Biotechnologie (Fach) / VL 2: HFC, Sojaprodukte und Essig (Lektion)

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  • Essigproduktion: häufigstes Verfahren Ablauf 3 Schritte Ausstattung Subemers-Verfahren 1. Beimpfen mit Essigsäurebakterien über Späne 2. Berieseln mit Ethanol => nach Absinken Gehalt 3. neue Zufuhr von oben bis 6-10 % Essigsäure Hochleistungsbelüfter, mechanische Schaumzerstörung, Belüftung Gegenstrom
  • 3 Verfahren Essigsäureherstellung und kurze Erläuterung -Orleans-Verfahren: Oberflächenverfahren Weinfässer offen 16-22°C => Kahmhaut -Rundpumpverfahren: Schnellverfahren -Subemers: häufigstes
  • Typen von Essigsäurebakterien Suboxidanten: Anhäufung Acetat, dann weiter zu Co2 oxidieren bsp Acetobacter aceti Peroxidierer: Acetat ist das Endprodukt Gluconobacter oxydans zwischen Typen viele Übergänge
  • 4 Reaktionen Essigsäurebakterien -primäre Alkohole: Säuren -sekundäre Alkohole: Ketosen -Zuckeralk zu Aldosen, Ketosen -Aldehyde, Aldosen und Ketosen: Säuren
  • Essigsäurebakterien Aussehen 3, Eigenschaften 2, Vorkommen 1) -fehlende Farbe    -gramnegativ     -schwach begeißelt 2)proteolytisch gering, hohe Säuretoleranz  3) Pflanzen, Säfte
  • Essig Def nach EssigVO Erzeugnis pro 100 ml 5 bis 15,5 g Essig
  • 3 Methoden Essigherstellung -Gärung -Verdünnung Essigsäure oder Essenz -Mischung beide
  • Kennzeichnung der verschiedenen Essigsorten Gärungsessig: Essig, AUsgangsstoff Essig aus Essenz / Essigsäure so  unter Zusatz von Essenz / Essigsäure
  • TGA und Zöliakie -TGA kann Proteinbindungen bilden -mit Proteinen Verbindungen bilden, die mit Gluten strukturell vergleichbar sind  => ob es Risiken gibt nicht sicher geklärt 
  • Anwendungen von TGA 4 Produktgruppen und jew. Funktion 1) Milchprodukte: -Joghurt: Verhinderung Synäerese -Käse: Inkorpierung Molkenproteine u. a. Cream Cheese 2) Fleischprodukte -Texturverbesserung -Schnittfeste -Stabilität Grillwürstchen => Zugabe Kuttern 3) Tofu: Sensorik, Haltbarkeit, Textur 4) Weizenprodukte: Rheologie, Teigstabilität, glutenfrei
  • Wie wird die mikrobielle TGA gewonnen? 1. Fermentation 2. Zentrfugation  3. Ionenaustauscher gggf. zusätzlich UF und Gelfiltration
  • Transglutaminase Eigenschaften Zentrum, Zusatz, Gewicht, Optima -akt Zentrum Asparagin / Säure, Histidin -TGA tierisch brauchen Ca2+ -mikrobiell: hohes Molekulargewicht -Optima: 40 °C, pH 5,5
  • 3 Reaktionen TGA -Inkorpierung Lysin -Deamidierung -Quervernetzung über Lysin
  • TGA Vorkommen Nutzungsgeschichte in Gewebe Wundheilung, Blutgerinnung, Erythrozyten -1980: Proteinmodifikation -mikrobielles -komerziell erst Tier, jetzt alle
  • Wodurch Quervernetzung in LM und Folgen? hohe Temperaturen, pH-Werte, oxidierende Bedingungen, Enzyme => Quervernetzung veränderte physikalisch-chemische und biologische Eigenschaften, Funktionalität
  • 5 Faktoren Attraktivität LM -Geruch -Geschmack -Aussehen -Textur -Gesundheitswert
  • Texturized Vegetable Protein: Was ist es, wie entsteht es? für Fleischersatz-Produkte Extrusionskochen von Sojamehl => lamellenartige Masse Fleischmundgefühl mit Konz hochwertiger
  • Texturierung Ausgangsstoffe, Vorgang, ggf. Nachbehandlung Sojamehl, Sojaisolat (Konz) Extrudieren Sojamehl und Wasser Teig => verschiedene Formen oft Spinnprozess, Trocknung
  • Extrahierbarkeit Sojaprotein pH bei sehr hohem und sehr niedrigem pH (?)
  • Herstellung Sojamehl, Konzentrat und Isolat Ausgangstoff Gehalte Protein für alle: entfettete Sojaflocken Mehl: Vermahlen, ggf. Lecithinzugabe Konzentrat: Entzuckerung, Trocknung Isolat: Extraktion Separieren, Fällen, Seperarieren, Trocknen Proteingehalte 50-60 % 65  90
  • 4 Schritte Herstellung entfettete Sojaflocken mit Sinn -Zerkleinern: Riffelwalzwerke -Sichten -Extrahieren: Öl raus -Erhitzen: Extraktionsmittel raus 
  • Herstellung Natto 1. Waschen, Vorfermentieren, Kochen 2. Inokulation B. natto 40 °C Luft => viele extrazelluläre Enzyme => Desaminierung => alkalisch -POlyglutaminsäure: Verbindung
  • Reifung Sojasauce -hochwertig:  bis Jahre -billig: wenige Tage, Aroma und Farbe nur durch Verschnitt mit anderen => EP: leicht sauer, 20 % Salz, Stickstoff aus AS; Ethanol
  • Fermentationsverlauf Sojasauce pH sinkt, Temp steigt Hefen langsam, MS Optimum dann Abnahme MS u Alkohol steigen
  • Mikroorganismen in Sojasauce nach Salzzugabe die nicht toleranten sterben ab -Tetracoccus halophilus: Zucker, Citronensäure in MS -Zygosaccharomyces rouxii: salz und pH hängen Zusammen, Wachstum erst nach MS-Gärung,  alkoholische Gärung -Candida Hefen: auch Alkohol aber nicht dominant langsam, am Ende schneller wegen N-Resistenz, Aroma
  • Sojasauceherstellung nur Ferm zwei Arten Stufen was passiert industriell: mit Lb delbrueckii und Hansenula Hefe oder nicht industriell mit freien halophilen Temperaturerhöhung in Stufen Aroma und Farbe Proteol, Amylyse extrazelluläre Hydrolasen
  • Übersicht Herstellung Sojasauce 4 schritte 1. Weizen kösten,  vermahlen ; Soja einw. kochen 2. Mischen, Zugabe A. orzyzae => Kojii 3. Maische Beimpfen frei oder industriell => Ferm 4. Pressen Filtern Pasteurisieren
  • Umwandlungen Miso-Herstellung 5 Amylyse, Proteolyse: A. oryzae alkoholische Ferm Milchsäure Ester
  • Herstellung Kome-Miso 1. Soja Einweichen, Kochen 2. Reis saugen, Kochen, Inokulieren A. oryzae 3. Mischen Fermentation Koji
  • Miso Def Arten in Japan verbreitete Würzpaste aus gemahlenen Sojabohnen und weiteren Kome: Reis, Soja Mugi: mit Gerste Mame: Soja
  • Rhizopus oligosporus Einordnung, Substrate 2 Problem? -Brotschimmel Jochpilz -heterotroph: Zucker und Öle -ggf. lipolytisch, Nutzung organisch, anorganisch -keine Mykooxine
  • wichitge Pilze und Produkte Bt A. niger und wentii: Citronensäure A. iterconicus und terreus: Iterconsäure A. niger Glucuronsäure Penicillum chyrsogenum: Antibiotika P. griselofulvum
  • Pilze darunter Hefen in der BT wichtigste mit Produkten 4 weitere S. cerivisiae: Alkohol, Brot, Vitamine, Enzyme, Hefeextrakt Pichia pastoris: Pharma, Tiere Polymorpha hansenula: Pharma Kleuvermyces lactis: Lab Yarrowia lipolytica: Citronensäure
  • Einteilung Pilze Joch Schlauch: Hefe und Schimmel VA Basidien Töpchen
  • Pilze Einordnung, Verbreitung, Effekte, Zahl Merkmal Eucaryoten, Schwestergruppe Tiere Nutzen und Schaden 1,5 Mio Arten extreme Größenunterschiede überall aber terrestisch
  • Tempeh Def und Bedeutung Grundnahrungsmittel Indonesien, fermentiert mit Rhizopus oligosporus
  • Ablauf Herstellung Tempeh 1. Waschen, kurzes Kochen, Schälen 2. über Nacht MS-Gärung 3. danach thermisch, dann Rhizopus oligosporus 4. 2-3 Tage in Bananenblättern=> Mycel 5. Rösten etc. Konservierung
  • Wieso fermentierte Sojaprodukte? -keine sensorischen Probleme -negative Effekte durch oligosaccharide, Phytinsäure und Proteaseinh weg
  • Sojabohne Pflanze, Bedeutung Produkte börstig behaart unterirdisch -wichtigster Öllieferant: unsges. FS -Proteine essentielle AS außer Met, wasserlöslich, Presskuchen
  • Lupinenalkaloide Struktur, Sinn, Effekte -bi, tri, tetrazyklisch Chinolizidintyp -Fraßschutz, Abwehr -Schläfrigkeit, Schwindel, Kopfschmerz, Lähmung Tod
  • flatuleszenzerzeugende Oligosaccharide Struktur, Mechanismus, Entfernung -Tri / Tetrasacccharide  kein Hydrolyse erst ikrobiota => =2 etc. -Fermentation, Extraktion, Auslaugen
  • Phytate Aufbau Mechanismus Entfernung Salze Phytinsäure, viel Phosphor bilden Komplexe mit Mineralstoffen und beeinträchtigen Proteine Etfernung UF, Filtration, Weichen 
  • flatuleszenzerzeugende Oligosaccharide Struktur, Mechanismus, Entfernung -Tri / Tetrasacccharide  kein Hydrolyse erst ikrobiota => =2 etc. -Fermentation, Extraktion, Auslaugen
  • Lectine -Struktur -Mechanismus -Wirkung Körper -Inaktivierung -Proteine mit sauren Hydroxyaminosäuren -können an Erythrozyten haften -Darmschleimhautentzündung, leber, Niere -Hitze
  • Proteinaseinhibitoren 2 Typen Wirkungen Inaktivierung Kunitz-Trypsin und Bowmann-Birk -Hemmung Proteolyse, Hypertrophie -Inaktivierung Hitze und Sulfit
  • antinutritive Inhaltsstoffe -Vicin, Convicin: Favismus -Proteaseinhibitoren: Hemmung proteolytischer Enzyme -Phytate: Phytinsäure -Lectine: an Blutkörperchen -Oligosaccharide: Flatuleszenz -cyanogene Glykoside: Blausäure
  • Einteilung Leguminosen -Mimosoidae, Caesalpinioideae => tropische Holzpflanzen -Faboideae: Ginster, Wicken, Bohnenartige 
  • Hülsenfrüchte Def, Eigenschaften, Einteilung nach Nutzung Sammelbegriff für reife, als NM verwendete Same der Hülsenfrüchtler -Eiweiß und Fett: Speicherkotyledonen -symbiotische Wurzelknöllchen -Nutzpflanzen, Futterpflanzen, Zierpflanzen
  • Zusammensetzung Hülsenfrüchte 5-20 % Wasser 20-40 % Eiweiß 0-40 % Fett bis 60 % KH 5-20 % Ballaststoffe
  • HFC Def Arten Zusammensetzung Zuckergemisch, wässriger Sirup 1. Gen 42 % Fru, 52 % Glu, 6 % Oligo 2. Gen 55 % Fru 42 % Glu 3 % Oligo 3. Gen 90 und mehr Gluc

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