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-Eiweißprodukt

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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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    • A23JPROTEIN COMPOSITIONS FOR FOODSTUFFS; WORKING-UP PROTEINS FOR FOODSTUFFS; PHOSPHATIDE COMPOSITIONS FOR FOODSTUFFS
    • A23J1/00Obtaining protein compositions for foodstuffs; Bulk opening of eggs and separation of yolks from whites
    • A23J1/06Obtaining protein compositions for foodstuffs; Bulk opening of eggs and separation of yolks from whites from blood

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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.
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
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.
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.
Beispiel
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.
15
20
25
30
35
40
45
50
55

Claims (1)

Patentansprüche:
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
DE19782831338 1978-07-17 1978-07-17 Verfahren zur Herstellung eines weitgehend hämfreien, partiell hydrolysierten Blut-Eiweißprodukts und Blut-Eiweißprodukt Expired DE2831338C2 (de)

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