Fabricarea produselor proteice pe baza unui proces de obținere a amidonului
Producția de produse proteice pe baza unui proces de obținere a amidonului din mazăre prezentat de Dipl.-Ing. Heiko Fuhrmeister de la Wolfenbüttel de la Facultatea III - Științe de proces la Universitatea Tehnică din Berlin pentru a obține diploma academică de doctor în inginerie - Dr.-Ing. - Comitetul de doctorat aprobat pentru disertație: Președinte: Prof. Dr. rer. nat. H. Kunzek Reporter 1: Prof. Dr. Dr. e.h. F. Meuser al doilea reporter: prof. Dr. Ing. Ziua Knorr a discuției științifice: 9 octombrie 2000 Berlin 2001 D83

Mulțumiri Mulți oameni au fost implicați direct și indirect în realizarea acestei lucrări și aș dori să profit de această ocazie pentru a le mulțumi foarte mult. Mulțumirile mele speciale se adresează conducătorului meu de doctorat, Prof. Dr. Dr. e. H. F. Meuser, care a inițiat și a promovat această lucrare și mi-a permis să profit de bogăția sa de cunoștințe și experiență. Prof. Dr. rer. nat. H. Kunzek și Prof. Dr. Îi mulțumesc lui D. Knorr pentru participarea ei la comisia de doctorat și interesul manifestat pentru munca mea. Am dori să profităm de această ocazie pentru a mulțumi angajaților departamentului de tehnologie a cerealelor de la TU Berlin pentru atmosfera plăcută de lucru și sprijinul prietenos acordat în realizarea lucrărilor practice. În acest context, aș dori să menționez în special Dipl.-Ing. V. Beck, domnul Dipl.-Ing. U. Castillo, dna H. Malitz, dl L. Schröter și dna Dipl. -Ing. Ch. Webering. În cele din urmă, aș dori să-mi exprim mulțumirile din inimă familiei mele, în special soției și copiilor mei, pentru considerația și răbdarea pe care mi-au arătat-o în timpul acestei lucrări. Heiko Fuhrmeister Berlin, ianuarie 2001
Cuprins iii Cuprins 1 INTRODUCERE ȘI DEFINIȚIE A PROBLEMEI 1 2 STAREA CUNOAȘTERII 5 2.1 Procedee de producere a amidonului și a produselor secundare din mazărea de câmp 2.1.1 Considerație comparativă a proceselor tehnice umede în ceea ce privește producția de proteine 2.2 Starea cunoștințelor privind proprietățile nutriționale și funcționale ale produselor proteice din mazăre și mazăre alte leguminoase 5 7 8 2.2.1 Proprietăți nutriționale 8 2.2.2 Proprietăți funcționale 11 3 MATERIAL ȘI METODE 15 3.1 Material de testare 15 3.2 Efectuarea de teste privind umflarea materiei prime 16 3.3 Efectuarea de teste privind producția de produse proteice din mazăre pe baza TUB- Proces 3.3.1 Obținerea proteinei care este insolubilă în condițiile procesului procesului TUB 3.3.2 Obținerea proteinei care este solubilă în condițiile procesului procesului TUB 17 17 18 3.3.2.1 Precipitații 19 3.3.2.2 Ultrafiltrare 20 3.3.2.2.1 Experimente folosind vo n Modulele de amestecare a celulelor (teste preliminare) 3.3.2.2.2 Încercări utilizând module de plăci miniaturale sau module de fibră goală 21 22 3.3.2.3 Uscarea coagulatelor și a retentatelor
Cuprins v 4.1.2.1 Studii preliminare privind adecvarea diferitelor materiale de membrană în ceea ce privește filtrarea extractelor de mazăre 4.1.2.2 Influența limitei nominale de separare a membranei de ultrafiltrare asupra debitului permeatului și a capacității de reținere 4.1.2.3 Influența parametrilor de filtrare asupra debitului permeatului și a caracteristicilor de separare a membranelor 4.2 Investigații asupra reducerii a substanțelor anti-nutriționale din produsele proteice care pot fi produse 47 51 54 62 4.2.1 Influența umflăturii 62 4.2.2 Influența precipitațiilor 71 4.2.2.1 Precipitația termică 71 4.2.2.2 Precipitarea acidă sau acidă termic 75 4.2.3 Influența ultrafiltrării 80 4.3 Examinarea produselor proteice în ceea ce privește proprietățile lor funcționale 84 4.3.1 Compoziția ingredientelor produselor proteice 85 4.3.2 Solubilitatea proteinelor 86 4.3.3 Proprietăți emulsionante 90 4.3.4 Proprietăți de spumare 95 4.3.5 Proprietăți de legare a apei și a grăsimilor 100 5 REZUMAT 101 6 LITERATURA 111 7 A ANEXA 123
Unități și abrevieri vii Lista unităților și abrevierilor utilizate Unități C Grad Celsius = T [K] - 273,16 [K] T: temperatura termodinamică l litru [10-3 m 3] bară bară [10 5 Pa] g accelerație datorată gravitației [9], 81 ms -2] d duritatea apei în grade de duritate totală germană. Toate celelalte unități utilizate corespund Sistemului Internațional d'unités (SI). Abrevieri Φ A AACC Fig.ANS AOCS C Ca aprox. cel mai puţin. DIN DR E EAI EC EN EPI ES FBK FC Fe, dacă este necesar, HCl ICC ISO Conținut de ulei în formularea emulsiei Absorbție Asociația Americană a Chimiștilor din cereale Figura Substanțe antinutritive Societatea Americană a Chimiștilor Concentrație de calciu aprox. Capacitate de emulsionare Euro Normă Izolat de proteine din mazăre Stabilitate în emulsie Capacitate de legare a grăsimilor Capacitate de spumare Fier, dacă este necesar, acid clorhidric
4 1 Introducere și definirea problemei
3 Material și metode 15 3 Material și metode Următoarele 6 subsecțiuni descriu materialele și metodele utilizate în această lucrare. Primul subcapitol descrie materialul de testat utilizat, al doilea până la al patrulea umflarea materiei prime și prelucrarea acesteia în produse proteice, iar al cincilea și al șaselea metodele utilizate pentru a caracteriza produsele în ceea ce privește compoziția ingredientelor și proprietățile lor funcționale. 3.1 Material de testat Materialul de testat a fost mazărea (Pisum sativum convar. Medullare) din soiurile Markana, Sprinter și Tristar. Compoziția ingredientelor materialului este dată în Tab. Tab. 2: Compoziția ingredientelor din soiurile Markana, Tristar și Sprinter Conținut de ingrediente [%] 3) Ingrediente Markana Tristar Sprinter proteină brută (N 6.25) 27.2 26.8 29.3 Amidon 31.0 31.0 34.1 Grăsimi brute 2,1 1,6 1,8 Fibre 1) 28,2 30,2 27,3 Cenușă 3,6 3,6 3,2 Inhibitori ai tripsinei [TIU mg -1] 5,4 2,6 4,8 Acid fitic 1, 6 1,3 1,2 α-galactozid 4) 3,7 3,9 3,7 tanini nn 2) n.n. 2) n.n. 2) 1) Specificată ca fibră dietetică totală (66) 2) Nedetectabilă folosind Price et al. (67) 3) Pe baza substanței uscate 4) Calculat ca% rafinoză