DE69730343T2

DE69730343T2 - Verfahren zur herstellung eines gewürzmittels für nahrungsmittel

Info

Publication number: DE69730343T2
Application number: DE69730343T
Authority: DE
Inventors: Venke Lene KOFOED; Morten Fischer; Munk Per NIELSEN; Klaus Pommer
Original assignee: Novozymes AS
Current assignee: Novozymes AS
Priority date: 1996-10-30
Filing date: 1997-10-13
Publication date: 2005-09-01
Anticipated expiration: 2017-10-14
Also published as: AU732747B2; ATE273620T1; CN1235520A; AU4550697A; CN1067859C; EP0935426A1; BR9712611A; US6024990A; EP0935426B1; JP2001502550A; DE69730343D1; WO1998018343A1

Description

TECHNISCHES GEBIET
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%.
TECHNISCHER HINTERGRUND
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.
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).
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.
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.
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.
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 .
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.
ANGABE DER ERFINDUNG
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.
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.
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.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Pflanzliches Protein und unlösliches pflanzliches Material
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.
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.
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.
Zubereitung der Aufschlämmung
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.
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.
Protease
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.
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^®.
Um einen hohen Grad an Hydrolyse zu erreichen, kann es bevorzugt sein, eine Mischung von Proteasen zu verwenden. Ein Beispiel ist Flavourzyme^TM, 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.
Enzymatische Behandlung
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.
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.
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.
(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.
Proteasetestmethoden (LAPU und AU)
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.
Die Anson Unit (AU) ist im Journal of General Physiology, 22, 79–89 (1959) definiert.
Optionale Enzyme
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.
Als Beispiel kann das pflanzliche Material, das Triglyceride (Fett oder Öl) enthält, mit einer Lipase zusammen mit der Protease behandelt werden.
Die Carbohydrase sollte aus der Gruppe gewählt werden bestehend aus Cellulase, Beta-Glucanase, Arabinanase, Xylanase, Galactanase und Alfa-Arabinofuranosidase.
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.
Viscozyme^TM (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.
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.
Ultraflo^TM (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.
Reifung
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.
Optionale Verfahrensschritte
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.
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.
Verwendung eines Gewürzmittels für Nahrung
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.
BEISPIELE
Beispiel 1
Geschmack eines Proteinhydrolysates von hohem DH, das mit oder ohne Anwesenheit eines Sediments gereift ist
Beschreibung des Protein-Hydrolyseverfahrens
Ein Enzymhydrolysat wurde im Maßstab einer Versuchsanlage mit einem hohen Grad an Hydrolyse (DH) gemäß dem folgenden Verfahren hergestellt.
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.
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.
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%.
Reifung (Hitzebehandlung) mit und ohne Sediment
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:
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.
Beispiel 2
Enzymatisch hydrolysiertes Sojaprotein
Das Verfahren bestand aus 4 Schritten, d. h. Vorbehandlung, Hydrolyse, Reifung und Nachbehandlung (Abtrennen, Konzentrieren und Sprühtrocknen).
Vorbehandlung
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.
Hydrolyse
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.
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.
Reifung
Die Hydrolyse wurde von Kochen für 4 Stunden bei 95°C in der Gegenwart von Sediment gefolgt.
Nachbehandlung
Das Hydrolysat wurde entweder durch Ultrafiltration bei 60°C abgetrennt oder durch einfache Filtration Doppelplatten- und Rahmenfilter.
Celite wurde als Filterhilfe verwendet. Der Durchfluss wurde bei 60°C bis zu einer Konzentration von 30–35 Brix nanofiltriert.
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.
Der Geschmack des behandelten Hydrolysates hatte keinen bohnigen Geschmack.
Beispiel 3
Geschmack eines hitzebehandelten Protein-Hydrolysates mit und ohne Carbohydrase
Beschreibung des Hydrolyse-Verfahrens
Ein Enzymhydrolysat wurde im Maßstabe einer Versuchsanlage mit einem hohen DH gemäß dem folgenden Verfahren hergestellt.
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.
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.
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%.
Abbau von polymeren Zuckern
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.
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.
Reifung (Hitzebehandlung) zur Geschmacksentwicklung
Der Geschmack in den Carbohydrase-behandelten Hydrolysaten wurde in einem Hitzebehandlungsschritt entwickelt, wobei es ermöglicht wurde, dass Maillard-Reaktionen stattfanden.
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.
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.
Beispiel 4
Reduzierte Bitterkeit durch Hitzebehandlung mit Sediment von Weizengluten oder grobem Sojamehl
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).
Berechnet auf der Basis des Substratproteins, wurden die Enzyme bei einer Dosierung von 2% Flavourzyme^TM 1000 L und 1,0% Protamex^TM 1,5 MG (Flavourzyme^TM und Protamex^TM 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.
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.
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.
Die Ergebnisse sind unten in Tabelle 1 dargestellt.
Tabelle 1 Mittlere Punktzahl der Bitterkeit für die verschiedenen Hydrolysate
Der LSD-Wert betrug 0,50.
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.

Claims

Verfahren zum Herstellen eines Gewürzmittels für Nahrungsmittel, umfassend die Schritte von: a) Zubereiten 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% hydrolysiert wird, und ii) einer Carbohydrase ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Cellulase, beta-Glucanase, Arabinanase, Xylanase, Galactanase, und alpha-Arabinofuranosidase, 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.
Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei das unlösliche pflanzliche Material ein unlösliches pflanzliches Zellwandmaterial ist.
Verfahren gemäß Ansprüchen 1 oder 2, wobei das pflanzliche Protein Sojabohnen, vorzugsweise entfettete Sojabohnen, oder Weizengluten ist, vorzugsweise in der Form von Flocken oder grobem Mehl.
Verfahren gemäß Ansprüchen 1 oder 2, wobei das pflanzliche Protein und das unlösliche pflanzliche Material durch ein pflanzliches Material bereitgestellt werden, das die Samen einer Leguminose umfasst.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1–4, weiterhin umfassend das Kochen der wässrigen Aufschlämmung bei 80–125°C für 20 Minuten–2 Stunden vor der Proteasebehandlung.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1–5, wobei die Protease eine bakterielle Protease oder eine Pilzprotease umfasst, vorzugsweise abstammend von einem Stamm von Bacillus oder Aspergillus, am meisten bevorzugt B. licheniformis oder A. oryzae.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1–6, umfassend eine Behandlung mit sowohl einer Bacillus-Protease als auch einer Aspergillus-Protease, vorzugsweise mit einem zwischenzeitlichen Senken des pH und Nachdosieren der Protease.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1–7, wobei die Carbohydrase von einem Stamm von Aspergillus, vorzugsweise A. aculeatus, abstammt.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1–8, wobei die Reifung bei pH 4–7, vorzugsweise 4,5–6, durchgeführt wird.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1–9, wobei die Reifung bei 100–120°C für 1–4 Stunden oder bei 120–140°C für 15 Minuten–2 Stunden durchgeführt wird.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1–10, weiterhin umfassend das Abtrennen von festen Bestandteilen nach der Reifung, vorzugsweise durch Ultrafiltration, Filtration, und/oder Sprühtrocknung.