution von Gluten sowie Texturverbesserung. Basidiomyceten-Myzel kann in Kombination mit allen zugelassenen Zusatzstoffen als Ersatz von Gluten in Brot dienen. Zudem kann es als Proteinanreicherung dienen.
  • Myzelien aus Basidiomyceten können überdies in allen derzeit bekannten Fleisch und Wurstwaren nach Leitsätzen für Fleisch- und Wurstwaren eingesetzt werden, sowie Abwandlungen daraus. Sie dienen hierbei als weitere Proteinquelle, zur Geschmacksverbesserung, zur Substitution von Fleischprotein sowie zur Texturverbesserung.
  • Myzelien aus Basidiomyceten können in unterschiedlichen Konzentrationen in fleischähnlichen Produkten eingesetzt werden. Sie dienen als Proteinquelle sowie als natürliche Ballaststoffquelle. Mit diversen Mischungen von anderen pflanzlichen/tierischen Proteinen, Zusatzstoffen nach Zusatzstoffzulassungsverordnung (ZZuIVO), Hydrokolloiden, Stärken, Zuckern, Gewürzen, Gewürzextrakten, Aromen nach Aromenverordnung (AromenVO), Mineralstoffen sowie Fetten können aus Myzel von Basidiomyceten jegliche Art von veganen bzw. vegetarischen Produkten hergestellt werden.
  • Myzel aus Basidiomyceten kann weiterhin in diversen Konzentrationen in Teigwaren nach den Leitsätzen für Teigwaren bzw. Abwandlungen davon eingesetzt werden. Es dient auch hierbei als weitere Proteinquelle, zur Geschmacksverbesserung, zur Substitution von Weizenmehl sowie zur Texturverbesserung.
  • Der menschliche Körper bildet Vitamin D bei Sonneneinstrahlung in der Haut oder nimmt Vitamin D über die Nahrung auf und speichert es im Fettgewebe und im Muskelgewebe. Für die Gesundheit des Menschen ist dies unentbehrlich, obwohl das Vitamin D selbst keine biologische Wirkung hat. Bevor Vitamin D seine Funktion im Körper erfüllen kann, muss es sich erst in seine aktive Form umwandeln. Vitamin D ist ein Sammelbegriff für mehrere Verbindungen.
  • Zwei davon sind für den Menschen besonders wichtig, nämlich Vitamin D2 (bzw. Ergocalciferol), das in manchen Pflanzen und in Pilzen vorkommt, und Vitamin D3 (bzw. Cholecalciferol), das nur in tierischen Nahrungsmitteln enthalten ist.
  • Beide Vitamin-D-Verbindungen werden in der Leber zum Pro_Hormon 25-Hydroxycholecalciferol (Calcidiol) bzw. 25-Hydroxyergocholecalciferol und nachfolgend in der Niere zum Vitamin D-Hormon 1α,25-Dihydroxycholecalciferol bzw. 1α,25-Dihydroxyergocholecalciferol. Das sogenannte Calcitriol (D2 bzw. D3) entspricht im Körper der Funktion eines Hormons. Daher bezeichnet man Vitamin D auch als Prohormon, also als Hormonvorstufe. Seine Umwandlung in Calcitriol findet somit in mehreren Schritten in Haut, Leber und Niere statt.
  • Die Vitamin-D-Funktion im Körper ist vielfältig und insbesondere für die Knochen sehr wichtig:
    • a) Vitamin D sorgt dafür, dass sich Vorläuferzellen von Knochenzellen (sog. Knochenstammzellen) bilden und reifen.
    • b) Vitamin D regelt den Calciumhaushalt und spielt eine Rolle im Stoffwechsel des Mineralstoffs Phosphat (Knochenauf- und abbau).
    • c) Vitamin D unterstützt das Immunsystem und hilft, dass sich die Abwehrzellen richtig entwickeln.
  • Bei den zu den Pilzen zählend bekannten Pilzarten wie Pfifferlingen (2,1 μg Vitamin D2/100 g) und Champignons (1,9 μg Vitamin D2/100 g) ist Vitamin D2 enthalten. Ansonsten befindet sich dieses Vitamin fast ausschließlich in tierischen Lebensmitteln. Vitamin D kann aber auch z. B. durch Sonneneinstrahlung in der Haut des Menschen durch UV-B Strahlen insbesondere im Wellenlängenbereich von 400 bis 200 nm und besonders gut im Wellenlängenbereich von 300 bis 250 nm und mit besonderer Qualität im Bereich von 315 bis 280 nm synthetisiert werden.
  • Überraschenderweise konnte nun erfindungsgemäß gezeigt werden, das durch Bestrahlung des Pilzmyzels mit Licht aus Ergosterol Vitamin D2 gebildet wird. Durch den Inhaltsstoff im Pilzmyzel kann ein Mehrwert für die Ernährung von Menschen bzw. für die Fütterung von Tieren überraschenderweise aufgezeigt werden. Pilzmyzelien können somit als natürliche Vitamin D-Quelle dargestellt werden.
  • Es konnte somit überraschenderweise gezeigt werden, dass durch Belichtung von Pilzmyzelien in submerser Kultur Vitamin D2 gebildet wird. Durch diese Belichtung können Pilzmyzelien als Vitamin D-Quelle für den Menschen dienen.
  • Das Verfahren zur Anreicherung von Vitamin D in Basidiomyceten-Myzel ist wie folgt:
    Analog zu Vitamin D3, welches aus dem Vorläufer 7-Dehydrocholesterol entsteht, wird Vitamin D2 (Ergocalciferol) durch Photolyse aus dem Vorläufer Ergosterol gebildet. Dieses Mycosterol ist in beträchtlicher Konzentration in Pilzen vorhanden und soll auch antioxidative und Cyclooxygenasehemmende Wirkung besitzen. Durch UV-B Licht kann Vitamin D2 in Pilzen erzeugt werden. Analog zum Stand der Wissenschaft hat sich gezeigt, dass durch die Belichtung der Submerskultur im Fermenter auch im Myzel Vitamin D2 aus Ergosterol gebildet werden kann. Somit belichtete Basidiomyceten-Myzelien können somit einen Beitrag zu Vitamin D-Versorgung leisten.
  • Die Submerskultivierung von Pilzmyzelien, insbesondere der Gattung Basidiomycetes, kann besonders gut auf den Agrarnebenströmen erfolgen, die Monosaccharide, Disaccharide und/oder Oligosaccharide enthalten und/oder cellulose- oder stärkehaltig sind. Beispiele umfassen Palatinosemelasse (aus der Herstellung von Palatinose chem.: Isomaltulose; 6-O-α-D-Glucopyranosyl-D-fructose), Karottentrester sowie andere Gemüse- und Obsttrester wie beispielsweise Apfeltrester, Granatapfeltrester, Spinattrester und oder Melassen aus der Zuckerherstellung wie Rübenmelasse. Zusätzlich können Kartoffelwasser bzw. andere Fruchtwässer, die freien Aminosäuren enthalten, verwendet werden.
  • Die gewonnenen Fermentationsprodukte werden anschließend mit im Stand der Technik bekannten Trocknungstechnologien wie Lyophilisierung, Walzentrocknung oder Sprühtrocknung zu Pulvern verarbeitet, die einen Wassergehalt im Bereich von 0,1 bis 15 Gew.-%, insbesondere im Bereich von 0,5 bis 13% und besonders bevorzugt im Bereich von 0,75 bis 11% aufweisen.
  • Das gewonnene Fermentationsprodukt (Basidiomycetenmyzel) kann jedoch auch mit einem hohen Gehalt an Wasser in Verkehr gebracht werden bzw. weiter in Nahrungsmittel/Futtermittel verarbeitet bzw. verzehrt bzw. verfüttert werden.
  • Es entstehen Pulver, die bedingt durch den Agrarnebenstrom manchmal hell sind bzw. auch manchmal etwas ins bräunliche übergehen können. Je nachdem, welche Applikationen von Nahrungsmitteln im Fokus stehen, können diverse Rohstoffe aus diversen Basidiomyceten/Agrarnebenströmen verwendet werden. Die Produkte haben einen neutralen Geschmack, der in Anhängigkeit von der Pilz/Substart-Kombination etwas an Nüsse bzw. Pilze erinnert.
  • Durch die Trocknung kann ein Rohstoff hergestellt werden, der überaus reich an Protein ist, Ballaststoffe enthält und nur eine geringe Menge an Fett. Andererseits kann auch das Fermentationsprodukt direkt in der Herstellung von Futtermitteln bzw. Nahrungsmitteln eingesetzt werden wobei dann der Wassergehalt im Bereich von 80,1 bis 99,5%, insbesondere im Bereich von 85,5 bis 98% und besonders bevorzugt im Bereich von 87,5 bis 97,5% liegt.
  • Weiterhin von großem Interesse ist die Bräunungsreaktion, die sogenannte Maillardreaktion in Verbindung mit diversen Zuckern. Hierbei können Aminoverbindungen mit reduzierenden Zuckern unter Hitzeeinwirkung zu neuen Verbindungen umgewandelt werden. Im Vergleich zu anderen pflanzlichen Proteinen, die meist diese Reaktion nur schwer oder gar nicht durchführen, da wenige Aminogruppen vorliegen, war es überraschend, dass besonders Pilzmyzelien in einem geeigneten Medium wie veganer Bratwurst dies vergleichbar mit Fleischprodukten zeigten.
  • Des Weiteren ist der αw-Wert, der durch Proteine beeinflusst werden kann (Bindung von freiem Wasser), von hohem Interesse. Hierzu wurde ein veganer Brotbelag untersucht und es zeigte sich überraschenderweise, dass Pilzmyzelien die gleichen Eigenschaften im Hinblick auf den αw-Wert haben wie pflanzliche Proteine.
  • Technofunktionelle Eigenschaften wie Wasserbindekapazität, Ölbindekapazität oder Emulgierstabilität sind bereits eingangs näher beschrieben worden und zeigen, dass Pilzmyzelien überraschenderweise mindestens die gleichen technofunktionellen Eigenschaften besitzen wie pflanzliche Proteine.
  • Dazu kommen die Untersuchungen der technofunktionellen Eigenschaften im Testsystem Fleisch (roh). Hier können die Pilzmyzelien durch ihre technofunktionellen Eigenschaften überraschenderweise eine hohe Klebkraft gegenüber pflanzlichen Proteinen zeigen, was besonders bei der Herstellung von z. B. Döner aus unterschiedlichen Fleischsorten (z. B. Rind, Lamm oder Geflügel) von sehr hohem Interesse ist.
  • Die technofunktionellen Eigenschaften nach der Denaturierung zeigen, dass die Wasserbindung und die Ölbindung im Fleischsystem sehr ähnlich zu der von pflanzlichen Proteinen ist. Durch die Untersuchung der texturellen Eigenschaften mit Hilfe des Texturanalyser konnte in der Textur-Profil-Analyse (= TPA) gezeigt werden, dass überraschenderweise die gleichen Eigenschaften erreicht werden.
  • Vergleicht man die Parameter aus der TPA, so sieht man überraschenderweise, dass Pilzmyzelien sehr vergleichbar mit pflanzlichen Proteinen sind. So sind die Parameter Härte und Kaufähigkeit vergleichbar, bei der Gummiartigkeit die Werte sogar etwas höher als bei den pflanzlichen Proteinen. Bei den Parametern Sprungkraft und Klebrigkeit (erhitzter Zustand) gibt es so gut wie keinen Unterschied.
  • Dadurch ist klar, dass die die Pilzmyzelien durchweg besser oder annähernd gleich gute technofunktionelle Eigenschaften wie pflanzliche Proteine haben (Tabelle 2).
  • Die Biologische Wertigkeit (BW) ist wohl die bekannteste Methode zur Abschätzung der Qualität von Proteinen in Lebensmitteln. Sie gilt als Maß dafür, wie viel eines aufgenommenen Nahrungsproteins in körpereigenes Protein umgewandelt werden kann.
  • Die biologische Wertigkeit ergibt sich aus folgender Gleichung: BW = retinierter Stickstoff / absorbierter Stickstoff·100
  • Je höher die biologische Wertigkeit der aufgenommenen Proteine ist, desto weniger Protein muss zugeführt werden, um eine ausgeglichene Protein- und Stickstoffbilanz zu erreichen. Als wichtiges Kriterium für die biologische Wertigkeit gilt die Zusammensetzung der Aminosäuren in einem Lebensmittel. Je mehr proteinogene Aminosäuren darin enthalten sind und je höher der Gehalt an essentiellen Aminosäuren ausfällt, desto höherwertig wird das Protein eingestuft.
  • Tierische Proteine besitzen in der Regel eine höhere biologische Wertigkeit als pflanzliche Proteine. Als ”Referenzprotein” zur Qualitätsbewertung anderer Nahrungseiweiße wurde das Hühnervollei ausgewählt, dem eine biologische Wertigkeit von 100 bzw. 1.0 zugeordnet wird. Die Angaben zur biologischen Wertigkeit aller anderen Proteine erfolgen somit im Vergleich zu Vollei.
  • Der Referenzwert ”100” des Volleis entspricht jedoch keiner 100-prozentigen Umsetzung von diesem, wodurch für die biologische Wertigkeit ein Wert von 100 gerade von kombinierten Lebensmitteln leicht übertroffen werden kann. Durch geschickte Lebensmittelkombinationen kann die biologische Wertigkeit erheblich gesteigert werden, da sich die Aminosäuren verschiedener Lebensmittel gegenseitig ergänzen und Defizite ausgeglichen werden können (Ergänzungswert). Die Kombination von Nahrungsproteinen spielt besonders in solchen Ländern eine wichtige Rolle, in denen die Ernährung nur wenige tierische Lebensmittel vorsieht.
  • In Tabelle 5 sind einige Nahrungsmittel einschließlich der biologischen Wertigkeit aufgezeigt. Mittels nachfolgender Berechnung CS: % einer bestimmten AS im Testprotein / % einer entsprechenden AS im Referenzprotein CS: Chemical score (chemische Übereinstimmung gegenüber des Referenzmoleküls)
    Figure DE102016110653A1_0002
    EAAi: Essential Amino Acid Index (Index der essentiellen Aminosäuren) BW = 1,09·EAAi – 11,7 ergibt sich eine biologische Wertigkeit von PSA_PM (Pleurotus sapidus auf Palationosemelasse) von 73, von PEO_PM (Pleurotus djamor roseus auf Palatinosemelasse) von 60, von PSA_ZT (Pleurotus sapidus auf Zwiebeltrester) von 61. Im Vergleich zu anderen Lebensmitteln und pflanzlichen Proteinen ist dieser Wert überraschenderweise sehr hoch. Tabelle 5: Vergleich der biologischen Wertigkeit von Pilzmyzelien zu anderen pflanzlichen oder tierischen Proteinen:
    Protein biologische Wertigkeit
    Hühnerei 100
    Schweinefleisch 85
    Rindfleisch 80
    Geflügel 80
    Kuhmilch 72
    Sojaprotein 81
    Roggenmehl (82% Ausmahlung) 78
    Kartoffel 76
    Bohnen 72
    Reis 66
    Weizenmehl (82% Ausmahlung) 47
  • Die Erfindung wird nachfolgend an Hand von Beispielen näher erläutert.
  • Bespiel 1: Submerskultivierung von Basidiomyceten:
  • Die Submerskultivierung von Basidiomyceten kann mit diversen kohlenhydratreichen Agrarnebenströmen durchgeführt werden wie beispielsweise Melassen aus der Zuckerherstellung, cellulosehaltigen Produkten aus der Saftherstellung wie Karottentrester und/oder Apfeltrester oder Schalen bzw. Presskuchen aus der Ölherstellung wie Sonnenblumenkernschalen und/oder Sonnenblumenkerntrester bzw. allen weiteren cellulosehaltigen Agrarnebenströmen.
  • Zur Submerskultivierung werden die Basidiomyceten auf einem extra SNL-H-Medium bzw. Agar herangezogen.
  • SNL-H-Medium:
  • D-(+)-Glucose-Monohydrat 30,0 g/L; 1-Asparagin-Monohydrat 4,5 g/L; Kaliumdihydrogenphosphat 1,5 g/L; Magnesiumsulfat-Hydrat 0,5 g/L; Hefeextrakt 3,0 g/L; Spurenelementlösung 1,0 mL/L (Eisen(III)-chlorid-Hexahydrat 80 mg/L; Zink(II)-sulfat-Heptahydrat 90 mg/L; Mangan(II)-sulfat-Monohydrat 30 mg/L; Kupfer(II)-sulfat-Pentahydrat 5 mg/L; EDTA (Etylendiamintetraessigsäure) 400 mg/L alles wird steril filtriert) einstellen auf pH 6,0 mit 1 M Natronlauge, autoklavieren (121°C, 20 min),
  • Nährböden:
  • Agar-Agar 15,0 g/L autoklavieren (121°C, 20 min).
  • Die SNL-H-Agarplatten wurden mit einem ca. 1 cm2 großen, mit Myzel bewachsenen Agarstück beimpft, mit Parafilm verschlossen und im Brutschrank bei 24°C kultiviert. Die zu ca. 80% bewachsenen Platten wurden bei 4°C gelagert und regelmäßig nach dem gleichen Verfahren überimpft.
  • Vorkultur:
  • Die Anzucht der Vorkultur erfolgte in 250-mL-Enghals-Erlenmeyerkolben, die mit 100 ml SNL-H-Medium befüllt waren. Inokuliert wurde mit einem ca. 1 cm2 großen, mit Myzel bewachsenem Agarstück, welches mit einem Ultra-Turrax-Dispergiergerät (15 s, 9.800 U/min) zerkleinert wurde. Die Kultivierung erfolgte unter Lichtausschluss während 4 bis 19 Tagen (d) im Inkubationsschättler (24°C, 150 rpm) (Tabelle 6). Tabelle 6: Vorkulturdauer [d] von diversen Basidiomyceten
    Mikroorganismus Vorkultur [d]
    B. adusta 6
    C. lignatilis 7
    C. passeckerianus 5
    C. helenae 4
    G. applanatum 9
    H. capnoides 5
    I. benzoinum 14
    K. mutabilis 7
    L. edodes 11
    L. squarrosulus 6
    M. cohortalis 6
    M. scorodonius 12
    N. niveo-tomentosa 11
    P. serotinus 6
    P. chrysosporium 4
    P. citrinopileatus 6
    P. eous 6
    P. eryngii 5
    P. ostreatus 6
    P. sapidus 6
    P. melanopus 10
    P. sp. 6
    P. caesia 19
    P. sanguineus 4
    T. suaveolens 6
    T. versicolor 6
    T. chioneus 9
    W. cocos 6–7
  • Kulturführung der Hauptkulturen:
  • Die Substrate wurden direkt in leere Enghals-Erlenymeyerkolben eingewogen und das flüssige Medium M1 hinzugegeben (40% des maximalen Volumens der Kolben). Der pH-Wert wurde mit 1 M Natronlauge auf pH 6,0 eingestellt, die Kolben mit Zellstoffstopfen verschlossen und autoklaviert (121°C, 20 min). Zusammensetzung Medium M1:
    Mono-Natrium-L-Aspartat Monohydrat 6,2 g/L
    Ammoniumnitrat 2,4 g/L
    Kaliumdihydrogenphosphat 1,5 g/L
    Magnesiumsulfat-Hydrat 0,5 g/L
    Spurenelementlösung 1,0 mL/L
    Spurenelementlösung:
    Eisen-(III)-chlorid (Hexahydrat) 80 mg/L
    Zink-(II)-sulfat (Heptahydrat) 90 mg/L
    Mangan-(II)-sulfat (Monohydrat 30 mg/L
    Kupfer-(II)-sulfat (Pentahydrat) 5 mg/L
    EDTA 400 mg/L
    bidest. Wasser 999,395 g/L
    Steril filtrieren
  • Um einen standardisierten Kohlenhydratgehalt von 15 g/L einzustellen, wurden die folgenden Einwaagen an Substrat verwendet:
    Frischer Apfeltrester (AT) 112,0 g/L
    Apfeltrester (ATD) 24,6 g/L
    Aroniatrester (ARO) 27,1 g/L
    Lyophilisierter Blattspinat 32,3 g/L
    Granatapfeltrester 19,3 g/L
    Rübenmelasse 27,2 g/L
  • Ende der Kultivierung:
  • Die Kultivierung wurde beendet, sobald das Medium voll bewachsen war und eine hohe Viskosität erreicht hatte. Die Kulturen wurden in 250 ml Zentrifugenbecher überführt und während 10 min bei 3.283 g zentrifugiert. Das Myzel wurde anschließend drei Mal mit bidestilliertem Wasser (VE-Wasser) gewaschen, bis der Überstand farblos war. Bei größeren Mengen an Myzel wurde dieses alternativ über ein Passiertuch vom Überstand getrennt und ebenfalls mit VE-Wasser gewaschen.
  • Kultivierung im 7,5 L-Fermenter:
  • Der Fermenter wurde mit 5 L Medium und einer entsprechenden Menge Substrat befüllt, der pH mit 1 M Natronlauge auf 6,0 eingestellt und autoklaviert. Inokuliert wurde mit 500 ml homogenisierter Vorkultur. Die Einstellungen des Fermenters waren wie folgt: Rührerdrehzahl 150 rpm (Propellerrührer), Temperatur: 24°C, Belüftungsrate: 0,3 vvm.
  • Die erhaltenen Fermentationsprodukte werden anschließend zu Pulvern durch Lyophilisierung bei –70°C bei einem Druck von 37 mbar, Walzentrocknung bei einem Walzendurchmesser von 500 bis 1500 mm, Drehzahl: 5 bis 30 Umdrehungen pro Minute mit einer Filmdicke von 0,1 bis 0,5 mm und einer Temperatur von 120 bis 165°C oder Sprühtrocknung bei einer Verdunstungstemperatur von 40 bis 50°C, einer Heißlufttemperatur von 150 bis 220°C bei einem Tröpfchendurchmesser < 300 μm bis zu einem spezifischen Wassergehalt (von 8 bis 12%) verarbeitet.
  • Beispiel 2: Verfahren zur Anreicherung von Vitamin D in Pilz-Myzel:
  • Durch Belichtung des Basidiomyceten-Myzels mit UV-B Strahlung (Arimed B 12 UV-Lampen, JW Sales GmbH, Stuttgart) kann Ergosterol, das in der Zellmembran lokalisiert ist, in Vitamin D2 umgewandelt werden. Diese Umwandlung geschieht normalerweise im menschlichen Hautgewebe kann jedoch durch diese Methode vorgezogen werden.
  • Vitamin D2-Analytik
  • Sowohl Ergosterol als auch Vitamin D2 wurden mittels HPLC-DAD identifiziert und quantifiziert (Absorptionsmaxima: Ergosterol 282 nm, Vitamin D2: 265 nm). Die Nachweis- und Bestimmungsgrenzen wurden nach DIN 32645 (Kalibrierverfahren) mit n = 7, Signifikanzniveau 99% und k = 3 bestimmt. Die Nachweisgrenze betrug 1,1 μg/mL, die Bestimmungsgrenze 4,0 μg/mL.
  • Folgendes System wurde verwendet:
  • Säulen: Chromolith Performance ReservedPhase-18e 100-4,6 mm (Länge-Durchmesser) (mit Vorsäule) und EC 250/4 Nucleosil 100-5 C18, in Reihe geschaltet
    HPLC-DAD: La Chrom System L-7100/L-7200/D-7000/L-7455 von Merck-Hitachi
    Eluenten: Methanol, HPLC-Grade (A), Acetonitril HPLC-Grade (B) und 0,05%ige Ameisensäure (C)
    Flussrate: 1 mL/min (Gradient)
    Gradient: Zeit [min] % A % B % C
    0 0 70 30
    2 0 100 0
    10 0 100 0
    20 5 95 0
    50 0 100 0
    55 5 95 0
    60 0 70 30
    Injektionsvolumen: 10 μL
    Software: HPLC System Manager HSM, Version 4.1
    Standards: Ergocalciferol (≥ 98,0%, Sigma), Cholecalciferol (99,9%, Supelco), Ergosterol (≥ 75,0%, Sigma) und 7-Dehydrocholesterol (≥ 95,0%, Sigma)
  • Die Quantifizierung von Vitamin D2 erfolgte über die Peakflächenverhältnisse Analyt zu internem Standard der Kalibriergerade (5 und 6) und unter Berücksichtigung der Probenvorbereitung (Gleichung 4).
    Figure DE102016110653A1_0003
    mit Vitamin D2Konzentration an Vitamin D2 [μg mL–1¬]
    VMeOH Volumen an Methanol, in dem der Rückstand aufgenommen wurde [ml]
    E Probeneinwaage [g]
    %Feuchte: Mittels Feuchtebestimmer ermittelte Restfeuchte [%]
  • Probenvorbereitung:
  • Das lyophilisierte Pilzmyzel wurde mit flüssigem Stickstoff zermahlen, ca. 2 g in Braunglasrundkolben eingewogen und mit 50 ml Ethanol, 4 ml Natrium-Ascorbatlösung (17,5 g in 100 ml 1 M Natronlauge), 10 ml KOH/H2O (50/50, w/w) und 0,5 ml internem Standard Vitamin D3 (200 μg/ml) während 1 h bei 80°C unter Rückfluss verseift. Nach Zugabe von 50 ml VE-Wasser, Abkühlen auf Raumtemperatur und Filtration wurde extrahiert: 50 ml Diethylether, 50 ml n-Pentan/10 ml Ethanol, 50 ml n-Pentan, 20 ml n-Pentan. Die organischen Phasen wurden vereint, drei Mal mit 50 ml 3% KOH in 5%igem Ethanol gewaschen und anschließend mit VE-Wasser neutral gewaschen, über Natriumsulfat getrocknet (über Nacht, 4°C), abfiltriert und das Lösungsmittel bis zur Trockene eingeengt (40°C, Rotationsverdampfer). Der Rückstand wurde in 1,5 ml Methanol aufgenommen, im Ultraschallbad 5 min gelöst und abzentrifugiert (10 min, 4°C, 18.000 g). Nach Membranfiltration (0,22 μm) wurde die Lösung zur Quantifizierung mittels HPLC eingesetzt.
  • Ergebnisse:
  • In zwei Versuchsreihen wurde getestet, ob es Unterschiede in der Belichtung des bereits lyophilisierten Basidiomyceten-Myzels im Vergleich zur Belichtung der gesamten Submerskultur in flüssigem Zustand gibt. Der Durchmesser der Kristallisierschalen, in denen belichtet wurde, betrug 9,5 cm beim Lyophilisat (Probenhöhe: 0,8 cm) und 19,8 cm bei Belichtung der flüssigen Kultur (Probenhöhe: 1 cm). Es konnte gezeigt werden, dass bereits eine Belichtung von wenigen Sekunden ausreicht, um genügend Vitamin D zu produzieren, der den Tagesbedarf von 5 μg bereits überschreitet, wenn eine Verzehrsmenge von 100 g aufgenommen wird. Für die spätere Produktion des Endproduktes kann daher unbelichtetes mit belichtetem Myzel vermischt werden, um den Tagesbedarf an Vitamin D nicht zu überschreiten. Weiterhin wurde gezeigt, dass die Oberfläche einen entscheidenden Einfluss auf den Gehalt an Vitamin D besitzt. Wird das Lyophilisat mit einer größeren Oberfläche und niedrigeren Probenhöhe belichtet, kann die Vitamin D-Konzentration deutlich gesteigert werden (Daten nicht gezeigt).
  • Beispiel 3: Herstellung und Rezeptur einer veganen Bratwurst:
  • Bräunung und Bräunungsgeschmack werden in Verbindung mit reduzierenden Zuckern und Myzel von Basidiomyceten gewonnen aus Submerskultur mit verschiedenen kohlenhydratreichen Agrarnebenströmen gebildet. Hierzu wurden 13 verschiedene Bratwürste als feine (I bis VI) oder grobe (VIII bis XIII) bzw. einer feinen handelsüblichen „fleischigen” Bratwurst (VII) Variante mit folgenden Benennungen hergestellt:
    • I: ohne Protein;
    • II: Erbsenproteinisolat;
    • III: Sonnenblumenproteinkonz.;
    • IV: Sojaproteinisolat;
    • V: Sojaproteinkonz.;
    • VI: PSA_PM;
    • VII: normale Bratwurst (Fleischprotein);
    • VIII: ohne Protein;
    • IX: Erbsenproteinisolat;
    • X: Sonnenblumenproteinkonz.;
    • XI: Sojaproteinisolat;
    • XII: Sojaproteinkonz.;
    • XIII: PSA_PM
  • Die feine Variation der veganen Bratwurst (I bis VI) wurde hergestellt aus 2 Emulsionen:
    • a) Emulsion 1: 500 g Emulsion 1 bestehend aus 0,85 g Methylcellulose und 0,15 g Maismehl mit 13,3 g Rapsöl und 347 g Eiswasser. Die Emulsion wurde im Thermomix (Baujahr 2010; TM31) bei Stufe 4 während 5 min hergestellt.
    • b) Emulsion 2: 500 g Emulsion 2 bestehend aus 370 g Eiswasser, 85 g Rapsöl, 4 g Speisesalz, 1 g Kaliumchlorid, 5 g Citrusfaser, 20 g kappa-Carrageen und 15 g Erbsenstärke instant. Die Emulsion wurde im Thermomix (Baujahr 2010; TM31) bei Stufe 6 während 5 min hergestellt.
  • Danach wurden die beiden Emulsionen zusammengefügt und im Thermomix (Baujahr 2010; TM31) bei Stufe 5 während 2 min emulgiert.
  • Zu 1000 g Emulsion bestehend aus 500 g Emulsion 1 und 500 g Emulsion 2 wurden vor dem Schritt der Emulsionsbildung folgende Zutaten gegeben:
    5 g/kg Kochsalz,
    25 g/kg diverse Proteine bzw. kein Zusatz:
    • I: ohne Protein;
    • II: Erbsenproteinisolat;
    • III: Sonnenblumenproteinkonzentrat;
    • IV: Sojaproteinisolat;
    • V: Sojaproteinkonzentrat;
    • VI: PSA_PM;
    und 30 g/kg Gewürz mit folgender Rezeptur:
    Dextrose fein 2,100 g
    Siede-Speisesalz 8,000 g
    Pfeffer weiß gemahlen 2,500 g
    Muskatblüte gemahlen 0,500 g
    Ingwer gemahlen 0,800 g
    Macis Ansatz 0,400 g
    Citronensäure E330 0,700 g
    VM SMAK® GOURMET WL 6,000 g
    Wurst Aroma vegan 4,000 g
    Gekörnte Brühe oG 4,900 g
    Zitronenaroma (Pulver) 0,100 g
  • Die Emulsion und alle genannten Zutaten wurden anschließend im Thermomix (Baujahr 2010; TM31) für weitere 2 min bei Stufe 6 gemischt.
  • Die handelsübliche Bratwurst (VII normale Bratwurst) wird nach folgender Rezeptur hergestellt:
    200 g Schweinefleisch kategorisiert nach GEHA SII
    250 g Schweine-Beinfleisch
    100 g Schweine-Backen
    250 g Schweinespeck
    200 g Eis
    = 1000 g
  • Zu 1000 g Fleischbrät bestehend aus obigen Rohstoffen (Fleisch und Eis) wurden anschließend folgende Gewürze und Zusatzstoffe (mit einer Gesamtmenge von 16 g/kg) zugefügt:
    Dextrose fein 1,254 g
    Siede-Speisesalz 1,95 g
    Phosphat E 450 1,05 g
    Emulgator E471 0,675 g
    Emulgator E472b 0,075 g
    Natriumcarbonat E500 0,6 g
    Glucosesirup 1,15-g
    Citrat E331 1,75 g
    Pfeffer schwarz Ansatz 2,8 g
    Kieselsäure 0,008 g
    Macis Oleoresin flü 0,064 g
    Ingwer Oleoresin flü 0,024 g
    Muskat Ansatz 0,16 g
    Kardamom gemahlen 0,28 g
    Ingwer entölt gemahlen 2,96 g
    Würze 1,2 g
  • Die Bratwurst wurde im Kutter der Firma Seydelmann (Baureihe K60) wie folgt hergestellt:
    Das Fleisch wurde mit Hilfe eines Fleischwolfes der Firma MADO (MEW613) auf die Größe von 3 mm zerkleinert und für 10 Runden mit allen Zutaten bei 3.600 Umdrehungen pro Minute gekuttert. Anschließend wurde 1/3 des Eises hinzugefügt und für weitere 30 Runden bei 3.600 Umdrehungen pro Minute zerkleinert. Der Deckel des Kutters wurde von innen gesäubert, das restliche Eis hinzugefügt und bei 3.600 Umdrehungen pro Minute bis zu einer Endtemperatur von 10°C fertig gekuttert.
  • Die grobe Variation der veganen Bratwurst (VIII bis XIII) wurde hergestellt aus 2 Emulsionen und Weizentexturat mit einem anteiligen Wassergehalt:
    • a) Emulsion 1: 500 g Emulsion 1 bestehend aus 0,85 g Methylcellulose und 0,15 g Maismehl mit 133 g Rapsöl und 347 g Eiswasser. Die Emulsion wurde im Thermomix (Baujahr 2010; TM31) bei Stufe 4 während 5 min hergestellt.
    • b) Emulsion 2: 500 g Emulsion 2 bestehend aus 370 g Eiswasser, 85 g Rapsöl, 4 g Speisesalz, 1 g Kaliumchlorid, 5 g Citrusfaser, 20 g kappa-Carrageen und 15 g Erbsenstärke instant. Die Emulsion wurde im Thermomix (Baujahr 2010; TM31) bei Stufe 6 während 5 min hergestellt.
  • Danach wurden die beiden Emulsionen zusammen gefügt.
  • 900 g Emulsion bestehend aus 450 g Emulsion 1 und 450 g Emulsion 2 und 100 g eingeweichtes Weizentexturat (33,35 g Weizentexturat trocken und 66,65 g destilliertes Wasser) wurden im Thermomix (Baujahr 2010; TM31) bei Stufe 5 während 2 min emulgiert.
  • Folgende Zutaten wurden vor dem Schritt der Emulsionsbildung hinzugegeben:
    5 g/kg Kochsalz,
    25 g/kg diverse Proteine bzw. kein Zusatz:
    • VIII: ohne Protein;
    • IX: Erbsenproteinisolat;
    • X: Sonnenblumenproteinkonzentrat;
    • XI: Sojaproteinisolat;
    • XII: Sojaproteinkonzentrat;
    • XIII: PSA_PM
    und 30 g/kg Gewürz mit folgender Rezeptur:
    Dextrose fein 2,100 g
    Siede-Speisesalz 8,000 g
    Pfeffer weiß gemahlen 2,500 g
    Muskatblüte gemahlen 0,500 g
    Ingwer gemahlen 0,800 g
    Macis Ansatz 0,400 g
    Citronensäure E330 0,700 g
    VM SMAK® GOURMET WL 6,000 g
    Wurst Aroma vegan 4,000 g
    Gekörnte Brühe oG 4,900 g
    Zitronenaroma (Pulver) 0,100 g
  • Die diversen Bratwürste wurden nach thermischer Behandlung während einer Stunde bei 85°C über 12 h bei 2°C abgekühlt. Nach weiteren 24 h wurden die Bratwürste 3 h bei Raumtemperatur temperiert und im Anschluss bei 175°C in der Fritteuse während 3 min thermisch behandelt.
  • 8 zeigt den optischen Vergleich von pflanzlichen „Bratwürsten” fein (1 bis VI) mit einer handelsüblichen Bratwurst auf Fleischbasis (VII) und mit pflanzlichen „Bratwürsten” grob (VIII bis XIII). Weiteres ergibt sich aus den Tabellen 7 und 8. Tabelle 7: Visuelle Einteilung der diversen Bratwürste mit verschiedenen Proteinen gemäß Fig. 4
    Einteilung der Bräunung
    ohne Zusatz von Protein Erbsenproteinisolat Sonnenproteinkonzentrat Sojaproteinisolat Sojapro proteinteinkon konzentrat Basidiomyceten myzel Bratwurst/Fleisch
    ohne Weizentexturat (–) (+) (+) (o) (o) (++) (++)
    mit Weizentexturat (–) (+++) (++) (o) (o) (+++)
    (–) = schlechtes Bratverhalten
    (+) = mäßig gutes Bratverhalten
    (++) = optimales Bratverhalten nach Verbrauchererwartung
    (+++) = überaus gutes Bratverhalten, die Zeit kann verkürzt werden
    (o) = durchschnittliches Bratverhalten Tabelle 8: Lxaxb-Messung der Bratwurst nach 3 min bei 175°C in der Fritteuse
    L [SD] a [SD] b [SD]
    Ohne Weizentexturat:
    ohne Protein 88,31 ±0,11 0,35 ±0,03 2,78 ±0,08
    Erbsenproteinisolat 87,55 ±0,12 0,30 ±0,05 3,04 ±0,09
    Sonnenblumenproteinkonz. 87,41 ±0,21 0,23 ±0,10 3,06 ±0,10
    Sojaproteinisolat 87,50 ±0,14 0,14 ±0,02 2,80 ±0,07
    Sojaproteinkonz. 87,54 ±0,06 0,18 ±0,05 3,18 ±0,10
    PSA_PM_15.07.2015 85,76 ±0,11 0,45 ±0,04 1,55 ±0,12
    normale Bratwurst 87,31 ±0,02 0,20 ±0,05 2,99 ±0,03
    Mit Weizentexturat:
    ohne Protein 86,35 ±0,11 0,15 ±0,05 1,79 ±0,10
    Erbsenproteinisolat 85,76 ±0,14 0,45 ±0,04 1,55 ±0,14
    Sonnenblumenproteinkonz. 86,03 ±0,17 0,42 ±0,08 2,14 ±0,31
    Sojaproteinisolat 86,42 ±0,10 0,27 ±0,04 2,12 ±0,24
    Sojaproteinkonz. 86,49 ±0,24 0,22 ±0,06 2,08 ±0,26
    PSA_PM_15.07.2015 85,73 ±0,12 0,35 ±0,04 1,57 ±0,07
  • Im Vergleich zu pflanzlichen Proteinen hat das proteinreiche Basidiomyceten-Myzel bei der Bräunung in Bratwurst am besten abgeschnitten.
  • Es war sehr überraschend zu sehen, dass die Bratwurst mit Basidiomyceten-Myzel, in diesem Fall Pleurotus sapidus, auf dem Agrarnebenstrom Palatinosemelasse eine deutlich dunklere Farbe nach dem Frittieren zeigt. Dies ist ein deutlicher Vorteil gegenüber anderen pflanzlichen Proteinen sowie der handwerksüblichen Bratwurst.
  • Beispiel 4: Herstellung eines veganen Brotbelags und Darstellung des αw-Wertes
  • Für die αw-Wert-Untersuchungen wurden 80 g Funktionsmischung mit folgenden Zusammensetzungen (I), 30 g diverse pflanzliche Proteine mit folgenden Zusammensetzungen (III), PSA_PM_15.7.2015 und PSA_AT_26.7.15 (0-Charge ohne Zusatz von Protein) und 12,5 g Würzmischung mit folgenden Zusammensetzungen vermischt:
    (I) Funktionsmischung 80 g/kg g/100 g
    Speisesalz 12 15
    Trinatriumcitrat 3 3,75
    kappa-Carragen 30 37,5
    Iota-Carragen 2 2,5
    Johannisbrotkernmehl 10 12,5
    Konjac 5 6,25
    Citronensäure 3 3,75
    mod- Wachmaisstärke 3 3,75
    Reisstärke 7 8,75
    Karottenetxrakt 2,5 3,125
    Süßkartoffelkonzentrat 2,5 3,125
    80 100,00
    (II) Würzmischung 12,5 g/kg g/kg
    Speisesalz 3,000 24,000
    Korianderoleoresin 0,025 0,200
    Cardamomöl 0,010 0,080
    Zitronenöl 0,008 0,060
    Kieselsäure 0,038 0,300
    Dextrose 2,548 20,380
    Liebstockoleoresin 0,038 0,300
    Muskatoleoresin 0,040 0,320
    Ingweroleoresin 0,009 0,070
    Pfeffer Oleoresin schwarz 0,009 0,070
    Pfeffer Oleoresin weiß 0,008 0,060
    Zwiebelpulver 1,250 10,000
    Knoblauchpulver 0,600 4,800
    Fleischwurst Aroma 4,920 39,360
    100,00
    (III) diverse Proteine 30 g/kg
    CON ohne Protein
    SPI Sojaproteinisolat
    SPC Sojaproteinkonzentrat
    SFC Sonnenblumenproteinkonzentrat
    PPI Erbsenproteinisolat
    PSA_AT Pleurotus sapidus Apfeltrester
    PSA_PM Pleurotus sapidus Palatinosemelasse
  • Alle vorstehenden Einzelbestandteile wurden auf 800 g destilliertes Wasser eingewogen und die Mischung auf Stufe 7 während 3 min im Thermomix (Baujahr 2010; TM31) bearbeitet. Im Anschluss daran wurden 120 g Sonnenblumenöl (Fa. Roth) hinzugefügt und die Masse während weiteren 3 min emulgiert. Diese Masse wird anschließend im Vakuumgerät entlüftet und in Nalo Top®-Wursthüllen Kaliber 60, hergestellt von der Firma Kalle, gefüllt. Die vegane Wurst wird im Backofen, hergestellt von der Firma Kalle, bei 90°C und 100% Luftfeuchte während 1 h thermisch behandelt und nach der Behandlung während 1 h im Eiswasser abgekühlt. Das vegane Produkt wird anschließend über Nacht im Kühlhaus gelagert.
  • Der αw-Wert wurde mit dem Lab Master der Firma Novasina, Lachen, CH, vermessen. Die Ergebnisse sind der nachfolgenden Tabelle 9 zu entnehmen. Tabelle 9: αw-Werte der diversen Produkte mit Basidiomyceten-Myzel im Vergleich zu pflanzlichen Proteinen bzw. ohne Zusatz und im Vergleich zu Eieiweiß (VEG)
    nach eifern Tag[SD] nach 4 Wochen [SD]
    CON 0,964 ± 0 0,967 ± 0
    SPI 0,963 ± 0,001 0,965 ± 0,001
    SPC 0,968 ± 0,001 0,969 ± 0,001
    SFC 0,969 ± 0 0,971 ± 0,001
    PPI 0,967 ± 0,001 0,968 ± 0
    PSA_AT 0,966 ± 0 0,968 ± 0
    PSA_PM 0,967 ± 0,001 0,969 ± 0,001
    VEG 0,978 ± 0,001 0,981 ± 0,001
  • Gemäß der vorstehenden Tabelle 9 wurden die αw-Werte der Proben 1 Tag nach der Herstellung und nochmals 4 Wochen später vermessen (CON = Kontrolle, SPI = Sojaproteinisolat, SPC = Sojaproteinkonzentrat, SFC = Sonnenblumenproteinkonzentrat, PPI = Erbsenproteinisolat, PSA_AT = Pleurotus sapidus kultiviert auf Apfeltrester, PSA_PM-Pleurotus sapidus kultiviert auf Palatinosemelasse, VEG = vegetarische Variante mit Hühnereieiweiß).
  • Durch die Messung konnte gezeigt werden, dass diverse Basidiomyceten-Myzelien gleiche Eigenschaften wie pflanzliche Proteine und sogar leicht bessere Eigenschaften im αw-Wert als tierische Proteine wie Hühnereieiweiß haben.
  • Beispiel 5A: Technofunktionelle Eigenschaft gegenüber pflanzlichen Proteinen:
  • Die Technofunktionalität von Proteinen ist eine Beschreibung von Eigenschaften, die verantwortlich sind für Wasserbindekapazität (= WBK), Ölbindekapazität (= ÖBK), Emulgierkapazität, Schaumstabilität und Emulgierbarkeit.
  • Die Wasserbindekapazität, Ölbindekapazität und Emulsionsstabilität sind Untersuchungen zur Beschreibung und zum Vergleich von Proteinen. Besonders die Eigenschaft nach der Denaturierung ist essentiell zur Vergleichbarkeit von Proteinen. In den diversen Tests konnte gezeigt werden, dass sich die WBK und die ÖBK von Pilzmyzelien im Vergleich zu pflanzlichen Proteinen immer besser darstellen. Überraschenderweise konnte gezeigt werden, dass die mittels Texturanalyser gemessene Viskosität der Emulsionen 1:8:8 (Protein bzw. Myzel/Wasser/Speiseöl) überraschenderweise sehr gute Ergebnisse für die Basidiomyceten-Myzelien geliefert haben. Aus 3 ist ersichtlich, dass das gemessene Kraft-Weg-Diagramm von PSA_AT genau zwischen den beiden Graphen von Sojaisolat und Sojakonzentrat liegt. Auch durch eine Mischung der einzelnen pflanzlichen Proteine im gleichen Verhältnis mit Basidiomyceten-Myzel 0,5:0,5:8:8 (pflanzliches Protein/Basidiomyceten-Myzel/Wasser/Speiseöl) im Vergleich zu dem Diagramm mit nur Basidiomyceten-Myzel (4) konnte überraschenderweise festgestellt werden, dass die Eigenschaften von pflanzlichen Proteinen gut erreicht werden können.
  • Beispiel 5B: Technofunktionelle Eigenschaft im System Fleisch:
  • Um die Technofunktionalität der Proteine weiter zu beschreiben, wurden dem System Fleisch diverse Proteine hinzugegeben und im ersten Schritt die Eigenschaften bei der thermischen Behandlung beschrieben (Verlust von Wasser; Verlust von Fett; Festigkeitsmessung mittels Texturanalyser). Im zweiten Schritt wurde Klebrigkeit des rohen Systems mittels Texturanalyser gemessen, da diese Eigenschaft besonders bei der Herstellung von Döner von höchstem Wert ist. Tabelle 10: Zusammensetzung eines Systems zur Beurteilung der Klebeigenschaften diverser Proteine
    700 g Rindfleisch nach GEHA: RI
    150 g Rinderfleischfett
    150 g Eiswasser
    12 g Kochsalz
    5 g Döner Fungi Gewürz
    5 g Bindung Fungi Döner
    20 g diverse Proteine:
    kein Zusatz
    Sojaproteinkonzentrat
    Sojaproteinisolat
    Weizengluten
    Sonnenblumenproteinkonzentrat
    Sonnenblumenproteinmehl
    Erbsenproteinisolat
    Kartoffelproteinisolat
    Hühnereiweißpulver
    Milcheiweiß NL
    PSA_PM
    PSA_ZT
  • Aus Additiven, Proteinen und Gewürzen mit Wasser wird eine Lake hergestellt und auf das Fleisch bzw. zum Fett geben. Alles während 4 min im Thermomix (Baureihe 2010; TM 31) bei Stufe 4 mischen. Produkt luftfrei in eine Aluminiumform geben (100 g in eine Dose füllen zur Ermittlung der Klebkraft im rohen Zustand). Bei –18°C tieffrieren. Am nächsten Tag wurden die Produkte während 1 1/2 h bei 180°C gebacken, auskühlen gelassen und die Verluste gemessen, in Scheiben geschnitten und die Textur-Profil-Analyse mit mehrfachen Wiederholungen (n = 8) durchgeführt.
  • Die Ergebnisse sind der nachfolgenden Tabelle 11 zu entnehmen. Tabelle 11: Beurteilung der technofunktionellen Eigenschaften des Systems Fleisch bezüglich Verlusten von Wasser direkt nach der thermischen Behandlung und nach 24 h sowie der Verlust von Fett
    Verlust warm [%H2O] ±SD Verlust [%H2O] ±SD Verlust [%Fett] ±SD
    kein Zusatz 33,97 ± 1,48 34,95 ± 1,35 11,35 ± 0,97
    Sojaproteinkonzentrat 29,57 ± 1,12 30,24 ± 1,13 7,86 ± 0,88
    Sojaproteinisolat 29,53 ± 1,09 30,18 ± 1,01 12,12 ± 0,78
    Weizengluten 33,32 ± 1,34 33,77 ± 1,28 9,35 ± 0,68
    Sonnenblumenproteinkonzentrat 29,28 ± 1,17 30,03 ± 1,12 8,63 ± 0,59
    Sonnenblumenproteinmehl 31,03 ± 1,34 31,53 ± 1,20 8,65 ± 0,61
    Erbsenproteinisolat 30,66 ± 1,32 31,19 ± 1,56 8,93 ± 0,62
    Kartoffelproteinisolat 34,65 ± 1,67 35,16 ± 1,18 9,74 ± 0,65
    PSA_PM 30,93 ± 1,24 30,23 ± 1,32 11,30 ± 0,92
    PSA_ZT 30,66 ± 1,01 30,18 ± 1,27 10,53 ± 0,93
  • Der Vergleich der Pilzmyzelien mit pflanzlichen Proteinen (Soja, Weizen, Sonnenblume, Erbse oder Kartoffel) zeigt eindeutig, dass die Werte der Wasserbindung im System Fleisch vergleichbar zu den Sojaprodukten sind.
  • Beim Vergleich der Ölbindekapazität liegen die Pilzmyzelien im Vergleich zu den pflanzlichen Proteinen im oberen Drittel, obwohl zwar etwas mehr Öl verloren wurde. Dennoch konnten ähnliche technofunktionelle Eigenschaften wie bei pflanzlichen Proteinen erzielt werden. Tabelle 12: Technofunktionelle Eigenschaften des rohen Systems Fleisch mit diversen Proteinen bzw. ohne und mit Zugabe von Basidiomyceten-Myzel bzgl. Klebkraft und Klebeigenschaften
    Vorversuch II neg. Kraft max. [g] [SD] Fläche [SD]
    0-Charge –0,3848 ±0,0217 –0,5388 ±0,0127
    Sojaproteinkonzentrat –0,2904 ±0,0229 –0,3700 ±0,0466
    Sojaproteinisolat –0,2882 ±0,0104 –0,3622 ±0,0197
    Weizengluten –0,3874 ±0,0398 –0,2378 ±0,0273
    Sonnenblumenproteinkonzentrat –0,3718 ±0,0424 –0,5474 ±0,0411
    Sonnenblumenproteinmehl –0,4778 ±0,0307 –0,1438 ±0,0259
    Erbsenproteinisolat –0,3312 ±0,0246 –0,4390 ±0,0178
    Kartoffelproteinisolat –0,1832 ±0,0593 –0,1372 ±0,0173
    PSA_PM –0,8654 ±0,0313 –1,2660 ±0,0343
    PSA_ZT –0,4778 ±0,0544 –0,4552 ±0,0184
  • In den in der vorstehenden Tabelle 12 genannten Erzeugnissen wurde mit Hilfe eines Texturanalysers die Klebkraft der rohen Masse gemessen. Hierzu wurden 10 g der Masse mit Hilfe eines Stempels (Aluminium, Durchmesser: 2,8 cm) mit folgenden Parametern gemäß Tabelle 13 mehrfach vermessen (n = 5): Tabelle 13: Paramter zur Untersuchung der Klebkraft
    Art des Tests Druck Einheit
    Vor-Geschwindigkeit 1.00 mm/sec
    Test-Geschwindigkeit 0.50 mm/sec
    Rück-Geschwindigkeit 0.50 mm/sec
    Ziel Parameter Kraft
    Kraft 1500 g
    Haltezeit 10.00 sec
    Auslösewert Auto (Kraft)
    Auslosekraft 5.0 g
    Weitere Optionen Aus
    max. Geschwindigkeit des Werkzeugs 5.00 mm/sec
    Proportionalverstärkung 100
    Integralverstärkung 10
    Differentialverstärkung 10
  • Die verschiedenen Massen des Beispiels 5B wurden gemäß Tabelle 13 mit einer Kraft von 1.500 g während 10 s penetriert. Durch den Rückzug des Stempels mit 5 mm/s wird eine negative Kraft gemessen, die als sogenannte Klebkraft bezeichnet wird. Das Weg-Zeit-Diagramm gemäß 9 zeigt ein Beispiel.
  • Aus Tabelle 12 ist ersichtlich, dass die beiden Basidiomyceten-Myzelien in der Fleischapplikation dem System überraschenderweise eine sehr gute Klebkraft verleihen. Dies unterstreicht nochmals die hohen funktionellen Eigenschaften von Basidiomyceten-Myzelien. Diese Klebkraft ist sehr erwünscht und überraschte bei der Gegenüberstellung mit den anderen pflanzlichen Proteinen sehr.
  • Die in der nachfolgenden Tabelle 14 gezeigten Ergebnisse spiegeln diesen Sachverhalt wieder.
  • Figure DE102016110653A1_0004
  • Unter ”TPA” ist dabei ein apparatives Messverfahren zu verstehen, mittels dessen bei Fleischwaren diverse Festigkeits- und Gefügeeigenschaften über Kraft-Weg-Messungen unter zweifacher Stauchung definierter Messkörper quantitativ erfasst werden. Es stellt die erweiterte und verbesserte Nachfolge der dazu ebenfalls verbreiteten Penetrometermessung dar. Etabliert auf dem Gebiet der Fleischwaren wurde in zahlreichen Arbeiten das Verfahren durch KLETTNER seit Mitte der 70er Jahre spezifiziert, wobei zunächst das Augenmerk auf der Methodik, später dann aber zunehmend auf einer Beziehung der Messwerte zum sensorischen Kaueindruck bzw. einer entsprechenden Interpretation der Messwerte lag. Die TPA ist als das ausgereifteste Verfahren zur apparativen Textur- und Festigkeitsmessung für Fleischwaren immer wieder zitiert bzw. genutzt worden.
  • Die hergestellten Produkte wurden mit folgenden Parametern gemäß der nachfolgenden Tabelle 15 vermessen: Tabelle 15: Einstellung Texturanalyser für TPA
    Vor-Geschwindigkeit 1.00 mm/sec
    Test-Geschwindigkeit 5.00 mm/sec
    Rück-Geschwindigkeit 5.00 mm/sec
    Ziel Parameter Weg
    Weg 4.00 mm
    Zeit 1.00 sec
    Auslösewert Auto (Kraft)
    Auslosekraft 5.0 g
    Brucherkennung Aus
    Modus (Tara) Auto (Kraft)
    Weitere Optionen Ein
    Ofen Steuerung Deaktivieren
    Korrektur Armsteifheit Off (XT2 compatibel)
  • Ein Beispiel eines Kraft-Zeit-Diagrammes in einer TPA ist in der 11 dargestellt. Hierbei sieht man, dass die Probe durch den Stempel 2-mal penetriert wird, um so das Kauverhalten des Menschen nachzustellen.
  • Es konnte überraschenderweise gezeigt werden, dass die diversen Eigenschaften aus der TPA von Basidiomyceten-Myzelien vergleichbar mit pflanzlichen Proteinen sind. Sogar die Werte des hochfunktionellen Weizenglutens konnten in den Eigenschaften erreicht werden.
  • Beispiel 6: Biologische Wertigkeit von Basidiomyceten-Proteinen
  • Das erfindungsgemäß eingesetzte Basidiomyceten-Myzel aus Pleurotus sapidus submers kultiviert auf Palatinosemelasse wurde folgendermaßen zur Aminosäureanalytik vorbereitet:
    Die Identifizierung und Quantifizierung der Aminosäuren im lyophilisierten Pilzmyzel erfolgte mittels Aminosäureanalysator. Hierbei wurden die Proteine zunächst einer Totalhydrolyse wie folgt unterworfen:
    • – Aminosäureanalysator: S 433 für Protein-Hydrolysate von Sykam
    • – Säulen: Trennsäule LCA K13 S/N, Filtersäule LCA K04 S/N
    • – Eluenten: Natrium-Citrat-Pufferlösung, pH 3,4 (A), Natrium-Citrat-Pufferlösung, pH 10,85 (B), Regenerierlösung (RegSol Na)
    • – Reagenz: Ninhydrin, pH 10,85
    • – Waschlösung: Ethanol/Isopropanol/Wasser (250/250/500 v/v/v)
    • – Flussrate: 0,45 mL/min (Gradient)
    • – Gradient:
    • – Injektionsvolumen: 50 μL
    • – Software: Chromstar, Version 7
    • – Standards: Aminosäure-Kalibrier-Lösung (Gemisch aus Aminosäuren mit bekannten Konzentrationen für Hydrolysate) (Sykam), L-Tryptophan (≥ 99,0%, Roth).
    Tabelle 16: Gradientenverlauf des Aminosäureanalysators:
    Zeit A B RegSol Na
    [min] [%] [%] [%]
    0 100 0 0
    5 100 0 0
    11 95 5 0
    13 80 20 0
    25 70 30 0
    29 30 70 0
    31 20 80 0
    33 10 90 0
    41 0 100 0
    49 0 0 100
    49,1 0 0 100
    52 0 0 100
    52,1 100 0 0
  • Für die Quantifizierung der Aminosäuren wurde eine Einpunkt-Kalibrierung durchgeführt.
  • Die Probenvorbereitung ist der nachfolgenden Tabelle 17 zu entnehmen: Tabelle 17: Probenvorbereitung des Basidiomyceten-Myzeis zur Bestimmung der diversen Aminosäuren
    Figure DE102016110653A1_0005
  • Saure Hydrolyse zur Gesamtaminosäurebestimmung
  • Das lyophilisierte Pilzmyzel wurde gemörsert, ca. 250 mg in Pyrexröhrchen eingewogen und mit 6 mL 6 M HCI (0,1% Phenol) versetzt. Zur Vermeidung von Oxidationen wurde der Sauerstoff durch Einleiten von Stickstoff entfernt. Hydrolysiert wurde während 24 und 48 h bei 110°C im Trockenschrank. Nach Abkühlen auf Eis wurde abzentrifugiert (20 min, 4°C, 3.283 g) und membranfiltriert (0,22 μm). Zur Abtrennung der Säure wurde ein Aliquot (200 μL) bei 130°C bis zur Trockene eingedampft und in 1 mL Probenverdünnungspuffer (0,12 N TRIS/HCI, pH 2,20) aufgenommen. Nach Verdünnen mit Probenverdünnungspuffer (1:5) wurde die Lösung zur Quantifizierung mittels Aminosäureanalysator eingesetzt.
  • Basische Hydrolyse zur Bestimmung von Tryptophan
  • Das lyophilisierte Pilzmyzel wurde gemörsert, ca. 250 mg in Pyrexröhrchen eingewogen und mit 6 mL 5 M NaOH (0,1% Phenol) versetzt. Zur Vermeidung von Oxidationen wurde der Sauerstoff durch Einleiten von Stickstoff entfernt. Hydrolysiert wurde während 24 und 48 h bei 110°C im Trockenschrank. Nach Abkühlen auf Eis wurde abzentrifugiert (20 min, 4°C, 3.283 g) und membranfiltriert (0,22 μm). Ein Aliquot (200 μL) wurde bei 130°C bis zur Trockene eingedampft und in 1 ml Probenverdünnungspuffer (0,12 N TRIS/HCI pH, 2,20) aufgenommen. Nach Verdünnen mit Probenverdünnungspuffer (1:5) wurde die Lösung zur Quantifizierung mittels Aminosäureanalysator eingesetzt.
  • Oxidation vor der Hydrolyse zur Bestimmung von Cystein und Methionin
  • Das lyophilisierte Pilzmyzel wurde gemörsert, ca. 250 mg Myzel in Pyrexröhrchen eingewogen und mit 5 ml 5 M Oxidationslösung (30%-iges H2O2 in 98%-iger Ameisensäure und 0,1% Phenol) versetzt. Die Pyrexröhrchen wurden verschlossen und während 16 h bei 0°C im Eisbad inkubiert. Durch Zugabe von Natriumdisulfit wurde die Oxidation beendet und anschließend 5 ml 6 M HCI (0,1% Phenol) zugefügt. Die Hydrolyse erfolgte während 24 h bei 110°C im Trockenschrank. Nach Abkühlen auf Eis wurde abzentrifugiert (20 min, 4°C, 3.283 g) und membranfiltriert (0,22 μm). Der pH Wert wurde mittels 1 M Natriumhydroxid auf pH 2,20 eingestellt. 200 μL wurden zum Eindampfen entnommen und der Rückstand in 1 ml Probenverdünnungspuffer (0,12 N TRIS/HCI, pH 2,20) aufgenommen. Nach 1:5-Verdünnung mit Probenverdünnungspuffer (0,12 N TRIS/HCI pH 2,20) wurde die Lösung zur Quantifizierung mittels Aminosäureanalysator eingesetzt.
  • Der Gesamtaminosäuregehalt von 29,41 g (100 g TM)–1 bei PSA_PM wurde als Summe der einzelnen Aminosäuren berechnet. Vergleicht man diesen Gehalt mit dem Gesamtrohproteingehalt nach Kjeldahl (27,41 g (100 g TM)–1), so korrelieren die beiden Werte sehr gut miteinander. In Summe ergibt sich ein Aminosäurespektrum von insgesamt 18 Aminosäuren, darunter die 8 essentiellen sowie die beiden semi-essentiellen Aminosäuren Arginin und Histidin.
  • ABKÜRZUNGSLISTE
    • μm:
      Mikrometer
      16T:
      16 Tage
      24T:
      24 Tage
      3T:
      3 Tage
      4T:
      4 Tage
      9T:
      9 Tage
      AAE:
      Agrocybe aegerita
      Aro:
      Aroniatrester
      AT:
      Apfeltrester
      ATD:
      Apfeltrester getrocknet fein vermahlen
      BS:
      Blattspinattrester
      BW:
      Biologische Wertigkeit
      °C:
      Grad Celsius
      cm:
      Centimeter
      CON:
      Kontrolle
      d:
      Tag
      D:
      Dexter
      g:
      Gramm
      g:
      Gravitationskraft
      GA:
      Granatapfeltrester
      GEHA:
      Gewürzmüller & Hack (Fleischkategorisierung)
      Gew.:
      Gewicht
      HPLC:
      High performance liquid cromatography/Hochleistungsflüssigchromotographie
      KT:
      Karottenschlempe
      KTD:
      Karottentrester getrocknet
      L
      Levus
      LED:
      Lentinula edodes
      LSU:
      Laetiporus sulphureus
      M:
      Molar
      M1:
      Nährmedium M1
      M1M2:
      Nährmedium M1M2
      M2:
      Nährmedium M2
      M2a:
      Nährmedium M2a
      M2b:
      Nährmedium M2b
      M3:
      Nährmedium M3
      M3a:
      Nährmedium M3a
      M3b:
      Nährmedium M3b
      min:
      Minute
      ml:
      Milliliter
      n:
      Wiederholung der Messung
      NaOH:
      Natriumhydroxid
      NL:
      Niederlande
      ÖBK:
      Ölbindekapazität
      pH:
      pondus hydrogenii
      PM:
      Palatinosemelasse
      PPI:
      Peaproteinisolat/Erbsenproteinisolat
      PSA:
      Pleurotus sapidus
      s:
      Sekunde
      SD:
      Standardabweichung
      SPC:
      Soy Protein concentrate/Sojaproteinkonzentrat
      SPI:
      Soy Protein isolate/Sojaproteinisolat
      SRU:
      Stropharia rugosoannulata
      TM:
      Trockenmasse
      TPA:
      Textur Profil Analyse
      UV:
      Ultraviolett Strahlung
      VEG:
      Vegetarisch (enthält Eieiweiß)
      WBK:
      Wasserbindekapazität
      WCO:
      Wolfiporia cocos
      ZT:
      Zwiebeltrester
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • WO 02/090527 [0008]
  • Zitierte Nicht-Patentliteratur
    • DIN 32645 [0124]

Claims (28)

  1. Nahrungsmittelzubereitung für Mensch oder Tier, umfassend Teile von warmblütigen Tieren, Teile von kaltblütigen oder wechselwarmen oder wirbellosen Tieren, Getreide, Tiererzeugnisse, Hydrokolloide, pflanzliche und/oder tierische Proteine und Pilzmyzelien.
  2. Nahrungsmittelzubereitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Pilzmyzel Basidiomyceten-Myzel ist und durch Belichtung natürliches Vitamin D enthält.
  3. Nahrungsmittelzubereitung nach Anspruch 1 oder 2, in welcher der Gehalt des Myzels von 0,1 bis 99,9 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Nahrungsmittelzubereitung, beträgt.
  4. Nahrungsmittelzubereitung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Gehalt an Myzel mindestens 0,3 Gew.-% bis höchstem 80 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Nahrungsmittelzubereitung, beträgt.
  5. Nahrungsmittelzubereitung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Gehalt an anderen Teilen der Nahrungsmittelzubereitung von 0,1 bis 99,9 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Nahrungsmittelzubereitung, beträgt.
  6. Nahrungsmittelzubereitung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Gehalt an Fett im Bereich von 0,01 bis 80 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Nahrungsmittelzubereitung, liegt.
  7. Nahrungsmittelzubereitung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Gehalt an Fett mindestens 2,0 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Nahrungsmittelzubereitung, beträgt.
  8. Nahrungsmittelzubereitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Teile der Tiere von warmblütigen Tieren stammen und aus Säugetieren und/oder Vögeln ausgewählt sind.
  9. Nahrungsmittelzubereitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Getreide aus der Gruppe der süßgrasartigen (Poales) Ordnung der Commeliniden ausgewählt ist.
  10. Nahrungsmittelzubereitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Teile der Tiere von kaltblütigen Tieren stammen und aus Fischen, Reptilien, Amphibien und/oder wirbellosen Tieren ausgewählt sind.
  11. Nahrungsmittelzubereitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Tiererzeugnisse aus Säugetieren und/oder Vögeln gewonnene Erzeugnisse sind.
  12. Nahrungsmittelzubereitung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Tiererzeugnisse Milch, Milchprodukte und/oder Eier sind.
  13. Nahrungsmittelzubereitung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie fermentiert, vorfermentiert oder vor dem Verzehr zur Fermentation vorgesehen ist.
  14. Nahrungsmittelzubereitung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Fermentation durch einen Mikroorganismus ausgewählt aus Bakterien, Hefen und Schimmelpilzen erfolgt.
  15. Nahrungsmittelzubereitung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die fermentierenden Bakterien aus den Gattungen Lactobacillus, Lactococcus, Pediococcus, Kocuria und Staphylococcus ausgewählt sind.
  16. Nahrungsmittelzubereitung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die fermentierenden Hefen aus der Gattung Saccharomycetes ausgewählt sind.
  17. Nahrungsmittelzubereitung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die fermentierenden Schimmelpilze aus der Gattung Eurotiomycetes ausgewählt sind.
  18. Gewürzmischung und/oder Fermentationsmischung und/oder Funktionsmischung umfassend Pilzmyzele.
  19. Mischung nach Anspruch 18 zur Fermentation der Nahrungsmittelzubereitung nach einem der Ansprüche 1 bis 7.
  20. Mischung nach Anspruch 18 oder 19, umfassend einen zur Fermentation und/oder Stabilisierung der Nahrungsmittelzubereitung geeigneten zusätzlichen Mikroorganismus.
  21. Mischung nach einem der Ansprüche 18 bis 20, umfassend einen aus Bakterien, Hefen und/oder Schimmelpilzen ausgewählten Mikroorganismus.
  22. Mischung nach einem der Ansprüche 18 bis 21, enthaltend einen oder mehrere aus der Gruppe bestehend aus Gewürzen und Antioxidationsmitteln ausgewählten Zusatzstoff.
  23. Verfahren zur Herstellung einer Nahrungsmittelzubereitung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, umfassend das Mischen von zum Verzehr durch Mensch und/oder Tier bestimmten Teilen von Rohstoffen für die Nahrungsmittelherstellung des Nahrungsmittels einer Pilzmyzel enthaltenden Zusammensetzung.
  24. Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass als Pilzmyzel Basidiomyceten-Myzel eingesetzt wird.
  25. Verfahren nach Anspruch 23 oder 24, dadurch gekennzeichnet, dass als die Myzel enthaltende Zusammensetzung eine Pilzmyzel enthaltende Gewürzmischung, Fermentationsmischung und/oder Funktionsmischung eingesetzt wird.
  26. Verfahren nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass die Myzel enthaltende Zusammensetzung eine Gewürzmischung und/oder Fermentationsmischung und/oder eine Funktionsmischung nach einem der Ansprüche 18 bis 20 ist.
  27. Verfahren nach Anspruch 23, zusätzlich umfassend das Reifen der hergestellten Zusammensetzung.
  28. Nahrungsmittelzubereitung erhältlich nach dem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 23 bis 27.
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