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TECHNISCHES
GEBIET
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Die
Erfindung bezieht sich auf die Herstellung eines Gewürzmittels
für Nahrungsmittel
in einem Verfahren beinhaltend das Behandeln von pflanzlichem Protein
mit einer Protease, um mindestens 25% der Peptidbindungen zu hydrolysieren,
d. h. ein Grad an Hydrolyse (DH) von über 25%.
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TECHNISCHER
HINTERGRUND
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Hydrolysate
pflanzlicher Proteine werden allgemein als Gewürzmittel für Nahrungsmittel verwendet. So
beschreiben WO 94/25580 und K. Pommer, Cereal Foods World, 745 (1995)
die Hydrolyse von pflanzlichem Protein mit einer Pilz-Protease-Zubereitung,
die fünf
oder mehr proteolytische Enzymkomponenten enthält, um ein Gewürzmittel
mit einem hohen Grad an Hydrolyse herzustellen.
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Im
Stand der Technik sind verschiedene Wege zum Modifizieren oder Verbessern
des Geschmacks von Hydrolysaten von pflanzlichen Proteinen vorgeschlagen.
So beschreiben
US 3,689,277 (Bio-Technical
Resources) und JP-A 52-41274 (Kikkoman) Verfahren zum Modifizieren
des Geschmackes eines Proteinhydrolysates durch Zugeben eines Zuckers
(Mono- oder Disaccharid) und Erhitzen. Im Stand der Technik ist
ferner die Verwendung von Kohlebehandlung oder Ultrahocherhitzung
(engl. flash treatment) vorgeschlagen, um den Geschmack von Proteinhydrolysaten
zu verbessern (MacLeod, G., Critical reviews in Food Science and
Nutrition, 27, 4, 219–400).
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WO
96/13988 offenbart die Herstellung eines Gewürzmittels durch Keimen von
Samen und Reifen der erhaltenen Sprossen durch ihre endogenen Enzyme,
gefolgt von Inaktivierung der Enzyme und Wiedergewinnen eines Teils
oder der Gesamtheit der gereiften Sprossen.
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US 5,130149 offenbart die
Herstellung von Kaffeegeschmacksstoffen mit einem Verfahren, umfassend die
enzymatische Hydrolyse von Sojamehl mit einer Protease, gefolgt
von Erhitzen auf 140–200°C für 0,5–5 Stunden.
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US 5,141,757 offenbart die
Herstellung eines Gewürzmittels
durch ein Verfahren umfassend das Behandeln von Proteinmaterial
mit einer Protease, Erhitzen auf 90–140°C für 10 Sekunden–30 Minuten
(wobei die kürzeste
Zeit der höchsten
Temperatur entspricht und umgekehrt), Kühlen und Behandeln mit Enzymen aus
Koji.
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Der
Stand der Technik beschreibt ferner die Behandlung von Pflanzenmaterial
mit Proteasen für
verschiedene andere Zwecke, die sich nicht auf Gewürzmittel
für Nahrungsmittel
beziehen, wie z. B. proteinartige Produkte zur Verwendung als funktionelle
Proteine oder Ernährungsprodukte,
worin ein geringer Grad an Hydrolyse (DH) erwünscht ist, z. B.
US 5,100,679 .
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Ziel
dieser Erfindung ist es, ein verbessertes Verfahren zum Modifizieren
des Geschmacks eines Gewürzmittels
für Nahrungsmittel
bereitzustellen, welches durch die Hydrolyse von Pflanzenmaterial
mit Proteasen ohne das Erfordernis des Zugebens von Zucker und ohne
das Erfordernis der Verwendung von übermäßigen Temperaturen gemacht
wird.
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ANGABE DER
ERFINDUNG
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Überraschend
haben wir gefunden, dass der Geschmack eines Hydrolysates intensiviert
und verbessert werden kann, durch eine letzte Reifung bei einer
mäßigen Temperatur,
bei einer recht niedrigen Konzentration an Trockenmasse, in der
Gegenwart von unlöslichem
Pflanzenmaterial, insbesondere unlöslichem pflanzlichen Zellwandmaterial,
das nach der Proteinhydrolyse verbleibt. So kann der Bedarf für eine Kohlebehandlung
oder Ultrahocherhitzung (engl. flash treatment) vermieden werden.
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Die
Erfinder glauben gegenwärtig,
dass diese Geschmacksentwicklung teilweise durch Maillard-Reaktionen
zwischen dem hydrolysierten Protein und dem in dem Hydrolysat vorhandenen
Kohlenhydrat, insbesondere Monosacchariden, verursacht wird. Die
Erfinder glauben ferner, dass das unlösliche Sediment nach der Hydrolyse
als ein natürliches
Adsorbens für
bittere Peptide und hydrophobe Fehlgeschmacksstoffe (engl. off-flavors)
wirkt. In bisher beschriebenen Verfahren wurde dieses Sediment im
Allgemeinen abgetrennt und verworfen.
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Dementsprechend
stellt die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen eines Gewürzmittels
für Nahrungsmittel
bereit, umfassend die Schritte von:
- a) Vorbereiten
einer wässrigen
Aufschlämmung,
die 1–40
Gew.-% pflanzliches Protein und unlösliches pflanzliches Material
umfasst,
- b) Behandeln der Aufschlämmung
mit:
- i) einer Exoprotease in einer Menge von 5–100 LAPU/g Protein und einer
Endoprotease in einer Menge von 0,1–5 AU/g Protein, so dass das
Protein bis zu einem Grad an Hydrolyse von über 25% hydrolisiert wird, und
- ii) einer Carbohydrase, ausgewählt aus der Gruppe bestehend
aus Cellulase, Beta-Glucanase,
Arabinanase, Xylanase, Galactanase, und Alfa-Arabino-furanosidase,
gefolgt von
- c) Reifung bei einer Temperatur von 80–100°C für 2–12 Stunden, oder bei 100–120°C für 30 Minuten–4 Stunden,
oder bei 120–140°C für 10 Minuten–2 Stunden;
wobei keine Abtrennung von unlöslichem
Material zwischen Schritt a) und Schritt c) durchgeführt wird.
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DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Pflanzliches
Protein und unlösliches
pflanzliches Material
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Pflanzliches
Protein und unlösliches
pflanzliches Material kann aus zwei getrennten Quellen verwendet
werden oder es kann ein pflanzliches Material verwendet werden,
das beide von diesen enthält.
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Das
unlösliche
pflanzliche Material kann pflanzliche Zellwand-Kohlenhydrate einschließen, wie
z. B. Cellulose, Hemicellulose oder pektische (engl. pectic) Substanzen,
aber auch verholztes (engl. lignified) pflanzliches Material, einschließlich Lignin.
Die Hemicellulose kann Xylan, Arabinoxylan, Xyloglucan, Mannan und β(Beta)-1,3-
und/oder β(Beta)-1,4-Glucan
einschließen.
Die pektische Substanz kann Homogalacturonan, Rhamnogalacturonan
und Xylogalacturonan einschließen
und sie kann Seitenketten einschließen wie z. B. Arabinan, Galactan
und Arabinogalactan.
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Das
pflanzliche Material kann von Samen einer Leguminose abstammen,
einem Getreide, oder einem Gemüse,
z. B. Sojabohnen, Lupine, Alfalfa, Erbsen, Faba-Bohne, Baumwollsamen,
Sesamsamen, Rapssamen, Mais, Weizen, Hafer, Gerste, Roggen, Buchweizen,
Tomate oder Karotte. Es kann ganze Sojabohnen umfassen, entfettete
Sojabohnen, Lupinensamen, Rapssamen, ganzen Weizen, Weizengluten,
ganzen Mais, Maisgluten. Es können
auch verschiedene pflanzliche Nebenprodukte mit einem hohen Gehalt
an Zellwandmaterial verwendet werden, wie Kartoffelpulpe, Tomatenschale,
Zuckerrübenpulpe,
Holzpulpe, Kleiehülsen, Maisfaser
oder Maiskolben.
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Zubereitung
der Aufschlämmung
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Vor
dem Zubereiten der Aufschlämmung,
kann dem pflanzlichen Material optional eine mechanische Vorbehandlung
gegeben werden, um die Partikelgröße zu reduzieren, z. B. Mahlen,
oder nasses Vermahlen. So kann das pflanzliche Material in der Form
von Flocken, ganzen Bohnen, ganzem Getreide, Mehl oder grobem Mehl
verwendet werden.
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Optional
kann das pflanzliche Material durch Erhitzen entweder in trockener
Form oder nach dem Zubereiten der Aufschlämmung vorbehandelt werden,
z. B. durch Jet-cooking bei 80–125°C für 20 Minuten–2 Stunden.
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Protease
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Jede
beliebige Protease oder Mischung von Proteasen, die einen Grad an
Hydrolyse von mehr als 25% ergeben kann, kann verwendet werden.
Die Protease oder Mischung von Proteasen kann gemäß den im Stand
der Technik wohlbekannten Prinzipien ausgewählt werden und schließt sowohl
endo- als auch exo-Peptidasen (Carboxy-Peptidase und/oder Amino-Peptidase)
ein.
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Die
Protease kann von tierischer, pflanzlicher oder mikrobieller Herkunft
sein. Ein Beispiel für
eine Tierprotease ist Trypsin, z. B. Rinder- oder Schweinetrypsin.
Mikrobielle Proteasen können
Pilzproteasen oder bakterielle Proteasen sein und können von
den Stämmen
der folgenden Gattungen und Spezies stammen: Bacillus, B. licheniformis,
B. subtilis und B. amylolique-faciens, Aspergillus, A. oryzae. Die
bakterielle Protease kann ein Subtilisin sein, z. B. Subtilisin
Carlsberg, erhältlich
unter dem Handelsnamen Alcalase®.
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Um
einen hohen Grad an Hydrolyse zu erreichen, kann es bevorzugt sein,
eine Mischung von Proteasen zu verwenden. Ein Beispiel ist FlavourzymeTM, eine Proteasen-Zubereitung, die von A.
oryzae stammt, enthaltend fünf
oder mehr proteolytische Bestandteile, beschrieben in WO 94/25580.
Auch kann eine Pilzprotease-Zubereitung (wie Flavourzyme) zusammen
mit einer bakteriellen Protease (wie Alcalase) verwendet werden.
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Enzymatische
Behandlung
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Die
Behandlung mit der Protease kann bei Bedingungen durchgeführt werden,
die gemäß den im Stand
der Technik wohlbekannten Prinzipien gewählt sind, um zu den ausgewählten Enzymen
zu passen. Typische Bedingungen werden in den Bereichen pH 4–9, 30–60°C für 1–24 Stunden
sein, in einer Aufschlämmung,
die 1–40
Gew.-% Trockenmasse enthalten (vorzugsweise 2–20%). Während der Reaktion kann langsames
Rühren
eingesetzt werden.
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Die
enzymatische Behandlung wird so durchgeführt, dass mindestens 25% der
gesamten Peptidbindungen im Protein (sowohl gelöstes Protein als auch Protein
im Sediment) hydrolysiert werden, d. h. ein Grad von Hydrolyse (DH)
von mindestens 25% für
das Protein. Es kann bevorzugt sein, einen recht hohen DH zu erreichen,
um den Geschmack zu entwickeln, oder es kann bevorzugt sein, den
DH-Wert niedriger zu halten für
eine bessere Verfahrensökonomie.
So wird der DH typischerweise in dem Bereich von 30–90%, insbesondere
35–80%
sein.
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Die
Dosis an Protease schließt
eine exo-Protease in einer Menge von 5–100 LAPU/g Protein ein, insbesondere
10–50
LAPU/g Protein und eine endo-Protease in einer Menge von 0,1–5 AU/g
Protein.
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(LAPU
und AU sind Einheiten der Protease-Aktivität und sind unten definiert).
Die Protein-Hydrolyse und die Messung des DH kann so wie in J. Adler-Nissen,
J. Agric. Food Chem., 27 (6), 1256–1262 (1979); J. Adler-Nissen, „Enzymatic
Hydrolysis of Food Proteins",
Elsevier, London and New York (1986), ISBN 0-85334-386-1; K. Pommer,
Cereal Foods World, 745 (1995) durchgeführt wurden.
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Proteasetestmethoden (LAPU
und AU)
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1
Leucine Amino Peptidase Unit (LAPU) ist die Menge an Enzym, die
1 μ(mikro)M-Substrat pro Minute unter
den folgenden Bedingungen abbaut: 26 mM von L-Leucin-p-nitroanilid als Substrat,
0,1 M Tris-Puffer (pH 8,0), 40°C,
10 Minuten Reaktionszeit.
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Die
Anson Unit (AU) ist im Journal of General Physiology, 22, 79–89 (1959)
definiert.
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Optionale
Enzyme
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Optional
kann der Hydrolyseschritt (zusätzlich
zur Protease) ein oder mehr andere Enzyme beinhalten, welche andere
Bestandteile des pflanzlichen Materials hydrolysieren können. Vorteilhafterweise
kann die Aufnahme eines solchen zweiten Enzyms zur Geschmacksentwicklung
beitragen.
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Als
Beispiel kann das pflanzliche Material, das Triglyceride (Fett oder Öl) enthält, mit
einer Lipase zusammen mit der Protease behandelt werden.
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Die
Carbohydrase sollte aus der Gruppe gewählt werden bestehend aus Cellulase,
Beta-Glucanase, Arabinanase,
Xylanase, Galactanase und Alfa-Arabinofuranosidase.
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Die
Carbohydrase kann ein gereinigtes Einkomponentenenzym sein, oder
sie kann eine Mischung von verschiedenen unterschiedlichen Enzymen
sein. Einige Beispiele für
spezielle Carbohydrasen folgen:
β(beta)-1,4-Galactanase von Aspergillus
aculeatus (S. Christgau et al., Curr. Genet., 1995, vol. 27, 135–141), ein
Enzym, das Galactose (eine Hexose) freisetzt und Galactooligomere.
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ViscozymeTM (ein Produkt von Novo Nordisk A/S), ein
Multienzym-Komplex, der aus einem Stamm von Aspergillus sp. stammt,
enthaltend einen großen
Bereich an Carbohydrasen, einschließlich Cellulase, β(beta)-Glucanase
und verschiedene Typen von Hemicellulase wie Arabinanase und Xylanase.
Es hat auch Aktivität
gegen die verzweigten pektisch-ähnlichen
(engl. pectic-like) Substanzen, die in den Zellwänden in Sojabohnen gefunden
werden.
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Einkomponenten-Carbohydrasen,
die aus einem Stamm von Aspergillus aculeatus stammen, gemäß L. V.
Kofod et al., Carbohydrate Bioengineering, vol. 10, 1995, pp. 321–342: Xylanasen
(bezeichnet Xyl I, Xyl II und Xyl III), Galactanase, Arabinanase
und α(alpha)-Arabinofuranosidase.
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UltrafloTM (ein Produkt von Novo Nordisk A/S), eine
multiaktive β-Glucananse-Zubereitung, die
von einem ausgewählten
Stamm von Humicola insolens produziert wird, in welcher die dominanten
Aktivitäten
Cellulase, Xylanase, Pentosanase und Arabanase sind.
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Reifung
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Die
Reifung wird bei 80–100°C für 2–12 Stunden,
bei 100–120°C für 30 Minuten–4 Stunden,
oder bei 120–140°C für 10 Minuten–2 Stunden
durchgeführt.
Für optimale
Geschmacksentwicklung ist der pH während der Reifung vorzugsweise
in dem Bereich von 4–7
(insbesondere 4,5–6).
So kann, falls nötig,
der pH vor der Reifung angepasst werden.
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Optionale
Verfahrensschritte
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Optional
kann die Aufschlämmung
nach der Enzym-Behandlung vor der Reifung konzentriert werden, z.
B. durch Verdampfung (optional unter Vakuum), um eine Konzentration
der Trockenmasse von 20–40%
zu erreichen.
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Ebenfalls
optional können
die Feststoffe nach der Reifung von der Aufschlämmung getrennt werden. Eine
solche Trennung kann, wenn gewünscht,
durch herkömmliche
Mittel wie Filtration, Ultrafiltration oder Zentrifugation durchgeführt werden.
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Verwendung
eines Gewürzmittels
für Nahrung
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Das
erfindungsgemäße Gewürzmittel
kann in derselben Weise wie herkömmliches
hydrolysiertes Gemüseprotein
(engl. hydrolyzed vegetable protein, HVP) verwendet werden, um einem
großen
Bereich von Nahrungsprodukten wie Suppe und Soßen Geschmack zu verleihen.
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BEISPIELE
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Beispiel 1
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Geschmack eines Proteinhydrolysates
von hohem DH, das mit oder ohne Anwesenheit eines Sediments gereift
ist
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Beschreibung
des Protein-Hydrolyseverfahrens
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Ein
Enzymhydrolysat wurde im Maßstab
einer Versuchsanlage mit einem hohen Grad an Hydrolyse (DH) gemäß dem folgenden
Verfahren hergestellt.
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33
kg entfetteter, ungerösteter
Soja-Grieß wurden
gründlich
mit 200 l Leitungswasser gemischt und für 5 Minuten bei 85°C erhitzt.
Die Mischung wurde auf Raumtemperatur gekühlt, und der pH auf 7 eingestellt.
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5
g Flavourzyme (850 LAPU/g)/100 g Protein und 1 g Alcalase (2,4 AU/g)/100
g Protein wurden zu der Reaktionsmischung hinzugefügt. Die
Hydrolyse lief für
5 Stunden bei 50°C
ab, wonach 1% an NaCl hinzugefügt
wurde, und der pH mit 4 N HCl auf 5 eingestellt wurde. Zusätzlich wurden
2,5 g Flavourzyme (850 LAPU/g)/100 g Protein hinzugefügt und die
Hydrolyse wurde für
20 Stunden bei 50°C
fortgesetzt. Die Enzyme wurden für
5 min. bei 85°C
inaktiviert.
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Das
resultierende Hydrolysat enthielt 13% an Trockenmasse, von welchem
etwa 55% löslich
waren. Der Proteingehalt betrug 8%, wovon 85% löslich war und der Kohlenhydratgehalt
betrug etwa 2,5%. Es wurde gefunden, dass der Kohlenhydrat-Pool
sowohl lösliche
Mono- und Oligosaccharide (Stachyose und Raffinose) als auch unlösliches
Zellwandmaterial (hauptsächlich
pektische Substanzen mit einem hohen Gehalt an Arabinogalactan)
enthielt. Der Grad an Hydrolyse (DH) des Proteins betrug 60%.
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Reifung (Hitzebehandlung)
mit und ohne Sediment
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Um
den Geschmack des Proteinhydrolysates zu entwickeln, wurde eine
Hitzebehandlung angewendet, um Maillard-Reaktionen zu begünstigen.
Bei pH-Werten unter 4,5 und über
8 wurden abstoßende
Fehlgeschmacksstoffe (engl. off-flavors) erzeugt. Daher wurde die
Geschmacksentwicklung im Hydrolysat in dem pH-Intervall von 5–7 untersucht.
Um den Effekt der unlöslichen
Rückstande
des Substrates auf den Geschmack zu untersuchen, wurde das Hydrolysat
für eine
Stunde bei 125°C
vor und nach dem Zentrifugationsschritt, d. h. jeweils mit und ohne
Sediment, erhitzt. Die Geschmackscharakteristika der Hydrolysate
wurden wie folgt beurteilt:
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-
Aus
dem obigen ist es offensichtlich, dass Hydrolysate, welche eine
Hitzebehandlung in der Gegenwart des Sedimentes erhalten haben,
weniger bitter, verbrannt und bohnig in ihren Geschmackscharakteristika sind.
Daher verbessert das Erhitzen mit den unlöslichen pflanzlichen Teilen
das allgemeine Geschmacksprofil der Produkte.
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Beispiel 2
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Enzymatisch hydrolysiertes
Sojaprotein
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Das
Verfahren bestand aus 4 Schritten, d. h. Vorbehandlung, Hydrolyse,
Reifung und Nachbehandlung (Abtrennen, Konzentrieren und Sprühtrocknen).
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Vorbehandlung
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50
kg Sojaflocken wurden mit 200–300
kg Wasser gemischt und direkt vorgekocht. Das Vorkochen wurde bei
95°C für 60 Minuten
durchgeführt.
Das endgültige
Gewicht wurde auf 250–350
kg eingestellt und die Mischung wurde gekühlt.
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Hydrolyse
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Die
Hydrolyse wurde bei 55°C
und natürlichem
pH durchgeführt.
0,125 kg Alcalase 2.4 L und 0,375 kg Flavourzyme 1000 L wurden am
Anfang zugegeben.
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Die
Hydrolyse wurde für
3–4 Stunden
durchgeführt.
Nach 3–4
Stunden wurde der pH auf 5,0–5,5
reduziert und 0,375 kg an Flavourzyme 1000 L und 0,100 kg an Viscozyme
wurden hinzugefügt.
Die Hydrolyse wurde über
Nacht fortgesetzt, insgesamt 16–20
Stunden.
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Reifung
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Die
Hydrolyse wurde von Kochen für
4 Stunden bei 95°C
in der Gegenwart von Sediment gefolgt.
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Nachbehandlung
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Das
Hydrolysat wurde entweder durch Ultrafiltration bei 60°C abgetrennt
oder durch einfache Filtration Doppelplatten- und Rahmenfilter.
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Celite
wurde als Filterhilfe verwendet. Der Durchfluss wurde bei 60°C bis zu
einer Konzentration von 30–35
Brix nanofiltriert.
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Vor
der schließlichen
Formulierung in eine endgültige
Zusammensetzung wurde das Konzentrat für eine weitere Geschmacksverstärkung bei
90°C für 4 Stunden
gereift. Die Sprühtrocknung
wurde unter Verwendung einer Einlasstemperatur von etwa 180°C und einer
Auslasstemperatur von etwa 80°C
durchgeführt.
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Der
Geschmack des behandelten Hydrolysates hatte keinen bohnigen Geschmack.
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Beispiel 3
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Geschmack
eines hitzebehandelten Protein-Hydrolysates mit und ohne Carbohydrase
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Beschreibung des Hydrolyse-Verfahrens
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Ein
Enzymhydrolysat wurde im Maßstabe
einer Versuchsanlage mit einem hohen DH gemäß dem folgenden Verfahren hergestellt.
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33
kg entfetteter, ungerösteter
Soja-Grieß wurden
mit 200 l Leitungswasser gründlich
gemischt und für 5
min. bei 85°C
erhitzt. Die Mischung wurde auf Raumtemperatur abgekühlt und
der pH auf 7 eingestellt.
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5
g Flavourzyme (850 LAPU/g)/100 g Protein und 1 g Alcalase (2,4 AU/g)/100
g Protein wurden zu der Reaktionsmischung hinzugefügt. Die
Hydrolyse wurde für
5 Stunden bei 50°C
fortgesetzt, wonach 1% NaCl hinzugefügt wurden und der pH mit 4
N HCl auf 5 eingestellt wurde. Zusätzlich wurden 2,5 g Flavourzyme
(850 LAPU/g)/100 g Protein hinzugefügt und die Hydrolyse wurde
für 20
Stunden bei 50°C
fortgesetzt. Die Enzyme wurden für
5 min. bei 85°C
inaktiviert.
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Das
resultierende Hydrolysat enthielt 13% Trockenmasse, von welcher
etwa 55% löslich
war. Der Proteingehalt betrug 8%, wovon 85% löslich war und der Kohlenhydratgehalt
betrug etwa 2,5%. Der Kohlenhydrat-Pool hat sowohl lösliche Mono-
und Oligosaccharide (Stachyose und Raffinose) als auch unlösliches
Zellwandmaterial (hauptsächliche
pektische Substanzen mit einem hohen Gehalt an Arabinogalactan).
Der Grad an Hydrolyse (DH) des Proteins betrug 60%.
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Abbau von
polymeren Zuckern
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Das
oben beschriebene Sojaproteinhydrolysat wurde mit den folgenden
Carbohydrase-Zubereitungen (allein
und in Kombination) behandelt, um unlösliche Zellwand-Polysaccharide zu
hydrolysieren: Viscozyme® L (Novo Nordisk), ein
Multicarbohydrasen-Produkt
und (beta)-1,4-Galactanase, Arabinanase und α(alpha)-Arabinofuranosidase
von Aspergillus aculeatus.
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2
Liter des Hydrolysates wurden auf 40° in einem Wasserbad eingestellt
und der pH wurde auf 5 eingestellt. Das Enzym wurde zugegeben und
die Reaktion fand für
4 h statt. Die Enzyme wurden durch Erhitzen für 5 min. bei 85°C inaktiviert.
Die Dosen der Enzyme waren: Viscozyme 1% der Trockenmasse (2,6 g
bis 260 g der Trockenmasse (engl. dry mass, DM)), Galactanase 0,006%
der DM, α-Arabinofuranosidase
0,006% der DM, und Arabinanase 0,006% der DM.
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Reifung (Hitzebehandlung)
zur Geschmacksentwicklung
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Der
Geschmack in den Carbohydrase-behandelten Hydrolysaten wurde in
einem Hitzebehandlungsschritt entwickelt, wobei es ermöglicht wurde,
dass Maillard-Reaktionen stattfanden.
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Die
Geschmackscharakteristika, die sich nach 1 Stunde bei 125°C bei pH
5 entwickelten, wurden mit einem Test durch ein Gremium wie folgt
beurteilt. Eine Blindprobe, die nicht der Carbohydrasebehandlung
unterzogen worden war, war in dem Experiment enthalten.
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Aus
dem obigen ist es klar, dass es einen offensichtlichen Geschmacksunterschied
aufgrund der Carbohydrasebehandlung gibt. Hydrolysate, welche eine
Hitzebehandlung nach dem Carbohydrase-Abbau erhalten haben, sind
verschieden von der Blindprobe und den verschiedenen Carbohydrasen,
die verschiedene Geschmacksnoten ergeben. Freigesetzte Galactose
und/oder Galactooligomere führen
zu einem gebratenen Charakter des Hydrolysates während freigesetzte Arabinose
zu einer geräucherten
und Schweinefleisch-ähnlichen
Note führt.
Der Multienzymkomplex, welcher Xylose, Rhamnose, Fucose und Glucose
zusätzlich
zu Arabinose und Galactose freisetzt, fügt weiterhin eine Gemüsegeschmacksnote
hinzu.
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Beispiel 4
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Reduzierte Bitterkeit
durch Hitzebehandlung mit Sediment von Weizengluten oder grobem
Sojamehl
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Weizengluten
(Cargill Job 5141), oder eine Mischung von Weizengluten und grobem
Mehl von Sojabohnen (Cargill granulated 20/80/20) wurde mit Proteasen
hydrolysiert. Der Proteingehalt während der Hydrolyse betrug
10% (in der Mischung von Soja und Weizengluten stammte/kam 50% des
Proteins von Weizengluten und 50% von grobem Sojabohnenmehl).
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Berechnet
auf der Basis des Substratproteins, wurden die Enzyme bei einer
Dosierung von 2% FlavourzymeTM 1000 L und
1,0% ProtamexTM 1,5 MG (FlavourzymeTM und ProtamexTM sind
von Novo Nordisk A/S, Dänemark,
erhältlich)
zugesetzt. Vor dem Zusetzen der Enzyme, wurde der pH auf 6,5 eingestellt,
aber der pH wurde während
der Hydrolyse nicht eingestellt. Die Hydrolyse fand für 18 Stunden
bei 50°C
statt, wonach der pH auf 5 eingestellt wurde.
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Die
Hälfte
der Hydrolysate wurde zentrifugiert, um das lösliche Protein wiederzugewinnen,
und die lösliche
Phase wurde für
1 Stunde bei 125°C
erhitzt. Die andere Hälfte
der Hydrolysate wurde bei 125°C
für 1 Stunde
hitzebehandelt, bevor die Zentrifugation stattfand und das lösliche Protein
wiedergewonnen wurde. In den Hydrolysaten wurde gemessen, dass der
DH etwa 32% in reinen Weizenglutenhydrolysaten betrug und etwa 35%
in Hydrolysaten von gemischtem Gluten und Sojaprotein.
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Die Überstände wurden
8-fach verdünnt
und einem geübten
Gremium zur sensorischen Bewertung präsentiert. 12 Tester wurden
gebeten, die Bitterkeit jedes Hydrolysates auf einer Punkteskala
von 0 bis 9 zu bewerten. Jedes Hydrolysat wurde zweimal präsentiert
und die Hydrolysate wurden den verschiedenen Testern in zufälliger Reihenfolge
serviert. Die gesammelten Daten wurden einer statistischen Behandlung
durch zweiseitigen ANOVA unterzogen mit Testern und Hydrolysaten
als unabhängigen
Variablen und der Punktzahl der Bitterkeit als abhängiger Variable.
Der Mittelwert für
jedes Hydrolysat und der am wenigsten signifikante Unterschied (Fishers
LSD) wurden bei einem Konfidenzgrad von 95% zwischen zwei verschieden
behandelten Hydrolysaten berechnet.
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Die
Ergebnisse sind unten in Tabelle 1 dargestellt.
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Tabelle
1
Mittlere Punktzahl der Bitterkeit für die verschiedenen Hydrolysate
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Der
LSD-Wert betrug 0,50.
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Aus
der Tabelle geht es klar hervor, dass die Bitterkeit abnahm, wenn
das Sediment (das unlösliche pflanzliche
Material) während
der Hitzebehandlung vorhanden ist. Dieses Phänomen scheint allgemein für unlösliche pflanzliche
Materialien zu sein, da es nun sowohl für Sojaprotein als auch für Weizenglutenprotein
und für
Mischungen davon beobachtet wurde.