DE1692558C - Verfahren zur Herstellung von gereinigten und konzentrierten Fisch-Proteinen - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung bekannten Verfahren aufwendige Wasch- und Zentrivon gereinigten und konzentrierten Fisch-Proteinen fugiermaßnahmen vorgesehen. Trotzdem erhält das durch Hydrolysieren von Fisch in alkalischem wäßri- Produkt nach längerer Lagerung einen Fischgeschmack, gern Medium, Ansäuren des Hydrolysats auf einen Schließlich ist ein Verfahren zur Herstellung von pH-Wert von unter 5,5 und Abtrennen der dabei ent- 5 Eiweiß aus Skelettsubstanzen von Wassertieren bestehenden Ausfällung. kannt, bei denen das Rohprodukt säurebehandelt und

Mittels verschiedener technischer Verfahren läßt dann zu Pulver zerkleinert sowie mit Natronlauge sich das sogenannte Fischmehl für die Verwendung als neutralisiert und getrocknet wird. Nach der Säurebe-Futtermittel gewinnen. Die technischen Verfahren zur handlung ist dann eine Aufarb-itung der Gräten mit Herstellung dieser Art von Produkten basieren im io einem Fettlösungsmittel und dann mit einer natronallgemeinen darauf, daß das Rohmaterial geschnitten, hydroxyd- und wasserstoffperoxydhaltigen Lösung gekocht, ausgepreßt und durch Anwendung direkter vorgesehen. Auch dieses bekannte Verfahren führt oder indirekter Wärme getrocknet wird, wobei ver- nicht zu befriedigenden Proteinkonzentraten für Erschiedene Varianten und Zusatzmaßnahmen einge- nährungszwecke und ist außerdem ebenfalls apparativ setzt werden. 15 recht aufwendig.

Die dabei erhaltenen Produkte haben geringen Zusammenfassend kann festgestellt werden, daß biologischen Wert und geringen Nährwert, haupt- die bekannten Verfahren Produkte ergeben, deren sächlich deswegen, weil bei dem Verfahren hohe Qualität nicht ausreichend ist und/oder deren DurchTemperaturen angewandt werden; sie haben schlechten führung begrenzt, kompliziert und aufwendig ist. Geruch und sind instabil infolge ihres hohen Gehaltes ao Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines an nichtgesättigten Lipoiden, deren Oxydation und großtechnisch durchführbaren Verfahrens zur Her-Ranzigwerden nicht verhindert werden kann. Aus stellung von sehr reinen Fisch-Proteinkonzentraten, diesem Grund können solche Produkte nicht für den die sich als Nahrungsmittel oder Futtermittel eignen, menschlichen Verbrauch eingesetzt werden, und sie Das Verfahren zur Herstellung von gereinigten und sind ausschließlich für Futtermittel bestimmt, die 35 konzentrierten Fisch-Proteinen durch Hydrolysieren selbst auf diesem Anwendungsgebiet Nachteile auf- von Fisch in alkalischem wäßrigem Medium, Anweisen. Sie können nur in begrenzten Zusatzmengen säuern des Hydrolysats auf einen pH-Wert von unter zum Gesamtfuttermittel eingesetzt werden. 5,5 und Abtrennen der dabei entstehenden Ausfällung

Ferner sind verschiedene technische Verfahren zur ist dadurch gekennzeichnet, daß man die von den Herstellung von Protein-Konzentraten, die ganz all- 30 dabei ausgefällten Lipoproteiden abgetrennte Flüssiggemein als »Fisch-Albumin« und »Fischmehl« be- keit wieder auf einen alkalischen pH-Wert einstellt zeichnet werden, für menschlichen Konsum bekannt. und der Einwirkung von Oxydationsmitteln unter-Diese Verfahren basieren im allgemeinen darauf, daß wirft, die so erhaltene wäßrige Flüssigkeit neutralisiert, man das Rohmaterial bei hohen Temperaturen be- konzentriert und gegebenenfalls trocknet, handelt, die Lipoide mit organischen Lösungsmitteln 35 Vorzugsweise werden bei dem Verfahren gemäß der extrahiert, und das resultierende Produkt bei ver- Erfindung die Oxydationsmittel bei einer Temperatur mindertem Druck dehydratisiert. Alle diese Maß- von über 30⁰C und bei einem pH-Wert von über 7,0 nahmen sind aufwendig und für den vorgesehenen auf die Flüssigkeit zur Einwirkung gebracht, wobei Zweck bedenklich. als Oxydationsmittel Wasserstoffperoxyd in einer

Darüber hinaus sind Verfahren zu- Herstellung von 40 100 Volumen Wasserstoffperoxyd äquivalenten Konais Nahrungsmittel und Futtermittel verwendbaren zentration verwendet und in eine Konzentration Produkten bekannt, bei denen langzeitige alkalische zwischen 0,5 und 5 Teilen je 1000 (Volumen/Volumen) Hydrolyse, enzymatische Hydrolyse, kolloidale Gel- eingesetzt wird.

bildung und Verfestigung stattfinden und die infolge- Durch die Maßnahmen des erfindungsgemäßen

dessen zur großtechnischen Durchführung ungeeignet 45 Verfahrens wird der Fisch zunächst durch Hydrolyse

sind. in einem alkalischen, wäßrigen Medium gelöst, werden

Ferner ist ein Verfahren zur Gewinnung von die Lipoide und sonstigen Verunreinigungen von der Fischeiweiß für technische Zwecke bekannt, bei dem erhaltenen wäßrigen Masse abgeschieden und ent-Fischc mit Nutronlauge hydrolysiert werden und an- fernt und die so gereinigte wäßrige Phase in der geschließend die alkalische Flüssigkeit zur Ausfüllung 50 nannten Weise aufgearbeitet. Dabei wird die alkalische des Eiweißes mit Säure auf einem pH-Wert von 4 bis 6 Hydrolyse im Verlaufe einer Zeit von 3 Stunden oder eingestellt wird. Das dabei erhaltene Produkt ist nicht weniger an dem rohen Fisch in einem wäßrigen für futter* bzw. Ernährungszwecke geeignet, da es Medium ausgeführt, ohne daß eine Absetzstufe eingenoch unerwünschte Geruchs- und Geschmacksstoffe schaltet werden muß, so daß die resultierende flüssige aufweist. Auch bei der nach diesem Verfahren vorge- 55 Masse in Lösung Lipoid>Verbindungen enthält, die sehencn Reinigung mit Hilfe organischer LÖMings· noch in Lipoproteid-Form vorliegen und durch die mittel werden trotz der dazu erforderlichen technisch kurzzeitige alkalische Hydrolyse unzefMört sind. Das und apparativ aufwendigen Maßnahmen und Vor· so erhaltene Produkt ist im Wasser bei neutralem und richtungen keine für Ernährungszwecke geeignete alkalischem pH löslich, wobei die Lipoproteide durch l'rodukte erhalten, 60 Einstellung der flüssigen Masse auf einen pH-Wert

Weiterhin ist es bekannt, zur Gewinnung von Öl von niedriger als 5,5 ausgefällt werden. Die ausge·

und Protein aus ölhaltigen Fischstoffen diese mit fällten Lipoproteide können dann durch ein Übliches

Alkiililösung zu behandeln und die aus dem Hydro· Verfahren von unlöslichen festen Bestandteilen durch Iysiil abgetrennte wäßrige Phase auf einen pll<Wcrt Abscheiden aus der flüssigen Müsse befreit werden,

von 4,2 anzusäuern. Die dadurch erhaltenen Produkte 6s Die erhaltene Flüssigkeit, die frei von nichtproleini*

sind nicht sehr schmackhaft und unihallen nur etwa sehen unlöslichen Feststoffen, freien Lipoiden und

40 bis 50"/,, de* ursprünglichen l'nitcingehalle«.. Zur Lipoproieiden ist, wird wieder auf einen alkalischen

weil υ rc μ Reinigung des Produktes sind nach diesem pH*Weri eingestellt und der t-inwirkung von Oxy·

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dationsmitteln unterworfen. Die so erhaltene wäßrige einen niedrigen Lipoid-Gehall aufweisen, stabil

P ussigkeit wird dann nach Erstellung eines neutralen sind, im allgemeinen geruch- und geschmacklos

pH-Wertes konzentriert. _{bleiben und wenig aufwen}dig sind,

Beim ernndungsgemaßen Verfahren können trockene Die bevorzugte Ausführungsform des erlindungs-

Produkte, die hauptsächlich aus Fisch-Proteinen mit 5 gemäßen Verfahrens besteht im wesentlichen aus

hohem biologischem und ernährungstechnischem Wert folgenden Verfahrensschritten:

bestehen und die einen niedrigen Lipoid-Gehalt und Roher Fisch, entweder im ganzen oder in mechu-

eine hohe Stabilität aufweisen, gewonnen werden, die nisch zerkleinerter Form, wird bei Zimmertemperatur

geeignet sind zur Verwendung als Nahrungsmittel in Wasser suspendiert und durch eine kurze alkalische

und/oder Futtermittel, entweder allein oder in Ver- io Hydrolyse teilweise gelöst. Die resultierende Prolein-

bindung mit anderen Bestandteilen. lösung, die als Verunreinigungen nicht proteinhallige

Man kann mittels des erfindungsgemäßen Ver- Feststoffe in Suspension, freie Lipoide in Emulsion

fahrens auch eine feuchte Paste herstellen, die eine und Lipoid-Verbindungen als Lipoproteide in Lösung

hohe Protein-Konzentration und einen niedrigen enthält, wird auf einen ausreichend sauren pH-Wert

Lipoid-Gehalt aufweist, eine hohe Stabilität hat und i₅ gebracht, wobei die Lipoproteide ausgefällt werden,

geeignet ist zur Verwendung als Nahrungs- und/oder und dann wird dekantiert, abgepreßt, filtriert oder

Futtermittel, entweder allein oder in Verbindung mit zentrifugiert, um die unlöslichen Feststoffe abzu-

anderen Ingredienzien. scheiden, und anschließend werden durch Zentrifugie-

Es läßt sich ferner erfindungsgemäß ein flüssiges ren die verschiedenen Flüssigkeiten unterschiedlicher

Produkt gewinnen, das eine Lösung von Proteinen ao Dichte getrennt, bis eine gereinigte, wäßrige, flüssige,

mit hohem biologischem und ernährungstechnischem Proteine in Lösung enthaltende Phase erhalten wird.

Wert darstellt und einen niedrigen Lipoid-Gehalt hat, Der abgetrennte, nichtproteinische, unlösliche feste

das hohe Stabilität aufweist und als Nahrungs- und/ Rückstand, die freien Lipoide und die Lipoproteide

oder Futtermittel in flüssiger Form, entweder allein bilden Nebenprodukte.

oder zusammen mit sonstigen Bestandteilen ver- as Die so erhaltene gereinigte, wäßrige, flüssige Phase

wendet werden kann. wird durch Oxydation von schlechtem Geruch befreit

Das -ifindungsgemäße Verfahren zur Herstellung und sterilisiert und bildet dann das flüssige Nahrungs-

von gereinigtem und konzentriertem Fisch-Protein mittel, das eins der möglichen Verfahrensprodukte

zur Verwendung als Nahrungs- und/oder Futtermittel des erfindungsgemäßen Verfahrens darstellt,

hat gegenüber den bek mnten Verfahrensmethoden 30 Wenn man diese flüssige, gereinigte, geruchlose und

folgende Vorteile: sterilisierte Phase konzentriert, so erhält man eine

1. Man kann mittels des erfindungsgemäßen Ver- feuchte Paste, die ein Nahrungsmittel in Pastenform fahrens Endprodukte erhalten, die sehr protein- darstellt und ein weiteres Produkt des erfindungsgereich sind und wobei die Proteine alle ihre biologi- mäßen Verfahrens ist.

sehen und ernährungstechnischen Eigenschaften 35 Wenn man weiter konzentriert und die wäßrige,

behalten. flüssige Phase, die als solche bereits ein flüssiges

2. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren lassen Nahrungsmittel ist, trocknet oder wenn man die sich Produkte herstellen, die einen sehr niedrigen feuchte Paste, die als solche bereits ein Nahrungs-Lipoid-Gehalt aufweisen und die sehr stabil, mittel in Pastenform ist, trocknet, dann fällt ein nicht giftig und meist geruch- und geschmacklos 40 trockenes Nahrungsmittel an, das ein weiteres mögsind, liches Verfahrensprodukt des erfindungsgemäßen Ver-

3. Das Verfahren ist einfach und läßt sich sicher fahrens darstellt.

industriell durchführen, hauptsächlich deswegen, Bei einer bevorzugten Ausführungsform des er-

weü dabei keine organischen Lösungsmittel ver- findungsgemäßen Verfahrens, die nachstehend im

wendet werden. 45 einzelnen beschrieben ist, arbeitet man mit folgenden

4. Mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens läßt Verfahrensstufen:

sich ein Teil der Lipoide die in dem Rohmaterial _{A Suspemion und Lösung des Rohmaleria}|_s
in Form von Lipoid-Verbindungen als Lipo-

proteide vorliegen, abscheiden, und dadurch ist Das Rohmaterial, roher Fisch, wird in einen geeiges nicht mehr notwendig, eine langzeitige alkalische 5° neten Behälter entweder im ganzen oder mechanisch Hydrolyse vorzusehen und ein langzeiliges Ab- zerkleinert, eingebracht und in Wasser suspendiert, setzen der festen Stoffe von dem alkalischen Dabei werden 1 bis 10 Teile Wasser im Verhältnis zu flüssigen Medium einzukalkulieren, beides lang- dem Gewicht des Fisches eingesetzt,
same und schwierige Verfahren, die darüber Diese Suspension wird unter kontinuierlichem hinaus die Qualität und Ausbeute des Proteins 55 Rühren auf eine Temperatur von 40 bis HH) C gebeeinträchtigen, bracht. Wenn die Behandlungstemperatur erreicht ist,

5. Das erflndungsgemäße Verfahren läßt sich einfach wird Natriumhydroxyd in einer Konzentration zwieinstellen, so daß dessen Anwendung in indu- sehen t und 10 Teilen je 1000 (Gewicht/Volumen) striellem Maßstab mit konstanten und gleich- hinzugegeben. Man rührt weiter und hält die erhöhte förmigen Ergebnissen möglich wird. 60 Temperatur während einer Zeitdauer von 5 Minuten

6. Das erflndungsgemäße Verfahren macht es mög· bis 3 Stunden, je nach Art des vet wendeten l-ischcs, lieh, als Nahrungs- und/oder Futtermittel ge· des Volumens an eingesetztem Wasser, der Bchandeignete und mit sehr geringen Herstellungskosten lungstemperatur und der Konzentration an Natnumbelastete Endprodukte zu schaffen. hydrox>d.

7. Man kann mittels des erlindungsgemalicn Ver- 6_S Abtrennung um Verunreinigungen
fahrens Nahrung*· und huttcrmittel in flüssiger . ^e * ^e
pasienförmigef oder trockener Form herstellen, Wenn die Verfahrensstufe Λ beendet ist. trennt die iit jedem lalle einen hohen f'roiein-i ichall, man «on der entstandenen flüssigen Masse unlösliche

nichtpruieinischc Feststoffe durch Dekantieren, Pressen, Filtrieren, Zentrifugieren oder ein sonstiges gebräuchliches industrielles Verfahren ab; durch Zentrifugieren oder durch irgendeine andere industrielle Methode, mit der man flüssige Phasen verschiedener Dichten trennen kann, werden davon emulgierte freie Lipoide abgeschieden, und durch Änderung des pH-Wcrles der Flüssigkeit auf einen Wert zwischen pH 2,5 und 5,5, je nach Art des als Rohmaterial eingesetzten Fisches, werden die in der Lösung enthaltenen Lipoproteide ausgefällt, die dann durch Dekantieren, Pressen, Filtrieren, Zentrifugieren oder irgendeine andere industrielle Methode, die den gleichen Zweck hat, eliminiert und die unlöslichen Feststoffe aus der flüssigen Masse abgetrennt.

Die nichtproteinhaltigen unlöslichen Feststoffe, die freien Lipoide und die ausgefällten Lipoproteide stellen Nebenprodukte dar.

Die verbleibende gereinigte, wäßrige, flüssige Phase, die in Lösung Proteine enthält, in ein brauchbares Produkt des Behandlungsverfahrens des ursprünglichen Rohmaterials.

C. Entfernung des schlechten Geruches

Den schlechten Geruch der gereinigten, wäßrigen, flüssigen Phase, die Proteine in Lösung enthält und die aus der Verfahrensstufe B resultiert ist, entfernt man so, daß man eine Temperatur zwischen 30 und 100^cC und einen pH-Wert über 7,0 einstellt und dann unter Verwendung von 100 Raumteilen Wasserstoffperoxyd mit einer Konzentration zwischen einem halben Teil (0.5) und fünf Teilen (5) je tausend (1000) (Volumen/Volumen) der Flüssigkeit zwischen 5 Minuten und 6 Stunden oxydiert. Man kann auch andere Konzentrationen an Wasserstoffperoxyd verwenden und Jie eingesetzten Mengen entsprechend einstellen. Die Temperatur, der pH-Wert, die Konzentration des Wasserstoffperoxyds und die Zeit werden gewählt in Abhängigkeit von der Art des als Rohmaterial verwendeten Fisches.

D. Sterilisieren

Die vom schlechten Geruch befreite, gereinigte, wäßrige, flüssige Phase, die nach der Behandlungsstufe C resultiert, wird unter Verwendung eines Sterilisierungstilters, durch Wärme, durch ionisierende Strahlung oder mittels sonstiger industrieller Möglichkeiten der Nahrungsmitteisterilisierung sterilisiert.

E. Konzentrieren

Die sterilisierte, von schlechtem Geruch befreite, gereinigte, wäßrige, flüssige Phase, die aus der VerfnhrcnssUife D resultiert, wird durch eine der folgenden Arbeitsweisen konzentriert:

1. Die Proteine werden durch Einstellung des pH-Wertes der Lösung auf den isoelektrisch«! Punkt des speziellen darin enthaltenen Proteins, je nach der als Kohmaterial eingesetzten Fischart, ausgefällt. Die so erhaltene Prolein-Ausfällung wird durch Dekaniieren, Filtrieren, Abpressen, Zentrifugieren oder irgendeine sonstige industrielle Arbeitsweise /um Abtrennen von ausgefülltem Feststoff aus Flüssigkeiten, abgeschieden.

2. konzcitliicren durch Vakuumverfahren.

3. Konzentrieren durch llindampfen.

4. Konzentrieren durch einen beliebigen sonstigen industriellen Vurjüinji

Das zu Pastenform konzentrierte Produkt kann als pastenförmig Nahrungs- oder Futtermittel verwendet werden, oder man kann es wie nachstehend beschrieben weiter behandeln.

F. Trocknen

Das in der Verfahrensstufe E konzentrierte Produkt kann in Pastenform oder in flüssigem Zustand vorliegen. Für das pastenförmige Produkt werden der ίο chemischen und physikalischen Natur des Produktes entsprechende industrielle Trockenmethoden angewendet. Das in flüssiger Form vorliegende Produkt wird vorzugsweise einer Sprühtrocknung unterzogen.

G. Vermählen

Das getrocknete Produkt wird, falls erforderlich, vermählen.

B e i · ρ i e 1 1

Eintausend (1000) Kilogramm im ganzen zerkleinerter Fisch wurden in zehntausend (10 000) Liter Wasser suspendiert. Die Suspension wurde unter kontinuierlichem Rühren auf eine Temperatur von 50⁰C gebracht, und es wurden 50 Kilogramm Natriumhydroxyd zugegeben. Diese Bedingungen wurden 2 Stunden lang aufrechterhalten. Die flüssige Masse wurde dann zum Eliminieren von nichtproteinischen unlöslichen Feststoffen filtriert und zum Abscheiden der emulgierten Lipoide zentrifugiert. Die erhaltene wäßrige Phase wurde zum Ausfällen der in Lösung befindlichen Lipoproteide mit Chlorwasserstoffsäure auf einen pH-Wert von 3,5 eingestellt, und die ausgefällten Lipoproteide wurden durch Zentrifugieren abgetrennt.

Zu dieser bereits gereinigten, wäßrigen, flüssigen Phase wurden 5 Liter Wasserstoffprroxyd (100 Volumen) zugegeben, und die Flüssigkeit wurde auf eine Temperatur von 80^;C erwärmt, mit Natriumhydroxyd wurde der pH-Wert auf 8,5 eingestellt, und diese Bedingung wurde 2 Stunden aufrechterhalten. Die von Geruch befreite und gereinigte Flüssigkeit wurde mit Chlorwasserstoffsäure auf einen neutralen pH-Wert eingestellt und heiß sterilisiert. Das Produkt kann zur Bildung eines flüssigen Nahrungs- oder Futtermittels

♦5 konzentriert oder wie in den nachfolgenden Beispielen beschrieben weiterbehandelt werden.

Beispiel 2

Das wie im Beispiel 1 beschrieben hergestellte Produkt wurde durch Eindampfen konzentriert und durch Versprühen getrocknet, und dabei fiel ein trockenes Produkt an. das eines der e/findungsgemäß herstellbaren Produkte darstellt.

Beispiel 3

Das wie im Beispiel 1 beschrieben hergestellte Produkt wurde mit Chlorwasserstoffsäure auf einen pH-Wert von 5,8 eingestellt, und die Proteine, die bei diesem pH-Wert ausfielen, wurden durch Zentrifugieren abgetrennt. Dabei fiel ein Nahrungs- oder Futtermittel in Pastenform an.

Beispiel 4

Das wie im Beispiel 3 beschrieben gewonnene Produkt wurde auf einer Trockenvorrichtung mittels direkter oder indirekter Beheizung getrocknet und in einer Mühle /ermahlen. und dabei fiel ein trockenes Nahrung,- oder I iitlcriniltclprodukl an.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von gereinigten und konzentrierten Fisch-Proteinen durch Hydrolysieren von Fisch in alkalischem, wäßrigem Medium, Ansäuern des Hydrolysats auf einen pH-Wert von unter 5,5 und Abtrennen der dabei entstehenden Ausfällung, dadurch gekennzeichnet, daß man die von den dabei ausgefällten Lipoproteiden abgetrennte Flüssigkeit wieder auf einen alkalischen pH-Wert einstellt und der Einwirkung von Oxydationsmitteln unterwirft, die

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so erhaltene wäßrige Flüssigkeit neutralisiert, konzentriert und gegebenenfalls trocknet.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Oxydationsmittel bei einer Temperatur von über 30³C und bei einem pH-Wert von über 7,0 auf die Flüssigkeit zur Einwirkung bringt, wobei als Oxydationsmittel Wasserstoffperoxyd in einer 100 Volumen Wasserstoffperoxyd äquivalenten Konzentration verwendet und in einer Konzentration zwischen 0,5 und 5 Teilen je 1000 (Volumen/Volumen) eingesetzt wird.

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