DEP0049286DA

DEP0049286DA - Process for the production of protein from aquatic animals

Info

Publication number: DEP0049286DA
Authority: DE
Inventors: Peter Paul Hiltner; Heinz Dr. Peters; Ernst Dr. Wagenitz
Original assignee: Peter Paul Hiltner, Hamburg
Publication date: 1950-12-14

Description

Zur Gewinnung von Eiweiss aus Wassertieren hat man das Ausgangsgut z.B. nach dem DRP 686 326 zur Entfernung der Kollagenstoffe mit verdünnten organischen Säuren bei einem p(sub)H von etwa 3,5 und einer Temperatur von 65° aufgeschlossen. Das so behandelte Gut wurde gewaschen, getrocknet und zerkleinert. Darauf wurde das Gut durch Extraktion mit Benzol, Tetrachlorkohlenstoff o.dgl. vom Fett befreit. Trotz vorsichtiger Behandlung bei niederen Temperaturen, Waschen und Bleichen zeigte das Erzeugnis eine bräunlicheTo obtain protein from aquatic animals, the starting material has been digested, e.g. according to DRP 686 326 to remove the collagen substances with diluted organic acids at a p (sub) H of about 3.5 and a temperature of 65 °. The material treated in this way was washed, dried and crushed. The material was then extracted with benzene, carbon tetrachloride or the like. freed from fat. Despite careful treatment at low temperatures, washing and bleaching, the product showed a brownish color

Farbe und einen unangenehmen Beigeschmack, der auf keine Weise zu entfernen war. Schon nach der ersten Trocknung trat eine Verhornung des Gutes unter Braunfärbung ein, was sich insbesondere an dem beim Verdampfen auftretenden Schaum zeigte.Color and an unpleasant aftertaste that could not be removed in any way. Already after the first drying, the material became keratinized with a brown color, which was evident in particular from the foam that formed during evaporation.

Es wurde nun gefunden, dass die empfindlichen Eiweisstoffe der Wassertiere bei der Wärmebehandlung weitgehend denaturiert und zersetzt werden, wenn sie während des Fabrikationsganges vom Wasser befreit werden, dass man aber ein Erzeugnis erhält, das sehr hohen Anforderungen genügt, wenn man im Laufe des Fabrikationsganges, insbesondere vor dem Extrahieren, das Wasser nicht entfernt und auch bei der Extraktion dafür sorgt, dass das Gut stets eine genügende Wassermenge enthält. Demgemäss betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung von Eiweiss aus Wassertieren, das sich dadurch auszeichnet, dass das Ausgangsgut in bekannter Weise mit verdünnten Säuren, z.B. nach dem DRP 686 326, aufgeschlossen, gewaschen, von der Hauptmenge des Wasser auf mechanischem Wege befreit, mit einem wasserhaltigen organischen Fettlösungsmittel behandelt, das Eiweiss darauf mit verdünnter Lauge in Lösung gebracht, auf ein p(sub)H von etwa 7 bis 8 neutralisiert und die Lösung schonend, d.h. bei niederer Temperatur und in kurzer Zeit, zweckmässig durch Zerstäubungstrocknung, bis auf einen Wassergehalt von etwa 2 bis 10% vom Wasser befreit wird. Es hat sich als notwendig erwiesen, dass der Wassergehalt des Eiweisses während des gesamten Behandlungsvorganges auf etwa 5 bis 30%, zweckmässig auf etwa 15 bis 20%, gehalten wird. Man kann für die Extraktion ein wasserhaltiges, z.B. ein wasserlösliches Lösungsmittel wie 94%igen Alkohol verwenden. Wenn man ein praktisch wasserunlösliches Fettlösungsmittel benutzt, muss man während der Extraktion ständig Wasser, z.B. in Form von Wasserdampf, zufügen. Auch kann man ein Gemisch von einem wasserlöslichen und einem wasserunlöslichem Lösungsmittel benutzen. Zweckmässig wird die Fettextraktion in schwach saurem Medium vorgenommen, indem man eine geringe Säuremenge enthaltende Lösungsmittel verwendet oder bei fortlaufender Extraktion ständig geringe Mengen verdünnter Säure auf das Extraktionsgut laufen lässt oder indem man flüchtige Säuren verwendet, die mit den Lösungsmitteldämpfen übergehen.It has now been found that the sensitive proteins of the aquatic animals are largely denatured and decomposed during the heat treatment if they are freed from the water during the manufacturing process, but that a product is obtained that meets very high requirements if, in the course of the manufacturing process, especially before the extraction, the water is not removed and also ensures during the extraction that the material always contains a sufficient amount of water. Accordingly, the present invention relates to a process for the production of protein from aquatic animals, which is characterized in that the starting material in a known manner with diluted acids, e.g. according to DRP 686 326, digested, washed, freed from the majority of the water by mechanical means, treated with a water-based organic fat solvent, the protein then brought into solution with dilute lye, neutralized to a p (sub) H of about 7 to 8 and the solution gently, ie at a low temperature and in a short time, expediently by spray drying, except for a water content of about 2 to 10% is freed from the water. It has proven to be necessary that the water content of the protein is kept at about 5 to 30%, expediently at about 15 to 20%, during the entire treatment process. A water-based, e.g. a water-soluble solvent such as 94% alcohol can be used for the extraction. If you use a practically water-insoluble fat solvent, you have to constantly add water, e.g. in the form of water vapor, during the extraction. A mixture of a water-soluble and a water-insoluble solvent can also be used. The fat extraction is expediently carried out in a weakly acidic medium by using a solvent containing a small amount of acid or by continuously running small amounts of dilute acid onto the extraction material with continuous extraction or by using volatile acids that pass with the solvent vapors.

Die Wirkung des neuen Verfahrens ist in hohem Masse überraschend. Während der beim Verdampfen der Eiweisslösungen gebildete Schaum bei den bekannten Verfahren, bei denen das Gut vor der Extraktion getrocknet wurde und die Extraktion in wasserfreiem Lösungsmittel stattfand, von brauner Farbe ist, ist der Schaum ebenso wie das Eiweiss bei der Behandlung nach der vorliegenden Erfindung schneeweiss und von gutem und reinem Geschmack. Die bräunliche Farbe des einmal verhornten Eiweisses liess sich durch oxydative und adsorptive Bleichung nicht mehr entfernen. Wenn dagegen die nach der vorliegenden Erfindung erhaltenen Eiweisslösungen, die einen grünlichen Stich aufweisen, mit Wasserstoffsuperoxyd behandelt werden, schlägt die grüne Farbe in ein mattes Grau um, das im Trockenerzeugnis nicht in Erscheinung tritt.The effect of the new process is very surprising. While the foam formed when the protein solutions evaporate in the known processes in which the material was dried before the extraction and the extraction took place in an anhydrous solvent, the foam, like the protein, is snow white in the treatment according to the present invention and of good and pure taste. The brownish color of the once horny protein could no longer be removed by oxidative and adsorptive bleaching. If, on the other hand, the protein solutions obtained according to the present invention, which have a greenish tinge, are treated with hydrogen peroxide, the green color changes to a dull gray, which does not appear in the dry product.

Beispiel:Example:

100 kg Fischfilet von frischem Kabeljau werden grob zerkleinert und mit 50 Liter Wasser und 0,3 Liter konz. Essigsäure nach dem DRP 686 326 etwa eine Stunde auf 65° erwärmt und das Gut dann mit Wasser gründlich gewaschen. Nun wird die Hauptmenge des Wassers auf mechanischem Wege, z.B. durch Pressen, Schleudern o.dgl. entfernt und das etwa 50 bis 60% Wasser enthaltende, von den Kollagenstoffen weitgehend befreite Eiweiss ohne Trocknung und Zerkleinerung in einem Behälter mit einem Gemisch von 100 Litern 94%igem Äthylalkohol und 0,5 Litern Eisessig übergossen und das Fett extrahiert. Das Lösungsmittel wird abgezogen und das Gut mehrere Male im Gegenstrom mit neuem Lösungsmittel extrahiert. Man kann aber auch in kontinuierlichen Extraktionsapparaten arbeiten und dann mit wasserhaltigem und säurehaltigem Alkohol oder einem anderen organischen Lösungsmittel, gegebenenfalls unter ständigem Zufluss verdünnter Säure auf das Extraktionsgut, extrahieren. Dieser Vorgang erfolgt zweckmässig unter Erwärmung auf beispielsweise 50°. Das Lösungsmittel darf also nicht wasserfrei sein und der Wassergehalt des Extraktionsgutes darf keinesfalls beseitigt werden.100 kg fish fillet from fresh cod are roughly chopped and mixed with 50 liters of water and 0.3 liters of conc. Acetic acid according to DRP 686 326 heated to 65 ° for about an hour and then washed thoroughly with water. The main amount of water is now mechanically, e.g. by pressing, spinning or the like. removed and the approximately 50 to 60% water containing, largely freed from the collagen substances protein without drying and crushing in a container with a mixture of 100 liters of 94% ethyl alcohol and 0.5 liters of glacial acetic acid poured over it and the fat extracted. The solvent is drawn off and the material is extracted several times in countercurrent with new solvent. However, you can also work in continuous extraction apparatus and then extract with aqueous and acidic alcohol or another organic solvent, optionally with a constant flow of dilute acid onto the extraction material. This process is expediently carried out with heating to, for example, 50 °. The solvent must therefore not be anhydrous and the water content of the extraction material must under no circumstances be removed.

Nun wird das Lösungsmittel entfernt, z.B. nach dem Abziehen der Hauptmenge des Lösungsmittels durch Ausdämpfen des noch lösungsmittelfeuchten Gutes mit direktemNow the solvent is removed, e.g. after the main amount of the solvent has been drawn off by steaming out the still solvent-moist material with a direct

Wasserdampf, sodass das Extraktionsgut seinen Wassergehalt behält. Darauf wird das Gut nicht wie bisher erneut getrocknet, sondern nass vermahlen, mit 100 Litern Wasser zu einer feinen Suspension angerührt, 0,5 kg Natriumhydroxyd, 98%ig, zugesetzt und das ganze etwa 3 Stunden bei 65° behandelt. Das Eiweiss geht in Lösung, und zwar schneller und mit geringeren Alkalimengen als nach den bekannten Verfahren, z.B. nach dem DRP 752 710, das vorschreibt, dass das Eiweiss vollständig vom Wasser befreit werden soll.Water vapor so that the extraction material retains its water content. The material is then not dried again as before, but wet ground, mixed with 100 liters of water to form a fine suspension, 0.5 kg of sodium hydroxide, 98% strength, added and the whole treated for about 3 hours at 65 °. The protein dissolves faster and with lower amounts of alkali than with the known processes, e.g. according to DRP 752 710, which stipulates that the protein should be completely freed from water.

Nun wird die Eiweisslösung durch Zusatz einer Säure, z.B. von Essigsäure, neutralisiert, z.B. auf ein p(sub)H von etwa 7 bis 8, dass durch Zusatz von Wasserstoffsuperoxyd oder eines anderen geeigneten oxydativen oder reduzierenden Bleichmittels und gegebenenfalls durch Behandlung mit einem adsorptiven Bleichmittel wie Bleicherde gebleicht, wobei der grünliche Farbton der Lösung in eine eben erkennbare schwache graue Färbung übergeht. Die Lösung wird nun bei niederer Temperatur und schnell getrocknet, was am besten durch Zerstäubungstrocknung geschieht.Now the protein solution is neutralized by adding an acid, e.g. acetic acid, e.g. to a p (sub) H of about 7 to 8, that by adding hydrogen peroxide or another suitable oxidative or reducing bleaching agent and, if necessary, treating it with an adsorptive bleaching agent bleached like fuller's earth, whereby the greenish color of the solution changes into a just noticeable faint gray color. The solution is now dried at a low temperature and quickly, which is best done by spray drying.

Es wird ein schneeweisses Pulver mit einem Wassergehalt von etwa 3 bis 10% erhalten, das einen reinen Geschmack aufweist, bei einwandfreier Lagerung unbegrenzt haltbar ist und für Genusszwecke verwendet werden kann, bei denen sehr hohe Anforderungen gestellt werden. Es vermag das Hühnereiweiss zu ersetzen und kann ausser für Genusszwecke, z.B. zur Herstellung von Backwaren, Zuckerwaren usw. auch für pharmazeutische und für technische Zwecke vorteilhaft verwendet werden. Es weist gute technische Eigenschaften auf, weil das Eiweissmolekül weitgehend erhalten ist.A snow-white powder with a water content of about 3 to 10% is obtained, which has a pure taste, has an unlimited shelf life if stored correctly and can be used for pleasure purposes, for which very high demands are made. It can replace the egg white of the chicken and can be used for pleasure purposes, e.g. for the production of baked goods, sugar confectionery, etc., also for pharmaceutical and technical purposes. It has good technical properties because the protein molecule is largely preserved.

Die Ausbeute an reinem lufttrockenen Eiweiss beträgt 9,3 kg mit einem Wassergehalt von 4,8%.The yield of pure air-dry protein is 9.3 kg with a water content of 4.8%.

Claims

1.) A process for the production of protein from aquatic animals, characterized in that the starting material is digested in a known manner with dilute acids, washed, freed from the bulk of the water by mechanical means, treated with a hydrous organic fat solvent, the protein then with dilute lye brought into solution, neutralized to a p (sub) H of about 7 to 8 and the solution is spared, ie at low temperature and in a short time, expediently by spray drying, until a water content of about 3 to 10% is freed from water.

2.) The method according to claim 1, characterized in that the water content of the protein is kept at about 5 to 30%, expediently at about 15 to 20%, during the entire treatment process up to spray drying.

3.) Method according to claim 1 or 2, characterized in that a water-containing fat solvent, e.g. 94% alcohol, is used for the extraction.

4.) Method according to claim 1 or 2, that a practically water-insoluble fat solvent is used and water, e.g. in the form of water vapor, is continuously added during the extraction.

5.) The method according to claim 3 or 4, characterized in that a mixture of a water-soluble and a water-insoluble fat solvent is used.

6.) The method according to claim 1 to 5, characterized in that the fat extraction is carried out in a weakly acidic medium by using a small amount of acid containing solvent or continuously running small amounts of dilute acid on the extraction material with continuous extraction.

7.) The method according to claim 6, characterized in that volatile acids are added during the extraction, which go over with the solvent vapors.