DE1153233B - Verfahren zur Herstellung von wasserunloeslichen Fleischproteinen - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von wasserunloeslichen FleischproteinenInfo
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Description
DEUTSCHES
PATENTAMT
A 37133 IVa/53 i
BEKANNTMACHUNG
DER ANMELDUNG
UND AUSGABE DER
AUSLEGESCHRIET: 22. AUGUST 1963
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Gewinnung von Proteinen für Nahrungsmittelzwecke
mit Hilfe alkalischer Behandlung.
Alkalische Behandlungen zum Zwecke der Herstellung von Fleischproteinen sind bekannt; jedoch
führten sie entweder zu einer völligen Auflösung der Fleischfaser unter Degradierung des nativen Proteins,
oder sie beziehen sich nur auf Gewinnung der wasserlöslichen Eiweißstoffe.
Die Erfindung hat den Zweck, die Proteine in stabiler Form unter Zerstörung der Fleischfasern im
wesentlichen frei von Färb-, Geschmacks- und Geruchskomponenten, jedoch ohne Minderung des
Nährwertes und ohne Degradierung der nativen Proteinstruktur zu erhalten. Hierzu müssen die feinsten
Fleischfasern, die sogenannten Fibrillen aufgeschlossen und aufgebrochen werden, um sie für das weitere,
der Stabilisierung des erhaltenen Produkts dienende Verfahren, z. B. das Versprühungstrocknen, bei der
die Fibrillenstruktur Schwierigkeiten bereiten würde, sowie für ihre endgültige Verwendung zugänglich zu
machen. Dies muß unter Vermeidung der Hydrolyse geschehen; denn durch die dann eintretende Bildung
von Aminosäuren wird ein großer Teil des Materials wasserlöslich, während es Zweck der Erfindung ist,
die Proteine in ihrem wasserunlöslichen und nativen Zustand zu erhalten. Auch der notwendige Auszug
der Färb-, Geruchs- und Geschmackskomponenten muß in einer Form erfolgen, die die Proteine nicht
angreift.
Das erfindungsgemäße Verfahren besteht darin, daß zerkleinertes Fleisch mit Wasser ausgewaschen
wird, um seine wasserlöslichen Komponenten auszuziehen. Durch Trennverfahren, ζ. Β. Zentrifugieren,
werden diese zusammen mit den Fettbestandteilen abgeschieden. Danach wird das wasserunlösliche Protein
auf einen alkalischen pH-Wert eingestellt. Durch ausreichende Erhitzung und/oder durch Zeitdauer,
proportional zu dem eingestellten pH-Wert, wird die Auflösung der Faserstruktur unterstützt. Temperatur
und Zeitdauer sind so zu wählen, daß die Proteinhydrolyse mit ihren nachteiligen Folgen vermieden wird.
In der ersten Stufe des Verfahrens wird rohes Fleisch in bekannter Weise in feinste Teile zerkleinert.
Das zerkleinerte Fleisch wird anschließend in Vorrichtungen, wie Hackmaschinen, Schneidemaschinen
oder Wurstmühlen, aufgearbeitet. Der erhaltene Fleischbrei wird dann mit Wasser ausgewaschen, wonach
seine Fett- und die wasserlöslichen Geschmackskomponenten abzentrifugiert werden. Es ist
zweckmäßig das Auswaschen und Zentrifugieren zu wiederholen.
Verfahren zur Herstellung von wasserunlöslichen Fleischproteinen
Anmelder:
Armour and Company,
Chicago, 111. (V. St. A.)
*5 Vertreter: Dr. jur. R. Rothe, P. v. d. Viven,
Dr. jur. W. Pinder und Chr. Demuth, Rechtsanwälte, Düsseldorf 1, Alexanderstr. 32
Beanspruchte Priorität: V. St. v. Amerika vom 5. April 1960 (Nr. 20 024)
Henry Peter Furgal, Highland Park, 111., und Joachim William Staackmann, Tinley Park, IU.
(V. St. A.),
sind als Erfinder genannt worden
sind als Erfinder genannt worden
. 2
Das so erhaltene färb-, geruchs- und geschmackfreie wasserunlösliche Fleischprotein wird mit frischem
Wasser vermengt und auf einen pH-Wert von 8,0 oder darüber eingestellt. Die Alkalibehandlung
bewirkt ein Quellen und Mürbwerden der Fleischfibrillen. Jeder AlkaHgrad über pH 8,0 ist anwendbar;
jedoch erscheinen pH-Werte von 8,0 bis 12,0 am zweckmäßigsten, da Werte über 12,0 zwar angewendet
werden können, aber eine sorgfältige Kontrolle von Temperatur und Reaktionszeit notwendig
machen, um eine Proteinhydrolyse zu vermeiden.
Für die Alkalibehandlung ist wegen seiner Fiüchtigkeit vorzugsweise Ammoniumhydroxyd zu verwenden; jedoch können auch andere Basen Verwendung finden. Wenn es wünschenswert erscheint, auf höhere
Für die Alkalibehandlung ist wegen seiner Fiüchtigkeit vorzugsweise Ammoniumhydroxyd zu verwenden; jedoch können auch andere Basen Verwendung finden. Wenn es wünschenswert erscheint, auf höhere
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Werte als pH 10,0 einzustellen und zu Anfang Phosphatkomplexe
verwendet werden, ist danach ein anderes Alkalisierungsmittel erforderlich, wie Natriumbikarbonat,
Natriumhydroxyd oder Ammoniumhydroxyd, um die Bildung eines seifigen Geschmackes
zu verhindern, der bei bestimmten Phosphatkomplexen entsteht.
Während das ausgewaschene Protein auf einem pirWert von 8,0 bis 12,0 gehalten wird, ist es einer
Hitzebehandlung auszusetzen und/oder einer genügend langen Behandlungsdauer, bis die Fleischfibrillen aufgeschlossen
sind. Bei pg-Werten von 8,0 bis 10,0 ist zweckmäßigerweise eine Temperatur von ungefähr
60 bis 100° C anzuwenden. Bei Anlagen, die eine rasche Erhitzung bei kontinuierlichem Durchlauf ermöglichen,
sind Temperaturen bis 150° C zulässig, wenn die Behandlungsdauer entsprechend kurz ist.
Bei einem sehr hohen basischen pH-Wert können andererseits Temperaturen weit unter 60° C zu zufriedenstellenden
Ergebnissen führen.
Es ist darauf zu achten, daß die Werte von pH,
Zeit und Temperatur nicht so hoch sein dürfen, daß erne Hydrolyse des Proteins eintritt. Das zu erzielende
Ergebnis ist eine Funktion von pH-Wert, Zeit
und Temperatur; wenn also höhere pH-Werte zur Anwendung kommen, genügen geringere Temperaturen
und kürzere Zeiten; umgekehrt bedingen niedrigere Temperaturen längere Behandlungszeiten. Zum
Beispiel ist bei pH 8,0 bis 10,0 und bei Temperaturen von ungefähr 100 bis 150° C der Prozeß in wenigen
Sekunden vollendet. Bei gleichen pjj-Werten und
einer Temperatur von 60° C bedarf es dagegen einer Behandlungszeit von 10 Minuten.
Es ist gegebenenfalls zweckmäßig, das Protein nach
der Alkalibehandlung erneut zu zerkleinern, weil einzelne Fibrillen bei der Alkalibehandlung dem Aufbrechen
entgangen sein können.
Nach dieser Behandlung muß das Fleischprotein, wenn es nicht alsbald verbraucht werden soll, haltbar
gemacht werden. Hierfür sind alle üblichen Verfahren der Nahrungsmittelkonservierung möglich, wie
Erhitzen, Einfrieren oder Trocknen. Letzteres kann vorteilhaft mit Zerstäubungstrocknung durchgeführt
werden, da die Fibrillen, die sonst die Tendenz haben, die Zerstäubungsdüsen zu verstopfen, zerstört
sind.
Mit dem haltbar gemachten Produkt können viele Arten von Nahrungsmitteln zur Erhöhung ihres Proteingehalts
angereichert werden, ohne daß dadurch ihr typischer Geschmack und ihre charakteristische
Struktur verändert werden. Beispielsweise lassen sich damit Fleisch und Getreideprodukte sowie andere
Zerealien, Molkereierzeugnisse, Süßwaren, Fruchtsäfte, Soßen, Suppen, Fleischbrühe und Gemüsekonserven
anreichern. Außerdem können für Diätkost bestimmte Nahrungsmittel z. B. für Allergie-,
Säuglings- oder Altersdiät mit den erfindungsgemäß hergestellten Proteinen gefahrlos verbessert werden.
Des weiteren kann mit dem erfindungsgemäßen Verfahren gewonnenes Protein einer bestimmten
Fleischsorte einer anderen beigemischt werden, ohne deren spezifischen Geschmack zu verändern; so
z. B. kann Protein aus Rindfleisch, Schweinefleisch, oder Hammelfleisch Rindfleisch zugesetzt werden.
Auf diese Weise kann eine Fleischsorte, nach der geringere Nachfrage besteht, einer mehr marktgängigen
beigemischt werden, ohne deren marktrnäßig erwünschte Eigenschaften zu verändern.
Andererseits kann dem geschmacklich indifferenten Fleischprotein eine Geschmackscharakteristik gegeben
werden, die das Ausgangsmaterial nicht hat, z. B. der Geschmack von Früchten, Schokolade,
Gemüse, Gewürzen, Proteinhydrolysaten, Hefeprodukten, Zucker und anderer Süßstoffe, Fleisch
u. dgl.
Die Anwendung der Erfindung ergibt sich aus folgendem Beispiel:
ίο 300 kg Rindfleisch in Stücken wurde zermahlen
und mit 600 kg Wasser vermischt. Die Mischung von 900 kg wurde in eine mit kaltem Wasser gefüllte feste
Kesselzentrifuge gepumpt. Die aufschwimmenden Fettbestandteile und die löslichen Geschmackskomponenten
wurden abzentrifugiert, der zurückbleibende Anteil von 265 kg wurde mit 600 kg Wasser vermischt
und nach dem Aufschwemmen erneut zentrifugiert. Das in beiden Arbeitsgängen gewonnene
Material wurde für die Proteingewinnung verwendet.
Es wurde dazu mit 28 °/o NH4OH auf einen basischen
pjj-Wert leicht über 8,0 eingestellt. Die Mischung wurde dabei sehr viskos. Dann wurde sie durch Verarbeiten
in einer Fleischhackmaschine noch einmal durchgemischt. Anschließend wurde sie bei 100° C
gekocht, neu durchgemischt und auf 32° C abgekühlt. Nach dem Kühlen wurde sie in 50-kg-Formen abgepackt
und eingefroren. Das Endprodukt war weiß, von gleichmäßig feiner Struktur und geschmacksfrei.
Bei 1000C war es sehr flüssig, bei 38° C leicht
viskos.
Die Analyse des Proteinproduktes hohen Flüssigkeitsgehaltes ergab folgende Werte:
Flüssigkeit 95,3«/o
Protein 4,13%
Fett O,3«/o
Asche O,O7«/o
Anschließendes Versprühungstrocknen ergab ein gleichmäßig feines Pulver.
Zur Bestimmung seines biologischen Nährwertes wurde die Methode von Bender und D ο all (britische
Zeitschrift Nutrition, Nr. 11, S. 140 bis 149 von 1957) angewendet. Diese Methode, die auf die
sogenannte »Protein Retention Efficiency« abzielt, besteht kurz darin, daß eine Gruppe von Ratten mit
einem Futter ernährt wird, das 10 % des Testproteins enthält, und eine Vergleichsgruppe mit einem proteinfreien
Futter. Der rechnerische Unterschied des Gewichtszuwachses der beiden Gruppen nach zehntägiger
Fütterung, der durch das Gewicht der verfütterten Proteinmenge dividiert wird, ist die
Proteinzuwachsrate. Diese Rate multipliziert mit 16 ist die »Protein Retention Efficiency«.
Die verfütterten Mengen wurden so festgesetzt, daß sie bei gleicher Kalorienzahl jeweils 10 % Protein in
den verschiedenen zu testenden Futterstoffen enthielten. Für jede Versuchsreihe wurden fünf entwöhnte
männliche Ratten willkürlich ausgewählt und einzeln in Drahtkäfigen gehalten. Futter und Wasser wurde
ihnen über eine Periode von 10 Tagen in beliebiger Menge angeboten. Der Futterverbrauch wurde täglich
registriert, ebenso das Körpergewicht der Ratten zu Beginn und zu Ende des Versuches. Die Ergebnisse
zeigt die folgende Tabelle:
Claims (2)
-
Verfüttertes Material Zahl
der Versuchs
tiereDurch
schnittliches
Anfangsgewicht
der VersuchstiereDurch
schnittliches
Endgewicht
der VersuchstiereDurch
schnittliches
Gesamtgewicht
des verfütterten
Materials je TierProtein
Retention
EfficiencyProteinfreies Kontrollfutter 5 62 51 45 Erfindungsmäßig hergestelltes Protein 5 62 110 121 78,0 Unbehandeltes Fleischprotein 5 62 105 121 71,4 Protein aus Baumwollsamen 5 62 78 99 43,5 Va erfindungsmäßig hergestelltes Pro
tein mit 1Ii Baumwollsamenmehl ..5 62 101 114 70,2 Weizengluten 5 62 66 81 31,5 Va erfindungsmäßig hergestelltes Pro
tein mit Va Weizengluten5 60 105 119 75,2 Lactalbumin (standardisiert) 5 62 95 97 72,5 Ein größerer »Protein Retention Efficiency«- Faktor zeigt eine höhere Proteinqualität an. Demnach ist das erfindungsmäßig hergestellte Protein von höherer Qualität als das unbehandelte Fleischprotein. asDie Qualitätssteigerung bei der Kombination von Baumwollsamenmehl bzw. Weizengluten mit der 50°/oigen Beimischung erfindungsmäßig hergestellten Proteins ergibt sich aus dieser Beimischung.Demnach kann mit dem erfindungsmäßigen Verfahren das Fleischprotein in seinem Nährwert durch neue, wünschenswerte Eigenschaften verbessert werden. Umgekehrt erhöht das Hinzufügen der erfindungsgemäß hergestellten Proteine zu anderen Nahrungsmitteln wie hier z. B. Baumwollsamenprotein und Weizengluten deren Nährwert in bemerkenswerter Weise.Patent ansRRüCHE:lischer Behandlung, dadurch gekennzeichnet, daß zerkleinertes Fleisch zunächst ausreichend in kaltem Wasser ausgewaschen wird, daß die derart gereinigten, wasserunlöslichen Fleischproteine mittels alkalischer Lösung unter Vermeidung eines Abbaus der Proteine zum Quellen gebracht werden, daß das gequollene Produkt alsdann einer Hitzebehandlung unterworfen und dann gegebenenfalls nach an sich bekannten Verfahren haltbar gemacht wird. - 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mit Alkali behandelten Fleischproteine auf 60 bis 150° C erhitzt werden.In Betracht gezogene Druckschriften:1. Verfahren zur Herstellung von Fleisch- Deutsche Patentschriften Nr. 118 963, 77 292,proteinen für Nahrungsmittelzwecke mittels alka- 4° 665 135.© 309 66S/190 8.
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