DK147137B - Fremgangsmaade til fremstilling af et dyrefoder indeholdende en sammenhaengende gel ud fra surt valleprotein - Google Patents

Description

V P. B.

(19) DANMARK

φ os) FREMLÆGGELSESSKRIFT (n) 147137 B

DIREKTORATET FOR PATENT- OG VAREMÆRKEVÆSENET

(21) Patentansøgning nr.: 0789/75 (51) Int.CI.3: A23K 1/08 A 23 J 3/00 (22) Indleveringsdag: 27 feb 1975 (41) Alm. tilgængelig: 28 aug 1975 (44) Fremlagt: 24 apr 1984 (86) International ansøgning nr.: -(30) Prioritet: 27 feb 1974 GB 8935/74 (71) Ansøger: *MARS G.B. LIMITED; London EC3M 6BN, GB.

(72) Opfinder: Keith "Buckley; GB, Philip John *Lowe; GB.

(74) Fuldmægtig: Firmaet Chas. Hude_ (54) Fremgangsmåde til fremstilling af et dyrefoder indeholdende en sammenhængende gel ud fra surt valleprotein

Den foreliggende opfindelse angår en fremgangsmåde til fremstilling af en formgivet dyrefoder ud fra surt valleprotein.

Valleprotein (d.v.s. proteinindholdet udvundet fra valle hidrørende fra mælk) er blevet opnået med forskellige funktionelle egenskaber ved separation fra sur oste- og kaseinvalle efterfulgt af spraytørring eller anden form for tørring. Separationsmetoder, der har været benyttet, 0 indbefatter direkte syrefældning af koncentrerede valleopløsninger ved q forøgede temperaturer, fældning af sure valletyper som metalproteinkom- ” plekser, f.eks. ferri-valleprecipitat ved pH 2,5, og fældning af prote- £ inet ved tilsætning af et salt, f.eks. ammoniumsulfat, ved pH ^,0. Ud- ^ vindingen af valleproteiner ved hjælp af ultrafiltrering af sure valle- 3 2 147137 typer er også blevet beskrevet.

Det sure valleprotein opnået ved hjælp af disse procedurer kan koaguleres ved hjælp af varme, men giver sædvanligvis et hårdt, skørt produkt af relativt lav værdi som bindemiddel i f.eks. fødemidler. Selv om der tidligere har været angivet metoder, ved hvilke funktionelle valleproteiner kan opnås udfra valle (generelt betragtet som et spild-produkt), har det opnåede valleprotein således opnået begrænsede anvendelser og en begrænset betydning.

Valle er en fortyndet opløsning af lactose og valleprotein, og en række forskellige fremgangsmåder er beskrevet i litteraturen til fraskil-lelse af lactosen og til udvinding af valleproteinet. Langt den mest almindelige fremgangsmåde beror imidlertid på udfældning af valleproteinet under sure betingelser (med eller uden et kompleksdannende metal) efterfulgt af fraskillelse af det udfældede protein fra det vandige medium, som indeholder det meste af lactosen. Der findes andre metoder, ved hjælp af hvilke valleprotein også udvindes i den uopløselige, sure tilstand, f.eks. efter frafiltrering af lactose, som er udkrystalliseret ved inddampning af vallen, men udfældningsteknikken er den almindeligt benyttede. Det ved hjælp af disse metoder udvundne valleprotein kan betegnes som "surt valleprotein", og det er et materiale af meget ringe værdi. Det udviser ingen funktionel effektivitet til dannelse af gelstrukturer efter koagulation i nærværelse af vand, men resulterer kun i et relativt hårdt, skørt produkt som ovenfor anført.

Det har nu vist sig, ai^ hvis dette konventionelle sure valleprotein neutraliseres til en pH-værdi fra 6-9 før koagulation i et vandigt medium, kan der dannes en kraftigt s ammenhængende gel, således at dette billige og let tilgængelige materiale for første gang kan anvendes som et effektivt gelbindemiddel i formgivne foderprodukter. I kraft af omkostningerne til konventionelle bindemidler og den store mængde til rådighed stående valle, der ofte betragtes som et spildprodukt, har denne mulighed for valleproteinets anvendelse fået særlig betydning.

I overensstemmelse hermed angår den foreliggende opfindelse en fremgangsmåde som indledningsvis anført, der er ejendommelig ved, at udvundet, surt valleprotein i et vandigt medium neutraliseres til en pH-værdi fra 6 til 9 og i nærværelse af udvalgte andre fortærbare materialer, såsom fedt, kød, korn, fortykkelsesmiddel, aromastof, farvestof eller nærende 3 147137 tilsætningsstoffer, koaguleres ved hjælp af opvarmning til dannelse af en sammenhængende valleproteingel, der omslutter de øvrige fortærbare materialer.

Forskellige alkaliske materialer kan benyttes til neutraliseringen af surt valleprotein. Alkalimetalhydroxider, såsom natrium- eller kalium= hydroxid, er hensigtsmæssige, men andre hydroxider, såsom calciumhydroxid, eller salte fra alkalisk omsætning, såsom natrium- eller kali= umcarbonater, natriumtripolyphosphat eller trikaliumorthophosphat, kan også benyttes. I tilfælde af at neutraliseringen udføres på produktets sammensætningstrin, kan anvendelsen af carbonater medfører luftning af produktet og resultere i et produkt, der har en struktur, som minder om strukturen af en kødgratin.

Ved den simpleste udførelse af fremgangsmåden ifølge opfindelsen neutraliseres en vandig opløsning eller dispersion af valleprotein til at ligge i det anførte pH-interval og varmekoaguleres derefter til en fast, sammenhængende masse, som ved aromatisering kan benyttes som et dyrefoder <

Hvis valleproteinopløsningen eller -dispersionen er tilstrækkelig viskos, enten i kraft af en høj koncentration af valleprotein eller som følge af tilsætning af fortykkelsesmidler, såsom guargummi, til dispersionen, hvortil der også kan sættes fedtstoffer, farvende materiale og andre additiver indbefattet nærende supplementstoffer, kan dispersionen let blancheres i kogende vand (f.eks. efter ekstrusion) til dannelse af faste, sammenhængende stykker, der minder om indmad, såsom nyre, og som derefter kan benyttes i foderprodukter på dåse. Valleprotein-dispersionen har ved pH 6-9 gode fedtemulgeringsegenskaber, så at væsentlige fedtmængder, der er nærende, men relativt billige, kan inkorporeres i produktet uden at give dette en uacceptabel fedtet karakter.

147137 4

Det neutraliserede valleprotein kan også fordelagtigt benyttes i blanding med vegetabilske proteiner, såsom hvedegluten, bomuldsfrøprotein og især sojaproteinmelarter, -koncentrater eller -isolater. Disse proteiner alene frembringer ikke faste, sammenhængende stykker ved blanchering i vand, men i en dispersion indeholdende valleprotein ved pH

6-9 modificerer de strukturen af stykkerne, idet de frembringer forøget elasticitet og sejhed.

I en foretrukken udførelsesform for fremgangsmåden ifølge opfindelsen bliver en viskos opløsning omf attende 15-70 vaagt% valleprotein, 0-45% andre fortærbare materialer, såsom fortykkelsesmiddel, fedt, farvende materialer eller nærende tilsætningsstoffer, og 30-85% vand ekstruderet og koaguleret i varmt vand. I tilfælde af at andre materialer med for-tykkende egenskab eller egenskab som bindemiddel er til stede, kan proteinmængden være mindre end 15%.

I dyrefoderet fremstillet ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen kan inkorporeres kød, kødbiprodukter eller andet protein af animalsk oprindelse, f.eks. natriumkaseinat, i valleproteinopløsningen eller -dispersionen, eller omvendt kan neutraliseret valleprotein inkorporeres som bindemiddel i et på kød baseret produkt til modificering eller forbedring af strukturen eller aromaen. Når kød eller kødbiprodukter benyttes i blanding med valleprotein, foretrækkes det enten at benytte denatureret kød eller denaturerede proteiner eller kød med lavt jernindhold (f.eks. kyllingekød), eller at tilsætte et chelatdannende middel for jern, såsom trinatriumcitrat eller EDTA, i en mængde svarende til mængden af udenatureret animalsk protein. Som eksempel på anvendelsen af neutraliseret valleprotein i et på kød baseret produkt kan der nævnes pølser, hvori valleprotein kan benyttes til at styrke strukturen og reducere mængden af nødvendigt sammenholdende kød. Mængden af valleprotein, som kan inkorporeres, er begrænset af nødvendigheden af en stor mængde chelatdannende middel, hvis der er meget kød til stede, Kødholdige produkter af denne type fremstilles ifølge opfindelsen fordelagtigt ved at 15-60 vægt% valleprotein koaguleres i blanding med 40-80% kød- eller kødbiprodukter. Sådanne produkter kan indeholde 0-45% tilsat vand, 0-20% af andre fortærbare materialer og 0-7,5% sekvestrerings- 5 147137 middel. Det vil fremgå, at der med udtrykket "kød" ikke alene menes kød fra pattedyr, men også fra andre dyr, såsom fisk, fjerkræ eller krebsdyr. På lignende måde skal der med "kødbiprodukter" ikke alene forstås blod og affald fra pattedyr, men også tilsvarende dele af andre dyr.

Hensigtsmæssigt benyttes det ved pH 6-9 koagulerede valleprotein som en proteinmatrix til at binde andre fødemidler sammen i et sammensat foder. Sådanne andre fødemidler kan indbefatte kornsorter, kornprodukter, såsom tvebak og kiks, og nødder. De tilsatte faste fødemidler kan foreligge i form af formalet pulver eller mel eller i form af granula eller småstykker. Fedt, aromastoffer, farvestoffer og andre additiver kan inkorporeres , og produkterne kan fungere som komplette fodere. De kan f.eks. være afpasset til anvendelse som komplette hundefodere i stedet for konventionelle komplette tørfodere til hunde.

Det kan også i valleproteinproduktet inkorporeres en mængde af et eller en mængde af mere end et vandopløseligt befugtningsmiddel, hvilken mængde er tilstrækkelig til opretholdelse af et ønsket fugtighedsindhold og en reduceret vandaktivitet i produktet, f.eks. i det tørre eller halvtørre interval fra 5 til 20% fugtighed eller i det halvfugtige område fra f.eks. 20 til ca. 45%. På denne måde kan der opnås produkter med en blødere struktur, hvilke produkter kan lagres uden forfinet emballering uden at blive hårde eller blive udsat for bakteriologisk nedbrydning. Passende befugtningsmidler indbefatter polyvalente alkoholer, sukkere, salte, andre ikke-toxiske vandopløselige forbindelser med lav molekylvægt, polypeptider med lav molekylvægt samt opløste stoffer fra fisk eller blandinger deraf.

Særligt foretrukne produkter af denne art har et fugtighedsindhold i området 5-2C$, nærmere betegnet fra 15 til 20/, og en vandaktivitet i området fra 0,50 til 0,75? nærmere betegnet ca. 0,65· Dette kræver almindeligvis befugtningsmidler i en mængde på 15-20 vægt/ af produk tet. Foretrukne sammensætninger til dette produkt af den halvtørre type indeholder som væsentlige bestanddele 5-50 vægt/ valleprotein, 0-20/ fedt og 5-25/a befugtningsmiddel, med et fugtighedsindhold på 5-20/ og en vandaktivitet på 0,65-0,75· 6 147137

Det er ligeledes muligt at anvende fremgangsmåden ifølge opfindelsen . til fremstilling af produkter med højere fugtighedsindhold, f.eks. med fugtighedsindhold i intervallet 20-^5$, idet mængden af befugtnings-middel indstilles til opnåelse af en vandaktivitet i produktet, som medfører bakteriologisk stabilitet, især i området 0,75-0,85. Foretrukne sammensætninger for sådanne halvfugtige produkter indeholder .lO-tø vægt$ valleprotein, lO-^fO vægt$ befugtningsmiddel og 0-20$ andet spiseligt materiale, med et fugtighedsindhold og en vandaktivitet i de netop anførte intervaller.

De forskellige udførelsesformer for opfindelsen kan kombineres. En valleproteinmatrix kan således indeholde et antal partikelformede eller granulære fødemidler og kan også indeholde en passende mængde befugtningsmiddel til at bibringe produktet en blødere struktur, hvilken struktur opretholdes under lagring ved sædvanlige temperaturer og relative fugtigheder. En særlig foretrukket sammensætning for et sådant produkt indeholder 5~50 vægt$ valleprotein, 0-20$ fedt, 5-60$ fast fødemiddel eller spiseligt materiale, 5-25$ befugtningsmiddel og 5-20$ vand, og produktet har en vandaktivitet på 0,60-0,75·

Opfindelsen belyses nærmere i de følgende eksempler.

Eksempel 1

Dette eksempel angiver et efterlignet animalsk produkt dannet udfra en valleproteindispersion indeholdende et fortykkelsesmiddel.

7 147137

Valleprotein (surt) 30,0 vægt$

Vand 53,7 " Tørret blod 1,7 "

Farvestofopløsning "

Kraftsky 10,0 "

Guargummi 1,0 "

Natriumhydroxid 1,2 "

Bestanddelene blev sammenblandet i en hurtiggående homogenisator, idet natriumhydroxidet først blev opløst i vandet. Blandingen, som havde et pH på 7,5, blev derefter ekstruderet gennem en kødmaskine ind i et varmt vandbad ved 95_100°C. De ekstruderede cylindre blev skåret af i stykker på 3A inch ved kødmaskinepladen, blancheret i det varme vand i 3 minutter samt kølet.

Produktet var fast og sammenhængende og havde en jævn indre struktur, der minder meget om strukturen af organkød, såsom nyre. Produktet kan om ønsket føres gennem en skæremaskine til efterligning af udskårne nyrers udseende med en skarp kant.

Produktet var tilstrækkelig sejt til at modstå mekanisk håndtering. Efter sterilisering i dåser i en kødblanding udskilte produktoverfladen let en baggrund af kødsaft og kødmousse på lignende måde som overfladen af ægte nyre.

Eksempel 2

Eksempel 1 blev gentaget under anvendelse af 8,¾¾ frisk blod og 1,05¾ trinatriumcitrat i stedet for det tørrede blod. Vandmængden blev tilsvarende indstillet på ^6,15¾.

Det opnåede produkt svarede til produktet ifølge eksempel 1.

Eksempel 3

Eksempel 1 blev gentaget med den undtagelse, at der i stedet for natriumhydroxid blev tilsat kaliumcarbonat indtil opnåelse af et pH på 8,0.

147137 δ

Det resulterende produkt havde en luftet struktur svarende til strukturen af kødgratin.

Eksempel b

Dette eksempel demonstrerer anvendelsen af vegetabilsk protein i sammenligning med valleprotein.

Eksempel 1 blev gentaget under anvendelse af 20$ valleprotein og 10$ sojaproteinkoncentrat i stedet for de 30$ valleprotein i det oprindelige eksempel.

Det opnåede produkt forelå i form af en meget sej klump med en tæt, lungelignende struktur.

Eksempel 5.

Dette eksempel demonstrerer anvendelsen af valleprotein med henblik på at binde kød i et pølselignende produkt.

Valleprotein (surt) 25,3 vægt$

Fraskåret kød 23,7 "

Kallun 11,9 " Tæer 15,^ "

Blod " 15,2 "

Salt 2,3 "

Trinatriumcitrat ' 5,0 "

Natriumhydroxid 1,2 "

Natriumhydroxidet og trinatriumcitratet blev opløst i blodet og øjeblikkelig blandet med kødbestanddelene, som forinden var blevet godt udblødt. Blandingen, som havde et pH på 7,5, blev ekstruderet gennem en kødmaskineplade og blancheret som anført i eksempel 1. Produktet bestod af faste, adskilte stykker svarende til kødkugler, der er fremstillet på en lignende måde, men har dyrt, sammenbindende kød erstattet med valleprotein. Produktets slut-pH var ca- 6,6, 9 147137

Eksempel 6

Dette eksempel demonstrerer anvendelsen af valleprotein, som er neutraliseret før tørring.

Til 3 liter ostevalle sattes en tilstrækkelig mængde saltsyre til nedsættelse af opløsningens pH til 0. Opløsningen blev derpå opvarmet til kogning, og 5 ml 30^ calciumchlorid blev tildryppet under omrøring. Efter 15 minutter blev blandingen kølet til stuetemperatur og centrifugeret med 5000 omdrejninger pr. minut i 10 minutter til opsamling af precipitatet. Efter vaskning to gange med fortyndet saltsyre blev det bundfældede materiale omfattende valleproteinet neutraliseret til pH

7,0 med natriumhydroxidopløsning og tørret ved 60°C i en ovn.

Den resulterende sammensætning bestod af:

Neutraliseret valleprotein 30,0 vægt

Vand 6*f,9 " Tørret blod 1,7 "

Farvestof opløsning 2,*+ "

Guargummi 1,0 "

Blandingen blev varmekoaguleret som beskrevet i eksempel 1 og resulterede i sammenhængende, faste stykker. I modsætning hertil skilte valleprotein ud og tørrede uden neutralisering og resulterede ikke i stykker, når det blev benyttet i samme sammensætning og ved samme proces, idet det blot skiller ud som et skum.

De to efterfølgende eksempler beskriver fremstilling af komplette foderprodukter indeholdende befugtningsmidler og antimykotika og er egnede til lagring under omgivelsernes betingelser uden strukturforringelse.

10 147137

Eksempel 7 Tøiblanding:

Valleprotein 12,6 vægt$

Natriumkaseinat 12,6 "

Tvebak A-,1 "

Kraftsky 5,0 "

Vitaminblanding *+,6 "

Cholinchloridopløsning 0,2 "

Glycerol 5j0 "

Sucrose 13,5 "

Salt 1,5 "

Kaliumsorbat 0,3 "

Farvestofopløsning 0,6 " Vådblanding: Tørblanding 78,03 vægt$

Vand 21, A "

Natriumhydroxidopløsning 0,83 " (25 vægt/vægtprocent)

De tørre bestanddele blev vejet i en skålblander udstyret med en omrører, og kraftskyen (ved 60°C), farvestofopløsning samt glycerol, vand og natriumhydroxidopløsning blev tilsat under blanding.

Vådblandingen, som havde et pH på 6,5, blev fordelt i et 3A inch lag på smurte bakker, overfladen blev børstet med fedt, og blandingen blev bagt ved 190°C i 21 minutter i en luftcirkulerende ovn.

Slutproduktet blev skåret i 3A inch store stykker og emballeret. Produktet havde et fugtighedsindhold på 15,¾¾ og en vandaktivitet (Aw) på 0,70.

11 147137

Ved et hundefodringsforsøg viste produktet sig at have en meget højere acceptgrad end et traditionelt tørt komplet hundefoder, der havde en på korn baseret struktur.

Produktet havde en sammenhængende struktur, hvorimod et lignende produkt fremstillet uden neutralisering1· af valleproteinet ikke alene havde en hård, skør struktur, men en sur, ubehagelig smag.

Efter lagring 1 måned ved omgivelsernes temperatur i det relative fug-tighedsinterval fra 55 til 80$ viste produktet sig at være bakteriologisk stabilt og havde bevaret sin faste, sammenhængende struktur.

Eksempel 8 Tørblanding:

Valleprotein 13,0 vægt$

Natriumkaseinat 13,0 "

Jordnøddeolie 5,0 "

Ristede nordnødder *f5,0 "

Vitaminblanding M-, 6 "

Cholinchloridopløsning 0,2 "

Glycerol 5,0 "

Sucrose 13,5 "

Kaliumsorbat 0,1 "

Farvestofopløsning 0,6 " Vådblanding: Tørblanding 78,03 vægt$

Vand 21,1¼ "

Natriumhydroxidopløsning 0,83 " (25 vægt/vægtprocent)

Produktet blev fremstillet som beskrevet i eksempel 7 (blandingen havde et pH på 6,8), havde en fast, sammenhængende struktur og kunne let skæres i stykker af passende størrelse. Produktets slut-pH var 6,0.