DE1767221A1

DE1767221A1 - Nahrungsmittel mit hohem Proteingehalt sowie Verfahren zu dessen Herstellung

Info

Publication number: DE1767221A1
Application number: DE19681767221
Authority: DE
Inventors: Ezra Levin
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1967-04-11
Filing date: 1968-04-11
Publication date: 1972-02-10
Also published as: BE713494A; US3493399A; SE350187B; GB1216780A

Description

Datum: Ezra Levin, 1109 West. University Avenue, Champaign, Ill/USA

Nahrungsmittel mit hohem Proteingehalt sowie Verfahren zu dessen Herstellung

Die Erfindung bezieht sich auf ein aus Pankreas bereitetes Nahrungsmittel. Insbesondere bezieht sie sich auf ein Nahrungsmittel, welches als getrocknetes Fleischpulver vorliegt und hohen biologischen Wert bzw. Nährwert besitzt. Der hohe biologische Wert ergibt sich aus einem höhen Proteingehalt, welcher einen hohen Anteil erwünschter Aminosäuren aufweist. Das erfindungsgemäße Trockenfleisch-Nahrungsmittelprodukt aus Pankreas ist frei von unerwünschten Geschmacks- und Geruchseigenschaften.

Tierischer Pankreas ist in großem Umfang verwendet worden, seit man die erfolgreiche Extraktion von Insulin hieraus gelernt hat. Zusätzlich zu seinem weit verbreiteten Gebrauch als Quelle natürliehen Insulinenzyms, hat man frischen, tierischen Pankreas auch für verschiedene andere Zwecke verwandt, insbesondere als Ausganrssubatanz für die 'anderen wertvollen Enzyme, welche in diesen Hutßrial gefunden wurden. Beispielsweise wurde tierischer

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Pankreas entwässert und entfettet, um die darin enthaltenen Enzyme und anderen therapeutisch wirksamen Faktoren in eine bequemere und konzentriertere Form zu bringen. Ein Verfahren zur Bereitung einer solchen Enzymquelle lehrt die USA-Patentschrift 2 503 313 und solche Bereitungen sind im Handel erhältlich.

Große Mengen Rückstände tierischen Pankreas von der Insulinextraktion aus frischem, tierischen Pankreas stehen fortlaufend zur Verfügung. Das Insulin wird üblicherweise mit saurem, alkoholischem Medium extrahiert, wobei die meisten Pankreasenzyme, mit Ausnahme des gewünschten Insuline, inaktiviert werden. Der "Pankreasrückstand", welcher nach der Insulinextraktion verbleibt, ist ein übelriechendes Produkt, welches große Mengen an Fett aufweist. Dieser Rückstand enthält zwar Protein hohen Nährwertes, doch ist er aus verschiedenen Gründen niemals als Ausgangssubstanz für Nährmittel betrachtet worden. Zu solchen Gründen mögen die völlige Unannehmbarkeit infolge tadelnswerten Geruchs und Geschmacks gezählt haben. Ferner besitzt der Rückstand unästhetische Beschaffenheit bezüglich seines Fettgehaltes, seines Geffiges, Körpers und dgl.

Aus den vorgenannten Gründen hat man bisher nie vorgeschlagen, tierischen PankreasrÜeitstand, außer für tierische Futtermittel,' als Ausgangsmaterial für annehmbare Nahrungsmittel einzuführen. Bisher bot sich Kein Anhaltspunkt, eile unerwünschten üigen-

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schäften des Pankreasruckstandes beseitigen zu können. Damit fand sich keine Verwendung für eine als Grundstoff der Nahrungsmittelfabrikation besonders wertvolle Substanz, denn tierischer Pankreas ist nicht nur eine ungeheure Proteinquelle, sondern eine Quelle eines Proteins mit hohem biologischen Wert. Das Protein des Pankreas ist reich an Anteilen erwünechter Aminosäuren, · insbesondere Tryptophan.

Ein entwässertes und entfettetes Nährprodukt wird wegen der Leichtigkeit seiner Handhabung, seiner relativen Beständigkeit und Haltbarkeit, sowie wegen seiner Vielseitigkeit zum Einverleiben oder Vermischen mit anderen Nahrungsmittelquellen immer Anklang finden. Die genannte USA-Patentschrift 2 505 313 beschreibt ein trocknes, gepulvertes Produkt, welches eine reiche Enzymquelle ist, Jedoch scheidet ein solches ProduKt wegen seines reichen Enzymgehaltes verständlicherweise als allgemeine Nahrungsfflittelquelle für Zwecke guter Ernährung aus.

Angesichts der gewaltigen Mengen an als Nahrungsquelle potentiell zur Verfugung stehendem, tierischen Pankreas, ist es daher ein Hauptziel der Erfindung, ein aus Pankreasrückstand bereitetes Pankreas-Fleischprodukt zu schaffen, welches hinsichtlich Geschmack und Geruch annehmbar ist, welches einen hohen Proteingehalt aufweist und «eine wesentlichen Fett-, Wasser- oder Enzymmengen enthält. Ferner sollen durch die Erfindung die ungeheuren Mengen an Ponkreasrückständen, welche

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nach der Insulinextraktion verbleiben, zur Umwandlung zu einem Nahrungsprodukt mit hohem biologischen Wert, nutzbar gemacht werden, wobei alle zu beanstandenden organoleptischen Faktoren ausgeschaltet sind. Außerdem soll durch die Erfindung ein Pankreasfleischprodukt aus dem beschriebenen Pankreasrückstand erhalten werden, wobei das Fleischprodukt sich in trockner, gepulverter Form befindet, so daß die Mannigfaltigkeit und Vielseitigkeit des Gebrauchs dieses Produktes gesteigert werden kann. Das aus Pankreasrückstand gewonnene Nahrungsmittelprodukt soll mit Erfolg durch relativ einfache, wenig aufwendige Verfahrensschritte in eine hoch proteinhaltige, trockne Form verwandelt werden können, welche keine beanstandenswerten organoleptischen Faktoren aufweist. Die Bereitung des Nährproduktes in solcher Weise fördert eine verbreitete, handelsübliche Verfügbarkeit des Produktes und schafft ein hochwertiges Nahrungsmittel, welches besonders reich an erwünschten Aminosäuren ist.

Erfindungsgegenstand ist ein aus Pankreasrückständen der mit Säure-Alkohol durchgeführten Insulinextraktion gewonnenes, geschmacklich einwandfreies, trocknes, gepulvertes Nahrungsmittel mit hohem Proteingehalt, welches dadurch gekennzeichnet ist, dais sein iSnzymgehalt und alle unerwünschten organoleptischen Faktoren im wesentlichen entfernt sind, daß sein Proteingehalt mindestens 80 Gew.% und daß sein Fettgehalt etwa 1 Gew.% oder weniger beträgt.

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Das bevorzugte Verfahren zur Herstellung des erfindungsgemäßen Nahrungsmittels ist,dadurch gekennzeichnet, daii man einen aus der Insulinextraktion mit Säure-Alkohol stammenden, von Insulin und anderen aktiven Enzymen im wesentlichen freien, zerkleinerten Pankreasrückstand mit einem organischen Fettlösungsmittel entwässert und im wesentlichen entfettet, daß man den entwässerten und im wesentlichen entfetteten Rückstand zur Entfernung schlechtriechender Bestandteile mit einem Alkohol behandelt, und daß man das mit Alkohol behandelte Material trocknet.

Das Pankreas-Nahrungsmittelprodukt wird hergestellt aus "Pankreasrückstand", d»h. aus dem Gewebematerial, welches nach dem Extrahieren tierischen Pankreas mit Säure-Alkohol in herkömmlicher Weise zwecks Gewinnung des Insulins zurückbleibt. Mn solcher Pankreasrückstand wird aus verschiedenem tierischen Pankreas, beispielsweise von Schwein oder Rind, erhalten. Er weist hohe Anteile an Fett auf und zwar im allgemeinen über 20 Gew.^. Den Pankreasrückstand bezeichnet man auch als "Pankreasabfall". Dieser ist ein übelriechendes, fettiges Produkt mit einem völlig unannehmbaren Geachmack. Die unerwünschten organoleptischen Paktoren in einem solchen Abfall bzw. Rückstand hat man auch als zu einen "darmigen" Geruch und Geschmack führend, bezeichnet.

Mn solcher Pankreasrückstand besitzt einen geringen Wassergehalt von etwa 10 Gew.^, doch bietet die Entfernung des Wassers

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bei der Umwandlung des Nahrungsmittelproduktes in trockne, gepulverte Fleischform kein ernstliches Problem. Wenn auch der Pankreasrückstand in der anfallenden Form als Nahrungsmittelquelle unbrauchbar ist, so wurde er doch als mögliche Quelle für Nahrungsmittelprodukt als wichtig befunden, weil im wesentlichen alle bekannten ünzyme dieses Produktes entweder entfernt oder inaktiviert sind. Dies ist sehr wichtig·, weil es gestattet, diese höchst gehaltvolle Pankreassubstanz als wirtschaftliche Quelle für wertvolle Nahrungsmittel zu erschließen.

Aus der Erfindung ergibt sich ein bemerkenswerter Vorteil, weil im wesentlichen alle herkömmlichen und bekannten ünzyme beim üblichen, bekannten Insulinextraktionsverfahren mit saurem, alk#nolischem Medium entfernt bzw. inaktiviert werden. u)in solches Medium inaktiviert alle üiizyme mit Ausnahme des gewünschten Insulins. Wenngleich der Pankreasabfall bzw· -rückstand in rohem Zustand organoleptisch widerlich ist, so haften ihm doch Eigenschaften an, welche ihn zu einer annehmbaren, sehr reichen Proteinquelle mit außerordentlichem biologischen Wert besonders geeignet machen, üs ist ein wichtiger Beitrag der Erfindung, daß der in großen Mengen zur Verfügung stehende, allgemein als Nahrungsmittelprodukt unbrauchbare Pankreasrückstand in ein Nährprodukt umgewandelt werden kann, welches nicht nur annehmbar, sondern im Hinblick auf seinen Nährwert besonders vorteilhaft ist,

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Nach eier erfindungsgemäben Arbeitsweise wird Pankreasrückstand verarbeitet, indem man den Rückstand mit verschiedenen, als Fettlösungsmittel bekannten organischen Lösungsmitteln entfettet, rän bevorzugtes Lösungsmittel ist ein polares organisches Lösungsmittel. Ein solches Lösungsmittel erreicht zwei wichtige Zwecke; es entfettet den Rückstand bis''auf das Zurückbleiben von Spuren, und es entfernt' Phosphatide, welche möglicherweise zu Glyceridformen umgewandelt werden könnten, was nach einiger Zeit zu unerwünschten Geschmacks- und Geruchsfaktoren führen würde.

Der Pankreasrückstand wird, beispielsweise in einer Hammermühle, auf gewünschte, kleine Partikelgröße von beispielsweise etwa 1,3 cm Durchmesser zerkleinert bzw. gemahlen. ,Solche Partikel können dann in das organische Fettlösungsmittel eingetaucht und, wenn gewünscht, während des ganzen Fettextraktionsprozesses durchmischt werden. Es ist wünschenswert, so lange zu extrahieren, bis der Fettgehalt auf etwa Λ bis 2 Gew.?» abgefallen ist. Nach dieser anfänglichen jäxtraktion zur Herabsetzung des Fettgehaltes auf die gewünscohe Höhe, icann daa im wesentlichen entfettete Material einem Gerenstrom aus organischem Fettlösungsmittel ausgesetzt werden, um mößliciierweise oberflächlich absorbiertes Fett zu entfernen.

Die Verwendung eines organischen Fettlösungsmittels setzt den Fettgehalt auf die gewünschte Höhe herab und entfernt die

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Phosphatide, jedoch hält das Produkt noch unerwünschten Geruch und Geschmack zurück. Das entfettete Gewebematerial wird nun zur Entfernung des unerwünschten Geschmacks und Geruchs mit Alkohol in Berührung gebracht. Zu diesem Zweck können verschiedene Alkohole verwendet werden, doch ist es bevorzugt, die niederen Alkohole wie Methanol, Isopropanol u. dgl. zu verwenden. Das entfettete, zerkleinerte Gewebematerial wird mit dem Alkohol ausreichend lange in Berührung gebracht, damit der unerwünschte Geruch und andere unerwünschte organoleptische Faktoren entfe'rnt werden. Die Alkoholextraktion entfernt nicht nur schlechten Geruch und Geschmack, sondern vermindert auch den Fettgehalt noch weiter bis auf Spuren von weniger als etwa 1 Gew.^.

Nach der Alkoholbehandlung wird das Material getrocknet und als gepulvertes Fleischprodukt erhalten, welches Spuren an Fett enthält und einen Proteingehalt von mindestens etwa 80 Gew.% aufweist. Das Pankreasf!eisenpulver mit hohem Protein- und niedrigem Fettgehalt ist frei von unerwünschten organoleptischen Faktoren und im wesentlichen geschmacklos. Es ist zur Einnahme gut brauchbar und kann in der Kost auf verschiedene Weise verwendet werden, beispielsweise durch Vermischen mit Mehl zur Herstellung von. Broterzeugnissen, Einverleiben in andere Formen von Backwaren, Vermischen mit Getreide bzw. Nahrungsmitteln mit hohem Kohlehydratgehalt wie Reis und Kartoffeln, Einverleiben in Getreide u, dgl.

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Der hohe Proteingehalt des Pankreasfleischpulvers ergibt natürlich ein Produkt mit großem Nährwert, doch gewährleistet die Art des Proteins des Pankreasfleischpulvers sogar höhere Qualität, höheren Nährwert bzw. biologischen Wert. Insbesondere enthält das Protein große Mengen erwünschter Aminosäuren, insbesondere Tryptophan.

Die organischen Fettlösungsmittel, welche zur anfänglichen Fettextraktion verwendet werden, können unter vielen derjenigen ausgewählt werden, welche zur Verwendung für solche Zwecke bekannt sind. Von solchen Lösungsmitteln seien Benzol, Hexan, Pentan, Toluol, Cyclopentan und Cyclohexan erwähnt, jedoch sind auch andere brauchbar.

- Brauchbare polare organische Lösungsmittel sind die Halogenderivate der niedrigsiedenden aliphatischen Kohlenwasserstoffe. Zu solchen Lösungsmitteln zählen Propylendichlorid, Trichlorethylen, Perchloräthylen und andere, ßin bevorzugtes Lösungsmittel ist Aet hy lendi chlorid.

Aus dem zerkleinerten Pankreasrückstand kann das Fett in einem diskontinuierlichen Verfahren extrahiert werden, indem man das Gewebematerial in ein Bad organischen BVttlösungsmittels bringt; dies ist eine vorteilhafte Methode wegen ihrer Wirksamkeit und Einfachheit. Wenn gewünscht, kann man azeotrope Destillation anwenden, insbesondere wo wesentliche Mengen ·\η v/aaser im

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Pankreasrückstand festgehalten werden, Eine solche azeotrope Entfernung ist eingehender in der USA-Patentschrift 2 505 313 beschrieben. Wenn gewünscht, kann das Lösungsmittel durch Destillation abgetrennt werden, obwohl dies nicht erforderlich ist. Man kann verschiedene andere Schritte bei der Durchführung des Verfahrens zur Bereitung des Pankreasfleischpulvers anwenden. Zu solchen Schritten zählen die Anwendung von Vakuum und mäßiger Temperaturen zur Entfernung polaren organischen Lösungsmittels, Alkohols oder Säure, welche im Pankreasgewebematerial zurückgehalten werden können.

Die Stufe der Fettextrahierung kann, wenn gewünscht, unter Anwendung von Wärme durchgeführt werden, so daii das polare organische Lösungsmittel siedet, wodurch das Fett rascher und wirksamer extrahiert wird, Ein solches erhitztes Lösungsmittel kann auch durch Anwendung einer Destillierapparatur entfernt werden, damit das Lösungsmittel das im wesentlichen entfettete Pankreasgewebematerial verläbt. Es ist bevorzugt, zu versuchen, vor der Fettextraktion mit dem polaren organischen Lösungsmittel so viel Säure wie möglich aus dem Pankreasrückstand zu entfernen. Dies kann auf verschiedene Weise erfolgen, beispielsweise durch Auswaschen oder durch neutralisieren der Säure. Die Säure kann beispielsweise mit geringeren Konzentrationen an Alkali, beispielsweise Natriumhydroxyd, neutralisiert werden.

Die Dfο U)t'ierun?.;;:-;.utufe mit Alkoho!behandlung gestattet die Anwendung verschiedener Alkoholkonzentrationon. Im allgemeinen

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ist es bevorzugt, eine Kombination wässrigen und absoluten Alkohols anzuwenden. Der wässrige Alkohol kann in Konzentrationen von etwa 80 % Alkohol verwendet werden.

Zur Veranschaulichung sei ein Beispiel gegeben:

iis wird Pankreasrückstand gewonnen, aus welchem das Insulin extrahiert worden ist. Im wesentlichen die gesamten Enzyme sind entfernt oder ,inaktiviert. Der Rückstand wird zu kleinen Partikeln zerkleinert und mit dem Dreifachen seines Volumens an Aethylendichlorid, in Berührung gebracht. Der Rückstand wird mit dem Aethylendichlorid extrahiert, bis der Fettgehalt sich auf unter 2 Gew.# erniedrigt hat. Das Aethylendichlorid wird abgetrennt, indem man das Lösungsmittel aus dem Behälter ablaufen läßt und man findet, daß das entfettete Material 1,58 # Fett enthält. Dieses entfettete Material wird nun mit dem Zweifachen seines Volumens an Methanol gemischt und das Gewebematerial verbleibt mit dem Methanol in Berührung, bis der Fettgehalt auf unterhalb 1 % bis auf üpuren abfällt; die unerwünschten "darmigen" Geruchsfaktoren werden entfernt. Das Pankreasnahrungsmittelprodukt wird vom Alkohol abgetrennt, indem man den Alkohol aus dem Behälter abzieht und das Produkt wird dann bei mäßiger Temperatur und unter Teilvakuum dem Trocknen unterworfen. Das sich ergebende, repulverte Iankreasfleisch ist im wesentlichen geschmacklos, frei von .-illen unerwünschten organoleptischen Geschmacks- und "*■ ruchsfokiorun

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und besitzt einen Proteingehalt von nahezu 90 #. Bas Protein besitzt einen hohen Anteil an Tryptophan, im Vergleich zu den Anteilen an dieser Aminosäure, welche man in anderen Drüsenmaterialien findet.

Bei der Behandlung des frischen Pankreas mit den angesäuerten alkoholischen Lösungen zum Extrahieren des Insulins und Hinterlassen des Rückstandes zur Verarbeitung zum Nahrungsmittelprodukt, können verschiedene bekannte Modifikationen vorgenommen werden. Die herkömmliche Aeth.ylalkohol- und Chlorwasserstoffsäureextraktion ist beispielsweise in der USA-Patentschrift 2 695 ö61 beschrieben. Diese Patentschrift lehrt auch die Modifizierung des Gebrauchs von Phosphorsäure, wobei diese Säure später als unlösliches Ammoniumsalz entfernt werden kann. Andere nachzulesende Artikel hierüber findet man in Research Today, Bd. 10, Nr. 3, S 58 bis 86 (195*0 und Science, Bd. 129, S. 1340 bis 1344 (1959).

- Patentansprüche -

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Claims

buk-le-12 Ε/Β PATENTANSPRÜCHE

1. Aus Pankreasrückständen der mit Säure-Alkohol durchgeführten Insulinextraktion gewonnenes, geschmackliclveinwandfreies, trocknes, gepulvertes Nahrungsmittel mit hohem Proteingehalt, dadurch gekennzeichnet , daß sein Enzymgehalt und alle unerwünschten orpanoleptischen Faktoren im wesentlichen entfernt sind, da^ sein Proteingehalt mindestens etwa 80 Gew.% und daß sein Fettgehalt etwa 1 Gew.% oder weniger beträgt.

2. Nahrungsmittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dais durch Behandlung mit; einem Alkohol, insbesondere Isopropanol, die unerwünschten organoleptischen Faktoren, der Geruch und der Geschmack entfernt worden sind.

3. Nahrungsmittel nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet , daß durch Behandlung mit einem polaren Lösungsmittel, insbesondere Aethylendichlorid, das Wasser entfernt und das Fett im wesentlichen entfernt worden ist,

4. Näarungsmittel nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß das Protein etwa 90 Gew.% der Trocken-

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substanz und das anwesende b'ett im wesentlichen weniger als 1 Gew.% der Trockensubstanz ausmacht.

5. Nahrungsmittel nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß das Protein einen hohen Anteil an '!.'r.yptophan aufweist.

6. Nahrungsmittel nach Anspruch 1 bis 5> dadurch gekennzeichnet , daß es von Phosphatiden im wesentlichen befreit ist.

7. Nahrungsmittel nach Anspruch 1 bis 6, dadurch g e k e η η zeich neb, daß es von aus der Insulinextraktion herrührendem Säure-Alkohol im wesentlichen befreit ist.

8. Verfahren zur Herstellung eines Nahrungsmittels nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet , daß man einen aus der Insulinextraktion mit Säure-Alkohol stammenden, von Insulin und anderen aktiven üiizymen im wesentlich freien, zerkleinerten Pankreasruckstand mit einem organischen Fettlösungsmitte], entwässert und im wesentlichen entfettet, daß man den entwässerten und im wesentlichen entfetteten Rückstand zur Entfernung schlechtriechender Bestandteile mit einem Alkohol behandelt, und daß man das mit Alkohol behandelte Material trocknet.

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9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß man als organisches Fettlösungsmittel Aethylendichlorid verwendet.

10. Verfahren nach Anspruch 8 und 9, dadurch g e k e η η zeichnet, daß man als Alkohol IsoproDanol verwendet.

11. Verfahren nach Anspruch 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet , daß man den von der Insulinextraktion ( herrührenden Säure-Alkohol aus dem PankreasrücKstand entfernt.

12. Verfahren nach Anspruch 8 bis 11, dadurch r; e k e η η zeichnet , daß man das organische Fettlosungsmittel nach dem Entwässern und entfetten durch Einwirkung von Wärme und Vakuum auf das Pankreasmaterial entfernt.

13. Verfahren nach Anspruch 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet , daß man den Alkohol nach der iintfernung der schlechtriechenden Bestandteile durch Einwirkung von Wärme und Vakuum auf das Pankreasmaterial entfernt.

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