DE3319137C2

DE3319137C2 - Verfahren zur Herstellung eines fermentierten Sonnenblumenmehls

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Publication number: DE3319137C2
Application number: DE3319137A
Authority: DE
Inventors: Adriano Monterotondo Rom/Roma Bernardi; Marco Rom/Roma Canella; Daniele Capena Rom/Roma Marghinotti; Giancarlo Grottaferrata Rom/Roma Sodini
Original assignee: ENI-ENTE NAZIONALE IDROCARBURI ROM/ROMA IT
Current assignee: ENI-ENTE NAZIONALE IDROCARBURI ROM/ROMA IT
Priority date: 1982-05-27
Filing date: 1983-05-26
Publication date: 1986-06-05
Also published as: BG49703A3; IT8221513A0; CA1204401A; NL8301871A; JPS58212771A; GB2120520A; JPH0326B2; KR890002201B1; RO86273B; EG16341A; FR2527423A1; ZA832376B; RO86273A; KR840004502A; HU185829B; DE3319137A1; IT1152778B; FR2527423B1; GB2120520B; US4551335A

Abstract

Ein neues proteinreiches Produkt, nämlich fermentiertes Sonnenblumenmehl, kann hergestellt werden durch Milchsäuregärung von entöltem Mehl aus Sonnenblumensamen, das im Vergleich mit dem Ausgangsmaterial bessere chemische, physikalische und Nahrungs-Eigenschaften besitzt, wie eine erhöhte Proteinlöslichkeit, einen geringeren Gehalt an Chlorogensäure, an phenolischem Pigment, das für das Dunkelwerden des Mehls verantwortlich ist, die Abwesenheit von fermentierbaren Zuckern (Raffinose) und einen höheren Gehalt an Lysin der hauptsächlichen (begrenzenden) Aminosäure der Sonnenblume. Die Milchsäuregärung, die bei Sonnenblumenmehl in Wasser nicht spontan eintritt, wie im Falle verschiedener Getreidearten, wird hervorgerufen durch Ansäuren einer wäßrigen Suspension des Mehls und einige Tage langes Inkubieren.

Description

Die Fermentation bzw. Gärung stellt nicht nur ein wirksames Mittel zur Konservierung von Nahrungsmitteln dar. sondern modifiziert auch deren ursprüngliche Eigenschaften durch Einwirkung von Mikroorganismen und deren Enzymen und verbessert häufig den Geruch, Geschmack und Nährwert der betreffenden Nahrungsmittel. Unter den verschiedenen fermentierten Produkten spielen Proteinprodukte eine wesentliche Rolle, die in westlichen Ländern hauptsächlich tierischen Ursprungs sind (Käse, Würste, verschiedene Arten von Fleisch), während sie in östlichen Ländern überwiegend pflanzlichen Ursprungs sind, insbesondere Soja und bestimmte Getreide.

Zum Beispiel wird in Asien der unangenehme ursprüngliche Geschmack von Soja und das Vorhandensein von Faktoren, die die Produkte als Nahrungsmittel ungeeignet machen, seit Jahrhunderten durch Fermentationsverfahren überwunden. Einige amerikanische Forscher haben die üblichen Soja-Fermentationsverfahren untersucht und modifiziert, indem sie umfangreiche Untersuchungen an verschiedenen Produkten durchgeführt haben (Hang, Y. D. Jackson, H. Food Technol. 21,95.1967; Hesseltine, C. W. et al., Develop Ind. Microbiol. 8,179, 1967; Wang H. L. et al., J. Nutr. 96,109,1968), aber der Fermentationsverlauf ist bei anderen ölhaltigen Produkten nur wenig untersucht im Gegensatz zu Getreiden und bestimmten Gemüsearten, deren Nährwert durch diese Behandlung wesentlich erhöht worden ist (Hamad, A. M., Fields, M. L. J. Food Sei. 44,456,1979; May-Gi Lay, M. Fields, M. L. J. Food Sei, 46, 1069, 1981; Au P. M., Fields, M. L. J. Food Sei 46, 652, 1981; Sathe, S. K., Salunkhe, D. K. J. Food Sei. 46, 1374, 1981; Tongnual, P. et al., J. Food Sei. 46, 100, 1981). Vor einigen Jahren wurde in Frankreich ein Verfahren zur Herstellung von Rapsproteinen durch Fermentation beschrieben (Staron, T. Les Ind. de l'alim. anim. 9, 36, 1974). Bei diesem Verfahren war es nicht mehr wie bisher erforderlich, die toxischen Verbindungen wie Thioglukoside und Isocyanate zu extrahieren, sondern diese wurden bei dem Fermentationsverfahren einfach hydrolysiert und abgebaut (Staron, T., Riv. It. Sostanze Grasse, 5!, 225,1974).

Es sind auch verschiedene Verfahren bekannt zur Entfernung von Chlorogensäure aus Mandeln und Sonnenblumenmehl. Bei einigen derartigen Verfahren werden organische Lösungsmittel wie 70%iges Ethanol (Smith, A. K., Johnsen, V. L, Cereal Chem. 25,399,1948; Joubert, F. J. Biochem. Biophys. Acta 16,520,1955; Milie, B. et al., J. Sei. Fd. Agr. 19,108,1958; Fan T. Y. et al., Cereal Chem. 53,118,1976), wäßriges Methanol (Smith, A. K. Johnson, V. L, Cereal Chem. 25, 399, 1948) oder saures Butanol (Sodini G., Canella M., US-PS 40 72 671; J. Agric. Food Chem. 25, 822, 1977) verwendet, während bei anderen Salzlösungen wie Natriumsulfit (Gheyasuddin, S. et al, Food Technol. 24, 242, 1970) und Natriumchlorid (Sastry. M. C. S. Sc. Thesis, University of Mysore, India 1979) oder Säure-Diffusion (Sosulski, F. W. et al, J. Food Sei. 37,253,1972) oder Ultrafiltration (Culioli, J, Maubois, J. L. Rev. Fr. Corps Gras, 10, 521, 1975) angewandt werden. Nach der CH-PS 4 51 683 wird die Entfernung unangenehmer Geschmacks- und Geruchsstoffe durch Säurebehandlung erreicht.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung eines fermentierten Sonnenblumenmehls zu entwickeln, das bessere Nährstoffeigenschaften als das Ausgangsprodukt besitzt, gut lagerfähig ist und frei ist von unangenehmen Geschmacks- und Geruchsstoffen.

Diese Aufgabe wird gelöst durch das im Hauptam pruch gekennzeichnete Verfahren.

Die vorliegende Erfindung beschreibt die Herstell mg sowie die chemischen und Nährstoffeigenschaften eines neuen Proteinproduktes, das als fermentiertes Sonnenblumenmehl bezeichnet wird und das erhalten wird durch Heteromilchsäurefermentation (heterogene Milchsäuregärung) von entöltem Mehl durch Ansäuren der wäßrigen Suspension. Wenn es in Wasser suspendiert ist, tritt bei Sonnenblumenmehl keine natürliche Milchsäuregärung auf, aufgrund des außerordentlich geringen Gehaltes an Lactobacilli, sondern es wird schnell durch das Wachstum von Schimmelpilzen und Enterobacteriaceen kontaminiert im Gegensatz zu vielen Getreidearten, deren Mehl, wenn es mit Wasser vermischt wird, durch das Wachstum von Lactobacillaceae natürlich fermentiert wird (Fields M. L. et al, Food Sei. 46, 900,1981; Kazanas N, Fields, M. L. J. Food Sei. 46,819; 1981; Frazier, W. C. in »Food Microbiology« 236, McGraw-Hill Book Co. Inc. N. Y. 1958).

Durch Einstellung des pH-Wertes der wäßrigen Suspension durch Zugabe von anorganischen oder organischen Säuren (Salzsäure, Citronensäure, Weinsäure) auf einen Wert zwischen 4,0 und 5,5 und anschließende Inkubation bei einer Temperatur im Bereich zwischen 30 und 40⁰C wurde jedoch überraschenderweise beobachtet, daß eine Milchsäuregärung eintritt, die eingeleitet wird durch die saure Umgebung, die eine schnelle Entwicklung der wenigen vorhandenen Lactobacilli ermöglicht, die nach nur 24 h langer Inkubation die vorherrschende mikrobielle Flora darstellen mit einem progressiven Verschwinden der Hefen und Schimmelpilze, die sich in dem Anfangsmehl finden. Fermentiertes Sonnenblumenmehl besitzt eine chemische Zusammensetzung, die ähnlich ist derjenigen des Ausgangsmaterials, aber besitzt Nährwerteigenschaften, die verbessert sind aufgrund des höheren Gehaltes an bestimmten essentiellen Aminosäuren, die normalerweise in dem Sonnenblumenmehl fehlen (Lysin, Cystin, Phenylalanin) aufgrund der Verringerung des Gehalts an Chlorogensäure, dem hauptsächlichen polyphenolischen Pigment, das für die unerwünschte Färbung des Mehls bei alkalischen pH-Werten verantwortlich ist (Cater, C. M. et al. Cereal Chem. 49, 508, 1970) und aufgrund des Verschwindens von

Raffinosi, dem einzigen direkt fermentierbaren Zucker der Sonnenblume.

Die Milchsäurefermentation stellt ein einzigartiges einfaches und wirksames Verfahren zur Entfernung der unerwünschten Bestandteile von Sonnenblumenmehl durch Verringerung des Gehalts an Chicrogensäure und Entfernung der fermentierbaren Zuckerfraktion dar. Das durch das Fermentationsverfahren erhaltene Sonnenblumenmehl kann angewandt werden als Verstärkungsmittel in Brot und in Backwaren allgemein, zur Herstellung von an Protein angereicherten Snacks und bei verschiedenen diätetischen Nahrungsmitteln, um ihnen einen besseren Nährwert zu verleihen verglichen mit üblichem Mehl. Darüber hinaus kann fermemiertes Sonnenblumenmehl aufgrund der erhöhten Proteinlöslichkeit interessante Anwendungen finden in allen solchen Zubereitungen, die gut lösliche Bestandteile erfordern wie in Instantsuppen, Diätgetränken, Fruchtpürees und speziellen Kindernahrungsmitteln.

Fermentation von Sonnenblumenmehl

Zu entöltem Sonnenblumenmehl wurde Trinkwasser in verschiedenen Anteilen Feststoff zu Flüssigkeit zugegeben. Die erhaltene Suspension wurde auf verschiedene pH-Werte mit der gewünschten Säure angesäuert und 3 Tage bei einer Temperatur zwischen 30 und 40°C inkubiert. Proben des Mehls wurden zu Beginn und nach 24, 48 und 71 h entnommen, um die Mikroorganismen in verschiedenen Stufen des Fermentationsprozesses zu zählen. Aus diesen Proben ging hervor, daß die vorherrschende Bakterienflora in der Probe nach nur 24 h aus Lactobacillaceae bestand (grampositive microaerophile Stäbchen mit negativer Katalysewirkung).

20 Titrierbarer Säuregehalt

Es wurde das Verfahren unter Verwendung von p-Hydroxydiphenyl und Schwefelsäure angewandt, um die vorhandene Milchsäure zu bestimmen und der Lanthannitrat- und Jcdidtest zur Identifizierung von Essigsäure. (Feigh, F., »Spot Tests in Organic Analysis« S. 454, Elsevier Pub. Co. N. Y., 1966).

Chemische Analyse

Wassergehalt, Lipide, Aschen und rohe Fasern wurden in Proben des fermentierten Sonnenblumenmehls und des nicht fermentierten Mehls nach Standardverfahren der A. O. A. C. (Association Official Analytical Chemists. 12. Aufl. 1975) bestimmt. Der Proteingehalt wurde angegeben als Kjeldahl Stickstoff χ 5,70. Die Gesamtzucker wurden berechnet nach dem Verfahren von Dubois, M. et al., (Anal. Chem. 28, 350, 1956). Die Phenole und Oligosaccharide wurden alsTrimethylsilylderivate durch Gaschromatographie bestimmt nach Sabir, M. A. et al., (J. Agr. Food Chem. 22, 572, 1974; J. Agr. Food Chem. 23, 16, 1975) mit Hilfe eines Gas-Chromatographen mit einem automatischen Integrator. Diese Verbindungen wurden zur Gaschromatographie extrahiert nach dem Verfahren von Dubois M. et al., (Anal. Chem. 28,350,1956).

Die Aminosäuren wurden analysiert nach dem Verfahren von Spackman, D. H. et al., (Anal. Chem. 30, 1190, 1958) mit Hilfe eines Autoanalysators. Das Cystin und Methionin wurden berechnet nach dem Verfahren von Moore, S. (J. Biol. Chem. 238, 235, 1963). Das Tryptophan wurde bestimmt nach dem Verfahren von Knox, R. et al., (Anal. Biochem. 36,136,1970).

Stickstofflöslichkeit

Die Stickstofflöslichkeitswerte wurden erhalten nach dem Verfahren von Gheyassudin, S. et al., (Food Technol. 24, 242, 1970). Proben von 1 g des fermentierten Sonnenblumenmehls und des Mehls in seinem ursprünglichen Zustand wurden jeweils in 50 ml In NaCl, pH 7,0 oder einer wäßrigen NaOH-Lösung, pH 9,0 ί h bei Raumtemperatur extrahiert. Die Auszüge wurden 20 min bei 10⁰C mit 27 000 g zentrifugiert, durch ein Filterpapier filtriert und nach Kjeldahl auf Stickstoff untersucht.

Mikrobiologische Analyse

Die mikrobiologischen Versuche an Proben von Sonnenblumenmehl vor und nach der Fermentation wurden durchgeführt nach dem Verfahren von Moosel P. A. A. und Tamminga S. K. in »Methoden Voor Het Microbioloisch Onderzeck Van Levensmiddelen« Uitgeverij B. V., Nordervliet P.C., Zeist., 1973. Die Klassifikation der Lactobacillaceae, der vorherrschenden Mikroflora in fermentiertem Sonnenblumenmehl, wurde durchgeführt nach Bergey's Manual of Determinative Bacteriology, 8. Aufl., The Williams & Wilkins Company, Baltimore, 1974.

Beispiel 1

Milchsäurefermentation von im Labormaßstab hergestelltem Sonnenblumenmehl

75 g Sonnenblumenmehl, das im Labor unter Verwendung von η-Hexan zur Extraktion des Öls aus vollständig enthülsten Sonnenblumenkernen der Varietät Albinia erhalten worden war, wurden in 300 ml Trinkwasser (1 :4 Gew./Vol.) suspendiert. Der sich ergebende pH-Wert des Gemisches, der 6,2 betrug, wurde durch Zusatz von Salzsäure auf 4,6 eingestellt und die Suspension 3 Tage in einem Ofen mit geregelter Temperatur von 37°C inkubiert.

Während des Verfahrens wurden Proben des ursprünglichen Mehls zum Zeitpunkt 0 sowie nach 24, 48 und

72 h langer Fermentation entnommen, um die Azidität zu bestimmen und die mikrobiologische Analyse durchzuführen. Am Ende des 3. Tages wurde das als fermentiertes Sonnenblumenmehl bezeichnete Produkt durch Lyophilisieren gewonnen. Die Versuche mit p-Hydroxydiphenyl/Schwefelsäure und Lanthannitrat/lodid, die vom 1. Tag der Fermentation an für Milchsäure und Essigsäure positiv waren, zeigten die Entwicklung einer Heteromilchsäuregärung.

Tabelle 1 zeigt die Ergebnisse Qer mikrobiologischen Zählungen in verschiedenen Stufen des Fermentationsprozesses.

Tabelle 1

ίο Ergebnis der Zählung von Mikroorganismen an im Labor hergestelltem Sonnenblumenmehl
während der Fermentation bei 37⁰C

15 20 25 30 35 40 45 50 55

Zeitpunkt der Probenentnahme (h)
0 24 48

72

6 χ 10⁴	4 χ	10³	< 100	< 10
6 χ 10³	2 χ	10³	< 10	< 10
< 10	2 χ	10²	< 10	< 10
< 100	2 χ	18⁸	2 χ 19⁹	3 χ 10⁹
4,6	4,4		4,2	4,1

Gesamtzahl der aeroben Organismen pro g
Anzahl der Hefen und Schimmelpilze p^o g
Anzahl der Enterobacteriaceae pro g
Anzahl der Lactobacillaceae pro g
pH-Wert der Suspension

Das Ausgangsmaterial, d. h., das im Labor hergestellte Sonnenblumenmehl, ergab eine Gesamtzählung an aeroben Organismen von 6 χ 10⁴/g, einen Gehalt an Hefen und Schimmelpilzen von 6 χ 10³/g und keine coliforme Kontamination (Enterobacteriaceae < 10/g), während die Lactobacillaceae in äußerst geringer Menge (< 1 00/g) vorhanden waren.

Nach 24 h langer Fermentation war in der Probe eine Verringerung der Gesamtzählung an aeroben Organismen (4 χ 10³/g), der Hefen und Schimmelpilze (2 χ 10³/g), eine zeitweise Zunahme der Enterobacteriaceae (2 χ 10²/g) und eine beträchtliche Entwicklung von Lactobacillaceae (2 χ 10⁸/g), die bereits die vorherrschende Mikroflora ausmachten, eingetreten.

Nach 48 h war die Gesamtzahl an aeroben Organismen nicht mehr nennenswert und Hefen, Schimmelpilze und Enterobactericeae waren verschwunden mit einer daraus folgenden Zunahme an Lactobacillaceae auf einen Wert von 2 χ 10⁹/g. In der Endprobe nach 72 h betrug die Zahl der Lactobacillaceae 3 χ 10⁹/g mit einem Wert von 0 für aerobe Organismen. Während des gesamten Fermentationsprozesses hatte sich der pH-Wert der Suspension von 4,6 auf 4,1 verändert.

3 Lactobacillusarten, nämlich Lactobacillus brevis, Lactobacillus cellobiosus und Lactobacillus coprophilus wurden in dem fermentierten Sonnenblumenmehl isoliert und identifiziert.

Der überraschendste Aspekt dieses Phänomens war die Möglichkeit, durch bloße Einstellung des pH-Werts der Ausgangssuspension aus Mehl und Wasser eine Milchsäuregärung in dem Sonnenblumenmehl hervorzurufen, obwohl zu Beginn ein nahezu vernachlässigbar geringer Gehalt an Lactobacillaceae (< 100/g) vorhanden war im Gegensatz zu vielen Getreidearten, bei denen die Milchsäuregärung in Wasser leicht stattfindet aufgrund des deutlichen Vorhandenseins von Lactobacilli in dem Mehl (Fields, M. L. et al., J. Food Sei. 46, 900, 1981; Kazana, N., Fields, M. L. J. Food Sei. 46,819,1981).

Die chemische Zusammensetzung des Ausgangssonnenblumenmehls und des fermentierten Produktes zusammen mit der Stickstofflöslichkeit bei pH 7,0 und 9,0 sind in Tabelle 2 angegeben.

Der Gehalt an Protein, Aschen und rohen Fasern unterschied sich nicht signifikant in den beiden untersuchten Proben. Es wurde jedoch eine Verringerung des Gesamtzuckergehaltes von 10,8% in dem Ausgangsmehl auf 5,1% in dem fermentierten Sonnenblumenmehl beobachtet, vermutlich aufgrund der Fermentation der Kohlehydrate durch Heterofermentierung der Milchsäurebakterien mit der Bildung von Milchsäure und Essigsäure, wie vorher durch die Untersuchung der titrierbaren Azidität gezeigt werden konnte.

Die Stickstofflöslichkeit bei pH 7,0 war in dem fermentierten Mehl höher (83,5%) als in dem Ausgangsmehl (70,1%), was bestimmte interessante Anwendungsgebiete für das fermentierte Sonnenblumenmehl in diätetischen Milchprodukten, bei denen eine hohe Löslichkeit des Produktes bei einem neutralen pH-Wert erforderlich ist, nahelegt. Die Stickstofflöslichkeit bei pH 9,0 war etwas geringer in dem fermentierten Produkt (73,8%) als in dem ursprünglichen im Labor hergestellten Mehl (78,5%).

60

Tabelle 2

Chemische Zusammensetzung und Stickstofflöslichkeit des im Labor hergestellten Sonnenblumenmehls und des fermentierten Mehls (g/100 g Trockensubstanz bzw. Feststoffe)

	Ausgangsmehl	fermentiertes Mehl
Feuchtigkeit	11,9	3,9
Proteine (N χ 5,70)	55,7	56,3
Lipide	0,7	2,3
Aschen	7,1	7,1
rohe Fasern	5,0	5,5
Gesamtzucker	10,8	5.1
nicht stickstoffhaltige	20,7	23,7
Extrakte (Differenz zu 100)
Stickstofflöslichkeit bei pH 7,0	70,1	83,5
Stickstofflöslichkeit bei pH 9,0	78,5	73,8

Tabelle 3 zeigt die Werte, die erhalten wurden durch gaschromatographische Bestimmung von Phenolen und Oligosacchariden in dem Ausgangsmehl und dem fermentierten Sonnenblumenmehl.

Tabelle 3

Gehalt an Phenol und Oligosacchariden

in dem im Labor hergestellten Sonnenblumenmehl und dem fermentierten Mehl (g/l 00 g Feststoffe)

Chlorogensäure Kaffeesäure Chinasäure Isoferulasäure

Glucose 0,02 0,38

Fructose Saccharose Raffinose

Die Analyse der phenoläschen Pigmente in dem im Labor hergestellten Sonnenblumenmeh! vor und nach der Milchsäuregärung zeigte eine Abnahme der Chlorogensäure um mehr als 50% (von einem Anfangswert von 7,24% in dem Mehl auf einen Wert von 3,49%) in dem fermentierten Produkt, aufgrund der Hydrolyse dieser Verbindungen in ihre beiden Bestandteile, nämlich Kaffeesäure und Chinasäure, die nach der Fermentation tatsächlich zugenommen hatten (siehe Tabelle 3), jedoch nicht in dem gleichen Ausmaß, in dem die Chlorogensäure abgenommen hatte, da etwa die Hälfte dieser beiden Säuren durch die Milchsäurebakterien metabolisiert worden ist (Whiting G. C. in »Lactic Acid Bacteria in Beverages and Food« Ed. Carr, J. C. Cutting, C. V., Whiting, G. C. Acad. Press N. Y. p. 75,1975).

Die in dem Sonnenblumenmehl vorhandenen Oligosaccharide waren durch die Lactobacilli, die immer saccharolytisch wirken, in einfache Zucker umgewandelt worden. Tatsächlich nahm die Saccharose von 6,86% im Mehl auf 0,06% in dem fermentierten Produkt ab und die Raffinose, der einzige direkt fermentierbare Zucker in dem Sonnenblumenmehl, nahm von 3,31% auf 0,08% ab. Diese Hydrolyse der Di- und Trisaccharide führte zu einer Zunahme der Glucose (0,38%) und insbesondere der Fructose (3,42%) in dem fermentierten Mehl gegenüber vernachlässigbaren Gehalten dieser Kohlenhydrate in dem Ausgangsmehl.

Die partielle Hydrolyse von Chlorogensäure und der vollständige Abbau der Raffinose sind ein wichtiges Ergebnis der Milchsäuregärung, da ohne Zusatz von chemischen Lösungsmitteln oder ohne Durchführung spezieller chemischer und physikalischer Behandlungen wie Gelchromatographie und Ultrafiltration und nur durch Zusatz von Wasser zu dem Sonnenblumenmehl und anschließendes Ansäuern und einige Tage langes Inkubieren die Qualität dieses Produktes verbessert wird, wodurch einer der Hauptnachteile der Verwendung von Sonnenblumenmehl für verschiedene Lebensmittel überwunden wird, wenn auch nur teilweise im Falle der Chlorogensäure.

In Tabelle 4 ist die Aminosäure-Zusammensetzung des Anfangsmehls und des fermentierten Sonnenblumenmehls angegeben.

Ausgangsmehl	fermentiertes Mehl
7,24	3,49
0.23	0,87
0,10	0,56
0,11	0,37
0,02	0,38
0,27	0,42
6,86	0,06
3,31	0,08

Tabelle 4

Aminosäuren in dem im Labor hergestellten Sonnenblumenmehl

und dem fermentierten Mehl (g/l 00 g Feststoffe)

₅ Aminosäure

Lysin

Methionin ίο Cystin

Phenylalanin

Tyrosin

Tryptophan

Isoleucine 15 Leucine

Threonin

Valin

Histidin

Arginin 20 Glycin

Serin

Alanin

Asparaginsäure

Glutaminsäure 25 Prolin

Ammoniak

Vom Nahrungsmittelpunkt aus gesehen scheint die geringe Erhöhung des Lysins in dem fermentierten Produkt (4,3%) gegenüber dem Ausgangsmehl (3,5%) wichtig zu sein und das Cystin war in einer größeren Menge (2,4%) als in dem Ausgangsmaterial (2,0%) vorhanden, während die Sulfonatgehalte in dem fermentierten Mehl insgesamt nicht größer waren, aufgrund der Verringerung an Methionin (von 2,2 auf 1,9%). Das Phenylalanin und Tryptophan nahmen bei dem Fermentationsverfahren ebenfalls zu, während die anderen Aminosäuren mehr oder weniger unverändert blieben, außer dem Prolin, das nach der Fermentation weniger war.

Beispiel 2
Milchsäuregärung von im Pilotmaßstab hergestellten Sonnenblumenmehl

300 ml Trinkwasser wurden zu 75 g Sonnenblumenmehl (Verhältnis 1 :4 Gew./Vol.) gegeben, das in der Pilotanlage von Nera Montoro (Terni) hergestellt worden war. Das Gemisch wurde mit Salzsäure auf pH 4,6 angesäuert und die Suspension 3 Tage in einem Ofen bei 37°C inkubiert. Proben wurden zu Beginn, nach 24,48 bzw. 72 h entnommen und der Säuregrad und der Gehalt an Mikroorganismen während des Fermentationsverfahrens bestimmt. Nach 72 h langer Fermentation wurde die Suspension lyophiiisiert. Die Tests mit p-Hydroxydiphenyl/Schwefelsäure und Lanthannitrat/Iodid waren positiv und zeigten die Entwicklung einer Heteromilchsäuregärung in der Sonnenblumenmehlprobe aus der Pilotanlage.
Tabelle 5 zeigt die Gehalte an Mikroorganismen an verschiedenen Proben.

Tabelle 5

Gehalt an Mikroorganismen in Sonnenblumenmehl
aus der Pilotanlage während der Fermentation bei 37°C

Mikroorganismen
55

Ausgangsmehl	fermentiertes Mehl
3,5	4.3
2,2	1.9
2,0	2.4
4.2	4,8
2,7	2,4
1,6	2,0
3,4	3.4
5,8	5,7
3,5	3.4
3,9	3,9
2,3	2,4
8,9	8,0
5,1	5,2
4,4	4,2
3,7	3,7
8,4	7,9
20,2	19,0
5,0	3,4
3,2	1,6

Zeitpunkt der Probenentnahme (h)	24	10⁴	48	χ 10²	72
0	6 χ	10²	8	χ 10²	9 χ 10²
6 χ 10⁴	8 χ	10³	8	10	10³
10³	2 χ		<	χ 10⁸	< 10
9 χ 10²	10"		7	ι	3 χ 10⁹
< 100	4,5		4.;		4,2
4,6

Gesamtzahl aerober Organismen/g
Hefen und Schimmelpilze pro g
Enterobacteriaceae/g
Lactobacillaceae/g
pH-Wert der Suspension

Das Sonnenblumenmehl aus der Pilotanlage ergab eine Gesamtzählung an aeroben Organismen von 6 χ 10⁴/g, an Hefen und. Schimmelpilzen von 10³/g mit einer coliformen Kontaminierung (Enterobacteriaceae 9 χ 10²/g), während die Milchsäurebakterien auf dem üblichen niedrigen Niveau waren (< 100/g) wie es sich üblicherweise in Sonnenblumenmehl findet. Die ersten 24 h der Fermentation führten zu einer Verringerung von Hefen und Schimmelpilzen (8 χ 10²/g) und einer Erhöhung der Zahl der Enterobacteriaceae (2 χ 10³/g) und einer Entwicklung von Lactobacillaceae von 10⁴/g. Nach dem 2. Tag der Fermentation war die Gesamtzahl an aeroben Organismen abgesunken (8 χ 10²/g), die Hefen und Schimmelpilze blieben unverändert, die Enterobac-

	Ausgangsmehl	fermentiertes Mehl
Feuchtigkeit	6,5	6,9
Proteine (N χ 5,70)	54,0	54,1
Lipide	1,2	2,1
Aschen	8,4	9,4
rohe Fasern	4,7	5,2
Gesamtzucker	11,0	10,9
nicht stickstoffhaltige Extrakte (Differenz zu 100)	20,7	18,3
Stickstofflöslichkeit bei pH 7,0	68,7	87,1
Stickstofflöslichkeit bei pH 9,0	81,5	89,1

teriaceaen waren verschwunden und die Lactobacilli hatten einen Wert von 7 χ 10⁸/g erreicht. In der Endprobe (nach 72 h) betrug die Gesamtzahl an aeroben Organismen 9 χ 10²/g und die Lactobacillaceae waren in der gleichen Menge (3 χ 10⁹/g) vorhanden wie in der Probe des Sonnenblumenmehls nach Beispiel 1.

In diesem Falle sollte festgestellt werden, daß die Milchsäuregärung eine Dekontaminierungswirkung (Vernichtung schädlicher Organismen) auf das Sonnenblumenmehl aus der Pilotanlage ausübt durch Ausschaltung der Enterobacteriaceae innerhalb von 48 h Fermentation nach einer zeitweisen Zunahme am 2. Tag. Der pH-Wert der Suspension veränderte sich während des Verfahrens von 4,6 auf 4,2. Es wurden 3 Arten von Milchsäurebakterien aus dem fermentierten Produkt isoliert, nämlich Lactobacillus brevis, Lactobacillus cellobiosus und Lactobacillus coprophilus.

Die chemische Zusammensetzung und die Stickstofflöslichkeit bei pH 7,0 und 9,0 des Sonnenblumenmehls aus der Pilotanlage, sowohl in der ursprünglichen Form als auch nach der Fermentation, sind in Tabelle 6 angegeben.

Tabelle 6

Chemische Zusammensetzung und Stickstofflöslichkeit des Sonnenblumenmehls aus der Pilotanlage vor und nach der Fermentation (g/100 g Feststoffe)

Die chemische Zusammensetzung des Ausgangsmehls und des fermentierten Produktes zeigen keine nennenswerten Änderungen.

Die Stickstofflöslichkeit bei pH 7,0 in dem fermentierten Produkt nimmt erheblich (87,1% gegenüber 68,7% in dem Ausgangsmehl) zu. Die Stickstofflöslichkeit bei pH 9,0 nimmt nach der Fermentation ebenfalls zu (89,1% gegenüber 81,5%), während eine leichte Verringerung bei dem im Labor hergestellten Mehl (Beispiel 1) beobachtet wurde.

Tabelle 7 zeigt die Ergebnisse der gaschromatographischen Analyse auf Phenole und Oligosaccharide vor und nach der Fermentation des Sonnenblumenmehls aus der Pilotanlage.

Tabelle 7

Zusammensetzung der Phenole und Oligosaccharide des Sonnenblumenmehls aus der Pilotanlage und des fermentierten Mehls (g/100 g Feststoffe)

Chlorogensäure Kaffeesäure Chinasäure Isoferulsäure

Glucose 0,08 1,27

Fructose Saccharose Raffinose

Die Verteilung der phenolischen Verbindungen in dem fermentierten Mehl zeigte eine Verringerung der Chlorogensäure auf einen Wert von 2,19 gegenüber einem Anfangswert von 4,84, mit einer gleichzeitigen Zunahme der Kaffeesäure (von 0,28% in dem Ausgangsmehl auf 0,99% in dem fermentierten Produkt), an Chinasäure (von 0,08% auf 1,11%) und an Isoferulsäure (von 032% auf 2,07%). Ähnlich war die drastische Verringerung an Saccharose (von 6,99% auf 0,04%) und das Verschwinden von Raffinose (2,98% in dem Ausgangsmehl) begleitet von einer Zunahme an Glucose (von 0,08% auf 1,27%) und einer deutlicheren Zunahme an Fructose (von 0,18% auf 5,59%).

Tabelle 8 zeigt die Gesamtzusammensetzung der Aminosäuren des Sonnenblumenmehls aus der Pilotanlage und des entsprechenden fermentierten Mehls.

Ausgangsmehl	fermentiertes Mehl
4,84	2,19
0,28	0,99
0,08	1,11
0,32	2,07
0,08	1,27
0,18	5,59
6,99	0,04
2,98	< 0,01

Ausgangsmehl	fermentierles Mehl
3,3	5,0
2,0	1,3
1,8	2,8
4,1	4,4
2,1	2,2
1,5	1,8
3,5	3,3
5,6	5,1
3,4	3,0
4,8	4,1
2,4	2,2
7,7	6,7
5,6	4,6
4,1	3.5
4,1	3,4
9,3	7,6
22,9	18,5
4,2	2,6
3.1	2,3

Tabelle

Zusammensetzung der Aminosäuren des Sonnenblumenmehls aus der Pilotanlage und des fermentierten Mehls (g/100 g Feststoffe)

Aminosäure

Lysin Methionin Cystin Phenylalanin Tyrosin Tryptophan Isoleucin Leucin Threonin Valin Histidin Arginin Glycin Serin Alanin Asparaginsäure Glutaminsäure Prolin Ammoniak

In dem fermentierten Mehl aus der Pilotanlage wurde eine deutliche Erhöhung des Lysingehalts (von 3,3% in der nicht fermentierten Probe auf 5,05%) und des Cystingehalts (von 1,8% auf 2,8%), zusammen mit einer Verringerungen Methionin (von 2,0% auf 1.3%) und einer leichten Erhöhung des Phenyla!aningehalts(von4,l% auf 4,8%) beobachtet. Der Tryptophangehalt nahm ebenfalls zu (1,8% verglichen mit einem Anfangswert von 1,5%), während die deutlichste Abnahme in dem Produkt nach der Fermentation für Prolin. Glutaminsäure und Asparaginsäure beobachtet wurde.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung eines fermentierten Sonnenblumenmehls, dadurch gekennzeichnet, daß man eine wäßrige Suspension von entöltem Sonnenblumenmehl auf einen pH-Wert im Bereich von 4,0 bis 5,5 einstellt, bei einer Temperatur im Bereich von 30 bis 40°C ein bis drei Tage lang inkubiert und lyophilisiert.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man den pH-Wert mittels Salzsäure, Citronensäure oder Weinsäure einstellt.