DK142975B - Fremgangsmaade til udvinding af ernaeringsfysiologisk og eller teknologisk vaerdifulde proteiner og kvaelstofholdige stoffer samt af lipider af knogler og af knogler med koed - Google Patents

Description

(11) FREMLÆGGELSESSKRIFT 1 U2975 DANMARK (51) int.ci.3 a 23 j 1/02 // c 11 b 13/00 §(21) Ansøgning nr. 5539/72 (22) Indleveret den 27· Okt. 1972 (24) Løbedag 27· Okt. 1972 (44) Ansøgningen fremlagt og fremlæggelsesskriftet offentliggjort den 9· H13JP. 1 981

DIREKTORATET FOR

PATENT-OG VAREMÆRKEVÆSENET (30) Prioritet begæret fra den

22. nov. 1971j 2157850, DE

(71) HERTA KG KARL SCHWEISFURTH, Westerholter Straese 750-770, D-4352 Her= Tsen/Westfalen, DE.

I72) Opfinder: Gottfried Pfeiffer, Hufeisenstrasse 13, D-8051 Eching, DE:

Robert Wellhaeuser, Hobert-von-Haug-Strasse 11, D-8060 Dachau, DE: Hart= mut Gehra, Marthabraeustrasse 12, D-8080 Fuerstenfeldbruck, DE.

(74) Fuldmeegtig under sagens behandling:

Firmaet Chas. Hude.

(54) Fremgangsmåde til udvinding af ernæringsfysiologisk og/eller tekno= logisk værdifulde proteiner og kvælstofholdige stoffer samt af lipider af knogler og af knogler med kød.

Af værdifulde bestanddele for den dyriske ernæring indeholder de ved den manuelle partering fremkomne knogler ved siden af vedhæftende fedtvæv og kødrester et betydeligt indhold af værdifulde, kvælstofholdige stoffer og lipider, der stammer fra knogleindhol det. Efter nuværende parteringspraksis bliver der, selv ved grundig manuel frigørelse af kødet fra knoglerne, vedhæftende f.eks. på hvirvelknogler fra kvæg og svin, endnu indtil 6$ og desuden kød med ca. 17-19$ råprotein, deraf ca. 30$ bindevæv, samt med 15-25$ 2 142975 fedt. Denne kødmængde går i reglen sammen med fedtet og de øvrige æggehvidestoffer og kvælstofholdige stoffer i knoglen tabt.

I betragtning af den tiltagende knaphed på dyrisk æggehvide udgør dette tab af ernæringsbiologisk og teknologisk værdifuldt æggehvidestof en alvorlig ulempe.

Opfindelsen tilsigter at undgå dette tab mest muligt og at opnå et størst muligt udbytte ved den hygiejniske udvinding og den teknologiske oplukning af knoglerne og det vedhæftende muskelkød.

Hidtil har man ved partering af dyrekroppe i reglen gået frem på den måde, at disse efter blodets afløb og udtagning af indvoldene halveres og deles i kvarte og derpå videreparteres efter varierende tilskæringer. Parteringen tilsigter at udvinde det på skelettet vedhæftende kød hurtigt og mest muligt fuldstændigt. For de i rørknoglernes område liggende kødpartier er dette uden videre muligt manuelt. Der er imidlertid vanskeligheder på de steder, hvor en grundig fjernelse af kødet på grund af knoglefremspring manuelt kun kan udføres under kostbart forbrug af tid og kun under betydelig hygiejnisk belastning af kødet. Ganske vist har der i ca. 10 år været apparater i brug, hvormed der ved hjælp af en roterende cirkelformet kniv med en diameter på ca. 5 cm også kan fjernes det mellem knoglefremspringene værende kød manuelt noget hurtigere og med mindre kraft-forbrug. Det hygiejniske problem, der skyldes overfladeforøgelsen og også muligheden for en yderligere kontaminering i kraft af de bearbejdende mennesker, er derfor ikke fjernet, og arbejdsindsatsen er heller ikke betydeligt formindsket.

Endvidere blev der bragt et apparat på markedet, med hvilket kødets adskillelse fra knoglen opnås ved, at de kødbærende knogler forud sønderdeles og i denne form presses mod ydervæggen af en med slidser forsynet roterende tromle. De blødere vævsdele bliver derved presset ind i det indre af tromlen og udtaget deraf. Denne maskine, som i modificeret form f.eks. også kan anvendes til fjernelse af ben fra fiskekød, giver en betydelig reduktion af personalebetingede omkostninger og muliggør f.eks. også adskillelse af kød fra haleknogler fra svin, hvis manuelle bearbejdning er urentabel. Udfra et hygiejne synspunkt giver denne maskine ganske vist den fordel, at kød 3 142975 forurening som følge af bearbejdende mennesker udelukkes, men forøgelsen af kødoverfladen resulterer dog i en intensiv kimfordeling, således at der i lighed med hakket kød fås et hygiejnisk yderst labilt råstof.

Tysk frønlæggelsesskrift nr. 1.280.700 beskriver en fremgangsmåde til at skille kødet fra råt knoglemateriale. De kødbærende knogler sønderdeles så meget med roterende knivblade, at de kan passere åbninger med en diameter på ca. 6 mm. Knogledelene bliver så ved hjælp af en snekketransportør transporteret ind i en blandebeholder og dér blandet med 10-30%, fortrinsvis 15-20% vand, beregnet på den tørre vægt af den fedtfrie kødknoglemasse, og derefter ved centrifugering adskilt i bestanddelene knogler, vand og kød. Den gennemsnitlige partikelstørrelse er mindst 0,4 mm og den foreslåede sønderdeling anses for optimal, når den gennemsnitlige partikelstørrelse ligger mellem 1,6 og 4,8 mm, overvejende 3,2 mm. Det ved knoglerne hæftende kød bliver ved denne sønderdelingsproces vidtgående befriet for knogledelene. Gennem indskydelse af snekketransportøren skal adskillelsen føres endnu videre i kraft af de i transportøren indvirkende, klippende kræfter.

På tidspunktet, hvor knoglerne kommer ind i centrifugen, er de i det væsentlige frie for kød, som i det væsentlige ikke er koaguleret.

Et anlæg baseret på denne fremgangsmåde er i 1968 fremstillet af Firma Sharpies, U.S.A., og i dette bliver kødknoglerne under tilsætning af 40% is og/eller vand ligeledes kun sønderdelt så vidt, at der på den ene side sker en maksimal adskillelse af kødet fra knoglerne, men på den anden side kun fremkommer et minimum af fine knoglepartikler. Det således sønderdelte knoglemateriale bliver anbragt i en med røreværk udstyret beholder, der er således konstrueret, at der sikres en kontinuerlig tilførsel til centrifugen med en knoglegrød af tilnærmelsesvis ensartet sammensætning hele tiden. Knoglegrøden bliver fra denne beholder pumpet direkte ind i centrifugen, hvori knoglepartiklerne skilles fra det øvrige materiale.

Det i centrifugen fraskilte produkt består, hvis det drejer sig om adskillelse af 100 kg svineknogler med 20% vedhæftende kød med tillæg af 40 kg is og/eller vand, af 60-65 kg kødgrød af cremeagtig konsistens, som indeholder ca. 50% vand, et æggehvideindhold svarende til 20-25% magert kød og 20-25% fedt. Udbyttet forøges til en vis , 1A2975 grad, hvis den fra centrifugen fremkomne knogleremanens endnu en gang underkastes den nævnte behandling.

Denne fremgangsmåde er udtænkt alene til udvinding af det på knoglerne vedhæftende kød og forudsætter ifølge firmaet Sharpies’ angivelser knogler med et mindsteindhold af 10% vedhæftende kød.

Det er den foreliggende opfindelses opgave væsentligt at forøge udbyttet af ernæringsfysiologisk og/eller teknologisk værdifulde proteiner og kvælstofholdige stoffer samt lipider sammenlignet med den kendte fremgangsmåde. Forøgelsen af udbyttet udgør også en fordel derved, at det ikke mere er nødvendigt at befri knoglerne for kød mest muligt vidtgående ved parteringen.

Dette opnås ved udvinding af ernæringsfysiologisk og/eller teknologisk værdifulde proteiner og kvælstofholdige stoffer samt af lipider af knogler og af knogler med kød af varm- og koldblodede dyr ved sønderdeling under køling, tilførsel af vand og/eller is og centrifugering af den fremkomne suspension i en fast og en flydende fase ifølge opfindelsen derved, at udgangsmaterialet sønderdeles så fint, at de ikke-bindevævsholdige proteiner og kvælstofholdige stoffer foreligger i opløst og dispergeret form, idet den overvejende del af knoglepartiklerne har dimensioner mindre end 0,63 mm, og at materialet under eller efter sønderdelingen blandes med vand og/eller is, eventuelt tilsat NaCl eller NaCl iblandet et eller flere salte af spiselige syrer således, at mængden af vand og/eller is er på mere end 60% af materialets volumen, og at den samlede tilsatte saltmængde ikke overstiger 5% af den samlede blandings vægt.

Opfindelsen sikrer en hygiejnisk udførelse af fremgangsmåden, således at der kan fås produkter med forbedret holdbarhed. Med opfindelsen tilstræbes også produkter med forbedrede teknologiske egenskaber.

Som ovenfor nævnt kan man ifølge opfindelsen til vandet eller isen eller blandingen tilsætte indtil 5 vægts af visse salte beregnet på blandingens vægt. De nævnte salte kan foruden NaCl være salte af citronsyre, eddikesyre, vinsyre, mælkesyre, fosforsyre eller natrium-og/eller kaliumsalt af salpetersyre og/eller salpetersyrling. Herved forstærkes hydratiseringen af proteinerne.

5 142975 I det følgende belyses fremgangsmåden Ifølge opfindelsen nærmere ved hjælp af eksempler.

Et udgangsmateriale dannet af knogler med vedhæftende rester af kød bliver, for at forhindre en påfølgende opvarmning, forsønderdelt under tilsætning af 20% is eller koldt vand i en sådan grad, at der fremkommer en højviskos pasta med en temperatur mindre end 15°C og med knoglepartikler, der går igennem hulskiver med 3 mm boring. Denne pasta anbringes i en beholder, hvori der suspenderes 100 dele pasta sammen med 80 dele af en kogsaltlage. Kogsaltkoncentrationen beregnet på den fremkomne blanding skal af hygiejniske og teknologiske grunde være mindst 2% og af teknologiske grunde ikke mere end 5%. Temperaturen må ikke overskride 3°C. Den køling af lagen, som er nødvendig for at sikre dette temperaturområde, kan ske ved medanvendelse af is ved fremstillingen.

Det allerede under den påfølgende finsønderdelingsproces tilstedeværende kogsalt bevirker en forhaling af kimvæksten, da det endvidere også forstærker den af istilsætningen tilsigtede temperatursænkning i sønderdelingsmaterialet. Lagringsforsøg ved 4°C har vist, at den hygiejniske virkning af kogsaltet, selv ved en varighed af lagringen på 48-60 timer, ikke tillader, at der opstår nogen organoleptisk påfaldende forringelse af den flydende fase. Ved drift i produktionsmålestok ville en kuldebehandling af den fra centrifugen fremkomne flydende fase under alle omstændigheder være nødvendig, hvis der, som følge af en længere forrådstid end 48 timer, må regnes med en stigning i antallet af halogentolerante, psykrofile og psykrotole-rante kim.

Også de i den faste fase tilbageblevne råstoffer får større betydning gennem de forbedrede hygiejniske betingelser ved fremgangsmåden.

Finsønderdelingen af knoglerne med det derpå tilbageværende kød bevirker ikke blot mekanisk, men, som følge af tilstedeværelsen af vand og kogsalt og den deraf betingede forstærkede hydratisering af de fibrilære muskelproteiner, samtidig også kemisk en forøgelse af proteinoverfladen til det flerdobbelte. Evnen hos den af knoglematerialet udvundne æggehvide til at binde vand er dermed betydeligt forbedret. Virkningen af kogsaltionerne kan forstærkes ved tilsætning af salte af spiselige syrer, såsom citronsyre, eddikesyre, vinsyre og mælkesyre, og især med phosphater. Phosphater og citrater er også fordelagtige derved, at de binder Ca-ioner, som kan forstyrre hy- g 142975 dratiseringen af æggehvidestofferne.

En yderligere fordel frembyder fremgangsmåden ved anvendelse af ni= tritsalt eller af kogsalt med kalium- eller natriumnitrat i stedet for kogsalt alene. De f.eks. med nitritsalt udvundne produktportioner af kvæg- og svineknogler med ca. 25% vedhæftende muskelkød udviser efter opkogning en kraftig rød saltningsfarve, som ikke kim skyldes rødfarvning af det vedhæftende muskelkød, men også rødfarvning af chromoproteider i det af knoglens indre frigjorte hæmatopoetiske system. I forbindelse med rødfarvningen er også forbundet fordelen ved en omaromatisering.

Hvis der tages sigte på binding af frie Ca-ioner eller en styring af oxidations- eller reduktionsfænomener eller smagspræg, bliver de nødvendige tilsætningsstoffer bedst iblandet allerede i dette forarbejdningstrin .

Den fremkomne blanding bliver fint sønderdelt med et sønderdelingsapparat af typen kolloidmøller eller apparater, der virker på lignende måde med hensyn til fin sønderdelingsvirkning, derpå overført til en forrådsbeholder og holdt i blanding med et røreværk. Derpå bliver den fint sønderdelte blanding, med henblik på fraskillelse af den bestanddel af fast stof, som overvejende består af knoglepartikler og bindevæv, pumpet ind i en dekanter ved hjælp af en doseringspumpe. Den fremkomne flydende fase indeholder opløst og disper-geret proteiner og kvælstofholdige stoffer samt suspenderede og/eller emulgerede lipider, der også kan fraskilles overvejende ved centrifugering uden varmetilførsel.

Den flydende og den faste fase samles i beholdere, som kan afkøles, hvorfra de, hvis der skal dannes et forråd, enten underkastes en kuldebehandling eller en anden fremgangsmåde, som gør dem holdbare, bedst under samtidig fjernelse af vand. I det normale tilfælde kan de afgives til umiddelbar udnyttelse, f.eks. til produktion af fodermidler og farmaceutiske eller kosmetiske produkter (flydende fase), eller af gelatine, fodermidler og gødningsmidler eller tekniske produkter, som f.eks. lim (fast fase).

142975

Desuden er der den mulighed at befri den flydende fase vidtgående for fedt, f.eks. ved centrifugering før dens forarbejdning, og endnu en gang at skille de faste stoffer fra den faste fase ved fornyet suspendering i ikke mere end 50% (beregnet på vægten af det fracentrifugerede faste stof) afkølet lage og finsønderdeling i en maskine af nævnte type. Den derved fremkomne flydende fase kan blandes med den væske, der fremkom ved første gennemgang, eventuelt efter forudgående fracentrifugering af fedtet. Den mængde fast stof, som fremkommer ved den anden gennemgang, kan bruges til de allerede nævnte anvendelsesformål.

Den på knoglematerialet beregnede ballastmængde, d.v.s. tilsætning af vand eller lage på indtil 140%, inklusive det allerede ved forsønderdelingen tilsatte 20% is eller vand, svarer bedst til forarbejdning af knogler med indtil 20-30% vedhæftende kød. Hvor det drejer sig om opskårede knogler med indhold af restkød på indtil 10%, er en ballastmængde på ialt 100% tilstrækkelig. Til knogler med højere kødindhold end 30% skal ballastmængden bedst holdes, således i afhængighed af kødmængden, at der i det fremkomne flydende eentrifu-geprodukt ikke overskrides råproteinindhold på 7%. Den suspension, der fremkommer af et sådant blandingsforhold, frembyder på grund af sit specifikke viskositetsområde ikke blot gode forudsætninger for fraskillelse af den flydende fase fra de faste stoffer i dekanteren, men også gunstige betingelser for en vidtgående fraskillelse af fedtet fra den flydende fase.

De ved partering fremkomne knogler indeholder, foruden en rest muskelkød, der ikke mere er rentabel for fuldstændig manuel frigørelse, samt fedt og bindevæv, endvidere i knoglerummene betydelige mængder værdifulde æggehvidestoffer og kvælstofholdige stoffer samt li-pider, som trods deres høje ernæringsfysiologiske og diætetiske værdi kun udnyttes i forholdsvis ringe grad til den dyriske ernæring ved de hidtil kendte fremgangsmåder. For det meste går dette knogleindhold sammen med de mere eller mindre grundigt opskårne kødknogler til gelatineindustrien og fodermiddelindustrien, Men også i disse tilfælde udvindes overvejende kun lipidkomppnenterne, medens de inde i knoglerummene liggende kvælstofholdige stoffer for størstedelen forbliver i knogleskelettet. Ved gelatineproduk 8 142975 tionen er de i knogleskelettet tilbageværende stoffer, for så vidt de ikke giver lim, endog forstyrrende.

Den i sammenligning med fremgangsmåden ifølge tysk fremlæggel ses skrift nr. 1.280.700 betydeligt større vandmængde i den suspension, der skal separeres, muliggør i forbindelse med den fine sønderdeling et delvis indtil mere end dobbelt så stort udbytte af proteiner og kvælstofholdige stoffer, uden at de i den flydende fase forblivende mængder af uorganiske knoglebestanddele er en ulempe ernæringsfysiologisk eller teknologisk.

Den forøgelse i udbyttet, som fremgår af følgende tabel, påvirkes ikke nævneværdigt af kogsaltindholdet. På grund af denne konstatering kan der ved fremgangsmåden gives afkald på anvendelse af kogsalt uden formindskelse af merudbyttet, eventuelt til fordel for et andet stof, som forlænger holdbarheden. Tabellen giver en sammenligning af udbytterne af protein mellem fremgangsmåden ifølge opfindelsen og fremgangsmåden ifølge firmaet Sharpies. Værdierne beror i første tilfælde (I) på nøjagtige undersøgelser ifølge opfindelsen og i andet tilfælde (II) på tabellariske angivelser fra firmaet Sharpies.

Blandede svineknog- Knogler af skulder og ler med 20-30% kød skinke med 10-20% kød

I II I II

g udvundet kollagenfrit protein /kg 50,6 26,4-35,8 39,5 12,1-19,7 knogler

Forøgelse af udbytte % 89,4-39,7 226,4-99,5

Det skal bemærkes, at den mængde fast stof, som fremkommer ved den første centrifugegennemgang ved den kendte fremgangsmåde, har en så høj restmængde kød, at der, i betragtning af de stadigt stigende priser på dyrisk æggehvide, ikke kan gives afkald på en mest mulig fuldstændig udvinding, altså på en efterbehandling af denne mængde fast stof. Selv ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen med dens allerede i første gennemgang opnåede merudbytte retfærdiggør det i det faste stof tilbageblevne indhold af ernæringsfysiologisk værdifulde ikke- 142975 bindevævsholdige kvælstofholdige stoffer en eftervaskning og fornyet fracentrifugering.

Fremgangsmåden ifølge opfindelsen fører til udvinding af æggehvide med forøget teknologisk værdi. Som bekendt er muskelproteinernes maksimale hydratisering forudsætningen for den optimale emulgering af fedt og vand med muskelproteiner. Bortset fra den hygiejniske virkning tilfredsstiller anvendelsen af NaCl ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen også det yderligere, teknologiske krav til en mest muligt vidtgående hydratisering af de med knoglerne indførte fibri-lære muskelproteiner.

Foruden denne virkning af kogsaltet, der også kan forstærkes ved yderligere tilsætningsstoffer, som f.eks. polyphosphater, kan der også opnås teknologiske forbedringer af centrifugeprodukterne ved hjælp af tilsætningsstoffer til styring af rødfarvningen og omaro-matiseringen samt af oxidations- eller reduktionsfænomener eller til opnåelse af smagspræg.

Fremgangsmåden ifølge opfindelsen sikrer også en hygiejnisk udvinding af de forskellige produkter. Som bekendt betyder enhver sønderdeling af dyrisk væv en hygiejnisk belastning af sønderdelingsproduktet, for med forøgelsen af overfladen følger en dispersion af oprindelige kimkolonier. Da den oprindelige kimpopulation af afkølet kød overvejende består af psykrofile og psykrotolerante kim, forhindrer en blot afkøling af det sønderdelte kød ikke kimvæksten i samme grad som en straks påbegyndt frysning. Af dispositionsgrunde er der dog også krav til at kunne lagre mellemprodukter af sønderdelt dyrisk væv ved ca. 4°C i indtil 48 timer, indtil dets forarbejdning og den dermed for det meste forbundne opvarmning, uden at der sker en for stor kimformering.

Ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen kan der ved hjælp af en tilstrækkelig ismængde tilsat allerede ved forsønderdelingen og finsønderdelingen opnås en betydelig temperatursænkning af produkterne. Sammen med salttilsætningen etableres en virksom tilpasningstærskel for den oprindelige kimflora, som ikke er tilpasset kogsalt. Den kim-vækstforhalende virkning af temperatursænkningen og af kogsaltet gør det muligt at opbevare de udvundne produkter uden frysning ved ca.