DE2354195A1 - Teigentwicklungs- und konditionierungsmittel, sowie verfahren zur herstellung und verwendung desselben - Google Patents

Description

DIPL-ING. FRANZ WERDERMANN PATENTANWALT ² HAMBURG 13 PATENTANWAtT . - - . ~ _ -. . * λ γκ

■ INNOCENTIASTRASSE 30 2354135

TELEFON 452139

F. 73 204a El.

lOremost-McKesson, Inc., .San Francisco, Kalif. (Y.St.A.)

Teigentwicklungs- und Konditionierungsmittel, sowie Verfahren zur Herstellung und Verwendung desselben.

Pur diese Anmeldung wird die Priorität aus der entsprechenden US-Anmeldung Serial No. 302 748 vom 1. November 1972 in Anspruch, genommen.

Die Erfindung betrifft allgemein Teigentwicklungs- und Konditionierungsmittel zur Verwendung im Backgewerbe unter Einsatz in besonderer Weise hergestellter Molkenproteinkonzentrate, sowie Verfahren zur Herstellung derartiger Mittel, insbesondere "ganzer" leigentwicklungs- und Konditionierungsmittel auf der Grundlage von Molkenproteinkonzentraten, und schließlich die Anwendung derartiger Mittel in kontinuierlichen oder auf abgegrenzte Mengen abgestellten Backverfahren zur Herstellung von durch Teiglockerungsmittel oder durch Gärung gelockerten, teilweise gelockerten oder auch nicht gelockerten Backwaren.

Die hier vorgeschlagenen Teigentwieklungs- und Konditionierungsmittel sind insbesondere auf die Bedürfnisse des Backgewerbes abgestimmt und werden aus Molkenproteinkonzentraten gewonnen, aus denen durch Membranfiltration Laktose und Mineralsalze entfernt worden sind. Natürliche

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Teigentwicklungs- und Konditionierungsmittel werden erhalten durch. Vermischen der Molkenproteinkonzentrate mit einem GIu-. tenaktivierungsmittel aus der Gruppe der genießbaren SuIfbydryl-Reduktionsmittel (Zystein, Glutathion und Sulfitsalzen), Die Herstellung kompletter oder "ganzer" Teigkonditionierungsmittel erfolgt durch. Vermischen der Molkenproteinkonzentrate mit Teigkonditionierungsmitteln, die ausgewählt sind aus der allgemeinen Gruppe der genießbaren Fettsäuren-Netzmittel (Mono- und Diglyzerid-, ath.oxylierte Monoglyzerid- und PoIyoxyätbylen-Sorbitanderivate langkettiger fettsäuren, Natrium- und Kalziumstearoyllaktylate) und Trocknen und Verfestigen der Gemische zu rieselfählgen Proteinkonzentraten mit Emulgier- und Teigkonditionierungseigenschaften. "Ganze" Teigkonditionierungsmittel dieser Art lassen sich, mit oder ohne Zumiscnung von genießbaren Sulfhydryl-Reduktionsmitteln verwenden. In sämtlich.en, in dieser Beschreibung beschriebenen Teigentwicklungs- und Eonditionierungsmitteln weist der Proteinanteil einen überraschend hohen Grad an Sulfbydrylaktivität in Form aktiver, freier SH-Gruppen auf, so daß sich, diese Mittel für Teigentwicklungs- und -konditionierungsreaktionen in den unterschiedlichsten Backverfahren eignen.

Das Verfahren zur Herstellung dieser Teigentwicklungsund Konditionierungsmittel umfaßt wenigstens eine Membranfiltration, durch, welche eine proteinreiche Fraktion erhalten wird, die sich, konzentrieren, trocknen und mit einer zusätzlichen Menge an Sulfhydryl-Reduktionsmittel vermischen läßt. Die proteinreiche Fraktion kann auch, mit den Teigkon-

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ditionierungsmitteln und ggf. mit einem genießbaren Sulfbydryl-Reduktionsmittel zur Darstellung kompletter oder "ganzer Teigkonäitionlerüngsmittel vermischt werden. Trockene Enderzeugnisse werden durch Naßvermischung und Sprüb.trocknung, Heißvermischung und Abkühlung bis zur Erstarrung oder durch. Trockenvermisebung erhalten.

Die beschriebenen Teigentwicklungs- und Konditionierungsmittel werden in Backverfahren angewandt, wobei sie in einer Menge von 0,5 - 2,0$, bezogen auf das Mehlgewicht, zugesetzt werden. Die Vermischung der Teigentwicklungs- und Konditionierungsmittel mit den üblichen Teigzutaten wie z.B. Mehl, Wasser, Hefe usw. erfolgt während der Herstellung des Teiges, und wirken in diesem aufgrund der Sulfhydryiaktivität des Molkenproteins als verfahrenestabile biochemische Glutenund Teigkonditionierungsmittel bei praktisch, sämtlichen Backverfahren (in abgegrenzten Mengen oder im kontinuierlichen Betrieb), wobei in jedem Falle qualitativ hochwertige Backwaren (mit oder ohne Teiglockerung) erhalten werden.

Flüssige Molken (beispielsweise aus der Käse- oder Kaseinherstellung) enthalten bekanntlich, große Mengen an Molkenprotein, nämlich, von 10 - 20$, bezogen auf das Feststoff-Trockengewicht. Da Molkenprotein im wässrigen Serum, in dem es enthalten ist, natürlich lösbar ist, sind Verfahren zur Abscheidung von Protein im allgemeinen von Koagulation des Proteins abhängig, wobei dessen Zustand

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geändert, d.h. dieses aus einer Lösung oder einer Suspension in einen Niederschlag übergeführt wird. Koagluation wird üblicherweise durch, einen irreversiblen chemischen Vorgang, der unter der Bezeichnung Denaturierung bekannt ist, verursach/t, der im· allgemeinen unter Wärmeeinwirkung erfolgt (jedoch, ebenfalls durch. Säure, Alkali oder Ultraviolettbestrahlung), wobei ein Punkt erreicht wird, an dem sich, die ursprünglichen Eigenschaften des Proteins dauerhaft verändert haben. In einem Artikel von R. Jenness (R. Jenness "Effects of Heat Treatment on Serum Proteins" (Einfluß von Wärmebehandlung auf Serumproteine), Agr. and Food Chem. 2(2), 75 (1954)) ist ausgeführt, daß Molkenproteine bei Wärmedenaturierung eine Zunahme in der Anzah.l der Sulfhydrylgruppen zeigen. Das Protein ändert seine Gestalt, indem es vermutlich aufgeklappt wird, so daß eine Zunahme in der Aktivität der' SH-Gruppen beobachtet werden kann. Es wird angenommen, daß diese SH-Gruppenaktivität auf den ß-Lactalbuminanteil des Molkenproteins zurückzuführen ist ((X -Lactalbumin scheint in den SH-Gruppen zu fehlen). Durch. Wärmebehandlung werden die SH-Gruppen von β-r-Lactoglobulin so stark aktiviert, daß die meisten durch, atmosphärischen Sauerstoff zerstört werden, wenn die Wärmebehandlung unter Luft ausgeführt wird. Damit ergibt sieb, ein Verlust an SH-Gruppenaktivität. Außerdem bedingt das Vorhandensein nur geringer (katalytischer) Spuren allgemein vorkommender Elemente (wie z.B. Kupfer) während der Erwärmung, daß der Verlust während der Erwärmung praktisch, vollständig ist. So besitzt beispielsweise im Han-

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del erhältliches Lactalbumin (welches zu etwa 80 - SOfo aus Molkenprotein "besteht), das unter Wärmeeinwirkung denaturiert und naß zur Ausfällung gebracht worden ist, praktisch keine SuIfhydrylaktivitat in Form aktiver, freier SH-Gruppen.

Bekanntlich, beruhen handelsübliche Verfahren zur Darstellung verwertbarer Fraktionen aus flüssiger Molke im allgemeinen auf einer Konzentration durch Wärmeeinwirkung. Bei einem bekannten derartigen Verfahren (siehe beispielsweise US-Patentschrift 2 439 612) wird die Molke durch Vakuumverdampfung vorkonzentriert, dann wird die Laktose aus dem Konzentrat auskristallisiert, und die Laktosekristalle, werden von der Mutterlauge abgetrennt. Der Denaturierungs-« grad der in der Mutterlauge zurückbleibenden Proteinfraktion hängt von Zeit- und Temperatürfaktoren während der Verarbeitung ab. Eine stärkere Denaturierung wird im allgemeinen ; als wünschenswert angesehen, um die Gewinnung der Laktosekristalle zu erleichtern. Die proteinhaltige Flüssigkeit, aus welcher die Laktose entfernt ist, wird im allgemeinen sprühgetrocknet und als Tierfutter verwendet. Dieses Tierfutter hat jedoch nur begrenzten Wert, was teilweise auf ..■.-,., den Grad der Proteindenaturierung und auf den hohen Salzgehalt zurückzuführen ist. Flüssige Molken lassen sich auch durch andere Verfahren als Vakuumverdampfung konzentrieren, beispielsweise vermittels des Verfahrens der bereits zur Konzentration von Molken vorgeschlagenen Verfahren der umgekehrten Osmose, wobei keine Wärmebehandlung erfolgt. Das Vorhandensein von nichtx'denaturiertem Molkenprotein

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behindert jedoch, eine wirksame und leichte Abtrennung der Laktosekristalle.

In letzter Zeit wurden mehrere Verfahren zur Darstellung von Molkenproteinkonzentraten entwickelt, "bei denen ein großer Anteil des durch. Wärme denaturierharen Proteins in im wesentlichen nicht denaturierter Form bewahrt wird. Ein entsprechendes Verfahren ist in der US-Patentschrift 3 447 930 von Francis beschrieben, bei dem die aus der Cheddar- oder Weißkäseherstellung gewonnene flüssige Molke wenigstens einer Membranelektrodialyse unterworfen wird, um den Salzgehalt der Molke zu verringern, und anschließend ein großer Anteil der Laktose durch. Kristallisation ausgeschieden wird. Nach. Konzentrieren und Sprühtrocknen der verbleibenden Flüssigkeit werden Proteinkonzentrate mit einem Proteingehalt in der Größenordnung von 30 - 45$, bezogen auf das Feststoff-Trockengewicht erhalten.

Ein weiteres Verfahren zur Herstellung von Molkenproteinkonzentrat, bei dem der Proteinanteil in im wesentlichen nicht^denaturierter Form gehalten wird, ist in einer weiteren US-Patentanmeldung mit dem Aktenzeichen Serial Uo. 58 046, Anmeldetag 24. Juli 1970 von Zanzig u.a. beschrieben. Wie darin ausgeführt, wird die flüssige Molke zur Erzielung einer mit Protein angereicherten Fraktion wenigstens einer Membran-Ultrafiltration unterworfen. Die Fraktion (welche von einem Teil der Laktose und des Wassers, sowie von Salzen und nichtproteinhaltigen Stickstoffbestandteilen befreit

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ist) wird dann zur Auskristallisation oder Abscheidung des ursprünglichen Xaktosegehalts weiter behandelt. Die dabei erhaltene proteinreiche Fraktion wird entweder unmittelbar zu einem Trockenerzeugnis verarbeitet oder einer weiteren Membranfiltration in Form einer Ultrafiltration oder einer. Gelfiltration oder beiden Filtrationstypen unterworfen,
wodurch die mit Protein angereicherten Fraktionen erhalten werden, welche einen noch höheren Proteingehalt aufweisen. Das beschriebene Verfahren gestattet die Verarbeitung flüssiger Molke zu mit Protein angereicherten Fraktionen, welche 35 - 7056 Protein, bezogen auf das Feststoff-Trockengewicht enthalten.

Bei beiden vorgenannten Verfahren nach- der US-Patentschrift 3 447 930 und der weiter genannten US-Patentanmeldung von Zanzig u.a. wird sorgfältig darauf geachtet, daß die Molke keiner übermässigen chemischen oder Wärmebehandlung ausgesetzt wird, durch welche das Molkenprotein denaturiert oder verändert werden könnte.

Die vorgenannten Verfahren zur Herstellung von Protein und Laktosekonzentraten veranschaulichen das allgemeine
Interesse an den bemerkenswerten Eigenschaften von flüssiger Molke, die bei der Herstellung von Cheddar- und Weißkäße
anfällt. Da nur etwa ein Drittel dieser flüssigen Molke
weiterverarbeitet und genutzt wird, ergibt sich für den
Rest das Problem der Abfallbeseitigung, indem dieser in
Gewässer oder Abwasseranlagen eingeleitet wird und damit

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zur Umweltverschmutzung beiträgt. Da die meisten handelsüblichen Molkenproteinkonzentrate Protein in denaturierter oder unlöslicher Form enthalten, ist das Verscbmutzungsproblem sehr erheblich.. Entsprechend den beiden oben genannten Veröffentlichungen wird versucht, dieses Problem dadurch, abzumindern, daß die löslichen Eigenschaften des Proteins bewahrt werden, damit sich, die dadurch, erhaltenen Molken— proteinkonzentrate in löslicher Form für die Getränke- und die Babynahrung8h.ers te llung verwerten lassen.

Die potentiellen Möglichkeiten zur Verwendung von Molkenproteinkonzentraten in der Backindustrie sind ebenfalls erst vor kurzem untersucht worden. Dabei ist jedoch, die Schlußfolgerung gezogen worden, daß der Proteinanteil in im . wesentlichen denaturierter Form vorliegen müsse, um Schwund und andere unerwünschte Eigenschaften beim Backen auszuschließen, Insbesondere ist ausgeführt worden, daß sich. Molkenproteinkonzentrate in nicht^denaturierter Form nicht zur Brotherstellung eignen. Andererseits sind jedoch, dem auf dem Gebiet von Backverfahren arbeitenden Verfahrensingenieur die Schwierigkeiten bei der Verwendung unlöslicher, üblicherweise denaturierter Molkenproteinkonzentrate in Teigherstellungs- und Backverfahren bekannt, wovon hier beispielsweise genannt seien: Mangelhafte Anpassungsfähigkeit,, Vermischungsschwierigkeiten, hoher. Mineralsalzgebalt usw. Demzufolge werden Molkenproteinkonzentrate in der Backindustrie höchstens in äußerst geringem Ausmaß verwendet.

Wie aus den vorstehenden Ausführungen ersichtlich, würde

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eine verbesserte Anwendbarkeit von Molkenproteinkonzentraten in der Backindustrie und in. anderen Bereichen äußerst wünschenswert sein.

Aufgabe der Erfindung ist daher, verbesserte Molkenproteinkonzentrate zu schaffen, die sowohl wasserlöslich als auch glutenreäktiv im Sinne einer stärkeren Sulfhydrylaktivitat und insbesondere in Qer Backindustrie als Teigentwicklungs- und Konditionierungsmittel geeignet sind, d.h. ein neuartiges Teigentwicklungs- und Konditionierungsmittel in 3?orm eines modifizierten, glutenreaktiven, wasserlöslichen Proteinkonzentrats, das im wesentlichen sämtliche Teigentwicklungs-, Emülgier- und Konditionierungseigenschaften für ein Backverfahren aufweist und'für sich alleine oder in-Verbindung, mit einem genießbaren Reduktionsmittel vom Sulfhydryltyp verwendbar ist, sowie ein Verfahren zur Herstellung von Teigentwieklungs- und Könditionierungsmitteln der beschriebenen Beschaffenheit ausgehend von Molkenproteinkonzentraten zu schaffen. Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Anwendung der Teigentwicklungs- und Konditionierungsmittel, welche -glutenreaktive, wasserlösliche Proteinkonzentrate enthalten, auf ein Backverfahren zur Erzielung optimaler Seig- und Backwareneigenschaften auf neuartige Weise.

Die Erfindung beruht auf der Entdeckung, daß durch Verarbeitung gewonnene Proteinkonzentrate, bei der wenigstens ein Membranfiltrationsschrit.t ausgeführt wird, wie beispielsweise in der vorgenannten US-Patentschrift 3 447 930 und insbesondere in. der weiter genannten US-Patentanmeldung

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.Serial Fo. 58 046 ausgeführt ist, einen ausreichend hohen Grad an SuIfhydrylaktivitat aufweisen, um sich wirksam als Teigentwicklungs- und Konditionierungsmittel oder als Bestandteile derartiger Mittel für die verschiedensten An—

zu Wendungen "bei Backverfahren verwenden/las sen. Insbesondere wurde gefunden, daß durch, solche Verarbeitung erhaltene Molkenproteinkonzentrate in konzentrierter oder trockener Porm einen Grad an SuIfhydrylaktivitat, ausgedrückt in aktiven, freien SH-Gruppen für einen Teig mit einem 1$-igen Proteingehalt aufweisen, der äquivalent ist der Sulfhydrylaktivität von 10-50 /Ug/g L-Zysteinbydrochlorid im gleichen Teig. Diese Molkenproteinkonzentrate lassen sieh, unmittelbar beim Vermischen bei der kontinuierlichen oder chargenweisen Teigzubereitung in einer Menge von 0,5 - 2,0$, bezogen auf das Mehlgewich.t in einer üblichen Teigzusammensetzung zugeben, und liefern eine zusätzliche SuIfhydrylaktivitat innerhalb des angegebenen Bereichs. Außerdem wurde gefunden, daß diese Molkenproteinkonzentrate in einer Form vorliegen, welche eine Weiterverarbeitung zu Teigentwicklungs- und Konditionierungsmitteln gestattet, die überraschend samt-liehe erwünschten oder erforderlichen Entwicklungs-, Emulgier- und Konditionierungseigenschafben für ein bestimmtes Teigsystem aufweisen, wobei diese Mittel in einer einzigen Zusatzmisehung enthalten sind.

Das erfindungsgemäß vorgeschlagene Teigentwicklungs- und Konditionierungsmittel zur Verwendung bei der Backwarenherstellung ist dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel aus

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einem wasserlöslichen, glutenreaktiveη Proteinkonzentrat mit Teigemulgier- und -konditionierungseigenschaften in im wesentlichen trockener, rieselfähiger Form besteht und bezogen auf das Feststoff-Trockengewicht sich zusammensetzt aus 50 - 95$ aus Molke gewonnenem Proteinkonzentrat, und von 5 - 50$-eines Teigkonditionierungsmittels, das ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Mono- und Diglyzeriden langkettiger Fettsäuren, äthoxylierten Monöglyzeriden langkettiger Fettsäuren, Polyoxyäthylen-Sorbitanestern _ langkettiger Fettsäuren, Natrium- und Kalziumstearoyllaktylaten, sowie Gemischen derselben, wobei der Proteinanteil des Teigkonditionierungsmittels in wasserlöslicher, nichtdenaturierter Form vorliegt und eine Sulfhydrylaktivität in Form aktiver, freier Sulfhydrylgruppen bei 1$ Protein in bezug auf das in der Teigmischung enthaltene Mittel äquivalent zur Suifhydrylaktivität von 10-50 /üg/g L-Zysteinhydrocblorid aufweist, und das Teigkonditionierungsmittel zusätzlich Emulgier- und Teigkonditionierungseigenschaften innerhalb der Teigmischung aufweist.

Insbesondere wurde gefunden, daß sich die beschriebenen Molkenproteinkonzentrate mit verschiedenen Teigkonditionierungsmitteln aus der Gruppe der genießbaren Fettsäure-Netzmittel vermischen lassen, und daß das erhaltene Gemisch konzentriert und zu einem im wesentlichen trockenen Zustand verarbeitet werden kann, in welchem es unmittelbar als Zusatz in Form eines kompletten oder "ganzen" Teigentwicklungs- und Konditionierungsmittel verwenden werden kann. Die Weiterver-

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arbeitung besteht dabei aus Naßvermiscbung und Sprühtrocknung eines konzentrierten Gemische aus Molkenproteinkonzentrat und Teigkonditionierungsmittel oder auch, aus der Heißvermischung und anschließenden Abkühlung des Zutatengemischs. Hochwertigere Erzeugnisse entweder aus Molkenproteinkonzentrat alleine oder in Mischung mit den vorgenannten Teigkonditionierungsmitteln werden erhalten, wenn dieselben, mit einer verhältnismäßig kleinen Menge eines genießbaren Sulfhydrylmittels wie z.B. L-Zysteinhydrochlorid vermischt werden.

Das Verfahren zur Herstellung eines Teigentwicklungs- und Konditionierungsmittels entsprechend der Erfindung ist im einzelnen in den Ansprüchen 7-26 offenbart.

Die vermittels des erfindungsgemäßen Verfahrens hergestellten Teigentwicklungs- und Konditionierungsmittel sind gekennzeichnet durch einen Proteinanteil in wasserlöslicher, im wesentlichen ursprünglicher Form, so daß diese Mittel funktioneile Eigenschaften aufweisen, die seither nicht beobachtet wurden, wie z.B. gute. Dispergierfähigkeit in Teigmischungen, ein außergewöhnlich hoher Grad an Glutenreaktivität in Porm aktiver, freier SH-Gruppen, ungewöhnlich hohe Anpassungsfähigkeit im Gebrauch aufgrund der natürlichen Verteilung der SH-Gruppen, wesentlich bessere Stabilität und Toleranz gegenüber Verfahrenspärametern (wie z.B. Vorteigstabilität), verringerter Salzgehalt und nichtproteinhaltiger Stickstoffgehalt, sowie verbesserte Farbgebung und Geschmack des Enderzeugnisses. Bei Verwen-

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dung in kombinierter Form als ganzbeitlicb.es Ieigkonditionierungs- und Entwicklungsmittel wirken die einzelnen Bestandteile außerdem in der Weise zusammen, daß ein kumulativer oder synergistischer Effekt erzielt wird, der zu meßbaren Verbesserungen der. Verfahrens- und Erzeugniseigenschaften führt.

Die Verwendung des Teigentwicklungs- und Konditionierungsmittels für ein Backverfahren, ausgehend von der Vermischung und Verarbeitung üblicher Zutaten wie Mehl, Wasser und Hefe zu einem Teig beruht darin, daß der Teigmischung . ein Teigentwicklungs- und Konditionierungsmittel in Form eines wasserlöslichen, glUtenreaktiven Proteinkonzentrats in im wesentlichen trockenem, rieselfähigem Zustand zugesetzt wird, das hauptsächlich aus einem aus Molke gewonnenen Proteinkonzentrat besteht und in einer Menge zwischen 0,5 - 2,0$, bezogen auf das Mehlgewicht, eingeführt wird, wobei der Proteinanteil des Proteinkonzentrats in wasserlöslicher, nichtdenaturierter Form vorliegt und eine SuIfbydrylaktivität aufweist, .die gemessen in aktiven, freien Sulfhydrylgruppen für 1$ Protein, bezogen auf das Mehlgewicht des. Teiges, äquivalent ist der Sulfhydrylaktivität von 10 - 50 /ug/g L-Zysteinhydrochlorid, dann die Teigzutaten zusammen mit dem TeigentwicüLungs- und Konditionierungsmittel zu einem homogenen Teig vermischt werden, der Teig unter Einwirkung der G-lutenaktivierungs- und Teigmodifizierungsaktivität des Proteinahteils im Teigentwicklungs- und Konditionierungsmittel entwickelt und der ent-

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wickelte Teig in zum Backen "bestimmte Einheiten geteilt wird, die Teigeinheiten auf Gare gestellt und zu qualitativ hochwertigen Backwaren ausgebacken werden.

Die einzelnen Merkmale der Erfindung werden im nachfolgenden anhand der in den Zeichnungen schematisch dargestellten "bevorzugten Ausführungsbeispiele näher erläutert, in welchen

■ Fig. i ein Arbeitsplan des Verfahrens zur Herstellung des erfindungsgemäßen Teigentwicklungs- und Konditionierungsmittels und Pig. 2 ein Arbeitsplan zur 7eranscha.ulich.ung der Verwendung des Teigentwicklungs- und Konditionierungsmittels nach der Erfindung zur Backwarenherstellung ist.

In der vorgenannten US-Patentschrift 3 447 930 ist eine Membranfiltration durch Elektrodialyse beschrieben. Nach, diesem Verfahren werden proteinhaltige flüssige Molken bei unter etwa 68,3 °0 liegenden Temperaturen auf einen Peststoff gehalt von 20 - 30$ konzentriert, dann wird die Molke auf einen pH-Wert zwischen etwa 6,2 - 6,4 eingestellt und anschließend in einer Zentrifugalschleuder abgeklärt. Durch Elektrodialyse des Molkenkonzentrats wird die Molke entmineralisiert und der Aschengehalt wesentlich verringert. Zu diesem Zweck lassen sich, die in den US-Patentschriften 2 730 768, 2 731 4II und 2 800 455 und vorzugsweise die in der späteren US-Patentschrift 3 544 436 beschriebenen

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Vorrichtungen verwenden. Im letzteren Falle "besteht die Vorrichtung aus einem Stapel mehrerer einander parallel geschalteter Zellen, die jeweils eine Anionen- und eine Kationenmembran enthalten. Mehrere Gitter aus z.B. Polyäthylen "bilden hintereinanderliegende, läbyrinth.förmige Durchflußwege für die durchströmende und am Austritt eine Sole bildende Molke. Wie in den US-Patentschriften 3 447 930 und 3 544 beschrieben, wird durch. Elektrodialysebehandlung der Aschengenalt um bis zu 90 - 95$ verringert. Im Anschluß an die Elektrodialyse wird der Molkenstrom einer weiteren Konzentration unterworfen, und die Laktose wird auskristallisiert. Die durch, das beschriebene Verfahren erhaltenen proteinrelchen Fraktionen enthalten den Proteinanteil in im wesentlichen löslicher, nichtdenaturierter Form, und dieser beträgt von etwa- 30 -45$, bezogen auf das Feststoff-Trockengewicht.

In der vorgenannten US-Patentanmeldung Serial No. 58 046 von Zanzig u.a. ist auch eine Membranfiltration vermittels Ultrafiltrations- und/oder Gelfiltrationstecbniken beschrieben. Die darin beschriebene Ultrafiltrationstechnik bildet eine Molekülarfiltration, bei der die flüssige Molke unter Druck durch* eine Membran gedrückt und ein aus Wasser, Laktose, Mineralsalzen und anderen, kleinen,· wasserlöslichen Molekülen bestehendes Permeat abgetrennt wird. Bei dieser Verarbeitung werden die größeren Proteinmoleküle auf der Druckseite der Membran konzentriert. Als Membranwerkstoff sind mehrere unterschiedliche Werkstoffe,

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insbesondere Zelluloseazetat angegeben. Wie weiter beschrieben, kann eine Stufe der Ultrafiltrationseinricbtung aus bis zu 5 in Reihe hintereinander geschalteten rohrförmigen Einheiten bestehen, wobei der Beschickungsstrom nacheinander durch" die einzelnen. Einheiten hindurch/tritt, wobei der flüssige Abstrom sämtlicher Einheiten (d.h. die durch, die Membranen hindurchgehende Fraktion) aufgefangen und getrennt abgeleitet wird". Die zur Herstellung von Molkenproteinkonzentraten verwendeten Drücke liegen typischerweiee in der Größenordnung von 1 - 55 atü.

Die in der vorgenannten US-Patentanmeldung beschriebene Gelfiltration beruht auf dem Molekularsiebeffekt bestimmter Geltypen. Dieser Effekt besteht darin, daß kleinere Laktose- und Salzmoleküle durch die Gelmatrix hindurehgelangeη können, während die größeren Proteinmoleküle zurückgehalten werden. Bei einem typischen Säulenverfahren unter Verwendung vorhydratisierter, in der Säule dicht gepackter Gelharzkügelchen werden flüssige Molke und Wasser abwechselnd durch das Gelharzbett hindurchgepumpt. Beim Durchtritt der flüssigen Molke durch das Bett-können die größeren Proteinmoleküle das Harz nicht durchdringen, so daß sie folglich im Durchfluß nicht verzögert und vor den kleinen Laktose- und Salzmolekülen, welche durch das Harz hindur cb.tr e ten und im Durchfluß verzögert werden, von der Säule abgegeben werden. Wenn das System mit entsprechenden Detektoren ausgestattet ist, läßt sich, der pro te inhalt ige Abstrom von dem Laktose und Salz enthaltenden Abstrom trennen. Durch Wasser werden die absorbierten kleineren Moleküle ausgewaschen, wodurch

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das Gelbett selbsttätig für anschließende weitere Trennvorgänge regeneriert wird. Geeignete Gele für den beschriebenen Zweck sind modifizierte Dextronerzeugnisse (welche zu einem dreidimensionalen Gitter von Polysaccharidketten vernetzt sind), sowie verschiedene vernetzte Polyacrylamide, wie im , einzelnen in der genannten US-Patentanmeldung ausgeführt ist. ,.■ . ■

Wie weiterhin in der US-Patentanmeldung Serial JTo. 58 046 beschrieben, werden flüssige Molken aus der Käse- oder Käseinhereteilung zunächst innerhalb bestimmter Zeitspannen und mit bestimmten Temperaturen sterilisiert, um eine Denaturierung des natürlichen, ursprünglichen Molkenproteins zu vermeiden. Die sterilisierte Molke wird anschließend durch Schleudern von Rahm befreit. Die so abgeklärte Molke wird dann einer oder mehreren Stufen von Membran-Ultrafiltration ausgesetzt, um eine proteinreiche Fraktion und eine laktosereiche Fraktion zu erhalten. Bei Verwendung mehr als einer Membran-Ultrafiltrationsstufe (zwecks Erzielung eines Molkenproteinkonzentrats von höherem Proteingehalt·) wird das ursprüngliche Molkenproteinkonzentrat verdünnt, um die Durchführung der zweiten Stufe der Membran-Ultrafiltration zu erleichtern. '

Schließlich ist in der US-Patentanmeldung von Zanzig u.a. außerdem ausgeführt, daß die Ultrafiltrationsstufen durch eine oder mehrere GeIfiltrationsstufen ergänzt werden können. Wenngleich solche zusätzlichen Gelfiltrationsstufen nicht erforderlich sind, eignen sie sich doch zur Erzielung

von Molkenproteinkonzentraten höheren Proteingehalts von ■beispielsweise bis zu 65 oder 80$ Molkenprotein. Durch. "Verarbeitung nach. Zanzig. u.a. werden im allgemeinen protein- ' reiche Molkenkonzentrate von etwa 35 - 80$ Proteingehalt, "bezogen auf das Feststoff-Trockengewicht erhalten. Wie weiter unten im einzelnen ausgeführt, muß darauf geachtet werden, daß der Proteinanteil dieser Molkenproteinkonzentrate in im wesentlichen nichtdenaturierter, wasserlöslicher Form vorliegt.

Entsprechend der Erfindung werden Molkenkonzentrate hohen Proteingehalts durch Membranfiltration nach, dem "Verfahren von Francis oder von Zanzig u.a. erhalten und zur Herstellung wasserlöslicher, glutenreaktiver Teigentwicklungsund Konditionierungsmittel, insbesondere für die Backindustrie, verwendet. Verfabrensgänge zur Darstellung dieser Mittel sind im scb.ematisch.en Arbeitsplan der Zeichnung dargestellt, wobei die ersten Verfahrensschritte allgemein den vorstehend beschriebenen Verfahrensschritten zur Herstellung von Molkenproteinkonzentraten entsprechen. Entsprechend Fig. 1 wird flüssige Molke in Verfahrensschritt 10 gemäß den vorstehenden Ausführungen vorbehandelt. Verfahrensschritt 10 stellt somit die Sterilisierung und/oder die Zonzentrierung der Molke beispielsweise vermittels Erhitzen und Durchführen derselben durch, mehrere Stufen eines Vakuumverdampfers dar. Bei dieser Verarbeitung müssen Zeit und Temperatur sorgfältig innerhalb bestimmter Werte gehalten werden, um auf jeden ' ■ Fall jede Denaturierung des Molkenproteins auszuschließen.

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Statt dessen können, auch, chemische Sterilisationsmittel anstelle oder in Verbindung mit der Wärmesterilisierung zugesetzt werden, so beispielsweise Diäthylpyrocarbonat. Praktisch "betrachtet kann in Verfahrens schritt 10 die Molke auch in.einer Zentrifuge geschleudert werden, um Butterfett in Form von Molkenrahm abzuscheiden. Weiterhin kann dieser Verfahrensschritt die Einstellung des pH-Werts der Molke umfassen, wenn dieses zum Zwecke von Elektrodialyse erforderlich ist. Ganz allgemein stellt die Verarbeitung in Verfahrens schritt 10 die Vorbehandlungen entsprechend der US-Patentschrift 3 447 930 oder entsprechend der US-Patentanmeldung Serial Fo. 58 046dar. .

In Verfahrensschritt 12. wird die vörbehandelte Molke beispielsweise durch weiteres Schleudern abgeklärt, um unlösliche Stoffe und insbesondere unlösliches Protein oder Rinnseirückstände, als "Bruch" bezeichnet, zu entfernen.

Verfahrensschritt 14 bildet die erste Stufe der Membranfiltration, welche entsprechend der Erfindung vermittels eines der oben beschriebenen Verfahren, d.h. Elektrodialyse oder Ultrafiltration ausgeführt werden kann. In jedem Falle dient Verfahrensschritt 14 dazu, die Molke in zwei flüssige Fraktionen zu teilen, nämlich eine mit Laktose angereicherte Fraktion und eine mit Protein angereicherte Fraktion, von denen die letztere in Fig. 1 durch, die mit Bezugszeichen 14 (Ha, 14b, 14c und Hd) bezeichneten Verfahrens ströme dar-' gestellt ist. Diese verschiedenen Verfahrensströme veran-

schaulichen, daß die mit Protein angereicherte Fraktion auf unterschiedliche Weise behandelt bzw. verarbeitet werden kann.

Der bei Ha dargestellte Verfahrensstrom wird in Verfahrensscbritt 16 unmittelbar konzentriert und in Verfahrensschritt 18 zum Erzeugnis A verarbeitet. Andererseits kann das getrocknete Erzeugnis in Verfahrensschritt 20 mit einem verflüssigten (geschmolzenen) Teigkonditionierungsmittel der nachstehend beschriebenen Ausführung zu dem Erzeugnis B vermischt werden. Zu diesem Zweck läßt sich, in Verfahrensschritt 18 eine herkömmliche Sprühtrocknungeeinrichtung verwenden, wobei das sprühgetrocknete Erzeugnis anschließend einer Löslichkeitsbehandlung (instantisierung) unterworfen und in poröse Aggregate übergefübrt wird, bevor das Erzeugnis mit den geschmolzenen Teigkonditionierungsmitteln vermischt wird. Die mit dem geschmolzenen oder zerlassenen Konditionierungsmittel überzogenen Aggregate werden dann zur Abkühlung und Erstarrung gebracht, wobei das Enderzeugnis erhalten wird. Das verfestigte Erzeugnis läßt sich außerdem auch mit einem Glutenaktivierungsmittel trocken vermischen, um das modifizierte Erzeugnis B zu erhalten (welches durch die gestrichelten Linien in Verfahrenssebritt 20 angedeutet ist).

Bei der bevorzugten Verarbeitung wird das Molkenproteinkonzentrat aus Verfahrensschritt 16 naß mit dem Teigkonditionierungsmittel aus Verfahrensschritt 22 vermischt, und

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die vermischten Stoffe werden gemeinsam in Verfahrensscbritt 24 sprühgetrocknet, wobei das Erzeugnis C erhalten wird. Ein modifiziertes Erzeugnis C kann auch dadurch erhalten werden, daß ein Grlutenaktivierungsmittel in den Faß vermischschritt 20 eingeführt w^Lrd, "bevor die Sprühtrocknung in Verfahrenssehritt 22 erfolgt. Da dieses Verfahren zu einem "beträchtlichen Aktivitätsverlust des Aktivierungsmittels führt (angenähert 50$ für Zyste in), wird "bei Verarbeitung entsprechend Verfahrensschritt 22 eine zusätzliche Menge an Aktivierungsmittel benötigt. Folglich wird das Glutenaktivierungsmittel bevorzugt in Verfahrensschritt 25 mit dem sprühgetrockneten Erzeugnis zu dem Erzeugnis D trocken vermischt.

Der Verfahrensgang im Verfahrensstrom 14b veranschaulicht insbesondere eine erste Stufe der Membranfilträtion in Verfahrensschritt 14» die durch Elektrodialyse ausgeführt wird. Zu diesem Zweck wird der pH-Wert der abgeklärten Molke in Verfahrensschritt 14 auf etwa 6,2 - 6,4 eingestellt, und Spannung und Strom während der Elektrodialyse werden so gesteuert, daß die aus Verfahrensschritt 14 erhaltene elektrodialysierte Molke einen pH-Wert im Bereich, von etwa 4,8 bis 5,2 aufweist. Die angereicherte Proteinfraktion aus Verfahrensschritt 14 wird anschließend; in Verfahrensschritt 26 beispielsweise bis auf eine Eeststoffkonzentration von etwa 40 - 70$konzentriert, und anschließend wird die Laktose in Verfahrensschritt 28 auskristallisiert. Danach, werden

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die Laktosekristalle in Verfahrensschritt 30 ausgeschieden, und es erfolgt vorzugsweise eine weitere Konzentration in Verfahrensschritt 32. Die konzentrierte, elektrodialysierte Molke kann nunmehr wie anhand Verfahrensschritten 18-25 beschrieben zu den Erzeugnissen E, I¹, G- und H weiterverarbeiten werden. Das aus Yerfahrensschritt 32 gewonnene Konzentrat kann so beispielsweise in Yerfahrensschritt 34 zum Erzeugnis E sprühgetrocknet oder in Yerfabrensschritt 36 mit dem Konditionier- und/oder Aktivierungsmittel zu unterschiedlichen Erzeugnissen Έ vermischt werden. In entsprechender ¥eise kann das konzentrierte Molkenprotein aus Verfahrensschritt 32 mit dem (als Aktivierungsmittel wirkenden) Teigkonditionierungsmittel in Yerfabrensschritt 38 naß vermischt und dann zusammen mit diesem im Verfahrensschritt 40 sprühgetrocknet werden, um das Erzeugnis G zu erhalten. Das Erzeugnis G- kann auch im trockenen Zustand in Yerfahrensscbritt 41 mit dem Aktivierungsmittel trocken vermischt werden, wodurch das Erzeugnis H erhalten wird.

Sämtliche Arbeitsgänge an den Verfahrensströmen 14c und I4d beruhen auf einer ersten Stufe von Membranfiltration in Ve rfahrensschritt 14 vermittels der Ultrafiltrationstechnik beispielsweise entsprechend dem in der genannten US-Patentanmeldung Serial No. 58 046 beschriebenen Verfahren. Hinsichtlich des Verfahrensstroms 14c kann die flüssige Proteinfraktion aus Verfahrensschritt 14 in Verfahrensschritt 42 einer Gelfiltration unterworfen werden, durch welche eine

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hoch proteinhaltige flüssige Fraktion und eine Laktosefraktion erhalten werden. Ggf. kann das sehr proteinreiche Konzentrat einer (nicht dargestellten) zweiten Gelfiltrationsstufe unterworfen werden, um eine Konzentratfraktion noch, höheren Proteingehalts zu erhalten. Anschließend wird die proteinreiche Fraktion in Verfabrenssebritt 44 konzentriert und wie vorstehend beschrieben weiteren Verfahrensschritten unterworfen. So kann die konzentrierte Proteinfraktion in Verfahrensschritt 46 zum Erzeugnis I getrocknet oder in Verfahrensschritt 46 mit (als Aktivierungsmittel wirkendem) Teigkonditionierungsmittel vermischt und in gleicher Weise wie vorstehend beispielsweise anhand der Verfahre'nssehritte 20 und 36 beschrieben zum Erzeugnis J verarbeitet werden. Das Molkenproteinkonzentrat kann auch naß mit dem (als Aktivierungsmittel dienenden) Teigkonditionierungsmittel in Verfahrensschritt 50 vermischt und die Mischung gemeinsam in Verfahrensschritt 52 zur Darstellung des Erzeugnisses H sprühgetrocknet werden.· Das letztgenannte Erzeugnis kann auch im trockenen Zustand mit dem Aktivierungsmittel in Verfahr ens se brit ir 53 zu dem Erzeugnis L vermischt werden.

Verfahrensstrom Hd veranschaulicht eine weitere Ausgestaltung bei der Verarbeitung, bei welcher das flüssige' Proteinkonzentrat aus"der ersten Ultrafiltrationsstufe in Verfahrensschritt 14 einer zweiten Membran-Ultrafiltrationsstufe in Verfahrensschritt 54 ausgesetzt wird. Wie bereits

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in der vorgenannten US-Patentanmeldung von -Zanzig u.a. ausgeführt, wird der Wirkungsgrad bei der Trennung von Laktose und Mineralsalzen in Verfahrensscbritt 54 gesteigert, wenn der Beschickungsstrom für die zweite Ultrafiltrationsstufe mit Wasser verdünnt ist. Die Verdünnung mit Wasser sollte zu diesem' Zweck im wesentlichen frei von Verunreinigungen wie z.B. Mineralsalzen oder Eisen gehalten werden (wozu beispielsweise entionisiertes, einsenfreies Wasser benutzt wird). Der Verdünnungsgrad hängt ab von dem Proteingehalt der proteinreichen "Fraktion, wenngleich, im allgemeinen das Verhältnis von Verdünnungswasser zu proteinreieher Fraktion zwischen etwa 1:1 bis 5:1 beträgt. Im Anschluß an die zweite Ultrafiltrationsstufe in Verfahrensschritt 54 wird die erhaltene proteinreiche Fraktion in Verfahrensschritt 56 einer Konzentration unterworfen und in der vorstehend beschriebenen Weise zu den Erzeugnissen M, Ή, O und P verarbeitet. Dazu kann das Konzentrat in Verfahrensscbritt .58 zu dem Erzeugnis M getrocknet oder in Verfahrensschritt 60 mit dem (gleichfalls als Aktivierungsmittel wirkenden) Teigkonditionierungsmittel vermischt werden, wodurch das Erzeugnis N erhalten wird. Statt dessen kann das Molkenproteinkonzentrat aus VerfahrensBchritt 56 auch mit dem Konditionierungsmittel (und Aktivierungsmittel) in Verfahrensschritt 62 naß vermischt und die Mischung in Verfahrensschritt 64 zu dem Erzeugnis 0 sprühgetrocknet oder das letztere trocken mit dem Aktivierungsmittel vermischt werden, um das Erzeugnis P zu erhalten.

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.Gemäß einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann die proteinreiche fraktion aus Verfahrensschritt 56 auch einer oder mehreren Gelfiltrationsstufen unterworfen werden, wie allgemein (in gestrichelten Linien) durch Verfahrensstrom I4e zum Gelfiltrationsschritt 42 dargestellt ist. Danach kann die proteinreichere Fraktion aus Verfahrensschritt 42 wie vorstehend anhand Verfahrensschritten 44 - 53 "beschrieben, konzentriert, getrocknet und vermischt werden. ■

Entsprechend der Erfindung sind die in Fig. 1 durch die Erzeugnisse A - P dargestellten Molkenproteinkonzentrate dadurch gekennzeichnet, daß der Proteinanteil in .im wesentlichen nichtdenaturierter oder ursprünglicher Form bewahrt ist. Dazu ist natürlich erforderlich, daß der ganze Proteingebalt des flüssigen Molkenausgangsprodukts für die Verarbeitung in ursprünglicher oder unveränderter Form vorliegt. Das bedeutet wiederum, daß die zur Ausführung des Verfahrens verwendete Molke keiner vorherigen Wärme- oder chemischen Behandlung ausgesetzt werden darf, vermittels welcher das Molkenprotein denaturiert oder in sonstiger Weise verändert werden könnte. Im allgemeinen werden gute Ergebnisse bei Verwendung von Weißkäsemolken mit einem pH-Wert im Bereich von etwa 3,5 -5,0 (im natürlichen oder geänderten Zustand) und bei Verwendung von Süßmolken mit einem pH-Wert im Bereich, von etwa 6 - 6,8 erhalten. Andere genießbare Käsemolken lassen sich gleichfalls verwenden. Allgemein ist' wünschenswert, Molke im normalen Irischzustand ohne vorheri-

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ge Lagerung zu verwenden, aufgrund deren der Milchsäuregehalt gesteigert oder das Protein degradiert werden könnte.

Unter der Annahme, daß das flüssige Molkenausgangsmaterial den vorgenannten Bedingungen genügt, ist unbedingt erforderlich, daß die sieh anschließenden Verfabrenssehritte zur Herstellung der getrockneten Konzentraterzeugnisse (wie z.B. der Erzeugnisse A - P) in einer solchen Weise ausgeführt werden, hei der keine Wärmebehandlung erfolgt, durch welche das Protein denaturiert werden könnte. So wird darauf geachtet, daß über etwa 62,7 ⁰C betragende Verfahrenstemperatüren mit Ausnahme kurzer Zeitspannen (von beispielsweise 71,1 °C während 16 Sekunden oder weniger) vermieden werden. Insbesondere müssen Zeit und Temperatur sorgfältig eingestellt werden, um jede nennenswerte Denaturierung des Proteins zu vermeiden. Wenn die flüssige Molke beispielsweise in den Verfahrenssehritten 10-14 elektrodialysiert wird, sollte das elektrodialysierte Molkenkonzentrat mit geringer Wärmeeinwirkung behandelt werden. In entsprechender Weise sollte die Molkenverarbeitung in den Ultrafiltrationstufen wie z.B. Verfahrensschritten 14 und 54 bei Temperaturen ausgeführt werden, die unter dem Wert liegen, bei dem die Membran in Mitleidenschaft gezogen werden könnte (d.h. nicht über etwa 51,7 ⁰C, wobei der Bereich von 25,9 - 51,7 ⁰C das Optimum darstellt).

Die Herstellung von Teigkonditionierungs- und Entwicklungserzeugnissen mit den gewünschten Eigenschaften hängt im

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allgemeinen in erster Linie von den hergestellten Molkenproteinkonzentraten ab, welche die entsprechenden Eigenschaften aufweisen, nämlich einen verhältnismäßig hohen Proteingehalt (d.h.. von etwa 30 - 80$, bezogen auf das Feststoff-Trockengewicht), einen hohen Entmineralisierungsgrad (z.B. einen Aschengehalt von weniger als etwa 10$ ohne Anzeichen von Proteinänderungen) und einen hohen Dispergier- oder Löslichkeitsgrad in wässrigen Lösungen (wie z.B. flüssigen Vorteigen oder Haßteigen) zwecks Ausbildung stabiler, kolloidaler Dispersionen. Allgemein läßt sich anmerken,

- daß diese Eigenschaften bei dem in Pig. 1 beschriebenen Verfahrensgang durch, die erste Stufe der Membranfiltration und die anschließende Verarbeitung der angereicherten Pro-

. teinfraktionen in den Verfahrensströmen 14a, 14b, 14c, I4d oder I4e wie oben beschrieben erhalten werden. So führt die Verarbeitung elektrodialysierter Molkenkonzentrate im Verfahrensstrom 14b zu einem Molkenkonzentrat in ^erfahrensschritt 32, dessen Proteingehalt in im wesentlichen löslicher, nichtdenaturierter Form vorliegt., und der bei Sprühtrocknung etwa 30 - 45$, bezogen auf das Feststoff-Trockengewicht beträgt. In entsprechender Weise fuhrt das Trocknen von Molkenproteinkonzentraten, die durch Ultra-

• filtration des VerfahrensStroms 14a oder Ultrafiltration in Verbindung mit Gelfiltration von Verfahrensstrom 14c oder durch mehrere Ultrafiltrationsstufen (mit oder ohne zusätzliche Filtrationsstufen) wie in den Verfahrensströmen 14d und He zu Molkenproteinkonzentraten mit einem Proteingehalt in im wesentlichen löslicher, nicht—denaturierter >

Form von etwa 35 - 80$, bezogen auf das Trockengewicht. Aufgrund des beschriebenen Verfahrensganges werden die Molkenproteinkonzentrate gleichzeitig im wesentlichen von Laktose befreit und weisen einen Laktosegehalt auf, der im allgemeinen -weniger als etwa 30 - 35$ beträgt.

Ein auf einer überraschenden Entdeckung beruhendes Merkmal der Erfindung besteht darin, daß die getrockneten Molkenproteinkonzentrate (wie z.B. die Erzeugnisse A-P) einen ungewöhnlich hohen Sulfhydrylaktivitätsgrad im Hinblick auf aktive, freie, im Proteinkomplex enthaltene SuIfhydrylgruppen aufweisen. Diese unerwartete Eigenschaft gestattet, die Konzentraterzeugn'isse entweder alleine für sich, oder in Verbindung mit den hierin beschriebenen Teigzusätzen und Aktivierungsmitteln als Teigentwicklungs- und Konditionierungsmittel zu verwenden. Insbesondere wurde gefunden, daß die unterschiedlichen (entsprechend Pig. 1 hergestellten) Konzentraterzeugnisse in einem Prüfteig einen Grad an SuIfhydrylaktivitat in Form aktiver, freier Sulfhydrylgruppen aufweisen, der für einen Proteingehalt von 1$ im Teig äquivalent ist wenigstens der SuIfhydrylaktivi tat von etwa 10-50 /Ug/g (ppm) von L-Zysteinbydrochlorid im gleichen Teig. In diesem Zusammenhang wird unterschieden zwischen lediglich "aktiven" Sulfhydrylgruppen und "aktiven und freien" Sulfbydrylgruppen. Die freien Sulfhydrylgruppen innerhalb einer Teigzusammensetzung lassen sich, im Labor leicht messen anhand der Verringerung der Vermischzeit bis zur Höchstentwicklung. Dazu wird ein Farinograf

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und eine vereinfachte, genormte Teigzusammensetzung verwendet, Im Gegensatz dazu werden "aktive" Sulfhydrylgruppen durcb. spektrofluormetrisohe Verfahren anband Fluoreszenzauslöschung von Fluoreseein-Quecksilberäzetat chemisch bestimmt.

Praktisch gesehen lassen sieb, die spektrofluormetrischen Messungen von Schwefelgruppen nur schwer mit Miscbzeitverringerungen korrelieren, welche durcb. Verwendung von Molkenproteinen als Teigentwicklungs- und Konditionierungsmittel erhalten werden. In diesem Zusammenhang wurde gefunden, daß die Messung der Mischzeitverringerung im Farinograf wesentlich genauer ist als die chemische Bestimmung, was darauf zurückzuführen ist,-daß die chemisch bestimmten Werte (für SH- und —— S-S —-Werte) wesentlich höher sind als die im Brotteigsystem ermittelten Werte. Das dürfte mit höchster Wahrscheinlichkeit auf die hohe Empfindliebkeit des chemischen Bestimmungsverfahrens zurückzuführen sein. Andererseits stellt die im Farinografen gemessene Verringerung der Vermisehzeit ein direktes Maß für den Anteil der im Teig vorbandenen.glutenreaktiven Sulfhydrylgruppen dar, welche für Teigentwicklungs- und Reifungsreaktionen "frei" zur Verfugung stehen. Aufgrund steriseher Überlegungen und der großen Masse an inertem Material in Brotteigen steht nur ein kleiner Prozentsatz der gesamten aktiven Sulfhydrylgruppen wirklich "frei" zur Verfügung für Reduktionen der Vermisehzeit bis zur Höehstentwicklung. Da sich die Verringerung der Vermisehzeit bis zur Höchstentwicklung im Parinografen für L-Zysteinhydrocjilorid in einer Teigzusammensetzung

ohne weiteres leicht messen läßt, kann die Sulfhydrylaktivität von Molkenproteinkonzentraten ausgedrückt werden als Äquivalent der Sulfhydrylaktivität von L-Zysteinhydrochlorid im selben Teig.

Anhand des vorstehend beschriebenen Verfahrens zur Messung der freien Sulfhydrylaktivität läßt sich, ein äquivalentes Maß der Sulfhydrylaktivität in aktiven, freien SuIfhydrylgruppen für jedes der getrockneten Molkenproteinerzeugnisse wie z.B. die in der Zeichnung mit A, E, I und M bezeichneten Erzeugnisse angeben. Ausgedrückt in äquivalenter Aktivität in /ug/g (ppm) von L-Zysteinhydrochlorid besitzen die genannten Erzeugnisse für einen 1^-igen Proteingehalt, bezogen auf das Mehl in einer genormten Brotteigzusammensetzung aktive, freie Sulfhydrylgruppen wie in der nachstehenden Tabelle I angegeben ist.

Tabelle I

Molkenproteinkonzentrat	SH-Aktivität von Λ Ja Protein
(Pig. 1)	äquivalent zu /Ug/g Zystein
A	, 15 - 40
B	10-25
i	25-45
M	20-40

Wie aus vorstehender Tabelle ersichtlich, weisen die durch wenigstens eine Membranfiltrationsstufe (Elektrodialyse oder Ultrafiltration) erhaltenen, sprühgetrockneten Protein-

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konzentrate einen SuIfhydry!aktivitätsgrad auf, der äquivalent ist etwa 10 - 40/Ug/g (ppm = Teile auf 10 Teile) von L-Zysteinhydrochlorid in einem' Prüfteigsystem (Erzeugnisse A und E). Wenn die Proteinkonzentrate vermittels einer weiteren, zusätzlichen Membranfiltrations- oder Gelfiltrationsstufe, behandelt werden, zeigt die Tabelle, daß die dann entwickelte SuIfhydrylaktivitat äquivalent ist 20 - 45 /Ug/g 1-Zysteinhydrochlorid im gleichen Prüfteigsystem (Erzeugnisse I und M). Aus praktischen Gründen wurde ermittelt, daß bei Verarbeitung zu sprühgetrockneten Molkenproteinkonzentraten entsprechend Hg. 1 ein Sulfhydrylaktivitätsgrad erreicht wird, der äquivalent ist von 10 - 50 /ug/g L-Zysteinhydrochlorid, gemessen durch Verringerung der Mischzeit im Farinografen, anhand eines genormten Prüfteigsystems. ^:

Es läßt sich weiterhin beobachten, daß die flüssigen Molkenproteinkonzentrate vor Sprühtrocknung wesentlich weniger SuIfhydrylaktivitat als die sprühgetrockneten Erzeugnisse aufweisen. So weist das aus Verfahrensschritt 16 erhaltene flüssige Molkenproteinkonzentrat beispielsweise weniger als die Hälfte der SuIfhydrylaktivitat des sprühgetrockneten Erzeugnisses A (z.B. 14 /Ug/g Zystein im Ver^ gleich zu 38 /Ug/g Zystein) für eine vorgegebene Probe auf. Ein ähnlicher Zusammenhang ist bei Vergleich des flüssigen Molkenproteinkonzentrats aus Verfahrensschritt 44 beispielsweise mit dem sprühgetrockneten Erzeugnis I. zu beobachten (z.B. 20 /ug/g Zystein im Vergleich zu 38 /Ug/g Zystein).

oraeiNA INSPECTED

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Wenngleich nicht ganz geklärt ist, warum die freie Sulfbydrylaktivität der sprühgetrockneten Molkenproteinkonzentrate höher ist, scheinen durch, die Membranfiltrationsfolge wie in Verfahrensschritt 14 und anschließende Verfahrensschritte im Vergleich, zum flüssigen Ausgangsmaterial zusätzliche Sulfbydrylgruppen freigesetzt zu werden. Möglicherweise bewirkt eine entsprechende Änderung des /3-Lactoglobulins des Proteins eine Entfaltung des Proteins mit damit verbundener Freisetzung neuer Sulfhydrylgruppen durch Abreißen der — S-S — Bindungen und Verringerung der Anzahl derselben, wobei dieser Zustand im sprühgetrockneten Erzeugnis im Gegensatz zur flüssigen Form stabilisiert ist. In diesem Zusammenhang wurde weiterhin gefunden, daß die sprühgetrockneten Proteinkonzentrate eine überraschend hohe Stabilität aufweisen, wenn sie nachträglich in ein flüssiges Medium wie z.B. einen Hefevorteig beim Verfahren der kontinuierlichen Brotmischung eingeführt werden.

Die gesteigerte Sulfhydrylaktivität der sprühgetrockneten Erzeugnisse .kann auch, auf die Salz=- und/oder Laktose- -abseheidung in den verschiedenen anhand Fig. 1 beschriebenen Verfabrensschritten zurückzuführen sein. So zeigt Protein in ursprünglicher Form enthaltende flüssige Rohmolke kaum oder nur wenig "freie" Sulfhydrylaktivität . Im Gegensatz dazu zeigen die konzentrierten Molkenproteinerzeugnisse, in welchen die Mineralsalze und Laktose im wesentlichen entfernt sind, eine klare Steigerung an aktiven "freien"

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Sulfhydrylgruppen. Da die, Ionenumgebung in die. Bestimmung der Proteinform eingeht, könnte es ein, daß Membranfiltration und Konzentrationsvorgänge zur Erzielung der Molkenproteinkonzentrate eine Veränderung der Elektrolytstrukturen zur Folge haben, .die in Verbindung mit der völligen Entfernung von Ionen zu der völlig geänderten Proteinorientierung führt. In jedem Falle besitzen.die erfindungsgemäß hergestellten Molkenproteinkonzentrate unabhängig von der theoretischen Begründung einen unerwartet fronen SuIfhydrylaktivitätsgrad, der wie .nach.steh.end beschrieben besonders gut für Backverfahren geeignet ist. · ■

Wie- bereits oben angedeutet, können verschiedene Teigkonditionierungsmittel mit den Molkenproteinkonzentraten zu kompletten oder "ganzen" Teigentwicklungs- und Konditionierungsmitteln vermischt werden. Zu diesem Zweck geeignete Konditionierungsmittel werden allgemein ausgewählt aus der Gruppe der genießbaren fettsäuren-Ketzmittel oder -Surfac tanten oder insbesondere denjenigen, welche Emulgier- und Teigkonditioniereigenschaften aufweisen. Zu dieser G-ruppe geh.ören die Mono- und Diglyzeride verschiedener Fettsäuren und deren Derivate, sowie verschiedene, als Emulgatoren in Nahrungsmitteln verwendete oberflächenaktive Chemikalien wie z.B. Sorbitan- und Polyoxyäthylen-Sorbitanderivate von Fettsäuren. Aus praktischen Gründen werden als Teigkonditionierungsmittel bevorzugt Teigemulsionsmittel aus Mono- und Diglyzeriden langkettiger Fettsäuren und aus der Gruppe

der Teigkonditionierungsmittel die äthoxylierten .Monoglyzeride langkettiger Fettsäuren, die Polyoxyätbylen-Sorbitanester langkettiger Fettsäuren und Natrium- und
Kalziumstearoyllaktylate .verwendet.

Die Teigkonditionierungsmittel werden im allgemeinen in einer Menge von etwa 5-50 Gew.^, "bezogen auf das Mischungsgewicht, den Molkenproteinerzeugnissen zugesetzt.
Mengenangaben über diese Zutaten in Teigentwicklungs- und IConditionierungsmitteln entsprechend der Erfindung sind in der nachstellenden Tabelle II angegeben, in welcher die be^

vorzugten Bereiche (bezogen auf Feststoff-Trockengewicht)

ausgedrückt sind als der Anteil des Teigkonditionierungsmittels

in einem Gemisch aus diesem mit der proteinreichen Molkenfraktion:

Tabelle II
Teigkonditionierungsmittel Einsatzbereich Bevorzugter Bereich

Mono- und Diglyzeride langkettiger Fettsäuren 10 bis 30 18 bis 22

Äthoxylierte Monoglyzeride

langkettiger Fettsäuren 5 bis.15 8 bis 12 Polyoxyäthylen-Sorbitanester

langkettiger Fettsäuren . 5 bis 20 8 bis 12 Natrium- und Kalziumstearoyl-

laktylate ■ 20 bis 45 30 bis 35

Die vorgenannten Teigkonditionierungsmittel lassen sich jeweils getrennt für sich oder in verschiedenen Kombinationen

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in Zumischung mit den Proteinkonzentraten verwenden. So wurden mit Erfolg die Mono- und'. Diglyzeride langkettiger fettsäuren in Verbindung ^ mit äthoxylierten Monoglyzeriden langkettiger Fettsäuren und außerdem in Kombination mit Pölyoxyäthylen—Sorbitanestern langkettiger Fettsäuren verwendet. Im Gegensatz dazu hat sich, gezeigt, daß die Natrium- unü Kalziumstearoyllaktylate am besten getrennt für sieb, eingesetzt werden.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich, werden die Teigkonditionierungsmittel vor der Sprühtrocknung beispielsweise in einem der Verfahrensschritte 22, 38, 50 oder 62 naß mit dem Molkenproteinkonzentrat vermischt. Das Teigkonditionierungsmittel wird in der erforderlichen Weise erwärmt, (oder abgekühlt), so daß es für die Naßvermischung eine geeignete Viskosität aufweist. Die Naßvermischung läßt sich dann leicht in einer geeigneten Mischeinrichtung wie z.B., einer Zentrifugalpumpe ausführen, welche die Zutaten dem Sprühtrockner zuführt. In den meisten Fällen werden die flüssigen Proteinkonzentrate und die Teigkonditionierungsmittel über, den Schmelzpunkt der letzteren (welcher im allgemeinen unter etwa 65,6 ⁰G liegt, erhitzt, um ein rasches Vermischen zwecks Erzielung einer wirksamen Sprühtrocknung zu gewährleisten, wobei selbstverständlich, darauf geachtet wird, daß im Verlaufe" des zeitlichen Temperaturganges das Molkenprotein nicht—denaturiert wird. Im allgemeinen lassen sich die Naßmischungen leicht gemeinsam sprühtrocknen wie z.B. in einem der beschriebenen Verfahrensschritte 24> 40, 52 oder 64» um ein im wesentlichen

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trocknes, rieselfähiges, sprühgetrocknetes Erzeugnis zu gewinnen. '

In manchen Fällen ist erwünscht, das Molkenproteinkonzentrat vor dem Vermischen mit dem Teigkonditionierungsmittel wie z.B.- in einem der Verfahrensschritte 18, 34, 46 oder von Fig. 1 sprühzutrocknen. In einem solchen Falle lassen sich die getrockneten Proteinkonzentrate anschließend durch Erwärmen der letzteren über den Schmelzpunkt vermischen, wobei das als Unterlage dienende Proteinkonzentrat mit den Teigkonditionierungsmitteln überzogen wird. Ein entsprechender Arbeitsablauf ist in Zeichnungsfig. 1 anhand der Verfahrens schritte 20, 36, 48 oder 60 dargestellt. Durch anschließendes Abkühlen des Gemische wird ein verfestigtes, im wesentlichen trockenes Erzeugnis erhalten.

Die erfindungsgemäßen Teigentwicklungs- und Konditionierungsmittel können auch mit einem getrennten Glutenakti— vierungsmittel in Form eines genießbaren Reduktionsmittels vom Sulfhydryltyp versetzt werden. Reduzierende Verbindungen für diesen Zweck sind insbesondere in der US-Patentschrift 3 053 666 von Henika u.a. beschrieben und umfassen allgemein eine Verbindung aus der Gruppe bestehend aus Zystein, Glutathion, Sulfitsalzen und Gemischen derselben. Besonders gut geeignete Mittel sind Ir-Zysteinbydrochlorid, Glutathion und Natriumbisulfit. Alle diese Verbindungen sind schwefelhaltige Reduktionsmittel, die normalerweise in Nahrungsmitteln vorhanden sind. Wie in der genannten

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Patentschrift von Henika u.a. ausgeführt, haben diese Reduktionsmittel keinen nachteiligen Einfluß auf Geschmack, Nährwert oder andere wichtige Eigenschaften der Backwarenenderzeugnisse, und kleine Mengen eines oder mehrerer dieser Mittel (0,002 - 0,0025$, bezogen auf das Mehlgewicht) haben erwiesenermaßen die Teigentwicklung bis zur optimalen Konsistenz beschleunigt, sowie die Streckbarkeit verbessert und Reifungsreaktionen bei Verarbeitung der Teige zu BaekwarenenderZeugnissen begünstigt. Zwar ist-L-Zysteinbydro- . chlorid bevorzugt, jedoch, lassen sich, mit guten Ergebnissen auch, damit verwandte oder homologe Verbindungen und verschiedene Sulfitsalze und verwandte Verbindungen (die im einzelnen in der vorgenannten US-Patentschrift 3 053 666 von Henika u.a. angegeben sind), verwenden .

Entsprechend der Erfindung wird ein kleiner Teil dieser Aktivierungsmittel mit den glutenreaktiven Molkenproteinkonzentraten vermischt, zwecks Herstellung eines kompletten oder "ganzen" Teigkonditionierungs- und Entwicklungsmittels der hler beschriebenen Ausführung. Dabei stellt der Anteil des Aktivierungsmittels allgemein etwa 0,2 -.1,0 Gew.$ des Gemisches mit dem Molkenproteinkonzentrat (bezogen auf Feststoff gewicht) dar. Wie bereits ausgeführt, wird bei Trockenvermischung weniger Aktivierungsmittel benötigt, d.h.. bei ■Trockenvermischung mit Proteinerzeugnissen (wie z.B. A - P) werden nur 0,1 - 0,5 Gew.% benötigt. Allgemein läßt sich.

daher sagen, daß der Anteil der G-lutenaktivierungsmittel zwischen 0,1 - 1,0 Gew.$ des nassen oder trockenen Gemische beträgt. '

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Wie in Fig. Ί dargestellt, können die Glutenaktivierungsmittel naß mit den Proteinkonzentraten und den Teigkonditionierungsmitteln in einem der Verfahrensschritte 22, 38, 50 oder 62 vermischt werden, "bevor die anschließende Sprühtrocknung zur Herstellung des EnderZeugnisses (entsprechend C, G, K "bzw. 0 in Fig. 1) ausgeführt wird. Typischerweise wird dabei das G-lutenaktivierungsmittel einer das Molkenproteinkonzentrat und Konditionierungsmittel enthaltenden flüssigen Lösung zugesetzt, und dann wird das ganze Gemisch sprühgetrocknet. Andererseits läßt sich das Glutenaktivierungsmittel auch im trockenen Zustand mit einem sprühgetrockneten Gemisch aus Molkenproteinkonzentrat und Teigkonditionierungsmittel wie in einem der Yerfahrenssehritte 25, 41, 53 oder 65 vermischen, so daß ein trockenes, rieselfähiges leigentwicklungs- und Konditionierungsmittel mit zusätzlichen Teigentwicklungseigenschaften erhalten wird. Derartige Erzeugnisse sind in Pig. 1 "bei D, H, L und P dargestellt.

I¹Ig. 1 zeigt weitere verfahrenstechnische Maßnahmen zur Einarbeitung des Glutenaktlvierungsmittels in ein Gemisch mit den sprühgetrockneten Molkenproteinkonzentraten. So kann das Glutenaktivierungsmittel beispielsweise in einer flüssigen Form des Teigkonditionierungsmittels (welches über seinen Schmelzpunkt, erhitzt worden ist) dispergiert, und das flüssige Gemisch beispielsweise in einem handelsüblichen Bandmischer mit dem sprühgetrockneten Molkenproteinkonzentrat vermischt werden. Ein solcher Arbeitsgang ist veranschaulicht

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durch, die Verfahre ns se br it te 20, 36, 48 oder 60 von Pig. I.

Unabhängig vom jeweiligen Arbeitsgang, durch, den eine zusätzliche Menge an Glutenaktivierungsmittel zugesetzt wird, besteht der Zweck allgemein gesehen darin, die SuIfhydrylaktivität des Molkenproteinkonzentrats zu ergänzen, um dadurch. Wirkungen zu erzielen, die normalerweise nur mit wesentlich, höheren Mengen an Aktivierungsmittel erzielt werden. So läßt sich beispielsweise jedes der bei A, E, I oder M in Fig.. 1 dargestellten getrockneten Molkenproteinkonzentraterzeugnisse mit einer kleinen zusätzlichen Menge (von z.B. 5 - 20 /Ug/g) L-Zysteinhyärochlorid vermischen, wobei in einem Teig im wesentlichen die gleiche Wirkung wie mit hohen L-Zysteinhydrochloridwerten (von z.B. 60 /Ug/g) erzielt werden. Entsprechende Ergebnisse werden natürlich bei Verarbeitung zu "ganzen" Teigentwicklungs- und Konditionierungsmitteln wie z.B. in den VerfabrensBchritten 25, 41, 53 und 65 zur Darstellung der Erzeugnisse D, H, L oder P erhalten. Ein wichtiges Merkmal der unterschiedlichen, entsprechend der Erfindung hergestellten (und durch die Er-Zeugnisse A-P dargestellten) Teigkonditionierungs- und Entwicklungsmittel besteht in der erheblichen Steigerung der Sulfhydrylaktivität dieser ausgehend von in besonderer Weise behandeltem Molkenproteinkonzentrat hergestellten ' Erzeugnisse. Wie oben-ausgeführt, ist diese Steigerung der Sulfbydrylaktivität in einem Teigsystem ausgedrückt in aktiven, freien SuIfhydrylgruppen allgemein äquivalent der Wirkung von 10-50 vug/g L-Zysteinhydrochlorid im gleichen

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Teigsystem (siehe Tabelle I).

Ein Teigentwicklungs- und Konditionierungsmittel, welches ein Molkenproteinkonzentraterzeugnis (aus Molkenprotein und nicht-proteinhaltigern Molkenderivat), ein Teigkonditionierungsmittel und ein Glutenaktivierungsmittel enthält, kann wie folgt zusammengesetzt sein:

Anteil in Prozent

Molkenprotein ' 10 bis. 65

Nicht-pro te inhaltige Molkenderivate 15 "bis 75

Teigkonditionierungsmittel 5 bis 50

Glutenaktivierungsmittel °'^{1 bxs 1}»°

Die Molkenproteinkonzentraterzeugnisse werden bei alleiniger oder kombinierter Verwendung mit zusätzlichen Teigkonditionierungs- und/oder Glutenaktivierungsmitteln als Teigentwicklungs- und Konditionierungsmittel in chargenweisen oder kontinuierlichen Backverfahren zur Erzeugung unterschiedlicher Backwaren, einschließlich durch Gärung gelockerter oder mit Teiglockerungsmit.teln behandelter als auch nicht durch Gärung gelockerter oder nicht besonders behandelter Backwaren verwendet. Die Verwendung der -beschriebenen Mittel in einem Backverfahren ist schematisch im Arbeitsplan von Pig. 2,dargestellt. Bei Herstellung einer abgemessenen Menge wie z.B. bei dem bekannten verfahren der geraden-Teigführung werden herkömmliche Teigzutaten wie z.B. Mehl, Wasser, Hefe, Hefenabrung, Backfett, Geschmacksstoffe usw. in Verfahrensschritt

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10 zu einem Teig vermischt. Ein Merkmal der erfindungsgemäßen Teigentwicklungs- und Konditionierungsmittel, die aus einem der in Fig. 1 angegebenen Erzeugnisse bestehen können, besteht darin, daß sich diese Erzeugnisse ohne Beachtung besonderer Vorschriften unmittelbar im Mischschritt 100 einarbeiten lassen und keine zusätzlichen Verarbeitungsschritte erforderlich machen. Eine solche Verarbeitung dieser Mittel ist aufgrund des hervorragend stabilen Zustande der Teigentwicklungs- und Konditionierungsmittel, d.h. der Erzeugnisse A - P in Pig. 1, möglich, welche aus den Molkenproteinkonzentraten gewonnen worden sind. Im Anschluß an die Vermischung zum Teig in Verfahrensschritt 100 wird der Teig in einem Halte- oder Gärschritt 102 sogenannten Entwicklungs- und Konditionierungsreaktionen unterworfen, anschließend in Verfahrenssehritt 104 zu Teigeinheiten geformt, in Verfahrensschritt 106 auf "Gare gestellt und schließlich in Verfahrensschritt 108 auf mehr oder weniger übliche Weise ausgebacken. Im allgemeinen lassen sich die be sehr !'ebenen Teigverarbeitungsschritte (Verfahrensschritte 100 - 104) sehr wirksam mit' den beschriebenen Teigentwicklungs- und Könäitionierungsmittelerzeugnissen ausführen, was auf die wasserlösliche, hoch glutenreaktive Beschaffenheit des Molkenproteins in diesen Erzeugnissen zurückzuführen ist. Insbesondere gestattet eine solche Verarbeitung die Erzielung, optimaler Eigenschaften von Teigen und Backwaren, was auf die ungewöhnlich hohe SuIfhydrylaktivität des durch die Behandlung nach ITig. 1 dargestellten Molkenpro te ins

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zurückzuführen ist. Außerdem bewirkt die natürliche Verteilung der aktiven, freien Sulfhydrylgruppen im Molkenprotein die leichte Ausbreitbarkeit dieser SuIfhydrylaktivitat innerhalb des Teiges, wobei keine besonderen Zumeßvorriehtungen für die Zumessung kleiner Mengen an Zystein oder eines anderen ch.emisch.en Aktivierungsmittels wie bei bekannten Verfahren er for der lieb. sin<3.

Bei kontinuierlichen Mischverfahren als auch, bei chargenweiser Herstellung unter Verwendung eines Hefevorteigs entfalten die erfindungsgemäßen Teigentwicklungs- und Konditionierungsmittel eine besonders hohe Wirksamkeit, was auf die ungewöhnlich, hohe und unerwartete Stabilität dieser Erzeugnisse in wässrigem Medium wie z.B. in flüssigen Vorteigen zurückzuführen ist. Dieses Merkmal der Erfindung ist in Fig. 2 dargestellt _t wo die Vermischung der Teigentwicklungsund Konditionierungsmittel mit den Vorteigbestandteilen in Verfahrensschritt 110 dargestellt ist. Die Stabilität der Teigentwicklungs- und Konditionierungsmittel in den nachfolgenden Gär- oder Halteschritten für den Vorteig ist in Verfahrenssehritt 112 dargestellt. Die auf Molkenprotein beruhende Stabilität der Teigentwicklungserzeugnisse gestattet eine ungewöhnlich, hohe Anpassungsfähigkeit im Vergleich, zu Zystein und ähnlichen Glutenaktivierungsmitteln. Bekanntlich erfahren Zystein und ähnliche Mittel einen starken und raschen Aktivitätsverlust in flüssigen Vorteigen. Im Gegensatz dazu zeigen die erfindungsgemäßen Konditionierungsmittel einen wesentlich, höheren Stabilitätsgrad während verhältnismäßig langer Haltezeiten innerhalb flüssiger Vor-

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teige wie z.B. in VerfahrensscbrittH 2. Der Stabilitätsgrad und/oder die Toleranz gegenüber cb.emiscb.en Vorteigänderungen der erfindungsgemäßen .Molkenprotein-Teigkonäitionierungs- und Entwicklungsmittel beträgt etwa das Doppelte bis das Tierfacb.e des von L-Zysteinbydrochloriä. Diese Ergebnisse zeigen klar, daß die Sulfhydrylaktivität der proteinreich.en Molkenkonzentraterzeugnisse wesentlich stabiler ist (im Hinblick auf Toleranzen für Aktivitätsverlust durch. Oxidation in einer feuchten Atmoshäre) als die chemischer Teigentwicklungsmittel von ursprünglich gleicher oder äquivalenter Sulfhydrylaktivität. Diese gesteigerte chemische Stabilität oder Toleranz gegenüber veränderlichen Verfahrensparametern läßt sich zwar nicht ohne weiteres erklären, ist jedoch vielleicht eine Punktion der natürlichen Umgebung, aus welcher heraus die Sulfhydrylaktivität entsteht, d.h. dem Molkenprotein. Im Gegensatz dazu weisen Molkenproteine in ursprünglicher, nicht konzentrierter Form praktisch keinerlei Sulfhydrylaktivität auf und sind daher unbeachtet der Stabilität .im Sinne der Erfindung praktisch wertlos.

Das erfindungsgemäße Teigentwicklungs- und Konditionierungsmittel, sowie die Verfahren zur Herstellung und Verwendung desselben werden im nachfolgenden anhand von 11 Aus-' führungsbeispielen näher erläutert. In den sich auf Backverfahren beziehenden Beispielen sind'sämtliche Zutatenkonzentrationen als Prozentwerte des Mehlgewichts angegeben.

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Beispiel 1

Frische, nichtdenaturierte Cheddarkäsemolke (pH-Wert 5,8) wurde etwa 30 Sekunden lang auf 68,3 ⁰C erhitzt und in einem Vakuumverdampfer auf 28fö Feststoff geaalt konzentriert, wobei die Temperatur durcb.geb.end unter 68,3 ⁰C gehalten wurde. Das Konzentrat wurde abgekühlt, und der pH-Wert nach Erwärmen auf 48,9 °.C auf 6,2 - 6,4 durch Zugabe von Kaliumhydroxid eingestellt. Dann wurde das Konzentrat in einer Zentrifuge abgeklärt und von suspendiertem, unlöslichem Kasein und Molkenprotein befreit. Das Konzentrat wurde anschließend bei Temperaturen unter 37,8 C in einer Entmineralisierungs— einrichtung (Ionics, Inc.) mit vier Stufen so lange elektrodialysiert, bis etwa 50?S des Aschengehalts entfernt waren. Das entmineralisierte Konzentrat wurde dann ohne Denaturierung auf etwa 61 ,4f° Feststoffe weiter konzentriert und nach Erhitzung auf etwa 68,3 - 70 °C in einen Kristallisationsbebälter eingeführt. Die Auskristallisierung der> Laktose aus dem Konzentrat erfolgte durch allmähliche Abkühlung auf 37,8 ⁰C mit -gleichförmiger Abkühlgeschwindigkeit über einen Zeitraum von 14 Stunden. Die Laktosekristalle wurden dann in einer Zentrifuge abgetrennt, und das teilweise von Laktose befreite und entmineralisierte Konzentrat wurde in einem Vakuumverdampfer weiter auf etwa 48$ Feststoffe konzentriert. Das dabei erhaltene flüssige Konzentrat bestand aus angenähert 27,3^ Molkenprotein, 56,5?£ Laktose und weniger als 8,5^ Asche (bezogen auf Feststoff-Trockengewicht).

Das Molkenproteinkonzentrat wurde in drei Fraktionen 409821/07*73

geteilt, die wie folgt verarbeitet wurden: (1) Sprühtrocknung zu einem im wesentlichen trockenen, rieselfähigen Molkenproteinerzeugnis, (2) Sprühtrocknung und Vermischung mit 0,4 Gew. fo L-Zysteinhydrochlorid (auf Feststoff-Trockenbasis) und (3) Naßvermischung mit 0,8 Gew.;^ L-Zysteinhydrochlorid ("bezogen auf Feststoff-Trockengewicht) und Sprühtrocknung zu einem im wesentlichen trockenen, rieselfähigen Erzeugnis.

Die drei trockenen Proteinerzeugnisse wurden dann einer genormten Brotbeigzusammensetzung in einem solchen Verhältnis zugesetzt, daß das Molkenprotein"1$ in bezug auf das Mehl in der Teigzusammensetzung betrug. Außerdem wurde eine weitere, gleichartige Teigzusammensetzung ohne Zugabe von Molkenproteinkonzentrat als Kontrollprobe hergestellt. Sämtliche Teigmischungen wurden bis zur Höchstentwicklung anhand des Farinografen vermischt, und dann die Sulfhydrylaktivität für jede Teigmischung gemessen am äquivalenten Anteil von L-Zysteinhydrochlorid (in /Ug/g bezogen auf das Mehl), welches eine äquivalente Verringerung der Mischzeit bewirkt, gemessen. Die Ergebnisse waren wie folgt:

■Probe , SH-Aktivität von If₀ Protein

äquivalent zu /Ug/g Zystein

Kontrollprobe · 0

Erzeugnis (1) 18

Erzeugnis .(2) 38

Erzeugnis (3) 36

40982 1/0773

Die angegebenen Ergebnisse bezieben sieb, auf Doppelbestimmungen in jedem Fall und die Verwendung gleicher Wassermengen zur Herstellung der Teige.

Beispiel 2

Robe, nieb-tdenaturierte Weißkäsemolke (mit der Zusammensetzung von angenähert 0,78^ί Protein, 4,31$ Laktose, 0,75$ Asche, 0,03$ Fett, 6,42$ Gesamtfeststoffe) wurde 15 Sekunden lang bei 71,6 ⁰G pasteurisiert und■anschließend zur Ausscheidung der Rahm- und Proteinbruchfragmente in zwei Zentrifugierstufen behandelt. Die dabei erhaltene, abgeklärte Molke (Butterfettrückstand 0,05$ oder weniger) wurde dann durch eine Ultrafiltrationsstufe unter Verwendung einer mit umgekehrter ■Osmose arbeitenden Einrichtung durchgeleitet, die als Membran-Ultrafilter wirkte, wobei der Druck innerhalb der Einrichtungskammer etwa 25,3 atü betrug. Die Ultrafiltrationsstufe bestand aus fünf hintereinander geschalteten Einheiten mit Zelluloseazetatmembranen. Die Permeat- oder Laktosefraktion aus der Ultrafiltration wurde abgegossen, und die mit Protein angereicherte Fraktion.abwechselnd mit Wasser durch eine Gelfiltrationssäule hindurchgepumpt, um eine zweite Laktosefraktion (welche abgegossen wurde) und ein zweites Konzentrat hohen Proteingehalts zu erhalten. Das letztere wurde durch herkömmliche Vakuumverdampfung bei Temperaturen unter 62,8 ⁰C auf etwa 20$ Feststoffe konzentriert, wobei das erhaltene Erzeugnis auf der Basis des Feststoff-Trockengewichts folgende Zusammensetzung aufwies: 62,2$ Protein, 25,0 Laktose,

409821/07 73

- - 47 -

2,75$ Asche, 1,94$ Fett und 1,06$ nicht-proteinhaltiger Stickstoff.

Das vorstehende Flüssigkonzentrat wurde wie in Beispiel 1 verarbeitet zu (4) einer sprühgetrockneten Fraktion, (5) . einer sprühgetrockneten Fraktion, die trocken mit 0,4 Gew.$ L-Zysteinhydrochlorid vermischt wurde und (6) einer sprühgetrockneten Fraktion, welche aus der Naßvermischung des " Konzentrats mit 0,8$ L-Zysteinhydrocblorid erhalten worden war. Vermittels einer genormten Teigzusammensetzung wie in Beispiel 1 wurde die Sulfhydrylaktivität der einzelnen Fraktionen anhand der Verringerung der Vermischungszeit bis zur Höchstentwicklung, ausgedrückt in äquivalent /Ug/g Zystein in bezug auf eine Kontrollprobe bestimmt. Die Ergebnisse waren wie folgt:

Probe SH-Aktivität von 1$ Protein

,. äquivalent zu /Ug/g Zystein

Kontrollprobe 0

Erzeugnis (4) 38·

Erzeugnis (5) 58

Erzeugnis (6) 56 . .

Die vorstehenden Ergebnisse zeigen eine etwas höhere Sulfhydrylaktivität für die durch. Ultrafiltrat-ion/Gelfiltration hergestellten Molkenproteinkonzentrate gegenüber den entsprechend Beispiel 1 durch Elektrodialyse, Kristallisation und Ausscheidung der Laktose hergestellten Konzentraten.

'4096.21 /0773

Beispiel 3

Molkenproteinkonzentrate wurden in gleicher Weise wie in Beispiel 2 hergestellt, mit der Ausnahme, daß anstelle . ' von Welßkäsemolke in diesem Falle Süßcheddarkäsemolke verwendet wurde. Die Ausgangsmolke hatte etwa folgende Zusammensetzung: 0,99$ Protein, 4»61$ Laktose, 0,52$ Asche, 0,05$ Fett, 6,2$ Gesamtfeststoffe.

Das wie in Beispiel 2 erhaltene, mit Protein angereicherte Konzentrat wurde in drei Fraktionen geteilt, welche verarbeitet wurden zu: (7) ein sprühgetrocknetes Erzeugnis, (8) ein sprühgetrocknetes Erzeugnispaß trocken mit 0,4 Gew.$ L-Zysteinhydrochlorid vermischt war, und (9) ein sprühgetrocknet tes Erzeugnis, das durch. Naßvermischung des Konzentrats mit 0,8 Gew.$ Ii-Zysteinhydrochlorid und Sprühtrocknung hergestellt worden war. Die SuIfhydrylaktivitäten dieser Fraktionen in einer genormten Brotzusammensetzung (wiederum im Vergleich zu einer Konetrollprobe) sind wie folgt:

Probe -" SH-Aktivität von 1$ Protein

äquivalent zu /Ug/g Zystein

Kontrollprobe 0

Erzeugnis (7) 23

Erzeugnis (8) 40

Erzeugnis (9) 38

Wie aus diesem Beispiel ersichtlich, führen die Süßkäsemolken zu Proteinkonzentraten, die eine etwas geringere SuIf-

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■ - 49'-

b.ydrylaktivität als die Weißkäsemolken aufweisen. Beispiel 4

Nich.tdenäturierte Weißkäsemolke wie in Beispiel 2 wurde 30 Minuten lang auf 62,8⁰G erhitzt und während 15 Sekunden

durch. Erhitzen auf 66,1 ⁰C pasteurisiert. Dann wurde die Molke zur Ausscheidung von Butterfett und Bruch, mehreren Zentrifugierstufen unterworfen.. Fach. Zugabe einer kleinen Menge DEPC zur Verringerung bakterieller Contamination wurde die Molke wie in Beispiel 2 durch, eine Membran-Ultrafiltrationsstufe durchgeführt. Bei dieser Behandlung lagen die Betriebs- und Molkentemperaturen zwischen 1,67 und 18,3 ⁰C, die Speisedrücke betrugen 25,3'atü für einen mittleren Durch-

2
fluß von 546 - 566 l/m /Tag, wobei die Grenzwerte 366 und

2 " ■

896 l/m /Tag betrugen. Die dabei erhaltene, proteinangereich.erte fraktion wurde mit einer gleichen Menge entionisierten Wassers verdünnt, und die ,verdünnte Molke wie oben beschrieben durch, eine zweite Ultrafiltrationstufe durchgeführt. In dieser zweiten Ultrafiltrationsstufe betrug der Durch.-satz zwischen 354 und 1157 l/m /Tag, bei einem Mittelwert von 692 l/m /Tag. Die endgültige Feststoffkonzentration der Proteinfraktion betrug etwa 13,3$ (bezogen auf Feststoff-Trockengewicht). Die Proteinfraktion wurde dann durch. Vakuumverdampfung zu einem Konzentrat konzentriert, das auf Trockengewich-tsbasis sich, wie folgt zusammensetzte: 59,1$ Protein, 30,9$ Laktose, 2,9$ Fett und weniger als 4,5$ Asch.e.

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Das vorgenannte Molkenproteinkonzentrat wurde zu mehreren getrennten, getrockneten Fraktionen verarbeitet, nämlich (10) zu einem sprühgetrockneten Erzeugnis, (11) einem sprühgetrockneten Erzeugnis, das trocken mit 0,4 Gew.$ L-Zysteinhydrochlorid versetzt wurde, und (12) ein sprühgetrocknetes Erzeugnis, das durch. Naßvermiscbung mit 0,8 Gew.^ L-Zysteinhydroehlorid und anschließende Sprühtrocknung erhalten wurde. Die Sulfhydrylaktivitäten der getrockneten Erzeugnisse, welche nach, den Verfahren der vorstehenden Beispiele 1—3 erhalten wurden, sind in der nachstehenden Tabelle zusammengefaßt:

Probe SH-Aktivität von 1$ Protein

äquivalent zu /ug/g Zystein

Eontrollprobe 0

Erzeugnis (10) 38

Erzeugnis (11 ) 57

Erzeugnis (12) 56

Beispiel 5

Anhand der Daten in den vorstehenden Beispielen 2, 3 und 4 wurde die Sulfhydrylaktivitat zusätzlich in genormten Brotmischungen in bezug auf das !Flüssigkonzentrat in sämtlichen Beispielen bestimmt, und zwar vor Verarbeitung zu den verschiedenen getrockneten Proteinerzeugnissen. Zum Zwecke des Vergleichs ist die Sulfhydrylaktivitat jedes flüssigen Konzentrats nachstehend im Vergleich zur Sulfhydrylaktivi tat

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. ■ ■ ν/ν; -λ' ^:■■· ■ ν■■■-■■' ■■ V-.<^.-ν 235Α1 as;

.; des durch - an.scbl.t"eßeiia.e Sprub.trocknung erhaltenen Erzeug--

-■-. . SH-Aktiv±tät von ΐ$ Protein - V äquivalent zu yUg/g Zystein

Beispiel 2 Flüssiges Konzentrat 20 _-,'.. sprübgetrocknetes Erz.eugnis (4) 38

Beispiel 3 flüssiges.Eonzentrat 5

sprübgetrocknetes Erzeugnis (7) 23 Beispiel.--4 Flüssiges Konzentrat H' sprübgetrocknetes Erzeugnis (10) 38

Aus vorsteaender Tabelle ist die unerwartete Steigerung der Sulftaydrylaktivität, gemessen in aktivenj freien SuIfbydrylgruppen ersiöbtlicb j welche lediglich: durch. Sprüh-

y "■-■■: ";. ' ^: --Χ ■■" '^v ■-"'.'■.■ --■■"■.-■■ "■■ ■ trocknen des flüssigen Konzentrats bei der Darstellung

eines trockenen Erzeugnisses erzielt wird. Beispiel 6

65 Giw.$£ des naöb Beispiel 1 hergestellten flüssigen MoikenpröteinkonÄentrats (eine Elektrodialysestufe in Verbindung ritt Kris tailisation und Abseheidung von Laktose) wurde näJS'mit 35 oew.^S eines heißen Flussiggemiscbs aus 5ei^kdnl|i%iöniferungsmittein (60 ⁰C)' vermischt, das zu 60 Gew'.-ji aus Honö-¹· Und Digiyzeriden langkettiger Fettsäuren und zu ^O Qevi.$ aus -atb.oxylierten Monoglyzeriden langketiiger Fettsäuren bestand. (Ein derartiges Erzeugnis mit nich.t mehr als 0,000156 BHA, BHT und -Zitronensäure, welches als Konservierungsmittel zugesetzt wird, wird h.ergestellt unter . der Bezeichnung Tändeü 8 von der Firma Atlas Chemical In-

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•dustries.) Das das zugesetzte Teigkonditionierungsmittel enthaltende erhitzte, flüssige Konzentrat wurde dann sprühgetrocknet und ein trockenes, rieselfähiges Teigentwicklungs-' und Konditionierungsmittel in Form eines wasserfreien Pulvers erhalten, das ausgzeicbnete Lagerhaltungseigenschaften aufwies (und nach, zwölf Monaten keine Veränderungen zeigte).

Die Sulfhydrylaktivität des erhaltenen "ganzen" Teigkonditionierungsmittels wurde "bestimmt, wobei sich, zeigte, daß diese im wesentlichen der des sprühgetrockneten Konzentraterzeugnisses (1) von Beispiel 1 entsprach.. Das Entwicklungs- und Konditionierungsmittel zeichnete sich, jedoch, außerdem durch. Emulgier- und Konditionierungseigenschaften aus, die beispielsweise für herkömmliche Brotbackverfahren anhand .einer längeren Friscbhaltezeit, einer höheren Brotweichh.eit und größeren Teigstärke während der Verarbeitung meßbar.waren.

Wenngleich das ganzheitliche Teigkonditionierungsmittel bei diesem Beispiel durch. Sprühtrocknung in ein wasserfreies, pulvriges Erzeugnis übergeführt worden war, ist es für handelsübliche Erzeugnisse vorteilhaft, einen handelsüblichen Hydrat-Sprühtrockner mit Sekundärtrockner zu verwenden, um ein Hydrat-Erzeugnis zu erhalten.

Beispiel 7 , ^:

Ein komplettes oder "ganzes" Teigentwicklungs- und Konditionierungsmittel wurde entsprechend dem allgemeinen Arbeits-

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■ . - 55 -

gang von Böispiei 6 hergestellt, mit der Ausnahme,- daß das zugesetzte ieigkönaitiönierungsmittel (!ändern S) auf die Schmelztemperatur von 60, ö ⁰G erhitzt und; eine; sehr kleine Menge'- !!^-^stelnhydrochlorid (20 /Hg/g) aomogeti in diesem j. wüdide« Bartn wiiiä-e iää gesetimOizene Teigkörtdil mti dem itt diBSeiäi dispfetgie^-feen. Cystein in einem Bandmisöaer mit dem sprühgetrockneten irzeugnis (1) von igei§pie 1 1 vermiSGut.. üäs dabei eraält;§iie "He ißvermisctongserzeügnis*' würde anselj.ließönä ätegeküblt und glasiert j v/öl)ei es sictr. um ein laioiit f iese=lfäMges:_f im weäentlicMn troekenes Pesterzeugnis "tiandeite. Dieses Erzeugnis tjesaß die gleieaen Eigensenaf ten wie daä'ganzre" ieigkonditionierungs-'mittel von Beiöpiel 6 und zeigte üiierdieä eine■·ausgeprägte Stabilität in einem feuöbten oder wässrigen Medium, insbesondere Hefevorteigen für kontinuierliche oder, cn'argenweise Ieigvermisebüng.

8; ^r ■

Ein modifizierter kompletter oder "ganzer" ieigentwickler würde aus dem flüssigen Molkenproteinkonzentrat von Fig. 2 (eine TJltrafiltrationsstufe, gefolgt von einer Selfiltrationsstufe) dargestellt, iiie Herstellung des Teigentwieklungsünd Konditiönierungsmittels erfolgte dureii. Erwärmen von 30 ÖeWi^ eines leigkonäitiönierungsmittels, das aus 12$ Mono- und Biglyzeriden längkettiger Fettsäuren in Yermiscnung mit 18$ ätb.oxylierten Monoglyzeriäen längkettiger Fettsäuren (Starfol D, hergestellt von der Firma Ashland Chemical Go*) hestand, wohei die Vermischung bei etwa 62,8 ⁰C erfolgte.

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Die Haßvermischung. wurde mit 70 Gew*?£ des flüssigen Molkenproteinkonzentrats von Beispiel 2 ausgeführt. Die Mischung wurde dann in einem Hydrat-Sprühtrockner sprühgetrocknet, wonach ein herkömmlicher Tunnel-Trockenofen mit Schütteleinrichtung verwendet wurde, um ein im wesentlichen trockenes, rieselfähiges Hydraterzeugnis zu erhalten. Die SuIfhydrylaktivität des erhaltenen Teigentwicklungs- und Konditicmierungsmittels wurde "bestimmt und war im wesentlichen äquivalent der des sprühgetrockneten Erzeugnisses (4) von Beispiel 2, Die Teigemulgier- und Konditiöhierungseigenschaften waren zumindest, äquivalent denen des Entwiekiungs- und Konäitionierungsmittels von Beispiel 6,

Beispiel 9-

Mit dem Teigentwicklungs- und Konditionierühgsmittei von Beispiel 6 wurde eine handeis übliche Backprobe ausgeführt:

Teigzusammensetzung

Mehl (bromatisiert, gehleicht, 12,15^ Protein, 61,55ε Absorption) Zucker Schweineschmalz Salz Hefe Hefenahrung (Arkady-Typ) Ganzes Teigkonditionierungsmittel Kaliumbromat Wasser

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Gewicht (kg)	Anteil in Prozent, bezogen auf Mehl
90,7 4,54	100,0 5,0
2,72	3,0
1,36	1,5.
2,49	2,75
0,45	0,5
O,9O	1,0
0,003	0,0035
61,6	68,0

Verf anr.e;nsgang

(1) Die trockenen Zutaten wurden 9 Minuten lang mit mittlerer Geschwindigkeit vermischt. Die Temperatur des aus dem Mischer austretenden Teiges "betrug 30,6 ⁰C.

(2)-Die' Teigmischung wurde 25 Minuten lang stehen gelassen.

(3) Der Teig wurde in herkömmlicher Weise geteilt, gerundet, auf Gare gestellt, und in Backformen gebracht.

(4) Die ausgeformten Brotlaibe wurden 60 Minuten lang "bei 37»8 ⁰C auf Gare gestellt. ' ■ -' . ".

(5) Die Brotlaibe wurden nach Gare etwa 120 Minuten lang bei

ο '

218,5 C ausgebacken. .-.-.".

(6) Das Brot wurde abkühlen gelassen, zerschnitten und in üblicher Weise abgepackt. - '

(7) Die Probenahme erfolgte unmittelbar nach Abkühlung und, nach Ablauf von 5 Tagen.

.Ergebnisse

In der nachstehenden Tabelle wird die Verwendung der ganzheitlichen Teigkonditionierungsmittel nach der Erfindung in einer genormten Brotmischung verglichen mit einer Brot-' mischung, der kein Teigkonäitionierungsmittel zugesetzt worden

ist. " _ . : ■

40982 1/0773

Teigzusammensetzung

Spez. Volumen

Krume Äußeres Erscheinungsbild

Mit Teigkonditionierungsmittel von Beispiel 6 '5,6 Ohne Teigkonditionierungsmittel (Kontrollprobe) 4,7

9,6
7,0

18

11

In der vorstehenden Tabelle wird die Krume bestimmt ausgehend von einem Optimalwert 10, das äußere Erscheinungsbild ausgebend von dem erreichbaren Höchstwert 20.

Beispiel

Das nachstehende Beispiel zeigt die Verwendung der "ganzen" Teigkonditionierungsmittel der Beispiele 6 und 7 in einem gewerblichen Backverfahren mit kontinuierlicher Vermischung.

Teigzusammensetzung

Gewicht Anteil in Prozent, (kg) bezogen auf Mehl

Mehl Wasser \ Hefe Hefenahrung Zucker Schweineschmalz Salz

Teigkonditionierungsmittel, insgesamt

340
206

10,3
1,36

18,1

10,3
6,35

3,40

100
60
3,0 0,4 5,3 3,0 1,9

1,0

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Verfahrensablauf

(1) Die Teigentwicklungs- und Konditionierungserzeugnisse (Beispiel 6 oder Beispiel 7) werden mit Hefe, Hefenahrung, Wasser und 20$ des gesamten Mehls zu einem Vorteig vermischt (siebe Pig. 2, Verfanrensscbritt 110), -

(2) Nach. Ahlauf einer geeigneten'Haltezeit (Verfahrensschritt 112) wird der Hefe vor te ig kontinuierlich: der kontinuierlich, arbeitenden Mi3ch.-Entwicklungseinb.eit einer Maschine des Typs Amflo-Modell LCM der Firma American Machine & Poundry zugeführt , weiche den entwickelten Teig (innerhalb einer Sekunde oder kürzer) im Strangpreßverfahren auf Backbleche abgibt (Verfahrehsschritte 102 und 104). Der so erhaltene Teig wird auf Gare gestellt und dann zu Fertigbroterzeugnissen ausgebacken (Verfahrensschritte 106 und 108).

Ergebnisse

Die beiden Tabellen geben die !Ergebnisse für die beiden, jeweils verwendeten Teigkonditionierangs- und Entwicklungsm-ittel an: .

Verweilzeit im Vorteig Spez.Volumen Krume luß. Ersehe i-"- (Std) nungsbild

Beispiel 6
(150 U/min) 0

6	,26	10	,4	21
6	,07	10	,4	25
6	,37	9	,7 .	27

Verweilzeit im Spez. Vol. Krume Äuß« Erschei-Vorteig (Std) nungsbild

II Beispiel 7 (150 U/min)	0	6,30	10,2	27 .
	1/2	5,94	10,1	25
	1	5,92	9,7	24
	1-1/2	6,0	10,1	27

Aus den vorstehenden Ergebnissen sind klar die vorteilhaften Wirkungen ersichtlich., welche durch Verwendung des ganzen leigkonditionierungsmittels nach, der Erfindung bei der Brotherstellung mit kontinuierlicher Vermischung erhalten werden. Bei dieser Verarbeitung wurde die Krume bestimmt entsprechend einem Höchstwert 11, und das äußere Erscheinungsbild auf der Grundlage eines erreichbaren Höchstwerts 30.

Beiepiel 11

Entsprechend dem Verfahren mit kontinuierlicher Vermischung von Beispiel 10 wurde Brot auf im wesentlichen gleiche Weise hergestellt, mit der Ausnahme, daß das "ganze" Teigkonditionierungsmittel auf unterschiedliche Weise hergestellt worden war. Bei einem Herstellungsgang wurde das Teigentwicklungs- und Konditionierungsmittel entsprechend Beispiel 8 hergestellt. Dieser Verfahrensgang ist in der nachstehenden Tabelle als Versuch "A" bezeichnet. Beim zweiten Verfahrensgang wurde das Teigkonditionierungsmittel in der Weise hergestellt, daß gleiche Anteile von Molkenproteinkonzentrat «. und !eigkonditionierungsmittel (Starfol D) wie in Beispiel 8 in wässriger Lösung in einem Behälter miteinander vermischt wurden.

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Die dabei erhaltene wässrige Lösung wurde in größerer Menge dem Vorteig zugesetzt, um jeweils 1 Gew.$ Protein, bezogen auf das Mehlgewicht, zu erhalten. " ·

Die Ergebnisse bei der Brotherstelluhg nach beiden Verfahrensgängen waren wie folgt:

Spez. Volumen Krume Äußeres Erscheinungs-■ ■ bild

Versuch. A ..." ; ._, ■ 5-,85, '■_ 9,5 . . . 14-Versuch.B-. 5,20 7,1 .6

Die Ergebnisse zeigen klar die Synergistisehe Wirkung beim gemeinsamen Sprühtrocknen von Molkenproteinkonzentrat mit flüssigem Teigkonditionierungsmittel im Vergleich zur Vermischung dieser Zutaten in wässriger Lösung vor Zugabe zur Mischung. Insbesondere liefert die gemeinsam sprühgetrocknete Mischung meßbar bessere Ergebnisse im Vergleich zur Verwendung von Teigentwicklungs- und Konditionierungsmittel in wässriger Form. ·

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Claims (25)

1. Pa ten tans prüch, e

   fj). Teigentwicklungs- und Konditionierungsmittel zur Verwendung bei der Backwarenherstellung, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel aus einem wasserlöslichen, glutenreaktiven Proteinkonzentrat mit Tei'gemulgier- und Konditionierungseigenschaften in, im wesentlichen trockener, rieselfähiger Form besteht und bezogen auf das Feststoff-Trockengewicht sieb, zusammensetzt aus 50 - 35fo aus Molke gewonnenem Proteinkonzentrat, und von 5 - 50$ eines Teigkonditionierungsmittels, das ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Mono- und Diglyzeriden langkettiger Fettsäuren, ätfroxylierten Monoglyzeriden langkettiger Fettsäuren, Polyoxyäthylen-Sorbitanestern langkettiger Fettsäuren, Natrium- und KalziumstearoyllaktyIaten, sowie Gemischen derselben, wobei der Proteinanteil des Teigkonditionierungsmittels in wasserlöslicher, nichtdenaturierter Form vorliegt und eine Sulfhydrylaktivität in Form aktiver, freier-SuIfhydrylgruppen bei 1$ Protein in bezug auf das in der Teigmischung enthaltene'Mehl äquivalent zur Sulfhydrylaktivität von 10 - 50 /Ug/g L-Zysteinhydrochlorid aufweist, und das Teigkonditionierungsmittel zusätzlich. Emulgier- und Teigkonditionierungseigenschaften innerhalb der Teigmischung aufweist.
2. 2. Teigentwicklungs- und Konditionierungsmittel nach. Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Proteinanteil des Proteinkonzentrats zwischen etwa 30 - 80 Gew.^, bezogen auf das Trockengewicht^beträgt.

   409821/0773
3. 3. leigentwicklungs- und Konditionierungsmittel nach. Anspruch. 1, dadurch, gekennzeichnet, daß das Konditionierungsmittel aus einem Gemisch, aus Mono- und Diglyzefiden langkettiger Fettsäuren uncLjäthoxylierten Monoglyzeriden langkettiger Fettsäuren besteht.
4. 4. leigentwicklungs- und Eonditionie,rungsmittel nach. Anspruch. 1 ,dadurch, gekennzeichnet, daß das Konditionierungsmittel aus einem Gemisch, aus Mono- und Diglyzeriden langkettiger Fettsäuren und Polyoxyathylen-Sorbitanestern langkettiger Fettsäuren besteht.. .
5. 5.. Teigentwicklungs- und Konditionierungsmittel nach. Anspruch. 1 , dadurch, gekennzeichnet, daß das Konditionierungsmittel aus einem Gemisch, aus Natrium- und Kalziumstearoyllaktylaten besteht.
6. 6. Teigentwicklungs- und Konditionierungsmittel nach. Anspruch. 1, dadurch, gekennzeichnet, daß das Konditionierungsmittel im wesentlichen aus folgenden Zutaten besteht:

   • · ■ Anteil in Prozent

   Molkenprotein .10 bis 65 Mcht-proteinhaltige Molkenderivate 15 bis 75 [Oeigkonditionierungsmittel 5 bis 50

   Glutenaktivierungsmittel . 0,1 bis 1,0,

   wobei das Molkenprotein in im wesentlichen ursprünglicher, nichtdenatürierter löslicher Form vorliegt, das nicht-pro- teinhaltige Molkenderivat einen unter etwa 35$ betragönden

   40S821/0773

   Laktosegenalt und einen unter etwa 10?£, bezogen auf Troeken-' gewicht, betragenden Mineralsalzgeba.lt aufweist, das Konditionierungsmittel ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Mono- und Diglyzerlden langkettiger Fettsäuren,' äthoxylierten Monoglyzeriden langkettiger Fettsäuren, Polyoxyäthylen-Sorbitanester langkettiger Fettsäuren, Natriumstearoyllaktylaten, Kalziumstearoyllaktylaten, sowie Gemischen derselben, und das Glutenaktivierungsmittel ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Zystein,· Glutathion, Sulfitsalzen, sowie Gemischen derselben.
7. 7. Verfahren zur Herstellung eines Teigentwicklungs- und Konditionierungsmittels nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß das leigkonditionierungsmittel aus einem Gemisch, aus Mono- und Diglyzeriden langkettiger Fettsäuren und äthoxylierter Monoglyzeride langkettiger Fettsäuren hergestellt wird.
8. 8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch, gekennzeichnet,

   daß das Teigkonditionierungsmittel aus einem Gemisch, aus Mono- und Diglyzeriden langkettiger Fettsäuren und Polyoxyäthylen-Sorbitanestern langkettiger Fettsäuren hergestellt wird.
9. 9. Verfahren nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß das Konditionierungsmittel aus einem Gemisch, aus Uatrium- und Kalziumstearoyllaktylaten hergestellt wird.
10. 10. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch, gekennzeichnet, daß das wasserlösliche glutenreaktive Proteinkonzentrat

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    durch, wenigstens eine Membranfiltration; flüssiger Molke zum •Erhalt einer prοteinreichen Fraktion, Konzentrieren, der proteinreichen !fraktion zu einem Proteinkonzentrat und homogenes Verlassenen dee Proteinkonzentrats mit 0,2- 1,0 Gew,j£, Dezogen auf das Trockengewicht, eines Glutehaktivierungsmittels, das ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend" aus Zyste in, Glutathion, Sulfitsalzen* Bowie Gemischen derselben, hergestellt wird. ■ . . .
11. 11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Membranfiltration in der Weise ausgeführt wird, daß die flüssige Molke wenigstens einer Membran-Elektrodialyse, gefolgt von Kristallisation und Ausscheiden der Laktose aus der proteinreichen Fraktion unterworfen wird.
12. 12. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Membranfiltration in der Weise ausgeführt wird, daß die flüssige Molke wenigstens einer Membran-Ultrafiltration unterworfen wird.
13. 13. Verfahren nach Anspruch TO, dadurch gekennzeichnet, daß die Membranfiltration in der Weise ausgeführt wird ^ daß die flüssige Molke wenigstens einer Membran-Ultrafiltration, gefolgt von wenigstens einer GeIfiltration,unterworfen wird.
14. 14. Verfahren nach Anspruch. 10, dadurch gekennzeichnet, daß die proteinreiche.- Molkenfraktion vor Sprühtrocknung zur Steigerung des Proteingehalts der proteinreichen Fraktion wenigstens einer zusätzlichen Membranfiltration unterworfen wird. . ' ■ v

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15. 15. Verfahren nach Anspruch. 10, dadurch, gekennzeichnet, daß das Glutenaktivierungsmittel dem Proteinkonzentrat unter Ausbildung einerNaßmisehung zugesetzt, und die Uaßmischung durch. Sprühtrocknung in ein rieselfäbiges, im wesentlichen trockenes Proteinerzeugnis übergeführt wird.
16. 16. Verfahren nach. Anspruch. 10, dadurch, gekennzeichnet, daß das Proteinkonzentrat durch. Sprühtrocknung in ein rieselfähiges, im wesentlichen trockenes Proteinerzeugnis überge- · führt und dann das Glutenaktivierüngsmiitel im trockenen Zustand mit dem Proteinerzeugnis vermischt wird.
17. 17. Verfahren nach. Anspruch. 7» dadurch, gekennzeichnet, daß das wasserlösliche, glutenreaktive Proteinkonzentrat in der Weise hergestellt wird, daß aus wasserlösliches Protein enthaltender flüssiger Molke durch, wenigstens eine Membranfiltration eine proteinreiehe Fraktion gewonnen und diese mit 5-50 Gew.fi eines Teigkonditionierungsmittelgemisches vermischt wird, das ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Mono- und Dlglyzeriden langkettiger Fettsäuren, äthoxylierten Monoglyzeriden langkettiger Fettsäuren, Polyoxyätbylen-Sorbitanestern langkettiger Fettsäuren, Natriumstearoyllaktylaten, Kalziumstearoyllaktylaten, sowie Gemischen derselben, und das Gemisch, aus prοteinreicher Fraktion und Teigkonditionierungsmittel zu einem im wesentlichen rieselfäbigen Proteinkonzentrat, in welchem der Proteinanteil in wasserlöslicher Form vorliegt, zur Erstarrung gebracht wird.

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18. 18. Verfahren nach. Anspruch. 17» dadurch, gekennzeichnet, daß das Teigkonditionierungsmittel in flüssiger Form geschmolzen, mit einer Menge von sprühgetrockneter proteinreicher Fraktion vermischt und das Gemisch, zu einem im wesentlichen trockenen, rieselfähigen Proteinkonzentrat abgekühlt wird.
19. 19. Verfahren nach. Anspruch. 17, dadurch, gekennzeichnet, daß das .Teigkonäitionierungsmittel in flüssiger Form mit der proteinreichen Fraktion vermischt und die Mischung durch Sprühtrocknung in das im wesentlichen trockene, rieselfähige Proteinkonzentrat übergeführt wird.
20. 20. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Gemisch aus proteinreicher Fraktion und Teigkonäitionierungsmittel naß mit 0,2 - 1,0 Gew.fo, bezogen auf das Trockengewicht, eines Glutenaktivierungsmittels vermiach.t wird, das ausgewählt-ist aus der Gruppe bestehend aus Zystein, Glutathion, Sulfitsalzen,.aowie Gemischen derselben, und durch Sprühtrocknung in ein trockenes, rieselfähiges Proteinkonzentrat erhöhter Glutenreaktivität übergeführt wird.
21. 21. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß das im wesentlichen trockene, rieselfähige Proteinkonzentrat trocken mit 0,1 - 0,5 Gew.^, bezogen auf das Trockengewicht, eines Glutenaktivierungsmittels vermischt wird, das ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Zystein, Glutathion, Sulfitsalzen, sowie Gemischen derselben, und auf diese Weise ein trockenes, rieselfähiges Proteinkonzentrat erhöhter GIu-

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    tenaktivität hergestellt" wird*
22. 22. Verfahren nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß das wasserlösliche, glutenreaktive Proteinkonzentrat in der Weise hergestellt wird, daß aus Protein in ursprünglicher, nichtdenaturierter Form enthaltender flüssiger Molke durch wenigstens eine Membranfiltration eine proteinreich.e Fraktion gewonnen und diese mit einem Teigkonditionierungsmittel vermischt wird, das ausgewählt ist aus der Gruppe "bestehend aus Mono- und Diglyzeriden langkettiger Fettsäuren, äthoxylierten Monoglyzeriden langkettiger Fettsäuren, PoIyoxyäthylen-Sorbitanestern langkettiger Fettsäuren, Natrium- und Kalziumstearoyllaktylaten, sowie Gemischen derselben, wobei das Teigkonditionierungsmittel von 5-50 Gew.^ dieser Mischung enthält, die die proteinreiche Fraktion und das Teigkonditionierungsmittel enthaltende Mischung konzentriert, und die konzentrierte Mischung durch Sprühtrocknung in ein trockenes, rieselfähiges Proteinkonzentrat, in welchem der Proteinanteil in wasserlöslicher Form enthalten ist, und das Teigemulgier- und -konditionierungseigenschaften aufweist, übergeführt wird.
23. 23. Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die flüssige Molke bei der Membranfiltration wenigstens einer Membran-Elektrodialyse, gefolgt von Auskristallisation und Abscheiden der Laktose aus der proteinreichen Fraktion unterworfen wird.
24. 24. Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet,

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    daß die flüssige Molke bei der Membranfiltration wenigstens einer Membran-Ultrafiltration unterworfen wird;.
25. 25. Verfahren nach Anspruch. 22, dadurch, gekennzeichnet, daß die flüssige Molke bei der Membranfiltration wenigstens einer Membran-Ultrafiltration und wenigstens, einer anschließenden Gelfiltration unterworfen wird.

    26i Verfahren nach. Anspruch. 22, dadurch, gekennzeichnet, daß die proteinreiehe Molkenfraktion vor der Sprühtrocknung zur Steigerung des Proteingehalts der proteinreichen Fraktion wenigstens einer zusätzlichen Membranfiltration unterworfen wird. ■".-. , .

    27, Verweridung des Teigentwicklungs- und Konditibnierungsmittels für ein Backverfahren, ausgehend von der Vermischung und Verarbeitung üblicher Zutaten wie Mehl, Wasser und Hefe zu einem Teig,dadurch; gekennzeichnet, daß der Teigmischung ein TeigentWicklungs- Und Konditionierungsmittel in Form eines wasserlöslich-en, glutenreaktiven Proteinkonzentrats in im weBentlich.en trockenem, rieselfähigem Zustand zugesetzt wird, das hauptsächlich, aus einem aus Molke gewonnenem Proteinkoiizentrat besteht und in einer Menge zwischen 0,5 - 2|f?^j bezogen auf· daß Mehlgewicht, eingeführt wird,· wobei der Proteinanteil des Proteinkonzentrats in wasser- ', löslicher, nich.täenatürierter Form vorliegt und eine SuIfhyärvlaktivität aufweist, die gemessen in aktiven, freien SuIf byärylgruppen für 1^ Protein j-.bezogen auf das Mehlgewic.ht des Teiges, äquivalent ist der SuIfhydrylaktivitat von

    10-50 /Ug/g L-Zysteinhydrochlorid, dann die Teigzutaten zusammen mit dem Teigentwicklungs- und Konditionierungsmittel zu einem homogenen Teig vermischt werden, der Teig unter Einwirkung der Glutenaktivierungs- und Teigmodifizierungsaktivität des Proteinanteils im Teigentwicklungs- und Konditionierungsmittel entwickelt und der entwickelte Teig in zum Backen "bestimmte Einheiten geteilt wird, die Teigeinheiten auf Gare gestellt und zu qualitativ hochwertigen Backwaren ausgebaeken werden.

    28, Verwendung nach Anspruch 27» dadurch gekennzeichnet, daß dem Teigentwicklungs- und Konditionierungsmittel außerdem zusätzlich ein Konditionierungsmittel zugesetzt wird, das ausgewählt iet aus der Gruppe bestehend-aus Mono- und Diglyzeriden langkettiger Fettsäuren, äthoxylierten Monoglyzeriden langkettiger Fettsäuren Polyoxyäthylen-Sorbitanestern langkettiger Fettsäuren, Natriumstearoyllaktylaten, Kalziumstearoyllaktylaten, sowie Gemischen derselben, und daß die Zugabe dies leigentwicklungs- und Konditionierungsmittels zu der Teigzutatenmischung in im wesentlichen trockener, rieselfähiger Form erfolgt, wobei diese bezogen auf die ■ Trockenfeststoffe hauptsächlich aus 50 - 95$ Molkenproteinkonzentrat und 5 -' 50$ zusätzlich zugesetztem Teigkonditionierungsmittel besteht.

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