DE2651464A1 - Mikrobielle proteine enthaltende nahrungsmittel - Google Patents

Description

New York, N.Y., V. St.A.

Mikrobielle Proteine enthaltende Nahrungsmittel

Die vorliegende Erfindung betrifft neue Nahrungsmittel, die ein geniessbares Pett und Protein enthalten, wobei das Protein aus 0 bis 50 Gew.# eines Milchproteins und 50 bis 100 Gew.# eines milcpabiellen Proteins besteht, wobei letzteres wiederum aus mikrobiellem Protein, bestimmten Metallsalzen mikrobieller Proteine, bestimmten Derivaten mikrobieller Proteine, hitzedenaturierten mikrobiellen Proteinen oder Gemischen aus mikrobiellen Proteinen und Molkenpulver besteht. Die Erfindung betrifft ferner Nahrungsmittel in Form von Marshmallow, nicht der Molkerei entstammender Buttermilch, Kuchen und texturiertem Pflanzenprotein, in welchen mikrobielle Proteine, bestimmte Derivate davon und Gemische davon mit Molkenpulver mit Vorteil eingesetzt werden.

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Sowohl in der technischen als auch in der Patentliteratur gibt es zahlreiche Veröffentlichungen, die sich mit Methoden zur Herstellung von Mikrobenzellen zur Anwendung in Nahrungsmitteln befassen sowie mit Verfahren zur Isolierung mit Protein angereicherter Fraktionen aus diesen Zellen. Unter "mikrobiellem Protein" und "mikrobiellem Protein-Isolat" wird in vorliegender Beschreibung die mit Protein angereicherte Fraktion verstanden, die erhalten wird, wenn man geborstene Zellen von Hefe, Bakterien und Pilzen so behandelt, dass die betreffende Fraktion von anderen Zellbestandteilen relativ frei wird. Zahlreiche Verfahren wurden beschrieben, nach Vielehen die Zellwände von Mikroorganismen geborsten werden unter Freisetzung der Zellbestandteile, worauf man das freigesetzte mikrobielle Protein isoliert. Diese Proteine wurden bereits als nahrhaft erkannt und ihre Verwendung zur menschlichen Ernährung wurde vorgeschlagen.

Die US-PSS 5 784 536 und 3 833 552 beschreiben Verfahren zur Isolierung mikrobieller Proteine durch Behandlung von Zellen in wässrigem oder wässrig-äthanolischem Medium, das eine Mineralsäure enthält, bei gesteuerter Temperatur. Nach der letzgenannten Patentschrift erhält man ein wasserlösliches, schlagfähiges Protein zur Verwendung in Nahrungsmitteln.

Die US-PS 3 881 080 offenbart ein Verfahren zur Extraktion von Proteinen aus den Zellen von Mikroorganismen, das darin besteht, dass man die Zellen in stark alkalischem Medium mechanisch aufbricht und anschliessend die extrahierten Proteine gewinnt. Die US-PS 3 845 222 beschreibt ein Verfahren, gemäss welchem eine wässrige Paste von Mikrobenzellen unter Anwendung von Scherkräften erhitzt wird, worauf man die Paste extrudiert unter Bildung eines Produkts, das einer Dispergierung in Wasser widersteht.

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Hefeprotein wird nach dem Verfahren der US-PS 3 867 555 gewonnen, indem man die aus aufgerissenen Hefezellen erhaltene lösliche Fraktion von den Resten der Zellwände abtrennt und anschliessend die Nukleinsäure mit Alkali bei pH 9,5 bis 12,5 und 50 bis 120 ⁰C hydrolysiert, worauf man das Protein durch isoelektrische Ausfällung isoliert. Die US-PS 3 887 431 verwendet endogene Nuklease zur Hydrolyse der in alkalischer Lösung nach der Zerstörung der Zellen vorliegenden Nukleinsäuren; anschliessend wird das Protein ausgefällt.

Die US-PS 3 891 772 betrifft ein Verfahren zur Extraktion von unerwünschten Geschmacks- und Geruchskomponenten aus Mikrobenzellen durch deren Behandlung in einer Aufschlämmung in wässrigem Alkohol,enthaltend 60 bis 80 EoI.$6 eines Alkohols mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen, wobei das Gewichtsverhältnis zwischen alkoholischer Lösung und Zellen im Berich von 3:1 bis 7:1 liegt. Die extrahierten Zellen werden dann isoliert.

Die GB-PS 1 372 87O betrifft ein Verfahren zur Verbesserung der Nahrungs- und funktioneilen Eigenschaften von Protein aus einzelligen Mikroorganismen, gemäss welchem eine ammoniakalische Aufschlämmung der Zellen bei 60 bis 14-0 ⁰C und einem pH-Wert von 8,0 bis 11,0 gehalten wird. Das isolierte Produkt besitzt einen verminderten Nukleinsäuregehalt.

Die JA-PS 9 124 292 beschreibt Methoden zur Extraktion des Proteins aus Mikrobenzellen. Die Zellen werden zunächst mit einem organischen Lösungsmittel entfettet, dann erfolgt Gelfiltration zwecks Beseitigung niedermolekularer Substanzen, worauf das Protein in wässriges Alkali extrahiert und dann ausgefällt wird.

Die JA-PS 9 001 790 beschreibt ein Verfahren, bei welchem man die Mikrobenzellen unter Hochdruck von mehr als 10 Atmosphären eines Gases mit mehr als 22 % Sauerstoff auf 80 bis 220 °C

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erhitzt, um die Verdaulichkeit des mikrobiellen Proteins zu verbessern. Geraäss dem Verfahren der JA-PS 4 014 760 wird die Extraktion von Protein aus Hefezellen verbessert, wenn man die Zellen in alkalischem Medium unter einem Druck von mehr als 100 kg/cm homogenisiert. Ein Verfahren zum Aufbrechen von auf Kohlenwasserstoffen gezüchteten Zellen durch Autolyse offenbart die US-PS 3 268 412, wobei die Autolyse mit in den Mikroorganismen enthaltenen Enzymen oder durch Zusatz anderer Enzyme erfolgt.

Eine Übersicht über verschiedene Methoden zum Aufbrechen von Mikrobenzellen und über Vorrichtungen zu diesem Zweck findet sich in "Methods in Microbiology", Herausg. Norris und Ribbons, Academic Press, New York, N.Y., 1971* Bd. 5A, S. 363-368· Bd. 5B, S. I-54.

Gemische aus entmineralisierten trockenen Molkenfeststoffen und Mononatriumphosphat oder unlöslichem Metaphosphate die in Nahrungsmitteln funktioneile Eigenschaften zeigen, sind aus der US-PS 3 615 662 bekannt; die US-PS 3 620 757 betrifft ähnliche Produkte, die Alkalipolyphosphate verwenden. Aus der US-PS 3 706 575 sind nicht denaturiertes Lactalbuminphosphat enthaltende Nahrungsmittel bekannt, in welchen das genannte Phosphatderivat einen Teil des normalerweise vorliegenden Eiweißes ersetzt.

Acetylierte tierische und pflanzliche Proteine für Nahrungszwecke wurden kürzlich in den US-PSS 3 619 206, 3 764 711 und 3 782 971 und GB-PS 1 294 664 beschrieben.

In den erfindungsgemässen neuen Nahrungsmitteln werden etwa 20 bis 100 Gew.% bestimmter proteinhaltiger Bestandteile, die gewöhnlich in derartigen Nahrungsmitteln Verwendung finden, durch mikrobielles Protein ersetzt. Die mikrobiellen Proteine

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ersetzen besonders erfolgreich Pflanzenproteine wie Sojaprotein, Weizengluten, Eiweiss, Gelatine, proteinartige Schaumbildner und Milchproteine wie fettfreie Trockenmilch, Natriumkaseinat, Calciumkaseinat und Magnesiumkaseinat. Beim Ersatz dieser gewöhnlichen Nahrungsproteine tritt das mikrobielle Protein sowohl in die funktionellen Eigenschaften wie den Nährwert der konventionellen Nahrungsproteine ein, d.h. das mikrobielle Protein dient als funktionelles Protein und ist nahrhaft.

Unter einem "mikrobiellen Protein" werden in vorliegender Beschreibung mikrobielle Proteine wie vorstehend definiert, ferner bestimmte Metallsalze mikrobieller Proteine, Derivate mikrobieller Proteine, denaturierte mikrobielle Proteine und Gemische aus mikrobiellen Proteinen und Molkenpulver verstanden. Bevorzugte Metallsalze sind die Natrium-, Calcium- und Magnesiumsalze mikrobieller Proteine. Bevorzugte Derivate sind die AcetyIderivate und die Phosphatkomplexe mikrobieller Proteine. Bevorzugte denaturierte mikrobielle Proteine sind die durch Hitze denaturierten Proteine. Bevorzugte Gemische aus mikrobiellem Protein und Molkenpulver enthalten etwa 20 bis 8o Gew.% Molkenpulver· besonders bevorzugt sind Gemische aus mikrobiellem Protein und Molkenpulver mit etwa 50 Gew.% Molkenpulver.

Unter "funktionellen Proteinen" werden Proteine verstanden, die hauptsächlich dazu dienen, die physikalischen und/oder organoleptischen Eigenschaften eines Nahrungsmittels zu verbessern, während der Nährwert in einer bestimmten Nahrung von zweitrangiger Bedeutung sein kann. Beispiele für physikalische und organoleptische Eigenschaften von Nahrungsmitteln, die durch ein funktionelles Protein verbessert werden, sind die Bindung von Wasser, die Bindung von Fett, die Bindung von Protein, die Emulgierwirkung, Schlagfähigkeit, Struktur, Volumen, Dispergierbarkeit, Gelierwirkung, Viskosität, Geschmack, Geruch,

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Farbe und dergleichen* Bekannte Proteine mit bekannten Funktionen in Nahrungsmitteln sind das Eialbumin bezüglich der Schlagfähigkeit, Farbe und Bindungsfähigkeit gegenüber anderen Proteinen, das Eigelb bezüglich Emuigierwirkung, Farbe und Geschmack, das Sojaprotein bezüglich Wasserbindung, Fettbindung, Struktur-und Schlagfähigkeit, Gelatine bezüglich Gelierwirkung, Milchproteine, und deren Salze bezüglich Wasserbindung, Fettbindung, Geschmack und Struktur, Schlagfähigkeit, Emulgierbarkeit und Hitzestabilität, und Weizengluten bezüglich Wasserbindung, Struktur und Geschmack.

Die mikrobiellen Proteine gemäss der Erfindung ersetzen bekannte funktioneile Proteine wie Pflanzenproteine, Eiweiss, Gelatine, essbare proteinhaltige Schaumbildner, Milchprotein und Milchproteinsalze.

Unter "essbaren proteinhaltigen Schaumbildnern" werden handelsübliche essbare Proteine und essbare Gemische verstanden, die Proteine oder modifizierte Proteine und gegebenenfalls weitere Bestandteile wie Kohlehydrate, chemisch modifizierte Kohlehydrate, Salze und Stabilisatoren enthalten und als Schnee- und Schaumbildner in Nahrungsmitteln wie Marshmallow, geschlagenen Gussüberzügen und vorgepackten Gemischen Alkoholisehe Getränke wie Whisky-sour und Daiquiri-Mixes verwendet werden. Beispiele für derartige Schaumbildner sind Eiweiss und Gemische aus modifizierten oder nicht-modifizierten Pflanzenproteinen und Eiweiss, Gelatine und Pflanzengummis. Beispiele derartiger Schäummittel, die unter Handelsbezeichnungen erhältlich sind, sind "Hyfoma" (Lenderink und Co., Schiedam, Niederlande), ein Gemisch aus Pflanzenproteinen, Eiweiss, Rohrzucker und Stabilisator, ferner "Günthers Foaming Protein 1026"_} ein Gemisch aus modifiziertem Sojaprotein und Gelatine (A.E. Staley Mfg.Co., Protein Division, Decatur, Illinois^.

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Es wurde nun gefunden, dass die erfindungsgemäss vorgesehenen mikrobiellen Proteine anstelle der vorstehend beschriebenen, bisher verwendeten funktioneilen Proteine verbesserte Nahrungsmittel ergeben. Die erfindungsgemäss vorgesehenen Proteine sind überraschend wirksam hinsichtlich der Funktion als Fett- und Wasserbindemittel. Sie sind daher besonders vorteilhaft in fetthaltigen Nahrungsmitteln, in denen sie mindestens einen wesentlichen Anteil der konventionellen Proteine ersetzen. Es ■wurde gefunden, dass die erfindungsgemässen Nahrungsmittel, die Nahrungsfett und ein mikrobielles Protein enthalten, im Vergleich zu Produkten mit konventionellen Nahrungsproteinen verbesserte physikalische und organoleptische Eigenschaften aufweisen. Bevorzugte Nahrungsmittel gemäss vorliegender Erfindung sind solche, die ein Nahrungsfett und ein Protein im Gewichtsverhältnis Fett zu Protein von etwa 25:1 bis etwa 1:6 enthalten, wobei das Protein aus etwa 0 bis 50 Gew.% mindestens eines Milchproteins aus fettfreier Trockenmilch, Natriumkaseinat, Calciumkaseinat oder Magnesiumkaseinat und 50 bis 100 Gew.# mindestens eines mikrobiellen Proteins aus mikrobiellem Protein selbst, Natrium-, Calcium- oder Magnesiumsalzen mikrobieller Proteine, acetyliertem mikrobiellem Protein, mikrobiellem Protein-phosptuatkomplex, hitzedenaturiertem mikrobiellem Protein oder Gemischen aus mikrobiellem Protein und Molkenpulver, enthaltend etwa 20 bis 8θ Gew.% Molkenpulver, besteht. Erfindungsgemäss vorgesehene Nahrungsmittel sind Backwaren, Fleischwaren, Getränke mit Schokoladengeschmack, nicht in

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der Molkerei fermentierte Milchprodukte und Desserts, ferner geschlagene Güsse und Kaffeeaufheller·

Beispiele für in Frage kommende Backwaren sind »owohl mit Hefe als auch chemisch getriebene Backwaren wie Brot, Brötchen, Semmeln, Krapfen,. Gebäck und Käsekuchen. Beispiele für Fleischwaren sind Hackbraten, Frankfurter, Würste und fleischhaltiges Haustierfutter. Beispiele für fermentierte Milchprodukte sind Yoghurt, Sauerrahm, Quark, Schmelzkäse, Käseaufstrich und Käse-

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nahrungsmittel. Beispiele für Desserts sind gefrorene Desserts wie Eiskrem, Sorbet, Eismilch, Mellorin und Milchsorbet, Puddings, Eistorte, Karamel^^ei3reiehes Zuckerwerk und Cremefüllung.

In Bezug auf die erfindungsgemässen Nahrungsmittel wird unter "Protein" das mikrobielle Protein und das konventionelle Nahrungsmittelprotein, das durch das mikrobielle Protein teilweise oder vollständig ersetzt ist, verstanden. Ein Nahrungsmittel kann jedoch auch weitere Nahrungsproteine oder proteinhaltige Bestandteile aufweisen, die nicht unter das bezeichnete Protein fallen.

In den erfindungsemässen Nahrungsmitteln, die ein Nahrungsfett und Protein enthalten, besteht das Nahrungsfett aus Fetten aus relativ reinen Quellen wie tierischen oder pflanzlichen' Fetten, Pflanzenölen, Weichfetten, Speck und dergleichen und dem Fettanteil anderer fetthaltiger Nahrungsmittelbestandteile, die etwa 1 % oder mehr des gesamten Fettgewichts im Nahrungsmittel ausmachen. Der Fettgehalt dieser fetthaltigen Nahrungsmittelbestandteile wurde entnommen aus "Composition of Foods, Raw Processed, Prepared", Agricultural Handbook Nr. 8, Agricultural Research Service, US-Landwirtschaftsministerium, 1963.

In erfindungsgemässen Nahrungsmitteln, die ein Nahrungsfett und Protein enthalten, wobei das Protein aus etwa 0 bis 50 Gew.% mindestens eines Milchproteins aus fettfreier Trockenmilch, Natriumkaseinat, Calciumkaseinat oder Magnesiumkaseinat und etwa 0 bis 100 % mindestens eines -.mikrobiellen Proteins besteht, kann sich das Gewichtsverhältnis von Nahrungsfett zu mikrobiellem Protein plus Milchprotein bewegen von etwa 22:1 bei Kuchen, wobei das gesamte Protein aus mikrobiellem Protein besteht, und dieses in der Hälfte der gewöhnlich verwendeten Menge an fettfreier Trockenmilch eingesetzt wird, bis etwa 1:6 bei . Yoghurt-Ersatz, ' . , worin das

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Protein vollständig aus mikrobiellem Protein oder Gemischen aus mikrobiellem Protein und Molkenpulver mit etwa 50 Gew.# Molkenpulver besteht. Weitere erfindungsgemässe Nahrungsmittel können Nahrungsfett und Protein in Mengenverhältnissen zwischen 22:1 und 1:6 enthalten.

In Nahrungsmitteln, die Nahrungsfett und Protein enthalten, wobei das Protein aus etwa 0 bis 50 % fettfreier Trockenmilch und etwa 50 bis 100 % mikrobiellem Protein besteht, ist ein besonders bevorzugtes mikrobielles Protein ein Gemisch aus mikrobiellem Protein und Molkenpulver mit etwa 20 bis 8o Gew.% Molkenpulver. Besonders bevorzugt sind Gemische aus mikrobiellem Protein und 50 Gew.% Molkenpuiver. Sie werdenbevorzugt, weil sie billig sind und fettfreie Trockenmilch besonders wirkungsvoll ersetzen. Nahrungsmittel, die derartige Gemische aus mikrobiellem Protein und Molkenpulver verwenden, sind Backwaren, Fleischwaren, Getränke mit Schokoladengeschmack, nicht der Molkerei entstammende fermentierte Milchprodukte und Desserts. Zu den Bak^waren gehören sowohl mit Hefe als auch chemisch getriebene Backwaren wie Brot, Semmeln, Brötchen, Krapfen, Gebäck und Käsekuchen. Beispiele für Fleischwaren sind Hackfleisch, Frankfurter, Würste und fleischhaltige Tiernahrung. Beispiele für fermentierte Milchprodukte sind Yoghurt und Sauerrahm. Beispiele für Desserts sind gefrorene Desserts wie Eiskrem, Sorbet, Eismilch, Mellorin und Milchsorbet, Puddings, Eistorte, Karamel,^ewefches Zuckerwerk und Cremefüllung.

Sämtliche mikrobiellen Proteine und insbesondere aus Hefen, Bakterien und Pilzen isolierte Proteine können erfindungsgemäss konventionelle Proteine in Nahrungsmitteln ersetzen. Zur Bereitstellung mikrobieller Proteine geeignete Mikroorganismen sind beispielsweise Hefen der Gattungen Saccharomyces, Candida, Hansenula und Pichia, Bakterien der Gattungen Pseudomonas, Lactobacillus, Streptococcus, Micrococcus., Cellulomonas,

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Arthobacter, Bacillus, Hydrogenomonas und Aerobacter und Pilze der Gattungen Trichoderma, Fusarium, Penicillium, Aspergillus, Neurospora und Endomycopsis. Folgende Arten von Mikroorganismen eignen sich beispielsweise zur Bereitstellung mikrobieller Proteine:

Hefen

Saccharomyces carlsbergensis Saccharomyces cerevisiae Saccharomyces gragilis Candida utilis Candida lipolytica Candida subtropacalis Candida guilliermondii Candida novellus Hansenula polymorpha

Bakterien

Pseudomonas methylotropha Lactobacillus bulgarius Streptococcus lactis Micrococcus cerificans Cellulomonas cartalyticum Bacillus megatherium Streptococcus cremoris Hydrogenomonas eutropha Aerobacter aerogenes

Pilze

Trichodermia viride Fusarium solani Penicillium chrysogenum Aspergillus oryzae Aspergillus niger Aspergillus fumagata Neurospora crasa Endomycopis filberger

In Nahrungsmitteln bevorzugte mikrobielle Proteine sind solche, die aus den Hefen Saccharomyces carlsbergensis, Saccharomyces cerevisiae, Saccharomyces fragilis und Candida utilis, den Bakterien Pseudomonas methylotropha, Lactobacillus bulgaricus, Streptococcus lactis, Micrococcus cerificans und Cellulomonas cartalyticum und den Pilzen Trichoderma viride, Fusarium solani, Penicillium chrysogenum, Aspergillus niger, Aspergillus oryzae und Neurospora crasa isoliert werden.

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Bevorzugte mikfcobielle Proteine sind solche, die man aus Zellen obiger Mikroorganismen isoliert, wobei beispielsweise eine der folgenden Methoden oder eine Kombination dieser Methoden angewandt wird:

Methode A:

Die Zellen werden durch Behandlung in einem wässrigen Medium aufgebrochen, das etwa 0,1 bis 5 Mol Säure pro Liter enthält. Geeignete Säuren sind Salzsäure, Bromwasserstoffsäure, Schwefelsäure, Phosphorsäure, Zitronensäure, Essigsäure, Milchsäure und Äpfelsäure. Aus Kostengründen und bezüglich der Wirksamkeit werden Salzsäure, Schwefelsäure und Phosphorsäure bevorzugt. Die Zerstörung der Zellen wird vorzugsweise bei einer Temperatur von etwa 30 bis 100 ⁰C vorgenommen. Die zum Aufbrechen der Zellen benötigte Zeit hängt selbstverständlich von der genauen Temperatur und Saurekonzentration ab. Bei höheren Säurekonzentrationen und höheren Temperaturen innerhalb der vorstehend angegebenen Bereiche kann das Aufbrechen innerhalb einer Minute oder weniger beendet seiö. Bei niedrigeren Konzentrationen und Temperaturen können mehrere Stunden erforderlich sein. Das aus dem aufgebrochenen Zellen freigesetzte Protein wird dann nach Standardverfahren isoliert, zum Beispiel indem man die resultierende Aufschlämmung auf Raumtemperatur abkühlt, mit Alkali wie Natriumhydroxid oder Kaliumhydroxid einen alkalischen pH-Wert einstellt und dann zentrifugiert. Die überstehende Flüssigkeit, die die Hauptmenge des Proteins in Lösung enthält, wird abgetrennt, und die zurückbleibenden Peststoffe aus Zellbruchstücken werden erneut mit Wasser aufgeschlämmt und zentrifugiert. Die beiden überstehenden Flüssigkeiten werden vereinigt und bis^um isoelektrischen Punkt des Proteins mit einer Mineralsäure wie Salzsäure angesäuert. Zur Ausfällung des gewünschten Produkts kann auch einOrganisches Lösungsmittel wie Äthanol verwendet werden. Das ausgefällte Protein wird dann abzentrifugiert oder abfiltriert, mit Wasser gewaschen, unter Aufschlämmen in

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Wasser auf neutralen Ph-Wert eingestellt und durch lyophilisierung, Trommeltrocknung, Sprühtrocknung oder Ofentrocknung getrocknet.'

Methode B;

Die Zellen werden durch mechanische Behandlung, zum Beispiel in einem konventionellen Homogenisator, einem Kugelhomogenisator, Zelldesintegrator oder dergleichen aufgebrochen. Das Aufbrechen der Zellwände kann auch durch plötzlichen Druckabfall oder mit Ultraschall erfolgen. Diese Techniken sind bekannt, siehe zum Beispiel "Methods in Microbiology", Herausg. Norris und Ribbons, Academic Press, New York, N.Y., .1971* Bd. 5B, S. 1-54·· Es empfiehlt sich, die mechanische Zerstörung der Zellen in einem in der Nahrungsmittelindustrie verwendeten

ρ Homogenisator bei einem Druck von etwa 200 bis 1000 kg/cm und einer Temperatur im Bereich von etwa 5 bis 80 C auszuführen. Die wässrige Aufschlämmung der Zellen wird gewöhnlich bei einem pH-Wert von mehr als 5,0 gehalten. Die Anzahl der Durchgänge durch den Homogenisator bis zur wesentlichen Zerstörung der Mikrobenzellen kann zwischen einem Durchgang und 50 oder mehr liegen. Das freigesetzte Protein wird dann wie

nacn in Verbindung mit Methode A beschrieben oder einem anderen

Standardverfahren isoliert·

Methode C:

Die Zellen werden durch Behandlung in einem wässrigen Medium bei e^nem pH-Wert von etwa 8 bis 12 aufgebrochen. Der alkalische pH-Wert wird mit alkalischen Reagenzien wie Natriumhydroxid, Kaliumhydroxid, Natriumcarbonat, Kaliumphosphat oder dergleichen eingestellt. Die resultierende Aufschlämmung wird bei einer Temperatur im Bereich von etwa 10 bis 100 ⁰C gehalten, bis eine ausreichende Zellzerstörung erfolgt ist. Bei diesem Verfahren, wie auch den anderen Verfahren, kann das Ausmass der Zellzerstörung leicht mikroskopisch in bekannter Weise ermittelt werden, Bn allgemeinen benötigt man für ein wesentliches Aufbrechen der

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Zellen am unteren Ende des genannten Temperaturbereichs bis zu etwa 48 Std. bei pH 8 oder etwa 12 bis 15 Std. bei pH 12.

Bei höheren Temperaturen ist das Aufbrechen der Zellen bei pH 8 nach 2 bis 5 Std. und bei pH 12 nach 1 Std. im wesentlichen beendet.

Nach dem Aufbrechen der Zellen wird die Proteinfraktion wie in "Verbindung mit Methode A oder nach anderen bekannten Verfahren isoliert.

Methode D;

Durch Aufbrechen der Mikrobenzellen mittels bekannter Autolyseverfahren erhält man mikrobielle Proteine, die zur Verwendung in erfindungsgemassen Nahrungsmitteln geeignet sind. Unter" "Autolyse" wird eine enzymatische Zerstörung der Zellwand verstanden, die entweder durch freigesetzte ejidogene, die Zellwand lysierende Enzyme oder durch zugesetzte Enzyme bewirkt wird unter Bedingungen, die keinen Abbau der mikrobiellen Proteine verursachen. Geeignete Methoden wurden von Hughes et al., in "Methods in Microbiology", Herausg. Norris und Ribbons, Academic Press, New York, N.Y., 1971, Bd. 5B, S. 42-46 und Phaff, in "The Yeasts", Heraasg. Rose und Harrosin, Academic Press, New York, N.Y., 1971, Bd. 2, S. I86-I95, ferner in der US-PS 3 268 412 und der NL-PS 7 316 040 beschrieben. Gemäss einem bevorzugten Verfahren werden die Mikrobenzellen in Wasser vom pH etwa 4 bis 6 suspendiert, wobei das mikrobielle Protein in diesem pH-Bereich unlöslich ist, und die etwa 5 bis 20 Gew.% Zellen enthaltende Aufschlämmung wird solange bei einer Temperatur von etwa 30 bis 50 C gehalten, bis eine wesentliche Desintegration der Zellwände eingetreten ist. Die erforderliche Zeit hängt vom Mikroorganismus ab, gewöhnlich genügen etwa 10 bis 100 Std. Das Ausmass der Zersetzung der Zellwände kann in bekannter Weise geschätzt werden, zum Beispiel durch mikrokopische Untersuchung. Sobald die Zellwände weitgehend aufgebrochen sind, wird die Lösung auf alkalischen

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pH-Wert eingestellt und nach Standardmethoden auf das Protein aufgearbeitet, wie zum Beispiel in Verbindung,mit Methode A beschrieben.

Methode E;

Bei diesem Verfahren werden die Zellen durch Behandlung bei relativ hohen Temperaturen und Drucken aufgebrochen. Bevorzugt werden Temperaturen von 60 bis etwa 200 ⁰C. Man arbeitet mit einer wässrigen Aufschlämmung der Mikrobenzellen. Die Zellkonzentration in der Ausgangs-Aufschlämmung sollte gewöhnlich nicht mehr als etwa 20 Gew.$ .ausmachen, häufig werden Konzentrationen von 5 bis 10 % verwendet. Die Zellaufschlämmung wird in ein Druckgefäss, zum Beispiel einen Autoclaven eingefüllt, und dieses wird bei der gewünschten Temperatur unter Druck gesetzt. Theoretisch soll jeder Druck von mehr als etwa 1 kg/cm (etwa Normaldruck) ausreichen, wenn man das Gemisch genügend lange im bevorzugten Temperaturbereich hält. Bei gegebener Temperatur erfolgt die Zerstörung der Zellen jedoch bei höheren Drucken schneller. Der Bevorzugte obere Teil des Druckbereichs hängt daher von den Begrenzungen ab, die vorgegeben sind durch die sichere und bequeme Handhabung des Reaktionsgefässes (zum Beispiel Autoclav). Am besten wird dieses Verfahren ausgeführt, indem man das wässrige Zellgemisch in einem Autoclaven auf eine Temperatur erhitzt, die über dem Siedepunkt des Gemischs bei Normaldruck liegt, wobei der gewünschte Druck erzeugt wird. Bei Temperaturen unterhalb dem normalen Siedepunkt des Gemischs muss der Autoclav mit einem Inertgas wie Stickstoff oder Kohlendioxid unter Druck gesetzt werden. Die Zeit, die man benötigt, um eine wesentliche Zersetzung der Zellen zu erzielen, hängt selbstverständlich von Temperatur und Druck ab. Gewöhnlich benötigt man jedoch nicht mehr als etwa 20 Std. bei 60 °C oder nicht mehr als etwa 2 Std. bei 200 ⁰C. Das freigesetzte Protein wird nach Standardverfahren isoliert, wie zum Beispiel im Anschluss an Methode A beschrieben«

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Methode F:

Die Extrusion einer feuchten Paste intakter Zellen bei hoher Temperatur und hohem Druck ist eine bekannte Methode zur Texturierung und zum Aufbrechen von Mikrobenzellen. Für die vorliegenden Zwecke erwiesen sich Temperaturen im Bereich von etwa 80 bis ^OO C und Drucke im Bereich von etwa 10 bis

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200 kg/cm als optimal zur Erzeugung mikrobieller Proteine zur Verwendung in erfindungsgemässen Nahrungsmitteln. Man kann jeden Nahrungsmittel-Extruder verwenden, der im angegebenen ^ Temperatur- und Druckbereich brauchbar ist. Beim Extrusionsverfahren kann mit hohen Zellkonzentrationen gearbeitet werden. Die Zellen,in Form einer dicken, feuchten Paste, werden dem auf die gewünschte Temperatur und Druck eingestellten Extruder zugeführt. Die Verweilzeit der Zellen im Extruder ist kurz und beträgt wenige Sekunden bis wenige Minuten für einen gegebenen Anteil der Paste. Die in den Extruder eingeführte Paste kann alkalisch, neutral oder sauer sein. Das Arbeiten bei alkalischem pH-Wert ist häufig von Vorteil, da die gewünschte Proteinfraktion dann wasserlöslich ist, wodurch die Viskosität des Extrudats gesenkt wird. Durch die Verwendung eines alkalischen pH-Werts während der Extrusion wird auch die folgende Proteinisolierung etwas vereinfacht, bei der zur Lösung des Proteins ein alkalischer pH-Wert erforderlich ist. Die Isolierung des Proteins erfolgt wieder nach Standardverfahren, wie zum Beispiel nach Methode A beschrieben.

Iii einigen Fällen ist eine Kombination obiger Verfahren zum Aufbrechen der Zellen bei bestimmten Mikroorganismusarten von Vorteil. So werden zum Beispiel Zellen von Micrococcus cerificans leicht aufgebrochen, wenn man die Zellen zunächst mit Säure behandelt, wie in Methode A beschrieben, worauf mehcanische Zerstörung gemäss Methode B erfolgt. Andere Kombinationen sind

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Methode C gefolgt/Methode B, Methode C gefolgt von Methode F, Methode A gefolgt von Methode E, Methode A gefolgt von Methode F oder Methode F gefolgt von Methode B.

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Die nach einer der obigen Methoden oder deren Kombinationen isolierten mikrobiellen Proteine ergeben nach weiterer Umsetzung zu bestimmten Derivaten Produkte, die ebenfalls in zahlreichen erfindungsgemässen Nahrungsmitteln brauchbar sind.

Eine Klasse derartiger Derivate sind die Phosphatkomplexe, die man erhält durch Behandlung einer wässrigen Lösung oder Suspension eines mikrobiellen Proteins mit einer wässrigen Lösung eines Alkaliphosphats wie Kaliummetaphosphat, Natriumhexametaphosphat, Natriumpolyphosphat, Kaliumpolyphosphat, Mononatriumphosphat oder Gemischen davon. Sämtliche dieser Alkaliphosphate oder ihre Gemische können mit beliebigen mikrobiellen Proteinen in verschiedenen Mengenverhältnissen von Phosphatsaffiz zu Protein umgesetzt werden, wobei man Protein/Phosphatkomplexe erhält, die in erfindungsgemässen Nahrungsmitteln brauchbar sind. Die bevorzugten Protein/Phosphatkomplexe erhält man, wenn man in wässriger Lösung 1 Gewichtsteil eines Gemische aus Natriumhxametaphosphat und Kaliummetaphosphat im Gewichtsverhältnis etwa 6:1 bis 10:1 mit etwa 10 bis 15 Gewichtsteilen mikrobiellem Protein umsetzt·

Die Phosphatkomplexe der obigen mikrobiellen Proteine eignen sich besonders in geschlagenen Überzügeb, Kaffeeaufhellern, Schaumkuchen und Meringuenmasse.

Eine weitere Klasse von Derivaten der vorstehend erläuterten mikrobiellen Proteine sind die acetylierten Proteine, die erhalten werden durch Acetylierung in verschiedenem Ausmass nach bekannten Acetylierungsverfahren für Proteine unter Verwendung von Reagenzien wie Acetanhydrid, Acetylchlorid und Acetylbromid, vergleiche die US-PSS 3 619 206, 3 764 7II und 3 782 97I.

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Zwar sind beliebige acetylierte mikrobielle Proteine in den' erfindungsgemässen Nahrungsmitteln brauchbar, bevorzugt werden jedoch solche, die erhalten wurden durch Lösen eines mikrobiellen Proteins in Wasser, welches ein mehrwertiges Salz wie Trinatriumcitrat enthält, (Sas als Proteinstabilisator wirkt. Die resultierende Lösung wird dann auf einen pH-Wert im Bereich von etwa 5 bis 8 eingestellt und mit einem Acetylierungsmittel wie Acetanhydrid oder Acetylchlorid umgesetzt, wobei der pH im angegebenen Bereich gehalten wird durch periodischen Zusatz von starkem Alkali wie zum Beispiel Natriumhydroxidlösung· Besonders bevorzugte,acetylierte mikrobielle Proteine sind solche, die erhalten werden durch Umsetzung des Proteins mit Acetanhydrid im Gewichtsverhältnis von etwa 1:1 bis etwa 1:0,1 bei einer Temperatur im Bereich von etwa 15 bis j55 °C, wobei ein besonders bevorzugter Bereich des Gewichtsverhältnisses von mikrobiellem Protein zu Acetanhydrid bei etwa 1:0,6 bis 1:0,2 liegt.

Die erfindungsgemäss acetylierten mikrobiellen Proteine sind besonders brauchbar in erfindungsgemässen fetthaltigen Nahrungsmitteln wie geschlagenen Gussmassen und Kaffeeaufhellern, in denen sie besonders fettbindend wirken.

Weitere mikrobielle Proteine zur Verwendung in erfindungsgemässen Nahrungsmitteln, die Fett und Protein enthalten, sind die hitzedenaturierten mikrobiellen Proteine. Eine Denaturierung der Proteine durch Hitze kann mit befriedigendem Ergebnis bei Temperaturen von nur 50 ⁰C oder bei Temperaturen bis zu 150 ⁰C oder mehr durchgeführt werden, doch werden denaturierte Proteine bevorzugt, die bei einer Temperatur im Bereich von etwa 50 bis 100 C erhalten wurden. Bei der Denaturierung innerhalb dieses Temperaturbereichs ist zu beachten, dass die Denaturierung bei höheren Temperaturen rascher und bei niedrigeren Temperaturen langsamer verläuft, entsprechend den Gesetzen der Thermodynamik. Beispielsweise ist

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die Denaturierung bei 100 ⁰C nach etwa 5 Minuten im wesentlichen beendet, während bei 50 ⁰C 1 Std. oder mehr erforderlich sein können. Die Denaturierung kann mit befriedigendem Ergebnis in Abwesenheit von Lösungsmittel ausgeführt werden, sie kann jedoch auch bequem durchgeführt werden, indem man eine Suspension oder Lösung des mikrobiellen Proteins in V/asser erhitzt.

Die so erhaltenen hitzedenaturierten mikrobiellen Proteine eignen sich insbesondere zur Verwendung in geschlagenen Überzugsmassen und Meringuen.

Ein mikrobielles Protein gemäss vorliegender Erfindung besteht ferner aus Gemischen der vorstehend beschrieben mikrobiellen Proteinisolate und bis zu 80 % oder mehr an Molkenpulver. Bevorzugte Gemische enthalten etwa 20 bis 8o Gew.% Molkenpulver, und insbesondere etwa 50 Gew.^.

Molkenpulver ist ein leicht zugänglicher Nahrungsmittelbestandteil, der in technischem Maßstab aus flüssiger Molke durch mdderne Eindunstungsverfahren gewonnen wird. Folgende Zusammensetzung kann als repräsentativ für ein Molkenpulver gelten:

Gew. %

Protein 12,5

Fett 1,0

Feuchtigkeit · 4,5

Asche ■ . 9>0

Lactose 73,0

100,0

Für die erfindungsgemässen Zwecke eignen sich Molkenpulver der obigen angenäherten Zusammensetzung oder beliebige speziell behandelte Molkenpulver wie zum Beispiel entmineralisiertes Molkenpulver, ferner Molkenprotein-Konzentrate, die durch IonenausSchluss,

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Ultrafiltration, Elektrodialyse, umgekehrte Osmose oder enzymatische Methoden,beispielsweise mit Lactase,erhalten wurden.

In zahlreichen erfindungsgemässen Nahrungsmitteln verhalten sich die Gemische aus mikrobiellem Protein und Molkenpulver gleich gut oder besser als das unverdünnte mikrobielle Protein bei dem Ersatz der konventionellen Nahrungsproteine. Die Gemische eignen sich besonders zum Ersatz von Milchpulver und fettfreier Trockenmilch. Fettfreie Trockenmilch wird in vorliegender Beschreibung auch mit NFDM abgekürzt. Beim Ersatz von NFDM beispielsweise ersetzen diese Gemische gewöhnlich eine gleiche Gewichtsmenge des konventionellen Milchproteins. In manchen Fällen können die Gemische auch in etwa der Hälfte bis zur doppelten Menge des zu ersetzenden Proteins angewendet werden, wobei man verbesserte Nahrungsmittel erzielt.

Die Gemische aus mikrobiellem Protein und Molkenpulver, die auch als fettfreier Trockenmilchersatz bezeichnet werden, werden hergestellt, indem man einfach die beiden Bestandteile in den gewünschten Mengen miteinander vermischt. Um eine innige Mischung der Komponenten herzustellen und eine Absonderung durch Unterschiede der Teilchengrössen zu verhindern, vermischt man die beiden Komponenten vorzugsweise zunächst in Wasser, worauf sie in einem üblichen Homogenisator und Pasteurisator homogenisiert werden. Das resultierende Gemisch wird dann nach Standardverfahren der Nahrungsmittelindustrie zu einem Pulver getrocknet, zum Beispiel durch Gefriertrocknung, Sprühtrocknung oder Vakuum-Trommeltrocknung.

Geschlagene Überzugsmassen ersetzen Schlagrahm und werden sowohl bei gewerblich hergestellten Backwaren als auch im Haushalt als Dessertbeigaben verwendet. Diese geschlagenen Massen sind Luft/Flüssigkeits-Emulsionen, in welchen die Funktion der Proteine, zum Beispiel des üblicherweise verwendeten Natriumkaseinats, darin besteht, Fett und Wasser zu dispergieren und

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jede dieser Komponenten zu binden, ferner den Einschluss von Luft zu begünstigen und zu stabilisieren. Es ist auch sehr wichtig, dass das verwendete Protein diese Punktionen bei niedrigen Temperaturen ausübt, die gewöhnlich bei der Herstellung und Lagerung der geschlagenen Massen angewandt werden. Zu dem genannten Zweck wird vielfach Natriumkaseinat und gelegentlich Sojaprotein verwendet, letzteres ist jedoch schlechter wie die Kaseinate wegen der unzureichenden Funktionalität und dem unangenehmen Geschmack. Es wurde nun gefunden, dass die erfindungsgemässen mikrobiellen Proteine, und besonders die vorstehend beschriebenen, bevorzugten acetylierten Proteine, die bevorzugten Protein/Phosphatkomplexe und die bevorzugten hitzedenaturierten Proteine, etwa 50 bis 100 Gew.# des Natriumkaseinats in konventionellen Schaummassen ersetzen können, wobei verbesserte Produkte resultieren. Die die mikrobiellen Proteine enthaltenden Schaummassen steigen wesentlich stärker als bekannte Massen, sie besitzen ferner eine cremigere Struktur und eine verbesserte Stabilität bei niedriger Temperatur. Besonders wirksam in geschlagenen Massen ist der Phosphatkomplex von C.utilis-Protein.

Kaffeeaufheller werden seit mehreren Jahren im Handel angeboten und erwiesen sich als brauchbarer Ersatz für Milch und Sahne in Kaffee lind Tee. Sie sind billiger als die entsprechenden natürlichen Milchprodukte und besitzen den weiteren Vorteil der Haltbarkeit bei Raumtemperatur, während Milch und Sahne gekühlt werden müssen.

Proteine wie Natriumkaseinat werden gewöhnlich in Kaffeeaufhellern verwendet zur Einkapselung von Fett oder öl, zur Verhütung einer Absonderung des Fetts und der Bildung von Fettkügelchen auf der Oberfläche der heissen Getränke. Die Proteine liefern auch die Aufhellwirkung und vermindern den bitteren

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.2.0- ^265U64

Geschmack des Kaffees. In Kaffeeaufhellern verwendete Proteine müssen diese Punktionen unter relativ strengen Bedingungen erfüllen, d.h. bei einem pH-Wert im Bereich von etwa 4 bis 5*5 und bei Temperaturen von etwa 50 bis 8o ⁰C. Ferner sollte das verwendete Protein die Punktionen unter minimaler Denaturierurig im heissen Getränk ausüben, durch die eine Ausfällung oder Federbildung des Proteins verursacht würde. Sehr wenige Proteine wirken angemessen in einem derartigen Nahrüngsmittelsystem. Am häufigsten wird Natriumkaseinat verwendet, das als. bestes Protein für den beschriebenen Verwendungszweck betrachtet wird. In gewissem Ausmass wurde auch Sojaprotein verwendet, sein Verhalten ist jedoch im allgemeinen schlechter und es wirkt nicht angemessen in trockenen Pulvern. Überraschend wurde festgestellt, dass die erfindungsgemässen mikrobiellen Proteine in Kaffeeaufhellern gut wirken. Erfindungsgemässe entsprechende Gemische besitzen geringere Neigung zur Federbildung und ergeben bessere Aufhellung und besseren Geschmack im Vergleich zu Natriumkaseinat allein. Besonders wirksam in Kaffeeaufhellern gemäss vorliegender Erfindung sind die Protein/Phosphatkomplexe und die acetylierten Proteine, wobei die Phosphatkomplexe erhalten werden, wenn man 1 Gewichtsteil eines Gemischs aus Natriumhexametaphosphat und Kaliummetaphosphat im Gewichtsverhältnis von etwa 6:1 bis 10:1 mit 10 bis 15 Gewichtsteilen des mikrobiellen Proteins umsetzt, und die

die

acetylierten mikrobiellen Proteine,erhalten werden durch Umsetzung mit Acetanhydrid in einem Gewichtsverhältnis von etwa 1:0,6 bis 1:0,2 bei einer Temperatur von etwa 15 bis 35 ⁰C.

Die erfindungsgemässen mikrobiellen Proteine, und insbesondere die mikrobiellen Proteine selbst, ihre Natrium-, Calcium- und Magnesiumsalze und ihre Gemische mit Molkenpulver ergeben neue. .Ersatzprodukte für * fermentierte Milchprodukte wie Yoghurt, Sauerrahm, Buttermilch, Quark, Schmelzkäse, Käsenahrungsmittel und dergleichen. Unter "' 'Ersatzprodukten fürfermentierte· Milchprodukte " werden Nahrungsmittel verstanden,

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die erhalten werden aus rekonstituierter Milch, enthaltend ein oder mehrere Proteine, nämlich Milchproteine wie die Kaseinate, Molkenprotein und fettfreie Trockenmilch, Pflanzenproteine wie Sojaprotein und mikrobielle Proteine und deren Salze, und die ferner weitere Bestandteile wie Pflanzenfett, Butterfett, Saccharide wie Rohrzucker oder Maissirupfeststoffe, Molkenpulver, Stabilisatoren, Emulgatoren, Nahrungsmittelsäuren und dergleichen enthalten und nur fakultativ fermentiert sind.

Der Verbrauch von fermentierten Milchprodukten, die der Molkerei

können *

entstammen oder Ersatz sein, nimmt stetig zu. Die Proteinbestandteile in Produkten wie Yoghurt, Sauerrahm, Quark und Buttermilch sind für den Nährwert dieser Produkte und die Säuregerinnung verantwortlich. Während der Milchsäuregärung, die die Schlüsselreaktion bei der Herstellung dieser Produkte ist, fallen die Proteine aus und bilden ein Gel. Milchproteine, d.h. Kaseinate und Molkenproteine (Lactalbumin und Lactoglobulin), die in flüssiger Milch und fettfreier Trockenmilch vorliegen, werden im allgemeinen für diesen Zweck verwendet. Überraschend wurde gefunden, dass die mikrobiellen Proteine gemäss der Erfindung, und insbesondere die vorstehend erwähnten mikrobiellen Proteine selbst, die Natrium-, Calcium- und Magnesiumsalze der Proteine und die erwähnten Gemische aus mikrobiellem Protein und Molkenpulver als Ersatz für die Kaseinate und fettfreie Trockenmilch dienen können und zu verbesserten, fermentierten Milchprodukten führen. Bei der Herstellung dieser Produkte können die mikrobiellen Proteine, ihre Salze oder Gemische wie Molkenpulver gegebenenfalls mit einer in Nahrungsmitteln zulässigen Säure wie Milchsäure oder Zitronensäure oder einem Gemisch dieser Säuren mit dem Milchgerinnungsenzym Rennet behandelt werden.

Der Verbrauch an Käse und Käseprodukten hat im Verlauf der Jahre stetig zugenommen. In jüngster Zeit werden

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Käseersatzprodukte -* zunehmend in Schülernahrung und zur Herstellung von tiegekühlter Pizza verwendet. Durch diese Käse können die Kosten der Grundmaterialien wesentlich gesenkt werden; heute werden Natrium-, Calcium- und Magnesiumkaseinat zusammen mit Pflanzenölen, Mineralstoffen, Vitaminen und Aromen für diesen Zweck eingesetzt. Es wurde gefunden, dass die erfindungsgemässen mikrobiellen Proteine und ihre Natrium-, Calcium- und Magnesiumsalze die Kaseinatsalze in derartigen Käsen und Käseprodukten ganz oder teilweise ersetzen können. Aufgrund ihrer verbesserten V/asserbindung und Fettbindung erhält man auf diese Weise Käse und Käseprodukte von verbesserter Struktur und verbessertem Mundgefühl.

Besonders wirksam zum Ersatz von Natrium-, Calcium- und Magnesiumkaseinat in fermentierten Nahrungsmitteln gemäss vorliegender Erfindung sind die vorstehend erwähnten mikrobiellen Proteine und die Natrium-, Calcium- und Magnesiumsalze dieser mikrobiellen Proteine. Besonders wirksam zum Ersatz von NPDM sind die mikrobiellen Proteine selbst und ihre Gemische mit Molkenpulver, die etwa 20 bis 80 Gew.% Molkenpulver, und insbesondere Gemische, die etwa 50 Gew.% Molkenpulver enthalten. Ih Yoghurt-Formulierungen können diese mikrobiellen Proteine mit Erfolg 50 % oder mehr sowohl von Natriumkaseinat als auch von NFDM ersetzen.

Werden die erwähnten Salze der mikrobiellen Proteine als mikrobielles Protein zur Verwendung in erfindungsgemässen Nahrungsmitteln bevorzugt, so stellt man sie nach bekannten Methoden aus dem mikrobiellen Protein her. Die Natrium-, Calcium- oder Magnesiumsalze werden beispielsweise leicht erhalten, indem man das betreffende Protein in Wasser löst oder dispergiert und eine Base wie Natriumhydroxid, Calciumhydroxid oder Magnesiumoxid unter Rühren' bis zu der Einstellung des pH-Werts des resultierenden Gemische von etwa 9 zugibt. Die resultierende

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Dispersion oder Lösung kann als solche verwendet, oder nach konventionellen Verfahren zu einem Pulver getrocknet werden.

In erfindungsgemässen Backwaren, die ein Nahrungsfett und ein Protein enthalten, kann das mikrobielle Protein NPDM ersetzen, wobei man Backwaren mit verbesserten physikalischen und organoleptischen Eigenschaften wie grösseres Volumen, höheren Feuchtigkeitsgehalt, bessere Farbe, Geschmack und Kaugefühl, erzielt. Besonders wirksame mikrobielle Proteine in Backwaren sind die mikrobiellen Proteine selbst und ihre Gemische mit Molkenpulver, die etwa 20 bis 80 Gew.# Molkenpulver aufweisen. Beim Ersatz von NFDM in Backwaren wie Brot und Kuchen wurde überraschend festgestellt, dass man mit nur der halben Menge mikrobiellem Protein die NFDM in den Vergleichsprodukten erfolgreich ersetzen kann.

In zahlreichen Fleischwaren wird fettfreie Trockenmilch bei der Herstellung zugegeben, um das Schrumpfen der Fleischwaren beim Kochen zu vermindern. Das Schrumpfen, das hauptsächlich · auf Wasserverlust und Fettverlust zurückgeht, wird auch durch die erfindungsgemässen mikrobiellen Proteine und ihre Gemische mit Molkenpulver vermindert. Bei Fleischwaren wie Hackbraten, Frankfurter, Bologna, Wurst und Haastierfutter sind die erfindungsgemäss vorgesehenen mikrobiellen Proteine und deren Gemische mit Molkenpulver der fettfreien Trockenmilch in gleicher Gewichtsmenge überlegen, und in einigen Fällen erzielt man befriedigende Ergebnisse bereits mit der Hälfte der Trockenmilchmenge.

In Getränken mit Schokoladengeschmack wird fettfreie Trockenmilch häufig in Mengen von 9 Gew.% oder mehr sowohl wegen ihrer funktionellen Eigenschaften als auch als Nahrungsprotein verwendet. Die erfindungsgemässen mikrobiellen Proteine und insbesondere die vorstehend beschriebenen mikrobiellen Proteine

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ΊΟ ·
selbst und ihre Gemische mit 20 bis 80 % Molkenpulver können in derartigen Getränken die Trockenmilch vollständig ersetzen, wobei man ein Produkt erhöhter Qualität erzielt. Selbstverständlich können auch Gemische aus Trockenmilch und den ermähnten mikrobiellen Proteinen mit Erfolg in diesem und anderen Fällen von Trockenmilchersatz verwendet werden.

In Dessertformulierungen, die fettfreie Trockenmilch oder Vollmilch enthalten wie zum Beispiel Eiskrem, Sorbet, Mellorin, Eismilch, Pudding und Konfekt können die vorliegenden mikrobiellen Proteine die Milchfeststoffe oder die fettfreie Trockenmilch ersetzen, wobei man Produkte mit überraschenden Vorteilen erzielt. Beispielsweise erzielt man in mit Stärke verdickten Puddings mit den mikrobiellen Proteinen eine spürbare Verbesserung von Struktur, Mundgefühl und Synerese bei Ersatz der fettfreien Trockenmilch durch die gleiche Menge an mikrobiellem Protein. Wird das mikrobielle Protein in der halben Menge der zu ersetzenden fettfreien Trockenmilch angewendet, so zeigt der Testpudding keine Synerese und ist in allen anderen bewerteten Eigenschaften dem Vergleichspudding gleichwertig. Ersetzt man die fettfreie Trockenmilch in Konfektmassen wie zum Beispiel für Karamellen, Candies, weichen Zuckerwaren, Eistorten, Cremefüllung, Schokolade und dergleichen durch die mikrobiellen Proteine, so sind die Produkte den Trockenmilch enthaltenden Vergleichsprodukten in Struktur und Glanz überlegen· Besonders wirksam in Dessertformulierungen gemäss vorliegender Erfindung sind die mikrobiellen Proteine selbst und Gemische aus mikrobiellem Protein und etwa 20 bis 8o Gew.% Molkenpulver. Besonders bevorzugt werden Proteine aus C. utilis und S. fragilis und deren Gemische mit 20 bis 80 Gew.% Molkenpulver.

Ein weiteres Nahrungsmittel, in welchem die fettfreie Trockenmilch ohne Qulitätsverlust durch die mikrobiellen Proteine gemäss der Erfindung ersetzt werden kann, sind Pfann- woise¹! nach einer der Methoden A bis P isoliertes L.bulgaricus-Protein,

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ferner C.utilis-, S.cerevisiae-, S.lactis-, M. cerefleans-, C. cartalyticum-, T. viride-, P. chrysogenum-, A. niger-, P.solani- und Cellulobacillus mucosis-Proteine und deren Gemische mit Molkenpulver besonders vorteilhaft sind.

Ausser den vorstehend beschriebenen Nahrungsmitteln, enthaltend ein Nahrungsfett und Protein im Gewichtsverhältnis von etwa 22:1 bis etwa 1:6, wobei das Protein etwa 0 bis 50 Gew.% mindestens eines Milchproteins aus fettfreier Trockenmilch oder Natrium-, Calcium- oder Magnesiumkaseinat und 50 bis 100 Gew.% mindestens eines mikrobiellen Proteins enthält, betrifft die vorliegende Erfindung neue Marshmallow-Massen und Buttermilchmassen, worin wesentliche Teile der gewöhnlich verwendeten Nahrungsproteine wie fettfreie Trockenmilch, Gelatine und essbare"proteinhaltige Schaumbildner sowie Natriumkaseinat durch bestimmte mikrobielle Proteine und deren Gemische mit Molkenpulver ersetzt sind. Die Erfindung betrifft auch neue Kuchenmassen, die Natriumhexametaphosphat und ein Protein im Gewichtsverhältnis von 1:13 bis 1:38 enthalten, wobei das Protein aus etwa 0 bis 30 % Trockengewicht Eiweiss und etwa 70 bis 100 % Trockengewicht eines mikrobiellen Proteins aus S.fragilis-Protein, L-bulgaricus-Protein, P.chrysogenum-Protein oder den bevorzugten Phosphatkomplexen dieser Proteine besteht. Dementsprechend verbesserte Kuchen sind zum Beispiel Biskuitkuchen.

Ferner wurde überraschend gefunden, dass in texturiertes Pflanzenprotein und ein Proteinbindemittel enthaltenden Nahrungsmitteln bestimmte mikrobielle Proteine gemäss der Erfindung mit Erfolg etwa 20 bis 100 % Eiweiss, Sojamehl und Weizengluten, die ge- " wohnlich als Proteinbindemittel eingesetzt werden, ersetzen können.

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Die üblichen Rezepte für Marshmallows verwenden neben Zuckern wie Rohrzucker und Glucose Proteine wie fettfreie Trockenmilch, Gelatine und essbare proteinhaltige Schaumbildner wie Eiweiss und Pflanzenproteine oder handelsübliche Schaumbildner, die zum Beispiel Gemische aus Pflanzenproteinen, Eiweiss und anderen proteinfreien Bestandteilen enthalten. Die verwendeten Proteine begünstigen die Herstellung und Stabilisierung des Schaums oder Schnees und beeinflussen Eigenschaften wie zum Beispiel Struktur, Geschmack, Geruch, Glätte und Verteilbarkeit. Es wurde gefunden, dass die erfindungsgemässen mikrobiellen Proteine und ihre Gemische mit Molkenpulver wesentliche Mengen der vorstehend genannten, gewöhnlich in Marshmallow-Massen verwendeten Proteine ersetzen können, wobei man verbesserte Produkte erzielt. Besonders bevorzugt werden Marshmallow-Massen mit Protein aus etwa 25 bis 50 Gew.% eines mikrobiellen Proteins, 25 bis 50 Gew.% eines essbaren proteinhaltigen Schaumbildners und 25 bis 50 Gew.% fettfreier Trockenmilch oder Gelatine, wobei das mirkobielle Protein aus C.utilis-Protein, S.fragilis-Protein, Prmethylotropha-Protein, F.solani-Protein oder Gemischen aus C.utilis-, S.fragilis-, P.methylotropha- oder P.solani-Protein und etwa 20 bis 80 Gew.% Molkenpulver besteht.

Ih typischen Buttermilch-Formulierungen enthält die verwendete rekonstituierte Milch fettfreie Trockenmilch und Natriumkaseinat. Die rekonstituierte Milch wird auf pH 5,5 bis 6,0 eingestellt, pasteurisiert, homogenisiert, mit einer Buttermilchkultur inokuliert und gären gelassen, so dass man gewünschten Geschmack und Aussehen erzielt. Es wurde gefunden, dass die erfindungsgemässen mikrobiellen Proteine einen wesentlichen Teil der erwähnten Milchproteine ersetzen können, wobei man eine Buttermilch mit verbesserter Struktur und verbessertem Mundgefühl erzielt, die einem nur die Milchproteine enthaltenden Vergleichsprodukt in Geschmack und Aussehen ebenbürtig ist. Bevorzugte derartige Buttermilch. ~ Ersatzprodukte

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sind solche, die ein mikrobielles Protein und mindestens ein Milchprotein aus fettfreier Trockenmilch oder Natriumkaseinat enthalten, wobei das Gewichtsverhältnis zwischen mikrobiellem Protein und Milchprotein etwa 1:1,5 bis 1,5:1 beträgt und als mikrobielles Protein C.utilis-Protein, S.fragilis-Protein oder ein Gemisch aus C.utills-Protein oder S.fragilis-Protein und etwa 50 Gew.% Molkenpulver vorliegt.

In Natriumhexametaphosphat und Protein enthaltenden Kuchenmassen können bestimmte mikrobielle Proteine und Phosphätkomplexe mikrobieller Proteine das gesamte oder mindestens einen wesent- " liehen Teil des gewöhnlich verwendeten Eiweisses ersetzen. Die mikrobiellen Proteine können auch Eiweiss und andere prpteinhaltige Bestandteile ersetzen, die allgemein als Proteinbinder in texturierten Pflanzenprotein-Nahrungsmitteln verwendet werden. Beispiele für derartige proteinhaltige Bestandteile sind Sojamehl und Weizengluten·

In texturiertes Pflanzenprotein und ein Proteinbindemittel enthaltenden Nahrungsmitteln, zum Beispiel in Pleischersatzprodukten, werden die texturierten Pflanzenproteine mit einem geeigneten Bindemittel imprägniert, dann gekocht, damit das Bindemittel sich zu einer kontinuierlichen Masse verfestigt, die geschnitten oder in Stücke geeigneter Form gebracht werden kann. Es wurde gefunden, dass zahlreiche der erfindungsgemäss vorgesehenen mikrobiellen Proteine die genannten Proteinbindemittel, die gewöhnlich zur Herstellung solcher texturierter Pflanzenprotein-Nahrungsmittel verwendet werden, ersetzen können.

Die mikrobiellen Proteine können mit Erfolg als Proteinbindemittel in Nahrungsmitteln eingesetzt werden, die eines der bekannten texturierten Pflanzenproteine enthalten wie Sojaprotein, Weizenprotein, Erdnussprotein, Baumwollsamenmehl und dergleichen, wobei jedoch Nahrungsmittel mit Sojaprotein als texturierten!

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Pflanzenprotein aus Kostengründen und wegen der leichten Zugäruglichkeit bevorzugt werden. Bevorzugte derartige Nahrungsmittel enthalten texturiertes Pflanzeprotein und ein Proteinbindemittel aus etwa 20 bis 100 % Trockengewicht an mikrobiellem Protein und etwa 0 bis 8o % Trockengewicht an bis zu zwei weiteren Bestandteilen aus Eiweiss, Sojamehl oder V/eizengluten» In derartigen Nahrungsmitteln als Proteinbindemittel bevorzugte mikrobielle Proteine sind solche,, die man aus den Hefen S.fragilis, S.carlsbergensis, S.cerevisiae und C.utilis, den Bakterien P.methylotropha, L.bulgaricus, S.lactis, M.cerificans und C.cartalyticum und den Pilzen T.viride, F.solani, P.chrysogenum und A.niger isolieren kann.

Snack-Nahrung hat in den letzte Jahren stark zugenommen. Zu den Rohmaterialien gehören Maismehl, Weizenmehl, Kartoffelmehl, Hafermehl, Tapioka und modifizierte Stärken. Diese Nahrungsmittel mit hohem Stärkegehalt können durch Extrusion in verschiedenen Formen hergestellt werden. Durch Extrusion werden bekanntlich Getreideprodukte unter gesteuerten Temperatur- und Feuchtigkeitsbedingungen in Snack-Nahrungsmittel überführt. Häufig werden der Nährwert und die Lagereigenschaften dieser Nahrungsmittel durch Milchfeststoffe und Sojaprotein verbessert. Ein weiteres Verfahren zur Herstellung von Sacks besteht im Braten in Fett. Überraschenderweise kann man die vorstehend beschriebenen mikrobiellen Proteinisolate verwenden, um Sojaprotein, Milchfeststoffe oder beide in Snacks zu ersetzen, wobei man Produkte von annehmbarem Geschmack und guter Struktur erzielt. In Snacks ersetzen Gemische aus mikrobiellen Proteinen und etwa 50 #Molkenpulver ebenfalls Milchfeststoffe und fettfreie Trockenmilch in wirksamer Weise.

Snack-Nahrungsmittel, die mikrobielle Proteine gemäss der Erfindung enthalten, neigen weniger zum Spritzen beim Braten in Fett als Produkte mit Sojaprotein und Milchfeststoffen, woraus

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resultiert, dass die mikrobiellen Proteine Wasser bei der Brattemperatur besser binden. Ausserdem beobachtet man verbesserten Geschmack und verbesserte Struktur bei den erfindungsgemässen Produkten.

Beispiel 1

Durch mechanische Zerstörung isoliertes mikrobielles Protein

Zellen von Candida utilis (IJO g Trockengewicht) werden in 1000 ml Wasser dispergiert und der pH-Wert wird mit 1 n-Natriumhydroxidlösung auf 11,5 eingestellt. Dann werden die Zellen unter 633 kg/enr"Eruck bei 30 ⁰C 1 Std. lang homogenisiert. Das resultierende Gemisch wird zentrifugiert und die überstehende Flüssigkeit wird abdekantiert. Die zurückbleibenden Feststoffe werden erneut in 1 Liter Wasser aufgeschlämmt und zentrifugiert. Die überstehenden Flüssigkeiten werden ver- . einigt und mit 1 η-Salzsäure auf pH 4,0 eingestellt, dann wird der Niederschlag abzentrifugiert. Das feste Produkt wird mit Wasser gewaschen, dann in V/asser suspendiert, der pH-Wert wird mit Natriumhydroxid-Lösung auf 7j0 eingestellt und anschliessend wird gefriergetrocknet, wobei 39 g Proteinisolat erhalten werden.

Wiederholt man das Verfahren mit gleichen Gewichtsmengen an Zellen von Saccharomyces cerevisiae, Saccharomyces carlsbergensis, " Saccharomyces fragilis, Aspergillus oryzae oder Lactobacillus bulgaricus, so erzielt man im wesentlichen die gleichen Ergebnisse.

Wiederholt man das obige Verfahren, jedoch unter Durchführung

ο der Homogenisierung unter 200 kg/cm un< Ergebnisse im wesentlichen unverändert.

der Homogenisierung unter 200 kg/cm und 80 C, so bleiben die

Auch wenn man die Zellen bei einem Druck von 1000 kg/cm und einer Temperatur von 5 ⁰C homogenisiert, erzielt man im

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wesentlichen gleiche Ergebnisse.

Beispiel 2

Mikrobielles Protein aus Zellen, die mit wässriger Säure" aufgebrochen wurden.

Saccharomyces fragilis (500 g Trockengewicht) wird in 2,5 1 η-Salzsäure suspendiert, wobei sich ein pH-Wert von 1 ergibt. Die Aufschlämmung wird unter Rühren auf 95 °C erwärmt, dann wird das Gemisch auf 25 ⁰C abgekühlt, mit Natriumhydroxidlösung auf pH 11,5 eingestellt und zentrifugiert. Die überstehende Flüssigkeit wird abdekantiert, die Zellrückstände werden mit 1 Liter Wasser aufgeschlämmt und zentrifugiert. Die überstehenden Flüssigkeiten werden vereinigt und mit Salzsäure auf pH 4,0 eingestellt, um das Protein auszufällen. Das Protein wird abzentrifugiert, in Wasser aufgeschlämmt und erneut zentrifugiert. Die überstehende Flüssigkeit wird verworfen und der Feststoff wird in frischem Wasser suspendiert, der pH-Wert wird auf J,0 eingestellt, dann wird erneut zentrifugiert und die Feststoffe werden im Vakuumtrockenschrank bei 65 C getrocknet, wobei man II5 g S.fragilis-Protein erhält.

Ersetzt man die S.fragilis-ZeIlen durch Zellen von Candida utilis, C.lipolytica, C.pulcherima, Saccharomyces cerevisiae, S.Carlsbergensis, Neurospora crasa, Aspergillus niger, A.oryzae, Penicillium chrysogenum oder Lactobacillus bulgaricus, so bleiben die Ergebnisse im wesentlichen unverändert.

Im wesentlichen unveränderte Ergenisse werden erzielt, wenn man das obige Verfahren unter dreistündigem Erhitzen in 0,1-molarer Salzsäure von 100 C, unter halbstündigem Erwärmen in 5-molarer Schwefelsäure von J>Q ⁰C oder unter einminütigem Erwärmen in 5-molarer Phosphorsäure von 70 °C wiederholt.

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Beispiel 3

Isolierung von mikrobiellem Protein durch Aufbrechen der Zellen in wässrigem Alkali.

100 g trockener Saccharomyces cerevisiae-Zellen werden in 500 ml Wasser suspendiert und die Suspension wird mit wässriger Kaliumhydroxid-Lösung auf pH 11,5 eingestellt. Das Gemisch wird unter Rühren 1 Std. auf 85 ⁰C erwärmt, dann auf 25 C abgekühlt und zentrifugiert, worauf die überstehende Flüssigkeit abdekantiert wird. Der Rückstand wird in 350 ml Wasser aufgeschläramt und erneut zentrifugiert. Die überstehenden Flüssigkeiten werden vereinigt und mit verdünnter Schwefeisäure auf pH 4,0 eingestellt, der resultierende Niederschlag wird abzentrifugiert, in Wasser aufgeschlämmt und erneut zentrifugiert. Die Feststoffe werden in Wasser suspendiert, die Suspension wird auf pH 7*0 eingestellt und gefriergetrocknet, wobei man 16 g Produkt erhält.

Im wesentlichen gleiche Ergebnisse erzielt man, wenn man das Verfahren wiederholt

a) mit Candida utilis-Zellen bei pH 12 und einer Temperatur von 10 °C während I5 Std.,

b) mit S.carlsbergensis-Zellen bei pH 8 und 100 ⁰C während 5 Std.,

c) mit Streptococcus lactis-Zellen bei pH 12 und 100 ⁰C

während 1 Std.,
mit Tri<
2 Std.,

d) mit Trichoderma viride-Zellen bei pH 11 und 90 ⁰C während

e) mit Cellumonas cartalytieum-Zellen bei pH 12 und 80 ⁰C während 3 Std.,

f) mit Penicillium chrysogenum-Zellen bei pH 11,5 und 85 °C während 2 Std., oder

g) mit Aspergillus oryzae-Zellen bei pH 11,5 und 90 °C während 2 Std.,

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Beispiel 4 - -■ ■

Mikrobielles Protein aus autolytisch zersetzten Zellen.

Candida utilis-Zellen (350 g Trockengewicht) werden in I500 ml Wasser suspendiert und die Suspension wird auf pH 5*0 eingestellt. Die Aufschlämmung wird 90 Std. bei 50 ⁰C gerührt, dann wird das resultierende Gemisch auf 30 ⁰C abgekühlt, mit wässriger Kaliumhydroxid-Lösung auf pH 11,5 eingestellt und 10 Min. lang bei 12 000 Umdrehungen/Minute- zentrifugiert. Die überstehende Flüssigkeit wird abdekantiert und die Zellrückstände werden mit 1 Liter Wasser gewaschen, dann wird erneut zentrifugiert. Die vereinigten überstehenden Flüssigkeiten werden auf pH 4,0 eingestellt und mit einem gleichen Volumen 95 #igem Äthanol verdünnt. Das ausgefällte Protein wird abzentrifugiert und mit einem gleichen Volumen V/asser gewaschen. Die Feststoffe werden in Wasser suspendiert, die Suspension wird auf pH 7,0 eingestellt und gefriergetrocknet, wobei 57 g Proteinisolat erhalten werden.

Beispiel 5

Mikrobielles Protein aus durch Extrusion aufgebrochenen Zellen.

1000 g einer feuchten Paste von Saccharomyces fragilis-Zellen (650 g Trockengewicht) vom pH 11,0 mit einem Feuchtigkeitsgehalt von 35 % werden durch einen Wenger-Extruder (Laboratoriumsmodell, Verhältnis Länge zu Durchmesser 12:1) extrudiert. Die Extrusion erfolgt bei 120 ⁰C und einem Höchstdruck von 35 kg/cm Bei der mikroskopischen Untersuchung beobachtet man, dass die Zellen gut aufgebrochen wurden.

Das extrudierte Material wird dann in Wasser vom pH 11,5 gelöst. Die Zellrückstände werden abzentrifugiert und mit Wasser gewaschen. Das Protein in den vereinigten überstehenden Flüssigkeiten wird durch isoelektrische Ausfällung bei pH 3,4 bis 4,5

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ausgefällt, mit Wasser gewaschen und im Vakuumtrockenschrank bei 70 ⁰C getrocknet, wobei man 78 g Produkt mit 87 % Protein (N χ 6,25) erhält.

Wiederholt man das obige Verfahren mit Candida utilis-Zellen, unter Extrusion bei 80 ⁰C und einem Höchstdruck von 200 kg/cm , so werden im wesentlichen gleiche Ergebnisse erzielt. Ferner kann man das Verfahren mit S.cervisiae-Zellen bei 300 ⁰C und

ρ
10 kg/cm ausführen.

Beispiel 6

Aufbrechen von Zellen durch Behandlung bei hohen Temperaturen und Drucken.

10 1 einer 5 Gew.^igen Aufschlämmung von S.fragilis-Zellen werden in einem Autoclaven bei 3*8 bis 6,1 kg/cm 6 Std. lang auf 150 bis I60 ⁰C erhitzt. Dann lässt man den Autoclaven über Nacht auf Raumtemperatur abkühlen, der Inhalt wird mit Kaliumhydroeid-Lösung auf pH 11 eingestellt und zentrifugiert. Die überstehende Flüssigkeit wird abdekantiert und die zurück-

bleibenden Feststoffe werden in 5 1 V/asser aufgeschlämmt und erneut zentrifugiert. Die überstehenden Flüssigkeiten werden vereinigt und mit Salzsäure auf pH 4,0 eingestellt, dann wird der Niederschlag abfiltriert. Das feste Produkt wird mit V/asser gewaschen, dann in Wasser suspendiert und mit Kaiiumhydroxid-Lösung auf pH 7*0 eingestellt. Das feste Protein wird durch Sprühtrocknung erhalten·

Die Ergebnisse bleiben im wesentlichen unverändert, wenn man das obige Verfahren bei einer Temperatur von 60 C und 20 Std. Reaktionszeit oder einer Temperatur von 200 ⁰C und 2 Std. Reaktionszeit wiederholt.

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Beispiel 7

Zu einer 2 $igen Suspension von Micrococcus cerificans-Zellen wird so viel konzentrierte Schwefelsäure zugegeben, dass die Suspension 0,2-molar an Schwefelsäure wird. Das resultierende Gemisch wird ^O Min. auf 70 ⁰C erwärmt, abgekühlt und mit Natriumhydroxid-Lösung auf pH 11 eingestellt. Diese Lösung wird dann mit Hilfe eines RIBI-Zelldesintegrators bei einem

Druck von 600 kg/cm homogenisie
beschrieben aufgearbeitet wird.

Druck von 600 kg/cm homogenisiert, worauf, wie in Beispiel 1

Beispiel 8

Candida utilis-Zellen (350 g Trockengewicht) werden in 15OO ml Wasser suspendiert und die Suspension wird auf pH 5*0 eingestellt. Die Aufschlämmung wird 90 Std. bei 50 ⁰C autolysiert, dann homogenisiert und., wie in Beispiel 1 beschrieben, aufgearbeitet.

Beispiel 9

Mikrobielles Protein/Phosphatkomplex

25 g C.utilis-Protein werden zu 500 ml Wasser zugegeben und das Gemisch wird erwärmt, um Lösung zu bewirken. Zur warmen Lösung werden 20 ml einer Lösung zugesetzt, die 1,78 g Natriumhexarne ta phosphat und 0,22 g Kaliummetaphosphat enthält. Das resultierende Gemisch wird unter Abkühlung auf Raumtemperatur gerührt und dann zentrifugiert, um den ausgefällten Phosphatkomplex zu isolieren· Ausbeute 26 g.

Wiederholt man das obige Verfahren mit 20 g S.fragilis-Protein oder 30 g P.methylotropha-Protein anstelle der 25 g C.utilis-Protein, so bleiben die Ergebnisse im wesentlichen unverändert.

Wiederholt man das obige Verfahren mit 25 g C.utilis-Protein, jedoch insgesamt 2,0 g Natriumhexametaphosphat und Kaliummeta-

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phosphat im Gewichtsverhältnis 6:1 und 10:1, so erzielt man im wesentlichen gleiche Ergebnisse.

Beispiel 10

Hitzedenaturierung eines isolierten mikrobiellen Proteins.

50 g des Produkts von Beispiel 1 werden in 2 1 Wasser von pH 7*0 suspendiert und 20 Min. auf 80 ⁰C erwänjrt. Nach dem Abkühlen auf Raumtemperatur und Einstellung des pH-Werts 4,0 wird das Gemisch zentrifugiert, der Feststoff wird in wenig Wasser suspendiert, die Suspension wird auf pH 7,0 eingestellt und lyophilisiert.

Die Ergebnisse bleiben praktisch unverändert, wenn man das obige Verfahren '
5 Min. ausführt.

obige Verfahren bei 50 ⁰C während 1 Std. oder bei 100 ⁰C während

Ebenso wird die Hitzedenaturierung erfolgreich durchgeführt, wenn man bei pH 6, 11 oder einem dazwischen liegenden pH-Wert arbeitet.

Wiederholt man das Verfahren mit den Produkten der Beispiele 2 bis 9* so erzfeit man im wesentlichen gleiche Ergebnisse.

Beispiel 11

Behandlung mikrobieller Proteinisolate mit Äthanol

A-. 100 g trockenes mikrobielles Proteinisolat gemäss Beispiel und 750 ml 95 #iges (Volumenprozent) Äthanol werden 1 Std. bei 350 ⁰C gerührt und dann zentrifugiert. Die Feststoffe werden erneut mit frischem 95 #igem Äthanol aufgeschlämmt und zentrifugiert, anschliessend im Vakuumtrockenschrank über Nacht bei 50 ⁰C getrocknet. Das mit Äthanol behandelte Proöain ist von verbessertem Geschmack, ohne Bittakeit und besitzt verbesserte funktioneile Eigenschaften in bestimmten Anwendungsfällen, zum Beispiel in geschlagenen Überzugsmassen.

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Wiederholt man das obige Verfahren mit 20 bis 100 Äthanol anstelle des 95 ^igen Äthanols oder bei Temperatüren von 20 oder 60 ⁰C, so wird ebenfalls in jedem Fall eine spürbare Verbesserung des Proteingeschmacks erzielt.

Bei jedem Proteinprodukt der vorangehenden Beispiele wird durch Behandlung nach obigem Verfahren eine spürbare Verbesserung des Geschmacks und/oder funktioneller Eigenschaften durch die Behandlung mit Alkohol erzielt.

B. 130 g (Trockengewicht) Candida utilis-Zellen werden in 1000 ml Wasser dispergiert und der pH-Wert wird mit 1 n-Natriumhydroxid-Lösung auf 11,5 eingestellt. Die Zellen werden 1 Std. lang bei 633 kg/cm und ^O C homogenisiert. Das resultierende Gemisch wird zentrifugiert und die überstehende

Flüssigkeit wird abdekantiert. Die zurückbleibenden Fest-Wasser
stoffe werden in 1 Liter/aufgeschlämmt und erneut zentrifugiert. Die überstehenden Flüssigkeiten werden vereinigt und mit 1 η-Salzsäure auf pH 4,0 eingestellt, der Niederschlag wird abzentrifugiert. Das feste Produkt wird mit Wasser gewaschen und erneut in 100 ml Wasser suspendiert. Zu der Aufschlämmung werden 400 ml reines Äthanol zugegeben und das resultierende Gemisch wird auf 30 °C erwärmt und 1 Std. bei dieser Temperatur gerührt. Dann wird das Gemisch abgekühlt und zentrifugiert, das feste Produkt wird mit Wasser gewaschen, erneut in Wasser suspendiert, die Suspension wird auf pH 7*0 eingestellt und gefriergetrocknet.

Beispiel 12

Acetyliertes mikrobielles Protein.

A. Eine Suspension von 50 g C.utilis-Proteinisolat gemäss Beispiel 3 in 1000 ml Wasser wird auf pH 5*7 eingestellt, dann werden 10 g Natriumeitrat zugegeben und das Gemisch wird 30 Min.

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gerührt. Die resultierende Lösung wird mit 1 n-Natriumhydroxid· Lösung auf pH 1,0 eingestellt, dann werden j50 g Acetanhydrid im Verlauf von 60 Min. zugetropft, wobei das Reaktionsgemisch durch periodische Zugabe von 1 n-Natriumhydroxid-Lösung bei pH 7 bis 8 gehalten wird. Das Gemisch wird nach beendeter Zugabe noch 1 Std. bei Raumtemperatur gerührt und dann bis zur direkten Verwendung bei 20 ⁰C gelagert. Falls erwünscht, kann man das feste Produkt in konventioneller Weise isolieren, zum Beispiel durch Lyophilisierung.

B. Wiederholt man das obige Verfahren, jedoch mit 50 g S. cervisiae-Protein anstelle des C.utilis-Proteins und 10 g Acetanhydrid, so erhält man ein acetyliertes Protein mit ähnlich niedrigem Acetylierungsgrad»

Beispiel 13

Fettfreier Trockenmilchersatz

A. 100 g C.utilis-Proteinisolat gemäss Beispiel 1 und eine gleiche Gewichtsmenge Molkenpulver werden in 1000 ml Wasser von pH 1,0 vermischt. Das resultierende Gemisch wird dann bei l4l kg/cm Druck homogenisiert, pasteurisiert und zu einer Paste eingeengt. Die Paste wird gefriergetrocknet.

B. 40 g S.fragilis-Proteinisolat gemäss Beispiel 2 und l60 g Molkenpulver werden in 1000 ml Wasser von pH 7,0 vermischt. Das resultierende Gemisch wird dann wie in Teil A beschrieben weiterbehandelt, wobei man ein Gemisch aus 20 % mikrobiellem Protein und 80 % Molkenpulver erhält.

C. l60 g S.fragilis-Proteinisolat gemäss Beispiel 5 und

40 g Molkenpulver werden in 1000 ml V/asser von pH 7*0 vermischt, Das resultierende Gemisch wird dann.- wie in Teil A beschrieben · weiterbehandelt, wobei man ein Gemisch aus 8o % mikrobiellem

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265H64

Proteinisolat und 20 % Molkenpulver erhält.

Beispiel 14

Nach dem Rezept A werden Weissbrotlaibe zum Vergleich hergestellt, die fettfreie Trockenmilch enthalten. Nach Rezept B enthält das Brot das Gemisch aus mikrobiellem Protein und Molkenpulver gemäss Beispiel 13 A anheile der fettfreien Trockenmilch. Das Protein/Molkenpulver-Gemisch wird -in einer Menge von 80 %> bezogen auf die Trockenmilchmenge im Vergleichsbrot, eingesetzt. Rezept C enthält das Proteinisolat gemäss Beispiel 1 in der halben Menge der Trockenmilch, die es ersetzt.

Weissbrot

Rezept:

Gramm A

Allzweckmehl Trockenhefe Grobzucker fettfreie Trockenmilch

mikrobielles Protein/Molke-Gemisch gemäss Beispiel 13 A

Candida utilis-Protein gem.Bsp.1 Salz

Calciumphosphat(einbasisch) Pflanzenfett Azodicarbamid (0,1 #ige Lösung) Kaliumbromat (0,45 #ige Lösung) Wasser

"Atmul-500"

Gesamt;

250,00

6,25

20,00

5,00

250,00 250,00

6,25 6,25

20, 00 20, 00 4,00

---	———	2,50
5,75	5,75	5,75
0,50	0,50	0,50
8,25	8,25	8,25
2,83	2,82	2,83
2,50	2,50	2,50
165,00	165,00	165,00
1,50	1,50	1,50

467,58 466,58 465,08

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Bei jedem Rezept werden alle Bestqndteile in einem Hobart-Mischer mit der Geschwindigkeit Nr. 1 zwei bis drei Minuten und dann mit der Geschwindigkeit Nr. 3 weitere 5 Min. vermischt. Der resultierende Teig wird in gefettete Brotbleche gelegt, bedeckt und 2 1/2 Std. bei etwa 60 °C gehengelassen. Dann wird der Teig geknatet und in zwei etwa gleiche Portionen unterteilt, von denen jede in ein gefettetes Blech gelegt wird. Der Teig wird nochmals 2 l/2 Std. bei 60 ⁰C gehengelassen und dann bei 221 ⁰C 15 bis 20 Min. gebacken, anschliessend auf Raumtemperatur abgekühlt. Laibvolumen und Wasserverlust während des Backens werden nach Standardmethoden bestimmt, dann werden die Brotlaibe von erfahrenen Prüfern bewertet:

Rezept	Wasserverlust b. Backen, f<>	Laibvolumen, ml	800	R
A	12		100
B	8	1	100
C	7	1
Sensorische Bewertung:
Eigenschaften	Bestwerte

Rezept A B

Laibvolumen 10

Krustenfarbe 8

Symmetrie 3 Gleiehmässigkeit b.Backen 3

Charakter der Krmste 3

Krumenfarbe 10

Geruch 10

Geschmack 15

Kaugefühl 10

Struktur 15

Gesamt: 87

8,5
6,0

2,5

2,0

1,0

10,0

10,0

14,0

8,0

15,0

10,0

8,0 3,0

2,5

3,0

10,0

10,0

10,0
15,0

10,0 8,0 3,0

3,0 3,0 9,5 9,5 14,0

9,5

14,5

77*0 86,0 84,0

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265H64

Wie aus obigen Werten ersichtlich, erhält man nach den Rezepten B und C, die erfxndungsgemässe Produkte enthalten, besseres Brot als mit dem Vergleichsrezept A. Eine bessere Brotqualität wird insbesondere bei Rezept C erzielt, das das Proteinisolat in der halben Menge der Trockenmilch im Vergleichsbrot verwendet. Die erfindungsgemäss erhaltenen Brotlaibe zeigten ferner ein verbessertes Volumen und verbesserte Wasserbindung.

Ersetzt man das Gemisch aus C.utilis-Protein und Molkenpulver in Rezept B durch ein ähnliches Gemisch aus S.fragilis-Protein, das 80 Gew.% Molkenpulver enthält, oder ein Gemisch aus P.methylotropha-Protein und 20 Gew.% Molkenpulver, so werden vergleichbare Brote erhalten.

Ersetzt man das C.utilis-Protein in Rezept C durch die gleiche Menge folgender mikrobieller Proteine, so bleiben die Ergebnisse im wesentlichen unverändert:

T. viride-Protein, A.oryzae-Protein, L.bulgaricus-Protein, M.Cerificans-Protein, P.methylotropha-Protein.

Beispiel 15

Man stellt Vergleichskuchen D her und Kuchen E, P und G, die die erfindungsgemässen Proteinisolate erhalten, unter Verwendung der folgenden Rezepte, wobei Herstellung und Bewertung in gleicher Weise durchgeführt werden.

Kuchen ;

Gramm Rezept D IS F G

Kuchenmehl 112,00 112,00 112,00 112,00

Rohrzucker 112,00 112,00 112,00 112,00

NPDM 6,50 -

Mikrobielles Protein/MolkerGemisch - 6,50

Mikrobielles Proteinisolat⁺⁺ - - 6,50 j5,25

Pflanzenfett 6l,60 6l,6o 61,60 6l,60

frische Eier 46,20 46,20 46,2P 46,20

709834/0632

Gesamt:

265H64

Rezept Beisp.15 (Ports.)	Gramm	5,50	E	5,50	F	5,50	G	5,50
	D	0,75	0,75	0,75	0,75
Emulgiermittel4"4*+	5,50	5,50	5,50	' 5,90
Backpulver	46,20	46,20	46,20	46,20
Vannilin
Wasser

594,05 594,05 594,05 590,80

+) Produkt gemäss Beispiel I3 A

++) aus S.fragilis nach dem Verfahren von Beispiel 1 +++) gemischte Mono- und Diglyceride

Zucker, fettfreie Trockenmilch und die angegebenen Ersatzstoffe für die fettfreie Trockenmilch, Pflanzenfett und Emulgiermittel werden vereinigt und 2 bis 5 Min. in einem Hobart-Mischer gemischt. Die Eier werden in zwei etwa gleichen Portionen zugegeben, mit 2 bis 3 Min. Abstand zwischen den Zugaben. Dann wird die Hälfte des Wasser zugesetzt und es wird weitere 2 Min. gemischt. Sodann erfolgt Zusatz des restlichen Wassers unter fortgesetztem Mischen, dann werden Mehl und Backpulver zugegeben und das Gemisch wird bearbeitet, bis es glatt ist. Der Teig wird in gefettete Kuchenbleche überführt und 35 Min. bei 191 ⁰C gebacken. Die Kuchen werden auf Raumtemperatur abgekühlt, dann werden die funktioneilen Eigenschaften nach Standardverfahren ermittelt* Die Geschmacksbewertung erfolgt durch geübte Prüfer.

Test

Wasserverlust b.Bateken, Volumen, ml
Feuchtigkeitsgehalt, %

Rezept

D E

6,7 5,7 5,6 6,2

830 810 830 840

12,0 12,7 11,8 12,5

709 8 34/0632

- W-

265H64

Sensorische Bewertung der gebackenen Kuchen

Eigenschaften

Bestwerte
B

Rezept: P

Krustenfarbe 8 8

Gleichmässigkeit b.Backen 3 3

Charakter der Kruste 3 3

Krumenstruktur 15 15

Geruch 10 10

Geschmack 15 15

Kaugefühl 10 10

Krume 10 9

Gesamt: 7% 73

3
15
10

15
10

9,5

2,5 13 10

15

10

2,5

2,5

U, 5

10

15

10

9,5

75,5

68,5 71,0

Wie die obigen Werte zeigen, wird durch die erfindungsgemässen Produkte in den Rezepten E, P und G die fettfreie Trockenmilch in Kuchen erfolgereieh ersetzt. Besonders bemerkenswert ist, dass man mit dem Rezept G, welches das mikrobielle Proteinisolat in der halben Menge der Trockenmilch von Rezept D verwendet, einen hochwertigen Kuchen mit verbessertem Volumen und ähnlichen Geschmackseigenschaften erzielt.

Ersetzt man in obigem Verfahren die fettfreie Trockenmilch durch nach dem Verfahren von Beispiel 1 isoliertes S.cerevisiae-Protein, nach dem Verfahren von Beispiel 8 isoliertes Neurospora crasa-Protein, nach dem Verfahren von Beispiel 6 isoliertes L.bulgaricus-Protein oder durch Gemische dieser Proteine mit gleichen Gewichtsmengen Molkenpulver, so erhält man Kuchen, die ebenfalls besser abschneiden als das Vergleichsprodukt mit Trockenmilch.

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265U64

Beispiel l6

In einem üblichen Pudding-Rezept werden die Vollmilchfeststoffe durch mikrobielle Proteinisolate ersetzt. Vollmilch enthält etwa 3,3 % Protein, 4,0 % Fett und 5,0 % Kohlehydrate, bei einem Gesaratfeststoffgehalt von 12,3 #.

Bestandteile	Vergleichs-	Test
	pudding/g	pudding/g
12 {£ew.#ige Lösung von fett freier Trockenmilch	84,00
12 Gew.#ige Lösung von mikro- biellem Protein-Isolat		84,0
Stabilisator und Emulgator	0,14	0,14
Rohrzucker	10,40	10,40
Maisstärke	3,00	3,00
Salz	0,04	0,04
Pflanzenfett	2,08	2,08
Puffer	0,28	0,28
Aroma	q.s.	q.s·

+) aus S.fragilis nach dem Verfahren von Beispiel 5

Sämtliche Bestandteile werden bei 49 bis 54 ⁰C miteinander ver mischt und dann 15 bis ^O Min. bei 73 ⁰C pasteurisiert. Das re sultierende Gemisch wird in Becher verpackt und über Nacht im Kühlschrank auf 4,5 °C gekühlt. Dann werden die Puddings auf funktioneile und sensorische Eigenschaften verglichen unter Verwendung einer Bewertungsskala von 5 (ausgezeichnet) bis 1 (schlecht). Ein zweiter Testpudding wird in gleicher Weise her gestellt, jedoch unter Verwendung einer 6 $igen Lösung des mikrobiellen Proteinisolats:

Eigenschaften	Pudding	Testpudding I	Testpudding II
Struktur	3,5	5	3,5
Mundgefühl	4,0	5	4,0
Synerese	«Ja	nein	nein
Geschmack	5	5	5

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'ST©·'

Man ersieht aus diesen Werten, dass das mikrobielle Proteinisolat in Puddings um den Paktor 1,5 bis 2,0 wirksamer ist als fettfreie Trockenmilch.

Wiederholt man das obige Verfahren unter Verwendung von nach dem Verfahren von Beispiel 1 erhaltenem Candida utilis-Proteinisolat, so erzielt man im wesentlichen analoge Ergebnisse. Auch mit den nachstehend aufgeführten Proteinen anstelle des S.fragilis-Proteins von Beispiel 5 werden im wesentlichen gleiche Ergebnisse erzielt:

Mikroorganismus Is ο1ierverfahren

Beispüe:

S.carlsbergensis 1

S.Carlsbergensis 5

A.oryzae 3

M.cerificans 5

C.cartalyticum 3

P.chrysogenum 2

T.viride 4

Verwendet man anstelle der Trockenmilch in obigem Pudding eine 12 #ige Lösung eines l:l-Gemischs aus C.utilis-Protein und Molkenpulver gemäss Beispiel 13 A, so erhält man ebenfalls ein hochwertiges Produkt. Ähnliche Ergebnisse erzielt man mit Gemischen aus gleichen Gewichtsmengen Molkenpulver und Proteinen aus A.oryzae, M.cerificans und T.viride.

Beispiel 17

Eiscreme zum Vergleich und Versuchscreme wird hergestellt, in welcher die fettfreie Trockenmilch durch erfindungsgemässe mikrobielle Proteine ersetzt ist. Man arbeitet mit folgenden Rezepten und nach folgendem Verfahren:

709834/0632

- ner-

265H6A

	Bestandteile	Gesamt:	Gramm	Gramm
Eiscreme			Vergleich	Test
Sahne		200,0	200,0
fettfreie Trockenmilch	42,0
mikrobielles Protein	_—	42,0
70 #ige Rohrzückerlösung	128,5	128,5
Gelatine	3,0	3,0
"Atmos-150" (Atlas Chem.Co.)	1,5	• 1,5
Wasser	212,0	212,0
Aroma	9,5	9,5
596.5	596.5

Verfahren:

Sämtliche Bestandteile, unter Ausnahme von Gelatine und Aroma, werden gleichmässig vermischt. Dann wird die Temperatur auf 62,5 bis 65,5 °C erhöht und die Gelatinelösung wird unter konstantem Rühren zugegeben. Das Gemisch wird 20 bis 30 Minuten bei 74 °C pasteurisiert, dann wird das Aroma zugesetzt. Sodann wird das Gemisch in einem zweistufigen Homogenisator bei

2 2

176 kg/cm Druck in der ersten Stufe und 35,2 kg/cm in der zweiten Stufe homogenisiert. Anschliessend wird das Gemisch rasch auf 4,5 °C abgekühlt und über Nacht bei dieser Temperatur ruhengelassen. Dann wird das Eiscremegemisch gefroren und geschlagen unter Verwendung eines Aceton/Trockeneisbades, bis man das gewünschte Ansteigen erzielt hat. Die Eiscreme wird in geeigneten Behältern in einem Eiscremekühlschrank gelagert.

Nach 24 bis 28 Std. Lagerung im Gefrierschrank werden Vergleichsprodukt und Testprodukt auf funktioneile und sensorische Eigenschaften untersucht. Ein Testprodukt, hergestellt unter Verwendung von mikrobiellem Protein aus S.fragilis-Zellen nach dem Verfahren von Beispiel 1 und Vanillearoma wurde besser bewertet hinsichtlich der Struktur als das Vergleichsprodukt

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mit fettfreier Trockenmilch, Testprodukt und Vergleichsprodukt zeigten ähnliches Ansteigen, die Testcreme schmolz langsamer bei Raumtemperatur und hielt die eingeschlagene Luft besser fest.

Vergleichbare Ergebnisse erzielt man mit nach dem Verfahren von Beispiel 2 isoliertem Candida lypolytica-Protein, nach dem Verfahren von Beispiel j5 isoliertem Saccharomyces cerevisiae-, A.oryzae- oder Pseudomonas methylotropha-Protein, oder nach dem Verfahren von Beispiel 5 isoliertem Neurospora crasa-Protein, Lactobacillus bulgaricus-Protein, Trichoderma viride-Protein oder Aspergillus niger-Protein.

Eiscreme vergleichbarer Qualität erhält man auch, wenn man das C. utilis-Protein in obigem Rezept durch ein l:l-Gemisch aus C.utilis-Protein und Molkenpulver, ein 1:4-Gemisch aus S.fragilis-Protein und Molkenpulver oder ein 4:1-Gemisch aus P.methylotropha-Protein und Molkenpulver ersetzt.

Beispiel 18

Orangensorbet oder Eismilch

Orangensorbets werden nach Standardverfahren entsprechend folgendem Rezept hergestellt, wobei man entweder fettfreie Trockenmilch (Vergleich) _t gleiche Mengen erfindungsgemässer mikrobieller Proteinprodukte oder ein Gemisch aus einem derartigen Protein mit Molkenpulver gemäss Beispiel 13 A bis C verwendet. Die Testprodukte werden in der Struktur besser bewertet als die Vergleichsprodukte, sie halten die einverleibte Luft besser fest.

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• ft

Bestandteile ' Gew.;»

fettfreie Trockenmilch oder mikrobielles Protein oder mikr obie He s Pr ο te in/Molkenpulver -

Gemisch . 5,5

Rohrzucker 21,0

Pflanzenfett 2,9

Orangensaft 11,4

Wasser 51,^

Zitronensaft 5,7

Stabilisator 2,0

Farbe und Aroma 0,1

Gesamt: 100,0

Beispiel 19

Mellorin oder Milchsorbet

Eine weitere Verwendungsmöglichkeit für die erfindungsgemässen mikrobiellen Proteinisolate sind Eisdesserts wie Mellorin oder Milchsorbets, in denen zur Wasserbindung, zum Umkapseln von Fett-Tröpfchen und zum Stabilisieren der eingeschlagenen Luft gewöhnlich fettfreie Trockenmilch verwendet. Ersetzt man die Trockenmilch im Vergleichsprodukt durch eines der vorstehend beschriebenen mikrobiellen Proteine oder ein Protein/Molkenpulver-Gemisch, so erzielt man Testprodukte überlegener Qualität:

Bestandteile Gew. % (Bereich)

fettfreie Trockenmilch oder mikrobielles Protein-Isolat oder mikrobielles Protein/Molkenpulver-Gemisch

Rohrzucker

Maissirup-Feststoffe Pflanzenfett

Stabilisator und Emulgator Aroma, Farbe, Salz und Wasser

ι,	5 -	20,0
O	-	25,0
O	-	25,0
5	-	15,0
ο,	1 -	3,0
nach	Bedarf auf 100

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Fettfreie Trockenmilch, mikrobielles Proteinisolat oder Protein/ Molkenpulver-Gemisch werden mit dem Zucker und dem Stabilisator vermischt. Das Wasser wird in einen mit Wasserdampfmantel ausgestatteten Kessel gefüllt und die trockenen Bestandteile werden unter Rühren zugesetzt. Dann erfolgt Zusatz von Maissirup-Peststoffen, Fett, Emulgator und Salz. Unter fortgesetztem Rühren wird das Gemisch auf 71 ⁰C erwärmt. Die heisse Lösung

wird in einem zweistufigen Homogenisator bei 176/35,2 kg/cm homogenisiert. Die homogen isierte Flüssigkeit wird auf 2 bis 4,5 C abgekühlt und über Nacht stehengelassen, dann wird die Lösung in einem üblichen Eiscreme-Gefrierer bei -22 bis -7 ⁰C etwa 12 Std. gerfroren.

Beispiel 20 Käsekuchen

Käsekuchen werden nach folgendem Rezept, wie nachstehend beschrieben, hergestellt:

Bestandteile Gew. % Vergleich Test

Quark
V/asser
ganze Eier Rohrzucker Hüttenkäse Eialbumin NFDM

mikrobielles Protein/Molkenpulver-Produkt gem. Beispiel 13 C

Aroma

100,0 100,0

Wasser, Hüttenkäse, fettfreie Trockenmilch oder mikrobielles Protein/Molkenpulver-Gemisch und Aroma werden in einem hochtourigen Mischer bis zur Erzielung eines glatten Gemische

3i,o	3i,o
18,5	18,5
18,2	18,2
16,8	16,8
8,5	8,5
2,9	2,9
4,0	—
	4,0
0,1	0,1

709834/0632

gemischt, das Gemisch wird in zwei Stufen bei 70,3/55,2 kg/cm homogenisiert. Dann werden Zucker und Eialbumin zugegeben und erneut gut gemischt. Die restlichen Bestandteile werden unter fortgesetzem Mischen zugesetzt, das resultierende Gemisch wird in eine Schale aus Graham-Cracker gegossen und 4o Min. bei 177 °C gebacken.

Der Testkuchen idt dem Vergleichskuchen hinsichtlich Struktur und Volumen überlegen, in allen anderen funktäonellen und sensorischen Eigenschaften gleichwertig.

Beispiel 21 He fe bac kwaren

Werden Semmeln, Brötchen, Krapfen und Schneckennudeln nach Standardverfahren und folgendem Rezept hergestellt, so wird festgestellt, dass die Produkte mit erfindungsgemässem Protein den Vergleichsprodukten in den funktioneilen und organoleptischen Eigenschaften überlegen sind.

Gebäck

Bestandteile Gramm

Vergleich Test A Test B

NPDM 57

mikrobielles Protein gem.

Beispiel 4 57

mikrobielles Protein/Molkenpulver-Gemisch gem.Beisp. 13 A

Fett Zucker Salz .

Eier Wasser Hefe Brotmehl

Gesamt: 304l 304l 304l

-—	—-	57
142	142	142
170	170	170
28	28	28
114	114	114
910	910	910
85	85	05
1535	1535	1535

709834/0632

228	228
28	28
85
T--	85
170	170
170	170
682	682
28	28
228	228
681	681
1590	1590

Hefekrapfen (kuchenartig)

Gramm

Bestandteile . Vergleich Test Ä Test B

Zucker ' 228

Salz . 28

NPDM 85

mikrobielles Protein-Isolat

Produkt gem.Beisp. 13 B '

Fett 170

Eier 170

Wasser 682

Vanille 28

Hefe 228

Wasser 681

Brotmehl 1590

Gesamt: 389Ο 3890 3890

Schnecken

Hefe 114

Wasser 454

Zucker 454

Salz 28

NFDM 114

mikrobielles Protein-Isolat

Produkt gem.Bsp. 13 C

Fett 228

Eier 454

Wasser 454

Vanille-Aroma 28

Mehl I817

Fett 909

114	114
454	454
454	454
28	28
114	« mm M
-__	114
228	228
454	454
454	454
28	28
1817	I817
909	9o9

Gesamt: 5054 5054 5054

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Ersetzt man in den obigen Backwaren die fettfreie Trockenmilch durch C.utilis-Protein, das durch Alkalibehandlung gemäss Beispiel 3 isoliert wurde, M.cerificans-Protein, das nach dem Verfahren von Beispiel 1 isoliert wurde, durch A.nlger-Protein, isoliert nach dem Verfahren von Beispiel 5, oder deren Gemische mit Molkenpulver gemäss Beispiel 13 A bis C, so erhält man Backwaren, die sich ebenfalls als besser erweisen als die Vergleichsprodukte mit Trockenmilch.

Beispiel 22

Pfannkuchen mit Lactobacillus bulgaricus-Protein, isoliert nach dem Verfahren von Beispiel 5, anstelle von fettfreier Trockenmilch erwiesen sich als besser in Struktur und Volumen als die Vergleichskuchen. Vergleichs- und Testpfannkuchen wurden in gleicher Weise nach folgendem Rezept hergestellt:

Gramm Bestandteile Vergleich Test

Mehl	Io9,0	109,0
Zucker	45,0	45,0
Natriumbicarbonat	1,0	1,0
Glucono-X-lacton	2,0	2,0
fettfreie Trockenmilch	10,0
mikrobielles Protein-Isolat		10,0
frische ganze Eier	50,0	50,0
Salz	2,5	2,5
Wasser	69,0	69?0

Gesamt: 288,6 288,6

Verfahren:

Bn 1,9 1-Gefäss eines Hobart-Mischers mit flachem Rührflügel werden bei Geschwindigkeit Nr. 1 Mehl, Zucker, Natriumbicarbonat, Glucono-a-lacton und fettfreie Trockenmilch oder mikrobielles Proteinisolat homogen vermischt, wobei man etwa 5 Min. benötigt.

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Dann wird Wasser zugegeben und es wird bei der Geschwindigkeit Nr. 2 noch 2 bis 3 Min. gemischt. Anschliessend werden Boden und Seitenwände des Gefässes und der Rührer abgestreift, dann werden die ganzen Eier zugegeben und es wird noch 2 bis 3 Min. gemischt. Man gibt zwei Esslöffel dieser Mischung in gefettete und auf 177 ⁰C erhitzte Pfannen, dann lässt man die Masse backen, bis auf der Oberfläche Blasen erscheinen (2 bis 3 Min). Die Pfannkuchen werden gewendet und auf der anderen Seite etwa gleich lang bräunengelassen.

Man erhält ebenfalls Pfannkuchen ausgezeichneter Qualität, wenn man das L.bulgaricus-Protein ersetzt durch Protein aus C.utilis, S.cerevisiae, Streptococcus lactis, Mic> rococcus cerificans, Cellumonas cartalyticum, Trichoderma viride, ©enicillium chrysogenum, Ap^sergillus niger, Fusarium solani und Cellulobacillus mucosis_e

Beispiel 23
Hackfleischmasse

Hackfleischmasse wurde hergestellt- unter Verwendung der erfindungsgemässen mikrobiellen Proteine anstelle der üblicherweise verwendeten fettfreien Trockenmilch... Gemische aus mikrobiellera Proteinisolat und Molkenpulver erwiesen sich bei dieser Verwendung als besonders vorteilhaft. Die Herstellung erfolgte nach folgendem Rezept und Verfahren:

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. 265U6A

' k g

Bestandteile Vergleich Test A Test B

frisches Rindfleisch	45	45	45
geschnittene Zwiebeln	0,9	0,9	0,9
Tomaten-Ketchup	4,5	4,5	4,5
Salz	1,36	1,36	1,36
NFDM	5,4	—	—
mikrobielles Protein/Molkenplv.- Gemisch	ν 1-* -rr	5,4	2,7
weisser Pfeffer	0,23	0,23	0,23
gemahlenes Lorbeerblatt	0,057	0,057	0,057
Worcestershire-Sauce	o,o86	O,o86	O,o86

+) Nach dem Verfahren von Beispiel 3 isoliertes S.cerevisiae-Protein, gemischt mit einer gleichen Gewichtsmenge Molkenpulver nach dem Verfahren von Beispiel 13 A.

Verfahren:

Das Rindfleisch wird durch eine 3,17/12,7 mm-Platte gemahlen, in einem mit Dampfmantel ausgestatteten Kessel mit Wasser bedeckt und zum Kochen gebracht. Dann werden sämtliche Bestandteile, ausser Trockenmilch oder Protein/Molkenpulver, zugegeben und das Gemisch wird gekocht, bis das Fleisch zart ist. Dann wird das Fleisch in einen Mischer überführt, Trockenmilch oder Protein/Molkenpulver-Gemisch und 50 g Kochbrühe werden zugegeben und damit vermischfe. Das resultierende Gemisch wird in Portionen von 475 g in Behälter gegeben und abgekühlt.

Wasser- und Fettverlust bei der Verarbeitung und Laibvolumen werden nach Standardmethoden ermittelt, ferner wird das Fleisch durch geübte Prüfer sensorisch bewertet. Folgende Ergebnisse werden dabei erhalten:

709834/0632

265 H6 A

verwendetes Protein, Rindfleisch

g/100 g

Wasserverlust g H₂O/100 Ausgangsmaterial

Pettverlust Laib- sensorische g/Pett/lOOg volumen Bewertung Ausgangs- ml 1-^5 Material (5 Bestwert)

fettfreie Trockenmilch, 12 g

8,6

mikrobielles Protein/ Molkenpulver-Gemisch,

12 g 6,5

mikrobielles Protein/ Molkenplv.-Gemisch,

6 g 9,0

7,5 6,5 7,9

Λ50

500

450

Wie die Daten zeigen, sind die mit m&krobiellem Protein/Molkenpulver-Gemisch hergestellten Produkte gleich oder besser als die Produkte mit fettfreier Trockenmilch. Ferner kann man die Menge an Protein/Molkenpulver-Gemisch auf etwa die Hälfte der Trockenmilchmenge senken, wobei im wesentlichen gleichwertige Fleischprodukte erhalten werden. Bei Verwendung in gleicher Menge wie die Trockenmilch, werden durch das Protein/Molkenpulver-Gemisch Fett- und Feuchtigkeitsverlust bei der Verarbeitung wesentlich vermindert und das Volumen wird erhöht»

Ersetzt man die Trockenmilch in obigem Rezept durch eine gleiche Gewichtsmenge S.cerevisiae-Protein, so zeigen die resultierenden Produkte ebenfalls eine Verbesserung hinsichtlich Wasser- und Fettverlust beim Kochen, sie besitzen ausserdem ausgezeichnete sensorische Qualität.

Ersetzt man das S.cerevisiae-Protein in obigen Verfahren durch die Proteine aus S.carlsbergensis, P.methylotropha, M.cerificans, F.solani, A.oryzae und Neurospora crasa, so werden vergleichbare Ergebnisse erhalten.

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Beispiel 24

Frankfurter und Leberwürste werden nach folgenden Rezepten hergestellt, wobei die Produkte mit mikrobiellen Proteinen oder Gemischen aus mikrobiellem Protein und Molkenpulver anstelle der fettfreien Trockenmilch besser sind als die Handelsprodukte, die eine gleiche Menge fettfreie Trockenmilch enthalten.

Frankfurter

Leberwurst

Bestandteile	40,8
reguläre Schweinestücke	4,5
mageres Rindfleisch	13,6
Eis	1,4
NFDM	7,1 g
Natriumnitrat	0,43
Gewürze	22,7
S chwe ineleber	18,1
Schwe ine s tue ke	4,5
Kalbfleisch	2,3
frische Zwiebeln	1,59
NFDM	1,23
Salz	113 g
weisser Pfeffer	7,1 g
Natriumnitrat

Beispiel 25

Haustiernahrung hoher Qualität wird nach folgendem Rezept hergestellt:

709834/0632

Bestandteile Gew. %

Kaidaunen . <i»3L. l8,0

Fisch 6,0

Rindfleischabfall 6,0

Sojaflocken 31,5

Maissirup-Peststoffe 21,4

Sojahülsen 3,0

fettfreie Trockenmilch 2,5

Knochenmehl 2,4

Dicalciumphosphat 1,4

Propylenglycol 2,0

Sorbit 2,0

Talg 2,0

Mono- und Diglyceride 1,0

NaCl 0,6

Konservierungsmittel 0,3

Mineralstoffe, Vitamine usw. 0,3

Ersetzt man die fettfreie Trockenmilch durch eine gleiche Gewichtsmenge erfindungsgemässer Proteine oder durch Gemische aus diesen Proteinen und Molkenpulver, gemäss Beispiel 13 A bis C, so erhält man Tierfutter, die den mit fettfreier Trockenmilch hergestellten Vergleichsprodukten qualitativ überlegen sind.

Beispiel 26

Schokoladekuchenglasur wird nach folgendem Rezept hergestellt:

Bestandteile

Pflanzenfett Rohrzucker Tapiocas tärke NPDM

Hefeprotein-Isolat⁺ Hefeprotein/Molkenpulver(1:l) Kakao

709834/0632

G	ramm	Test B
Vergleich	Test A	26,6
26,6	26,6	60,1
60,1	60,1	0,5
0,5	0,5
3,8
	1,9	3,8
		5,8
5,8	5,8

	•(p3.	Vanillin	G	• 2651	464
Bestandteile(Beisp.26)	Salz	Vergleich	ramm
S chokoladenfarbe	0,1	Test A	Test B
Wasser	0,08	0,1	0,1
	0,04	0,08	0,08
56,9	0,04	0,04
56,9	56,9

153,92 152,02 155,92

+) Candida utilis-Protein gemäss Beispiel 4

++) C.utilis-Protein, hergestellt nach dem Verfahren von Beispiel 3 und mit Molkenpulver gemäss Beispiel 13 A vermischt

Alle trockenen Bestandteile werden in einem Mischbecher 3 bis 5 Min. gemischt. Dann wird das zum Sieden erhitzte Wasser zugegeben und das Gemisch wird gerührt, bis es homogen ist. Es wird dann mit einem Sunbeam-Miseher I5 bis 20 Min. lang mit hoher Geschwindigkeit geschlagen. Die funktionellen und sensorischen Eigenschaften werden bewertet, wobei die Ergebnisse nachstehend aufgeführt sind. Abgesehen vom spezifischen Gewicht, erfolgten alle Bewertungen mit Hilfe einer willkürlichen Skala von 1 bis 5, in der die Zahl 1 die Bewertung schlecht und die Zahl 5 die Bewertung ausgezeichnet bedeutet·

	Dxchte	Garnier-	Verteilbar-	Glanz	Trockenheit
		eigenschaften	kett	3,0	5,0
Vergleich	0,40	4,5	5,0	5,0	4,0
Test A	0,40	5,0	5,0	4,0	4,0
Test B	0,64	3,0	4,0

Aus obigen Werten ist zu ersehen, dass die erfindungsgemässen Produkte bei dieser Anwendung etwa 1,5 bis zweimal so wirksam sind wie die fettfreie Trockenmilch.

709834/0632

265U64

Folgende mikrobiellen Proteine kann man in obigem.Rezept anstelle des C.utilis-Proteins oder des Gemische aus C.utilis-Protein und Molkenpulver mit im wesentlichen gleichem Ergebnis ersetzen:

Protein isoliert aus;

S. fragilis

S. cerevisiae

M. cerificans

A. niger

C. utilis

P. chrysogenum

S. cerevisiae

Isolierverfahren gem.Beispiel;

12 B 10 : 12 A

Beispiel 27 Weisser Kuchenguss

Zucker

Maissirup-Feststoffe fettfreie Trockenmilch

mikrobielles Protein-Isolat gem. Beispiel 11 B Kaok<; reme⁺(I-2975,728/7l)

Vergleich

Gramm Test

318	,5	318,5
83	,0	83,0
13	,5	—
-.—		13,5
75,	0	75,0

490,0

490,0

+) Pflanzenfett, Hersteller Durkee Famous Foods Corp.

Die Bestandteile werden in einem Waring-Miseher bei zwei verschiedenen Geschwindigkeiten gerührt, bis man ein homogenes Gemisch erhält. Dann werden 9831O g dieses Gemischs, 2,0 g Gelatine (225 Bloom) und 64,4 g V/asser mit Geschwindigkeit Nr. 9 in einem Sunbeam-Mixmaster 10 Min. lang geschlagen. Die resultierende Masse wird in Becher gegossen und über Nacht gekühlt. Sie steigt besser ■. an als das Vergleichsprodukt, dem sie bei der organoleptischen Bewertung ebenbürtig ist. Verwendet man

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13,5 S des Produktes gemäss Beispiel 13 A anstelle des Proteinisolats von Beispiel 11 B, so erhält man im wesentlichen dasselbe Ergebnis.

Beispiel 28
Marshmallows

Marshmallows werden nach einem Standardverfahren wie folgt hergestellt i

Gramm

A.	"Hyfomatl+	2,0
	NPDM	1,0
	Wasser	15,0
	Konfektzucker	15,0
B.	Gelatine	1,0
	Wasser	3,0
C.	Zucker	91,0
	Glucose	11,0
	Wasser	31,0

Gesamt: 170,0

+) Handelsüblicher Schaumbildner mit 64 Gew.# Protein(Pflanzenprotein und Eiweiss), 8 Gew.% Rohrzucker und 20 Gew.% Stabilisator, Herst. Landerink und Co., Schiedam, Niederlande.

Die Bestandteile von Teil A werden vermischt und geschlagen, bis man einen Steifen Schnee erhält. Dann wird die Gelatine in Wasser gelöst (Teil B) und unter fortgesetztem Mischen zum Gemisch A zugegeben. Zucker und Glucose werden in Wasser gelöst, zum Sieden erhitzt und dann zum Gemisch aus A und B zugegeben. Das resultierende Gemisch wird im Sunbeam-Mischer steifgeschlagen.

Im Versuch I wurde das C.utilis-Proteinisolat gemäss Beispiel K als Ersatz für die Gelatine in Teil B verwendet.

Im Versuch II wurde das C.utilis-Proteinisolat gemäss Beispiel 4 verwendet, um die Hälfte des Produkts Hyfoma in Gemisch A zu ersetzen.

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Die Produkte der Versuche I und II wurden mit Vergleichs-Marshmallows hinsichtlich funktioneilen und organoleptischen Eigenschaften verglichen, die Ergebnisse sind nachstehend zusammengefasst. Die Bewertung erfolgte anhand einer Skala von 1 (schlecht) bis 5 (ausgezeichnet).

Eigenschaften Vergleich Test I Test II

Dichte 0,52 0,44 0,58

Struktur 3,0 5,0 5*0

Glanz 5*0 5,0 5*0

Geschmack 3*0 5*0 5*0

Geruch 2,0 4,5 5*0

Glätte 2,0 4,5 5*0

Verteilbarkeit 3*0 4,5 5*0

Farbe 4,5 4,5 5*0

Beide erfindungsgemässen Marshmallows sind spürbar verbessert hinsichtlich Struktur, Geschmack, Geruch, Glätte und Verteilbarkeit. Wiederholt man die Versuche I und II, jedoch mit S.fragilis-Prοte in, P.methylotropha-Protein oder F.solani-Protein anstelle des C.utilis-Proteins unter Ersatz von Gelatine bzw. Hyfoma, so werden ebenfalls Marshmallows erhalten, die dem Vergleichsprodukt überlegen sind.

Ferner erhält man ein verbessertes Produkt, wenn man in obigem Rezept mikrobielle Proteinisolate der Beispiele 1 bis 8 oder deren Gemische mit 20 bis 8o Gew.# Molkenpulver gemäss Beispiel 13 A bis C verwendet zum Ersatz von

a) der fettfreien Trockenmilch in Gemisch A·

b) der fettfreien Trockenmilch plus der Hälfte des Hyfoma in Gemisch A*

c) der Hälfte des Hyfoma in Gemisch A plus der . Gelatine in Gemisch B.

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Besonders wirksam sind Cutilis-Protein, S.fragilis-Protein, P.methylotropha-Protein und P.solani-Protein und Gemische dieser Proteine mit etwa 20 bis 80 Gew.% Molkenpulver.

Ersetzt man das Hyfoma in obigen Versuchen durch eine gleiche Gewichtsmenge Trockeneiweiss, ein Gemisch aus gleichen Gewichtsteilen Sojaprotein und Trockeneiweiss oder "Günthers Foaming Protein 1026" (A.E.Staley Mfg.Co., Protein Division, Decatur, IHiH nois), so bleiben die Ergebnisse im wesentlichen unverändert.

Beispiel 29

Man erhält Konfekt verbesserter Qualität nach folgenden Rezepten, bei welchen die gewöhnlich verwendete frttfreie Trockenmilch durch mikrobielle Proteine oder Gemische aus Protein und Molkenpulver gemäss vorliegender Erfindung ersetzt sind, wobei die Verarbeitung in üblicher Weise geschieht:

Gramm

Bestandteile	Gesamt:	Karamellen	weiches Zuckerwerk	Creme- füllung
Zucker	32	73	72
Maissirup	32	8	10
Fett	10	5	5,5
mikrobielles Protein oder mikrobielles Protein/Molkenpulver	15	6	10
Wasser	21	30	.
Fondant	. . --. ·
Frappe	11	—	7,5
Salz	— — —	___	15
121	130	120

Beispiel 30

Ein Getränk mit Schokoladengeschmack von verbesserter Qualität wird erhalten, wenn man die üblicherweise verwendete Trockenmilchdurch die erfindungsgemässen mikrobiellen Proteine oder

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Gemische aus Protein und Molkenpulver ersetzt: Schokoladengetränk

Bestandteile Gew. ^

mikrobielles Protein-Isdatbder
Gemisch mit Molkenpulver 9

Pflanzenfett	2
Kakao oder flüssige Schokolade	1,0 - 2,0
Vanillin	0,1 - 0,2
Zucker	5-8
Wasser	nach Bedarf auf 100 %
Beispiel 31
Geschlagene Überzugsmassen werden	wie folgt hergestellt:
	Gramm
Natriumeaseinat	6,0
Fett	35*0
Maissirup-Fefctstoffe	5,0
Stabilisatoren	0,8
Emulgatoren	1,0
Salze	0,15
Wasser	6^,0

Gesamt: 111,95

Verfahren:

Die Hälfte des Wassers wird auf 52 ⁰C erwärmt, dann werden Salze und Stabilisatoren unter stetigem Mischen beigegeben. Alle anderen Bestandteile, ausser Fett und Emulgatoren, werden im restlichen Wasser vermischt, dann werden die beiden Gemische vereinigt. Fett und Emulgatoren werden bei niedriger Temperatur geschmolzen und unter Rühren der wässrigen Phase zugesetzt. Dann wird 30 Min. bei 72 °c pasteurisiert und in einem zwei-

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KomogenisatQi« fcei γ© fels 42© kg/em la der- erstem Baase und 33 fcrg/enu im Gter· zweiten Biase namagenisiert;.. Dann

wirdi s© casein als m%lieliL auif¹ 4^fJ, ®© afegefeSfelt; vmß. das Semdisen· wirdi 2 EFin., fit einem SiinEie;amL--MJixmasfeer^> rait; S 9)

Ersetzt man d!as Hatr-lTänteaseinafe in. aEiigem Hezegt, änrciii eine gleiene sewieJutsinenge der= f©Igendeia ndlIcroiEilelleEE so:· erzielte maam fslgendle Merte f-air dlle Vc

Steigen

15B

mücroMeüe Erebteiine esatltaltenclen Masssem feesksäen eine eremigere Sitrufetöai?= and ■werftesser-te SfeMlität; fcei, als (äüe VergpLeieEismassenie -..._- ~ "

gQ> bis 1Θ® (Siewr^ dies HatriimKEaseinats im? ^er^lie Bi folgenCe molfcrQfeielULe FrateinisaJLate ersetzfe,;, so:· man Söirlagmassen mdlt efeen£aUls wer&essertieir, EigenscnaiTten:; najcir di«,¥er£vvoni Effeisgiel, ISffi. oder⁵
12 B agestyüerte malfcfoQfeiieJlJei ffrcsteine C^ufeiOIis* M^₀ eerijOßanSjp P.- Gncsrsagenmnr,, S^fragilis,, S

Beispiel. 9;

iliSj, Mk. ceriiÜeanSj,, Gv e^irtalKifeiIcarnii, Fv Söslani,,,, B

nacii dent VerFanreni vron Beispiel I© iiitzedenaturierte mikrabmelle Frateine~

Stm fragilis* S« cerevisiae, E.» bulgarieus*, P. metfrylatrapiia.*, M. eerifieans, T. vlride* F* salani.*. ET» crasa.

Beispiel

Kaffee-Äufliellei?= werden naeii ffalgendeiotHezepit Serges teilt and Federbildung,, Auffrellkraft undl Gesdiinack: getestet £

Bestandteile Gramm:

^ ra±krabielles Frateirt-Isolat ader nrifcrabielles Fratein«Isala,t-deri\rat

Pflanzenfett Haissirup-Feststaffe Kaliumdinydragenpnaspnat Emulgatoren Stabilisatoren, Äronra. und Far&e Wasser

Verfanrenr

Das Kaliiaiidiliydrogenpiiospnafe wird in Wass&rr gelSöt»- dann werden, die anderen trockenen Bestandteile zugegeEjeni und angemsssen dis— pergxert« Sodann, werden die restlicnen Bsstandteile zugesetzt und das Genriscn wird. scnneUL auf Jl ⁰C erwärmt« Es wird 15 Min«

5 - IQ	25
2α -	20,
15 -	-α
0*25
σ*5 ·	Bsi
nacn.	!SG
75 -

bei T²J- C; pasteurisiert* dann in einem zweistufigen ITomogenisator bei 176/35 kg/cm nomogenisiert und sprüngetracfcnet.

obigem fezept nergestellte Kaffee-Äufneiler* in welchen der NatriumEaseinatgenalt aus Q bis 50 Gew«S& Na.triumease-ina.trpius mikrobiellem Froteln oder mifcrobiellem Ero:teinderi.visLt bes tent* besitzen, eine vierminderte= Helgung zur Federbjüdung und verbesserte Äufnellung und Gescnmacfe im Tergleicn zu Äuffiellern mit Natrium—

- 66--

easeinat allein oder im Vergleich zu einem handelsüblichen Kaffee-Aufheller mit Natriumcaseinat. Geeignete mikrobielle Proteine sind solche aus C. utilis, S. fragilis, A. oryzae und S. lactis. Besonders wirksam in derartigen Rezepten sind folgende Proteinderivate:

Mikrobielle Protein-Derivate

Phosphat-Komplex gemäss

Verfahren v. Beisp«

C. utilis

S. fragilis

S. cerevisiae

S. earlsbergensis P· methylotropha

M. eerificans

C. cartalyticum

T. viride

P. solani

P. ehrysogenum A· oryzae

nach dem Verf.v.Beisp.12 A oder

12 B acetylierte Derivate

C. utilis

S. fragilis

F. methylotropha S· laetis

M. eerificans

C. cartalyticum

T. viride

F. solani

A. niger

A. oryzae

N. crasa

Beispiel

Ersatz von fettfreier Trockenmilch in Yoghurt-Ersatz

Ein Standardrezept für ein Yoghurt mit einem Gewichtsverhältnis Fett zu Protein von etwa 1:6 lautet wie folgt: Bestandteile . Gramm

fettfreie Trockenmilch	18
Pflanzenfett	3
Rohrzucker	5
Stabilisator	0,5
Wasser	73,5
Milchsäure, verdünnt	nach B

nach Bedarf z. Einstellung von pH 4

Alle Bestandteile, mit Ausnahme der Milchsäure, werden mit dem Wasser gemischt und bei 65 °C 15 Min. pasteurisiert und dann

homogenisiert bei I76 kg/cm Druck in der ersten Stufe und

35 kg/cm in der zweiten Stufe. Das Gemisch wird auf Raumtemperatur abgekühlt und mit verdünnter Milchsäure auf pH 4,0 eingestellt und gekühlt.

Bei Yoghurts gemäss obigem Rezept erfolgt eine Trennung von festem Quark und Molke gewöhnlich, wenn man das Gemisch auf

nicht pH 4,0 einstellt. Diese Trennung kann minimal gehalten, Jedocn eliminiert werden, wenn man den pH-Wert erst nach dem Kühlen einstellt. Mit einer gleichen Gewichtsmenge erfindungsgemässer mikrobieller Proteinprodukte jedoch anstelle der fettfreien Trockenmilch wird das Problem vollständig gelöst. Das resultierende Yoghurtprodukt ist beständig und es erfolgt keine Trennung von Quark und Molke. Ferner ist das Produkt beständig bei der Lagerung bei 4 ⁰C, ausserdem besitzt es ein verbessertes Mundgefühl im Vergleich zu Yoghurt aus fettfreier Trockenmilch.

Mikrobielle Proteine gemäss vorliegender Erfindung, die zur Herstellung von Yoghurts auf obige Weise geeignet sind, entstammen folgenden Mikroorganismen: C. utilis, S. gragilis, S. cerevisiae, S. carlsbergensis, P. methylotropha, S. lactis, * L. bulgaricus, M. cerificans, C. cartalyticum, T. viride, P. solani, P. chrysogenum, A. niger. Ferner eignen sich Gemische aus den betreffenden mikrobiellen Proteinen und Molkenpulver gemäss dem Verfahren von Beispiel IJ A bis C.

Besonders wirksam bei dieser Verwendungsart sind Hefeproteinisolate aus C. ütilis und S. fragilis sowie Gemische aus C. utilis- oder S. fragilis-Protein und einer gleichen Gewichtsmenge Molkenpulver.

709834/06

265Η6Α

Beispiel 34

Ersatz von Natriumcaseinat in Yoghurt-Ersatz

Ein Yoghurt wird nach folgendem Rezept hergestellt. Ersetzt man das Natriumcaseinat durch eine gleiche Gewichtsmenge eines erfindungsgemässen mikrobiellen Proteins, so erhält man ein verbessertes Yoghurt mit verbessertem Mundgefühl und keiner oder geringer Synerese be? Lagern bei 4 C.

Bestandteile Gramm

Natriumcaseinat	45
fettfreie Trockenmilch	30
Pflanzenfett	15
Rohrzucker	25
Aroma	nach Belieben
Wasser	385

Man mischt sämtliche Bestandteile in 300 rol Wasser, dann wird der pH-Wert mit Zitronensäure auf 5*5 bis 6,0 eingestellt, worauf der Rest des Wassers zugegeben wird. Man pasteurisiert 30 Min. bei 65 °C, dann wird in einem zweistufigen Homogeni-

sator bei 176/35 kg/cm homogenisiert. Das Gemisch wird auf * 45 ⁰C abgekühlt und mit einer Yoghurt-Startkultur inokuliert. Man unterteilt das Gemisch in vier gleiche Portionen und lässt diese zugfrei 4 bis 5 Std. stehen, wobei Verdickung eintritt. Die Lagerung erfolgt bei 4 ⁰C.

Hefeisolate aus C. utilis, S. fragilis und S. cerevisiae eignen sich besonders zum Ersatz des Natriumcaseinats.

Beispiel 35

Mikrobielles Protein als Ersatz für Natriumcaseinat und fettfreie Trockenmilch in Yoghurt-Ersatz

Ersetzt man 50 bis 100 Gew.% des Natriumcaseinats und der fett-

709834/0632.

freien Trockenmilch in dem Rezept gemässBeispiel J>h durch mikrobielle Proteine gemäss vorliegender Erfindung, so beobachtet man eine merkliche Verbesserung hinsichtlich Mundgefühl und Synerese bei den resultierenden Produkten. Besonders wirksam sind C. utilis-Protein und S.fragilis-Prοtein.

Beispiel 36

Ersatz von fettfreier Trockenmilch in Sauerrahm-Ersatz

Ersetzt man in folgender Rezeptur die fettfreie Trockenmilch durch die erfindungsgemässen mikrobiellen Proteine oder 1:1-Gemische aus Protein und Molkenpulver, so erhält man verbesserte Sauerrahm-Ersatzprodukte mit besserem Wasser und Fettbindungsvermögen i

Bestandteile
Natriumcaseinat

NFDM, mikrobielles Protein oder
mikrobielles Protein/Molkenpulver-Gemisch (1:1) 2,0 - 10,0

Pflanzenfett 10,0 - 25,0 Maissirup-Feststoffe 5,0 - 15,0

Stabilisatoren und Emulatoren 0,1 - 0,2

Wasser auf 100 %

Aroma nach Belieben

Sauerrahm-Kultur nach Belieben

Verfahren %

Zu Wasser von ;52 bis 4j5 ⁰C werden Natriumcaseinat und fettfreie Trockenmilch, mikrobielles Protein oder Proteln/Molkenpulver-Gemisch zugegeben und das Gemisch wird bis zur Lösung bearbeitet. Dann werden die weiteren Bestandteile zugesetzt, worauf ^O Min. bei etwa 73 C pasteurisiert wird. Man homogenisiert zweimal

bei 176 kg/cm (nur eine Stufe) unter Aufrechterhaltung einer Temperatur von mehr als etwa 7I ⁰C. Dann wird auf 22 ° C abgekühlt und mit einer geeigneten Sauerrahm-Kultur inokuliert. Man hält

709834/0632

265H64

das Gemisch bei 22 ⁰C, bis die Acidität 0,8 % erreicht (etwa 18 his 2o Std.), dann wird bei 2 bis 4 ⁰C gelagert.

Beispiel yj

Mikrobielles Protein als Ersatz für Natriumcaseinat in Sauerrahm-Ersatz

Sauerrahm-Ersatz wird nach folgender Rezeptur hergestellt und mit Sauerrahm verglichen, in welchem man das Natriumcaseinat durch S.fragilis-Protein (isoliert nach dem Verfahren von Beispiel 2) ersetzt. Der das mikrobielle Protein enthaltende Sauerrahm ist von erheblich besserer Struktur und besserem Mundgefühl. Ferner beobachtet man keine Molkenabsonderung bei dem S.fragilis-Protein enthaltenden Sauerrahm, während mit Natriumcaseinat eine beträchtliche Molkenabsonderung eintritt.

Bestandteile Bereich, Gew. %

Natriumcaseinat 5-15

Pflanzenöl 10 - - 25 Zucker oder Maissirup-Feststoffe 5-15

Stabilisatoren und Emulgatoren 0,1-0,2

Aroma und Farbe nach Belieben

Wasser auf 100 #

Sauerrahm-Kultur nach Belieben

Zu V/asser von J52 bis 4-J5 ⁰C werden Natriumcaseinat und Stabilisator zugegeben und darin gelöst. Dann wird das öl und Emulgator zugesetzt, worauf man unter Rühren ^O Min. bei 7^ °C pasteurisiert. Man homogenisiert zweimal bei 176 kg/cm und einer. Temperatur oberhalb 71 °C. Dann wird das Gemisch auf 22 C abgekühlt und mit der entsprechenden Kultur versetzt, (z.B. J5 % Buttermilch oder handelsüblicher Starter). Man hält die Temperatur bei 22 ⁰C, bis die Acidität 0,8 % erreicht (etwa 18 bis 20 Std), dann wird das Produkt bei 2 bis 4 °C gelagert.

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Ersetzt man das Natriumcaseinat in obiger Rezeptur durch eine gleiche Gewichtsmenge mikrobiellem Protein aus S. cerevisiae, C. cartalyticum, S. lactis, N.crasa, A.niger ader A.oryzae, so erhält man ähnliche verbesserte Sauerrahm-Ersatzprodukte.

Beispiel 38

Ersatz von fettfreier Trockenmilch in Buttermilch-Ersatz

Eine Standardrezeptur für Buttermilehersatz lautet wie folgt:

Bestandteile

Natriumcaseinat NFDM

Aroma

V/asser

Alle Bestandteile werden vermischt und mit Milchsäure auf pH 5*5 bis 6,0 eingestellt. Dann wird ^O Min. bei 65 ⁰C

pasteurisiert, worauf man das Gemisch durch einen zweistufigen

Homogenisator mit I76/35 kg/cm führt. Anschliessend wird auf 45 °C abgekühlt und mit einer Buttermilch-Kultur (zum Beispiel j5 % Buttermilch oder handelsübliche Kultur) inokuliert. Nach 20s1
gelagert.

Nach 20stündigem Stehen über Nacht wird das Produkt bei 4°C

Ersetzt man die gesamte fettfreie Trockenmilch in obiger Rezeptur durch erfindungsgemässe mikrobielle Proteine oder deren Gemische mit einer gleichen Gewichtsmenge Molkenpulver gemäss BeispielI3 A, so erhält man einen Buttermilch-Ersatz, der in Geschmack und Aussehen dem Vergleichsprodukt entspricht, jedoch von verbesserter Struktur und besserem Mundgefühl ist. Besonders wirksam sind 1:1-Gemische aus Hefeprotein und Molke, insbesondere mit C.utilis- und S.fragilis-Protein.

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Beispiel 39

Mikrobielles Protein als Ersatz für Natriumcaseinat in

Buttermilch-Ersatz

45 g C.utilis-Protein, nach dem Verfahren von Beispiel 3 isoliert, werden in 200 ml Wasser aufgeschlämmt und das Gemisch wird mit 1 n-Natriumhydroxid-Lösung auf pH 8,0 bis 8,5 eingestellt. Die resultierende Lösung wird dann mit einer Lösung von 30 g fettfreier Trockenmilch in 200 ml Wasser vermischt. Dieses Gemisch wird dann dem Verfahren von Beispiel 38 unterworfen, wobei man einen Buttermilch-Ersatz erhält. Vergleicht man das Produkt mit dem Natriumcaseinat enthaltenden Produkt gemäss Beispiel 38, so findet man vergleichbaren Geschmack und Aussehen.

Ersetzt man in obigem Verfahren das C.utilis-Protein durch nach dem Extrusionsverfahren von Beispiel 5 isoliertes S.fragilis-Protein, so bleiben die Ergebnisse im wesentlichen unverändert.

Beispiel 40

Mikrobielles Protein als Ersatz für Natriumcaseinat in

Pri s chkäse-Ersatz

Frischkäse-Ersatz wird nach folgender Rezeptur hergestellt:

Natriumcaseinat C.utilis-Protein gem.Bsp. 1 Maissirup-Feststoffe Emulgator

Stabilisator Butter oder Pflanzenfett V/asser

Gesamt: 100,0 100,0

Alle trockenen Bestandteile werden in wasser gemischt, dann wird das geschmolzene Fett zusammen mit dem Emulgator zugegeben. Man

Vergleich	Test
9,5
	9,5
3,8	3,8
0,4	0,4
2,0	2,0
30,5	30,5
53,8	53,8

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• V-

säuert auf pH 4,0 bis 5*0 an und pasteurisiert 15 Min. bei 65 °C, dann wird in einer Stufe bei 211 kg/cm homogenisier auf 4 ⁰C abgekühlt und das Produkt bewertet.

Der Vergleichskäse ist nach der Einstellung des pH auf 4,0 bis 5,0 nur Schwierig zu pasteurisieren, da sich die Molke abtrennt und Quark entsteht. Man erhält auf diese Weise einen Frischkäse mit "Kauggummi"-Struktur, die unerwünscht ist. Um diese Schwierigkeit zu umgehen, wird das Natriumcaseinat enthaltende Produkt nach dem der Homogenisierung folgenden Abkühlen im pH-Wert eingestellt. Dabei resultiert ein nicht homogener Frischkäse, der ebenfalls unerwünscht ist. Im Gegensatz dazu sind die Frischkäse gemäss der Erfindung ohne diese Schwierigkeiten leicht herstellbar. Sie zeigen überlegene Struktur und verbessertes Mundgefühl, keine Molkenabsonderung und sind vollständig homogen.»

man. i

Verwendet in der Rezeptur anstelle von C.utlis-Protein eine gleiche Gewichtsmenge Protein aus S. fragilis, S. carlsbergensis, S. cerevisiae, A.oryza^ oder L. bulgaricus, so erzielt man im wesentlichen gleiche Ergebnisse.

Beispiel 4l

Natrium-, Calcium- und Magnesiumsalze mikrobieller Proteine als Ersatz für Caseinäte in Schmelzkäse-Ersatz

Eine Standardrezeptur zur Herstellung von Schmelzkäse-Ersatz lautet wie folgt:

Bestandteile Gramm

Natrium-, Calcium- oder Magnesiumcaseinat 20 - 25

Natriumchlorid 2,I5

Adipinsäure 0,5 - 1,0

Sorbinsäure 0,1 - 0,2

Pflanzenfett 2o - 25

Käsearoma, Pulver 2-5

Wasser auf 100 g

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Sämtliche Bestandteile werden zu einem gleichmässigen Gemisch verarbeitet, dieses wird rasch unter fortgesetztem Mischen auf 75 bis 80 C erhitzt, nach Erreichen dieser Temperatur verpackt und abgekühlt.

Das Produkt ähnelt einem Mozzarella-Käse und besitzt einen Geschmack nach Milch-Cheddar-Käse.

50 bis 100 Gew.% der obigen Caseinatsalze können durch eine gleiche Gewichtsmenge der Natrium-, Calcium- oder Magnesiumsalze der erfindungsgemässen mikrobiellen Proteinprodukte ersetzt werden, wobei man verschiedene Käseersatzprodukte erhält, die entweder Weichkäsen wie Mozzarella, Blue oder Camembert oder Hartkäsen wie Cheddar oder Backsteinkäse ähneln, je nach der Menge an mikrobiellem Protein, Salz und Säuren im Bereich der obigen Rezeptur, wobei man im Fall von Hartkäsen kleine Mengen (zum Beispiel etwa 0,1 g) essbarer Gummis wie Traganth, Ghatti-Gummi oder Natriumcarboxymethylcellulose zusetzte '

Die die obigen Salze der mikrobiellen Proteine enthaltenden Schmelzkäse-Ersatzprodukte besitzen besser_ßs Wasserbindungs-, Fettbindungs- und Emulgiervermögen wie ausschliesslich Caseinat enthaltende Käse. Auch der Geschmack war verbessert.

Die Natrium-, Calcium- und Magnesiumsalze der mikrobiellen Proteine werden leicht erhalten, wenn man das Protein in Wasser löst oder dispergiert, zum Beispiel in dem in obiger Rezeptur verwendeten Wasser, und Natriumhydroxid, Calciumhydroxid oder Magnesiumoxid unter Rühren bis zum pH 8,5 bis 9,0 zugibt. Die wässrige Dispersion oder Lösung kann als solche verwendet werden, oder man kann das Salz durch Trocknen, beispielsweise unter Lyophilisierung, herstellen.

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Beispiel 42 » «PO* ■

Mikrobielles Protein und mikrobielle Proteinsalze als Ersatz.

für Caseinatsalze in Käsenahrungsmitteln

In den folgenden Rezepturen erwiesen sich sämtliche Käsenahrungsmittel mit den angegebenen erfindungsgemässen Bestandteilen von guter Gesamtqualität, sie waren ferner den Produkten, mit Natrium- oder Calciumcaseinat hinsichtlich Wasser- und Fettbindungsvermögen, Viskosität und Struktur überlegen, auch wenn man die Gelatine in der Käseaufstrichmasse weglässt.

Käseaufstrich	Bestandteile	Vergleich	0,5	Gramm	Test B
	15	60	Test A
Calciumcaseinat				15
mikrobielles Protein-Isolat*	30	15	30
Pflanzenfett	3	30	3
Stärke	5	3	5
fettfreie Trockenmilch	2	5	—
Gelatine	Gemisch aus Milchsäure, Zitronensäure	2
	und Essigsäure++		0,5
Wasser	0,5	60
60

Gesamt: 115,5 115,5 113,5

Sämtliche Bestandteile werden zu einer gleichmässigen Paste vermiscl

gekühlt«

vermischt, 5 Min. auf 70 bis 75 ⁰C erhitzt, abgepackt und

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" 265U64'

* J?/). Beispiel 42 (Portsetzung)

■ Käse-Nahrungsmittel

Bestandteile Gramm

Vergleich Test A Test B

Calciumcaseinat 20 .

Calciumsalz von mikrobiellem

Protein 20

Magnesiumsalz von mikrobiellem Protein

lösliche Stärke Natriumchlorid Adipinsäure Zitronensäure Sorbinsäure Pflanzenöl Gelatine Agar

Emulgator Wasser

Gesamt: 100,00 100,00 100,00

+) Vorzugsweise werden nach einem der Verfahren der Beispiele 1,

3* 4, 5, 6 oder 11 A isolierte C.utilis- oder S.fragilis-Proteine verwendet. Die Calcium- und Magnesiumsalze werden, wie in Beispiel 4l beschrieben erhalten.

++) Milchsäure (50#) 96,33 %

Zitronensäure 3,60 %

"Eisessig 0,07 %

___	---	20
2	2	2
3	3	3
1	1	1
0,5	0,5	0,5
0,1	0,1	0,1
25	25	25
1	1	1
0,5	0,5	0,5
0,05	0,05	0,05
46,85	46,85	46,85

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•«Χ.	Beispiel 43 -	Gesamt:	Gramm
Kalorienarmer Käseaufstrich		58,8
Bestandteile		25,0
Wasser"		10,0
Cheddar	4,5
mikrobielles Protein-Isolat+	0,7
essbare Gummis	0,7
Natriumchlorid	0,2
entwässerter Cheddar	0,1
Milchsäure	100,0
Aroma

Man kann auch mit Säure oder Rennet geronnenes mikrobielles Protein verwenden. Das geronnene Produkt kann hergestellt werden aus einer Lösung des mikrobiellen Proteins in Wasser unter Zusatz von Säure (zum Beispiel Milchsäure) oder Kälber-Rennet, wobei man Standardverfahren anwendet.

Man erhält einen hochwertigen Käseaufstrich aus obigen Bestandteilen unter Anwendung des Verfahrens von Beispiel 42. Als mikrobielle Proteine kann man solche verwenden, die nach dem Verfahren der Beispiele 1, 3, 4, 5 oder 6 aus C.utilis-, S.fragilis-, A.niger-, T.viride-, L.bulgaricus- und S.lactis-Zellen erhalten werden bzw. die Natrium-, Calcium- oder Magnesiumsalze dieser Proteine.

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Beispiel 44 . tf^

Mikrobielles Protein als Eiweissersatz in Kuchen

Typische Biskuit-Kuchen werden nach folgendem Rezept hergestellt:

Bestandteile

Mehl Salz Backpulver fettfreie Trockenmilch Zucker Fett Trockeneiweiss mikrobielles Protein Natrium-hexametaphosphat Wasser

Vergleich

Kuchen
A

Kuchen B

25,52	25,52	25,52
0,89	0,89	0,89
1,47	1,47	1,47
3,50	3,50	.3,50
32,56	30,58	30,38
12,76	12,76	12,76
2,10	1,09
	2,90	3,99
	0,29	0,29
21,20	21,20	21,20

Gesamt:

100,00

100,00 100,00

Verfahren:

Zunächst werden die trockenen Bestandteile vermischt, dann wird das Fett gleichmässig in dem Gemisch verteilt. Anschliessend wird Trockeneiweiss und/oder mikrobielles Protein gut eingemischt, dann wird Wasser zugegeben und das Gemisch wird zu einem glatten Teig verarbeitet. Dieser wird 20 Min. bei I90 ⁰C gebacken·

Bei der Bewertung zeigten alle drei Kuchen einen guten Geruch. Bei den Kuchen A und B war das Volumen grosser als beim Vergleichskuchen, ferner war die Struktur besser und sie besassen mehr Geschmack. Der Kuchen B war besonders feucht.

Für diese Anwendung: eigenen sich besonders erfindungsgemässe S.fragilis- und L.bulgaricus-Proteine.

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265Ί464

Beispiel 45 .vff ·

Ersatz von Eiweiss in Kuchen

Bestandteile

Vergleich Test

Gemisch A	9,80	8,69
Zucker	5,77	1,54
Trockene iweiss		4,19
mikrobielles Protein		0,15
Natrium-hexametaphosphat	0,52	0,52
fettfreie Trockenmilch	0,39	0,39
Kaliumbitartrat	0,13	0,13
Salz
Gemisch B	25,94	25,94
Zucker	8,34	8,34
Stärke	6,34	6,34
Mehl	0,15.'	0,15
Backpulver	0,13	0,13
Salz *	0,84	0,84
Maiszucker	0,13	0,13
Kaliumb itartrat	41,52	41,52
Wasser

Gesamt: 100,00 100,00

Verfahren s

In die Teigschüssel wird Wasser gegossen, dann wird das Gemisch A zugegeben und zunächst 1 Min. bei niedriger Geschwindigkeit und dann bei hoher Geschwindigkeit eingemischt, bis das Gemisch steif ist. Dann wird das Gemisch B mit niedriger Geschwindigkeit beigemischt, schliesslich wird die Masse 25 Min. bei 190 ⁰C gebacken.

Der Testkuchen besitzt wesentlich grösseres Volumen und bessere Struktur und schmeckt saftiger als der Vergleichskuchen. Das Aroma wird bei beiden Kuchen gleich bewertet.

In Kuchenrezepten dieser Art eignen sich insbesondere die

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S.fragilis-, L-bulgaricus- und P.chrysogenum-Proteine und die nach dem Verf Jiren von Beispiel 9 hergestellten Phosphatkomplexe dieser Proteine.

Beispiel 46

Mikrobielles Protein als Ersatz für Eiweiss in einem

Proteinbindemittel

Ein typisches simuliertes Nahrungsmittel, in welchem das Eiweiss mit Erfolg durch die erfindungsgemässen mikrobiellen Proteine als Proteinbinder ersetzt werden kann, besteht aus 100 g Sojaproteinfasern mit 6o bis 75 Gew.% Wassergehalt, die mit folgenden Bestandteilen imprägniert sind:

Bestandteile Vergleich Test

Trοckeneiweiss mikrobielles Protein Mehl

fettfreie Milchfeststoffe Natriumchlorid gelbes Zwiebeipulver Mononatriumglutamat roter Farbstoff (2 % in Wasser) Wasser

Die imprägnierte Pasermasse wird 20 Min. bei 177 °C gebacken, abgekühlt und in quadratische Stücke geschnitten. Nach der Bewertung ist das erfindungsgemässe Produkt besser in Struktur und Geschmack.

Bei dieser Verwendungsart eignen sich insbesondere S.Pragilis-Protein, S. cerevisiae-Protein und S.Iactis-Protein.

20,0	S		S
		20,0	g
10,0	g	10,0	g
10,0	S	10,0	g
8,0	S	8,0	g
1,0	S	1,0	g
0,5	S	0,5	ml
1,5	ml	1,5	ml
150,0	ml	150,0

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--ar -

Beispiel 47

Ein weiteres simuliertes Nahrungsmittel auf der Basis Sojaproteinfasern, das die Überlegenheit der erfindungsgemässen mikrobiellen Proteine als Proteinbinder demonstriert, wird nach folgender Rezeptur hergestellt:

Bestandteile	Gew.teile
Pflanzenöl	50
Glyceryl-lactopalmitat	4
Wasser (heiss)	160
Mononatriumglutamat
gelbes Zwiebelpulver	18
brauner Zucker	7

roter Farbstoff (1 % wässrige Lösung) . 6

getrocknetes Eiweiss oder mikrobielles Protein 10

getoastetes, entfettetes Sojamehl (0,074 mm) 20

frisches Gluten (33 Gew.# Festst.) 90 Natriumchlorid 25

Wasser 40

100 Teile Sojaproteinfasern (35 bis 40 Gew.% Feststoff) werden mit 200 Teilen einer Emulsion obiger Bestandteile imprägniert. Die Emulsion wird hergestellt, indem man zunächst Pflanzenöl, heisses Wasser, Glyceryllactopalmitat, Mononatriumglutamat, Zwiebelpulver, Zucker und Farbstoff vermischt. In den 4o g kalten Wassers, welches das Salz enthält, werden Trockeneiweiss oder mikrobielles Proteinisolat gemäss Beispiel 2, Sojamehl und Gluten dispergiert. Die Dispersion wird danndän anderen Bestandteilen unter hochtourigem Rühren und Ausbildung einer freifliessenden Emulsion zugesetzt.

Die imprägnierten Sojaproteinfasern werden 30 Min. auf 171 ⁰C erhitzt, abgekühlt und in Streifen geschnitten.

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Beispiel 48 » c?V

Mikrobielles Protein als Bindemittel für texturiertes Protein.

Fleischpasteten, die eines der erfindungsgemassen mikrobiellen Proteine als Bindemittel, Wasser und Fett enthalten, werden nach folgendem Rezept hergestellt:

Bestandteile

hydratisiertes TVP⁺⁺ Pflanzenfett
Trockeneiweiss mikrobielles Protein"¹ Sojamehl

mikrobielles Protein"¹ Weizengluten
mikrobielles Protein"¹ Wasser

Gramm

Testpasteten Vergleich A B _ \_ C

Gesamt:

100	100	100	100	100
20	20	20	20	20
5		5
	5		5	5
10	10		—	—
	—	10	10	10
10	10	10
			10
25	25	25	25	25
170	170	170	170	170

+) S.fragilis-Protein

++) das hydratisierte, texturierte Pflanzenprotein (TVP) wird hergestellt, indem man folgende Bestandteile vermischt und

über Nacht stehenlässt: Bestandteile

Gramm

Fleischaroma	25,0
Mononatriumglutamat	8,0
Natriumchlorid	12,5
Wasser	300,0
weisser Pfeffer	0,5
texturiertes Pflanzenprotein, trocken	125,0

471,0

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Vergleich	25	(O)
Test A	25	(5)
Test B	25	(10)
Test C	25	(25)
Test D	15	(15)

- er-■ - ■ ■

Verfahren: * o«

Man schmilzt das Pflanzenfett in einem Becherglas und gibt das V/asser zu, dann werden die jeweiligen Proteinbinder (d.h. Eiweiss, Gluten, Mehl, mikrobielles Protein) zugegeben, worauf man 5 Min. rührt. Dann werden- die Gemische mit den 100 g hydrätisiertem TVP vermischt und 1 bis J> Std. stehengelassen. Man formt Pasteten und bäckt sie 15 Min. bei 190 °C.

Plejash- Proteinbindemittel Wasser- und sensorische

pasteten (g mikrobielles Prot.) Fettv.erlust Bewertung

Gramm insgesamt b. Kochen $

19,7 5,0

16,1 4,5

15.1 . 5,0

12.2 5,0

+) Bewertung von Farbe, Struktur, Mundgefühl und Geschmack nach einer willkürlichen Skala von 1 (sehr schlecht) bis 5 (ausgezeichnet).

Die mikrobiellen Proteine zeigen somit gutes Proteinbindevermögen im Vergleich zu Eiweiss, Sojamehl und Weizengluten. Der Fett- und Wasserverlust beim Garen der Fleischpasteten nimmt direkt mit steigenden Mengen an mikrobiellem Protein ab.

Verwendet man in obigem Verfahren anstelle von S.fragilis-Protein andere erfindungsgemässe mikrobielle Proteine aus Zellen der folgenden Hefen, Bakterien und Pilze, so werden ähnliche Ergebnisse erzielt:

Hefen Bakterie^ Pilze

S.carbergensis P.methylotropha T.viride

S.cerevisiae L.bulgaricus F.solani

C.utilis S.lactis P.chrysogenum

M.cerificans A.niger

C.cartalyticum

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Beispiel 49

Mikrobielles Protein als Ersatz für Gelatine in ka lorienarmem Gelatine-Dessert

Bestandteile Gramm

lösl. Polyglucosetartrat⁺ 72,00 Gelatine (225 Bloom) oder

mikrobielles Protein 9,00

Zitronensäure 2,4-0

Natriumeitrat 0,40

Natriumchlorid 0,40

Erdbeeraroma, Pulver 0,24

Erdbeerfarbe PDC 0,06

9:1 Batriumcyclamat-Natriumsaccharin

Wasser auf ein Volumen von 473 ml

+) lösliches Polyglucosetartrat, Herstellung siehe US-PS 3 766 165

Die trockenen Bestandteile werden gemischt und in 238 ml siedendem Wasser gelöst. Die Lösung wird mit 475 ml kaltem Wasser verdünnt und kargeste 11t, wobei man ein Gel erhält.

Man erhält Gelatinedesserts mit Erdbeergeschmack bei Verwendung von Gelatine (Vergleich) und den erfindungsgemassen mikrobiellen Proteinen anstelle der Gelatine. Das Vergleichsprodukt und das erfindungsgemässe Produkt erweisen sich bei der Bewertung der funktioneilen und sensorischen Eigenschaften als gleichwertig.

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Claims (24)

Patentansprüche

1. Ein Nahrungsfett und Protein im Gewichtsverhältnis Fett zu Protein von etwa 22:1 bis etwa 1:6 enthaltendes Nahrungsmittel, dadurch gekennzeichnet, dass das Protein zu etwa 0 bis 50 Gew.% aus mindestens einem Milchprotein aus fettfreier Trockenmilch, Natriumcaseinat, Calciumcaseinat oder Magnesiumcaseinat und zu etwa 50 bis 100 Gew.% aus mindestens einem mikrobiellen Protein aus mikrobiellem Protein selbst, Natrium-, Calcium- oder Magnesiumsalzen mikrobieller Proteine, acetyliertem mikrobiellem Protein, mikrobiellem Protein/Phosphat-Komplex, hitzedenaturiertem mikrobiellem Protein oder Gemischen aus mikrobiellem Protein und Molkenpulver mit etwa 20 bis 8o Gew.% Molkenpulver besteht.

2. Nahrungsmittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das mikrobielle Protein ein Isolat aus einer der Hefen Saccharomyces carlsbergensis, Saccharomyces cerevisiae, Saccharomyces fragilis oder Candida utilis ist.

j5. Nahrungsmittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das mikrobielle Protein ein Isolat aus einem der Bakterien Pseudomonas methylotropha, Lactobacillus bulgaricus, Streptoccccus lactis, Micrococcus cerificans oder Cellumonas· . cartalyticum ist»

4. Nahrungsmittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das mikrobielle Protein ein Isolat aus einem der Pilze Trichoderma viride, Fusarium solani, Penicillium chrysogenum, Aspergillus niger, Aspergillus oryzae oder Neurospora crasa ist.

5. Nahrungsmittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das mikrobielle Protein ein acetyliertes mikrobielles Protein ist, welches erhalten wurde durch Umsetzung des

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mikrobiellen Proteins mit Acetanhydrid im Gewichtsverhältnis von etwa 1:0,6 bis 1:0,2 bei einer Temperatur im Bereich ■ von etwa 15 bis 35 °C.

6. Nahrungsmittel nach Anspruch 1/ dadurch gekennzeichnet, dass das mikrobielle Protein ein Protein/Phosphat-Komplex ist, der erhalten wurde durch Umsetzung von 1 Gewichtsteil eines Gemischs aus Natriumhexametaphosphat und Kaliummetaphosphat im Gew ichtsverhältnis von etwa 6:1 bis 10:1 in wässriger Lösung mit etwa 10 bis 15 Gewichtsteilen des mikrobiellen Proteins.

7. Nahrungsmittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das mikrobielle Protein ein hitzedenaturiertes mikrobielles Protein ist, erhalten durch Denaturierung bei einer Temperatur von etwa 50 bis 100 ⁰C.

8. Nahrungsmittel nach Anspruch 1, bestehend aus Backwaren, Fleischwaren, Getränken mit Schokoladegeschmack, fermentierten Molkerei-Ersatzprodukten oder Desserts.

9. Nahrungsmittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es als Milchprotein fettfreie Trockenmilch und als mikrobielles Protein ein Gemisch aus mikrobiellem Protein und etwa 20 bis 80 Gew.% Molkenpulver enthält.

10. Nahrungsmittel nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Proteingemisch etwa 50 Gew.% Molkenpulver enthält.

· Nahrungsmittel nach Anspruch 9 * in Form von Backwaren, Fleischwaren, Getränken mit Schokoladengeschmack, fersieiitierten Molkerei-Ersatzprodukten und Desserts.

12. Nahrungsmittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es als Milchprotein Natriumcaseinat enthält.

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. 3·

13· Nahrungsmittel nach Anspruch 12 in Form einer geschlagenen Überzugsmasse, das als mikrobielles Protein mikrobielles Protein/Phosphat-Komplexe, acetyliertes mikrobielles Protein oder hitzedenaturErtes mikrobielles Protein enthält, wobei der Phosphatkomplex durch Umsetzung von 1 Gewichtsteil eines Gemische aus Natriumhexametaphosphat und Kaliummetaphosphat im Gewichtsverhältnis von etwa 6:1 bis 10:1 in wässriger Lösung mit 10 bis 15 Gew.teilen mikrobiellem Protein, das acetylierte mikrobielle Protein durch Umsetzung von mikrobiellem Protein mit Acetanhydrid im Gewichtsverhältnis von etwa 1:0,6 bis 1:0,2 bei einer Temperatur von etwa 15 bis 35 ⁰C und das hitzedenaturierte mikrobielle Protein durch Denaturierung bei einer Temperatur von etwa 50 bis 100 ⁰C erhalten wurden.

l4. Nahrungsmittel nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass, es als mikrobielles Protein den Phosphatkomplex von C.utxis-Protein enthält.

15· Nahrungsmittel nach Anspruch 12 in Form eines Kaffee-Aufhellers.

l6. Nahrungsmittel nach Anspruch 15* dadurch gekennzeichnet, dass es als mikrobielles Protein mikrobielles Protein/ Phosphatkomplex oder acetyliertes mikrobielles Protein enthält, wobei der Phosphatkomplex erhalten wurde durch Umsetzung von 1 Gewichtsteil eines Gemisehs aus Natriumhexametaphosphat und Kaliummetaphosphat im Gewichtsverhältnis von etwa 6:1 bis 10:1 in wässriger Lösung mit 10 bis 15 Gewichtsteilen des mikrobiellen Proteins und das acetylierte mikrobielle Protein erhalten wurde durch Umsetzung des mikrobiellen Proteins mit Acetanhydrid im Gewichtsverhältnis von etwa 1:0,6 bis l:,0,2 bei einer Temperatur von etwa 15 bis 35 ⁰C.

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• ■ 265H64

17· Marshmallow-Masse, dadurch gekennzeichnet, dass sieProtein enthält, bestehend aus etwa 25 bis 50 Gew.# mikrobiellem Protein, 25 bis 50 Gew.# essbarem proteinhaltigern Schaumbildner und 25' bis 50 Gew.% fettfreier Trockenmilch und/oder Gelatine, wobei das mikrobielle Protein aus C.utilis-Protein, S.fragilis-Protein, P.methylotropha-Protein, P.solani-Protein oder einem Gemisch aus C.utilis-Protein, S.fragilis-Preteih, P.methylotropha-Protein oder P.solani-Protein und etwa 20 bis 80 Gew.% Molkenpulver besteht.

18. Buttermilch-Ersatzmasse, dadurch gekennzeichnet, dass sie ein mikrobielles Protein und mindestens ein Milchprotein aus fettfreier Trockenmilch oder Natriumcaseinat enthält, wobei das Gewichtsverhältnis mikrobielles Protein zu Milchprotein etwa 1:1,5 bis 1,5:1 beträgt und das mikrobielle Protein aus C.utilis-Protein, S.fragilis-Protein oder einem Gemisch aus C.utilis-Protein oder S.fragilis-Protein und etwa 50 Gew.% Molkenpulver besteht.

19. Kuchenmasse, dadurch gekennzeichnet, dass sie Natriumhexametaphosphat und ein Protein im Gewichtsverhältnis Hexametaphosphat zu Protein von etwa 1:13 bis 1:38 enthält, wobei das Protein zu etwa 0 bis 30 # Trockengewicht aus Eiweiss und zu etwa 70 bis 100 % Trockengewicht aus einem mikrobiellen Protein besteht, das seinerseits aus S.fragilis-Protein, L. bulgaricus-Protein, P.chrysogenum-Protein oder deren Phosphatkomplexen besteht, wobei die Phosphatkomplexe durch Umsetzung von 1 Gewichtsteil eines Gemischs aus Natriumhexametaphosphat und Kaliummetaphosphat im Gewichtsverhältnis.von etwa 6:1 bis 10:1 in wässriger Lösung mit 10 bis 15 Gewichts te ilen des mikrobiellen Proteins erhalten wurden.

20. Nahrungsmittel, enthaltend texturiertes Pflanzenprotein und ein Proteinbindemittel, dadurch gekennzeichnet, dass

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S- '

das Bindemittel zu etwa 20 bis 100 % des Trockengewichts aus mikrobiellem Protein und zu etwa 0 bis 80 % des Trockengewichts aus bis zu zwei weiteren Bestandteilen aus Eiweiss, Sojamehl oder Weizengluten besteht.

21. Nahrungsmittel nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass es als Pflanzenprotein Sojaprotein enthält.

22. Nahrungsmittel nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass es als mikrobielles Protein Isolat aus einer der . HefenS.fragilis, S.carlsbergensis, S.eerevisiae oder
CutäLis enthält.

23. Nahrungsmittel nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet,, dass es als mikrobielles Protein Isolat aus einem der
Bakterien P.methylotropha, L.bulgaricus, S.lactis,
M.cerificans oder C.cartalyticum enthält.

24. Nahrungsmittel nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass es als mikrobielles Protein Isolat aus einem der
Pilze T.viride, P.solani, P.chrysogenum oder A.niger
enthält.

Für: Pfizer Inc.
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Dr. H JT. Wolff
Rechtsanwalt

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