NO20120237A1 - Pellets av vegetabilsk protein - Google Patents

Abstract

SAMMENDRAG Pellets bestående av tørkede sammenpressede proteiner og med et fuktighetsinnhold på maksimum 11,5% er beskrevet. Disse proteiner omfatter vitalt gluten. En fremgangsmåte for fremstilling av disse pellets og anvendelsen i fiskefôr er også beskrevet.

Description

Teknisk område

Den foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte for fremstilling av pellets av tørt vitalt hvetegluten og dets anvendelse i fiskefor.

Bakgrunn for oppfinnelsen

Proteiner brukes i diverse anvendelser fra næringsmiddel- til ikke-nærings-middelanvendelser. Fortiden er disse proteiner hovedsakelig tilgjengelige i en tørket pulverform.

Fiskeoppdrett er en industri i økende frengang av verden. Fiskefor for oppdrettsfisk produseres vanlig i form av pellets.

WO 98/49904 vedrører dannelse av porøse forpellets ved ekstrusjon, tørking og absorbering av olje inn i de nevnte pellets ved vakuumbelegging. I tillegg er ekstrudert fiskefor meget ømtålig og må transporteres ved bruk av spesialiserte systemer for å minimere skade.

En alternativ metode (WO 97/22265) foreslår belegging av ekstrusjons-dannede pellets med vannoppløselige stivelser. Anvendelsen av stivelser i blandingen er uøkonomisk i og med at de ikke (eller bare dårlig) fordøyes av fisk. De har derfor ikke noen ernæringsverdi og er betraktet nærmest som en bortkastet utgift.

EP 0711510 vedrører en prosess for produksjon av fermenterende materi-aler. I et mellomtrinn fremstilles pellets av tørkede gluten produkter og fuktighetsinnholdet etter granulering er i området fra 12 til 18%. Det vises klart at muligheten for å danne pellets er avhengig av fuktighetsinnholdet og denaturering av proteinene.

US 5.102.671 vedrører en prosess for fremstilling av forpellets. Hveteglutenet tilsettes bare i en størrelsesorden på 1 til 3%.

EP 0838159 beskriver en metode for størrelsesreduksjon av fuktig gluten. Metoden anvender vått gluten for størrelsesreduksjon. Granulene lagres ved temperaturer under 0°C.

EP 1527700 beskriver fiskefor og en prosess for fremstilling av dette. Blandingen omfatter maksimum 75% gluten og i tillegg til proteinene er avskallede oljefrø tilstede.

US 6.309.680 vedrører en pelletiseringsprosess hvori hvetegluten denatureres.

Det er derfor et klart behov for en alternativ og mer økonomisk metode for fremstilling av pellets bestående av tørkede sammenpressede proteiner, og mer spesielt som fremdeles omfatter vitalt hvetegluten. Den foreliggende oppfinnelse tilveiebringer en slik metode.

Oppsummering av oppfinnelsen

Den foreliggende oppfinnelse vedrører en pellet bestående av sammenpressede proteiner og har et fuktighetsinnhold på maksimum 12%, hvori proteinene omfatter vitalt hvetegluten, og som foretrukket består av slikt vitalt hvetegluten.

Videre vedrører den foreliggende oppfinnelse en fremgangsmåte for fremstilling av pellets av sammentrykte proteiner, omfattende vitalt hvetegluten idet den nevnte fremgangsmåte omfatter de følgende trinn: a) protein omfattende vitalt hvetegluten mates inn i et passende utstyr; b) i utstyret tilveiebringes oppvarmet luft eller damp for å øke temperaturen av proteinene og/eller fuktighetsinnholdet med 0 til 5%, foretrukket opp til 3%; c) de oppvarmede proteiner sendes gjennom en dyse for oppnåelse av pellets; og

d) de oppnådde pellets oppsamles.

Oppfinnelsen vedrører videre en fremgangsmåte hvori dysen har et forhold

(A) mellom tykkelse og diameter på 10 til 25.

Videre er temperaturen for trinn b) valgt slik at forholdet (B) mellom nevnte

temperatur og (A) er fra 2 til 8, mer spesifikt er temperaturen fra 50 til 80°C.

Videre vedrører oppfinnelsen en fremgangsmåte hvori i det minste

15 vekt% av proteinene har en partikkelstørrelse på 200 um eller mer.

Endelig vedrører oppfinnelsen et fiskefor omfattende nevnte pellets ifølge den foreliggende oppfinnelse og egnede fiskeforbestanddeler.

Detaljert beskrivelse

Den foreliggende oppfinnelse vedrører en pellet bestående av sammenpressede proteiner, og fuktighetsinnholdet av pelleten er maksimum 12%. De sammenpressede proteiner omfatter vitalt hvetegluten eller består hovedsakelig av vitalt hvetegluten. I en ytterligere utførelsesform har pelletene et fuktighetsinnhold på maksimum 11,5%, foretrukket maksimum 10%, mer foretrukket maksimum 8%, mest foretrukket maksimum 6%. Pelletene består av tørkede sammenpressede proteiner, mer foretrukket tørket vitalt gluten, mest foretrukket tørket vitalt hvetegluten. Tørrsubstansen av pelletene utgjøres utelukkende av sammenpressede proteiner.

De således dannede pellets er teksturisert, er stabile ved transport og stabile under lagring. Der er ikke noen muggdannelse iakttatt under lang tids lagring.

Proteinene kan ha vegetabilsk eller animalsk opprinnelse.

Det vegetabilske protein er valgt fra gruppen bestående av belgeplante-baserte proteiner, proteiner fra proteaginøse planter og cerealbaserte proteiner, deres krysninger og blandinger derav. Proteinene fra belgeplanter er valgt fra gruppen bestående av proteiner fra bønne, soyabønne, erter, lupin og alfalfa. De proteaginøse planter er solsikke-, rapsfrø-, linfrø- og peanøttplanter. Bare proteinene fra disse proteaginøse planter er av interesse for den foreliggende oppfinnelse. De cerealbaserte proteiner er oppnådd fra mais, hvete, ris, rug, havre og sorghum. Foretrukket er det vegetabilske protein avledet fra hvete eller mais og blandinger derav, mer foretrukket vitalt hvetegluten.

Gluten er det protein som finnes i mange frø og cerealer som for eksempel hvete, mais, havre, rug og bygg. Betegnelsen "gluten" som anvendt heri refererer til gluten fra en hvilken som helst tilgjengelig kilde og blandinger av gluten fra forskjellige kilder. Vitalt hvetegluten har evnen til å være meget elastisk når vann tilsettes. Dette skiller det fra andre vegetabilske proteiner.

Pellets omfatter frø, granuler og andre typer partikler i den utstrekning det dreier seg om sammenpresset materiale.

Uten å gå inn i noen detaljert forklaring viser den foreliggende oppfinnelse at tørrsubstansen av det vitale hvetegluten og fuktighetsinnholdet av de endelige pellets er viktig for å være i stand til å fremstille stabile pellets av sammenpressede proteiner, og hvori vitaliteten av hveteglutenet er opprettholdt.

Videre vedrører den foreliggende oppfinnelse en fremgangsmåte for fremstilling av pellets av sammenpresset protein inneholdende vitalt hvetegluten idet den nevnte fremgangsmåte omfatter de følgende trinn: a) mating av proteiner til et passende utstyr; b) i utstyret tilveiebringes oppvarmet luft eller damp for å øke temperaturen av proteinet og/eller fuktighetsinnholdet med 0 til 5%, foretrukket opptil 3%; c) de oppvarmede proteiner sendes gjennom en dyse for oppnåelse av pellets; og

d) pelletene oppsamles.

Å styre den mulige tilsetning av fuktighet (fra 0 til 5%, foretrukket opp til 3%)

er et vesentlig trekk for til slutt i trinn d) å oppsamle pellets omfattende vitalt gluten.

Pelletene ifølge den foreliggende oppfinnelse kan fremstilles ved (a) å mate proteinet inn i et pelletiseringsutstyr og (b) å forme proteinet til pellets av sammenpressede proteiner.

Proteinet kan innføres i en forkondisjoneringsinnretning (= passende utstyr) hvori proteinene kontinuerlig blandes, oppvarmes og fuktes ved injeksjon av tørket luft, varmt vann og/eller damp.

De fleste forkondisjoneringsapparater inneholder ett eller to blande/trans-portelementer som består av roterende akslinger med radielt påsatte skrå skovler. Utstyret anvendt for forkondisjoner inkluderer atmosfæriske eller trykksatte kamre.

Fuktighet tilsettes i en mengde på 0 til 5 vekt% av de tørre proteiner som går inn i forkondisjoneringsapparatet, foretrukket opptil 3%.

Den forkondisjonerte blanding føres så inn i en presse utstyrt med dysehull for oppnåelse av pellets.

Proteinene kan bringes direkte inn i en presse når denne er utstyrt med et ytterligere innløp for tørr luft, varmt vann og/eller damp.

Det er overraskende blitt funnet at konfigurasjonen av dysen er slik at forholdet (A) mellom tykkelse og diameter av dysen er fra 10 til 25. Dette spesifikke opplegg tillater fremstilling av pellets bestående av tørkede sammenpressede proteiner med et maksimum fuktighetsinnhold på 12% og hvori proteinene omfatter vitalt gluten.

Med et forhold (A) på 10 er faktisk den passende temperatur 80°C, mens ved et forhold (A) på 25 er den egnede temperatur 50°C. Temperaturen i trinn b) velges slik at forholdet (B) mellom nevnte temperatur og (A) er fra 2 til 8.

Mer spesifikt er temperaturen fra 50 til 80°C.

Ifølge en foretrukket utførelsesform har dysen et forhold (A) på 10 og temperaturen er 80°C, som resulterer i et forhold (B) på 8. Disse betingelser tillater oppnåelse av pellets omfattende vitalt hvetegluten. Etter oppsamling av pelletene blir disse malt og det bekreftes at hveteglutenet fremdeles er vitalt.

Ifølge en ytterligere foretrukket utførelsesform har dysen et forhold (A) på 25 og temperaturen er 50°C, som gir et forhold (B) på 2. Etter oppsamling av pelletene bekreftes det at hveteglutenet fremdeles er vitalt.

Et forhold (B) mellom temperatur og forholdet (A) på mellom 2 og 8 unngår blokkering av pelletiseringen og proteinet hydrolyseres ikke ved at det vitale hvetegluten opprettholder sin vitalitet.

Det er overraskende funnet av pelletene inneholdende vitalt hvetegluten kan fremstilles ved (a) innmating av proteinet og (b) forming av proteinet til pellets, ved å etablere et passende forhold mellom temperatur og forholdet (A) for dysen.

Valget av pelletform, volum og vekt vil selvfølgelig avhenge av den ønskede anvendelse. For eksempel vil forskjellige fisketyper kreve forskjellige pellets. Pelleten ifølge den foreliggende oppfinnelse kan tilpasses for en hvilken som helst type av oppdrettsfisk inklusive "yellowtail", havbrass (pagell), kveite, "yellow jack", karpe, ørret, ål, steinbit/malle, reker og, mest foretrukket, laks. De spesifikke (ernæringsmessige og fysiske) krav for hver av disse fisketyper vil være kjent for den fagkyndige.

Fremgangsmåten for fremstilling av pelletene ifølge den foreliggende oppfinnelse kan omfatte et ytterligere trekk med å behandle pelletene med damp i 1 til 30 sekunder. Denne enkle prosedyre tillater at overflaten av pelleten herdes. Tykkelsen av det herdede lag vil øke med lengden av dampbehandlingen og vil påvirke synkeegenskapene av de resulterende pellets. Denne dampbehandling kan således anvendes for å sikre at pelletene har den riktige flyteevne. Den vil også forbedre pelletenes motstand mot fysisk belastning, for eksempel under lagring, transport og forsendelse. Etterbehandlingen bør være tilstrekkelig til å herde overflaten mens vitaliteten av hveteglutenet opprettholdes.

Videre vedrører oppfinnelsen en fremgangsmåten hvori proteinene i trinn a) har en effektiv partikkelstørrelse for i trinn d) å oppnå egnede pellets, mer spesifikt ved at minst 15 vekt% av proteinene (basert på tørr substans) har en partikkel-størrelse på 200 um eller mer. Den egnede partikkelstørrelse unngår blant annet at utstyret for fremstilling av pelletene blir blokkert av støvende proteinmaterialer. Spesielt gir vitalt hvetegluten med en partikkelstørrelse på 200 um eller mer overlegne resultater for oppnåelse av pellets.

Videre vedrører oppfinnelsen fiskefor omfattende pelletene ifølge den foreliggende oppfinnelse og i tillegg egnede fiskeforbestanddeler. Slike egnede fiskeforbestanddeler kan uten begrensning inkludere lipider, ett eller flere karbo-hydrater, vitaminer og mineraler som ernæringsmessig behøves av fisk, amino-syrer, pigmenter, anti-oksidanter, fargemidler, enzymer, karotenoider, konserver-ingsmidler, pro- og/eller prebiotika, sporelementer og hvilke som helst andre forbindelser vanlig anvendt i små mengder i forblandinger.

Den foreliggende oppfinnelse har minst de følgende fordeler:

under transport unngår pelletene støvdannelse og tømmingen av

transportanordningene foregår mer effektivt;

pelletene bevirker også en mer effektiv spredning av materialet når

dyrene fores;

innlemmelsen av disse pellets i fiskefor er mer effektivt.

Oppfinnelsen skal nå beskrives mer detaljert ved hjelp av de følgende ikke-begrensende eksempler.

Eksempler

Eksempel 1:

25 kg vitalt hveteglutenmel (CGIuvital 21000 - Cargill) ble kontinuerlig sendt fra en vertikal blander inn i et forkondisjoneringsapparat med roterende aksling forsynt med blader hvori damp ble tilført og resulterte i en temperatur av hveteglutenet på 50 til 55°C og i vanntilsetning på mellom 1% og 3%.

Det forkondisjonerte hvetegluten ble ført inn i en Robinson Milling (UMT) laboratorie monovalsepresse utstyrt med 4<*>50 mm formdysehull med 4 mm diameter og 50 mm lengde. Pelletene ble siktet og avkjølt til romtemperatur. Hveteglutenpelletene var vitale etter på nytt å ha blitt malt.

Eksempel 2:

25 kg blandinger av vitalt hveteglutenmel (C<*>Gluvital 21000 - Cargill) og maisglutenmel ("corn gluten meal", C<*>13871 - Cargill) i forskjellige forhold (se tabell 1) ble kontinuerlig ført fra en vertikal blander til det samme forkondisjoneringsapparat hvori også her damp ble tilsatt til å resultere i en meltemperatur på 50 til 55°C og en vanntilsetning på maks 3%.

De kondisjonerte blandinger føres gjennom den samme presse og siktes og avkjøles til romtemperatur.

Hveteglutenet i pelletene var vitalt etter på nytt å ha blitt malt.

Eksempel 3:

Vitalt hveteglutenmel (C<*>Gluvital - Cargill) ble ved romtemperatur kontinuerlig ført fra en silo til forkondisjoneringsapparatet, en "turbulator" blander med dampinjeksjon. Damp ble tilført for å nå temperaturer i et område på 50 til 55°C og en fuktighetsøkning i melet på 2%. De kondisjonerte produkter sendes kontinuerlig inn i en Heessen V3-30 presse med hydraulisk valseregulering. Pressen var utstyrt med en 3<*>65 mm formdyse. Pelletene ble avkjølt og siktet. Hveteglutenet var fremdeles vitalt etter maling av pelletene.

Eksempel 4:

Blandinger med forskjellige forhold (se tabell 2) av vitalt hvetegluten (C<*>Gluvital - Cargill) og maisglutenmel ("corn gluten meal" - C<*>13871 - Cargill) ble sendt til et forkondisjoneringstrinn ("turbulator" blander med dampinjeksjon). Damp ble tilført for å nå måltemperaturer i området fra 50 til 55°C og å nå en fuktighetsøkning på 2%. De kondisjonerte produkter ble kontinuerlig matet inn i en Heessen V3-30 presse med hydraulisk valseregulering. Pressen var utstyrt med en 3<*>65 mm formdyse. Pelletene ble avkjølt og siktet.

Hveteglutenet var etter maling av pelletene fremdeles vitalt.

Eksempel 5:

Vitalt hvetegluten (C<*>Gluvital - Cargill) ble ført fra en silo til et forkondisjoneringsapparat (forsynt med roterende aksling med blad) i en rate på 6,5 tonn per time. Damp ble tilført for å nå temperaturer i området 69 til 80°C og en fuktighets-økning på 1 til 2%. De kondisjonerte produkter ble sendt kontinuerlig til en CPM 3000 pelletpresse. Pressen var utstyrt med en 6<*>65 mm formdyse. Pelletene ble siktet og avkjølt. Hveteglutenet var fremdeles vitalt etter dette pelletiseringstrinn.

Det ble fremstilt 500 tonn hveteglutenpellets.

Eksempel 6:

25 kg maisglutenmel ("corn gluten meal", C<*>13871 - Cargill) ble kontinuerlig ført fra en vertikal blander inn i et forkondisjoneringsapparat med roterende aksler forsynt med blad og hvori damp ble tilført, og som resulterte i en temperatur i maisglutenet på 45°C til 75°C og i vanntilsetning på maksimum 3%.

Det forkondisjonerte maisgluten ble ført inn i en Robinson Milling (UMT) laboratorie monovalsepresse utstyrt med en 4<*>50 mm formdyse (dysehull med 4 mm diameter og 50 mm lengde). Pelletene ble siket og avkjølt til romtemperatur. Maisglutenpelletene var vitale etter på nytt å ha blitt malt.

Claims (6)

1. Pellet med et fuktighetsinnhold på maksimum 11,5%, der tørrsubstansen av pelleten i hovedsak består av sammenpressede proteiner,karakterisert vedat proteinene omfatter vitalt gluten.

2. Pellet ifølge krav 1, karakterisert vedat fuktighetsinnholdet er maksimum 10%.

3. Pellet ifølge krav 1 til 2, karakterisert vedat fuktighetsinnholdet er maksimum 8%.

4. Pellet ifølge krav 1 til 3, karakterisert vedat fuktighetsinnholdet er maksimum 6%.

5. Pellet ifølge et hvilket som helst av kravene 1 til 4karakterisert vedat proteinene består av vitalt gluten.

6. Pellet ifølge krav 5, hvori proteinene hovedsakelig består av vitalt hvetegluten.