DD158610A1

DD158610A1 - Verfahren zur enzymatischen vorbehandlung von huelsenfruechten und stueckigem trockengemuese

Info

Publication number: DD158610A1
Application number: DD22955381A
Authority: DD
Inventors: Willy Bock; Manfred Krause; Edeltraud Friedrich; Herbert Geilsdorf; Hans Henniger
Original assignee: Willy Bock; Manfred Krause; Edeltraud Friedrich; Herbert Geilsdorf; Hans Henniger
Priority date: 1981-04-28
Filing date: 1981-04-28
Publication date: 1983-01-26

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur enzymatischen Vorbehandlung von Huelsenfruechten, insbesondere von Erbsen, Bohnen und Linsen. Ziel der Erfindung ist die Herstellung von Trockenprodukten mit verbesserten sensorischen Merkmalen und verkuerzten Kochzeiten. Es besteht die Aufgabe, bei Leguminosensamen mit ausgewaehlten pektinolytischen Enzymen und unter definierten Bedingungen eine gewebeerweichende Wirkung zu erzielen. Das Wesentliche der Erfindung besteht darin, Pektatlyasen und/oder Pektinlyasen auf Leguminosensamen waehrend oder nach d. Quellung in waessriger Suspension bei einem pH-Wert zwischen 6,0 und 8,0 einwirken zu lassen, und zwar bei gleichzeitiger Anwesenheit von Reagenzien, welche durch Dissoziation Anionen bilden, die vorhandene Calciumionen binden koennen.

Description

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Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur enzymatischen Vorbehandlung von Hülsenfrüchten, insbesondere Erbsen, Bohnen und Linsen sowie von stückigem Trockengemüse.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Bei der bekannten Herstellung von Trockenprodukten aus Leguminosensamen und stückigem Trockengemüse mit verkürzter Zubereitungszeit (z. B. der sogenannten TEMPO-ErZeugnisse) werden die gequollenen Erbsen, Bohnen und Linsen einem hydro thermischen Aufschluß bei Überdruck und Temperaturen bis 120 ⁰C unterworfen. Bei der sich anschließenden Trocknung entsteht ein erheblicher Anteil geplatzter (Schmetterlingseffekt), dunkel verfärbter und geschmacklich beeinträchtigter Samen· Neben modifizierten Formen dieses hydro thermischen Aufschlußverfahrens existiert eine Reihe von Verfahrensweisen zur Verkürzung der Zubereitungszeit bei Leguminosensameη durch eine enzymatische oder chemische Vorbehandlung. So sollen getrocknete Erbsen in wäßriger

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Suspension mit pektineIytischen Enzymen, die einen hohen Gehalt an Polymethylgalakturonasen und Polygalakturonasen aufweisen, behandelt werden. Zusätzlich ist vor der abschließenden Trocknung das Garen in strömendem Dampf bei 110 ⁰C vorgesehen. Eine wesentliche Verbesserung der Wirkung pektinoIytischer Enzyme und damit ein Verzicht auf die Anwendung von Teperaturen über 100 °C wird möglich, wenn man die in Leguminosensamen enthaltenen Pektinasein·» hibitoren in einer vorgeschalteten Prozeßstufe thermisch inaktiviert.

Außerdem ist eine Gewebeerweichung bei Leguminosensamen erreichbar, wenn diese in wäßrigen Lösungen gequollen werden, die Kochsalz, chelatbildende Substanzen, wie Ethylendiamintetraessigsäure oder Polyphosphate und alkalisierende Komponenten, wie Bicarbonate und Carbonate, enthalten. Der pH-Wert solcher Lösungen liegt bei 9,0, und die Konzentration an zugesetzten Salzen beträgt bis zu 5 %· Eine Behandlung von Leguminosensamen mit Alkalien führt jedoch nachgewiesenermaßen sowohl zu sensorischen als auch ernährungsphysiologischen Nachteilen.

Die bekannten Verfahren schöpfen die insgesamt vorhandenen Möglichkeiten der Gewebeerweichung bei Leguminosensamen nur teilweise aus.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, die bei den bekannten Verfahren auftretenden Mangel in der Qualität der Fertigprodukte und im technologischen Ablauf durch einen schonenden enzymatischen Aufschluß der Leguminosensamen sowie eine verbesserte Prozeßführung weitgehend zu beseitigen.

Dalegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die gewünschte gewebeerweichende Wirkung mit ausgewählten pektinoIytischen Enzymen und unter definierten Bedingungen an gequollenen

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3 Leguminosensamen zu erzielen.

Es wurde gefunden, das dies erreicht wird, wenn man Legu·= minosensamen während der Quellung oder im gequollenen Zustand im neutralen bis schwach sauren pH-Bereich, d. h. im pH-Bereich von 6 bis 8, mit einem solchen Pektinase— präparat behandelt, das als wirksame Enzyme Pektatlyasen und/oder Pektinlyasen enthalte Der gewebeerweichende enzymatische Effekt wird erfindungsgemäß dann erreicht, wenn während der enzymatischen Behandlung durch Dissoziation freigesetzte Anionen anwesend sind, die in Ionenaustausch-* reaktionen zweiwertige Kationen, insbesondere Ca ⁺-Ionen binden, welche die Hydratation von Biopolymeren fördern oder den/^-eliminativen Abbau des Pektins synergistisch unterstützen. Diese Eigenschaften besitzen vorzugsweise die Natrium- und Kaliumsalze der Citronensäure oder Phosphorsäure. Derartige Salze liegen auch als pflanzeneigene Inhaltsstoffe in Leguminosensamen vor, ihre Konzentration ist jedoch zu gering, um die gewünschte gewebeerweichende Enzymwirkung zu erreichen. Ein Zusatz dieser wirksamen Salze zum Behandlungsmedium ist deshalb erforderlich.

die erfindungsgemäße Behandlung von Leguminosensamen ist beispielsweise ein Gemisch einsetzbar, das aus 0,5 bis 5 Gew. % Pektatlyasepräparat und aus 95' bis 99 >5 Gew.% einer Kombination von Natrium- oder Kal±umsalzen der Citronensäure und/oder von Natrium- oder Kaliumsalzen der Sauerstoffsäuren des Phosphors, sowie gegebenenfalls einem Stabilisator, besteht.

Erfindungsgemäß wird im allgemeinen in der Weise vorgegangen, daß Hülsenfrüchte^wie Erbsen, Bohnen oder Linsen,mit etwa der dreifachen Menge Wasser, welches die genannten wirksamen Enzyme und Anionen gelöst enthält, bei.Raumtemperatur bis zu 16 h, oder erhöhten Temperaturen, beispielsweise 55 ⁰C, 1 bis 3 h gequollen werden». Es wurde weiter gefunden, daß Enzympräparat und Anionen nicht während des gesamten Quellvorganges anwesend sein müssen. Wird nach einer Quellung in Wasser bei Raumtemperatur oder

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erhöhter Temperatur oder einer Heifiquellung bei 55 85 ⁰C über 5 bis 20 min die Quellflüssigkeit verworfen und anschließend eine Behandlung der Samen in wäßriger Suspension mit wirksamen Enzymen und Anionen angeschlossen, beispielsweise bei 45 C über 2h, so erhält man ebenfalls vergleichsweise gute Erweichungseffekte. Der Vorteil dieser zweistufigen Variante liegt darin, daß zur Behandlung bereits gequollener Samen im Vergleich zu trockenen nur etwa die Hälfte an Aufgußlösung benötigt wird und die Konzentration an wirksamen Anionen in beiden Fällen gleich hoch sein kann.

Die Erwärmung des Quell— bzw. Behandlungsmediums auf eine Temperatur von beispielsweise 45 ⁰C ist im Produktionsprozeß sehr vorteilhaft durch die Nutzung von Abwärme aus Bandtrocknern oder Autoklaven möglich. Zu diesem Zweck befindet sich das Medium in einem Kreislauf, indem es aus dem verjüngten Ausfluß eines zylindrischen Quellbehälters abgepumpt wird, einen Wärmetauscher passiert und von oben wieder in den Quellbehälter gelangt. In diesen Kreislauf kann ein Kationenaustauscher einbezogen werden, um dem Medium beispielsweise Ca ⁺-Ionen zu entziehen.

Nach dem Abtrennen des enzymhaltigen wäßrigen Mediums werden die Leguminosensamen direkt bzw. nach der Inaktivierung der Enzyme bei So bis 100 ⁰C in Wasser oder Dampf (Vorgaren) auf übliche Weise getrocknet oder unter Umgehung der Trocknungsstufe unmittelbar durch Kochen in Wasser oder Dampf in die verzehrsfähige Form überführt. Bei der zuletzt genannten Variante verkürzt sich im Vergleich zu nicht enzymatisch behandelten Leguminosen die Kochzeit bis zu 75 %· Srfindungsgemäß hergestellte Trokkenprodukte zeichnen sich durch eine gute äußere Beschaffenheit sowie in der verzehrsfähigen Form als angenehm und arteigen in Geruch und Geschmack aus. Vorgegarte Trockenprodukte erreichen die gewünschte Konsistenz im Bereich von 20 bis 40 Kp, gemessen mit dem Durometer des VEB Prüfgerätewerk Medingen, wenn sie nach der üblichen Kochvorschrift (kalt ansetzen, 10 min Kochen,

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5 min Abstehen) zubereitet werden. Direkt nach der enzymatischen Behandlung getrocknete und nicht vorgegarte Leguminosensamen benötigen eine längere Kochzeit; diese kann bei Linsen 15 min, und bei Erbsen und Bohnen bis zu 30 min betragen.

Dem erfindungsgemäßen Verfahren liegt die neue Erkenntnis zugrunde, daß es für die Gewebeerweichung von Leguminosensamen wesentlich ist, den sich im Quellmedium auf natürliche Weise einsteilenden pH-Wert von ungefähr 6,0 nicht weiter in den sauren Bereich zu verschieben. Vielmehr übt eine Anhebung des pH-Wertes während der Quellung, beipsielsweise auf den Wert 6,5» durch kontinuierliche Laugenzugabe (nach der pH—stat—Methode) einen günstigen Einfluß auf die nachfolgende Erweichung aus.

Die bisher für eine enzymatische Behandlung von Leguminosensamen vorgesehenen pektinasepräparate, die einen hohen Gehalt an Polymethyl- und Polygalakturonasen aufweisen, können nicht voll wirksam werden, da ihrpH—Optimum bekanntlich zwischen 4,0 und 5>-0 liegt. Demgegenüber benötigen die für eine Gewebeerweichung vorgesehenen Chelatbildner mit pH 9>0 eindeutig ein alkalisches Milieu, um ihre Wirkung zu entfalten. Auf der Grundlage des bekannten Standes der Technik war es daher weder vorauszusehen noch abzuleiten, daß durch den gleichzeitigen Einsatz von Pektatlyase und/oder Pektinlyase enthaltenden Enzymen und calciumbindenden Anionen ein synergistischer und gewebeerweichender Effekt erzielt werden kann.

Die erforderliche Enzymkonzentration ist verhältnismäßig gering und beträgt beispielsweise für ein PektatIyaseprapparat aus Erwinia carotovora nur 0,02 %, bezogen auf die trockenen Leguminosensamen. Eine mikrobielle Produktion von Pektatlyase ist am Beispiel von Bacillus polymyxa im DD WP 94 095 beschrieben, es kommen für die Produktion natürlich auch andere Mikroorganismen (vorzugsweise Bakterienarten) in Frage.

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Aasführungsbeispiele

Die Erfindung wird anhand folgender Ausführungsbeispiele näher erläutert:

Beispiel 1

500 kg gelbe Erbsen werden mit I500 1 Wasser Übergossen, in dem 15 kg sek. Natriumphosphat und 100 g Pektatlyasepräparat mit 117»3 E/mg (bei 25 ⁰C und pH 8,0 gemessen) aus Erwirda carotovora gelöst enthalten sind, und 16 h bei Raumtemperatur gequollen. Danach gießt man die Quellflüssigkeit ab und behandelt die Erbsen zur Inaktivierung der Enzyme I5 min lang mit Wasserdampf bei 100 C· Anschließend werden die, Erbsen beispielsweise einem Bandtrockner zugeführt und 2 bis 3 h lang getrocknet.

Beispiel 2

500 kg weiße Bohnen werden in I5OO 1 Wasser 3 η bei 55 °C gequollen. Nach dem Abgießen der Quellflüssigkeit behandelt man die Samen eine weitere Stunde in 90 1 Wasser das 4,50 kg Natriumeitrat und 100 g Pektatlyasepräparat aus Erwinia carotovora gelöst enthält, bei 4-5 G und gießt dann erneut ab. Die thermische Inaktivierung der Enzyme erfolgt 20 min durch Wasserdampf bei einer Temperatur von 100 ⁰C. Dann schließt sich auf übliche Weise die Trocknung an.

Beispiel 3

500 kg Linsen werden in I5OO 1 Wasser 5 min bei 80 ⁰C erhitzt und vorgequollen. Danach wird abgegossen und 2 h bei 45 ⁰C eine enzymatische Behandlung mit 800 1 Wasser, in denen 4,00 kg Natriumeitrat und 100 g Pektatlyasepräparat aus Erwinia carotovora gelöst sind, durchgeführt. Die abgetropften Linsen werden 5 min bei 100 ⁰C einer Dampfbehandlung unterworfen und dann auf übliche Weise getrocknet.

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Beispiel 4

500 kg Linsen werden in 1500 1 Wasser 1 h lang bei 45 ⁰G gequollen· Nach dem Abgießen der Quellflüssigkeit versetzt man die Samen mit 1000 1 Wasser, in dem 5,0 kg Natriumcitrat und 100 g Pektatlyasepräparat aus Irwinia carotovora gelöst sind, und behandelt sie eine weitere Stunde bei 45 °C· Nach dem Abtrennen der Flüssigkeit werden die Samen sofort auf übliche Weise getrocknet.

Beispiel 5

250 g Linsen werden mit 750 ml Wasser Übergossen, in dem vorher der Inhalt eines Beutels gelöst worden ist, der aus 5,6 g Natriumeitrat, 0,4 g Citronensäure und 30 mg Pektatlyasepräparat aus Brwinia carotovora besteht und bei Raumtemperatur über Nacht gequollen· Dann wird die Quellflüssigkeit abgegossen, und die Samen werden mit frischem Wasser bedeckt und gargekocht. Zum Erreichen einer weichen Konsistenz ist eine Kochzeit von nur 5 rain erforderlich.

Nach dem gleichen Verfahren können auch stückige Trockengemüse bzw. stückiges Instant-Troekengemüse mit verkürzter Zubereitungszeit vorteilhaft hergestellt werden.

Claims

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Erfindungsansprüche

1. Verfahren zur Behandlung von Hülsenfrüchten und stückigem Trockengemüse während der Quellung oder in gequollenem Zustand durch Einwirkung von pektinoIytischen Enzymen, die als wirksame Komponenten vorzugsweise Pektatlyasen und/oder Pektinlyasen enthalten, sowie Abtrennen des Behandlungsmediums und Überführung des behandelten Gutes in die verzehrsfähige Porm bzw. in ein Trocken-

" produkt in an sich bekannter Weise, dadurch gekennzeichnet, daß die Einwirkung der pektinoIytischen Enzyme im pH-Bereich von 6,0 bis 8,0 bei gleichzeitiger Anwesenheit eines oder mehrerer zugesetzter Reagenzien erfolgt, welche im wäßrigen Milieu Anionen bilden, die vorliegende Calciumionen binden·
2. Verfahren nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Behandlung ein Gemisch, bestehend aus 0,5 bis 5 Gew. % Pektatlyasepräparat und aus 95 bis 99»5 Gew. % einer Kombination von Natrium- oder Kaliumsalzen der Citronensäure und/oder von Natrium- oder Kaliumsalzen der Sauerstoffsäuren des Phosphors sowie gegebenenfalls einem Stabilisator, eingesetzt wird.