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Verfahren zur Herstellung von Eiweißkonzentrate Die Erfindung betrifft
ein Verfahren zur Herstellung thermostabiler Eiweißkonzentrate auf Kaseinbasis,
vorzugsweise für die Weiterverwendung in der Lebensmittelindustrie.
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Die Proteine der Ruhmilch bestehen bekanntlich aus etwa 80 % Kasein
und etwa 20 % eines Gemisches anderer Proteine, die man unter der Bezeichnung Molkenproteine
zusammenfaßt. Alle Proteine der Milch, insbesondere auch die Molkenproteine, zeichnen
eich durch hohe biologische Wertigkeit aus. Das Kasein der Milch wird in der menschlichen
Ernährung seit alters her nicht nur in Form von Milch u.d flüssigell Milchprodukten,
sondern auch in Form von Käse und Quark eingesetzt.
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Kasein wird auch für technische Zwecke aus Magermilch gewonnen. In
den bei der Käse-, quark- und Kaseingewinnung anfallenden Molken ist noch ein hoher
Anteil der Molkenproteine enthalten, die nur in geringem Umfang daraus gewonnen
werden, z. B. wenn es für die Gewinnung von Laktose aus Molke erforderlich ist.
Die Verfahren zur Gewinnung von Käse, Quark und Kasein knnen im wesentlichen untergliedert
werden in molche, bei denen das Kasein durch Ansäuerung auf seinen isoelektrischen
Punkt, pH 4,6 und solche, bei
denen Kasein durch enzymatische Einwirkung,
z. B durch Lab, aus der Milch ausgefällt wird. Die praktisch angewendeten Fällungs-
und Nachbehandlungsbedingungen variieren in ziemlich weiten Grenzen. Für die Proteine
gewinnung aus molke dominieren solche Verfahren, bei denen die Proteine durch Erhitzen
bis nahe 1000C ausgefällt werden. Auch hierfür werden im einzelnen recht unterschiedliche
Fällungsbedingungen angewendet. Weiterhin sind erhebliche Proteinmengen in der Buttermilch
enthalten, die bei der kontinuierlichen Butterung gewonnen wira.
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ie jetzt handelaüblicheri, eiweißreicheren Liilchprodukte sind uterwiegena
gehrauchsfertige Nahrungsmittel und können nur in sehr begrenztem Umfang zur Aufwertung
anderer Lebensmittel mit Eiweiß eingesetzt werden. Die Produkte sind geschmacklich
nicht indifferent genug und ergeben in den anderen Lebensmitteln schon bei relativ
geringem Anteil einen typischen Milchgeschmack oder andere unerwünschte geschmackliche
Abweichungen. Die an die Haltbarkeit der Produkte und der damit versetzten Lebensmittel
zu stellenden Anforderungen werden nur ungenügend erfüllt. Kaseinreiche Erzeugnisse
neigen bei solchen Temperaturen, wie sie bei üblichen küchentechnischen Vorgängen,
z. B. Kochen, Braten, Backen, auftreten, zum schmelzen. Bei den unterschiedlichen
Erzeugnissen sind nicht immer alle Mangel gleichzeitig odernicht in gleich hohem
Maße gegeben. Ein großer mangel ist auch die Tatsache, daß fast die gesamten in
den Molken anfallenden Proteinmengen trotz ihrer hohen biologischen Wertigkeit der
menschlichen Ernährung verlorengehen. Das hat organisatorische und ökonomische Gründe
und beruht hauptsächlich auf der geringen Proteinkonzentration der Molken. Denn
die Proteine gewinnung aus Molken erfordert einen hohen energetischen
Aufwand,
der nur dann gerechtfertigt werden kann, wenn er zu vielseitig und mit ökonomischem
iiutzen einsetzbaren Erzeugnissen führt.
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Der Zweck der Erfindung ist die Beseitigung der aufgezählten Mängel
durch die Herstellung von geschmacklich indifferenten, thermostabilen, länger haltbaren
Eiweißkonzentraten auf Kaseinbasis, die zur Proteinanreicheriuig und -aufwertung
anderer Lebensmittel und zur Herstellung neuer, physiologisch hochw-ertiger Eiweißnahrungsmittel
geeignet sind. Die erfindung hat weiterhin den Zweck, zur optimalen nutzung der
Reserven an hochwertigem Protein, die in den Nebenprodukten der Milchindustrie enthalten
sind, in der menschlichen Srnahrung beizutragen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Verfahre zur Gewinnung
von biweißkonzentraten aus kaseinhaltigen Ausgangsmaterialien so zu gestalten, daß
thermostahile, geschmacklich indifferente, lange haltbare Konzentrate entstehen.
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Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß bei dem Verfahren
zur kontinuierlichen oder diskontinuierlichen lierstellung thermostabiler, geschmacklich
indifferenter Eiweißkonzentrate durch Fällung aus kaseinhaltigen Lösungen oder Aufschlämmungen
und nachfolgeliuer Feststoff-Flüssigkeitstrennung zu den Lösungen oder Aufschlämmungen
thermostabilisierende stoffe wie Polysaccaride, vorzugsweise Polygalacturonsäure
mit Galactan und Araban, und Proteine, vorzugsweise Molkenproteine in Form von Molke
und sonstigen proteinhaltigen Nebenprodukten der Milchindustrie, sowie primäre Proteine,
einzeln oder in Kombination, zugefügt werden. Dabei werden die Konzentrate durch
wird stellung auf die für die Jeweilige Lischung optimale Kombination von pH, zwischen
4 und 11,5, Salzgehalt,
zwischen 0 und 20 %, und Temperatur, zwischen
5 und 100°C, gefällt. Ein weitere serntal der Erfindung besteht darin, daß die Konzentrate
während der Fällung und Abtrennung vorzugsweise einer schockartigen Abkühlung ausgesetzt,
während oder nach der Fällung einer Druck- und/oder Hitzebehandlung bis 7 at und/oder
160°C unterworfen und einer Trocknung nach einem der Uhlichen Verfahren unterzogen
werden.
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Mit t der erfindungsgemäßen Lösung ist es gelungen, hohe Anteile von
Milcheiweiß in Fleisch-, Fisch-, Teig- und Backwaren ohne geschmacklich nachteilige
Beeinflussung einzuarbeiten. Als Fleisch eignen sich besonders fettreiche Teile
von Schwein und Rind, aber auch schwer verkäufliche Teile von Wild und Geflügel,
die somit der menschlichen Ernährung in wesentlich ansprechender und hochwertigerer
Form zugeführt werden können.
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Da die Konzentrate einen hohen Anteil an physiologisch hochwertigem
Eiweiß enthalten, sind sie ausgezeichnet dazu geeignet, den Eiweiß- und Fettgehalt
sowie den Kalorienwert auf ernährungsphysiologisch wünschenwerte Verhältnisse einzustellen.
Der Zusatz der Konzentrate beeinflußt die für die Ubliche küchentechnische Zubereitung
der Nahrungsmittel gewohnten Vorgänge, wie Kochen, Braten oder Backen, nicht oder
nur unwesentlich.
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Die Herstellung der Konzentrate weist weiterhin einen Weg zu einer
sehr effektiven Nutzung der in den Molken liegenden Reserven an hochwertigem Protein
fUr die menschliche Ernährung. Durch die Herstellung der Konzentrate wird demnach
nicht nur der Anwendungsbereich der Milchproteine wesentlich erweitert, es werden
auch andere Reserven der Nahrungsgüterwirtschaft besser genutzt.
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Die Erfindug soll nachstehend an einigen Ausführungsbeispielen naher
erläutert werden.
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Ausführungsbeispiel 1 Säurekasein oder Labissein mit ca, 35 - 40 %
Trockenmuse wird mit Polygalacturonsäure (3 % der eingesetztten Kaseinmenge) und
Wasser gemischt. Der Eiweißgehalt wird so eingestellt, daß die Mischung dann 10
- 30 % Kasein enthält. Das Gemisch wird bei Temperaturen von 20 - 90°C mit 1 N Natronlauge
in Lösung gebracht, wo bei der pH-Wert der Lösung auf 6,8 - 11,0 eingestellt wird.
Die Lösung reift für 24 Stunden bei 200C ### #### oder bei höheren Temperaturen
für kürzere Zeit. Der Protein-Polysaccharidkomplex wird mittels einer 5 - 30%-igen
Kalziumchloridlösung gefällt, von dem Serum getrennt, mit heißem Wasser übersprüht
und schockartig abgekühlt.
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Ausführugsbeispiel 2 Säurekasein oder Labkasein wird mit 1 N Natronlauge
bei pH-Werten von 6,8 - 11,0 gelöst. Der Kaseingehalt der Lösung beträgt 10 - 30
Yo. Gelöst wird bei Temperaturen zwischen 20 und 90°C. Der Kaseinlösung werden waeserlösliche,
hitzekoagulierbare Proteine zugesetzt, z. B.
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10 - 50 Vo Molkenprotein, bezogen auf die Kaseinmenge.
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Das Protein wird mittels 5 - 30%-iger Kalziumchloridlösung gefällt,
von dem Serum getrennt, mit heißem Wasser übersprüht und schockartig abgekühlt.
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Ausführungsbeispiel 3 Säurekasein oder Labkasein wird mit mindestens
10 % primären Eiweiß, z. B. Hofeeinweiß, gemischt und mit Wasser auf 15 - 40 * Trockenmasse
eingestellt. Danach werden Polygalacturonsäure, ca. 3 % der eingesetzten Proteinmenge
oder 10 - 15 % wasserlösliche, hitsokoagulierbare Proteine, z.B. Molkenproteine,
zugesetzt. Du Gemisch wird bei Temperaturen von 20 - 900C mit 1 N Natronlauge in
Lösung gebracht, wobei der
pH-Wert der Lösung auf 6,8 - 11,0 eingestellt
wird.
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nach einer Reifung bei Temperaturen von 20 - 60°C wird der Proteingemisch-Polysaccharidkomplex
mittels einer 5 - 30%-igen Kalziumchloridlösung gefällt, vom Serum getrennt, mit
heißem Wasser übersprüht und schockartig abgekühlt.
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Ausführungsbeispiel 4 1 Teil Magermilch und 3 Teile Quarknolke werden
gemischt, suf pH 6,9 eingestellt und auf 95°C erhitzt.
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Nach einer Heißhaltezeit von 30 min. wird das Eiweißkonzentrat abgetrennt
und mit Wasser gewaschen.
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Das Produkt kann bei Bedarf bei 1400C und 2,5 at autoklaviert und/oder
nach einem der üblichen Verfahren getrocknet werden.
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Ausführungsbeispiel 5 Molkenproteinkonzentrat wird in wagermich aufgeschlämmt
und nach pH-Einstellung auf 6,6 - 6,9 und Kalziumchloridzugabe bis zu 1,5 g/l wird
das EiweiB-konzentrat durch Brhitzen auf 95 0C gewonnen und wie in Beispiel 4 weiterbehandelt.