Výroba bielkovinových výrobkov na základe procesu získavania škrobu

Výroba bielkovinových produktov na základe procesu získavania škrobu z hrachu prezentovaného Dipl.-Ing. Heiko Fuhrmeister z Wolfenbüttelu z III. Fakulty - Procesné vedy na Technickej univerzite v Berlíne, aby získal akademický titul doktor inžinierov - Dr.-Ing. - Schválená dizertačná komisia: Predseda: Prof. Dr. rer. nat. H. Kunzek 1. reportér: Prof. Dr. DR. e.h. F. Meuser 2. reportér: prof. Dr.-Ing. Deň vedeckej diskusie D. Knorra: 9. októbra 2000 Berlín 2001 D83

získavania

Poďakovanie Na realizácii tejto práce sa priamo a nepriamo podieľalo veľa ľudí a chcel by som sa pri tejto príležitosti veľmi poďakovať. Moje špeciálne poďakovanie patrí môjmu doktorandovi, prof. Dr. DR. e. H. F. Meuser, ktorý inicioval a propagoval túto prácu a nechal ma ťažiť z jeho bohatstva vedomostí a skúseností. Prof. Dr. rer. nat. H. Kunzek a prof. Dr. Ďakujem D. Knorrovi za účasť v doktorandskom výbore a záujem prejavený o moju prácu. Pri tejto príležitosti by sme sa chceli poďakovať zamestnancom katedry technológie obilia na TU Berlin za príjemnú pracovnú atmosféru a priateľskú podporu pri praktických prácach. V tejto súvislosti by som rád spomenul Dipl.-Ing. V. Beck, pán Dipl.-Ing. U. Castillo, pani H. Malitz, pán L. Schröter a pani Dipl. -Ing. Ch. Webering. Na záver by som chcel poďakovať svojej rodine, najmä mojej manželke a deťom, za ohľaduplnosť a trpezlivosť, ktoré mi prejavili pri príprave tejto práce. Heiko Fuhrmeister Berlin, január 2001

Obsah iii Obsah 1 ÚVOD A DEFINÍCIA PROBLÉMU 1 2 STAV ZNALOSTÍ 5 2.1 Procesy výroby škrobu a vedľajších produktov z hrachového hrachu 2.1.1 Porovnávacia úvaha mokro-technických procesov pri výrobe proteínu 2.2 Stav poznatkov o výživových a funkčných vlastnostiach proteínových produktov z hrachu a hrášku ostatné strukoviny 5 7 8 2.2.1 Nutričné ​​vlastnosti 8 2.2.2 Funkčné vlastnosti 11 3 MATERIÁL A METÓDY 15 3.1 Skúšobný materiál 15 3.2 Vykonávanie skúšok napučiavania suroviny 16 3.3 Vykonávanie skúšok výroby bielkovinových výrobkov z hrachu na základe TUB- Postup 3.3.1 Získanie proteínu, ktorý je nerozpustný za podmienok procesu v TUB procese 3.3.2 Získanie proteínu, ktorý je rozpustný za podmienok procesu v TUB procese 17 17 18 3.3.2.1 Zrážanie 19 3.3.2.2 Ultrafiltrácia 20 3.3.2.2.1 Pokusy s použitím vo n Miešanie bunkových modulov (predbežné skúšky) 3.3.2.2.2 Skúšky s použitím miniatúrnych doskových modulov alebo modulov z dutých vlákien 21 22 3.3.2.3 Sušenie koagulátov a retentátov 24

Obsah v 4.1.2.1 Predbežné skúmanie vhodnosti rôznych membránových materiálov s ohľadom na filtráciu hrachových extraktov 4.1.2.2 Vplyv nominálneho limitu separácie ultrafiltračnej membrány na prietok permeátu a retenčnú kapacitu 4.1.2.3 Vplyv parametrov filtrácie na prietok permeátu a separačné charakteristiky membrán 4.2 Výskum na redukcii anti-výživových látok v bielkovinových produktoch, ktoré sa dajú vyrobiť 47 51 54 62 4.2.1 Vplyv opuchu 62 4.2.2 Vplyv zrážok 71 4.2.2.1 Tepelné zrážanie 71 4.2.2.2 Kyselinové alebo tepelne kyslé zrážanie 75 4.2.3 Vplyv ultrafiltrácie 80 4.3 Skúmanie bielkovinových výrobkov z hľadiska ich funkčných vlastností 84 4.3.1 Zloženie bielkovinových výrobkov 85 4.3.2 Rozpustnosť bielkovín 86 4.3.3 Emulgačné vlastnosti 90 4.3.4 Penové vlastnosti 95 4.3.5 Väzba vody a tukov 100 5 ZHRNUTIE 101 6 LITERATÚRA 111 7 A DODATOK 123

Jednotky a skratky vii Zoznam použitých jednotiek a skratiek Jednotky C Stupne Celzia = T [K] - 273,16 [K] T: termodynamická teplota l liter [10-3 m 3] bar bar [10 5 Pa] g gravitačné zrýchlenie [9, 81 ms -2] d tvrdosť vody v stupňoch nemeckej celkovej tvrdosti Všetky ďalšie použité jednotky zodpovedajú Système International d'unités (SI). Skratky Φ A AACC Obr. ANS AOCS C Ca pribl. Tj. Dist. DIN DR E EAI EC EN EPI ES FBK FC Fe ak je to potrebné HCl ICC ISO Obsah oleja v emulznej formulácii Absorpcia Americká asociácia farmaceutov pre obilniny Obrázok Antinutričné ​​látky Americká ropná chemická spoločnosť Koncentrácia približne vápnik, tj. Destilovaný Nemecký inštitút pre štandardizáciu Odvodnenie Obsah emulgátora v emulzii Emulgačný index aktivity Emulgačná kapacita Euro Norm Izolát hrachového proteínu z hrachového oleja Stabilita emulzie Kapacita viazania tuku Penová kapacita Železo, ak je to potrebné kyselina chlorovodíková Medzinárodná asociácia pre vedu a technológiu obilnín Medzinárodná organizácia pre normalizáciu

4 1 Úvod a definícia problému

3 Materiál a metódy 15 3 Materiál a metódy Nasledujúcich 6 podkapitol popisuje materiály a metódy použité v tejto práci. Prvá podkapitola popisuje použitý testovací materiál, druhá až štvrtá napučiavanie suroviny a jej spracovanie na bielkovinové výrobky a piata a šiesta metóda použitá na charakterizáciu výrobkov z hľadiska ich zloženia zložiek a ich funkčných vlastností. 3.1 Skúšobný materiál Skúšobným materiálom bol hrach (Pisum sativum convar. Medullare) odrôd Markana, Sprinter a Tristar. Zloženie zložiek materiálu je uvedené v tab. Tabuľka 2: Zloženie zložky kultivarov Markana, Tristar a Sprinter Obsah zložky [%] 3) Zložka Markana Tristar Sprinter dusíkaté látky (N 6,25) 27,2 26,8 29,3 škrob 31,0 31,0 34,1 Surový tuk 2,1 1,6 1,8 Vlákna 1) 28,2 30,2 27,3 Popol 3,6 3,6 3,2 Inhibítory trypsínu [TIU mg -1] 5,4 2,6 4,8 Kyselina fytová 1, 6 1,3 1,2 α-galaktozid 4) 3,7 3,9 3,7 triesloviny nn 2) n.n. 2) n.n. 2) 1) Uvedené ako celková vláknina (66) 2) Nezistiteľné pomocou Price a kol. (67) 3) Na základe sušiny 4) Vypočítané ako% rafinózy