NO127789B - - Google Patents

Description

Fremgangsmåte til ekstrahering av fett

fra proteinholdig utgangsmateriale.

Foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte til ekstrahering av fett fra proteinholdig utgangsmateriale som stammer fra fisk, for oppnåelse av ett i alt vesentlig fettfritt samt smaks- og fiskeluktfritt proteinprodukt som er fritt for smaks- og fiskelukt-forårsakende fettstoffer slik som fosfolipider, og hvilket produkt er beregnet for forings- og næringsformål, hvorved utgangsmaterialet i vannfuktig tilstand ekstraheres med en eller flere butanoler.

Oppfinnelsen skal i det følgende beskrives for anvendelse

ved opparbeiding av fisk, fiskepresskake og fiskemel. Det er kjent at det i fisk forekommer en uutnyttet stor reserve for utvinning av pro-

tein og andre verdifulle næringsmidler. Fremstillingen av slike pro-

dukter h ar imi d1e rt i d alltid møtt på nesten uovervinnelige hindringer på'grunn av fiskens spesielle lukt og smak, hvilket på sin side beror på de i fisken forekommende fettstoffer. Disse er som kjent av to slag, nemlig dels nøytrale fettstoffer, dels fosfolipider. Det er spesielt viktig å fullstendig fjerne også de sistnevnte hvis fiskens typiske lukt og smék skal forsvinne fra det opparbeidede produkt.

Por opparbeidelse av fiskematerialet har det fremkommet flere forskjellige forslag. Det er spesielt foreslått å ekstrahere fiskemateriale med organiske oppløsningsmidler. I den utstrekning disse organiske oppløsningsmidler er vannoppløselige, forutsetter deres anvendelse at utgangsmaterialet er tørt. I motsatt fall fortyn-nes nemlig oppløsnihgsmidlet,så mye av det vann som forekommer i fiskematerialet at loppløsningsmidlets ekstraheringsevne nedsettes i en slik grad at svært store mengder oppløsningsmiddel må anvendes for å befri materialet fra den typiske lukt og smak. Selv meget små rester av spesielt fosfolipider i sluttproduktet er nemlig tilstrekkelig til å gjøre dette ubrukelig som menneskeføde og også mindre anvend-bart som dyreføde. ! Det har til og med blitt konstatert at kjøttet fra dyr, som har mottatt slike produkter som binæring, har hatt en umis-kjennelig fiskesmak. For å unngå de ovenfor nevnte ulemper med vann-oppløselige oppløsningsmidler er det derfor blitt foreslått å benytte slike oppløsningsmidler som praktisk talt er uoppløselige i vann, f. eks. klorhydrokarboner. Også disse har imidlertid betydelige ulemper. Mange av dem er toksiske og de har lav oppløsningsevne når det gjelder fosfolipidene. For! å kunne ekstrahere de ovenfor nevnte fettstoffer fra fiskematerialet er det derfor foreslått å benytte en kombinasjon av vannoppløselige og vannuoppløselige organiske oppløsningsmidler. Herved skal enten det helt eller delvis i vann oppløselige oppløs-ningsmidlet anvendes først for å avvanne den vannfuktige ekstraksjons-massen, som deretter behandles med det vannuoppløselige oppløsnings-midlet, eller så skal begge oppløsningsmidlene tilsettes sammen til det på forhånd avvannede fiskemateriale under samtidig oppdeling av dette til omtrent pulverform. Det innsees at avvanningen respektive finfordelingen er arbeidsoperasjoner som fordyrer fremstillingen. Videre inneholder den blanding av organiske oppløsningsmidler som anvendes ved disse kjente fremgangsmåter, som er beskrevet f.eks. i de tyske patentskriftene nr. 752 710 og nr. 1 088 790, meget toksiske vannuoppløselige oppløsningsmidler hvis fjerning fra ekstraksjonspro- duktene må skje med den ytterste nøyaktighet for at produktene ikke skal være helseskadelige for dyr og mennesker. Denne avsluttende bearbeidelse utgjør en ytterligere komplikasjon med hensyn til om-kostninger og tid.

De ovenfor nevnte ulemper elimineres ved fremgangsmåten ifølge foreliggende oppfinnelse, som hovedsakelig kjennetegnes ved at ekstraksjonen gjennomføres med ett eller flere av de i vann begrenset oppløselige butanolene normal-, sekundær- eller isobutanol i vannmettet tilstand hvorved oppløsningsmiddelmengden velges slik at et tofasesystem dannes, hvorved materialet og vann utgjør den ene fasen og oppløsningsmiddel den andre fasen.

Foreliggende oppfinnelse har vist seg å være spesielt egnet for opparbeidelse av såvel rå fisk som tidligere delvis avvannet og/ eller avfettet fisk, f.eks. i form av presset fisk, såkalt presskake, eller fiskemel. Ved opparbeidelse av på forhånd tørket fiskeråmateri-ale, først og fremst fiskemel, skal fiskeråmaterialet brukes med vann slik at vanninnholdet utgjør minst 50 vektprosent.

Nedenstående, sammenlignings forsøk viser at den ønskede effekt med en sterk fettfjerning i forbindelse med tilstrekkelig fjerning av lukt- og smaksstoffer bare oppnåes ved anvendelse av de ifølge oppfinnelsen anvendte alkoholer mens allerede anvendelsen av isopropanol, tert-butanol og pentanol-2 fører til vesentlig dårligere resultater.

Det ble gjennomført et sammenligningsforsøk hvor de ifølge oppfinnelsen benyttede butanoler ble sammenlignet med vannoppløselige alkanoler som ikke danner adskilte faser med vann. Derved ble ekstraheringen gjennomført i ett trinn, ikke for å få en fullstendig av-fetning av materialene, men bare for å vise forskjellen i rest-fettinnhold og i oppløsningsmiddelrest i det ekstraherte materialet.

Ekstraheringen ble gjennomført under anvendelse av sild. som ble kokt, presset og tørket (såkalt fiskemel) og inneholdt 5 % vann. Ekstraheringen foregikk med etanol, isopropanol, n-butanol, sek-butanol og isobutanol, idet i de tre sistnevnte tilfeller ble det an-vendt fiskemel med 50 % vann og n-butanol med 18 % vann, sek-butanol med 27 % vann og isobutanol med 13 % vann.. Oppløsningsmiddeltilset- . ningen var i alle tilfeller tre ganger så stor som tørrstoffmengden og ekstraheringen foregikk umiddelbart under det anvendte oppløsnings-middels kokepunkt hver gang i 30 minutter. Deretter ble oppløsnings- midlet avdrevét, nemlig i første rekke i vakuum og deretter med direkte damp.,' Forsøkets resultater var følgende:

De ovennevnte verdier viser at de ifølge oppfinnelsen anvendte butanoler i forhold til godt med vann blandbare alkanoler som bare danner en i fase gir en bedre fettekstrahering og vesentlig lavere restoppløsningsmiddelmengder.

Oppfinnelsen skal i det følgende nærmere forklares under henvisning til moen utførelseseksempler.

i

Eksempel 1 i

En ekstraksjonsbeholder som kan oppvarmes og som har et volum på ca. 2 m^ fylles til ca. 60 % av sitt volum med 1 500 kg av f.eks. fersk fisk (sild) som er oppmalt i en kjøttkvern og som inneholder ca. 70 vektprosent vann. Beholderen blir så oppvarmet til fiskematerialet i koagulerer ved oppvarmning, hvoretter det i ekstraksjonsbeholderen^hvis temperatur holdes ved ca. 70°C, innpumpes

i

vannmettet n-butylalkohol gjennom et innløp i beholderens bunn. Hvis fiskematerialet 'inneholder et stort overskudd vann kan naturligvis også mer eller mindre vannfri butylalkohol benyttes, men dette opp-tar imidlertid i> ekstraksjonskaret mer eller mindre umiddelbart en del av det vannet som forekommer i fiskematerialet til metning, slik at det også i dette tilfelle dannes to distinkte faser, en.av materiale og vann bestående fase og en med vann mettet oppløsniags-middelfase.

Materialet holdes ved hjelp av en rører som er anordnet i ekstraksjonskaret, i såpass omrøring at kanaldannelse i materialet forhindres. Oppløsningsmiddelfasen presses av pumpen oppover gjennom materialmassen og ekstraherer derved fett fra fiskematerialet, maksi-jr ' malt ca. 10$ ved gjeldende temperatur. Den fettrike opplosningsmiddelfasen avtappes fra beholderens topp og etter fraskillelse av eventuelt medfort slam fra materialet, avkjoles fasen til omkring romtemperatur eller lavere hvorved det skjer en oppdeling i tre klart avgrensede sjikt ; en vannfase, over denne en fettfase og derover en fettfattig opplosningsmiddelfase inneholdende ca. jf° fett. Denne sistnevnte tilbakefores etter oppvarming til ekstraksjonstemperatur til beholderens bunn og stiger gjennom den varme materialmassen, hvorved den på nytt ekstraherer fett fra fiskematerialet. Fra beholderens topp avtappes opplosningsmiddelfasen igjen for å nedkjoles og befries for fett for på nytt etter oppvarming å innmates i beholderen som fettfattig opplosningsmiddelfase. Denne sirkulasjon fortsettes til det ikke foreligger noen forskjell i fettinnhold mel-lom inngående og utgående opplosningsmiddelfase. Den sirkulerende opplosningsmiddelfases mengde når som regel opp til ca. 75 % av vekten av det vannfuktige fiskemateriale som finnes i beholderen.

Opplosningsmiddelfase som er innblandet i material-vannfasen fjernes fra denne fase ved fortrengning ved hjelp av vann eller bu-tanolmettet vannfase som pumpes inn i beholderens bunn og fortrenger opplosningsmiddelfasen oppover over massens nivå hvor den fettfattige opplosningsmiddelfasen avtappes på samme måte som tidligere for å anvendes på nytt som inngående opplosningsmiddelfase i en påfolgende ekstraksjonsprosess.

Hvis det stilles spesielt store krav til at proteinet er be-friet for smaks- og luktstoffer, som hovedsakelig stammer fra rester av fosfolipider, vaskes nå material- og vannfasen, som inneholder overskudd på vann, med ren opplosningsmiddelfase som på samme måte pumpes inn i ekstraksjonsbeholderens bunn hvorved opplosningsmiddelfasen i findelt form bringes til å stige gjennom material-vannfasen og samles i et klart avgrenset sikt oppå massen i beholderens ovre del og kan avtappes. Fra proteinet, som på denne måten er befridd for fett, avtappes det klare opplosningsmiddelsiktet. I vannet i material-vannfasen opplost opplosningsmiddel"fjernes ved destilla-sjon hvoretter fra fett, smaks- og luktstoffer samt opplosningsmiddel befridd, fremdeles vannfuktig' proteinmateriale underkastes torking i en egnet torkeanordning.

Som sluttprodukt oppnåes et praktisk talt fettfritt, smaks- og luktfritt produkt som, slik som ekstraksjonen er beskrevet, tilvirkes under fullt betryggende hygieniske betingelser.

Eksempel 2 j

Som utgangsmateriale anvendes presskake, dvs. ved pressing eller sentrifugering partielt avvannet og avfettet fiskemasse, som inneholder 50-55 vektprosent vann. Ekstraksjonen foretaes ifolge eksempel 1 vedihjelp av anvendelse av vannmettet n-butylalkohol, men med unntagelse I av at det ikke behover å foretaes noen sirkulasjon, da fiskematerialet ved .pressebehandlingen proporsjonsvis kommer til å anrikes på slike fettlag som har stor opploselighet i opplosningsmiddelfasen selv ved romtemperatur, slik at ingen fettutskillelse kan skje ved aykjSling. Det oppnåes også herved et fettfritt, smaks-og luktfritt samt opplosningsmiddelfritt proteinprodukt.

Eksempel 3

Som utgangsmateriale anvendes fiskemel med et vanninnhold på ca. 5 vektprosént. Dette materiale fuktes hensiktsmessig for ekstraksjonen med; like meget vannfase som det torre materialets egen vekt. Deretter foretaes behandlingen ifolge eksempel 2 ved hjelp av anvendelse av vannmettet n-butylalkohol og også på denne måten oppnåes et fettfritt, smaks- og luktfritt samt opplosningsmiddelfritt produkt.

Eksempel 4

Samme fremgangsmåte som i eksempel .1 og 2 gjentaes med den unntagelse at idet istedenfor vannmettet n-butylalkohol anvendes vannmettet sek-butylalkohol. Ekstraksjonen får samme fordelaktige re-sultat, dvs. det oppnåes et hovedsakelig fettfritt, smaks- og luktfritt samt opplosningsmiddelfritt proteinprodukt, men opplosnings-midlets sluttlige avdrivning fra vannfasen lettes ved denne alkohols lavere damptrykk. Ved dette blir det forsikret at sluttproduktet ikke bare er helt befridd for fiskelukt og smaks- samt fett, men også helt fritt for organisk opplosningsmiddel hvis tilstedeværelse selv i forsvinnende små mengder kan fremkalle en merkbar lukt.

I samtlige tilfelle er det således ved hjelp av anvendelse av et eneste ikke helseskadelig organisk opplosningsmiddel som ekstrak-sjonsmiddel og uten spesiell forbehandling av materialet, tilveiebragt et spesielt verdifullt proteinrikt produkt. Til visse spesielle forformål, spesielt til foring av ikke kjottproduserende dyr f.eks. mink, behover:sluttproduktene ikke å være avfettet og befridd for fiskelukt i samme utstrekning som hvis produktene er beregnet for anvendelse f.eks. som menneskef5de, hvilket innebærer at den beskrevne ekstraksjonsprosessen i slike tilfeller kan avbrytes tidligere.

i

Det kan også nevnes at det ikke er nødvendig å foreta noen spesiell innstilling av pH-verdien ved ekstraksjonen.

Ved anvendelse av sek- og n-butanol dannes det ved ekstraheringen to adskilte faser i systemet. Ved anvendelse av isobutanol som i blanding med vann danner to adskilte faser, oppnåes under ekstraksjonen iblant en emulsjon i vannfasen ved fettopptagelsen, og denne emulsjon bør hensiktsmessig brytes før oppløsningsmiddelfasen avtappes og fortrenges fra ekstraksjonsbeholderen.

Claims (3)

1. Fremgangsmåte til ekstrahering av fett fra proteinholdig utgangsmateriale som stammer fra fisk, for oppnåelse av ett i alt vesentlig fettfritt samt smaks- og fiskeluktfritt proteinprodukt som er fritt for smaks- og fiskeluktforårs akende fettstoffer, slik som fosfolipider, og som er beregnet for forings- og næringsformål, hvorved utgangsmaterialet i vannfuktig tilstand ekstraheres med en eller flere butanoler, karakterisert ved at ekstraheringen gjennomføres med en eller flere av de.i vann begrenset oppløselige butanolene normal-, sekundær- eller isobutanol i vannmettet tilstand, hvorved oppløsningsmiddelmengden velges slik at det dannes et tofasesystem i ekstraksjonssystemet, hvori materiale og vann utgjør den ene fasen og oppløsningsmiddel den andre fasen.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at fiskeråmaterialet utgjøres av presset fisk, såkalt presskake.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at fiskeråmaterialet utgjøres av fiskemel, fuktet med så meget vann at vanninnholdet utgjør minst 50 vektprosent.