DE69225006T2

DE69225006T2 - Verfahren zur Herstellung eines pflanzlichen Eiweisshydrolysats mit einer gasförmigen Salzsäure und so hergestelltes Produkt

Info

Publication number: DE69225006T2
Application number: DE69225006T
Authority: DE
Inventors: Donald J Hamm
Original assignee: Unilever Bestfoods North America
Current assignee: Unilever Bestfoods North America
Priority date: 1991-01-14
Filing date: 1992-01-09
Publication date: 1998-07-30
Anticipated expiration: 2012-01-10
Also published as: FI920154L; MX9200126A; EP0495391A1; JPH0556753A; FI920154A0; ATE164730T1; IE920033A1; UY23351A1; NO920162D0; NO920162L; AU1023592A; BR9200080A; EP0495391B1; ES2113893T3; DE69225006D1; KR920014826A; FI920154A7; AU650313B2; US5180597A; CA2059015A1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

GEBIET DER ERFINDUNG

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung hydrolysierter Pflanzenproteine, die keinen nachweisbaren Gehalt an Monochlordihydroxypropanol enthalten. Das erhaltene hydrolysierte Pflanzenprotein ist im Geschmack einwandfrei und mild und zeigt wesentliche geschmacksverbessernde Eigenschaften.

BESCHREIBUNG DES STANDS DER TECHNIK

Die Herstellung herkömmlicher hydrolysierter Pflanzenproteine (HPPE) wird im allgemeinen durch eine saure Hydrolyse mit Salzsäure unter Rückflußbedingungen ausgeführt, insbesondere unter Verwendung von 6M Salzsäure bei 109ºC und atmosphärischem Druck. Man hat gezeigt, daß die Hydrolyse von Pflanzenproteinen bei diesen Bedingungen zu einer Chlorierung von Glycerin führt, das aus den restlichen Fettsubstanzen stammt, die in dem rohen Protein vorliegen, zur Bildung von Monochlordihydroxypropanolen (MCDPen) und Dichlorpropanolen (DCPen). Da MCDPe und DCPe beachtliche Eigenschaften und Charakteristiken zeigen, ist ihre Anwesenheit in Nahrungsmittelprodukten nicht erwünscht. DCPe werden während des Eindampfungs- oder Aufkonzentrierungsschritts in Standardverfahren leicht entfernt. Unglücklicherweise werden MCDPe nicht entfernt, sondern in dem fertigen Produkt aufkonzentriert und daher müssen zusätzliche Verfahrensschritte unternommen werden, um die MCDPe aus dem fertigen Produkt zu entfernen.
In einem herkömmlichen Säurehydrolyseverfahren zur Herstellung von HPPen kann die Bildung von MCDPen und DCPen durch Verwendung von Schwefel- oder Phosphorsäure anstelle von Salzsäure vermieden werden. Durch Hydrolyse mit Schwefel- oder Phosphorsäure hergestellte HPPE weisen jedoch eine schlechtere Qualität darin auf, daß sie einen bitteren Geschmack zeigen.
Das spezielle Problem besteht darin, daß MCDP während üblicher Säurehydrolyse durch Chlorierung von Glycerin, das sich von Restfettstoffen aus den Rohproteinen ableitet, erzeugt wird. Vitales weizengluten, das etwa 75 % Protein aufweist, enthält beispielsweise auch etwa 5,0 bis 9,5 % Fett und andere Lipidinaterialien und ist eine reichliche Quelle für Glycerin in Form eines komplexen Gemisches von Mono-, Di- und Triglyceriden, Phospholipiden und Glycolipiden. Man nimmt an, daß zahlreiche Faktoren die Bildung von MCDP bewirken, einschließlich das Vorliegen hoher Konzentrationen von Chloridionen, hoher Mengen überschüssiger Säure, hoher Rückflußtemperaturen und langer Reaktionszeiten. Es wird angenommen, daß gebundenes Glycerin bei der MCDP-Bildung aktiver ist als nicht gebundenes Glycerin.
Über die Anwendung von Enzymen bei der Hydrolyse von pflanzlichen Proteinen zur Verwendung in Nahrungsmitteln ist einiges bekannt, jedoch nicht zum Zweck der Aromaverbesserung. Der Stand der Technik lehrt lediglich allgemein die Herstellung funktionell verbesserter Proteine, wie die Verminderung von Bitterpeptidbildung während der Enzymhydrolyse, wie in dem US- Patent Nr. 4,636,388 gezeigt. Das Patent offenbart insbesondere ein aschenarmes Proteinprodukt, das besonders zur enzymatischen Hydrolyse angepaßt ist. Eine Proteindispersion wird geliert und anschließend in Teilchenform in einer Flüssigkeit gewaschen, damit ein Teil des nichtproteinischen Materials aus dem Gel in die Flüssigkeit diffundieren kann, und anschließend wird die Flüssigkeit vom Gel abgetrennt. Das vorbehandelte Produkt wird dann enzymatisch hydrolysiert, vorzugsweise mit Pilzprotease und Pancreatin.
Das US-Patent Nr. 4,757,007 offenbart und beansprucht ein Verfahren zur Herstellung von hydrolysierten Produkten aus Sojaprotein durch Teilhydrolyse von Sojaprotein mit einer Protease und anschließend Abtrennen der erhaltenen hydrolysierten Produkte durch Anwendung einer 5%igen wäßrigen Lösung von Trichloressigsäure. Der Anteil an hydrolysiertem Protein mit geringer Löslichkeit besitzt ausgezeichnete emulgierende Eigenschaften, während jener mit hoher Löslichkeit ausgezeichnete schäumende Eigenschaften besitzt.
In dem US-Patent Nr. 3,830,942 wird ein lösliches Proteinprodukt hergestellt, das besonders in stark sauren Nahrungsmitteln geeignet ist, und ein unlösliches Proteinprodukt wird hergestellt, das bei der Herstellung von proteinangereicherten Backwaren eingesetzt wird. Das Patent offenbart das Verfahren zur Herstellung der zwei Produkte durch Herstellen einer wäßrigen Lösung aus entfetteten, ölhaltigen Saatmaterialien, Einstellen des pH-Wertes der Aufschlämmung auf den isoelektrischen Punkt der Saatmaterialien, Erwärmen der Aufschlämmung auf erhöhte Temperaturen, Zugabe eines Enzyms zu der Aufschlämmung, Rühren des Gemisches während der Hydrolyse des Materials und anschließend Abtrennen der hydrolysierten und nichthydrolysierten Teile des Proteinprodukts.
In dem US-Patent Nr. 4,665,158 von Armamet et al. wird ein Verfahren zur Hydrolyse dehydratisierter Proteinmaterialien mit gasförmiger Salzsäure offenbart. Die teilweise Hydrolyse wird durch das Verfahren erreicht, wenn ein Proteinmaterial mit Salzsäure imprägniert wird und man es bei einer gewählten Temperatur ruhen läßt, bis der gewünschte Hydrolysegrad erreicht ist. Wenn eine vollständige Hydrolyse gewünscht ist, wird die Kombination aus Protein und Salzsäure unter Druck in einem Autoklaven einer erhöhten Temperatur ausgesetzt.
In der EP-A-361595 wird ein Verfahren zur Verminderung des Gehalts an MCP und DCP unter die Nachweisgrenze in hydrolysierten Proteinmaterialien mit konzentrierter Salzsäure offenbart.
Obwohl Enzymhydrolyse und Säurehydrolyse im allgemeinen getrennte Verfahren sind, wurde eine Literaturstelle gefunden, die die Kombination von saurer und enzymatischer Hydrolyse zur Erzeugung eines Proteinhydrolysats offenbart. In der SU Patentanmeldung Nr. 442800 wird ein Verfahren zur Bereitstellung einer Zubereitung für eine parenterale Proteinzufuhr gelehrt. Ein Verfahren wird offenbart, bei dem das Rohproteinmaterial enzyrnatischer Spaltung unterliegt, gefolgt von einer Säurehydrolyse mit 5,0 % Schwefelsäure (4, N) in einer Kohlendioxid-Atmosphäre. Anschließend wird das Hydrolysat über eine Anionenaustauschersäule geleitet, mit Aluminiumhydroxid behandelt und durch eine Säule geleitet, die ein Kationenaustauscherharz enthält. Die Säurehydrolyse findet bei etwa 100ºC für etwa sieben (7) Stunden statt.
Viele Versuche wurden im Laufe der Jahre unternommen, um hydrolysierte Pflanzenproteinprodukte herzustellen, die für verschiedene Zwecke verwendet werden. Bislang wurde jedoch kein Verfahren gelehrt, das aufgrund einer Verhinderung der Erzeugung von MCDP und DCP durch Einstellen der Parameter der Säurehydrolyse ein hydrolysiertes Pflanzenprotein mit verminderten oder nicht vorliegenden Mengen an MCDP oder DCP liefert und dessen hydrolysiertes Pflanzenproteinprodukt deutliche geschmacksverbessernde Eigenschaften aufweist.

KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung betrifft die Herstellung von hydrolysierten Pflanzenproteinen, die nicht nachweisbare Mengen an MCDP enthalten. Dieses Ergebnis wird durch ein einmaliges Verfahren erreicht, das zwei Verfahren der Pflanzenproteinhydrolyse kombiniert, die enzymatische Hydrolyse, gefolgt von der milden, sauren Hydrolyse mit gasförmiger Salzsäure. Die aus diesem Verfahren erhaltenen Hydrolysate sind einwandfrei und mild im Geschmack, zeigen wesentliche geschmacksverbessernde Eigenschaften und enthalten wesentliche Mengen an Mononatriumglutamat, bis zu 36 % Gew./Gew. des Ausgangsproteins.
Die Herstellung hydrolysierter Pflanzenproteine ohne einen nachweisbaren Gehalt an MCDP beginnt mit der Hydrolyse des Proteins durch seine Zugabe zu einer wäßrigen Lösung mindestens einer Protease. Das resultierende hydrolysierte, lösliche Protein wird dann von der unlöslichen Masse abgetrennt. Danach wird gasförmige Salzsäure zugegeben und die Mischung wird erwärmt, wodurch ein angesäuertes Hydrolysat zur Verfügung gestellt wird, das dann neutralisiert wird.
Man nimmt an, daß der Enzymhydrolyseschritt dazu beiträgt, die MCDP- und DCP-Bildung durch Löslichmachen des Proteins weg von dem Hauptteil der nichtproteinösen Bestandteile des Rohproteins beiträgt. Man nimmt an, daß dies zu einer wesentlichen Verminderung des Gehalts verfügbarer Glycerin enthaltender Fettsubstanzen führt und dadurch den Gehalt an Schlüsselsubstanzen vermindert, die für die MCDP-Bildung während des anschließenden Säurehydrolyseschritts benötigt werden. Eine andere Funktion der Enzymhydrolyse besteht darin, auf das Protein zur Freisetzung kleiner Peptide und Aminosäuren einzuwirken.
Der Säurehydrolyseschritt trägt auch zur Verminderung des MCDP-Gehalts bei, da gasförmige Salzsäure verwendet wird. Die Bedingungen, unter denen die Säurehydrolyse oder die Desamidierung stattfinden, sind wesentlich milder als jene, die in herkömmlichen Verfahren verwendet werden, und sind bei einem niedrigeren Feuchtigkeitsgehalt. Insbesondere wird die Säurehydrolyse bei wesentlich niedrigeren Säurekonzentrationen, bei niedrigeren Temperaturen, bei niedrigeren Feuchtigkeitsgehältern und für kürzere Zeitspannen als das herkömmliche Hydrolyseverfahren ausgeführt. Durch Kontrolle der Bedingungen tritt eine Desamidierung bevorzugt ein; d.h. die Amidbindungen werden hydrolysiert, aber die Hydrolyse der Peptidbindungen wird kontrolliert oder minimiert. Man nimmt an, daß diese Bedingungen zusammen mit dem verminderten Fettgehalt aus der Enzymhydrolyse für das Fehlen einer Bildung von MCDPen in dem fertigen Produkt verantwortlich sind.

DIE ERFINDUNG IM EINZELNEN

Das vorliegende Verfahren umfaßt eine Anzahl von Schritten für das Hydrolysieren eines Proteins zu einem Produkt, das keinen nachweisbaren Gehalt an MCDP enthält. Der Ausdruck "kein nachweisbarer Gehalt", wie hierin verwendet, bedeutet, daß kein nachweisbarer Gehalt gemessen durch Gaschromatographie (GC) mit einer Empfindlichkeit auf Gehälter von bis zu 1 ppm vorliegt.
Gemäß dem Verfahren wird ein Pflanzenprotein durch seine Zugabe zu einer wäßrigen Lösung mindestens einer Protease hydrolysiert. Das Protein kann jedes verfügbare Protein sein, wie beispielsweise, aber nicht darauf beschränkt, Ölsamenproteine (Soja, Erdnuß, Sonnenblume, Baumwollsamen), Blattproteine, Kornproteine oder jede Kombination davon. Das bevorzugte Protein zur Erzeugung wohlschmeckender Aromen mit wesentlichen geschmacksverbessernden Eigenschaften ist Weizengluten aufgrund seines hohen Glutaminsäuregehalts, der überwiegend als Glutamin vorliegt.
Das Protein wird zu einer wäßrigen Lösung mindestens einer Endoprotease zugegeben, die in ihrer Form sauer, neutral oder alkalisch sein kann. Die Protease wird in Abhängigkeit von einer Anzahl von Parametern für die spezielle Enzym/Substratkombination ausgewählt, wie beispielsweise a) den richtigen pH für die optimale proteolytische Aktivität; b) die Peptidbindungsspezifität, die am besten geeignet ist, um den Erfordernissen des Endprodukts zu genügen; und c) ob das Substrat ein Entbittern erfordert oder nicht. Das bevorzugte Enzym für das Protein Weizengluten ist eine neutrale Endoprotease, insbesondere Prozyme 6 (Amano International Enzyme, Troy, Virginia).
Die Enzymhydrolyse des Proteins tritt bei einer Temperatur von etwa 25 bis etwa 75ºC und bei einem pH von etwa 5,5 bis etwa 8,5 auf, wobei ein neutrales Enzym in der Menge von etwa 0,1 Gew.-% bis etwa 2,0 Gew.-% des Substrats vorliegt. Diese Bedingungen werden wiederum in Abhängigkeit von der Protein-Protease-Kombination variieren. Zum Beispiel ist der pH von der Art des verwendeten Enzyms abhängig. Wenn ein saures Enzym verwendet wird, wird der pH im Bereich von etwa 1,5 bis etwa 4,0 liegen und wenn ein alkalisches Enzym verwendet wird, wird der pH im Bereich von etwa 7,0 bis etwa 12,0 liegen. Der vorliegende pH-Bereich basiert auf der Verwendung einer neutralen Protease.
Für den bevorzugten Fall von Weizengluten und Prozyme 6, eine neutrale Protease, wird die Enzymhydrolyse bei einer Temperatur von etwa 40 bis etwa 50ºC, bevorzugt 45ºC, ausgeführt und bei einem pH von etwa 6,5 bis etwa 7,0, mit einem bevorzugten Gehalt Prozyme 6 von etwa 0,5 Gew.- bis 1,0 Gew.-%. Die Zeit, während der die Enzymhydrolyse stattfindet, hängt von einer ziemlichen Anzahl von Faktoren ab, insbesondere der verwendeten Enzymkonzentration, dem pH, der Reaktionstemperatur, dem Substratgehalt und dem gewünschten Hydrolysegrad. Für die bevorzugte Ausführungsform wird eine Zeitdauer von etwa vier (4) Stunden vorgeschlagen.
Der Substratgehalt spielt auch eine wichtige Rolle in dem vorliegenden Verfahren. Der gewünschte Gehalt beträgt von etwa 1,0 bis etwa 30 Gew.-% des Gesamtansatzes, wobei der bevorzugte Gehalt von etwa 22 bis etwa 26 Gew.-% reicht. Diese Gehälter sind außerordentlich hoch und können im allgemeinen nicht durch herkömmliche Verfahren erreicht werden. Um die gewünsch ten Gehälter zu erreichen, wird das Substrat zu dem Enzym zugegeben anstelle des herkömmlichen Verfahrens der Zugabe des Enzyms zu dem Substrat.
Die Enzymhydrolyse ist dazu bestimmt, einen großen Teil der Peptidbindungshydrolyse auszuführen, die notwendig ist, um die aromaaktiven Peptide und Aminosäuren freizusetzen. Sie setzt weder die Glutaminsäure oder Mononatriumglutamat aus Glutamin frei noch wirkt sie auf die Amindbindungen des Glutamins, das an die Peptide gebunden ist. Wie oben ausgeführt kann ein ziemlicher Bereich im Handel erhältlicher Endoproteasen und Exoproteasen zur Erzielung des gewünschten Ergebnisses verwendet werden. Spezielle Exoproteasen, die Leucinaminopeptidase enthalten, können verwendet werden, wenn es erwünscht ist, die Bitterkeit aus hydrophoben Peptiden zu vermindern, die in dem hydrolysierten Pflanzenprotein vorliegen.
Es muß herausgestellt werden, daß eine Endoprotease absolut notwendig ist, um die anfängliche Enzymhydrolyse auszuführen. Wenn nur eine Protease verwendet wird, muß es daher eine Endoprotease sein. Wenn mehr als ein Enzym verwendet wird, um das Pflanzenprotein zu hydrolysieren, können die Enzyme jede Kombination von Endoproteasen und Exoproteasen sein und sie können entweder gleichzeitig oder nacheinander eingesetzt werden.
An diesem Punkt kann das enzymatische Verfahren im gewünschten Stadium durch die Zugabe einer Säure zu der wäßrigen Lösung gestoppt werden. Dieser Schritt ist kein notwendiger, obwohl er Teil des bevorzugten Verfahrens ist, und das hydrolysierte lösliche Protein kann von der unlöslichen Masse ohne ihn abgetrennt werden. Die Zugabe einer nahrungsmittelgeeigneten organischen oder anorganischen Säure, um die wäßrige Lösung auf einen pH von etwa 2,0 bis etwa 4,0 zu bringen, wird jedoch die enzymatische Reaktion stoppen, wodurch eine präzise Kontrolle des Endpunkts ermöglicht wird und dem Hydrolysat eine mikrobiologische Stabilität verliehen wird. Die Zugabe einer nahrungsmittelgeeigneten Säure zur gewünschten Zeit wird auch eine bessere Abtrennung des hydrolysierten, löslichen Proteins von der unlöslichen Masse zur Verfügung stellen. Die Säure kann zugegeben werden, wenn das Hydrolysat den gewünschten Grad an Löslichkeit und Hydrolyse erreicht hat. Insbesondere sollte der Löslichkeitsgrad aus ökonomischen Gründen mindestens 60 % mit einem bevorzugten Grad von mindestens 90 % sein. Der Hydrolysegrad sollte im Bereich von etwa 10 bis etwa 70 % liegen, bevorzugt etwa 20 % bis etwa 50 %.
Das hydrolysierte Pflanzenprotein wird dann von der unlöslichen Masse durch eine geeignete, herkömmliche Methode abgetrennt, wie beispielsweise Filtration oder Zentrifugation oder Kombinationen davon.
Danach wird das hydrolysierte, lösliche Protein aufkonzentriert oder getrocknet, um den Feuchtigkeitsgehalt auf einen Grad von etwa 25 bis etwa 40 Gew.-% zu senken. Das resultierende Konzentrat kann agglomeriert, geflockt oder auf einem inerten aber porösen Substrat getrocknet sein, um eine große Oberfläche für einen guten Kontakt mit der gasförmigen Salzsäure zur Verfügung zu stellen.
Danach wird das konzentrierte Hydrolysat durch die Zugabe von gasförmiger Salzsäure einer milden gasförmigen Säurehydrolyse unterworfen. Diese milde Säurehydrolyse ist dazu bestimmt, die Desamidierung freier Aminosäuren und Peptide zu maximieren und die Bildung von Pyroglutaminsäure zu minimieren. Dieser Desamidierungsschritt wird bei einer Temperatur ausgeführt, die 95ºC nicht übersteigt. Da die Reaktion exotherm ist, kann es notwendig sein, ein Kühlmittel während dieses Schritts zur Verfügung zu stellen, um ein Überhitzen zu verhindern, das das Risiko der MCDP-Bildung erhöhen kann. Das angesäuerte Hydrolysat aus der Desamidierung wird dann auf einen pH von etwa 5, bis etwa 7,0 neutralisiert. Jede Anzahl bekannter nahrungsmittelgeeigneter Basen kann verwendet werden, aber die bevorzugte ist Natriumhydroxid.
Das sich ergebende neutralisierte Hydrolysat kann dann wenn gewünscht weiterverarbeitet werden, um es in eine brauchbarere Form zu bringen. Das Hydrolysat kann Entfärbungs- und Desodorierungsverfahren unterworfen werden. Dies wird herkömmlich durch die Verwendung von Aktivkohle ausgeführt. Das entfärbte, desodorierte Hydrolysat kann dann aufkonzentriert werden. Dies kann durch jedes gegenwärtig bekannte Verfahren ausgeführt werden, wie beispielsweise das Sprühtrocknen, das Trocknen oder Eindampfen in einer Vakuumtrockenschale, z.B. durch einen Verdampfer mit einem fallenden, dünnen Film.
Während der milden sauren Desamidierung wird das gesamte in dem anfänglichen enzymatischen Verfahren produzierte Glutamin in Mononatriumglutamat (MNG) umgewandelt. Daher wird die Menge an MNG, die in dem Endprodukt vorliegt, wesentlich durch das befolgte enzymatische Verfahren und das verwendete Substrat bestimmt. Wenn zum Beispiel Weizengluten das verwendete Pflanzenprotein ist und das enzymatische Verfahren bis zu einer vollständigen Umsetzung geht, kann der Gehalt an MNG im Endprodukt bis zu etwa 36 Gew.-% des Ausgangsproteins betragen.
Das Folgende sind Beispiele der vorliegenden Erfindung und sie sollen in keiner Weise beschränkend sein:

BEISPIEL 1

Enzymhydrolyse

Jede Probe wird einer Enzymhydrolyse in einem New Brunswick wissenschaftlichen MICROFERM-Fermenter unterzogen, der mit einem 14 l Gefäß und einer Standardkonfiguration ausgerüstet ist. Das allgemeine Vorgehen, dem man zur Ausführung der Enzymhydrolyse von Weizengluten folgt, besteht darin, das Reaktionsgefäß zunächst mit 65 bis 90 % des gesamten zuzugebenden Wassers zu befüllen. Während das Gefäß auf Temperatur gebracht wird, wird die pH-Elektrode geeicht und der Autotitrator wird mit 4,0 M Natriumhydroxid gefüllt. Der Titrator wird auf den Ziel-pH eingestellt und die Enzymlösung (10 % Enzym Gew./Gew. in D.I.-Wasser) wird hergestellt.
2400 g Weizengluten (Manildra Milling Corp., Shawnee Mission, Kansas 66205) werden zu 24 g Prozyme 6 (Amano Enzymes, U.S. Vertreter: Mitsubishi International Corp., New York, New York 10022) in 7500 g Wasser über einen Zeitraum von 15 bis 20 Minuten unter konstantem Rühren zugegeben. Man läßt die enzymatische Hydrolyse, gehalten bei pH 7 und bei einer Temperatur von 45ºC, für 4 Stunden fortschreiten.
Nach 4 Stunden wird das Hydrolysat mit 20 Baume (10,0 N) nahrungsmittelgeeignete Salzsäure (HCl) schnell auf pH 2 titriert. Das angesäuerte Hydrolysat wird dann durch ein in Eiswasser untergetauchtes Rohr in Sammelbehälter gepumpt und sofort gekühlt. Die lösliche Phase wird durch Zentrifugieren des gesamten Hydrolysats für 15 Minuten in einer Zentrifuge bei 16.000xG gewonnen und der gewonnene Überstand wird für die Desamidierung zur Seite gestellt.

Gasförmige Desamidierung

Die gasförmige Desamidierung wird im Labormaßstab in einer Glaskammer ausgeführt, die aus einem Glasprozessrohr der Marke Kimax mit 15,24 cm (6 inch) Durchmesser konstruiert wurde. Eine mit Rand versehene Standarddruckverbindung, ausgestattet mit einer Teflondichtung, wird zum hermetischen Abdichten der Kammer während der Reaktion verwendet. Die Kammer ist auch mit Einlässen (mit Glasabsperrhähnen) an jedem Ende ausgestattet, um ein Spülen der Kammer mit einem Inertgas zu erlauben und um eine Öffnung zur Überwachung des Reaktionsdrucks und ein Mittel zum Ablassen von Druck im Fall, daß sich während der Reaktion ein übermäßiger Druck aufbaut, zur Verfügung zu stellen.
Zur Herstellung der Probe für die Desamidierung werden 50 Glasfasermatten (10,16 x 10,16 cm (4 x 4 in.); CEM Corporation, Indian Trail, NC.; Kat. Nr. 200150) mit jeweils etwa 25 g der löslichen Phase (enthaltend etwa 20 % Feststoffe, etwa 15 % Protein und etwa 0,75 Mol Amidgruppen) aus der Enzymhydrolyse beladen. Dies stellt eine Gesamtprobenbeschickung von 250 g/Ansatz auf einer Trockengewichtsbasis dar. Die nassen Filter werden dann in eine aus Glas konstruierte spezielle Halterung eingelegt, die mit Schlitzen versehen ist, um die Filter in vertikaler Position zu halten und während der Desamidierung voneinander zu trennen. Die Halterung und die nassen Filter werden dann in einen Vakuumofen bei geringer Hitze (50 - 70ºC) gestellt, um den Feuchtigkeitsgehalt des suspendierten Proteins auf etwa 30 % (trockene Basis) zu vermindern. Die Halterung und das getrocknete Enzymhydrolysat werden dann in die oben beschriebene Reaktionskammer überführt und 100 ml (1,0 Mol oder ein 25%iger Überschuß relativ zu dem Amidgehalt des Ansatzes) konzentrierte (36,5 Gew./Gew.) nahrungsmittelgeeignete Salzsäure werden in einer offenen Glasschale unter die Filterhalterung gestellt. Die Kammer wird dann abgedichtet und mit trockenem Stickstoffgas gespült, um Sauerstoff im wesentlichen aus der Kammer zu entfernen. Nachdem die Kammer gespült ist, wird sie in einen auf 95ºC eingestellten Standardlaborgebläseofen gestellt, wo sie für etwa 1 Stunde gehalten wird, um die Desamidierung zu bewirken. Am Ende der Reaktion wird die Kammer aus dem Ofen entfernt und man läßt sie abkühlen. Die Kammer wird dann wieder mit Inertgas gespült (in eine geeignete Falle), um den Überschuß an gasförmigem Chlorwasserstoff zu entfernen, um die Kammer auf ein sicheres Öffnen vorzubereiten.
Das desamidierte Enzymhydrolysat wird dann durch Waschen der Filter mit entionisiertem Wasser gesammelt. Das resultierende saure Produkt wird dann mit 4 M NaOH neutralisiert und mit entionisiertem Wasser auf ein bekanntes Gewicht gebracht. Das Endhydrolysat enthält eine wesentliche Konzentration an MNG aber keinen nachweisbaren Gehalt an MCDP.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung hydrolysierter Pflanzenproteine, die keinen nachweisbaren Gehalt an Monochlordihydroxypropanol enthalten, umfassend:

(a) das Hydrolysieren eines Proteins durch seine Zugabe zu einer wäßrigen Lösung mindestens einer Protease;

(b) das Abtrennen des hydrolysierten löslichen Proteins von jeglicher unlöslichen Masse;

(c) das Aufkonzentrieren des hydrolysierten löslichen Proteins auf einen niedrigen Feuchtigkeitsgehalt;

(d) das Inkontaktbringen des hydrolysierten löslichen Proteins mit gasförmiger Salzsäure für einen Zeitraum, der 4 Stunden nicht übersteigt, um das Hydrolysat im wesentlichen zu desamidieren; und

(e) das Neutralisieren des desamidierten Hydrolysats.

2. Verfahren nach Anspruch 1, das außerdem umfaßt die Zugabe von einer Säure zu der wäßrigen Lösung in Schritt (a), um die enzymatische Reaktion zu stoppen.

3. Verfahren nach Anspruch 1, das außerdem umfaßt die Desodorierung und Entfärbung des Hydrolysats aus Schritt (d)

4. Verfahren nach Anspruch 3, das außerdem umfaßt das Aufkonzentrieren des desodorierten und entfärbten Hydrolysats.

5. Verfahren nach Anspruch 1, worin die Protease in Schritt (a) eine Endoprotease ist.

6. Verfahren nach Anspruch 5, worin die Endoprotease sauer, neutral oder alkalisch ist.

7. Verfahren nach Anspruch 1, worin das Protein in Schritt (a) ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Ölsamenproteinen, Blattproteinen, Getreideproteinen oder Kombinationen davon.

8. Verfahren nach Anspruch 1, worin die Hydrolyse in Schritt (a) bei einer Temperatur von etwa 25 bis etwa 75ºC und einem pH von etwa 5,5 bis etwa 8,5 stattfindet.

9. Verfahren nach Anspruch 8, worin die Hydrolyse in Schritt (a) bei einer Temperatur von etwa 40 bis etwa 50ºC und einem pH von etwa 6,5 bis etwa 7,0 stattfindet.

10. Verfahren nach Anspruch 1, worin die Abtrennung in Schritt (b) durch Filtration, Zentrifugation oder Kombinationen davon stattfindet.

11. Verfahren nach Anspruch 1, worin das Hydrolysat auf einen Feuchtigkeitsgehalt von etwa 25 bis etwa 40 Gew.-% aufkonzentriert wird.

12. Verfahren nach Anspruch 1, worin die Reaktion in Schritt (d) bei einer Temperatur von nicht mehr als etwa 95ºC stattfindet.

13. Verfahren nach Anspruch 12, worin die Reaktion in Schritt (d) bei einer Temperatur von etwa 95ºC stattfindet.

14. Verfahren nach Anspruch 1, worin die Neutralisation in Schritt (d) bei einem pH von etwa 5,0 bis etwa 7,0 stattfindet.

15. Verfahren nach Anspruch 1, worin die Hydrolyse in Schritt (a) durch die aufeinanderfolgende Zugabe von mindestens zwei Proteasen bewirkt wird.

16. Verfahren nach Anspruch 1, worin die Hydrolyse in Schritt (a) durch die gleichzeitige Zugabe von mindestens zwei Proteasen bewirkt wird.

17. Verfahren zur Herstellung hydrolysierter Proteine, die keinen nachweisbaren Gehalt an Monochlordihydroxypropanol enthalten, umfassend:

(a) die Hydrolyse eines Proteins durch seine Zugabe zu einer wäßrigen Lösung mindestens einer Protease;

(b) die Zugabe einer Säure zu der wäßrigen Lösung aus Schritt (a), um die enzymatische Reaktion zu stoppen;

(c) das Abtrennen des hydrolysierten löslichen Proteins von der unlöslichen Masse;

(d) das Aufkonzentrieren des hydrolysierten Proteins aus Schritt (c) auf einen niedrigeren Feuchtigkeitsgehalt;

(e) das Inkontaktbringen des hydrolysierten löslichen Proteins mit gasförmiger Salzsäure, um ein desamidiertes Hydrolysat zur Verfügung zu stellen;

(f) das Neutralisieren des desamidierten Hydrolysats;

(g) das Entfärben und Desodorieren des Hydrolysats aus Schritt (f) ; und

(h) das Aufkonzentrieren des Hydrolysats aus Schritt (g)

18. Verfahren nach Anspruch 17, worin das Protein in Schritt (a) ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus Ölsamenproteinen, Plasmaproteinen, Blattproteinen, Getreideproteinen oder Kombinationen davon.

19. Verfahren nach Anspruch 18, worin das Protein in Schritt (a) Weizengluten ist.

20. Verfahren nach Anspruch 17, worin das Desodorieren und Entfärben in Schritt (g) durch die Verwendung von Aktivkohle ausgeführt wird.

21. Verfahren nach Anspruch 17, worin die Säure in Schritt (b) eine nahrungsmittelgeeignete Mineralsäure ist.

22. Verfahren nach Anspruch 21, worin die nahrungsmittelgeeignete Mineralsäure ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Salzsäure, Phosphorsäure, Schwefelsäure und Kombinationen davon.

23. Hydrolysiertes Pflanzenprotein, erhältlich nach einem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 22.

24. Hydrolysiertes Pflanzenprotein nach Anspruch 23, worin das hydrolysierte Protein Weizengluten ist und das hydrolysierte Pflanzenprotein etwa 36 % Gew./Gew. des Ausgangsproteins umfaßt.