DE835115C - Verfahren zur Herstellung von insbesondere fuer Ernaehrungszwecke geeigneten, eiweisshaltigen Massen - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung von insbesondere für Ernährungszwecke geeigneten, eiweißhaltigen Massen Es ist bekannt, aus entfetteten Knochen, Hautabf:illen oder Gerbereiabgängen aller Art einen mitunter bedeutenden Anteil des in ihnen enthaltenen Proteins in Form von Leim oder Gelatine zu gewinnen, indem man das Rohmaterial mit kochendem Wasser behandelt, welches gegebenenfalls mittels Soda oder Ätzkalk alkalisch gemacht ist, oder auch mittels Kochung in einem .Autoklaven bei Temperaturen von über ioo C.
• Die derartig erhaltenen Brühen kann man durch Verdampfung in eine Proteinmasse überführen, die mitunter für l:rn;ilirungszwecke Verwendung findet, zumindest aber als Zusatzstoff oder als Gelierungsmittel verwendbar ist. Es bedeutet jedoch einen Nachteil, daß diesen Produkten häufig ein unangenehmer Geschmack und Geruch anhaftet, der ihren Gebrauchswert erheblich einschränkt, und daß weiterhin der Mangel an wichtigen Elementen außer Stickstoff ihren Nährwert begrenzt.
• Es wurde nun gefunden, daß man aus diesen Abfallprodukten geruchsfreie Zusammensetzungen, welche auch keinerlei ausgesprochenen Nebengeschmack aufweisen, erhalten kann und dabei diese Produkte außerdem einen nennenswerten Gehalt an Phosphor und Calcium in assimilierbarer Form, d. h. wichtige Baustoffe für (las Muskel- und auch das Knochen- System, enthalten. Man kann dieses Produkt wohl zutreffend mit Calcium - Phosphor - Proteinat bezeichnen.
• Das Verfahren zur Herstellung gemäß der Erfindung dieser Produkte geht im wesentlichen in der nachstehenden Weise vor sich und soll außerdem an Hand zahlenmäßiger Beipiele näher im folgenden erläutert werden. I. Gelierung Haut und Hautabfälle beliebiger Herkunft, z. B. Rohhaut, Abfälle aus der Sämisch- und Lohgerbung werden, gegebenenfalls nach vorheriger Kälkung, in einem Wasserbad bei Kochtemperatur behandelt, welches mittels Soda oder besser mittels Ätzkalk alkalisch gemacht ist. Der Badinhalt wird während der gesamten Hydrolysierungszeit, z. B. durch Umrühren in Bewegung gehalten. II. Geruchlosmachung und Entfärbung Nach Ablauf einer Zeitspanne von Z bis 5 Stunden, wobei sich die Dauer je nach dem Ursprung und dem Alter der Herkunft oder dem Grad und der Art einer möglicherweise vorangegangenen Gerbung des Ausgangsmaterials richtet, wird die Erhitzung unterbrochen und in die mindestens noch warme Flüssigkeit fein verteilte Absorptionskohle unter schwachem Umrühren, über einige Minuten, eingebracht.
• Die Absorption aller Geruchsstoffe ist in der Regel auch von einer teilweisen Entfärbung begleitet, so daß die anschließende Filtrierung eine klare und leicht kalkhaltige Brühe ergibt. III. Phosphatierung Der anwesende Ätzkalk wird mittels Phosphorsäure mehr oder weniger vollkommen neutralisiert. Die Zuschußmenge an Säure ist im allgemeinen größer als die zur Umsetzung des gesamten Calciums in Monocalciumphosphat Ca H P 04. Diese Menge wird bestimmt durch die vom Verbraucher im Endprodukt gewünschte Anteilmenge an Phosphor und Calcium. Die Zugabe an Säure kann dem Gewicht an vorhandenem Protein entsprechen und seinen aminosauren Hydrolysierungsprodukten, die in Lösung gegangen sind.
• Wenn ein Säureüberschuß vorhanden ist, dies ist der Normalfall, bezüglich der Menge an Calcium die durch die Ausgangsbrühe hereingebracht ist, so kann man umgekehrt pulverisiertes Calciumcarbonat oder gefälltes Calciumcarbonat zugeben, um dadurch die vorhandene Phosphorsäure in Calciummonophosphat umzusetzen. IV. Endzurichtung Die Brühe, die nunmehr etwa das Aussehen von Dickmilch bietet, wird dauernd in Bewegung gehalten, um ein Absetzen von Calciumphosphat zu vermeiden, und dann in einen Vakuumverdampfer gebracht, beispielsweise einen solchen mit beheizbaren Walzen oder mit Zerstäuberdüsen an sich bekannter Art. Die Brühe wird hierbei in ein leichtes weißes Pulver übergeführt, das weniger hydroskopisch ist als bei Abwesenheit von ausgefälltem Calciumphosphat. Weiterhin kann man das Material auch andererseits wieder in einer verdünnten Phosphorsäurelösung auflösen, die Pepsin gemäß den Vorschriften der Pharmakopie enthält, und es durch Erhitzung auf :1o° C hinsichtlich seines Proteins in Peptone überführen. Nach Beendigung des Vorgangs neutralisiert man mittels Calciumcarbonat und verdampft im Vakuum, wodurch man Pepton in Pulverform erhält mit Phosphor und Calcium in einer assimilierbaren Form. Nach einer weiteren Ausführungsform dieses Prozesses kann man das Protein oder das Pepfom, welches diese wertvollen mineralischen Baustoffe enthält, noch in Melasse oder gegebenenfalls auch in gehäckseltes Stroh einmischen, um dadurch ein Futtermittel zu gewinnen. Ausführungsbeispiel

  In einem offenen Kessel von etwa 6 cbm Inhalt,

  der mindestens bis zur Hälfte mit Wasser gefüllt ist,

  werden 6o bis Zoo kg Ätzkalk, der kurz vorher pulveri-

  siert ist, je nach dem zu behandelnden Material ein-

  gefüllt. Die Flüssigkeit wird durch Außenbeheizung

  oder mittels eingeblasenem Dampf auf Zoo` C erhitzt,

  und erst hierauf werden portionsweise unter ständigem

  Rühren Hautabfälle, nach Möglichkeit gut zerkleinert,

  und zwar iooo kg, zugesetzt. Diese Zugabe be-

  ansprucht etwa 2 bis 3 Stunden im allgemeinen, und

  die Temperatur von Zoo= wird über einen Zeitraum

  aufrechterhalten, der von der Beschaffenheit der

  Häute abhängt und der sich bis auf die Dauer für die

  Chargierung erstrecken kann.

  Mitunter muß dieser Vorgang in einem Autoklaven

  durchgeführt werden, wenn es sich um zu trockene

  Häute oder uni zu weitgehend durchgegerbtes Material

  handelt, aber es ist nicht wünschenswert, dabei über

  Temperaturen von Z2o- C hinauszugehen, weil sonst

  die Gefahr auftritt, daß die Hydrolyse zu tief-

  greifend ist.

  Andererseits, wenn man mit einem sehr fragilen

  Rohmaterial arbeitet, hat es sich als zweckmäßig

  erwiesen, die Alkalinität durch Ätzkalk herabzusetzen

  oder vollkommen auszuschalten.

  Entsprechend dem verwendeten Material enthält

  die Brühe, die ein wenig durch den kondensierten

  Dampf verdünnt ist, 1o bis 2o0;0 an gelöstem Protein,

  und es ist nicht empfehlenswert, über dieses Maß

  hinauszugehen, uni dadurch die Filtration zu er-

  leichtern.

  Nach Ablauf der obenerwähnten Zeitspanne, ins-

  gesamt ¢ bis 6 Stunden, wird der Erhitzungsprozeß

  unterbrochen und unter leichtem Rühren ungefähr

  0,5 bis 2°,/a an absorbierender Kohle, bezogen auf das

  Gewicht des Proteins und bemessen je nach dem Grade

  des zu beseitigenden Geruchs, zugefügt.

  Die Filtration kann nach ungefähr io bis 15 Minuten

  Einwirkungszeit vorgenommen werden und wird

  zweckmäßigerweise unter Verwendung eines Dampf-

  druck- oder Luftdruckfilters durchgeführt, und zwar

  durch eine Lage von Glaswolle, Zellstoff od. dgl., wobei

  man, falls erforderlich, auch noch eine geringe Menge

  gepulverter Zellulose oder feinfaseriger Zellulose oder

  in flüssiger Form zugeben kann, um mit Sicherheit die

  Poren des Filters zuzuschlämmen und feine Kohle-

  partikelchen zurückzuhalten.

  Für die Phosphatierung setzt man der klaren Brühe ungefähr n kg an sirupöser Phosphorsäure mit 75°/0 vorher in der 3- bis 5fachen Menge ihres Gewichts in Wasser gelöst zu. Die Flüssigkeit wird dann neutralisiert mittels etwa 1a-2 kg pulverisierten oder gefällten Calciumcarbonats, wobei die genauen Gewichtsverhältnisse durch Analyse der Flüssigkeit festgelegt werden und so eingestellt sind, daß sich Calciumphosphat Ca H P 0a bildet.
• Der Wert n ist dabei kein feststehender Wert, sondern hängt von den Forderungen des Verbrauchers ab und bewegt sich im allgemeinen zwischen einem Zwanzigstel bis zum Fünffachen des Gewichts des gelösten Proteins. Diese somit erhaltene milchige Proteinflüssigkeit mit ihrem Gehalt an Phosphorcalcium wird in ihrem homogenen Zustand erhalten, z. B. durch führen, und schließlich in die Vakuumverdampfer gebracht. Das Trockenprodukt muß gegen Feuchtigkeitsaufnahme geschützt aufbewahrt werden.
• Aus den vorstehenden Ausführungen ergibt sich, daß man ein vornehmlich für die Ernährung geeignetes proteinhaltiges und Phosphor sowie Calcium enthaltendes Produkt gewinnen kann durch die Hydrolyse gewisser in Haut, Knochen u. dgl. enthaltener Substanzen, indem man das hydrolytisch aufgespaltene Material in einer flüssigen Brühe mittels Kohle von unerwünschten Geschmackstoffen befreit und entfernt, filtriert und Phosphor und Calcium in geeigneter Weise zugibt. Die Hydrolyse wird vorzugsweise durch eine Erhitzungsbehandlung des Rohmaterials oder sonstigen Ausgangsmaterials unter Verwendung von Kalkmilch durchgeführt, wodurch eine Verseifung der vorhandenen Fette erreicht und in vereinfachter Weise ein reineres Endprodukt erhalten wird. Die so erhaltene und mit Phosphor und Calcium angereicherte Brühe wird im Vakuum verdampft.
• In weiterer Ausbildung des Verfahrens nach der Erfindung wurde nun gefunden, daß man die ernährungswichtigen Eigenschaften dieser Produkte noch beträchtlich dadurch verbessern kann, indem man die Hydrolyse in einem geringer alkalischen Milieu vor sich gehen läßt. An Stelle eines PH-Wertes von pH -- io, wie er etwa erreicht würde bei dem Kochen mit Kalkmilch, bedient man sich danach demgegenüber eines Milieus, das nach oben auf PH = 9,5 begrenzt ist. Dieser Wert liegt noch vor der Schwelle der hydrolytischen Aufspaltung der schwefelhaltigen Gruppen und der Schwelle der Aufspaltung der Peptidkette, welche bei gewissen Aminosäuren unter Verlust ihrer Genießbarkeit bzw. ihres Ernährungswertes eine Tautomerisierung mit einer Umkehr des optischen Verhaltens begleitet.
• Dieses Resultat erreicht man durch Verwendung von :Magnesia an Stelle von Kalk. Das Rohmateiial wird deshalb vorteilhaft zuerst durch Einbringen in Kalkmilch entfettet, dessen Temperatur 3o bis 40° C nicht überschreiten soll. Nach längerem Auswaschen zur Beseitigung des größten Teils des Kalks wird das Material im beschriebenen Prozeß mit Wasser durch Erhitzen unterworfen, wobei Magnesia in einer Menge von ungefähr '/;, bis '/2 des oben gemäß Erfindung angegebenen Kalkgehalts zugesetzt sind, weil es vorteilhaft ist, gleichfalls basisches Magnesiumcarbonat in einer so ausreichenden Menge zuzugeben, daß etwa von dem vorangegangenen Prozeß noch vorhandener Kalk entsprechend in Carbonat umgesetzt wird.
• Man kann auch in gleicher Weise in einem Arbeitsgang die Hydrolyse durchführen, indem man den Erhitzungsprozeß des Ausgangsmaterials direkt wie eingangs beschrieben durchführt, und zwar mit einem Wasser, welches Kalk aus der Calcination natürlichen Dolomits enthält. Der Kalk, welchen dieser mitbringt, bewirkt dann die Verseifung der Fette, während das Magnesium, welches weniger basisch ist, die Hydrolyse milder durchführt und die Proteine in Lösung bringt.
• Die in Lösung verbleibende Magnesia wird schließlich mit Phosphorsäure oder mittels Kohlensäure bei Gelegenheit der schon beschriebenen Filtration, d. h. im Filtrat ausgefällt, nachdem die Geruchs- und Farbstoffe entfernt sind.

Claims (7)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Herstellung von insbesondere für Ernährungszwecke geeigneten eiweißhaltigen Massen, dadurch gekennzeichnet, daß tierisches Abfallmaterial, wie Haut, Leder, Gerbereiabgänge, Knochen, gegebenenfalls nach zwischenzeitiger Kälkung in einem vorzugsweise leicht alkalischen Wasserbad unter inniger Durchmischung der Hydrolysierung unterworfen, in die mindestens noch warme Lösung nach Beendigung des Kochprozesses ein feipverteiltes Absorbens, wie Tierkohle oder Aktivkohle, zwecks Geruchsbefreiung und gegebenenfalls Entfärbung eingerührt und hierauf die im Filtrat zur alkalischen Hydrolysierung verwendete Masse, vorzugsweise Ätzkalk, mittels Phosphorsäure neutralisiert und die zur Vermeidung von Absetzungen in Suspension gehaltene Masse unter Vakuum zur Trockne verdampft wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß als Base Ätzkalk, vorzugsweise etwa 6 bis io% des Hautgewichts, Verwendung findet und die Neutralisierung mittels Phosphorsäure zweckmäßig im Überschoß erfolgt und der Säureüberschuß durch Kalkzugabe, insbesondere Zugabe in Form von Calciumcarbonat, zur Anreicherung der Masse an Monocalciumphosphat CaHPO, ausgefällt wird.
3. 3. Verfahren nach den Ansprüchen i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der pH-Wert des Hydroly sierungsbades maximal auf pH = 9,5 gebracht wird, vorzugsweise unter völligem oder teilweisem Austausch der Calciumbase durch eine 31agnesiumbase.
4. 4. Verfahren nach den Ansprüchen i und 3, dadurch gekennzeichnet, daß vorzugsweise nach Entfettung mittels Kalkmilch bei Badtemperaturen von nicht mehr als 40°, z. B. 30 bis 40° C, und Entfernung des Kalks durch ausreichende Waschung die Hydrolyse in einem Magnesiumoxyd als Base und zweckmäßig Magnesiumcarbonat enthaltenden Bade durchgeführt wird.
5. 5. Verfahren nach den Ansprüchen i, 3 und a, dadurch gekennzeichnet, daß die Hydrolysierung in einem Kochbade durchgeführt wird, welches etwa 1,/, bis 1I2 des äquivalent erforderlichen Ätzkalks und basisches Magnesiumcarbonat in zur Umsetzung vorhandenen Ätzkalks aus der Vorbehandlung geeigneten Mengen enthält.
6. 6. Verfahren nach den Ansprüchen i und 3 bis 5, gekennzeichnet durch die Verwendung eines Hydrolysebades, enthaltend Magnesium und basisches Calciumcarbonat.
7. 7. Verfahren nach den Ansprüchen i und 3 bis 6, gekennzeichnet durch ein Hydrolysebad, enthaltend Kalk aus calciniertem, natürlichem Dolomit, ins- besondere zur Verseifung vorhandener Fette, und dessen Magnesiumgehalt als Hydrolysierungsmittel. B. Verfahren nach den Ansprüchen i bis 7, da- durch gekennzeichnet, daß <las liydr@@lysiertc Filtrat gegebenenfalls nach Trocknung unter Vakuum in verdümzter Phospho@isäure mit einem Pepsingehalt gemäß üblichen .@rznciv@>rschriften gelöst und durch - ürmun <u:f etNsa 4() die Proteine in Peptone ühergefiihrt werden, «orauf nach Neutralisierung mit Calciitmcarb<@nat im Vakuum eingedampft wird. g. Verfahren nach den :Ansprüchen i bis l;, da- durch gekennzeichnet, daß die erhaltenen Proteine, Reinproteine oder Peptone gemäß dem Verfahren mit vorzugsweise Kohlehydraten oder solche ent- haltenden Massen, wie Melasse, Häcksel oder anderen Futtermitteln, innig vermi,clit «erden.