DE2745954C2

DE2745954C2 - Modifiziertes Protein, Verfahren zu seiner Herstellung und dieses enthaltende Nahrungsmittel

Info

Publication number: DE2745954C2
Application number: DE2745954A
Authority: DE
Inventors: Ramesh Chander Willowdale Ont. Jolly
Original assignee: Pfizer Inc
Current assignee: Pfizer Inc
Priority date: 1976-10-13
Filing date: 1977-10-12
Publication date: 1982-12-02
Also published as: US4107334A; NL7710841A; JPS5347560A; NO145367C; FI772938A; GB1536990A; FR2367773B1; IE46114L; SE7710423L; BE859635A; IT1090503B; NO145367B; FR2367773A1; CA1094867A; DK440977A; NO773156L; IE46114B1; DE2745954A1; LU78294A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Proteine, insbesondere auf das Modifizieren natürlicher Proteine zur Verbesserung ihrer Funktionalität und dadurch zur Steigerung ihrer Brauchbarkeit in Nahrungsmitteln, ferner auf ein Verfahren zu ihrer Herstellung und solche modifizierten Proteine enthaltende Nahrungsmittel.

Der Nährwert ist ein wesentlicher Punkt in der weltweiten Suche nach neuen Proteinquellen, doch muß auch den funktioneilen und Geschmackseigenschaften der Proteine Aufmerksamkeit geschenkt werden. Denn während nährwertmäßig ausgewogene Nahrungsmittel aus einer Vielzahl von Quellen hergestellt werden können, hängt die Annehmbarkeit solcher Nahrungsmittel von ihren sensorischen Eigenschaften wie dem Geschmack und der Struktur ab. Ein an die Stelle traditioneller Proteine gesetztes Protein sollte daher die Qualität und die Annehmbarkeit von Nahrungsmittelerzeugvissen, in die es eingearbeitet wird, halten oder verbessern. Dies erfoidert, daß das neue Protein nicht nur befriedigende Nährwerteiger.ächaften besitzt, sondern auch annehmbaren Geschmack. Farbe und weitere funktionellc Eigenschaften, wie Löslichkeit, Wärmebeständigkeit, Emulgier-, Schaum- und Struktureigenschaften.

Zugleich sucht die Nahrungsmittelindustrie weniger teure Proteine zur Verwendung bei der Herstellung moderner Komfortnahrungsmittel. Bei solchen Verwendungen muß das Protein häufig spezielle funktioneile Eigenschaften aufweisen. Beispielsweise sollte das Protein in einem Kaffeeaufheller bei Zusatz nicht ausfallen, und ein Protein zur Verwendung in kohlensäurchaltigcn Getränken muß säurelöslich sein.

Es ist daher ein Hauptziel der Erfindung, ein einfaches und billiges Verfahren zur Herstellung funk-

tionellen Proteins zur Verwendung bei einer Vielzahl von Nahrungsmitteln anzubieten.

Zu früheren Versuchen, die darauf abzielten, gehören

1. direkte enzymatische Proteolyse natürlicher Proteine, wie gemäß den US-PS'en 2 489 208 und 3 889 001. Diese Lösung verwendet geringe Enzymmengen über lange Reaktionszeiten. Die Ausbeute an löslichem funktionellem Protein aus solchen Verfahren ist gewöhnlich gering, und das Produkt hat im allgemeinen einen mäßigen Geschmack.

2. enzymatische Behandlung natürlichen Proteins, das zunächst hohen Scherkräften unterworfen wurde, um die Proteinstruktur zu modifizieren. Nach der US-PS 3 694 221 beispielsweise erfolgt die Proteolyse des vorbehandelten Proteins mit hohen Enzymmengen für kurze Reaktionszeiten und liefert vorgeblich ein leicht benetzbares und dispergierbares Produkt mit gutem Mundgefühl.

3. enzymatisch e Behandlung von wärmebehandeltem Protein, wie in den US-PS'en 3 857 966 und 3 876 806 offenbart. Nach der US-PS 3 857 966 wird wärmegefälltes und abgetrenntes Protein anfangs alkalischer Hydrolyse bei erhöhter Temperatur und dann anschließender proteolytischer Hydrolyse uru'erworfen, die sowohl mikrobielle alkalische als auch neutrale Protease und Pflanzenprotease über einen Zeitraum von etwa 2 h anwendet. Die US-PS 3 876 806 offenbart ein Verfahren, bei dem eine wäßrige Aufschlämmung entfetteten Pflanzensamenproteins anfangs z- Zerstörung der vegetativen Zellen wämebehandelt und dann zur Gewinnung löslichen Prc'.eins enzymatischer Proteolyse unterworfen wird. Die Abtrennung wasserunlöslicher Stoffe erfolgt eher nach als vor der Proteolyse, und das Produkt enthält deshalb nicht nur lösliches Protein, «o sondern auch wasserlösliche Verunreinigungen, die in dem Protein-Ausgangsmaterial vorhanden sind.

Es wurde nun gefunden, daß enzymatische Proteolyse in einfacher Weise eingesetzt werden kann, -»5 um unlösliches, wärmedenaturiertes Protein in hochfunktionelles und mildes Produkt zu überführen, vorausgesetzt, der verwendete Enzymgehalt reicht aus, um die gewünschte Funktionalität in etwa 30 min oder weniger zu entwickeln.

Allgemein wird erfirrdungsgemäß funktionelles Protein durch Wärmedenaturierung unreinen natürlichen Proteins aus Molke, mikrobiellen oder pflanzlichen Proteinen und durch enzymatische Proteolyse des abgetrennten denaturierten Proteins für bis zu min bei 20—65~ C unter Verwendung wenigstens einer festgelegten Minima'.menge an Enzym hergestellt. Aufgrund seines hohen Maßes an Funktionalität und des Fehlens bitteren Geschmacks besitzt das modifizierte Protein breite Anwendbarkeit in Nah- &o rungsmitteln, hauptsächlich als Ersatz für fettfreie Trockenmilch, Natriumcaseinat. Gelatine und Eialbumin.

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung funktionellen Proteins, das sich dadurch ·>', auszeichnet, daß

a) unreines Naturprotein aus der Gruppe Molke, mikrobielles Protein und pflanzliches Protein einer Temperatur von etwa 40 bis 15ü° C in wäßrigem Medium ausgesetzt wird, bis wesentliche Proteinfällung eintritt,

b) das gefällte Protein vom Medium abgetrennt wird,

c) das abgetrennte Protein in wäßrigem Medium mit einem proteologischen Enzym bei einer Temperatur von etwa 20 bis 65° C für bis zu 30 min behandelt wird, bis Lösung eintritt, und

d) das Enzym desaktiviert wird, wobei das Enzym in einer Menge von wenigstens etwa 240 Hämoglobin-Einheiten auf Tyrosin-Basis (HET), wenn das Enzym eine mikrobielle saure Protease ist, 300 Bakterienprotease-Einheiten (PC), wenn das Enzym eine mikrobielle neutrale Protease ist, 2300 Delf-Einheiten, wenn das Enzym eine mikrobielle alkalische Protease ist, 130 000 N. F.-Papain-Einheiten (N. F.-PE), wenn das Enzym eine Pflanzenprotease ist, und 150 Pepsin-Einheiten, wenn das Enzym eine tierische Protease ist, pro Gramm des abgetrennten Proteins auf Trockenbasis verwendet wird.

Bei bevorzugten Aspekten der Erfindung stammt das funktionell Protein aus Molke oder einer Hefe der Gruppe S. cerevisiae, S. fragilis und C. utilis, und das proteolytische Enzym stammt aus B. subtilis oder B. licheniformis.

Das funktionell Protein gemäß der Erfindung findet weite Verwendung in Nahrungsmitteln, da es ein Mittel entweder ergänzen oder einen beträchtlichen Anteil des herkömmlichen Proteingehalts des Mittels, insbesondere fettfreie Trockenmilch, Natriumcaseinat, Gelatine und Eialbumin, wirksam ersetzen kann.

Das erfindungsgemäße Verfahren bietet eine einfache und billige Maßnahme zur Abtrennung des Proteins aus vielen natürlichen Proteinquellen aus wasserlöslichen Bestandteilen und umgekehrt zur Umwandlung des abgetrennten Proteins in eine wasserlösliche Form mit hohem Maß ar Funktionalität. Die bislang zum Extrahieren des löslichen Proteingehalts aus diesen Quellen angewandten aufwendigen und kostspieligen Isolier- und Reinigungstechniken werden so vermieden, und ein Protein mit verbesserter Säurelöslichkeit und Wärmebeständigkeit wird in höheren Ausbeuten erhalten als nach solchen Techniken.

Eine Reihe von Methoden stehen zur Verfugung, um die Funktionalität eines gegebenen Proteins, das für Nahrungszwecke verwendet werden soll, zu bestimmen. Dazu gehören solche auf der Grundlage der Löslichkeit, Emulgation, des Schäumens, der Vis'osität und der Geliereigenschaften. Das erfindungsgemäße Protein wird auf der Grundlage seiner Eignung zur Verwendung in einer Kaffee-Aufhellermischung bewertet. Eine solche Verwendung gibt nicht nur einen Hinweis auf die Wärmebeständigkeit eines Proteins unter scharfen Bedingungen, sondern gibt auch seine Löslichkeit, Säurebeständigkeit, Viskosität und Emulgiereigenschaften wieder. Der hier verwendete Ausdruck »funktionelles Protein« soll solche Proteine umfassen, die, wenn sie in die Testrezeptur des nachfolgend beschriebenen Beispiels 16 eingearbeitet sind, zu einem Kaffeeaufhellungsmittel führen, das keine »Federbildung« (Fällung oder Koagulation von Protein) und keine größere Fettabsonderung zeigt als die der Kontrollrezeptur nach Zu-

satz zu heißem Kafiee, .vie in dem Beispiel beschrieben. Außerdem hat das funktionelle Protein einen milden Geschmack ohne widerwärtige Bitterkeit oder Salzgeschmack.

Zu Quellen für das funktionell Protein gehören Molke, mikrobielles Protein und pflanzliches Protein. Mit »Molke« ist Käsemolke gemeint, der wäßrige Teil der Milch, der von der Dickmilch oder dem Quark beim Vorgang der Käseherstellung abgetrennt wird. Die Molke kann entweder süße oder saure Molke sein und in Form von frischer, eingedickter ivioike uder als Molkefeststoffe vorliegen. Während das erfindungsgemäße Verfahren besonders auf diese unreinen Formen von Molkeprotein anwendbar ist, kann auch teilweise gereinigte Molke, wie die Konzentrate der Ultrafiltration (UF)₁ Umkehrosmose, Elektrodialyse oder Gelfiltration verwendet werden.

Die Quelle für mikrobielles Protein können Hefe, Bakterien oder Fungi sein. Zu bevorzugten Hefen gehören solche der Gattungen Saccharomyces, Candida, Hansenula und Pichia, insbesondere solche der Stämme wie S. cerevisiae, S. fragilis und C. utilis. Bevorzugte Bakteriengattungen sind I^eudomonas, Lactobacillus, Streptococcus, Micrococcus, Cellulomonas, Arthrobacter, Bacillus, Hydrogenomonas und Aerobacter, insbesondere solche der Stämme P. methylotropha, L. bulgaricus und S. lactis. Bevorzugte Fungi sind solche der Gattungen Trichoderma, Fusarium, Penicillium, Aspergillus, Neurospora und Endomycopsis, insbesondere solche der Stämme T. viride, F. solani und A. oryzae. Die Mikrobenzellen werden zunächst aufgebrochen und der Zellproteingehalt aus den Zellbruchstücken vor der Weiterverarbeitung nach herkömmlichen Techniken abgetrennt.

Geeignete pflanzliche Proteinquellen sind z. B. Sojabohnen, Weizengluten, Baumwollsamen, Rosenpappel, Maisgluten, Erdnüsse, Kartoffeln, Alfalfa, Hafer, Reis, Rapssamen, Sesamsamen und Sonnenblumensamen. Bevorzugte Quellen sind Sojabohnen, Weizengluten und Baumwollsamen. Insbesondere bevorzugt sind Sojabohnen in solchen Formen wie Sojagrütze, lösungsmittelextrahierte Sojabohnenflocken, Sojamehl, alkoholbehandeltc Sojaflocken, Sojakonzentrat und Sojamolke. Die Proteinquelle wird gewöhnlich in Wasser aufgeschlämmt, irgendwelches ungelöstes Material abgetrennt und die flüssige Phase in das Verfahren eingebracht, Pflanzenproteinmolke, wie Käsemolke, kann direkt verarbeitet werden.

Der zugeführte Strom unreinen Proteins in wäßrigem Medium ist normalerweise eine Lösung, kann aber auch eine Suspension sein, vorausgesetzt, daß eine trübe bis klare Lösung bei der nachfolgenden, anschließend beschriebenen proteolytischen Hydrolysestufe anfällt. Dieser Strom wird auf einen gewünschten pH-Wert eingestellt, auf eine Temperatur von etwa 40 bis 150° C erwärmt und bei dieser Temperatur gehalten, bis erhebliche Fällung denaturierten Proteins eintritt. Mit »erheblich« oder »wesentlich« sind wenigstens 50 %> der bei der angewandten Temperatur und dem angewandten pH äußerstenfalls möglichen Proteinfällung gemeint. Der Proteingehalt des Rohproteins beträgt normalerweise etwa 1 bis fiO Gewichtsprozent auf Trockenbasis, während der Gehalt des Rohproteins im eingeführten Ausgangsstrom bequemcweise etwa I bis 25 Gewichtsprozent betragt. Da der pH bei dieser Stufe unkritisch ist, wird die Fällung gewöhnlich bei einem pH von etwa 0,5 bis 9 durchgeführt. Wesentlich über pH 9 oder unter pH 0,5 kann zu starker Abbau des Proteins eintreten. Voizugswihe «rfolgi ^ie- iäHuag bei etwa dem iEoelektrischen pH des Proteins, um sein» Gewiunucg maximal zu gestalten. Dieser pH variiert mit der Proteinquelle und liegt normalerweise zwischen etwa 4 und 7. Die angegebene Temperatur führt normalerweise zu erheblicher Fällung in 1 so: bis 60 min. Bei Temperaturen viel unter 40° C ist

die Fällungsgeschwindigkeit zu gering, um praktikabel zu sein. Bei Temperaturen viel über 150° C kann das Protein Geschmacksabweichungen erfahren. Vorzugsweise liegt die Temperatur zwischen etwa 70 und 95° C, wobei erhebliche Fällung in etwa 2 see bis 10 min eintritt.

Das gefällte, wärmedenaturierte Protein wird vom wäßrigen Medium nach irgendeiner angemessenen Methode abgetrennt, wie durch Filtrieren oder Zentrifugieren, wobei letzteres bevorzugt wird. Die abgetrennte Fällung wird vorzugsweise mit Wasser gewaschen, um die wasserlöslich" η Verunreinigungen in der Fällung auf ein Minimum zu bringen. Diese Verunreinigungen umfassen z. B. Lactose und Salz im Falle von Molkenprotein und Ribonucleinsäure im Falle von Mikrobenprotein. Die abgetrtante Fällung kann auch mit wasserlöslichem Alkohol von Genußqualität, wie Äthanol, vor dem Waschen mit Wasser, wenn gewünscht, gewaschen werden. Die feuchten, wärmedenaturierten Proteinfeststoffe kcnnen auf herkömmliche Weise getrocknet werden, wenn gewünscht, oder sie können direkt in der nächsten Stufe des Verfahrens eingesetzt werden.

Das wärmedenaturierte Protein wird in wäßrigem Medium aufgeschlämmt und in funktionelles Protein mit proteolytischem Enzym überführt. Jede saure, neutrale oder alkalische Protease mikrobiellen, pflanzlichen oder tierischen Ursprungs ist geeignet. Bevorzugt werden mikrcbielle Proteasen bakteriellen Ursprungs, wie solche, die sich von B. si'htilis und

B. iicheniformis ableiten, und solche aus Fungi, wie solche, die sich von A. oryzae, A. flavus, A. niger und S. griseus ableiten; Pflanzenproteasen, wie Papain, Ficin und Bromelain, und tierische Proteasen, wie Pepsin, Trypsin, Chymotrypsin und Rennin. Besonders geeignet sind Proteasen, die aus B. Iicheniformis und B. subtilis stammen. Auch können Kombinationen solcher Proteasen oder von Proteasen mit Peptidasen verwendet werden. Das einzige Erfordernis ist, daß die Protease in ausreichender Menge vorhanden ist, um die Umwandlung des denaturierten Proteins in funktionelles Protein innerhalb von 30 min ohne widerwärtige Bitterkeit im fertigen Proteinprodukt zu gewährleisten.

Während die Mindestmenge an proteolytischer Aktivität für den erfindungsgemäßen Erfolg kritisch ist, bestimmt -ich die Maximalmengi ausschließlich nach wirtschaftlichen Gesichtspunkten. So ist ein praktischer Arbeitsbereich für den Gehalt an proteolytischem Enzym, ausgedrückt in Einheiten pro'.eolytischen Enzyms pro Gramm trockenen denaturierten Proteins, wie folgt:

240 bis 1200 HET für mikrobiclle saure Protease.

300 bis 1500 PC für mikrobielle l.eutrale Protease, 2300 bis 24 000 Delf-Einheiten für mikrobielle aM'silische Protease,

13ü 000 bis I 200 000 N. F. PE für Fflanzenprotease und

i 50 bis 750 Pepsin-Einheiten für tierische Protease.

Die hier verwendeten Einheiten zur Wiedergabe der Aktivität der obigen Proteinklassen sind auf dem Fachgebiet gut bekannt und k'ir definiert in Veröffentlichungen wie dem ersten Ergänzungsband zum Food Chemicals Codex, 2. Auflage (1974). Seiten 84_94 und US-P 3 857 966. Spalte 3. Zeilen 56—61.

Die Konzentration des denaturierten Proteins in der wäßrigen Aufschlämmung ist unkritisch und liegt normalerweise zwischen etwa I und 20 Gewichtsprozent auf Trockenbasis. Die Temperatur und der pH der Hydrolyse hängt von der Natur des hydrolysierten Proteins und des verwendeten proteolytischen Enzyms ab und u erden so gewählt, daß die Umwandlung des denaturierten Proteins in funktionelles Protein optimal verläuft. Angebrachte Temperaturen liegen zwischen etwa 20 und 65 C. Wesentlich unter 20 C verläuft die Hydrolyse mit ziemlich geringer Geschwindigkeit, während bei Temperaturen über etwa 65 C das Enzym desaktiviert werden kann, nie· Optimaltp.mneratur ist normalerweise etwa 50° C.

Nach vollendeter Reaktion wird die angefallene trübe bis klare funktionell Proteinlösung zur Enzymdesaktivierung behandelt. Die Behandlungsmethode hängt von der Natur des Enzyms ab. die Desaktivierung erfolgt aber gewöhnlich durch Erhitzen der Reaktionslösung auf etwa 80 bis 100" C für etwa 1 bis 20 min. In Abhängigkeit von dem verwendeten Enzym kann eine solche Behandlung von einer pH-Einstellung begleitet sein.

Die nach der Enzymdesaktivierung erhaltene funktionelle Proteinlösung wird normalerweise auf etwa Raumtemperatur gekühlt, auf pH 6 bis 8 eingestellt und dann entweder direkt in Nahrungsmitteln verwendet oder nach herkömmlichen Maßnahmen getrocknet, wie durch Sprüh- oder Gefriertrocknen, bevor es so verwendet wird. Mit »Nahrungsmitteln« ist ein von Tieren einschließlich dem Menschen zur Befriedigung von Hunger oder Durst aufgenommenes Mittel gemeint. Geeignete Nahrungs- oder Futtermittel sind solche, die das erfindungsgemäße funktionelle Protein und wenigstens einen Vertreter aus der Gruppe der Kohlenhydrate, Fette, einer zweiten, anderen als der funktioneilen Proteinquelle, Vitamine und Mineralstoffe enthalten.

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte funktionell Proteine sind aufgrund des Fehlens von bitterem Geschmack und ihrer ausgezeichneten Funktionalität, einschließlich der Löslichkeit über einen weiten pH-Bereich, Wärmestabilität, geringen Viskosität in Lösung und ausgezeichneten Dispergierbarkeit, Belüftungs-, Emulgier- und Struktureigenschaften i- einem so breiten Bereich von Nahrungs- und Futtermitteln brauchbar. Während diese Proteine als Nahrungszusätze geeignet sind, wo sie die einzige Proteinquelle in einem Nahrungs- oder Futtermittel sein können, liegt ihre Hauptverwendung irr. Ersatz für einen erheblichen Anteil (wenigstens 20 Gewichtsprozent) vieler der teureren löslichen Proteine, die traditionell in Nahrungs- und Futtermitteln verwendet werden, insbesondere fettfreier Trockenmilch, Natriumcaseinat, Eialbumin und Gelatine. In vielen Fällen führt, wie in den Beispielen gezeigt, ein solcher Ersatz zu einem überlegenen Nahrungs- oder Futtermittel.

So erweist sich das funktionell Protein aufgrund seiner Säurelöslichkeit als gut geeignet für die Verwendung in sauren Nahrungs- oder Futtermitteln, wie kohlensäurehaltiaen und sauren, nicht-kohlensäurehaltigen Getränken, wo herkömmliche Proteine nicht verwendet werden können. Das funktionelle Protein kann bis zum Zweifachen seines Gewichts nichtfetter Trockenmilch in vielen Nahrungsmitteln. einschließlich Backwaren, wie mit Hefe getriebenem Brot. Genußmitteln, wie Zuckerguß, und Milchnougat. Desserts, wie Puddings und Eiscreme, Frühstücks-Fertignahmngsmitteln. bearbeitetem Fleisch. wie Hackbraten, Dressings, wie Salatdressings und

ίο Mayonnaise, und fermentierten Milcherzeugnissen, wie Joghurt, ersetzen. Natriumcaseinat wird in solchen Mitteln wie Kaffeeaufhellern, Nicht-Molkereiprodukten, wie Weichkäse, nicht in der Molkerei bearbeitetem Käse und Käseaufstrich, Schlagobers und

ii saurer Sahne sowie sowohl in milch- als auch zitrusarligen Fertigfrühstücken und in bearbeiteten Fleischerzeugnissen vollständig ersetzt. Gelatine kann in Nahrungsmitteln wie gefrorenem Instant-Pudding und Marshmallows ganz ersetzt werden, während Eialbumin in solchen Erzeugnissen wie Meringen, Zuckerwaren, wie innen weichen Honbons, leichtem Kuchen, strukturiertem Pflanzenprotein. Teigwaren und Nudeln teilweise oder ganz ersetzt wird. Das funktionelle Protein kann auch Kombinationen natürlicher Proteine ersetzen, z. B. fettfreie Trockenmilch und Eialbumin in chemisch getriebenen Backwaren, wie Kuchen, fettfreie Trockenmilch und Eigelb in Salatdressings. fettfreie Trockenmilch, Eifeststoffe und Sojaprotein in Snack-Waren, wie z. B. mit dün-

jo nem Eierteig überzogenen Zwiebelringen, Eialbumin und Sojaprotein in proteinreichen Frühstücks-Nahrungsmitteln. Gelatine und proteinhaltiges Schlagmittel (Hyfoama der Lenderink & Co.. New York) in Marshmaliows und Gelatine und Sojaprotein in

3ϊ Lemon-Chiffon.

Zur Glaubhaftmachung eines überraschenden technischen Fortschrius gegenüb; dem nächstliegenden Stand der Technik, wie er sich aus der US-PS 3 857 966 ergibt, wurden folgende Versuche durchgeführt:

Versuch I:

Proteolyse nach dem erfindungsgemäßen Verfahren Eine 20-g-Probe wärmedenaturierter Molkeproteinfeststoffe, hergestellt, wie in der US-PS 3 857 ^Q66, Spalte 2, Zeilen 55—67 beschrieben, wurde in 180 ml Wasser dispergiert. Die Dispersion wurde auf pH 9,5 und 50^c C eingestellt, 50 mg alkalische Mikroben-Protease (Alcalase S-6; 3750 Delf-Einheiten/g Protein) wurden zugesetzt, und die Dispersion wurde II! min bei 50⁼ C gerührt, wobei der pH-Wert d''tch Zugabe von 1 η NaOH bei 9,5 gehalten wurde. Die erhaltene Lösung wurde 2 min auf 80° C erwärmt, um das Enzym zu desaktivieren, auf Raumtemperatur gekühlt, mit 1 η HCl auf pH 7,0 eingestellt und zu 21,1g Produktfeststoffen gefriergetrocknet (106 Gewichtsprozent Ausbeute).

Vergleichsversuche 1 (bzw. 2):

Proteolyse nach dem Verfahren der US-PS 3 857 966 Eine zweite 50-(20-)g-Probe der wärmedenaturier-

ten Molkeproteinfeststoffe wurde in 450 (180) ml W asser dispergiert. Die Dispersion wurde auf pH 8,75 eingestellt, auf 95° C erwärmt und 15 min bei dieser Temperatur gehalten und dann auf 50° C gekühlt; 50 (20) mg alkalische Mikroben-Protease (Alcalase

S-6; 1500 Delf-Einheiten/g Protein) wurden zugesetzt, und die Dispersion wurde bei 50° C gerührt. Als der pH-Wert der Dispersion 7,0 erreichte, wurden 250 (100) mg neutraler Bakterienprotease (Novo; 1,5 Anson-Einheiten/g) und 250 (100) mg Papain (Miles; 29 700 Protease-Einheiten/mg) zugesetzt, und es wurde insgesamt 105 min bei 5O⁰C weiter hydrolysiert. Die Hydrolyse wurde durch Erwärmen auf 8^ ' C beendet, und die Dispersion wurde dann auf 30^c C gekühlt. Die gekühlte Dispersion wurde mit 12 000 UpM zentrifugiert, und der unlösliche Rückstand wurde einmal mit Wasser gewaschen. Die überstehende Flüssigkeit und das Waschwasser wurden vereinigt und zu 24,8 (8,8) g Produktfeststoffen gefriergetrocknet (die 24,8 g entsprechen 50 Gewichtsprozent Ausbeute).

An den erhaltenen Produkten wurden folgende Eigenschaften getestet:

!. Schsum und S^h^prns eingestellt, mit Wasser auf 10 ml verdünnt, 30 min in ein Wasserbad von 37° C gebracht und dann 30 min bei Raumtemperatur gehalten. Die wäßrige Probe wurde dann 10 min mit 18 000 UpM zentrifugiert

ί und die überstehende Flüssigkeit gesammelt. Eine 2-ml-Teilmenge der überstehenden Flüssigkeit wurde mit Wasser auf 100 ml verdünnt, und der Gehalt an löslichem Protein einer 1-ml-Teilmenge der verdünnten überstehenden Flüssigkeit wurde nach dem

ίο Lowry-Test ermittelt, wie im Journal of Biological Chemistry, 193, Seiten 265—275 (1951) beschrieben. Der Prozentsatz an löslichem Protein ist definiert als 100 (mg lösliches Protein in der Probe/mg Gesamtprotein in der Probe), wobei das Gesamtprotein in der Probe ebenfalls nach dem Lowry-Test bestimmt wird.

Die Bestimmung wurde mit der Proteinlösung bei pH 4,0 und pH 2,0 wiederholt.

Die folgende Tabelle faßt die Testergebnisse des

	vci?>üCii5 ι Und uCS rCigt^t^iui	'erstens ! ζ	u s- ps
	Proleolysc	crfindungs-	3S57966
		gemüfi
25	Produktproteingehalt.		82.0
	% (Dumas)	85.5
	Produkt-Funktionalität
	I. Schaum und Schaumstabilität		Ί
	Schaum, ml. nach 0min	28	0
30	nach 30 min	Il	0
	Scruiumstabilitüt. %	39
	2. Fimulgiervermögen
	ml OM00 me Protein		45
	pH 7.0	48	40
35	pH 4.0	65
	3. Löslichkeit.
	% lösliches Protein		91
	pH 7.0	90	91
	pH 4.0	73	100
40	pH 2.0	97

Eine Probe des Produkts mit 50 mg Protein, bestimmt nach dem Standard-Dumas-Stickstofftest, wurde zu etwa 40 ml entionisiertem Wasser gegeben. Das Gemisch wurde leicht umgerührt, um die Probe aufzulösen, mit einer verdünnten NaOH-Lösung auf 7,0 eingestellt, mit 50 ml Wasser verdünnt und in einen verschlossenen lOO-ml-Meßzylinder gegeben. Die Lösung wurde in dem verschlossenen Zylinder I min kräftig geschüttelt und das Schaumvolumen im Zylinder 0, 5 und 30 min nach dem Schütteln gemessen.

Die Schaumstabilität des Produkts wird als Prozentsatz des anfänglichen Schaums (0 min stehend), der nach 30minütigem Stehen verblieben ist, ausgedrückt.

2. Emulgiervermögen

Eine Probe des Produkts mit 500 mg Protein, bestimmt nach dem Dumas-Stickstofftest, wurde in 200 ml entionisiertem Wasser gelöst. Die erhaltene Lösung wurde auf pH 7 entweder mit verdünnter NaOH oder verdünnter HCl, wenn nötig, eingestellt und dann in einen mit einem Digitalmultimeter, Heath Modell SM 1212 und mit einer 120-V-Wechselstromquelle über einen auf 80 eingestellten Variac-Transformator verbundenen Waring-Mischer, Modell 1120, überführt.

Der Mischer wurde mit mittlerer Geschwindigkeit eingeschaltet, und dann wurde Baumwollsamenöl (Wesson) der gerührten Proteinlösung zu 60 ml/min aus einer Meßbürette über dem Mischer zugesetzt. Das öl wurde weiter zugesetzt, bis die Proteinlösung ihr maximales Emulgiervermögen erreichte, angezeigt durch einen plötzlichen Stromabfall am Digitalmultimeter. Das Ölvolumen an diesem Punkt wurde aufgezeichnet und das Emulgiervermögen des Proteins, ausgedrückt als ml öl/100mg Protein, errechnet.

Die Bestimmung wurde dann mit der Proteinlösung bei pH 4,0 wiederholt.

Diese Arbeitsweise entspricht im wesentlichen der des Journal of Food Science. 39, Seiten 175—177 (1974).

3. Löslichkeit _{Dje fo}]_genden Beispiele veranschaulichen lediglich

Eine Probe von etwa 100 mg des Produkts wurde 65 das erfindungsgemäße Verfahren und die Verwen-

in etwa 7 ml cntionisierterr, Wasser gelöst. Die erha!- dung des funktioneüen Proteinprodukts gemäß der

tene Proteinlösung wurde mit verdünnter NaOH Erfindung in Nahrungsmitteln und sollen die Erfin-

oder verdünnter HQ, je nach Erfordernis, auf pH 7,0 dung in ihrem Umfang keinesfalls beschränken.

Bei einem Vergleich zwischen Versuch I und Vergleichsversuch 2 wurde die Funktionalität nach der in Beispiel 16 der vorliegenden Anmeldung beschriebenen Testmethode ermittelt, während Geschmack und Geruch durch eine geübte Prüfergruppe von 3 Prüfern ermittelt wurde. Bei den Geschmacks- und Geruchsermittlungen wurde eine Skala von 1 bis 5 angewandt, wobei I ein Produkt mit einem sehr schlechten Geschmack oder Geruch und 5 ein Produkt mit höchst-annehmbarem Geschmack oder Geruch bedeutet. Die folgende Aufstellung faßt diese Ergebnisse zusammen:

Proteulyse	erfindungs-	US-PS
	gemäß	3 857 966
Proteingewinnung. Gew.-%	100	44
Produkteigenschaften
Funktionalität	Test be	Test be
	standen	standen
Geschmack (Skala von 1-5)	4.1	4.0
Geruch (Skala von 1-5)	4,2	3.8

'Λ- ΐλ

Beispiel I

Eine Probe frischer süßer Käsemolke (94,6 I) wurde auf pH 5.0 eingestellt, auf 90° C erwän.n und 5 min bei dieser Temperatur gehalten. Die sich ererbende Aufschlämmung wurde auf Raumtemperatur gekühlt und zentrifugiert. Der Zentrifugenkuchen wurde mit Wasser gewaschen und ergab 1415 g feuchter, wärmedenaturierter Molkeproteinfeststoffe (436 g trocken).

Ein Teil (32,7 g) der feuchten, wärmedenaturierten Molkeproteinfeststoffe (10,1 g trocken) wurde in 100 ml Wasser dispergiert. Die Aufschlämmung wurde auf pH 8,5 und 50° C eingestellt. 20 mg Alcalase S-6 (eine mikrobielle alkalische Protease aus B. licheniformis; 2970 Delf-Einheiten/g Protein) wurden zugesetzt, und das Gemisch wurde bei 50° C und pH 8,5 30 min gerührt, wobei der pH durch Zugabe von 1 η NaOH aufrechterhalten wurde. Die anfallende Lösung wurde 2 min auf 80° C erwärmt, um das zugesetzte En^ym 711 desaktivieren. Die Lösung wurde dann auf Raumtemperatur gekühlt, auf pH 7,0 mit 1 η HCl eingestellt und gefriergetrocknet. Das Trockenprodukt bestand den Protein-Funktionalitätstest und hatte annehmbaren Geschmack ohne widerwärtige Bitterkeit oder Salzgeschmack.

Die frische Molke kann auch auf pH 4,0 und 4O⁰C oder auf pH 7,0 und 150⁰C, pH 0,5 und 100⁰C oder pH 9,0 und 120° C eingestellt und genügend lange gehalten werden, um die Molkeproteinfeststoffe im wesentlichen auszufällen.

Die Proteolyse der wärmedenaturierten Molkeproteinfeststoffe kann auch bei 20° C oder bei 65° C unter Verwendung von Alcalase S-6 mit 2300 DeIf-Einheiten oder mehr pro Gramm trockenem Protein durchgeführt werden, um das Lösen des Proteins innerhalb von 30 min zu gewährleisten.

Beispiel 2

Eine Probe UF-Molkekonzentrat (600 g, 40 Gewichtsprozent Feststoffe) wurde auf 2400 g mit Wasser verdünnt, auf pH 4,8 eingestellt, auf 90° C erwärmt und 2 min bei dieser Temperatur gehalten. Die angefallene Aufschlämmung wurde auf Raumtemperatur gekühlt und zentrifugiert. Der Zentrifugenkuchen wurde mit Wasser gewaschen und gefriergetrocknet und ergab 112,5g wärmedenaturierte Molkeproteinfeststoffe.

Ein Teil (lOg) der wärmedenaturierten Molkeiroteinfeststnffe wirde in 90 ml Wasser dispergiert.

Die Aufschlämmung wurde auf pH 9,5 und 50° C eingestellt. 25 mg Alcalase S-6 (3750 Delf-Einheiten/ g Protein) wurden zugesetzt und das Gemisch 15 min bei 50° C gerührt, wobei der pH durch Zugabe von 1 η NaOH aufrechterhalten wurde. Die anfallende Lösung wurde auf 80° C 2 min erwärmt, um das zugesetzte Enzym zu desaL.ivieren, und dann wurde die Lösung auf Raumtemperatur gekühlt, auf pH 7,0 mit I η HCl eingestellt und gefriergetrocknet. Das Trokkenprodukt bestand den Protein-Funktionalitätstest und hatte annehmbaren Geschmack ohne widerwärtige Bitterkeit oder Salreeschmack.

Die Verwendung von 7,5 mg Alcalase S-6 (11 250 Delf-Einheiten/g Protein) in der obigen Enzymbehandlung führte ebenso zu einem funktionellen Protein mit annehmbarem Geschmack. Ein vergleichbares Produkt wurde auch erhalten, wenn nach dem obigen Verfahren mit üei Ausnahme gearbeitet wurde, daß der Zentrifugenkuchen aus der Wärmefällungsstufe anfangs mit Äthanol und dann mit Wasser gewaschen wurde und die Enzymbehandlung mit 5,0 mg (7500 Delf-Einheiten/g Protein) durchgeführt wurde.

Bei

spie]

Die Enzymbehandlung des Beispiels 2 wurde mit einer zweiten 10-g-Portion der gleichen wärmedenaturierten Molkeproteinfeststoffe wiederholt, aber mit 15 mg Alcalase S-6 (2250 Delf-Einheiten/g Protein), wobei die Behandlung so lange erfolgte, bis die J5 Aufnahme von 1 η NaOH gleich war mit der bei Verwendung von 25 mg Alcalase S-6. Dies dauerte 36 min. Das Trockenprodukt bestand nicht den Protein-Funktionalitätstest und hatte weniger guten Geschmack mit leicht unangenehmer Bitterkeit.

Beispiele 4—7

Die Enzymbehandlung von Beispiel 2 wurde mit wärmedenaturierten Molkeproteinfeststoffc η wiederholt, hergestellt aus UF-Molkekonzentrat wie in jenem Beispiel, aber unter folgenden Abänderungen der Behandlung:

Beispiel	4	5	25	6	7
ProteinaufschlämtTHir>g Protein, ε Wasser, ml	10 90	Papain') 250 162000	25 225	25 225
Enzymbehandlung Enzyme Einheiten g Protein⁵)	Subtilisin¹) 50 7500	50 8.5 30	Pepsin¹) 250 200	Fungi-Protease⁴) 250 ~ 310
Temperatur ⁰C pH Zeit, min	50 8.5 5	80 10	37 2.5 30	50 7.0 30
Desaktivierung Temperatur ⁰C Zeit, min	80 ->	95 10	80 ->

') Mikrobielle alkalische Protease aus B. subiilis.

²) Pflanzenprotease.

') Tierische Protease.

^J) Mikrobielle neutrale Protease aus A. oryzae.

p y

⁵) Beispiel 4 - Delf-Einheiten; Beispiel 5 - N.F. Pt: Beispiel 6 - Pepsin-Einheiten: Beispiel 7 - PC.

71 45 954

Has aus jedem der Ansätze erhaltene gefriergetrocknet Produkt bestand den Protein-Funktionalitätstest und haue guten Geschmack onne widerwärtige Bitterkeit oder Salzgeschmack.

Beispiel 8

S. cerevisiae-Hefezellen (800 g feucht, 172 g trokken) wurden in 1000 ml Wasser dispergiert, und der pH der Aufschlämmung wurde auf 9,5 durch Zugabe von 1 η NaOH eingestellt. Die Zellen wurden bei 633 kg/cm² und 30° C 80 min lang homogenisiert. Das anfallende Gemisch wurde zentrifugiert und die überstehende Flüssigkeit dekantiert. Die zurückbleibenden Feststoffe wurden in 1000 ml Wasser wieder aufgeschlämmt und erneut zentrifugiert. Die überstehenden Flüssigkeiten wurden vereinigt, auf pH 6,0 eingestellt, auf 70° C erwärmt und bei dieser Temperatur 1 h gehalten. Die anfallende Aufschlämmung wurde zer.rrifugiert, und der Zenüifügenküclicn wurde mit Wasser gewaschen, um 392 g feuchte, wärmedenaturierte Hefeproteinfeststoffe (72 g trokken) zu ergeben.

Ein Anteil (50 g) der feuchten, wärmedenaturierten Hefeproteinfeststoffe (9,2 g trocken) wurde in 200 ml Wasser dispergiert. Die Aufschlämmung wurde auf pH 8,5 und 50° C eingestellt, 100 mg Subtilisin (16 300 Delf-Einheiten/g Protein) wurden zugesetzt, und das Gemisch wurde bei 50° C und pH 8,5 30 min gerührt, wobei der pH dutch Zugabe von 1 η NaOH aufrechterhalten wurde. Die anfallende Lösung wurde auf 80° C 5 min erwärmt, um das zugesetzte Enzym zu desaktivieren, und die Lösung wurde dann auf Raumtemperatur gekühlt, auf pH 7,0 mit 1 η HCl eingestellt und gefriergetrocknet. Das Produkt bestand den Protein-Funktionalitätstest und hatte annehmbaren Geschmack ohne widerwärtige Bitterkeit oder Salzgeschmack.

Die Hydrolyse kann unter Verwendung von Fungi-Protease (einer mikrowellen sauren Protease) mit 240 HET/g Protein bei 50° C und pH 5,0 30 min wiederholt werden, um ein funktionelles Protein mit annehmbarem Geschmack zu ergeben.

Ersatz der S. cerevisiae-Zellen bei dieser Herstellung durch S. fragilis- oder C. utilis-Hefezellen, P. methylotropha, L. bulgaricus oder S. lactis-Bakterienzellen oder T. viride, F. solani oder A. oryzae-Fungizellen führt auch zu einem funktioneilen Protein mit annehmbarem Geschmack.

getrocknet. Das Produkt bestand den Protein-Funktionalitätstest und hatte annehmbaren Gtschrrack ohne widerwärtige Bitterkeit oder Salzgeschmack.

Beispiel iO

£in Gemisch aus iuOg lösungsmittelextrahierten Sojabohnenflocken und 1400 ml Wasser wurde 2 h bei 60° C gerührt und dann durch Siebe filtriert. Die

;.:· zurückbleibenden Flocken wurden e^rneiU in l!00ml Wasser 10 min bei 29° C aufgosc'.i;?mmt und wie if durch Siebe filtriert. Die vereinigten Flüssigkeiten wurden durch Filtration geklärt, auf pH 5,0 eingestellt, auf 95° C erwärmt und bei dieser Temperatur 10 min gehalten. Die erhaltene Aufschlämmung wurde auf Raumtemperatur gekühlt und zentrifugiert, und der Zentrifugenkuchen wurde mit Wasser gewaschen, um 100 g feuchte, wärmedenaturierte Sojaproteinfeststoffe (25 g trocken) zu ergeben.

Die feuchten, wärmedenaturierten Sojaproteinfeststoffc 'nurdcn in 300 rri! Wasser aufgeschlämm». D<p-Aufschlämmung wurde auf pH 9,5 und 50° C eingestellt, 125 mg Alcalase S-6 (7500 Delf-Einheiten/ g Protein) wurden zugesetzt, und das Gemisch wurde 15 min bei 50° C und pH 9,5 gerührt, wobei der pH durch Zugabe von 1 η NaOH aufrechterhalten wurde. Die erhaltene Lösung wurue 2 min auf 85° C erwärmt, um das zugesetzte Enzym zu desaktivieren, und dann wurde die Lösung auf Raumtemperatur abgekühlt, auf pH 7,0 eingestellt und gefriergetrocknet. Das trockne Produkt bestand den Protein-Funktionalitätstest und hatte annehmbaren Geschmack ohne widerwärtige Bitterkeit oder Salzgeschmack.

Die lösungsmittelextrahierten Sojabohnenflocken können durch Sojamehl, alkoholbehandelte Sojaflocken, Sojakonzentrat oder Sojagrütze ersetzt werden.

Beispiel 11 Beispiel 9

Ein» P-obe von 200 g trockener, wärmedenaturierter S. cerevisiae-Hefeproteinfeststoife (ein Bäckerhefe-Protein, gefällt bei 50° C, pH 6,0, aus mechanisch zertrümmerten Zellen) wurde in 1000 ml Äthanol aufgeschlämmt, filtriert und mit Wasser gewaschen. Der gewaschene Filterkuchen wurde in 1000 ml Wasser auf geschlämmt, die Aufschlämmung auf pH 8,5 und 50° C eingestellt, 2,0 g Alcalase S-6 (;5 000 Delf-Einheiten/g Proicin) wurden zugesetzt und das Gemisch bei 50° C und pH 8,5 30 min gu rührt. Die erhaltene Lösung wyrde 3 min auf 80° C erwärmt, um das zugesetzte Enzym ?v. desaktivieren, und die Lösung wurde isnr· auf Raumtemperatur gekühlt, auf pH 7,0 mit i π HC! eingestellt und gefrier-Eine 50-g-Probe trockener Sojamolkefeststoffe wurde in 150 ml Wasser gelöst. Die Lösung wurde auf pH 5,0 eingestellt, auf 95° C erwärmt und bei dieser Temperatur 5 min gehalten. Di > erhaltene Aufschlämmung wurde auf Raumtemperatur gekühlt und zentrifugiert, und der Zentrifugenkuchen wurde mit Wasser gewaschen, um 32 g feuchter, wärmedenaturierter Sojamolkeproteinfeststoffe (8 g trokken) zu ergeben. Der feuchte Kuchen wurde in 75 ml Wasser erneut auf geschlämmt Dis Aufschlämmuu* wurde auf pH 9.0 und 50° C eingestallt, 50 mg Alcalase S-6 (9375 Delf-Einheiten/g Protein) wurden zugesetzt, und das Gemisch wurde 15 min bei 50° C und pH 9,0 gerührt, wobei der pH durch Zugabe von 1 η NaOH gehalten wurde. Die erhaltene Lösung wurde 3 min auf 80° C erwärmt, um das zugesetzte Enzym ύμ desaktivieren, und die Lösung wurde dann auf Raumtemperatur gekühlt, auf pH 7,0 eingestellt und gefriergetrocknet. Das trockne Produkt bestand den Protein-Funktionalitätstest und hatte annehmbaren Geschmack ohne widerwärtige Bitterkeit oder S^Izgeschmack.

Beispiel 12

Funktionsile und «vännedanaturierte Molkeprc-Yei*-i>sts-oiie, iiergesieili w>c in Beispiel 2, wurden

auf ihre Wirksamkeit beim Ersatz des Gehalts an fettfreier Trockenmilch mit Hefe getriebener Backwaren unter Verwendung folgender Rezepturen für ein Standard-Weißbrot getestet:

Bestandteil, a	Kontrolle	Test
Allzweckmehl	250,0	250,0
Trockenhefe	6.25	6.25
gekörnter Zucker	20.00	20.00
fettfreie Trockenmilch	5.00	-
funktionelles oder denaturiertes
Molkeprotein	-	2.50
Salz	5.75	5,75
CalciumphosphaUmonobusisches)	0.50	0.50
pflanzliches Backfett	S.25	8.25
Azodicarbamid(0.1 %ige Lösung!	2.83	2.83
Kaliumbromat (0.45 %ige Lösung)	2.50	2.50
Wasser	165.0	165.0
Stearyl-2-lactylat-Emulgaior	0,50	0.50
Lactose	-	2.50

Die Bestandteile jeder Rezeptur wurden gemischt und der erhaltene Teig in eingefettete Formen eingefüllt, 5 h bei 60° C aufgehen gelassen und bei 221° C gebacken.

Testrezepturen, bei denen der Proteinersatz entweder funktioneile Molkeproteinfeststoffe oder ein 1 : 1-Gemisch aus funktioneilen Molkeproteinfestjtoffen und wärmedenaturierten Molkeproteinfeststoffen war, führten zu einem qualitativ guten Brot mit überlegenem Geschmack, Struktur und Laibvolumen. Ersatz durch wärmedenaturierte Molkeproteinfeststoffe alleine ergab ein Brot mit einem Geschmack, der mit der Kontrolle vergleichbar war, aber von weniger guter Struktur und geringerem Laibvolumen.

Funktionelle Hefeproteinfeststoffe, wie in Beispiel 8 hergestellt, können an die Stelle von funktioneilen Molkeproteinfeststoffen in dieser Rezeptur gesetzt werden.

Beispiel 13

Funktionelle und wärmedenaturierte Molkeproteinfeststoffe, hergestellt wie in Beispiel 2, wurden cuf ihre Wirksamkeit zum Ersatz des Gehalts an fettfreier Trockenmilch von Salatdressings unter Verwendung der folgenden Rezepturen getestet:

Bestandteil, ζ Kontrolle Test

Weinessig	20.0	20.0
blauer Käse (Blue cheese)	12.0	12.0
fettfreie Trockenmilch	5.0
funktionelles oder denaturiertes
Molkeprotein		2.5
Instant-Stärke	3.0	3.0
Eigelb	1.0	1.0
körnieer Zucker	4,0	4.0
Salz ~	4.0	4.0
Pflanzenöl	15.0	15.0
Trockenen)'	0.4	0.4
Zwiebelpuhcr	0.2	0.2
Knoblauchpulver	0.2	0.2
Mononatriunigliiiamat	0.1	0.1
Wa.ser	Λ 5.1	35.1

Die Stärke jeder Rezeptur wurde mit dem Wasser und dem Weinessig in einem Mischvorgang mit mittlerer Geschwindigkeit kombiniert. Die verbleibenden Trockenbestandteile, zuvor miteinander vermischt, wurden zugesetzt, dann das Eigelb, Pflanzenöl und schließlich der blaue Käse. Das Gemisch wurde bis zu einer gleichmäßigen Konsistenz gemischt und gekühlt.

Die Testrezeptur, bei der der Proteinersatz funktionelle Molkeproteinfeststoffe waren, führte zu einem qualitativ guten Salatdressing mit verbessertem Geschmack, verbesserter Viskosität und Beständigkeit gegenüber der Abtrennung von Wasser. Der Ersatz durch wärmedenaturiertes Molkeprotein ergab

'•5 ein Dressing mit weniger gutem Geschmack und herabgesetzter Viskosität, das auch Wasserabscheidung zeigte.

Die Herstellung eines Dressings wie angegeben, wobei 3,5 g funktionell Molkeproteinfeststoffe sowohl die 5,0 g fettfreie Trockenmilch als auch 1,0 g Eigelb in der Kontrollrezeptur ersetzten, führte zu einem Produkt verbesserter Viskosität und verstärktem Geschmack oder Aroma ohvie Anzeichen für eine Wasserabscheidung.

Beispiel 14

Funktionelle und wärmedenaturierte Molkeproteinfeststoffe, hergestellt wie in Beispiel 2, wurden auf ihre Wirksamkeil für den Ersatz des Gehalts an fettfreier Trockenmilch in Süßwaren unter Verwendung der folgenden Rezepturen für einen SchokoladeguS getestet:

Bestandteil,

Kontrolle Test

Pflanzenlett	26.6	26.6
körniger Zucker	60.1	60.1
40 Tapiocastärke	0.5	0.5
fettfreie Trockenmilch	3.8	_
funktionelles oder denaturiertes
Molkeprotein	-	1.9
Kakao	5.8	5.8
45 Vanillin	0.1	0.1
Salz	0.08	0.08
Schokoladen farbe	0.04	0.05
Wasser (siedend)	56.9	56.9

V) Das siedende Wasser wird den vorgemischten Trockenbestandteilen zugesetzt, und das Gemisch wird (15—20 min) geschlagen, bis der gewünschte Überlauf erhalten wurde. Der anfallende Schokoladenguß wurde unter Kühlung gelagert.

Die Testrezeptur, bei der der Proteinersatz funktionelle Molkeproteinfeststoffe waren, führte zu einem qualitativ guten Schokoladenguß mit verbessertem Geschmack. Der Ersatz durch wärmedenaturiertes Molkeprotein ergab ebenfalls einen qualitativ guten Guß, aber mit weniger gutem Geschmack.

Ein Gemisch funktioneller Molkeproteinfeststoffe mit Gelatine wurde hergestellt, in dem 2,1 g Gelatine in 200 ml Wasser bei 50° C gelöst waren, und die Lösung wurde mit 43,7 g der funktionellen Molkeproteinfeststoffe. 3,4 g Natriumhexametaphosphat und 1,7 g Kaliumaluminiumsulfat kombiniert, auf pH 5,0 eingestellt und gefriergetrocknet. Die Verwendung dieses Gernisrhs ils Proteinersatz in der

230 USIA] I

Testrezeptur führte zu einem überlegenen Schokoladenguß mit stark verbessenem Geschmack, verbesserter Verteilbarkeit, Glanztrocknung und Spitzeneigenschaften.

Funktionelle Hefeproteinfeststoffe, wie in Beispiel 8 hergestellt, können bei diesem Rezept an die Stelle funktioneller Molkeproteinfeststoffe gesetzt werden.

Beispiel IS

Funktionelle und wärmedenaturierte Molkeproteinfeststoffe, hergestellt wie in Beispiel 2, wurden auf ihre Wirksamkeit beim Ersatz des Gehalts an fettfreier Trockenmilch gefrorener Desserts unter Verwendung der folgenden Rezepturen für Schokoladeeiscreme getestet:

Bestundteil, g Kontrolle Test

schwere Sahne 25,0 25,0

fettfreie Trockenmilch 9,95
funktionelles oder denaturiertes

Molkeprotein - 4,97

granulierter Zucker 18,0 18,0

Lactose - 4,98

Gelatine 0,5 0.5

Kakaopulver 3,0 3,0

Wasser 43,05 43,05

Vaniliecxtrakt 0,5 0.5

Die Gelatine wurde in einem kleinen Anteil Wasser bei 63—66° C gelöst und unter konstantem Rühren den zuvor zusammengemischten übrigen Bestandteilen, Geschmacks- oder Aromastoff ausgenommen, bei der Temperatur zugesetzt. Das anfallende Gemisch wurde 20—30 min bei 74° C pasteurisiert und der Geschmacks- bzw. Aromastoff zugesetzt. Das Gemisch wurde dann in einem zweistufigen Homogenisator homogenisiert, rasch auf 4° C gekühlt und nach Standard-Gefriertechniken für Eiscreme gefroren.

Die Testrezeptur, bei der der Proteinersatz die funktionellen Molkeproteinfeststoffe waren, führte zu einer qualitativ guten Eiscreme mit überlegenem Überlauf, Geschmack, Struktur und Mundgefühl. Der Ersatz durch wärmedenaturierte Molkeproteinfeststoffe ergab eine Eiscreme mit weniger gutem Überlauf, Geschmack, Struktur und Mundgefühl.

Funktionelle Hefeproteinfeststoffe, hergestellt wie in Beispiel 8, können bei diesem Rezept an die Stelle funktioneller Molkeproteinfeststoffe gesetzt werden.

Bei

16

ihre Wirksamkeit beim Ersatz von Natriumcaseinat in nicht auf Milch basierenden Kaffeeaufhellern unter Verwendung der folgenden Rezepturen getestet:

Bestandteil, g Kontrolle Test

pflanzliches Fett 20,0 20,0

MaissirupfeststofTe, 42 D.E. 20,0 20,0

Natriumcaseinat 6,0
funktionelles oder denaturiertes

Molkeprotein - 6,0

Karrageenan 0,4 0,4

Emulgator (Span 60) 0,5 0,5

Polysorbat 60 0,3 0,3

Kaliumdihydrogenphosphat 0,4 0,4

Wasser 152,0 152,0

Wasser und Fett wurden auf 60° C erwärmt, und das Natriumcaseinat oder dessen Proteineisatz und dann die zuvor geschmolzenen Emulgatoren, das Karrageenan und die Maissirupfeststoffe wurden zugemischt. Das Gemisch wurde dann auf 71° C erwärmt, mit einem zweistufigen Homogenisator warm homogenisiert, wenn nötig auf pH 7,0 eingestellt, gekühlt und bei 4° C gelagert.

Jeder erhaltene flüssige Kaffeeaufheller wurde durch Zusatz von 10 ml des Aufhellers zu 80 ml einer Lösung von 2 Gewichtsprozent gefriergetrocknetem Kaffee in Wasser bei 74° C und anschließendes Erwärmen des erhaltenen Gemischs auf 91 ° C ausgewertet.

Die Testrezeptur, bei der der Proteinersatz funktionelles Molkeprotein war, verhielt sich ähnlich wie die Kontrolle insofern, als sowohl die Kontrolle als auch der Testkaffee keine Proteinkoagulation oder -fällung und nur leichte ölabscheidung beim Erwärmen von 74 auf 91° C (165 bis 195° F) zeigten. Dagegen zeigte der Kaffee mit wärmedenaturierten Molkeproteinfeststoffen in der Testrezeptur beide Erscheinungen beim Erwärmen in beträchtlichem Umfang.

Funktionelle Hefe- und Bakterienproteinfeststoffe, hergestellt wie in den Beispielen 8 und 9, und funktionelle Sojaproteinfeststoffe, hergestellt wie in den Beispielen 10 und 11. ersetzten die funktionellen Molkeproteinfeststoffe in dieser Rezeptur mit vergleichbaren Ergebnissen.

i spi el

Funktionelle und wärmedenaturierte Molkeproteinfeststoffe, hergestellt wie in Beispiel 2. wurden auf

Beispiel 17

Funktionelle und wärmedenaturierte Molkeproteinfeststoffe, hergestellt wie in Beispiel 2, wurden auf ihre Wirksamkeit beim Ersatz des Gehalts an fettfreier Trockenmilch eines Instant-Frühstücksnahrungsmittels unter Verwendung der folgenden Rezeptur getestet:

Bestandteil, e	Schokolade	Test	Orange	Test
	Kontrolle		Kontroüe
fett freie Trockenmilch	9.0		10.6
funktionelles oder denaturiertes		4,5		5.3
Molkcprotein		4,5		5.3
I.act öse		6.0		6.0
körniger Zucker	6.0	2.0	6.0	2.0
Mai vsirupfeststoffc	2,0	1.6	2.0
Kakao	1.6

	Bestundteil, g	27 45 954	Test	20	Test
19			_	Orange	0,6
Orangenaroma (ml)	Schokolade	-	Kontrolle	3,0
Orangenfarbstoff (ml)¹)	Kontrolle	0,06	0,6	0,02
Salz	_	0,2	3,0	0.2
!Carrageenan	-	0,25	0,02	-
Emulgator (Span 60)	0,06	0,15	0,2	-
Polysorbat 60	0,2	100,0	-	100,0
Wasser	0.25		-
0,15	100,0
100,0

') Lösung von 1 % FDC Nr. 5 und 0,2% FDC Nr.

Die Bestandteile jeder Rezeptur wurden kombiniert und das erhaltene Gemisch wurde bei 60° C 10 min pasteurisiert, in einem zweistufigen Homogenisator homogenisiert und gefriergetrocknet.

Durch Zugabe von 5 g der Schokoladengemischfeststoffe zu 100 ml Milch und der gleichen Menge Orangengemischfeststoffe zu Orangensaft wurden sofort-fertige Frühstücke hergestellt.

Sowohl mit Srftokoladen- als auch Orangentestrezepturen unter Verwendung funktioneüer Molkeproteinfeststoffe wurden qualitativ gute Fertigfrühstücke erhalten.

Funktionelle Hefeproteinfeststoffe, hergestellt wie in Beispiel 8, können an die Stelle funktioneller Molkeproteinfeststoffe in diesen Rezepturen gesetzt werden.

Beispiel 18

Funktionelle ur.J wärmedenaturierte Molkeproteinfeststoffe, hergestellt w?s in B-ispiel 2, wurden auf ihre Wirkung beim Ersa'z von Natriumcaseinat in Nichtmolkerei-Rahmkäse unter '»'^rwendung der folgenden Rezepturen getestet:

Bestandteil, g

Kontrolle Test

Natriumcaseinat	9.5	-
funktioneiles oder denaturiertes
Molkeprotein	-	9.5
Maissirupfeststoffe	3.8	3.8
Salz	0,15	0.15
Emulgator (Atmos 150)	0.40	0.40
Agar	2,00	2,00
pflanzliches Fett	30.5	30,5
Wasser	54.0	54.0

Die Trockenbestandteile wurden mit dem Wasser gemischt. Das geschmolzene Backfett und Emulgator wurden zugesetzt, und das Gemisch wurde dann auf pH 4,0 bis 5,0 eingestellt, 15 min bei 65° C pasteurisiert, in einem einstufigen Homogenisator homogenisiert und auf 4° C gekühlt.

Die Testrezeptur, in der der Proteinersatz funktioneile Molkeproteinfeststoffe waren, führte zu einem ausgezeichneten Rahmkäse mit überlegener Struktur und überlegenem Mundgefühl. Sowohl die Kontrollrezeptur mit Natriumcaseinat als auch die Testrezeptür mit wärmedenaturierten Molkeproteinfeststoffen als Proteinersatz ergaben keinen geeigneten Käse, weil das saure Gemisch beim Pasteurisieren gerann.

Wiederholung der Herstellung unter Ersatz der funktionellcn Hefeproteinfeststoffe durch wärmedenaturierte Hefeproteinfeststoffe, hergestellt wie in Beispiel 9, führte zu vergleichbaren Ergebnissen.

_|5 Beispiel 19

Funktionelle und wärmedenaturierte Molkeproteinieststoffe, hergestellt wie in Beispiel 2, wurden auf ihre Wirksamkeit beim Ersatz des Gehalts an fettfreier Trockenmilch bearbeiteter Fleischprodukte unter Verwendung der folgenden Rezepturen für Hackfleisch getestet:

Bestandteil, e

Kontrolle Test

400	400
16,0	16,0
5,0	5.0
3,0	3,0
48.0	-
_	24,0
0.25	0,25
1,0	1.0
3,0	3.0

frisch zerkleinertes Rindfleisch

zerriebene Zwiebeln

Tomalencatchup

Salz

reufreie Trockenmilch
funktioneiles oder denaturiertes
Molkeprotein

weißer Pfeffer

vermahlene Lorbeerblätter

Worcestershire-Sauce

Die Bestandteile wurden gemischt, in eine Hackfleischform gebracht und 45 min bei !91⁰C gebacken.

Die Testrezeptur, in der der Proteinersatz funktionelle Molkeproteinfeststoffe waren, führte zu einem besser strukturierten Hackfleisch mit verstärktem Geschmack. Ersatz durch wärmedenaturierte Molkeproteinfeststoffe ergab ein weniger gutes Hackfleisch mit weniger gutem Geschmack.

•»5 Unter Verwendung geeigneter Rezepte und ähnlicher Arbeitsweisen können Bratwürste und Frankfurter hergestellt werden.

Funktionelle Hefeproteinfeststoffe, hergestellt wie in Beispiel 8, können an die Stelle funktioneller Molkeproteinfeststoffp. in diesem Rezept und in geeigneten Rezepten für andere Fleischverarbeitungserzeugnisse, wie Würstchen und Frankfurter, gesetzt werden, worin die modifizierten Molkeproteinfeststofia den Gehalt an fettfreier Trockenmilch oder Natriumcaseinat des verarbeiteten Fleisches ersetzen können.

Beispiel 20

Funktionelle und wärmedenaturierte Molkeproteinfeststoffe, hergestellt wie in Beispiel 2, wurden auf ihre Wirkung beim Ersatz γόη Natriumcaseinat in einem Schlagobers der folgenden Zusammensetzungen getestet.

Das Wasser und das pflanzliche Fett wurden kombiniert, auf 71 C erwärmt und mit dem Natriumcaseinat oder dessen Ersatz gemischt. Das Gemisch aus Karrageenan. Guargummi, Polysorbat fiO und

Bestandteil, g

Kontroite Test

pflanzliches Backfett 79,9 79,9

Natriumcaseinat 1,0
funktionelles oder denaturiertes

Molkeprotein - 1 ,P

!Carrageenan l,4i I,4i

Guargummi 0,94 0,94

Polysorbat60 2,11 2,11

Emulgator (Span 60) 0,84 0,84

kömicer Zucker 70,0 70,0

V.ini!ic 2,5 2,5

Wajser 146,0 146,0

dem Emulgator (Spar 60) wurde auf 49° C erwärmt und dem Gemisch zugesetzt. Dann wurden der Zucker und Aromastoffe zugesetzt und das erhaltene Gemisch in einem zweistufigen Homogenisator warm homogenisiert, auf 10⁰C gekühlt und 4 h bei 4° C gelagert. Das abgeschreckte Gemisch wurde unter Verwendung eines Hochgeschwindigkeitsrührers mit Stickstoffeinspritzung auf 150—250 %> Überlauf geschlagen und das geschlagene Erzeugnis abgepackt und gefroren.

Die Testrezeptur, in der der Proteinfcrsatz funktionelle Molkeproteinfeststoffe waren, ergab ausgezeichneten Schlagobers mit verbessertem Überlauf, während die, in der der Ersatz wärmedenaturierte Molkeproteinfeststoffe waren, sich nicht schlagen ließ und einen Überlauf von weniger als 5O°/o hatte.

Die Herstellung von Schlagobers wurde unter Verwendung funktioneller Hefeproteinfeststoffe und wärmedenaturierter Hefeproteinfeststoffe, hergeste'H wie in Beispiel 8, wiederholt. Mit dem funktioneilen Protein war der Überlauf sogar noch höher, während die Rezeptur mit dem denaturierten Protein sich wieder nicht schlagen ließ.

Beispiel 21

Funktionelle und wärmedenaturierte Molkeproteinfeststoffe, hergestellt wie in Beispiel 2, wurden auf ihre Wirkung beim Ersatz von Gelatine in sofortfertigen gefrorenen Milchdesserts unter Verwendung der folgenden Rezepturen getestet:

Bestandteil, g	Kontrolle	Test
körniger Zucker	42.5	42.5
pflanzliches Backfett
(Kaorich beads)	16.5	16.5
fettfreie Trockenmilch	14,5	14.5
pflanzliches Backfett (Kdokreme)	13.0	13.0
Instant-Stärke	10.0	10.0
Salz	1.0	1.0
Vanille	1.0	1.0
Gelatine	1.0	-
funktionelles oder denaturiertes
Molkeprotein		1.0
Dextrin		1.0
Wasser (siedend)	100.5	100.5

Die Trockenbestandteile wurden in einem Mischer gemischt, das siedende Wasser langsam in Anteilen und unter Rühren der Mischung zugesetzt und die anfallende Misrhung abgepackt und gefroren.

Die Testrezeptur, bei der der Proteinersatz funktionclle Molkenroif hfeststoffe waren, führte zu einem qualitativ guten Gefrorenen mit verbessertem Geschmack. Ersatz durch wärinedenaturierte MoIVeproteinfeststoffe ergab e'u Delicti weniger guten Geschmacks. Eine Testrezepuir, b«i ae; der Protsin- - ersatz ein Gemisch funktioneller Molkeproteinieststoffe und von Gelatine war, wie in Beispiel 14 hergestellt, ergnh ein ausgezeichnetes Gefrornes mit überlegenem Geschmack.

Funktionelle Hefeproteinfeststoffe, hergestellt wie ίο in Beispiel 8, können bei diesem Rezept anstelle der funktionellen Molkeproteinfeststoffe gesetzt werden.

Beispiel 22

Funktionelle und wärmedenaturierte Molkeproteinfeststoffe, hergestellt wie in Beispiel 2, und funktionelle Hefeproteinfeststoffe, hergestellt wie in Beispiel 9, wurden auf ihre Wirkung beim Ersatz von Gelatine und proteinhaltigem Schlaginittel in Marshmallows unter Verwendung der folgenden Rezepturen getestet:

	Bestandteil, g	Kontrolle	Test
25	Teil A
	proteinhaltiges Schlagmitte!	3,0	-
	funktionelles oder denaturiertes
	Protein	-	3,0
	Wasser	15,0	15,0
30	Süßigkeiten-Zucker	15,0	15,0
	Teil B
	Gelatine	1,0	-
	funktionelles oder denaturiertes
35	Protein	_	1,0
	Wasser	3,0	3,0
	Teil C
	körniger Zucker	91,0	91,0
40	Glucose	11.0	11,0
	Wasser	31.0	31.0

Die Bestandteile des Teils A wurden gemischt und zu einem steifen Schaum geschlagen. Die Gelatine oder ihr Ersatz wurde in dem Wasser des Teils B gelöst und die Lösung unter Mischen dem Teil A zugesetzt. Die Bestandteile des Teils C wurden vereinigt, zum Sieden gebracht und mit den kombinierten Teilen A und B gemischt. Das erhaltene Gemisch wurde geschlagen, bis es die gewünschte Steifigkeit besaß.

Die Testrezepturen, in dsnen der Proteinersatz entweder funktionelle Molkeproteinfeststoffe oder funktionelle Hefeproteinfeststoffe waren, führten zu qualitativ guten Marshmallows vergleichbaren Geschmacks. Ersatz durch wärmedenaturierte Molkeproteinfeststoffe ergab ein Produkt, das sich nicht schlagen ließ und geschmacklich weitaus schlechter war. Eine Testrezeptur, in der der Proteinersatz ein Gemisch funktioneller Molkeproteinfeststoffe und von Gelatine war, wie in Beispiel 14 hergestellt, ergab ausgezeichnete Mäfshmällows mit einem überlegenen Geschmack.

B e i s ρ i e I 23

Funktionelle und wärmedenaturierte Molke- und Hefeproteinfeststoffe, hergestellt wie in den Bcispie-

He-tandteil.

Kontrolle lesl

hiwei(3 55.0 16.5
funktionelles oder denaturiertes

Molkeprotein 5.K

Wasser 32.7

Cream ο Γ tartar 0.8 0.8

körnieer Zucker 77.0 77.0

VaniMeextrakt (Teelöffel) 14 14

Das Eiweiß oder sein Ersatz wurde schaumig geschlagen. Cream of tartar, Zucker und Vanille wurden beim Schlagen zugesetzt, und es wurde weiter geschlagen, bis die Masse stehen blieb. Die Meringe wurde dann auf einer Zitronenfüllung in einer vorgekochten Pastetenkruste verteilt und die Pastete bei 204"C 5 -10 min gebacken.

Testrezcpturen. bei denen der Proteinersatz entweder funktioneile Molkeprotcinfeststoffe oder funktionelle Hefeproteinfeststoffe waren, führten zu qualitativ guten Meringen mit ähnlichem Geschmack, verbesserter Struktur und Wasser-Synerese. Bei Ersatz durch wärmedenaturierte Molke- oder Hefeproleinfeststoffe entstand keine Meringe.

Beispiel 24

Funktionelle und wärmedenaturierte Hefeproteinfeststoffe, hergestellt wie in Beispiel 9. wurden auf ihre Wirkung beim Ersatz von Eialbumin in einem leichten Kuchen unter Verwendung der folgenden Rezepturen getestet:

Bestandteil, a

Kontrolle Test

Irisches Kiweiß 102 81.6
fimktionelles oder denaturiertes

Hefeprotein 2.75

Kuchenmehl 30 30

körniger Zucker 97.0 97.0

Salz 0.3 0.3

Cream of tartar 1.75 1.75

Vanillecxtrakl (Teelöffel) 3 8 3 8

Mandelextrakt (Teelöffel) 18 18

Wasser 18.0

Das Mehl und die Hälfte des Zuckers wurden vorgemischt. Eiweiß. Cream of tartar und Salz wurden zusammengegeben und schaumig geschlagen. Dann wurde die zweite Hälfte des Zuckers langsam zugesetzt und weitergeschlagen, bis eine steife Meringe entstand. Geschmacks- bzw. Aromastoffe und anschließend die Mehl/Zucker-Mischung wurden langsam in die Meringe eingehoben und der erhaltene Teig wurde in eine ungefettete Röhrenforrn gebracht und gebacken.

Die Testrezeptur, bei der der Proteinersatz aus funktionellen Hefeproteinfeststoffen bestand, führte zu einem qualitativ guten leichten Kuchen von geringfügig weniger gutem Geschmack. Ersatz durch die wärmedenaturierten Hefeproteinfeststoffe ergab auch einen Kuchen mit geringfügig weniger gütern Geschmack sowie geringerem Kuchenvolumen.

lcn 2 bzw. 9. wurden auf ihre Wirkung beim Ersatz von F.ialbumin in Meringen unter Verwendung der folgenden Rezepturen getestit:

Beispiel 25

Funktionelle und wärmedenaturierte Molkeproteinfeststoffe, hergestellt wie in Beispiel 2, wurden auf ihre Wirksamkeit beim Ersatz von Eialbumin in Pfefferminzpasteten und anderen Süßwaren mit weichem Inneren unter Verwendung der folgenden Rezepturen zur Herstellung des Mazetta-Teils der Süßware getestet:

Bestandteil.

Kontr

Test

Miiissirup 58.19 58.19

körniger Zucker 29.09 29.09

Wasser 10,9 K).')

EialbimiinleststofTe 1 ,SJ
funktionelles oder denaturiertes

Molkeprotein 1,82

2n Die Bestandteile wurden zusammengegeben, auf ii4~C erhitzt, bis zum maximalen üuciiaüi heiß geschlagen und gekühlt.

Die Testrezeptur, bei der der Proteinersatz aus funktionellen Molkeproteinfeststoffen bestand, führte zu einer qualitativ guten Mazetta, die lockerer war und im Geschmack geringfügig weniger gut als die Kontrolle. Ersatz durch wärmedenaturierte Molkeproteinfeststoffe ergab eine etwa gleich lockere Mazetta wie die Kontrolle, aber mit viel schlechterem

so Geschmack.

Funktionelle Hefeproteinfeststoffe, hergestellt wie in Beispiel 8. können an die Stelle funktioneller Molkeproteinfeststoffs in dieser Rezeptur gesetzt werden.

B ei spi e !

Funktionelle und wärmedenaturierte Molkeproteinfeststoffe, hergestellt wie in Beispiel 2, wurden auf ihre Wirkung beim Ersatz von Eialbumin als Bindemittel für strukturiertes Pflanzenprotein unter Verwendung der folgenden Rezepturen für strukturiertes Sojaprotein getestet:

Bestandteil, ü

Kontrolle

Tesi

hydratisieries. strukturiertes

Sojaprotein 100 100

pflanzliches Backfett 20 20

Eialbuminfeststoffe 5
funktionelles oder denaturiertes

Molkeprotein - 5

Sojamehl 10 10

Weizengluten 10 10

Wasser 25 25

Das hydratisierte, strukturierte Sojaprotein wurde durch Mischen von 125 g strukturiertem Sojaprotein, 300 g Wasser, 25 g Fleischaroma, 8 g Mononatriumglutamat, ■ 12,5 g Salz und 0,5 g weißen Pfeffers und Stehenlassen des Gemischs bei Raumtemperatur über Nacht hergestellt.

Das pflanzliche Backfett wurde geschmolzen und mit dem Wasser, Eialbumin oder dessen Ersatz, Sojamehl und Weizengluten zusammengegeben. Dieses Gemisch wurde dann mit !00 g des hydratisierten, strukturierten Sojaproteins gemischt. Dieses Gemisch

wurde I—3 h stehengelassen und dann zu Fleischpasteten verarbeitet und bei 191 C 15 min erhitzt.

Die Testrezeptur, bei der der Proteinersatz aus funktionellen Molkeproteinfeststoffen bestand, führte zu einer qualitativ guten gebackenen Pastete, die der Kontrolle hinsichtlich Binde-, Emulgier- und Geschmackseigenschaften ähnlich war. Ersatz durch wärmedenaturierte Molkeproteinfeststoffe führte zu einf schlechteren Pastete mit weniger guten Binde-, Errmlgier- und Geschmackseigenschaften.

Funktionelle Bakterienproteinfeststoffe, hergestellt wie in Beispiel 8, können an die Stelle der funktionellen Molkeproteinfeststoffe in dieser Rezeptur oder einer solchen, in der der Proteinersatz für Sojamehl oder den Weizenglutengehalt des strukturierten Proteinerzeugnisses steht, gesetzt werden.

Beispiel 27

Die Wirksamkeit funktioneller und wärmedenaturierter Molkeproteinfeststoffe, hergestellt wie in Beispiel 2, bei der Verstärkung kohlensäurehaltiger Getränke wurde durch Zusatz von 0,5 bis 2 g der Feststoffe zu 100 ml einer handelsüblichen, kohlensäurehaltigen Orange-Soda oder von Ingwerbier (ginger ale) getestet. Zugabe der funktionellen Molkeproteinfeststoffe beeinträchtigte die Klarheit oder den Geschmack der Soda nicht. Zugabe der wärmedenaturierten MoikeproteinfesKtoffe zerstörte die Klarheit der Soda unter Ausfällung von Protein.

Funktionelle Hefeproteinfeststoffe, hergestellt wie in Beispiel 8, oder funktioneile Sojaproteinfeststoffe, hergestellt wie in Beispiel 10 oder 11, können an die Stelle der funktionellen Molkeproteinfeststoffe zur Verstärkung solcher kohlensäurehaltigen Getränke gesetzt werden.

Beispiel 28

Funktionelle und wärmedenaturierte Molkeproteinfeststoffe, hergestellt wie in Beispiel 2, wurden auf ihre Wirksamkeit beim Ersatz von fettfreier Trockenmilch in einer Schokoladenmilch unter Verwendung der folgenden Rezepturen getestet:

Bestandteil, g	Konirolle	Test
fettfreie Trockenmilch	6.6	_
funktionelles oder denaturiertes
Molkeprotein	-	3.3
Vollmilch	25.0	25.0
Lactose	-	3.3
körniger Zucker	9.2	9.2
!Carrageenan	0.04	0.04
Kakao	1.02	1.02
Vanille	0.15	0,15
Wasser	58.0	58.0

Die Bestandteile wurden gemischt, IO min bei 65° C pasteurisiert, in einem zweistufigen Homogenisator homogenisiert und auf 4° C gekühlt.

Die Testrezeptur, bei der der Proteinersatz aus funktionellen Molkeproteinfeststoffen bestand, führte /u einer qualitativ guten Schokoladenmilch mit nur geringfügig schlechterem Geschmack als dem der Kontrolle. Ersatz durch wärmedenaturierte Molkeproteinfeststoffe war unwirksam, da sich die Feststoffe nicht auflösten.

Funktionelle Hefeproteinfeststoffe, hergestellt wie in Beispiel 8, können an die Stelle funktioneller Molkeproteinfeststoffe in dieser Rezeptur gesetzt werden.

Beispiel 29

Funktionelle und wärmedenaturierte Molkeproteinfeststoffe, hergestellt wie in Beispiel 2, wurden auf ihre Wirkung beim Ersatz von fettfreier Trockenmilch, fciteststoften und Sojaprotein in ImbiBnahrungsmitteln unter Verwendung der folgenden Rezepturen für teigüberzogene Zwiebelringe getestet:

Bestandteil, g	Kontrolle	Test
fettfreie Trockenmilch	8.0
funktionelles oder denaturiertes
Molkeprotein		7.2
Sojaprotein	2,2
Weizenmehl	32.6	32.6
SaI/	0.78	0.78
Eifeststoffe	0.30	0.15
pflanzliches Backfett	2.33	2.33
1 : I-Ernulgatorgemisch
(Atmos 300:Tween 60)	0.30	0.30
Wasser	54.0	54.0

Alle Bestandteile, ausgenommen die Emulgatoren und das Backfett, wurden gründlich zusamme;--gemischt. Emulgatoren und Backfett wurden zusammengegeben, geschmolzen und dem Gemisch zugesetzt. Geschnittene Zwiebelringe wurden in den erhaltenen leichten Teig getaucht und bei 163° C in Pflanzenöl gebacken.

Die Testrezeptur, in der der Proteinersatz aus funktionellen Molkeproteinfeststoffen bestand, führte zu qualitativ verbesserten Zwiebelringen, die knusprig waren und einen leichten Fettgeschmack und gutes Aroma hatten. Ersatz durch wärmedenaturierte Molkeproteinfeststoffe führte zu Ringen mit etwa gleicher Qualität wie die Kontrolle.

Claims

Patentansprüche:

1. Funktionelles Protein, dadurch gekennzeichnet, daß es hergestellt wurde, indem

a) ungereinigtes natürliches Protein der Gruppe Molkeprotein, mikrobielles Protein und pflanzliches Protein einer Temperatur von etwa 40 bis 150° C in wäßrigem Medium bis zu erheblicher Proteinfällung ausgesetzt,

b) das ausgefällte Protein von dem Medium abgetrennt,

c) das abgetrennte Protein in wäßrigem Medium mit einem proteolytischen Enzym bei einer Temperatur von etwa 20 bis 65° C bis zu 30 min bis zum Lösen behandelt und

d) das Enzym desaktiviert wurde, wobei das Enzym in einer Menge, jeweils pro Gramm des abgetrennten Proteins auf Trockenbasis, von wenigstens etwa

240 HET bei einer mikrowellen sauren Protease,

300 PC bei einer mikrobiellen neutralen Protease, 2300 Delf-Einheiten bei einer mikrobiellen alkalischen Protease,

130 000 N. F. PE bei einer Pflanzenprotease und

150 Pepsin-Einheiten bei einer tierischen Protease
eingesetzt wurde.

2. Verfahren zur Herstellung des Proteins gemäß Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß

a) ungereinigtes natürliches Protein der Gruppe Molkeprotein, mikrobielles Protein und pflanzliches Protein einer Temperatur von etwa 40 bis 150^ C in wäßrigem Medium bis praktisch zum Lösen des Proteins ausgesetzt,

b) das ausgefällte Protein vom Medium abgetrennt,

c) das abgetrennte Protein in wäßrigem Medium mit einem proteolytischen Enzym bei einer Temperatur von etwa 20 bis 65° C bis zu 30 min bis zum Lösungseintritt behandelt und

d) das Enzym desaktiviert wird, wobei das Enzym in einer Menge, jeweils pro Gramm des abgetrennten Proteins auf Trockenbasis, von wenigstens etwa

240 HET bei einer mikrobiellen sauren Protease,

130 000 N. F. PE bei einer Pflanzenprotease und

150 Pepsin-Einheiten bei einer tierischen Protease
eingesetzt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2. dadurch gekennzeichnet, daß Molkeprotein verwendet wird.

4. Verfahren nach Anspruch 2. dadurch gekennzeichnet, daß als Quelle für das mikrobielle Protein eine Hefe aus der Gruppe S. cercvisiae,

S. fragil is uiid C. utilis verwendet wird.

5. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in Stufe a) bei einer Temperatur von etwa 70 bis 95° C und einem pH des wäßrigen Mediums von etwa 4 bis 7 gearbeitet wird.

6. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein von B. subtilis oder B. licheniformis stammendes proteolytisches Enzym verwendet wird.

7. Nahrungsmittel, enthaltend ein funktionelles Protein gemäß Anspruch 1 bzw. hergestellt gemäß einem der Ansprüche 2 bis 6, sowie wenigstens einen Vertreter aus der Gruppe Kohlenhydrat, Fett, einer weiteren, von dem funktionellen Protein verschiedenen Proteinquelle, Vitamine und Mineralstoffe.

8. Nahrungsmittel nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das funktioneile F.-otein die einzige Proteinquelle ist.

9. Nahrungsmittel nach Anspruch 7 mit der zweiten Proteinquelle, wobei das funktionell Protein einen erheblichen Anteii am Gesamiproteingehalt des Nahrungsmittels ausmacht.

10. Nahrungsmittel nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Proteinquelle fettfreie Trockenmilch, Natriumcaseinat, Gelatine oder Eialbumin ist.