NO145937B - Fremgangsmaate ved fremstilling av mikroinnkapslede, lipidholdige naeringsmiddel- og fortilsetninger. - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte ved fremstilling av mikroinnkapslede, lipidholdige næringsmiddel- og f6rtilsetninger for fremstilling av kjøttprodukter som pølse og bologna og hermetiske supper, som inneholder mikroinnkapslet fett, for anvendelse som kjæledyr- og drøvtyggerf6rtilsetninger kjennetegnet ved høye lipidinnhold, og som har evnen til å

passere gjennom vommen hos drøvtyggere i det vesentlige uforandret for påfølgende fordøyelse i løpemaven og nedre tarm.

Mange fremgangsmåter for behandling av proteinholdige materi aler er angitt i tidligere publikasjoner som U.S. patent 3 137 631 3 821 453 og 3 925 560. Mens disse tidligere publikasjoner angår fremgangsmåter for å denaturere proteiner ved å behandle dem med syre, alkali og aldehyder, eller ved å underkaste dem høye temperaturer og trykk, er der fremdeles et behov for en effektiv fremgangsmåte for å mikroinnkapsle lipider i diettproteiner for fremstilling av næringsmidler for mennesker og dyr.

Kjøttproduksjonsindustrien har lenge søkt efter fremgangsmåter for å inkorporere fett og vann i kjøttprodukter som pølse

og bologna. To problemer er vanligvis forbundet med fremstillingen av slike produkter. Et problem angår friksjonsoppvarmning som inntrer under blanding av behandlet kjøtt av emulsjonstypen. Hvis ikke is er tilsatt under emulgering, vil fettet som er dispergert i kjøttet, smelte og utskilles fra dette. Et annet problem angår separeringen av fett og vann fra slike produkter under kokning. Denne separasjon fører ikke bare til produkt-krympning, men reduserer også den ønskelige saftighet som vanligvis tilskrives høyere fett- og fuktighetsinnhold i det kokte

produkt.

Andre problemer som kjøttfremstillingsindustrien står over-for, angår produksjonen av hermetisk kjøtt beregnet på inntagelse av enten mennesker eller kjæledyr. Den høye energiverdi forbundet med fett gjør deres inkorporering i slike hermetiske kjøtt - produkter meget ønskelig. Behandlet ved tidligere kjente metoder har fett imidlertid vist en tilbøyelighet til å migrere ut av produktet og samle seg ved beholderveggen eller flyte på toppen av beholderen, og ødelegge det estetiske utseende av produktet.

Et annet problem angår fremstillingen av hermetiserte supper. Fett som inneholdes i supper fremstilt ved kjente fremgangsmåter, er tilbøyelig til å separere og flyte på overflaten under kokning.

På grunn av øket bekymring angående hjertelidelser forbundet med høymettede fettdietter, er der også et behov for mat-produkter med lavmettet fettinnhold. Et problem har tidligere foreligget ved fremstilling av slike produkter i en form som er velsmakende, og allikevel tilstrekkelig for diettbehovene hos folk som er bekymret for hjertelidelser. Foreliggende oppfinnelse vil tillate inkluderingen av polyumettede vegetabilske oljer i kjøtt-protein i en stabil form som ikke vil utskilles under kokning. Denne fremgangsmåte vil sterkt øke smaken og godtagbarheten av slike næringsprodukter.

Dessuten har kjøttindustrien lenge søkt efter bedre metoder for å utnytte dyreben og andre næringsholdige avfallsmaterialer. Foreliggende oppfinnelse fremskaffer en effektiv måte for å utnytte slike materialer for å danne næringsholdige dyreforsupple-menter uten de ulemper som er forbundet med de tidligere anvendte varmeavgivende og ekstraheringsprosesser.

Fordi kjøtt, kjøtt-biprodukt er og melk alle inneholder store mengder fett, er hensikten ved moderne husdyrmatningsmetoder å øke mengden av lipider som inntaes av dyrene. For tiden blir det meste av lipidmaterialene som anvendes til forsupplementer, inkorporert i flytende form. Varme, flytende lipider dusjes på de andre næringsbestanddeler og får lov til å forene seg med dem før foring. En ulempe ved denne metode er at slike forstoffer ikke kan lagres i noen særlig tid på grunn av deres tilbøyelighet, til å harskne, til å bli forurenset og til å tiltrekke insekter. Videre skaper drøvtyggere et særlig problem med hensyn til lipid-supplementsfor. For med høyt fettinnhold som gies til drøv-tyggere i form av fritt fett, har vist seg å bevirke alvorlige fordøyelsesvanskeligheter, som resulterer i tap av appetitt og nedsatt vektøkning. Protein-innkapslede lipider ifølge oppfinnelsen vil effektivt motstå fordøyelse i vommen og bevirker derfor ikke fordøyelsesvanskeligheter.

I henhold til foreliggende oppfinnelse fremskaffes en ny fremgangsmåte ved fremstilling av næringsmidler og f6r- , supplementer inneholdende mikroinnkapslede lipider, hvilken fremgangsmåte fremgår av karakteristikken til krav 1.

Kjøttprodukter fremstilt ved foreliggende fremgangsmåte, kjennetegnes ved øket saftighet og nedsatt krympning på grunn av nærværet av mikroinnkapslede lipider. Den nye fremgangsmåte ifølge oppfinnelsen muliggjør også fremstilling av næringsmidler og f5rstoffer med lavt innhold av mettet fett og cholesterol, som er mere velsmakende enn de tidligere kjente. Oppfinnelsen muliggjør også bedre utnyttelse av avfallsmaterialer fra pakningsanlegg for dyreprodukter ved en fremgangsmåte som er mere miljømessig godtagbar enn de for tiden anvendte varmebehandlingsmetoder. Oppfinnelsen fremskaffer også forbedrede iipidholdige f6rsupplementer egnet for kjæledyr og drøvtyggere.

Foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte ved fremstilling av mikroinnkapslede, Iipidholdige næringsmidler og forsupplementer, og fremgangsmåten kjennetegnes ved trekkene angitt i karakteristikken i krav 1. Proteinholdige materialer egnet for anvendelse ved foreliggende oppfinnelse, kan erholdes fra enten animalske eller vegetabilske kilder. Eksempler på egnede proteinholdige materialer innbefatter biff, svinekjøtt, fjærkre, fisk, melkemyse, ost, soyabønner og lignende.

Proteinholdige materialer egnet for anvendelse ifølge oppfinnelsen, vil inneholde minst 5 vekt% protein. Når mengden av protein i den dannede emulsjon er mindre enn 5 vekt%, forblir mikroinnkapslingen stabil i et vått system, men frigir fett ved tørring.

Oppløsningen av det proteinholdige materiale vil i alminnelighet kreve nærvær av et vandig medium som utgjør fra 50%

til 70% av den dannede oppløsning. Det vandige medium kan innbefatte vann som inneholdes i kjøtt, blod eller annet proteinholdig materiale, såvel som vann som inneholdes i det oppløselig-gjørende middel eller tilsettes for seg selv.

Når proteinet er blitt oppløst, blandes den erholdte oppløs-ning med ét lipidmateriale slik at der dannes en emulsjon. Lipider egnet for anvendelse ved foreliggende oppfinnelse, innbefatter både animalsk fett og vegetabilske oljer. I henhold til en utførelsesform av oppfinnelsen forenes lipidmatérialet med det proteinholdige materiale før tilsetningen av oppløseliggjørings-midlet. For å lette dispergering er det ønskelig at lipider som foreligger i fast form ved de omgivende temperaturer, heves til deres smeltepunkter før eller under emulgeringsprosessen. Hydro-generte lipider egnet for anvendelse ved foreliggende oppfinnelse bør smelte ved temperaturer i området fra 40°C til 55°C,

eller i noen tilfeller opptil 6o°C. Overopphetning bør unn-gåes da det gjør proteinet uoppløselig i det vandige medium. Blandingsanordningen som anvendes for å emulgere lipidmatérialet i den proteinholdige oppløsning, bør være i stand til å redusere størrelsen på lipiddråpene til et område fra 0,5 til 50 (im, og fortrinnsvis fra 0,5 til 10 \ im. Efter emulgering bør lipiddråpene være homogent dispergert i den kontinuerlige fase av oppløst proteinholdig materiale.

Emulsjonen bringes så i kontakt med en tilstrekkelig mengde av et pH-innstillingsmiddel for å senke emulsjonens pH til dens isoelektriske punkt. Det isoelektriske punkt defineres i alminnelighet som den pH ved hvilken nettoladningen på et molekyl i oppløs-ning er null. Det isoelektriske punkt av de proteinholdige materi aler egnet for anvendelse ifølge foreliggende oppfinnelse, varierer fra en pH på 3 til 8,5, avhengig av det spesielle protein som anvendes. Det kan være ønskelig å innstille emulsjonens pH under det isoelektriske punkt når blandinger av proteiner anvendes, eller når det tilsiktede produkt er et tørt partikkelformig materiale. i siste tilfelle bevirker den lavere pH synerese, hvilket bevirker at vann utskilles fra emulsjonen. De pH-innstillende midler egnet for anvendelse ved foreliggende oppfinnelse, innbefatter fosforsyre, saltsyre, melkesyre, eddiksyre, svovelsyre og salter av flerverdige metaller. Noe ytterligere blanding kan være nødvendig efter tilsetningen av det pH-innstillende middel for å sikre at emulsjonen kommer i jevn kontakt med det .

I henhold til en foretrukken utførelsesform av oppfinnelsen mikroinnkapsles animalsk fett i det proteinholdige materiale som inneholdes i behandlede kjøttprodukter som pølse, bologna, kjøttkaker og lignende. De forbedrede matvarer ifølge oppfinnelsen fremstilles ved først å blande sammen de ønskede bestanddeler av det spesielle kjøttprodukt som skal fremstilles. Ønskede bestanddeler kan innbefatte både animalske og vegetabilske proteinholdige materialer, animalsk fett, vegetabilske oljer, krydder, smaksstoffer, konserveringsmidler og lignende. Disse bestanddeler males fortrinnsvis til en partikkeldimensjon på under 3,2 mm for å forberede dem for oppløsning og emulgering.

Et proteinoppløseliggjørende middel, natriumhydroxyd, blandes så med de malte bestanddeler i nærvær av et vandig medium. Tilstrekkelig oppløseliggjørende middel tilsettes til blandingen for å heve dens pH til et nivå fra 9 til 13, og fortrinnsvis fra 10 til 12.

Efter at proteinet er blitt o<p>pløst, emulgeres bestand-delene ved en hvilken som helst passende blandingsanordning innbefattende kommersielt tilgjengelige blandere og høy-hastighets-homogenisatorer. Under emulgeringen bør friksjons-<y>armen frembrakt av blandingsanordningen få lov til å bringe emulsjonens temperatur til å stige over smeltepunktet for

lipidene som inneholdes i blandingen. En temperatur fra 40°C

til 60°C er vanligvis tilstrekkelig til dette formål. Lipidmatérialet i emulsjonen bør dispergeres i adskilte dråper i området fra 0,5 til 50yum i størrelse, og fortrinnsvis i området fra 0,5 til lO^um. Emulsjonen bør inneholde fra 50% til 60%

vann, skjønt det er mulig å utføre fremgangsmåten med mindre mengder. Produktet kan også fortynnes ved å tilsette mere vann til det punkt ved hvilket der dannes en flytende dispersjon.

Emulsjonen behandles derefter med et pH-innstillende middel for å senke dens pH til det isoelektriske punkt. Ved det isoelektriske punkt vil det proteinholdige materiale i emulsjonen aggregeres, og derved innkapsle lipidet. Et foretrukket pH-innstillende middel for anvendelse ved denne utførelsesform, er saltsyre, som når det reagerer med natriumhydroxydet som inneholdes i emulsjonen, vil danne koksalt (natriumklorid). Det isoelektriske punkt ved hvilket emulsjonen vil aggregeres, er vanligvis ved en pH i området fra 6,5 til 8,5. Skjønt forholdet mellom protein og fett er nesten valgfritt da fremgangsmåten vil være anvendbar over et vidt område av blandinger, bør minst 5% av blandingen være protein for å sikre mikroinnkapsling av alt lipidet.

I henhold til en annen utførelsesform av oppfinnelsen fremskaffes en fremgangsmåte for å fremstille dyremel fra avfallsmaterialer fra kjøttnedlegning, fjærkre- og fiskebehandlings-anlegg. Slikt dyreavfall kan innbefatte kjøttavfall, fett, ben, blod, involler og lignende. Det forbedrede dyremel ifølge oppfinnelsen er egnet til foring av dyr som drøvtyggere i en kommersiell foringsoperasjon, såvel som kjæledyr som hunder og katter. Det forbedrede dyremel kan anvendes i aggregert form, eller tørret til et granulært til pulverlignende partikkelformig fast stoff. Fett mikroinnkapslet i melet vil ikke være tilbøyelig til å utskilles som ved andre kommersielt tilgjengelige produkter.

I henhold til denne utførelsesform males først dyreavfallet til en oppslemning. Annet proteinholdig materiale som vegetabilsk protein, kan tilsettes for å supplere dyreavfallet. Skjønt et hvilket som helst forhold av dyrefett til protein kan an-

vendes, bør minst 5 vekt% av den blandede oppslemning være protein

for å. sikre mikroinnkapsling av alt fettet.

Når proteinholtiig materiale beregnet på anvendelse i foreliggende oppfinnelse inneholder dyreben, må bena reduseres > mekanisk i størrelse slik at de ikke påvirker dyret som skal innta produktet, uheldig. Fortrinnsvis bør benet reduseres i størrelse til en bredde ikke over 38 mm, og det knuste ben bør ikke inneholde skarpe splinter, som når det inntaes av et dyr, kunne trenge gjennom en eller annen del av fordøyelseskanalen, og føre til peritonitis.

En typisk fremgangsmåte for å behandle dyreben for å oppnå det ønskede resultat innbefatter å føre bena, sammen med det til-hørende protein og fett som stammer fra benfjernelsesoperasjonene i pakningsanlegg, gjennom en maskin som reduserer bena til et brukket partikkelformig materiale med partikkeldimensjoner på ca. 38 mm i lengde. Det knuste ben føres så, noen ganger under tilsetning av vann for å hjelpe på bevegeligheten og redusere friksjonsvarmeoppbygning, gjennom en vanlig male- eller kuttemaskin forsynt med en åpningskutteplate som ytterligere reduserer bena til en størrelse med en partikkeldimensjon på ikke mere enn 12 mm i lengde. Størrelsen av kuttebladet er fortrinnsvis i området fra 12 mm til 19 mm på dette trinn. En passende maskin til dette formål er en "Wyler grinder", en maskin som vanligvis anvendes i kjøttbehandlingsindustrien som består av en mateskrue drevet av en elektrisk motor som tvinger et partikkelformig materiale gjennom en åpnings-kutteplate. Det knuste materiale kan så behandles med ytterligere koldt vann for igjen å øke bevegeligheten og nedsette friksjonsvarme. Materialet føres så til en desintegrator hvor det homogeniseres, og der således dannes en emulsjon av kjøttproteinet og fett mens benpartiklene reduseres til en partikkeldimensjon på under 3,2 mm.

Før, under eller efter malingen av dyreavfallet tilsettes

en effektiv mengde av et protein-oppløseliggjøringsmiddel til blandingen for å heve dens pH til et område fra 9 til 13. Tilstrekkelig oppløseliggjøringsmiddel bør tilsettes til å oppløse alt protein som inneholdes i oppslemningen. Det foretrukne opp-løseliggjøringsmiddel ved denne utf ørelsesform er nat riumhydroxyd', men andre alkali- eller jordalkalimetallhydroxyder kan anvendes. Oppløsning bør finne sted i et vandig medium, og fuktighetsinnholdet av den dannede emulsjon bør fortrinnsvis være fra 50%

til 60%. Hvis oppløseliggjøringsmidlet tilsettes til det malte dyreavfall før eller under malingstrinnet, vil det bli tilstrekkelig blandet under malingen. Hvis det imidlertid tilsettes efter malingstrinnet, kreves ytterligere blanding for å bevirke dispergering av det oppløseliggjørende middel i oppslemningen. Efter at det oppløseliggjørende middel er tilsatt, bør oppslemningen opprettholdes i en tilstrekkelig tid for å oppløseliggjøre proteininnholdet deri. Når der arbeides med friske dyreavfall fra pakningsanlegg, kreves et tidsrom fra 1 til 3 minutter

for å bevirke oppløseliggjøring. Hvis imidlertid bionedbrytning av dyreavfallet inntrer før behandlingen, kan der kreves store mengder av oppløseliggjøringsmiddel og lange behandlingstider. Den oppløseliggjorte oppslemning er så ferdig for emulgering.

Dannelsen av en tilfredsstillende emulsjon avhenger av graden av mekanisk bevegelse som påføres oppslemningen, temperaturen av oppslemningen og graden i hvilken proteinet er blitt oppløst. I en foret rukken utførelsesform bør temperaturen av oppslemningen inneholde proteinet og fettet innstilles på minst det for smeltepunktet for fettet for å lette dispergering i emulsjonen. Et temperaturområde fra 45°C til 60°C er egnet for de fleste dyrefett. Disse temperaturer kan oppnåes ved friksjonsoppvarmning bevirket under mekanisk omrøring, eller ved utvendige varmekilder. Dimensjonen av de enkelte lipiddråper dannet under emulgeringen, vil variere fra 0,5 til SO^um, og fortrinnsvis fra 0,5 til lOyUm.

Efter emulgering av oppslemningen inneholdende det oppløste protein og fett, bringes emulsjonen i kontakt med et pH-innstillingsmiddel for å senke pH til minst dets isoelektriske punkt. Ved det isoelektriske punkt vil det proteinholdige materiale som inneholdes i emulsjonen, aggregeres og samtidig mikroinnkapsle lipidet. Mengden av pH-innstiIlende middel nødvendig for å bevirke aggregering, vil variere avhengig av kvaliteten av dyreavfallet. Det isoelektriske punkt for emulsjoner av den her beskrevne type varierer fra 3 til 8,5. Hvis imidlertid dyreavfallet er bionedbrutt, og avhengig av den ønskede nedbrytning, kan det isoelektriske punkt falle utenfor dette område.

Skjønt det antaes at et hvilket som helst surt materiale kunne anvendes som et pH-innstillende middel, er der noen syrer

som salpetersyre, som ikke bør anvendes ved fremstilling av dyre-

mel. Godtagbare syrer for anvendelse ved foreliggende utførelsesform, innbefatter fosforsyre, saltsyre, svovelsyre og eddiksyre.

I ovenstående utførelsesform er det pH-innstillende middel en

75 - 85%-ig konsentrert fosforsyre.

Efter aggregering av det proteinholdige materiale i emulsjonen, er fettkulene som inneholdes deri, i det vesentlige innkapslet av det proteinholdige materiale. Det erholdte produkt kan anvendes i våtaggregatform eller tørres til et granulært til pulverlignende, frittrislende, partikkelformig materiale. For å fremstille et tørret partikkelformig produkt bør vann utskilles fra aggregatet. Dette kan oppnåes ved å senke pH-hivået til under

6,5 ved tilsetning av mere pH-innstillende middel, og derved bevirke synerese. Under synerese vil en betraktelig del av

vannet utskilles fra aggregatet. Aggregatet kan så presses eller sentrifugeres for å fjerne det frie vann. Det tørre produkt bør ikke inneholde mere enn 14 vekt% vann, og fortrinnsvis fra 10 til 12 vekt% vann. Når produktet inneholder mere enn 15 vekt% vann, er der en tilbøyelighet til at produktet mugner under lagring.

En tørreanordning egnet for anvendelse ved foreliggende ut-førelsesform er en kommersielt tilgjengelig landbruksdehydrator.

Efter tørring kan den ønskede partikkelstørrelse oppnåes ved anvendelse av en hammermølle eller lignende partikkelreduserende anordning.

I henhold til en annen utførelsesform av oppfinnelsen fremstilles likeledes forbedrede Iipidholdige forsupplementer egnet for kjæledyr og drøvtyggere. De Iipidholdige proteinholdige emulsjoner ifølge denne utførelsesform bør inneholde fra 5 til

40 vekt% protein, fra 50 til 70 vekt% vann, og fra

6 til 25 vekt% lipid.

Den proteinholdige oppløsning kan fremstilles i et rustfritt vertikalt kar forsynt med en kraftig rører. Vann anbringes i karet, og et proteinholdig materiale blandes dermed inntil det er omhyggelig vætet. Proteinholdige materialer egnet for anvendelse ved denne utførelsesform, innbefatter blod, casein, oljefrøprotein, soyabønner, soyamel og andre animalske eller vegetabilske proteinholdige materialer. En foretrukken proteinholdig blanding for anvendelse ved denne utførelsesform består av 100 deler soyamel til 35 deler solsikkemel.

Når det proteinholdige materiale er omhyggelig vætet, tilsettes blandekaret en mengde oppløseliggjøringsmiddel tilstrekkelig til å sikre fullstendig oppløsning av proteinet. Skjønt passende oppløsningsmidler innbefatter de ikke-giftige alkali-

og jordalkalimetallhydroxyder, er natriumhydroxyd det foretrukne middel for anvendelse ved denne utførelsesform.

Efter oppløseliggjøring tilsettes et lipidmateriale til den proteinholdige oppløsning og omrøres omhyggelig. Det Iipidholdige materiale bør utgjøre fra 6% til 25 vekt% av emulsjonen,

og kan innbefatte vegetabilske oljer, fiskeoljer og animalsk fett. Hvis hydrogenert animalsk fett anvendes, smeltes det ved oppvarm-ning til en temperatur i området fra 40°C til 6o°C før blanding. Blandingen av den proteinholdige oppløsning og lipider bør omrøres inntil en olje-i-vann-emulsjon dannes. Dråpene.av lipidmaterialer bør være dispergert i den proteinholdige kontinuerlige fase og ha størrelser varierende fra 0,5 til 50^um,

og fortrinnsvis fra 0,5 til lO^um.

Efter at emulsjonen er dannet, dannes en gel ved å senke emulsjonens pH til 6,0 eller lavere. Graden av gelatinering som inntrer, kan reguleres ved å variere pH-nivået til hvilket emulsjonen senkes. Hvis pH er over 6, kan en dårlig gel som ikke kan tørres effektivt med konvensjonelt landbrukstørringsutstyr, dannes, særlig hvis en relativt stor mengde av proteinet er et vegetabilsk protein. Når emulsjonens pH senkes til en verdi fra 3,5 til 5,0, dannes imidlertid en fast gel egnet for anvendelse med konvensjonelt tørreutstyr.

Eksempler på noen godtagbare pH-innstillingsmidler innbefatter fosforsyre, saltsyre, svovelsyre og eddiksyre. Det foretrukne pH-innstillingsmiddel for anvendelse ved denne utførelsesform, er en 75 - 85%-ig oppløsning av fosforsyre. Mengden av pH-innstillende middel som er nødvendig for å danne den ønskede gel, vil variere efter typen av anvendt lipidmateriale. I alminnelighet må, jo høyere det fri fettsyreinnhold av lipidet som anvendes er, desto mere pH-innstillingsmiddel anvendes for å oppnå den ønskede pH-verdi.

Før tørring er fjernelse av fritt vann ved sentrifugering, pressing og lignende ønskelig. Konvensjonelle typer av landbruks - tørrere innbefatter roterende trommeltørrere, tumletørrere og flash- eller sveveskikts-tørrere. Den ovenfor beskrevne gel kan tørres under anvendelse av en hvilken som helst av disse tørre-metoder. Fuktighetsinnholdet av gelen reduseres ved tørring til ikke mere enn 14%, og fortrinnsvis fra 10% til 12 vekt% av gelen. Partikkelstørrelsen av forsupplementet vil være avhengig av mengden av bevegelse som inntrer under tørring.

Det pulverformige forsupplement vil i alminnelighet inneholde fra 20% til 60 vekt% lipider. Absorberende materialer som silikat, bentonit, lusernmel, havre, kli og bagasse kan tilsettes, om ønskes. Når slike absorberende materialer er tilstede, bør proteininnholdet av forsupplementet være fra 5%

til 35 vekt% derav. Dessuten kan forskjellige medikamenter, som vanlige typer av antibiotika og lipidoppløselige vitaminer, tilsettes til lipidet før emulsjonen dannes.

Det høyt Iipidholdige forsupplement fremstilt ved ovenstående fremgangsmåte, kan anvendes til forskjellige typer av dyr innbefattende hunder, katter og endog fiskefor. Fettinnholdet av konvensjonelt tørt for for hunder og katter har tidligere vært begrenset ved behandlingsmulighetene med kommersielt tilgjengelige ekstrudere. På grunn av det høye energiinnhold av fett og oljer, er det ofte ønskelig å innbefatte i slike dyrefor mere lipider enn det som kan behandles gjennom en ekstruder. Spraying av smeltede lipider over de oppbrukne strykker av for har også vist seg ineffektiv da lipidene migrerer til beholderveggene og blir harske når de utsettes for oxygen. De mikroinnkapslede fett og oljer av foreliggende oppfinnelse inkorporerer fett og oljer i forstykkene i høyere mengder enn tidligere var mulig.

En annen betydningsfull anvendelse av foreliggende fremgangsmåte angår drøvtygger-forsupplementer. Vanligvis kan drøvtyggere ikke gies en diett inneholdende mere enn 2% til 6% fett.

For inneholdende mere fett inhiberer øyensynlig vomfunksjonen og har en alvorlig uheldig virkning på det komplekse drøvtygger-fordøyelsessystem. Forsupplementene som fremstilles ifølge foreliggende oppfinnelse, har vært anvendt for å øke fettinnholdet av drøvtygger - fofstoffer opptil 12% uten noen skadelig virkning som tidligere har ledsaget en slik høyt fettholdig diett. Det antaes at de forbausende resultater oppnåes fordi lipidinnholdet av forsupplementet er innesluttet eller innkapslet i det proteinholdige materiale, og derfor ikke inhiberer virkningen av mikrofloraen som inneholdes i vommen. Ist edet frigjøres det vesentlige av lipidet i forsupplementet efter at det er passert gjennom vommen inn i løpemaven eller den nedre tarm. Foreliggende oppfinnelse fremskaffer et høyt lipidholdig forsupplement med forbedrede håndteringsegenskaper og med den uventede evne at det tillater at fettinnholdet av en drøvtyggers diett økes til ca. 15%, avhengig av balansen av drøvtyggerens rasjon.

Foreliggende oppfinnelse kan lettere forståes ved henvisning til de følgende eksempler som mere detaljert beskriver utførelses-formene omtalt heri .

Eksempel 1

1000 g av en blanding av magert kjøtt og avskåret fett inneholdende ca. 20% protein, ble malt gjennom en 3,2 mm hull-plate, og derpå brakt i kontakt med 215 g av en 7%-ig oppløsning av natriumhydroxyd. Blandingen ble oppvarmet til en temperatur på 4l°C i en panne med vannkappe under omrøring. Den oppvarmede blanding ble så homogenisert i en "Waring blender" i ca. 30 sekunder for å danne en emulsjon. Den således dannede emulsjon hadde en pH på 11,8- 25 g av en 85%-ig oppløsning av fosforsyre ble så blandet i emulsjonen. Man fikk en fast granulær teksturert gel som hadde en pH på 6,5. En prøve av, det gelerte materiale ble kokt i vann i 2 minutter. Ingen tegn på fritt fett ble iakttatt, hvilket viser at fettet var effektivt innkapslet og forble stabilt i et vått, varmt miljø.

Eksempel 2

lOOO g avskåret fett med et fettinnhold på 55, 5% bestemt ved "Hobart"-analyse, ble brakt i kontakt med 310 g av en 3,2%-ig oppløsning av natriumhydroxyd. Blandingen ble oppvarmet til 54°C

i en panne med vannkappe, og derpå blandet i en "Waring blender" for å danne en emulsjon med en pH på 10,9. Den således dannede emulsjon ble brakt i kontakt med 12 g av en 85%-ig oppløsning av fosforsyre. Den dannede faste teksturerte gel hadde en pH på 7, 5. Gelen ble malt gjennom en plate med 3,2 mm åpninger til en granulær form egnet for blanding i kjøttkaker og pølser.

Eksempel 3

En prøve på det mikroinnkapslede fett fremstilt som beskrevet i eksempel 2, ble underkastet en fettanalyse med det samme "Hobart" fettbestemmelsesutstyr og ga en avlesning på 15,5% fett. Prøven ble beregnet å ha et fettinnhold på ca. 42%, hvilket viser at ca. 63% av fettet forblir innkapslet når det under-kastes tørrvarmevirkningen av "Hobart"-utstyret.

Eksempel 4

Mikroinnkapslet fett fremstilt som beskrevet i eksempel 2, ble formet til kjøttkaker med et fettinnhold på ca. 30% før steking. Disse kaker ble sammenlignet med kjøttkaker fremstilt uten mikroinnkapslet fett og likeledes med et fettinnhold på 30% før stekning.

Oppskrifter:

(a) Inneholdende 25% mikroinnkapslet fett:

Tre lOO g kjøttkaker ble fremstilt fra oppskriftene (a) og (b) . Disse ble stekt samtidig i en stekeovn i- 15 minutter (7,5 minutter på hver side). Kjøttkakene ble så veiet igjen efter steking. Kjøttkakene fremstilt i henhold til oppskrift (a) veiet gjennomsnittlig 69,8 g. De som var fremstilt i henhold til oppskrift (b), veiet gjennomsnittlig 65,0 g. Krympningsprosenten var derfor 30,2% for oppskrift (a) og 35% for oppskrift (b). Dette representerer en 4,8% nedsettelse i krympning ved anvendelse av mikroinnkapslet fett i kjøttkakene.

Eksempel 5

lOOO g fett inneholdende ca. 5% collagen ble malt gjennom

en 3,2 mm gjennomhullet plate, og derpå brakt i kontakt med 512 g av en 2,3%-ig oppløsning av natriumhydroxyd. Den erholdte blanding, med en pH på ca. 11,7, ble oppvarmet til ca. 60°C i en panne med vannkappe. Den oppvarmede blanding ble så overført til en "Waring blender" og blandet i 1 minutt for å danne en emulsjon. Emulsjonen fikk lov til å stå i et halvt minutt, og ble så brakt

i kontakt med 20 g av en 85%-ig oppløsning av fosforsyre. Den dannede emulsjons pH var ca. 7,5- Man fikk en god gel når fos-for syreoppløsningen ble blandet i emulsjonen. I dette tilfelle var fettet mikroinnkapslet i collagenproteinene forbundet med fettet.

Eksempel 6

En kjøttkake ble fremstilt inneholdende 50% innkapslet fett som beskrevet i eksempel 5, 25% magert kjøtt og 25% fett. Disse ble blandet sammen og formet til en kjøttkake som veiet 100 g. Kjøttkaken ble stekt i 15 minutter i en stekeovn (7,5 minutter på hver side) og igjen veiet. Efter steking veiet kjøttkaken 90,2 g. Dette representerer en krympning på 9,8%- Fettinnholdet av kjøtt-kaken før steking var 51,1%, bestemt ved "Hobart" analyse.

En lOO g kake ble fremstilt fra standard kjøttavkapp inneholdende ca. 50% magert kjøtt og 50% fett. Dette ble stekt samtidig med kaken inneholdende 50% ^mikroinnkapslet fett.. Efter stekning veiet denne kake 74,2 g svarende til en krympning på 25,8%. Dette forsøk viser effektiviteten av mikroinnkapslingsprosessen til å holde tilbake mere av kraften av kjøttkaken sammenlignet med et ubehandlet produkt.

Eksempel 7

Dette forsøk ble utført i tre deler:

I. 48 g teksturert vegetabilsk protein ("Supro 50"

Ralston Purina) ble brakt i kontakt med 196 g av en 1%-ig natrium-hydroxydoppløsning og blandet i en matblander forsynt med en piskeanordning inntil man fikk en jevn tekstur, efter ca. 5 minutters blandetid. I60 g safflorolje ble så tilsatt, og blandingen omrørt ved høy hastighet inntil en emulsjon var dannet. Den således dannede emulsjons pH var 11,7- Emulsjonen ble så brakt i kontakt med 8 g av en 85%-ig oppløsning av fosforsyre for å senke emulsjonens pH til dens isoelektriske punkt, ca. 7,5- Det dannede produkt var en fast granulær gel. En prøve av gelen ble kokt i vann i 5 minutter og viste en ubetydelig mengde fritt fett. II. Den mikroinnkapslede safflorolje ble så blandet sammen med malt, mager biff i forholdet 6oo g biff til 400 g innkapslet olje. III. Under anvendelse av blandinger av malt biff og innkapslet olje som beskrevet i del II, ble der fremstilt en kjøtt-pudding i henhold til følgende oppskrift:

Fremgangsmåte:

1. Blandingen av innkapslet olje og biff, brødsmuler, gulrot, tomatsaus, salt og pepper ble blandet sammen. 2. Eggene og melken ble pisket sammen og derpå blandet med blandingen fra trinn 1.

3- Den dannede blanding ble anbrakt i en puddingform og stekt ved l63°C i 1,5 timer.

Resultatet var et godt teksturert produkt uten tegn på fritt fett. smaken var god uten noen uheldig smak av vegetabilsk olje. En laboratorie-fettanalyse viste 15% fett i den ferdige kjøtt-pudding, 13% beregnet som vegetabilsk olje og resten tilskrevet de andre bestanddeler.

Eksempel 8

100 g malt cheddarost ble brakt i kontakt med 50 g av en 4%-ig oppløsning av nat riumhydroxyd og derpå blandet i en "Waring blender" inntil homogen. Den homogene blandings pH var 9,3. Blandingen ble brakt i kontakt med 5 g av en 85%-ig oppløsning av

fosforsyre, hvilket ga en pH på 4,7. Blandingen tyknet og dannet en smulderbar gel. Gelen ble tørret i en sveveskiktstørrer under dannelse av et granulært til pulverformig materiale uten noen tegn på fritt fett. En prøve av det tørrede materiale ble stekt 1 en ovn og ga et velsmakende pulver med en ristet ostesmak.

Eksempel 9

Ku-avskjær inneholdende ca. 50% fett og 50% magert kjøtt,

ble behandlet ved fremgangsmåten i eksempel 2. Det således dannede materiale ble så blandet med ytterligere ku-avskjær i forholdet 20% behandlet materiale til 80% ubehandlet materiale. Det blandede materiale ble underkastet en standard bakteriologisk platetelling og sammenlignet med en lignende prøve av 100% ubehandlet ku-avskjær. Resultatene var som følger: Total platetelling før behandling: 12.000 organismer/g Total platetelling efter behandling: <10 organismer/g Total platetelling av blandet materiale: 710 organismer/g Den steriliserende virkning av mikroinnkapslingsprosessen er herved demonstrert klart.

Eksempel 10

200 g finmalt okseben inneholdende ca. 55 vekt% vann og ca.

23 vekt% protein ble oppvarmet til en temperatur på ca. 55°C.

Efter overføring av oppslemningen til en "Waring blender" ble 2 g natriumhydroxyd tilsatt, og oppslemningen ble blandet i 1 minutt. Den alkalibehandlede oppslemning fikk lov til å stå i ytterligere 2 minutter og ble så igjen blandet i 15 sekunder. Med blanderen fremdeles i gang ble 4 g 85%-ig oppløsning av fosforsyre iblandet for å danne en emulsjon. Det proteinholdige materiale i emulsjonen aggregerte i løpet av få sekunder til det punkt hvor røreren ikke lenger blandet effektivt, og blanderen ble stanset. Blandingen ble fortsatt ved håndrøring inntil man fikk en jevnt aggregert tekstur. Oppslemningens pH var 12,4 efter tilsetning av natriumhydroxyd,

og 7,5 efter tilsetningen av fosforsyre.

En prøve av den aggregerte blanding ble anbrakt i et beger inneholdende koldt vann, og et lignende glassbeger ble fremstilt med en prøve av ubehandlet malt benmateriale. Efter at prøvene var omrørt for å dispergere blandingene i vannet, ble begge prøver oppvarmet samtidig under leilighetsvis omrøring inntil begge blandinger kokte. Efter noen få minutters kokning ble begge prøver tatt av varmen og hensatt inntil de var kolde. Efter avkjøling kunne fritt fett observeres på overflaten av vannet inneholdende den ubehandlede benblanding, mens der på overflaten av vannet

inneholdende den behandlede prøve ikke ble iakttatt noe fett. Dette forsøk viser effektiviteten av fremgangsmåten for mikroinnkapsling av fett.

Det aggregerte materiale ble så tørret i en laboratorie-sveveskiktstørrer, hvilket ga et granulært til pulverformig fritt rislende kornformig materiale med brun farve og inneholdende malte benpartikler. Ingen tegn på fritt fett ble iakttatt.

Eksempel 11

En forsyning av fjærkre-behandlingsavfall inneholdende halsene og ryggene erholdt som biprodukt ved nedbrytningsbehand-lingen i fjærkre-pakkeaniegg, ble malt i en standard kjøttkvern forsynt med en 3,2 mm kutter. Det dannede materiale var oppslem-ningslignende med åpenbare tegn på fritt fett og vann. 200 g av denne oppslemning, som på forhånd var omrørt til å gi en jevn blanding, ble oppvarmet i en koker med vannkappe til en temperatur på ca. 55°C. Den oppvarmede oppslemning ble så overført til en "Waring blender" og 2 g natriumhydroxyd ble tilsatt for å oppløse det proteinholdige materiale. Oppslemningen ble omrørt i 1 minutt og fikk lov til å stå i ytterligere 2 minutter. Efter henstand ble oppslemningen igjen omrørt i 15 sekunder, og mens røreren fremdeles var i gang, ble 4 g 85%-ig fosforsyre tilsatt til emulsjonen. Efter noen få sekunder aggregerte emulsjonen til et punkt hvor rørebladet ikke lenger blandet effektivt og maskinen ble stanset. Blanding ble fortsatt ved håndrøring inntil fosfor-syren var blitt omhyggelig blandet inn og et ensartet aggregat var dannet. En prøve av det behandlede aggregatmateriale ble anbrakt i et beger med koldt vann, og en lignende prøve av ubehandlet materiale ble likeledes fremstilt i et annet beger. De to prøver ble omrørt for å dispergere dem omhyggelig i det kolde vann og ble så oppvarmet samtidig inntil vannet i begge prøver kokte. Kokingen fikk lov til å fortsette i et tidsrom på fra 2 til 3 minutter, hvorpå prøvene ble tatt av varmen og fikk lov til å avkjøle. Efter avkjøling hadde den ubehandlede prøve åpenbare tegn på fritt fett på overflaten av vannet, mens den behandlede prøve ikke ga noen åpenbare tegn på fritt fett, og således demonstrerte den effektive mikroinnkapsling av fettet .

Eksempel 12

200 g hønseavfall fremstilt som beskrevet i eksempel 11,

ble oppvarmet til en temperatur på ca. 54>5°C. Ca. 0,25 g papain, et proteolytisk enzym, ble tilsatt til den oppvarmede blanding som ble omrørt for å dispergere papainet. Blandingen ble overført til en "Waring blender" hvor skålen på forhånd var oppvarmet for å forhindre avkjøling av det oppvarmede hønseavfall. Ved omrøring av blandingen fikk man en hurtig forandring i viskositeten efter som proteinet ble oppsluttet. Denne fremgangsmåte førte til en bevegelig væske med utseende av en emulsjon. Prøveoppslutningen ble delt i to like deler, idet en del (ca. 100 g av det opp-sluttede materiale) ble behandlet med 1 g natriumhydroxyd og om-rørt i en "Waring blender" ved en temperatur på ca. 52°C i 30 sekunder. Oppslemningen fikk lov til å stå i 2 minutter og ble så omrørt igjen i ca. 15 sekunder i løpet av hvilken tid 2 g 85%-ig fosforsyre ble tilsatt, hvilket førte til en svak fortykning av det således dannede aggregat. Denne prøve og den ubehandlede prøve ble anbrakt i separate begerglass med koldt vann og oppvarmet samtidig inntil kokning. Prøvene fikk så stå inntil de var avkjølt, hvorefter tegn på fritt fett var synlig på overflaten av den ubehandlede prøve. Den behandlede prøve viste ingen syn-lige tegn på fritt fett, hvilket viser at fettet som var tilstede i den, var blitt effektivt mikroinnkapslet.

Eksempel 13

200 g hønseavfall fremstilt som omtalt i eksempel 11, ble oppvarmet til ca. 6o°C, 2 g natriumhydroxyd ble tilsatt og rørt inn i hønseoppslemningen som derpå ble overført til en "Waring blender" hvor oppslemningen ble blandet i ca. 1 minutt og fikk så stå i ca. 2 minutter. Oppslemningen ble igjen omrørt i 15 sekunder, og mens blanderen fremdeles var i gang, ble 4 g 85%-ig fosforsyre tilsatt. Oppslemningen tyknet hurtig, og effektiv omrøring med røreren opphørte. Maskinen ble stanset, og et jevnt aggregat ble fremstilt ved håndrøring. Oppslemningens pH var 12,1 efter tilsetning av natriumhydroxydet og 7,3 efter tilsetningen av fosfor-syren.

Det dannede aggregat ble overført til et på forhånd oppvarmet beger og omrørt for hånden i noen få sekunder for å fordele varmen, hvo refter 0,5 9 papain, et proteolytisk enzym, ble blandet inn under fortsatt håndomrøring. Efter ca. 30 sekunder begynte aggregatet å bli flytende, og efter 2,5 minutter var der dannet en flytende oppløsning. Den flytende oppløsning ble så oppvarmet til kokning og efter kokning i ca. 2 eller 3 minutter, fikk oppløs-ningen lov til å avkjøles. Intet tegn på fritt fett var iakttag-bart på overflaten av den flytende oppløsning, hvilket viser at fettet deri var effektivt mikroinnkapslet.

Eksempel 14

Et høyt lipidholdig forsupplement ble fremstilt på følgende måte. Et 757 1 vertikalt rustfritt stålkar forsynt med en kraftig rører med en omdreiningshastighet på ca. 34 r/min ble fylt med 204 kg vann på ca. 65°C. Med den kraftige rører i gang ble 45j4 kg soyamel og 15,9 kg solsikkemel blandet i vannet inntil omhyggelig vætet. Et oppløsningsmiddel i form av 2,5 kg natriumhydroxyd oppløst i 9,1 kg vann ble tilsatt til oppslemningen, og blandingen ble fortsatt i ca. 10 minutter. Derpå ble 40,8 kg talg ved 45°C tilsatt og blandet i ytterligere 5 minutter. Blandingen ble pumpet til et 757 1 vertikalt rustfritt stål-lagerkar forsynt med konisk bunn med et utløp på ca. 5 cm i diameter. Fra lager-karet ble blandingen pumpet til en stenmølle (modell 830 erholdt fra Moorehouse Industries, Fullerton, California) med møllen inn-stilt på en spalte på 0,20 mm. Den dannede emulsjon ble tømt i en blander, og når ca. halvparten av ovenstående emulsjon var over-ført til blanderen, ble 9,1 kg 75%-ig fosforsyre tilsatt blanderen under omrøring. Omrøringen fortsatte inntil en fast gel var dannet. Gelen ble så overført, til en landbrukstørrer (Heil Model S75-22B) som arbeidet med en utløpstemperatur mellom 82 og 88°C. Produktet ble tørret inntil dets fuktighetsinnhold var ca. 10 - 14%. En liten mengde (ca. 1,13 kg) av et absorberingsmiddel i form av calciumsilikat ("Microcell E" solgt av Johns Manville) ble tilsatt til sluttproduktet for å forbedre rislingsegenskapene. Produktet erholdt fra tørreren var et mørkebrunt, luktløst pulver. Partikkelstørrelsen varierte fra meget fin til aggregatpartikler på ca. 6,35 mm i diameter. Det erholdte produkt var lett å håndtere og kunne anbringes i papirsekker uten synlig migrering eller utlutning av lipidmaterialene. Produktet inneholdt ca. 35 vekt% lipider og var egnet for blanding med vanlige typer av forblandinger.

Eksempel 15

Et forsupplement fremstilt i henhold til fremgangsmåtene angitt i eksempel 14, ble prøvet på dets virkning på fettinnholdet i kumelk. Tre forblandinger ble fremstilt for anvendelse i for-søket , idet den første blanding var grunnblandingen som ikke inneholdt noe forsupplement ifølge oppfinnelsen. De andre to forsøks-blandinger inneholdt 10 vekt%, hhv. 20 vekt%, av et forsupplement fremstilt i henhold til fremgangsmåtene i eksempel 1. Tabell 1 viser sammensetningen av hver av de tre blandinger.

Hver av de tre blandinger ble matet til den samme ku under i det vesentlige samme betingelser. Kua ble matet med hver av blandingene separat i en periode på 6 dager hver. Hver dag ble den totale melkeproduksjon av kua målt, og melken ble analysert på fettinnhold. Resultatene av denne fremgangsmåte er angitt i tabell 2.

Som vist i tabell 2, ble melkeproduksjonen av kua bare svakt påvirket av tilsetningen av forsupplementer mens det dannede fettinnhold øket bemerkelsesverdig. Når f.eks. blanding nr. 1 inneholdende 10% av f orsupplementet ifølge f or el igger.de oppfinnelse ble matet til kua, øket fettinnholdet av melken med 20% over fettinnholdet i melk produsert mens kua var på grunnblandingsfor. Blanding nr. 2, inneholdende 20% forsupplement, førte til en 23% økning av fettinnhold i melken.

Eksempel 16

Metodene i eksempel 15 ble fulgt med den unntagelse at forsupplement innholdet ble hevet til 30 vekt%. Tabell 3 viser inn-holdet av forsøksblandingen og grunnforene, og tabell 4 viser

de erholdte resultater:

Som det vil sees fra tabell 4, førte forsøksblanding nr. 3 som inneholdt 30 vekt% forsupplement, til en forbausende økning på ca. 26% i fettinnholdet av den produserte melk.

Eksempel 17

Mykt avfall (sau og kvegtarmer) inneholdende ca. 50% fett D.M.B, ble ført gjennom en "Rryma plate mill" med 8 mm hull. Det erholdte produkt var et tykt homogenat. Det ble tilsatt til en Leyland blander, og 1% natriumhydroxyd (i vann) ble innført i

5 minutter. Dette førte til geldannelse. Saltsyre ble så tilsatt

(33%-ig kommersiell oppløsning) for å senke pH til 3,5. Gelen sto over natten for synerese og ble tørret den påfølgende morgen gjennom en ringtørrer. En analyse av det tørrede produkt ga følg-ende resultat:

Foringsforsøk

Den følgende overgangsmetode ble anvendt og matet til en melkeproduserende ku.

Periode I - 7 dagers foring a 4,5 kg bygg pr. hode og dag. Periode II - 10 dagers foring a 3,2 kg bygg og 1,4 kg

produkt pr. hode og dag.

Periode III - 10 dagers foring å 4,5 kg bygg pr. hode og dag.

Velsmakelighetsproblemer oppsto og ble overvunnet ved å anvende flytende melasse. Merk imidlertid at produktet var 30% forkonsentrat sammenlignet med 10-15% i en kommersiell situasjon.

Daglige melkeutbytter og melkesammensetninger ble nedtegnet. For analyseformål ble data fra de siste 7 dager i hver kontroll-periode og de siste 5 dager i behandlingsperioden anvendt.

Resultater

Disse er angitt for melk og fett i den efterfølgende tabell.

Claims (4)

1. Fremgangsmåte ved fremstilling av mikroinnkapslede, Iipidholdige næringsmiddel- og fortilsetningér, karakterisert ved at (a) partikkelformig, spisbart, proteinholdig materiale valgt fra gruppen bestående av dyreben, dyrevev, fiskeben, fiskevev, fjærkreben, fjærkrevev, vegetabilsk protein, melkevalle og/eller collagen, oppløses i vann med en tilstrekkelig mengde natriumhydroxyd til å gi en pH på 9-13, eventuelt under maling, (b) en emulsjon fremstilles på kjent vis ved sammen-blanding av flytende lipid og oppløst, proteinholdig materiale idet lipidet utgjør den disperse fase og proteinmaterialet den kontinuerlige fase, og hvor totalblandingen av protein og lipid består av fra 5 til 94 vekt% protein og fra 6 til 95 vekt% lipid, og (c) emulsjonen bringes -i kontakt med en tilstrekkelig mengde av et pH-justerende middel for å senke emulsjonens pH til dens isoelektriske punkt eller lavere, hvorved proteinet oppnåes i aggregert form og lipidet mikroinnkapsles.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at lipidmatérialet er flytende eller oppvarmes til minst dets smeltepunkt før blandingen med det oppløste proteinholdige materiale.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at pH innstilles på emulsjonens isoelektriske punkt, som er fra 3,0 til 8,5.

4. Fremgangsmåte ifølge krav 1-3, karakterisert ved at emulsjonen dannes ved en temperatur fra 40° til 60°C.