DE2220299B2 - Verfahren zur Herstellung löslicher Proteine - Google Patents
Verfahren zur Herstellung löslicher ProteineInfo
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Description
3 4
Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele Proteins, behandelt. Nach der Proteolyse wurde das
näher erläutert. Reaktionsgemisch, wie im Beispiel 1 beschrieben,
,D- Ii weiterbehandelt, um eine Proteinlösung herzustellen,
^ die einen erwünschten milden Geschmack besaß und
Ein im Handel erhältliches entfettetes Sojabohnen- 5 42,5 Gewichtsprozent lösliches Protein enthielt. Bei
proteinkonzentrat, enthaltend 70 Gewichtsprozent Anwendung des gleichen Enzyms auf ein Protein-Protein,
wurde in Wesser suspendiert, wobei ein material, das nicht mit der Säure vorbehandelt worden
10%iges wäßriges Gemisch entstand. Der pH-Wert war, erhielt man nur 7,3 Gewichtsprozent lösliches
der Suspension wurde mit Schwefelsäure auf 3,0 einge- Protein, das einen unangenehmen Geschmack besaß,
stellt, und das Gemisch wurde 15 Minuten im Auto- ίο
klav auf 1050C erhitzt. Das entstehende Produkt, das Ii
12,14 Gewichtsprozent des P.Oteins in wasserlöslich-r Beispiel
Form enthielt, wurde auf 50'C abgekühlt. Der pH- Ein im Handel erhältliches entfettetes Sojabohnen-Wert
wurde mit Calciumhydroxid auf 7.5 bis 8,5 ein- proteinkonzentrat wurde mit Schwefelsäure unter den
gestellt, und eine alkalische Protease von Bacillus *5 im Beispiel ί beschriebenen Bedingungen behandelt,
subtilis wurde in einer Menge von 0,5 Gewiciitsprozent. Der pH-Wert wurde mit Calciumhydroxid auf 8,0
bezogen al f das Gesamtgewicht des Proteins, zugege- eingestellt, und das teilweise löslich gemachte Protein
ben. Das entstehende Gemisch wurde 6 Stunden bei wurde 4 Stunden bei 45 bis 550C mit 0,1 Gewichts-50°
C unter periodischer Zugabe von Calciumhydroxid prozent Trypsin, bezogen auf das Gewicht des Prozur
Aufrechterhaltung eines pH-Wertes con 7,5 bis 8,5 2° teins, behandelt. Nach der Proteolyse wurde das Reakumgesetzt.
Dann wurde Phosphorsäure zugesetzt, um tionsgemisch, wie im Beispiel 1 beschrieben, behandelt,
den pH-Wert auf 4,0 einzustellen, wobei ein Nieder- wobei eine Proteinlösung entstand, die einen erwünscht
schlag mit den Calciumsaizen in dem Reaktionsge- milden Geschmack besaß und 52,5 Gewichtsprozent
misch entstand. Das Gemisch wurde filtriert und die lösliches Protein enthielt. Bei Anwendung des gleichen
Feststoffe entfernt, und das Filtrat wurde im Vakuum 25 Enzyms auf ein Proteinmaterial, das nicht mit der
bei 30 bis 400C konzentriert, wobei eine Lösung ent- Säure vorbehandelt worden war, erhielt man nur
stand, die 50 Gewichtsprozent gelöster Feststoffe 11,96 Gewichtsprozent lösliches Protein, das einen
enthielt. Die entsprechende Lösung besaS einen milden unangenehmen Geschmack besaß.
Geschmack und enthielt o5,10 Gewichtsprozent des
Proteins in wasserlöslicher Form. Das lösliche Protein 3o
Geschmack und enthielt o5,10 Gewichtsprozent des
Proteins in wasserlöslicher Form. Das lösliche Protein 3o
dieses Endprodukts enthielt im wesentlichen die glei- eispie
chen Aminosäuren und Mengen an Aminosäuren, wie Ein im Handel erhältliches entfettetes Leinsamendas
Ausgangsmaterial. Die enzymatische Hydrolyse des proteinmaterial wurde in Wasser aufgeschlämmt, wogleichen
Ausgangsmaterials, das nicht mit Säure vorbe- bei ein 10%iges wäßriges Gemisch entstand. Der pH-handelt
wurde, ergab nur einen Gehalt von 44,5 Ge- 35 Wert der Suspension wrde mit Schwefelsäure auf
wichtsprozent löslichem Protein, und das Produkt 2,0 eingestellt, und das Gemisch wurde im Autoklav
besaß einen bitteren Geschmack. Proteinmaterial, das 60 Minuten auf 1050C erhitzt. Das entstehende Promit
Säure bei einem pH-Wert von 6,8 vorbehandelt dukt, das 25 Gewichtsprozent des Proteins in wasserworden
war und dann der Proteasehydrolyse unter- löslicher Form erhielt, wurde auf 5O0C abgekühlt und
worfen wurde, besaß einen leicht bohnenartigen Ge- 40 mit Protease von Bacillus subtilis, wie im Beispiel 1
schmack und enthielt nur 74,98 Gewichtsprozent lös- beschrieben, behandelt. Nach der Probeolyse wurde
liches Protein. das Reaktionsgemisch, wie im Beispiel 1 beschrie-
ben, mit Phosphorsäure weiterbehandelt, filtriert
Beispiel 2 uncj ejngeengt, wobei eine Proteinlösung mit ei-
Ein im Handel erhältliches entfettetes Sojabohnen- 45 nem erwünschten milden Geschmack entstand, die
proteinkonzentrat wurde mit Schwefelsäure unter den 97,1 Gewichtsprozent lösliches Protein enthielt. Das
gleichen Bedingungen, wie im Beispiel 1 beschrieben, lösliche Protein in diesem Endprodukt enthielt im
behandelt. Das entstehende teilweise löslich gemachte wesentlichen die gleichen Aminosäuren und in den
Protein wurde auf einen pH-Wert von 4,0 eingestellt gleichen Mengen wie in dem Ausgangsmaterial. Die
und bei 45 bis 55°C 6 Stunden mit 0,5 Gewichtsprozent 3° Enzymhydrolyse des gleichen Ausgangsmaterials, das
saurer Protease von Rhizopus niveus, bezogen auf das nicht vorher mit Säure vorbehandelt worden war,
Gewicht des Proteins, umgesetzt. Das entstehende ergab nur 26,5 Gewichtsprozent lösliches Protein mit
Produkt besaß einen erwünscht milden Geschmack einem erdnußartigen Geschmack. Proteinmaterial, das
und enthielt 58 Gewichtsprozent wasserlösliches Pro- bei einem pH-Wert von 6,2 mit Säure vorbehandelt
tein. Bei Anwendung des gleichen Enzyms auf nicht 55 worden war und dann der Proteasehydrolyse unter-
vorbehandeltes Proteinmaterial erhielt man nur worfen wurde, besaß einen erdnußartigen Geschmack
15,01 Gewichtsprozent lösliches Protein, das einen und enthielt nur 83,25 Gewichtsprozent lösliches
unangenehmen Geschmack besaß. Protein.
6o Beispiel 6
proteinkonzentrat wurde mit Schwefelsäure unter den pH-Wert der Suspension wurde mit Schwefelsäure
im Beispiel 1 angegebenen Bedingungen behandelt. auf 1,5 eingestellt und das Gemisch in einem Autoklav
8,0 eingestellt, und das teilweise löslich gemachte dukt wurde dann, wie im Beispiel 1 beschrieben, der
wichtsprozent Bromelin, bezogen auf das Gewicht des Produkt entstand, das nur einen leichten maisartigen
Geschmack besaß und 66,5 Gewichtsprozent lösliches Protein enthielt. Die Enzymhydrolyse des gleichen
Ausgangsmaterials, das nicht mit Säure vorbehandelt worden war, ergab nur 15,9 Gewichtsprozent lösliches
Protein, das einen unerwünscht starken Maisgeschmack besaß. Profeinmaterial, das mit Säure bei einem pH-Wert
von 5,2 vorbehandelt und dann der Proteasehydrolyse unterworfen worden war, besaß einen unerwünscht
mäßigen Maisgeschmack und nureir.cn Gehalt
an löslichem Protein von 45,72 Gewichtsprozent.
Die entsprechend den Beispielen 1 bis 6 erhaltenen löslichen Proteine waren leicht in kohlensäurehnltigen
Getränken und nichtkohlensäurehaltigen Getränken, wie Fruchtsäften, Punschen, in Mengen von 2 bis 3 Gewichtsprozent,
bezogen auf das Gesamtgewicht des Gemischs. löslich. Der Geschmack und das Aussehen
derartiger proteinhaliger Getränke war gut. Das be-
o vorzugte Gewichtsverhältnis beträgt 2%.
Claims (3)
1. Verfahren zur Herstellung von .öslichen sion, enthaltend ungefähr 5 bis ungefähr 15 Gewichts-Proteinen
durch Behandlung einer wäßrigen Pro- 5 prozent Proteinmatenal, verwendet. Geringere Konteinsuspension
mit einer Protease unter hierfür zentrationen sind aus wirtschaftlichen Gründen nicht
üblichen Bedingungen, dadurch gekenn- günstig, und höhere Konzentrationen führen zu einem
zeichnet, daß man die Proteinsuspension vor sehr dicken und viskosen Reaktionsmedium.
der Einwirkung der Protease IO bis 50 Minuten Die wäßrige Suspension des Proteinmaterials wird
lang bei einem pH-Wert von 1 bis 5 auf eine Tempe- io unter sauren Bedingungen bei einem pH-Wert von 1 bis
ratur von mehr als 80'C erhitzt. 5 behandelt. Ein pH-Wert von mehr als 5 führt zu einer
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn- Abnahme der Wirksamkeit, während ein niedrigerer
zeichnet, daß der pH-Wert beim Erhitzen 2 bis 3,5 pH-Wert als 1 7U unerwünschten bitteren Substanzen
beträgt. bei der anschl enden Enzymbehandlung führt. Vor-
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch 15 zugsweise betr gt der pH-Wert 2 bis 3,5. hde starke
gekennzeichnet, daß man eine alkalische Protease Säure, wie Salzsäure. Schwefelsäur: u. ä., wird vorbei
einem pH-Wert von 7,5 bis 8,5 verwendet, zugsweise verwendet, um die gewünschten pH-Bedinwobei
man den pH-Wert durch Zugabe von CaI- gungen einzustellen. Schwefelsäure ist bevorzugt, da
ciumhydroxid aufrechterhält und nach der Hydro- das Sulfation leicht durch Umsetzung mit Calciumhylyse
die Calciunvonen durch Zugabe von Phos- 20 droxid nach der Säurebehandlung entfernt werden kann,
phorsäure ausfällt. Das Proteinmaterial wird in Gegenwart der Säure
auf eine Temperatur oberhalb von 8O0C 10 bis 60 Mi-
nuten lang erhitzt. Vorzugsweise bei ragt die Temperatur
etwa 105° C. Ein derartiges Erhitzen kann in einem 35 Autoklav oder u:*t Hilfe eines Dampfstrahlmischers
Eines der wichtigsten Nahrungsprobleme der Welt durchgeführt werden. Die spezielle Kombination von
best;ht darin, für unterernährte Menschen ausreichend Temperatur und Reaktionszeit härgl von der spezi-Proteine
zur Verfugung zu stellen, Häufig kann das fischen Kombination des eingesetzten Proteins, der
Protein in einer für die Nahrung geeigneten Form zur Proteinkonzentration und dem pH-Wert ab.
Verfüg· ng gestellt werden, es ist jedoch nicht geeignet, 30 Das teilweise löslich gemachte Proteinmaterial, das da es einen unangenehmen Geschmack, Geruch oder nach der oben beschriebenen Säurebehandlung erhal-Aussehen hat. Eine Form der Verabreichung von ten worden ist, wird dann einer tnzymbehandlung mit Protein ist in Getränken zusammen mit anderen be- Protease unterworfen unter Bedingungen, die für die kannten Substanzen wie kohlensäurehaltigen Geträn- Wirkung einer aerartigen Protease geeignet sind, um ken mit Citrusaroma. Derartige proteinhaltige Ge- 35 einen wesentlichen Anteil des Proteinmaterials löslich tränke hatten keinen vollständigen Erfolg, da das zu machen. Verschiedene Proteasen, wie alkalische Protein nicht vollständig löslich war oder einen unan- Protease von Bacillus subtilis, saure Protease von genehmen Geschmack bzw. Geruch besaß. Pilzen, Bromelin, Pepsin, Trypsin n. ä., können ver-
Verfüg· ng gestellt werden, es ist jedoch nicht geeignet, 30 Das teilweise löslich gemachte Proteinmaterial, das da es einen unangenehmen Geschmack, Geruch oder nach der oben beschriebenen Säurebehandlung erhal-Aussehen hat. Eine Form der Verabreichung von ten worden ist, wird dann einer tnzymbehandlung mit Protein ist in Getränken zusammen mit anderen be- Protease unterworfen unter Bedingungen, die für die kannten Substanzen wie kohlensäurehaltigen Geträn- Wirkung einer aerartigen Protease geeignet sind, um ken mit Citrusaroma. Derartige proteinhaltige Ge- 35 einen wesentlichen Anteil des Proteinmaterials löslich tränke hatten keinen vollständigen Erfolg, da das zu machen. Verschiedene Proteasen, wie alkalische Protein nicht vollständig löslich war oder einen unan- Protease von Bacillus subtilis, saure Protease von genehmen Geschmack bzw. Geruch besaß. Pilzen, Bromelin, Pepsin, Trypsin n. ä., können ver-
Bekannte Verfahren zur Herstellung von Protein- wendet werden. Alkalische Protease, die von Bacillus
material, das etwas löslich ist, wandten em weder saure 40 subtilis erhalten worden ist, ist die bevorzugte Protease,
Hydrolyse, alkalische Hydrolyse oder Enzymhydrolyse und sie wird unter alkalischen Bedingungen bei einem
an. Diese einzelnen Verfahren besitzen alle Nachteile. pH-Wert von 7,5 bis 8,5 und einer Temperatur von
Die alleinige saure oder alkalische Hydrolyse als etwa 500C etwa 6 Stunden lang angewandt. Wenn eine
grundsätzliches Verfahren zum Löslichmachen von alkalische Protease verwendet wird, wird der pH-Wert
Proteinen führt leicht zu einer gewissen Zerstörung 45 vorzugsweise durch Zugabe von Calciumhydroxid einder
essentiellen Aminosäuren, die in dem Protein vor- gestellt. Nach Beendigung der Proteasebehandlung
handen sind. Die alleinige enzymatische Hydrolyse als wird Phosphorsäure zu dem Reaktionsgemisch zugegrundsätzliches
Verfahren zum Löslichmachen von geben, um mit f.'eien Calciumionen unter Bildung von
Protein führt leicht zur Bildung bitterer Verbindungen, unlöslichem Calciumphosphat zu reagieren. Die Entdie
das entstehende Produkt ungeeignet machen. 5= fernung dieses Caiciumphosphats zusammen mit dem
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung bei der Reaktion zwischen Calciumhydroxid und restvon
löslichen Proteinen durch Behandlung einer wäß- !icher Schwefelsäure aus der ursprünglichen Säurerigen
Proteinsuspension mit einer Protease unter hier- behandlung gebildeten Calciumsulfat vermindert den
für üblichen Bedingungen, daß dadurch gekennzeich- Salz- und Aschengehalt des löslich gemachten Proteins,
net ist, daß man die Proteinsuspension vor der Ein- 55 wesentlich und verbessert den Geschmack des Endwirkung
der Protease 10 bis 60 Minuten lang bei einem produkts. Diese unlöslichen Substanzen können leicht
pH-Wert von 1 bis 5 auf eine Temperatur von mehr von dem löslich gemachten Protein abfiltriert oder
als 8O0C, vorzugsweise ungefähr 1050C, erhitzt. zentrifugiert werden.
Für das erfindungsgemäße Verfahren können Pro- Das entstehende lösliche Protein kann als solches
teinmaterialien aus verschiedenen Quellen verwendet 60 verwendet werden, oder es kann z. B. durch Vakuumwerden, verdampfen konzentriert oder z. B. durch Gefrier-
Das bevorzugt verwendete Proteinmaterial wird aus trocknen in ein Pulver umgewandelt werden. Derartige
pflanzlichen Quellen wie Sojabohnen, Leinsamen, Pulver sind leicht wasserlöslich. Das erfindungsge-Mais, Weizen oder Sesam erhalten. Andere geeignete mäße Proteinprodukt ist mild und besitzt keinen unan-Proteinmaterialien werden von tierischen Quellen 65 genehmen Geruch oder Geschmack. Es ist auch in
erhalten, wie Fischproteinkonzentrat, Kasein oder verschiedenen kohlensäurehaltigen Getränken leicht
Molke. Weitere geeignete Proteinquellen sind Hefe und löslich, ohne daß es zu einer unerwünschten Trübung
einzelne Zellproteine, die durch mikrobiologische Wir- oder einem Niederschlag führt.
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