NL8102788A - Werkwijze voor het bereiden van een soja-eiwitisolaat. - Google Patents

Description

: .·»· -1-, 21881/Vk/mb

Korte aanduiding: Werkwijze voor het bereiden van een soja-eiwitisolaat.

De uitvinding' heeft betrekking op een werkwijze voor het bereiden van een soja-eiwitisolaat met een stikstof oplosbaarheidsindex (NSI') 5 beneden ongeveer 20. Met name heeft de uitvinding betrekking op een plantaardig eiwitisolaat met een lage oplosbaarheid en een werkwijze voor de bereiding hiervan.

Plantaardige eiwitisolaten, met name soja-eiwitisolaten worden op ruime schaal toegepast als bestanddeel van voedingsmiddelen. In het 10 bijzonder soja-isolaten worden bereid door diverse procédés waarbij pro-dukten worden verkregen met een relatief hoge stikstofoplosbaarheidsindex (NSI). Isolaten met hoge NSI-waarden hebben in het algemeen een goede dispergeerbaarheid in een waterig systeem en worden bij voorkeur toegepast bij voedingsprodukten waarbij het eiwitisolaat ook een bepaalde 15 mate van functionaliteit in het voedingsprodukt heeft naast de eenvoudige voorziening van een eiwitbron. De functionaliteit heeft betrekking op de mogelijkheid van het proteïne-isolaat om een bijdrage te leveren of om in interactie te gaan met andere stoffen van het voedingsprodukt ten einde de gewenste chemische of fysische eigenschappen in het voedsel te verbe-20 teren of te handhaven. Een voorbeeld hiervan zou de toevoeging zijn van een eiwitisolaat aan een geëmulgeerd vleessysteem waarin het eiwitisolaat dient als bindmiddel voor het vocht en vet waarbij de fysische eigenschappen of de textuur van het vleessysteem wordt verbeterd naast een verhoging of handhaving van het gewenste eiwitniveau.

25 Hieréntegen zijn er bepaalde toepassingen voor voedingsprodukten van eiwitisolaten waarbij een hoge mate van oplosbaarheid niet gewenst . is. Een voorbeeld hiervan is een niet-waterige "crème"-vulling, van een soort zoals normaal wordt gevonden in koekjes of in snacks. Deze vullingen bevatten gewoonlijk een mengsel van een melkco-precipitaat, verdunningsmiddel '30 en suiker. De vulling moet zeer goed verspreidbaar zijn, terwijl het toch de zachtheid gedurende een langer tijd kan behouden. Het gebruik van zeer oplosbare eiwitisolaten of proteïne-isolaten met een relatief hoge NSI-waarde resulteert in de vorming van een zeer harde en brosse vulling wanneer deze wordt toegepast als vervangingsmiddel voor een deel van het melkeiwit. 35 De reden hiervoor is nog niet volledig duidelijk, maar wanneer een isolaat met een lage oplosbaarheid wordt gebruikt of een isolaat met een lage NSI-waarde wordt toegepast is het vulmateriaal gewoonlijk veel beter en heeft de gewenste zachtheid en verspreidbaarheid. Anderzijds is de onop- 81 02 7 88 -2-. 21881/Vk/mb losbaarhéld niet het 'enige kriterium omdat wanneer het eiwit té onoplosbaar wordt een korrelige ongewenste textuur in de vulling wordt verkregen. Het zou daarom gewenst zijn wanneer een eiwitisolaat kon worden bereid dat een selectieve onoplosbaarheid heeft ter verkrijging van een vul-5 middel met de bovenvermelde gewenste eigenschappen.

Een van de doelstellingen volgens de uitvinding is het verkrijgen van een eiwitisolaat met een lage oplosbaarheid met de mogelijkheid om te functioneren in een niet-waterig vulmateriaal. Een andere doelstelling volgens de uitvinding is het verkrijgen van een isolaat met een lage 10 oplosbaarhèèd met de fysische mogelijkheid om een gladde, crème-achtige en verspreidbare vulling te verkrijgen.

Verder wordt volgens de uitvinding gestreefd naar een isolaat dat op deze manier werkt door het toepassen van een werkwijze waarbij de selectieve onoplosbaarheidskarakteristieken worden verbeterd van het 15 isolaat. Ook wordt volgens de uitvinding gestreefd naar een isolaat door het toepassen van een werkwijze die betrouwbaar en makkelijk uitvoerbaar is om op grote schaal te worden toegepast.

Deze en andere doelstellingen worden bewerkstelligd bij de werkwijze volgend de uitvinding ter bereiding van een eiwitisolaat met 20 een lage oplosbaarheid, dat zeer goed functioneert in een niet-waterige crème-vulling van het bovenvermelde type.

De werkwijze volgens de uitvinding voor het bereiden van een soja-eiwitisolaat met een stikstofoplosbaarheidsindex (NSI) beneden ongeveer 20 wordt hierdoor gekenmerkt, dat 25 a) een waterige slurry wordt gevormd van geïsoleerd soja-eiwit, b) de pH van de slurry wordt geregeld tot ongeveer 4,5-5,8 door het toevoegen van een monovalent alkalireagens, c) de slurry wordt verwarmd tot een temperatuur tussen 76 en 116 °C en 30 d) de slurry wordt geneutraliseerd tot een pH van 6,8-7,2 in aanwezigheid van een aafdalkalikation.

Het temperatuursgebied waarin^de slurry wordt verwarmd, de soort alkalische stoffen die worden toegepast om de pH in te stellen voordat de slurry wordt verwarmd en het punt in het procédé waarop het aard-' 35 alkalikation aanwezig is in de verwarmde slurry zijn kritische parameters die gezamenlijk het eiwitisolaat geven met de gewenste mate van oplosbaarheid zodat dit dienst doet als een gedeeltelijk of volledig vervangingsmiddel voor melkeiwit en die een goede zachtheid,, gelijkmatigheid en 81 02 7 88 -3-, 21881/Vk/mb I l verspreidbaarheid vereisen.

De toepassing van meer warmte bij de slurry kan zeker ook het eiwit onoplosbaar maken, doch zelfs wanneer de stikstofoplosbaarhèids-index wordt verlaagd tot beneden 20 door toepassing van meer warmte 5 heeft het eiwit de neiging om een korrel-vormige textuur te vormen in een niet-waterige crème-vulling. Verder kan worden gesteld dat wanneer het aardalkali wordt toegevoegd voordat de warmte wordt toegevoerd, zelfs wanneer de slurry is verwarmd binnen het bovenvermelde temperatuurs-gebied, zal de toevoeging van het aardalkalikation op dit punt in het 10 procédé resulteren in een vulling die eveneens als nadeel heeft dat een korrel-vormige textuur wordt verkregen.

Daarom resulteert de bovenvermelde combinatie van trappen en de volgorde hiervan in een eiwitisolaat met een lage stikstofoplosbaar-heidsindex (NSI) die goed functioneert in een niet-waterige crème-type-15 vulling, waarbij een produkt wordt verkregen met een goede gelijkmatigheid welk.produkt tevens glad is, verspreidbaarheid en een uiterlijke vorm die in zijn algemeenheid gewenst is. Errwordt aangenomen dat deze functionele karakteristieken worden bewerkstelligd door de selectieve mate en het gebruik waarmee de eiwitbron onoplosbaar is gemaakt.

20 Het afgescheiden soja-eiwit dat wordt toegepast als uitgangs materiaal bij de werkwijze volgens de uitvinding wordt verkregen uit volledige sojabonen en wel op de volgende wijze. De volledige sojabonen of het plantaardige eiwitmateriaal dat het uitgangsmateriaal vormt volgens de uitvinding wordt bij voorkeur ontvet en de olie wordt geëxtraheerd 25 zodat sojabonenmeel of vlokken achterblijven. Met name kunnen de sojabonen worden fijngemaakt of gemalen en door een conventionele oliepers worden gevoerd. Het verdient echter de voorkeur om de olie te verwijderen door een oplosmiddel-extractietechniek onder toepassing van alifatische kool-' waterstoffen zoals hexaan of azeotropen hiervan en deze kunnen op con-30 ventionele wijze worden toegepast voor dit doel. Na de extractie ter verwijdering van de rest-lipiden en olie zijn plantaardige eiwitvlokken verkregen met een hoge mate van dispergeerbaarheid.

Na de maalbewerking of de verdere behandeling van het plantaardig eiwitmateriaal bevatten de verkregen vaste stoffen, die bij sojabonen 35 gewoonlijk worden aangegeven als sojabonenvlokken,veel stoffen met inbegrip van complexe eiwitten, suiker, vezels en verschillende andere soorten materialen. In het begin worden deze eiwitten en veel van de oplosbare suikers ODgelost uit de andere bestanddelen van het sojabonenmeel met in- 81 02 7 8 8 -M- 21881/Vk/mb begrip van cellulose-achtige vezels en dergelijke. Dit wordt bewerkstelligd door de vlokken in een waterig bad te doen ter verkrijging van een mengsel met een pH van ten minste ongeveer 6,5 en bij voorkeur tussen ongeveer 7,0 en 10,0. Voorbeelden van alkalische stoffen die kunnen worden gebruikt 5 wanneer het gewenst is om de pH te verhogen boven 6,5 omvatten natrium-hydroxyde, kaliumhydroxyde, calciumhydroxyde of andere gewoonlijk toegepaste alkalische stoffen in de voedingsmiddelenindustrie en de onderhavige werkwijze is niet beperkt tot het specifieke gebruik van bepaalde middelen. Een pH boven ongeveew 7,0 verdient in het algemeen de voorkeur omdat een 10 extractie onder alkalische omstandigheden de oplosbaarheid van het eiwit vergemakkelijkt, hoewel de exacte pH-waarde die kan worden toegepast niet als een beperking moet worden opgevat. De pH-waarde van het waterige extract moet met name ten minste ongeveer 6,5 zijn en bij voorkeur gelegen zijn tussen 7,0 en 10. De gewichtsverhouding van het waterige extractie-15 middel tot het plantaardige eiwitmateriaal, dat met name wordt toegepast bij de onderhavige werkwijze is gelegen tussen 5-20 tot 1 en bij voorkeur wordt een verhouding toegepast van ongeveer 10:1.

Ook is het gewenst om de werkwijze volgens de uitvinding uit te voeren bij verhoogde temperatuur tijdens de extractiebewerking van het 20 waterige mengsel om de oplosbaarheid van het eiwit te vergemakkelijken, hoewel bij de omgevingstemperatuur eveneens voldoende resultaten kunnen worden verkregen, indien het gewenst is om bij omgevingstemperatuur te werken. De exacte temperatuur die wordt toegepast moet niet als een beperking worden opgevat voor het afscheiden van het eiwit, hoewel de met 25 name toegepaste temperatuur bij de extractie kan variëren van omgevingstemperatuur tot M9 °C en een bij voorkeur toegepaste temperatuur van 32 °C. De tijdsduur voor de extractie met het waterige middel is verder niet beperkend terwijl een tijdsperiode tussen 5 en 120 minuten bij voorkeur wordt .toegepast meer in het bijzonder een tijdsduur van ongeveer 30 minuten. 30 Na de extractie van het plantaardige eiwit kan het plantaardige eiwitextract bij voorkeur worden bewaard in een tank of geschikte houder terwijl een tweede extractie wordt uitgevoerd met de onoplosbare of resterende vaste stoffen uit de eerste waterige extractietrap. Het is gewenst om een tweede extractie met water uit te voeren van de onoplosbare stoffen ' 35 die achterblijven na de eerste extractietrap ten einde resterend eiwit te verwijderen dat niet is verwijderd tijdens de eerste extractie en waarbij de effectiviteit en de opbrengstwordt verhoogd van de onderhavige werkwijze. Indien gewenst kan deze additionele trap echter volledig worden 81 02 7 8 8 \ * -5-. 21881/Vk/mb vermeden en kan men desgewenst direct de precipitatie van het eiwit uitvoeren.

De onoplosbare vaste ..stoffen uit de eerste extractie worden geëxtraheerd met een tweede deel van een waterige extractiemiddel ter ver-5 krijging van een tweede waterig eiwitextract. Het tweede extract van de afgevoerde vlokken of onoplosbaar vast materiaal wordt uitgevoerd op een zelfde wijze als de eerste extractie bij een pH van ten minste ongeveer 6.5 of bij voorkeur tussen ongeveer 7,0 en 10,0. Bij de tweede extractie verdient het echter de voorkeur dat de gewichtsverhouding van het 10 extractiemiddel tot het gemalen eiwitmateriaal gelegen is tussen 4-15 en 1 en b^j voorkeur is de verhouding ongeveer 6:1. Verder zijn de omstandigheden voor de tweede extraótie nagenoeg gelijk aan die van de eerste extractie en na de extractie wordt het tweede waterige eiwit-houdende extract afgescheiden uit het resterende materiaal en gecombineerd met het 15 eerste waterige eiwitextract voordat de precipitatie wordt uitgevoerd die hierna zal worden beschreven.

De gecombineerde waterige eiwitextracten bij een pH van ten minste 6.5 of bij. voorkeur 7,0 tot 10,0 worden vervolgens neergeslagen door het instellen van de pH van de extracten tot nabij het iso~elektrische 20 punt van het eiwit om zodoende een onoplosbaar neerslag te vormen. Deze waarde zou met name gelegen zijn tussen 4,0 en 5,0 en bij voorkeur tussen 4,4 en 4,6. De precipitatietrap kan bij voorkeur worden uitgevoerd onder toevoeging van de meestal toegepaste zure stoffen die kunnen worden gebruikt in de voedingsmiddelenindustrie zoals azijnzuur, zwavelzuur, 25 fosforzuur, zoutzuur of met een ander geschikt zuur middel. Het afgescheiden of neergeslagen soja-eiwit wordt vervolgens omgevormd tot een waterige slurry bij een gehalte aan vaste stoffen van het eiwit tussen ongeveer 4 en 25 gew.$, bij voorkeur 10-20 gew.$. De pH van de slurry wordt ingesteld of geregeld op een pH-waarde van 4,5-5,8, bij voorkeur 5,0 tot 5,7 30 door het toevoegen van een neutralisatiemiddel dat kan worden .toegepast bij voedingsmiddelen. Met name zal een dergelijk reagens een een-waardig alkalireagens zijn zoals een alkalimetaalhydroxyde met name natrium- of kaliumhydroxyde of een ander hydroxyde zoals ammoniumhydroxyde. Anderzijds kunnen diverse andere monovalente alkalireagensia worden toegepast zoals 1 35 monovalente alkalicarbonaten en dergelijke. Zoals hierna verder zal wor den toegelicht en vermeld in de voorbeelden is het van belang om een twee-waardige alkali te gebruiken zoals calciumhydroxyden en dergelijke bij deze trap van het procédé, omdat het toevoegen van dit kation voordat 81 02 7 8 8 -6-, 21881/Vk/mb de temperatuur wordt verhoogd, resulteert in ongewenste texturele eigenschappen in het isolaat dat wordt verkregen volgens deze werkwijze. Met name wordt de slurry gevormd bij kamertemperatuur of verwarmd tot ongeveer 21 °C ter vorming van een relatief gelijkmatige slurry.

5 Na de vorming van de slurry wordt deze verwarmd tot een tempera tuur tussen 76 en 116 °C bij voorkeur een temperatuur van 82-93 °C.

De slurry kan worden verwarmd door het injecteren van stoom in de slurry volgens een geschikte stoominjectie of kan worden verwarmd door een indirecte verwarming zoals met een warmtewisselaar en dergelijke 10 waarbij een direct contact tussen het verwarmingsmedium en de slurry wordt vermeden. De met name toegepaste apparatuur om de slurry te verwarmen is niet kritisch bij het uitvoeren van de werkwijze volgens de uitvinding.

Nadat de vermelde temperatuur is bereikt wordt een aardalkali-15 kation toegevoegd aan de slurry. Het aardalkalikation kan direct worden toegevoegd aan de verwarmde slurry of de slurry kan worden afgekoeld tot een temperatuur van ongeveer 71 °C om de bacteriële ontwikkeling te minimaliseren na de neutralisatie. Zoals eerder vermeld is het van belang dat het aardalkalikation wordt toegevoegd na het verwarmen van de slurry 20 binnen het gewenste temperatuursgebied. Wanneer het aardalkalikation wordt toegevoegd voor het verwarmen wordt het eiwit onoplosbaar gemaakt tot een NSI-waarde beneden 20, terwijl wanneer deze wordt gebruikt in een "crème"-type vulling een korrel-vormige textuur wordt bewerkstelligd, hetgeen er waarschijnlijk ook op wijst dat het eiwit heeft gerea-25 geerd met het kation op dezelfde wijze ter verkrijging van een produkt dat de gewenste texturele eigenschappen niet heeft.

De toevoeging van het aardalkalikation kan worden uitgevoerd op diverse wijzen. Omdat de neutralisatie van de slurry tot een pH van 6.8- 7,2 plaatsheeft na het verwarmen is een bij voorkeur uitgevoerde 30 toevoeging van de vereiste hoeveelheid aardalkalikation eenvoudig het gebruik van een aardalkalihydroxyde zoals calcium- of magnesiumhydroxyde om de pH van de slurry in te stellen binnen het gewenste traject van 6.8- 7,2. Op deze manier wordt het vereiste gehalte aan aardalkalikation bereikt van 0,25 tot 1,0 gew.% vaste stof, gelijktijdig met de neutra- 35 lisatie van de slurry. Anderzijds kan een aardalkalikation zoals 2+ 2+

Mg of Ca worden toegevoegd in de vorm van een zout ter verkrijging van het gewenste gehalte van 0,25 tot 1,0 gew.$ aardalkalikation vaste stof in de slunry zonder een aanzienlijke verandering van de pH van de 81 02 7 88 -7-, 21881/Vk/mb slurry, gevolgd door de neutralisatie tot een pH-gebied van 6,8-7,2 door het toevoegen van een bepaalde soort neutralisatiemiddel voor •voedingsmiddelen zoals natrium- of kaliumhydroxyde. De werkwijze volgens de uitvinding is dan ook niet beperkt door de volgorde waarin het aardalkali-5 kation wordt toegevoegd of de pH wordt ingesteld na het verwarmen.

Na de neutralisatie van de slurry wordt de slurry of suspensie gedroogd tot een poeder met een vochtgehalte van ongeveer 3—5%» bij voorkeur door het uitvoeren van een snel droogprocédé zoals sproeidrogen.

Het gedroogde produkt is een eiwitisolaat met een relatief lage 10 oplosbaarheid met een stikstofoplosbaarheidsindex van beneden ongeveer 20. Het produkt heeft ongebruikelijke eigenschappen bij de gehele of gedeeltelijke vervanging van melkco-precipitaat in niet-waterige vullingen voor koekjes, snacks, en dergelijke. Zoals'boven aangegeven moet een dergelijke vulling zacht, gelijkmatig, en verspreidbaar zijn en bovendien moeten deze 15 eigenschappen behouden blijven na bewaren. Het bovenvermelde produkt geeft een vulling met deze uitzonderlijke combinatie van eigenschappen.

De uitvinding wordt nader toegelicht aan de hand van de volgende voorbeelden die niet als beperkend moeten worden opgevat.

Voorbeeld I

20 Een waterige slurry van een afgescheiden soja-eiwit wend gevormd met een pH van 4,5 en een vaste stofgehalte van 17 gew./L De slurry werd gehouden op een temperatuur van '21 °C en de pH van de slurry werd ingesteld op 5,5 door het toevoegen van natriumhydroxyde.

Stoom werd in de slurry geïnjecteerd totdat de slurry een tempera-25 tuur bereikte van ongeveer 93 °C. De slurry werd op de vermelde temperatuur gehouden gedurende 15 minuten. De verwarmde slurry werd gehomogeniseerd bij een druk van 140 atm. en ingesteld op een pH-waarde van 6,8 door het toevoegen van 1,5 gew.% calciumhydroxyde,berekend op het totale vaste stof gehalte. De slurry werd vervolgens gesproeidroogd tot een vochtgehalte van 30 beneden 3 gew.$. De analyse van het gesproeidroogde produkt gaf de volgende gemiddelde waarden: 89,6 % eiwit, 2,49 % vocht en een stikstofoplosbaarheidsindex (NSI) van 9,7, welke NSI-waarde werd bepaald door het volgen van de volgende test.

Een monster van 10 g werd onderzocht door het toe te voegen aan ' 35 een "Waring Blendor cup" met 200 ml gedestilleerd water. De gemengde slurry werd kwantitatief overgebracht in een beker van 400 ml onder toepassing van kleine hoeveelheden waswater wanneer dit nodig is. De pH van de overgebrachte slurry werd ingesteld, indien nodig, op een waarde van 81 02 7 88 -8-, 21881/Vk/mb , 1 6,7-6,9 met · IN NaOH of 1N HC1. De suspensie werd vervolgens geroerd gedurende 15 minuten bij een lage roersnelbeid waarbij er zorg voor werd gedragen dat een vortex-werking of roeren aan de lucht werd voorkomen. De slurry werd verdund tot 500 ml met gedestilleerd water. Een monster van 5 250 ml werd gecentrifugeerd onder toepassing van een 250 ml houder geduren de 10 minuten bij 2500 omwentelingen per minuut (1600 g). Een monster van 50,0 ml van de bovenstaande vloeistof, vrij van gesuspendeerde deeltjes, (indien noodzakelijk na filtreren) werd overgebraeht in een Kjeldahl-kolf en het stikstofgehalte werd bepaald volgens de Kjeldahl-methode. Hiertoe 10 kan ook een kleinere hoeveelheid monster worden toegepast wanneer het gehalte opgeloste stikstof ongebruikelijk hoog is. Het gewichtspercentage oplosbare stikstof van het monster werd berekend gebaseerd op het 1/10 van het gewicht van het oorspronkelijk toegepaste materiaal en wel als volgt: opgeloste stikstof 15 NSI= - x 100)5 .

totale stikstof

Om de effectiviteit van het bovenvermelde isolaat te bepalen als een partiële vervanging voor melk-co-precipit&èt in crème-type vullingen werd een monster van het bovenvermelde produkt gebruikt bij het bereiden 20 van een vulling, gevolgd door een onderzoek van 'de texturele eigenschappen van het vulmateriaal.

De samenstelling die werd toegepast bij het bereiden van een niet-waterige "crème"-vulling was als volgt: afgescheiden soja-eiwit 14,86 ge\i.% 25 melk-co-precipitaat 14,86 gew.% verdunningsmiddel (shortening) 34,69 gew.$ poeder-vormige suiker 35,59 gew.%

Hqt vulmiddel werd bereid door het vormen van een "crème” van de suiker en shortening door het mengen gedurende 3 minuten met een schoep-30 vormige menger. De temperatuur van de "crème" werd verhoogd tot 26,7 °C, waarbij hét afgescheiden soja-eiwit en melk-co-precipitaat direct werden toegevoegd, gevolgd door het mengen gedurende 3 minuten.

De vulling werd subjectief beoordeeld met betrekking tot de verspreidbaarheid en hierbij bleek dat de vulling goed verspreidbaar was.

35 Het vulmiddel had in zijn totaliteit een voldoende goede kleur en uiterlijk en voelde in de mond zacht aan. Het vulmiddel had ook een zachtheid die overeen kwam met een vulling bereid met melk-co-precipitaat als de enkelvoudig toegepaste eiwit-houdende stof. Na een subjectieve beoordeling 81 02 7 8 8 -9- 21881/Vk/mb ·.

waarbij de resultaten werden aangegeven op een schaal van 1 tot 3, waarbij 1 de beste resultaten waren en 3 de slechteste resultaten bleek dat het vulmiddel dat het afgescheiden soja-eiwit bevatte een beoordeling kreeg met de waarde 1.

5 Voorbeeld II

Om het belang aan te geven van bepaalde trappen bij de werkwijze volgens de uitvinding werden de volgende produkten bereid.

Afgescheiden soja-eiwit in een hoeveelheid van 260 kg, met een pH-waarde van ongeveer 4,5 werd gevormd tot een waterige slurry bij een 10 temperatuur van 21 °C met een vaste stofgehalte van 20 gew.$. Hieraan werd toegevoegd 1,2 gew.$, berekend op de vaste stof, aan calciumhydroxyde om de pH van de slurry in te stellen op een waarde van 5,5.

Stoom werd in de slurry geïnjecteerd om de slurry te verwarmen tot een temperatuur van 93 °C. De slurry werd op deze temperatuur gehou-15 den gedurende 15 minuten en vervolgens gesplitst in twee delen aangegeven als a) en b). Het verwarmde eiwit a) werd geneutraliseerd tot een pH van 6,8 met calciumhydroxyde. Na de neutralisatie werd het gehalte aan vaste stoffen verlaagd tot 16-17$ door het toevoegen van water en gesproei-, droogd. Het verwarmde deel b) werd geneutraliseerd tot een pH-waarde van 20 6,8 onder toepassing van een 50$-ige oplossing van natriumhydroxyde. Na de neutralisatie werd het vaste stofgehalte verlaagd tot 16-17$ door het toevoegen van water en gesproeidroogd.

Een ander gedeelte van 260 kg afgescheiden soja-eiwit bij een pH van ongeveer 4,5 werd omgevormd tot een waterige slurry met een vast 25 stofgehalte van 17 gew.$ en een temperatuur van 21 °C. De pH van de slurry werd ingesteld op 5,5 door het toevoegen van 50$-ige oplossing van natriumhydroxyde. Stoom werd in de .slurry geïnjecteerd om de slurry te verwarmen tot een temperatuur van 93 °C. De slurry werd vervolgens op deze temperatuur gehouden gedurende 15 minuten, waarbij het vaste stof-30 gehalte werd verlaagd tot ongeveer 15$ door het toevoegen van water en vervolgens gesplitst in twee delen aangegeven als c) en d).

Het verwarmde gedeelte c) werd geneutraliseerd tot een pH van 7,0 door het toevoegen van calciumhydroxyde. Na de neutralisatie werd de slurry gesproeidroogd. Het verwarmde gedeelte d) werd geneutraliseerd 1 35 tot een pH van 6,8 door het toevoegen van 50$-ige oplossing van natrium hydroxyde. Na de neutralisatie werd de slurry gesproeidroogd.

Elk van de produkten uit de delen a), b), c) en d) werden onderworpen aan de volgende analyses zoals vermeld in tabel A, waarbij ook de verschillende procesvariabelen zijn aangegeven.

81 02 7 8 8 -«bel a- -10- 21881/Vk/mb m iv it oo Η - w οο in >- ρ s *-

P

P CO CO t- vp t5 -»*·-·- P w oo σ> cr> oo ¢) oo οο οο οο Φ Ρ Η id oo οο <τ* ρ οο ο co cn Q) ·> r. » ÖD Ά -=t ·=Γ 00 οο Ρ ^ Ρ ο ο > =< + + ►J OJ + + CV1 + ω + α) (Μ π) id td ¢1 cm υ s + cj s < td cd Λ

Η OP OP Sp P

Φ Φ φ Φ

' CS β B β S + S

td n) cd n) β >oo >oo >oo soo Φ - P bO co W Φ bO co bO co φ β β β β

Ρ -Η π Ρ II ·Η II Ρ II

td bO bO bO bO

P Φ td ωκ Φ E Φ EC

β OO. Oft Oft Oft td > > > > > Φ P ΦΡ ΦΡ ΦΡ

CO OO OO OO OO

Φ PP PP pp PP

o Ο ·* Ό - X} -Ό -Ό β ββ ββ ββ ββ ft ΦΦ ΦΦ φφ ΦΦ ΒΦΒΦΒΦΕΦ β ® β ® βιη βφ td ρ td ρ td ρ cd ρ S Η S Ρ SH |5 Ρ

Ltd β id β cd β cd ΦβΦβφβφβ • >ρ > ρ > ρ > ρ β 3 3 β βφ .βφ βφ βφ Ό β 'Ο β Ό β Ό β Ό Φ χΟ Φ Ό φ ' Ο Φ

> bO > bO > bO > bO

/—N iO~S /—\ /—S ^ , N

CM '"’CM V- CM CM

β Φ

» P

Φ td Ρ Ο P

β o B

8102788 -11- 21881/Vk/mb

Elk van de produkten a, b, c en d werden onderzocht als een gedeeltelijk vervangingsmiddel voor melk-co-precipitaat in een niet-waterige crème-vulling zoals aangegeven in voorbeeld I en deze resultaten zijn samengevat in tabel B.

5

TABEL B

' '__ ... . . , aanvoelen in de - totale monster verspreidbaarheid , , ...

mond beoordeling 10 a goed korrelig 3 b goed goed 2 c goed goed 1 d, goed ‘ goed 2 £ Λ \ 15 Opmerking: ’ schaal van 1 tot 3 is zodanig dat met 1 het beste re- sultaat wordt aangegeven en met 3 het slechtste._

Het zal duidelijk zijn uit de resultaten zoals aangegeven in tabel B dat het beste vulmiddel werd verkregen met een isolaat dat is verkregen door het toepassen van een werkwijze waarbij de neutralisatie 20 wordt uitgevoetfd na het verwarmen, met een aardalkalihydroxyde en het gebruik van een aardalkalikation wordt vermeden om de pH-waarde in te stellen voor het verwarmen.

Voorbeeld III

Geïsoleerd soja-eiwit in een hoeveelheid van 180 kg, met een 25 pH van ongeveer 4,5 werd omgewerkt tot een slurry met 15$ vaste stof. De pH van de slurry werd ingesteld op 6,1 door het toevoegen van een 50$-ige oplossing van natriumhydroxyde.

De slurry werd verwarmd door stoom-injectie tot een temperatuur van 152 °C, gevolgd door neutralisatie van de verwarmde slurry met 30 calciumhydroxyde tot een pH van 6,8, De geneutraliseerde slurry werd gesproeidroogd tot een poeder met de volgende analyse-gegevens: 89,4$ eiwit, 3>69$ vocht en een NSI-waarde van 70,9·

Om de effectieve werking van het bovenvermelde produkt te bepalen in een niet-waterige crème-vulling werd een produkt bereid zoals . 35 aangegeven in voorbeeld I. De vulling werd onderzocht met betrekking tot de texturele eigenschappen en deze zijn dat de verspreidbaarheid slecht was, het produkt zeer droog in de mond aanvoelde en dat de totale beoordeling werd gewaardeerd met cijfer 3, waarbij een schaal werd gehanteerd 81 02 7 8 8 -12- 21881/Vk/rab % waarbij het beste resultaat werd aangegeven als overeenkomend met cijfer 1 en het slechtste resultaat overeenkomend met cijfer 3·

Het zal duidelijk zijn uit dit voorbeeld dat wanneer de temperatuur voor het verwarmen van de slurry voordat de neutralisatie wordt uit-5 gevoerd wordt verhoogd dat het verkregen isolaa,t slechte texturele eigenschappen heeft wanneer het wordt toegepast in een niet-waterige crèmevulling.

Voorbeeld IV

Een waterige slurry van 90 kg afgescheiden soja-eiwit met een 10 pH van 4,5 werd gevormd met een vaste stofgehalte van 20 gew.$.

De slurry werd gehouden op een temperatuur van 21 °C en de pH van de slurry werd ingesteld op een waarde van 5,5 met natriumhydroxyde.

Stoom werd in de slurry geïnjecteerd tot de slurry een temperatuur bereikte van ongeveer 93 °C. De slurry werd op de bovenvermelde 15 temperatuur gehouden gedurende 15 minuten. De verwarmde slurry werd vervolgens geneutraliseerd door het toevoegen van calciumhydroxyde tot een pH van 6,8. De slurry werd vervolgens gesproeidroogd tot een produkt met de volgende analyse-gegevens: 88% eiwit, 4,39% vocht en een NSI-waarde van 5,2.

20 Het bovenvermelde produkt werd onderzocht in een niet-waterige crème-vulling van een type zoals vermeld in voorbeeld I. De vulling werd onderzocht met betrekking tot de texturele eigenschappen en deze waren dat de verspreidbaarheid goed was evenals het aanvoelen in de mond. De totale beoordeling werd gewaardeerd met het cijfer 1, volgens een schaal 25 waarbij cijfer 1 overeenkomt met de beste resultaten en cijfer 3 met de slechtste resultaten.

Het zal duidelijk zijn dat een isolaat dat wordt bereid volgens de werkwijze waarbij de kritische parameters worden aangehouden zoals bovenvermeld met de gewenste texturele eigenschappen wordt verkregen in 30 een niet-waterige vulling, welke eigenschappen niet kunnen worden verkregen wanneer wordt afgeweken van de bovenvermelde kritische parameters.

Samengevat kan dan ook worden gesteld dat volgens de uitvinding een werkwijze wordt verkregen voor de bereiding van een eiwitisolaat met een lage oplosbaarheid en met voortreffelijke functionele eigenschappen < 35 als een volledig of gedeeltelijk vervangingsmiddel voor melk-co-preci-

pitaat in een niet-waterige "crème"-vulling die wordt toegepast bij koekjes, snacks en dergelijke. Deze werkwijze omvat het vormen van een waterige slurry van een afgescheiden soja-eiwit, het regelen van de pH

81 02 7 8 8 -13- 21881/Vk/mb van de slurry tot een waarde van U,5-5,8 door het toevoegen van een een-waardig alkalireagens, het verwarmen van de slurry tot een temperatuur tussen 76 en 116 °C en het neutraliseren van de slurry tot een pH van 6,8-7,2 in aanwezigheid van een aardalkalikation ter verkrijging van een 5 eiwitisolaat met een lage oplosbaarheid.

-CONCLUSIES- 8102788

Claims (11)

1. Werkwijze voor het bereiden van een soja-eiwitisolaat met een stikstofoplosbarheidsindex (NSI) beneden ongeveer 20, met het kenmerk, 5 dat a) een waterige slurry wordt gevormd van geïsoleerd soja-eiwit, b) de pH van de èlurry wordt geregeld tot ongeveer 4,5-5,8, door het toevoegen van een monovalent alkalireagens, c) de slurry wordt verwarmd tot een temperatuur tussen 76 en 10 116 °C en d) de slurry wordt geneutraliseerd tot een pH van 6,8-7,2 in aanwezigheid van een aardalkalikation,

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk dat de slurry wordt\ verwarmd tot een temperatuur tussen 76 en 93 °C. 15 3· Werkwijze volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat de slurry wordt verwarmd tot een temperatuur van 82-93 °C.

4. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de slurry wordt geneutraliseerd in aanwezigheid van ongeveer 0,25 tot 1,0 gew.$ van het vaste stofgehalte in de slurry aan aardalkalikation.

5. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de pH van de slurry wordt geregeld tot ongeveer 5.,.5 voordat de slurry wordt verwarmd.

6. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het een-waardig alkali-reagens wordt gekozen uit een groep bestaande uit 25 alkalimetaalhydroxyden, alkalimetaalcarbonaten en ammoniumhydroxyde.

7. Werkwijze volgens conclusie 1,. .met het kenmerk, dat het ontwateren van de slurry wordt uitgevoerd na de neutralisatie hiervan.

8. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het aardalkalikation wordt gekozen uit een groep bestaande uit calcium en 30 magnesium.

9. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de slurry een vaste stofgehalte heeft tussen ongeveer 4 en 25 gew,$.

10. Werkwijze voor het vormen van een soja-eiwitisolaat met een , stikstof-oplosbaarheidsindex (NSI) beneden ongeveer 20, met het kenmerk, 35 dat a) een waterige slurry wordt gevormd van geïsoleerd soja-eiwit met een vaste stof gehalte van 4-25 gew.%, 81 02 7 88 -15- 21881/Vk/mb b) de pH van de slurry wordt geregeld tot een waarde van 4,5-5,8 door het toevoegen van een monovalent alkali-reagens gekozen uit een alkalimetaalhydroxyde, alkalimetaalcarbonaat en ammoniumhydroxyde, o) de slurry wordt verwarmd tot een temperatuur van 76-93 °C en 5 d) de slurry wordt geneutraliseerd tot een pH van 6,8-7,2 in aanwezigheid van 0,25 tot 1*0 gew.ft van de vaste stof van de slurry aan aardalkalikation. 11I Werkwijze volgens conclusie 10, met het kenmerk, dat het ontwateren van de slurry wordt uitgevoerd na de neutralisatie.

12. Werkwijze volgens conclusie 10, met het kenmerk, dat de slurry wordt verwarmd tot een temperatuur tussen 82 en 93 °C.

13· Werkwijze volgens conclusie 10, met het kenmerk, dat het aardalkalikation wordt gekozen uit een groep bestaande uit calcium en magnesium. Eindhoven, juni 1981 81 02 788