DE2444301A1 - EXTRUDABLE PROTEIN CONTAINING MASS - Google Patents
EXTRUDABLE PROTEIN CONTAINING MASSInfo
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Description
PATENTANWÄLTE Λ. *t *t *♦ O U IPATENT LAWYERS Λ. * t * t * ♦ O U I
DR.-ING. VON KREISLE-R DR.-ING. SCHÖNWALDDR.-ING. BY KREISLE-R DR.-ING. SCHÖNWALD
DR.-ING. TH. MEYER DR. FUES DiPL.-CHEM. ALEK VON KREISLER DIPL.-CHEM. CAROLA KELLER DR.-ING. KLDPSCH DIPL.-ING. SELTINGDR.-ING. TH. MEYER DR. FUES DiPL.-CHEM. ALEK VON KREISLER DIPL.-CHEM. CAROLA KELLER DR.-ING. KLDPSCH DIPL.-ING. SELTING
KÖLN 1, DEICHMANNHAUSCOLOGNE 1, DEICHMANNHAUS
Köln, den 16.9.1974· Kl/AxCologne, September 16, 1974 Kl / Ax
Britannic House, Moor Lane, London EC2Y 9BU (England). Britannic House, Moor Lane, London EC 2Y 9BU (England).
Die Erfindung betrifft eine extrudierbare proteinhaltige Masse und Verfahren zur Herstellung von extrudierten proteinhaltigen Massen.The invention relates to an extrudable protein-containing composition and a method for producing extruded ones proteinaceous masses.
Bekannt sind Proteinmassen, die Pflanzenprotein enthalten und nach Vermischung mit Wasser und wahlweise mit anderen Bestandteilen extrudiert werden können, indem die Massen unter erhöhtem Druck bei einer Temperatur über 1000C durch einen Extruder geführt werden. Der erhöhte Druck verhindert, daß das Wasser im Extruder verdampft. Wenn die Masse aus dem Extruder austritt, wird das Wasser als Folge der Drucksenkung auf Normaldruck verdampft, wobei ein festes, expandiertes Produkt zurückbleibt. Dieses Produkt kann als Nahrungsmittel, Futtermittel oder als Proteinzusatz beispielsweise zu Lebensmitteln für den Menschen oder zu Tierfutter, insbesondere zu Futtermitteln für Haustiere, verwendet werden. Eine allgemein verwendete Proteinquelle ist das aus Sojabohnen gewonnene Protein. Bei gewissen Pflanzenproteinen wird ein Fasergefüge beim Strangpreßprozeß ausgebildet, und das Fasergefüge trägt mit dazu bei, dem Produkt Formbeständigkeit zu verleihen, so daß das extrudierte Produkt seine Struktur behält. Im Futter für Haustiere ist es wichtig, daß das Produkt seine Struktur bewahrt, wenn es mit Wasser gekochtProtein masses are known which contain vegetable protein and, after mixing with water and optionally with other constituents, can be extruded by passing the masses through an extruder under increased pressure at a temperature above 100 ° C. The increased pressure prevents the water in the extruder from evaporating. When the mass emerges from the extruder, the water is evaporated as a result of the pressure drop to normal pressure, leaving behind a solid, expanded product. This product can be used as food, feed or as a protein additive, for example, to food for humans or to animal feed, in particular to feed for pets. A commonly used source of protein is the protein obtained from soybeans. With certain vegetable proteins, a fiber structure is formed in the extrusion process, and the fiber structure helps to give the product dimensional stability so that the extruded product retains its structure. In pet food, it is important that the product retain its structure when boiled with water
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wird, und nicht zu einem Pulver zerkrümelte Auf Grund dieser Strukturbeständigkeit läßt sich das Produkt leicht fleischhaltigen Futtermitteln zusetzen und/oder als Fleischersatz verwenden. '. and not crumbled into a powder. Due to this structural stability, the product can easily be added to meat-containing feedstuffs and / or used as a meat substitute. '.
Ferner ist Protein aus einzelligen Mikroorganismen verfügbar geworden, und ganze oder zerrissene Zellen von Einzellern werden Futtermitteln als proteinhaltiges Material zugesetzt«Furthermore, protein has become available from unicellular microorganisms, and whole or torn cells from Proteins are added to feed as a protein-containing material "
Als Mikroorganismen kommen Bakterien \>der einzellige Pilze in Frage. Als Beispiele von Bakterien, die als Nahrungs- und Futtermittel verwendet werden oder für diese Verwendung vorgeschlagen worden sind, sind Spezies der Gattung Bacillus, z.B. Bacillus subtilis, zu nennen. Als einzellige Pilze kommen beispielsweise die Hefen, z.B. die Spezies von Saccharomyces, z.B. S.cerevisiae (Backhefe) oder Spezies von Candida, z,B. Candida lipolytica oder Candida tropicalis, in Frage. Diese Mikroorganismen werden im allgemeinen in großen Mengen durch ein Fermentationsverfahren erzeugt, bei dem der Mikroorganismus vorzugsweise kontinuierlich in einem Kulturmedium, das ein Kohlenhydrat oder einen Kohlenwasserstoff als Kohlenstoffquelle, ein wässriges Eahrmedium, das eine Lösung von Nährsalzen enthält, die für das Wachstum des Mikroorganismus erforderlich sind, und ein freien Sauerstoff enthaltendes Gas enthält, gezüchtet wird. Der kultivierte Mikroorganismus wird dann vom : Kulturmedium beispielsweise durch Zentrifugieren oder Filtration abgetrennt, wobei eine Creme oder Paste, die den Mikroorganismus in Verbindung mit etwas Kulturmedium enthält, erhalten wird« Anschließend wird die wässrige Phase der Creme oder Paste beispielsweise durch Trocknen wie Sprühtrocknen, Trocknen auf dem Walzentrockner oder im Etagentrockner entfernt, wobei der getrocknete Mikroorganismus erhalten wird. Der bei diesen Trocknungsverfahren erhaltene getrocknete Mikroorganismus ist imThe microorganisms are bacteria \> the unicellular one Mushrooms in question. As examples of bacteria that are used as food and feed or for that use has been suggested include species of the genus Bacillus, e.g., Bacillus subtilis. For example, yeasts, e.g. the species of Saccharomyces, e.g. S. cerevisiae, come as unicellular fungi (Baker's yeast) or species of Candida, e.g. Candida lipolytica or Candida tropicalis. These microorganisms are generally produced in large quantities a fermentation process is generated in which the microorganism is preferably continuously in a culture medium, that a carbohydrate or a hydrocarbon as a carbon source, an aqueous nutrient medium, which contains a solution of nutrient salts necessary for the growth of the microorganism and a contains gas containing free oxygen is grown. The cultivated microorganism is then: Culture medium, for example by centrifugation or Filtration separated, taking a cream or paste that the microorganism in contact with some culture medium contains, is obtained «The aqueous phase of the cream or paste is then obtained, for example by drying such as spray drying, drying on the drum dryer or in the floor dryer removed, the dried microorganism is obtained. The dried microorganism obtained by these drying processes is im
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allgemeinen ein Pulver, dessen Teilchengröße je nach dem angewandten Trockenverfahren verschieden ist. Jedes Teilchen besteht aus einem Aggregat einer großen Zahl von Zellen. Die Pulver sind im allgemeinen freifließend oder rieselfähig und können entweder als solche oder nach einer gewissen Modifikation als Proteinergänzung für Futtermittel verwendet werden.generally a powder, the particle size of which depends on the applied dry process is different. Each particle consists of an aggregate of a large number of cells. The powders are generally free flowing or pourable and can either be used as such or, after some modification, as a protein supplement be used for feed.
Es wurde jedoch gefunden, daß die proteinhaltigen einzelligen Mikroorganismen "beim Extrudieren nach üblichen Verfahren kein Produkt ergeben, das in kochendem Y/asser ausreichend formbeständig bleibt.However, the proteinaceous ones have been found to be unicellular Microorganisms "do not result in a product when extruded according to conventional methods, which in boiling water remains sufficiently dimensionally stable.
Gegenstand der Erfindung ist eine Masse, die einzellige Mikroorganismen enthält und zu einer festen Masse mit verbesserter Struktur- und Formbeständigkeit extrudiert werden kann. Diese extrudierbare proteinhaltige Masse enthält einen einzelligen Mikroorganismus und Mais.The invention relates to a mass which contains unicellular microorganisms and forms a solid mass with improved structural and dimensional stability can be extruded. This extrudable proteinaceous mass contains a unicellular microorganism and corn.
Der einzellige Mikroorganismus kann aus der Creme oder Paste gewonnen werden, die aus der durch Züchten des Mikroorganismus gebildeten wässrigen Suspension des Mikroorganismus erhalten wird. Gemäß der Erfindung kann die proteinhaltige Masse gebildet werden, indem ein durch Trocknen der Creme oder Paste beispielsweise durch Sprühtrocknen oder Trocknen auf dem Walzentrockner gebildetes trockenes Pulver den anderen Bestandteilen zugesetzt und die Bestandteile gemischt werden» Die Zellen des Mikroorganismus können ganz oder zerrissen sein.The unicellular microorganism can be obtained from the cream or paste obtained by growing the Microorganism formed aqueous suspension of the microorganism is obtained. According to the invention can the proteinaceous mass can be formed by drying the cream or paste for example by means of a Dry powder formed by spray drying or drying on the drum dryer is added to the other ingredients and the ingredients are mixed »The cells of the microorganism can be whole or torn.
Bevorzugt als Mikroorganismen werden die Hefen, insbesondere die auf Kohlenwasserstoffen gezüchteten Hefen. Als Beispiele geeigneter Hefen sind diejenigen der Gattung Candida, z.B. Candida tropicalis, Candida lipolytica und Candida blankii, zu nennen.Preferred microorganisms are the yeasts, in particular the yeasts grown on hydrocarbons. Examples of suitable yeasts are those of the genus Candida, e.g., Candida tropicalis, Candida lipolytica and Candida blankii.
Die Masse enthält vorzugsweise 80 bis 20$ des Einzellers und 20 bis 80$ Mais, vorzugsweise 60 bis 4O70 EinzellerThe mass preferably contains $ 80 to $ 20 of the unicellular organism and $ 20 to $ 80 corn, preferably 60 to 4070 unicellulars
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und 40 bis 6Qc/o Mais. Diese Mengenagaben "beziehen sich auf das Trockengewicht der Masse.and 40 to 6Q c / o corn. These quantities "relate to the dry weight of the mass.
Die Masse gemäß der Erfindung enthält vorzugsweise 1 bis 20fö eines anderen proteinhaltigen Materials, bezopen auf das gesamte Trockengewicht der Masse. Besonders "bevorzugt als proteinhaltige Materialien werden Kasein und Gluten, z.B. Weizen- oder Maisgluten.The mass according to the invention preferably contains 1 to 20 percent of another proteinaceous material, bezopen on the total dry weight of the mass. Casein is particularly preferred as protein-containing materials and gluten, e.g., wheat or corn gluten.
Die "bevorzugten Massen enthalten 55 bis 35$ des einzelligen Mikroorganismus, 55 bis 35$ Mais und 1 bis 10$ anderes proteinhaltig es Material, bezogen jeweils auf das Trocken»ewicnt der Masse.The "preferred measures contain $ 55 to $ 35 of the unicellular Microorganism, $ 55 to $ 35 corn and $ 1 to $ 10 other proteinaceous material, based in each case on the dryness of the mass.
Die Masse gemäß der Erfindung kann in ein extrudiertec Produkt überführt werden, indem V/asser zugemischt und das Gemisch erhitzt und der Einwirkung von Scherkräften ausgesetzt und durch einen Extruder gegeben wird.The mass according to the invention can be extruded into an extruded c Product can be transferred by adding water / water and heating the mixture and applying shear forces exposed and passed through an extruder.
Die Erfindung umfaßt demgemäß ferner die Herstellung eines extrudierten Produkts nach einem Verfahren, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man ein Gemisch, das Wasser, einen einzelligen Mikroorganismus und Mais enthält, gleichzeitig erhitzt und der Einwirkung einer Scherkraft unterwirft und das Gemisch anschließend unter Druck zu einem strukturierten Produkt extrudiert»The invention accordingly also encompasses manufacture of an extruded product according to a process which is characterized in that a mixture containing Water, which contains a unicellular microorganism and corn, is heated and exposed to one at the same time Shear force and the mixture is then extruded under pressure to form a structured product »
Das Erhitzen und die Einwirkung einer Scherkraft auf das Gemisch erfolgen vorzugsweise in einem Extruder.The mixture is preferably heated and sheared in an extruder.
Das Vermischen mit Wasser kann vorgenommen werden, bevor das Gemisch in den Extruder aufgegeben wird, oder die festen Materialien und das Wasser können gleichzeitig in den Extruder eingeführt werden. Beliebige Strangpreßverfahren können angewandt werden. Bei diesen Verfahren wird eine Paste der festen Materialien in Wasser der gleichzeitigen Einwirkung von Wärme und Scherkräften unter Druck unterworfen und durch eine Düse ausgepreßt,The mixing with water can be done before the mixture is fed into the extruder, or the solid materials and the water can be fed into the extruder at the same time. Any extrusion process can be applied. In this process, a paste of the solid materials in the water is made subjected to simultaneous action of heat and shear forces under pressure and pressed out through a nozzle,
wo sie extrudiert wird. where it is extruded.
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Als Extruder wird eine Schneckenstrangpresse bevorzugt. Dieser Extrudertyp ist mit einem ummantelten Zylinder versehen. Durch den Mantel kann ein Heizmedlum -geleitet werden. Im Zylinder ist eine Archimedische Verdichtungsschnecke angeordnet, und das zu extrudierende Material wird in die Schnecke aufgegeben und mit Hilfe der Schnecke durch den Zylinder zur Düse gepresst, wo es ausgedrückt wird. Geeignet sind beispielsweise Extruder, die unter der Bezeichnung "Wenger X5" im Handel sind.A screw extruder is preferred as the extruder. This type of extruder is with a jacketed barrel Mistake. A heating medium can be passed through the jacket. There is an Archimedean compression screw in the cylinder arranged, and the material to be extruded is fed into the screw and with the help the screw is pressed through the cylinder to the nozzle, where it is squeezed out. For example, extruders are suitable, which are sold under the name "Wenger X5".
Der Mais wird vorzugsweise in Form von Maisschrot, Maismehl oder Bruchmais verwendet« Die Teilchengröße des Maises ist nicht entscheidend wichtig, jedoch ist das Aussehen des Endprodukts um so besser, je feiner die Teilchengröße des Maises ist0 Torzugsweise liegt die mittlere Teilchengröße des Maises unter 2 mm.The corn is preferably used in the form of maize meal, maize meal or broken maize "The particle size of the corn is not of decisive importance, however, is the appearance of the final product, the better the finer the particle size of the corn is 0 Torzugsweise the average particle size of the corn under 2 mm.
vorzugsweisepreferably
Das Gemisch enthält/5 bis 100 Gew.-Teile Wasser, insbesondere 15 bis 50 Gew.-Teile V/asser pro 100 Gew.-Teile Trockengewicht der zu extrudierenden Masse. Die Mengenanteile der übrigen Bestandteile wurden bereits genannt: 80 bis 20 C-ew.-foj vorzugsweise 60 bis 40 Gew„-$ Einzeller, 20 bis 80 Gew.-$, vorzugsweise 40 bis 60 Gew„-^> Mais, und vorzugsweise 1 bis 20 Gew.-$> anderes proteinhaltiges Material, wobei Kasein und Gluten, z.B. Weizen- oder Maisgluten, besonders bevorzugt werden. Bevorzugt werden Gemische, die 55 bis 35 Gewo-$ Einzeller, 55 bis 35 Gew.-?ö Mais und 1 bis 10 Gew.-/« anderes proteinhaltiges Material enthalten. Sämtliche vorstehend genannten Mengen beziehen sich auf das Trockengewicht des Gemisches, d.h. die Menge des zugesetzten Wassers nicht gerechnet.The mixture contains / 5 to 100 parts by weight of water, in particular 15 to 50 parts by weight of water per 100 parts by weight of dry weight of the mass to be extruded. The proportions of the other constituents have already been mentioned: 80 to 20% by weight, preferably 60 to 40% by weight of single-celled cells, 20 to 80% by weight, preferably 40 to 60% by weight of corn, and preferably 1 up to 20% by weight> other protein-containing material, casein and gluten, for example wheat or corn gluten, being particularly preferred. Preference is given to mixtures comprising 55 to 35 wt o - $ protozoa, 55 to 35 wt .- ö maize and 1 to 10 wt .- / "contain other proteinaceous material. All of the above-mentioned amounts relate to the dry weight of the mixture, ie not counting the amount of water added.
Überraschenderweise führt das Verfahren gemäß der Erfindung zu einem Produkt, das beständiger gegen Wasser ist als ein Gemisch, das ausschließlich aus einem einzelligen Mikroorganismus mit zugemischtem Protein wie Kasein besteht. Auf Grund, dieses Ergebnisses kann dasSurprisingly, the method according to the invention leads to a product that is more resistant to water is as a mixture that consists exclusively of a unicellular microorganism with added protein such as Casein is made. Because of this, this result can
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Produkt des Verfahrens gemäß der Erfindung als Eiweißstoff und/oder Fleischersatz in Tierfutter verwendet werden»Product of the method according to the invention used as protein and / or meat substitute in animal feed will"
In den Gemischen und Produkten gemäß der Erfindung können auch andere Proteine, z.B. Pflanzenprotein, vorhanden sein»Other proteins, e.g. vegetable protein, may also be present in the mixtures and products according to the invention be"
Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele weiter erläutert.The invention is further illustrated by the following examples.
Trockenhefe wurde aus einein Kulturmedium gewonnen, das durch Fermentation der Hefe Candida lipolytica auf n-Paraffinkohlenwasserstoffen gebildet worden war. Das Kulturmedium wurde zentrifugiert, wobei eine Hefecreme mit etwa 15 Gew.-70 Feststoffen erhalten wurde. Diese Hefecreme wurde in einem Sprühtrockner mit einer Eintrittstemperatur der Luft von 3200G und einer Austrittstemperatur der Luft von 115 C getrocknet, wobei die Trockenhefe erhalten wurde. ;Dry yeast was obtained from a culture medium produced by fermentation of the yeast Candida lipolytica on n-paraffinic hydrocarbons. The culture medium was centrifuged to obtain a yeast cream having about 15% by weight solids. This yeast cream was dried in a spray dryer with an inlet air temperature of 320 0 G, and an outlet air temperature of 115 C dried to give the dry yeast was obtained. ;
Ein G-emisch, das durch Mischen von 45 Gew„-$ der Trockenhefe, 45 GeWo-fö Maisschrot mit einer mittleren Teilchengröße von etwa 1 mm und 10 Gew.-^ Kasein erhalten worden war, wurde in den Einfülltrichter eines Extruders der Handelsbezeichnung "Wenger X5" gegeben, der im wesentlichen aus einem Einfülltrichter, einem ummantelten [ Zylinder, einer im Zylinder angeordneten Schnecke und einer Düse besteht. Als Düse und Schnecke wurden eine "5 head"-Getreideschnecke mit Düse verwendet» Der Durchsatz durch den Extruder betrug 250 g/Minute, Gleichzeitig wurde Wasser in einer durchschnittlichen Menge von 55 ml/Minute in den Extruder eingeführt. Durch den Mantel wurde Wasserdampf eingeführt. Die Drehgeschwindigkeit der Schnecke betrug 500 UpM. Das Gemisch wurde durch die bei 127 C gehaltene Düse ausgepresst, wobei ein expandiertes Produkt erhalten wurde.A mixture obtained by mixing 45% by weight of the dry yeast, 45% by weight of corn meal with an average particle size of about 1 mm and 10% by weight of casein was placed in the hopper of an extruder with the trade name " Wenger, where X5 ", which essentially consists of a filling funnel, a jacketed [cylinder, arranged in the cylinder screw and a nozzle. A "5 head" grain screw with a nozzle was used as the nozzle and screw. The throughput through the extruder was 250 g / minute. Water vapor was introduced through the jacket. The rotation speed of the screw was 500 rpm. The mixture was squeezed out through the nozzle kept at 127 ° C., whereby an expanded product was obtained.
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Nach dem Strangpressen wurde das extrudierte Produkt 30 Minuten in einem Ofen bei 70 bis 10O0C getrocknet. Dieses getrocknete extrudierte Produkt wurde in einem Autoklaven 20 Minuten bei 1,05 atü gekocht und dann gekühlt, worauf das Produkt untersucht wurde„ Es war noch im wesentlichen einwandfrei und konnte gehandhabt werden, ohne zu zerkrümeln. ' ,After extrusion, the extruded product was dried for 30 minutes in an oven at 70 to 10O 0 C. This dried extruded product was boiled in an autoclave at 1.05 atmospheres for 20 minutes and then cooled, whereupon the product was examined. “It was still essentially correct and could be handled without crumbling. ',
Der in Beispiel 1 beschriebene Versuch wurde mit verschiedenen Gemischen, die durch den Extruder gegeben ■wurden, wiederholt. Die Ergebnisse sind nachstehend in Tabelle 1 genannt. !The experiment described in Example 1 was carried out with various mixtures passed through the extruder ■ were repeated. The results are shown in Table 1 below. !
AusgangsgemischeStarting mixtures
Beschaffenheit der Produkte nach der Behandlung im AutoklavenCondition of the products after treatment in the autoclave
Im wesentlichen einwandfrei, konnte gehandhabt werden, ohne zu zerkrümeln.Essentially flawless, could be handled without having to crumble.
1) 47,5 &ew.-c/o Hefe1) 47.5 & ew.- c / o yeast
47s5 Gew.-^ Maisschrot 5 Gew.^ Kasein47 s 5% by weight of corn meal 5% by weight of casein
2) 45 GeWo-$ Hefe2) 45 GeWo- $ yeast
45 GeWo-$ Maisschrot 10 Gew.-^ Weizengluten45 GeWo- $ corn meal 10 wt .- ^ wheat gluten
3) 47,5 Gew.-$ Hefe " 47,5 Gew.-^ Maisschrot 5 Gew.-$> Weizengluten 3) 47.5% by weight yeast "47.5% by weight corn meal 5% by weight > wheat gluten
Die beim Versuch 2 hergestellte Masse war nach einer Behandlungsdauer von 40 Minuten im Autoklaven noch stabil. The mass produced in Experiment 2 was after one Treatment time of 40 minutes in the autoclave is still stable.
Der in Beispiel 1 beschriebene Versuch wurde wiederholt, jedoch wurden an Stelle der dort verwendeten Schnecke ' und Düse eine "8 head"-TSP-Schnecke und Düse verwendet.The experiment described in Example 1 was repeated, but instead of the screw used there, ' and nozzle uses an "8 head" TSP screw and nozzle.
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Die Ergebnisse nach der Behandlung verschiedener Gemische im Autoklaven sind nachstehend in Tabelle 2 genannt. Die Gemische, die aus 1OO/o Hefe und 100$ Mais bestanden, wurden zum Vergleich einbezogen, um die Überlegenheit der Gemische gemäß der Erfindung zu veranschaulichen. The results after autoclaving various mixtures are shown in Table 2 below called. The mixtures made up of 100 / o yeast and $ 100 corn passed were included for comparison to illustrate the superiority of the blends according to the invention.
Autoklaventreatment
Autoclaves
S09812/086AS09812 / 086A
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OHJ | Non-payment of the annual fee |