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Technisches
Gebiet
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Die
vorliegende Erfindung betrifft saure Nahrungsmittel, die Pektin
enthalten, und ein Verfahren zu ihrer Herstellung. Genauer betrifft
die vorliegende Erfindung saure Protein-Nahrungsmittelprodukte,
die Pektin enthalten, wie saure Protein-Drinks, saure Milchgetränke, saure
gefrorene Desserts, die durch Zugabe von Zitrussäften oder anderen Fruchtsäften, organischen
Säuren
oder anorganischen Säuren
zu Protein-Drinks wie Milch und Sojamilch erhalten wurden, sowie
Kaffeegetränke,
Milchsäurebakterien-Getränke, flüssigen Joghurt und
dergleichen, und ein Verfahren zu ihrer Herstellung.
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Technischer
Hintergrund
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Von
Kartoffeln ist seit langem bekannt, dass sie Pektinsubstanzen in
Kombination mit Stärke
enthalten (Ullmanns Enzyklopädie
der techn. Chemie, Bd. 13, 171, Urban & Schwarzenberg, München-Berlin (1962)), und es
wurden viele Studien ZU ihrer Verwendung als Rohmaterialien zur
Herstellung von Pektin durchgeführt (Die
Stärke
26 (1974) 12, 417–421,
CCB 3, 1 (1978) 48–50;
Getreide Mehl und Brot 37, 5 (1983) 131–137; ungeprüfte japanische
Patent-Offenlegungsschrift SHO Nr. 60-161401; Chem. Eng. Technol.
17 (1994) 291–300;
WO 97/49298). Es wurde auch seit Jahren Forschung hinsichtlich seiner
Verwendungen durchgeführt,
wobei sich die meisten Studien auf seine Verwendung als ein Geliermittel
konzentrierten (ZSW Bd. 31/1978) H.9 348–351, Getreide Mehl und Brot
37, 5 (1983) 131–137,
WO 97/49298).
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Wie
oben erwähnt,
wurde die Erzeugung von Pektin aus Kartoffeln lange als ein Forschungsthema
studiert. Hinsichtlich seiner Wirkungsweise als ein Gelier mittel
für Marmeladen
und dergleichen, was als eine Hauptverwendung untersucht wurde,
hat es sich jedoch nicht gegenüber
Pektin, das aus Früchten
wie Äpfeln und
Zitrusfrüchten
gewonnen wurde, hervorgetan, und daher wurde seine Verwendung bis
jetzt nicht praktisch. Die Verwendungen und Erzeugungsverfahren
für aus
Früchten
stammendes Pektin wurden daher studiert, aber es gab bis jetzt praktisch
keine Forschung hinsichtlich der einzigartigen Wirkungen oder genauen
Erzeugungsbedingungen für
aus Wurzelgemüsen,
und insbesondere Kartoffeln, stammendes Pektin.
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Die
Produktion saurer Protein-Nahrungsmittel hat zum Zweck der Verhinderung
der Aggregation und des Ausfallens von Proteinteilchen traditionell
von Äpfeln
und Zitrusfrüchten
stammendes Pektin, wasserlösliche
Sojabohnen-Polysaccharide,
Natrium-Carboxymethylcellulose, Propylenglycolalginat und dergleichen
eingesetzt. Wenn man jedoch irgend einen dieser Stabilisatoren verwendet,
kann eine Dispersion des Proteins nur in einem pH-Bereich unterhalb
des isoelektrischen Punkts des Proteins zufriedenstellend stabilisiert
werden, und es gab insofern ein Problem, als es keine Stabilisatoren
gibt, die saure Protein-Nahrungsmittel in dem sauren pH-Bereich,
der den isoelektrischen Punkt überschreitet,
stabilisieren können.
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Andererseits
wurde berichtet, dass in dem schwach sauren pH-Bereich von neutral
bis pH 5,2 der Zusatz eines Salzes einer organischen Säure die
Protein-Bestandteile
stabilisieren kann (geprüfte
japanische Patent-Offenlegungsschrift HEI Nr. 5-52170), aber selbst
bei diesem Vorschlag geht die emulgierende Eigenschaft der stabilisierten
Protein-Lösung
verloren, und die Wirkung des zugesetzten Salzes einer organischen Säure macht
es unmöglich,
eine zufriedenstellende Säure
zu erzielen.
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Zusätzlich sind
Lactoproteine in sauren Milchgetränken wie "Joghurt-Drinks", Milchsäurebakterien-Getränken und
mit Frucht versetzter Milch extrem instabil, so dass sich die Lactoproteine
zusammenballen und im Laufe der Zeit Lactoprotein-Ausfällungen
erzeugen, was zu einer Abtrennung der Molke führt. Bei Hitzesterilisierung
werden die Aggregate beträchtlich,
was zu einem Totalverlust des Produktwerts führt.
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Auch
wurde, beispielsweise, mit Milchbestandteilen versetzter Kaffee,
der bei gewöhnlicher
Temperatur transportfähig
ist, traditionell durch ein Verfahren hergestellt, bei dem die Rohmaterialien
wie Kaffeeextrakt, Milchbestandteile, Zucker, Emulgatoren, etc.,
vermischt und gelöst
werden, um eine Kaffee-Zubereitung herzustellen, und dann, entweder
vor oder nach dem Verpacken in einen Lagerbehälter, zur Hitzesterilisierung durch
einen Homogenisator geschickt und auf 110 – 135° C erhitzt werden; die hohe
Temperatur des Erhitzungsschritts bewirkt jedoch eine Zersetzungsreaktion
der Kaffeebestandteile und verringert den pH der Kaffeelösung. Daher
werden die Lactoproteine in den Milchbestandteilen, die in der Kaffeelösung enthalten
sind, wenn der pH der Lösung
verringert wird, wobei er eine Säure
von pH 6,0 oder darunter bekommt, denaturiert, was zu einer Abtrennung
und Aggregation führt,
so dass der Produktwert verloren geht. Um eine Denaturierung der
Lactoproteine zu verhindern, wird der Kaffeelösung oft vorab eine alkalische
Substanz wie Natriumbicarbonat zugesetzt, um den pH der Kaffeelösung vor
dem Erhitzungsschritt auf größer als
pH 6,5 einzustellen, aber da nach einem solchen Verfahren hergestellter,
mit Milchbestandteilen versetzter Kaffee bei einem pH von größer als
6,5 hitzesterilisiert wird, wird das Aroma des Kaffees verändert, was
zu dem charakteristischen Aroma und Geschmack von retortenbehandeltem
Dosenkaffee, das von dem ursprünglichen
echten Kaffee verschieden ist, führt.
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Andererseits
gibt es ein starkes Bedürfnis
nach Entwicklung von hitzesterilisierten, mit Milchbestandteilen
versetzten Kaffeegetränken,
die bei gewöhnlicher
Temperatur gelagert werden können
und noch einen ausgezeichneten Geschmack mit Säure haben, und es wurden Verfahren
zur Herstellung von mit Milchbestandteilen versetzten Kaffeegetränken mit
Säure vorgeschlagen,
wie ein Verfahren, bei dem frische Sahne, Butter oder dergleichen
als Milchbestandteile verwendet werden und Emulgatoren wie Sucrose-Fettsäureester und
kristalline Zellulose zugesetzt werden (ungeprüfte japanische Patent-Offenlegungsschrift
HEI Nr. 6-245703), und ein Verfahren, bei dem saure Polysaccharide
zur Stabilisierung der Lactoproteine verwendet werden (ungeprüfte japanische
Patent-Offenlegungsschrift SHO Nr. 62-74241); keines dieser Verfahren
war jedoch erfolgreich bei der Stabilisierung von Milchbestandteilen, ohne
den einzigartigen Kaffeegeschmack und die einzigartigen Kaffee-Eigenschaften
zu verlieren.
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Weil
Kaffee das charakteristische Aroma und die Säure von richtigem Kaffee in
einem schwach sauren pH-Bereich von pH 6,5 und darunter entfaltet,
tritt daher ein Problem auf, wenn der pH einer Kaffeelösung während der
Herstellung modifiziert und bei über
pH 6,5 gehalten wird, da er das charakteristische Aroma und die Säure von
richtigem Kaffee verliert, während
der bei Hitzesterilisierung erhaltene Kaffee im Vergleich zu dem ursprünglichen
richtigen Kaffee einer drastischen Verschlechterung des Geschmacks
unterliegt. Mit anderen Worten, es gab im Stand der Technik keine
Vorgehensweise, die Milchbestandteile über längere Zeiten stabilisieren
kann, um einen Verlust des charakteristischen Geschmacks und der
charakteristischen Eigenschaften von richtigem Kaffee zu vermeiden.
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Wie
oben erwähnt,
gibt es Techniken zur Erzielung einer Stabilisierung einer Protein-Dispersion
in dem pH-Bereich unter ihrem isoelektrischen Punkt und in dem pH-Bereich
von pH 5,2 bis neutral, aber zur gegenwärtigen Zeit ist keine Technik
verfügbar,
die saure Protein-Nahrungsmittel in einem allgemeinen pH-Bereich
von höherer
Acidität
als dem isoelektrischen Punkt der Proteine zufriedenstellend stabilisieren
kann.
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Offenbarung der Erfindung
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Es
ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, saure Protein-Nahrungsmittel,
die Pektin enthalten, die in einem sauren pH-Bereich oberhalb des
isoelektrischen Punkts des Proteins stabil sind, und ein Verfahren
zu ihrer Herstellung bereitzustellen, um dadurch hitzesterilisierte,
mit Milchbestandteilen versetzte Getränke, die über lange Zeiträume stabile
Milchbestandteile besitzen und bei gewöhnlicher Temperatur transportiert werden
können,
bereitzustellen. "Acidität" (Säure", "sauer") bezeichnet hierin
den pH-Bereich von 6,5 und niedriger.
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Als
ein Ergebnis sorgfältiger
Forschung mit dem Ziel, die oben erwähnten Probleme zu überwinden, haben
die Erfinder vorliegender Erfindung gefunden, dass Pektin, das durch
Heißwasserextraktion
unter schwach sauren Bedingungen aus Stärkebrei als ein Verarbeitungs-Nebenprodukt
von Kartoffeln erhalten wurde, eine einzigartige Wirkung ausübt. Insbesondere
wurde herausgefunden, dass die Verwendung von aus weißen Kartoffeln
stammendem Pektin erlaubt, saure Protein-Nahrungsmittel in einem
pH-Bereich über
dem isoelektrischen Punkt des Proteins bei einer niedrigeren Viskosität als mit
Pektin, das aus Früchten
stammt, zufriedenstellend zu stabilisieren. Die vorliegende Erfindung
wurde auf der Basis dieser Entdeckung ausgeführt.
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Die
vorliegende Erfindung stellt daher ein Verfahren zur Herstellung
eines sauren Protein-Nahrungsmittelprodukts bereit, wobei das Verfahren
die Zugabe von Pektin zu einem sauren Protein-Nahrungsmittelprodukt
aufweist, wobei das Pektin nach einem Verfahren hergestellt wird,
das eine Heißwasserextraktion
aus weißen
Kartoffeln bei einer Temperatur von nicht niedriger als 100° C unter
schwach sauren Bedingungen von pH 3,8 bis 5,3 aufweist. Sie stellt
auch nach dem Verfahren hergestellte saure Protein-Nahrungsmittel
bereit.
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Beste Art
zur Ausführung
der Erfindung
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Erfindungsgemäß können die
zur Erzeugung des Pektins verwendeten Kartoffeln direkt entweder
in roher oder getrockneter Form verwendet werden, aber es ist bevorzugt,
den rohen oder getrockneten Stärkebrei,
der als ein Verarbeitungs-Nebenprodukt bei der Stärkeerzeugung
erzeugt wird, zu verwenden.
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Die
Extraktion von Pektin aus dem Rohmaterial (Kartoffel) muß unter
schwacher Acidität
von pH 3,8 – pH
5,3 durchgeführt
werden. Außerhalb
dieses pH-Bereichs extrahiertes Pektin zeigt nicht die in einem
pH-Bereich oberhalb des isoelektrischen Punkts ausgeübte Protein-Dispersionen
stabilisierende Wirkung.
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Nebenbei,
während
der Grund für
diese von Pektin, das in dem vorgenannten pH-Bereich extrahiert wurde,
ausgeübte
Wirkung nicht völlig
detailliert erklärt
werden kann, wird vermutet, dass sie wahrscheinlich mit dem Grad
der Veresterung der Polygalacturon-Ketten und der dreidimensionalen
Struktur der Neutralzuckerketten in dem extrahierten Pektin zu tun
hat.
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Die
Extraktion von Pektin in diesem pH-Bereich wird bei einer Temperatur
von 100° C
oder höher durchgeführt. Wenn
die Extraktion bei einer Temperatur von unterhalb 100° C durchgeführt wird,
ist für
die Elution des Pektins mehr Zeit erforderlich und es ergibt sich
daher ein wirtschaftlicher Nachteil. Andererseits kann die Extraktion
bei höherer
Temperatur in einer kürzeren
Zeitspanne vollendet werden, aber wenn die Temperatur zu hoch ist,
kann auf den Geschmack und den Farbton eine ungünstige Wirkung ausgeübt werden,
während
das Pektin in ein niedrigeres Molekulargewicht umgewandelt wird,
wodurch der durch seine Wirkung ausgeübte Effekt verringert wird,
und daher ist die Temperatur bevorzugt nicht höher als 130° C.
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Die
Reinheit des Pektins der Erfindung kann durch Entfernen der verunreinigenden
Stärkesubstanzen erhöht werden,
um eine stärkere
Ausübung
der Wirkung zu erlauben. Die verunreinigenden Stärkesubstanzen sind bevorzugt
zu nicht mehr als 60%, und bevorzugter zu nicht mehr als 50%, auf
der Basis des durch Quantifizierung unter Verwendung von Enzymen
gemessenen Gehalts vorhanden. Die Stärkesubstanzen können durch
ein allgemein bekanntes Verfahren entfernt werden, und als ein Beispiel
kann Zersetzung durch Enzyme, Entfernen durch Waschen aus dem Rohmaterial
unter Verwendung von Wasser bei 100° C oder darunter, und Abtrennung
des unlöslichen
Anteils in dem Extrakt erwähnt
werden. Es kann Pektin mit irgendeinem Molekulargewichtswert verwendet
werden, aber es hat bevorzugt ein mittleres Molekulargewicht von
wenigen Zehntausend bis zu wenigen Millionen, und insbesondere von
50.000 bis 300.000. Das mittlere Molekulargewicht des Pektins ist
der durch das Grenzviskositätsverfahren,
das die Viskosität
einer 0,1 molaren NaNO3-Lösung unter
Verwendung von Standardpullulan (Showa Denko, KK.) als die Standardsubstanz
miß, bestimmte Wert.
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Das
erfindungsgemäß aus Kartoffeln
gewonnene Pektin hat eine einzigartige Wirkung, die sich von konventionellem
Pektin, das aus Früchten
wie Äpfeln
oder Zitrusfrüchten
gewonnen wurde, unterscheidet. Speziell hat, während die Wirkung des von Früchten stammenden
Pektins, das eine Protein-Dispersion in einem pH-Bereich unterhalb
des isoelektrischen Punkts stabilisieren kann, verwendet wird, um
ein Stabilisierungsmittel für
saure Milchgetränke
bereitzustellen, das Pektin der Erfindung eine Wirkung, die eine
Protein-Dispersion in einem pH-Bereich oberhalb des isoelektrischen
Punkts stabilisieren kann, und diese Wirkung erlaubt daher die Herstellung
von sauren Protein-Nahrungsmitteln, die in einem pH-Bereich oberhalb
des isoelektrischen Punkts stabil sind, die nach dem Stand der Technik
nicht erhältlich
waren.
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Die
sauren Protein-Nahrungsmittel der vorliegenden Erfindung sind saure
Nahrungsmittel, die tierische und pflanzliche Proteine enthalten,
und zu ihnen gehören
Proteinprodukte mit Acidität,
beispielsweise saure Proteingetränke,
die durch Zusatz von Zitrussäften
oder anderen Fruchtsäften,
organischen Säuren
wie Zitronensäure
oder Milchsäure,
oder anorganischen Säuren
wie Phosphorsäure
zu Getränken,
die tierische und pflanzliche Proteine verwenden, wie Milch und
Sojamilch, erhalten wurden; saure Milchgetränke, die durch Ansäuern von
Milchprodukten erhalten wurden; saure gefrorene Desserts wie saure
Eiscreme oder gefrorener Joghurt, die durch Zusatz von Fruchtsäften oder
dergleichen zu gefrorenen, Milchbestandteile enthaltenden Desserts
erhalten wurden; saure Desserts, die durch Zusatz von Fruchtsäften oder
dergleichen zu gelierten Nahrungsmitteln wie Pudding und Bayrischer
Creme erhalten wurden, sowie Kaffeegetränke, Milchsäurebakterien-Getränke (einschließlich lebende
Bakterien und pasteurisierte Typen), fermentierte Milch (in fester
oder flüssiger
Form) und dergleichen. "Tierische
und pflanzliche Proteine" beziehen
sich auf Kuhmilch, Ziegenmilch, Magermilch, Sojamilch und ihre pulverförmigen Formen
von Vollmilchpulver, Magermilchpulver und Sojamilchpulver, sowie
auf gesüßte Milch,
der Zucker zugesetzt wurde, konzentrierte Kondensmilch, behandelte
Milch, die mit Mineralien wie Calcium oder mit Vitaminen angereichert
wurde, und auf fermentierte Milch und auf daraus stammende Proteine. "Fermentierte Milch" bezieht sich auf
fermentierte Milch, die erhalten wurde durch Sterilisieren des vorgenannten
tierischen oder pflanzlichen Proteins und dann Zusetzen ei nes Milchsäurebakterien-Starters
zur Fermentierung, aber gewünschtenfalls
kann diese pulverförmig
sein oder es kann Zucker zugesetzt werden.
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Die
Menge des verwendeten erfindungsgemäßen Pektins kann, als ein Standard,
etwa 0,05 – 10 Gew.%,
und bevorzugt 0,2 – 2
Gew.%, bezüglich
des Endprodukts betragen, aber dies kann in Abhängigkeit von Unterschieden
in der Protein-Konzentration variiert werden und daher ist für die Erfindung
die davon verwendete Menge nicht eingeschränkt.
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Für die Herstellung
von sauren Protein-Nahrungsmitteln gemäß der Erfindung können auch
im Stand der Technik übliche
Stabilisatoren verwendet werden, die den stabilen pH-Bereich weiter
erweitern können, beispielsweise
von Äpfeln
oder Zitrusfrüchten
stammendes Pektin, wasserlösliche
Sojabohnen-Polysaccharide, Natrium-carboxymethylcellulose, Propylenglycol-alginat,
Carrageen, mikrokristalline Cellulose, Chitosan, Salze organischer
Säuren,
Polyphosphat-Salze, Emulgatoren, hitzedenaturierte Proteine und
dergleichen.
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Die
vorliegende Erfindung wird nun mittels Beispielen, die nur veranschaulichend
sind und nicht dazu gedacht sind, den Umfang der Erfindung in irgendeiner
Weise zu beschränken,
detaillierter erläutert.
In den gesamten Beispielen basieren die Teile und Prozentsätze auf
dem Gewicht.
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Beispiel 1
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Nach
Suspendieren von 500 g getrocknetem gereinigtem Kartoffelstärkebrei
(Produktname: POTEX,LYCKEBY STARKELSEN Co., 5% Feuchtigkeitsgehalt,
7% Stärkegehalt
(fester Anteil)) in 9500 g Wasser und Aufteilen dieser Suspension
in Portionen von 1000 g, wurden ihre pH-Werte auf 2,0, 3,0, 3,5,
4,0, 4,5 5,0, 5,5, 6,0, 7,0 und 8,0 eingestellt, und dem folgte
ein Erhitzen bei 120° C
für 30
Minuten, um das Pektin zu extrahieren. Nach dem Abkühlen wurde
eine Zentrifugaltrennung (10000 g × 30 Minuten) durchgeführt, um
eine Pektinextraktlösung
und einen Niederschlag voneinander zu trennen. Zu dem abgetrennten
Niederschlag wurde ein äquivalentes
Gewicht an Wasser zugegeben, und nach einer weiteren Zentrifugaltrennung
wurde die Überstandlösung mit der
vorherigen Pektinextraktlösung
vereinigt, und dieses Gemisch wurde gefriergetrocknet, um jeweils
eine Rohpektin-Probe (15% Stärkegehalt
(fester Anteil)) zu erhalten. Jede der gewonnenen Rohpektin-Proben
wurde zur Herstellung eines Gemisches mit der in Tabelle 1 gezeigten
Zusammensetzung verwendet, und die Stabilisierungswirkung auf Proteindispersionen
wurde bei pH 5,0 untersucht.
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Tabelle
1 Gemisch
zur Untersuchung der Stabilisierungswirkung auf Proteindispersionen
beim jeweiligen pH der Extraktion
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Speziell
wurden 20 Teile einer 1 %igen Pektin-Lösung, 10 Teile einer 35%igen
Sucrose-Lösung
und 20 Teile Milch unter Kühlung
gemischt, und dann wurde eine 50% Zitronensäurelösung tropfenweise zugegeben,
um den pH auf 5,0 einzustellen, und der Zustand des Gemisches wurde
betrachtet. Die Ergebnisse dieser Untersuchung sind in Tabelle 2
gezeigt.
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Wie
in Tabelle 2 gezeigt ist, wurde bestätigt, dass mit Pektin, das
Kartoffelstärkebrei
gewonnen wurde, bei pH 5,0 eine proteindispersionsstabilsierende
Wirkung ausgeübt
wurde, wenn der pH der Extraktion in dem Bereich von 3,8 – 5,3 war.
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Vergleichsbeispiel 1
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Das
Verfahren von Beispiel 1 wurde wiederholt mit der Ausnahme, dass
anstelle von Rohpektinextrakt Apfelbrei nach dem Auspressen von
Saft (Produktnahme:Apple Fiber, Nitro Co., 5% Feuchtigkeitsgehalt)
verwendet wurde, und die proteindispersionsstabilisierende Wirkung
bei pH 5,0 wurde für
das aus Früchten
stammende Pektin betrachtet.
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Wie
in Tabelle 3 gezeigt ist, wurde bei dem aus Früchten stammenden Pektin bei
pH 5,0 keine Stabilisierungswirkung auf Proteindispersionen gefunden,
unabhängig
vom pH der Extraktion.
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Beispiel 2
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Herstellung von Pektin
(a)
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Nach
Suspendieren von 500 g getrocknetem, gereinigtem Kartoffelstärkebrei
(Produktname: POTEX, LYCKEBY STARKELSEN Co., 5% Feuchtigkeitsgehalt,
7% Stärkegehalt
(fester Anteil)) in 9500 g Wasser wurde der pH mit Chlorwasserstoffsäure auf
4,5 eingestellt, und dem folgte ein Erhitzen bei 120° C für 30 Minuten, um
das Pektin zu extrahieren. Nach dem Abkühlen wurde eine Zentrifugaltrennung
(10000 g × 30
Minuten) durchgeführt,
um eine Pektinextraktlösung
und einen Niederschlag voneinander zu trennen. Zu dem abgetrennten
Niederschlag wurde ein äquivalentes
Gewicht an Wasser zugegeben, und nach weiterer Zentrifugaltrennung
wurde die Überstandlösung mit
der vorherigen Pektinextraktlösung
vereinigt und getrocknet, um Pektin (a) zu erhalten.
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Beispiel 3
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Herstellung von Pektin
(b)
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Eine
in derselben Weise wie in Beispiel 2 erhaltene Pektinextraktlösung wurde
zur Reinigungsbehandlung durch eine Aktivkohlesäule geführt und dann getrocknet, um
Pektin (b) zu erhalten.
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Beispiel 4
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Herstellung von Pektin
(c)
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Nach
Suspendieren von 50 g ungereinigtem getrocknetem Kartoffelstärkebrei
(10% Feuchtigkeitsgehalt, 36% Stärkegehalt
(fester Anteil)) in 950 g Wasser wurde der pH mit Chlorwasserstoffsäure auf
4,5 eingestellt, und dem folgte ein Erhitzen bei 120° C für 30 Minuten,
um das Rohpektin (74% Stärkegehalt
(fester Anteil)) zu extrahieren. Nach dem Abkühlen wurde eine Zentrifugaltrennung
(10000 g × 30
Minuten) durchgeführt, um
eine Pektinextraktlösung
und einen Niederschlag voneinander zu trennen. Zu dem abgetrennten
Niederschlag wurde ein äquivalentes
Gewicht an Wasser zugegeben, und nach einer weiteren Zentrifugaltrennung wurde
die Überstandslösung mit
der vorherigen Pektinextraktlösung
vereinigt und das Gemisch wurde bei 5° C 12 Stunden lang stehen gelassen,
und dem folgte eine weitere Zentrifugaltrennung bei 10000 g für 10 Minuten,
eine Entfernung der nicht solubilisierten Stärkesubstanz und dann ein Trocknen,
um Pektin (c) zu erhalten.
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Beispiel 5
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Herstellung von Pektin
(d)
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Stärke-Carbohydrase
(Produktname: Amyloglucosidase, Novo Co.) wurde zu 40 Einheiten
(wobei eine Einheit als die Menge an Enzym, die 1 μm Maltose
in einer Minute zersetzt, definiert ist) der in Beispiel 4 erhaltenen
Rohpektinlösung
zugesetzt und bei 50° C
eine Stunde lang wirken lassen. Nach Beendigung der Reaktion wurde
zur Deaktivierung des Enzyms bei 90° C 10 Minuten lang eine Hitzebehandlung
durchgeführt, und
für eine
Ausfällungs-Reinigungsbehandlung
wurde zu der durch Filtration erhaltenen verzuckerten Lösung Ethanol
bis zu einer Alkoholkonzentration von 80% zugegeben. Der gewonnene
Niederschlag wurde getrocknet, um Pektin (d) zu erhalten.
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Die
Analyseergebnisse für
jedes der oben erhaltenen Pektine sind in Tabelle 4 zusammengefaßt. Die Messung
der Gesamtzucker wurde nach dem Phenolschwefelsäureverfahren durchgeführt, die
Messung von Uronsäure
wurde nach dem Blumenkrantz-Verfahren durchgeführt und die Messung des Stärkegehalts
wurde durch Messung des Reduktionsendes nach dem Somogyi-Nelson-Verfahren
nach Enzymzersetzung durchgeführt.
Das mittlere Molekulargewicht ist der durch das Grenzviskositätsverfahren,
das die Viskosität
einer 0,1 molaren NaNO3-Lösung unter
Verwendung von Standardpullulan (Showa Denko, KK.) als die Standardsubstanz
mißt,
bestimmte Wert.
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Tabelle
4 Zusammensetzungs-Verhältnisse
(%)
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Beispiel 6
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Als
jedes der oben erhaltenen Pektine (a) – (d) zur Bestätigung der
Stabilisierungswirkung auf Proteindispersionen bei pH 5,0 in derselben
Weise wie in Beispiel 1 verwendet wurde, zeigten alle eine zufriedenstellende
Dispersionsstabilisierung.
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Vergleichsbeispiel 2
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Nach
Suspendieren von 50 g ungereinigtem getrocknetem Kartoffelstärkebrei
(10% Feuchtigkeitsgehalt, 36% Stärkegehalt
(fester Anteil)) in 950 g Wasser wurde der pH mit Chlorwasserstoffsäure auf
4,5 eingestellt, und dem folgte ein Erhitzen bei 120° C für 30 Minuten,
um das Rohpektin zu extrahieren. Nach dem Abkühlen wurde eine Zentrifugaltrennung
(10000 g × 30
Minuten) durchgeführt,
um eine Pektinextraktlösung
und einen Niederschlag voneinander zu trennen. Zu dem abgetrennten
Niederschlag wurde ein äquivalentes
Gewicht an Wasser zugegeben, und nach einer weiteren Zentrifugaltrennung
wurde die Überstandslösung mit
der vorherigen Pektinextraktlösung
vereinigt, und das Gemisch wurde getrocknet, um das Rohpektin (74%
Stärkegehalt
(fester Anteil)) zu gewinnen. Das gewonnene Rohpektin wurde in derselben
Weise wie in Beispiel 1 zur Bestätigung
der Stabilisierungsfähigkeit
von Proteindispersionen bei pH 5,0 verwendet, aber in der angesäuerten Milch
wurde eine Koagulierung gefunden und es zeigte sich keine zufriedenstellende
Dispersionsstabilisierung.
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Vergleichsbeispiel 3
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Nach
Suspendieren von 250 g ungereinigtem Kartoffelstärkebrei (80% Feuchtigkeitsgehalt,
36% Stärkegehalt
(fester Anteil)) in 750 g Wasser wurde die Suspension bei pH 5,8
30 Minuten lang bei 120° C
erhitzt, ohne pH-Einstellung, um das Rohprotein zu extrahieren.
Nachdem dieses Rohpektin in derselben Weise wie in Beispiel 5 der
Stärke-Carbohydrase-Behandlung
unterzogen wurde, wurde es mit Ethanol ausgefällt, um das Pektin zurückzugewinnen.
Das zurückgewonnene
Pektin (2% Stärkegehalt
(fester Anteil)) wurde in derselben Weise wie in Beispiel 1 zur
Bestätigung
der Stabilisierungsfähigkeit
von Proteindispersionen bei pH 5,0 verwendet, aber in der angesäuerten Milch
wurde eine beträchtliche
Koagulierung gefunden und es zeigte sich keine zufriedenstellende
Dispersionsstabilisierung.
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Vergleichsbeispiel 4
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Nach
Suspendieren von 50 g gereinigtem Kartoffelstärkebrei (Produktname: POTEX,
LYCKEBY STARKELSEN Co., 5% Feuchtigkeitsgehalt, 7% Stärkegehalt
(fester Anteil)) in 950 g Wasser wurde der pH auf 3,3 eingestellt,
und dem folgte ein Erhitzen bei 110° C für 60 Minuten, um das Pektin
zu extrahieren, das dann getrocknet wurde. Das gewonnene Pektin
wurde in derselben Weise wie in Beispiel 1 zur Bestätigung der
Stabilisierungsfähigkeit
von Proteindispersionen bei pH 5,0 verwendet, aber in der angesäuerten Milch wurde
eine beträchtliche
Koagulierung gefunden und es zeigte sich keine zufriedenstellende
Dispersionsstabilisierung.
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Vergleichsbeispiel 5
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Nach
Suspendieren von 50 g gereinigtem Kartoffelstärkebrei (Produktname: POTEX,
LYCKEBY STARKELSEN Co., 5% Feuchtigkeitsgehalt, 7% Stärkegehalt
(fester Anteil)) in 950 g einer 0,5%igen Natrium-hexametaphosphat-Lösung wurde
der pH auf 3,5 eingestellt, und dem folgte ein Erhitzen bei 75° C für 60 Minuten,
um das Pektin zu extrahieren. Die Rohpektinlösung wurde dann auf pH 2,0
eingestellt, um das Pektin auszufällen. Das zurückgewonnene
Pektin wurde wieder in Wasser gelöst, und dann wurde zur Ausfällung und Reinigung
des Pektins Ethanol bis zu einer Alkoholkonzentration von 80% zugegeben.
Das zurückgewonnene Pektin
wurde in derselben Weise wie in Beispiel 1 zur Bestätigung der
Stabilisierungsfähigkeit
von Proteindispersionen bei pH 5,0 verwendet, aber in der angesäuerten Milch
wurde eine beträchtliche
Koagulierung gefunden, und es zeigte sich keine zufriedenstellende
Dispersionsstabilisierung.
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Beispiel 7
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Nach
Suspendieren von 1 kg gereinigtem Kartoffelstärkebrei (Produktname: POTEX,
LYCKEBY STARKELSEN Co., 5% Feuchtigkeitsgehalt, 7% Stärkegehalt
(fester Anteil)) in 19 kg Wasser wurde das Pektin in derselben Weise
wie in Beispiel 2 extrahiert. Die Pektinextraktlösung wurde sprühgetrocknet,
um Rohpektin zu erhalten, das dann als ein Stabilisierungsmittel
verwendet wurde, und seine Stabilisierungswirkung auf Proteindispersionen
wurde mit dem in Tabelle 5 gezeigten Mischungsverhältnis bei
verschiedenen pH-Werten untersucht.
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Speziell
wurden 20 Teile einer 1 %igen Stabilisierungsmittel-Lösung, 10
Teile einer 35%igen Zuckerlösung
und 20 Teile einer 8%igen Magermilchpulver-Lösung
unter Kühlen
gemischt, und dann wurde tropfenweise eine 50%ige Zitronensäure-Lösung zugegeben,
um den pH auf 4,0, 4,3, 4,5 4,8, 5,0, 5,3, 5,5, 5,8, 6,0 und 6,5
einzustellen, und dann wurde ein Homogenisator zur Homogenisierung
bei 150 kgf/cm2 verwendet, um saure Milchgetränke zu erhalten.
Die Ergebnisse der Untersuchung der sauren Milchgetränke sind
in Tabelle 6 zusammengefaßt.
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Wie
in Tabelle 6 gezeigt ist, wurde bestätigt, dass bei den Milchgetränken, die
das aus Kartoffelstärkebrei
gewonnene Pektin als ein Stabilisierungsmittel verwendeten, bei
niedriger Viskosität
in dem allgemeinen sauren pH-Bereich von über pH 4,6, was der isoelektrische
Punkt von Lactoprotein ist, eine Stabilisierungswirkung auf Proteindispersionen
ausgeübt
wurde.
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Vergleichsbeispiel 6
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Das
Verfahren von Beispiel 7 wurde wiederholt mit der Ausnahme, dass
das verwendete Stabilisierungsmittel ein im Handel erhältliches,
aus Äpfeln
stammendes Pektin (Produktname: Classic AM201, Dainihon Seiyaku,
KK.) war, und die Stabilität
der sauren Milchgetränke
bei jedem pH wurde untersucht. Die Ergebnisse der Untersuchung sind
in Tabelle 7 zusammengefaßt.
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Wie
in Tabelle 7 gezeigt ist, wurde bei den sauren Milchgetränken, die
das im Handel erhältliche,
von Äpfeln
stammende Pektin als ein Stabilisierungsmittel verwendeten, in dem
allgemeinen sauren pH-Bereich von über pH 4,6, was der isoelektrische
Punkt von Lactoprotein ist, keine Stabilisierungswirkung auf Proteindispersionen
beobachtet. Darüber
hinaus war, selbst wenn sich die Proteindispersion bei pH 4,5 und
niedriger stabilisierte, die Viskosität hoch, was im Mund ein dicklich-teigiges
Gefühl
ergab.
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Vergleichsbeispiel 7
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Das
Verfahren von Beispiel 7 wurde wiederholt mit der Ausnahme, dass
das verwendete Stabilisierungsmittel im Handel erhältliches
Trinatriumcitrat (Kishida Chemicals, KK.) war, und die Stabilität eines
jeden der sauren Milchgetränke
bei jedem pH wurde untersucht. Die Ergebnisse der Untersuchung sind
in Tabelle 8 zusammengefaßt.
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Wie
in Tabelle 8 gezeigt ist, wurde bei den sauren Milchgetränken, die
das im Handel erhältliche
Trinatriumcitrat als ein Stabilisierungsmittel verwendeten, in dem
sauren pH-Bereich von über
pH 5,3 eine Stabilisierungswirkung auf Proteindispersionen beobachtet,
aber in den sauren Milchgetränken,
die stabilisiert wurden, ging die Emulsionseigenschaft verloren,
so dass sie ihren Produktwert als Milchgetränke verloren.
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Herstellung
von Milchkaffeegetränken
(Beispiele 8–10,
Vergleichsbeispiel 8) Eine 500 g Portion mittelstark gerösteter,
gemahlener kolumbianischer Kaffeebohnen wurde mit 5 Litern heißem Wasser
extrahiert und auf unter 25° C
abgekühlt,
um 4,5 Liter einer Kaffeeextraktlösung zu erhalten. Auch wurden
700 g körniger
Zucker und 3 g Sucrose-Fettsäureester
in 1,3 Litern reinem Wasser gelöst,
um eine Zuckergemisch-Lösung
zu erhalten. Die Kaffeeextraktlösung
und die Zuckergemisch-Lösung
wurden dann mit der 3%igen Lösung
von Pektin (a) und Wasser in den in Tabelle 9 unten gezeigten Verhältnissen
gemischt, und nach Einstellen des Gesamten auf 1,8 Liter wurde allmählich Milch
zugegeben, um das Ganze auf 2 Liter zu bringen. Nach sorgfältigem Mischen
wurde Natriumbicarbonat oder L-Ascorbinsäure verwendet, um den pH auf 7,0,
6,0 und 5,0 einzustellen, und eine Homogenisierung wurde unter den
Bedingungen von 150 kg/cm2 ausgeführt, um
Milchkaffeegetränke
herzustellen.
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Tabelle
9 Zusammensetzungs-Verhältnisse
(%)
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Die
hergestellten Milchkaffeegetränke
wurden mit einem Flächenheizer
auf 95° C
erhitzt, in leere Dosen gefüllt
und mit einem Deckel verschlossen, und dann wurden diese eingedosten
Milchkaffeegetränke
zur Retortensterilisierung unter Bedingungen von 121° C für 30 Minuten
in einen Retortenkocher gebracht, um die beabsichtigten Milchkaffeegetränke zu erhalten.
Tabelle 10 zeigt die Ergebnisse der Untersuchung der eingedosten
Milchkaffeegetränke,
die in den Beispielen und einem Vergleichsbeispiel erhalten wurden.
Die "Untersuchung
nach Heißverkaufsautomaten-Lagerung" in der Tabelle erfolgte
durch visuelle Betrachtung des Ausfällungszustands nach Lagerung
der in den Beispielen und dem Vergleichsbeispiel erhaltenen Milchkaffeegetränke für vier Wochen
in einer Zone mit einer konstanten Temperatur von 60° C, und dann Überführung der Inhalte
aus den Dosen in Becher. Die in der Spalte "Untersuchung nach Retortensterilisierung" oder "Untersuchung nach
Heißverkaufsautomaten-Lagerung" aufgelistete "Koagulierung" zeigt an, dass ein
Ausfallen von Lactoprotein und eine Abtrennung von Fett beobachtet
wurden. Die sinnesphysiologische Untersuchung wurde durch Prüfen der
Acidität,
des Geschmacks, etc. mittels eines sinnesphysiologischen Tests der
erhaltenen Milchkaffeegetränke
durchgeführt.
Für die
sinnesphysiologische Untersuchung sind die durchschnittlichen Punktebewertungen
von 15 Teilnehmern (männlich:weiblich
= 10:5, Alter 20:Alter 30:Alter 40 = 6:7:2), die an dem Geschmackstest
teilnahmen, gezeigt, wobei zwei Punkte hinzuaddiert wurden, wenn
die Ähnlichkeit
von Aroma/Acidität
zu richtigem Kaffee ganz überragend
war, 0 Punkte zugeschrieben wurden, wenn sie gewöhnlich war, und 2 Punkte abgezogen
wurden, wenn sie ganz minderwertig war.
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Wie
in Tabelle 10 gezeigt ist, gab es bei dem mit Milch versetzten Kaffee,
der ohne Verwendung des Pektins der Erfindung hergestellt wurde
(Vergleichsbeispiel 8), nach Retortensterilisierung Abtrennung und Ausfällung von
Milchbestandteilen, was es unmöglich
macht, ein mit Milch versetztes Kaffeegetränk mit Produktwert zu erhalten.
Im Gegensatz dazu wurde, wenn Pektin (a) der Erfindung verwendet
wurde, in einem breiten pH-Bereich selbst nach Retortensterilisierung
bei 121° C
für 30
Minuten keine Koagulierungs-Abtrennung von Lactoprotein gefunden,
was auch seine hervorragende Hitzebeständigkeits-Stabilität bestätigt.
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Gewerbliche
Anwendbarkeit
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung wurde gefunden, dass unter schwacher Acidität von pH
3,8 – 5,3 bei
einer Temperatur von 100° C
oder höher
aus Kartoffeln extrahiertes Pektin die einzigartige Wirkung der Stabilisierung
einer Proteindispersion in einem sauren pH-Bereich über dem
isoelektrischen Punkt hat, wobei die Wirkung sich von derjenigen
konventioneller Stabilisierungsmittel unterscheidet. Diese Wirkung
kann zur Herstellung saurer Protein-Nahrungsmittel, die in sauren
pH-Bereichen oberhalb des isoelektrischen Punkts stabil sind, verwendet
werden, was durch den Stand der Technik nicht möglich war. Die sauren Protein-Nahrungsmittel,
die dadurch hergestellt werden, haben den zusätzlichen Vorteil, sogar nach
Erhitzen durch Retortensterilisierung oder dergleichen in stabilem
Zustand lagerbar zu sein.