DE2600239A1 - Verfahren zur herstellung einer konzentrierten, gezuckerten pflanzlichen milch - Google Patents

Verfahren zur herstellung einer konzentrierten, gezuckerten pflanzlichen milch

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DE2600239A1 DE19762600239 DE2600239A DE2600239A1 DE 2600239 A1 DE2600239 A1 DE 2600239A1 DE 19762600239 DE19762600239 DE 19762600239 DE 2600239 A DE2600239 A DE 2600239A DE 2600239 A1 DE2600239 A1 DE 2600239A1
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Description

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Societe des Produits Nestle SA Ve vey/3 cliwe i ζ
Verfahren zur Herstellung einer konzentrierten, gezuckerten pflanzlichen Milch
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung einer konzentrierten, gezuckerten pflanzlichen Milch.
Man kennt bereits seit langer Zeit die verschiedensten pflanzlichen Ersatzprodukte für Milch gewisser Sauger, wie z.B. der Kuh. So kennt man Milch, die aus Gemüseschnitzeln, wie z.B. Rosenkohl, aus Kokosnüssen oder vor allem aus Körnern von Hülsenfrüchten, insbesondere Sojabohnen, hergestellt worden ist. Es handelt sich in jedem Fall um die Herstellung einer kolloidalen Lösung, deren Zusammensetzung, Aussehen und Nährwert demjenigen von Tiermilch ähnelt. Hierzu werden die verschiedensten Extraktions-, Eeinigungs- und
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Mischungsverfahren verwendet, die allgemein bekannt sind. Man weiß auch, daß es oftmals möglich ist, aus dieser Art von Milch, ggf. unter leichter Änderung ihrer Zusammensetzung, die verschiedensten Produkte herzustellen, welche üblichen Milchprodukten entsprechen, wie z.B. Käse und Joghurt .
Es gibt jedoch unter dieser Type von Verfahren und Produkten eine wesentliche Lücke; es gibt nämlich keine konzentrierte, gezuckerte pflanzliche Milch, und insbesondere kein Produkt, das ein Jahr oder langer aufbewahrt werden könnte. Man kennt zwar ein Verfahren zur Herstellung einer konzentrierten, gezuckerten Milch aus Mandeln, .jedoch ist dieses Ausgengsmaterial viel zu teuer, als daß eine industrielle Herstellung eines Ersatzprodukts möglich wäre, das mit Kuhmilch konkurrieren könnte. Bezüglich der Sojabohnen, in wirtschaftlicher und ernährungsmäßiger Hinsicht eines der interessantesten Ausgangsmaterialien, ist festzustellen, daß die Spezialisten höchstens von einer konzentrierten Milch, jedoch niemals von einer konzentrierten gezuckerten Milch sprechen, und daß der Trockenfeststoffgehalt dieser konzentrierten, ungezuckerten Milch niemals 25 % übersteigt.
Trotz der Tatsache, daß die verschiedensten bekannten Arbeiten zur enzymatischen Modifizierung einen Fortschritt im Kampf gegen die Neigung von Pflanzenproteinen, insbesondere Sojaproteinen, zur Gelierung in konzentrierten Lösungen ermöglicht haben, gibt es immer noch keine Lösung des Problems der Herstellung konzentrierter, gezuckerter pflanzlicher Milch. Der Grund liegt darin, daß die Schwierigkeiten beträchtlich sind. In diesem Zusammenhang sei lediglich daran erinnert, daß eine konzentrierte, gezuckerte Kuhmilch üblicherweise einen Trockenfeststoffgehalt in der Größenordnung von 75 Gew.-% aufweist, von denen etwa 45 Gew.-% aus Zucker bestehen. Dies ergibt ungefähr 30 Teile Milchfeststoffe in einer wäßrigen Zuckerlösung, die 45 Teile Zucker auf etwa 25 Teile Wasser enthält.
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Durch die vorliegende Erfindung v/ird dieses Problem nunmehr ' gelöst.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß man ein pflanzliches Protein in wäßriger Lösung oder Suspension einer teilweisen enzymatischen Hydrolyse unterwirft und daß man ein Gemisch herstellt, das ungefähr 4 bis 9 Gew.-Teile Fett, 8 bis 18 Gew.-Teile des "behandelten Proteins, O bis 14 Gew.-Teile Lactose, 40 bis 55 Gew.-Teile Saccharose und 25 bis 32 Gew.-Teile Wasser enthält.
Das durch das vorliegende Verfahren erhaltene Produkt besitzt einen angenehmen Geschmack. Außerdem ist es stabil und geliert nicht, auch nicht bei längerer Lagerung.
Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann man von den verschiedensten Ausgangsmaterialien, die reich an Proteinen sind, ausgehen, wie z.B. von Körnern von Hülsenfrüchten, insbesondere Sojabohnen, oder von Mikroorganismen, die aufgrund ihres hohen Proteingehalts kultiviert werden, besonders Hefen.
Wenn man eine konzentrierte, gezuckerte Milch aus Sojabohnenproteinen herstellen will, so kann man beispielsweise von einem entfetteten Mehl, von einem Konzentrat oder von einem Proteinisolat ausgehen. Wenn man von einem entfetteten Sojabohnenmehl ausgeht, dann kann man dieses einem sauren (pH unterhalb 3) oder neutralen (pH oberhalb 6,5) oder sogar leicht alkalischen Extraktionsverfahren unterwerfen. Einen festen Bückstand der Extraktion kann man beispielsweise durch Filtration oder Zentrifugation abtrennen. Die im Überstand vorhandenen Proteine können beispielsweise durch Ultrafiltration oder durch isoelektrische Ausfällung, Abtrennung und Waschung gereinigt werden.
Die enzymatisch^ Hydrolyse der pflanzlichen Proteine wird in wäßriger Lösung oder Suspension durchgeführt. Man kann
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sie bei einer Temperatur zwischen ungefähr 25 und 650G während einer Zeit von ungefähr 1 bis 24- st und bei einem pH zwischen 2 und 9i d© nach dem verwendeten Enzym^durchführen. Sie kann diskontinuierlich, also chargenweise, oder kontinuierlich in Kolonnen, welche die Enzyme auf einen Träger fixiert enthalten, erfolgen. Das Enzym wird vorzugsweise unter den mikrobiellen Enzymen, insbesondere unter den bakteriellen Enzymen, ausgewählt.
Die Proteinlösung oder -suspension, die beispielsweise aus Sojabohnen oder Hefen erhalten worden ist, kann nach der enzymatischen Behandlung einem Acetylierungsverfahren unterworfen werden, um das Aufheilungsvermögen des Endprodukts zu steigern. Diese Behandlung kann während ungefähr 20 bis 120 min bei einer Temperatur zwischen 0 und 300C und bei einem pH von ungefähr 6,5 bis 10 durchgeführt werden. Als Acetylierungsmittel kann Essigsäureanhydrid verwendet werden, beispielsweise in einem Verhältnis von ungefähr 1 Gew,-Teil auf 10 Gew.-Teile Protein. An die Acetylierungsbehandlung kann eine isoelektrische Ausfällung und eine Waschung angeschlossen werden.
Die Lösung oder Suspension der Proteine, die ggf. acetyliert sind, kann vor dem Mischen mit den anderen Bestandteilen, die in die Zusammensetzung des Endprodukts eingehen, entweder konzentriert oder getrocknet werden. Es wird im allgemeinen bevorzugt, die Lösung zu trocknen, beispielsweise durch Gefriertrocknung oder durch Spritζtrocknung. Hierauf können die verschiedenen . Bestandteile in den gewünschten Mengen eingemischt werden. Als Fett, welches in einer Menge zwischen ungefähr 4- und 9 Teilen in diesem Gemisch vorliegt, kann Sojabohnenöl, ein hydriertes pflanzliches Fett oder irgendein anderes Fett oder Fettgemisch tierischen oder pflanzlichen Ursprungs, welches die gewünschten physikalischen und ernährungsmäßigen Eigenschaften aufweist, verwendet werden. Wenn ein Produkt anspruchsvollerer Zusammenset-
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zung hergestellt werden soll, dann wird Lactose zugesetzt, "beispielsweise in einem Prozentsatz, der auf nicht-fette und von Saccharose verschiedene Feststoffe im Endprodukt "bezogen ist. Es ist auch je nach Wunsch möglich, Salze zuzugeben, wie sie in den Formulierungen für konzentrierte, gezuckerte Mich üblich sind, wie z.B. Galciumcarbonat oder ein Phosphat, und zwar in einer Menge von 0 bis 3 Gew.-%, bezogen auf das Fertigprodukt.
Nachdem die Bestandteile innig miteinander vermischt worden sind, kann man die konzentrierte, gezuckerte pflanzliche Mich pasteurisieren oder homogenisieren, um ihre Textur oder Stabilität noch zu verbessern. Wenn Lactose zugesetzt worden ist, dann empfiehlt es sich, sie durch ein bekanntes Verfahren zu kristallisieren.
Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele näher erläutert. Die Prozente und Teile sind in Gewicht ausgedrückt.
BEISPIEL 1
Man extrahiert während 45 min bei Raumtemperatur 1, 5 kg entfettetes Sojamehl mit 9 1 Wasser, dessen pH durch Zusatz von Phosphorsäure auf 2,6 abgesenkt worden ist. Fach Entfernung des festen Bückstands durch Zentrifugieren mit 4000 g während 15 min erhält man einen Überstand, dem man Natriumhydroxid zusetzt, bis der pH 4,5 erreicht hat. Dann trennt man die ausgefallenenProteine durch Zentrifugieren ab und wäscht sie dreimal mit Wasser eines pH von 4,5· Die Proteine dispergiert man nun in 9 1 Wasser, wobei man den pH durch Zusatz von Natriumhydroxid auf 7*2 einstellt. Hierauf fügt man 0,9 g eines Gemischs von proteolytischen Enzymen von Streptomyces griseus (Pronaee Evon der Fa.Merck AG· in Deutschland) zu, dessen Aktivität 70 Kunitz-Einheiten ,je mg beträgt, und inkubiert 4 st bei 370C, wobei man den pH auf 7,2 hält. Dann inaktiviert man die Enzyme durch Erhitzen
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während 20 min auf 95°C. Anschließend gefriert und lyophilisiert man die Losung.
Man mischt nun innig 90 g hydriertes Pflanzenfett, 100 g der oben erhaltenen Proteine, 500 g Saccharose und 310 g Wasser. Dieses Gemisch homogenisiert man in einem Turbinenhomogenisator und bringt es in Dosen, die man 20 min bei 1000C sterilisiert.
Nach einer Lagerungszeit von 3 Monaten bei 200C bzw. 300C ist das Produkt nicht geliert. Es besitzt einen angenehmen, von keinerlei Bitterkeit durchsetzten und leicht fruchtigen Geschmack mit einer leichten Note nach Missen.
BEISPIEL 2
Man extrahiert während 30 min bei Raumtemperatur 20 kg entfettetes Sojamehl mit 120 kg Wasser, dessen pH durch Zusatz von Phosphorsäure auf 2,7 abgesenkt worden ist. Nun zentrifugiert man 20 min mit 3500 g und trennt den Überstand ab. Den pH des Überstände stellt man nun durch Zusatz von Natriumhydroxid auf-4,5 ein. 85 % der Proteine fallen aus. Man trennt sie durch Zentrifugieren ab, suspendiert sie in 120 kg Wasser und stellt den pH auf 7 ein. Nun hydrolysiert man mit Hilfe von 30 g des in Beispiel 1 erwähnten Enzymgemischs während 4 st bei 37°C. Die Hydrolyse unterbricht man nun durch Erhitzen auf 1000C. Die Lösung kühlt man ab und unterwirft sie einer Spritztrocknung.
Man mischt 15» 1 % der erhaltenen Proteine, 6,9 % Lactose, 7 % hydriertes Sojabohnenfett, 43 % Saccharose und 28 % Wasser. Man erhält 33 kg konzentrierte, gezuckerte pflanzliche Milch, deren Viskosität 5280 Zentipoise (cP) beträgt. Nach einer Lagerzeit von 3 Monaten bei 200C ist die Viskosität nur auf 5400 cP gestiegen. Nach 1 Monat bei 370C erreicht sie nur 7200 cP. Das Produkt ist in heißem Kaffee stabil. Sein Geschmack ist neutral, nur etwas fruchtig.
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BEISPIEL· 3
Man extrahiert während 30 min bei Raumtemperatur 0,25 kg entfettetes Sojamehl in 2,25 1 Wasser, dessen pH durch Zusatz von Phosphorsäure auf 2,7 abgesenkt worden ist. Hierauf zentrifugiert man mit 3000 g bei Eaumtemperatur 20 min lang. Dann stellt man den pH des Überstands durch Zusatz von Natriumhydroxid auf 4,9 ein. Die Ausfällung trennt man nun durch Zentrifugieren ab und bringt sie in 2,5 1 entsalztem Wasser in Suspension. Durch Zusatz von Natriumhydroxid neutralisiert man auf pH 7,2, worauf man 0,68 g, was 8000 ppm der Trockenfeststoffe der Lösung entspricht, eines Enzyms von Bacillus cereus in Pulverform, welches eine Aktivität von 1000 Einheiten nach Keay und Wildi je mg aufweist, hinzufügt. Man inkubiert bei 4-00C 4 st, wobei man den pH zwischen 7 und 752 hält. Hierauf inaktiviert man das Enzym durch Erhitzen. Die Lösung gefriert und lyophilisiert man. Man erhält 83 g eines Hydrolysats, das man vollständig für die Herstellung einer konzentrierten pflanzlichen Milch verwendet. Hierzu mischt man/12 Gew.-% Hydrolysat, 7 Gew.-% hydriertes Sojabohnenfett, 35 Gew.-% Saccharose, 18 Gew.-% Lactose und 28 Gew.-% Wasser. Man erhält eine konzentrierte, gezuckerte pflanzliche Milch, die eine Viskosität von 2800 cP, gemessen mit einem Brookfield-Viskösimeter, aufweist.
BEISPIEL 4
Man stellt ein Hydrolysat von Sojabohnenproteinen in der in Beispiel 3 beschriebenen Weise her, wobei man jedoch 6000 ppm anstelle von 8000 ppm des betreffenden Enzyms verwendet. Hierauf stellt man eine konzentrierte pflanzliche Milch her, indem man innig 13 Gew.-% des erhaltenen Hydrolysats, 11 Gew.-% hydriertes Sojabohnenfett, 4-7 Gew.-% Saccharose und 29 Gew.-% Wasser mischt. Das erhaltene Produkt besitzt eine Viskosität von 4800 cP, gemessen mit einem Brookfield-Viskosimeter.
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BEISPIEL 5
Man suspendiert in Wasser monocellulare Proteine von Hefen, deren Gehalt an Nucleinsäure durch alkalische Extraktion verringert worden ist, und zwar in einem Verhältnis von 1 Teil Proteine auf 20 Teile Wasser, worauf man den pH mit Natriumhydroxid auf 7j2 einstellt. Mach einer Waschung zur Entfernung der Salze erhitzt man die Suspension auf 4O0G. Nun fügt man 0,01 Teil des proteolytischen Enzyms von Bacillus cereus zu, das in Beispiel 3 erwähnt worden ist. Man hält die Temperatur während 4 st unter fortlaufendem Rühren auf 400C und den pH auf 7?2. Nun inaktiviert man das Enzym und beseitigt die störenden Aromastoffe durch Kochen während 20 min bei Normaldruck. Hierauf zentrifugiert man. Den erhaltenen Überstand konzentriert und trocknet man.
Nun mischt man 500 g des erhaltenen proteinischen Materials mit 380 g Lactose, 280 g Butteröl, 1720 g Saccharose und 1120 g Wasser. Man erhält dabei 4 kg einer konzentrierten gezuckerten Milch, die man in Dosen während 5 min. bei 750O pasteurisiert. Das Produkt besitzt nach einer Lagerung während eines Monats bei 25°C eine Viskosität von 9400 cP.
BEISPIEL 6
Man dispergiert in Wasser ein Proteinhydrolysat, das in der in Beispiel 3 beschriebenen Weise erhalten worden ist, in einem Verhältnis von 10 Teilen auf 100 Teile Wasser. Nun stellt man den pH mittels Natriumhydroxid auf 7,5 ein. Dann kühlt man die Suspension auf 4°C in einem Eisbad ab. Nun fügt man 1 Teil Essigsäureanhydrid zu und läßt diese bei 4°C 90 min lang einwirken, wobei man den pH konstant hält. Anschließend unterwirft man die Suspension einer Gefriertrocknung.
Mit dem so behandelten Hydrolysat stellt man eine konzentrierte gezuckerte Milch in der in Beispiel 3 beschriebenen
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Weise her. Das dabei erhaltene Produkt "besitzt ein Aufhellungsvermögen, das besser ist als bei dem nach Beispiel 3 erhaltenen Produkt.
BEISPIEL 7
Man extrahiert 5 kg entfettetes Sojabohnenmehl mit 45 kg Wasser, wobei man den pH mit Natriumhydroxid auf 7 einstellt und das Gemisch 1 st bewegt. Hierauf zentrifugiert man. Den Überstand säuert man mit konzentrierter Phosphorsäure auf pH 4,5 an. Die erhaltene Proteinausfällung trennt man durch Zentrifugieren ab. Man dispergiert sie wieder in Wasser und stellt den pH mit Natriumhydroxid auf 7»2 ein. Jetzt unterwirft man die erhaltene Lösung einer Spritztrocknung. Man erhält ein Protein, das einen Stickstoffgehalt von etwa 15 % aufweist, was eine Reinheit von 94 % bedeutet.
Man dispergiert 1 kg dieses Proteins in 14 kg Wasser. Den pH stellt man nun durch Zusatz von Kaliumhydroxid auf 7*5 ein. Hierauf erhitzt man die Suspension auf einem Wasserbad auf 6O0C. Nun fügt man 20 g proteolytisches Enzym von Bacillus subtilis (Bakterienproteinase N der Ea. Röhm AG in Deutschland) zu, dessen Aktivität etwa 140 Kunitz-Einheiten je mg beträgt. Nun rührt man 24 st, wobei man den pH mit Kaliumhydroxid periodisch auf 7i5 nachstellt. Anschließend unterwirft man die Lösung direkt einer Gefriertrocknung.
Man mischt innig 100 g des erhaltenen Hydrolysats mit 159 g Lactose, 82 g hydriertem Sojabohnenfett, 505 S Saccharose und 1500 g Wasser. Nun homogenisiert man das Gemisch. Anschließend konzentriert man das Gemisch durch Eindampfen bis zur Hälfte des Ausgangsgewichts. Das Gemisch konzentriert man durch Erhitzen auf 8O0G und kühlt es dann in einem Wasserbad ab. Das Produkt besitzt eine Viskosität von 3600 cP bei 250C. Es ist nach einer einmonatigen Lagerung bei 250C nicht geliert.
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BEISPIEL 8
Man dispergiert 30 g des in Beispiel 7 erhaltenen Proteins in 270 g destilliertem Wasser. Nun stellt man den pH mit HCl auf 3 ein. Nach einer Erhitzung auf 400C fügt man 0,15 g Pepsin (der Pa. Fluka AG in der Schweiz) zu, dessen Aktivität gemäß einer Arbeit von USA National Formulary, 11. Aufl., I/3OOO Einheiten beträgt. Nach 3 st fügt man von neuem 0,15 g Pepsin zu und läßt nochmals 5 st einwirken, wobei mandurchgehend den pH mit HCl auf 3 und die Temperatur auf 400C hält. Nun unterbricht man die Hydrolyse durch Einstellen des pH mit Natriumhydroxid auf 7 »5·
Dann gibt man zu der erhaltenen Masse 57 g Wasser, 111 g Zucker, 31 S Lactose und 18 g hydriertes Sojabohnenfett zu. Dann mischt man und homogenisiert das Ganze. Nun konzentriert man durch Eindampfen in Vakuum, bis das Gewicht nur mehr die Hälfte beträgt. Man erhält eine konzentrierte, gezuckerte Milch, die nicht geliert und eine Viskosität von 22 000 cP aufweist.
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Claims (6)

  1. PATENTANSPRÜCHE:
    r\J Verfahren zur Herstellung einer konzentrierten, gezuckerten pflanzlichen Mich, dadurch gekennzeichnet, daß man ein pflanzliches Protein in wäßriger Lösung oder Suspension einer teilweisen enzymatischen Hydrolyse unterwirft und daß man ein Gemisch herstellt, das ungefähr 4- bis Gew.-Teile Fett, 8 bis 18 Gew.-Teile des behandäten Porteins, O bis Ή Gew.-Teile Lactose, 4-0 bis 55 Gew.-Teile Saccharose und 25 bis 32 Gew.-Teile Wasser enthält.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man das Protein vor der Herstellung des Gemischs einer Acetylierung unterwirft.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man das Gemisch pasteurisiert und homogenisiert.
  4. 4-, Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als Enzym eine mikrobielle Protease verwendet.
  5. 5· Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die enzymatisch^ Behandlung während einer Zeit von ungefähr 1 bis 24 st bei einer Temperatur zwischen ungefähr 25 und 65°C durchführt.
  6. 6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die enzymatische Behandlung bei einem pH zwischen ungefähr 2 und 9 durchführt.
    7· Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als Protein ein Protein von Hülsenfrüchten, insbesondere von Sojabohnen, oder ein Hefeprotein verwendet.
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    ORIGINAL INSPECTED
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