DE60115201T2 - Verfahren zum Zugeben von Molkeprotein in Lebensmittel - Google Patents

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Description

  • Diese Erfindung betrifft die Einfügung von Molkeproteinen in Nahrungsmittel. Besonders betrifft diese Erfindung ein Verfahren zum Einfügen von Molkeproteinen in ein Nahrungsmittel unter Verwendung einer angesäuerten Lösung von Molkeproteinen, und die somit erhältlichen Nahrungsmittel.
  • Auf dem Gebiet der Erzeugung von Nahrungsmitteln wurden mehrere Versuche durchgeführt, um größere Mengen an Molkeproteinen einzufügen, beispielsweise um teure Caseinproteine zu ersetzen und nicht-genutzte, aber reiche Molkeproteine zu verwenden, ohne daß eine Gummiartigkeit (Texturwirkung) resultiert. Im Hinblick auf das Beispiel von Prozeßkäse ist es praktisch unmöglich, größere Mengen an Molkeproteinen über einem Gewichtsverhältnis von Molkeprotein zu Casein von etwa 10:90 einzufügen. Je höher die Menge an Molkeproteinen ist, um so gummiartiger und weicher ist der resultierende Käse.
  • Die folgenden Dokumente, deren Offenbarung hierin durch Bezugnahme eingefügt wird, repräsentieren den technologischen Stand der Technik bezüglich Molkeproteinen, ihren Eigenschaften und Verwendung in Nahrungsmitteln:
    • Kineslla J. E.; Whitehead, D. M. (1989): Proteins in whey: Chemical, physical and structural properties. Advances in Food and Nutrition Research, 33, 343–438
    • Konrad G.; Lieske, B. (1994): Gezielte thermische Denaturierung – ein alternativer Weg zu funktionellerem Molkenprotein. Deutsche Milchwirtschaft, 45, 1130–1134
    • Lupano, C. (1994): Effect of heat treatments in very acidic conditions on whey protein isolate properties. Journal of Diary Science, 77, 2191–2198
    • Patocka, G.; Drathen, M.; Jelen, P. (1987): Heat stability of isolated whey protein fractions in highly acidic conditions. Milchwissenschaft, 42, 700–705
    • Shumizu, M.; Saito, M.; Yamauchi, K. (1985): Emulsifying and structral properties of β-lactoglobulin at different pHs. Agricultural and Biological Chemistry, 49, 189–194
    • Strandholm, J. J.; Prochnow, R. R.; Miller M. S.; Woodford, L. E.; Naunaber, S. M. (1989): Method for controlling melting properties of process cheese. Patent US 4 885 183
    • Swartz, M. L. (1988): Beverage cloud based on a whey protein-stabilizes lipid. Patent US 4 790 998
    • Yamauchi, K.; Shimizu, M.; Kamiya, T. (1980): Emulsifying properties of whey protein. Journal of Food Science, 45, 1237–1242
  • Bezüglich der strukturellen und Textureigenschaften von Nahrungsmitteln besteht eine Möglichkeit zur Erhöhung der Festigkeit davon in der Polymerisierung der Proteine durch ein Enzym, nämlich eine Transglutaminase. Jedoch polymerisieren Transglutaminasen hauptsächliche Caseine, während deren Reaktivität bezüglich Molkeproteinen sehr niedrig oder sogar abwesend ist. Somit ist die Wirkung der enzymatischen Behandlung von Nahrungsmittelzusammensetzungen mit hohem Molkeproteingehalt deutlich niedriger.
  • Die folgenden Dokumente stellen einen technologischen Stand der Technik bezüglich Transglutaminasen, deren Wirkung auf Proteine und Verwendung in Nahrungsmitteln dar:
    • Aboumahmoud, R.; Savello, P. (1990): Cross-linking of whey proteins by transglutaminase. Journal of Dairy Science 73, 256–263
    • Budolfsen, G.; Nielsen, P. M. (1999): Method for production of an acidified edible gel on milk bsis. Patent US 5 866 180
    • Chanyongvorakul, Y.; Matsumara Y.; Sawa, A.; Nio, N.; Mori, T. (1997): Polymerization of β-lactoglobulin und bovine serum albumin at oil-water. interfaces in emulsions by transglutaminase. Food Hydrocolloids 11, 449–455
    • Faergemand, M.; Murray, B. S.; Dickinson, E. (1997): Cross-linking of milk proteins at the oil-water interface. Journal of Agricultural and Food Chemistry 45, 2514–2519
    • Faergemand, M.; Otte, J.; Qvist, K. B. (1977): Enzymatic cross-linking of whey proteins by a Ca2+-independent microbial transglutaminase from Streptomyces lydicus. Food Hydrocholloids 11, 19–25
    • Feargemand, M.; Otte, J.; Qvist, K. B. (1997): Emulsifying properties of milk proteins cross-linked with microbial transglutaminase. International Dairy Journal 8, 715–723
    • Kuraishi, T.; Skamoto J.; Soeda, T. (1996): Production of cheese using transglutaminase. Patent Application EP 0 711 504 (JP 81-73032 A2)
    • Soeda, T. (1999): Cheese whey protein having improved texture, process for producing the same and use thereof. Patent Application EP 0 966 887
    • Traoré, F.; Meunier, J. C. (1992): Cross-linking activity of placental FXIIIa on whey proteins and caseins, Journal of Agricultural and Food Chemistry 40, 399–402
    • Tsukasaki, F.; Minagawa, E.; Mikami, T.; Nonaka, M.; Motoki, M. (1990): Preparation of cheese food, Patent JP 21-31537 A2
    • Yamamoto, Y. (1996): Rheology of milk protein gels and protein-stabilized emulsions cross-linked by transglutaminase. Journal of Agricultural and Food Chemistry 44, 1371–1377
  • US 4,188,411 offenbart eine Protein-angereicherte, ungereifte Käsezusammensetzung, die durch Dispergieren eines wasserlöslichen Konzentrates von Molkeprotein in Wasser bei pH von 3,5, anschließendes Halten der resultierenden Dispersion bei 95°C und Zumischen des resultierenden Produktes zu Magermilchquark hergestellt wird.
  • US 3,956,520 beschreibt ein Käsefüllstoffprodukt, erzeugt aus Käsemolke durch Erwärmen von Käsemolke auf etwa 80°C, Ansäuern der Molke in zumindest zwei Stufen zur Verursachung einer Trennung von feinen körnigen Käsefeststoffen auf der Oberfläche der Molke, Kochen der Käsefeststoffe bis zu einem Feuchtigkeitsgehalt von etwa 60–70%, Trocknen der Käsefeststoffe auf eine Feuchtigkeit von etwa 20–30% unter kontinuierlicher Bewegung, Salzen und Reiben der Käsefeststoffe.
  • US 3,930,039 beschreibt die Einstellung einer Molkelösung auf einen pH von 2,7–3,3, das anschließende Durchführen einer Ultrafiltration mit der Molke und schließliches Sterilisieren der Molke durch Pasteurisieren bei einer Temperatur von mehr als 85°C. Das somit erhaltene Molkeproteinkonzentrat ist ein Nahrungsmittel oder Nahrungsergänzungsmittel.
  • US 3,922,375 offenbart eine lösliche Molkeproteinfraktion, die durch Einstellen des pH einer wäßrigen Lösung von im wesentlichen nicht-denaturierten Molkeproteinen auf einen Wert von 4,4 bis 5,0 zur Bildung eines Präzipitates, Entfernung der Lipid/Protein-Komplexe von der Lösung und Wiedergewinnung des Filtrates, umfassend eine lösliche Molkeproteinfraktion der Lösung, hergestellt wird.
  • WO 98/36647 offenbart ein Verfahren zur Isolierung von Milch oder Molkeproteinen in einer konzentrierten und funktionellen Form durch Ansäuerung von Magermilch oder Molke auf einen pH von weniger als dem isoelektrischen Punkt, mit anschließendem Erwärmen auf wenigstens 50°C bei saurem pH, bevorzugt auf mehr als 90°C.
  • GB 1 440 182 offenbart ein Verfahren zur Erzeugung einer Öl-in-Wasser-Emulsion, umfassend die Herstellung einer wäßrigen Phase mit einem pH von 4,2–5,5 und mit globularem Protein, Mischen der wäßrigen Phase mit einem Nicht-Protein-Emulgator und Fett, Homogenisieren der Mischung, Pasteurisieren durch Erwärmen und Abpacken der erhaltenen Emulsion.
  • EP 0 603 981 offenbart die Herstellung einer wärmestabilen Öl-in-Wasser-Emulsion durch Herstellen einer Öl-in-Wasser-Emulsion, umfassend Öl und Molkeprotein, Einstellen des pH der Emulsion auf einen Wert von mehr als 6,5, Erwärmen der Emulsion auf eine Temperatur von 75–140°C und Kühlen der Emulsion auf eine Temperatur von weniger als 20°C, mit anschließendem Einstellen des pH der Emulsion auf einen Wert zwischen 4 und 5.
  • EP 0 398 408 offenbart ein Verfahren zur Herstellung eines Wasser-in-Öl-Emulsionsaufstriches, umfassend das Zumischen einer wäßrigen Phase, enthaltend nicht-denaturiertes Molkeprotein, mit einer Fettphase und Kühlen und Verarbeiten der Mischung, bis eine eßbare kontinuierliche Fettemulsion resultiert. Die wäßrigen Bestandteile des Aufstriches können durch eine Wärmebehandlung bei einer Temperatur von 65–80°C pasteurisiert werden.
  • EP 0 818 149 offenbart eine Nahrungsmittelzusammensetzung, erhältlich durch Vorerwärmen einer Molkerei-Nahrungsmittelkomponente auf eine Temperatur von 40–60°C, Auflösen von Milchmolkeproteinen in der resultierenden Mischung unter Rühren, Herstellen einer Fettphase in der Gegenwart eines lipophilen Tensides, Mischen der Fettphase mit der Milchmolkeproteinmischung unter Rühren, zur Erzeugung einer Öl-in-Wasser-Emulsion, Pasteurisieren der somit erhaltenen Emulsion bei einer Temperatur von 80–110°C, Vorkühlen der Mischung auf eine Temperatur von 30–60°C und Belüften der Mischung durch Injektion eines Inertgases.
  • EP 0 787 436 beschreibt ein Verfahren zur Erzeugung einer Wurst mit niedrigem Fettgehalt durch Zugabe von wärmedenaturiertem Molkeprotein und einer emulgierten Zusammensetzung, umfassen wärmedenaturiertes Molkeprotein und eßbares Öl und Fett, zu Ausgangsmaterial Fleisch für Würste.
  • US 5,350,590 beschreibt ein Verfahren zur Erzeugung einer wasserdispergierbaren, wärmestabilen Fettersatzzusammensetzung für Nahrungsmittel, umfassend das Herstellen einer wäßrigen Mischung aus Molkeprotein und Casein mit einem pH von 3,0–6,6, Erwärmen der Mischung zum Denaturieren des Molkeproteins und zum Desolubilisieren des Caseins, Kühlen der Mischung unterhalb der Denaturierungstemperatur des Molkeproteins und Wiedergewinnen der gleichzeitig gebildeten Agglomerate.
  • Angesichts der obigen Darlegungen untersuchten diese Erfinder sorgfältig die Eigenschaften von wäßrigen Lösungen von Molkeproteinen und ermittelten neue Wege zur Modifizierung solcher Proteine, unter Erhalt einer Lösung der Probleme des Standes der Technik, wie oben angegeben.
  • Demzufolge gibt diese Erfindung ein Verfahren zum Einfügen von Molkeproteinen in ein Nahrungsmittel an, umfassend Ansäuern einer wäßrigen Lösung aus einem oder mehreren Molkeproteinen unterhalb ihres isoelektrischen pH, Wärmebehandlung der angesäuerten Lösung bei einer Temperatur von mehr als 80°C, Mischen der angesäuerten Lösung aus einem oder mehreren Molkeproteinen mit einer Nahrungsmittelbasis zur Erzeugung eines Nahrungsmittels und weiteres Mischen und Inkubieren des resultierenden Nahrungsmittels mit einer Transglutaminase.
  • Mögliche Quellen für die Molkeproteine, auf die hierin Bezug genommen wird, sind Molkeproteinkonzentrate (WPC) und Molkeproteinisolate (WPI), entweder als rekonstituierte WPC und/oder WPI-Pulver oder bevorzugt als flüssige Konzentrate wie ultrafiltrierte Molke. Gleichermaßen kann normales Molkepulver eine Quelle für die Molkeproteine darstellen, auf das hier bezug genommen wird. Die Molke kann Renninmolke oder saure Molke sein. Das Mikrofiltrationspermeat, erhalten durch Verwendung beispielsweise einer 0,1 μm-Membran, das die nativen Molkeproteine enthält, und das ultrafiltrierte Konzentrat davon kann ebenfalls verwendet werden. Eine Kombination von einer oder mehreren Molkeproteinquellen kann verwendet werden, unter Erhalt des Molkeproteins dieser Erfindung.
  • Die Molkeproteine, die ursprünglich in dieser Erfindung verwendet werden, können native oder denaturierte Molkeproteine sein, wobei hauptsächlich den nativen Molkeproteinen der Vorzug gegeben wird. Besonders körnige und hochdenaturierte Molkeproteine entfalten ebenfalls sehr gute Wirkungen in dieser Erfindung.
  • Der Proteingehalt in der wäßrigen Lösung von einem oder mehreren Molkeproteinen ist bevorzugt zumindest 4 Gew.-% (wobei der gesamte Feststoffgehalt beispielsweise etwa 10% oder mehr ist), um den gewünschten Molkeproteingehalt im Endnahrungsmittelprodukt zu erhalten. Der maximale Molkeproteingehalt ist bevorzugt etwa 20 Gew.-%. Mehr bevorzugt ist der Molkeproteingehalt der wäßrigen Lösung im Bereich von 8 bis 12 Gew.-% (bevorzugt 12 bis 20% Gesamtfeststoffgehalt).
  • Im ersten Schritt des Verfahrens zur Herstellung einer Molkeprotein-stabilisierten Fettemulsion wird die wäßrige Lösung von einem oder mehreren Molkeproteinen wie oben angegeben unterhalb des isoelektrischen pH des Molkeproteins, das in der Lösung enthalten ist, angesäuert. Zum Ansäuern der Molkeproteinlösung kann irgendeine Säure verwendet werden, die für die beabsichtigte Anwendung und Verwendung der endgültigen Molkeproteine-stabilisierten Fettemulsion nicht schädlich ist. Spezifisch kann jegliche Säure vom Nahrungsmittelgrad wie Milchsäure, Zitronensäure, Phosphorsäure oder Salzsäure und jedes Säuerungsmittel wie Glucono-δ-lacton oder Essig alleine oder in Kombination von zwei oder mehreren davon verwendet werden. Die bevorzugte Säure ist 90%ige Milchsäure. Wahlweise ist es möglich, eine Milchsäure-erzeugende bakterielle Kultur in der Gegenwart des geeigneten Zuckers wie Glucose oder Lactose wahlweise in Kombination mit einer oder mehreren der oben erwähnten Säuren zu verwenden. Im allgemeinen werden die Konzentration der Säuren und die Temperatur während der Ansäuerung so eingestellt, daß keine schädlichen Effekte erzielt werden. Wenn beispielsweise Caseine in der Lösung vorhanden sind, kann es notwendig sein, die Anfangskonzentration der Säuren und die Temperatur während der Ansäuerung so einzustellen, daß keine Koagulation (Flokkulation) der Caseine induziert wird. Gleichermaßen kann eine zu hohe Temperatur (z.B. > 65°C) eine Molkeproteinkoagulation induzieren, wenn die Molkeproteine im nativen Zustand vorliegen oder nicht vollständig denaturiert sind. Demzufolge repräsentiert Raum(Umgebungs-)temperatur eine bevorzugte Temperatur für die praktische Anwendung.
  • Der pH, der bei dem Ansäuerungsschritt verwendet wird, ist bevorzugt deutlich unterhalb des isoelektrischen Punktes der Molkeproteine, die in der wäßrigen Lösung enthalten sind. Somit liegt der erreichte pH bevorzugt im Bereich von 4,5 bis 2,5, mehr bevorzugt 4,0 bis 3,5. Als Referenz sind die isoelektrischen Punkte der Hauptmolkeproteine: ~5,1 (β-Lactoglobulin); 4,2–4,5 (α-Lactalbumin), 4,7–4,9 (Rinderserumalbumin) und 6,3–7,0 (Immunglobulin G1).
  • Im Ansäuerungsschritt wird die wäßrige Lösung der Molkeproteine bevorzugt gerührt, wenn die Säure zugegeben wird, um lokale Peakkonzentrationen der Säure zu vermeiden. Obwohl es ebenfalls möglich ist, die wäßrige Lösung der Molkeproteine zu einer wäßrigen Lösung zu geben, kann dies nicht die bevorzugte Weise der Ansäuerung sein aufgrund der möglichen negativen Peaksäurekonzentrationen. Bevorzugt wird die Molkeproteinlösung nach Zugabe der Säure stehengelassen oder gerührt, bis ein Gleichgewichtszustand erreicht ist, beispielsweise für eine bis mehrere Minuten, bevorzugt etwa 10 bis 30 Minuten.
  • Im zweiten Schritt des Verfahrens zur Herstellung einer Molkeprotein-stabilisierten Fettemulsion wird die angesäuerte Lösung von Molkeproteinen mit einem oder mehreren Fetten gemischt und homogenisiert. Bei diesem Schritt kann jegliches Fett verwendet werden, das für die gewünschte Anwendung der resultierenden Fettemulsion nicht schädlich ist. Das bevorzugte Fett ist Milchfett, zum Beispiel in der Form einer Creme, plastischen Creme und mehr bevorzugt Butter oder wasserfreies Butterfett. Jedoch können andere Fettquellen verwendet werden, insbesondere pflanzliche Fette und Öle oder tierisches Fett wie Rindertalg, in Abhängigkeit von der Anwendung der Molkeprotein-stabilisierten Fettemulsion. Eine Kombination von zwei oder mehreren Fetten kann verwendet werden. Ein oder mehrere Fette werden in einer solchen Menge verwendet, daß das Verhältnis von Molkeprotein zum Fett in der resultierenden Fettemulsion im Bereich von bevorzugt 3:1 bis 1:5 (der Gesamtfettgehalt in der Fettemulsion ist bevorzugt im Bereich von 3 bis 30 Gew.-%), mehr bevorzugt 2:1 bis 1:2 liegt.
  • Nach der Mischung der angesäuerten Molkeproteine mit einem oder mehreren Fetten erfolgt eine Homogenisierung, d.h. eine Scherbehandlung. Das Mischen und Homogenisieren der beiden Komponenten, d.h. angesäuerten Molkeproteinlösung und der Fette kann eine Kombination von einem oder mehreren Schritten sein. Beispielsweise können die Komponenten zunächst gemischt und anschließend einer Scherbehandlung unterworfen werden, beispielsweise durch Einfügen der Komponenten in einen Homogenisator und Starten der Vorrichtung. Bevorzugt wird das Mischen und Homogenisieren in einer einzelnen Anlage aus ökonomischen Gründen und der Effektivität durchgeführt. Der Misch- und Homogenisierschritt kann unter Verwendung eines konventionellen Homogenisators durchgeführt werden und wird bevorzugt bei einer Temperatur von 50 bis 70°C und einem Druck von 100 bis 300 bar durchgeführt, in Abhängigkeit vom Fettgehalt (niedrigere Drücke können bei höheren Fettgehalten geeignet sein). Im allgemeinen kann die Homogenisierung bei einer Temperatur und einem Druck und für eine Zeit durchgeführt werden, die im Stand der Technik konventionell sind.
  • Es wird angenommen, daß die resultierende Molkeprotein-stabilisierte Fettemulsion vom Öl-in-Wasser-Emulsionstyp ist. Jedoch sollte diese Annahme nicht so verstanden werden, daß der Umfang dieser Erfindung eingeschränkt wird, und andere Strukturen wie Wasser-in-Öl oder bikontinuierliche Strukturen können in Erwägung gezogen werden, in Abhängigkeit von den Komponenten und den verwendeten Mengen.
  • Nach dem Misch- und Homogenisierschritt folgt eine Wärmebehandlung bei einer Temperatur von 80°C oder mehr und wahlweise bei erhöhten Druck. Der bevorzugte Temperaturbereich für die Wärmebehandlung ist 80 bis 95°C, und die bevorzugte Haltezeit ist im Bereich von 1 bis 10 Minuten, zum Beispiel eine Wärmebehandlungsbedingung bei einer Temperatur von 85°C und einer Haltezeit von 5 Minuten. Es wird angenommen, daß die anschließende Wärmebehandlung die Topographie der bereits geänderten Molkeproteine (aufgrund der Ansäuerung unterhalb ihres isoelektrischen pHs) modifiziert, um sie noch mehr funktionell zu machen, beispielsweise beim Ersatz von Casein in caseinhaltigen Nahrungsmitteln.
  • Nach dem Mischen/Homogenisieren oder der Wärmebehandlung kann die Molkeprotein-stabilisierte Fettemulsion (beispielsweise auf Raumtemperatur) gekühlt oder direkt im heißen Zustand für die gewünschte Anwendung wie unten angegeben verwendet werden.
  • Die Molkeprotein-stabilisierte Fettemulsion, erhältlich durch das obige Verfahren hat bevorzugt einen Fettgehalt im Bereich von 3 bis 30 Gew.-% und einen Molkeprotein-Gehalt im Bereich von 5 bis 15 Gew.-%. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel hat eine Emulsion, die entsprechend einem Verfahren dieser Erfindung (zum Beispiel durch Mischen von WPC und Butter) erzeugt ist, 20 bis 25 g Gesamtfeststoff, 5 bis 10% Fett, 8 bis 12% Protein und 3 bis 5% Zucker, bezogen auf das Gesamtgewicht der Emulsion (das Vorhandensein von zusätzlichen Komponenten wie Zucker kann von der Molkeprotein-Quelle wie WPC oder der freiwilligen Zugabe von weiteren Komponenten resultieren).
  • Die Protein-stabilisierte Fettemulsion kann zum Einfügen von Molkeproteinen in ein Nahrungsmittel verwendet werden. Somit gibt diese Erfindung ein Verfahren zum Einfügen von Molkeproteinen in ein Nahrungsmittel an, umfassend das Mischen der Molkeprotein-stabilisierten Fettemulsion, erhältlich durch das obige Verfahren, mit einer Nahrungsmittelbasis, zur Bildung eines Nahrungsmittels. Gemäß einem alternativen Ausführungsbeispiel umfaßt das Verfahren zum Einfügen der Molkeproteine in ein Nahrungsmittel die Schritte zum Ansäuern einer wäßrigen Lösung von einem oder mehreren Molkeproteinen unterhalb des isoelektrischen pH, Wärmebehandeln der angesäuerten Lösung bei einer Temperatur von mehr als 80°C und Mischen der angesäuerten und wärmebehandelten Lösung mit einer Nahrungsmittelbasis zur Bildung eines Nahrungsmittels. Bei diesem alternativen Ausführungsbeispiel sind die Aspekte, Bedingungen und Eigenschaften zum Ansäuern einer wäßrigen Lösung von einem oder mehreren Molkeproteinen unterhalb ihres isoelektrischen pH und Wärmebehandlung der angesäuerten Lösung wie oben bezüglich des Verfahrens zur Herstellung einer Molkeprotein-stabilisierten Fettemulsion definiert.
  • Die Nahrungsmittelbasis kann irgendeine Basis vom Molkerei- oder Nicht-Molkereityp sein. Tatsächlich haben diese Erfinder festgestellt, daß bei Verwendung einer spezifisch angesäuerten und wärmebehandelten Molkeprotein-Lösung oder Molkeprotein-Fettemulsion ein Mittel zum Verwenden von höheren Mengen von Molkeproteinen oder zum Einfügen von mehr Molkeproteinen in andere Nahrungsmittelsysteme ergibt. Bevorzugt ist die Nahrungsmittelbasis eine Nahrungsmittelbasis auf Molkereibasis und mehr bevorzugt eine caseinhaltige Nahrungsmittelbasis. Darüber hinaus kann die Nahrungsmittelbasis eine Nahrungsmittelbasis sein, die Fleischproteine enthält. Spezifische Beispiele der Nahrungsmittelbasis sind Basen für Cremekäse, Prozeßkäse, natürlichen Käse und Mayonnaise ebenso wie Prozeßfleischprodukte.
  • Die Bedingungen zum Mischen der Fettemulsion und/oder der angesäuerten und wärmebehandelten Molkeproteinlösung und der Nahrungsmittelbasis sind solche, die normalerweise bei der Herstellung von Nahrungsmitteln (Mischen von Ausgangsmaterialien) angewandt werden, zum Beispiel Prozeßkäse, Cremekäse oder natürlicher Käse oder Prozeßfleisch. Wenn die Molkeprotein-stabilisierte Fettemulsion dieser Erfindung verwendet wird, ist das Gewichtsverhältnis der Fettemulsion zur Nahrungsmittelbasis bevorzugt im Bereich von 20:80 bis 70:30. Wenn die angesäuerte und wärmebehandelte Lösung von einem oder mehreren Molkeproteinen verwendet wird, ist das Gewichtsverhältnis der Molkeproteine zur Nahrungsmittelbasis bevorzugt im Bereich von 20:80 bis 70:30. Wenn eine caseinhaltige Nahrungsmittelbasis verwendet wird, ist das Mischungsverhältnis der Fettemulsion oder der angesäuerten Molkeproteinlösung zur caseinhaltigen Nahrungsmittelbasis bevorzugt so, daß das Gewichtsverhältnis der Molkeproteine zum Casein in dem resultierenden caseinhaltigen Nahrungsmittel im Bereich von > 10:90 bis 80:20, mehr bevorzugt 20:80 bis 40:60 liegt. Wenn eine Fleischprotein-haltige Nahrungsmittelbasis verwendet wird, ist das Mischungsverhältnis der Fettemulsion oder der angesäuerten Molkeproteinlösung zur Fleischprotein-haltigen Nahrungsmittelbasis bevorzugt so, daß das Gewichtsverhältnis der Molkeproteine zu den Fleischproteinen in dem resultierenden Fleischprotein-haltigen Nahrungsmittel im Bereich von 10:90 bis 80:20, mehr bevorzugt 20:80 bis 40:60 liegt. Insbesondere wenn Fleischproteine verwendet werden, kann das resultierende Fleischprotein-haltige Nahrungsmittel ebenfalls tierisches Fett wie Rindertalg enthalten.
  • Falls gewünscht, kann das resultierende Nahrungsmittel weiterhin mit einem Transglutaminaseenzym gemischt und inkubiert sein. Normalerweise reagieren Molkeproteine nicht mit Transglutaminasen. Die Erfinder haben festgestellt, daß die Vorbehandlung von Molkeprotein-Lösungen im sauren pH-Bereich (unterhalb des isoelektrischen pHs der Molkeproteine), wie in dieser Erfindung beschrieben wird, eine Möglichkeit gibt, um das Verhalten von Molkeproteinen ebenso bezüglich der Wirkung von Transglutaminase zu modifizieren. Demzufolge umfaßt gemäß einem anderen Aspekt dieser Erfindung das Verfahren zum Einfügen von Molkeproteinen in ein Nahrungsmittel den weiteren Schritt des Mischens und Inkubierens des resultierenden Nahrungsmittels mit der Enzymtransglutaminase an. Es ist allgemein dem Fachmann bekannt, daß es verschiedene Transglutaminasen gibt, die unter der allgemeinen Nomenklatur EC 2.3.2.13 klassifiziert sind, und irgendeine dieser Transglutaminasen kann erfindungsgemäß verwendet werden. Insbesondere ist es möglich, eine Transglutaminase zu verwenden, die durch Streptoverticilium erzeugt ist, das kommerziell erhältlich ist unter dem Namen "Aktiva-MP" von Ajinomoto. Das verwendete Enzym wird bevorzugt in konventionellen Mengen wie 1 bis 6 μ/g (Einheiten Enzym pro Gramm Protein im System) verwendet. Die Inkubationsbedingungen sind bevorzugt eine Temperatur im Bereich von 20 bis 60°C, mehr bevorzugt 50°C, eine Dauer von 5 bis 60 Minuten und ein pH von 5,5 bis 7,5, mehr bevorzugt 6 bis 7. Bevorzugt wird keine Scherkraft während der Inkubationsperiode angewandt.
  • Das Nahrungsmittel, das durch das Verfahren dieser Erfindung erhältlich ist, beispielsweise Prozeßkäse, Cremekäse, natürlicher Käse, Mayonnaise oder Prozeßfleisch, ist im Vergleich zu Nahrungsmitteln des Standes der Technik ausgezeichnet, weil eine hohe Festigkeit und kurze Textur der resultierenden Produkte selbst bei hohen Molkeprotein-Gehalten erhalten werden kann, was nicht beobachtet wird, wenn native Molkeproteine verwendet werden. Wenn ein caseinhaltiges Nahrungsmittel hergestellt wird, wie eine Prozeßkäseformulierung, können spezifisch hohe Protein-zu-Casein-Verhältnisse von bis zu 80:20, bezogen auf das Gewicht, zusammen mit einem vorteilhaften Aussehen und ausgezeichneten sensorischen Eigenschaften erhalten werden.
  • Beispiel 1
  • Ein Molkeproteinkonzentrat (17,7% Gesamtfeststoffe, 10% Protein) mit dem Hauptanteil der Proteine im nativen Zustand wird mit Milchsäure auf einen pH von 3,8 angesäuert. Danach wird die angesäuerte Molkeprotein-Lösung mit 5% geschmolzener Butter bei Raumtemperatur vermischt und bei 220 bar und 60°C homogenisiert. Die Emulsion wird dann bei 85°C für 5 min wärmebehandelt. Dann werden 34,2 Teile der erwärmten Emulsion unmittelbar mit 3,5 Teilen Rennincasein, 3,5 Teilen Milchkonzentrat, 1,4 Teilen Stärke, 7 Teilen harten Käse, 15,9 Teilen Butter, 5,3 Teilen Molkepulver, 3,0 Teilen emulgierenden Salzen, 1 Teil Salz und 25,2 Teilen Wasser vermischt, zur Vollendung von 100 Teilen. Nach sorgfältigem Mischen wird die Mischung wie beim konventionellen Herstellungsverfahren von Käseaufstrichen behandelt.
  • Beispiel 2
  • Ein Molkeproteinkonzentrat (17,7% Gesamtfeststoffe, 10% Protein) mit dem Hauptanteil der Proteine im nativen Zustand mit Milchsäure auf pH 3,8 angesäuert. Danach wird die angesäuerte Molkeproteinlösung mit 5% geschmolzener Butter bei Raumtemperatur gemischt und bei 220 bar und 60°C homogenisiert. Die Emulsion wird dann bei 85°C 5 min lang wärmebehandelt. Dann werden 34,2 Teile der erwärmten Emulsion unmittelbar mit 3,5 Teilen Rennincasein, 3,5 Teilen Milchkonzentrat, 1,4 Teilen Stärke, 7 Teilen harten Käse, 15,9 Teilen Butter, 5,3 Teilen Molkepulver, 3,0 Teilen emulgierenden Salzen, 1 Teil Butter und 25,2 Teilen Wasser zur Vollendung von 100 Teilen vermischt. Nach sorgfältigem Mischen wird die Mischung mit einer mikrobiellen Transglutaminase (5 Einheit pro Gramm Protein in der Mischung) bei 50°C eine Stunde inkubiert. Die Mischung wird dann wie beim konventionellen Herstellungsverfahren von Käseaufstrichen behandelt. Die folgende Tabelle zeigt die Festigkeit (Stevens Texture Analyzer) des endgültigen Käses, der wie oben beschrieben erzeugt ist, im Vergleich zu einem Standardprodukt und einem Produkt mit einem nativen Molkeproteinkonzentrat.
  • Figure 00160001

Claims (13)

  1. Verfahren zum Einfügen von Molkeproteinen in ein Nahrungsmittel, umfassend Ansäuern einer wässrigen Lösung aus einem oder mehreren Molkeproteinen unterhalb ihres isoelektrischen pH, Wärmebehandlung der angesäuerten Lösung bei einer Temperatur von mehr als 80°C, Mischen der angesäuerten Lösung aus einem oder mehreren Molkeproteinen mit einer Nahrungmmittelbasis zur Erzeugung eines Nahrungsmittels und weiteres Mischen und Inkubieren des resultierenden Nahrungsmittels mit einer Transglutaminase.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, umfassend das Mischen und Homogenisieren der angesäuerten Lösung aus einem oder mehreren Molkeproteinen mit einem oder mehreren Fetten zur Bildung einer Molkeprotein-stabilisierten Fettemulsion, vor der Wärmebehandlung bei einer Temperatur von mehr als 80°C.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, worin das Gewichtsverhältnis der Molkeproteine zu Fetten im Bereich von 3:1 bis 1:5, bezogen auf den Trockenstoff, ist.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, worin die Nahrungsmittelbasis Casein enthält.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, worin das Gewichtsverhältnis der Molkeproteine zu Casein in dem resultierenden caseinhaltigen Nahrungsmittel im Bereich von > 10:90 bis 80:20, bevorzugt 20:80 bis 40:60 ist.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, worin die Nahrungsmittelbasis eine Prozesskäseformulierung ist.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, worin die Nahrungsmittelbasis Fleischproteine enthält.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, worin das Gewichtsverhältnis der Molkeproteine zu Fleischproteinen in dem resultierenden fleischproteinhaltigen Nahrungsmittel im Bereich von 10:90 bis 80:20, bevorzugt 20:80 bis 40:60 ist.
  9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, worin das resultierende fleischproteinhaltige Nahrungsmittel tierisches Fett umfasst.
  10. Verfahren nach den Ansprüchen 7 bis 9, worin die Nahrungsmittelbasis Prozessfleischbasis ist.
  11. Nahrungsmittel, erhältlich durch das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10.
  12. Nahrungsmittel nach Anspruch 11, das ein Prozesskäse ist.
  13. Nahrungsmittel nach Anspruch 11, das ein Prozessfleischprodukt ist.
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