1. Technisches Gebiet

Die Erfindung bezieht sich auf wasserlösliches Leguminosenprotein und Verfahren zu seiner Herstellung.

2. Hintergrund der Erfindung

Unter Leguminosenprotein werden im Zusammenhang mit dieser Anmeldung Proteingemische verstanden, die aus Leguminosenfruchtwasser gewonnen werden.

Leguminosenfruchtwasser ist die trübe wässrige Lösung, die bei Aufschlämmung von zerkleinerten Leguminosensamen mit Wasser nach mechanischem Abtrennen der Schwebstoffe und wasserunlöslichen Materialien in Lösung bleibt.

Für Leguminosenproteine bestehen verschiedenste Herstellungsverfahren, wie sie von Joyce in Food Res. Int. 2010, 43, 414 - 431 , Pulse proteins: Processing, characterization, functional properties and applications in food and feed, doi: 10.1016/j.foodres.2009.09.003 oder von Barac et. al. in Int. J. Mol. Sei. 2010, 11, 4973-4990, doi: 10.3390/ijms11124973 oder von Taherian in Food Res. Int. 2011 , 44, 2505 - 2514, Comparative study of functional properties erläutert wurden. Diese Herstellungs- und Extraktionsverfahren beeinflussen die für den Protein-Einsatz wichtigen Parameter: Löslichkeit, Emulgierfähigkeit, Schaumbildungsverhalten, Filmbildungsverhalten, Mundgefühl, Geschmack etc. grundlegend. M. C. Tulbek, R.

S. H Lam, et. al. haben in „Sustainable Protein Sources“ 2017, Kapitel 9, Seiten 145 - 164, https://doi.org/10.1016/B978-0-12-802778-3.00009-3 , beschrieben, dass hochfunktionelle Proteine als Emulgatoren, Schaumbildner, Gelbildner und Filmbildner gesucht sind. Auch von A. Singhai, A. C. Karaca, R. Tyler und M. Nickerson wurde 2015 eine gute Zusammenfassung der Körnerleguminosenproteine in „Grain Legumes“, Kapitel 3: „Pulse Proteins: From Processing to Structure-Function Relationships“, doi: 10.5772/61382 veröffentlicht.

ERSATZBLATT (REGEL 26) Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Erbsen (pisum sativum), Bohnen und Linsen erläutert - das Verfahren eignet sich aber genauso für andere Körnerleguminosensamen, z. B. die

Phaseolus-Arten (Phaseolus ssp.):

• Limabohne, Mondbohne (Phaseolus lunatus L.), engl. lima/butter bean, port, feijäo-de-lima

• Teparybohne (Phaseolus acutifolius A. Gray), engl. trepary bean

• Feuerbohne, Schminkbohne (Phaseolus coccineus L.), engl. scarlet runner bean, span, ayocote, port, feijäo-da-espanha/feijoca

• Gartenbohne (Phaseolus vulgaris L.): Gartenbohne engl. common bean, span, frijol, port, feijäo

• Sojabohne (Glycine max'), engl. soybean, span, soja, port, soja

• Straucherbse (Cajanus cajan), engl. pigeon pea, span, guandul, port, guandu

• Kichererbse (Cicer arietinum), engl. chickpea, span. Garbanzo, port, gräode- bico

• Linse (Lens culinaris), engl. lentil, span. Lenteja, port, lentilha

• Ackerbohne (Vicia faba), engl. field bean, span. Faba, port, fava

Vigna-Arten (Vigna ssp.)

• Augenbohne, (Vigna unguiculata), engl. cow pea, port, feijäo-fradinho

• Adzukibohne, (Vigna angularis), engl. azuki bean

• Mungbohne, (Vigna mungo), engl. mung bean

Lupinen-Arten (Lupinus ssp.)

• Weiße Lupine (Lupinus albus)

• Anden-Lupine (Lupinus mutabilis)

• Gelbe Lupine (Lupinus luteus)

• Blaue Lupine (Lupinus angustifolius)

• Vielblättrige Lupine (Lupinus polyphyllus)

Arten mit nur lokaler Bedeutung sind die neuweltliche Jackbohne (Canavalia ensifor- mis L.) und die altweltliche Schwertbohne (Canavalia gladiata) in einigen tropischen Ländern. Helmbohnen (Lablab purpureus) werden in Afrika, Indien und einigen Län- dern Südostasiens angebaut. Die Platterbse (Lathyrus sativus) ist vorwiegend in Indien von Bedeutung, da sie als sehr trockentolerant gilt. Erdbohnen (Macrotolyma geocarpum) kommen endemisch nur in Westafrika vor und reifen ähnlich wie Erdnüsse im Bodensubstrat. Weitere Pflanzen sind die Pferdebohne (Macrotolyma uniflo- rum), Yambohne (Pachyrhizus erosus), Goa- oder Flügelbohne (Psophocarpus tetra- gonobolus) und die Knollenbohne oder auch African Yam Bean (Sphenostylis steno- carpa).

Unter Leguminosensamen werden hier Körnerleguminosen, wie Erbsen, Kichererbsen, Linsen, Bohnen - wie Feldbohnen, Mungbohnen, Sojabohnen sowie Lupinensamen u. dgl. verstanden.

Die Früchte aller Körnerleguminosen zeichnen sich durch einen hohen Eiweißgehalt aus. Dieses Eiweiß ist für die verschiedensten Anwendungen interessant. Meist ist erwünscht, dass das Eiweiß sich möglichst wie tierisches Eiweiß verhält - d.h. es soll dieses in Rezepten ersetzen - bevorzugt ist es aufschlagbar, wirkt emulgierend, ist film- und gelbildend. Durch diese Eigenschaften kann es somit tierisches Eiweiß ersetzen als Bindemittel (bspw. in Fleischwaren), Schaumbildner bei Backvorgängen und bei Milchimitaten, die durch Zusatz von Leguminoseneiweiß aufschlagbar werden (z.B. wie aufschäumbare Milch oder vegetabiler Sahneersatz). Aber auch in der Kosmetik und Technik sind Leguminosen-Proteine gefragt. Ferner werden sie als Kleber und Kleberausgangsstoffe, bspw. in Photoresisten oder für Leimersatzmaterialien, Flotationshilfen, Emulgatoren eingesetzt.

Bisher scheiterte der Einsatz vieler Leguminosenproteine daran, dass sie noch Nebenprodukte umfassen - wie Flavonoide, Aldehyde, Ketone und Alkohole, was sowohl zu Geschmacks-, als auch zu Löslichkeitsproblemen führt. Dadurch sind die Ausbeute und der Reinheitsgrad des mit technischen Verfahren erhältlichen löslichen Eiweisses verbesserungsfähig und die Qualität bisheriger aus Leguminosensamen gewonnener Proteine entsprach häufig nicht den Anforderungen der Lebensmittelindustrie in Hinblick auf Filmbildung, Emulgierfähigkeit, Aufschlagbarkeit, Geldbildungsvermögen. Ein weiteres Problem ist, dass manche Leguminosensamen einen recht hohen Fettgehalt aufweisen, der u.a. die Löslichkeit der Proteine beeinflusst. Daher werden bei diesen Leguminosensamen Entfettungsverfahren eingesetzt- wie von Soja bekannt. Das Entfetten von Leguminosensamen mit verschiedenen Lösemitteln ist dem Fachmann geläufig. Da besonders Proteine mit hoher Funktionalität gewünscht sind - d.h. solche, die wenig oder nicht denaturiert sind und somit eine hohe Wasserlöslichkeit aufweisen, wurde versucht, industrielle Verfahren zu finden, dies zu erreichen. Leider gelang es bisher nicht im industriellem Maßstab Leguminosenproteine in vollständig wasserlöslicher Form in hoher Ausbeute durch ein industriell einsetzbares einfaches Verfahren zu gewinnen.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, vollständig wasserlösliche Leguminosenproteine in industriellem Maßstab mit hoher Funktionalität in hoher Ausbeute zu gewinnen.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch wasserlösliche Leguminosenproteine mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Ferner bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren nach Anspruch 10. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.

Die erfindungsgemäßen wasserlöslichen Leguminosenproteine sind herstellbar durch:

Zerkleinerung von geschälten Leguminosensamen, ggf. Entfetten der zerkleinerten Leguminosensamen; Mischen der so zerkleinerten und ggf. entfetteten Leguminosensamen mit Wasser unter Einstellen des pH-Werts der Leguminosenaufschlämmung auf einen pH Wert zwischen 6,8 und 7,5 zu einer Leguminosenaufschlämmung;

Separieren der Aufschlämmung in Feststoffe und eine wässrige Proteinlösung, die wasserlösliche Proteine aufweist, durch Zentrifugalkräfte oder Filtration - (dem Fachmann auf dem Gebiet der Stärkegewinnung aus Naturprodukten bekannte Methoden), wobei Filtern auch Gelfiltration und/oder Zentrifugalkrafttrennung umfasst,

Einstellung des pH-Wertes des Filtrats oder Zentrifugenüberstandes auf einen pH- Wert zwischen 7,2 und 8,5, bevorzugt 7,5 bis 8,3

Ultrafiltration der so separierten Proteinlösung;

Diafiltration des Ultrafiltrationsretentats mit auf pH-Wert von 7,5 - 8,2 eingestelltem Wasser, ausgewählt aus Frischwasser und demineralisiertem Wasser bis das Diafilt- rat eine Leitfähigkeit aufweist, die weniger als 30% des Permeats ohne Diafiltration beträgt. Hier wird - je nach Ausgangsmaterial - eine Leitfähigkeit zwischen 1.0 und 3.0 mS/cm erreicht.

Gewinnung der diafiltrierten Ultrafiltrationsretentatlösung mit einem Feststoffgehalt von >90% Protein (nach Kjeldahl).

Durch Reinigungsschritte ohne thermische Belastung entsteht als Ultrafiltrationsreten- tat eine voll-lösliche, trübe Proteinlösung, welche glatte Filme ausbildet, gut schäumt, emulgiert und als solche oder zu getrocknetem Protein verarbeitet werden kann. Dieses Ultrafiltrationsretentat kann auch als wässrige Lösung eingesetzt oder weiterverarbeitet werden - bspw. durch fraktionierte thermische oder pH-Fällung in verschiedene Proteintypen zerlegt werden. Es kann anderen Lebensmitteln oder Kosmetik in gelöster Form zugesetzt werden, um diesen die erwünschten Eigenschaften zu verleihen. Wichtig für die Qualität ist insbesondere die Diafiltration mit pH-Wert- eingestelltem, demineralisiertem Wasser, die störende Ionen, Oligosac-charide, Zucker und Aminosäuren entfernt. Als geeignete Materialien zur pH-Wert-Einstellung des Diafiltrationswassers können übliche alkalische, für den Lebensmitteleinsatz zugelassene Materialien eingesetzt werden, so eignen sich bspw. NaOH, KOH, Ca(OH) ₂ , NH ₄ OH, Mg(OH) ₂ .

An die Herstellung des Ultrafiltrationretentats, dessen Feststoffe einen Proteingehalt von 90% und mehr aufweisen, kann sich ein Konservierungsschritt des Ultrafil- trationsretentats, ausgewählt aus: Trocknen, eingeschlossen Lyophilisieren und/oder Kühlen oder Einfrieren der Lösung bzw. Gefriertrocknen, anschließen. Das Ultrafiltrations-Permeat kann zur Gewinnung von Salzen, Zuckern und Oligoscchariden, Aminosäuren und kleinen Peptiden genutzt werden, wobei es dazu einer Umkehrosmose unterworfen werden kann, welche nur Salze und Ionen permeieren lässt und Kohlenhydrate und Aminosäuren zurückhält. Dies hat auch den Vorteil einer geringeren Abwasserbelastung.

Durch die schonende Behandlung der Proteine bei der Extraktion werden hochfunktionelle, vollständig wasserlösliche Proteine erhalten, die weiterer Verwendung zugeführt werden können. Dazu gehört eine weitere Auftrennung der Proteine oder Protein-Direktverarbeitung und -Vermarktung - z.B. in Getränken. Unter „hochfunktionell“ werden im Gebiet der Proteine solche mit hoher Wasserlöslichkeit und Wasserbindevermögen sowie guter Emulgationsfähigkeit verstanden.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Erfindung zusätzliche Merkmale, die einzeln oder in verschiedenen Kombinationen je nach Eignung für eine bestimmte Anwendung eingeschlossen sein können.

Sie betrifft also wasserlösliche Leguminosenproteine, herstellbar durch: Zerkleinerung von geschälten Leguminosensamen, Mischen der zerkleinerten, ggf. entfetteten Leguminosensamen mit Wasser unter Herstellung einer Leguminosenaufschläm-mung; Einstellen des pH-Werts der Leguminosenaufschlämmung auf einen pH-Wert zwischen 6,8 und 7,5; Separieren der Leguminosenaufschlämmung durch Zentrifugalkraft oder Filter in Stärke und Fasern, bspw. durch Separatoren, Dekanter, Zentrifugen, Hydrozyklone, Filterzentrifugen oder Vakuumdrehfilter/Druckdrehfilter, Press- Filter, Filterpressen, Beutelfilter, Kerzenfilter, Schichtenfilter - wie dem Fachmann geläufig - und eine wässrige Proteinlösung; Einstellung des pH-Wertes der so separierten Proteinlösung auf einen pH-Wert zwischen 7,2 und 8,5; Ultrafiltration der pH- Wert-eingestellten Proteinlösung; Diafiltration des Ultrafiltrationsretentats mit auf pH- Wert 7,5 - 8,2 eingestelltem Wasser, ausgewählt aus Frischwasser und demine- ralisiertem Wasser, Gewinnung des diafiltrierten Ultrafiltrationsretentats; und Trocknen oder Kühlen oder Gefrieren des Ultrafiltrationsretentats als wasserlösliche Leguminosenproteine in Lösung oder als Trockenmaterial.

Die gekühlte Proteinlösung kann als solche, aber auch bspw. zur weiteren Auftrennung in Proteine verschiedener Molekulargewichte verwendet werden. Aber auch eine Auftrennung durch fraktionierende isoelektrische Fällung ist möglich, da verschiedene Proteingruppen andere isoelektrische Punkte haben. Als Trockenprotein kann das Proteinpulver in Nahrungsmittel gemischt oder als solches in den Handel gebracht werden - dabei ist das Trocknungsverfahren wichtig für die Funktionalität des Proteins und sollte möglichst schonend erfolgen. Nass bzw. feucht kann das UF- Retentat viskosen Produkten wie Eiscreme oder TVPs zugesetzt werden, die halbfeucht aus der Kühltheke oder frisch verkauft werden.

Für viele Einsatzzwecke werden die wasserlöslichen Leguminoseproteine per Sprühtrocknen, Gefriertrocknen, Lyophilisierung in ein vollständig wasserlösliches und lagerfähiges Pulver umgewandelt. Es ist sinnvoll, die wässrige Ultrafiltrationsretentat-Proteinlösung zwecks Entfernung antinutritiver Bestandteile (Lektine, Protease-Inhibitoren, Phytate, Tannine, Saponine, Alkaloide, Aldehyde) und zur Geschmacksverbesserung mit Adsorptionsmitteln, wie Aktivkohle, Flavonoid-adsorbierenden Harzen, Silikaten und anderen geeigneten Adsorptionsmitteln, wie sie dem Fachmann bekannt sind, zu behandeln, insbesondere um Farbstoffe und bestimmte Flavonoide, unerwünschte antinutritive Stoffe, zu entfernen. Flüchtige, den Geschmack und Geruch negativ beeinflussende Bestandteile, wie Aldehyde, Alkohole, Ketone (siehe C. Murat, M.-H. Bard, C. Dhalleine, N. Cayot, J. Food Research 2013, 53, 31-41) können auch durch Vakuumextraktion, oder aber durch Adsorption an bekannten Adsorptionsmitteln entfernt oder zumindest verringert werden. In der Proteinlösung anwesendes Phytat kann bspw. durch Ausfällen mit zweiwertigen Ionen, meist Calcium- oder Magnesium-Kationen, nach der Stärke- /Faser-Abtrennung in an sich bekannter Weise gefällt und entfernt werden.

Die wasserlöslichen Leguminoseproteine, d.h. das diafiltrierte Ultrafi Itrationsretentat, kann zwecks Haltbarkeit auch einer HTST-Behandlung (Hochtemperatur-Kurzzeitbehandlung) oder einem anderen konservierenden Schritt unterworfen werden.

Der cut-off der Ultrafiltrations-Membran kann zwischen 1 und 100 kDa liegen, wobei ein für den Fachmann leicht zu ermittelnder Kompromiss zwischen Ausbeute und Trennschärfe durchgeführt wird. Die Auswaschung von Salzen, Zuckern, Aminosäuren, und anderen Bestandteilen ist von Vorteil für die Proteinfunktionalität, wie in Fig 13 als Diagramm der Viskositätsausbildung beim Erhitzen und Abkühlen von Proteinlösungen dargestellt. Die Proben sind nach ihrem Proteingehalt sortiert (oben links - Erbsenfruchtwasser mit geringem Proteingehalt, unten rechts - Retentat VCR3, 2BV (erfindungsgemäßes Protein) mit dem höchsten Proteingehalt). Die Abkürzung VCR (volume concentration factor) beschreibt dabei den Konzentrationsfaktor der Lösung und berechnet sich aus dem Quotienten von Volumen(Feed)/Volumen(Retentat). Bei einer Filtration mit einem Zulaufvolumen von 300 L und einem Retentat von 100 L würde sich demnach VCR = 3 ergeben. Die Abkürzung BV (batch volume) ist ein Maß die Wasserzugabe bei der Diafiltration zu erfassen. Das BV beschreibt das Volumen, welches zu einem bestimmten Zeitpunkt in der Anlage zirkuliert. Die Bezeichnung wird bei der Diafiltration angegeben, um auszudrücken wie viel Wasser hinzugegeben worden ist. Angenommen man starte mit der Diafiltration mit einem Retentat-Volumen von 40 L zu diesem Zeitpunkt (1 BV = 40 L). Dann bedeutet die Angabe 2 BV Dia., dass zweimal 40 L Wasser im Batch zugegeben wurden. Dies sind Laborwerte, die das Verhalten des Retentats zeigen - im großtechnischen Prozess werden diese Informationen nur benötigt, um einen kontinuierlichen Prozess zu optimieren.

In Fig. 13 zeigen die dargestellten Kurven wie folgt: Die oberste, durchgezogene Kurve ist ein mit VCR3, 2BV gewaschenes Erbsenfruchtwasser UF-Retentat, bei dem man eine deutliche Zunahme der Viskosität im Temperaturbereich ab ca 70°C erkennt, die bei 90°C ein Plateau erreicht. Die darunterliegende, gepunktete Kurve ist das diafiltrierte UF-Retentat, das zwar auch mit VCR3 mit Wasser pH 7,5 diafiltriert wurde, aber nur mit 1 BV auf den Faktor 3 eingeengt wurde. Man erkennt, dass die Verdoppelung des Batch-Volumens (BV) zu einem deutlichen Viskositätsabfall über die Zeit bzw. der erzielbaren Aktivierungstemperatur führt Das kann bei Anwendungen, bei denen das Produkt gekocht oder höher erhitzt wird, wesentlich sein. Die Kurve darunter (langgestrichelte Linie) zeigt das Verhalten des UF-Retentats, das mit VCR 4,7 diafiltriert wurde - man sieht einen weiteren deutlichen Abfall des Viskositätsverhaltens bzw. Gelierungsverhaltens. Die darunterliegende strichpunktierte Linie ist ein nur mit VCR3 diaifiltriertes UF-Retentat, das dann eine noch geringere Gelierungstendenz zeigt. Die darunterliegende Kurve (kurzgestrichelte Linie) zeigt, dass ein VCR2 zu noch geringerem Viskositätsanstieg mit der Temperatur führt und die unterste Kurve ist Erbsenfruchtwasser (langgestrichelte, doppeltpunktierte Linie), das weder diafiltriert, noch konzentriert wurde. Dort ist fast kein Einfluss der Temperaturbehandlung auf die Viskosität zu erkennen und es wird nur ein sehr geringerer Viskositätszuwachs beobachtet.

Die Viskositätsprofile wurden dabei wie folgt aufgenommen: Es wurde eine 15%ds Lösung des Produkts in demineralisiertem Wasser hergestellt. Im Anton Paar Physica MCR 301 (Standard-Einsatz, Rührer ST24-2D, 60 U/min) wurden 35 mL der Lösung nach dem Temperaturprofil (Start: 25 °C, Heizen 6.5 °C/min, 12 min bei 90 °C halte, Kühlen mit 4.3 °C/min, 10 min halten bei 25 °C.

Alle Erbsenproteinmuster wurden mit Leitungswasser hergestellt. Das Verfahren wurde mit demineralisiertem Wasser nochmals verifiziert. Qualitativ konnten keine Unterschiede festgestellt werden.

Die erfindungsgemäßen wasserlöslichen Leguminosenproteine können als Proteinseparationsausgangsprodukte und/oder Futtermittel, in Nahrungsmitteln zur Proteinergänzung, als Emulgatoren, Filmbildner, Schaumstabilisatoren, Kleber und Kle- berausgangsmaterialien, Gelbildner, Flockungsmittel, Schönungsmittel eingesetzt werden.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnung sowie von Beispielen, auf die sie keineswegs eingeschränkt ist, beschrieben. Darin zeigt:

Fig. 1 eine schematische Darstellung der Verfahrensschritte zum Erhalt einer wasserlöslichen Leguminosen-Proteinmischung nach Beispiel 1 A;

Fig. 2 ein SDS PAGE Gel des erfindungsgemäßen wasserlöslichen Erbsenproteins nach Beispiel 1 A und handelsüblicher Erbsenproteine;

Fig. 3 ein SDS PAGE Gel von Mungbohnenfruchtwasser;

Fig. 4 ein SDS PAGE Gel eines wasserlöslichen Proteins aus Ackerbohnenisolat, niedermolekulares Erbsenprotein und Erbsenproteinisolat nach DE 102006050619A1 ;

Fig. 5 ein SDS PAGE Gele verschiedener Materialien, die bei der Ultrafiltration von Ackerbohnen- und Mungbohnenfruchtwassser anfallen, inklusive Protein-Isolate und -Konzentrate;

Fig. 6 ein SDS-PAGE Gel wasserlöslicher Proteine aus Erbsenfruchtwasser;

Fig. 7 HPLC von erfindungsgemäßen Mungbohnen-, Ackerbohnen- und Erbsenproteinen;

Fig. 8 HPLC von Ackerbohnenproteinlösungen verschiedener Vorbehandlung;

Fig. 9 HPLC von Mungbohnenproteinen mit verschiedener Vorbehandlung;

Fig. 10 HPLC von Erbsenproteinen mit verschiedenen Vorbehandlungen;

Fig. 11 Texturmessungen an Erbsenproteinen mit oder ohne thermische Behandlung bei verschiedenen pH-Werten; Fig. 12 DSC-Diagramme für thermisch behandelte und thermisch unbehandelte Erbsenproteine. und

Fig. 13 Viskositätsmessungen unterschiedlich diafiltrierter erfindungsgemäßer Erb- senprotein-Ultrafiltrationsretentate

Nachfolgend wird die Erfindung anhand verschiedener Körnerleguminosen, insbesondere Mungbohnen-, Ackerbohnen- und Erbsenproteinen, näher erläutert:

Beispiel 1 : Herstellung von wasserlöslichem Erbsenprotein

Beispiel 1 A

Diese Ausführungsform eines Herstellungsverfahrens ist schematisch in Fig. 1 gezeigt.

1 kg getrocknete Erbsen werden zerkleinert und mit 2,5 kg Wasser unter Herstellung einer Erbsenaufschlämmung vermischt. Der pH-Wert der Aufschlämmung wird mit NaOH auf pH 6,8 - 7,2 eingestellt. Die so eingestellte Erbsenaufschlämmung wird zur Entfernung von Schalenresten gesiebt und dann über eine Zentrifugenanlage (Hydrozyklone) von Stärke und Fasern befreit. Der Überlauf/ Überstand der Zentrifugati- on/Hydrozyklontrennung wird wiederum einer pH-Wert-Einstellung auf einen pH-Wert zwischen 7,5 und 8,5 mit NaOH unterworfen.

Der so eingestellte Überstand wird nun mit CaCh zur Ausfällung von Phytat und mit Adsorberharz für die Abtrennung von Aldehyden kontaktiert und das Unlösliche abzentrifugiert. Der Zentrifugenüberstand, d.h. die verbleibende wässrige Proteinlösung, wird nun über eine Ultrafiltrationsanlage - hier mit einem cut-off von 40 kDa - in eine wässrige Proteinlösung als Retentat und eine Salz-/Aminosäure-/Zucker-Lösung als Permeat getrennt. Das Ultrafiltrationsretentat wird nun mit auf pH-Wert 7,5 - 8,0 eingestelltem Leitungswasser/demineralisietem Wasser diafiltriert/gewaschen, bis eine Leitfähigkeit des Permeats von höchstens 30% des Permeats der Ultrafiltration erreicht ist. Ein typischer Leitfähigkeitsbereich liegt zwischen 1 - 3 mS/cm. Dadurch werden Salze, Zucker, Glycoproteine und Aminosäuren sowie ein Teil der kleinen Proteine mit einem MG < 40 kDa ausgewaschen und der Proteingehalt und die Reinheit, d.h. Abwesenheit von anderen Molekülen, verbessert. Diese Ultrafiltrationsreten- tat-Proteinlösung wird sprühgetrocknet, sodass ein helles Proteinpulver, das vollständig in Wasser löslich ist, erhalten wird.

Beispiel 1 B:

Zur Herstellung von hochwasserlöslichem Erbsenprotein wurden getrocknete Palerbsen enthülst, zerkleinert und in Wasser aufgeschlämmt. Die Suspension wird einer Schwerkrafttrennung (Zentrifugation) unterworfen und der Überstand als proteinreiches Fruchtwasser für die Proteingewinnung weiterverwendet.

Die proteinhaltige Lösung wird abermals zentrifugiert, wobei feine Schwebstoffe aus der Lösung entfernt werden. Die gereinigte proteinhaltige Lösung wird auf einen pH- Wert von 7,0 bis 8,0 eingestellt und dann ultrafiltriert, sowie mit demineralisiertem Wasser bis zu einer elektrischen Leitfähigkeit von 1 ,5 bis 3,0 mS/cm diafiltriert. Das erfindungsgemäße Protein wird aus dem Ultrafiltrationsretentat gewonnen, während Salze, Zucker und Aminosäuren im Ultrafiltrationspermeat verbleiben. Dazu wird das UF-Retentat mittels HTS entkeimt und danach sprühgetrocknet. Eine Analyse des so hergestellten, hellen Proteinpulvers ergab:

Das erfindungsgemäße Erbsenprotein bildet Gele (hitze- oder säureinduziert) und wirkt stark emulgierend (siehe auch Fig. 11). Bei einer Löslichkeit von 94,7% handelt es sich hierbei zwar um keine klare Lösung, jedoch um eine vollständig gelöste trübe Lösung.

In Fig. 2 sind SDS-PAGE Gele erfindungsgemäßer Erbsenproteine handelsüblichen Erbsenproteinen gegenüber gestellt. Deutlich erkennt man, dass das erfindungsgemäße Erbsenprotein (Spuren 2 und 3) aus verschiedenen zerkleinerten Erbsen Proteine mit einem MG zwischen etwa 6 kDa bis etwa 120 kDa aufweist. Bei dem auf dem Markt erhältlichen Erbsenprotein Pisane C9 (Cosucra) (Spur 4) sind Proteine höheren Molekulargewichts enthalten; bei Nurtralys S 85XF (Spur 5), Nutralys S 85 F (Spur 6) (Roquette) sind deutliche Proteinspektrums-Verschiebungen in Richtung höherer Molekulargewichte bzw. niedrigerer Molekulargewichte zu erkennen. Das von EMSLAND Stärke hergestellte Erbsenprotein der Spur 9, erhalten nach dem deutschen Patent DE102006050619 B1 mittels isoelektrischer Fällung und Temperaturerhöhung, zeigt Proteine mittleren und höheren Molekulargewichts - es ist eine deutliche Verschiebung der Molekulargewichtsverhältnisse der verschiedenen Erbsenproteine sichtbar. Da es sich bei SDS-PAGE-Gelen aber nicht um eine quantitative Analyse handelt, sondern nur Aussagen über qualitative Eigenschaften möglich sind, handelt es sich um relative Angaben.

Proteine eines MG > 120 kDa neigen zum Ausfallen aus der wässrigen Lösung und haben weniger ausgeprägtes Emulgiervermögen und sind daher für viele Anwendungen weniger geeignet. Die Erbsenproteinlösung nach Beispiel 1 - d.h. das ultrafiltrierte und mit Wasser diafi Itrierte Retentat der Ultrafiltration - wurde in einer denaturierenden SDS-Gel-Chromatographie aufgetrennt. Deutlich erkennt man, dass beim erfindungsgemäßen Proteingemisch keine Banden für Eiweiße mit einem Molekulargewicht <10 kDa auftreten und auch die Proteine mit einem Molekulargewicht oberhalb von 150 kDa fehlen. Die erfindungsgemäßen Erbsenproteine haben ein Molekulargewicht von 150 kDa bis etwa 14 kDa und haben Proteine verschiedenster Molekulargewichte mit Schwerpunkten um 14, 40 und 97 kDa. Beim Vergleichsprodukt Pisa- ne C9 sind dagegen noch viele Proteine mit einem Molekulargewicht >116 kDa enthalten, welche die Löslichkeit in Wasser stören. Auch die Nutralys S 85 Produkte zeigen diese großen Proteine. Dagegen besitzen die Nutralys S85 Plus Produkte ein Molekulargewicht zwischen 30 und etwa 3 kDa; Proteine größerer Molekulargewichte sind offensichtlich nur wenig vorhanden.

Das Proteinspektrum des Produkts nach dem DE102006050619A1 wiederum weist einen höheren Anteil an Proteinen höheren Molekulargewichts auf.

Es wird davon ausgegangen, dass die Proteine mit einem Molekulargewicht >120 kDa nur unvollständig in Wasser löslich sind, dies trifft auch auf Pisane und Nutralys S85 zu. Nutralys S85 wiederum lässt darauf schliessen, dass dort Erbsenproteine mit einem Molekulargewicht von >30 kDa zu Lasten der Proteinausbeute fehlen - d.h. es handelt sich um eine andere Fraktion von Erbsenproteinen. Somit ist festzustellen, dass das erfindungsgemäße wasserlösliche Proteingemisch ein ande- res, neues Proteinspektrum aufweist, als die auf dem Markt erhältlichen Produkte - was auf das erfindungsgemäße schonende Isolationsverfahren zurückzuführen ist.

Ein Geschmackstest hinterließ beim erfindungsgemäßen Eiweiß einen neutralen, gelartigen Geschmack bzw. Mundgefühl.

In Fig. 6 wird eine thermisch wenig belastete Erbsenproteinauftrennung untersucht. Dazu wurde das Filtrat der Erbsenaufschlämmung einer SDS-PAGE-Analyse unterworfen. In Spur 2 und 3 ist das Filtrat gezeigt, in Spur 4 das Retentat auf der UF- Membran, nicht diafiltriert, in Spur 5 das diafiltrierte Retentat, in den Spuren 6 und 7 das hergestellte erfindungsgemäße, thermisch unbehandelte Produkt F-1140. Deutlich erkennt man, dass im Permeat der 100 kDa Membran (Spur 8) Proteine mit einem MG >30 kDa nur noch in geringsten Mengen vorkommen, während die Proteine mit einem MG <40 kDa überwiegend gefunden werden. Auch hier zeigt sich, dass die thermische Behandlung des Permeats (Sprühtrocknung) zu aggregierten oder koagulierten Proteinen höherer Molekulargewichte führt (Spur 9), während das nicht thermisch behandelte Permeat in Spur 8 (hohe Verdünnung) derartige Proteine kaum aufweist. Es ist zu beachten, dass die Nachweisgrenzen bei SDS-PAGE bei ca 1g/l liegen und die Verdünnung der Probe zu einem Gel, dessen Banden nur knapp über der Nachweisgrenze sind, führt.

Die Analysebedingungen der Figur 6 lassen sich aus der nachfolgenden Tabelle entnehmen

Beispiel 2A: Herstellung von Mungbohnenprotein

1 kg getrocknete Mungbohnen werden zerkleinert und mit 3 kg Wasser unter Herstellung einer Mungbohnenaufschlämmung vermischt. Der pH-Wert der Aufschlämmung wird sodann mit NaOH auf pH 6,8 - 7, 2 eingestellt. Die Mungbohnenaufschläm- mung wird zur Entfernung von Schalenresten gesiebt und dann über eine Zentrifugenanlage von Stärke und Fasern befreit. Der Überstand der Zentrifugation wird wiederum einer pH-Wert-Einstellung auf einen pH-Wert zwischen 7,5 und 8,2 unterworfen.

Der so eingestellte Überstand wird mit CaCCh zur Ausfällung von Phytat und mit Adsorberharz behandelt und der ausgefällte Feststoff mittels Zentrifugation abgetrennt. Die verbleibende wässrige Proteinlösung wird nun über eine Ultrafiltrationsanlage - hier mit einem cut-off von 15 kDa - in ein Proteinkonzentrat als Retentat und eine Salz-/Aminosäure-/Zucker-Lösung mit einigen kleineren Proteinen (MG <15 kDa) getrennt. Das Ultrafiltrationsretentat wird mit demineralisiertem Wasser mit pH=8 gewaschen, bis eine Leitfähigkeit von unter 2 mS/cm erzielt wird. Diese Ultrafiltrationsre- tentat-Lösung wird nun sprühgetrocknet zu einem hellen Proteinpulver, das vollständig in Wasser löslich ist.

Ein SDS-PAGE-Gel der so erhaltenen Proteinmischung ist in Fig. 5 Spuren 8 und 9 gezeigt. Demzufolge haben die meisten wasserlöslichen Proteine ein Molekulargewicht zwischen 40 kDa und 55 kDa, während Proteine anderer Molekulargewichte weniger häufig auftreten.

Auch aus Fig. 4, die einen Vergleich zwischen erfindungsgemäß hergestellten Mung- bohnenproteinen (Spur 2), Ackerbohnenproteinen (Spur 3), sowie niedermolekularen Erbsenprotein, hergestellt nach dem DE202021102596.4 mit thermischer Fällung in Spur 6 und in Spur 9 ein Erbsenprotein nach isoelektrischer Fällung gemäß der DE102006050619B1 zeigt, ist offensichtlich, dass durch Fällung oder Ultrafiltration Proteine spezifischer Molekulargrößenbereiche erhalten werden, die je nach ihren Eigenschaften kommerziell nutzbar sind. Die HPLC von Mungbohnenproteinen und Erbsenproteinen sowie Ackerbohnenproteinen in Fig. 6 zeigt ebenfalls dieses Verhalten: Mungbohnenproteine (herstellbar nach Beispiel 2B) und Ackerbohnenproteine (herstellbar nach Beispiel 4B) haben größere Mengen an Proteinen im Bereich 10 - 15 min Retentionszeit, während erfindungsgemäß über Membran isolierte Erbsenproteine eine im Verhältnis geringere Menge dieser Proteine im Vergleich zu Proteinen mit einer Retentionszeit von 15 - 25 min aufweisen.

Beispiel 2 B: Herstellung von hochwasserlöslichem Mungbohnenprotein Zur Herstellung von hochwasserlöslichem Mungbohnenprotein wurden getrocknete Mungbohnen enthülst, zerkleinert und in Wasser aufgeschlämmt. Die Suspension wird einer Schwerkrafttrennung (Zentrifugation) unterworfen und der Überstand als proteinreiches Fruchtwasser für die Proteingewinnung weiterverwendet.

Die proteinhaltige Lösung wird auf einen pH-Wert von 7,0 bis 8,0 eingestellt und abermals zentrifugiert, wobei feine Schwebstoffe aus der Lösung entfernt werden. Die gereinigte proteinhaltige Lösung wird ultrafiltriert, sowie mit demineralisiertem Wasser bis zu einer elektrischen Leitfähigkeit von 1,5 bis 3,0 mS/cm diafiltriert. Das erfindungsgemäße Protein wird im Ultrafiltrationsretentat gewonnen, während Salze, Zucker und Aminosäuren im Ultrafiltrationspermeat verbleiben.

Das Ultrafiltrationsretentat mit anschließender Sprühtrocknung wies auf:

Das erfindungsgemäße Mungbohnenprotein bildet Gele (hitze- oder säureinduziert) und wirkt stark emulgierend.

Beispiel 3: Herstellung von Linsenprotein

1 kg getrocknete, zerkleinerte und entfettete Linsen werden mit 2,6 kg Wasser unter Herstellung einer Linsenaufschlämmung vermischt. Der pH-Wert der Aufschlämmung wird sodann mit NaOH auf pH 6,8 - 7,2 eingestellt. Die Linsenaufschlämmung wird zur Entfernung von Schalenresten gesiebt und dann über eine Zentrifugenanlage von Stärke und Fasern befreit. Der Überstand der Zentrifugation wird wiederum einer pH- Wert-Einstellung mit KOH auf einen pH-Wert zwischen 7,5 und 8,2 unterworfen.

Der so eingestellte Überstand wird mit CaCh zur Ausfällung von Phytat und mit Aldehyd-Adsorberharz kontaktiert und der gefällte Feststoff mittels Zentrifugation abgetrennt. Die verbleibende wässrige Proteinlösung wird nun über eine Ultrafiltrationsanlage - hier mit einem cut-off von 70 kDa - in eine Proteinlösung als Retentat und eine Salz-/Aminosäure/Zucker-Lösung getrennt. Das Ultrafiltrationsretentat wird mit Lei- tungswasser eines pH 7 diafiltriert, bis die Leitfähigkeit des Permeats etwa 20% der Leitfähigkeit der in der Ultrafiltration eingesetzten Proteinlösung beträgt. Dieses Ultra- filtrationsretentat wird nun mit Aktivkohle zwecks Adsorption von Farbstoffen und off- Flavors behandelt und dann zu einem hellen Proteinpulver, das vollständig in Wasser löslich ist, lyophilisiert.

Beispiel 4 A: Herstellung von Ackerbohnenprotein

1 kg getrocknete Ackerbohnen werden zerkleinert und mit 3 kg Wasser unter Herstellung einer Ackerbohnenaufschlämmung vermischt. Der pH-Wert der Aufschlämmung wird sodann mit NaOH auf pH 6,8 - 7,2 eingestellt. Die Ackerbohnenaufschlämmung wird zur Entfernung von Schalenresten gesiebt und dann über eine Zentrifugenanlage von Stärke und Fasern befreit. Der Überstand der Zentrifugation wird wiederum einer pH-Wert-Einstellung auf einen pH-Wert zwischen 6,8 und 8,3 unterworfen. Der so eingestellte Überstand wird mit CaCh zur Ausfällung von Phytat und mit Adsorberharz kontaktiert und der ausgefällte Feststoff mittels Zentrifugation abgetrennt. Die verbleibende wässrige Proteinlösung wird nun über eine Ultrafiltrationsanlage, hier mit einem cut-off von 15 kDa, in ein Proteinkonzentrat als Retentat und eine Salz-/Aminosäure-/Zucker-Lösung getrennt. Das Ultrafiltrationsretentat wird mit mit NH4OH auf einen pH 7,8 eingestelltem Frischwasser gewaschen, bis eine Leitfähigkeit von unter 2 mS/cm erzielt wird. Diese Ultrafiltrationsretentat-Lösung wird nun sprühgetrocknet zu einem hellen Proteinpulver, das vollständig in Wasser löslich ist

Beispiel 4B: Herstellung hochwasserlöslichen Ackerbohnenproteins

Zur Herstellung von hochwasserlöslichem Ackerbohnenprotein wurden getrocknete Ackerbohnen enthülst, zerkleinert und in Wasser aufgeschlämmt. Die Suspension wird einer Schwerkrafttrennung (Zentrifugation) unterworfen und der Überstand als proteinreiches Fruchtwasser für die Proteingewinnung weiterverwendet.

Die proteinhaltige Lösung wird abermals zentrifugiert, wobei feine Schwebstoffe aus der Lösung entfernt werden. Die gereinigte proteinhaltige Lösung wird auf einen pH- Wert von 7,0 bis 8,0 eingestellt und dann ultrafiltriert, sowie mit demineralisiertem Wasser bis zu einer elektrischen Leitfähigkeit von 1 ,5 bis 3,0 mS/cm diafiltriert. Das erfindungsgemäße Protein wird im Ultrafiltrationsretentat gewonnen, während Salze, Zucker und Aminosäuren im Ultrafiltrationspermeat verbleiben. Das Ultrafiltrationsretentat, gewonnen durch anschließende Sprühtrocknung des UF-Retentats, wies auf:

Das erfindungsgemäße Ackerbohnenprotein bildet Gele (hitze- oder säureinduziert) und wirkt stark emulgierend.

Eine HPLC-Analyse von Ackerbohnenprodukten, die bei der Herstellung der erfindungsgemäßen Proteinmischung auftreten, ist in Fig. 8 gezeigt. Deutlich erkennt man das filtrierte und zentrifugierte Fruchtwasser (gepunktete Linie). Als Permeat der UF wird die durchgezogene Linie gezeigt, bei der das Verhältnis der Peaks zwischen 10 - 15 min Retentionszeit und 15- 25 min sich drastisch in Richtung der Proteine mit den längeren Retentionszeiten verschiebt - solche mit kürzeren Retentionszeiten sind nicht mehr nachweisbar. Das Ackerbohnenisolat - gestrichelte Linie - dagegen weist hauptsächlich die Proteine mit dem Molekulargewicht entsprechend 10 - 15 min Retentionszeit auf, die bereits im Filtrat überwiegend vorhanden waren. Die HPLC zeigt also die erfolgreiche Abtrennung von Proteinen mit Retentionszeiten >18 min mittels der UF.

Erfindungsgemäße Leguminosenproteine sowie Zwischen- und Nebenprodukte der Proteingewinnung aus Ackerbohnen und Mungbohnen wurden mittels SDS-PAGE untersucht (Fig. 5). Es zeigte sich, dass das Fruchtwasser dieser Bohnen (Spur 2 = Ackerbohnenfruchtwasser; Spur 6 = Mungbohnenfruchtwasser) nach der erfindungsgemäßen Diafiltration über einer UF-Membran UF-Retentate (Spur 4 und 5 für Ackerbohnen und Spur 8 und 9 für Mungbohnen) lieferte, die keine Banden unter ca. 40 kDa aufwiesen. Das UF-Permeat einer 100 kDa Ultrafiltrationsmembran zeigte (Spur 3 für Ackerbohne und Spur 7 Mungbohnen) nur sehr schwache Banden besonders im Bereich >40 kDa.

In Fig. 7 findet sich eine HPLC von Mungbohnenproteinisolat (gestrichelte Linie, herstellbar nach Beispiel 2B) Ackerbohnenisolat (durchgezogene Linie, herstellbar nach Beispiel 4B) und erfindungsgemäßes Erbsenprotein (gepunktete Linie). Alle Proteine wurden nach dem erfindungsgemäßen Verfahren mit einer 100 kDa UF-Membran hergestellt. Deutlich erkennt man, dass das Mungbohnen- und Ackerbohnenisolat viel Protein mit einem Molekulargewicht von ca 10 - 15 min Retentionszeit haben, während Erbsenprotein-UF-Retentat zusätzlich Proteine mit einer Retentionszeit von 15 - 20 min aufweist.

Auch eine Analyse der Erbsenproteinherstellung mittels HPLC in Fig. 10 zeigte, dass im erfindungsgemäßen Erbsenprotein (gepunktete Linie) nur noch Proteine mit Retentionspeaks im Bereich von 9-19 min auftreten, während durch die Ultrafiltration die Proteine mit darüber liegenden Retentionszeiten abgetrennt werden. So zeigt das Permeat (durchgezogene Linie) nur Proteine im Bereich von 18 - 26 min aufweist. Hier zeigt sich die Trennschräfe der UF-Membran, da das erfindungsgemäße Erbsenprotein (gepunktete Linie), hervorgehend aus dem UF-Retentat, hauptsächlich Proteine bis zu einer Retentionszeit von 20 min enthält.

In Fig. 9 ist ein HPLC-Diagramm für Mungbohnenprotein gezeigt, ähnlich dem der Fig. 10. Auch dort ist eine deutliche Verschiebung der Peak-Intensität in Richtung 10 - 15 min im UF-Retentat (gepunktete Linie) zu finden, während das Permeat (kurzgestrichelte Linie) im Wesentlichen nur noch Proteine mit einer Retentionszeit von 18 - 27 min aufweist. Das HPLC-Diagramm des zentrifugierten Mungbohnenfruchtwassers (langgestrichelte Linie) beinhaltet noch deutliche Banden von 18 - 27 min, während der Peak bei 10 - 15 min in Relation zu den anderen Peaks kleiner ist. Im Permeat (kurzgestrichelte Linie) finden sich hauptsächlich Proteine im Molekulargewichtsbereich 20 - 30 min., welche im erfindungsgemäßen Protein fast vollständig abgetrennt worden sind.

In Fig. 8 ist ein HPLC-Diagramm für Ackerbohnenprotein gezeigt, ähnlich dem der Fig. 10. Auch dort ist eine deutliche Verschiebung der Peak-Intensität des Ackerbohnenfiltrats (gepunktete Linie) in Richtung 10 - 15 min im Retentat (strichpunktierte Linie) zu finden, während das Permeat (durchgezogene Linie) im Wesentlichen nur noch Proteine mit einer Retentionszeit von 18 - 27 min aufweist.

Fig. 7 ermöglicht einen Vergleich der HPLC-Diagramme von erfindungsgemäßen Erbsen (gepunktete Linie), Ackerbohnen- (durchgezogene Linie) und Mungbohnen- protein-lsolaten (gestrichelte Linie). Man erkennt, dass alle diese Leguminosen ähnliche Proteinpeaks aufweisen, wobei Erbsen verhältnismäßig weniger Protein im Peak zwischen 10 - 15 min pro Protein 17 - 25 min zu haben scheint, als Ackerbohnen oder Mungbohnen. In Fig. 11 sind Versuche über das Gelbildungsverhalten gezeigt. Die erfindungsgemäßem Leguminosenproteine bilden thermisch - aber auch über den pH-Wert - aktivierbare Gele, die lange elastisch sind. Die Eigenschaften der Gele wurden mittels Texturanalyse mit dem TA XT plus Texture Analyzer unter Verwendung des Stempels (SMS P 05) (Weg: 20 mm, Vor-, Test-, und Rückgeschwindigkeit: 1 ,0 mm/sec; Auslösekraft: 20 g) bei Raumtemperatur untersucht.

• Vorbereitung von 2 Proben: Protein (6 g bzw. 12 g Produkt) vorlegen und de- min. H2O (34 g bzw. 68 g) zugeben, Rühren bis zur Lösung des Proteins

• 30 mL der Probenlösung in ein Anton Paar Rheometer mit Metallzylinder mit Loch (H-CC27-D) geben

• Aufkochen der Probenlösung: Starttemperatur von 25 °C, Heizphase: Erhitzen auf 90 °C mit einer Heizrate von 6,5 °C/min, Haltezeit bei 90 °C für 15 min, Kühlphase: Abkühlen auf 25 °C mit einer Kühlrate von 4,0 °C, Haltezeit bei 25 °C für 10 min

• aufgekochte Probenlösung für 24 h bei Raumtemperatur lagern

• Texturanalyse mit dem TA XT plus Texture Analyzer

Bei der Messmethode wird ein Stempel langsam in die vorbereitete Probenlösung gedrückt, was dem ersten Peak entspricht. Beim Hineinfahren des Stempels in das Gel muss solange eine Kraft aufgebracht werden, bis der Stempel vollständig in das Gel eingedrungen ist. Die negative Kraft entspricht anschließend dem Zurückfahren des Stempels und dem elastischen Nachziehen des Gels. Danach wird der Vorgang wiederholt und der Stempel dringt ein zweites Mal in das Gel ein. Die Maximalkraft ist bei dem zweiten Vorgang meist geringer, da die Gelfestigkeit durch den ersten Vorgang noch beeinträchtigt ist. Je ähnlicher die Peaks sich dabei sind, desto größer ist die Elastizität des Gels. Deutlich erkennt man, dass unterschiedliche Kräfte zum Durchstoßen des Gels notwendig sind - wobei die Gelfestigkeit stark pH-Wert- abhängig ist. Während die Gelfestigkeit durch Acidifizierung auf einen pH-Wert von 6 gesteigert wird, nimmt diese durch weitere Verringerung der pH-Wertes ab. Dies lässt sich deutlich aus Figur 11 erkennen: dort bedeutet die durchgezogene Linie - erfindungsgemäße Erbsenproteinlösung ohne pH-Wert-Erniedrigung (pH = 7,6); gestrichelte Linie - pH = 6; strichpunktierte Linie - pH = 5 und gepunktete Linie - pH = 4.

Eine Differential-Scanning-Calorimetry-Analyse (DSC) (Fig. 12) zeigte, wie auch schon aus SDS-Gelen bekannt, dass eine thermische Behandlung (HTST) die Protei- ne veränderte. Die DSC-Messungen wurden durchgeführt, um die thermischen Eigenschaften des Proteins zu untersuchen, was Rückschlüsse auf den Denaturierungszustand des Proteins zulässt. Dabei werden trockene oder flüssige Proben erhitzt und deren Wärmeaufnahme über den untersuchten Temperaturbereich gemessen. Für die Messung wurde eine 50%ige Lösung des erfindungsgemäßen Proteins ohne Sterilisation sowie von denaturiertem EMPRO E86 HV, eines im Handel befindlichen, thermisch behandelten, pasteurisierten, vor der Sprühtrocknung auf einen pH- Wert von 8.2 - 9.2 eingestellten Proteins nach DE102006050619A1 , in demineralisier- tem Wasser hergestellt und in einen 100 pl Aluminium-Tiegel gefüllt. Die Messung wurde an einem DSC+ StaF System von Mettler Toledo® unter Stickstoff-Atmosphäre durchgeführt. Dabei wurde ein Temperaturbereich von 25 - 105 °C mit einer Heizrate von 10 °C/min untersucht. In Fig. 12 ist dabei erkennbar, dass das erfindungsgemäße Erbsenprotein ab einer Temperatur von ca. 84 °C Wärme aufnimmt, was dem Beginn der Denaturierung (T _onS et) entspricht. Die Wärmeaufnahme endet bei ca. 98 °C, sodass sich eine Denaturierungs-Peak-Temperatur (TdPeak) von etwa 91 °C ergibt. Dadurch zeigt sich, dass das erfindungsgemäße Erbsenprotein zuvor nicht Hitzebehandelt worden ist und deshalb noch native Proteine enthält. Im Vergleich dazu zeigt die denaturierte Probe der Emsland-Stärke Erbsenprotein Empro E 86 HV (Koagulation mittels pH-Wert-Anpassung und Wärme, sowie Pasteurisierung) Akeinerlei Wärmeaufnahme, da dieses Protein bereits thermisch denaturiert ist. Eine höhere Denaturierungstemperatur ist in der Regel auf größere und komplexere Proteine zurückzuführen.

Nachfolgend sind weitere Anwendungsbeispiele angegeben, die Einsatzmöglichkeiten der erfindungsgemäßen Proteine zeigen - weitere Anwendungen sind dem Fachmann offensichtlich.

Beispiel 5: Protein-angereichterte Pasta

Herstellung: 1 . Alle trockenen Zutaten gut vermischen

2. Kaltes Leitungswasser zugeben, bis eine Feuchtigkeit von etwa 30-34% erreicht wurde

3. Mischen/Kneten mit der Haussier® Nudelmaschine PN300 VXS für etwa 15 min

4. Mit einem single screw Extruder kombinieren und formen

5. Trocknung bis zu einem Feuchtigkeitsgehalt < 13%

Durch die Verwendung des erfindungsgemäßen Erbsenproteins konnte eine Glutenfreie und Protein-angereicherte Pasta hergestellt werden. Weitere Vorteile der Verwendung des erfindungsgemäßen Erbsenproteins sind eine hellere Farbe als bei dem Kartoffel protein Empro K, bei dem eine dunklere Farbe entstand und ein angenehmerer, weniger bitterer Geschmack als bei dem Kartoffel protein Empro K und dem Erbsenprotein Empro E 86 HV (einem denaturierten, temperaturbehan-delten Erbsenprotein von EMSLAND STÄRKE). Durch die Verwendung verschie-dener Proteine in Kombination, kann man unterschiedliche Texturen/Konsistenzen erreichen.

Beispiel 6: Schneidbares, veganes Käseimitat:

Verschiedene Geschmacksrichtungen erhältlich, z.B. "Cheddar-Käse-Geschmack"

1 . Alle T rockenstoffe mischen

2. Wasser und Fett wurden in einen beheizbaren Rührkessel gegeben und bei niedriger Drehzahl (300 U/rnin) auf 50 °C erwärmt, um das Fett zu schmelzen 3. Trockenmischung hinzufügen und unter Rühren (ca. 500 ll/min) auf 80-85 °C erwärmen, Temperatur für 5 min halten

4. In Formen gießen und bei 6-8 °C für 5 Tage kühl lagern

Durch die Verwendung der erfindungsgemäßen Erbsenproteins konnte ein schneidfähiges Käseimitat erzeugt werden, dessen Protein-Gehalt dem von Milch-Käse sehr viel näher angeglichen ist.

Beispiel 7: Vegane Eiscreme

1. Wasser und Milch in einen Thermomix® geben

2. Trockenstoffe mischen und bei Stufe 4 einrühren, nach einer Minute auf Stufe 3,5 verringern

3. Glukosesirup in der Mikrowelle erwärmen (2 min, 800 W)

4. Kokosfett mit dem zuvor erwärmten Glucosesirup in einem Kochtopf auf dem Herd schmelzen und bis zur vollständigen Auflösung verrühren

5. Mischung in den Topf geben, 1 min rühren

6. Auf 90 °C aufheizen und diese Temperatur für 10 min halten

7. Mischung mit einem Wasserbad auf 15 °C abkühlen

8. Aromen hinzugeben, über Nacht kühl lagern (6 °C)

9. Verarbeitung in der Eismaschine

Durch die Verwendung des erfindungsgemäßen Erbsenproteins konnte eine vegane Eiscreme erzeugt werden, die ein cremiges Mundgefühl und einen angenehmen leicht nussigen Geschmack aufwies. Zusätzlich ist die so hergestellte Eiscreme Pro- tein-angereichert. Beispiel 8: Vegane Burger

1. Hydrieren der TVPs 2. Bei Bedarf zerkleinern der TVPs

3. Zugabe aller weiteren Inhaltsstoffe und mischen aller Zutaten

4. Burger Patties formen

Die geformten Burger Patties können direkt gebraten werden oder zunächst eingefroren werden und erst zu einem späteren Zeitpunkt zubereitet werden. Auch nach dem Gefrier-Brat-Prozess bleibt die Funktionalität des erfindungsgemäßen Proteins erhalten. Das erfindungsgemäße Protein trägt hier zu einer Verbesserung der Produktbindung und Festigkeit des Patties bei.

Beispiel 9: Vegane Wurst

1. Alle trockenen Inhaltsstoffe mischen

2. Nassextrudat zerkleinern

3. Die vermischten Inhaltsstoffe zu Wasser und Essig zugeben und alles vermischen

4. Zerkleinertes Nassextrudat zugeben und vermischen

5. Mischung in eine Wursthülle füllen

6. Erhitzen der veganen Wurst in einem Konvektomaten bei 90 °C für 1.5 h

7. Auf 7 °C abkühlen und bei dieser Temperatur für ca. 48 h lagern

Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Erbsenproteins konnte eine pflanzenbasierte Wurst hergestellt werden. Durch die Verwendung des erfindungsgemäßen Proteins kann eine größere Proteinanreicherung als mit anderen Erbsenproteinen erreicht werden, da es eine geringere Viskosität aufweist und sich so Vorteile hinsichtlich der Verarbeitbarkeit ergeben.

Die Beschreibung der Offenbarung ist lediglich beispielhafter Natur und daher sollen Beispiele, die nicht vom Inhalt der Offenbarung abweichen, im Umfang der Offenbarung liegen. Solche Beispiele sind nicht als Abweichung vom Geist und Umfang der Offenbarung anzusehen. Die breiten Lehren der Offenbarung können in einer Vielzahl von Formen implementiert werden. Obwohl diese Offenbarung bestimmte Beispiele enthält, sollte der wahre Umfang der Offenbarung daher nicht darauf beschränkt sein, da andere Modifikationen beim Studium der Zeichnung, der Beschreibung und der folgenden Ansprüche offensichtlich werden.