DE2256005C3 - Verfahren zur Herstellung eines Milchproteinkopräzipitats - Google Patents

Verfahren zur Herstellung eines Milchproteinkopräzipitats

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Milchproteinkopräzipitats mit sehr guter Eignung für Bäckzwecke, hohem Nährwert Und niedrigem Milchzuckergehall;
In der britischen Patentschrift 1151879 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 Konräzipitat weist einen Proteingehalt von 79 bis 88 Gew.-% und einen Milchzuckergehalt von 1 Gew.-°/o 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 dei herkömmlichen rviiichproteinkopräzipitate und von Casein tritt der noch schwerwiegendere Nachteil auf, daß nur ein geringer Anteil von tierischen 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 (1969), Seite 113 und »XVIII ir.'_ Dairy Congress« (1970), IE, Seite 429 ist ferner die Herstellung von Keksen mit einem Proteingenalt von 20 Gew.-% bekannt. Bei diesem Verfahren wird ein Milchproteinkopräzipitat verwendet, welches 2 Gew.-% Ca oder mindestens 2,5 Gew.-% Ca in Kombination mit 2 Gew.-°/o Natnumtripolyphosphat 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^/o) 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,-% CaCI2
mindestens 5 Minuten auf mindestens 80°C erhitzt und das dabei gebildete Kopräzipilat mit Wasser wäscht, und anschließend das Kopräzipitat neuerlich in Wasser suspendiert, wobei man ihm eine wäßrige Lösung eines Polyphosphats 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
Die erfinüungsgemäßen 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 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 werden, erlangen dagegen eine pulverige Struktur, während die Verarbeitbarkeit des Teiges beeinträchtigt wird.
Bei Verwendung von 8 Gewichtsteilen Molke pro Gewichtsteil Buttermilch weist das erhaltene Kopräzipitat einen Caseingehalt von etwa 20 Gew.-°/o und einen Molkeproteingehalt von 80 Gew.-°/o auf.
Bei Verwendung von 1 Gewichtsteil Molke pro Gewichtsteil Buttermilch erhält man ein Kopräzipitat welches etwa 60 Gew.-% Casein und 40 Gew.-°/o 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.-% CaCb zusetzen. Bei Anwendung von 4 Gewichtsteilen Molke pi ο Gewichtsteil Buttermilch beträgt der zuzusetzende CaCb-Anteil etwa 0.2 Gew.-°/o. 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 60°C 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.-°/o 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 Mölke 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 Alkalimertge erfordert. Bei langsamer Neutralisation Verringert sich nilmlic!1 der pH-Wert des Gemisches jedesma! infolge von Verschiebungen des Salzgleichgewichtes. Solche Verschiebungen machen ihrerseits die Zugabe einer größeren Menge von CaCb 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 100N (pH
ίο 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 um 0,75 Gew.-°/o höherer Calciumgehalt als bei einer Neutralisation bis zu einem Säuregrad von 11 bis 12° N erzielt wird.
Nach der Einstellung des gewünschten pH-Wertes oder Säuregrads wird das Gemisch vorzugsweise zur Abtrennung des noch vorhanden·.; Fettes so weitgehend, wie es praktisch möglich ist, ζ .ntnfugiert Die Temperatur beträgt dabei etwa 500C. Anschließend wird das Gemisch vorzugsweise 15 Minuten auf 900C erhitzt. Danach wird eine 35gew.-°/oige CaClrLösung zuge^oben. 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 Wäsche wird beispielsweise zweimal während 15 Minuten bei 7O0C und einmal bei 35° C vorgenommen. Die jeweils verwendete Waschwassermenge beträgt abhängig vom Milchzuckergehalt im gewünschten Endprodukt jedesmal das 3- bis 4fache der Präzipitatmenge. 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 Wehbevölkerung 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 der Nährwerts bewirkt, und
e) den Keksen eine unerwünschte dunkelbraune Farbe verleiht
Das gewaschene Präpizitat wird, beispielsweise durch Pre'.jen, auf einen Feststoffgehalt von etwa 30 Gew.-% gebracht. Das in dieser Weise gewaschene und teilweise entwässerte PrUpitat wird dann zu einer wäßrigen Suspension verarbeitet, wobei man die Teilchengröße (beispielsweise durch Mahlen in einer Kolloidmühle) verringert unrl in die Suspension eine wäßrige Natriumtripolypuosphatlösung einträgt. Nach der Zugäbe 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.-°/o 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 Stickstofflöslichkeitsindex (NSI) die Backqualität 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 Calciumanleil ist der Anstieg der Kurve, welche die Beziehung zwischen dem StickstoiflÖsiichkeitsindex (NSI) und dem auf den Feststoffgehait bezogenen Polyphosphat-GeWi-%-ariteiI 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.
Das getrocknete Produkt weist die nachstehende Zusammensetzung auf:
35
Protein 75bis80Gew.-%
Fett 5 bis 7 Gew.-%
Asche 7 bis 12 Gew.-% einschließlich
1,8 bis 43 Gew.-% Calcium
Milchzucker weniger als 1 Gew.-%
Wasser 3bis4Gew.-%.
Die Aminosäurezusammensetzung des Kopräzipitats ist günstiger als die von der FAO (Food and Agriculture Organisation) ais 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 des Kopräzipitats und des FAO- Koprä Keks aus Koprä
Cassava-Kekses, ausgedrückt in g/16g N Bezugs- zipitat zipitat (4:1)
maßstab (4:1) + Sojamehl
4,2 6,0 5,7
Struktur hinsichtlich wichtiger Aminosäuren gemäß 4,8- RO 10.9
dem FAO-B ezugsmaßstab, Valin 4^2 5,5 5,3
Leucin 2,8 6,0 5,5
Isoleucin 4,2 8,6 7,4
Threonin
Lysin
Bezugsmaßstab
Köpräzipitat
(4:1)
Keks aus Kopfazipilai (4:1)
+ Sojamehl
Gesariil-S
Methionin
Phenylalanin
Tyrosin
Tryptophan
*) Berechnet.
4,2
2,2
2,8
2,8
1,4
4,8
2,6
4,4
4,7
1,8*1
3,7
2,0
4,4
4,1
Im Gegensatz zu den bekanntem 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 »Netio-Proteinverwertung« (NPU), »biologischer Wert« (BV) und »Proleinwirkungs;grad« (PER) verwendet.
Die NPU stellt jenen Prozentanteil des verbrauchten Stickstoffs dar, welcher zum Aufbau von Körperproteinen verwertet sind.
Di?r BV liefert eine Aussage bezüglich der Verdaulichkei« (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 ausgenutzt wird. Dieser Wert kann anhand der nachstehenden Gleichung berechnet werden:
BV =
NPU
D
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 äOWcicncü; uicac vjiuijcii äOiicil ΓιάΓιύ üci 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 berechnet Der genormte PER liegt vorzugsweise oberhalb 2,5.
55
60
65
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$ Gew-%, jener der Molke 1 Gew-%. Zunächst wird die Molke zur Desaktivierung des Labs auf 6O0C 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 9Ö°G erhitzt.
Danach wird eine 35ge\v>°/oige GaCIj'Lösung in der in Tabelle II angegebenen Menge zu den verschiedenen Zusammensetzungen" hinzugefügt. Das Präziphat und das Serum werden mit Hilfe eines Siebes einer lichten Maschenweite von 0,163 mm voneinander getrennt;
A-ü^hiießend wird der Milchzucker abgetrennt, indem mäh das Präzipfrät dreimal im Gleichstrom mit Wasser und einer Säure so länge 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 Π
io
deten Temperaturen betragen 70 bzw 70 bzw, 35°C. Die Menge des pro Behandlung verwendeten Waschwas^ sers beträgt das 3- bis 4fache der Präzipilatfnenge. Das gewaschene Präzipitat wird in einer Kolloidmühle in Wasser bei 5Ö°G suspendiert. Die erhaltene Suspension wird mit Natriümpolyphosphät In Form einer 2gew.- °/oigcn wäßrigen Lösung versetzt. Anschließend wird die Suspension bei einer Lufteiriiaßtemperätur von 23ÖäGund einer AusläDtemperätür von 1000G sprühgetrocknet. Einige Werte der auf diese Weise erhaltenen Proteinzusammensetzungen sind aus Tabelle Il ersichtlich.
Kopräzipitat von Buttermilch/Molke J -A 1 -S Molke
J ; 1 0,19 0,25
Zugesetzte Menge CaCl2, 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 Kjeldahl.
2) Bestimmt nach der Methode von de Koning, »Milchwirtschaft«, 26 (1971), Seite 1 bis 6.
keit 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 Gewichtsteilen Molke her. Nach der Einstellung des pH-Werts auf 6,8 wird jedoch das noch
vorhandene Fett bei 5ö°C durch Zentrifugieren be> 6800 g und einer Drehzahl von 4500 UpM entfernt. Die
halt. Die Kaubarkeit der Kekse ist weniger günstig. rung der eingesetzten Mengen des Calciumchlorids und
Molke liefert ein pulvriges Produkt. Natriumtripolyphosphats erzielt. Die Werte sind aus
Die besten Ergebnisse hinsichtlich der Verarbeitbar- 45 Tabelle III ersichtlich.
Tabelle III
Einige 1:4-Kopräzipitate (1 Gewichtsteil Buttermilch und 4 Gewichtsteile Molke) mit
unterschiedlicher Löslichkeit (NSI)
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-Ko-
ί 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, Gcw.-%
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: l-Cassava/Milchprotein/Sojarnehl-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 Ergebhisse werden unter Verwendurig des Kopräzipitäts 2 erzielt. Die betreffenden Kekse sind knusprig und weisen wie die anderen einen höhen Proteiffg'ehalt 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-Gemisch (Gewichtsverhältnis 1:4) zu zwei Proteinteilmengen. Nach dem Waschen werden beide Teilmengen durch Pressen in einer Käsepresse auf einen Feststoffgehalt von etwa 27 Gew.-°/o 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 rasch mit heißem Wasser aufgetaut Danach wird mit Hilfe einer Homogenisiervorrichtung eine Suspension hergestellt. Anschließend wird Polyphosphat in der eblichen Weise zugesetzt, wonach man die Suspension trocknet. Einige das Verfahren und die dadurch hergestellten Kopräzipitate betreffenden Werte sind »us Tabelle IV ersichtlich.
Tabelle IV
Werte, betreffend die beiden Proteinteilmengen, von denen eine (2) bei -20 C zum Gefrieren gebracht wird und die andere (1) nicht
Beispiel 4
■ FeststoiTgehaii der Suspension,
Gew.-%
Auf die Kopräzipitat-Feststoffe
bezogener Natriumtripolyphosphatgehalt, Gew.-%
Proteingehalt, Gew.-%
Löslichkeit (NSI), Gew.-%
Calciumgehalt, Gew.-%
Milchzuckergehalt, Gew.-%
Fettgehalt, Gew.-%
Aschegehalt, Gew.-%
Feuchtigkeitsgehalt, Gew.-%
Gemäß Beispiel 1 wird ein gewaschenes Proteinpräzipitat nach Zugabe von 0,9 Gew.-% CaCU zu einem Ausgangsgemisch aus 1 Gewichtsteil konzentrierter Molke (konzentriert auf 1A) und 1 Gewichtsteil Magermilch erhalten. Dieses Präzipitat wird gemäß Beispiel 3 zum Gefrieren gebfacht und aufgetaut. Der Suspension werden 2,2 Gew.-% Natriumtripolyphosphat, bezogen auf den Feststoffgehalt, einverleibt. Der Feststoffgehalt der Suspension beträgt 15,8 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) hergestellt. 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 (Gewiclitsverhältnis Ϊ :4) mit einem Säuregrad von 21°N wird in zwei Teilmengen aufgetrennt. Diese werden jeweils mit der berechneten Alkalimenge bis zu einem Säuregrad von 6° N (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
Π 14
1,1 1,1
81,1 81,9
6,3 5,8
2,5 2,4
0 0,2
5,7 5,9
7,i5 7,7
3,4 3,0
atct.
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 !eichte Überlegenheit der mit der Teilmenge 2 hergestellten Kekse festgestellt; diese Kekse erweisen sich im Mund als etwas weniger trocken.
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 1 wird bei der Suspensionsherstellung mit 1,3 Gew.-% Natriumpolyphosphat versetzt Die Löslichkeit (NSI) dieses Pulvers beträgt 7,1 Gew.-°/o.
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-
12
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 Sedimentabscheidung praktisch nicht durchführbar.
Das Gemisch wird auf 80° C und nach Zugabe von 0,5 Gew.-°/o GaCl2 (in Form einer 35%igen Lösung) auf 900C erhitzt. Anschließend wird das Gemisch gemäß Beispiel 1 weiterbehandelt, wonach man ein gewaschenes Köpräzipität erhält. Dieses Köpräzipität 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 einen möglichst hohen Feststoffgehalt und etwa dieselbe Viskosität aufweisen, wobei noch ein reibungsloser Sprühtrocknungsprozeß gewährleistet wird. Die Suspprisionen werden unter Anwendung einer Kolloidmühle hergestellt. In Spalte 3 und 4 von TaDelie V sind die Viskosität bzw. der Feststoffgehalt für die Verschiedenen Behandlungsarten angegeben. Die aus einem gepreßten und bei -2O0C zum Gefrieren gebrachten Kopräzipitatblock nach raschem Auftauen
ίο erhaltene Suspension besitzt den höchsten Feststoffgehalt bei einer geeigneten Viskosität und wird gemäß dem Verfahren von Beispiel 1 sprühgetrocknet. Das erhaltene Köpräzipität weist einen Proteingehält von 77 Gew.-% und eine Löslichkeit (NSl) von 5,7 Gew.-% auf.
Das Moikeprotein/Casein-Verhältnis des Kopräzipitats beträgt 56 :44.
Dieses Produkt wird gemeinsam mit Cassava und Sojamehl zur Herstellung eines Kekses 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 FeststofTgehalt
der zum Sprühtrocknen geeigneten Suspension
nicht zum Gefrieren gebracht mit einem Durchmesser von 8 mm. Relative Feststofl-
nicht zum Gefrieren gebracht Hierzu 1 Blatt Zeichnungen 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
*) Fließdauer aus einem »Posthumus-Becher« (besonderer Typ
Gepreßt durch eine Öffnung 13 see 15,0
eines Ford-Bechers) von 250 ml

Claims (9)

  1. Patentansprüche:
    J. Verfahren zur Herstellung eines Milchpro teinkopräzipitats 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.-% CaCh mindestens 5 Minuten auf mindestens 80° C erhitzt, das dabei gebildete Kopräzipitat mit Wasser wäscht, anschließend das Kopräzipitat neuerlich in Wasser suspendiert, wGbei man ihm eine wäßrige Lösung eines Polyphosphats 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. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Gemisch aus 4 Gewichtsteilen Molke und 1 Gewichtsteil Buttermilch herstellt
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man den pH des Gemisches mit Natriumh>Jroxid auf einen Wert von 6,7 bis 6,9 einstellt.
  4. 4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man dem Gemisch 0,15 bis 0,35 Gew.-% CaCl? in Form einer 35gew.-°/oigen Lösung fcusetzt
  5. 5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man das Gemisch 15 Minuten bei 90° C hält.
  6. 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. 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 ^0 Suspension ermöglicht wird, einsetzt.
  8. 8. Verfahren nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß man der wäßrigen Suspension eine wäßrige Natriumtripolyphosphat'ösung in e.ner So bemessenen Menge zusetzt, daß der Stickstofflöslichkeitsindex (NSI) des getrockneten Kopräzipitats einen Wert von 6 bis 8 erreicht.
  9. 9. Verwendung der nach Anspruch 1-8 hergettellten Milchprotein-Kopräzipitate zur Herstellung von Backprodukten.
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