DE2655448A1 - Nichtblaehendes sojamehl und verfahren zu seiner herstellung - Google Patents

Description

Anwaltsakte 27 591
Be/Ro

Monsanto Company St;. Louis /USA

"Mchtblähendes Sojamehl und Verfahren zu seiner

Herstellung"

Diese Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines nicht "blähenden Sojamehls.

Sojabohnen sind seit langem als wertvolle Mahrungsquelle, im besonderen in Südostasien und anderen Teilen des Orients bekannt. Wegen bestimmter biologischer und physiologischer Pak-11-21-0258A GW

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ORIGINAL INSPECTED

toren war die Verwendung von Sojabohnen als Nahrungsquelle bisher im Westen weitgehend auf Tiernahrung beschränkt. Es sind jedoch, durch die moderne Technologie in den letzten Jahren ermöglicht, Sojabohnen als ausgezeichnete Proteinquelle für die menschliche Ernährung wieder aufgetreten. Typische neue Technologiearten sind die texturierten Sojaproteinprodukte, die als texturierte gesponnene Faserprodukte, wie in der US-Patentschrift 2„682.466 beschrieben, oder als extrudierte texturierte Produkte, wie in den US-Patentschriften 3o480.442 und 3..488.770 beschrieben, hergestellt werden können.

Es ist bekannt, daß der Nährwert von Sojamehl auf etwa den von Fleisch und.Milch durch Wärmebehandlung und durch geeignete Einstellung der Verfahrensvariablen verbessert werden kann, wie dies von Rackis, J. Amer. Oil Chemists Soc, 51, 161A-174A (1974), Smith und Circle "Soybeans: Chemistry and Technology", Band I, "Proteins", Kapitel 1 von Liener, Seiten 203 - 277 und in Kapitel 10 von Circle und Smith, Seiten 294 - 358 (1972) beschrieben ist. Im allgemeinen wird festgestellt, daß der G-rad der Verbesserung des Nährwertes, der durch die Wärmebehandlung bewirkt wird, abhängig ist von der Temperatur, der Dauer der Erhitzung und den Feuchtigkeitsbedingungen. Die Verbesserung des Nährwertes von Sojabohnenproteinen mittels der Wärmebehandlung scheint abhängig zu sein von der Zerstörung der Trypsininhibitoren. Jedoch wird durch eine übermäßige Wärme-

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behandlung der Nährwert des Proteins nachteilig beeinflußt.

Neben der Aufgabe, den Nährwert von Sojabohnenprodukten zu verbessern, sind weitere Probleme, die die Verwendung von Sojabohnen für den menschlichen Verbrauch beeinträchtigen, der unerwünschte Bohnengeschmack und die Bildung von Blähungen, die diese Produkte verursachen« Die Geschmacks- und Flatulenzprobleme wurden bisher im Orient durch mikrobiologische Fermentation des Sojabohnenprodukts behoben; es sind jedoch diese fermentierten Nahrungsmittel in anderen Ländern im allgemeinen nicht akzeptabel. Die verschiedenen Annäherungen an den westlichen Geschmack, die für die Entfernung des Bohnengeschmacks vorgesehen wurden, beinhalten im allgemeinen das Einweichen der Bohnen in Wasser bei leicht alkalischem Pjj-Wert. Man erreicht dies dadurch, daß man die rohen Sojabohnen in einer wäßrigen lösung von Ammoniumbicarbonat und Hefe bei 20 - 27 C einweicht, wie dies von Raymond in den US-Patentschriften 2.329.080 und 2.795.502 beschrieben ist. Ein weiteres Beispiel, den Geschmack von Sojabohnen zu verbessern, besteht darin, daß man Sojamehl in ein wäßriges Hefegemisch bei erhöhten Temperaturen von 54 - 82⁰C in Gegenwart eines alkalischen neutralisierenden Mittels einweicht, um einen p_H-Wert von 6 - 7,5 zu bilden und danach trocknet, wie dies in der US-Patentschrift 2.930.700 beschrieben ist.

Die Entfernung der Bläheigenschaft war bisher ein schwieriges Problem der Sojabohnentechnologie. Produkte, die im

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wesentlichen das Blähen verhindern, können mittels verschiedener Verfahren hergestellt werden. So haben Sojaproteinkonzentrate und -isolate nur geringe Bläheigenschaften» Neuerdings wurde angenommen, daß die durch die Sojaprodukte verursachte Flatulenz wenigstens teilweise ihrem relativ hohen Gehalt an G-alacto-oligosacchariden, "besonders Raffinose und Stachyose zuzuschreiben sein könnten. Demzufolge wurde daher versucht, die Sojabohnen so zu behandeln, daß die angeblich verantwortlichen Oligosaccharide, besonders die Raffinose und Stachyose entfernt oder hydrolisiert werden. Die Verwendung von Enzymen mit alpha-1,6-Galactosidaseaktivität, wie sie von verschiedenen Stämmen von Aspergillus, Rhizopus und Hefen abstammen, von denen festgestellt wurde, daß sie für diesen Zweck geeignet sind, sind in der US-Patentschrift 3.632.346 beschrieben. Sugimoto und Van Buren, J. looä. Sei. 35, 655 - 660 (1970) sehen die Verwendung von Aspergillus saitoi und die Französische Patentschrift 2.137-548 sieht die Verwendung von Aspergillus innui als Ausgangsmittel zur Extraktion von alpha-1,6-G-alactosidase vor, die zur Behandlung von Sojaprodukten zur Entfernung der Flatulenz verwendet werden kann.

Trotzdem besteht ein beträchtlicher Widerspruch im Hinblick auf den Einfluß von Raffinose und Stachyose auf die Flatulenz bei Menschen. So berichtet beispielsweise Calloway, daß die enzymatisch^ Behandlung von zerkleinerten Sojabohnen mit einem diastatischen Enzym, von dem bekannt ist, daß

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es Raffinose und Stachyose eliminiert, nicht wesentlich die Flatulenz verringert (J. Food Sei. 36, 251 - 255 (1971)).

Eine andere Informatxonsgrundlage, die für die vorliegende Erfindung relevant ist, ist in dem Artikel von Rackis in dem Abschnitt "Flatulence", J. Amer. Oil Chemists Soc. 51, 170A-172A und den Bezugsstellen bei 174A (1974) zusammengefaßt .

Kurz zusammengefaßt "betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines blähfreien Sojabohnenprodukts, wozu man das entfettete Sojamehl in einem wäßrigen Brei mit lebender untergäriger Brauhefe (Bodenhefe) bei etwa 40 bis 65 C, einem ρττ-Wert zwischen 5 und 6 und einer Wasserkonzentration von etwa 25 bis 60 $ behandelt.

Die in der vorliegenden Erfindung verwendeten Materialien sind bekannt und im Handel erhältlich. So ist das entfettete Sojabohnengrobmehl ein Produkt, das im Handel nach der Lösungsmittelextraktion oder mechanischen Extraktion des Öls aus Sojabohnen erhältlich ist. Sojabohnenöl ist das bedeutendste Pflanzenöl in den Vereinigten Staaten und mehr als etwa 90 $ der verarbeiteten Sojabohnen werden mittels Lösungsmittel extrahiert. In der Praxis werden die von den Hüllen befreiten Sojabohnenkerne oder Sojabohnenbruch in Flocken mit einer Stärke von 0,228 bis 0,254 mm verarbeitet, einer Lösungsmittelextraktion, gewöhnlich mit Hexan, unterworfen, dann vom Lösungsmittel befreit, mit feuchter Wärme

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behandelt, getrocknet und gemahlen. Das typische Produkt wird weniger als 1 "/<> öl enthalten und nach den Standard-Vorschriften des "Soy Food Research Council", ist Sojamehl so fein gemahlen, daß 97 i° des Produkts ein Sieb mit einer lichten Maschenweite von 0,149 mm durchlaufen. Andererseits hat der durch Mahlen erhaltene Sojagries eine Partikelgröße, die größer ist als 0,149 mm.

Die Brauhefe ist eine Hefe, die zum Brauen verwendet wird und die vermehrt werden kann durch einzellige Kulturen oder gewonnen wird nachdem die Gärung beendet ist. Es gibt zwei Arten von Hefen, die beim Brauen verwendet werden, die obergärige Hefe, die Sporen bildet, gärt kräftig bei erhöhten Temperaturen und neigt dazu, oben auf dem Bier zu schwimmen und die untergärige Hefe oder Bodenhefe, die gewöhnlich keine Sporen bildet, für eine langsame Gärung bei niederen Temperaturen geeignet ist und am Boden des Behälters nach Beendigung der Gärung absitzt. Die Brauhefen werden als Varietäten von Saccharomyces cerevisiae und Saccharomyces carlsbergensis angesehen, wobei jedoch Stelling-Dekker annimmt, daß die ober- und untergärigen Hefen spezifisch unterschiedlich sind und er klassifiziert sie als S· cerevisiae und S. carlsbergensis. Die Einordnung der S. cerevisiae obergärigen Brauhefe und der S, carlsbergensis untergärigen Brauhefe wird weiterhin definitiv abgehandelt von J. Lodder "The Yeasts" - A Taxonomic Study" (2. Ausgabe 1970), Seiten 561, 595-604, 701-707, North Holland Publi-

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shing Company, Amsterdam und London.

Nach der vorliegenden Erfindung ist es von Bedeutung, untergärige Brauhefe zum Unterschied von der obergärigen Brauhefe zu verwenden« Obgleich keine Bindung an theoretische Annahmen vorgesehen ist, kann die Bedeutung der Verwendung von untergäriger Brauhefe wenigstens teilweise ihrer Fähigkeit zugeschrieben werden, G-alacto-oligosaccharide zu einfachen Zuckerarten vollständig zu hydrolisieren. Es können jedoch auch weitere Mechanismen durch die Verwendung der untergärigen Brauhefe eintreten, weil, wie oben festgestellt wurde, es bekannt ist, daß die Behandlung von zerkleinerten Sojabohnen mit einem diastatischen Enzym, von dem bekannt ist, daß es Raffinose und Stachyose eliminiert, nicht bedeutend Flatulenz verringert. Zum Unterschied dazu wurde die Fähigkeit der untergärigen Brauhefe, Flatulenz zu verringern, empirisch ohne Rücksicht auf theoretische Erwägungen beobachtet.

Es ist weiterhin von Bedeutung, lebende Brauhefe zu verwenden, die beispielsweise frisch von einer Brauerei bezogen werden kann, zum Unterschied von einer im Handel erhältlichen getrockneten Brauhefe. Im allgemeinen ist die Verwendung von etwa 1 bis etwa 10 $ (auf Trockenfeststoffbasis) frische Brauhefe in dem Brei geeignet.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird in der Weise durchgeführt, daß man einen wäßrigen Brei aus dem entfetteten

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Sojabohnengrobmehl und der lebenden untergärigen Brauhefe bildet, wozu man sie in Wasser auf eine Konzentration von etwa 25 i° bis etwa 60 $ Wasser mischt. Relativ geringere Wasserkonzentrationen sind nicht ausreichend,die gewünschte enzymatische Aktivität der Hefe zu ermöglichen, während relativ höhere Wasserkonzentrationen unnötig sind und unerwünscht die Reaktionszeit verlängern. Darüberhinaus führt die Verwendung einer übermäßig hohen Wasserkonzentration dazu, kostspielige Trocknungsverfahren zu verwenden.

Der powert des wäßrigen Breis sollte auf einen p_H-Wert zwischen 5 und 6, vorzugsweise etwa 5,5 eingestellt werden» Bei einem Ρττ-Wert von 6 und höher, wird die Hefeenzymaktivität auf ein unerwünschtes Ausmaß verringert, während bei einem ρττ-Wert von 5 und darunter, die Hefe zellen nicht leicht autolysieren und ihre Enzyme für die Reaktion nicht zur Verfugung stellen. Die Einstellung des gewünschten p_H-Werts kann durch Zugabe einer Säure, wie beispielsweise Essigsäure, Milchsäure oder durch verdünnte Salzsäure bewirkt werdenο

Nach Bilden des wäßrigen Breis und Einstellen des ρττ-Wertes wird die Suspension auf eine Temperatur von etwa 40 bis etwa 65°C erhitzt und bei dieser Temperatur, vorzugsweise unter konstantem Mischen, etwa 100 bis etwa 300 Minuten gehalten, um die gewünschte enzymatische Reaktion ablaufen zu lassen.

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Wach der Hefebehandlung kann das behandelte Sojaprodukt kurzzeitig einer Hochtemperaturbearbeitung unterworfen werden, um das Produkt zu sterilisieren und die Hefe zu inaktivieren. Temperaturen von etwa 90 bis etwa 125 C mit Verweilzeiten von 1/2 bis etwa 5 Minuten sind für eine solche Sterilisation ausreichend.

Das erhaltene hefebehandelte Sojamehl kann dann getrocknet werden, beispielsweise auf weniger als etwa 10 $ Feuchtigkeitsgehalt, wie durch Vakuumtrocknen, Sprühtrocknen oder durch Gefriertrocknen. Das getrocknete Produkt kann unmittelbar in Nahrungsmittel verarbeitet werden, wie in Milchprodukte, Backwaren und in zubereiteten zerkleinerten Fleischspeisen oder es kann in Sojamehl oder -gries zermahlen werden, die getrennt als Ersatz oder Ergänzung für nicht fettenthaltende Trockenmilchprodukte für verschiedene Hahrungszwecke verwendet werden können.

Die nachfolgenden Beispiele erläutern die Erfindung, ohne den Erfindungsbereich einzuschränken.

Beispiel 1

Ein blähfreies Sojabohnenprodukt wurde wie folgt hergestellt:

Ein vollständig geröstetes, d.h. mit feuchter Wärme behandeltes, entfettetes Sojabohnenkernmehl (43,5 kg» 10 $ Feuchtigkeitsgehalt) wurde mit Wasser (40 Liter), nasser, untergäriger Brauhefe (15 kg, 15$ Trockenfeststoffgehalt),

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frisch erhalten von einer Brauerei, und Eisessig (500 ml) gemischt. Der erhaltene Brei mit einem p_H-Wert von 5,5, wurde 2,5 bis 5 cm stark in einer Schale in einen Vakuumtrockner gegeben und 2 Stunden bei 6O⁰C bei atmosphärischem Druck erhitzt. Dann wurde Vakuum 24 Stunden bei gleicher Temperatur angewendet, um den hefebehandelten Sojamehlbrei zu trocknen. Der getrocknete Brei wurde dann in einem Fitzmill-Zerkleinerer gemahlen. Das erhaltene Sojabohnenmehl enthielt 5 i» Feuchtigkeit und die Gewicht sausbeute betrug 41,7 kg, d.h. sie ist im wesentlichen 100 fo, bezogen auf das Trockengewicht.

Das blähfreie Sojabohnenmehl ist zur Verarbeitung in Nahrungsmitteln wie Milchprodukten, Backwaren und fertigen zerkleinerten Fleischwaren geeignet.

Zu Vergleichszwecken wurde eine nicht-blähfreie Kontrollprobe unter den gleichen Bedingungen hergestellt, wobei man die gleichen Anteile wie für die blähfreie Versuchsprobe verwendete, außer daß anstelle der nassen Brauhefe eine im Handel erhältliche Trockenbrauhefe verwendet wurde, deren enzymatische Aktivität durch den Trocknungsvorgang zerstört war. Es besteht daher der einzige Unterschied zwischen dem Versuch und den Kontrollproben in der enzymatischen Aktivität der nassen Brauhefe gegenüber der getrockneten Brauhefe.

Die Bedeutung der Verwendung von lebender untergäriger Brau-

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hefe und die 'Wirksamkeit der Versuchsprobe hinsichtlich der Verringerung der Flatulenz wurde mittels Versuchspersonen demonstriert, die diese Materialien bei einer Untersuchung, v/ie im nachfolgenden Beispiel angegeben, als Nahrungsmittel zu sich nahmen.

.Beispiel 2

Teile der vorausgehenden blähfrei gemachten Sojamehluntersuchungsprobe und die nicht-blähfreie Sojamehl-Kontrollprobe in Beispiel 1, wurden bei dem Versuch hinsichtlich der Flatulenz nach dem von Calloway, J. Food Sei. 36, 251-55 (1971) beschriebenen Verfahren verwendet, wobei man eine Gruppe von fünf Versuchspersonen verwendet. Auf dieses Verfahren wird hier Bezug genommen. Die Verringerung der Platulenz wurde qualitativ bei vier der fünf Versuchsproben mit der Versuchsprobe im Vergleich zur Kontrollprobe demonstriert. Die fünfte Versuchsperson schien während dem Versuch krank zu sein und lieferte erratische Ergebnisse. Obgleich ein beträchtlicher Unterschied hinsichtlich des Ausmaßes der Flatulenz unter den einzelnen Personen bestand, ist daraus zu folgern, daß dies nur der aleatorischen Natur des Menschen zuzuschreiben ist und daß dies nicht die allgemeine Brauchbarkeit der Erfindung beeinträchtigt» Darüberhinaus war das Durchschnittsausmaß der Flatulenz aller 5 Personen v/e sent lieh geringer bei der Versuchsprobe als bei der Kontrollprobe_o

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Es können weitere Beispiele der vorliegenden Erfindung von dem Fachmann nach Lesen der vorausgehenden Beschreibung zugefügt werden, ohne von dem Erfindungsgedanken abzuweichen.

Zusammenfassend betrifft die vorliegende Erfindung ein blähfreies Sojabohnenprodukt, wozu man entfettetes Sojabohnenmehl in einem wäßrigen Brei mit lebender untergäriger Brauhefe bei etwa 40 bis 65⁰C, einem p_H-^TJert zwischen 5 und 6 und einer Wasserkonzentration von 25 bis 60 fo behandelt.

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Claims (4)

1. Patentansprüche :

   (V) Verfahren zur Herstellung eines blähfreien Sojaprodukts, dadurch gekennzeichnet, daß man das entfettete Sojabohnenmehl in einem wäßrigen Brei mit lebender untergäriger Brauhefe bei etwa 40 bis 65°C, einem p_H-Wert zwischen 5 und 6 und einer Y/asserkonzentration von etwa 25 bis 60 io behandelt.
2. 2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß man den Ρττ-Wert bei etwa 5,5 hält.
3. 3. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß man das Sojaprodukt nach der Behandlung mit der untergärigen Brauhefe auf einen Feuchtigkeitsgehalt von weniger als etwa 10 io trocknet.
4. 4. Flatulenzfreies Sojaprodukt, dadurch gekennzeichnet, daß es nach dem Verfahren von Anspruch 1 hergestellt ist.

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