DE2853556A1

DE2853556A1 - Verfahren zur herstellung von nahrungsmitteln, die eialbumin und milchfeststoffe enthalten, sowie auf diese weise erhaltene nahrungsmittel

Info

Publication number: DE2853556A1
Application number: DE19782853556
Authority: DE
Inventors: Pei Kung Chang; James Walter Easley
Original assignee: Stauffer Chemical Co
Current assignee: Kroger Co
Priority date: 1977-12-15
Filing date: 1978-12-12
Publication date: 1979-06-21
Also published as: CA1119456A; GB2010066A; GB2010066B; FR2411574A1; NL7812187A; BE872781A

Description

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Unsere Nr. 22 199 Ec/br

Stauffer Chemical Company Westport, Conn., V.St.A.

Verfahren zur Herstellung von Nahrungsmitteln, die Eialbumin und Milchfeststoffe enthalten, sowie auf diese Weise erhaltene Nahrungsmittel

Die Erfindung betrifft; ein Verfahren zur Herstellung von Nahrungsmitteln, die Eialbumin und Milchfeststoffe enthalten, wobei ein Molkenproteinkonzentrat gleichzeitig sowohl fettfreie Milchfeststoffe als auch Eialbumin ersetzt.

Molkenproteinkonzentrate sind bekannte Stoffe, die bisher auf die verschiedensten Weisen hergestellt wurden, wobei jeweils die Entfernung der wertvollen Molkenproteine aus den Millionen von Litern an Molke, die in vielen Ländern der Welt pro Jahr produziert werden, bewirkt wird. Da immer mehr Gesellschaften und Firmen versuchen, dieses Protein zu isolieren, müssen immer mehr Anwendungsgebiete für das Produkt gefunden werden. Dies ist besonders wichtig, da die billigere Trockenmolke und die von Lactose befreite Molke auf verschiedenen Marktbereichen, die ursprünglich von den isolierten Molkenproteinprodukten gehalten wurden, damit konkurrieren können.

Die Verwendung eines Molkenproteinkonzentrates als Ersatz für fettfreie Trockenmilch in Backwaren ist in der US-PS 3 9¹Jl beschrieben. Es war jedoch bisher niemand in der Lage, diese Erfindung in die Praxis umzusetzen, da die Kosten des Molken-

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proteinkonzentrates die Kosten der zu ersetzenden fettfreien Trockenmilchbestandteile bei weitem überstiegen. Der einzige Vorteil, der unter Anwendung solch eines direkten Ersatzes erreicht werden konnte, lag in der Herstellung von Backwaren mit einem hohen Proteingehalt.

Eines der weiteren Anwendungsgebiete von Molkenproteinen lag im Bereich der Mittel zur Herstellung von Schaumspeisen (einschließlich Schlagsahne) (whipping agents). Wegen der Ähnlichkeit der Proteinklassen zwischen Eialbumin und Molkenproteinen lag eine logische Ausweitung in der Verwendung von Molkenproteinen als Ersatz für Eialbumin oder dessen Punktionen. Es wurden zahlreiche Versuche unternommen, um.verschiedene technische Organisationen für eine Verwendung von Molkenproteinkonzentraten als Ersatz für Eialbumin in Backwaren oder in Mitteln zur Herstellung von Schaumspeisen u. dgl. zu interessieren. Der Ersatz von Eialbumin durch Molkenproteinkonzentrate war jedoch nicht immer befriedigend.

Es ist auch bekannt, daß ein hochkonzentriertes Molkenproteinkonzentrat wirksam eingesetzt werden kann. Technisch machen die zur Herstellung eines solchen Materials erforderlichen Verfahrensstufen den Ersatz nicht wirtschaftlich. Im Handel erhältliche Molkenproteinkonzentrate, wie z.B. ein ultrafiltriertes Molkenkonzentrat mit einem Proteingehalt von 50 %, ersetzen Eialbumin in Backwaren nicht wirksam. Die so hergestellten Kuchen zeigen ein geringeres Kuchenvolumen, besonders dann, wenn der Ersatz im Verhältnis Gewicht zu Gewicht erfolgt, und eine weichere Textur,'besonders dann, wenn der Ersatz bei oberhalb 50$ liegt. Versuche haben gezeigt, daß im allgemeinen nur geringe Mengen Eialbumin, d.h. bis zu 25 %_t durch das Molkenproteinkonzentrat ersetzt werden können. Eine derartige Anwendung wurde bisher nicht als allgemein technisch erfolgreich angesehen.

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Es wurde nun gefunden, daß diese Nachteile in einem einzigen Verfahren ausgeschaltet werden können, das zum Ersatz von sowohl Eialbumin als auch fettfreien Trockenmilchfeststoffen in Backwaren unter Erzielung eines wirtschaftlichen Vorteils führt.

Gemäß vorliegender Erfindung wurde gefunden, daß die Schwierigkeiten beim Ersatz von Eialbumin durch Molkenproteinkonzentrafe überwunden werden können, indem man einen Teil des Albumins bis zu etwa 75 Gew.-% und einen Teil der fettfreien Milchfeststoffe bis zu 100 Gew.-/S, jeweils bezogen auf trockene Feststoffe, durch eine ausreichende Menge eines nicht durch Wärme denaturierten Molkenproteinkonzentrates mit einem Gehalt von mindestens 35 % an praktisch und vorzugsweise aus saurer Molke hergestelltem Protein in einer Menge entsprechend mindestens 90 Gew.-Ji des Gewichtes an ersetztem Protein (d.h. der Gesamtproteingehalt des vereinigten Produktes aus Molkenproteinkonzentrat, Albumin und nichtfetten Milchfeststoffen ist nicht geringer als 10 % unter dem Proteingehalt des vereinigten Produktes aus fettfreien Milchfeststoffen und Eialbumin - bezogen auf trockene Feststoff^ - , wie es ursprünglich in dem Rezept vorhanden war)., ersetzt, wobei der Lactosegehalt 10 % des ursprünglichen Lactosegehaltes der ersetzten fettfreien Milchfeststoffe nicht übersteigt.

Mit diesem Verfahren wird das gesamte zugesetzte Molkenprotein wirksam ausgenutzt, und damit werden die Kosten der beiden ersetzten Bestandteile verringert, wodurch der Ersatz wirtschaftlich einen'Vorteil erbringt. Weiterhin werden mit den Nahrungsmitteln, die mit Hilfe des mehrfachen oder zweifachen Ersatzes hergestellt werden, Eigenschaften bereitgestellt, die denen der unter Verwendung der fettfreien Milchfeststoffe und des Eialbumins allein hergestellten Produkte im wesentlichen gleichwertig sind. Das Molkenproteinkonzentrat kann wirtschaftlich als

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ein Ersatz für fettfreie Milchfeststoffe eingesetzt werden, und die nachteiligen Eigenschaften des Nahrungsmittels, das unter Verwendung des Molkenproteinkonzentrates als Ersatz für Albumin hergestellt wurde, werden ausgeräumt. Die in Nahrungsmitteln am häufigsten anzutreffenden fettfreien Milchfeststoffe bestehen aus fettfreier Trockenmilch. Die nachfolgende Beschreibung bezieht sich auf dieses Material, obwohl die Erfindung selbstverständlich auch die Anwendung anderer fettfreier Milchfeststoffe umfaßt..

Wenn nichts anderes angegeben ist, beziehen sich nachfolgend alle Prozentsätze auf das Gewicht.

Die im erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzte saure Käsemolke wird durch saure Koagulation von Milchprotein unter Verwendung von Milchsäure produzierenden Bakterien (z.B. Lactobacillus sp.) oder durch Zusatz von für Ernährungszwecke zugelassenen Säuren, z.B. Milchsäure oder Chlorwasserstoffsäure, d.h., durch direkte Ansäuerung hergestellt. In jedem Fall wird soviel Säure zugesetzt, bis ein pH-Wert von etwa 4,6 erreicht ist. Bei diesem pH-Wert wird das Kasein unlöslich.und koaguliert als Käsebruch oder Quark. Der auf diese Weise hergestellte Käse ist üblicherweise als Hüttenkäse bekannt. Die auf diese Weise erhaltene Molke wird üblicherweise Hüttenkäsemolke genannt.

Das im erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzte Molkenproteinkonzentrat wird vorzugsweise zu 100 % aus saurer Käsemolke erhalten, obwohl geringere Anteile von bis zu 20 % an anderen Käsemolkeri eingesetzt werden können. Zu derartigen anderen Käsemolken gehört. Cheddarkäsemolke, die durch Koagulation . des Proteins mit Hilfe von Lab erhalten wird und gewöhnlich als süße Molke bezeichnet wird. Vorzugsweise sollte die Molke zu mindestens 90 % aus Hüttenkäsemolke bestehen.

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Das erfindungsgemäß verwendete Molkenproteinkonzentrat kann nach jedem der verschiedenen bekannten Verfahren, einschließlich Elektrodialyse (R.C. Stribley, Pood Processing, Bd. 24, Nr. 1, Seite 49, 1963), Umkehrosmose (Reversionsosmose), (P.G. Marshall u.a., Fractionation and Concentration of Whey by Reverse Osmosis, Food Technology, Bd. 22(a), Seite 696, 1968), Gelfiltration (Reissue-üS-PS 27 806) oder ultrafiltration (B.S. Horton u.a., Food Technology, Bd. 20, Seite 30, I972) hergestellt werden. Chemische Verfahren einschließlich der Phosphatfällung von Molkenprotain, wie sie in den US-PSn 2 377 624 und 4 043 990 beschrieben sind, können ebenfalls angewendet werden.

Um die gewünschten Ergebnisse der vorliegenden Erfindung zu erreichen, muß das Molkenproteinkonzentrat mindestens 35 Gew.-^, vorzugsweise mindestens 45 Gew.-% Protein enthalten. Ein besonders bevorzugtes Molkenproteinkonzentrat enthält etwa 45 bis etwa 55 Gew.-% Protein. Für die Zwecke der vorliegenden Erfindung ist es außerdem erforderlich, daß der Proteinersatz sowohl die Proteine der ersetzten fettfreien Trockenmilch als auch des ersetztenAlbumin: praktisch ausgleicht. Da fettfreie Trockenmilch üblicherweise etwa 35 Gew.-% Protein und Trockenalbumin üblicherweise etwa 80 Gew.-% Protein enthält, würde die Verwen-, dung eines Molkenproteins mit einem Proteingehalt von weniger als 35 Gew.-% den zusätzlichen Proteinbedarf _% der zum Ausgleich für den höheren Proteingehalt des Albumins erforderlich ist, nicht bereitstellen.

Es wurde gefunden, daß die wirksamsten Ergebnisse unter Anwendung eines ultrafiltrierten sauren Molkenkonzentrates (aus Hüttenkäse) mit einem Gehalt von etwa 40 bis etwa 60 Gew.-#_r vorzugsweise etwa 45 bis etwa 55 Gew„-# Molkenprotein erreicht werden. In einem typischen Verfahren wird Hüttenkäsemolke mit

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50 #iger Natronlauge auf einen pH-Wert von etwa 6,4 neutralisiert. Nachdem die neutralisierte Molke eine Zeitlang abgestellt wurde, wird der pH-Wert anschließend auf etwa 7,2 eingestellt, und irgendwelche gebildeten Peststoffe oder Niederschläge werden mit Hilfe einer Klärzentrifuge entfernt. Anschließend wird die geklärte Flüssigkeit pasteurisiert. Dann wird die Flüssigkeit in eine Ultrafiltrationsmembraneinheit , gebracht. Das Retentat (zurückgebliebene Produkt) wird eingedickt und sprühgetrocknet. Nach diesem Verfahren können Molkenprodukte mit einem Proteingehalt von 35 Gew.-% oder mehr hergestellt werden. Es werden Produkte erhalten, die im allgemeinen etwa 40 bis 60 Gew.-# Protein (TN χ 6,38), 10 bis 30 Gew.-% Lactose, 3 bis 15 Gew.-% Asche und 0,t· bis 4 Gew.-% Fett enthalten. Das getrocknete Retentat mit der .vorstehenden Zusammensetzung wird als Molkenproteinkonzentrat bezeichnet. Während man vorzugsweise das Molkenproteinkonzentrat in getrockneter Form einsetzt, kann auch|die flüssige Form auf Basis des prozentualen Proteingehaltes eingesetzt werden. Die Gehalte im fertigen Flüssigprodukt werden entsprechend eingestellt. Für einige Anwendungsformen hat es sich als wirksam herausgestellt, ein flüssiges Molkenkonzentrat zu verwenden, das einen Feststoffgehalt von etwa 15 Gew.-% und vorzugsweise von etwa 18 bis etwa 22 Gew.-% aufweist. Ein flüssiges Molkenproteinkonzentrat muß gekühlt aufbewahrt werden, um ein Unbrauchbarwerden zu verhindern.

Das Molkenproteinkonzentrat darf praktisch nicht durch Wärme denaturiert sein. Unter "nicht durch Wärme denaturiert" soll verstanden werden, daß mindestens 40 Gew.-% des Proteins, wie durch Löslichkeit bei einem pH-Wert von 4,6 bestimmt wird, durch die Erwärmung, die im Verlauf der Herstellung, z.B.

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beim Pasteurisieren und Trocknen, angewendet wurde, nicht denaturiert wurden. Daher wird also durch Gefriertrocknen weniger Protein denaturiert als durch Sprühtrocknen. Andere Formen der Denaturierung, wie z.B. die Verwendung eines Sulfits, haben keinen Einfluß auf die Eigenschaften des fertigen Molkenproteins. Die Verwendung eines für Ernährungszwecke zugelassenen Sulfits, wie z.B. Natriumsulfit, Natriumbisulfit, Cystein oder Cystin, in einer Menge von etwa 0,1 bis etwa 0,5 % ist besonders vorteilhaft, um die Koagulationstemperatur des Molkenproteins von etwa 80°C auf etwa 70°C herabzusetzen. Die zuletzt genannte Temperatur liegt näher bei der Koagulationstemperatur von Eiern und ist von besonderer Bedeutung in einem der bevorzugten Endprodukte, d.h. einem Rühreiersatz.

Die vorliegende Erfindung kann in jeder Form von Nahrungsmitteln angewendet werden, in der sowohl Albumin (Eiklar) als auch fettfreie Trockenmilch vorhanden sind. Hierzu gehören Backwaren, wie z.B. weiße Kuchen (white cakes), gelbe Kuchen (yellow cakes), Bisüuitkuchen, Schokoladenkuchen, süße Teigwaren (sweet doughs), im Ofen ausgebackenes Feingebäck, Pfannkuchen, im schwimmenden Fett ausgebackenes Gebäck, englisches Teegebäck (muffins) und dergleichen. Es ist nicht kritisch, ob diese speziellen Backwaren mit Hilfe von Hefe oder von chemischen Triebmittelsystemen, wie z.B. saures Natriumpyrophosphat, Natriumaluminiumphosphat und dergleichen in Kombination mit einem Bicarbonat, aufgetrieben wurden oder nicht.

Zu weiteren Anwendungsbereichen gehören Puddings sowie Soßen, Suppen, gefrorene Eierspeisen (frozen batters) und dergleichen.

Der Ersatz kann zum Zeitpunkt der Herstellung des Nahrungsmittels oder bei der Herstellung von gefrorenen oder getrockneten

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Gemischen zur Herstellung des Nahrungsmittels erfolgen. Flüssige Gemische werden weniger bevorzugt, da sie leichter unbrauchbar werden»

Abgesehen von dem bevorzugten Anwendungsbereich bei Backwaren liegt ein besonders bevorzugter Anwendungsbereich der Erfindung im Ersatz von Albumin und fettfreien Trockenmilehfeststoffeh in flüssigen Eiersatzprodukten, wie sie in den US-PSn 3 911 144 und 3 928 632 beschrieben werden. Diese Produkte sollen organoleptisch, wenn sie in Form von Rührei zubereitet sind, in ihrer Wirkung ganzen Eiern ähnlich sein, jedoch einen verminderten Cholesteringehalt aufweisen. Sie können gemäß der US-PS 3 911 122 in gefrorener Form oder gemäß der US-PS 3 928 632 in flüssiger Form geliefert werden. Beide Produkte bestehen aus etwa 24 bis etwa 88 Gew.-% flüssigem Eialbumin, etwa 3 bis etwa 8 Gew»-# fettfreier Trockenmilch und etwa 9 bis etwa 13 Gew»-# pflanzlichem öl sowie verschiedenen anderen Bestandteilen, um angenähert die Eigenschaften von Eigelb, das ersetzt wurde, zu ergeben. Da diese Zusammensetzungen auch fettfreie Trockenmilch enthalten, liegt es im Bereich der vorliegenden Erfindung, bis zu 100 % der fettfreien Trockenmilch und bis zu 75 % des flüssigen Eialbumins in diesen Zusammensetzungen durch das vorstehend beschriebene Molkenproteinkonzentrat zu ersetzen. In. diesem Zusammenhang wird besonders 'auf die US-PSn 3 911 144 und 3 928 632 hingewiesen. ■'"""."

Es wurde auch gefunden, daß: die Masse und die Textur dieser Eiersatzprodukte, die gemäß vorliegender Erfindung hergestellt werden, bedeutend verbessert werden können, wenn man den pH-Wert des Endproduktes" mit Hilfe einer eßbaren Base, z.B. Natrium-, Calcium- oder Kaliumhydroxid, auf einen Bereich von etwa 9 bis 10 einstellt. Auch Salze, wie z.B. Trinatriumphosphat und Tetranatriumpyrophosphat sowie andere kondensierte

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Phosphate, können zur Einstellung des pH-Wertes angewendet werden, soweit der gewünschte pH-Wert dabei aufrechterhalten wird.

Erfindungsgemäß wird da.3 Molkenproteinkonzentrat angewendet, um etwa 25 bis etwa 100 Gew.-%₃ vorzugsweise etwa 50 bis etwa 100 Gew.-% und insbesondere mindestens 90 Gevi.-% des Bedarfes an fettfreien Milchfeststoffen und etwa 25 bis etwa 75 Gew.-Ji, vorzugsweise etwa kO bis etwa 60 Gew.-% des Albuminbedarfes, jeweils bezogen auf trockene Peststoffe, zu ersetzen. Um die Ziele der vorliegenden Erfindung zu erreichen, ist es erforderlich, daß der Proteinersatz in einer ausreichenden Menge durchgeführt wird, um mindestens 90 Gew.-% des ersetzten Proteins zu liefern. Die Mengen an Albumin, die ersetzt werden, hängen vorzugsweise ab von der Menge an überschüssigem Protein, die nach einem 100#igen Ersatz der fettfreien Milchfeststoffe durch das Molkenproteinkonzentrat zur Verfügung steht. Für diese Anwendung hat sich ein flüssiges Molkenkonzehtrat mit einem Feststoffgehalt von mindestens 15 % und vorzugsweise von etwa 18 bis 22 % als wirksam erwiesen. Da fettfreie Trockenmilch etwa 35 Gew.-? Protein enthält und getrocknetes Eialbumin etwa 80 Gew.-J5 Protein enthält, muß die Menge an fettfreier Trockenmilch, die durch ein Produkt mit höherem Proteingehalt ersetzt wird, praktisch den Proteinverlust ausgleichen, der durch den Ersatz des Albumins entsteht. Beispielsweise wird bei einem Produkt, das 300 g flüssiges Eialbumxn (etwa 12 % Protein) und 100 g fettfreie Trockenmilch enthält, durch den Ersatz der 35$ Protein in der fettfreien Trockenmilch durch ein Molkenkonzentrat mit einem Proteingehalt von 50 % eine überschüssige Menge von 15 g Protein bereitgestellt. Da getrocknetes Albumin etwa 80 % Protein enthält, können die 15 g Protein 18,75 g getrocknetes Eialbumin von den ursprünglich vorhandenen J>6 g ersetzen» Jeder zusätz-

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liehe Verlust an Wasser beim Ersatz des flüssigen Eialbumins wird dadurch ausgeglichen, daß man eine praktisch äquivalente Menge Wasser zusetzt.

Molkenproteinkonzentrate mit einem höheren Proteingehalt,-beispielsweise einem Proteingehalt von 75 Gew.-#, können ebenfalls zum Ersatz von Albumin und fettfreier Trockenmilch eingesetzt werden. Es kann aber sein, daß die Bearbeitungskosten zur Herstellung derartig hoch konzentrierter Produkte diese Verwendung nicht rechtfertigen. Molkenproteinkonzentrate mit einem Proteingehalt von weniger als 50 % und mehr als 35 %> z.B. einem Proteingehalt von 40 %, können ebenfalls eingesetzt werden. Wenn 100 g fettfreie Trockenmilch mit einem Proteingehalt von 35 % durch ein Molkenproteinkonzentrat mit einem Proteingehalt von 40 % ersetzt werden, stehen 5g überschüssiges Protein zur Verfügung. Dieses überschüssige Protein könnte zum Ersatz von etwa M g Albumin, bezogen auf trockene Feststoffe, verwendet werden.

Abgesehen vom Proteingehalt ist es wichtig, daß eine Erhöhung des Lactosegehaltes über 10 % des ursprünglich vorhandenen Gehaltes vermieden werden muß. Es wurde festgestellt, daß der Lactosegehalt einen Einfluß auf die Eigenschaften des fertigen Nahrungsmittels hat. Das Molkenproteinkonzentrat, das große Mengen Lactose enthält, muß in einer Menge verwendet werden, die den Lactosegehalt des fertigen Nahrungsmittels nicht in bedeutender Weise erhöht. Der Fachmann ist in der Lage, diese Mengen leicht zu berechnen, da fettfreie Trockenmilch im allgemeinen etwa 51 % Lactose enthält. Vorzugsweise sollte der Lactosegehalt so eingestellt werden, daß das fertige Nahrungsmittel gegenüber dem ursprünglichen Lactosegehalt einen Überschuß von nicht weniger als 5 % aufweist.

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Wenn auch die vorliegende Erfindung am Beispiel von fettfreier Trockenmilch erläutert wurde, so umfaßt die Erfindung doch alle Quellen für fettfreie Milchfeststoffe, einschließlich Vollmilch (flüssig oder fest), Magermilch, kondensierte oder evaporierte Milch und dergleichen. Der Ersatz erfolgt auf der Grundlage des Proteingehaltes. Beim Ersatz eines flüssigen Systems durch ein trockenes Molkenproteinkonzentrat muß soviel Wasser zugesetzt v/erden, daß der Verlust ausgeglichen wird. Beim Ersatz eines Butterfett enthaltenden Milchproduktes durch das Molkenproteinkonzentrat kann zum Ausgleich eine entsprechende Menge Fett oder öl zugesetzt werden.

In einigen Anwendungs formen kann zur Verminderung der Gels amtkosten eine geringe Menge an getrockneter Molke oder einem anderen Molkenprodukt, z.B. von Lactose befreiter Molke, zugesetzt werden. Die zugesetzte Menge muß so eingestellt sein, daß der Protein- und Lactosegehalt des Nahrungsmittels innerhalb der Grenzen der vorliegenden Erfindung liegt, und daher wird der Zusatz von Molke erfindungsgemäß weniger bevorzugt .

Es wurde auch gefunden, daß die Art des zum Ersatz des Albumins und der fettfreien Trockenmilch verwendeten Proteins einen Einfluß hat. Beispielsweise hat sich Natriumcaseinat als ungünstig für das System der Erfindung erwiesen. Ein Sojabohnenisolat, wenn es auch nicht funktionell ungünstig ist, bringt jedoch Schwierigkeiten im Hinblick auf den Geschmack mit sich. Einige modifizierte Molkenprotexnprodukte führen, wenn sie teilweise als Ersatz für die fettfreie Trockenmilch eingesetzt werden, zur Bildung eines Kuchens, der für die Handhabung eines Handelsproduktes zu mürbe ist. Ein teilweiser Ersatz des Molkenproteinkonzentrates durch andere Pro-

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teine wird nicht bevorzugt.

Wenn ein Produkt ursprünglich eine geringe Menge an Molkenfeststoffen enthält, könnte das Molkenproteinkonzentra.t auch als Ersatz für dieses Material verwendet werden. Dies ist im allgemeinen jedoch nur dann von praktischem Wert, wenn die Vereinfachung des Ersatzes den Kostenunterschied rechtfertigt.

Vorliegend wird die Proteinnenge. bezogen auf Gesamt-Kjeldahl-Stickstoff (TN χ 6,38).

Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele näher erläutert:

Beispiel 1 ·

Nach der US-PS 3 911 14.4" wurde ein Eiersatzprodukt hergestellt. Dazu wurden 820 g flüssiges Eialbumin mit 15 g Maisöl und 60 g fettfreier Trockenmilch gemischt. Getrennt wurde ein trockenes Gemisch aus 1,6 g Carboxymethylcellulose, 0,5 g Natriumeitrat, 0,75 g Aluminiumsulfat, 0,042 g Natrium-eisenpyrophosphat, 0,75 g Natrium-zinksulfat, 0,0011 g Thiaminmononitrat, 0,0011 g Riboflavin und 0,0001 g Vitamin D„ hergestellt. Dieses trockene Gemisch wurde mit dem vorher hergestellten Gemisch aus Eialbumin, Maisöl und fettfreier Trockenmilch gemischt. In das auf diese Weise erhaltene Gemisch wurden- 70 g Maisöl gegeben und gut untergemischt. Getrennt wurde ein ölgemisch aus 14,98 g Maisöl, 2,92 g Lecithin, 2,50 g eines für Ernährungszwecke zulässigen Emulgiermittels., Myvätex 3~5O (Gemisch aus Mono- und Diglyceriden und Pr-opylenglykol-raonostearat, hergestellt von

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der Eastman Chemical Products Company, D.P.I. Division), 0,0275 g'ß-Carotin, 0,75 g Triethylcitrat und 5 Tropfen Eiaroma hergestellt. Dieses ölgemisch wurde anschließend in das bereits vorher erhaltene Gemisch eingemischt, und das vollständige Gemisch wurde sodann 5 Minuten auf 57°C erhitzt. Das Produkt wurde anschließend auf eine Temperatur von 27 bis 32 C abgekühlt und sodann in einem Homogenisator nach Manton-Gaulin unter Anwendung eines Druckes von 70 bar in der ersten Stufe und von 35 bar in der zweiten Stufe homogenisiert. Anschließend wurde das Produkt gefriergetrocknet.

Beispiel 2

Die Arbeitsweise von Beispiel 1 wurde wiederholt, um ein Eiersatzprodukt gemäß vorliegender Erfindung zu erhalten, wobei 50 % .des Eialbumins, bezogen auf trockene Feststoffe, und 100 % der fettfreien Milchfeststoffe' in der Zusammensetzung gemäß Beispiel 1 ersetzt wurden. Die Arbeitsweise von Beispiel 1 wurde wiederholt, wobei als Ersatz für die angegebenen Bestandteile die in der nachstehend aufgeführten Tabelle I angegebenen Bestandteile eingesetzt wurden. Das V/asser wurde zu Beginn der Reaktion zusammen mit dem Molkenproteinkonzentrat zugegeben.

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TABELLE I

Bei- Bei- Bei- Beispiel 1 spiel 2A spiel"2B spiel 2C

Bestandteile Cg)

Eialbumin (flüssig) 820 410 410 410

fettfreie Trockenmilch 70 - - 70

Molkenproteinkonzentrat*

■gefriergetrocknet - H9,2

sprühgetrocknet - - 119,2

löslich*"'' - - - 49,2

Wasser (cm³) - 360,8 360,8 360,8

53,5 % Molkenprotein aus Hüttenkäsemollce (bezogen auf trockene Feststoffe);

hergestellt durch Behandlung von Molkenproteinkonzentrat mit HCl auf einen pH-Wert von 4,6 und Entfernung der löslichen Fraktion, die durch Ultrafiltration auf einen Proteingehalt von 80 % konzentriert wurde.

In jedem der Beispiele 2A, 2B und 2C wurden 410 g flüssiges Eialbumin ersetzt durch 49,2 g des Molkenproteinkonzentrates und 360,8 g Wasser (Eialbumin enthält 88 % Wasser). In den Beispielen 2A und 2B wurden die 70 g fettfreie Trockenmilch ersetzt durch 70 g des Molkenproteinkonzentrates.

Da Eialbumin etwa 10,6 % Protein enthält, enthalten 820 g Eialbumin etwa 86,92 g Protein. Da fettfreie Trockenmilch etwa 35,7 % Protein enthält, werden durch 70 g fettfreie Trockenmilch etwa 24,9 g Protein "bereitgestellt. Das Produkt von Beispiel 1 enthält daher aus dem Eialbumin und der Milch 111,82 g Protein. Da das verwendete Molkenproteinkonzentrat einen Proteingehalt von 53,5 % aufwies, wurden mit den 119,2

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des Konzentrates 63,68 g Protein bereitgestellt. Die Proteinmenge in den Produkten der Beispiele 2A und 2B betrug daher 63,68 g + die Hälfte des Proteingehaltes des Eialbumins von Beispiel 1 oder 43,46 g, was insgesamt 107,14 g Protein entsprach. In diesen Beispielen wurden 95 % des Proteins ersetzt.

In Beispiel 2C wurde die Hälfte des Albumins mit einem Proteingehalt von 43,40 g ersetzt durch 49,2 g Protein, was einem Ersatz von 109 % entsprach.

Die wärmehärtbaren Eigenschaften der Eiersatzprodukte von Beispiel 1 und der vorliegenden Erfindung wurden bestimmt, indem man eine Kristallisationsschale mit den Maßen 50 χ 70 mm mit 100 g des zu testenden Materials bei einem pH-Wert von 7,4 füllte. Das Eiersatzprodukt wurde 15 Minuten in einem bei 95°C gehaltenen Bad erwärmt, um das Produkt zu gelieren, und sodann in einem kalten Wasserbad von 0 bis 5 C gekühlt. Die Gelfestigkeit des gelierten Eiersatzproduktes wurde mit Hilfe eines Gelprüfgerätes der Marine Colloid, d.h. eines kleinen Stempels, unter Anwendung einer mäßigen Geschwindigkeit gemessen (wie in der US-PS 4 056 612 beschrieben). Dabei wurden die folgenden Ergebnisse erhalten:

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TABELLE IT

VoI lei -Ersatz	Gelfestigkeit (g) Mitte Kante	480	Konsistenz nach dem Backen
Produkt von Bei spiel 1 (Kontrolle^	470	650
Beispiel 2A⁺	4^4	910	etwas härter als Beispiel 1
Beispiel 2B⁺	570	340	härter als Bei spiel 1
Beispiel 2C⁺	230	weicher als Bei spiel 1

flüssiges Produkt, wie hergestellt, nicht getrocknet»

Die emulgierenden Eigenschaften der Vollei-Ersatzprodukte der Beispiele 1 und 2 und des KontrollVersuches wurden getestet, indem man jede Probe bei 2000 UpM 10 Minuten lang bei 25°C zentrifugierte. Bessere Emulgiereigenschaften zeigen sich durch geringere Mengen an abgetrennter Flüssigkeit» Die folgenden Ergebnisse für die prozentuale Abtrennung von Flüssigkeit wurden erhalten:

TABELLE III

Vollei-Ersatz

abgetrennte Flüssigkeit

Beispiel i
Beispiel 2A⁺ Beispiel 2B⁺ Beispiel 2C⁺

33 29 11

63

⁺flüssiges Produkt, wie hergestellt, nicht getrocknet.

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Beispiel 3

Unter Verwendung der Vollei-Ersatzprodukte, die nach der Arbeitsweise der Beispiele 1 und 2 erhalten worden waren, wurde ein Bisquitkuchen mit folgender Zusammensetzung und unter Anwendung des folgenden Mischverfahrens hergestellt:

Bisquit-Kuchen-Rezept	(sponge cake)	300 g	g
Bestandteile:		360 g	g
Kuchenmehl			g
Zucker			g
mit überhitztem Dampf	behandelte	22,5
fettfreie Trockenmilch	oder Molken-	9,4
proteinkonzentrat		8,5
Salz		15,0
Backpulver
Emulgiermittel (Atmos	G-2462)⁺⁺⁺

Trockeneigelb oder zu 50 % durch

Volleiersatz ersetztes Produkt 37,0 g

Eialbumin oder zu 50 % durch Volleiersatz ersetztes Produkt -

Wasser - erste Stufe .

zweite Stufe

16	g
210	cm³
150	cnr

⁺⁺⁺ Das Emulgiermittel Atmos G*-2462 ist eine Kombination aus hydratisieren Mono- und Diglyceriden, Polysorbat (Fettsäureester des Ethers von Sorbitan mit 4 Mol Polyethylenglykol, der als Fettsäurereste Reste von Laurinsäure, Palmitinsäure und/oder Stearinsäure enthält) und Sorbitan-monostearat.

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Mischverfahren:

1. Es wurde ein Mischer mit einem Kessel mit einem Passungsvermögen von 2 184 1 (Hobart Modell C-IOO) und einem Schlagwerk aus Draht.. (wire whip) verwendet.

2. Alle trockenen Bestandteile wurden mit dem Emulgiermittel und dem Wasser für die erste Stufe in den Kessel eingebracht und wie nachstehend angegeben gemischt, wobei der Kessel mehrmals ausgekratzt wurde.

3. Es wurden 210 cm-⁵ Eiswasser plus 2 cm Vanille zugesetzt und eingemischt. Der Kassel wurde nach jedem Zeitintervall ausgekratzt, ....."

Minuten Geschwindigkeit

1/2 gering

1 mäßig

3 hoch ·

3 ho ch

4. Es wurden 150 cm Wasser zugesetzt.

Minuten Ges chwindigkeit 1/2 gering

2 mäßig

4 gering

2 mäßig

5· Wenn das spezifische Gewicht von 0,510 bis 0,525 nicht erreicht worden war, wurde v/eitere 30 Sekunden lang bei der dritten Geschwindigkeit gemischt.

6. 283 g des Produktes -wurden in eine nicht gefettete röhrenförmige Form mit einer Länge von l6,51 cm eingebracht und 30 Minuten läng bei etwa IS)O⁰G gebacken.

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Entsprechende Kontrollproben wurden unter Verwendung des Eiersatzproduktes gemäß Beispiel 1 und unter Verwendung von

ZU

Vollei hergestellt. Die/testenden Kuchen wurden ähnlich wie die Kontrolle von Beispiel 1 nach Geschmack, Festigkeit, Struktur, Farbe und Gesamterscheinung beurteilt. Die Ergebnisse sind in der nachstehenden Tabelle IV zusammengestellt.

TABELLE IV · Wirkung von Vollei-Ersatz-Produkten in Bisquitkuchen

Volleiersatζ

spezifisches Volumen

Textur

Körnung

3A. getrocknetes

handelsübliches
Eiersatzprodukt
(Standard Brand) (US-PS 3 911 144)

4,43

weicher als Beispiel 3B

1,5

3B.	getrocknetes Ei ersatzprodukt von Beispiel 1	4,35	ähnlich wie Kontrolle	1,0
3C	erfindungsgemäßes Eiers atzprodukt von Beispiel 2A	4,52	ähnlich wie Kontrolle	1,0
	Beispiel 2B	4,41	fester als Beispiel 3B	1,5
	Beispiel 2C	4,30	ähnlich wie Kontrolle	1,0
3D.	Vollei (Kontrolle)	4,80	gut	1,0

1 - 3 (1: feines Korn; 3'· grobes Korn)

Beispiel 4

Es wurde ein weiß^er Kuchen hergestellt, wobei 50 % des Ei-

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albumins und 80,2 % der fettfreien Trockenmilch oder 100 % der fettfreien Trockenmilch durch Molkenproteinkonzentrat oder durch eine Kombination aus 75 % Molkenproteinkonzentrat und 25 % eines ausgefällten Produktes, das durch Neutralisation von saurer Molke auf einen pH-Wert von 7 erhalten worden war (hier nachfolgend als modifizierte Molkenfeststoffe bezeichnet), ersetzt wurden. Der weiße Kuchen wurde entsprechend dem folgenden Rezept und der folgenden Arbeitsweise erhalten:

Weißer Kuchen (white cake),Rezept g

Zucker (Baker's Special) 340,5

Kuchenmehl (Snosheen) 312,05

mit überhitztem Dampf behandelte f^ettfreie Trockenmilch oder
Molkenproteinkonzentrat 28,35

Salz ' 5,315

Backpulver 17,718

Eialbumin (fest) oder

Molkenproteinkonzentrat 26,56

Speisehartfett 14-1,85

Emulgiermittel (Atmos G-2462*> 3,12

Wasser- - erste Stufe 218 cm^

Wasser - zweite Stufe II6 cm·⁵

Vanille . ' 10 cm³

Das Emulgiermittel Atmos G-2462 ist eine Kombination aus hydratisierten Mono- und Diglyceriden, Polysorbat 60 und Sorbitanmonostearat (Hersteller: Atlas Industries).

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Arbeitsweise

1. Alle trockenen Bestandteile werden gesiebt.

2. In einem Mischer (Hobard C-IOO) werden alle trockenen und gesiebten Bestandteile mit dem Speisehartfett und dem Emulgiermittel 4 Minuten lang bei der Geschwindigkeit Nr. 1 mit dem Schaufelrührer gerührt.

3. Erste Stufe - 218 cm³ Wasser

1/2 Minute, Geschwindigkeit Nr. 1, abkratzen 1 Minute _x Geschwindigkeit Nr. 2, abkratzen 1 Minute, Geschwindigkeit Nr. 3₃ abkratzen zweite Stufe - 116 cnr Wasser und 10 cm-* Vanille

1/2 Minute, Geschwindigkeit Nr. !,abkratzen 3 Minuten, Geschwindigkeit Nr. 1, abkratzen.

4. Das spezifische Gewicht des geschlagenen Teiges wird bestimmt.

5. 400 g des geschlagenen Eierteiges werden in eine Form mit einem Durchmesser von 20,3 cm gegeben.

6. Der Kuchen wird 27 bis 30 Minuten bei 176,7°C gebacken.

TABELLE V

Menge der verschiedenen Ersatzstoffe für Albumin und fettfreie Trockenmilch in weißen Schichtkuchen

Beispiel % ersetztes fettfreie Gesamprotein

Albumin Trocken- gewicht, g

milch (Gew./Gew»)

3A. Kontrolle 0 0 31,i| ■

3B. Molkenproteinkonzentrat 50 % 50 0 27,6

3C Molkenproteinkonzenr

trat 50 % 50 80,2 31,4

3D. Molkenproteinkonzen-• trat 50 % und modifizierte Molkenfeststoffe im Gewichtsverhältnis 3:1 50 100 28,6

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	Teig	Kuchen	.-.-■- 3,15	pH-Wert	und fettfreie	Bruchkraft
	spezifisches spezi- Gewicht fisehes Volumen	3,07	7*74
	0.	■.'... 3,23	7,66	Kör-₊₊ nung	330
TABELLE	0.	3,26	7,79	1	270
, YI	0_:	7,74	2	3^5
Wirkung der Ersatzstoffe für Albumin Trockenmilch in weißem Schichtkuchen	O,		1 '	225
Beispiel	,910		1,5
Nr.	,9^5
3-A Kontrolle	,920
3.-B	,885
3-C
3-D

gleich wie in Tabelle V. \. . "

1-3 Bewertung: 1: gleichförmig; 2: etwas grob; 3· sehr grob

Gelprüfgerät der Marine Colloid, mittlerer Kolben, geringe Geschwindigkeit.

Den vorstehenden Daten ist zu entnehmen, daß das Beispiel 3~C, bei dem 50 % des Eialbumins und 8O,2 % der fettfreien Trockenmilch durch Molkenproteinkonzentrat ersetzt wurden, wobei der Proteingehalt gleich dem der Kontrollprobe war_a zu einem Kuchen mit einem besseren spezifischen Gewicht führte, wobei spezifisches Kuchenvolumen, Körnung und Bruchkraft denen der Kontrollprobe praktisch gleich waren. Ein Ersatz von 50 % des Albumins durch Molkenproteinkonzentrat führte zu bedeutend weniger wirksamen Ergebnissen. Bei Verwendung von weniger als dem äquivalenten Proteingehalt wurde, wie in Bei-

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spiel 3-D gezeigt, eine Verschlechterung der Eigenschaften erreicht, wenn auch diese Ergebnisse besser waren als diejenigen, die erhalten wurden, als nur 50 % des Albumins ersetzt wurden, wie in Beispiel 3~B gezeigt.

Für: Stauffer Chemical Company Westport j Conn., V.3t.A.

Dr* H. J. Wolff Rechtsanwalt

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Claims

BEIL, WOLPF & EEfL - α*. ;;w «.-m ADELc;:t-T;\ .■<·■}£ r-i FKANKFUίϊΓ AM MA!N- SO Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von Nahrungsmitteln, die Eialbumin und Milchfeststoffe enthalten, dadurch gekennzeichnet, daß man mindestens einen Teil des Albuminbedarfes des Nahrungsmittels bis zu etwa 75 Gew.-% und mindestens einen Teil des Bedarfes an fettfreien Milchfeststoffen des Nahrungsmittels bis zu 100 Gew.-?, jeweils bezogen auf trockene Peststoffe, in einer Menge entsprechend mindestens 90 Gew.-% des Gewichtes an ersetztem Protein durch ein Produkt aus etwa 75 bis 100 Gew.-% eines praktisch nicht durch Wärme denaturierten Molkenprotexnkonzentrates mit einem Gehalt von mindestens 35 % an praktisch aus saurer Käsemolke hergestelltem Protein und 25 bis 0 % eines anderen proteinhaltigen Produktes auf Molkebasis ersetzt, wobei der Lactosegehalt des Nahrungsmittels 10 % des ursprünglichen Lactosegehaltes der ersetzten fettfrexen Milchfeststoffe nicht übersteigt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als Nahrungsmittel eine Backware herstellt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man etwa 25 bis etwa 75 % des Albumins und etwa

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25 bis 100 % der fettfreien Milchfeststoffe ersetzt.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man etwa 40 bis etwa 60 35 des Albumins und etwa 50 bis 100 % der fettfreien Milchfeststoffe ersetzt.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet j daß man ein Molkenprotexnkonzentrat mit einem Proteingehalt von etwa 45 bis etwa 55 Gew.-£ verwendet.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß man mindestens 90 % des Milchproteins ersetzt.

7. Verfahren nach Anspruch ¹J, dadurch gekennzeichnet, daß man mindestens 90 % der fettfreien Milchfeststoffe ersetzt.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß man weiterhin ein für_Ernährungszwecke zulässiges Sulfit in einer Menge von etwa 0,1 bis etwa 0,5 Gew,-/a, bezogen auf das Molkenproteinkonzentrat, zusetzt.

9. Nahrungsmittel, die Eialbumin und Milchfeststoffe enthalten, hergestellt nach dem Verfahren gemäß Anspruch 1.

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10. Nahrungsmittel nach Anspruch 9..in Form eines flüssigen Eiprodukt.es,.; das- praktisch frei von Cholesterin und Eigelb ist und 24 bis etwa 88 Gew.-5& flüssiges Eiweiß, etwa 3 bis etwa 8 Gew.-5S- fett freie Milchfeststoffe und etwa 9 bis etwa 13 Gew.-% pflanzliche Öle enthält, dadurch gekennzeichnet, daß bis zu etwa 75 Gew.-52 des flüssigen Eiweißbedarfes und bis zu 100 Gew.-% des Bedarfes an fettfreien Milchfeststoffen, jeweils bezogen auf trockene Feststoffe, in einer Menge entsprechend mindestens 90 Gew.-% des Gewichtes an ersetztem Protein durch ein Produkt aus etwa 75 bis 100 Gew.-% eines praktisch nicht durch Wärme denaturierten Molkenproteinkonzentrates, das praktisch aus saurer Käsemolke hergestellt ist, und etwa 25 bis 0 % eines anderen proteinhaltigen Produktes auf Molkebasis ersetzt sind, wobei der Lactosegehalt des Nahrungsmittels. 10 % des ursprünglichen Lactosegehaltes der ersetzten fettfreien Milchfeststoffe nicht übersteigt.

11. Nahrungsmittel in Form eines flüssigen Eiproduktes nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der pH-Wert etwa 9 bis etwa 10 beträgt.

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