DE102007011515A1

DE102007011515A1 - Verfahren zur Behandlung eines Getreidemahlerzeugnisses zum Abbau von zöliakieaktiven Proteinen

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Publication number: DE102007011515A1
Application number: DE102007011515A
Authority: DE
Original assignee: KAMPFFMEYER FOOD INNOVATION GM; KAMPFFMEYER FOOD INNOVATION GmbH
Current assignee: KAMPFFMEYER FOOD INNOVATION GM; KAMPFFMEYER FOOD INNOVATION GmbH
Priority date: 2007-03-09
Filing date: 2007-03-09
Publication date: 2008-09-11

Abstract

Verfahren zur Behandlung von Getreidemahlerzeugnissen zum Abbau von zöliakieaktiven Proteinen, das folgende Schritte aufweist: - eine vorbestimmte Menge an Getreide wird zur Keimung gebracht, - die Keimung wird nach einer vorbestimmten Zeitdauer gestoppt und das Getreide zur Kleie verarbeitet, - aus der Kleie werden mit einem Lösungsmittel Enzyme extrahiert, - das Extrakt wird dem zu behandelnden Getreidemahlerzeugnis in Lösung zugesetzt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Behandlung von Getreidemahlerzeugnissen zum Abbau von zöliakieaktivem Protein, insbesondere Gluten. Zöliakie, gelegentlich auch als Glutenunverträglichkeit oder Heubner-Herter-Krankheit bezeichnet, ist bei Menschen eine chronische Erkrankung der Dünndarmschleimhaut aufgrund einer Überempfindlichkeit gegen Gluten. Die Unverträglichkeit bleibt lebenslang bestehen und ist zum Teil genetisch determiniert. Eine ursächliche Behandlung dieser Krankheit ist nicht bekannt.
Aus WO 03/068170 ist ein Verfahren zur Verminderung des zöliakieaktiven Glutens in Lebensmitteln bekannt. Hierzu werden als Glutenase bezeichnete En zyme eingesetzt, die unter anderem in gekeimtem Weizen, Gerste und Roggen gefunden werden. Es wird vorgeschlagen, die für die Erzeugung der Enzyme verantwortlichen Gene zu identifizieren und in Bakterien oder Pilze als Wirte zur Vermehrung einzusetzen.
Aus dem Journal of Cereal Science, 44 (2006), 368–371, Rapid Communication, „Rapid degradation of gliadin peptides toxic for coeliac disease patients by proteases fron genninating cereals" von G. Hartmann et al. ist bekannt, dass Proteasen aus gekeimten Weizen, Gerste und Roggen die Fähigkeit besitzen, Proteine, die für Zöliakiepatienten giftig sind, abzubauen. In einer Reihe von Vergleichsexperimenten keimten Weizen-, Roggen- und Gerstenkörner für eine Zeitdauer von bis zu sieben Tagen und wurden anschließend gefriergetrocknet und in eine Weißmehlfraktion und eine Schalenfraktion vermahlen. Die Proteine wurden in salzlösliche Albumine und Globuline, alkohollösliche Prolamine und unlösliche Glutenine fraktioniert. Die quantitative Analyse der Ergebnisse ergab, dass nach einer Zeitdauer von zweieinhalb Tagen ein deutlicher Abbau der Glutenine und nach vier Tagen der Prolamine festgestellt wurde. Als Vergleichstest wurde die gewonnenen Proteasen einer speziell zusammengestellten Proteinmischung zugegeben.
Aus DE 198 03 070 C1 ist ein Verfahren zur Herstellung von Enzymen und Enzymkomplexen bekannt. In diesem Verfahren werden pflanzliche Samen einem Weich- und Keimvorgang in wässriger Umgebung ausgesetzt, wobei der wässrigen Umgebung Liposome oder Niosome zugesetzt sind.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren bereitzustellen, das es erlaubt, in Getreidemahlerzeugnissen die zöliakieaktiven Proteine für Menschen mit einer Glutenunverträglichkeit unschädlich zu machen.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch ein Verfahren mit den Merkmalen aus Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen bilden die Gegenstände der Unteransprüche.
Das erfindungsgemäße Verfahren dient zur Behandlung von Getreidemahlerzeugnissen, um zöliakieaktive Proteine in diesen abzubauen. In einem ersten Schritt wird eine vorbestimmte Menge an Getreide zur Keimung gebracht. Die Keimung wird nach einer vorbestimmten Zeitdauer gestoppt und das Getreide wird zur Kleie verarbeitet. Aus der Kleie werden mit einem Lösungsmittel Enzyme extrahiert. Das Extrakt wird dem zu behandelnden Getreidemahlerzeugnis in Lösung zugesetzt. Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass sich die relevanten Enzyme aus der Kleie des gekeimten Getreides extrahieren lassen. Überraschenderweise ist das Extrakt aus der so gewonnenen Kleie geeignet, um zur Behandlung von Getreidemahlerzeugnissen eingesetzt zu werden. Mit diesem Schritt wird es möglich, auch für technische Anwendungen die zöliakieaktiven Proteine in einem Getreidemahlerzeugnis abzubauen. In einer bevorzugten Ausgestaltung ist als Getreide, das zur Keimung gebracht wird, Weizen, Dinkel, Roggen, Gerste, Hafer und/oder Mais vorgesehen. Auch eine Mischung von unterschiedlichen Getreidearten kann zur Keimung gebracht werden. Das Getreide wird bevorzugt in einer wässrigen Umgebung einem Weich- und Keimvorgang ausgesetzt. Die einmal aufgenommene Keimung wird zu einem vorbestimmten Zeitpunkt beispielsweise durch Darren oder Schockgefrieren mit flüssigem Stickstoff und anschließender Gefriertrocknung beendet. Das Darren wird insbesondere bei niedriger Temperatur durchgeführt.
Um die zur Extraktion vorgesehene Kleie zur erhalten, wird das gefriergetrocknete Getreide zerkleinert und zu Mehl sowie Kleie vermahlen. Es hat sich hierbei als vorteilhaft herausgestellt, das gekeimte Getreide bis zu einer Korngröße von ungefähr 0,1 bis 0,3 mm, vorzugsweise 0,2 mm zu vermahlen. Die so gewonnene Kleie wird in einem Puffer aus Acetat und Salzsäure gelöst. Der Überstand wird abgefiltert. Das Filtrat wird zu einem Trockenextrakt eingeengt.
Das erfindungsgemäß gewonnene Trockenextrakt wird dem zu behandelnden Getreidemahlerzeugnis zugesetzt. Überraschend hierbei ist, dass die Wirkung der extrahierten Enzyme auch direkt mit dem Getreidemahlerzeugnis auftritt. Bei dem zu behandelnden Getreidemahlerzeugnis handelt es sich bevorzugt um Weizenmehl.
Besonders bevorzugt für das Einwirken des Trockenextraktes hat es sich herausgestellt, dieses für eine vorbestimmte Zeitdauer mit dem Getreidemahlerzeugnis zu inkubieren. Hierbei hat sich eine Inkubationsdauer von 5 bis 25 Minuten besonders bewährt, wobei eine Inkubationstemperatur von 32°C bis 40°C eine besonders gute Wirkung erzielt. Die Inkubation des Trockenextraktes mit dem Getreidemahlerzeugnis erfolgt hierbei in einer Lösung.
Die erfindungsgemäße Behandlung wird nachfolgend an einem Beispiel näher erläutert. In einem ersten Verfahrensabschnitt wird Weizen angekeimt. Dieses Verfahren wird auch als Mälzen beispielsweise für Brauereien und Brennereien eingesetzt. Der Vermälzungsprozess ist ein Zwei-Stufen-Prozess und besteht aus der Keimphase, in der das sogenannte Grünmalz hergestellt wird. Für das erfindungsgemäße Verfahren kann das nach an sich bekanntem Verfahren hergestellte Grünmalz eingesetzt werden. Alternativ ist es auch möglich, für den Keimprozess auf den aus DE 198 03 070 C1 bekannten Prozess zurückzugreifen.
Aus dem gekeimten Getreide wird nach einer vorbestimmten Zeit beispielsweise von sieben Tagen der Keimvorgang durch Darren und Schockgefrieren mit flüssigem Stickstoff und anschließender Gefriertrocknung unterbrochen. Das getrocknete Gut wird zerkleinert und zu Mehl und Kleie bei einer Korngröße von 0,2 mm vermahlen. Die so gewonnene Kleie aus Weizengrünmalz bildet den Ausgangsstoff für den nachfolgenden Prozess.
50 kg Schalenteile werden in Form von Kleie bei einem Feuchtigkeitsgehalt von 10% bis 30% mit 0,5 kg Ammonium-Acetatpuffer intensiv gemischt. Der Ammonium-Acetatpuffer ist auf einen pH-Wert von 3,6 bis 6,0 eingestellt. Nach der intensiven Mischung erfolgt. eine Separierung der überstehenden Flüssigkeit mittels Zentrifuge und/oder Pressung. Das so gewonnene Extrakt wird entweder direkt als Flüssigkeit oder getrocknet als Pulver weiterverarbeitet. Sollte nicht ausreichend Flüssigkeit vorhanden sein, so erfolgt eine mehrmalige Waschung mit verdünntem Ammonium-Acetatpuffer. Nachfolgend werden 100 kg Mehl Type 550 mit einer Teigausbeute von 200 sowie 1,0 kg Pufferlösung für zehn Minuten bis fünf Stunden, vorzugsweise für zwei Stunden, miteinander verrührt. Die Rührdauer hängt von der Enzymkonzentration in der Pufferlösung ab. Das Rühren erfolgt in einem Behälter mit Rührwerk bei einer Temperatur von 20° bis 45°C, vorzugsweise bei einer Temperatur von 37°C. Der mit dem Rühren entstehende flüssige Brei wird nachfolgend zu Extrudaten verarbeitet.
Im Extruder erfolgt eine Temperaturerhöhung auf einen Temperaturbereich von 100°C bis 200°C, je nach vorgesehenem Einsatz der entsprechenden Extrusion. Beispielsweise kann der Brei ausgepresst und daraus Pellets gewonnen werden, die anschließend durch Nachtrocknen wieder auf einen Wassergehalt von 6% bis 10%, vorzugsweise von 7%, heruntergetrocknet werden. Die Pellets werden üblicherweise auf das bekannte Korngrößenspektrum vermahlen.
Das gewonnene Extrudat kann zu Grieß oder Mehl vermahlen werden. Ein extrudiertes, vermahlenes Mehl kann in einer Reihe von Produkten eingesetzt werden.
Bei der Herstellung haben sich folgende Rezepturen als besonders geeignet erwiesen:
Crispies für Müsliriegel

35 bis 50 Anteile behandeltes Weizenmehl, Type 550,
35 bis 50 Anteile behandeltes Roggenmehl, Type 1150,
10 bis 15 Anteile behandeltes Reismehl,
3 bis 4 Anteile Puderzucker,
1 bis 3 Anteile Erdnussöl,
3 bis 4 Anteile Trockenmilchpulver,
1 bis 2 Anteile Salz.

Crispies für Müsli:

75 bis 85 Anteile behandeltes Weizenmehl, Type 550,
10 bis 15 Anteile behandelte Weizenstärke,
10 bis 2 Anteile Dextrose,
3 bis 5 Anteile Malz,
0,5 bis 2 Anteile Lecithin,
1 bis 2 Anteile Salz.

Crispies für Schokolade:

40 bis 50 Anteile behandeltes Weizenvollkornmehl,
20 bis 30 Anteile behandeltes Weizenmehl, Type 550,
5 bis 10 Anteile Weizenstärke,
5 bis 10 Anteile Trockenmilchpulver,
5 bis 8 Anteile Süßmolkenpulver,
3 bis 4 Anteile Trockenmilchpulver,
1 bis 3 Anteile Vollsojamehl,
1 bis 2 Anteile Salz.

Mehlschwitze:

5 bis 95 Teile behandeltes Weizenmehl, je nach Rezeptur,
25 bis 50 Teile Pflanzenfett.

Biskuit:

30 bis 50 Teile Hühnervollei,
20 bis 40 Teile Zucker,
0 bis 40 Teile behandeltes Mehl,
0 bis 40 Teile Stärke,
0 bis 3 Teile Trockenmilcherzeugnisse,
0 bis 3 Teile Aufschlagemulgator,
0 bis 2 Teile Backpulver.

Sand- und Rührmassen:

10 bis 30 Teile tierisches oder pflanzliches Fett,
20 bis 30 Teile Zucker,
0 bis 30 Teile Stärke,
0 bis 30 Teile behandeltes Weizenmehl,
10 bis 30 Teile Hühnervollei,
0 bis 10 Teile Trockenmilcherzeugnisse,
0 bis 1 Teile Backpulver.

Säuglings- und Kleinkindernahrung:

5 bis 95 Teile behandeltes Weizenmehl, weitere Bestandteile wie Fett, Zucker, Obst, Gemüse je nach Rezeptur.

Bei der Verwendung von behandelten Mehlen in den vorgenannten Rezepturen können für Menschen mit Zöliakie Lebensmittel hergestellt werden, die keine Ge fährdung darstellen. Insbesondere können feine Backwaren, Müsliriegel sowie Saucen und Suppen hergestellt werden. Grundsätzlich kann das erfindungsgemäße Verfahren auch für getreidehaltige Getränke und Würzen eingesetzt werden.
Unter dem Gesichtspunkt der Vorsorge gegen den Ausbruch allergischer Reaktionen kann das behandelte Mehl auch bei sogenanntem Präventionsfood eingesetzt werden. Das Präventionsfood bietet bei langanhaltendem Verzehr eine wirksame Vorsorge gegen allergische Reaktionen beispielsweise auf der Basis von Gluten.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- WO 03/068170 [0002]
- DE 19803070 C1 [0004, 0011]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

- Journal of Cereal Science, 44 (2006), 368–371, Rapid Communication, „Rapid degradation of gliadin peptides toxic for coeliac disease patients by proteases fron genninating cereals" von G. Hartmann [0003]

Claims

Verfahren zur Behandlung von Getreidemahlerzeugnissen zum Abbau von zöliakieaktiven Proteinen, das folgende Schritte aufweist: – eine vorbestimmte Menge an Getreide wird zur Keimung gebracht, – die Keimung wird nach einer vorbestimmten Zeitdauer gestoppt und das Getreide zur Kleie verarbeitet, – aus der Kleie werden mit einem Lösungsmittel Enzyme extrahiert, – das Extrakt wird dem zu behandelnden Getreidemahlerzeugnis in Lösung zugesetzt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Weizen, Dinkel, Roggen, Gersten, Hafer und/oder Mais als Getreide zur Keimung gebracht wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Getreide in wässriger Umgebung einem Weich- und Keimvorgang ausgesetzt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Keimung durch Darren und/oder Gefriertrocknen gestoppt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4 dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Gefriertrocknen flüssiger Stickstoff eingesetzt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5 dadurch gekennzeichnet, dass das gekeimte Getreide zerkleinert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das gekeimte Getreide zu Mehl und Kleie vermahlen wird.
Verfahren nach Anspruch 7 dadurch gekennzeichnet, dass das gekeimte Getreide bis zu einer Korngröße von 0,2 mm vermahlen wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8 dadurch gekennzeichnet, dass die Kleie in einem Puffer aus Acetat und Salzsäure gelöst und gefiltert wird.
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Filtrat zu einem Trockenextrakt eingedampft wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10 dadurch gekennzeichnet, dass das zu behandelnde Getreidemahlerzeugnis ein Weizenmahlerzeugnis ist.
Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Getreidemahlerzeugnis mit dem Trockenextrakt für eine vorbestimmte Zeitdauer inkubiert wird.
Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Inkubation für eine Zeitdauer von 5 bis 25 Minuten erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Inkubation bei der Temperatur von 32°C bis 40°C, bevorzugt bei 36°C bis 38°C, erfolgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 14 dadurch gekennzeichnet, dass die Inkubation in einer Lösung erfolgt.