DE2256005B2 - Verfahren zur Herstellung eines Milchproteinkopräzipitats - Google Patents
Verfahren zur Herstellung eines MilchproteinkopräzipitatsInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung b5
eines Milchproteinkopräzipitats mit sehr guter Eignung
für Backzwecke, hohem Nährwert und niedrigem Milchzuckergehalt.
In der britischen Patentschrift 11 51879 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 gemeinsame Fällung
bzw. das Kopräzipitat abtrennt Dieses Kopräzipitat weist einen Proteingehalt von 79 bis 88 Gew.-% und
einen Milchzuckergehalt von 1 Gew.-% auf.
Der Einsatz der genannten Milchproteinkopräzipitate zur Herstellung 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
gegessen 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
Casein tritt der noch schwerwiegendere Nachteil auf, daß nur ein geringer Anteil von tierischen Protein (auf
Gewirhtsbasis) 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 niedriger. 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 (1969), Seite 113 und »XVIII Int. Dairy Congress«
(1970), IE, Seite 429 ist ferner die Herstellung von
Keksen mit einem Proteingehalt von 20 Gew.-% bekannt. 3ei diesem Verfahren wird ein Milchproteinkopräzipitat verwendet, welches 2 Gew.-% Ca oder
mindestens 2,5 Gew.-% Ca in Kombination mit 2 Gew.-% Natriumtripolyphosphat im Gemisch mit
Weizenmehl, Sojamehl, Butteröl und Zucker enthält. Diese Kekse weisen jedoch ebenfalls die vorgenannten
Nachteile auf.
Da die hier interessierenden Kekse insbesondere für die Versorgung der Bevölkerung von Entwicklungsländern mit einem Produkt eines hohen Nährwertes
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 Gewichtsteilen
von Mutterlaugen von zur Milchzuckerherstellung eingesetzter Molke (Feststoffgehalt 30 bis 35 Gew.-%)
sowie (b) 1 Gewichtsteil Buttermilch oder Magermilch herstellt, indem man den pH 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,-%
mindestens 5 Minuten auf mindestens 80° C erhitzt und das dabei gebildete Kopräzipitat mit Wasser wäscht,
und 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 Stickstofflösuchkeitsindex (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 Backprociukte des genannten Typs.
Wenn man den Anteil der Molke pro Gewichtsteil der Buttermilch verringert, nehmen die aus dem betreffenden
Gemisch hergestellten Kekse einen sauren Geschmack an. Kekse, welche aus einem Molke/Buttermilch-Gemisch
mit einem höheren Molkeanteil pro Gewichtsteil Buttermilch hergestellt weixJen, erlangen
dagegen eine pulverige Struktur, während die Verarbeitbarkeit des Teiges beeinträchtigt wird.
Bei Verwendung von 8 Gewichtsteilen Molke pro Gewichtstei! Buttermilch weist das erhaltene Kopräzipitat
einen Caseingehalt von etwa 20 Gew.-% und einen Molkeproteingehalt von 80 Gew.-% auf.
Bei Verwendung von 1 Gewichtsteil Moke pro Gewichtsteil Buttermilch erhält man ein Kopräzipitat,
welches etwa 60 Gew.-% Casein und 40 Gew.-% Molkeprotein enthält
Ein bevorzugtes Ausgangsgemisch enthält 4 Gewichtsteile Molke 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 Gemische, welche Molke und Buttermilch bzw. Magermilch enthalten, werden vorzugsweise auf einen
pH-Wert von 6,7 bis 6,9 eingestellt. Wenn man 1 Gewichtsteil Molke pro Gewichtsteil Buttermilch
einsetzt, soll man etwa 0,4 Gew.-% CaCl2 zusetzen. Bei
Anwendung von 4 Gewichtsteilen Molke pro Gewichtsteil Buttermilch beträgt der zuzusetzende CaC^-Anteil
etwa 0,2 Gew.-%. Bei einem Gewichtsverhältnis 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.-% Feststoffen, 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 pH-Wert des Gemisches, welches Buttermilch und Molke in einem Verhältnis von 4 Gewichtsteilen
Molke pro Gewichtsteil Buttermilch enthält, beträgt etwa 5,7 bis 5,8. Der pH wird durch Zugabe von
Natronlauge auf Worte innerhalb des vorgenannten Bereichs eingestellt Die Natronlaugezugabe soll rasch
erfolgen, da eine langsame Neutralisation eine höhere Alkalimenge erfordert Bei langsamer Neutralisation
i
jedesmal infolge von Verschiebungen des Salzgleichgewichtes.
Solche Verschiebungen machen ihrerseits die Zugabe einer größeren Menge von CaCl2 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 (pH
κι 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 7° N besteht die Tendenz, daß im trockenen Kopräzipitat ein
is um 9,75 Gew.-% höherer Calciumgehalt als bei einer
Neutralisation bis zu einem Säuregrad von 11 bis 120N
erzielt wird.
Nach der Einstellung des gewünschten pH-Wertes oder Säuregrads wird das Gemisch vorzugsweise zur
»ο Abtrennung des noch vorhandenen Fettes so weitgehend,
wie es praktisch möglich ist zentrifugiert. Die Temperatur beträgt dabei etwa 50° C. Anschließend
wird das Gemisch vorzugsweise 15 Minuten auf 90° C erhitzt Danach wird eine 35gew.-°/oige CaCb-Lösung
zugegeben. Die Proteinausbeute wird dabei durch den verwendeten Anteil bestimmt Im allgemeinen werden
optimale Ergebnisse bei einem Anteil von etwa 0,15 Gew.-% erzielt. Das erhaltene Präzipitat wird dann mit
Wasser und einer Säure, wie Salzsäure, gewaschen. Die
jo Wäsche wird beispielsweise zweimal während 15 Minuten bei 70°C und einmal bei 35°C vorgenommen.
Die jeweils verwendete Waschwassermenge beträgt abhängig vom Milchzuckergehalt im gewünschten
Endprodukt jedesmal das 3- bis 4fache der Präzipitat-
r> menge. Bei der Wäsche wird vorzugsweise eine so bemessene Säuremenge verwendet, daß der pH-Wert
der abfließenden Waschflüssigkeit 4,0 bis 4,5 beträgt
Es ist wichtig, daß 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 Proteingehalt der Kekse auf einen unter dem erzielbaren Optimum liegenden Wert verringert,
c) die Kekse zu hart macht,
d) sich mit einem Teil des vorhandenen Lysins verbindet und dadurch unter Umständen eine
Verringerung des Nährwerts bewirkt, und
e) den Keksen eine unerwünschte dunkelbraune >0 Farbe verleiht
Das gewaschene Präpizitat wird, beispielsweise durch
Pressen, auf einen Feststoffgehalt von etwa 30 Gew.-% 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 Zu-
bo gäbe des Polyphosphats erhöht sich die Löslichkeit
(NSI) 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
b5 Obwohl beim Sprühtrocknen eine niedrige Viskosität
von Vorteil ist soll das Polyphosphat nicht in einem zu hohen Anteil eingesetzt werden, da ein zu hoher
verringert sich nämlich der oH-Wert des Gemisches Stickstcffiosuchkeitsiwdex iNS!^ die Buckciisü
die Backcusütst ver
schlechten. Daher soll der Stickstofflöslichkeitsindex
auf Werte im Bereich von 4 bis 11, vorzugsweise auf einen Wert von etwa 7, eingestellt werden. Die
benötigte Polyphosphatmenge hängt hauptsächlich vom Calciumanteil im Kopräzipitat ab, wie die Werte in der -,
beigefügten Zeichnung zeigen. Bei einem höheren Calciumanteil ist der Anstieg der Kurve, welche die
Beziehung zwischen dem Stickstofflöslichkeitsindex (NSI) und dem auf den Feststoffgehalt bezogenen
Polyphosphat-Gew.-%-anteil wiedergibt, weniger steil.
Die Suspension kann sprühgetrocknet werden. Zur Verhinderung der Ausbildung einer sandigen Beschaffenheit
soll die Korngröße der getrockneten Teilchen jedoch gering sein. Es ist bevorzugt, daß 90% der
Teilchen eine geringere Korngröße als 40 Mikron aufweisen.
Vor dem Trocknen kann 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 -200C in ruhender Luft
und anschließendem raschem Auftauen mit Hilfe von heißem Wasser können Suspensionen mit einem
Feststoffgehalt von 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. jo
Das getrocknete Produkt weist die nachstehende Zusammensetzung auf:
Protein | 75bis80Gew.-% |
Fett | 5 bis 7 Gew.-% |
Asche | 7 bis 12 Gew.-% einschließlich |
1,8 bis 4,3 Gew.-% Calcium | |
Milchzucker | weniger als 1 Gew.-°/o |
Wasser | 3bis4Gew.-%. |
Die Aminosäurezusammensetzung des Kopräzipitats ist günstiger als die von der FAO (Food and Agriculture
Organisation) als Bezugsmaßstab angeführte, dem menschlichen Bedarf an wichtigen Aminosäuren entsprechende
Aminosäurenstruktur. Der Vollständigkeit halber zeigt die nachstehende Tabelle I nicht nur den
Gehalt des aus 4 Gewichtsteilen Molke und 1 Gewichtsteil Buttermilch erhaltene Kopräzipitats an
wichtigen Aminosäuren, sondern auch den entsprechenden Gehalt eines unter Verwendung des Kopräzipitats
und von Sojamehl hergestellten Cassava-Kekses. Beim letzteren Keks beträgt das Verhältnis des Kopräzipitatproteins
zum Sojaprotein etwa 3:1.
Struktur hinsichtlich wichtiger Aminosäuren gemäß dem FAO-Bezugsmaßstab, des Kopräzipitats und des
Cassava-Kekses, ausgedrückt in g/16 g N
FAO- | Koprä | Keks aus Koprä | |
Bezugs | zipitat | zipitat (4:1) | |
maßstab | (4:1) | + Sojamehl | |
Valin | 4a | 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 |
FAO- Koprä-Bezugs- zipitat
maßstab (4:1)
Keks aus Koprä
zipitat (4:1)
+ Sojamehl
4,2 | 4,8 | 3,7 |
2,2 | 2,6 | 2,0 |
2,8 | 4,4 | 4,4 |
2,8 | 4,7 | 4,1 |
1,4 | 1,8*) | - |
Gesamt-S
Methionin
Phenylalanin
Tyrosin
Tryptophan
*) Berechnet.
Im Gegensatz zu den bekannten Milchproteinen um Milchproteinkopräzipitaten eignet sich das erfindungs
gemäße Milchproteinkopräzipitat zur Herstellung vo! Keksen, die einen hohen Proteingehalt aufweisen
knusprig sind und keine harte Struktur besitzen.
In den nachstehenden Beispielen werden die Begrifft »Netto-Proteinverwertung« (NPU), »biologische:
Wert« (BV) und »Proteinwirkungsgrad« (PER) verwen det
Die NPU stellt jenen Prozentanteil des verbrauchter Stickstoffs dar, welcher zum Aufbau von Körperprotei
nen verwertet sind.
Der BV liefert eine Aussage bezüglich der Verdau lichkeit (D) des Proteins einschließlich jenes Proteinen
teils, welcher resorbiert und daher nicht in den Faece! ausgeschieden wurde. Der BV kann als Prozentantei!
der Menge des resorbierten Stickstoffs definieri werden, welche im Körper für die Proteinsynthese
ausgenutzt wird. Dieser Wert kann anhand dei nachstehenden Gleichung berechnet werden:
BV =
NPU
D
D
χ 100
Die NPU und die Verdaulichkeit werden nach dem Verfahren von Miller und Bender, beschrieben in Brit. J.
of Nutrition, 9 (1955), Seite 382, bestimmt Es ist vorteilhaft wenn der BV und die NPU nur geringfügig
voneinander abweichen; 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 (I95S). Seite 1S2 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 berechnet Der genormte PER liegt vorzugsweise oberhalb 2ß.
55
Molke (pH 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 Buttermilch versetzt Das Buttermilch/Molke-Gemisch wird durch Zugabe
von 4 η Natronlauge auf einen pH-Wert von 6,8
eingestellt. Anschließend wird das Gemisch 15 Minuten auf 900C erhitzt.
Danach wird eine 35gew.-%ige CaClrLösung in der
in Tabelle Il angegebenen Menge zu den verschiedenen Zusammensetzungen hinzugefügt. Das Präzipitat und
das Serum werden mit Hilfe eines Siebes einer lichten Maschenweite 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 pH-Wert von 4,0 bis
4,5 aufweist. Das Präzipitat und das angesäuerte Wasser sind 15 Minuten miteinander in Kontakt. Die angewen-
deten Temperaturen betragen 70 bzw. 70 bzw. 35°C. Die Menge des pro Behandlung verwendeten Waschwassers
beträgt das 3- bis 4fache der Präzipitatmenge. Das gewaschene Präzipitat wird in einer Kolloidmühle in
Wasser bei 50°C suspendiert. Die erhaltene Suspension wird mit Natriumpolyphosphat in Form einer 2gew.-
°/oigen wäßrigen Lösung versetzt. Anschließend wird die Suspension bei einer Lufteinlaßtemperatur von
2300C und einer Auslaßtemperatur von 1000C sprühgetrocknet.
Einige Werte der auf diese Weise erhaltenen Proteinzusammensetzungen sind aus Tabelle Il ersichtlich.
Kopräzipitat von | Buttermilch/Molke | 1:4 | 1:8 | Molke |
1 :1 | 0,19 | 0,25 | ||
Zugesetzte Menge CaCI2, Gew.-% | 0,40 | 70,6 | 71,5 | 0,05 |
Proteingehalt1), % | 70,5 | 65:35 | 79:21 | 76,5 |
Molkeprotein/Casein2) | 41:59 | 5,6 | 5,0 | 100:0 |
NSI, % | 7,5 | 0,61 | 0,75 | 6,5 |
Milchzuckergehalt, % | 0,94 | 0,81 |
') Bestimmt nach Kjeidahl.
2) Bestimmt nach der Methode von de Koning, »Milchwirtschaft«, 26 (1971), Seite 1 bis 6.
Unter Verwendung der obigen Zusammensetzungen werden Cassava/Milchprotein/Sojamehl-Kekse (Mengenverhältnis
3:2:1; Proteingehalt von 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 pulvriges Produkt.
Die besten Ergebnisse hinsichtlich der Verarbeitbarkeit des Teiges sowie der Kaubarkeit der Kekse werden
im allgemeinen mit dem 1 :4-Kopräzipitat erziel·-
> Gemäß der in Beispiel 1 beschriebenen Methode stellt man Proteinzusammensetzungen mit unterschiedlicher
Löslichkeit aus einem Gemisch von 1 Gewichtsteil Buttermilch und 4 Gewichtsteilen Molke her. Nach der
Einstellung des pH-Werts auf 6,8 wird jedoch das noch vorhandene Fett bei 500C durch Zentrifugieren bei
6800 g und einer Drehzahl von 4500 UpM entfernt. Die unterschiedlichen Löslichkeiten werden durch Variierung
der eingesetzten Mengen des Calciumchlorids und Natriumtripolyphosphats erzielt. Die Werte sind aus
Tabelle III ersichtlich.
Einige 1:4-Kopräzipitate (1 Gewichtsteil Buttermilch und 4 Gewichtsteile Molke) mit
unterschiedlicher Löslichkeit (NSI)
1 | 2 | 3 | 4 | |
Proteingehalt, Gew.-% | 74,1 | 76,4 | 79,6 | 72,3 |
Löslichkeit (NSI), Gew.-% | 3,9 | 6,7 | 12,0 | 20,5 |
Calciumgehalt, Gew.-% | 3,7 | 2,5 | 2,2 | 2,3 |
Auf die Feststoffe bezogener Natrium- | 1,15 | 1,15 | 1,25 | 3,5 |
tripolyphosphatgehalt, Gew.-% | ||||
Aschegehalt, Gew.-% | 11,4 | 8,3 | 7,2 | 10,4 |
Korngrößenverteilung | ||||
<20 Mikron, % | 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:I-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 besitzen eine unbefriedigende Kaubarkeit und erweisen sich als
sandig. Die besten Ergebnisse werden unter Verwen- r)
dung 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 iu
Nährwert der Kekse ist hervorragend; der genormte PER beträgt 3,26, der BV 80 und die NPU 74.
Man verarbeitet gemäß Beispiel 1 ein Buttermilch/ r>
Molke-Gemisch (Gewichtsverhältnis 1:4) zu zwei Pfüteinieiimertgen. Nach dem Waschen werden beide
Teilmengen durch Pressen in einer Käsepresse auf einen Feststoffgehalt von etwa 27 Gew.-% eingestellt. Eine
Teilmenge (2) wird dann zum Gefrieren gebracht. Bei der anderen Teilmenge (1) ist dies nicht der Fall. Die
Teilmenge 2 wird zu Blöcken mit einer Dicke von 4,5 geschnitten. Diese Blöcke werden anschließend bei
— 20° C zum Gefrieren gebracht. Nach dem Erreichen des vollständig gefrorenen Zustands werden die Blöcke 2
> 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 jo hergestellten Kopräzipitate betreffenden Werte sind
aus Tabelle IV ersichtlich.
Werte, betreffend die beiden Proteinteilmengen, von Jl
denen eine (2) bei -20 C zum Gefrieren gebracht wird und die andere (1) nicht
1 | 2 | |
Feststoflgehalt der Suspension, Gew.-% |
11 | 14 |
Auf die Kopräzipitat-Feststoffe bezogener Natriumtripoly- phosphatgehalt, Gew.-% |
1,1 | 1,1 |
Proteingehalt, Gew.-% | 81,1 | 31,9 |
Löslichkeit (NSI), Gew.-% | 6,3 | 5,8 |
Calciumgehalt, Gew.-% | 2,5 | 2,4 |
Milchzuckergehalt, Gew.-% | 0 | 0,2 |
Fettgehalt, Gew.-% | 5,7 | 5,9 |
Aschegehalt, Gew.~% | 7,8 | 7,7 |
Feuchtigkeitsgehalt, Gew.-% | 3,4 | 3,0 |
4r>
55
Beide Teilmengen werden zur Herstellung von Cassava/Milchprotein/Sojamehl-Keksen (3:2:1) eingesetzt
Die Verarbeitbarkeit 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 Kaubarkeit der Kekse (Proteingehalt 24%) betrifft, wird eine leichte Überlegenheit
der mit der Teilmenge 2 hergestellten Kekse festgestellt; diese Kekse erweisen sich im Mund als
etwas weniger trocken.
Gemäß Beispiel 1 wird ein gewaschenes Proteinpräzipitat nach Zugabe von 0,9 Gew.-% CaCl2 zu einem
Ausgangsgemisch aus 1 Gewichtsteil konzentrierter Molke (konzentriert auf 1Ai) und 1 Gewichtsteil
Magermilch erhalten. Dieses Präzipitat wird gemäß Beispiel 3 zum Gefrieren gebracht und aufgetaut. Der
Suspension werden 2,2 Gew.-% Natriumtripolyphosphat, bezogen auf den Feststoffgehalt, einverleibt. Der
Feststoffgehalt der Suspension beträgt 1 5,8 Gew.-%. Das Kopräzipitat weist einen Proteingehalt von 77,8
Gew.-%, einen Calciumgehalt von 4,25 Gew.-% und eine Löslichkeit (NSI) von 5,6 Gew.-% auf. Unter
Verwendung dieser Zusammensetzung werden wiederum Cassava/Milchprotein/Sojamehl-Kekse (3:2:1)
hergesteiit. Der diese Zusammensetzung enthaltende Teig besitzt ebenfalls eine gute Verarbeitbarkeit. Die
Kaubarkeit dieser Kekse entspricht praktisch jener der mit der Teilmenge 2 von Beispiel 3 hergestellten Kekse.
Ein Buttermilch/Molke-Gemisch (Gewichtsverhältnis
1 :4) mit einem Säuregrad von 210N wird in zwei
Teilmengen aufgetrennt. Diese werden jeweils mit der berechneten Alkalimenge bis zu einem Säuregrad von
60N (pH 7,0) (1) oder von 10,5°N (pH 6,78) (2) neutralisiert. Das Alkali wird auf einmal zugegeben.
Anschließend werden beide Teilmengen gemäß dem in Beispiel 1 beschriebenen Verfahren behandelt. Das
Waschen wird dabei unter 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.-%, jener der Teilmenge 2 33,7 Gew.-%. Der auf den Feststoffgehalt
bezogene Calciumgehalt beträgt im Falle der Teilmenge 1 2,7 Gew.-% und im Falle der Teilmenge 2
2 Gew.-%. Beide Teilmengen werden gemäß dem Verfahren von Beispiel 3 zum Gefrieren gebracht und aufgetaut
sowie anschließend in der üblichen Weise zu einem Pulver verarbeitet.
Bei der Herstellung der Suspension wird die Teilmenge 2 mit 0,9 Gew.-% Natriumtripolyphosphat,
bezogen auf den Feststoffgehalt, versetzt. Die Löslichkeit (NSI) des Kopräzipitats 2 beträgt 6,1 Gew.-%.
Unter Verwendung des vorgenannten Kopräzipitats (Proteingehalt 81,3 Gew.-%) hergestellte Cassava/
Milchprotein/Sojamehl-Kekse (2:1:1; Proteingehalt 23%) besitzen eine gute Kaubarkeit. Die Verarbeitbarkeit
des Teiges wirft ebenfalls keine Probleme auf.
Die Probe I wird bei der Suspensionsherstellung mit 1,3 Gew.-% Natriumpolyphosphat versetzt. Die Löslichkeit
(NSI) dieses 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.-% aufweist Die Kekse besitzen eine gute Kaubarkeit,
obwohl sie etwas härter als die Cassava-Kekse sind. Die Verarbeitbarkeit des Teiges ist ebenfalls gut Diese
Kekse besitzen den nachstehenden Nährwert: PER (genormt)=3,00; BV=75; NPU=70.
Man wendet die vorstehend beschriebene Methode an, wobei man jedoch anstelle der Molke die
Mutterlaugen verwendet, welche noch der Auskristalli-
sation 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 Feststoffgehalt von 33,6% und einem pH-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 andererseits wegen der beträchtlichen Sedimentabschcidung praktisch nicht
durchführbar.
Das Gemisch wird auf 800C und nach Zugabe von 0,5
Gew.-% CaCb (in Form einer 35°/oigen Lösung) auf
900C erhitzt. Anschließend 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 Kopräzipitatblöcke
besitzen eine Dicke von 4,5 cm. Diese Blöcke werden zur Herstellung von Suspensionen eingesetzt, welche
2(1 einen möglichst hohen Feststoffgehalt 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 Feststoff gehalt für die verschiedenen Behandlungsai ten angegeben. Die aus
einem gepreßten und bei — 200C 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 ICekses mit einem
Proteingehalt 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.
Wirkung der Art der Behandlung des gewaschenen Kopräzipitats auf den Feststoffgehalt
der zum Sprühtrocknen geeigneten Suspension
nicht zum Gefrieren gebracht | Relative | Feststoff- | |
nicht zum Gefrieren gebracht | Viskosität*) | gehalt. | |
bei -20 C zum Gefrieren | Gew.-% | ||
Nicht gepreßt | gebracht, rasch aufgetaut | 12,5 see | 10,0 |
Gepreßt | bei - 20 C zum Gefrieren | 15 see | 14,3 |
Gepreßt | gebracht, langsam aufgetaut | 15 see | 17,2 |
Gepreßt | 13 see | 15,0 | |
*) Fließdauer aus einem »Posthumus-Becher« (besonderer Typ eines rord-Bechers) von 250 mi
durch eine Öffnung mit einem Durchmesser von 8 mm.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (9)
1. Verfahren zur Herstellung eines Milchproteinkopräzipitats mit guter Eignung für Backzwecke und
hohem Nährwert sowie niedrigem Milchzuckergehalt, dadurch gekennzeichnet, daß man
ein Gemisch von (a) 2 bis 10 Gewichtsteilen Molke, einer entsprechenden Menge von konzentrierter
Molke oder 0,2 bis 1 Gewichtsteilen von Mutterlaugen von zur Milchzuckerherstellung eingesetzter
Molke (Feststoffgehalt 30 bis 35 Gew.-%) sowie (b) 1 Gewichtsteil Buttermilch oder Magermilch herstellt,
den pH 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-.-% CaCI2 mindestens 5
Minuten auf mindestens 8O0C erhitzt, das dabei
gebildete Kopräzipitat mit Wasser wäscht, anschließend das Kopräzipitat neuerlich in Wasser suspendiert, wobei man ihm eine wäßrige Lösung eines μ
Polyphosphate in einer so bemessenen Menge beimischt, daß die Zusammensetzung nach dem
Trocknen einen Stickstofflöslichkeitsindex (NSI) 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. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man den pH des Gemisches mit jo
Natriumhydroxid auf einen Wert von 6,7 bis 6,9 einstellt
4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet daß man dem Gemisch 0,15 bis 0,35
Gew.-% CaCb in Form einer 35gew.-%igen Lösung zusetzt.
5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet daß man das Gemisch 15 Minuten
bei 90° C hält.
6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet daß man das Kopräzipitat derart mit Wasser und Säure wäscht daß die abfließende
Waschflüssigkeit einen pH-Wert von 4 bis 4,5 aufweist
7. Verfahren nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet daß man das gewaschene Kopräzipitat zuerst preßt zum Gefrieren bringt und
wiederum auftaut und im Anschluß daran zur Herstellung einer Suspension mit einer genügend
niedrigen Viskosität daß das Sprühtrocknen der Suspension ermöglicht wird, einsetzt
8. Verfahren nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß man der wäßrigen Suspension
eine wäßrige Natriumtripolyphosphatlösung in einer
so bemessenen Menge zusetzt daß der Stickstofflöslichkeitsindex (NSl) des getrockneten Kopräzipitats
einen Wert von 6 bis 8 erreicht.
9. Verwendung der nach Anspruch 1 — 8 hergestellten Milchprotein-k.opräzipitate zur Herstellung
von Backprodukteti. Μ
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