Proteine haben in Lebensmitteln sowohl ernährungsphysiologische als auch technologische Funktionen. Der Einsatz von Proteinpräparaten als Zusatz von Lebensmitteln ist daher weit verbreitet. Dabei kommen auch pflanzliche Proteinpräparate zum Einsatz, häufig als Ersatz für tierisches Protein. Leguminosen stellen aufgrund ihres hohen Eiweißgehaltes eine gute Quelle für pflanzliches Protein dar. Ihr Nachteil besteht aber in dem intensiven Eigengeschmack, der den aus Leguminosen gewonnenen Proteinextrakten zu Eigen ist und der ihre Verwendungs-fähigkeit als Lebensmittelzusatz stark einschränkt. Eine weitere Einschränkung in der Verwendung dieser Extrakte in Lebensmitteln besteht im hohen Gehalt an unverdaulichen Oligosacchariden wie Raffinose, Stachyose und Verbascose. Im Rahmen dieser Arbeit wurde ein Verfahren zur milchsauren Fermentation von Proteinextrakten aus Blauer Lupine (Lupinus angustifolius vitabor) und Erbse (Pisum sativum ssp. sativum santana) mit dem Ziel eines weitgehenden Abbaus von unverdaulichen Oligosacchariden und eines weitgehend neutralen Geschmacks- und Aromaprofils bei gleichzeitigem Erhalt der funktionellen Eigenschaften der Proteine entwickelt. Im ersten Schritt wurde die Keimreduktion der zu fermentierenden Ausgangsextrakte durch verschiedene thermische Behandlungsverfahren untersucht. Anschließend wurden für Lupineproteinextrakt statistische Fermentationsversuche mit fünf verschiedenen Stämmen von Milchsäurebakterien und für Erbsenproteinextrakt mit sechs verschiedenen Stämmen von Milchsäurebakterien durchgeführt. Dabei wurden jeweils die Fermentationstemperatur und das Inokulum über drei Stufen variiert. Als zusätzlicher Parameter wurde ein Teil der Extrakte unter Zusatz von 2 %-GV Glucose fermentiert, während der andere Teil der Extrakte ohne Glucosezusatz fermentiert wurde. Die Fermentationen wurden statistisch ausgewertet und die Einflüsse der variierten Parameter auf die Zellzahlentwicklung, den pH-Wert im Fermentationsmedium und den Abbau der unverdaulichen Oligosaccharide Raffinose, Stachyose und Verbascose untersucht und mathematisch beschrieben. Ferner wurden die fermentierten Proben sensorisch bewertet. Parallel dazu wurden Versuche zur Propagation der genutzten Milchsäurebakterienstämme in den Medien Erbsenextrakt und Lupineextrakt durchgeführt. Die in den statistischen Fermentationsversuchen gewonnenen Erkenntnisse wurden genutzt, um mit ausgewählten Mikroorganismen Fermentationen in den Maßstäben 5 l, 30 l und 500 l durchzuführen. Diese Fermentationen wurden ebenfalls auf Zellzahlentwicklung, pH-Entwicklung, Oligosaccharidabbau und Sensorik der fermentierten Extrakte hin untersucht und bewertet. Die Extrakte im 30 l- und im 500 l-Maßstab wurden zudem auf die Proteinfunktionalität nach der Fermentation hin untersucht. Im Ergebnis lieferten die Up-Scale-Versuche bis hin in den semi-industriellen Maßstab von 500 l gegenüber den statistischen Fermentationen reproduzierbare Ergebnisse. Die durch das im Rahmen dieser Arbeit entwickelte Verfahren gewonnenen Extrakte zeichnen sich durch einen gegenüber den Ausgangsextrakten deutlich verringerten Gehalt an Oligosacchariden ebenso aus wie durch einen sehr neutralen Geschmack und Geruch und einen weitgehenden Erhalt der Proteinfunktionalität. Die Extrakte wurden erfolgreich als Zusatzstoff in verschiedenen Lebensmitteln eingesetzt.     «

Proteine haben in Lebensmitteln sowohl ernährungsphysiologische als auch technologische Funktionen. Der Einsatz von Proteinpräparaten als Zusatz von Lebensmitteln ist daher weit verbreitet. Dabei kommen auch pflanzliche Proteinpräparate zum Einsatz, häufig als Ersatz für tierisches Protein. Leguminosen stellen aufgrund ihres hohen Eiweißgehaltes eine gute Quelle für pflanzliches Protein dar. Ihr Nachteil besteht aber in dem intensiven Eigengeschmack, der den aus Leguminosen gewonnenen Proteinext...     »

Proteins in food have both physiological and technological functions. The use of protein preparations as food compounds therefore is very common. Also protein preparations from vegetables are used, often as a supplement for protein from animal sources. Because of their high protein content legumes are a very good source of vegetable protein. On the other hand their very intense taste that can also be found in protein extracts from legumes jeopardizes their suitability to replace animal protein in foods. Beside that the high content of undigestible oligosaccharids like raffinose, stachyose and verbascose is one more disadvantage of protein extracts from legumes. In this thesis a process for lactic acid fermentation of protein extracts from lupine (Lupinus angustifolius vitabor) and pea (Pisum sativum ssp. sativum santana) was developed aiming for a widely reduced content of oligosaccharides and a neutral taste and smell of fermented extracts while conserving the functional characteristics of proteins. In a first step different thermal processes were evaluated regarding their suitability to reduce the amount of microorganisms existent in the unfermented extracts. Afterwards statistical fermentations were conducted with both lupine extract and pea extract using five different strains of lacto acid bacteria for the lupine extract fermentations and six different strains for the pea extract fermentations. In these experiments the fermentation temperature was varied over three steps as well as the inokulum. All experiments were conducted with unmodified extracts as well as with extracts where 20 g/l glucose were added. Fermentations were evaluated statistically and the influence of the three varied parameters on cell count, pH-value and reduction of raffinose, stachyose and verbascose was determined and described as mathematical models. The fermented extracts were evaluated sensorial as well. Additional experiments were done to develop a practical propagation process for the employed lactic acid bacteria strains in pea and lupine extract. The informations got from the statistical fermentations were used to up-scale fermentations in three steps to 5 l, 30 l and 500 l. Those fermentations as well were evaluated regarding cell count, pH-value, reduction of oligosaccharides and sensorial profile. Extracts fermented in 30 l- and 500 l-scale in addition were evaluated regarding protein functionality. The scale-up fermentations showed good comparability to the statistical fermentations. The extracts fermented with the process developed in this thesis are characterized by significantly reduced content of oligosaccharides, very neutral smell and taste and a good conservation of protein functionality. Those extracts were used successfully as supplements in different kinds of food.     «

Proteins in food have both physiological and technological functions. The use of protein preparations as food compounds therefore is very common. Also protein preparations from vegetables are used, often as a supplement for protein from animal sources. Because of their high protein content legumes are a very good source of vegetable protein. On the other hand their very intense taste that can also be found in protein extracts from legumes jeopardizes their suitability to replace animal protein i...     »