CH644735A5

CH644735A5 - Verfahren zur gewinnung von casein mit vermindertem cholesteringehalt.

Info

Publication number: CH644735A5
Application number: CH186580A
Authority: CH
Inventors: Alta Jean Hefley; Henry Paul Furgal
Original assignee: Miles Lab
Priority date: 1979-03-12
Filing date: 1980-03-10
Publication date: 1984-08-31
Also published as: AU517713B2; DE3000327C2; NL8000076A; GB2043649A; JPS5650938B2; BE881445A; JPS55120754A; US4255455A; AU5631980A; DK104880A; NZ192487A; DE3000327A1; CA1130802A; IE48894B1; GB2043649B; FR2451167A1; FR2451167B1; IE792487L; SE8001236L

Description

s Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Casein mit einem verminderten Cholesteringehalt mit dem im Patentanspruch 1 aufgeführten Merkmalen.

Die Emulgiermittel, die zur Durchführung des erfin-dungsgemässen Verfahrens verwendbar sind, sind diejeni-lo gen, die wirksam sind, um die Menge von Cholesterin, die an Casein gebunden ist, zu vermindern. Bevorzugt verwendete Emulgiermittel haben einen das Hydrophilie-Lipophilie-Gleichgewicht kennzeichnenden HLB-Wert von 7 bis 16, und die sind vorzugsweise in wässrigen Medien löslich. Das 15 genannte Gleichgewicht wird in der Folge in Übereinstimmung mit der entsprechenden englischen Bezeichnung, die «hydrophilic-lipophilic Balance» lautet, als «HLB» abgekürzt. Beispiele für derartige Emulgiermittel, welche die Bindung zwischen Casein und Cholesterin vermindern, sind un-20 ter anderem die Polyglycerin-Fettsäureester und die Sorbit-Fettsäureester. Die Polyglycerin-Fettsäureester, die einen HLB-Wert im Bereich von 7,0 bis 16 aufweisen, sind bevorzugt. Am meisten bevorzugt von diesen sind die folgenden: Octaglycerin-monooleat, Octaglycerin-monostearat und Tri-25 glycerin-monostearat, die alle käuflich erhältlich sind, sowie Mischungen aus zwei oder mehr derartigen Emulgiermitteln. Diese Materialien können nach einer Vielzahl von Arbeitsverfahren hergestellt werden, die alle für den Fachmann auf diesem Gebiete gut bekannt sind, und es sei beispielsweise 30 auf die USA-Patentschriften Nr. 3 968 169 und 3 882 258 hingewiesen. Beispielsweise kann Glycerin polymerisiert werden, wobei sich das Polyglycerin bildet. Das Polyglyce-rin, wie zum Beispiel Triglycerin oder Octaglycerin, kann dann unter solchen Bedingungen mit einer Fettsäure ver-35 estert werden, dass sich ein Monoester bildet, wobei als Fettsäuren beispielsweise Oleinsäure, Stearinsäure und ähnliche verwendet werden können. Dabei bilden sich die bevorzugten Emulgiermittel, wie zum Beispiel das Octaglycerin-monooleat, das Octaglycerin-monostearat oder das Tri-40 glycerin-monostearat.

Das Octaglycerin-monooleat ist eine viskose Flüssigkeit, die bei einer Temperatur von 50 °C eine Viskosität von 16,000 mPa.s besitzt und eine Verseifungszahl von etwa 77 bis 88 aufweist sowie eine Jodzahl von 25 bis 35 besitzt und 45 einen HLB-Wert von .13,0 aufweist. Das Octaglycerin-monostearat ist ein Feststoff, der einen Mettler Tropfpunkt von 52 bis 57 °C aufweist, eine Verseifungszahl von etwa 77 bis 88 besitzt und eine Jodzahl von etwa 3,0 aufweist sowie einen HLB-Wert von etwa 13,0 aufweist. 5o Triglycerin-monostearat ist ein Feststoff, der einen Mettler-Tropfpunkt von 52 bis 55 °C, eine Verseifungszahl von 115 bis 135 und einen HLB-Wert von 7,2 besitzt.

Die Sorbit-Fettsäureester haben vorzugsweise einen HLB-Wert, der zwischen etwa 7 und 16 liegt. Die am mei-55 sten bevorzugten von diesen Materialien sind im Handel erhältlich, und dazu gehören Polyoxyäthylen-(20)-sorbitan-monostearat, mit einem HLB-Wert von 14,9; Polyoxyäthy-len-(20)-sorbitan-monopalmitat mit einem HLB-Wert von 15,5 und ähnliche. Für einen Fachmann auf diesem Gebiete 6o ist es klar, dass auch Mischungen aus derartigen Emulgato-ren hergestellt werden können, die dann einen HLB-Wert im gewünschten Bereich besitzen. Beispielsweise weist eine Mischung, welche 25 Gew.-% an Polyoxyäthylen-(20)-sorbi-tan-monostearat, das einen HLB-Wert von 14,9 aufweist, 65 und 75 Gew.-% an Sorbitan-monostearat, das einen HLB-Wert von 4,7 besitzt, enthält, einen HLB-Wert von 7,0 auf. Andere Mischungen an Emulgatoren können hergestellt werden, wie dies für den Fachmann bekannt ist, um eine Mi

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schung zu erhalten, die irgendeinen HLB-Wert im bevorzugten Bereich besitzt.

Geeignete wässrige Medien, die Casein und Cholesterin enthalten, die nach dem erfindungsgemässen Verfahren behandelt werden können, sind käuflich erhältlich oder können leicht aus käuflich erhältlichen Materialien hergestellt werden. Beispielsweise ist die im Handel befindliche Magermilch eine wässrige Mischung, die Casein und etwa 0,5 bis 1,75 mg Cholesterin pro 100 ml enthält. Das wässrige Medium kann auch aus nicht fetten Trockenmilchfeststoffen hergestellt werden, welche etwa 15 bis 30 mg Cholesterin pro 100 g enthalten oder auch aus käuflich erhältlichem Casein, welches etwa 15 bis 30 mg Cholesterin pro 100 g Casein enthält. Wenn man in dieser Weise das wässrige Medium herstellt, dann wird es zwischen 10 und 20 Gew.-Teilen an Milchfeststoffen oder Casein enthalten und zwischen 80 und 90 Gew.-Teilen Wasser.

Bei der Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens wird ein wirksames, die Bindung zwischen Casein und Cholesterin verminderndes Emulgiermittel in dem oben erwähnten wässrigen Medium dispergiert, welches Casein und Cholesterin enthält. Die wirksame Menge an dem die Bindung vermindernden Emulgiermittel, beispielsweise Octa-glycerin-monooleat oder Octaglycerin-monostearat, die in dem wässrigen Medium dispergiert wird, hängt von der Menge an Cholesterin in der zu behandelnden Probe und der Menge an Cholesterin ab, die in dem isolierten Casein vorhanden sein darf, jedoch kann diese Menge empirisch ohne langwierige Versuche bestimmt werden. Es zeigte sich jedoch, dass die Konzentration des Emulgiermittels in breiten Grenzen variiert werden kann, die im Bereich von etwa 0,05 Gew.-% pro Volumen bis 1,0 Gew.-% pro Volumen, bezogen auf das Gesamtvolumen des wässrigen Mediums liegt, das behandelt werden soll, wobei man dabei einen niedrigen Cholesteringehalt in dem isolierten Casein erreicht. Vorzugsweise wird die Konzentration des Emulgiermittels im Bereich von 0,2 bis 0,5 Gew.-% pro Volumen, bezogen auf das Gesamtvolumen des zu behandelnden wässrigen Mediums liegen.

Verschiedene Arbeitsvorgänge können angewandt werden, um das Emulgiermittel in dem wässrigen Medium zu di-spergieren. Beispielsweise kann das Emulgiermittel dem wässrigen Medium unter Rühren zugesetzt werden, indem man irgendeinen Hochgeschwindigkeitsmischer anwendet oder eine Vorrichtung die Scherkräfte hervorruft. Die Menge an Rühren oder an Bewegung der Mischung ist nicht kritisch, sofern gewährleistet ist, dass die Mischung ausreichend bewegt wird, um das Emulgiermittel in dem wässrigen Medium zu dispergieren.

Die Temperatur, bei der das wässrige Medium belassen wird, kann in weiten Grenzen schwanken, die im Bereich von etwa 4 bis 45 °C liegen können. Vorzugsweise wird die Temperatur im Bereich von 26 bis 43 °C aufrechterhalten.

Die Zeit, während welcher das Emulgiermittel mit dem wässrigen Medium in Berührung gehalten wird, ehe das Casein isoliert wird, kann im Bereich von etwa 1 Minute bis 90 Minuten liegen. Sehr gute Verminderungen des Cholesteringehaltes in dem isolierten Casein wurden erreicht, indem man das Emulgiermittel mit dem wässrigen Medium während etwa 15 Minuten in Berührung hielt. Bei manchen Proben können jedoch längere Berührungszeiten nötig sein, um die gewünschte Verminderung des Cholesteringehaltes zu erreichen. Vorzugsweise wird die Berührungszeit im Bereich von etwa 15 bis 90 Minuten liegen. Längere Berührungszeiten führen nämlich zu keiner feststellbaren zusätzlichen Verminderung des Cholesteringehaltes in dem isolierten Casein.

Nachdem man das wässrige Medium mit dem Emulgiermittel behandelt hat, kann das Casein, welches einen verminderten Cholesteringehalt besitzt, nach irgendwelchen bekannten Arbeitsverfahren isoliert werden, wie zum Beispiel durch eine isoelektrische Ausfällung, eine enzymatische Koagulation und ähnliches. Die isoelektrische Ausfällung ist 5 der bevorzugte Arbeitsvorgang. Wenn man eine isoelektrische Ausfällung durchführt, dann wird das wässrige Medium im allgemeinen auf etwa 45 bis 60 °C erwärmt und der pH-Wert des wässrigen Mediums wird auf einen pH-Wert von etwa 4,4 bis 4,6 eingestellt, um das Casein auszufällen, io Der pH-Wert der Mischung liegt vor der Einstellung üblicherweise im Bereich von 6,0 bis 7,0. Der pH-Wert kann eingestellt werden, indem man irgendeine geeignete saure Substanz zugibt, wie zum Beispiel Essigsäure, Chlorwasserstoffsäure, Milchsäure, Phosphorsäure, Schwefelsäure, saure 15 Puffersalze und ähnliches.

Im Falle der enzymatischen Koagulation wird ein geeignetes Enzym, welches die Milchgerinnung hervorruft, lediglich zu dem mit dem Emulgiermittel behandelten, wässrigen Medium in ausreichender Menge zugesetzt, um eine Koagu-2o lation des Caseins zu erreichen. Zu derartigen Enzymen gehören das Lab von Kälbern, aus Mikroorganismen stammendes Lab und ähnliches.

Das so isolierte Casein kann dann aus dem löslichen Teil des wässrigen Mediums sich irgendeinem geeigneten Arbeits-25 verfahren isoliert werden, wie zum Beispiel durch Zentrifu-gieren, durch Filtration, durch Dekantation und durch ähnliche Arbeitsverfahren. Sobald das Casein gewonnen ist, kann das isolierte Casein gepresst werden, um einen Über-schuss an Feuchtigkeit zu entfernen und es kann so verwen-30 det werden, wie es vorliegt oder getrocknet werden, indem man übliche TrocknungsVorrichtungen anwendet, wie zum Beispiel eine Sprühtrocknung, eine Trommeltrocknung, eine Gefriertrocknung, eine Vakuumtrocknung und ähnliche Trockenvorgänge.

35 In manchen Fällen kann das isolierte Casein restliche Mengen von Molkenprotein, löslichen Kohlehydraten und Mineralsalzen enthalten. Diese Komponenten können durch eine wässrige Extraktion entfernt werden, beispielsweise indem man Wasser verwendet, und zwar vorzugsweise warmes 40 Wasser oder Wasser welches einen sauren pH-Wert besitzt, vorzugsweise einen in der Nähe des isoelektrischen pH-Wertes von Casein.

Für den Fachmann auf diesem Gebiet ist es klar, dass das oben beschriebene Verfahren als absatzweises oder als 45 kontinuierliches Verfahren durchgeführt werden kann und dass die bevorzugten Bedingungen von dem ausgewählten Verfahren und von der angewandten Vorrichtung abhängen werden. Die oben erwähnten bevorzugten Bedingungen beziehen sich auf eine in einzelnen Ansätzen durchgeführte Arso beitsmethodik. Bei einem kontinuierlichen Arbeitsverfahren kann es möglich sein, die Berührungszeiten und die Konzentrationen zu vermindern, wobei man dennoch eine gute Verminderung des Cholesterins erreicht.

Das isolierte Casein, das einen verminderten Cholesterin-55 gehalt besitzt, kann wie es ist verwendet werden, um das im Handel erhältliche gegenwärtig verwendete Casein in Nahrungsmitteln zu ersetzen, wobei dadurch in wünschenswerter Weise der Gesamtcholesteringehalt in dem jeweiligen Nahrungsmittel vermindert wird. Das Casein kann auch weiter-60 verarbeitet werden, um ein Caseinat zu bilden, wie dies für den Fachmann auf diesem Gebiet bekannt ist, und es kann in dieser Weise eingesetzt werden, um die käuflich erhältlichen Caseinate zu ersetzen.

Der Cholesteringehalt des Caseins kann bestimmt wer-65 den, indem man ein Verfahren anwendet, das auf den Methoden beruht, die in dem Buch mit dem Titel «A.O.A.C. Officiai Methods Of Analysis» Ausgabe XII und in dem zweiten Anhang zur Ausgabe XII erwähnt sind. Eine Probe

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von 10 g Casein wird in einen Siedekolben von 250 ml gegeben und mit 10 ml einer Kaliumhydroxydlösung und 30 ml Reagenzalkohol während etwa 1 Stunde gekocht, um eine Verseifung der Probe zu erreichen. Die verwendete Kaliumhydroxydlösung enthielt 60 Gew.-% an Kaliumhydroxyd. Die nach dem Kochen erhaltene Lösung wird dann gekühlt und 3mal mit je 100 ml Portionen Petroläther ausgeschüttelt. Die Petrolätherextrakte werden miteinander vereinigt und 2- oder 3mal mit Anteilen von 75 bis 100 ml Wasser gewaschen. Der gewaschene Petrolätherextrakt wird über wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet, filtriert und eingeengt, wobei man einen Rückstand erhält. Zu diesem Rückstand gibt man 1,6 ml Pyridin und 2,4 ml Essigsäureanhydrid und erhitzt die Mischung in einem Dampfbad, bis die Reagenzien abgedampft sind, um den Rückstand zu verestern. Der ver-esterte Rückstand wird dann mit Chloroform auf ein Gesamtvolumen von 10 ml eingestellt. Der Cholesteringehalt wird durch Gaschromatographie bestimmt und mit einer standardisierten Cholesterinlösung verglichen, um die |ig an Cholesterin pro einem jxl der Lösung zu bestimmen.

Die Erfindung sei nun an Hand folgender Beispiele näher erläutert.

Beispiel I

Dieses Beispiel veranschaulicht eine typische Arbeitsweise zur Herstellung von Casein mit vermindertem Cholesteringehalt nach dem erfindungsgemässen Verfahren.

Zwei getrennte Anteile von je 1 Liter Magermilch wurden in einem Wasserbad auf etwa 45 °C erhitzt. Zu einem der Probenanteile, nämlich zur Vergleichsprobe, gab man dann eine ausreichende Menge an Essigsäure (20-35 Vol.-%), um den pH-Wert der Mischung auf etwa 4,6 einzustellen und um

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das Casein auszufällen. Das ausgefällte Casein wurde aus • der Mischung durch Dekantieren abgetrennt, 6mal mit etwa 500 ml an warmem Wasser gewaschen, um restliche, lösliche Molkenbestandteile zu entfernen und einfach gepresst, um

5 das restliche Wasser zu entfernen. Diese Vergleichsprobe wurde auf ihren Feuchtigkeitsgehalt getestet und der Cholesteringehalt wurde nach dem oben beschriebenen Test bestimmt und auf das Trockengewicht der Probe bezogen.

In der zweiten Probe, welche die Testprobe darstellt, io wurden durch Rühren etwa 3 g Octaglycerin-monooleat dispergiert, und die so behandelte Probe wurde bei einer Temperatur von etwa 45 °C während 30 Minuten belassen. Das verwendete Octaglycerin-monooleat war das Produkt mit der Markenbezeichnung «Santone 8-1-0» der Firma Durkee 15 Industriai Foods Group, SCM Corp., und die angewandte Menge entspricht 0,3 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtvolumen der Probe. Die Probe wurde dann mit einer ausreichenden Menge Essigsäure (20-35 Vol.-%/Vol.) behandelt, um den pH-Wert auf etwa 4,6 einzustellen und das Casein aus-20 Zufällen. Das ausgefällte Casein wurde aus der Mischung durch Dekantieren entfernt, 6mal mit etwa 500 ml warmem Wasser gewaschen, um restliche Mengen an löslichen Molkenbestandteilen zu entfernen, und dann einfach gepresst, um das restliche Wasser zu entfernen. In dieser Testprobe 25 wurde dann der Feuchtigkeitsgehalt bestimmt, und sie wurde auf ihren Cholesteringehalt nach dem oben beschriebenen Testverfahren getestet, und dieser wurde dann, bezogen auf das Trockengewicht, angegeben.

Die Ergebnisse, bezüglich des Cholesteringehaltes des 30 isolierten Caseins beider Proben, sind in der folgenden Tabelle I zusammengestellt.

Tabelle I

Probe Cholesteringehalt* % Cholesterin-

des isolierten Caseins Verminderung

Vergleichsprobe 27,6mg/100g -

Testprobe 2,8 mg/100 g 90%

* Der Cholesteringehalt wird bezogen auf das Trockengewicht der Probe angegeben.

Die in der obigen Tabelle I angegebenen Werte zeigen deutlich die Wirksamkeit des erfindungsgemässen Verfahrens, bei dem in überaus deutlicher Weise der Cholesteringehalt des so isolierten Caseins vermindert wird.

Beispiel II

Dieses Beispiel veranschaulicht den Einfluss der Konzentration an dem Octaglycerin-monooleat auf den Cholesteringehalt eines nach dem erfindungsgemässen Verfahren hergestellten Caseins.

Sieben getrennte Portionen von je einem Liter Magermilch wurden in einem Wasserbad auf eine Temperatur von 32,2 °C erhitzt. In jeder dieser getrennten Proben wurde dann die angegebene Gewichtsmenge Octaglycerin-monooleat dispergiert, die einer Konzentration entspricht, die im Bereich von 0,05 bis 1,0 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtvolumen der Probe liegt. Die behandelten Proben wurden bei einer Temperatur von 32,2 °C während 15 Minuten belassen und dann erhitzte man sie rasch auf 45 °C und behandelte sie mit einer ausreichenden Menge an Essigsäure (20-35 Vol.-%/Vol.), um den pH-Wert der Probe auf 4,6 einzustellen und dadurch das Casein auszufallen. Das so ausgefällte Casein wurde mehrere Male mit warmem Wasser gewaschen, um restliche Bestandteile zu entfernen, und gepresst, um den Überschuss an Wasser zu entfernen. Der Cholesteringehalt jeder Probe wurde nach dem oben be-50 schriebenen Test bestimmt und auf der Basis des Trockengewichtes mit einer Vergleichsprobe an Casein verglichen. Die Vergleichsprobe wurde in der gleichen Weise isoliert, jedoch ohne Zugabe des Octaglycerin-monooleates.

Die Ergebnisse dieses Tests sind in der folgenden Tabelle 55 II zusammengestellt.

Tabelle II

Konzentration an Octa- Verminderung an Cholesterin in %, 60 glycerin-Monooleat auf Basis des Trockengewichtes

0,05% 29

0,1% 29

0,2% 83

65 0,3% 90

0,4% 87

0,5% 56

1,0% 24

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In der obigen Tabelle und auch in den folgenden Abschnitten wird die Konzentration an dem Octaglycerin-monooleat in Gew.-%, bezogen auf das Gesamtvolumen der Probe angegeben.

Die in der Tabelle II zusammengestellten Ergebnisse zeigen, dass eine gute Verminderung des Cholesteringehaltes über einen weiten Konzentrationsbereich an dem Octaglycerin-monooleat festzustellen ist. Die optimale Verminderung des Cholesteringehaltes tritt bei einer Konzentration dieses Emulgatore auf, die zwischen 0,2 und 0,5 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtvolumen liegt.

Beispiel III

Dieses Beispiel veranschaulicht den Einfluss der Berührungszeit mit dem Emulgator auf den Cholesteringehalt des nach dem erfindungsgemässen Verfahren hergestellten Caseins.

Sechs getrennte Proben von je einem Liter Magermilch wurden in einem Wasserbad auf 21 °C erhitzt. In jeder Probe wurden unter Rühren 5 g Octaglycerin-monooleat dispergiert, was einer Konzentration von 0,5 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtvolumen entspricht. Die behandelten Proben wurden dann jeweils bei einer Temperatur von 21 °C während einer bestimmten Zeit belassen, die zwischen etwa 1 und 90 Minuten liegt. Am Ende der jeweils ausgewählten Zeitspanne wurde jede Probe auf 45 °C erhitzt und ihr pH-Wert wurde auf 4,6 eingestellt, indem man ausreichende Mengen an Essigsäure (20-35 Vol.-%/Vol.) zusetzte, um das Casein auszufällen. Das ausgefällte Casein wurde dann mit warmem Wasser gewaschen, um restliche, lösliche Komponente zu entfernen, und gepresst, um den Überschuss an Wasser zu entfernen. Der Cholesteringehalt jeder der isolierten Caseinproben wurde bestimmt, indem man den oben beschriebenen Test durchführte, und er wurde auf Basis des Trockengewichtes mit einer Vergleichsprobe an Casein verglichen. Das Casein der Vergleichsprobe wurde in gleicher Weise isoliert, jedoch erfolgte dabei keine Behandlung mit dem Octaglycerin-monooleat.

Die Ergebnisse dieses Tests sind in der folgenden Tabelle III zusammengestellt.

Tabelle III

Berührungszeit in Minuten % Verminderung an Cholesterin auf

Basis des Trockengewichtes

1 24

15 51

35 54

50 62

70 63

90 53

Die obigen Ergebnisse zeigen, dass die Berührungszeit zwischen dem Octaglycerin-monooleat und der Magermilch in weiten Grenzen variiert werden kann und dass immer noch eine gute Verminderung des Cholesterines in dem isolierten Casein erreicht wird. Die optimale Cholesterin-verminderung tritt in einem Zeitraum auf, der zwischen 15 und 90 Minuten liegt.

Beispiel IV

Dieses Beispiel veranschaulicht den Einfluss der Temperatur, die bei der Berührung mit dem Emulgator angewandt wird, auf den Cholesteringehalt des nach dem erfindungsgemässen Verfahren isolierten Caseins.

Sechs getrennte Proben von je einem Liter Magermilch wurden in einem Wasserbad auf die jeweilige ausgewählte Temperatur erhitzt, wobei die Behandlungstemperaturen zwischen etwa 4 und 43 °C lagen. Zu jeder Probe setzte man dann 5 g Octaglycerin-monooleat zu, was einer Konzentration von 0,5 Gew.-%/Vol. entspricht, und dispergierte dieses in den Proben durch Rühren. Die behandelten Proben wurden bei den jeweiligen Temperaturen während 15 Minuten belassen. Die Temperatur jeder Probe wurde nach dieser Zeit rasch auf etwa 45 °C eingestellt und der pH-Wert jeder Probenmischung auf einen pH-Wert von etwa 4,6 gebracht, indem man ausreichende Mengen an Essigsäure (20-35 Vol.-%/Vol.) zusetzte, um das Casein auszufallen. Das ausgefällte Casein wurde von dem löslichen Anteil der Mischung entfernt und mit Wasser gewaschen, um restliches Molkenprotein, Salze und andere lösliche Komponenten zu entfernen. Das gewaschene Casein wurde dann gepresst, um den Überschuss an Wasser zu entfernen. Der Cholesteringehalt jeder Probe wurde bestimmt, indem man den Test durchführte, der oben beschrieben ist, und er wurde bezogen auf das Trockengewicht mit einer Vergleichsprobe an Casein verglichen. Die Vergleichsprobe an Casein wurde in der gleichen Weise isoliert, wobei jedoch keine Behandlung mit dem Octaglycerin-monooleat durchgeführt wurde.

Die Ergebnisse dieser Tests sind in der folgenden Tabelle IV zusammengestellt.

Tabelle IV

Behandlungstemperatur % Cholesterinverminderung auf Basis in°C des Trockengewichtes

4 45

21 45

26.7 53

32.2 57

37.8 87

43.3 95

Man sieht aus den obigen Ergebnissen, dass die Temperatur in weiten Bereichen geändert werden kann und dass dennoch eine gute Verminderung des Cholesterines in dem isolierten Casein erreicht wird. Das Ausmass der Cholesterinverminderung nimmt mit ansteigender Temperatur zu. Eine optimale Cholesterinverminderung wird bei einer Temperatur erreicht, die zwischen etwa 26 und 43 °C liegt.

Beispiel V

Dieses Beispiel veranschaulicht die Wirksamkeit des erfindungsgemässen Verfahrens, einen niederen Cholesteringehalt bei Casein zu erreichen, das aus einer wässrigen Mischung von Trockenmilchfeststoffen isoliert wurde.

Zwei wässrige Suspensionen von fettfreier Trockenmilch wurden hergestellt, die 100 g fettfreie Trockenmilch in 900 ml Wasser dispergiert enthielten. Jede Probe wurde dann auf eine Temperatur von etwa 45 °C in einem Wasserbad erhitzt. Eine Probe, nämlich die Probe zu Vergleichszwecken, wurde mit Essigsäure (20-35 Vol.-%/Vol.) behandelt, um den pH-Wert der Mischung auf etwa 4,6 einzustellen, um das Casein auszufällen. Das ausgefällte Casein wurde von der Mischung abgetrennt, 6mal mit warmem Wasser gewaschen und gepresst, um den Überschuss an Wasser zu entfernen. In dieser Vergleichsprobe wurde der Feuchtigkeitsgehalt und der Cholesteringehalt, bezogen auf das Trockengewicht, bestimmt, und zwar unter Anwendung des oben beschriebenen Tests.

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15

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25

30

35

40

45

50

55

60

65

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In dem zweiten Probenanteil, der die Testprobe ist, wurden etwa 3,5 g Octaglycerin-monooleat dispergiert, was 0,35 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtvolumen der Mischung entspricht. Die so behandelte Probe wurde etwa 45 Minuten lang bei 45 °C belassen. Die Testprobe wurde dann mit einer ausreichenden Menge an Essigsäure (20-35 Vol.-%/Vol.) behandelt, um den pH-Wert auf etwa 4,6 einzustellen und so das Casein auszufallen. Das ausgefällte Casein wurde von der Mischung durch Dekantieren abgetrennt, 6mal mit warmem Wasser gewaschen und gepresst, um den Überschuss an Feuchtigkeit zu entfernen. In der Testprobe wurde dann der Feuchtigkeitsgehalt bestimmt und ebenso der Cholesteringehalt, bezogen auf das Trockengewicht, indem man den oben beschriebenen Test anwandte.

Die dabei erhaltenen Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle V zusammengestellt.

Tabelle V

Probe % Cholesterinverminderung auf Basis des Trockengewichtes

Vergleichsprobe -

Testprobe 85

Dieses Beispiel zeigt, dass das Verfahren sehr wirksam ist, um den Cholesteringehalt eines Caseines zu vermindern, das aus einer wässrigen Mischung von Trockenmilchfeststoffen isoliert wurde.

Beispiel VI

Dieses Beispiel veranschaulicht den Einfluss des HLB-Werkes der Emulgiermittel auf den Cholesteringehalt des isolierten Caseines, das nach dem erfindungsgemässen Verfahren hergestellt wurde.

Acht getrennte Proben von je einem Liter Magermilch wurden in einem Wasserbad auf etwa 43,3 °C erhitzt. Zu einer Probe, die auf 45 °C erhitzt wurde, welche die Probe zu Vergleichszwecken darstellt, wurde dann eine ausreichende Menge an Essigsäure (20-33 Vol.-%/Vol.) zugesetzt, um den pH-Wert der Mischung auf etwa 4,6 einzustellen und das Casein auszufallen. Das ausgefällte Casein wurde von der Mischung abgetrennt, 6mal mit etwa 500 ml Wasser gewaschen und einfach gepresst, um den Rest des Wassers zu entfernen. In dieser Vergleichsprobe wurde der Feuchtigkeitsgehalt festgestellt und der Cholesteringehalt nach dem oben beschriebenen Test bestimmt, und zwar bezogen auf das Trockengewicht.

In den restlichen Proben, welche die Testproben darstellten, wurde getrennt etwa 5 g des jeweiligen ausgewählten Emulgiermittels dispergiert, indem man einmischte und rührte. Die angewandte Menge an Emulgiermittel entspricht 0,5 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtvolumen der Probe.

Die ausgewählten Emulgiermittel, die in der folgenden Tabelle VI zusammengestellt sind, hatten einen HLB-Wert, der zwischen 2 und 16 lag. Die so behandelten Proben wurden während 15 Minuten bei einer Temperatur von etwa 43 °C s belassen. Anschliessend wurden dann die Proben rasch auf etwa 45 °C erhitzt, und es wurde eine ausreichende Menge an Essigsäure (20-35 Vol.-%/Vol.) zugesetzt, um den pH-Wert auf etwa 4,6 einzustellen und dadurch das Casein auszufällen. Das ausgefällte Casein wurde dann von der Mischung io abgetrennt, 6mal mit etwa 500 ml Wasser gewaschen und gepresst, um den Überschuss an Wasser zu entfernen. In diesen Testproben wurde dann der Feuchtigkeitsgehalt festgestellt und der Cholesteringehalt, bezogen auf das Trockengewicht bestimmt, indem man das oben erwähnte Testverfahren 15 durchführte und dieser Cholesteringehalt wurde mit der Vergleichsprobe verglichen.

Die bei diesen Tests gefundenen Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle VI zusammengestellt.

Tabelle VI

Emulgiermittel HLB-Wert % Cholesterinver minderung auf Basis des Trockengewichtes

Polyoxyäthylen-(20)-sorbi-

tan-monopalmitat

15,5

20

Octaglycerin-monooleat

13,0

42

Octaglycerin-monostearat

13,0

71

Mischung A

13,0

20

Triglycerin-monostearat

7,0

35

Mischung B

7,0

20

Decaglycerin-decaoleat

2,0

0

Die in der Tabelle VI angeführte Mischung A enthielt die folgenden Bestandteile:

82,5 Gew.-% Polyoxyäthylen-(20)-sorbitan-monostearat, 40 dessen HLB-Wert 14,9 betrug und 17,5 Gew.-% Sorbitan-monostearat, dessen HLB-Wert 4,7 betrug.

Die in der Tabelle VI angeführte Mischung B enthielt die folgenden Bestandteile:

45 25 Gew.-% Polyoxyäthylen-(20)-sorbitan-monostearat und 75 Gew.-% Sorbitan-monostearat.

Aus den in der Tabelle VI angeführten Werten sieht man, dass Emulgiermittel, die den bevorzugten HLB-Wert besitzen, der im Bereich von 7 bis 16 liegt, wirksam sind, um den so Cholesteringehalt des isolierten Caseines zu vermindern. Die optimale Verminderung des Cholesteringehaltes wird erreicht, indem man die Polyglycerin-fettsäureester verwendet, die einen HLB-Wert aufweisen, der vorzugsweise im Bereich von 7 bis 13 liegt.

Claims

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1. Verfahren zur Gewinnung von Casein mit vermindertem Cholesteringehalt aus einem wässrigen Medium, welches Casein und Cholesterin enthält, durch Dispergieren eines Emulgiermittels, welches die Bindung zwischen Casein und Cholesterin schwächt im genannten Medium und nachfolgende Isolierung des Caseins mit vermindertem Cholesteringehalt aus dem Medium.

2. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Emulgiermittel einen die Hydrophilie und Lipophilie kennzeichnenden HLB-Wert von 7 bis 16 aufweist, und dass es in dem wässrigen Medium löslich ist.

2

PATENTANSPRÜCHE

3. Verfahren nach Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Emulgiermittel einen Polyglycerin-Fett-säureester enthält.

4. Verfahren nach Patentanspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Emulgiermittel Octaglycerin-mono-oleat, Octaglycerin-monostearat oder Triglycerin-mono-stearat ist.

5. Verfahren nach Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Emulgiermittel einen Sorbitfettsäureester enthält.

6. Verfahren nach einem der Patentansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Emulgiermittel dem wässrigen Medium in einer Menge von 0,05 bis 1,0 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gesamtvolumen der wässrigen Mischung zugesetzt wird, vorzugsweise in einer Menge von 0,2 bis 0,5 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gesamtvolumen der wässrigen Mischung.

7. Verfahren nach einem der Patentansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Emulgiermittel im wässrigen Medium bei einer Temperatur im Bereich von 4 bis 45 °C zugesetzt wird und vorzugsweise bei einer Temperatur, die im Bereich von 26 bis 43 °C liegt.

8. Verfahren nach einem der Patentansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das zugesetzte Emulgiermittel mit dem wässrigen Medium während eines Zeitraumes von 1 bis 90 Minuten in Berührung gebracht wird, ehe das Casein isoliert wird, und zwar vorzugsweise während eines Zeitraumes von 15 bis 90 Minuten.

9. Verfahren nach einem der Patentansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Casein isoliert wird, indem man eine isoelektrische Ausfallung aus dem wässrigen Medium vornimmt.

10. Verfahren nach einem der Patentansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass man das isolierte Casein wäss-rig extrahiert, um restliche Molkenproteine, lösliche Kohlehydrate und lösliche Salze zu entfernen.

Casein ist eine Mischung aus Phosphoproteinen, die natürlich in Milch, Käse, Bohnen und Nüssen vorkommen. Es wird üblicherweise aus Magermilch isoliert, indem man eine isoelektrische Ausfällung oder eine enzymatische Koagulation vornimmt. Das isolierte und gewonnene Protein enthält alle der üblichen Aminosäuren und es ist insbesondere reich an essentiellen Aminosäuren. Auf Grund seines vom Ernährungsstandpunkt her wünschenswerten Gleichgewichtes ist Casein als Bestandteil für viele Nahrungsmittelprodukte sehr nützlich, wie zum Beispiel als Bestandteil von fleischnachahmenden Produkten, Käsearten und anderen Molkereiprodukten. Unglückseligerweise hat das Casein, das im Handel erhältlich ist, einen relativ hohen Gehalt an Cholesterin, der im allgemeinen zwischen 15 und 30 mg/100 g liegt. Dieser hohe Cholesterinspiegel grenzt die Verwendbarkeit des Caseins in bestimmten Nahrungsmitteln ein, in welchen ein niedriger Cholesterinspiegel wünschenswert ist.