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Produktbezogene Lebensmitteltechnologie (Subject) / Leguminosen (12) (Lesson)
Uni Bonn WS'16/'17
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- Wichtige Inhaltstoffe der Sojabohne (Glycine max [L.] Merr.) Besonderes dabei: 1, Eiweiß (30%) Presskuchen besitzt hohen Protein-anteil (Nutzen vor allem als Viehfutter; Soja-extraktions-schrot) Besitzt alle für den menschlichen Organismus essentiellen Aminosäuren, aber Methionin limitierender Faktor 2. Fett (18,1%) Weltweit mengenmäßig der wichtigste pflanzliche Öllieferant Öl enthält 60% mehrfach ungesättigte FS
- Was versteht man unter Protease-inhibitoren in Leguminosen? Protease-inhibitoren = Antinutritive Inhaltsstoffe in Leguminosen: 1. Vorkommen: Sojabohne2. Verbindung: Bowman-Birk-Inhibitor Kunitz-Trypsin-Inhibitor 3. Toxizität: Hemmung proteolytischer Enzyme 4. Entfernung bzw. Inaktivierung = durch Hitze & Sulfit
- 1.Was versteht man unter Lectine in Leguminosen? 2.Vorkommen 3.Toxizität 4.Entfernung bzw. Inaktivierung: Lectine = Antinutritive Inhaltsstoffe in Leguminosen Vorkommen: Glycine max (Sojabohne); Toxizität: Gruppe der sekundären Pflanzenstoffe, Lectin erkennen spez. Saccharide & Polysaccharide, sich an der binden → können zu einer Zusammenballung (Agglutination) von Epithelzellen & von roten Blutkörperchen führen. (Blutgerinnung). Bindung an Kohlehydrat-bestandteile der intestinalen Epithelzellen In höheren Dosen = führte zu einer reduzierten Oberfläche der Bürstensaum-membran, im Dünndarm zur Mikrovilli-verkürzung, sowie zur Veränderung der Membran-permeabilität. Entfernung bzw. Inaktivierung: durch Kochen fast vollständig irreversibel inaktiviert.
- 1. Was versteht man unter Phytate, Phytinsäure in Leguminosen? 2. Vorkommen 3. Toxizität 4. Entfernung bzw. Inaktivierung Phytate, Phytinsäure = Anti-nutritive Inhaltsstoffe in Leguminosen Vorkommen: Sojabohne Speicher für Phosphat & Kationen (für K+, Mg2+, Ca2+, Mn2+, Ba2+ & Fe2+), die der Keimling zum Wachstum benötigt. Sehr negative geladen 40-50 % des Phosphors als Phytat gebunden Toxizität: 1. Inhibierung der Mineralstoff-Resorption Aufgrund ihrer komplex-bildenden Eigenschaften kann sie Mineralstoffe (Ca2+, Mg2+, Zn2+, Fe3+) in Magen & Darm unlöslich binden, so dass diese dem Körper nicht mehr zur Verfügung stehen. 2. Hemmung von Pepsin, Trypsin, a-Amylase. Starke Wechselwirkung mit basischen Aminosäuren von Proteinen Entfernung bzw. Inaktivierung: – Ultrafiltration, Fermentation, Einweichen bei 55°C = inaktiviert die Phytinsäure - phosphat gruppe abgespalten
- Was versteht man unter Oligosaccharide in Leguminosen? Vorkommen Aktive Verbindungen Toxizität Entfernung bzw. Inaktivierung: Oligosaccharide = Antinutritive Inhaltsstoffe in Leguminosen Vorkommen: Sojabohnen Aktive Verbindungen: Mehrfachzucker = Raffinose, Stachyose, Verbascose Toxizität: Flatulenz-erzeugende Wirkung: Keine Hydrolyse von Raffinose & Stachyose im Dünndarm, da Enzym *Alpha-Galacto-sidase bei Menschen fehlt. Fehlt dieses Enzym, gelangen Oligosaccharide unverdaut in den Dickdarm, wo sie von bakteriell vergoren werden = Dabei entstehen CO2, H2, CH4 * Alpha-Galactosidase = das wird von Mikroorganismen im Verdauungstrakt dazu benutzt, um Mehrfachzucker (Oligosaccharide) aus komplexen Kohlenhydraten aufzubrechen & dem Körper zur Verfügung zu stellen. Entfernung bzw. Inaktivierung:– Entfernung durch Auslaugen, Extraktion mit 80 % Ethanol, Fermentation; Abbau während der Keimung
- 1. Was versteht man unter Lupinenalkaloide in Leguminosen? 2. Aktive Verbindung 3. Toxizität 4.Entfernung bzw. Inaktivierung: Lupinen-alkaloide = Antinutritive Inhaltsstoffe in Leguminosen Vorkommen: Bitterlupinen, (In Süßlupinen kommen die Lupinenalkaloide nicht vor.) Abwehr von Phyto-pathogenen, Fraßschutz 2. Aktive Verbindung = Chinolizidin = bedeutendsten ist das Lupinin 3. Toxizität: Effekte: Schläfrigkeit, Schwindel, Kopfschmerz, Tod durch Lähmung der Atemmuskulatur 4. Entfernung bzw. Inaktivierung: 1. Für die Tierernährung können nur die durch Dämpfen, Wässern & Extraktion entgiftet. 2. Die durch Auslesezüchtung gewonnenen alkaloid-armen Süßlupinen genutzt werden.
- Nennen Sie Biespiele von wichtigen Sojaprodukten Nicht-fermentiert: Sojamilch Tofu Produkte aus texturiertem Sojaprotein Fermentiert: Sojasauce Tempeh Natto Miso
- Allg. Schritte der Herstellung von Sojamilch Sojabhonen ↓1. Verlesen ↓ 2. Waschen ← Wasser ↓3. Schälen ← Heißdampf ↓ 4. Einweichen ← Wasser ↓5. Mahlen ↓6. Pasteurisieren ↓7. Kühlen ↓8. Separieren → Feststoffe ↓9. Mischen ← Zucker, Aromen, Fett ↓Sojamilch
- Herstellung von Sojamilch: Wie & Warum.. Sojabohnen gelesen, geschält, gemahlt, pasteurisiert werden? Auslese: Gewährleistung einer hellen Farbe, des Geschmacks & einer hohen Ausbeute Schälen: Dampfbehandlung → Quellung der Schalen Trocknung → Schrumpfung der Kotyledonen & Abplatzen der Schalen Abtrennung im Luftstrom Schälen (wird gelegentlich weggelassen) + Verkürzung der Einweichzeit + Geringerer Oligosaccharid-Gehalt - Höhere Kosten, teils Geschmacksprobleme - Oxidation des Sojaöls (aktive Lipoxygenase) Vermahlen: Hoher Ausmahlungsgrad Temperatur bis 55 °C (höhere Temperaturen beeinflussen die Wasserlöslichkeit der Proteine) 0,25%-ige Natrium-bikarbonat-Lösung anstatt Wasser verbessert die nachfolgenden Prozesse & den Geschmack, benötigt jedoch eine Neutralisation. Pasteurisieren: 15-20 min bei 70-90 °C Inaktivierung von Lipoxy-genasen & Proteinaseinhibitoren Typisches Bohnenaroma wird durch die Dämpfe entfernt (Desodorierung)
- Herstellung von Tofu: Wie werden Sojabohnen ausgefällt? Ausfällung: Gerinnungsmittel = Calciumsulfat (3 g∙kg-1) bei 65 °C Japan: Meerwasserauszug (Magnesiumchlorid; Nigari) China: gereinigter Gips (Calciumsulfat) ⇒ Zwischenprodukt „Sojaquark“
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- Allg. Schritte der Herstellung von Tofu. Sojamilch ↓1.Eiweiß-Ausfällung ← Calcium- /Magnesiumsulfat, Glucono-Delta-Lacton, Obstessig, ↓ Essigsäuren 2. Abpressen ↓3. Waschen ↓ Tofu
- Allg. Schritte der Gewinnung von Sojaprotein. Sojabohnen ↓ 1.Zerkleinern ↓2.Sichten → Schalen ↓ ← Lösungsmittel 3.Extrahieren → Öl ↓4.Erwärmen → Lösungsmittel ↓Ent-fettete Sojaflocken
- Ausgangsprodukt von der Gewinnung des Sojaproteins. Als was kann das weiter verarbeitet würde, geben auch die Proteinanteil dazu? Ausgangsprodukt: entfettete Sojaflocken. Weiterverarbeitung: Proteingehalt (%) Entfettete Sojamehlen = 50-60 % Sojakonzentraten = 65 % Sojaisolaten = > 90%
- Was versteht man unter Texturierung? 1. Ausgangsstoffe: zumeist Sojamehle, teils -konzentrate & -isolate 2. Teig aus Sojamehl & Wasser (ggf. Zusatz von Aroma- & Farbstoffen) wird durch thermoplastische Extrusion strukturiert 3. Formen abhängig von der eingesetzten Matrize: Granulate, Flocken, Stücke, Gulasch etc. 4. Zumeist schließt sich ein Trocknungsprozess an 5. Spinnprozess mit Sojaisolaten zur muskelfaserähnliche Struktur
- Allg. Schritte zur Herstellung von Sojasoße. Sojabohnen Weizen ↓ ↓ 1.Einweichen 1.Rösten ↓ ↓2.Kochen 2. Vermahlen (grob) ↘ ↙ 3.Mischen 1:1 ← Aspergillus oryzae + Aspergillus soyae ↓ 4.Inkubation ↓ Koji ↓ 5. Maische ← Salzlösung (17 - 19%) ↓ Brei = Moromi ↓ 6. Beimpfung ← Lactobacillus delbrueckii + Stämme der Hefe Hansenula ↓7. Fermentation (unter Belüftung) ↓ 8.Pressen → Presskuchen → Tierfutter ↓ 9.Filtration ↓ 10.Pasteurisieren ↓ Sojasoße
- Was versteht man unter Koji? Bei der Herstellung von Sojasoße: 1. Koji = Trockenmaische aus Schimmelpilzkultur (Aspergillus orzyae) auf gekochten Sojabohnen / Reis / Weizen = Fermentation 2. Während der Inkubation = Ausgangsstoffe vollständig von Pilzmycel durchzogen → Koji 3. Stabilisierung von Koji erfolgt durch den Zusatz von Speisesalz-lösung für den nächste Schritt, die Fermentation.
- Was versteht man unter Moromi? Bei der Herstellung von Sojasoße: 1. Moromi = Maische (Vor der Fermentation)Während der Fermentation: Aerobe Bedingungen zur Vermeidung des Wachstums unerwünschter Anaerobier Zunäscht Spontane Milchsäuregärung & später Hefefermentation. Industrielle Herstellung = Beimpfung mit Lactobacillus delbrueckii & Stämmen der Hefe Hansenula Stufenweise Fermentation über mehrere Monate bei verschiedenen Temperaturen Spaltung von Proteinen, Kohlenhydraten & Nucleinsäuren durch extrazelluläre Hydrolasen Bildung von Aroma 7 Farbe Aus der Weizenstärke entsteht Zucker, der teilweise in Alkohol umgewandelt wird = Diese Inhaltsstoffe bestimmen Farbe, Aroma und Würze der Sojasauce.
- Unterscheide zwischen Hochwertige Sojasoße & Minderwertige Sojasoße. Reifung: 1. Hochwertige Produkte zwischen mehreren Monaten bis hin zu 5 Jahren 2. Minderwertige Qualität: nur wenige Tage gereift → Aroma & Farbe erreichen nicht die gewünschte Ausprägung; Verschnitt mit Würzen, die durch Säurehydrolyse aus den Ausgangsstoffen gewonnen wurden 3. Anschließende Pasteurisation und Filtration
- Erklären Sie die Gewinnung von Sojaprotein. Herstellung von Sojaprotein: 1. – Zerkleinerung der Bohnen mit Hilfe von Riffel-walz-werken (zwei übereinander angeordnete, geriffelte Walzen mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten) – Nachgeschaltete Glattwalzen downstream steamroller sind notwendig, da für die anschließende Extraktion dünne Sojaflocken benötigt werden 2. Abtrennung der Ölphase: - Extraktionsmittel: Lipophiler Kohlenwasserstoff - Optimum pH-Wertes = 6-12 – Zugabe von Lauge führt zu einer Zunahme des extrahierbaren Proteinanteils. Isoelektrischer Punkt (Löslichkeit hier am hochsten) = pH 4,5 3. Erwärmung („Toasten“) – Verflüchtigung des Extraktionsmittels – Inaktivierung des Trypsininhibitors