DE2831338C2 - Verfahren zur Herstellung eines weitgehend hämfreien, partiell hydrolysierten Blut-Eiweißprodukts und Blut-Eiweißprodukt - Google Patents
Verfahren zur Herstellung eines weitgehend hämfreien, partiell hydrolysierten Blut-Eiweißprodukts und Blut-EiweißproduktInfo
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- DE2831338C2 DE2831338C2 DE19782831338 DE2831338A DE2831338C2 DE 2831338 C2 DE2831338 C2 DE 2831338C2 DE 19782831338 DE19782831338 DE 19782831338 DE 2831338 A DE2831338 A DE 2831338A DE 2831338 C2 DE2831338 C2 DE 2831338C2
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-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
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Description
a) Blutkörperchenkonzentrat mit Wasser verdünnt und die Mischung zur Hämabspaltung
auf einen pH-Wert zwischen 1,0 und 4,5 einstellt,
b) zur partiellen !iydrolyse der erhaltenen Mischung
eine keinen Bittergeschmack des Eiweiß-Hydrolysats erzeugende Protease, die bei
Hämoglobin als Substrat ein im pH-Bereich zwischen 2 und 5 liegendes Wirkungsoptimurn
aufweist, einsetzt und
c) den pH-Wert des partiell hydrolysierten Produkts vor der Abtrennung des Farbkomplexes
auf einen Wert zwischen 4,5 und 5,5 einstellt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Hydrolyse bei Temperaturen
zwischen 200C und 60° C innerhalb von etwa 1 bis 120 Stunden durchführt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man die auf den pH-Wert zwischen
1,0 bis 4.5 eingestellte Mischung vor der Zugabe der Protease unter Umrühren 10 bis 120 Minuten
bei Raumtemperatur stehen läßt.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man das partiell hydrolysierte
Produkt zur Erhöhung des pH-Wertes mit verdünnter Alkalilauge versetzt.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man das nach Abtrennung
des Farbkomplexes erhaltene Hydrolysat mindestens teilweise entsalzt.
6. Weitgehend hämfreies. partiell hydrolysiertes Blut-Eiweißprodukt erhältlich nach einem der Ansprüche
1 bis 5. mit
einem auf die Gesamtheit der Aminosäuren bezogenen Isoleucingehalt von höchstens etwa
2.0 Gew.-%,
einem auf die Trockensubstanz bezogenen Kaliumgehalt vor. 0,6 bis 2,5 Gew.-% und
einem Gewichtsverhältnis K:Ca von mindestens 100 : 1.
einem Gewichtsverhältnis K:Ca von mindestens 100 : 1.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines weitgehend hämfreicn, partiell hydrolysierten
Blut-Eiweißprodukts, bei welchem man das Atisgangsmaterial
zur Hümolyse mit Wasser verdünnt, den roten Farbkomplex (Harn) in Gegenwart von Mineralsäure
vom Eiweiß abspaltet, dieses in Gegenwart eines proteolytischen Enzyms im sauren pH-Bereich partiell hydrolysiert
und nachfolgend das erhaltene flüssige Hydrolysat vom abgespaltenen Farbkomplex abtrennt und
gegebenenfalls durch Wasserentzug verfestigt, sowie ein nach diesem Verfahren erhältliches Blut-Eiweißprodukt.
Bisher wird das auf den Schlachthöfen anfallende Schlachttierblut nur in geringem Umfang für die
menschliche oder tierische Ernährung verwendet. Es ist
ίο bekannt, das etwa 30% des Gesamtproteins des Blutes
enthaltende Serum oder Plasma durch Zentrifugieren von den Formelementen, überwiegend roten Blutkörperchen,
abzutrennen und bei der Herstellung von Wurstwaren zu verwenden. Das verb'eibende, etwa
70% des Gesamtproteins des Blutes enthaltende Blutkörperchenkonzentrat kann wie Vollblut getrocknet
und als Blutmehl dem Mischfutter für nvv.ogastrische Nutztiere zugesetzt werden. Diese Trocknung ist jedoch
wegen der speziellen Blutzusammensetzung technisch schwierig und erfordert die Anwendung hoher
Temperaturen, die zu einer Verminderung der Eiweißqualität
führen. Eine Verwendung von Vollblut oder von Blutkörperchenkonzentrat in Nahrungsmitteln ist wegen
der bei der Verarbeitung auftretenden, durch den roten Farbkomplex bedingten Schwarzverfärbung (z.
B. Blutwurst) und der Geschmacksbeeinflussung nur sehr begrenzt möglich. Selbst bei Nutzung des Serums
oder Plasmas für die Ernährung wurden bisher doch etwa 70% des Gesamtproteins des Blutes umweltbelastend
verworfen oder unter Wert in der Tierfütterung oder als Düngemittel verwendet. Vielfach wird das anfallende
Schlachttierblut immer noch einfach in die Kanalisation eingeleitet, was zu erheblichen Umweltbelastungen
führt.
Bei dem aus der US-PS 14 03 892 bekannten Verfahren der eingangs genannten Art wird Blut in eine verdünnte
wäßrige Mineralsäurelösung eingebracht und darin unter Zusatz von Pepsin in der Wärme hydrolysiert,
worauf nach Aufkochen und Zugabe von Detcrgentien das abgespaltene Hämin von der Hydrolysatlösung
heiß abfiltriert wird. Die so erhaltenen Eiweißprodukte haben jedoch einen intenstiven Bittergeschmack,
der sie für die menschliche Ernährung praktisch unbrauchbar macht.
Es ist ferner bekannt, eine aus Blutkörperchenkonzentrat nach Hämolyse erhaltene Hämoglobinlösung
mit Ascorbinsäure in Choleglobin zu überführen, das zur Abspaltung der prosthetischen Gruppe des Chromoproteins
mit einem großen Überschuß an angesäuertem Aceton vermischt wird, worauf das ausgefällte Globin
von der farbkomplexhaltigen Flüssigkeit abfiltriert wird. Dieses Verfahren ist jedoch für die meisten Zwekke
unwirtschaftlich und zur Herstellung von Nahrungsmitteln ungeeignet.
Aufgabe der Erfindung ist es nun, ein Verfahren zur Herstellung eines weitgehend hämfreien Blut-Eiweißprodukts
der eingangs genannten Art sowie ein danach erhältliches Blut-Eiweißprodukt zu schaffen, die auf einfache
Weise ein für die menschliche Ernährung geeigne-
hO tes, weitgehend bittergeschmackfreies Blut-Eiweißprodukt
zur Verfügung stellen.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist das Verfahren der eingangs genannten Art dadurch gekennzeichnet, daß man
a) Blutkörperchenkonzenuat mit Wasser verdünnt und die Mischung zur Hämabspaltung auf einen
pH-Wert zwischen 1,0 und 4,5 einstellt,
b) zur partiellen Hydrolyse der erhaltenen Mischung
b) zur partiellen Hydrolyse der erhaltenen Mischung
eine keinen Bittergeschmack des Eiweiß-Hydrolysats erzeugende Protease, die bei Hämoglobin als
Substrat ein im pH-Bereich zwischen 2 und 5 liegendes Wirkungsoptimum aufweist, einsetzt und
c) den pH-Wert des partiell hydrolysierten Produkts vor der Abtrennung des Farbkomplexes auf einen Wert zwischen 4,5 und 5,5 einstellt.
c) den pH-Wert des partiell hydrolysierten Produkts vor der Abtrennung des Farbkomplexes auf einen Wert zwischen 4,5 und 5,5 einstellt.
Gegenstand der Erfindung ist ferner ein nach diesem Verfahren erhältliches, weitgehend hämfreies, partiell
hydrolysiertes Blut-Eiweißprodukt mit
a) einem auf die Gesamtheit der Aminosäuren bezogenen lsoleucingehalt von höchstens etwa
2,0 Gew.-°/o,
b) einem auf die Trockensubstanz bezogenen Kaliumgehalt von 0,6 bis 2,5 Gew.-% und
c) emem Gewichtsverhältnis K : Ca von miriJestens
100:1.
Der !solcücingefiali des Blut-Eiweißprodukts liegt
vorzugsweise zwischen 03 und 1,8 Gew.-°/o und der auf
die Trockensubstanz bezogene Kaliumgehalt vorzugsweise zwischen 0,7 und 2,0 Gew.-%.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens sind in den Unteransprüchen 2 bis 5 beschrieben.
Die durch Einwirkung des proteoiytischen Enzyms bewirkte partielle Hydrolyse der Eiweißmoleküle unter
Bildung von Peptiden mit kleinerem Molekulargewicht bzw. Aminosäuren erleichtert die wegen der Schutzkolloidwirkung
der in der Flüssigkeit vorhandenen, hochmolekularen
Eiweißstoffe schwierige Abtrennung des dunkelbraun bis -jchwarz gewärbttn Farbkomplexes
Hämin und beseitigt den typisches Blutgeschmack. Die Geschwindigkeit der Hydrolyse hängt -on der Aktivität
des verwendeten Enzyms und andererseits vom pH-Wert, von der Temperatur und der Zeitdauer der Einwirkung
ab. Die Art der entstehenden Peptide wird durch die Arbeitsbedingungen und die Art des verwendeten
proteolytischen Enzyms bestimmt.
Zur Abtrennung des Farbkomplexes und zur gleichzeitigen Bremsung der Proteaseaktivität wird die Mischung
durch Zugabe von Lauge auf einen pH-Wert zwischen 4,5 und 5,5 eingestellt und anschließend zentrifugiert
oder einer Filtration unterzogen. Die nach der Abtrennung des Farbkomplexes verbleibende, klare,
schwach gelbe Lösung enthält neben den Eiweiß-Spaltprodukten (Peptide, Aminosäuren) und einem Großteil
der originär im Blutkörperchenkonzentrat enthaltenen Mineralstoffe auch solche, die durch die Säure- und Laugezugabe
gebildet wurden. Der Rohproteingehalt der Flüssigkeit hängt bei sachgemäßer Verfahrensführung
von der zur Hämolyse verwendeten Wassermenge und den Konzentrationen der bei der Aufarbeitung verwendeten
Säure und Lauge ab. Falls erforderlich, können die im flüssigen Eiweißprodukt enthaltenen Mineralstoffe
nach bekannten Methoden, beispielsweise durch lonenaustauschfiltration
entfernt werden. Ob und in welchem Maße dies durchgeführt wird, hängt von dem beabsichtigten
Verwendungszweck des Endproduktes ab, in welchem ein gewisser Salzgehalt durchaus erwünscht sein
kann.
Das erhaltene, weitgehend farblose, flüssige Eiweißprodukt weist einen auf die Gesamtheit der Aminosäuren
bezogenen Histidingehalt von 4,0 bis 9,5 Gew.-% und ein Verhältnis K :Ca von mindestens etwa 100 : I
auf und kann direkt oder nach Gefrieren (Scherbeneis) oder nach teilweiser oder vollständiger Konzentrierung
durch schonenden Wasserentzug, beispielsweise durch Gefriertrocknung oder Sprühtrocknung für die Herstellung
von Nahrungsmitteln verwendet werden. Das Eiweißprodukt besteht aus biologisch voll verwertbaren
Peptiden und Aminosäuren, deren Aminosäurengesamtmuster demjenigen des Ausgangsmaterials entspricht.
Durch die schonende Trocknung wird die Aktivität der zugesetzten proteolytischen Enzyme gebremst
Das erhaltene Produkt ist ein weißes Pulver mit einem
Proteingehait bis zu 100%, das langzeitig haltbar und gut wasserlöslich ist Sowoh! dieses Produkt, als auch
das mehr oder weniger konzentrierte flüssige Eiweißprodukt sind hervorragend sterilisierbar, ohne daß sich
dabei die geschmacklichen, ernährungsphysiologischen und lebensmitteltechnologischen Eigenschaften verändern.
Die Eiweißprodukte können mit anderen Eiweißen oder Eiweißprodukten, sowie Kohlenhydraten, Fetten,
Vitaminen und Mineralstoffen zu vollwertigen Lebensmitteln verarbeitet oder als Arzneimittelträger
oder Zusätze zu Kosmetika oder Lebensmitteln eingesetzt werden. Auch der abgetrennte, noch Resteiweiße
enthaltende Farbkomplex kann aufgrund seiner Zusammensetzung als Futtermittel, Düngemittel, pharmakologisch
wirksame Substanz, Farbstoff oder dergleichen Verwendung finden.
Zur Vermeidung eines unerwünschten Bittergeschmacks des Eiweißprodukts muß zu dessen Herstellung
eine Protease benutzt werden, die im Produkt keinen Bittergeschmack erzeugt. Geeignet sind die von der
Firma Henkel &. Cie, Düsseldorf, unter den Bezeichnungen
SPl, SP3, SPöi und APl 14 gelieferten Proteasen, von denen die erstgenannte aus rhizopus rhizodiformis
und die übrigen aus aspergillus niger gewonnen sind. Brauchbar sind ferner das von der Firma Nagase
& Co. Ltd, Osaka, Japan, unter der Bezeichnung Denapsin hergestellte Enzym und das von der Firma Samprose
Siber Hegener AG, Zürich, unter der Bezeichnung Samprose gelieferte Enzym. Es können auch andere
proteolytische Enzyme eingesetzt wurden, sofern sie ihr Wirkungsoptimum im pH-Bereich zwischen 2 und 5
haben und keinen Bittergeschmack des Eiweißprodukts erzeugen. Andere Enzyme, wie Pepsin, Papain, Bromelin,
Chymotripsin, Ficin, Pankreatin, Pronase und Trypsin ergaben dagegen keine brauchbaren Ergebnisse.
Im folgenden wird das erfindungsgemäße Verfahren an Hand eines Ausführungsbeispiels weiter erläutert.
Aus Schweineblut wurde nach Zusatz von Trinatriumncitrat
durch Zentrifugieren das Plasma abgetrennt. Das verbleibende Blutkörperchenkonzentrat enthielt
durchschnittlich 38% Rohprotein (N · 6,25). 100 ml dieses Biutkörperchenkonzentrats wurden zur Hämolyse
mit 200 m! Wasser versetzt und 10 Minuten unter Umrühren bei Zimmertemperatur stehengelassen. Dann
wurde zur Abspaltung des Farbkomplexes (Harn) von dem die Eiweißkomponente des Hämoglobins bildenden
Globin durch Zugabe von 70 ml 3,5%iger Salzsäure der pH-Wert auf 1,8 eingestellt. Die Mischung wurde 60
Minuten unter Umrühren bei Zimmertemperatur stehengelassen und dann 100 mg der von der Firma Henkel
& Cie. unter der Bezeichnung SP81 gelieferten Protease aus aspergillus niger mit einem pH-Optimum von
3,5 und 1500 mTU/g zugegeben und der Ansatz bei fortgesetzten
Rühren bei 42°C 18 Stunden stehengelassen. Dann wurde durch Zugabe von 30 ml 4%iger Natronlauge
ein pH-Wert von 4,9 eingestellt und der abgespal-
tene Farbkomplex durch Zentrifugieren (27 000 g) abgetrennt Die erhaltene, klare hellgelbe Eiweißlösung
hatte einen Rohproteingehalt von 8%. Nach weiterer
Anhebung des pH-Wertes der Lösung auf pH 7 mit
4%iger Natronlauge wurde durch Gefriertrocknung 5 daraus ein weißliches Pulver mit einem Rohproteingehalt von 80% in der Trockensubstanz und einem Rohaschegehalt von 15% erhalten. Das Produkt enthielt
5Gew.-% Na, 1,55 Gew.-% K und 0,006 Gew. -% Ca
sowie, bezogen auf die Aminosäurezuamrnensetzung io 0,5% Isoleucin und 9,1 Gew.-% Histidin.
hatte einen Rohproteingehalt von 8%. Nach weiterer
Anhebung des pH-Wertes der Lösung auf pH 7 mit
4%iger Natronlauge wurde durch Gefriertrocknung 5 daraus ein weißliches Pulver mit einem Rohproteingehalt von 80% in der Trockensubstanz und einem Rohaschegehalt von 15% erhalten. Das Produkt enthielt
5Gew.-% Na, 1,55 Gew.-% K und 0,006 Gew. -% Ca
sowie, bezogen auf die Aminosäurezuamrnensetzung io 0,5% Isoleucin und 9,1 Gew.-% Histidin.
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Claims (1)
1. Verfahren zur Herstellung eines weitgehend hämfreien, partiell hydrolysierten Blut-Eiweißprodukts,
bei welchem man das Ausgangsmaterial zur Hämolyse mit Wasser verdünnt, den roten Farbkomplex
(Harn) in Gegenwart von Mineralsäure vom Eiweiß abspaltet, dieses in Gegenwart eines
proteolytischen Enzyms im sauren pH-Bereich partiell hydrolysiert und nachfolgend das erhaltene flüssige
Hydrolysat vom abgespaltenen Farbkomplex abtrennt und gegebenenfalls durch Wasserentzug
verfestigt, dadurch gekennzeichnet, daß man
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19782831338 DE2831338C2 (de) | 1978-07-17 | 1978-07-17 | Verfahren zur Herstellung eines weitgehend hämfreien, partiell hydrolysierten Blut-Eiweißprodukts und Blut-Eiweißprodukt |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19782831338 DE2831338C2 (de) | 1978-07-17 | 1978-07-17 | Verfahren zur Herstellung eines weitgehend hämfreien, partiell hydrolysierten Blut-Eiweißprodukts und Blut-Eiweißprodukt |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE2831338A1 DE2831338A1 (de) | 1980-01-31 |
| DE2831338C2 true DE2831338C2 (de) | 1985-03-14 |
Family
ID=6044581
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19782831338 Expired DE2831338C2 (de) | 1978-07-17 | 1978-07-17 | Verfahren zur Herstellung eines weitgehend hämfreien, partiell hydrolysierten Blut-Eiweißprodukts und Blut-Eiweißprodukt |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE2831338C2 (de) |
Families Citing this family (5)
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| FR2548214B1 (fr) * | 1983-06-14 | 1986-09-12 | Edinen Zentar Chim | Procede de traitement de la biomasse en vue de la separation des aminoacides et des lipides |
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Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US1403892A (en) * | 1920-02-14 | 1922-01-17 | Elmore E Butterfield | Process of recovering petones and hematin from blood |
| DE1226975B (de) * | 1963-08-05 | 1966-10-20 | Meiji Seika Kaisha | Verfahren zur Herstellung von im sauren Bereich wirksamer Protease |
-
1978
- 1978-07-17 DE DE19782831338 patent/DE2831338C2/de not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE2831338A1 (de) | 1980-01-31 |
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