DE2141772A1 - Verfahren zum Verbessern der Verdaulichkeit von insbesondere zur Verwendung als Futter vorgesehenen eiweißhaltigen Produkten - Google Patents

Description

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PATENTANWÄLTE.

DR.-ING. VON KREISLER DR.-I NG. SCH ON WALD DR.-ING. TH. MEYER DR. FUES DIPL.-CHEM. ALEK VON KREISLER

DIPL.-CHEM. CAROLA KELLER DR.-ING. KLÖPSCH

Dipl.-Ing.Selting
KÖLN 1, DEICHMANNHAÜS

Köln, den 19.Aug.1971 Ke/Ki

VAASAN HÖYRYMYLLY OSAKEYHTIÖ, Siltasaarenkatu l6 A, Helsinki (Finnland)

Verfahren zum Verbessern der Verdaulichkeit von insbesondere zur Verwendung als Putter vorgesehenen eiweißhaltigen Produkten

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Behandlung von eiweißreichen pflanzlichen oder tierischen, zur Verwendung als Futter vorgesehenen Produkten, deren Eiweißverdaulichkeit durch Säure- oder Basenbehandlung verbessert wird, so daß die Produkte dann nicht nur als Tierfutter für Jungtiere, sondern auch als leichtverdauliche Eiweißnahrung für Kleinkinder Verwendung finden können.

Es ist allgemein bekannt, daß einige Jungtierarten Schwierigkeiten haben, vor allem Pflanzeneiweiß, aber auch in einigen tierischen Produkten enthaltenes Eiweiß zu verwerten. So ist beispielsweise das einige Tage alte Kalb unfähig, seinen Nahrungabedarf mit Trockenfutter zu decken, ähnliches gilt für Ferkel bis zum Alter von etwa einem Monat sowie teilweise auch für Raubtiere mit einem sehr kurzen Verdauungskanal, wie beispielsweise der Nerz. Man hat festgestellt, daß dies darauf beruht, daß die Tiere pflanzlicher; Eiweiß und auch das Eiweiß in verschiedenen tierischen Produkten nur sehr schlecht zu verdauen vermögen. Man int daher bei der Fütterung dieser Tiere bisher

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gezwungen gewesen, als Haupteiweißbestandteil des Putters teures, leicht verdauliches tierisches Eiweiß und sogar das außerordentlich kostspielige fettfreie Milchpulver zu verwenden.

Es ist allerdings bereits bekannt, das Eiweiß im Sojabohnenschrot für die obengenannten Tierarten verwertbar zu machen, indem man aus diesem Schrot hergestelltes Mehl etwa 4 bis 6 Stunden bei einem p_H-Wert von etwa 4 oder von etwa 11 einweicht. Zur Industriellen Verwendung muß das Produkt jedoch getrocknet werden, und das Trocknen muß bei derart niedrigen Temperaturen stattfinden, daß die wertvollen

P Aminosäuren, wie Lysin und Methionin, nicht in die unverwertbare Form übergehen, d.h. denaturiert werden können. Die Kosten des Trockenprozesses sind aber sehr hoch, und zwar nicht nur wegen der Temperaturbegrenzung, sondern auch weil bei dieser Behandlung das Wasser beim Säureeinweichen in der etwa 4-bis 5-fachen und beim Baseeinweichen in der etwa 5 bis 6-fachen Menge, bezogen auf das Trockengewicht des einzuweichenden Sojamehls, benötigt wird. Da das Entfernen solcher Wassermengen eine lange Trocknungsdauer verlangt, und da auch die Einwei-chzeiten unverhältnismäßig lang sind, erfordert das gesamte Herstellungsverfahren viel Zeit und erhebliche Kosten bezüglich des Energie-Verbrauchs. Bei einer wesentlich geringeren Wassermenge ist der aus dem Erzeugnis entstehende Brei wiederum für" die Behandlung nach bekannten Trockenverfahren allzu steif.

Im Zusammenhang mit Versuchen, die der vorliegenden Erfindung zugrunde lagen, hat sich gezeigt, daß sowohl die Wassermenge, bezogen auf das Trockengewicht des einzuweichenden Materials, als auch die Dauer des Trockenprozesses nicht entscheidend verringert werden können, ohne gleichzeitig die physiologische Qualität der Produkte ungünstig zu beeinflussen, selbst wenn man die Säure- oder Basen-

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konzentration steigert oder die Einweichtemperatur bis zum Siedepunkt erhöht. Dagegen wurde überraschend festgestellt, daß man die Eiweißumwandlung in gewünschter Weise in. einer Zeit erreichen kann, die nur einen Bruchteil des früheren Zeitaufwandes ausmacht, und dabei zugleich auch den Wasserbedarf und den Bedarf an Energie hierbei auf einen Bruchteil des früheren Bedarfs reduzieren kann, wenn man die eiweißreichen Produkte im Gemisch geeigneten sauren oder basischen Verbindungen und Wasser unter bestimmten Bedingungen einer völlig anderen Behandlung als der des oben beschriebenen bekannten Verfahrens unterwirft.

Das Verfahren gemäß der Erfindung ist im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, daß man den in Pulverform vorliegenden eiweißreichen Rohprodukten physiologisch verträgliche, sauer oder basisch reagierende Verbindungen und eine solche Menge Wasser zugibt, daß sich ein Gemisch genügend fester Konsistenz ergibt und dieses Gemisch unter hinreichendem Druck in heißen Zustand so verreibt, daß die Zellstruktur der eiweißreichen Produkte aufgebrochen wird, worauf man die erhaltene Masse nach eventuellem Zerkleinern in beliebiger, an sich bekannter Weise trocknet.

Beim Verfahren gemäß der Erfindung ist es nicht notwendig, bei so hohen Konzentrationen an verwendeten Säuren oder Basen bzw. sauren oder basischen Salzen wie bei dem bekannten Verfahren zu arbeiten. Bei Verwendung saurer oder basischer Salze, deren wäßrige Lösungen normalerweise p„-Werte unter 6 oder über 8 aufweisen, erreicht man bereits verwertbare Produkte. Verwendet man Lösungen reiner Säuren oder Basen, so arbeitet man zweckmäßig im Bereich niedrigerer oder höherer p^-Werte, beispielsweise bis etwa p„ 4 bzw. etwa p„ 11, weil diese Verbindungen einen höheren Dissoziationngrad und eine geringere Pufferwirkung alsdie Salze haben. Infolge der benötigten, äußerst geringen Waasurmenße ist der Bedarf an sauren oder basischen Verbin-

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düngen so gering, daß das gewonnene Produkt nicht unbedingt neutralisiert werden muß.

Als eiweißreiche pflanzliche Rohprodukte eignen sich besonders für das Verfahren gemäß der Erfindung beispielsweise extrahiertes oder gepreßtes Sojabohnen- oder Sonnenblumenmehl. Als tierisches Rohprodukt kann beispielsweise aus Fleischknochen erhaltenes Futtermehl verwendet werden mit einer Verdaulichkeit des Roheiweißes von etwa 65 bis 70 %· Zum Vergleich ist zu erwähnen, daß die Verdaulichkeit des Eiweißes in Fischmehl nicht weniger als etwa 90 % beträgt.

Als saure oder basische Verbindungen kommen erfindungsgemäß physiologisch verträgliche, wasserlösliche Säuren oder Basen bzw. saure oder basische. Salze in Frage. In erster Linie kann Salzsäure bzw. Natriumhydroxyd verwendet werden. Als Beispiele für saure oder basische Salze sind Monocalciumphosphat, Natriumbisulfat, Dinatriumphosphat, Trinatriumphosphat oder Natriumcarbonat zu nennen. Diese Verbindungen werden dem Rohprodukt in verhältnismäßig geringen Mengen zugegeben. Besonders geeignet sind Mengen von etwa 0,5 bis 5 Gew.■%, bezogen auf das Trockengewicht des zu behandelnden Rohproduktes. Die sauren und basischen Salze können außer in Form einer wäßrigen Lösung auch in fester Form zugegeben werden. Salzsäure und Natriumhydroxyd werden zweckmäßig in Form wäßriger Lösungen verwendet.

Das im Verfahren benötigte Wasser kann dem zu behandelnden Rohprodukt entweder in flüssiger Form oder als Dampf zugesetzt werden, darüber hinaus auch in Form der wäßrigen Lösungen der sauren oder basischen Verbindungen.

In der Mischphase des Verfahrens kann beispielsweise mit Wasserdampf gerührt werden, indem dieser direkt in die zu mischenden Stoffe eingeleitet wird. In der Preßphase kann man" bei Bedarf das Erwärmen mittels indirekter Heizung,

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beispielsweise mit Hilfe von Reibungswärme, fortsetzen. Die Maßnahmen, mit denen man in der Preßphase die Masse auf die erforderlichen Temperaturen erhitzt, sind jedoch weitgehend von der Bauweise und dem Arbeitsprinzip der im Verfahren verwendeten Vorrichtungen und den darin zur Anwendung kommenden Preßdrücken abhängig. Das Gemisch kann der Reibebehandlung unter Druck auch ohne vorherige Erwärmung unterworfen werden, da es sich hierbei infolge der beim Reiben entstehenden Reibungswärme erwärmt.

Im folgenden Beispiel wird eine Ausführungsform des Verfahrens gemäß der Erfindung beschrieben, die sich für industrielle Zwecke eignet.

Beispiel

Fein zermahlenem, extrahiertem Sojabohnenschrot wurden 4 Gew.% Monocalciumphosphat zugemischt und in dieses Gemisch in einer Extrudervorrichtung Wasserdampf so eingeleitet, daß es eine Temperatur von nahezu 100 C erreichte unter gleichzeitigem kräftigen Durchmischen der Masse. Außerdem wurde ein wenig V/asser zum Erzielen einer geeigneten Konsistenz beigemischt. Anschließend wurde das Gemisch in eine Schneckenpresse eingebracht, in der mit etwa 100 kV/ Leistung kräftige Bearbeitung und zugleich durch Einfluß der Reibungswarme ein Temperaturanstieg erfolgte. Das Produkt wurde durch die öffnungen einer Spritzdüse am anderen Ende der' Schnecke herausgepreßt. Das strangfb'rmige Extrudat wurde mit einem Messer zu Körnern zerkleinert, die an sich hinreichend trocken für eine in einem Trockner vom Typ des Getreidetrockners stattfindende Trocknungsbehandlung waren. Die besondere Eignung des gewonnenen Produktes zeigen die beiden nachstehenden Versuche.

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Versuch 1

Bei Versuchen zur Ermittlung der Verdaulichkeit in vitro und unter Anwendung eines Verfahrens, das einen sehr guten Vergleich mit bei Küken in vivo erzielten Ergebnissen ermöglichte, wurde für das Roheiweiß in unbehandeltem Sojabohnenschrot eine Verdaulichkeit von 71 - 1 %. gefunden. Für das Roheiweiß in dem erfindungsgemäß in oben genannter Weise behandeltem Sojabohnenschrot ergab sich eine Verdaulichkeit von 90 bis 95 %· Wenn optimale Verhältnisse gewählt wurden, betrug die Verdaulichkeit 93 bis 95 % und war als außerordentlich gut zu bezeichnen.

Versuch 2

In einer Ersatzmilch für Kälber, die 60 % fettfreies Milchpulver sowie 40 % andere in Ersatzmilch für Kälber übliche Bestandteile enthielt, wurde das fettfreie Milchpulver gegen ein aus Molkenmehl und in obiger V/eise erfindungsgemäß behandeltem Sojabohnenschrot hergestelltes Gemisch ausgetauscht, so daß der Roheiweißgehalt des Milchersatzes unverändert blieb. Die Ersatzmilch enthielt somit Ib¹ % Molkenpulver, 42 % Sojabohnenschrot und ebenfalls 40 % der oben genannten weiteren Bsstandteile. Im Altersintervall von 7 bis 30 Tagen betrug die Gewichtszunahme der Kälber bei Fütterung mit normaler Ersatzmilch 567 g/Tag und mit der Versuchsmilch gemäß der Erfindung 531 g/Tag. Dieser Unterschied von 6 % war gering im Vergleich zur Verminderung des Rohstoffpreises der Ersatzmilch um etwa 25 bis 30 %. Somit war das Sojabohnenschrot auch in vivo bei Jungkälbern verwertbar. Auch die Verwertung von Sonnenblumenschrot erfuhr eine Verbesserung, wenn dieses nach dem Ausführungsbeispiel der Erfindung behandelt wurde, sowie die von aus Fleischknochen hergestelltem Futtermehl, dessen Roheiweißverdaulichkeit im uribehandelten Zustand nur 65 bis 70 '/o beträgt.

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Es ist bekannt, daß man mittels einer Extruderbehandlung

Stärke vorgelatinieren und diese dadurch leichter verdaulich machen kann. Wird nun diese Extruderbehandlung auf ein eiweißreiches Pflanzenprodukt, das zugleich auch Stärke enthält, angewandt und an diese Extruderbehandlung das Verfahren gemäß der Erfindung, also die "Säure- oder Basenbehandlung angeschlossen, so wird damit zugleich auch eine verbesserte Verdaulichkeit des Eiweißes erzielt. Aus diesen Gründen eignet sich das Verfahren gemäß der Erfindung auch zum Verbessern der Verdaulichkeit von Kleinkindernahrung. Darüber hinaus wurde festgestellt, daß durch das Verfahren gemäß der Erfindung bei Verwendung von Säure oder sauren Salzen der bittere Geschmack des Sojabohnenschrots zum Verschwinden gebracht werden kann, so daß sich dieses Verfahren auch zur Behandlung von eiweißreichen Pflanzenprodukten für die menschliche Nahrung im allgemeinen eignet, auch wenn die Pflanzenprodukte im rohen Zustand einen bitteren Geschmack haben sollten.

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Claims (1)

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   Patentansprüche

   1.) Verfahren zum Verbessern der Verdaulichkeit von insbesondere zur Verwendung als Futter vorgesehenen, eiweißreichen pflanzlichen oder tierischen Produkten, wie Sojabohnenoder Sonnenblumenschrot oder Futtermehl aus fleischigen Knochen, dadurch gekennzeichnet, daß man den in Pulverform vorliegenden Rohprodukten physiologisch verträgliche, sauer oder basisch reagierende Verbindungen und eine solche Menge Wasser zugibt, daß sich ein Gemisch genügend fester Konsistenz ergibt und dieses Gemisch unter hinreichendem Druck ψ in heißem Zustand so verreibt, daß die Zellstruktur der eiweißreichen Produkte aufgebrochen wird, worauf man die erhaltene Masse nach eventuellem Zerkleinern in beliebiger, an sich bekannter Weise trocknet.

   2.) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Temperatur des Gemisches während der Druckbehandlung so regelt, daß etwa 90 C nicht unterschritten und etwa 150⁰C nicht überschi'itten werden.

   J5.) Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,

   daß man das Gemisch nur verhältnismäßig kurze Zeit von ^ einigen zehn Sekunden unter Druck hält.

   4.) Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man die sauer oder basisch reagierenden Verbindungen als solche oder in Form ihrer wäßrigen Lösungen verwendet.

   5.) Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man als sauer reagierende Verbindung Salzsäure und als basisch reagierende Verbindung Natriumhydroxyd verwendet.

   6.) Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man als sauer reagierende Verbindung Monocalciumphos-

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   phat oder Natriumbisulfat und als basisch reagierende Verbindung Dinatriumphosphat, Trinatriuraphosphat oder Natriumcarbonat verwendet.

   7.) Verfahren nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß man das Wasser in flüssiger und/oder in Dampfform verwendet.

   8.) Verfahren nach Anspruch 1 bis "J, dadurch gekennzeichnet, daß man das V/asser in Form der wäßrigen Lösungen der sauer oder basisch reagierenden Verbindungen verwendet.

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