DE1130680B

DE1130680B - Verfahren zur Herstellung von pulverfoermigen Lipoproteid-Komplexen aus pflanzlichenRohstoffen

Info

Publication number: DE1130680B
Application number: DEC18713A
Authority: DE
Inventors: Israel Harris Chayen
Original assignee: C C D PROCESSES Ltd
Current assignee: C C D PROCESSES Ltd
Priority date: 1959-04-02
Filing date: 1959-04-02
Publication date: 1962-05-30

Description

INTERNAT. KL. A 23 j

DEUTSCHES

PATENTAMT

C 18713 IVa / 53 i

ANMELDETAG: 2. A P R I L 1959

BEKANNTMACHUNG
DER ANMELDUNG
UND AUSGABE DER
AUSLEGESCHRIFT: 30. MAI 1962

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von pulverförmigen Lipoproteid-Komplexen aus pflanzlichen Rohstoffen mit Proteinen und Lipoiden im natürlichen Zellgefüge.

Das erfindungsgemäße Verfahren unterscheidet sich bereits nach seiner Zielsetzung von den bekannten Prozessen, die vorwiegend zur Gewinnung von Fettstoffen aus pflanzlichem und tierischem Material dienen. Indessen ist es bei diesen Verfahren weder möglich noch erwünscht, auch die Proteine in einem nennenswerten Umfang mitzugewinnen. Noch weniger wird dort beabsichtigt, aus den freigelegten Proteinen und Lipoiden Komplexe zu gewinnen. Die bekannten Verfahren erschöpfen sich in der Freisetzung der Fettbestandteile aus dem Ausgangsmaterial und deren Trennung vom zellularen Rückstand durch einfaches Absetzen bzw. in einer Trennung der Fettstoffe von dem als Trägersubstanz verwendeten Medium, z. B. Wasser oder andere geeignete Lösungen.

Die Forderungen nach der Erschließung neuer Proteinquellen, sowohl für die menschliche Ernährung als auch für die industriellen Zwecke, werden immer dringender. Da Proteine tierischen Ursprungs, wie Kasein, Blutalbumin, Keratin oder Kollagen, in der Klebmittel- und Kunststoffindustrie in großem Maße verwendet worden sind, haben die verhältnismäßig beschränkt verfügbaren Mengen dieser Stoffe und das schnelle Anwachsen der Forderungen nach neuem Protein die Aufmerksamkeit vor allem auf pflanzliche Hilfsquellen, wie z. B. Sojabohnen und Erdnüsse, gelenkt. Die Beschaffung von pflanzlichem Protein ist allerdings hauptsächlich eine Frage der Nutzbarmachung und weniger des Vorhandenseins. Der Verrat der Welt an Protein, der im pflanzlichen Leben jeder Art vorliegt, sei es in der Form von Saatgut, Hülsenfrüchten, Gräsern, Blättern, wachsenden Schößlingen, Hefen, Algen oder anderen Mikroorganismen, ist so groß, daß er unbegrenzt scheint. In einer großen Anzahl pflanzlicher Stoffe liegt das Protein jedoch in so geringen Mengenanteilen vor, so daß seine Aufnahme durch den Menschen Schwierigkeiten bereitet; ferner ist das Protein vielfach derart in den pflanzlichen Zellen eingeschlossen, daß es für die menschliche Ernährung nicht nutzbar ist.

Es trifft zu, daß gewisse Arten eßbarer Nüsse und Hülsenfrüchte allgemein als Proteinquelle der menschlichen Ernährung verwendet werden. Aber selbst ihre direkte Verwendbarkeit ist vor allem durch die im natürlichen Zustand räumlich gemeinsam mit den Proteinen vorliegenden Fette und Stärkearten beschränkt. So wird z. B. allgemein bei den Hauptgetreidearten, wie Weizen oder Mais, der Keim, der Verfahren zur Herstellung

von pulverförmigen Lipoproteid-Komplexen

aus pflanzlichen Rohstoffen

Anmelder:

CCD. Processes Limited, New York, N. Y. (V. St. A.)

Vertreter:

Dipl.-Ing. H. Leinweber, Patentanwalt, München 2, Rosental 7

Israel Harris Chayen, London, ist als Erfinder genannt worden

gewöhnlich das Protein enthält, wegen seines hohen Ölgehaltes während der Verarbeitung für den menschlichen Verbrauch entfernt.

Neben Fisch sind Säugetiere, insbesondere Wiederkäuer, für den Menschen die Hauptquelle an eßbarem Protein. Die Wiederkäuer besitzen die dem Menschen fehlende Fähigkeit, die Zellulose aufzuschließen und damit das Zellprotein freizulegen und in die Form von Milch und Fleisch zu verwandeln, die sich für die menschliche Ernährung eignen. Die Umwandlung von Blattprotein durch den Wiederkäuer ist unwesentlich und wird im allgemeinen auf etwa 6% geschätzt; das übrige Protein wird von dem Tier für seine eigene Ernährung und Fortpflanzung verbraucht. •Bei Schweinen und Geflügel ist die Fähigkeit, Blattprotein umzuwandeln, sehr begrenzt.

Von allen Formen pflanzlicher Proteine kommt das in Grasarten gefundene dem tierischen Protein, insbesondere in der Aminosäurezusammensetzung, am nächsten, und es ist tatsächlich mit Recht anzunehmen, daß es in Verbindung mit den Fetten, Sterinen, Vitaminen und Hormonen, die in Grasarten vorliegen, eine dem tierischen Fleisch an Wert vergleichbare Ernährungsquelle darstellt. Allerdings ergeben sich bekanntlich unüberwindliche Schwierigkeiten, will man dieses gesamte pflanzliche Protein auf dem Wege über das Tier nutzbar machen.

Es ist vorgeschlagen worden, die Aufgabe der Gewinnung von pflanzlichem Protein chemisch dadurch zu lösen, daß das pflanzliche Zellulosegefüge durch

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Wärme und chemische Einwirkung zerstört wird, um den Zelleninhalt freizulegen. Dieser enthält die verschiedensten Proteine zusammen mit Stärken, Fetten, Nucleinsäuren und anderen. Bei der stattfindenden Herstellung eines Auszuges werden die Zelluloseabbauprodukte mit den Proteinen, in der Entstehung begriffenen Proteinen, Stärken, Fetten usw. sowie mit Pflanzensäften, Chlorophyll usw. gemischt. Gewöhnlich werden Alkalien während oder nach der Wärmeeinwirkung benutzt, um das Protein in Lösung zu bringen. Die flüssige Phase wird dann von den pflanzlichen Resten getrennt und das Protein aus der so geklärten Lösung gewonnen. Vor allem wirtschaftliche Bedenken gegen dieses Verfahren sind bisher praktisch nicht zu überwinden gewesen, da z. B. im frischen Blatt oder frischen Gras nur etwa 3 bis 4 % stickstoffhaltiges Material vorliegen, wovon etwa die Hälfte fällbares Protein darstellt.

Andererseits ist es bekannt, das pflanzliche Protein auf mechanischem Wege zu extrahieren. Hierzu wird das pflanzliche Material einem mechanischen Druck, z. B. in einer Hammermühle, unterworfen, um das Zellgefüge zu zerbrechen und den Inhalt zusammen mit den Pflanzensäften auszupressen. Aus diesen wird kungen, nämlich einmal den Aufschluß der Zellen. Dieser Erfolg stellt sich ein unter der Wirkung von in der Hammermühle erzeugten hydrodynamischen Schocks, die die Zellen zerreißen und ihren Inhalt freilegen, ohne dabei eine übermäßige Zerkleinerung des Materials herbeizuführen. Zum andern werden die hierbei freigelegten Proteine und Lipoide durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen so aktiviert, daß sie schließlich einen Komplex miteinander bilden, der

ίο im allgemeinen in üblicher Weise gewonnen wird.

Eine besonders vorteilhafte Verfahrensweise ergibt sich dann, wenn nach einem weiteren Merkmal der Erfindung der Flüssigkeitsträger bei der Aufgabe in die Hammermühle angesäuert und der Austrag der Hammermühle alkalisch gemacht wird.

Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, die freigesetzten Proteine in alkalischem Medium bei einem p_H-Wert von vorzugsweise 8 bis 8,5 zu lösen. Schließlich können die sich bildenden Lipoproteid-Komplexe

so im sauren Medium bei einem p_H-Wert von vorzugsweise unter 5 ausgefällt werden.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß der Austrag der Hammermühle bereits vor dem Ansäuern zentrifugiert wird. Bei einer

das Protein durch Hitze oder chemische Koagulierung 25 anderen Verfahrensweise ist es auch möglich, den

gefällt und anschließend gereinigt. Das erste Ziel dieses Verfahrens, die proteinhaltige Zelle aufzuschließen und ihr Protein in Freiheit zu setzen, wird jedoch nur sehr unvollkommen erreicht. Der bei weitem grö-Austrag der Hammermühle vor Erhöhung des pH-Wertes zu zentrifugieren. Diese Maßnahmen werden jeweils in Abhängigkeit von dem zu verarbeitenden Ausgangsmaterial gewählt.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung wird der ausgefällte Lipoproteid-Komplex auf einen Feuchtigkeitsgehalt von vorzugsweise 8 % oder darunter getrocknet. Gemäß der Erfindung soll die Trocknungstemperatur des Lipoproteid-Komplexes 71,1° C nicht übersteigen.

Das Verfahrenserzeugnis kann in verdünnter Form als Närhstoff oder als wesentlicher Zusatz, d. h. in großen prozentualen Anteilen in anderen Nahrungsmitteln verwendet werden, z. B. im Brot, um deren

ßere Anteil des echten Proteins wird nicht gewonnen.

Die Gewinnung von Protein aus Ölsaaten, in denen es in viel höheren Konzentrationen vorliegt, hat auch beträchtliche Aufmerksamkeit erregt. Es wird hier von einem gepreßten und herausgestoßenen Ölkuchen ausgegangen, der oft mit Lösungsmitteln extrahiert 35 ist. Die das Protein enthaltenden Zellen sind bereits zerbrochen, und das Fett, das jede Reaktion mit dem Protein erschweren würde, ist entfernt. Das Protein kann mit Salz oder Alkali gelöst, von dem festen Rückstand abfiltriert und erneut an seinem isoelek- 40 Protein- und Lipoidgehalt zu erhöhen und sie datrischen Punkt gefällt werden. Nach diesem Verfahren durch zu einer fast vollkommenen Nahrungsquelle kann Protein für industrielle Zwecke gewonnen werden, doch ist dieses für die menschliche Ernährung ungeeignet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die vorstehend besprochenen grundlegenden Nachteile der bekannten Verfahren zu vermeiden. Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung pulverförmiger Lipoproteid-Komplexe aus pflanzlichen Rohstoffen

mit Proteinen und Lipoiden im natürlichen Zeil- 50 ringen Kosten verschickt werden, gefüge, bei welchem eine Aufschlämmung der pflanz- Durch das Verfahren wird ein von der Pflanze ab-

lichen Rohstoffe in Wasser in einem Verhältnis von geleiteter Nährstoff zur Verfügung gestellt, in dem die

2:1 in eine Bestandteile — Protein und Lipoid — derart miteinwenigstens ander verbunden sind, daß sie wechselseitig ihre Ver-

für den Menschen zu machen. Das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung ist äußerst schnell durchzuführen, und es ist zudem nur eine verhältnismäßig kleine, zusammenhängende und leichte Apparatur notwendig, die gegebenenfalls unmittelbar auf dem Feld, d.h. am Ort der Ernte, verwendet werden kann. So kann der neue Nährstoff sogleich extrahiert und in konzentrierter Form zu verhältnismäßig ge

Flüssigkeit zu Feststoff von mindestens mit einer Umfangsgeschwindigkeit von

etwa 20 m/sec umlaufende Hammermühle eingeführt 55 daulichkeit im menschlichen Organismus unterstützen, und dort während einer Zeitspanne von Sekunden- Dessen normaler Widerstand gegen die Aufnahme im bis

bruchteilen bis 10 Sekunden belassen und hierauf durch Zentrifugieren in eine flüssige und eine feste Phase getrennt wird, ist dadurch gekennzeichnet, daß die Aufschlämmung vor oder nach der Behandlung in der Hammermühle zwecks Lösung der Proteine mit ausreichenden Mengen Alkali behandelt, der gebildete gelöste Lipoproteid-Komplex durch Ansäuern auf den isoelektrischen Punkt des Proteins zur Ausfällung gebracht und das ausgefallene Produkt anschließend schonend getrocknet wird.

Dieses Verfahren zeigt somit drei wesentliche und für die Bildung des Endprodukts entscheidende Wirwesentlichen reiner Protein- und Fettstoffe wird dadurch ausgeschaltet. Der neue synthetische Nährstoff ist weitgehend beständig, widerstandsfähig gegen oxydativen und bakteriellen Angriff und neutral im Aussehen, in seinen physikalischen Eigenschaften und im Geschmack, so daß er als Nährstoff angenehm ist. Die Protein- und Ölbestandteile können in variablen Anteilen vereinigt werden.

Es wurde gefunden, daß, wenn pflanzliches Rohmaterial einer bestimmten besonderen scharfen mechanischen Behandlung unterworfen wird, die in solchem Material in Zellen oder zellartigen Räumen

vorliegenden Proteine und Lipoide nicht nur aus ihrer Begrenzung in Freiheit gesetzt, sondern in unerwarteter Weise vervollständigt werden unter Bildung von neuen zusammengesetzten Stoffen nach Art eines Komplexes, die hier als synthetische Lipoproteid-Komplexe bezeichnet sind. Es ist wesentlich, herauszustellen, daß solche Komplexe nicht nur einfach durch Mischen von Proteinen und Lipoiden sogar in alkalisch-wäßrigen Medien hergestellt werden und daß sie nicht gebildet werden, wenn pflanzliche Ausgangsstoffe durch übliche mechanische Zersetzung bearbeitet werden. So wird der neue Komplex z. B. nicht gebildet, wenn solche Stoffe gemahlen, in der Kugelmühle gemahlen, in einer Rohrmühle mit Kieselsteinfüllung gemahlen, schichtweise abgeblättert, in der Presse behandelt, gemörsert, trocken oder mit einer Flüssigkeit gewalzt oder Ultraschallschwingungen oder anderen Schwingungen ausgesetzt werden. Sogar wenn diese Stoffe mit nicht ausreichender Flüssigkeit oder einer zu geringen Spitzengeschwindigkeit der Hammerelemente in der Hammermühle bearbeitet werden, bildet sich der Komplex nicht.

Es ist bald ersichtlich, daß bei der erfindungsgemäßen Behandlung eine sehr große Energiemenge direkt auf die pflanzlichen Ausgangsstoffe gerichtet wird, und es wird angenommen, daß diese Energie mindestens teilweise in irgendeiner Weise von den Protein- und Lipoidbestandteilen der pflanzlichen Rohstoffe derart aufgenommen wird, daß sie besonders reaktionsfähig und insbesondere stark reaktionsfähig miteinander in alkalisch-wäßrigen Medien werden. Es konnte keine andere mechanische Behandlung gefunden werden, die die gleiche Erscheinung liefert. In gewisser Hinsicht ist die Behandlungsweise der Katalyse analog, da sie offenbar so physikalisch auf die Protein- und Lipoidbestandteile einwirkt, daß sie sie in besonderer Weise befähigt, unter geeigneten äußeren Bedingungen Komplexe zu bilden. Es wurde nicht gefunden, daß diese Erscheinung auftritt, wenn die pflanzlichen Rohstoffe in üblicher Weise anders behandelt werden, und daß sie nicht auftritt, wenn andere ähnliche chemische Stoffe oder Ausgangsmaterialien so hohen mechanischen Energiestufen unterworfen werden.

Genauer wird die vorliegende Erfindung dadurch ausgeführt, daß pflanzliches Ausgangsmaterial einem flüssigen Träger, vorzugsweise einem flüssigen Träger auf wäßriger Basis zugesetzt wird; erwünscht ist ein Träger, der im wesentlichen aus Wasser besteht. Mit dem flüssigen Träger wird das pflanzliche Rohmaterial durch eine Hammermühle, d. h. einen Teil einer mechanischen Vorrichtung geleitet, die aus einem runden (gewöhnlich rohrförmigen) Gehäuse besteht, in dem feste oder um Zapfen drehbare Teile bei hoher Geschwindigkeit um die zentrale Achse des Gehäuses rotieren. Gewöhnlich besitzt die Hammermühle eine Einlaßöffnung in der oberen Hälfte und einen Aus^ laß an ihrer unteren Hälfte; die Einlaßöffnung liegt gewöhnlich in Achsenrichtung getrennt von der Auslaßöffnung.

Die Bedingungen, unter denen die Hammermühle arbeitet, sind für die Zwecke der vorliegenden Erfindung entscheidend; eines der Merkmale besteht darin, daß mindestens ein bestimmtes Flüssigkeits-Feststoff-Verhältnis vorliegen muß. Genauer beträgt das Gewicht der Flüssigkeit bei der bevorzugten Durchführungsform der vorliegenden Erfindung mindestens das Dreifache des Gewichtes des pflanzlichen Ausgangsmaterials, obwohl es unter besonderen Umständen, z. B. bei pflanzlichem Ausgangsmaterial mit sehr kleinen Zellen, möglich ist, nutzbare Ergebnisse zu erhalten, wenn das Flüssigkeitsgewicht nur das Zweifache des Gewichtes des pflanzlichen Ausgangsmaterials beträgt. Wenn weniger als die entscheidende Flüssigkeitsmenge vorliegt, verliert die Arbeitsweise wesentlich an Wirksamkeit, und ferner wirkt die Flüssigkeit dann nur als Schmiermittel und bindet

ίο das feste Material nach Art einer Paste oder Emulsion. Wenn jedoch mindestens die entscheidende Menge an Flüssigkeit vorliegt, wird angenommen, daß die Flüssigkeit als übertragendes Medium für schnell wiederholte, kräftige hydrodynamische Stoßwellen wirkt, die von den Spitzen der schnell rotierenden Teile, die die Flüssigkeit bei ihrem Eintritt in die Hammermühle angreifen, erzeugt werden.

Es kann ein größeres als das minimale angegebene Flüssigkeits-Feststoff-Verhältnis verwendet werden;

ao das günstigste Gebiet liegt zwischen 3 und 8. Wenn erwünscht, kann noch mehr Flüssigkeit verwendet werden, aber es ergibt sich kein besonderer Vorteil; praktisch ist 15 das höchste Verhältnis, mit dem das Verfahren durchgeführt werden sollte, wenn eine mäßige Wirkung erzielt werden soll.

Darüber hinaus ist nach der vorliegenden Erfindung die Verweilzeit des pflanzlichen Rohmaterials in der Hammermühle von äußerster Wichtigkeit. Eine geringe Verweilzeit von Sekundenbruchteilen wird bevorzugt. Sehr günstige Ergebnisse werden mit einer Verweilzeit von 3 Sekunden erhalten. Die besten Ergebnisse werden gewöhnlich bei etwa einer Sekunde erhalten. Üblicherweise ist es nicht günstig, die Verweilzeit langer als 3 Sekunden auszudehnen, da die Größe der entstehenden Pflanzenteile um so feiner sein wird, je länger die Verweilzeit des pflanzlichen Ausgangsmaterials in der Hammermühle ist. Die feinen Trümmer haben die Neigung zur Emulsions-

_{B ö} und Kolloidbildung und sind schwierig zu beseitigen.

Wenn die Verweilzeit jedoch genügend kurz gehalten wird, d. h. nicht über 10 Sekunden hinausgeht, vorzugsweise nicht über 5 Sekunden, reicht die zugeführte Energie aus, um den in Freiheit gesetzten Protein- und Lipoidgehalt der Zellen in besonderer Weise nach der vorliegenden Erfindung miteinander reaktionsfähig zu machen, ohne die festen Zellenteile gleichzeitig auf eine so geringe Größe zu bringen, daß sie vom wirtschaftlichen Standpunkt unbrauchbar für die Bearbeitung werden. Es soll hier erwähnt werden, daß es zur Herabsetzung der Verweilzeit in der Hammermühle bevorzugt wird, ein geeignetes Sieb oder Gitter zu wählen, mit dem der Auslaß der Hammermühle bedeckt wird und durch das das Material abgelassen wird. Zur Durchführung der Erfindung wird eine Hammermühle mit kontinuierlichem Durchfluß gegenüber einer Mühle mit anteilweisem Durchfluß bevorzugt. Im letzten Fall wird die Ausflußöffnung der Hammermühle für längere Zeitabschnitte geschlossen gehalten, oft für Stunden, so daß die ZeIlteilchen äußerst fein werden. Wenn man die Auslaßöffnung jedoch offen und mit einem Gitter oder Sieb bedeckt hält, wird die Behandlung kontinuierlich. Durch Änderung der Feinheit der Sieb- oder Gitteröffnungen und der zugänglichen Auslaßöffnung ändert sich die Aufenthaltsdauer.

Die Menge der dem pflanzlichen Ausgangsmaterial zugeführten Energie ist noch ein weiteres entscheidendes Merkmal der vorliegenden Erfindung, da,

wenn nicht ausreichende Energie verwendet wird, die erwünschte besondere Reaktionsfähigkeit zwischen den Proteinen und den Lipoiden nicht gewährleistet ist. Wie gefunden wurde, wird die geeignete Energie zugeführt, wenn die Spitzengeschwindigkeit der Hammer mindestens 25,4 m/sec beträgt, obwohl auch günstige Ergebnisse mit etwas geringeren Spitzengeschwindigkeiten, z. B. in der Größenordnung von 20,32 m/sec, mit dünnwandigen Zellen erhalten werden. Trotzdem werden so niedrige Spitzengeschwindigkeiten nicht bevorzugt, da die Extraktion zu unvollständig wird und das Verfahren unwirksam verläuft. Es liegt im Rahmen der vorliegenden Erfindung, höhere Spitzengeschwindigkeiten zu verwenden. Mit den gegenwärtigen Materialien und Begrenzungen der mechanischen Kraft stellen 101,6 m/sec eine praktische obere Grenze dar.

Es wurde beobachtet und ist ein Merkmal der vorliegenden Erfindung, daß die sehr schnellen und schnell wiederholten hydrodynamischen Stoßwellen, die zur Zerstörung des natürlichen Zellgefüges und um den Zellinhalt in die Flüssigkeit zu entleeren, verwendet werden, die Eigenschaft besitzen, daß sie die Zellwände nicht durch Schaben oder mechanischen Abrieb abnutzen, so daß die Zellteile kleiner als die Größe der Zellen werden. Sie sprengen eher die Wände von Zellmassen und lassen die Massen als Einzelgefüge bestehen, d.h. als große Gruppen aufgesprengter zusammenhängender Zellen, so daß das feste in dem flüssigen Träger bleibende Material vergrößert eine wabenartige poröse Struktur besitzt. Es wird dadurch vermieden, daß feines festes Teilchenmaterial vorliegt, was für die Weiterbehandlung sehr nachteilig wäre. Anders ausgedrückt, das zurückbleibende feste Material ist vorwiegend größer als Zellgröße.

Ferner werden die spezifisch aktivierten Proteine und Lipoide nach der vorliegenden Erfindung, wenn sie in den Flüssigkeitsträger abgegeben sind, während oder nach der Behandlung in der Hammermühle so behandelt, daß das p_H ihrer Umgebung ansteigt. Bekanntlich wird dadurch das Protein gelöst. Es ist eine einzigartige Erscheinung nach der vorliegenden Erfindung, daß sich das so spezifisch aktivierte und gelöste Protein in Gegenwart eines derart spezifisch aktivierten Lipoids mit diesem unter Bildung eines neuen synthetischen Lipoproteid-Komplexes verbindet, der in Lösung bleibt. Dieser Komplex kann aus dem wäßrigen Flüssigkeitsträger durch Ansäuern bis zum und vorzugsweise unter den isoelektrischen Punkt des Proteins gewonnen werden. Da es sich bei dem synthetischen Lipoproteid-Komplex nicht um eine eindeutig definierte Verbindung handelt, besitzt dieser Komplex keinen scharfen isoelektrischen Punkt, sondern einen Bereich. Der ausgefällte Lipoproteid-Komplex wird auf irgendeine bekannte Weise isoliert und schonend getrocknet.

Typische pflanzliche Ausgangsmaterialien, mit denen die vorliegende Erfindung durchgeführt werden kann, wobei es sich versteht, daß sie nur als Beispiel angegeben werden, da die Erfindung auf alle pflanzlichen Rohstoffe angewendet werden kann, obwohl vorzugsweise auf solche, die nicht faserförmiges, d. h. kugelförmiges Protein enthalten, sind genauer: gemahlene Nüsse, Getreidearten, Öl- und Hülsenfruchtsaaten, Blätter und Gräser, ferner Erdnüsse, Tungnüsse, Akajunüsse, Palmkerne, Walnüsse, Nüsse des Butterbaums, Kokosnüsse, Kopra, Weizen, Raygras, Mais, Sojabohnen, Baumwollsaat, Sesamsaat, Leinsamen, Rapssaat, Sonnenblumensamen, Hanfsamen, Gummisaat, Rizinussamen, Baumblätter, »CarnubaÄ-Blätter, Kartoffelkraut, Rübenkraut, Kohl und alle wilden und gezüchteten Grasarten, Luzerne und Roggen.

Typische Flüssigkeiten, die zusammen mit dem pflanzlichen Ausgangsmaterial in eine Hammermühle einzuführen sind, sind: Leitungswasser, da destilliertes

ίο Wasser zu teuer und nicht erforderlich ist, und Wasser, dem ein alkalisch reagierender Stoff zugesetzt ist. Wie später ersichtlich, kann die Erfindung gleich gut mit reinem und alkalischem Wasser durchgeführt werden, obwohl im ersten Falle ein weiterer Schritt notwendig wird. Es liegt ebenfalls im Rahmen der vorliegenden Erfindung, daß die der Hammermühle zugeführte Flüssigkeit mit den pflanzlichen Rohstoffen angesäuert wird. Welche der verschiedenen Flüssigkeiten benutzt wird, hängt von dem in dem endgültigen Komplex erwünschten Protein-Lipoid-Verhältnis ab, wie aus den verschiedenen folgenden Beispielen hervorgeht.

Um das Wasser alkalisch zu machen, kann jeder chemische Stoff benutzt werden, der nicht irreversibel mit dem Protein oder Öl des benutzten pflanzlichen Ausgangsmaterials reagiert und nicht giftig ist. Für den Fachmann verständlich — entspricht eine große Anzahl von chemischen Stoffen dieser Beschreibung. Vorzugsweise wird ein ganz billiger Stoff benutzt, um das Verfahren wirtschaftlich durchzuführen: Natriumhydroxyd ist daher bevorzugt. Natrium- oder Kaliumkarbonat können auch benutzt werden.

Zum Ansäuern kann, wenn in der Hammermühle anfänglich angesäuertes Wasser benutzt wird oder wenn man später das p_H auf mindestens den isoelektrischen Fällungspunkt herabsetzen will, jede geeignete Säure verwendet werden, vorzugsweise Salzsäure.

Zur Durchführung der Erfindung kann jede Art von Hammermühle angewendet werden, vorausgesetzt natürlich, daß sie der obigen Beschreibung hinsichtlich der Spitzengeschwindigkeit und der Möglichkeit, die Verweilzeit zu ändern, entspricht, wenn die Hammermühle kontinuierlich läuft.
Es kann erwähnt werden, daß die Temperatur der mit dem pflanzlichen Rohmaterial in die Hammermühle eingeleiteten Flüssigkeit nicht entscheidend ist, und es ist am sparsamsten und daher vorzuziehen, die Flüssigkeit bei Leitungswassertemperatur, gewöhnlich etwa 7,1 bis 12,8° C, zu verwenden, da die wirkliche Temperatur unwesentlich ist. Es versteht sich jedoch, daß nach der Erfindung die Verwendung von kalter oder erhitzter Flüssigkeit nicht ausgeschlossen ist, d. h., die Erfindung läßt sich zufriedenstellend mit Flüssigkeiten durchführen, deren Temperatur erhöht oder herabgesetzt ist, obwohl das Verfahren normalerweise wegen der zusätzlichen Kosten zum Erhitzen oder Abkühlen großer Flüssigkeitsmengen nicht in der Art durchgeführt wird.

Wie bereits mitgeteilt, kann das Protein-Lipoid-Verhältnis in dem endgültigen Komplex in wesentlichem Ausmaß gesteuert werden. Das kann z. B. dadurch erfolgen, daß das p_H, bei dem die Behandlung in der Hammermühle erfolgt, von der sauren Seite über den Neutralpunkt zur alkalischen Seite geändert wird oder daß ein Teil der Lipoide an einer Stelle des Prozesses extrahiert wird. Verschiedene Beispiele für diese Arbeitsweise werden im folgenden beschrieben. Auf diese Weise konnte der Lipoidgehalt des Korn-

plexes von nur 2 bis auf 60 Gewichtsprozent geändert werden, wenn man bestimmte Ölsamen als Ausgangsmaterial verwendete, und der Lipoidgehalt konnte von nur 2 bis auf 16 Gewichtsprozent des Komplexes verändert werden, wenn man von Blättern und Gräsern als pflanzlichem Rohmaterial ausging.

Die erfindungsgemäß gewonnenen Komplexe sind außergewöhnlich stabil. Sie halten die im Handel übliche Zentrifugierung bei hoher Geschwindigkeit mit bis zu 10 000 g (Erdbeschleunigung) aus, obwohl Emulsionen und einfache Mischungen von Proteinen und Lipoiden weit unter diesem Punkt gebrochen werden. Wenn der genannte Lipoproteid-Komplex nach der Erfindung hergestellt ist, löst er sich leicht nach und nach bei einem p_H von etwa 8,0 bis 8,5 auf und fällt bei einem p_H von etwa 4,5 oder tiefer aus. Der Fällungspunkt ist in allen Fällen für das Protein des pflanzlichen Ausgangsmaterials kennzeichnend, und das Lipoid wird einfach als ein Teil des Proteins mitgefällt. Es macht nichts aus, wieviele Male dieses Verfahren wiederholt wird, die Lipoide und Proteine trennen sich nicht, noch ändert sich ihr Verhältnis, wenn der Komplex sich einmal gebildet hat. Dies zeigt eine äußerst feste Bindung der beiden Stoffe an und ist ein deutliches Zeichen dafür, daß sich ein Komplex gebildet hat.

Es ist wirklich äußerst ungewöhnlich, daß sich ein Lipoid bei alkalischem p_H löst und bei saurem p_H wieder ausfällt. Normalerweise neigt ein Lipoid dazu, in alkalischen Medien zu verseifen. So wird die Anwesenheit eines Komplexes weiter bewiesen.

Der Komplex reagiert als Protein und nicht als Lipoid. Er ist unerwarteterweise nicht fettartig und stellt nach Trocknung äußerlich ein trockenes, feines talkartiges Pulver dar. Er ist leicht benetzbar und nicht wasserabstoßend, wie man annehmen könnte, auch wenn der Lipoidgehalt sehr hoch sein kann, z.B. bis zu 60%. Alle diese Eigenschaften zeigen, daß sich ein wirklicher Komplex gebildet hat.

Wenn der gefällte Komplex auf einen Feuchtigkeitsgehalt von 8% oder weniger getrocknet ist, wird er äußerst beständig. Unter diesen Bedingungen kann das Lipoid nicht einmal durch normale Lösungsmittelextraktion, z. B. mit Benzin, Äther, Trichlorethylen, Tetrachlorkohlenstoff oder Alkohol oder deren Mischungen, aus dem Komplex abgetrennt werden. Auch wenn der Komplex heftig mit einem oder mehreren solcher Lösungsmittel gerührt wird, wird kein Lipoid entfernt. Dies ist ein besonderes Zeichen für den hohen Grad an Affinität zwischen dem Protein und den Lipoiden in dem Komplex und besonders dafür, daß sie nebeneinander in Komplexform vorliegen.

Der Komplex zeigt ferner nach dem Trocknen auf mindestens den niederen obenerwähnten Feuchtigkeitsgehalt weitgehende Beständigkeit gegen bakteriellen Angriff und Oxydation.

Die Eigenschaften des Komplexes haben beträchtliches Interesse. Ein Lipoproteid-Komplex mit geringem prozentualem Anteil an dem Lipoid, z. B. von 4%, verhält sich scheinbar wie ein reines Protein. Wenn man den prozentualen Anteil an Lipoid in dem Komplex erhöht, ändern sich die Eigenschaften des Komplexes beträchtlich. Zum Beispiel ist der Nährwert eines Lipoproteid-Komplexes, der etwa 20% Lipoid enthält, sehr viel höher im Energiewert als das reine Protein, obwohl es ebenso leicht in einer normalen Nährlösung gelöst wird.

In einer ähnlichen Weise führt die Anwesenheit von Lipoid in Verbindung mit dem Protein als Komplex nach der Erfindung zu einem Grad an Plastizität bei industriellen Verfahren, der einem reinen Prorein fehlt.

Wenn ferner das Verhältnis von Lipoid zu Protein in einem erfindungsgemäßen Komplex von 40 auf 60 Gewichtsprozent anwächst, nimmt der trockene Komplex aus vielen pflanzlichen Rohstoffen Eigenschäften wie die von Trockenmilch sowohl im Geschmack als auch in der Beständigkeit gegen Tannin und Kaffein an.

Der sich ändernde Grad an Plastizität, der dem neuen zusammengesetzten Stoff durch Änderung des Protein-Lipoid-Verhältnisses erteilt werden kann, besitzt großen industriellen Wert; durch die Einbringung der Lipoide wird tatsächlich ein grundlegender, d. h. wesentlicher Anstieg der Plastizität weit über die bisher bei proteinartigen zusammengesetzten Stoffen erhaltene Plastizität gewährleistet.

Die Anwendung der vorliegenden Erfindung ist besonders für die Bearbeitung von Gräsern und Blättern wichtig. Für längere Zeit hat man besondere Mühe darauf verwendet, Proteine wegen ihrer großen Verbreitung in der Natur aus diesen Stoffen zu extrahieren. Wegen des geringen Proteingehaltes war jedoch manche Schwierigkeit zu überwinden und wegen der daher großen zu verarbeitenden Menge an Masse. Bei dem besten der früheren Verfahren, von dem man annahm, daß am Ende nutzbare Ergebnisse erhalten wurden, wird das Ergebnis des Verfahrens durch den Prozensatz an gewonnenem Stickstoff gemessen. Eine sorgfältigere Prüfung hat jedoch gezeigt, daß in Wahrheit vorwiegend die Gewinnung von löslichem Stickstoff durchgeführt war, der in pflanzlichen Stoffen anders als als Protein vorliegt, z. B. im Chlorophyll, Aminosäuren u. dgl., die entweder keinen oder einen beträchtlich geringeren Nährwert als die Proteine haben. Eine weitere Untersuchung zeigte, daß die Proteine in die Chloroplasten übergeführt waren und daß die Extraktion tatsächlich nur den Inhalt des Cytoplasts und nicht die Chloroplasten ergriffen hatte, da durch diese Verfahren die Proteine in den Chloroplasten nicht erreicht werden konnten.

Wenn die vorliegende Erfindung andererseits innerhalb der oben beschriebenen kritischen Grenzen be-• nutzt wird, werden die Chloroplasten aufgebrochen, und die darin enthaltenen vollständigen Proteine

so werden herausgeschwemmt, anschließend gelöst und nach Komplexbildung mit den Lipoiden, die ebenfalls in dem Blatt- und Gras-Ausgangsmaterial vorliegen,· wieder gefällt. Dadurch enthält der endgültig gewonnene Komplex nicht nur fast alles in solchem Ausgangsmaterial vorliegende vollständige Protein, sondern er enthält es in komplexer Form mit Lipoiden, in welcher Form er am einfachsten vom menschlichen und tierischen Verdauungstraktus aufgenommen werden kann.

"Die nachstehenden Beispiele erläutern das Verfahren gemäß der Erfindung.

Beispiel 1

1000 g geschälte Erdnüsse, die vor der Bearbeitung 4,58% Stickstoff und 43,6% Öl enthalten, werden durch eine Hammermühle mit einem Rotor von 228,6 mm Durchmesser, die bei einer Geschwin-

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digkeit von 8500 Umdr./Min. läuft, hindurchgeleitet, über deren Ableitung eine Siebplatte mit Öffnungen von 0,794 mm angebracht ist. Die Erdnüsse werden mit ihrer fünffachen Gewichtsmenge einer 0,l%igen wäßrigen Lösung von Natriumhydroxyd in die Mühle eingeführt. Die wäßrige NaOH-Lösung hat eine Temperatur von 7,1° C, ebenso wie sämtliches andere Wasser und die wäßrigen Lösungen, die in den nachfolgenden Beispielen in die Mühle eingeführt werden. Die Verweilzeit des Materials in der Mühle beträgt etwa 1 Sekunde.

Die aus der Hammermühle abgelassene Mischung wird einer Siebzentrifuge zugeleitet, um den festen Schlamm mit Ölüberschuß in bekannter Weise zu entfernen. Die genannte Zentrifuge arbeitete bei etwa 400 g (Erdbeschleunigung). Die festen Stoffe werden dann mit einer gleichen Gewichtsmenge an Leitungswasser gewaschen, um die mitgeführte Mutterlösung zu entfernen, die der abgetrennten Flüssigkeit zugesetzt wird, die aus der ersten Zentrifugierung in der Siebzentrifuge gewonnen ist, um eine alkalischwäßrige Phase zu bilden. Danach wird die alkalischwäßrige Phase auf ein p_H von etwa 4,8 angesäuert, wobei Salzsäure bei Raumtemperatur für diesen Zweck verwendet wird. Dieses p_H liegt unterhalb des isoelektrischen Punktes von Erdnußprotein, so daß bei dieser Ansäuerung das gesamte vorliegende gelöste Protein ausfällt. Wie bereits vorher erklärt, verbinden sich das aus dem pflanzlichen Ausgangsmaterial in der beschriebenen Weise extrahierte und in Wasser gelöste Protein und Lipoid selbsttätig und bilden einen Lipoproteid-Komplex, so daß beim Ansäuern der Komplex, nicht das Protein ausfällt. Das Ansäuern erfolgt in einem geeigneten Gefäß, wobei die Salzsäure in der Kälte in die Flüssigkeit eingerührt wird.

Die Fällung stellt einen Lipoproteid-Komplex nach der vorliegenden Erfindung dar. Er wird z. B. durch Zentrifugierung der Fällung in der gleichen Siebzentrifuge gewonnen, wie sie zur Entfernung der festen Trümmer benutzt wird. Die Fällung hätte auch durch Filtrieren oder Schwerkraftzentrifugierung gewonnen werden können.

Der gewonnene Komplex wird mit angesäuertem Wasser gewaschen, dann erneut zentrifugiert und schließlich an der Luft getrocknet, wobei der letzte Arbeitstag bei einer Temperatur nicht über 71,1° C und vorzugsweise in einer inerten Atmosphäre, z. B. einer Stickstoff- oder Kohlendioxydatmosphäre, erfolgt. Das Trocknen kann gegebenenfalls auch bei niedrigerem als Atmosphärendrack stattfinden, um die Entfernung von Wasser bei niedrigeren Temperaturen zu erleichtern.

Wenn der Komplex auf einen etwas geringeren Feuchtigkeitsgehalt als 8% getrocknet ist, macht er 500 g eines feinen, trockenen Pulvers aus, nach Analyse 50% Erdnußprotein und 50% Öl. Der Überschuß an Öl liegt in dem festen, bei der ersten Zentrifugierung extrahierten Rückstand vor. Dieses Öl wird durch übliche Mittel gewonnen.

Beipiel 2

1000 g geschälte Erdnüsse derselben Probe wie im Beispiel 1 werden in derselben Weise wie im ersten Beispiel mit ihrer fünffachen Gewichtsmenge einer 0,l%igen wäßrigen Lösung von Natriumhydroxyd behandelt, und die alkalisch-wäßrige Phase in der gleichen Weise von den festen Trümmern in der genannten, bei 400 g (Erdbeschleunigung) arbeitenden Siebzentrifuge abgetrennt.

Anders als im ersten Beispiel, bei dem der Komplex nach der Erfindung sofort aus der alkalischwäßrigen Phase gefällt wird, wird in diesem Beispiel, nach dem ein Komplex mit einem geringeren Lipoidanteil erhalten wird, die alkalisch-wäßrige Phase aus der ersten Zentrifugierung in eine Zentrifuge vom

ίο Alfa-Laval-Separator-Typ mit einem wirksamen g-Wert (Erdbeschleunigung) von etwa 15 000 eingeführt. Bei der zweiten Zentrifugierung wird die flüssige Phase in eine klare Ölphase und in eine wäßrig-alkalische Lipoproteidphase getrennt.

Die wäßrig-alkalische Lipoproteidphase wird mit Salzsäure auf ein p_H von etwa 4,8 angesäuert, um einen Lipoproteid-Komplex nach der Erfindung zu fällen. Dieser Komplex wird in einer Siebzentrifuge wie vorher bei etwa 400 g (Erdbeschleunigung) von der Flüssigkeit getrennt, gewaschen und in der gleichen Weise, wie im Beispiel 1 angegeben, getrocknet. Es werden etwa 285 g eines trockenen Pulvers von dem Komplex gewonnen, der nach Analyse zu 88,9% aus Protein und zu 11,1% aus Öl besteht. Es geht daraus hervor, daß mit dem gleichen Ausgangsmaterial ein Lipoproteid-Komplex mit einem beträchtlich geringeren Prozentzusatz an Öl gewonnen wird.

Es soll auch gezeigt werden, daß die im ersten und zweiten Beispiel gewonnenen Komplexe, wenn sie aufeinanderfolgend wiederholt in alkalischen Lösungen bei p_H-Werten von 8,0 bis 8,5 aufgelöst und in sauren Lösungen bei einem p_H von 4,8 gefällt werden, sich in ihrem Protein-Lipoid-Verhältnis nicht ändern.

Die Ölphase aus der Alfa-Laval-Zentrifugierung wird in einer Lösung von Natriumhydroxyd mit einem p_H von etwa 8,0 bis 8,5 gewaschen und erneut in der vorgenannten AIf a-Laval-Zentrifuge behandelt, wobei eine weitere Lipoproteid enthaltende wäßrigalkalische Lösung gewonnen wird, die bei einem p_H von 4,8 mit Salzsäure gefällt wird. Diese Fällung wird wie vorher in einer Siebzentrifuge abgetrennt und getrocknet und liefert 21,8 g eines Komplexes nach der Erfindung, der nach Prüfung zu 39,4% aus Protein und zu 60,6% aus Öl besteht. Das Pulver gibt äußerlich keinen Hinweis auf den äußerst hohen Prozentgehalt an Öl, da es trocken ist, nicht wasserabstoßend, leicht benetzbar und nicht fettartig. Ebenso wie alle anderen bisher und im folgenden beschriebenen Pulver nach der Erfindung kann es in alkalisch-wäßriger Lösung wiederholt gelöst und durch Ansäuern auf etwa ein p_H von 4,5 gefällt werden, ohne daß sich das Protein-Lipoid-Verhältnis ändert.

Wenn die Ölphase, statt daß sie mit der Lösung von Natriumhydroxyd gewaschen wird, mit Wasser auf 70° C erhitzt wird und die wäßrige Lösung heiß von der Ölphase in einer Alfa-Laval-Zentrifuge abge-

trennt und danach mit Salzsäure gefällt wird, ergibt der Lipoproteid-Komplex nach der Erfindung nach Abtrennen und Trocknung 13 g eines Pulvers, das nach Prüfung zu 70% aus Protein und zu 30% aus Öl besteht.

Aus dem Vorangegangenen geht hervor, wie aus dem gleichen Ausgangsmaterial Lipoproteid-Komplexe nach der Erfindung gewonnen werden können, in denen das Protein in fallenden prozentualen Men-

gen von 88,9, 70, 50 und 39,4% vorliegt und der Rest in jedem Fall von Öl gebildet wird.

Beispiel 3

1000 g geschälte Erdnüsse der gleichen Probe wie in den vorangegangenen Beispielen werden mit ihrer fünffachen Gewichtsmenge von reinem Wasser durch die gleiche Hammermühle geleitet, über deren Ableitungsöffnung die gleiche Siebplatte angebracht ist; d. h., in diesem dritten Beispiel ist die anfängliche Behandlung mit der anfänglichen Behandlung in den ersten beiden Beispielen identisch, außer daß die in die Hammermühle mit den Erdnüssen eingeleitete Flüssigkeit reines Wasser an Stelle einer 0,l%igen wäßrigen Lösung von Natriumhydroxyd ist. Die von der Hammermühle abgeleitete Mischung wird wie vorher durch eine 400-g-(Erdbeschleunigung)-Siebzentrifuge geleitet, um die Festteile zu entfernen, die in diesem Fall wegen der fehlenden Natronlauge in der Behandlungslösung etwas von dem aus den Zellen in Freiheit gesetzten, aber noch nicht gelösten Protein enthalten.

Die so erhaltene flüssige Phase, die etwas von dem Protein in Lösung enthält, wird durch eine Alfa-Laval-Separator-Zentrifuge der oben beschriebenen Art geleitet und dadurch in eine Ölphase und eine wäßrige Lipoproteidphase getrennt.

Die wäßrige Lipoproteidphase wird mit Salzsäure auf ein p_H von 4,8 eingestellt, und dadurch wird ein Lipoproteid-Komplex nach der vorliegenden Erfindung gefällt. Dieser Komplex wird, wie vorher gesagt, in der Siebzentrifuge getrennt, gewaschen und getrocknet und liefert 169 g eines trockenen Pulvers, nach Prüfung 77,9% Protein und 22,1% Öl.

Die Festteile aus der ersten Trennung mit der Siebzentrifuge werden mit einer Gewichtsmenge an wäßriger 0,l%iger Natronlauge behandelt, die gleich dem Fünffachen des ursprünglichen Gewichtes der Erdnüsse ist und deren p_H etwa 8,0 bis 8,5 beträgt, und werden etwa 40 Minuten in der Kälte gerührt. Die Mischung wird durch die vorgenannte Siebzentrifuge geleitet, um die noch verbleibenden Festteile zu entfernen. Die genannten Festteile werden wieder mit einer 0,l%igen wäßrigen Natronlauge gewaschen und die Waschlösungen der aus der letztgenannten Siebzentrifugierung erhaltenen Flüssigkeit zugesetzt. Die wäßrig-alkalischen Lipoproteidphasen werden dann durch die vorgenannte Alfa-Laval-Zentrifuge geleitet und in eine Öl- und eine wäßrige Phase getrennt. Die Ölphase wird der vorher erhaltenen zugesetzt und die wäßrige Phase mit Salzsäure auf ein p_H von 4,8 gebracht, wobei ein Lipoproteid-Komplex nach der vorliegenden Erfindung ausfällt, der wie vorher in einer Siebzentrifuge getrennt, gewaschen und getrocknet wird und 96 g eines trockenen Pulvers liefert, das bei Prüfung zu 95,1 % aus Protein und zu 4,9 % aus Öl besteht.

Die Ölphase,wird in der Kälte mit einer 0,l%igen wäßrigen Natronlauge gewaschen und in der vorgenannten Alfa-Laval-Zentrifuge behandelt, wobei eine Ölphase und eine wäßrige Phase entsteht. Die letzte wäßrige Phase wird mit Salzsäure auf ein p_H von 4,8 angesäuert, um einen Lipoproteid-Komplex nach der vorliegenden Erfindung zu fällen, der bei Trennung in einer Siebzentrifuge wie vorher, Waschen und Trocknen 7,2 g eines trockenen Pulvers ausmacht, das bei Prüfung zu 40% aus Protein und zu 60% aus Öl besteht.

Die letzte Ölphase wird heiß bei einer Temperatur von 70° C bearbeitet und davon eine wäßrige Phase abgetrennt, die beim Ansäuern, Behandlung in der Siebzentrifuge, Waschen und Trocknen — alles in der früheren Weise — 10 g eines trockenen Lipoproteid-Komplexes nach der vorliegenden Erfindung liefert, bei Prüfung 70% Protein und 30% Öl.

Beispiel 4

1000 g geschälte Erdnüsse werden in der in den Beispielen 1 und 2 beschriebenen Weise mit ihrer fünffachen Gewichtsmenge an Flüssigkeit versetzt, wobei die Flüssigkeit in diesem Falle jedoch an Stelle von Wasser oder einer alkalischen Lösung eine 0,2%ige wäßrige Lösung von Schwefelsäure ist. Auf diese Weise wird vollkommen verhindert, daß sich etwas von dem Protein löst.
Die aus der Hammermühle abgelassene Mischung wird wie vorher durch eine Siebzentrifuge geleitet, um die Festteile zu entfernen, die alles von den Zellen befreite Protein enthalten; es ist wegen der sauren Arbeitsbedingung nicht gelöst. Die durch die vorgenannte Alfa-Laval-Zentrifuge geleitete flüssige Phase ergibt eine klare Öl- und eine wäßrige Phase. Die wäßrige Phase enthält Protein und scheinbar kein Öl. Sie wird daher verworfen.

Die Feststoffe aus der Siebzentrifuge werden V2 Stunde in der Kälte mit der fünffachen Menge des ursprünglichen Gewichtes der Erdnüsse an 0,l%iger wäßriger Natronlauge gerührt, um den gesamten Lipoproteid-Komplex nach der Erfindung in Lösung zu bringen. Die Lösung wird dann in der genannten Siebzentrifuge von den festen Trümmern getrennt, der Rückstand mit einer 0,l%igen wäßrigen Natronlauge gewaschen und die Waschflüssigkeiten der Lösung zugesetzt. Danach wird der p_H-Wert der Lösung mit Salzsäure auf 4,8 eingestellt, um einen Lipoproteid-Komplex nach der vorliegenden Erfindung zu fällen. Dieser Komplex wird in einer Siebzentrifuge abgetrennt, gewaschen und getrocknet, worauf er 260 g eines trockenen Pulvers bildet, bei Prüfung 89% Protein und 11 % Öl.
Die Ölphase wird in der Kälte mit einer 0,l%igen wäßrigen Natronlauge gewaschen und in der vorgenannten Alfa-Laval-Zentrifuge behandelt, so daß sie eine zweite Ölphase und eine wäßrige Phase bildet. Die letzte wäßrige Phase wird mit Salzsäure auf ein p_H von 4,8 gebracht, um einen Lipoproteid-Komplex nach der vorliegenden Erfindung auszufällen, der dann in einer Siebzentrifuge in der gleichen Weise, wie vorher gesagt, abgetrennt, gewaschen und getrocknet wird und 22 g eines trockenen Pulvers bildet, das bei Prüfung zu 50 % aus Protein und zu 50% aus Öl besteht.

Alle oben angegebenen Beispiele sollen hauptsächlich den Grad der erhältlichen Abwandlungen durch Steuerung der Bedingungen der Bearbeitung der entstehenden Lipoproteid-Komplexe nach der Erfindung zeigen. In jedem Fall hat das getrocknete Produkt einen hohen Grad an Beständigkeit gegen erhitzte Feststoffe, chemische Reagenzien, bakteriellen Angriff und Oxydation.

Beispiel 5

750 g geschnittenes italienisches Raygras, die. 29 g eines sogenannten »Roh-Protem-Äquivalentes« enthalten, werden der vorher genannten 228,6-mm-Ham-

mermühle zugeführt, deren Auslaßöffnung in diesem Fall jedoch mit einer perforierten Platte mit kleineren Öffnungen, nämlich mit Öffnungen von 0,039 mm bedeckt ist. Die Mühle wird mit 2500 Umdr./Min. betrieben. Mit dem Raygras werden 5000 g einer l%igen wäßrigen Lösung von Natriumcarbonat in die Hammermühle eingeleitet. Unter diesen Bedingungen ist die Verweilzeit des rohen Grases in der Hammermühle etwa 1 Sekunde.

Die aus der Mühle abgelassene Mischung wird in eine Siebzentrifuge des vorgenannten Typus, die z. B. bei 400 g (Erdbeschleunigung) arbeitet, gebracht, um die Festteile von der wäßrigen. Lösung zu trennen. Die Festteile werden mit einer frischen 1 %igen wäßrigen Natriumcarbonatlösung gewaschen und die Waschflüssigkeiten der Mutterlösung zugesetzt.

Die Mutterlösung wird dann mit Salzsäure auf ein p_H von 4,5 gebracht. Dadurch erfolgt eine Fällung, die einen Lipoproteid-Komplex nach der Erfindung darstellt. Die Fällung wird in der vorgenannten Siebzentrifuge von der Mutterlösung abgetrennt. Die Fällung wird dann mit Aceton gewaschen, um sicherzustellen, daß Chlorophyll entfernt ist, und getrocknet. An dieser Stelle beträgt die Ausbeute 19 g eines trockenen Pulvers, das etwa zu 86 % aus Protein und as zu 14% aus Lipoiden besteht. Die 14% Lipoide bestehen aus einer zusammengesetzten Mischung von Fetten, Sterinen und anderen fettartigen Substanzen.

Beispiel 6

950 g Luzerne (Alfalfa), die 36 g des sogenannten »Roh-Protein-Äquivalentes« enthalten, werden in gleicher Weise wie im Beispiel 5 behandelt, wobei 17 g eines Lipoproteid-Komplexes erhalten werden, der zu 90 % aus Protein und zu 10 % aus Lipoid besteht.

Beispiel 7

40

5000 g Zuckerrübenkraut von geernteten Zuckerrüben, die 34 g des sogenannten »Roh-Protein-Äquivalentes« enthalten, werden in der im Beispiel 5 wiedergegebenen Weise behandelt und liefern 18 g eines Lipoproteid-Komplexes nach der Erfindung, der zu 85% aus Protein und zu 15% aus Lipoid besteht.

Es soll noch hervorgehoben werden, daß die Bezeichnung »Roh-Protein-Äquivalent« eine berechnete Zahl ist, die durch Multiplizieren des gesamten Stickstoffgehaltes der Probe mit einem Faktor 6,25 erhalten wird. Diese Zahl stellt nicht den wirklichen Proteingehalt des Materials dar, da ja gewöhnlich und besonders in Blättern und Gräsern etwa ein Drittel des stickstoffhaltigen Materials in nicht proteinartiger Form vorliegt und gewöhnlich wasserlöslich ist, so daß es nicht gewonnen werden kann. Die erfindungsgemäß erhaltenen Ausbeuten stellen daher eine Gewinnung von etwa 85% des wirkliehen Proteingehaltes des bearbeiteten Materials dar.

Es geht daraus hervor, daß Verfahren und Kornplexe geschaffen werden, die die verschiedenen Zwecke der vorliegenden Erfindung erfüllen und den Bedingungen der praktischen Anwendung gut angepaßt sind.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

1. Verfahren zur Herstellung von pulverförmigen Lipoproteid-Komplexen aus pflanzlichen Rohstoffen mit Proteinen und Lipoiden im natürlichen Zellgefüge, bei welchem eine Aufschlämmung der pflanzlichen Rohstoffe in Wasser in einem Verhältnis von Flüssigkeit zu Feststoff von mindestens 2:1 in eine mit einer Umfangsgeschwindigkeit von wenigstens etwa 20 m/sec umlaufende Hammermühle eingeführt und dort während einer Zeitspanne von Sekundenbruchteilen bis 10 Sekunden belassen und hierauf durch Zentrifugieren in eine flüssige und eine feste Phase getrennt wird, da durch gekennzeichnet, daß die Aufschlämmung vor oder nach der Behandlung in der Hammermühle zwecks Lösung der Proteine mit ausreichenden Mengen Alkali behandelt, der gebildete gelöste Lipoproteid-Komplex durch Ansäuern auf den isoelektrischen Punkt des Proteins zur Ausfällung gebracht und das ausgefallene Produkt anschließend schonend getrocknet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der flüssige Träger bei der Aufgabe in die Hammermühle angesäuert und der Austrag der Hammermühle alkalisch gemacht wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die freigesetzten Proteine im alkalischen Medium bei einem p_H-Wert von vorzugsweise 8 bis 8,5 gelöst werden.

4. Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die sich bildenden Lipoproteid-Komplexe im sauren Medium bei einem p_H-Wert von vorzugsweise unter 5 ausgefällt werden.

5. Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Austrag der Hammermühle vor dem Ansäuern zentrifugiert wird.

6. Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Austrag der Hammermühle vor Erhöhung des p_H-Wertes zentrifugiert wird.

7. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der ausgefällte Lipoproteid-Komplex auf einen Feuchtigkeitsgehalt von vorzugsweise 8 % oder darunter getrocknet wird.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Trocknungstemperatur des Lipoproteid-Komplexes 71,1° C nicht übersteigt.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschrift Nr. 1 006 560; britische Patentschriften Nr. 750230, 169 276; österreichische Patentschrift Nr. 193 045; schweizerische Patentschrift Nr. 306 999.