DE2254924A1 - Wasserloesliche pulver aus hydrolysierter staerke und hydrolysierten proteinen sowie verfahren zu ihrer herstellung - Google Patents

Description

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Tc!-=rOH 22ο i 10

^{5 3}· *tov, 1972

GPO INTERNATIONAL Inc.

International Plaza

Englewood Cliffs, New Jersey 07632

USA

Wasserlösliche Pulver aus hydrolysierter Stärke und hydrolysierten Proteinen sowie Verfahren zu ihrer Herstellung

Priorität : Frankreich vom 9*11.1971 Ser.No. 7 140 098

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung wasserlöslicher Pullver, die sowohl Stärkehydrolysenprodukte als auch wasserlösliche Proteine oder durch Hydrolyse wasserlöslich gemachte Proteine enthalten. Gleichzeitig bezieht sich die Erfindung auf entsprechend hergestellte Erzeugnisse und auf ihre Verwendung.

Wasserlösliche Pulver aus Stärke oder Stärkehydrolysaten, die für verschiedene Zwecke, vor allem als Lebensmittel und inbesondere als Futtermittel , Verwendung finden, sind bereits bekannt. Auch entsprechende Pulver aus Proteinen sind bekannt, die sich ' für die gleichen Zwecke eignen.

Es ist jedoch auch bekannt, dass sich lösliche Protein· oder Proteinhydrolysate nach dem Zerstäubungsverfahren nur schwer in ein Pulver überführen lassen. Derartige Protein· ergehen hygroskopische Pulver, die aus der Atmosphäre schnell Wasser aufnehmen: die Pulver agglomerieren zu kleinen Klumpen, werden klebrig und lassen sich nur schwer transportieren.

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Im Hinblick auf den zunehmenden Bedarf an wasserlöslichen Pulvern, die sowohl Stärkederivate als auch Proteine enthalten, wurde nunmehr «in einfaches und wirtschaftliches Verfahren gefunden, um derartige Pulver im Zerstäubungsverfahren herzustellen und die Nachteile bei der Herstellung auf der Basis von löslichen Proteinen zu vermeiden.

Es ist bekannt, dass sich Stärken und Proteine hydrolysieren oder in Lösung bringen lassen, wenn sie einer chemischen oder einer enzymatisehen Behandlung oder einer Kombination dieser Behandlungen unterworfen werden.

Der hydrolytischen Behandlung und dem Löslichmachen durch Enzyme wird heute im allgemeinen der Vorzug gegeben.

Die hydrolytische Behandlung von natürlicher Stärke durch Enzyme wird üblicherweise in einem wässrigen Medium durchgeführt. In gleicher Weise wird die Hydrolyse von pflanzlichen oder tierischen Proteinen auf enzymatischem Wege durch proteolytische Enzyme oder Proteasen ebenfalls in wässrigem Medium vorgenommen.

Das Verfahren der vorliegenden Erfindung ist insbesondere dadurch gekennzeichnet, dass ein Medium, welches sowohl ein Stärkehydrolysat als auch ein lösliches oder hydrolysiertes Protein enthält, getrocknet und pulversiert wird.

Zur Durchführung dieses Verfahrens erfolgt in der ersten Stufe die Hydrolyse der Stärke und der unlöslichen Proteine. Zu diesem Zweck wird der hydrolytische Prozess in einem Medium durchgeführt, das sowohl Stärke als auch lösliche Proteine oder unlösliche Proteine enthält.

Es gibt zahlreiche Stärke- und Proteinquellen. Hier sollen nur genannt werden Mais-, Weizen-, Getreide-, Kartoffel-, Tapioka-, Maniok-, Roggen-, Reis-, Sago-,Sorghumstärken und wachsige Stärken oder andere native Stärken und ihre Baaisprodukte, durch Säuren, Alkalien, Enzyme oder Oxydationsmittel leicht modifizier-

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te Stärken, modofizierte lösliche Stärken oder teilweise lösliche Stärken, Dextrine, vorgelatinierte Produkte sowie alle Stärkederivate und ihre Gemische. Ausser Stärke sind alle stärkehaltigen Stoffe, wie G-etreidemehle, andere Mehle oder andere stärlreroiche Materialien,- für das erfindungsgemässe Verfahren geeignet. Der Sammelausdruck " Stärk emat er i-al" soll daher neben Stärke auch stärkehaltige Stoffe umfassen. Stärkereiche Stoffe und insbes. Stärke seihst sind jedoch für viele Zwecke bevorzugt. Als geeignete Proteinquellen können genannt werden gesäuertes und nicht gesäuertes Milchserum, das demineralisiert oder von Lactose befreit ist, eiweisshaltige wässrige Rückstände, wie Maisquellwasser und Kartoffelfruchtwasserj Getreidearten, Getreidemehle, angereicherte Mehle, Basismehle, Fischmehle, fleischmehl e, Blutmehle, Hefe, .proteinreiche Produkte, wie Mais- und Weizenkleber, So;japroteine, Mycelproteine und Milchproteine.

Entsprechend einer ersten Ausführungsform der Erfindung wird die Hydrolyse der Stärke in einem wässrigen Medium durchgeführt, das lösliches Protein enthält. Zu diesem Zweck wird dieses Medium der Einwirkung eines Enzyms des alpha-Amylase-Iyps unterworfen. Wenn die Hydrolyse beendet ist, wird das Medium konzentriert, eingedampft, getrocknet und pulverisiert, wobei jeaes bekannte Verfahren angewendet werden kann. .

Nach einer zweiten Ausführungsform wird das Medium, das sowohl Stärke als auch Proteine enthält, zwei Hydrolysen unterworfen ί einer mit Hilfe von amylolytischen Enzymen vom Amylase-Typ für die Stärke und einer weiteren mit Hilfe eines proteolytischen Enzyms vom Protease-Typ für die Proteine. Ansehliessend wird das Medium nach einem bekannten Verfahren eingedampft, getrocknet und pulverisiert.

Nach einer dritten Ausfuhrungsform des erfindungsgemässc;n Verfahrens wird das Gemisch von getrennten Hydrolyse-Behandlungen von Stärke und von Proteinen konzentriert, getrocknet und pulverisiert.

!line geeignete Verfahrensweise aur Überführung in Pulver:"or?/; ist die Zerstäubungstrocknung, insbesondere das Eindampfen in einer Vorrichtung mit "multiple, effet".

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Das erfindungsgemasse Verfahren kann erfolgreich angewendet werden, um nichthygroskopische Pulver von Proteinen zu erhalten, wenn man.von einem Medium von unlöslichen Proteinen ausgeht und diese hydrolysiert, nachdem man die Vorsichtsnahme erfüllt hat, diesem Medium einen geringen Prozentsatz hydrolysierter Stärke zuzusetzen, oder wenn man von einem Wässrigen Medium ausgeht, das gelöste Proteine enthält, und diesem Medium, hydrolysierte Stärke zusetzt oder diese darin hydrolysiert. Alle diese Massnahmen gehen der Massnahme des Konzentrierens, Trocknens und Pulverisieren voraus. Wie gefunden wurde, werden die Proteinteilchen durch diese Verfahrensweise von der Stärke überzogen, wodurch sie weniger hygroskopisch sind; sie agglomerieren nicht zu Klumpen, sie sind nicht klebrig und sie lassen sich infolgedessen leicht transportieren.

Weitere Vorteile der Erfindung werden durch die folgende Beschreibung und durch die Beispiele erläutert.

Erste Ausführungsform des Verfahrens ;

Hydrolyse von Stärke in einem Medium von löslichen Proteinen

Entsprechend dieser ersten Variante dienen wässrige proteinhaltige Rückstände, die von der Käsefabrikation stammen können, als Quellen für lösliche Proteine. Diese wässrigen Rückstände sind im allgemeinen stark verdünnt. Ihr Gehalt an Trockenmasse liegt im Bereich von 3 bis 20 fo oder höher.

Erfindungsgemäss wird einem solchen wässrigen Rückstand handelsübliche Stärke ( in Form einer Stärkesuspension oder als Feuchtstärke) bis zu einer Dichte von 10 bis 20 Bfe zugesetzt, um ein Verhältnis von 10 bis 90 °/> Stärke, bezogen auf die Trockenmasse des Rückstandes , zu erhalten. Das pH wird auf einen Wert zwischen 5 und 8 eingestellt. Die Anreicherung des wässrigen Rückstandes mit Stärke erfolgt unter kräftigem Rühren und unter zunehmendem Erhitzen von 20 auf 65⁰G. Dann wird die Temperatur auf 80⁰G und schliesslich auf 99 bis 1OU⁰G gebracht.

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In Abhängigkeit von der Art des Ausgangsmaterials liegt der Proteingehalt im allgemeinen zwischen 2,5 und 50 $, bezogen auf Trockenmasse, ßa werden 0,001 bis 0,009 7& alpha-Amylase hinzugefügt, wobei die Menge von der Aktivität des verwendeten alpha*- Amylase-Präparates abhängt. Die .Temperatur wird auf 64 bis 67⁰G gebracht. In diesem Augenblick tritt die Gelatinierung der Stärke ein, und nach einer .bestimmten Zeit ( im allgemeinen nach 15 Minuten bis zu einer Stunde, was von der verwendeten Enzymmenge abhängt) ist die Verflüssigung vollständig. Die Temperatur wird auf 80 bis 88⁰G erhöht, und das Medium wird solange bei dieser Temperatur gehalten, bis die zugesetzte Stärke einen Hydrolysengrad von 2 bis 6 D.E. ( Dextrose-Äquivalenten) aufweist. Dann wird das pH auf einen Wert zwischen 4,4 und 4,8 eingestellt und die Temperatur auf 100 G erhöht. Das Produkt kann bei einem Druck von mindestens 60 kg/cm durch einen Homogenisator gegeben werden, um die Lösung der Stärke zu vervollständigen.

Nach vollständiger Verflüssigung wird das Produkt in einem Verdampfer mit Doppel- oder Dreifacheffekt oder einem anderen geeigneten Verdampfertyp bis zu einem Gehalt an Trockenmasse von etwa 40 $ konzentriert, und das Medium wird in einem Sprühturm, der mit einer Verteilungseinrichtung zur Bildung von Teilchen ausgerüstet ist, zerstäubt. Der Gehalt an hydrolysierter Stärke liegt im Bereich von 10 bis 90 $ und der Gehalt an Proteinen im Bereich von 10 bis 50 fi, bezogen auf Trockenmasse.

BEISPIEL 1 Maisstärke und wässrige Rückstände der Käsefabrikation

Diese Produkte, die hier als "Lactoserum" bezeichnet werden, sind entsprechend ihrer Herkunft und der produzierten Käseart verschieden zusammengesetzt. Bas Produkt, das für dieses Beispiel Verwendung fand,stammte von der Herstellung von Camembert-Käse. Die analytisch ermittelte Zusammensetzung war wie folgt?

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- β

Trockenmasse	15 eh	55 78
D.E.	53 - 75 -	f
Proteine	13,4
Lösliches	95,2	1*
Asche	10,0

entsprechend etwa ber. als Lactose

Das 8,5 Be aufweisende Produkt wird mit Stärke angereichert, um ein Gemisch von 50 "/> Stärke und 50 % Lactoserum entsprechend einem Gehalt an Trockenmasse von 33 $ zu erhalten.

Zur Verflüssigung bzw. Hydrolyse der Stärke wird dem Medium bei pH 7 0,00875 % alpha-Amylase zugesetzt. Bei 66 bis 67⁰G wird gelatiniert, und bei 77⁰G wird die Verflüssigung vervollständigt. Die Inkubationszeit, die erforderlich ist, um einen Hydrolysengrad von 3 D.E. zu erreichen, beträgt etwa 35 Minuten. Dann wird das pH auf 4,6 eingestellt und die Temperatur innerhalb von Minuten auf 100⁰G erhöht.

Ansehliessend wird das Produkt bei einem Druck von 89 kg/cm durch einen Homogeniaator gegeben, auf einen Gehalt von 46 $ Trockenmasse konzentriert und im Sprühturm zu einem Produkt der folgenden Zusammensetzung getrocknet:

Trockenmasse 95 ^

D.E. 28,5 i» ( entspr. 39 /» Lactose)

Proteine 6,6 $>

Lösliches 92,5 %

Asche 5,5 %

BEISPIEL 1 A

Es wird wie in Beispiel 1 ve !'fahren. Nach Einstellung des pH auf 4,6 und Erhöhung der Temperatur auf 100⁰G werden 25 bis 35 % Talg hinzugefügt. Das Hydrolysat und das Fettmaterial werden 10 Minuten gemischt.

Anschliessend wird das Gemisch bei einem Druck von 90 kg/ cm² durch den Homogenisator gegeben und tax Sprühturm zu einem Erzeugnis der folgenden ^u^BmmensataujL« getrocknete

ORIGINAL INSPECTED

• Λ. ·

Zusammensetzung 25 Gew.-$ Fett 35' Gew.-$ Fett

Trockenmasse 95 % 96 ^

D.E. 21,8 % 19 #

Iiactose 30 % 26 $

Proteine 5 % . 4»4 $

lösliches 70 # 62,6 #·;

Asche 23,8 % .. 33,4 5ε -,

Durch die vorstehend beschriebene Verfahrensweise lassen bis zu 50 i* Fett zusetzen.

BEISPIEL 2 Maisstärke und Maisquellwasser

Maisquellwasser, das bei der Nass Vermahlung von Mais zwecke Gewinnung von reiner Stärke anfällt, stellt ebenfalls eine wässrige Lösung dar,die aus dem Mais stammende lösliche Proteine enthält.

Es wurden erfolgreiche Versuche durchgeführt, um Stärke in Maisquellwasser zu verflüssigen. Dabei wurden entsprechend der Menge an zugesetzter Stärke Erzeugnisse mit unterschiedlichem Gehg.lt an Proteinen erhalten.

Maisquellwasser, wie es bei den Versuchen zur Verwendung kam , enthält in Abhängigkeit von dem angewendeten Verfahren und der Maissorte 40 bis 50 $> Proteine und 20 bis 30 % Asche. Der Gehalt an löslicher Trockenmasse liegt bei 92 bis 98 #.

Es wurden 3 Versuche durchgeführt j In einem Bottich wurde ein Maisquellwasser mit einem Gehalt an Trockenmasse von 7,6 $ und 48,2 io Proteinen und 27 1» Asche, bezogen auf Trockenmasse, entsprechend Beispiel 1 mit Stärke bis auf 10 Be, I5 Be und 20 Be angereichert und in gleicher Weise bei pH 5,8 bis 6,2 mit 0,00875 1» alpha-Amylase "Seclin" behandelt. Die alpha-Amylasemenge wurde auf Stärke-Trockenmasfje berechnet.

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Die Stärke wurde gelatiniert, und die lerflüssigung wurde bei 75 bis 77⁰O vervollständigt. Das Medium wurde dann auf 80 bis 85⁰G erwärmt,'bis ein Hydrolysengrad von 2,5 D.E, berechnet auf Stärketrockenmasse, erreicht war. Dann wurde die Reaktion durch Erniedrigen des pH auf 4,5 und Erhitzen auf 100⁰C abgebrochen.

Die Versuchsprodukte wurden anschliessend durch den Homogenisator gegeben ;

(a) bei einem Druck von 88 kg/cm für das 10 Be-Medium,

(b) bei einem Druck von 96 kg/om² für das I5 Bfe-Medium,

(c) bei einem Druck von 130 kg/cm für das 20 Bfe-Medium. Anschliessend wurden die Ansätze auf 41,3#(a), 42,6#(b) bzw. 40,6 i» Trockenmasse konzentriert*

Nach der Sprühtrocknung hatten die erhaltenen Produkte folgende Zusammensetzung;

Zusammensetzung (a) (b) (c)

Trockenmasse	BEISPIEL 3	" 94,3 i>	95,2 9t	98,4
Proteine	30,0 9t	18,0 ?t	10,0
pH	6,0	6,0	4,7
Asche	15,5 9t	11,1 5t	8,0
Lösliches	90,0 ?t	86,0 9t	80,
D.E. (herrührend von		',
Maltοdextrinen)	1,7 %	0,6 9t	0,4
Malsstärke und Kartoffelfruchtwasser

Kartoffelfruchtwasser, das bei Gewinnung von Kartoffelstärke anfällt und reich an Proteinen ist, kann ebenfalls als Suspensionsmittel für Stärke und für Ihre Hydrolyse dienen.

Die Arbeitsweise ist die gleiche, wie sie bereits in den vorhergehenden Beispielen beschrieben worden ist.

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Das Kartoffelfruchtwasser, das "bei den Versuchen verwendet wurde, hatte folgende Zusammensetzung:

Trockenmasse 7 fi Proteine i.Tr. 42 fi Asche i.Tr. 17 1»

Dieses proteinreiche Wasser wurde mit Maisstärke angereichert. Der Stärkezusatz kann verschieden hoch sein. In vorliegendem Fall war die Zusammensetzung der Mischung wie folgt:

Trockenmasse 21 "/<>

Proteine 14 ^

Stärke 66 <f*

Asche 6 f&

Diese Suspension von Stärke in proteinreichem Kartoffelfruchtwasser wurde dann hinsichtlich des pH auf 6,5 und des Calciumgehalts auf 350 ppm eingestellt.'Anschliessend wurden 0,015 $ alpha-Amylase hinzugefügt.

Die Masse wurde schnell auf 85⁰C erwärmt und bei dieser Temperatur 40 Minuten gehalten. Dann wurde sie zum Sieden erhitzt und 5 Minuten im Kochen gehalten, um die enzymatische Aktivität zu zerstören.

Liese Lösung von verflüssigter Stärke und Proteinen wurde dann durch Eindampfen im Vakuum auf 55 °ß> Trockenmasse konzentriert. Nach dem Sprühtrocknen wurde ein Pulver der folgenden Zusammensetzung erhalten:

Feuchtigkeit 6,3 %

Lösliches 95,4 #

D.E. 2,8 Io

Proteine 14,3 #

Asche 6,8 ^

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Dieses Pulver aus Proteinen und Stärkehydrolysat enthält demnach Maltodextrine und ist als Futtermittel geeignet.

Sämtliche in den Beispielen 1 bis 3 beschriebenen Produkte lassen sich leichter versprühen und sind weniger hygroskopisch und beweglicher,als wenn die wässrigen proteinhaltigen Rückstände als solche versprüht werden. Insbesondere ist es auf diese Weise erstmalig möglich geworden, Abläufe von der Natriumglut amather st ellung zu versprühen.

Als wässrige proteinhaltige Abfallprodukte, die für das Verfahren geeignet sind, können weiterhin Wässer von Fischhallen und Fischkonservenfabriken sowie Kulturbrühen von der Antibiotica-Herstellung genannt werden.

Zweite Ausführungsform des Verfahrens :

Hydrolyse von Stärke und Proteinen im gleichen Medium

Um pulverförmige Produkte zu erhalten, die Hydrolysate von Stärke und Proteinen enthalten, müssen die Ausgangsstoffe gleichzeitig Stärke und Proteine enthalten, wie beispielsweise:

Getreidearten,

Getreidemehle,

angereicherte Mehle und

Basismehle.

Entsprechend dieser Ausführungsform der Erfindung wird die Stärke zunächst unter den in den vorstehenden Beispielen beschriebenen Bedingungen mit alpha-Amylase behandelt.

Wenn die Stärke hydrolysiert, dextriniert und die enzymatische Behandlung unterbrochen worden ist, wird die Hydrolyse der Proteine durchgeführt. Sie erfolgt durch die Einwirkung eine;.-. proteolytischen Enzyms vom Protease-Typ unter- Bedingungen, vie sie in den folgenden Beispielen beschrieben worden sind. Jias erhaltene Gemisch aus Stärke- und Proteinhydrolysaten wird dann im Vakuum konzentriert und vorzugsweise nach dem Sprühverfahren in ein Trockenprodukt übergeführt.

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EEISFIEL 4 Normales Weizenmehl

50 kg normales Weizenmehl wurden in Wasser suspendiert. Die Zusammensetzung der Suspension war wie folgt:

Trockenmasse 31 i» .

v_x- Stärke 80 %

Proteine 11 fi

Diese Suspension wurde auf pH 6,5 eingestellt, und es wurden 300 ppm Calcium hinzugefügt. Dann wurden der Suspension 0,012 ^a/o alpha-Amylase, bezogen auf Stärke-Trockensubstanz, zugesetzt.

Anschliessend wurde die Temperatur der Suspension schnell auf 85⁰C gebracht und 60 Minuten bei dieser Temperatur gehalten, wodurch die Stärke verflüssigt und dextriniert wurde. Dann wurde zum Sieden erhitzt und die Masse 10 Minuten im Kochen gehalten.

Diese Masse wurde daraufhin auf 60⁰C abgekühlt, und das pH wurde mit Hilfe von Natriumcarbonat auf 8,2 eingestellt, bevor ein weiteres Enzym zugesetzt wurde. Üabei handelte es sich um ein proteolytisches Enzym vom Protease-Typ, der "Alcalase" ( Hersteller : Firma NOVO, Kopenhagen, Dänemark). Die zugesetzte Menge dieses Enzyms betrug 0,05 ^, bezogen auf G-esamt-Trockenmasse. Nach einer Inkubationszeit von 10 Stunden, wobei das pH durch Zusatz von Na^CO-. konstant gehalten wurde, wurde die Temperatur auf 100⁰C gebracht, um die proteolytische Aktivität zu zerstören.

Wie gefunden wurde, war das Protein durch diese Behandlung in hohem Masse in Lösung gegangen. Die Stärkehydrolysat und Proteinhydrolysat enthaltende Flüssigkeit' wurde bis zu einem Gehalt an Trockenmasse von 56 $> konzentriert und durch Sprühtrocknung in Pulverform übergeführt.

BEISPIEL 5 Mit Kleber angereichertes Mehl

Weizenmehl wurde in Wasser suspendiert und zunächst in eine'm Superdekantor vom Typ "Alpha-Laval" zentrifugiert* ■-

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Es wurden eine im Proteingehalt auf etwa 2 bis 3 # verringerte und eine im Proteingehalt angereicherte Fraktion der folgenden Zusammensetzung erhalten:

Trockenmasse 18 i» Stärke 61 #

Proteine 34 #

Diese Suspension wurde dann in gleicher Weise behandelt, wie in Beispiel 4- beschrieben. Die Menge an proteolytischem Enzym betrug 10 bis 12 $>. Nach dem gleichen bereits beschriebenem Verfahren wurde ein Pulver erhalten, das gleichzeitig Stärkehydrolysat und Hydrolysat von Proteinen ( löaliches Protein, Polypeptide und Aminosäuren) enthielt. Das Trockenprodukt hatte folgende Zusammensetzung t

Feuchtigkeit 6»8 JA Lösliches 94,0 # Lösliche Proteine 33,6# D.E. 3,1#

Asche 3,29t

BEISPIEL 6 Maisgrits und Zwischenprodukte der Nassvermahlung von Mais

Wenn man von trocken entkeimten Maisgrits oder auf feuchtem Wege eingeweichtem und entkeimtem Mais ausgeht, wie er bei der Stärkegewinnung aus Mais als Zwischenprodukt anfällt, erhält man ein Stärkeprodukt mit einem Proteingehalt von 10 bis 12 <jL, Bei Verwendung dieses Ausgangsmaterials wird die Hydrolyse der Stärke in gleicher Weise wie in Beispiel 4 beschrieben durchgeführt. Man erhält dann ein Gemisch von Stärkehydrolysat und unlöslichen Proteinen. Anschliessend wird wie beschrieben die proteolytische Hydrolyse mit Protease durchgeführt. Die so behandelte Masse wird zur Entfernung von restlichen Fanern und Cellulosematerial filtriert. Dann wird die Lösung konzentriert und durch Sprühtrocknung in Pulverform.Übergeführt.

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Bei einem Versuch mit trocken entkeimtem Mais wurde beispielsweise das Gemisch von Grits und Mehl in Wasser suspendiert. Die Suspension hatte folgende Zusammensetzung ;

Trockenmasse 30 %

Stärke 86,1 %

Proteine 10,5 %

Fett 1,6 %

Cellulose 0,43%

Das Gemisch von Wasser, Maisgrits und Maismehl wurde dann auf 85⁰G erwärmt. Nach der Behandlung mit alpha-Amylase wurde ein Produkt folgender Zusammensetzung erhalten:

Trockenmasse 32 %

Proteine 10,5% i.Tr.

D.E. 4,2% i.Tr.

Lösliches 84,8% i.Tr.

Fett 1,6% i.Tr.

Cellulose 0,43% i.Tr.

Dieses Produkt wurde dann abgekühlt und 15 Stunden lang bei einer Temperatur von 60⁰C und -pH 8 der Einwirkung des proteolytischen Enzyms unterworfen» Die Protease-Menge ( NOVO-Alcalase) betrug 0,04 %, berechnet auf Trockenmasse.

Nach der Inkubationszeit wurde das pH auf 5 eingestellt, und die erhaltene Masse wurde mit Hilfe einer Filterpresse oder einem ähnlichen Verfahren in eine feste und eine flüssige Phase getrennt. Der Rückstand wurde getrocknet und kann als Futtermittel verwendet werden.

Vor dem Abpressen enthielt die Masse Fett und Cellulose:

Trockenmasse 32 % Lösliches 93 % Lösliche Proteine ö,3% Unlösliche Proteine 2,1%

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Nach dem Abpressen auf einer Filterpresse und dem Auswaschen des Rückstandes hatten die löslichen Bestandteile folgende Zusammensetzung!

Trockenmasse 21 %

Lösliche Proteine 9,2%

Maltodextrine 89 %

Asche 1,8%

Die Zusammensetzung des Filterrückstands war wie folgt:

Proteine etwa 24 % (teilweise hydrolysiert)

Maltodextrine etwa 22 % Fett etwa 15,4%

Cellulose etwa 4,8%

Die löslichen Bestandteile, die durch diese Behandlung erhalten wurden , wurden dann durch Eindampfen im Vakuum konzentriert und durch Sprühtrocknung in ein Pulver übergeführt, das wie folgt zusammengesetzt war:

Feuchtigkeit 6,5%

Proteine 9,2%

Maltodextrine 89 %

Asche 1,8%

D.E. 6,3%

Bei der Gewinnung von Maisstärke nach dem Nassverfahren gibt es verschiedene Reinigungsstufen, bei denen Systeme von Stärke und Proteinen vorkommen und der Proteingehalt ve 1 Stufe zu Stufe von 20 bis 70 % zunimmt. Diese Substrate können in gleicher Weise wie die in den Beispielen 4 bis 6 verwendeten Produkte als Ausgangsmaterial im Rahmen der Erfindung dienen und eignen sioh dazu, Erzeugnisse herzustellen, die hydrolysierte Stärke

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und hydrolysierte Proteine in Trockenform enthalten und einen unterschiedliehen Gehalt an löslichen Proteinen aufweisen.

In gleicher Weise können auch alle anderen Stärke und Proteine enthaltenen Produkte "behandelt werden.

Dritte Ausführungsform des Verfahrens: Hydrolyse von Proteinen und Stärke in verschiedenen Medien

Die dritte Ausführungsform der Erfindung besteht darin, sehr proteinreiche Produkte, wie Maiskleber, Weizenkleber, Hefe, Sojaproteine, Pischproteine und Milchproteine zu hydrolysieren. Die Hydrolyse erfolgt durch proteolytische Enzyme. Die Hydrolysate werden dann vor dem Konzentrieren mit Hydrolysaten aus reiner Stärke vermischt und sprühgetrocknet.

BEISPIEL 7

Als Ausgangsprodukt diente ein Zwischenprodukt der Nassvermahlung von Mais mit hohem Proteingehalt, das, bezogen auf Trockenmasse, wie folgt zusammengesetzt war:

Proteine 60 %

Stärke 30 %

Fett 3,8%

Asche 1,2%

Die Konzentration der wässrigen Suspension betrug 30 %. Zunächst wurde der Stärkeanteil durch alpha-Amylase verflüssigt und dann erfolgte die Hydrolyse der Proteine auf enzymatischem Wege. Ein Teil des Ansatzes wurde im Vakuum konzentriert und durch Sprühtrocknung in Pulverform übergeführt* Das Trockenprodukt war wie folgt zusammengesetzt:

Feuchtigkeit 5,2%

Lösliche Proteine 59,

Lösliches - 93

D.E. 1,

Fett 3,

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Ein anderer Teil des Ansatzes mit hydrolysieren Proteinen und hydrolysierter Stärke wurde mit Hydrolysat von Stärke mit einem D.E.-Wert von.5 vermischt, um den Proteingehalt auf etwa 30 zu erniedrigen. Das Gemisch der beiden Hydrolysate, des Stärke-Protein-Hydrolysats und des>Hydrolysate aus reiner Stärke, wurde konzentriert und sprühgetrocknet. Das Trockenprodukt setzte sich wie folgt zusammen:

Feuchtigkeit	5,896
Lösliche Proteine	28,396
Gesamtproteine	30,896
D.E.	1,196
Lösliches	92,336
Fett	1,856

BEISPIEL 8

Ein Fischprotein wurde in pulverisierter Form wurde in Gegenwart eines spezifischen proteolytischen Enzyms für tierische Proteine ( "Newlase" der Firma Amano Company, Japan) in Wasser suspendiert. Die Versuchsbedingungen waren wie folgt: pH 5,3 und Temperatur 50⁰G. Nach einer Inkubationszeit von 8 Stunden wurde daa Proteinhydrolysat mit flüssigen Maltodextrinen von 5 D.E. angereichert. Der Ansatz wurde dann eingedampft und im Sprühverfahren getrocknet.

Es ist konsequent und logisch, nachdem man ein Proteinhydrolysat erhalten hat, darin Stärke zu inkorporieren und zu suspendieren und die Suspension dann der Einwirkung von alpha-Amylase zu unterwerfen, um nach der oben beschriebenen Methode hydrolysierte Stärke zu erhalten.

Die durch Sprühtrocknung von Stärkehydrolysaten erhaltenen pulverförmigen Produkte sind als Futtermittel insbesondere für Kälber, Ferkel und andere Tiere aber auch für die menschliche Ernährung geeignet, sofern es die geschmacklichen Eigenschaften erlauben.

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Wie sich gezeigt hat, wird durch den Zusatz von Stärkehydrolysat, insbesondere von Maltodextrinen mit 0 bis 20 D.E. und vorzugsweise von Maltodextrinen mit etwa 5 D.E, , zu löslichen Proteinen oder Proteinhydrolysaten erreicht, dass nichthygroskopische Pulver erhalten werden, die nicht agglomerieren und nicht
klebrig werden. Das Verfahren lässt sich immer dann anwenden,
wenn man Proteinpulver zu erhalten wünscht, die nicht die Erscheinung der Agglomeration zeigen.

Es ist ausreichend, der Lösung von Proteinen eine geringe Menge Stärkehydrolysat zuzusetzen, die etwa 2 # betragen kann und der Proteinlösung vor dem Eindampfen und dem Versprühen zu Pulver
zugesetzt wird. Auf diese Weise lassen sich sehr reine Proteinpulver mit etwa 98 $ Protein und etwa 2 fi Stärke herstellen.

In der vorstehenden Beschreibung und' in den Beispielen ist die Erfindung hinsichtlich spezieller Ausführungsformen beschrieben worden. Selbstverständlich sind im· Rahmen der Erfindung weitere Abwandlungen möglich, soweit sie im Bereich fachmännischen Könnens liegen. .

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Claims (12)

PATE N T A N 3 P H Ü OH .\ϊ

1. Verfaliren zur Herstellung eines wasserlöslichen Pulvers auf der Basis von Stärkematerial und'Proteinen, dadurch gekennzeichnet , dass das Stärkematerial und/oder die Proteine in dem gleichen Hedium auf enzymatischem l/ege hydrolysiert werden, woraufhin das Hedium in an sich bekannte:-¹ V/eise eingedampft, getrocknet und pulverisiert wird.

2. Verfaliren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass die Hydrolyse in einem wässrigen, iledium durchgeführt wird, das das Stärkematerial sowie lösliche Proteine und nichtlösliche Proteine enthält.

'). Verfaliren nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch g'e kennzeichnet , dass die Hydrolyse des Stärkemateriais einem wässrigen Hedium durchgeführt wird, das ein lösliches Protein enthält, und dass dieses Hedium der Wirkung von Enzymen das alpha-Amylase-Typs ausgesetzt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1,. dadurch gekennzeichnet dass das gleichzeitig Stärkematerial und Proteine enthaltende Hedium zwei Hydrolysen unterworfen wird,' einer zur Hydrolyse des Stärkematerials und einer zur Hydrolyse der Proteine, wobei zwei spezifische Enz7/me zur Einwirkung gelangen, woraufhin das erhaltene Hedium eingedampft, getrocknet und pulverisiert wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet dass die Gemische, die bei der getrennten Hydrolyse von Stärkematerial und Proteinen erhalten werden, konzentriert !und in Pulverform übergeführt werden.

6. Verfahren nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch g ο kennzeichnet , dass die Überführung in Pulverfoiia nach dem Zerstäubungsverfahren erfolgt.

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7· Verfahren nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch 3 e· kennzeichnet , dass das zu pulverisierende liodium ausserdem ein Fett enthält.

• ι

S. Pulver auf dea? Basis von Stärkematerial und Proteinen mit . verbesserten physikalischen. Eigenschaften und verbesserter llalfbarke.it, wie geringe Feucht igke its aufnahme, geringe Dichte, geringe 35Te igung zur Bildung von Agglomerat en und eine "bemerkenswerte Beweglichkeit beim Ausfliessen, dadurch ge-, kennzeichnet , dass es gleichzeitig Hydrolysate von Stärkematerial und lösliche oder hydrol7/sierte Proteine enthält und nach den Ansprüchen 1 bis 7 hergestellt worden ißt.

9. Pulver nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet -" dass das Stärkematerial aus stärkereichen Knollen, oder Wurzeln», wie Kartoffeln, Maniok, Maranta oder Tapioka, oder Getreide, wie Mais, Weizen, Roggen, Reis oder Milokorn stammen kann, und dass die Proteine., pflanzlichen Ursprungs, wie Getreide, ölhaltige Produkte, Weisen^, Soja, Rüben oder·.-tieri.sclien. Ursprungs, wie Fischmehl, Fleischmehl, Blutmehl, Hefe, aoin können. . . _N

10. Pulver nach den Ansprüchen 8 und 9» dadurch' gekennzeichnet, dass der Stärkeanteil zwischen 2 und 98 °h und der Anteil an Proteinen zwischen 98 und 2 $ liegt.

11. Pulver nach den Ansprüchen 8 bio 10, dadurch gekennzeichnet, dass es ein Futtermittel oder ein Lebensmittel ist oder für technische Zwecke verwendet wird.

12. Pulver nach, den Ansprüchen 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass es ausserdem Fett bis zu einer Menge von etwa 50 Gew.-$ , bezogen auf das Gesamtgewicht des Pulvers, enthält. , .

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