DE2256005A1

DE2256005A1 - Verfahren zur herstellung eines milchproteinkopraezipitats

Info

Publication number: DE2256005A1
Application number: DE2256005A
Authority: DE
Inventors: Rudolf De Boer
Original assignee: STICHTING BEDRIJVEN VAN HET
Current assignee: STICHTING BEDRIJVEN VAN HET
Priority date: 1971-11-15
Filing date: 1972-11-15
Publication date: 1973-05-17
Also published as: DE2256005C3; DE2256005B2; NL170090C; NL170090B; US3882256A; BE791350A; IE38473L; FR2160479A1; FR2160479B1; IE38473B1; NL7115702A; GB1374019A; CA1008725A; AU4888872A

Description

STICHTING BEDRIJVEN VAN HET NEDERLANDS INSTITUUT VOOR ZUIVEIONDERZOEK Ede; Holland

Verfahren zur Herstellung eines Milchproteinkopräzipitats

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Milchproteinlropräzipitats mit sehr guter Eignung für-Backzwecke, hohem Nährwert und niedrigem Milchzuckergehalt.

In der britischen Patentschrift 1 151 879 ist ein Verfahren dieser Art beschrieben, gemäß dem man Magermilch auf eine Temperatur, bei welcher die Milchproteine miteinander reagieren, erhitzt, anschließend diese Milchproteine durch Zugabe einer Säure und/oder von Calciumchlorid fällt und zur Koagulation bringt und schließlich die erhaltene gemeinsEirne Fällung bzw. das Kopräzipitat abtrennt. Dieses Kopi-äzipitat weist einen Proteingehalt von 79 Mo 88 Gew.-/) und e:inen Milch Zuckergehalt von 1 Gew. -⁰Jo auf.

Der Einsatz der genannten Milchpro t oinkoprä zipitate zur Her?.! bei lung

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6AD ORIOiNAi.

von proteinreichen Keksen ist mit dem Nachteil verbunden,-daß Kekse mit einem Proteingehalt von etwa 20 Gew.-^ für den menschlichen Verzehr zu hart sind. Wenn solche Kekse dennoch gege3sen würden, wären zum Kauen übermäßig hohe Speichelmengen erforderlich.

Abgesehen von diesem praktischen Nachteil besitzen solche aus Magermilch gewonnene Proteine keine optimale Aminosäurenstruktur. Bei der Verwendung der herkömmlichen Milchproteinkopräzipitate und von Gasein tritt der noch schwerwiegendere Nachteil auf, daß nur ein geringer Anteil von tierischem Protein (auf Gewichtsbasis) zu pflanzlichem Protein hinzugefügt werden kann. Der Proteinwirkungsgrad (PER) ist daher ebenfalls nicht völlig befriedigend.

Es ist sehr wichtig, daß das Verhältnis des tierischen Proteins zum pflanzlichen Protein nicht nur relativ niedrig sein kann, da man bei einem zu niedrigen Verhältnis des tierischen Proteins zum pflanzlichen Protein harte Kekse erhält. Dagegen wird bei Verwendung einer auf das pflanzliche Protein bezogenen hohen Gewichtsmenge an tierischem Protein die Verarbeitbarkeit des Teiges beeinträchtigt. Demgemäß sollte es möglich sein, relativ hohe Mengen von pflanzlichem Protein, insbesondere Sojaprotein, in Kombination mit dem tierischen Protein einzusetzen. -

Aus dem "Australian Journal of Dairy Technology", 24 (19^*9), Seite 113 und "XVIII Int. Dairy Congress" (1970), Ui, Seite 4?9 int ferner die Herstellung von Keksen mit einem Proteingehalt von 20 Gew. -ft, bekannt. Bei diesem Verfahren wird ein Milchproteinkopräzipitat verwendet, welches 2 Gew.-^ Oa oder mindestens 2,[> Gcv/ Ca in Kombination mit 2 Gew.-$ Natriumtripolyphorrplmt im Gei:virch mit Weizenmehl, Sojamehl, Butteröl und Zucker enthalt. Diese 1,'fkü weisen jedoch ebenfalls die vorgenannten Nachteile auf.

Dn die liier interessierenden Kekse insbcr.ondere für die Verlor-· guug der Bevölkerung von Entwicklungsländern mit einem Pro ¹Jukl.

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eines hohen Nährwerts vorgesehen sind, ist es wichtig, die Herstellung von weniger harten und leichter kaubaren Keksen mit einem höheren Nährwert zu ermöglichen, wobei als Stärkekomponente beispielsweise Cassava, Weizen oder Mais zum Einsatz kommt-.

Es wurde nunmehr gefunden, daß die genannten erwünschten Ergebnisse im wesentlichen dadurch erzielt werden können, daß man ein Milchproteinkopräzipitat aus einem Gemisch von (a) 2 bis 10 Gewichtsteilen Molke, einer entsprechenden Menge von konzentrierter Molke oder 0,2 bis 1'Gewielitsteilen von Mutterlaugen von zur Milchzuckerherstellung eingesetzter Molke (Feststoffgehalt 30 bis 35 Gew.-fo) sowie (b) 1 Gewichtsteil Buttermilch oder Magermilch herstellt^ indem man den pjj dieses Gemisches auf einen Wert von 6,5 bis 7,1 einstellt, das Gemisch vor, während oder nach der Zu*- gabe von Q,1 bis 1 Gew.~5& CaCIp mindestens 5 Minuten auf mindestens 80⁰C erhitzt und das dabei gebildete Kopräzipitat mit Wasser wäscht, und anschließend das Kopräzipitat neuerlich in Wasser suspendiert, wobei man ihm eine wässrige Lösung eines Po3.yphosphats in einer so bemessenen Menge beimischt, daß die Zusammensetzung nach dem Trocknen einen Stickstofflöslichkeitsindex (Nitrogen Solubility Index; NSI) von 4 bis 11 erreicht, und gegebenenfalls die Suspension trocknet.

Die erfindungsgemäßen Kopräzipitate eignen sich zur Herstellung von Backprodukten (z.B. von'Keksen)mit hohem Milchprotein-und niedrigem Milchzuckergehalt. Wenn nachstehend von "Keksen" die Rede ist, beziehen sich die betreffenden Erläuterungen auch auf sonstige Backprodukte des genannten Typs.

Wenn man den Anteil der Molke pro Gevvichtsteil der Buttermilch verringert, nehmen die aus dem betreffenden Gemisch hergestellten Kekse eiiien sauren Geschmack an. Kekse, welche aus einem Molke/ Buttermiloli-Gcraiseh· mit einem höheren Molkeanteil pro Gewichts-" toil Buttermilch hergestellt werden, erlangen dagegen eine pulverige Struktur, während die Verarbeitbarkeit des Teiges beeinträehtift wird.

Bei \^rcrwcndun£-von 8 Gewicht st eilen IJoH ke pro Gewichtsteil Buttermilch'weir-t drifj erhaltene Koprazijritnt π in en Caseingehalt von etwa 20 Gew.-$ und einen 1.Io Π !rcpr-ot eingeh all von 80 Gew. -^a/o auf.

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BAD ORiGlMAt.

Bei Verwendung von 1 Gewichtsteil Molke pro Gewichtsteil Buttermilch erhält man ein Kopräzipitat, welches etwa 60 Gew.-^ Casein und 40 Gew.-% Molkeprotein enthält.

Ein bevorzugtes Ausgangsgemisch enthält 4 Gewichtsteile MoIk3 und 1 Gewichtsteil Buttermilch oder weist eine entsprechende Zusammensetzung auf, wenn von Mutterlaugen bzw. Magermilch ausgegangen wird. Ein solches Ausgangsgemisch liefert ein Kopräzipitat mit außergewöhnlich guter Eignung für Backzwecke.

Die Geraische, welche Molke und Buttermilch bzw. Magermilch enthalten, werden vorzugsweise auf einen Ρττ-Wert von 6,7 bis 6,9 eingestellt. Wenn man 1 Gewichtsteil Molke pro Gewichtsteil Buttermilch einsetzt, soll man etwa 0,4 Gew.-$ CaCl« zusetzen. Bei Anwendung von 4 Gewichtsteilen Molke pro Gewichtsteil Buttermilch beträgt der zuzusetzende CaClo-Anteil etwa 0,2 Gew.-$. Bei einem Gewicht sverhältnis der Molke zur Buttermilch von 8 : 1 beträgt dieser Anteil etwa 0,25 Gew.-^.

In der Molke sollte kein aktives Lab mehr vorhanden sein. Die Molke soll somit vor dem Vermischen mit der Buttermilch oder Magermilch (entrahmten Milch) kurz auf mindestens 6O⁰C erhitzt werden. Es wird eine Molke mit der üblichen Zusammensetzung, d.h. mit 93 bis 94 Gew.-$ Wasser und 6 bis 7 Gew.-^ Peststoffen, eingesetzt. Die Feststoffe beinhalten etwa 5 Gew.-^ Milchzucker, 0,9 Gew.-# Protein und 0,7 Gew.-^ Ascherückstand.

Die eingesetzte Buttermilch besitzt analog.die übliche Zusammensetzung, d.h. sie besteht zu etwa 91 Gew.-^ aus Wasser, zu 8,5 Gew.-$ aus nicht fettartigen Feststoffen und zu 0,5 Gew.-^ aus Fett.

Der pjj-V/ert des Gemisches, welchen Buttermilch und Molke in einem Verhältnis von 4 Gewichtsteilßn Molke pro Gewichtsteil Buttermilch enthält, beträgt etwa 5,7 bin 5,8, Der p„ wird durch Zugabe von Natronlauge auf Werte innerhalb des vorgenannten Bßrcichw cin-

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gestellt. Die Natronlaugezugabe soll rasch erfolgen, da eine langsame Neutralisation eine höhere Alkalimenge erfordert. Bei langsamer Neutralisation verringert sich nämlich der p_H~Wert des Gemisches jedesmal infolge von Verschiebungen des Salzgleichgewichtes. Solche Verschiebungen machen ihrerseits die Zugabe einer größeren Menge von CaCIo erforderlich, um die Fällung des Proteins zu erreichen.

Eine bevorzugte Ausführungsform besteht darin, den Säuregrad der . Buttermilch/Molke-Zusammensetzung ( 1 : 4 ) zu bestimmen und anschließend auf einmal die berechnete Alkalimenge zur Einstellung der Zusammensetzung auf einen Säuregrad von etwa 10 N (p„ 6,8) zuzugeben. Man kann den Calciumgehalt im Endprodukt durch Variierung dieses Säuregrads in einem bestimmten Bereich einstellen. Im Falle einer Neutralisation bis zu einem Säuregrad von 6 bis 7⁰N besteht die Tendenz, daß im trockenen Kopräzipitat ein'um 0,75 Gew.-fo höherer Calciumgehalt als bei einer Neutralisation bis zu einem Säuregrad von 11 bis 12⁰N erzielt wird.

Nach der Einstellung des gewünschten p^-Werts oder Säuregrads wird das Gemisch vorzugsweise zur Abtrennung des noch vorhandenen Fettes so weitgehend, wie es praktisch möglich ist, zentrifugiert. Die Temperatur beträgt dabei etwa 50⁰C. Anschließend wird das Gemisch vorzugsweise 15 Minuten auf 9O⁰C erhitzt..Danach wird eine 35gew.-$ige CaClp-Lösung zugegeben. Die Proteinausbeute wird dabei durch den verwendeten Anteil bestimmt. Im allgemeinen werden optimale Ergebnisse bei einem Anteil von etwa 0,15 Gew.-f« erzielt. Das erhaltene Präzipitat wird dann mit Wasser und einer Säure, wie Salzsäure, gewaschen. Die Wäsche wird beispielsweise zweimal während 15 Minuten bei 70⁰C und einmal bei 35°C vorgenommen. Die je- · weils verwendete Waschwassermenge beträgt abhängig vom Milchzuckergehalt im gewünschten Endprodukt jedesmal das 3- bis 4-fachο der Präzipitatnienge. Bei der Wäsche wird vorzugsweise eine so bemessene Säuremenge verwendet, daß der p^-Wert der abfließenden Waschflüssigkeit 4,0 bis 4,5 beträgt.

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, 309820/0822 BAD ORIGINAL·

Es ist wichtig, das Kopräzipitat durch Waschen mit Wasser und einer Säure im wesentlichen milchzuckerfrei zu machen, da eine relativ hohe Milchzuckermenge

a) bei einem großen Teil der Weltbevölkerung Verdauungsstörungen hervorrufen kann,

b) den Probeingehalt der Kekse auf einen unter dem erzielbaren Optimum liegenden Wert verringert,

c) die Kekse zu hart macht,

d) sich mit e^nem Teil des vorhandenen Lysins verbindet und dadurch unter Umständen eine Verringemng des Nährwerts bewirkt, und

e) den Keksen eine unerwünschte dunkelbraune Farbe verleiht.

Das gewaschene Präzipitat wird, beispielsweise durch Pressen, auf einen Feststoffgehalt von etwa 30 Gew.-fo gebracht. Das in dieser Weise gewaschene und teilweise entwässerte Präzipitat wird dann zu einer wässrigen Suspension verarbeitet, wobei man die Teilchengröße (beispielsweise durch Mahlen in einer Kolloidmühle) verringert und in die Suspension eine wässrige Natriumtripolyphosphatlösung einträgt. Nach der Zugabe des Polyphosphate erhöht sich die Löslichkeit (NSl) des trockenen Kopräzipitats, während sich gleichzeitig die Viskosität der Suspension verringert. Suspensionen mit einem Feststoffgehalt von 11 bis 14 Gew.-^ besitzen noch eine gute Verarbeitbarkeit. Obwohl beim Sprühtrocknen eine niedrige Viskosität von Vorteil ist, soll das Polyphosphat nicht in einem zu hohen Anteil eingesetzt werden, da ein zu hoher Stickstofflösliehkeitsindex (NSI) die Backqualität verschlechtert. Daher soll der Stickstofflöslichkeitsindex auf Werte im Bereich von 4 bis 11, vorzugsweise auf einen Wert von etwa 7, eingestellt werden. Die benötigte Polyphosphatmengc hängt hauptsächlich vom Calciumanteil im Kopräzipitafc ab, wie die Worte in dor beigefügten Zeichnung zeigen. Bei einem höheren Cnlciumanteil ist dor Anstieg der Kurve, welche din Beziehung zwischen dem Stickstofflöslich!;eitr.indox (NSI) und dem auf den Feststoff~ gehalt bezogenen Polyphosphat-Gew.-^-anteil wiedergibt, weniger steil. - 6 -

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Die Suspension kann sprühgetrocknet werden. Zur Verhinderung der Ausbildung einer sandigen Beschaffenheit soll die Zorngröße der getrockneten Teilchen jedoch gering sein. Es ist bevorzugt, * daß 90 % der Teilchen eine geringere Korngröße als 40 Mikron auf-· weisen.

Vor dem Trocknen ks.nn das gewaschene und gepreßte Präzipitat, auch zum Gefrieren gebracht werden. Diese Behandlung ist von Vorteil, da die mit Hilfe einer Kolloidmühle aus den aufgetauten "Proteinblöcken" erhaltene wässrige Suspension eine niedrigere Viskosität aufweist. Es kann somit eine Suspension mit einem höheren Feststoffgehalt sprühgetrocknet werden. Nach dem Gefrieren bei -20 C in ruhender Luft und anschließendem raschem Auftauen mit Hilfe von heißem Wasser können Susp.ensionen mit einem !Feststoff gehalt vor 17 bis 18 Gew.-^ verarbeitet werden. Im Falle der Verwendung des derart behandelten Kopräzipitats ist ferner die Verarbeitbarkeit des Teiges bei der Keksherstellung beträchtlich besser.

Das getrocknete Produkt weist die nachstehende Zusammensetzung auf:

Protein 75 bis 80 Gew.-^

Fett 5 bis 7 Gew.-^

Asche 7 bis 12 Gew.-^ einschließlich

1,8 bis 4,3 Gew.-^ Calcium

Milchzucker weniger als 1 Gew.-^ Wasser 3 bis 4 Gew.-$.

Die Amino säur enzusamiTsensetzung des Kopräzipitats ist günstiger als die \^ron der FAO (Food and Agriculture Organisation) als Bezu&smaßntab angeführte, dem menschlichen Bedarf an wichtigen Amino säuren ent sprochende Amino säurenstruktur. Der Vollständ igkeit halber zeigt die nachstellende Tabelle I nicht nur den Gehalt des aus A Gewichtsteilen Molke und 1 Gewichtsteil Buttermilch erhaltenen ILopräzipitatfs an wichtigen Aminosäuren, sonderen auch den ontsprechenden Gehalt eines unter Verwendung des Kopräzipitats

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und von Sojamehl hergestellten Cassava-Kekses. Beim letzteren Keks beträgt das Verhältnis des Kopräzipitatproteihs zum Sojaprotein etwa 3:1.

Tabelle I

Struktur hinsichtlich wichtiger Aminosäuren gemäß dem FAO-Bezugsmaßstab,des Kopräζipitats und des Cassava-Kekses, ausgedrückt in g/16 R N

	FAO-Bezugs- maßstab	Kopräzipitat (4 : 1)	■ Keks aus Koprä zipitat (4 : 1) + Sojamehl
Valin	4,2	6,0	5,7
Leucin	■ 4,8	12,0	10,9
Isoleucin	4,2	5,5	5,3
Threonin	2,8	6,0	5,5
Lysin	4,2	8,6	7,4
Gesamt-S	4,2	4,8	3,7
Methionin	2,2	2,6	2,0
Phenylalanin	2,8	4,4	4,4 '
Tyrosin	2,8	4,7	4,1
Tryptophan	M	1,8*	—
* berechnet.

Im Gegensatz zu den bekannten Milchproteinen und Milchproteinkopräzipitaten eignet sich das erfindungsgemäße Milchproteinkopräzipitat zur Herstellung von Keksen, die einen hohen Proteingehalt aufweisen, knusprig sind und keine harte Struktur besitzen.

In den nachstehenden Beispielen werden die Begriffe "Netto-Proteinverwertung" (Net Protein Utilization; NPU), "biologischer Wert" (Biological Value; BV) und "Proteinwirkungsgrad" (Protein Efficiency Ratio; PER) verwendet.

Die NPU stellt jenen Prozentanteil des verbrauchten Stickstoffs dar, welcher zum Aufbau von Körperproteinen verwertet wird.

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Der BV liefert eine Aussage bezüglich der Verdaulichkeit (D) des Proteins einschließlich jenes Proteinanteils, welcher resorbiert und daher nicht in den Faeces ausgeschieden wurde. Der BV kann als Prozentanteil der Menge des resorbierten Stickstoffs definiert werden, welche im Körper für die Proteinsynthese aus- . genutzt wird. Dieser Wert kann anhand der nachstehenden Gleichung berechnet werden: . .

BV-= Sp χ 100

Die NPU und die Verdaulichkeit ,werden nach dem Verfahren von , Miller und Bender, beschrieben in Brit. J. of Nutrition, 9 (1955), Seite 3Ö2_r bestimmt. Es ist vorteilhaft, wenn der BV und die NPU nur geringfügig voneinander abweicheni diese Größen sollen nahe bei 100 liegen.

Unter dem Proteinwirkungsgrad (PER) ist der Gewichtsanstieg pro Einheitsgewicht des verbrauchten, vom Protein abgeleiteten Stickstoffs zu verstehen. Der PER wird nach dem Verfahren von"Derse, J. Assoc. Off. Agriculture Chem.", 41 (1958), Seite 192 bestimmt. Die zu analysierenden Proteinproben umfassen auch Casein als Protein-Bezugsstandard» Unter der Annahme, daß der PER für Casein 2,5 beträgt, wird der genormte PER aus dem gefundenen PER berech-' net. Der genormte PER liegt vorzugsweise oberhalb 2,5.

Beispiel 1

Molke (ρττ 6,2) und Buttermilch/Molke-Gemische werden bei Mengenverhältnissen von 1:1,1:4 und 1 : 8 zur Herstellung von Proteinzusammensetzungen eingesetzt. Der Proteingehalt der verwendeten Buttermilch beträgt 3,3 Gew.-^, jener der Molke 1- Gew.-$. Zunächst wird die Molke zur Desaktivierung des Labs auf 60 C erhitzt. Anschließend wird die erhitzte Molke, wenn dies notwendig ist, mit kalter Butt ermileh versetzt. Das; Buttermilch/Molke-Gemisch wird durch Zugabe von 4 η Natronlauge auf einen p„-Wort von 6,8 eingestellt. Anschließend wird das Gemisch 15 Minuten auf 90⁰C erhitzt.

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Danach wird eine 35gew.-^ige CaClp-Lösung in der in Tabelle II angegebenen Menge zu den verschiedenen Zusammensetzungen hinzugefügt. Das Präzipitat und das Serum werden mit Hilfe eines Siebes einer lichten Mar.cheiiweite. von 0,163 mm voneinander getrennt.

Anschließend wird der Milchzucker abgetrennt, indem man das Präzipitat dreimal im Gleichstrom mit Wasser und einer Säure so lange wäscht, bis die abfließende Waschflüssigkeit einen Pj,-Wert von 4,0 bin 4,5 aufweist. Das Präzipitat und das angesäuerte V/asser sind 15 Minuten miteinander in Kontakt. Die angewendeten Temperaturen betragen 70 bzw. 70 bzw. 35 G. Die Menge des pro Behandlung verwendeten Waschwassers beträgt das 3- bis 4-fache der Präzipitatmenge. Das gewaschene Präzipitat wird in einer Kolloidmühle in Wasser bei 50⁰C suspendiert. Die erhaltene Suspension wird mit Natriumtripolyphosphat in Form einer 2 gew.-$igen wässrigen Lösung versetzt. Anschließend wird die Suspension bei einer Lufteinlaßt cmperatur von 230⁰C und einer Auslaßtemperatur von 100 C sprühgetrocknet. Einige Werte der auf diese Weise erhaltenen Proteinzusammensetzungen sind aus Tabelle II ersichtlich.

Tabelle II Kopräzipitat von:

Bu	ttermilch/Molke	1 : 8	Molke
1 : 1	1 : 4	0,25
0,40	0,19	71,5	0,05
70,5	70,6	79:21	76,5
11:59	65:35	5,0	100:0
7,5	5,6	0,75	6,5
0,94	0,61	0,01

zugesetzte Menge CaCIp, Gew. -⁰Jo

Proteingehalt , ^c/>

2)

Molkeprotein/Casein "' NSI, $>
Milchzuckergolialt, ⁰A

^bestimmt nach K;jf:.ldahl

'bestimmt, nnoh der F.^othode von de Koning, "Milchvri osorischufi.", 26 ( 1971), Seite 1 bis 6.

Unter Verwendung der obigen Zusammensetzungen worden (it'.sij.-iv: / Mil chprot ei n/Sojamehl--Kekse (Mencenverhältnin 3 : 2 : 1; Pro-

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teingehalt etwa 22 Gew.-$) hergestellt, wobei man als zusätzliche Bestandteile Zucker, Fett, Salz und Gärmittel (Backpulver) verwendet. Die zusätzlichen Komponenten werden in den üblichen Anteilen eingesetzt.

Das aus der 1:1-Zusammensetzung hergestellte Keks ist hart und schmeckt außerdem sauer (Buttermilch).

Bei der Verarbeitung zu Keksen liefert das 1:8~Kopräzipitat keinen Teig mit ausreichendem Zusammenhalt. Die Kaubarkeit der Kekse ist weniger günstig.

Molke liefert ein pulveriges Produkt.

Die besten Ergebnisse hinsichtlich der ^erarbeitbarkeit des Teiges sowie der Kaubarkeit der Kekse werden im allgemeinen mit dem 1:4-Kopräzipitat erzielt.

Beispiel 2

Gemäß der in Beispiel 1 beschriebenen Methode stellt man Proteinzusammensetzungen mit unterschiedlicher Löslichkeit aus einem Gemisch von 1 Gewichtsteil Buttermilch und 4 Gewicht st eilen Molke her. Nach der Einstellung des ρττ-Werts, auf 6,8 wird jedoch das noch vorhandene Fett bei 50 C durch' Zentrifugieren bei 6800 g, und einer Drehzahl von 4500 UpM entfernt. Die unterschiedlichen Löslichkeiten werden durch Variierung der eingesetzten Mengen des Calciumchlorids und Nat riumt ripo lypho sphats erzielt. Die Werte sind aus Tabelle III ersichtlich.

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Tabelle III

Einige 1t4-Kopräzipitate (1 Gewichtsteil Buttermilch und 4 Gewichtsteile Molke) mit unterschiedlicher Löslichkeit (NSI)

; 1 2__ 3_ 4

Proteingehalt, Gew.-^ 74,1 76,4 79_f6 72,3 Löslichkeit (NSI), Gew.-jS 3,9 6,7 12,0 20,5 Calciumgehalt, Gew.-$ 3,7 2,5 2,2 2,3 auf die Feststoffe bezogener Natriumtripolyphosphatgehalt, Gew.~?£ 1/15 1,15 1,25 3» 5

Aschegehalt, Gew.-$ 11,4 8,3 7,2 10,4 Korngrößenverteilung

< 20 Mikron, j6 74 74 64 30

20 bis 40 Mikron,$ 20 21 28 36

>40 Mikron, $> 6 5 8 34

Unter Verwendung der genannten vier Zusammensetzungen werden 3 : 2 : 1 -Cassava/Milchprotein/Sojamehl-Kekse hergestellt. Die Zusammensetzungen 3 und 4 zeigen eine zu hohe Wasseradsorption und führen daher zu einer unbefriedigenden Verarbeitbarkeit. Es muß daher weiteres Wasser bei der Teigherstellung zugesetzt werden. Dies hat seinerseits zur Folge, daß sehr harte Kekse erhalten werden. Die mit dem Kopräzipitat 1 hergestellten Kekse besitz an eine unbefriedigende Kaubarkeit und erweisen sich als sandig. Die besten Ergebnisse werden unter Verwendung des Kopräzipitats 2 erzielt. Die betreffenden Kekse sind knusprig und weisen wie die anderen einen hohen Proteingehalt auf. Außerdem ist das bei diesen Keksen anwendbare Verhältnis des tierischen Proteins zum pflanzlichen Protein (3 : 1) sehr günstig. Der Nährwert der Kekse ist hervorragend; der genormte PER beträgt 3»26 , der BV 80 und die NPU 74.

Beispiel 3

Man verarbeitet gemäß Beispiel 1 ein Buttermilch/Molke-Gewiach (Gewichtsverhältnis 1 : 4) zu zwei Proteinteilmengen. Nach dem Waschen werden beide Teilmengen durch Pressen in einer Käsepresse auf einen Fest stoff gehalt von etwa 27 Gew. -?« eingestellt. Eine

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Teilmenge (2) wird dann zum'Gefrieren gebracht. Bei der anderen Teilmenge (1) ist dies nicht der Fall. Die Teilmenge 2 wird zu Blöcken m:'.t einer Dicke von 4,5 cm geschnitten. Diese Blöcke werden anschließend bei -20⁰C zum Gefrieren gebracht. Nach dem Erreichen des vollständig gefrorenen Zustands werden die Blöcke rasch mit heißem Wasser aufgetaut. Danach wird mit Hilfe einer Homogenisiervorrichtung, eine Suspension hergestellt. Anschließend wird Polyphosphat in der üblichen Weise zugesetzt, wonach man die Suspension trocknet. Einige das Verfahren und die dadurch hergestellten Kopräzipitate betreffenden Werte sind aus Tabelle IV ersichtlich.

Tabelle IV

Werte betreffend die beiden Proteinteilmengen, von denen eine (2) bei -20⁰G ₁ zum Gefrieren gebracht wird und die andere (T) nicht _

_ i_. 2

Feststoffgehalt der Suspension, Gew.-$ 11 14 auf die Koprazipitat-Feststoffe bezogener Natriumtripolyphosphatgehalt, Gew.-^

Proteingehalt, Gew.-^ Löslichkeit (NSI), Gew.-^ G alciumgehalt, G ew. -fo Milchzuckergehalt, Gew.-% Fettgehalt, Gew.~$ Aschegehalt, Gew.-% Feuchtigkeitsgehalt, Gew.-$

Beide Teilmengen werden zur Herstellung von Cassava/Milchprotein/ So jarnehl-Keksen (3:2: 1) eingesetzt. Die Ver arbeit barkeit des mit der gefrorenen Teilmenge 2 erhaltenen Teiges ist deutlich besser als jene des mit der Teilmenge 1 erzeugten Teiges. Der mit der Teilmenge 2 hergestellte Teig weist einen besseren Zusammenhalt auf. Was die Kaubarke it dor Kekse (Proteingehalt 24 f°) betrifft, wird eino 1nichte Überlegenheit der mit der Teilmenge 2 hergestellten Kekse festgestellt; diese Kekse erweisen·sich im Mund als ο twa^riweniger trocken.. .

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1,1	1,1
81,1	81,9
6,3	5,8
2,5	2,4
0	0,2
5,7	5,9
7,8	7,7
■ 3,4	. 3,0

Beispiel 4

Gemäß Beispiel 1 wird ein gewaschenes Proteinpräzipitat nach Zugabe von 0,9 Gew.-fo CaGIp zu einem Ausgangsgemisch aus 1 Gewichtsteil konzentrierter Molke (konzentriert auf 1/4) und 1 Gewichtsteil Magermilch erhalten. Dieses Präzipitat wird gemäß Beispiel 3 zum Gefrieren {gebracht und aufgetaut. Der Suspension werden 2,2 Gew. ~fo Natriumtripolyphosphat, bezogen auf den Feststoff gehalt, einverleibt. Der Feststoffgehalt der Suspension beträgt 15,8 Gew.-fa. Das Kopräzipitat weist einen Pro*eingehalt von 77,8 Gevi.-fo, einen Calciumgehalt von 4,25 Gew.-fo und eine Löslichkeit (NSI) von 5,6 Gew.-% auf. Unter Verwendung dieser Zusammensetzung werden wiederum Cassava/Milchprotein/Sojamehl-Kekse (3:2:1) hergestellt. Der diese Zusammensetzung enthaltende Teig besitzt ebenfalls eine gute Verarbe.itbarkeit. Die Kaubarkeit dieser Kekse entspricht praktisch jener dor mit der Teilmenge 2. von Beispiel 3 hergestellten Kekse.

Beispiel ,5

Ein Buttermilch/Molke-Gemisch (Gewichtsverhältnis 1 : 4) mit einem Säuregrad von 21°N wird in zwei Teilmengen aufgetrennt. Diese werden jeweils mit der berechneten Alkalimenge bis zu einem Säuregrad von 6⁰I! (p_H 7,0) (1) oder von 10,5°N (p_H 6,78) (2) neutralisiert. Das Alkali wird auf einmal zugegeben. Anschließend v/erden beide Teilmengen gemäß dem in'Beispiel 1 beschriebenen Verfahren behandelt. Das Waschen wird dabei \mter denselben Bedingungen vorgenommen. Das gewaschene Präzipitat wird gepreßt und anschließend auf den Feststoff- und Calciumgehalt analysiert. Der Feststoffgehalt der Teilmenge 1 beträgt 25,2 Gew.-^, janvr der Teilmenge 2 33,7 Gew.-f«. Der auf den 1'¹CS tnto ff gehalt bezogene Calciiimgehalt beträgt im Falle der Teilmenge 1 2,7 Gew.-';« und im Falle der Teilmengo 2 2 Gew.-^. Beide Teilmengen werden gemäß dem Verfahren von Beispiel 3 -'¹^' Gefrieren gebracht und r:\ifgotaut sowie anschließend in der üblichen V/nisn zu einem "Pulver verarbeitet.

Bei dnr Herr.tellung dor Suspnnoion wird die Teilmenge 2 mit 0,9 Gew.-^f;S Natriumtripolyphosphat, bezogen auf den FcLitstuf fg«.¹-

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halt, versetzt. Me Löslichkeit (NSI) des Kopräzipitats 2 "beträgt 6,1 Gew.-$. Unter Verwendung des vorgenannten Kopräzipitats (Proteingehalt 81,3 Gew.-#) hergestellte Cassava/Milclrjrotein/Sojamehl-Kekse (2:1:1; Proteingehalt 23 i») besitzen eine gute Kaubarkeit. Die Verarbeitbarkeit des Teiges wirft ebenfalls keine Probleme auf.

Die Probe 1 wird bei der Suspensionsher st ellung mit 1,3 Natriumtripolyphosphat versetzt. Die Löslichkeit (NSl) dieces Pulvers beträgt 7,1 Gew.-$.

Man stellt ein Weizen/Milchprotein-Keks unter Verwendung des beschriebenen Proteins her. Das Weizenmehl/Kopräzipitat-Verhältnis beträgt 4:1, während das Keks einen Proteingehalt von 19 .Gew.-fo aufweist. Die Kekse besitzen eine gute Kaubarkeit, obwohl sie etwas härter als die Cassava-Kekse sind. Die Verarbeitbarkeit des feiges ist ebenfalls gut. Diese Kekse besitzen den nachstehenden Nährwert: PER (genormt) = 3,00; BV = 75» NPU =70.

B e i s ρ i el 6

Man wendet die vorstehend beschriebene Methode an, wobei man jedoch anstelle'der Molke die Mutterlaugen verwendet, welche nach der Auskristallisation der Hauptmenge des Milchzuckers aus konzentrierter Molke und Abtrennung des Milchzuckers durch beispielsweise Zentrifugieren zurückbleiben. Man stellt ein Gemisch aus 1 Gewichtsteil dieser Mutterlaugen mit einem Peststoffgehalt von 33,6 f° und einem pjj-Wert von 6,0 sowie 2,6 Gewichtsteilen Buttermilch her. Um das Fett von der Buttermilch so gut wie praktisch möglich abzutrennen, zentrifugiert man die Buttermilch bei 15 C unmittelbar nach ihrer Herstellung. Bei diesen Bedingungen bilden sich nahezu keine Sedimente. Das Zentrifugieren eines neutralisierten Gemisches von Mutterlaugen und Buttermilch ist anderer- · seits wegen der beträchtlichen Sedircentatoscheidung praktisch nicht durchführbar.

Das Gemisch wird auf 8O⁰C und nach Zugabe von 0,5 Gew.-^ (in Form einer 35/^igen Lösung) auf 9O⁰C erhitzt.. Anschließend

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wird das Gemisch gemäß Beispiel 1 weiterbehandelt, wonach man ein gewaschenes Kopräzipitat erhält. Dieses Kopräzipitat wird nach vier verschiedenen Methoden weiterverarbeitet, wie aus Spalte 1 und 2 von Tabelle V ersichtlich ist. Die zum Gefrieren gebrachten, gepreßten Koprazipitatblocke besitzen eine Dicke von 4,5 cm. Diuse Blöcke werden zur Herstellung von Suspensionen eingesetzt, welche einen möglichst hohen Peststoffgehalt und etwa dieselbe Viskosität aufweisen, wobei noch ein reibungsloser Sprühtrocknungsprozess gewährleistet wird. Die Suspensionen werden unter Anwendung einer Kolloidmühle hergestellt. In Spalte 3 und 4 von Tabelle V sind die Viskosität bzw« der Feststoffgehalt für die verschiedenen Behandlungsarten angegeben. Die aus einem gepreßten und bei -20 C zum Gefrieren gebrachten Kopräzipitatblock nach raschem Auftauen erhaltene Suspension besitzt den höchsten Feststoffgehalt bei einer geeigneten Viskosität und wird gemäß dem Verfahren von Beispiel 1 sprühgetrocknet. Das erhaltene Kopräzipitat weist einen Proteingehalt von 77 Gew.-^ und eine Löslichkeit (NSI) von 5,7 Gew.-$ auf. Das Molkeprotein/Casein-Verhältnis des Kopräzipitats beträgt 56 : 44.

Dieses Produkt wird gemeinsam mit Cassava und Sojamehl zur Herstellung eines Kekses mit einem Proteingchalt von 23,7 Gew.-^ eingesetzt. Das Cassava/Kopräzipitat/Sojamehl-Verhältnis im Teig beträgt 3 : 2 : 1. Der Teig weist eine gute Verarbeitbarkeit auf. Die Kaubarkeit der Kekse ist gut und vergleichbar mit jener der mit der Teilmenge 2 von Beispiel 3 erhaltenen Kekse.

Tabelle V

Wirkung der Art der Behänd 1 un ^ des /ig.wasc lie η e η Ko ρ rä ζ ipijb a ts_ jauJ den Fest stoff fcr»hfO.t der gum Sprühtrocknen .l^e^eij

relative Feststoffgehalt, ? tifiiGew.-^

nicht gepreßt nicht zum Gefrieren

gebracht 12,5 nee 10,0

gepreßt nicht zum Gefrieren

gebracht 15 see 14,3

gepreßt bei -20⁰C zum

Gefrieren gebracht, 15 r.ec 17,2

ranch aufgetaut

gepreßt bei -20 C zum

Gefrieren gebracht,

Dünßsum aufgetaut 1} sec Vj,0

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* Fließdauer aus einem "Posthumus-Becher" (besonderer Typ eines Ford-Beohers) von 250 ml durch, eine Öffnung mit einem Durchmesser von 8 mm. ,

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Claims

22ΒΒΠ05

BO 4957 15. November I972

Patentansprüche

f\\ Verfahren zur Herstellung eines Milchproteinkopräzipitats mit guter Eignung für Backzwecke und hcnem Nährwert sowie niedrigem Milchzuckergehalt, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Gemisch von (a) 2 bis 10 Gewichtsteilen Molke, einer entsprechenden Meng j von konzentrierter Molke oder 0,2 bis 1 Gewichtstöilen von Mutterlaugen von ^ur Milchzuckerherstellung eingesetzter Kolke (Peststoffgehalt 30 bis 35 Gew.-$ sowie (b) 1 Gewichtsteil Buttermilch oder Magermilch herstellt, den p„ dieses Gemisches auf einen Wert von 6,5 bis 7>1 einstellt, das Gemisch vor, während oder nach der Zugabe von 0,1 bis 1 Gew.-'/5 CaCl„ mindestens 5 Minuten auf mindestens 8O⁰C erhitzt, das dabei gebildete Kopräzipitt.t mit Y/asser wäscht, anschließend das Kopräzipitat neuerlich in Wasser suspendiert, wobei man ihm eine wässrige Lösung eines Polyphosphate in einer so bemessenen Menge beimischt, daß die Zusammensetzung nach dem Trocknen einen Stickstofflöslichkeitsindex (USI) von 4 bis 11 erreicht, und gegebenenfalls die Suspension trocknet.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Gemisch aus 4 Gewichtsteilen Molke und 1 Gewichtsteil Buttermilch herstellt.
3. Vorfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man den p_Tf des Gemisches mit Natriumhydroxid auf einen V/erI. von 6,7 bis 6,9 einstellt.
4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daTl man dem Gemisch 0,15 bis 0,35 Gew.-^ CaOL^ in Form einer 35gew.-5oigen Lösung zusetzt.
5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dai! man das Gemisch 15 LUnuten bei 9O⁰C hüIt.

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6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß man das Koprazipitat derart mit Wasser und Säure wäscht, daß die abfließende Waschflüssigkeit einen p„-Wert von 4 bis 4,5 aufweist.
7. Verfahren nach Anspruch 1 bis 6, dadurch, gekennzeichnet, daß man das gewaschene Koprazipitat zuerst preßt, zum Gefrieren bringt und wiederum auftaut und im.Anschluß daran zur Herstellung einer Suspension mit einer genügend niedrigen Viskosität, daß' dr.s Sprühtrocknen der Suspension ermöglicht wird, einsetzt.
8. Verfahren nach Anspruch 1, bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß man der wässrigen Suspension eine wässrige Natriumtripolyphosphatlö'sung in einer so bemessenen Menge zusetzt, daß der Stickstofflöslichkeitsindex (NSI) des getrockneten Kopräzipitats einen Y/ert von 6 bis 8 erreicht.
9. Verfahren zur Herstellung eines Backprodukts mit einem liohen Milchprotein- und einem niedrigen Milchzuckergehalt, wobei man mindestens ein Stärkeprodukt, ein pflanzliches und ein tierisches Protein einsetzt, dadurch gekennzeichnet, daß man als das tierische Protein das gemäß den Ansprüchen 1 bis 8 hergestellte Milchproteinkopräzipitat verwendet.
10. Backprodukt, hergestellt unter Verwendung eines Stärkeprodukts, eines pflanzlichen und eines tierischen Proteins, dadurch gekennzeichnet, daß das tierische Protein ein gemäß den Ansprüchen 1 bis 8 hergestelltes Milchproteinkopräzipitat ist.' .

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