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MitdertechnologischenBedeutungunddenEinsatzmöglichkeitenvonLeguminosenprotein-

Produkten1sowiedenphysikalischenundsonstigenEinflüssenaufdiemolekularenunddiefunktio-

nellenEigenschaftenvonLeguminosenproteinenhabensichinderVergangenheitbereitsmehrere

Autorenbeschäftigt(z.B.Braudoetal.,2001;DeGraafetal.,2001;Foegeding&Davis,2011;Kinsella,

1979.;Schwenke,2001).WeiterhinexistierenhierzuverschiedeneSammelwerke(z.B.Arntfield&

Maskus,2011;Gueguen&Cerletti,1994;Gueguen&Poppineau,1998;Muschiolik&Schmandke,

2000;Schwenke&Mothes,1993).

DerzeitkonzentriertsichdieForschungzurFunktionalitätvonLeguminosenproteineninsbesondere

aufdieRohstoffeSoja,Ackerbohnen,Lupinen,Erbsen,LinsenundPhaseolus-Bohnen.DieserBeitrag

erläutertdieBegriffe„Technofunktionalität“und„technofunktionelleEigenschaften“undstelltdie

FunktionalitätvonAckerbohnen-,Erbsen-undSüßlupinenproteinunterEinbeziehungaktuellerLite-

raturindenMittelpunkt.

WasbeeinflusstdieFunktionalitätderLeguminosenproteine?

DietechnologischeBedeutungderProteinehängtdavonab,obbeimZusatzvonLeguminosenpro-

tein-ProduktenzumLebensmittelbestimmteEigenschafteningewünschterWeiseverändertwerden.

Hierzugehörenz.B.Mundgefühl,Saftigkeit,Strukturgebung,Textur,Viskosität,Volumengebung,

Frischhaltevermögen,Kochverlust,Fettbindung,Lagerstabilität,Hitzestabilität,Gefrier-Tau-Stabilität

sowiedasAussehen.DieseTechnofunktionalitätkannbeimEinsatzvonLeguminosenmehlenzusätz-

lichdurchderenweitereInhaltstoffe(Kohlenhydrate,Lipide)beeinflusstwerden.DieerzieltenLe-

1Proteingehalte:Leguminosenmehle<50%,Proteinkonzentrate50-90%,Proteinisolate>90%

UNION ZUR FÖRDERUNG VON OEL- UND PROTEINPFLANZEN E.V.

Technologische Bedeutung von Leguminosenproteinen bei der

Lebensmittelherstellung – aktueller Stand der Forschung1

Gerald Muschiolikwww.muschiolik.de

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bensmitteleigenschaftensinddasErgebniskomplexerWechselwirkungenzwischenLeguminosenpro-

tein-ProduktundLebensmittelinhaltsstoffenbeiunterschiedlichäußerenEinwirkungen(u.a.Tempe-

ratur,Druck,Scherbedingungen).

UmjedochLeguminosenprotein-ProduktehinsichtlichihrertechnologischenEffektedeutlichercha-

rakterisierenzukönnen,isteineReduzierungderEinflussgrößenerforderlich.Deshalbwerdenüber-

wiegendunterdefiniertenBedingungen-jedochseltenmitstandardisiertenMethoden-diespezifi-

schenfunktionellenEigenschaftenz.B.hinsichtlichWasser-undFettbindevermögen,Emulsions-und

Schaumbildung,ViskositätsgebungundGelbildungsvermögencharakterisiert.

NachKinsella(1979)solltederEffektdesProteinrohstoffszuerstineinfachenModellsystemenund

danninkomplexenLebensmittelngetestetwerden.HierzugehörtdieErfassungderphysikochemi-

schenEigenschaftenderProteine,dieErmittlungderWechselwirkungenmitanderenStoffenunddie

UntersuchungdesEinflussessonstigeräußererEinwirkungen.

WirdeinemProteinprodukteinebesonderetechnologischeBedeutungbzw.Technofunktionalität

zugeordnet,solltesichdiesepositivaufeinespezielleodermehrereLebensmitteleigenschaftenaus-

wirken.Esistdaherwichtig,denEinflussaufdieLebensmitteleigenschaften(z.B.Strukturgebung,

Textur,Volumengebungusw.)durchKorrelationsuntersuchungenmitbestimmtenfunktionellenEi-

genschaften(Gelbildungsvermögen,Viskosität,Wasser-undFettbindung,Emulsions-undSchaumbil-

dung)zubelegen.DerartigeKorrelationenwerdenbisherzuseltenermittelt.

EinflussdermolekularenEigenschaften

DieTechnofunktionalitätunddieverschiedenenfunktionellenEigenschaftenderProteinewerden

durchderenAminosäuren-Profil,Sekundärstrukturbzw.Anteilanα-Kettenundβ-Faltblattstruktur,

Molmassenverteilung,FlexibilitätderQuartärstrukturbzw.Molekülentfaltungsgrad,Oberflächenhyd-

rophobizität,Denaturierungsgrad,Oberflächenladung(Zetapotential)sowiedieWechselwirkungen

mitdemumgebendenMilieuundeinwirkendeProzessbedingungenbestimmt(Kinsella,1979;

Schwenke,2001).

LeguminosenproteineweisenähnlicheEigenschafteninderMolekülstrukturauf(Derbyshireetal.,

1976).HieraufbasiertdervergleichbareEinflussäußererEinwirkungenaufdiemolekularenEigen-

schaftenundsomitaufderenfunktionelleEigenschaften.

DiemolekularenUnterschiedezwischendenLeguminosenbesteheninsbesondereimAnteilan

hochmolekularenSpeicherproteinen(7S-/8S-FraktionVicilin/Convicilin;11S-FraktionLegumin),in

derenMolekülgrößeundinderZusammensetzungderSekundärstruktur.Unerwünschtsindinden

LeguminosenprodukteninsbesonderedieGehalteanTrypsininhibitor(TI),Lipoxygenase(LOX)und

Glykoproteinen(Lektin,Vicin/Convicin).WährendTIundLOXhitzeempfindlichsind,kannLektin

durchHitzebehandlungundKeimungundVicin/ConvicindurchExtraktionsprozessereduziertbzw.

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eliminiertwerden(Muschiolik&Schmandke,2000).MöglichkeitenzurSenkungdesGehaltesander-

artigenantinutritivenInhaltsstoffenwerdeninAbb.1aufgezeigt.

Abb.1:VariantenzurSenkungdesGehaltesanantinutritivenInhaltsstoffeninLeguminosen-Produkten(Beispiele)

WährendeinhoherAnteilanVicilinundβ-FaltblattstrukturdieEmulgiereigenschaftenpositivbeein-

flusst(Shevkanietal.,2015),führteinhoherLeguminanteilzumAnstiegderProtein-

Denaturierungstemperatur(Messionetal.,2015).DieFlexibilitätderQuartärstrukturvonVicilinkann

durchGlykosylierungmitGlucoseerhöhtundsomitdieEmulgiereigenschaftzusätzlichverbessert

werden(Tangetal.,2011).Buetal.(2015)ermittelten,dassdieGlykosylierungvonGlycinin(Soja

11S-Fraktion)mitLactosegleichzeitigzurReduzierungderProtein-Allergenitätbeiträgt.

DiegeringereFlexibilitätundGrenzflächenaktivitätdesLeguminskanndurchchemischenModifizie-

rung(z.B.Acetylierung,Succinylierung),begrenzteHydrolyseoderthermischeBehandlungverbessert

werden.DieAcetylierungvonAckerbohnenproteinwirktsichnebendenEmulgiereigenschaftenauch

positivaufdasGelbildungsvermögenaus(Muschiolik&Schmandke,2000).MitZunahmedesAcety-

lierungsgradeswerdendieEmulgiereigenschaftensowiedieGrenzflächenstabilitätvonAckerboh-

nenproteinerheblichverbessert(Muschioliketal.,1987;Krauseetal.,1994).Diesgiltauchfürdie

SuccinylierungvonAckerbohnenprotein(Krauseetal.,1997,1998).DieAcetylierungverbessertauch

dasSchaumbildungsvermögenvonentfettetemAckerbohnenprotein(Muschiolik&Schmandke,

2000).BeiLupinenproteinführtdieSuccinylierungzurhöherenViskositätundverbessertenGelbil-

dung(Krauseetal.,2001).

AktuellistdiechemischeProteinmodifizierungfürLebensmittelnichtrelevant,könnteaberfürtech-

nischeAnwendungsgebieteeinebesondereBedeutungerlangen.ZurErhöhungderGrenzflächenak-

tivitätundVerbesserungderEmulgiereigenschaftenbietetsichalsAlternativediebegrenztetrypti-

scheHydrolyse(Krause&Schwenke,1995;Schwenke,2001)undfürdieVerbesserungderSchaum-

bildungdieSchwingmahlungan(Muschioliketal.,1994).EinenÜberblicküberdieaufgezeigten

WechselwirkungengibtAbbildung2.

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Abb.2:DarstellungmöglicherAbhängigkeitderTechnofunktionalitätderProteineinLebensmittelnvondenmolekularen,physikochemischenundfunktionellenEigenschaften

GewinnungvonLeguminosenprodukten

Ackerbohnenproteinprodukte

VerschiedeneMöglichkeitenzurGewinnungundModifizierungvonAckerbohnenmehlenundAcker-

bohnenproteinisolatenwerdenbeiMuschiolik&Schmandke(2000)aufgezeigt.

AckerbohnenmehlkannzurInaktivierungdesTIundderLOXsowiezurgleichzeitigengeschmackli-

chenVerbesserungeinerDampfbehandlungunterzogenoderalsDispersion(z.B.40%TS)erhitzt

werden(95°C,60min).WeiterhinsindhierfüreinErhitzendergeschältenBohnenvordemMahlen,

eineExtraktiondesMehlesmitIsopropanolodereinewässrigeExtraktionamisoelektrischenPunkt

(IP)möglich.BeiderHitzebehandlungistzubeachten,dasseinerseitsmitzunehmenderProteindena-

turierungundAbnahmederProteinlöslichkeitdasWasser-undFettbindungsvermögenansteigt,an-

dererseitsdieGrenzflächenaktivität(Emulgiereigenschaft,Schaumbildungsvermögen)erheblichre-

duziertwird.

Raikosetal.(2014)untersuchtenkommerziellesAckerbohnen-,Erbsen-undLupinenmehlbeiunter-

schiedlichenpH-Werten(4,7und10)hinsichtlichLöslichkeit,Emulgiervermögen,Schaumbildung,

GelbildungundWasserhaltevermögen.DieLeguminosenmehlemitunterschiedlichemFettgehalt

(Erbsen0%,Ackerbohnen∼1,7,Lupinen∼10%)weisenbeipH7einbesseresEmulgiervermögen

auf.DasbesteSchaumbildungsvermögenwurdemitErbsenmehl(fettfrei)ermittelt.DasWasserhal-

tevermögenunddieGelbildungseigenschaftsindbeiErbsenmehlundAckerbohnenmehlähnlich,das

WasserhaltevermögenvonLupinenmehlistgeringhöher.DiehiergezeigtenUnterschiedezwischen

denMehlenlassenjedochkeineallgemeineWertunghinsichtlichihrerEigenschaftenzu,dadurch

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spezielleModifizierungen(sieheErbsenproteinpräparate)dieMehleinihrenfunktionellenEigen-

schaftenwesentlichverändertwerdenkönnen.

Vioqueetal.(2012)untersuchtendieMöglichkeitzurGewinnungvonNebenproduktenbeiderPro-

teinisolierung.AckerbohnenmehlwurdemitHexanentfettet,Polyphenolewurdenanschließendmit

Aceton(75%ig)extrahiert.DieProteinextraktion(10%igeMehldispersion)erfolgtein0,25%Na2SO3-

Lösung(pH10,5).DasProteinimabzentrifugiertenÜberstandwurdebeipH4gefällt,mitWasser

gewaschenundgefriergetrocknet.DerGlycosidgehalt(Vicin/Convicin)konnteum99%reduziert

werden,diegewonnenenNebenproduktederProteinisolierungsindeinunlöslicherRückstandmit

hoherFettbindungseigenschaft,einFettextraktreichanungesättigtenFettsäurenundeinPoly-

phenolextraktmithoherantioxidativerAktivität.

Karacaetal.(2011)verglichenAckerbohnenproteinisolatundErbsenproteinisolat,gewonnendurch

isoelektrischeFällungoderSalzextraktionausentfettetemAckerbohnenmehlundErbsenmehl.Wäh-

rendisoelektrischgefälltesAckerbohnenproteinisolatgegenüberdemisoelektrischgefälltenErbsen-

proteinisolateinehöhereEmulgierkapazitätaufwies,zeigtendiesalzextrahiertenProteinextrakte

keineUnterschiedeindenfunktionellenEigenschaften.EmulsionenmitsalzextrahiertenProteinen

wiesenjedochgrößereÖltropfenauf.BeideIsolierungsverfahrenführtenzuähnlicherOberflächen-

hydrophobizitätundGrenzflächenaktivitätdesProteins.

Erbsenproteinprodukte

DurchgezieltethermischeBehandlungnichtentfetteterLeguminosenprotein-Produktekanngleich-

zeitigdieLOXinaktiviert,derTIgesenktundwährendderLagerungeinesensorischeVeränderung

eingeschränktwerden.Maetal.(2017)untersuchtenverschiedeneMöglichkeitenzurReduzierung

desTI-undTanningehaltesinErbsenmehldurchVorkeimenderBohnen(70Std.,30°C)undver-

schiedenerErhitzungsverfahren.DurchErhitzenkannderTI-GehaltunddurchKombinationvonKei-

mungundErhitzenzugleichderTanningehalterheblichreduziertundsomitdieVerdaulichkeitver-

bessertwerden.

ErbsenmehlmiteinemerhöhtenProteingehalt(51-55%Protein),daszurProteinanreicherungvon

LebensmittelnundalsSubstitutfürEiproteingeeignetist,wurdedurchLuftklassierungmitnachfol-

genderErhitzung(angefeuchtet,90°C,20min)gewonnen(Pelgrometal.,2013).

NebendenobengeschildertenMöglichkeitenzurIsolierungvonErbsenproteinisolatwurdedurch

Preeceetal.(2017)einVerfahrenzurSojaproteingewinnungausnichtentfettetenBohnenoptimiert

(OptimierungdesZerkleinerungsgradesderBohnen,derwässrigenExtraktionundderPhasentren-

nungmittelsDekanter).DieermitteltenVerfahrensparametersollennachPreeceetal.(2017)auch

aufdieProteingewinnungausErbsenundLupinenübertragbarsein.

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Lupinenproteinprodukte(BlaueSüßlupine)

NachBaderetal.(2011)führtderFettgehaltimLupinenmehlzusensorischenNachteilen(uner-

wünschterBohnengeschmack).AusdiesemGrundwurdedieFettextraktionmitverschiedenenLö-

semittelndurchgeführtundderEinflussaufdieProteindenaturierung(ProteinausbeutebeipH7,2)

untersucht.DieExtraktionmitEthanolund2-PropanolwirktesichamdeutlichstenaufdieReduzie-

rungdesBohnengeschmacksaus,EthanolreduziertejedochdieProteinausbeute.

Meldeetal.(2016)untersuchtendenEinflussderthermischenKeimreduktionaufdieProteinextrak-

tionundermitteltenalsgeeigneteBedingungen60mintrockeneErhitzungbei130°Cfürgeschälte

Bohnenund60mintrockeneErhitzungbei130°Coder60minUV-C-Behandlungfürnichtentfettete

Flakes.ZurInaktivierungderLOXgenügennachStephanyetal.(2016)7minhydrothermischeBe-

handlungderBohnenbei80°C.

Berghoutetal.(2015)entwickelteneinVerfahrenzurProteinisolierungausnichtentfettetemLupi-

nenmehl.DasMehlwurdebeipH9dispergiert(1Std.),auf80°CerhitztundnachAbkühlenderun-

löslicheRückstandabzentrifugiert.AusdemÜberstandwurdedasProteinbeipH4,5gefälltundnach

demAbzentrifugierenmitdestilliertemWassergewaschenundanschließendneutralisiert.DiePro-

zessführungbei4°CreduziertdieLipidoxidation.

Piornosetal.(2015)dispergiertenLupinenmehlinwässrigerLösungbeipH9,fälltendasgelöstePro-

teinbeipH4,5undnachAbtrennungdesPräzipitateserfolgtedieGefriertrocknung.DiesesProtei-

nisolatwiesbeiAnwesenheitvon100mmol/LNaClverbesserteEmulgier-undSchaumbildungseigen-

schaftenauf.Muranyietal.(2016)verglichenIP-gefälltes(pH8extrahiert,beipH4,5präzipitiert)

unddurchSalzextraktionisoliertesLupinenprotein(0,5mol/LNaCl,gefälltdurchSenkungderIonen-

stärke).DieSalzextraktionführtezurbesserenLöslichkeitdesProteinsunterhalbundoberhalbdesIP

undzubesserenEmulgiereigenschaften.DasIP-gefällteProteinwiesinfolgedergeringerenLöslich-

keiteinehöhereWasserbindungauf.

Abbildung3zeigtMöglichkeitenzurModifizierungvonLeguminosenmehlen,zumAufkonzentrieren

desProteingehaltesinMehlenundVariantenzurProteinisolierung.

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Abb.3:BeispielefürdieModifizierungvonLeguminosenmehlen,zumAufkonzentrierendesProtein-gehaltesinMehlenundfürVariantenderProteinisolierung

EinsatzmöglichkeitenfürdieProteinprodukteinLebensmitteln

Leguminosenmehle

DiefunktionelleEigenschaftderMehleundsomitderenTechnofunktionalitätinLebensmittelnwird

wesentlichdurchderenProtein-Denaturierungsgrad(Entfaltungsgradbzw.Flexibilität)bzw.Löslich-

keit(N-Löslichkeits-Index,NSI)unddieAnwesenheitvonnichtionischenundionischenPolysacchari-

den(Stärke-undNichtstärke-Fraktion)bestimmt.StärkehaltigeMehlemitgeringerProteindenaturie-

rungeignensichalsEmulsionsbildnerundKonsistenzgeber(QuellungderStärkeerfolgtbeiHitzebe-

handlung).

BeihöhererProteindenaturierung(geringeProteinlöslichkeit)sindderartigeMehlewenigerzur

Emulsionsbildung,jedochzurKonsistenzgebungsowiezurErhöhungderWasser-undFettbindung

geeignet.EinestärkereDenaturierungfördertdieBildungfeinporöserMikrostrukturpulverförmiger

ProteinprodukteundsomitdieWasser-undFettbindung.DieAuswahlderProteinproduktezurErzie-

lungdergewünschtenTechnofunktionalität(z.B.Emulsionsbildung,Struktur-,Konsistenz-undVolu-

mengebung,Fett-undWasserbindung,SenkungKochverlust)erfolgtsomitüberdieProteineigen-

schaftunddieFunktionalitätanwesenderBegleitstoffe.

BeiLupinenmehl(sehrgeringerStärkegehalt)wirddessenFunktionalitätinsbesonderedurchden

DenaturierungsgraddesProteinsbestimmt.SollderProteingehaltvonLebensmittelnerhöhtund

derensonstigeQualitätseigenschaftenunverändertbleiben(z.B.TexturvonBrot,Teigwaren,Flei-

scherzeugnissen)bietensichhierfürProteinstrukturate(insbesondereExtrusionsprodukteoderGel-

partikel)sowieproteinstabilisiertebzw.proteinangereicherteEmulsionenan.

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Leguminosenproteinkonzentrate-undIsolate

LeguminosenproteinesindzurHerstellungfett-/ölhaltigerLebensmittel(Dressing,Mayonnaise,

Backwaren,milchähnlicheMischgetränke,Suppen,Soßen,Brotaufstricheusw.)geeignet.DerVorteil

bestehtinsbesonderedarin,dassdieProteinebeiderEmulsionsbildunghochwertigeÖle(z.B.mit

omega-3-Fettsäuren)ineineMembraneinschließenundvorOxidationschützen.OberhalbderDena-

turierungstemperatur(>80°C)stabilisierendieProteingrenzflächendieÖl-/Fettphasezusätzlichund

erhöhendieKoaleszenzstabilität.

DerAustauschvonFleischfettdurchPflanzenölkanninBrühwurst(z.B.Frankfurter-Typ)mittelspro-

teinstabilisiertenÖl-Emulsionenerfolgen(ZugabezumFleischbrät,Kangetal.,2016).Leguminosen-

mehleund-proteine(hoheProteinlöslichkeit)verbesserninKochwursterzeugnissendieKonsistenz

undFettverteilung(Emulsionsbildung).ErfolgtdieEmulsionsbildungmitProtein-Polysaccharid-

Gemischen(ionischePolysaccharide,z.B.Pektin)sinddieFließ-undKonsistenzeigenschaftender

EmulsionsprodukteüberdasProtein-Polysaccharid-VerhältnisunddenÖlanteilgutvariierbar(Mu-

schiolik&Paulus,2009a,b).

BeispielefürweitereLebensmittelapplikationen

Ackerbohnenproteinisolat(IP-gefällt)eignetsichzurHerstellungvonStrukturgebern(Proteinfasern,

Extrusionsprodukte)fürFleischerzeugnisse.EinebeipH2extrahierteProteinfraktionkannalsGel-

bildnerfürsäurehaltigeSüßwarengele(SubstitutionvonGelatineoderAgar-Agar)eingesetztwerden.

SchwachhydrolysierteAckerbohnenproteinisolateweisenverbesserteO/W-Emulsionsbildungund

Schaumbildungauf,dieSchaumstabilitätistjedochimVergleichzuEialbuminwesentlichgeringer.

FürtechnischeAnwendungenbietetsichdieProteinmodifizierungdurchAcetylierungan,hierdurch

wirdnebenderEmulsionsbildungauchdieGelbildungerheblichverbessert.

Ackerbohnenmehleignetsichu.a.alsMehlaustauscherinBrot(10%Austausch),Nudeln(20%)und

Spaghetti(∼13%)sowiealsAustauscherfürMilchproteinbeiderHerstellungvonSpeiseeis(Mehlaus

dampfbehandeltenBohnen).

AckerbohnenstärkekannfürKochpuddingoderzurHerstellungvonStärkesirup(Säurehydrolyse)

verwendetwerden.PhosphatierteAckerbohnenstärkeweistunter95°CeinegeringeViskositätmit

verbessertenQuellungs-undLöslichkeitseigenschaftenauf.

NebendenhierausgewähltenEinsatzmöglichkeitenfürAckerbohnenmehl,Ackerbohnenproteinund

Ackerbohnenstärke(Muschiolik&Schmandke,2000;Lalegetal.,2017)bestehtdieMöglichkeitdes

EinsatzesvonHydrolysatauseinemGemischvonAckerbohnen-,Erbsen-undLinsenprotein(1:1:1)

alsFungizidfürWeißbrot(Rizelloetal.,2017).

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Erbsenproteinisolat2isteinguterEmulsionsbildnerundeignetsichz.B.auchzurVerkapselungvon

konjugierterLinolsäureinO/W-Emulsionen(Fernandez-Avilaetal.,2016).DurchKombinationmit

Na-Kaseinat(1:1)könnenstabileNanoemulsionen(<200nm)erzeugtwerden(Yerramillietal.,

2017).EinereduzierteNaCl-EmpfindlichkeitbeigleichzeitigverbesserterEmulsions-undSchaumbil-

dungseigenschaftwirddurchVernetzeneiner1%igenProteinlösungmitTransglutaminaseerreicht

(Salmaetal.,2010).WeiterhinführtdasVorerhitzen(90°C,10min)derProteinlösungzukleineren

Emulsionstropfen(Benjaminetal.,2014).EinethermischeBehandlung(95°C,30min)desProteins

führtebeiPengetal.(2016)ebenfallszurVerringerungderTropfengröße(nichterhitztTropfen∅

1,16µm,vorerhitzt∅0,53µm).

ZurBildungstabilerEmulsionen(hohesnegativesZetapotential,keineTropfenaggregatebildung)sind

Erbsenprotein-Pektin-Konjugate(Erzeugungbei60°Cund79%relativeLuftfeuchte)geeignet(Tam-

naketal.,2016).

AlsAntioxidanskanndasErbsenproteinnachBildungeinesMelanoproteins(ErhitzenmitGlucose,

180°C,5min)eingesetztwerden(Žilićetal.,2012).WeitereBeispielesind:Erbsenprotein/β-

Lactoglobulin-Aggregate(85°C,60min)alsneueLebensmittelkomponentefürdieProduktentwick-

lung(Chihietal.,2016),TOFU-ErsatzdurchVorerhitzen(85°C,60min)undAbkühlenderProteinlö-

sungunterZusatzvonGlucono-δ-Lacton(Messionetal.,2015),ExtrusionsproduktealsFleischsubsti-

tute(Osenetal.,2014;Becketal.,2017),SubstitutfürEialbumin(luftklassiertesundhitzemodifizier-

tesProteinkonzentrat,Pelgrometal.,2013).

MehlausvorgekeimtenErbseneignetsichzurProteinanreicherungvonBrot(Austauschvon10%

Weizenmehl,Mondoretal.,2014),weiterhinkannErbsenmehlzurProteinanreicherungvonBiskuit-

kuchen(Austauschvon50%Weizenmehl)undBiskuitplätzchen(Austauschvon25%Weizenmehl)

eingesetztwerden(Gómezetal.,2012).

MöglichkeitenzumEinsatzvonLeguminosen-ProduktensindinAbbildung4zusammengestellt.

2sieheauchPISANE,SATIVAundSWELITEunterhttp://www.foodingredients.de/rohstoffe/

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Abb.4:BeispielefürEinsatzmöglichkeitenvonLeguminosen-Produkten

VerschiedeneEinsatzmöglichkeitenvonLupinenproteinsindunterhttp://www.lupino-ag-

deutschland.com/aufgezeigt:Mayonnaise,Speiseeis,Backwaren,Fleisch-undWurstwaren,Gesund-

heitsgetränkeundMilcherzeugnisse.WeitereBeispielesindnebenderHerstellungvonmilchfreiem

Joghurt(Hickischetal.,2016a,b)dieProteinanreicherungvonBrot(Paraskevopoulouetal.,2012;

Villarinoetal.,2015)unddieVerkapselungvonD-LimonendurchMehrschichtenbildungausLupi-

nenproteinundionischenPolysacchariden(Burgos-Díazetal.,2018).

Resümee

LeguminosenmehleundLeguminosenprotein-ProdukteweiseneineguteTechnofunktionalitätauf

undeignensichzurEinstellungspezifischerLebensmitteleigenschaften,zurVerkapselungvonIn-

haltsstoffen(Sharifetal.,2017)sowiezurProteinanreicherung.DieLuftklassierungundeintribo-

elektrischesVerfahren(Tabtabaeietal.,2016)könnenzurHerstellungvonProteinkonzentraten,

wässrigeExtraktionsverfahrenzurKonzentrat-undIsolatherstellungeingesetztwerden.Durchparti-

elleHydrolyse,Hitze-undDruckbehandlungsowiedurchInteraktionenmitionischenPolysacchariden

könnendiefunktionelleEigenschaftvonLeguminosenprotein-Produktenbreitvariiertwerden.

Leguminosenprotein-ProduktesindgrenzflächenaktivundeignensichalsEmulgatoren,damitherge-

stellteEmulsionenweiseneinehöhereOxidations-,HitzeundKältestabilitätauf.Partiellhydrolysierte

Leguminosenprotein-ProdukteeigenensichalsSchaumbildner,dieSchaumstabilitätkanndurch

KombinationmitviskositätsgebendenProteinenoderPolysaccharidenerhöhtwerden.Vernetzende

Agenzien(Enzyme)undgelierendePolysaccharide(z.B.NV-Pektin,Alginat)unterstützendieAusbil-

dungvonGelstrukturen.

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DieWirtschaftlichkeitderHerstellungvonLeguminosenprotein-Produktenkanndurcheineweitere

FraktionierungderProteine(hochmolekular,niedermolekulareinschließlichGlycosideundEnzyme)

undVerwertungweitererInhaltsstoffe(Stärke,Zellulose,sonstigeKohlenhydrate,Lipide,Enzyme)

erhöhtwerden.ZurSenkungdesEnergieverbrauchskönntendieFraktionierungmittelsMembran-

trenntechnikunddieHerstellungvonProtein-Flüssigkonzentratenbeitragen.AlsMöglichkeitzur

EffektivitätserhöhungderLeguminosenaufbereitungwirddiegleichzeitigeVermarktungvonSpezial-

produktenfürdenmedizinischenBereich(z.B.LectinalsAntibiotikaersatz,PolyphenolealsAntidiabe-

tikum),dentechnischenBereich(z.B.Emulgatoren,Klebstoffe,Bindemittel,ZusätzefürBau-und

Dämmstoffe)undfürdenEinsatzinumweltfreundlichenFolienundanderebioabbaubareVerpa-

ckungsmaterialiengesehen.

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