DE1269465C2

DE1269465C2 - Verfahren zur Behandlung von Protein und Kohlenhydrate enthaltendem Material aus Nuessen und OElsaaten

Info

Publication number: DE1269465C2
Application number: DE19631269465
Authority: DE
Inventors: Twila M Paulsen
Original assignee: Archer Daniels Midland Co
Current assignee: Archer Daniels Midland Co
Priority date: 1963-03-14
Filing date: 1963-03-14
Publication date: 1973-02-22
Also published as: DE1269465B

Description

Die Hrtinvlung betrifft ein Verfahren zur Behandlung von Protein und Kohlenhydrate enthaltendem, einen Gehalt vor mindestens 50% Trockenbestandi.eilen ^S5 aufweisendem Material aus Nüssen und Ölsaaten, insbesondere Sojabohnen, und bezieht sich insbesondere auf die Aufbereitung von solchem Material in zerkleinertem Zustand, in Gestalt von Flocken, Griel}, Mehl u. dgl., vor allem für Nahrungsmittelzwecke. Sojabohnen. Baumwollsamen. Erdnüsse und ähnliches pflanzliches Material, das an sich sehr wertvolle Nahrurgsmittelgrundstoffe enthält, hat den Nachteil, daß es infolge bestimmter Geruchs- und GcMhmackskomponenten, insbesondere BitterstoTe, uls solches für Nahrungsmittelzwecke ungeeignet ist. Fi.s sind bereits Vert ihren bekannt, mit denen versucht wurde, diese Nachteile, z. B. den typischen Sojageruch und -geschmack, zu beseitigen und gleichzeitig möglichst uie Produkte in ihrer nativen Form zu erhalten. Eine der bekannten Arbeitsweisen besteht darin, daß man Sojabohnen vor der Zerkleinerung in schwach angesäuertem Wasser weichen läßt, danach einige Stunden wäscht, anschließend einige Stunden mit heißem Wasser behandelt und dann trocknet. Abgesehen davon, daß dieses Verfahren zeitlich aufwendig ist, werden dabei große Mengen an Behandlungsmittel benötigt, die nach tier Behandlung entfernt werden müssen; darüber hinaus können nur unzerkleinerte Produkte behandelt werden.

Es ist ferner ein Verfahren bekannt, bei dem bereits zerkleinertes pflanzliches Material, beispielsweise in Form von Flocken, in der Wärme bei einem bestimmten, durch Zugabe von entweder Säuren v*der Basen eingestellten pH-Wert vor der Entölung zur F.rleichterung und Verbesserung der nachfolgenden Ölextraktion behandelt wird. Bei diesem bekannten Verfahren kann man der Behandlungslösung zwar Verbindungen zusetzen, die mit dem Gossypol zu reagieren vermögen, wie beispielsweise Wasserstoffperoxyd, jedoch ist eine wirksame Entbitterung bei diesem Verfahren weder vorgesehen, noch läßt sie sich erreichen, da die Behandlungslösung, die auf das noch nicht entölte pllanzliche Material zur Einwirkung kommt, zunächst die ölige Phase des Materials dispergiert oder emulgiert und der Zutritt zu den Protein- und sonstigen Substanzen, wie den Geschmacks- und Bitterstoffen, in dem Material durch die ölige Phase zumindest wesentlich erschwert ist. Demzufolge konnte mit diesem bekannten Vorbehandlungsverfahren vor der Entölung eine für praktische Zwecke erforderliche Beseitigung von unerwünschten Geruchs- und GeschmacksKompcnenten nicht erreicht werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bisherigen Nachteile zu beseitigen und ein Verfahren zu schaffen, mit dem sich auf einfache und wenig aufwendige Weise die für Nahrungsmittelzwecke unerwünschten Bestandteile aus solchem pflanzlichem Material entfernen lassen, ohne daß das dann erhaltene Protein wesentlich verändert wird.

Diese Aufgabe wird gelöst mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Behandlung von i'rotem und Kohlenhydraten enthaltendem Material aus Nüssen und 'ölsaaten. insbesondere Sojabohne·: durch Zusatz wäßriger Lösungen von genießbar.-Proionsäuren oder ihren wasserlöslichen Metallsal/. und Wasserstotfperoxvd. Vermischen und Trocknedas dadurcn gekennzeichnet ist, dall man das B, handlungseut in entöltem Zustand und in zerk!..:- nerter Form bei einem Gehalt von 70 bis 40" „ Fmk kenbestandteilen mit den Säuren und oder Salzen und Wasserstolfperoud in einer Menge von je ηλ bis 5 Teilen, vor.-.ugsweise I bis 2 Teilen, je KX)TeUe des Behatuilung-gutes bis zur vollständigen Durchdringung \erseut. Dabei kann man vorteilhaft so arbeiten, daü da·, Gut in getrennten Stufen einerseits mit den Säuren, und oder Salzen, andererseits mit Wasserstoffperoxyd behandelt wird.

Erfindiingsgemäß wird also zerkleinertes pflanzliches Material z. LS. Sojaflocken, in verhältnismäßig trockenem Zustand bei dem angegebenen Gehalt von 70 bis 90% Trockenbestandteilen stufenweise oder in einem Arbeitsgang mit den Protonsäuren oder deren wasserlöslichen Metallsalzen in Verbindung mit Wasserstoffsuperoxyd behandelt. Hierdurch wird in überraschenderweise der diesem Material anhaftende Geruch und bittere Geschmack, wie beispielsweise der typische Sojabohnengeruch und -geschmack, beseitigt, ohne daß dadurch wünschenswerte Eigenschaften verlorengehen. So werden die Backfähigkeit des Verfahrensprodukte:; und die Qualität daraus hergestellter Backwaren nicht beeinträchtigt. Na;h der erfindungsgemäßen Behandlung kann das getrocknete Verfahrenspodukt in üblicherweise weiterverarbeitet werden, z. B vermählen wurden. Es kann jedoch auch in dem getrockneten Zustand ohne zusätzliche Weiterverarbeitung aufbewahrt werden.

Als Ausgangsprodukt für das erfindungsgemäße Verfahren kann man das pflanzliche Material nach dem Entfetten einer üblichen Extraktionsanlage entnehmen, beispielsweise kann man entfettete, von Lösungsmitteln freie Sojabohnenflocken b~i einer Temperatur von ungefähr 88 bis 99⁰C aus einer solchen Anlage abziehen.

Als Protonsäuren lassen sich beim erlindungsgemäßen Verfahren organische oder anorganische Säuren einsetzen. Man kann auch die Salze dieser Säuren verwenden, vorausgesetzt, daß sie ionisierbar sind. Für Nahrungsmittelzwecke dürfen stets nur solche Säuren und Salze verwendet werden, die sich für den menschlichen Genuß eignen und als Nahrungsmittelbenandlungssto gesetzlich zugelassen sind. Solche Salze und/oder sauren wasserlöslichen Verbindungen können z. D. aus Meerwasser gewonnene Salze, wie Natriumchlorid und Calciumchlorid sein, sowie Essigsäure, Zitronensäure, Phosphorsäure, Salzsäure u. dgl.

äßein

Man verwendet erfindungsgemäiTeine oder mehrere dieser Säuren oder Salze zusammen mit Wasserstcffsuperuxyd. Die Konzentration dieser Säuren und/oder Salze und des Wasserstoffsuperoxyds beträgt etwa 0,5 bis 5 Teile, vorzugsweise 1 bis 2 Teile, bezogen auf ICi) Teile des zu behandelnden Materials. Bei einwertigen Metallsalzen soll, sofern diese allein einge- · setzt werden, die Konzentration mehr als 0,5 Teile betragen; ihre Anwendung erfolgt j?doch vorzugsweise in Kombination mit einem zweiwertigen Salz. "»

Das erfindungsgemäße Verfahren ist besonders vorteilhaft anwendbar für die Behandlung von zerkleinerten· Sojagut in Mischung mit anderem zerkleinertem prcieinhaltigem pflanzlichem Material. Dabei kann mn.ι für Nahrungsmittelzwecke erwünschte Mineralize, wie Eisen, Kupfer, Mangan, Kobalt, Zink iii. zusammen mit den wasserlöslichen Salzen der Mnensäuren in Verbindung mit WasserstofTsuper- : zugeben.

Beispiel 1 "

i!ie Lösung von Calciumchlorid und Wasserstoff-, .•ioxyd wurde über mit Hexan extrahierten Soja- !;i:n bei einer Temperatur von 70 bis 8O⁰C versprüht, vormischung erfolgte mit Hilfe einer mit Leit- ^a5 'ien versehenen Trommel oder eines mechanischen hers hoher Geschwindigkeit, wodurch eine gute oilung der Behaiullungslösung erreicht wurde. Die indelten Scj^Rocken waren bis zum Feuchtigkeits-

sung auf das trockene Sojamaterial erzielt wurde. Eine Erhöhung der Feuchtigkeit des Sojagutes um ungefähr 20% ergab verbesserte Bedingungen für das Durchdringen der Flocken mit der versprühten Lösung. Nach dieser Behandlung wurden die Flocken bis zum Feuchtigkeitsgleichgewicht luftgetrocknet und auf eine ein Sieb mit einer lichten Maschenweite von etwa 0,075 mm passierende Teilchengröße vtmiahlen. Die Anteile des Behandlungsmaterials waren folgende:

Sojaflocken 100 Teile

Zitronensäure 3 Teile

H_sO,(50%ig) ....' !Teil

H₄O 15 Teile

Beispiel 4

Eine Lösung von Essigsäure und Wasserstoffsuperoxyd in Wasser wurde über mit Flexan ausgezogenen Sojaflocken bei einer Temperatur von 70 bis 80T unter Umrühren so versprüht, daß eine bestmögliche gleichmäßige Verteilung auf das trockene Sojaniatsrial erzielt wurde. Eine Erhöhung des Feuchtigkeitsgehaltes des Gutes um etwa 20^r/₀ ergab verbesserte Bedingunijen für die Durchdringimg der !locken mit der versprühten Lösung. Nach dieser Behandlung wurden die Sojaflocken bis zum Lufvfeuchtigkeitsgleichgewichl: luftgetrocknet und auf eine ein Sieb mit eiiicr lichten Maschenweite von etwa 0,075 mm passierende Tcil-

hgewicht luf (getrocknet und zu jiner ein Sieb mit 3" chengröße vermählen. Die Anteile des Behandlungs - lichten Maschenweue vou etwa 0,075 mm passie- gutes ^waren folgende: en Teilchengröße vermählen. Die Gewichtsanteile

Mischung bei der chemischen Behandlung bs-

Siijallocken

KK) Teile

³⁵

CaCl,- 2 H,O 3 Teile

Sojaflocken 100 Teile

Eisessig 3 Teile

H₂O. (5OV₀Ig) ^{2 Teile}

^{lj relle}

₂O.
H₂O

|[_aO,(50%ig)

ι Teil

H₂O 15 Teile-Beispiel 2

tine Lösung von H₁PO₁, CaCl₂ und H₂O₂ in Wasser wurde auf mit Hexan extrahierte Sojaflocken bei 70 bis 80 C unter Umrühren st) versprüht, daß eine größtmögliche gleichmäßige Verteilung der Lösung auf das Sojagut erzielt wurde. Eine Erhöhung der Feuchtigkeit des Gutes um 20^p/_n ergab verbesserte Bedingungen für das Durchdringen der Flocken mit der versprühten Lösung. Nach dieser Behandlung wurden die Flocken bis zum Fcuchtigkeitsgleichgewicht luftgetrocknet und auf eine ein Sieb mit einer lichten Maschenweite von etwa 0,075 mm passierende Teilchengröße vermählen. Die Anteile der Mischung bei der chemischen Behandlung betrugen:

Sojaflocken 100 Teile

HjPO₁ (85 V₀Ig) 2.5 Teile

CaCI₁ · 2 H₁O 3 Teile

H₂O₂ (50°/«ig) 2 Teile

H₃O 15 Teile

Beispiel 3

Eine Lösung von Zitronensäure und FI₂Oj in Wasser wurde auf mit Hexan extrahierte Sojaflocken bei 70 bis RO⁰C unter Umrühren so versprüht, daß eine Ri(SI'!mögliche und gleichmäßige Verteilung der Lö-

Beispiel 5

i" Line wäßrige Lösung von CaCl₂ wurde auf enthülste, mit Hexan extrahierte Si>| ibohnenflocken hei Zimmertemperatur unter Umrühren m> versprüht, daß eine bestmögliche gleichmäßige Verteilung auf das trockene Sojamaterial er/icit \v;irde. Düs so behandelte Material wurde bis zum Feuchtigkdtsgieichgewicht lufcgetrocknet, und danach wurde es mit H₂O₁ unter den gleichen Bedingungen erneut behandelt, tinte. Laboratoriumsbec'iiigungen ist ein Feuchtigkeitsgehalt von 20"'_u am besten für dnc gleichmäßige Durchdringung der Hocken mit einer wäßrigen Lösung geeignet. Im industriellen Betrieb ist ein geringerer Feuchtigkeitsgehalt in der Größenordnung von 15°/o vorzuziehen. Die chemisch behandelten Flocken wurden bis zum Feuchtigkeitsgleichgewicht !iiftgetrockiH-: und auf eine ein Sieb mit einer lichten Maschenweite von etwa 0,0/5 nun passitr-iulen Teilchengröße vermählen Die Anteile der Behandlung · mischung betrugen:

1. Stufe:

Sojallocken KK) Teile

CaCl₁ · 2 II₁O 3 Teile

H,O 15 Teile

2. Stufe:

H₄O₃ (50%ig)
H₃O

Teil I eile

Beispiel 6

Es wurde wie im Beispiel 5 beschrieben gearbeitet, jedoch wurde das CaCl, durch Zitronensäure (3 Teile) ersetzt.

Beispiel 7

Es wurde wie im Beispiel 5 beschrieben gearbeitet, jedoch wurde die wäßrige Lösung des CaCl, durch 15 Teile einer aus normalem Meerwasser hergestellten Lösung mit einer Gesamtsalzkonzentration von ungefähr 1 Teil ersetzt. Meerwasser kann, wenn erforderlich, auf den gewünschten Salzgehalt eingedampft und in ähnlicher Weise verwendet werden.

Tabelle I Verwendetes Salz

Teile

In Wasser dispergierba^= Protein*)

«/,-. tti pH ci.o

pH

IO FeCl,

Keine Behandlung

0,75	6,1	28,3
1,5	5,6	11,6
3,0	4,9	5,1
	6,6	50,6

23..1
8,5

50.6

*) Die Bestimmung erfolgte nach der in JAOC, Society. Vol. 37, No. 4, S. 165 bis 17t, beschriebenen Methode.

Beispiel 8

Es wurde wie im Beispiel 5 beschrieben gearbeitet, _ao jedoch wurde das CaCl, durch Natriumchlorid (3 Teile) ersetzt.

Beispiel 9

Es wurde wie im Beispiel 6 beschrieben gearbeitet, jedoch vurden die Sojaflocken durch Baumwollsamenmehl ersetzt. Das Baumwollsamenmehl kann ebenso mit anderen obengenannten Säuren und Salzen in Verbindung mit Wasserstoffsuperoxyd behandelt 3» werden.

B e i s ρ i e 1 e 10 bis 30

In der nachfolgenden Tabelle I sind die Resultate wiedergegeben, die bei Verwendung der dort aufgeführten Salze mit 1 Teil 50%igen Wasserstoffsuperoxyds in 15 Teilen Wasser auf 100 Teile Sojaflocken erzielt wurden, wobei wie im Beispiel 1 beschrieben gearbeitet wurde.

40

Tabelle I Verwendetes Salz

ZnCl,
CoCl,
MCl₃

	InWa!	iser dispergi
Teile		*Protein)**
	pH	7o
0,75	6,3	29,4
1,5	5,8	12,8
3,0	5,6	8,9
1,0	6,1	19,5
2,0	5,9	9,6
3,0	5.7	7,6
4,0	5,6	7,1
5,0	5,6	7,8
0,75	6,0	20,35
1,5	5,75	9,5
3,0	5,32	4,9
0,75	6,2	41,0
1.5	6,0	23,4
3,0	5,7	11,6
0,75	6,0	27,9
1,5	5,7	9,6
3,0	5,1	5,(>

"/.bei pH 0,6

41,?

15,0

8,9

33,1

14,8

10,4

9,0

9,6

34,8

15,4

4,9

44,4 40,4 16,0

44,3 23,9

8,4

55

60 Die erfindungsgemäß behandelten Produkte ia^en sich mit Vorteil in üblichen Koch- und Backrezcpten u. dgl. einsetzen, wie dies nachstehend erläutert vi>d:

Es wurden 25Teile des gemäß Beispiel 1 gewonnenen Produktes zusammen mit 75 Gewichtsteilen Grieß zur Herstellung von Teigwaren in einem üblichen industriellen Herstellungsverfahren eingesetzt.

Ferner wurden Teigwaren unter Beimischung von 12,5 bis 45 % von erfindungsgemäß behandeltem Sojabohnenmaterial zusammen mit üblichen Mehlsorten in üblichen Rezepten verwendet. Beimischungen des erfindungsgemäO behandelten Materials in der Größenordnung bis zu 45% führten bei der Herstellung von Nudeln zu keiner Veränderung der Festigkeit der Nudeln und deren Widerstandsfähigkeit gegen Dehnung, jedoch war der typische Sojabohnengeruch und -geschmack nicht mehr festzustellen. Die mit den erfindungsgemäß behandelten Produkten hergestellten Erzeugnisse wurden ferner auf ihre Widerstandsfähigkeit gegen Verkochen geprüft, wobei sich eine verringerte Wasseraufnahme zeigte. Es ergab sich darüberhinaus ein wesentlich verbesserter Proteinnährwert. Es ergaben beispielsweise Mischungen von 12,5, 17 und 25% an trockenem erfindungsgemäß behandeltem Sojabohnenmaterial mit Weizenprodukten eine pflanzliche Proteinkombination, die den 75 bis 80°/_oigen Effekt von Milch bei Wachstumsförd« ung zeigte, wie in Tierversuchen festgestellt wurde. Auch durch Kochen wurde dieser Proteingehalt nicht vermindert.

Alle so gewonnenen Erzeugnisse hatten auch bei hohem Sojagehalt keinen bitteren Sojageschmack und -geruch. ihre Kocheigenschaften hatten sich nicht in der Weise geändert, wie dies für geröstetes Sojabohnenmaterid typisch ist.

Es wurde gefunden, daß die beim erfindungsgemäßen Verfahren anfallenden Sojabohnenprodukte in normalen und hohen Anteilen zum Brotbacken eingesetzt werden können. Das Brot wird dabei nach üblichen Rezepten hergestellt, wobei entweder 2 bis ungefähr 20% an erfindungsgemäß behandeltem Material zusätzlich beigegeben oder im Austausch für gewöhnliches Brotmehl verwendet werden. Zu Vergleichszwecken sind solche Backergebnisse in der nachfolgenden Tabelle II zusammengestellt. Die Ergebnisse beziehen sich auf Backwaren, die nach herkömmlichen Verfahren zubereitet wurden, verglichen mit solchen Hackwaren, bei denen 5% an beim ernndungsgcmäßcn Verfahren anfallendem Sojabohnenmalerial mit eineesetzi wnrdr·

Tabelle II	Bezeichnung des Sojamehles	Behandlung des Sojamehles	Volumen	Krume Porung	GefUgc	Farbe	Geruch
			(Prozent satz des
Standardprobe		Standards)	geschlossene, feine,	fest	100	normal
kein Sojabohnenzusatz (4%		100	verlängerte samt
Trockenmagermilch)			artige Poren
Entfettetes Sojamehl mit einer	2 bis 3 Minuten auf eine		leicht offene, dicke,	mittel	96	Sojabohnen
ein Sieb mit einer lichten	Temperatur von etwa	93	runde und harte	fest		geruch
Maschenweite von etwa	80⁰C erhitzt		Porenstruktur
0,075 mm passierenden Teil
chengröße
ErfindungsgemäD behandeltes	3% CaCl,-2 H₁₁O und		geschlossene, feine,	fest	97	normal
Sojamehl Probe 1	0,5 Vo (50 "/Λ H₁O,	102	verlängerte samt
			artige Poren
Erfindungsgemäß behandeltes	3V₀CaCl₁^H₁₁O und		geschlossene, feine,	fest	99	normal
Sojamehl Probe 2	1"/0(50V₀)H₁O₁	109	verlängerte samt
			artige Poren
Erfindungsgemäß behandeltes	2% CaCl, und		geschlossene, feine,	fest	97	normal
Sojamehl Probe 3	IVo(SOVo)H₁₁O₁	100	verlängerte samt
			artige Poren
Erfindungsgemäß behandeltes	2,5 %Zitronensäure und		geschlossene, dünne,	fest	98	normal
Sojamehl Probe 4	1,0Vo (50Vo)H₁O,	110	runde und samt
			artige Poren

Man kann das beim erfindungsgemäßen Verfahren anfallende Produkt auch unter Verwendung von geeigneten eßbaren Bindemitteln verarbeiten, z. B. erfindungsgemäß behandeltes Sojamaterial Fleischerzeugnissen, wie bei der Wurstherstellung, zusetzen, ohne daß diese dadurch Sojageruch oder -geschmack annehmen. Entsprechend kann man erfindungsgemäß behandeltes Bohnenmehl, Erbsenmehl oder dergleichen

Leguminosen zu Nahrungsmittelprodukten verarbeiter und man kann auch enindungsgemäß behandelte! Erdnußmehl solchen Produkten beimischen. Es resulticrt der zusätzliche Vorteil, daß die üblicherweise oxydierend wirkenden Enzyme durch die beim erfin dungsgemäßen Verfahren vorgenommene chemisch« Behandlung inaktiviert sind und ein Ranzigwerder der behandelten Produkte nicht mehr zu befürchten ist

309 60H 4<

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Behandlung von Protein und Kohlenhydrate enthaltendem Material aus Nüssen oder Ölsaaten, insbesondere Sojabohnen, durch Zusatz wäßriger Lösungen von genießbaren Protonensäuren oder ihren wasserlöslichen Metallsalzen und Wasserstoffsuperoxyd, Vermischen und Trocknen, dadurch gekennzeichnet, daß man das Behandlungsgut in entöltem Zustand und in zerkleinerter Form bei einem Gehalt von 70 bis 90 ⁰Zo Trockenbestandteilen mit den Säuren und/oder Salzen und Wasserstoffsuperoxyd in einer Menge von je 0,5 bis 5 Teilen, vorzugsweise 1 bis 2 Teilen, je 100 Teile des Behandlungsgutes bis zur vollständigen Durchdrin- '5 gung versetzt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gut in getrennten Stufen einerseits mit den Säuren und/oder Salzen, andererseits mit Wasserstoffperoxyd behandelt wird. ^ao