DE2220299B2 - Verfahren zur Herstellung löslicher Proteine - Google Patents

Description

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Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele Proteins, behandelt. Nach der Proteolyse wurde das

näher erläutert. Reaktionsgemisch, wie im Beispiel 1 beschrieben,

,D- Ii weiterbehandelt, um eine Proteinlösung herzustellen,

^ die einen erwünschten milden Geschmack besaß und

Ein im Handel erhältliches entfettetes Sojabohnen- 5 42,5 Gewichtsprozent lösliches Protein enthielt. Bei proteinkonzentrat, enthaltend 70 Gewichtsprozent Anwendung des gleichen Enzyms auf ein Protein-Protein, wurde in Wesser suspendiert, wobei ein material, das nicht mit der Säure vorbehandelt worden 10%iges wäßriges Gemisch entstand. Der pH-Wert war, erhielt man nur 7,3 Gewichtsprozent lösliches der Suspension wurde mit Schwefelsäure auf 3,0 einge- Protein, das einen unangenehmen Geschmack besaß, stellt, und das Gemisch wurde 15 Minuten im Auto- ίο

klav auf 105⁰C erhitzt. Das entstehende Produkt, das Ii

12,14 Gewichtsprozent des P.Oteins in wasserlöslich-r Beispiel

Form enthielt, wurde auf 50'C abgekühlt. Der pH- Ein im Handel erhältliches entfettetes Sojabohnen-Wert wurde mit Calciumhydroxid auf 7.5 bis 8,5 ein- proteinkonzentrat wurde mit Schwefelsäure unter den gestellt, und eine alkalische Protease von Bacillus *5 im Beispiel ί beschriebenen Bedingungen behandelt, subtilis wurde in einer Menge von 0,5 Gewiciitsprozent. Der pH-Wert wurde mit Calciumhydroxid auf 8,0 bezogen al f das Gesamtgewicht des Proteins, zugege- eingestellt, und das teilweise löslich gemachte Protein ben. Das entstehende Gemisch wurde 6 Stunden bei wurde 4 Stunden bei 45 bis 55⁰C mit 0,1 Gewichts-50° C unter periodischer Zugabe von Calciumhydroxid prozent Trypsin, bezogen auf das Gewicht des Prozur Aufrechterhaltung eines pH-Wertes con 7,5 bis 8,5 2° teins, behandelt. Nach der Proteolyse wurde das Reakumgesetzt. Dann wurde Phosphorsäure zugesetzt, um tionsgemisch, wie im Beispiel 1 beschrieben, behandelt, den pH-Wert auf 4,0 einzustellen, wobei ein Nieder- wobei eine Proteinlösung entstand, die einen erwünscht schlag mit den Calciumsaizen in dem Reaktionsge- milden Geschmack besaß und 52,5 Gewichtsprozent misch entstand. Das Gemisch wurde filtriert und die lösliches Protein enthielt. Bei Anwendung des gleichen Feststoffe entfernt, und das Filtrat wurde im Vakuum 25 Enzyms auf ein Proteinmaterial, das nicht mit der bei 30 bis 40⁰C konzentriert, wobei eine Lösung ent- Säure vorbehandelt worden war, erhielt man nur stand, die 50 Gewichtsprozent gelöster Feststoffe 11,96 Gewichtsprozent lösliches Protein, das einen enthielt. Die entsprechende Lösung besaS einen milden unangenehmen Geschmack besaß.
Geschmack und enthielt o5,10 Gewichtsprozent des
Proteins in wasserlöslicher Form. Das lösliche Protein 3o

dieses Endprodukts enthielt im wesentlichen die glei- eispie

chen Aminosäuren und Mengen an Aminosäuren, wie Ein im Handel erhältliches entfettetes Leinsamendas Ausgangsmaterial. Die enzymatische Hydrolyse des proteinmaterial wurde in Wasser aufgeschlämmt, wogleichen Ausgangsmaterials, das nicht mit Säure vorbe- bei ein 10%iges wäßriges Gemisch entstand. Der pH-handelt wurde, ergab nur einen Gehalt von 44,5 Ge- 35 Wert der Suspension wrde mit Schwefelsäure auf wichtsprozent löslichem Protein, und das Produkt 2,0 eingestellt, und das Gemisch wurde im Autoklav besaß einen bitteren Geschmack. Proteinmaterial, das 60 Minuten auf 105⁰C erhitzt. Das entstehende Promit Säure bei einem pH-Wert von 6,8 vorbehandelt dukt, das 25 Gewichtsprozent des Proteins in wasserworden war und dann der Proteasehydrolyse unter- löslicher Form erhielt, wurde auf 5O⁰C abgekühlt und worfen wurde, besaß einen leicht bohnenartigen Ge- 40 mit Protease von Bacillus subtilis, wie im Beispiel 1 schmack und enthielt nur 74,98 Gewichtsprozent lös- beschrieben, behandelt. Nach der Probeolyse wurde liches Protein. das Reaktionsgemisch, wie im Beispiel 1 beschrie-

ben, mit Phosphorsäure weiterbehandelt, filtriert

Beispiel 2 _uncj _ej_ng_eengt, wobei eine Proteinlösung mit ei-

Ein im Handel erhältliches entfettetes Sojabohnen- 45 nem erwünschten milden Geschmack entstand, die

proteinkonzentrat wurde mit Schwefelsäure unter den 97,1 Gewichtsprozent lösliches Protein enthielt. Das

gleichen Bedingungen, wie im Beispiel 1 beschrieben, lösliche Protein in diesem Endprodukt enthielt im

behandelt. Das entstehende teilweise löslich gemachte wesentlichen die gleichen Aminosäuren und in den

Protein wurde auf einen pH-Wert von 4,0 eingestellt gleichen Mengen wie in dem Ausgangsmaterial. Die

und bei 45 bis 55°C 6 Stunden mit 0,5 Gewichtsprozent 3° Enzymhydrolyse des gleichen Ausgangsmaterials, das

saurer Protease von Rhizopus niveus, bezogen auf das nicht vorher mit Säure vorbehandelt worden war,

Gewicht des Proteins, umgesetzt. Das entstehende ergab nur 26,5 Gewichtsprozent lösliches Protein mit

Produkt besaß einen erwünscht milden Geschmack einem erdnußartigen Geschmack. Proteinmaterial, das

und enthielt 58 Gewichtsprozent wasserlösliches Pro- bei einem pH-Wert von 6,2 mit Säure vorbehandelt

tein. Bei Anwendung des gleichen Enzyms auf nicht 55 worden war und dann der Proteasehydrolyse unter-

vorbehandeltes Proteinmaterial erhielt man nur worfen wurde, besaß einen erdnußartigen Geschmack

15,01 Gewichtsprozent lösliches Protein, das einen und enthielt nur 83,25 Gewichtsprozent lösliches

unangenehmen Geschmack besaß. Protein.

_6o Beispiel 6

Beispiel 3 Nicht entfettetes Maisgluten wurde in Wasser zu Ein im Handel erhältliches entfettetes Sojabohnen- einem 10%igen wäßrigen Gemisch suspendiert. Der

proteinkonzentrat wurde mit Schwefelsäure unter den pH-Wert der Suspension wurde mit Schwefelsäure

im Beispiel 1 angegebenen Bedingungen behandelt. auf 1,5 eingestellt und das Gemisch in einem Autoklav

Der pH-Wert wurde mit Calciumhydroxid auf 7,0 bis ⁶5 60 Minuten auf 105⁰C erhitzt. Das entstehende Pro-

8,0 eingestellt, und das teilweise löslich gemachte dukt wurde dann, wie im Beispiel 1 beschrieben, der

Protein wurde 4 Stunden bei 45 bis 55⁰C mit 0,1 Ge- Proteolyse unterworfen und aufgearbeitet, wobei ein

wichtsprozent Bromelin, bezogen auf das Gewicht des Produkt entstand, das nur einen leichten maisartigen

Geschmack besaß und 66,5 Gewichtsprozent lösliches Protein enthielt. Die Enzymhydrolyse des gleichen Ausgangsmaterials, das nicht mit Säure vorbehandelt worden war, ergab nur 15,9 Gewichtsprozent lösliches Protein, das einen unerwünscht starken Maisgeschmack besaß. Profeinmaterial, das mit Säure bei einem pH-Wert von 5,2 vorbehandelt und dann der Proteasehydrolyse unterworfen worden war, besaß einen unerwünscht mäßigen Maisgeschmack und nureir.cn Gehalt an löslichem Protein von 45,72 Gewichtsprozent.

Beispiel 7

Die entsprechend den Beispielen 1 bis 6 erhaltenen löslichen Proteine waren leicht in kohlensäurehnltigen Getränken und nichtkohlensäurehaltigen Getränken, wie Fruchtsäften, Punschen, in Mengen von 2 bis 3 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gesamtgewicht des Gemischs. löslich. Der Geschmack und das Aussehen derartiger proteinhaliger Getränke war gut. Das be-

o vorzugte Gewichtsverhältnis beträgt 2%.

Claims (3)

1 2 kung auf geeignete Substrate, wie Kohlenwasserstoffe, Patentansprüche: erhalten worden sind. Das Proteinrohmaterial wird in wäßriger Suspen-

1. Verfahren zur Herstellung von .öslichen sion, enthaltend ungefähr 5 bis ungefähr 15 Gewichts-Proteinen durch Behandlung einer wäßrigen Pro- 5 prozent Proteinmatenal, verwendet. Geringere Konteinsuspension mit einer Protease unter hierfür zentrationen sind aus wirtschaftlichen Gründen nicht üblichen Bedingungen, dadurch gekenn- günstig, und höhere Konzentrationen führen zu einem zeichnet, daß man die Proteinsuspension vor sehr dicken und viskosen Reaktionsmedium.

der Einwirkung der Protease IO bis 50 Minuten Die wäßrige Suspension des Proteinmaterials wird

lang bei einem pH-Wert von 1 bis 5 auf eine Tempe- io unter sauren Bedingungen bei einem pH-Wert von 1 bis

ratur von mehr als 80'C erhitzt. 5 behandelt. Ein pH-Wert von mehr als 5 führt zu einer

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn- Abnahme der Wirksamkeit, während ein niedrigerer zeichnet, daß der pH-Wert beim Erhitzen 2 bis 3,5 pH-Wert als 1 7U unerwünschten bitteren Substanzen beträgt. bei der anschl enden Enzymbehandlung führt. Vor-

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch 15 zugsweise betr gt der pH-Wert 2 bis 3,5. hde starke gekennzeichnet, daß man eine alkalische Protease Säure, wie Salzsäure. Schwefelsäur: u. ä., wird vorbei einem pH-Wert von 7,5 bis 8,5 verwendet, zugsweise verwendet, um die gewünschten pH-Bedinwobei man den pH-Wert durch Zugabe von CaI- gungen einzustellen. Schwefelsäure ist bevorzugt, da ciumhydroxid aufrechterhält und nach der Hydro- das Sulfation leicht durch Umsetzung mit Calciumhylyse die Calciunvonen durch Zugabe von Phos- 20 droxid nach der Säurebehandlung entfernt werden kann, phorsäure ausfällt. Das Proteinmaterial wird in Gegenwart der Säure

auf eine Temperatur oberhalb von 8O⁰C 10 bis 60 Mi-

nuten lang erhitzt. Vorzugsweise bei ragt die Temperatur etwa 105° C. Ein derartiges Erhitzen kann in einem 35 Autoklav oder u:*t Hilfe eines Dampfstrahlmischers

Eines der wichtigsten Nahrungsprobleme der Welt durchgeführt werden. Die spezielle Kombination von best;ht darin, für unterernährte Menschen ausreichend Temperatur und Reaktionszeit härgl von der spezi-Proteine zur Verfugung zu stellen, Häufig kann das fischen Kombination des eingesetzten Proteins, der Protein in einer für die Nahrung geeigneten Form zur Proteinkonzentration und dem pH-Wert ab.
Verfüg· ng gestellt werden, es ist jedoch nicht geeignet, 30 Das teilweise löslich gemachte Proteinmaterial, das da es einen unangenehmen Geschmack, Geruch oder nach der oben beschriebenen Säurebehandlung erhal-Aussehen hat. Eine Form der Verabreichung von ten worden ist, wird dann einer tnzymbehandlung mit Protein ist in Getränken zusammen mit anderen be- Protease unterworfen unter Bedingungen, die für die kannten Substanzen wie kohlensäurehaltigen Geträn- Wirkung einer aerartigen Protease geeignet sind, um ken mit Citrusaroma. Derartige proteinhaltige Ge- 35 einen wesentlichen Anteil des Proteinmaterials löslich tränke hatten keinen vollständigen Erfolg, da das zu machen. Verschiedene Proteasen, wie alkalische Protein nicht vollständig löslich war oder einen unan- Protease von Bacillus subtilis, saure Protease von genehmen Geschmack bzw. Geruch besaß. Pilzen, Bromelin, Pepsin, Trypsin n. ä., können ver-

Bekannte Verfahren zur Herstellung von Protein- wendet werden. Alkalische Protease, die von Bacillus material, das etwas löslich ist, wandten em weder saure 40 subtilis erhalten worden ist, ist die bevorzugte Protease, Hydrolyse, alkalische Hydrolyse oder Enzymhydrolyse und sie wird unter alkalischen Bedingungen bei einem an. Diese einzelnen Verfahren besitzen alle Nachteile. pH-Wert von 7,5 bis 8,5 und einer Temperatur von Die alleinige saure oder alkalische Hydrolyse als etwa 50⁰C etwa 6 Stunden lang angewandt. Wenn eine grundsätzliches Verfahren zum Löslichmachen von alkalische Protease verwendet wird, wird der pH-Wert Proteinen führt leicht zu einer gewissen Zerstörung 45 vorzugsweise durch Zugabe von Calciumhydroxid einder essentiellen Aminosäuren, die in dem Protein vor- gestellt. Nach Beendigung der Proteasebehandlung handen sind. Die alleinige enzymatische Hydrolyse als wird Phosphorsäure zu dem Reaktionsgemisch zugegrundsätzliches Verfahren zum Löslichmachen von geben, um mit f.'eien Calciumionen unter Bildung von Protein führt leicht zur Bildung bitterer Verbindungen, unlöslichem Calciumphosphat zu reagieren. Die Entdie das entstehende Produkt ungeeignet machen. 5= fernung dieses Caiciumphosphats zusammen mit dem

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung bei der Reaktion zwischen Calciumhydroxid und restvon löslichen Proteinen durch Behandlung einer wäß- !icher Schwefelsäure aus der ursprünglichen Säurerigen Proteinsuspension mit einer Protease unter hier- behandlung gebildeten Calciumsulfat vermindert den für üblichen Bedingungen, daß dadurch gekennzeich- Salz- und Aschengehalt des löslich gemachten Proteins, net ist, daß man die Proteinsuspension vor der Ein- 55 wesentlich und verbessert den Geschmack des Endwirkung der Protease 10 bis 60 Minuten lang bei einem produkts. Diese unlöslichen Substanzen können leicht pH-Wert von 1 bis 5 auf eine Temperatur von mehr von dem löslich gemachten Protein abfiltriert oder als 8O⁰C, vorzugsweise ungefähr 105⁰C, erhitzt. zentrifugiert werden.

Für das erfindungsgemäße Verfahren können Pro- Das entstehende lösliche Protein kann als solches

teinmaterialien aus verschiedenen Quellen verwendet 60 verwendet werden, oder es kann z. B. durch Vakuumwerden, verdampfen konzentriert oder z. B. durch Gefrier-

Das bevorzugt verwendete Proteinmaterial wird aus trocknen in ein Pulver umgewandelt werden. Derartige pflanzlichen Quellen wie Sojabohnen, Leinsamen, Pulver sind leicht wasserlöslich. Das erfindungsge-Mais, Weizen oder Sesam erhalten. Andere geeignete mäße Proteinprodukt ist mild und besitzt keinen unan-Proteinmaterialien werden von tierischen Quellen 65 genehmen Geruch oder Geschmack. Es ist auch in erhalten, wie Fischproteinkonzentrat, Kasein oder verschiedenen kohlensäurehaltigen Getränken leicht Molke. Weitere geeignete Proteinquellen sind Hefe und löslich, ohne daß es zu einer unerwünschten Trübung einzelne Zellproteine, die durch mikrobiologische Wir- oder einem Niederschlag führt.