Verfahren zur Veränderung des Aromaprofils eines pflanzlichen

Proteinpräparats

Anwendungsgebiet

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Veränderung des Aromaprofils eines pflanzlichen Proteinpräparats, insbesondere eines Proteinpräparats aus Leguminosen, sowie ein mit dem Verfahren erhaltenes pflanzliches Proteinpräparat, das sich in Lebensmitteln einsetzen lässt.

Stand der Technik

Die Verwendung von pflanzlichen Proteinen in Lebensmitteln anstelle von tierischen Rohstoffen wie Ei oder Milch gewinnt zunehmend an Bedeutung. Pflanzenproteine zeigen bei einer Vielzahl von Lebensmittelanwendungen sehr gute techno- funktionelle Eigenschaften. Proteinpräparate aus Rohstoffen wie Soja, Reis, Lupine oder anderen proteinhaltigen Pflanzensaaten kommen in Lebensmitteln zum Beispiel als Wasserbinder, ölbinder, Gelbildner, Emulgator oder Schaumbildner zum Einsatz.

Alle bekannten pflanzlichen Proteinprodukte aus Leguminosen wie Soja, Erbse oder Lupinen zeigen ein Leguminosen-typisches Aromaprofil . Dieses wird von Testpersonen bei sensorischen Verkostungen als grasig, bohnig, erbsig oder grün beschrieben und ist für die meisten Lebensmittel -Anwendungen unerwünscht.

Es gibt verschiedene Versuche, dieses Aroma zu maskieren oder störende Aromakomponenten abzutrennen. Beispiele sind die Behandlung von Proteinlösungen durch Milchsäurefermentation oder die Adsorption von Aromen an Ionentauschern. Die Zugabe maskierender Aromen und sehr bitter oder intensiv schmeckender Aromen wie beispielsweise Grapefruit oder

Maracuja kommen ebenfalls zum Einsatz. Die Verfahren und Aromen sind sehr teuer und erzeugen keine neutral schmeckenden Proteinpräparate. Die Proteinpräparate sind damit nicht universell einsetzbar und man ist bei der Aromaauswahl sehr stark eingeschränkt. Damit sind die genannten Verfahren für die Herstellung von Leguminosenproteinpräparaten mit einem neutralen Aromaprofil nicht geeignet .

Unter einem Aromaprofil wird hierbei der geruchliche und geschmackliche Eindruck verstanden, der beim Riechen und Verzehren der Proteinpräparate entsteht . Je nach Herkunft der Proteinpräparate ist ein saatentypischer Geruchs- und Geschmackseindruck wahrnehmbar, der durch saateigene Inhaltsstoffe wie etwa phenolische Verbindungen oder durch chemisch, physikalisch oder enzymatisch bedingte Veränderungen von Saatinhaltsstoffen entsteht. Je nach Konzentration der aromaintensiven Inhaltsstoffe und je nach Intensität der Veränderungsreaktionen ist somit das saatentypische Aromaprofil mehr oder weniger stark wahrnehmbar. Ein neutrales Aromaprofil zeichnet sich dadurch aus, dass die geruchs- und geschmackserzeugenden originären Komponenten der Proteinpräparate nicht mehr signifikant wahrnehmbar sind.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren zur Veränderung des Aromaprofils eines pflanzlichen Proteinpräparats für den Einsatz in Lebensmitteln anzugeben, mit dem sich das Aromaprofil so verändern lässt, dass es eine verringerte Intensität an für Lebensmittel unerwünschten

Aromen aufweist. Das Verfahren soll auch die Bereitstellung eines Proteinpräparats aus Leguminosen ermöglichen, das ein möglichst neutrales Aromaprofil ohne die für Leguminosen typischen Aromen aufweist .

Darstellung der Erfindung

Die Aufgabe wird mit dem Verfahren nach Anspruch 1 gelöst . Vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens sind Gegenstand der Unteransprüche oder lassen sich der nachfolgenden Beschreibung entnehmen.

Beim erfindungsgemäßen Verfahren wir das pflanzliche Proteinpräparat, insbesondere ein Leguminosenprotein, in wässriger Lösung mit löslichen Kohlenhydraten in Kontakt gebracht, um die gewünschte Veränderung des Aromaprofis zu bewirken. Im Falle von Leguminosenproteinen zeigt das Verfahren bei Lupinenproteinen eine besonders ausgeprägte Wirkung. Das Aromaprofil von Lupinenproteinen kann durch das erfindungsgemäße Verfahren fast vollständig neutralisiert werden .

Besonders vorteilhaft kommen als Kohlenhydrate Glucose, Fructose oder Xylose oder Mischungen der genannten Stoffe zum Einsatz. Es ist selbstverständlich auch möglich, andere lösliche Kohlenhydrate zu verwenden. Der Gehalt an Kohlenhydraten oder Zucker in der Lösung liegt beim erfindungsgemäßen Verfahren vorzugsweise zwischen 0,1 und 20 Gew.-%. Besonders wirtschaftlich gestaltet sich das Verfahren bei einem Zuckergehalt zwischen 1 und 5 Gew.-%.

Der Vorgang der Aromaveränderung kann durch Erhöhung der Temperatur auf Werte zwischen 40 ⁰ C und 70 ⁰ C beschleunigt werden. Bei Erhöhung der Temperatur und Verweilzeit verschiebt sich das Leguminosenaroma in Richtung Milcharoma (40 ⁰ C - 55 ⁰ C) , zu Milchkochgeschmack, um bei weiterer Steigerung der Temperatur über 60 ⁰ C und langer Zeit- Belastung (> 30 Minuten) ins nussige und karamelartige überzugehen. Somit können durch Auswahl von Temperatur und Zeit unterschiedliche Aromen eingestellt werden. Besonders ansprechende und neutrale Profile werden im Temperaturbereich zwischen 50 und 60 ⁰ C bei Verweilzeiten zwischen 1 und 30

Minuten erhalten. Auch längere VerweilZeiten bis zu 2 Stunden sind möglich.

Der Aroma verändernde Effekt des erfindungsgemäßen Verfahrens wird bei pH-Werten kleiner 6,9 bei sonst gleichen Bedingungen verstärkt, als besonders vorteilhaft erweist sich ein pH-Wert zwischen 3,5 und 5,5. Mit diesen Werten wird auch ein besonders neutrales Aroma bei Leguminosenproteinen, insbesondere bei Lupinenprotein, erreicht, wobei dann der pH- Wert vorzugsweise auf Werte zwischen 3,5 und 5 eingestellt wird. Die Einstellung des pH-Wertes kann durch Zugabe von anorganischen Säuren wie etwa einer Mineralsäure, z.B. Salzsäure, aber auch durch Zugabe von organischen Säuren erfolgen wie etwa Zitronensäure.

Mit dem vorgeschlagenen Verfahren ist es neben einer Abschwächung oder Neutralisierung des gesamten Aromaprofils oder einzelner Aromakomponenten dieses Profils auch möglich, durch eine verkürzte Verweilzeit ein schmales, scharfes und markantes Aromaprofil einzustellen. Die Anzahl an unterschiedlichen Aromakomponenten wird im Sauren durch die Reduktion der Kontaktzeit reduziert, das Produkt schmeckt intensiver. Durch Erhöhung des pH-Wertes wird die Geschwindigkeit der Aromaveränderung verlangsamt und abgeflacht, die Anzahl an unterschiedlichen Aromen wird erhöht und die

Geschmacksbreite ausgedehnt. Zudem setzt bei Anhebung des pH- Wertes auf Werte größer 7 eine Farbgebung ein, wodurch das Proteinpräparat dunkler wird. Diese Effekte können für unterschiedliche Anforderungen an die Zutat sehr sinnvoll kombiniert werden.

Bei der praktischen Umsetzung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird vorzugsweise zunächst eine wässrige Proteinlösung oder eine homogene Proteinsuspension bereitgestellt. Hierfür wird Wasser mit einem bspw.

Leguminosenprotein enthaltenden Feststoff vermischt. Der Feststoff kann ein handelsübliches pflanzliches Protein-

präparat sein oder zerkleinerte Leguminosensamen oder geschälte und nachfolgend zerkleinerte bzw. flockierte Leguminosensamen oder proteinhaltige Fraktionen aus den Samen, die zuvor abgetrennt wurden.

Der Proteingehalt in der Lösung wird beim erfindungsgemäßen Verfahren vorzugsweise auf einen Wert zwischen 0,1 und 20 Gew.-% eingestellt. Besonders vorteilhaft ist der Bereich zwischen 1 bis 5 Gew.-%.

Es ist für die weitere Veränderung des Aromaprofils von Vorteil, für das Verfahren proteinhaltige Fraktionen aus Legumninosensamen einzusetzen, die vorher einer wässrig- extraktiven Behandlung unterzogen wurden. Damit wird der Anteil an unerwünschten Aromen im proteinhaltigen Rohstoff vor der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens bereits reduziert. Für die Ausgestaltung einer derartigen Vorbehandlung durch eine saure Vorextraktion werden zerkleinerte oder flockierte Leguminosensamen einmal oder mehrfach mit Wasser vermischt, und nachfolgend der Feststoff von der Flüssigkeit abgetrennt. Bei dieser Vorextraktion weist das Wasser einen pH-Wert kleiner 6, besonders vorteilhaft kleiner 5 auf. Auf diese Weise wird eine Reihe von in saurem Wasser löslichen Leguminosenaromen aus den zerkleinerten Samen herausgelöst und abgetrennt.

Das erfindungsgemäße Verfahren führt zu einem Leguminosenprotein, das ein deutlich verändertes Aromaprofil aufweist und die charakteristischen Aromen der Leguminosen kaum noch enthält. Als solches bietet es sich als Zutat für eine Reihe von aromasensiblen Lebensmitteln an. Beispiele für derartige Lebensmittel sind Emulsionen wie Süßspeisen, Desserts, Speiseeis, Mayonnaisen, Füllungen von Schokolade oder Backwaren. Auch ein Einsatz für andere funktionelle, textur- gebende Aufgaben wie Wasser- oder Fettbindung, Schaumbildung und Gelbildung in Wurstwaren, Teigwaren, Backwaren oder feinen Backwaren ist möglich.

Zur einfachen Beimischung in die Lebensmittelrezeptur bei der Herstellung der Lebensmittel kann es von Vorteil sein, das Protein aus dem Prozess noch im Wasser gelöst bzw. dispergiert direkt oder nach vorheriger Erhitzung oder nach einem Tiefgefrieren und Auftauen ähnlich wie Flüssigei zu verarbeiten. Eine aufwändige Fraktionierung entfällt. Allerdings gelangen dann neben dem Leguminosenprotein auch die Kohlenhydrate aus dem erfindungsgemäßen Verfahren in das Lebensmittel. Bei Einsatz süß schmeckender Kohlenhydrate wird dann der Geschmack des Lebensmittels beeinflusst, was bei Wurstwaren oder Teigwaren stören kann.

Deshalb ist es von Vorteil, nach der Behandlung des Proteins mit dem erfindungsgemäßen Verfahren das Protein in möglichst reiner Form zu gewinnen. Hierfür kann das Protein ausgefällt und mechanisch abgetrennt werden. Er ist auch möglich die Kohlenhydrate in wässriger Lösung vom Protein durch Membranverfahren wie z.B. Ultrafiltration abzutrennen. Damit ist auch beim Einsatz des noch wasserhaltigen Proteins eine

Beeinflussung des Lebensmittels durch einen süßen Geschmack ausgeschlossen.

Es ist auch möglich, das Protein zu einem trocknen Präparat zu verarbeiten. Hierfür kann es zusammen mit den Kohlenhydraten oder nach Abtrennung der Kohlenhydrate getrocknet werden. Dies erhöht die mikrobiologische Sicherheit bei der Lagerung .

Neben Proteinen aus Leguminosen kann das erfindungsgemäße Verfahren auch für andere Pflanzenproteine zum Einsatz kommen. Beispiele sind Proteine aus ölsaaten wie Raps, Sonnenblume oder Leinsaat. Die ölsaatenproteine weisen ähnlich wie Leguminosen typische Aromaprofile auf, die mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens verändert, insbesondere abgeschwächt, werden können.

Eingesetzt wird das Produkt vorzugsweise als Ersatz für Milchprotein oder Eiprotein in Lebensmitteln. Durch die ähnliche Konsistenz wie flüssiges Eigelb oder flüssiges Vollei können diese Lebensmittelzutaten besonders gut durch das mit dem erfindungsgemäßen Verfahren bearbeitete Produkt ersetzt werden. Der Zuckergehalt ist für die meisten Anwendungen tolerabel, kann allerdings in wenigen Anwendungen als störend empfunden werden.

Das nach Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens erhaltene Produkt bietet sich deshalb besonders für gesüßte Lebensmittel-Emulsionen an wie Süßspeisen, Desserts, gesüßte Mayonnaisen, Füllungen von Schokolade oder Backwaren. Auch ein Einsatz in Wurstwaren, Backwaren oder feinen Backwaren ist möglich, wenn der Zuckergehalt nicht stört.

Neben Proteinen aus Lupine kann das erhaltene Produkt auch Proteine aus anderen Proteinpflanzen enthalten. Beispiele sind Raps, Sonnenblume, Leinsaat und andere ölsaaten sowie Leguminosen wie Soja, Erbse, Ackerbohne oder andere.

Im Folgenden wird ein Beispiel für eine vorteilhafte Veränderung des Aromaprofils eines Lupinenproteinpräparats mit dem vorgeschlagenen Verfahren nochmals kurz erläutert. Zunächst wird eine 15 %ige Lösung des Lupinenproteinisolates hergestellt. Der pH-Wert der Proteinlδsung wird mit Salzsäure auf pH 4 eingestellt. Der saueren Proteinlösung wird Xylose zugesetzt, so dass die Xylose-Konzentration in der Lösung 5 % beträgt. Unter ständigem Rühren wird die zuckerhaltige Proteinlösung auf 60 ⁰ C erhitzt und bei dieser Temperatur 15 Minuten gehalten. Nach der Heißhaltephase wird der Ansatz mit Natronlauge neutralisiert und auf einen pH-Wert von 6,8 eingestellt . Das erfindungsgemäß veränderte Proteinprodukt wird im Anschluss an diese Behandlung sprühgetrocknet und kann dann für die Herstellung von Lebensmitteln verwendet werden.