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Dokumentenidentifikation DE60033572T2 21.06.2007
EP-Veröffentlichungsnummer 0001260144
Titel VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG EINES SOJAPROTEINHYDROLYSATES
Anmelder Fuji Oil Co., Ltd., Osaka, JP
Erfinder NAKAMORI, Toshihiro, Izumisano-shi, Osaka 598-0061, JP;
AKASAKA, Yoshimi, Izumisano-shi, Osaka 598-0061, JP;
MAEDA, Hirokazu, Izumisano-shi, Osaka 598-0061, JP
Vertreter HOFFMANN & EITLE, 81925 München
DE-Aktenzeichen 60033572
Vertragsstaaten AT, BE, CH, CY, DE, DK, ES, FI, FR, GB, GR, IE, IT, LI, LU, MC, NL, PT, SE
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 27.04.2000
EP-Aktenzeichen 009210659
WO-Anmeldetag 27.04.2000
PCT-Aktenzeichen PCT/JP00/02780
WO-Veröffentlichungsnummer 2001064047
WO-Veröffentlichungsdatum 07.09.2001
EP-Offenlegungsdatum 27.11.2002
EP date of grant 21.02.2007
Veröffentlichungstag im Patentblatt 21.06.2007
IPC-Hauptklasse A23J 3/16(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, EP
IPC-Nebenklasse A23J 3/34(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, EP   

Beschreibung[de]
GEBIET DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Sojaproteinhydrolysats. Genauer betrifft sie ein Verfahren zur Herstellung eines Sojaproteins, das mit einem Enzym in einem hohen Ertag mit minimaler Bildung von Bodensatz bei dem Auflösen hydrolysiert wird.

STAND DER TECHNIK

Produkte, die man durch Hydrolyse von Proteinen mit einem proteolytischen Enzym erhält, weisen eine bessere Absorptionsfähigkeit bei der Verdauung auf, als diejenigen Proteine ohne Proteolyse und sie werden auf verschiedenen Gebieten, wie gesundheitsfördernden Nahrungsmitteln, verwendet. Insbesondere wird ihre Verwendung bei Sportgetränken und Getränken zur Ernährung postuliert.

Bis heute offenbaren JP 61-254153 A, JP 1-269499 A, JP 2-23885 A, $-190797 A, JP 8-322471 A, JP 10-271958 A, etc. Verfahren für die Herstellung enzymatischer Abbauprodukte, die man durch Hydrolyse von Tier- und Pflanzenproteinen mit Enzymen erhält. Im allgemeinen wird nach der Hydrolyse von Proteinen mit einem Enzym bei diesen bekannten Verfahren eine Hitzebehandlung durchgeführt, um das Enzym zu inaktivieren, die Produkte zu sterilisieren usw. Insbesondere anaerobe thermophile Bakterien rufen häufig bei dieser Art von Produkten Probleme hervor und normalerweise ist eine gründliche Hitzesterilisierung erforderlich.

EP-A-408,063 offenbart ein Verfahren zur Herstellung von hydrolysierten Pflanzenproteinen, wie Sojaprotein. Bei diesem Verfahren wird Sojaprotein enzymatisch hydrolysiert und das Hydrolysat wird unter sauren Bedingungen erhitzt, um das Hydrolysat zu deamidieren, gefolgt von der Neutralisierung des deamidierten Hydrolysats.

US-A-5,716,801 offenbart ein Verfahren zur Herstellung eines Pflanzenproteins, wie Sojaprotein, durch enzymatische Hydrolyse. Bei diesem Verfahren wird das Enzym durch Erhitzung direkt nach der Hydrolyse inaktiviert und die Sterilisation wird durch Ultrafiltration durchgeführt.

EP-A-797,928 offenbart ein Verfahren zur Herstellung eines Sojaproteinhydrolysats mit einem niedrigen Gehalt Glycinin, indem man ein proteolytisches Enzym auf das Sojaprotein bei einem pH von 1,0 bis 2,8 einwirken lässt, um selektiv das Glycinin in dem Sojaprotein zu zersetzen.

EP-A-797,927 offenbart ein Verfahren zur Herstellung eines Sojaproteinhydrolysats mit einem geringen Gehalt an &bgr;-Conglycinin, indem man ein proteolytisches Enzym auf Sojaprotein bei einer Temperatur von über 50°C bis unter 90°C einwirken lässt, um selektiv das &bgr;-Conglycinin in dem Sojaprotein zu zersetzen.

EP-A-963,704 betrifft die Behandlung von proteinhaltigem Material mit einer Transglutaminase und einer Oxido-Reduktase.

US-A-3,830,942 offenbart ein Verfahren zur Herstellung von Proteinprodukten, das die Schritte der Bildung einer wässrigen Aufschlämmung, die entfettete ölhaltige Saatmaterialien enthält, Einstellung des pHs der wässrigen Aufschlämmung auf ungefähr den isoelektrischen Punkt der ölhaltigen Saatmaterialien, Erhitzung der wässrigen Aufschlämmung auf erhöhte Temperaturen, Zugabe einer vorbestimmten Menge an Enzym zu der wässrigen Aufschlämmung, Bewegung der Mischung während des Verdaus des Proteinmaterials und danach Trennung des unverdauten Proteins von dem verdauten Protein umfasst.

Obwohl eine wasserlösliche Fraktion und eine Wasser-unlösliche Fraktion nach der Hydrolyse getrennt werden, neigen konventionelle Getränke, die Proteinhydrolysate enthalten, zusätzlich dazu, eine kleine Menge eines Präzipitats (Bodensatz) während der Lagerung zu bilden und dies ist ein Problem. Im allgemeinen ruft die Verbesserung der Qualität eine Abnahme im Ertrag hervor, während man damit rechnen muss, das eine Zunahme im Ertrag mehr Bodensatz während der Lagerung bildet. Dies ist auch ein Problem.

AUFGABEN DER ERFINDUNG

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung eines Sojaproteins bereitzustellen, das mit einem Enzym in einem hohen Ertrag mit minimaler Bildung von Bodensatz bei der Auflösung hydrolysiert wird.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben intensiv geforscht, um die obigen Probleme zu lösen. Als ein Ergebnis wurde herausgefunden, dass die obigen Probleme durch eine Zwei-Schritt-Hitzebehandlung gelöst werden können, wobei nach der Hydrolyse eines Proteins mit einem Enzym die Hydrolysemischung einem Schritt der leichten Erhitzung unterworfen wird, gefolgt von Abkühlung, um die unlöslichen Stoffe zu trennen, bevor die Lösung Hitzesterilisation ausgesetzt wird. So wurde die vorliegende Erfindung fertiggestellt.

Das bedeutet, die vorliegende Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung eines Sojaproteinhydrolysats, welches die Hydrolyse einer Sojaproteinlösung mit einem proteolytischen Enzym bis zu einem Grad der Hydrolyse von 20 bis 98% im Sinne einer Sojaproteinabbaurate, ausgedrückt durch einen Solubilisierungsgrad eines Proteinbestandteiles in 15% Trichloressigsäure, Erhitzung (a) der Hydrolysemischung bei einer Temperatur von 75°C oder höher, die das Enzym nicht inaktiviert, für 10(5,25–0,05 × T) Minuten (wobei T die Erhitzungstemperatur (°C) ist) oder kürzer, Abkühlung der Hydrolysemischung bis die Temperatur auf 30°C oder weniger fällt, Trennung und Entfernung der unlöslichen Stoffe aus der Mischung, um einen Überstand zu erhalten, und Hitzesterilisierung (b) des Überstandes für länger als 10(5,25–0,05 × T) Minuten (wobei T die Erhitzungstemperatur (°C) ist) in solch einem Ausmaß, dass das verbleibende Enzym im wesentlichen inaktiviert ist und die verbleibende Lebenskeimzahl 10 oder weniger beträgt, umfasst.

Vorzugsweise werden unlösliche Stoffe bei einem pH der Sojaproteinlösung von 4,0 bis 6,2 getrennt und entfernt oder die Sojaproteinlösung enthält eine Erdalkalimetallverbindung oder ein Proteinausflockungsmittel.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSARTEN

Als ein Rohmaterial für die Herstellung der Sojaproteinlösung der vorliegenden Erfindung, das von Sojabohnen stammt und preiswert erhältlich ist, kann Sojamilch, konzentriertes Sojaprotein, isoliertes Sojaprotein, entfettete Sojabohnen und Sojamolkeprotein verwendet werden. Unter diesen wird Sojamilch oder isoliertes Sojaprotein bevorzugt. Wenn konzentriertes Sojaprotein oder entfettete Sojabohnen verwendet werden, neigt die Trennung von "Okara (unlöslicher Rest)" nach dem enzymatischen Abbau dazu, schwierig zu sein. Außerdem ist es zeitaufwändig, Molkeprotein zu sammeln und Molkeprotein hat einen minderwertigen Geschmack. Als ein Alkali für die Verwendung bei der Herstellung einer Sojaproteinlösung oder zur Einstellung des pHs der Hydrolysemischung kann Natriumhydroxid verwendet werden. Kaliumhydroxid kann auch im Hinblick auf Ernährung verwendet werden. Als eine Säure wird vorzugsweise eine organische Säure, wie Zitronensäure, im Hinblick auf den Geschmack verwendet.

Die Konzentrationen der Sojaproteinlösung, die der enzymatischen Behandlung ausgesetzt werden soll, beträgt 1 bis 30 Gew.-%, vorzugsweise 5 bis 15 Gew.-%, mehr vorzuziehen 8 bis 12 Gew.-%. Sogar wenn die Konzentration niedrig ist, wird dies nicht ein Hindernis für das Verfahren selbst sein. Die Produktivität wird jedoch reduziert, was eine Steigerung bei den Produktionskosten eines Sojaproteinhydrolysats hervorruft. Wenn die Konzentration der Sojaproteinlösung zu hoch ist, ist eine große Menge Enzym erforderlich, um das Protein ausreichend zu zersetzen. Dies kann durch die Polymerisation der Proteinhydrolysate untereinander, nachdem sie durch die Hydrolyse gebildet wurden, hervorgerufen sein und ist unerwünscht.

Als das proteolytische Enzym, das bei der vorliegenden Erfindung verwendet werden soll (Protease) kann eine Exoprotease oder Endoprotease allein oder in Kombination verwendet werden. Das Enzym kann von Tieren, Pflanzen oder Mikroorganismen stammen. Genauer können Serinproteasen (Trypsin, Chymotrypsin, etc., von Tieren stammend; Subtilisin, Carboxypeptidase, etc., von Mikroorganismen stammend; etc.), Thiolproteasen (Papainficin, Bromelain, etc., von Pflanzen stammend) und Carboxyproteasen (Pepsin, von Tieren stammend) verwendet werden. Weiter beinhalten spezifische Beispiele Protin FN (Handelsname einer Protease, die durch Daiwakasei K. K. hergestellt wird), von Aspergillus oryzae stammend, Actinase (Handelsname einer Protease, die durch Kaken Seiyaku K. K. hergestellt wird), von Streptomyces griseus stammend, Alkalase (Handelsname einer Protease, die durch Novo hergestellt wird), von Bacillus licheniformis stammend, Protein A (Handelsname einer Protease, die durch Daiwakasei K. K. hergestellt wird), von Bacillus subtilis stammend und dergl. Zusätzlich schließen Beispiele für Enzympräparate, die Endoproteasen enthalten, Protease S, hergestellt durch Amano Seiyaku K. K., und Protin AC-10, hergestellt durch Daiwakasei K. K., mit ein. Beispiele für proteolytische Enzyme, die Exo- und Endoproteasen enthalten, beinhalten Protease M, hergestellt durch Amano Seiyaku K. K.

Bedingungen für die Hydrolyse der vorliegenden Erfindung variieren bis zu einem gewissen Maß, entsprechend der besonderen Art des proteolytischen Enzyms, das verwendet werden soll. Im allgemeinen wird es jedoch vorgezogen, das Enzym in einer Menge zu verwenden, die ausreicht, um das Sojaprotein in einem pH-Bereich bei einer Temperatur, die für die Enzymaktivität effektiv ist, zu hydrolysieren. Wenn der pH bei 5 bis 10, vorzugsweise 6 bis 9, liegt, kann die Bildung eines Salzes durch Neutralisierung reduziert werden und dies ist im Hinblick auf die Verwendung des Hydrolysats für eine Salzrestriktionsdiät (z.B. alimentäre Infusion, etc.) erwünscht.

Der Grad der Hydrolyse beträgt 20 bis 98%, vorzugsweise 50 bis 90% im Sinne der Sojaproteinabbaurate, ausgedrückt als der Grad der Solubilisierung des Proteinbestandteiles in 15% Trichloressigsäure. Obwohl die Wirkungszeit des proteolytischen Enzyms abhängig von der Aktivität des speziellen proteolytischen Enzyms, das verwendet werden soll, und seiner Menge variiert, liegt sie normalerweise bei 5 Minuten bis 24 Stunden, vorzugsweise 30 Minuten bis 9 Stunden. Wenn die enzymatische Abbauzeit zu lang ist, muss man damit rechnen, dass Fäulnis auftritt.

Die hydrolysierte Sojaproteinlösung wird Erhitzung (a) und Abkühlung vor dem Schritt der Trennung und Entfernung von unlöslichen Stoffen daraus, unterworfen. Diese Erhitzung (a) wird im Vergleich mit derjenigen für Hitzesterilisation mild ausgeführt. Wenn diese Erhitzung übermäßig ausgeführt wird, so dass die Erhitzungszeit 10(5,25–0,05 × T) Minuten übersteigt, wird ein Material gebildet, das bei der Auflösung des zersetzten Produktes Bodensatz hervorruft, vermutlich aufgrund der Bildung einer Fraktion, die aus einer präzipitierten Fraktion des Sojaproteinhydrolysats, das durch die Hydrolyse gebildet wird, ausgewaschen wird. Dies ist nicht erwünscht. Im Gegensatz dazu ist, wenn diese Erhitzung nicht ausgeführt wird, die Ausflockungsfähigkeit der unlöslichen Stoffe schlecht, was zu einer Schwierigkeit bei der Trennung zwischen einem Überstand und den unlöslichen Stoffen mit Hilfe einer praktischen kontinuierlichen Trennung führt. Die Ausflockungsfähigkeit kann einfach beurteilt werden, indem man z.B. eine 10 cc-Probe einer Enzymhydrolysemischung, die aus einem enyzmatischen Abbau einer Sojaproteinlösung resultiert, gefolgt von Hitzebehandlung in einer Messzentrifugenröhre bei 25°C sammelt, bei 1.500 G für 20 Minuten zentrifugiert, um einen Schlamm (Präzipitat) zu präzipitieren und dann das Volumen des Schlammes mit demjenigen einer Probe, die man auf die gleiche Weise erhalten hat, außer dass man die Hitzebehandlung nicht ausgeführt hat, vergleicht. Genauer wird es bevorzugt, diese Erhitzung bis zu einem solchen Grad auszuführen, dass das Volumen des Ersteren zwei Drittel oder weniger des Letzteren beträgt. Die erforderliche Erhitzungszeit kann einfach innerhalb des Bereiches von 75 bis 160°C, vorzugsweise 80 bis 140°C, bestimmt werden. Eine kürzere Erhitzungszeit kann verwendet werden, wenn die Erhitzungstemperatur höher ist. Normalerweise ist eine Erhitzungszeit (Minuten) von 10(3,5–0,05 × T) oder länger ausreichend. Z.B. ist es ausreichend, die Temperatur auf ungefähr 110°C anzuheben, gefolgt durch Erhaltung dieser Temperatur für ungefähr 0,01 Minute und darin Abkühlung.

Es ist geeignet, das Abkühlen des nächsten Schrittes so auszuführen, dass die Temperatur auf 30°C oder weniger, vorzugsweise 15°C oder weniger abgesenkt wird. Wenn dieses Abkühlen ausgelassen wird, macht es die Trennung der unlöslichen Stoffe schwierig. Dann ist in dem Fall der Zentrifugation, eine hohe zentrifugale Kraft oder eine längere Erhaltungszeit für die Trennung der unlöslichen Stoffe erforderlich. Genauer war, wenn Erhitzung und Abkühlung nicht vor der Trennung durchgeführt wurden, eine längere Erhaltungszeit, wie 20 Minuten bei 1.500 g für die Trennung der unlöslichen Stoffe durch Zentrifugation erforderlich. Gemäß der vorliegenden Erfindung können jedoch unlösliche Stoffe durch Zentrifugation mit einer kürzeren Erhaltungszeit, wie für mehrere Sekunden bis 5 Minuten bei 1.500 g getrennt werden. Daher kann, gemäß der vorliegenden Erfindung, kontinuierliche Zentrifugation angewendet werden, während kontinuierliche Zentrifugation bei einem konventionellem Verfahren selten verwendet wird. Hinsichtlich des Grades der Insolubilisierung tendiert zusätzlich eine größere Menge an Bodensatz dazu, sich zu bilden, wenn die Differenz zwischen der Erhitzungstemperatur und der des Abkühlungsmediums größer wird. Dann wird es hinsichtlich der Abkühlungsbedingungen vorgezogen, dass der Unterschied zwischen der Erhitzungstemperatur und der des Abkühlungsmediums größer ist.

Weiter wird, obwohl die Abkühlung durch Stehenlassen (natürliche Abkühlung) durchgeführt werden kann, künstliche Abkühlung mit einem Abkühlungsmedium bevorzugt, weil die Abkühlung schnell durchgeführt werden kann, um Bestandteile des Bodensatzes schnell unlöslich zu machen, wodurch die Verhinderung der Bildung von Bodensatz bei der Auflösung des Produktes erleichtert wird.

Die Trennung der unlöslichen Stoffe kann durch Filtrationsmittel, wie eine Filterpresse oder Membranfilter durchgeführt werden. Normalerweise wird jedoch Zentrifugation angewendet und insbesondere kann ein kontinuierlicher zentrifugaler Separator, ein Flüssigcyclon, etc. verwendet werden.

Normalerweise liegt der pH der Hydrolysemischung innerhalb des Bereiches von 3 bis 8. Um die Trennungs-/Ausflockungsfähigkeit der obigen unlöslichen Stoffe zu beschleunigen oder zu verbessern, ist es angebracht, dass der pH bei vorzugsweise 4 bis 6,2, mehr vorzuziehen 4,5 bis 5,5 liegt, da die unlöslichen Stoffe, die unzersetzte Materialien enthalten, dazu tendieren, an ungefähr dem isoelektrischen Punkt des Sojaproteins auszuflocken. Alternativ kann die Trennungs-/Ausflockungsfähigkeit auch durch Zugabe einer Erdalkalimetallverbindung, wie einem Salz, z.B. einem Chlorid oder Sulfat, oder einem Hydroxid von Calcium, Magnesium, etc. oder eines Ausflockungsmittels, wie Natriumpolyacrylat, Alginsäure, Chitin, Chitosan, etc. zu der Hydrolysemischung beschleunigt oder verbessert werden.

Nach Trennung und Entfernung der unlöslichen Stoffe wird Hitzesterilisation (b) durchgeführt. Diese Behandlung kann gemäß einem bekannten Verfahren durchgeführt werden. Wenn die obige Erhitzung (a) effektiv für die Hitzesterilisation und Inaktivierung des Enzyms ist, obwohl sie schwach ist, können die Bedingungen dieser Erhitzung jedoch unter Berücksichtigung des Effektes der Erhitzung (a) milder sein. Geeignet wird diese Erhitzung bis zu einem solchen Grad durchgeführt, dass das Enzym, das in dem Sojaproteinhydrolysat verbleibt, im wesentlichen inaktiviert ist und die verbleibende Lebendkeimzahl 10 oder weniger beträgt. Normalerweise wird es vorgezogen, die Erhitzung im Übermaß der oben beschriebenen Erhitzungszeit durchzuführen, sprich für länger als 10(5,25–0,05 × T) Minuten (wobei T die Erhitzungstemperatur (°C) ist).

Der pH der Hydrolysemischung, die dieser Hitzesterilisation (b) unterworfen werden soll, wird vorzugsweise durch die besondere Verwendung des Endproduktes bestimmt und er liegt normalerweise innerhalb des Bereiches pH 3 bis 8. Wenn das Hydrolysat der vorliegenden Erfindung für neutrale Getränke verwendet wird, liegt das Endprodukt vorzugsweise innerhalb pH 6 bis 7. Wenn das Hydrolysat für saure Getränke verwendet wird, ist pH 3,5 bis 4,5 geeignet. Der Grad der Sterilisation variiert bis zu einem gewissen Grad entsprechend diesem pH-Wert. Im Fall von schwach sauer bis neutral ist die Sterilisation von thermophilen Anearoben, wie Clostridium, etc., erforderlich und vorzugsweise wird die Erhitzung im Übermaß von, sprich für länger als 10(6,25–0,95 × T), Minuten durchgeführt. Auf der anderen Seite reicht, wenn der endgültige pH ungefähr 4,5 oder weniger beträgt, eine Erhitzungszeit von 10(6,25–0,05 × T) Minuten oder kürzer aus, da das Wachstum von fast allen pathogenen Bakterien, Verwesungsbakterien und Sporangien kaum stattfindet.

Das Produkt, das aus der Hitzesterilisation (b) resultiert, kann so wie es ist oder nach Konzentration durch Versiegelung in einem Container gelagert werden. Alternativ kann das Produkt für die Lagerung getrocknet und pulverisiert oder atomisiert werden.

BEISPIELE

Die Ausführungsarten der vorliegenden Erfindung werden durch die folgenden Beispiele veranschaulicht.

BEISPIEL 1

Es wurde eine wässrige 0,9% Lösung (pH 7,0) isoliertes Sojaprotein ("New Fuji Pro-R", hergestellt durch Fuji Oil, Co., Ltd.) (30 kg) hergestellt und einer enzymatischen Reaktion mit einem proteolytischen Enzym ("Protease S", hergestellt durch Amano Seiyaku K. K.) (1,2 kg) unterworfen, um das Protein bei 60°C für 5 Stunden zu hydrolysieren (15% TCS Solubilisierungsgrad: 85%). Dann wurde die Hydrolysemischung auf pH 5,5 durch Zugabe von Zitronensäure eingestellt. Es wurde Dampf mit 8 kg/cm2 in die Mischung geblasen, um ihre Temperatur auf 95°C zu erhöhen und die Mischung wurde bei dieser Temperatur für 1 Minute erhalten (Erhitzung (a)). Die Mischung wurde mit einer Hitzeaustauschplatte, durch die Kühlwasser geleitet wurde, auf 12°C abgekühlt, gefolgt durch Zentrifugation mit einem kontinuierlichen Hochgeschwindigkeits-Zentrifugal-Separator (SB-7, hergestellt durch WESTFALLIA SEPARATOR), indem die Zuleitungsrate auf 100 l/Stunde eingestellt wurde, um die Präzipitatfraktion, die gebildet wurde, zu trennen und zu entfernen. Die Präzipitatfraktion war ausreichend fest, um sie für 20 Minuten zurückzuhalten, bis sie abgelassen wurde. Der resultierende Überstand (Ertrag von Feststoffen: 72,4%) wurde auf pH 6,5 eingestellt und bei 150°C für 1 Minute sterilisiert (Hitzesterilisation (b)). Direkt nach der Sterilisation wurde der Überstand sprühgetrocknet, um ein trockenes Pulver zu erhalten. Das resultierende trockene Pulver wurde in Wasser in einer Konzentration von 5% aufgelöst. Als diese Lösung bei 5°C für 24 Stunden gelagert wurde, wurde überhaupt kein Bodensatz beobachtet.

Die obige Hydrolysemischung (10 cc) wurde in einer Messzentrifugenröhre vor der Erhitzung (a) gesammelt und ihre Temperatur auf 25°C eingestellt und sie wurde bei 1.500 G für 20 Minuten zentrifugiert. Das Volumen des Schlammes betrug 32% von demjenigen der Hydrolysemischung. Durch Erhitzung (a) wurde das Volumen des Schlammes auf 10% von demjenigen der Hydrolysemischung kondensiert.

VERGLEICHSBEISPIEL 1

  • (Der erste Hitzungsschritt wurde ausgelassen.)

Auf die gleiche Weise, wie in Beispiel 1 beschrieben, wurde ein getrocknetes Pulver erhalten, außer dass das Sojaprotein, eingestellt auf pH 5,5, nicht der Hitzebehandlung unterworfen wurde, sondern direkt auf 12°C mit einer Hitzeaustauschplatte abgekühlt wurde, gefolgt von Zentrifugation. In diesem Fall war die in dem Zentrifugalseparator gebildete Präzipitatfraktion unzureichend fest. Dann konnte die Fraktion nur für 5 Minuten zurückgehalten werden, bevor sie entleert wurde. Das resultierende getrocknete Pulver wurde in Wasser in einer Konzentration von 5% aufgelöst und die Lösung wurde bei 5°C für 24 Stunden gelagert. Obwohl überhaupt kein Bodensatz gebildet wurde, betrug der Ertrag an Feststoffen des Überstandes nur 53,2%.

VERGLEICHSBEISPIELE 2 UND 3

  • (Die Hitzesterilisation wurde bei dem ersten Erhitzungsschritt ausgeführt.)

Auf die gleiche Weise, wie in Beispiel 1 beschrieben, wurde ein getrocknetes Pulver erhalten, mit der Ausnahme, dass die Hydrolysemischung auf 95°C erhitzt und bei dieser Temperatur für 20 Minuten erhalten wurde oder auf 80°C erhitzt und bei dieser Temperatur für 60 Minuten erhalten wurde, anstatt sie auf 95°C zu erhitzten und sie bei dieser Temperatur für 1 Minute zu erhalten und die Hitzesterilisation wurde ausgelassen. Das Volumen des Schlammes, das durch Einstellung der Temperatur auf 25°C und Zentrifugation bei 1.500 G für 20 Minuten bestimmt wurde, betrug fast das gleiche, wie das aus Beispiel 1. Als jedoch das resultierende getrocknete Pulver in Wasser in einer Konzentration von 5% aufgelöst wurde und die Lösung bei 5°C für 24 Stunden gelagert wurde, konnte in beiden Fällen Bodensatz mit dem bloßen Auge klar erkannt werden.

BEISPIEL 2 UND VERGLEICHSBEISPIEL 4

  • (Die Abkühlung war eine langsame Abkühlung oder wurde ausgelassen.)

Auf die gleiche Weise, wie in Beispiel 1 beschrieben, wurde ein getrocknetes Pulver erhalten, mit der Ausnahme, dass man die Hydrolysemischung für 4 Stunden auf Raumtemperatur abkühlen ließ und sie dann zentrifugierte (Beispiel 2), oder dass sie direkt ohne Abkühlung zentrifugiert wurde (Vergleichsbeispiel 4), anstatt sie einer Hitzebehandlung bei 95°C für 1 Minute, Abkühlung auf 12°C und dann Zentrifugation zu unterwerfen.

Das getrocknete Pulver wurde in Wasser in einer Konzentration von 5 aufgelöst und bei 5°C für 24 Stunden gelagert. Als ein Ergebnis gab es eine geringe Bildung von Bodensatz in Beispiel 1, während in Vergleichsbeispiel 4 Bodensatz klar geformt wurde.

BEISPIEL 3 UND VERGLEICHSBEISPIELE 5 UND 6

Auf die gleiche Weise, wie in Beispiel 1 beschrieben, wurde ein getrocknetes Pulver hergestellt, mit der Ausnahme, dass die Hydrolysemischung auf pH 4,5 durch Zugabe von Zitronensäure eingestellt wurde, die Erhitzung (a) durch Erhaltung bei 100°C für 6 Sekunden durchgeführt wurde, die Mischung auf 15°C abgekühlt wurde, die Zentrifugation in einem kontinuierlichen zentrifugalen Separator (MD-10, hergestellt durch Ishikawajima-Harima Heavy Industries Co., Ltd.) durch Einstellung der Zufuhrrate auf 30 l/Stunde durchgeführt wurde und die Hitzesterilisation (b) bei 125°C für 10 Sekunden durchgeführt wurde (Beispiel 3). Als das getrocknete Pulver in Wasser in einer Konzentration von 5% aufgelöst wurde und bei 5°C für 24 Stunden gelagert wurde, bildete sich überhaupt kein Bodensatz.

Das Volumen des Schlammes, bestimmt vor der Erhitzung (a) durch Anhebung der Temperatur auf 25°C und Zentrifugation bei 1.500 G für 20 Minuten, betrug 30%, basierend auf dem Volumen der Hydrolysemischung, während das Volumen des Schlammes, das nach der Erhitzung (b) bestimmt wurde, 10% betrug, basierend auf dem Volumen der Hydrolysemischung. Der Ertrag des Überstandes durch kontinuierliche Zentrifugation betrug 65%.

Das Sojaprotein wurde auf die gleiche Weise, wie in Beispiel 3 beschrieben, behandelt, mit der Ausnahme, dass die Erhitzung (a) ausgelassen wurde (Vergleichsbeispiel 5). Die Trennung mit dem kontinuierlichen zentrifugalen Separator war jedoch schlecht. Zusätzlich wurde auf die gleiche Weise, wie in Beispiel 3 beschrieben, ein getrocknetes Pulver hergestellt, mit der Ausnahme, dass die Erhitzung (a) durch Erhaltung bei 104°C für 5 Minuten durchgeführt wurde (Vergleichsbeispiel 6). Als das getrocknete Pulver in Wasser mit einer Konzentration von 5% aufgelöst und bei 5°C für 24 Stunden gelagert wurde, wurde eindeutig Bodensatz gebildet.

BEISPIEL 4 UND VERGLEICHSBEISPIEL 7

Eine wässrige 9% Sojaproteinlösung (pH 7,0) wurde unter Verwendung des gleichen isolierten Sojaproteins, wie das in Beispiel 1 (30 kg), hergestellt und einer enzymatischen Reaktion mit einem proteolytischen Enzym ("Protease M", hergestellt durch Amano Seiyaku K. K.) (E/F-Verhältnis = 2%) in einem kontinuierlichen enzymischen Reaktionsgefäß für 2 Stunden unterworfen. Nach der Zugabe von CaSO4 in einer Menge von 0,5 Gew.-%, basierend auf dem Gewicht des Substrats, wurde Dampf in die Hydrolysemischung geblasen, so dass die Temperatur auf 130°C erhöht wurde und die Erhitzung (a) wurde gestoppt. Die Mischung wurde auf 15°C mit einer Hitzeaustauschplatte, durch die Kühlwasser geleitet wurde, abgekühlt, gefolgt von Behandlung mit einem kontinuierlichen Separator, einem Flüssigcyclon (NHS-10, hergestellt durch Nippon Kagaku Kikai Seizo), Einstellung der Zufuhrrate auf 400 l/Stunde, um die unlöslichen Bestandteile zu trennen und zu entfernen. Der resultierende Überstand wurde auf pH 6,5 eingestellt und bei 150°C für 1 Minute sterilisiert. Direkt nach der Sterilisation wurde der Überstand sprühgetrocknet, um ein getrocknetes Pulver zu erhalten. Das resultierende getrocknete Pulver wurde in Wasser in einer Konzentration von 5% aufgelöst. Als diese Lösung bei 5°C für 24 Stunde gelagert wurde, bildete sich überhaupt kein Bodensatz.

Als Vergleichsbeispiel 7 wurde das Sojaprotein auf die gleiche Weise wie in Bespiel 4 behandelt, mit der Ausnahme, dass die Erhitzung auf 130°C durch Einblasen von Dampf in die Hydrolysemischung ausgelassen wurde und die Mischung direkt auf 15°C abgekühlt wurde. Die unlöslichen Bestandteile konnten jedoch nicht unter Verwendung des Flüssigcyclons getrennt werden.

WIRKUNG DER ERFINDUNG

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Präzipitat, das nach dem enzymatischen Abbau von Sojaprotein gebildet wird, einfach getrennt, wodurch ein Ertrag verbessert wird. Außerdem kann, wenn das resultierende enzymatische Abbauprodukt für Getränke verwendet wird, die Bildung von Bodensatz minimiert werden.


Anspruch[de]
Verfahren zur Herstellung eines Sojaproteinhydrolysats, welches die Hydrolyse einer Sojaproteinlösung mit einem proteolytischen Enzym bis zu einem Grad der Hydrolyse von 20 bis 98% im Sinne einer Sojaproteinabbaurate, ausgedrückt durch einen Solubilisierungsgrad eines Proteinbestandteiles in 15% Trichloressigsäure, Erhitzung (a) der Hydrolysemischung bei einer Temperatur von 75°C oder höher, die das Enzym nicht inaktiviert, für 10(5,25–0,05 × T) Minuten, wobei T die Erhitzungstemperatur (°C) ist, oder kürzer, Abkühlung der Hydrolysemischung bis die Temperatur auf 30°C oder weniger fällt, Trennung und Entfernung der unlöslichen Stoffe aus der Mischung, um einen Überstand zu erhalten, und Hitzesterilisierung (b) des Überstandes für länger als 10(5,25–0,05 × T) Minuten, wobei T die Erhitzungstemperatur (°C) ist, in solch einem Ausmaß, dass das verbleibende Enzym im wesentlichen inaktiviert ist und die verbleibende Lebenskeimzahl 10 oder weniger beträgt, umfasst. Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei die unlöslichen Stoffe bei einem pH der Sojaproteinlösung von 4,0 bis 6,2 getrennt und entfernt werden oder die Sojaproteinlösung eine Erdalkalimetallverbindung oder ein Proteinflockungsmittel enthält. Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei die Sojaproteinlösung mit einem proteolytischen Enzym bis zu einem Grad der Hydrolyse von 50 bis 90% im Sinne einer Sojaproteinabbaurate, ausgedrückt durch einen Solubilisierungsgrad eines Proteinbestandteiles in 15% Trichloressigsäure, hydrolysiert wird. Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei die Trennung und Entfernung der löslichen Stoffe in Schritt (a) durch Zentrifugation durchgeführt wird.






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