DE2256005B2

DE2256005B2 - Verfahren zur Herstellung eines Milchproteinkopräzipitats

Info

Publication number: DE2256005B2
Application number: DE2256005A
Authority: DE
Inventors: Rudolf De Wageningen Boer (Niederlande)
Original assignee: STICHTING BEDRIJVEN VAN HET NEDERLANDS INSTITUUT VOOR ZUIVELONDERZOEK EDE (NIEDERLANDE)
Current assignee: STICHTING BEDRIJVEN VAN HET NEDERLANDS INSTITUUT VOOR ZUIVELONDERZOEK EDE (NIEDERLANDE)
Priority date: 1971-11-15
Filing date: 1972-11-15
Publication date: 1980-05-14
Also published as: DE2256005C3; NL170090C; DE2256005A1; NL170090B; US3882256A; BE791350A; IE38473L; FR2160479A1; FR2160479B1; IE38473B1; NL7115702A; GB1374019A; CA1008725A; AU4888872A

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.

Tabelle I

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

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

Beispiel 1

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-

Tabelle II

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·-

Beispiel 2

> 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.

Tabelle III

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.

Beispiel 3

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.

Tabelle IV

Werte, betreffend die beiden Proteinteilmengen, von ^Jl denen eine (2) bei -20 C zum Gefrieren gebracht wird und die andere (1) nicht

Beispiel 4

	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

4^r>

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.

Beispiel 5

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.

Beispiel 6

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.

Tabelle V

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

Patentansprüche:

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