Ei -Aufbau- % G/G Wasser % Protein % Fett % Kohlenhydrate

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1 Ei -Aufbau- è Eier enthalten wichtige Nährstoffe è sind vielseitig nutzbar % G/G Wasser % Protein % Fett % Kohlenhydrate % Mineralstoffe % Gesamtei , ,5 11 Ei ohne Schale ,7 0,9 Eiklar ,03 0,8 0,5 Eigelb ,6 1,1 Schale

2 Eiklarproteine -Vertreter & Eigenschaften- è Ovalbumin (45 kda): 54 % des Gesamteiproteins Denaturierung an der Grenzfläche Relativ hitzestabil Gute Gelbildungseigenschaften è Conalbumin (80 kda): 13 % des Gesamteiproteins Denaturierung durch Hitze Komplexbildung mit Eisen Antimikrobielle Eigenschaften è Ovomucoid (28 kda): 11 % des Gesamteiproteins Hitzestabil auch unter alkalischen Bedingungen Hemmt Rindertrypsin

3 Eiklarproteine -Vertreter & Eigenschaften- è Ovoglobuline (30-40 kda) 8 % des Gesamteiproteins Gute Schaumbildungseigenschaften è Flavoprotein (35 kda) 0,8 % des Gesamteiproteins Vitamin B 2 -Bindung è Ovoinhibitor (44 kda) 0,1 % des Gesamteiproteins Proteaseinhibitor: Trypsin, Chymotrypsin, bestimmte bakterielle Proteasen è Avidin (53 kda) 0,05 % des Gesamteiproteins Biotin-Bindung Antimikrobielle Eigenschaften

4 Eiklarproteine -Lysozym- è 14,6 kda; 3,5 % des Gesamteiproteins Denaturierung durch Hitze Hydrolysiert bestimmte glycosidische Bindungen, die in der Zellwand gram positiver Bakterien vorkommen è Im Zuge der Harmonisierung in der EU ist Lysozym als Konservierungsstoff zugelassen E 1105 In Lebensmittel wird Lysozym ausschließlich in der Käseherstellung während der Reifung eingesetzt, speziell gegen die krankheitsauslösenden Clostridien. (Clostridium butyricum) Herstellung: Gewinnung aus natürlichem Hühnereiweiß oder biotechnisch Zulassung: nur für bestimmtes Lebensmittel zugelassen Sicherheit: unbedenklich; bei Hühnereiallergiker kann es zu Unverträglichkeiten kommen. ADI-Wert: nicht festgelegt

5 Eidotter è Fett-in-Wasser-Emulsion mit 50 % Trockenmasse 2/3 Lipide 1/3 Proteine è Lipide des Eidotters Triglycerole (66 %) Phospholipide (28 %) Cholesterol (6 %) è Trennung mittels Ultrazentrifugation in Plasma: Lipovitellenine (LDL) und Livetine, wasserlösliche, globuläre Proteinfraktion Granula: Lipovitelline (HDL), Phosvitin, LDL, Mineralstoffe

6 Proteine des Eidotters è Phosvitin (38 kda) Glycophosphoprotein Eisenbindung Reich an Phosphoserin è α- und β-lipovitelline (400 kda, Dimer) è Livetine α (80 kda), β (45 kda), γ (150 kda) è LDL ( kda) Lipoproteinfraktion niedriger Dichte (low density lipoprotein) Dichte: 0,98 g/l Triglycerolzentrum, umgeben von Phospholipiden und Proteinen

7 Eier in der LM-Industrie è Trockenprodukte, Gefrierprodukte, Flüssigprodukte aus Vollei, Eiklar, Eigelb Eier Kontrolle Aufschlagen Schalen abtrennen Trennen Mischen Eiklar Reinigen Eigelb Reinigen Vollei Reinigen

8 Eier in der LM-Industrie è nach der Reinigung werden die Produkte nach evtl. Entzuckern oder Homogenisieren, pasteurisiert è Je nach Endprodukt wird anschließend Sprühgetrocknet und instantisiert T Trockeneiklar, Trockeneigelb, Trockenvollei Gefrostet Gefriereiklar, Gefriereigelb, Gefriervollei Konserviert Flüssigeiklar, Flüssigeigelb, Flüssigvollei

9 Milch è Rohmilch, d.h. weder erhitzt noch molkereimäßig bearbeitet 87,5% an Wasser 3,3-3,8% an Eiweiß bzw. Fett auf Lactose macht den Großteil an KH aus è Vollmilch ist im allgemeinen wärmebehandelt è Magermilch wird die bei der Entrahmung der Vollmilch erhaltene Flüssigkeit bezeichnet Fett 0,1-0,3% è Buttermilch, die bei der Butterung anfallende Flüssigkeit kommt nach Zusatz von 15% Wasser als Buttermilch in den Handel è Sahne wird durch Abscheidung des Rahms von Rohmilch gewonnen ab 27 % Fett schlagfähig

10 Milch -Zusammensetzung- è Zusammensetzung von Kuhmilch Milch 100 % Wasser 87 % Trockenmasse 13 % Fettfreie Trockenmasse 9 % Fett 4 % Lactose 4,8 % Salze 0,7 % Molkenproteine 0,6 % Caseine 2,7 %

11 Milch -Zusammensetzung- è Milch anderer Tiere sowie Muttermilch weichen in der Zusammensetzung erheblich von Kuhmilch ab Schafsmilch: sehr fett und proteinreich Esel und Stute: wenig fett und wenig Protein Muttermilch: weniger Eiweiß und Mineralstoffe, viel Lactose und Oligosaccharide Herkunft Trockenmasse Fett Gesamtprotein Casein Molkenproteine Lactose Asche Kuh Mensch Ziege Schaf Esel Stute 12,7 12,4 13,2 19,3 8,5 11,2 3,7 3,8 4,5 7,4 0,6 1,9 3,4 1,0 2,9 5,5 1,4 2,5 2,8 0,4 2,5 4,6 0,7 1,3 0,6 0,6 0,4 0,9 0,7 1,2 4,8 7,0 4,1 4,8 6,1 6,2 0,7 0,2 0,8 1,0 0,4 0,5

12 Milchproteine è Hauptstrukturelemente Caseinmicellen Fettkügelchen Molkenproteine Lipoprotein-Partikel: Triaclyglyceride (96%), Diacylglyceride (1,5%), freie Fettsäuren (0,03%) und 0,9% Phospholipide è Abtrennung der Caseine durch Ausfällung an ihrem isoelektrischen Punkt die Molkenproteine (β-lactoglobulin und α-lactalbumin) bleiben in Lösung Beim Erhitzen der Milch fallen die Caseine aus: Es entsteht das Milchhäutchen aus Albuminen und Globulinen

13 Milchproteine -Caseine- è Die Casein-Fraktion wird in 3 Gruppen eingeteilt è α-caseine (Hauptkomponente des Caseins, 60 %) Saure Proteine, unterschiedliche Anzahl an Phosphoserinresten, hoher Anteil an Prolin α s1 : globuläres Molekül (fehlen der AS Cystein) α s2 : anionische Gruppen in N-terminalen und kationische Gruppen im è β-caseine C-terminalen Bereich dipolare Struktur seifenähnlicher Aufbau mit polarem Kopf und unpolaren Schwanz è κ-caseine bilden das eigentliche Substrat des Labfermentes (Rennin) werden κ-caseine durch Pepsin gespalten, bricht die Micelle zusammen und die micellare Suspension verwandelt sich in ein Gel Gerinnung der Milch

14 Milchproteine -Caseine & Submicellen-Modell- è Casein-Micellen der Kuhmilch bestehen aus Casein-Monomeren Enthalten größten Teil der Milchproteine Calcium und Phosphat è Casein-Micellen bestehen aus kleineren Aggregaten: Submicellen 2 Typen von Submicellen, nur eine enthält κ-casein κ -Casein-haltigen Submicellen an der Micellenoberfläche wirken als Schutzkolloid Schematische Darstellung: hydrophober Kern aus α- und β-caseinen hydrophiler Teil des κ-casein Verbrückung über kolloidales Ca-Phosphat zwischen Serin-Resten Unterscheidung organischer und anorganischer Phosphat-Verbindungen

15 Milchproteine -Molkenproteine- è β-lactoglobulin kommt in den genetischen Varianten A,B,C (Jersey-Kühe) und D (Montbeliarde-Kühe) vor Das monomere β-lactoglobulin (18 kda) zeigt eine reversible ph-abhängige Oligomerisierung: A A 2 (A 2 ) 4 A 2 A ph < 3,5 3,7-5,1 > 7,5 Das Oktamere tritt nur bei Variante A auf Bei ph > 8,6 irreversible Denaturierung, ebenso beim Erhitzen in Gegenwart hoher Ca-Konzentrationen β- Lactoglobulin enthält eine SH-Gruppe, die durch partielle Denaturierung freigelegt wird Dimerisierung des Proteins über Disulfid-Brücke oder zu Reaktionen mit κ-casein und α-lactalbumin

16 Milchproteine -Molkenproteine- è α-lactalbumin α-lactalbumin existiert in zwei genetischen Formen A und B (Gln Arg) AS-Sequenz, die Ähnlichkeit mit Lysozym hat, ist bekannt α-lactalbumin hat eine biologische Funktion als Untereinheit B der Lactosesynthase, sie sorgt dafür, das der Transfer des Galactoserestes selektiv auf Glucose erfolgt Untereinheit A dieses Enzyms weniger spezifische Galactosyltransferase

17 Bearbeitung der Milch Rohmilch Vorwärmen Zentrifugieren Pasteurisierte Milch Pasteurisieren Homogenisieren Abfüllen Ultrahocherhitzen Sterilisieren Homogenisieren Aseptisch Abfüllen Sterilisierte Milch Ultrahocherhitzte Milch

18 Bearbeitung der Milch -Reaktionen beim Erhitzen- è Temperatur und ph-wert beeinflussen die Caseinassoziation stark Mizellenänderung è Indikatorreaktion für ausreichende Erhitzung zur Ausschaltung pathogener Mikroorganismen ist die annähernd parallel Verlaufende Inaktivierung der alkalischen Phosphatase è Bei längerem Erhitzen Denaturierung der Molkenproteine Im denaturierten Zustand sind die Molkenproteine nicht mehr löslich und koagulieren bei der Säuerung oder Labung von Milch zusammen mit Casein gemeinsame Fällung der Milchproteine bei Herstellung von cottage cheese è Es kommt auch zur Aktivierung von Thiolgruppen z.b. Thiol-Disulfid-Austausch zwischen κ-casein und β-lactoglobulin Herabsetzung der Angreifbarkeit des κ-casein durch Chymotrypsin Verzögerung der Labgerinnung bei erhitzter Milch

19 Bearbeitung der Milch -Reaktionen beim Erhitzen- è Weitere Erhitzungsfolgen Ca-Phosphatniederschläge auf Caseinmicellen Maillard-Reaktion zwischen Lactose und Aminogruppe (Lysin) Bräunung + Bildung Hydroxymethylfurfural (HMF) Bildung von δ-lactonen und Methylketonen aus Glyceriden mit Hydroxy- bzw. Ketofettsäuren Abbau von Thiamin Veränderung an der Milchfettmembran, die von Einfluss auf das Aufrahmverhalten sind

20 Käseherstellung è Das frische, mehr oder weniger fetthaltige Milcheiweiß, das bei der Säuerung von Milch erhalten wird, bezeichnet man als Käse. è Die dickgelegte, gelartige Milch, wir in verschiedenen Korngrößen zerschnitten, wobei sich der Käsebruch von der Molke scheidet è Je feinkörniger der Bruch desto trockener und fester der Käse nach einer Reinigungsphase è konventionelle Herstellung Dicklegung mit Hilfe von Milchsäurebakterien oder Labferment Abtrennung der proteinhaltigen Molke durch Abpressen Kulturzugabe Labzugabe Zerkleinerung mit Käseharfe

21 Käseherstellung è Vor der Milch-Gerinnung muss die Fett-Gehalt eingestellte, gereinigte, rohe oder pasteurisierte Milch auf Hemmstoffe geprüft werden è Frischkäse-Zubereitung: Trockenmasse max. 30% Fett erforderlich

22 Käseherstellung è Je nach Anteil an TM und der Länge der Reifezeit lassen sich Käsesorten unterschiedlicher Konsistenz herstellen è Dem Formen des Käsebruchs folgt das Salzen è Zur Reifung werden spezielle Reifekulturen zugesetzt bzw. auch nach Animpfen später auf die Oberfläche gespritzt Geruch, Geschmack und Aussehen Proteine und Fette werden während der Reifezeit chemisch verändert Milchzucker durch hochfermentative Milchsäuregärung Milchsäure Bildung von CO 2 aus Milchsäure durch Propionsäurebakterien Löcher im Käse Salzlake Reifung

23 Käseherstellung è 32-52% Fett in TM Molke Reifezeit einige Tage Frischkäse (Camembert, Brie, Romadur) è 45-60% Fett in TM Molke 1-2 Monate halbfester Schnittkäse (Edelpilzkäse, Butterkäse, Havarti, Roquefort) è 49-57% Fett in TM Molke 1-2 Monate Schnittkäse (Gouda, Edamer, Tilsiter, Raclette) è 60-68% Fett in TM Molke 3-12 Monate Hartkäse (Emmentaler, Bergkäse, Chester, Parmesan)