PLMT (Fach) / 12. Leguminosen (Lektion)

Zusammensetzung der Sojabohne, dass sie ein wichtiger Öl- und Proteinlieferant ist. Ferner sollten Sie die in der Vorlesung erwähnten antinutritiven Inhaltsstoffe kennen, die in Leguminosen vorkommen können, und technologische Möglichkeiten zu deren Entfernung bzw. Inaktivierung aufzeigen. Herstellung der diskutierten Sojaprodukte

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• Wichtige Inhaltstoffe der Sojabohne ( Glycine max) Eiweiß  33,7 %, Presskuchen besitzt hohen Proteinanteil  Fett   18,1 % , Weltweit mengenmäßig der wichtigste pflanzliche Öllieferant, Öl enthält 60% mehrfach ungesättigte Fettsäuren Wasser Kohlenhydrate Ballaststoffe/Rohfaser Mineralstoffe
• Allgemeine Info zu Leguminosen! 1. Frucht: 2. Speicherung von Eiweiß und z.T. auch Fett neben der Stärke in ____ 3. Natürliche Düngung durch ____ ___ 1. Hülse 2. Speicherkotyledonen 3. bindende Luftstickstoff.
• Antinutritive Inhaltsstoffe in Leguminosen: 1. Was machen Proteaseinhibitoren in Leguminosen? 1. Vorkommen: Sojabohne 2. Toxizität: Hemmung proteolytischer Enzyme; Wenn zu viel zu sich genommen  wird, dann Pankreas-Hypertrophie 3. Entfernung bzw. Inaktivierung = durch Hitze & Sulfit 
• Antinutritive Inhaltsstoffe in Leguminosen: - Lectine - Vorkommen: Glycine max (Sojabohne) - Fähigkeit zur  Anhaftung und Präzipitation von Erythrocyten - Toxizität: extrem toxisch( z.B. Ricin aus Ricinus communis, hemmt die Ribosomal Proteinsynthese) -Inaktivierung: durch Hitze
• Antinutritive Inhaltsstoffe in Leguminosen: Phytinsäure, Phytate(Salze der Phytinsäure) - Vorkommen: Sojabohne  Extrem negativ geladen Bildung von Chelatkomplexen mit Ca++, Mg++, Zn++, Fe++ Inhibierung der Mineralstoff- Resorption Starke Wechselwirkung mit basischen Aminosäuren von Proteinen - Entfernung/ Inaktivierung: durch Ultrafiltration, Fermentation, Weichen bei ca. 55 °C (Aktivierung der endogenen Phytase)
• Antinutritive Inhaltsstoffe in Leguminosen: -Oligosaccharide - Vorkommen: Sojabohnen - Toxizität: Flatulenzerzeugende Wirkung, ungewöhnliche Verbindungen von Glucose. - Entfernung bzw. Inaktivierung: durch Auslaugen, Extraktion mit 80 % Ethanol, Fermentation;Abbau während der Keimung  
• Antinutritive Inhaltsstoffe in Leguminosen: - Lupinalkaloide - Vorkommen:  Bitterlupinen, In Süßlupinen kommen die Lupinenalkaloide nicht vor. - Abwehr von Phytopathogenen, Fraßschutz( Protektive Wirkung für die Pflanze) - Toxizität: Effekte: Schläfrigkeit, Schwindel, Kopfschmerz, Tod durch Lähmung der Atemmuskulatur - Entfernung bzw. Inaktivierung:  Für die Tierernährung können nur die durch Dämpfen, Wässern & Extraktion entgifteten Bitterlupinen oder die durch Auslesezüchtung gewonnenen alkaloidarmen Süßlupinen genutzt werden.
• Wichtige Sojaprodukte! (in 2 Gruppen geteilt!) Nicht fermentiert: Sojamilch Tofu Produkte aus texturiertem Sojaprotein  Fermentiert: Sojasauce Tempeh Natto Miso 
• Allg. Schritte der Herstellung von Sojamilch (nicht fermentiertes Sojaprodukt) -Wässriger Extrakt von Sojabohnen. Sojabhonen      ↓1. Verlesen       ↓   2. Waschen ← Wasser       ↓3. Schälen ← Heißdampf (erleichtert, äußerlich)      ↓ 4. Einweichen ← Wasser      ↓5. Mahlen (suspension)      ↓6. Pasteurisieren       ↓7. Kühlen       ↓8. Separieren ← Feststoffe      ↓9. Mischen ← Zucker, Aromen, Fett       ↓Sojamilch 
• Herstellung von Sojamilch: 1. Auslese 2. Schälen 3. Einweichen 4.Vermahlen 5. Pasteurisieren Auslese: Gewährleistung einer hellen Farbe, des Geschmacks und einer hohen Ausbeute. Schälen: Dampfbehandlung → Quellung der Schalen,Trocknung → Schrumpfung der                Kotyledonen & Abplatzen der Schalen                                                                                 + Verkürzung der Einweichzeit                                                                                              + Geringerer Oligosaccharid-Gehalt                                                                                         -  Höhere Kosten, teils Geschmacksprobleme                -  Oxidation des Sojaöls (aktive Lipoxygenase) Einweichen Vermahlen: Hoher Ausmahlungsgrad, 0,25%-ige Natriumbikarbonat-Lösung anstatt Wasser verbessert die nachfolgenden Prozesse & den Geschmack, benötigt jedoch eine Neutralisation. Pasteurisieren: Inaktivierung von Lipoxygenasen & Proteinaseinhibitoren, Typisches Bohnenaroma wird durch die Dämpfe entfernt (Desodorierung) 
• Wie kann man Tofu (Sojaquark) herstellen?  Sojamilch                                                                                                                                              ↓                                                                                                                                 Eiweiß-Ausfällung← Calcium-/ Magnesiumsulfat, Glucono-Delta Lacton, Obstessig, Essigsäure                                                                                                                                            ↓                                                                                                                                             Abpressen                                                                                                                                             ↓                                                                                                                                             Waschen                                                                                                                                               ⇓                                                                                                                                                 TOFU Wichtig bei der Tofuherstellung aus Sojamilch ist sie Ausfällung vom Eiweiß:  - Gerinnungsmittel: z.B. Calciumsulfat - Zwischenprodukt: "Sojaquark" -Trockenmasse: 55% Protein und 28% Fett * Hier fällt der Proteinanteil k-Casein genauso wie bei der Käseherstellung!
• Wie werden Sojaproteinen gewinnen? Ausgangsprodukt: entfettete Sojaflocken, welche zu  Sojamehlen, -konzentraten oder -isolaten weiterverarbeitet werden.
• Gewinnung von Sojaprotein und Proteinreiche Sojaprodukte! 1. Aus Sojabohnen enstehen entfettete Sojaflocken, die weiterverarbeitet werden: a) Entfettete Sojaflocken → Entzuckerung durch Zugabe von Wasser, Alkohol, Säuren⇒                            flüssige Phase→ Zucker                                                                                                                feste Phase → Trocknung→ Sojaproteinkonzentrat    b) Entfettete Sojaflocken→ Extraktion unter Wasserzugabe→ Separierung unter Abspaltung von wasserunlösliche Bestandteile→ Ausfällung unter Zugabe von schwachen Säuren→ Separierung, Abspaltung von Molke⇒                                                                              ⇒ Trocknung→ Isoliertes Protein c)  oder nach Separierung ⇒ Neutralisation→ Trocknung→ Isoliertes Proteinat Proteingehalt: Entfettetes Sojamehl 50-60% Sojakonzentrat ca. 65% Sojaisolate > 90%
• Was versteht man mit Texturierung bzw. Texturiertes Soja? 1. Ausgangsstoffe + Definition 2. Wie entsteht das? 1. Ausgangsstoffe: zumeist entfettetes Sojamehl, teils -konzentrate & -isolate. Auch Sojafleisch und Soja-Schnetzel genannt ist ein industriell hergestellter Fleischersatz. 2.  Teig aus Sojamehl & Wasser (ggf. Zusatz von Aroma- & Farbstoffen)  wird durch thermoplastische Extrusion( "Phasenstruktur", Teig pressen!) strukturiert. Formen abhängig von der eingesetzten Matrize: Granulate, Flocken, Stücke, Gulasch etc Zumeist schließt sich ein Trocknungsprozess an Spinnprozess mit Sojaisolaten → 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 (trocken)  ← Salzlösung (17 - 19%)                ↓            Brei = Moromi               ↓  6. Beimpfung  ← Lactobacillus delbrueckii (Milchsäurebakterium,produziert Alkohol zurKonservierung)                   ↓                                                                                                                                         7. Fermentation (unter Belüftung)                                                                                                               ↓                                                                                                                                          8. Pressen → Presskuchen → Tierfutter          9.Filtration                 ↓     10.Pasteurisieren                ↓         Sojasoße 
• was ist die sogennante Koji? wie entsteht die? wie wird die noch behandelt?3 i. Trockenmaische  ii. aus Schimmelpilzkultur (Aspergillus orzyae) auf gekochten Sojabohnen / Reis / Weizen. Unter Fermentationsbedingungen. iii. Ausgangsstoffe vollständig von Pilzmycel durchzogen =KOJI       Weiterverarbeiten vor Einsetzen der Sporulation(das bitte zu verhindern!) ⇒ Zeitpunkt maximaler Enzymkonzentration Stabilisierung von Koji durch Zusatz von Speisesalzlösung.
• i. Was ist Moromi und wie wird die weiterverarbeitet? ii. Erklären Sie die Vorgänge bei der Fermentation in der Herstellung von Sojasoße! i. Moromi =  Maische bevor die Fermentation zu  Ende ist. ii. Fermentation: Hier ist zu unterscheiden die Traditionelle  von der Industriellen Herstellung! Aerobe Bedingungen zur Vermeidung des Wachstums unerwüschter Anaerobier Traditonell: Spontane Milchsäuregärung, später Heferfermentation. Stufenweise Fermentation über mehrere Monate bei verschiedenen Temperaturen. Industriell: Beimpfung mit Lactobacillus delbrueckii und Stämmen der Hefe Hansenula Dadurch Spaltung von Proteinen, Kohlenhydraten & Nucleinsäuren durch extrazelluläre Hydrolasen; Bildung von Aroma und Farbe.
• Unterschied zwischen hochwertiger Sojasoße & minderwertiger Sojasoße. Reifung: 1. Hochwertige Produkte zwischen mehreren Monaten bis hin zu 5 Jahren2. Minderwertige Qualität: nur wenige Tage gereift → Aroma & Farbe erreichen nicht die gewünschte Ausprägung; Verschnitt mit Würzen, die durch Säurehydrolyse aus den Ausgangsstoffen gewonnen wurden3. Anschließende Pasteurisation und Filtration 

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