WO2012123422A2 - Verfahren zur aufbereitung von seetang - Google Patents

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    • A61K2236/30—Extraction of the material

Definitions

  • the present invention relates to a process for the treatment of seaweed, which are suitable for direct application in the food industry, as a dietary supplement as well as in the animal feed industry and the products which are prepared by the process according to the invention.
  • Sea kelp is commonly referred to as any of the sea floor life forms that are multicellular thalli.
  • Seaweed is found e.g. among the green algae, red algae and brown algae.
  • Seaweed is comparatively rich in minerals, trace elements and vitamins.
  • the trace elements of seawater are accumulated in kelp and are therefore available in seaweed products in bioavailable form.
  • calcium, magnesium, iron and potassium they contain the trace elements iodine, copper, zinc and selenium, along with manganese, strontium, molybdenum or germanium.
  • the broad spectrum of vitamins includes the vitamin B complex including vitamin B12, which is otherwise found only in animal products. These components are particularly important for a healthy diet, the immune system, but also for skin, hair, nails and connective tissue of particular importance.
  • carrageenan which can preferably be enriched from red algae species such as Chondrus crispus, Gigartina stellata, Furcellaria, Hypnea spp., Eucheuma spinosum and Euchemia cottonii.
  • Carrageenan is a collective name for a group of long-chain carbohydrates (polysaccharides). These are linear, anionic hydrocolloids.
  • carrageenan is used as a gelling agent for slimming and light products and in meat products, as well as thickening agents in cold-mix jams, baby food, dairy products, milkshakes, ice cream and desserts.
  • Carrageenan is also used in the cosmetics industry eg in toothpaste. Available on the market are pure carrageenan extracted from seaweed (E 407) and semi-refined carrageenan (SRC; E407a). There is no distinction between E407 and E407a in the EU countries. In the US, both forms are equivalent to pure carrageenan and SRC.
  • SRC is obtained by boiling the kelp with KOH (about 10%) at high temperature (80 ° C - 100 ° C) and several hours (> 3 hours) to remove any matter except carrageenan and cellulose from the seaweed .
  • This method is very energy-intensive, harmful to the environment and must be carried out with increased caution due to the concentrated alkali solutions.
  • this treatment destroys, degrades or removes all valuable bioactive substances such as vitamins, minerals, carbohydrates, proteins and fats from the seaweed.
  • the resulting SRC is brown in color and usually contains high bacteria. Germ numbers are due to the long drying outdoors and high humidity. Manufacturers of kelp products are mostly found in tropical countries. SRC is therefore not suitable for human consumption.
  • PNG Philippine Natural Grade
  • PES Processed Eucheuma Seaweed
  • Cooking at high temperatures also serves the purpose of further transforming the carrageenan and thus enhancing its gelling properties.
  • two reactions take place, by which the carrageenan is transformed.
  • the sulfate group is removed at the 6-position of the galactose units to form KS0 4 .
  • dehydration of the desulfated galactose unit occurs at the 3- and 6-positions, which leads to a reorientation of the polymer and finally to ring closure.
  • the Result is thus a desulfation by ring formation.
  • the more of these 3,6-anhydrogalactose compounds are present, the stronger the gelling properties of the carrageenan. Therefore, for the recovery of more gelling carrageenan, in principle, a temperature of 60 ° C or higher is necessary to achieve this chemical transformation.
  • Both kelp products SRC and pure carrageenan only contain the polymers but no longer the valuable bioactive substances. Also, the PNG / PES contains no valuable bioactive substances. Both methods continue to rely on cooking at at least 60 ° C but preferably at temperatures around 80 ° C and higher to allow modification of the carrageenan.
  • the aim of the present invention is to provide a method by which seaweed products can be produced in which, in addition to carrageenan, the valuable bioactive substances are retained as well. Due to the content of bioactive substances, these seaweed products are better suited than SRC or pure carrageenan for direct use in the manufacture of finished products, for consumption, for cosmetics, as food supplements or animal feed. It is not an object of the present invention to achieve the highest possible carrageenan content or to isolate as much carrageenan from the seaweed treated according to the invention or to produce a kelp with the highest possible carrageenan content or as much as possible gelling carrageenan.
  • the prior art processes use conditions of from about 3h to 5h at 55 ° C to 75 ° C with about 8% KOH to optimize carrageenan production and carrageenan crosslinking.
  • the conditions according to the invention are distinctly different and chosen so that the bioactive substances are not destroyed and the carrageenan crosslinking is not initiated.
  • the inventive method is characterized by the fact that it is cheap and easy to carry out and directly from fresh kelp a product is produced, without consuming time-consuming and costly intermediate steps.
  • the method according to the invention comprises the following steps or consists of the following steps:
  • the aforementioned method comprises or consists of a further step 5):
  • step 5) processing the solid components into free-flowing components.
  • step 5) can also be attached here.
  • aqueous potassium hydroxide solution as used herein is intended to mean: an aqueous basic solution of potassium cations and hydroxide anions, such a basic solution also containing other ions such as sodium ions, calcium ions, magnesium ions and above all other anions such as chloride ions, phosphate ions, sulfate ions , Nitrate ions, bromide ions, carbonate ions, bicarbonate ions, iodide ions as well as other organic or inorganic ions. However, it is preferred if the most common cation indicated in mol / L is the potassium ion.
  • an aqueous potassium hydroxide solution is suitable according to the invention, which contains potassium chloride as an additive.
  • the pH of the aqueous potassium hydroxide solution used according to the invention is preferably between 10 and 14, preferably between 11-14, preferably between 11-13, more preferably between 11.5-13, even more preferably between 1.1, 8 and 12 , 7 and more preferably from 12.0 to 12.5. Preference is therefore given to a pH above 10, more preferably above 1 1, 0 and even more preferably above 12.0.
  • the prior art processes use a pH of 13-14, a minimum temperature of 55 ° C, a minimum KOH concentration of 6% (at least 6% KOH solution), and a minimum of 1 hour treatment time for carrageenan crosslinking to improve the gelling properties of carrageenan.
  • the conditions of the invention deviate significantly from these prior art conditions and use a temperature of ⁇ 50 ° C, a KOH concentration of ⁇ 5% and a pH ⁇ 13.
  • the seaweed can be cultivated in the sea according to known methods and is transported as soon as possible after the harvest for further treatment.
  • the term “undried” as used herein refers to the fact that the seaweed is not subjected to any drying step after harvest from the sea, which means that the water content in the freshly harvested kelp is not reduced, eg by drying in air, in the sea Sunlight, by heating, by pressing the kelp or by storing the seaweed for too long
  • Fresh seaweed has a water content of about 90% by weight (wt .-%)
  • the kelp is treated as quickly as possible in the process according to the invention, it comes naturally After harvesting the seaweed from the sea and transporting it to losses in the water content of seaweed, the term “undried” is defined as meaning that the seaweed still has a water content of> 75% by weight of water.
  • the water content is the amount of water in the kelp based on its mass.
  • a water content of 85% wt% means that 85% of the mass of kelp is water and 15% of the mass is different substances that are not water.
  • the water content in the kelp can be detected by known methods, such as the gravimetric method.
  • the seaweed is always subjected to a drying step and therefore not processed in the fresh state.
  • the treatment of seaweed by drying, storing, heating and / or treating the seaweed with highly concentrated alkalis and / or at high temperatures leads to a loss of bioactive substances and influences the composition of macro minerals in the kelp product.
  • once dried seaweed can be lightened only with difficulty and only with the use of bleaching agents.
  • the kelp is processed as freshly as gently as possible and thus has an optimum composition for use in the food, cosmetics, pharmaceutical and animal food sector.
  • there is an unexpected lightening of the treated sea kelp according to the invention which can otherwise be achieved only with the use of bleaching agents and therefore provides especially for the food industry and cosmetics industry advantageous solid kelp ingredients and liquid seaweed ingredients.
  • the freshly harvested seaweed is thereby directly after the harvest and untreated, so without further pretreatment such. Pressing, drying or comminution, treated by the process according to the invention.
  • the seaweed is preferably drained but not allowed to dry.
  • Untreated in this context describes that the kelp after harvesting is thoroughly washed with seawater only, e.g. Dirt, sand and other gross impurities to be eliminated, to be treated then directly according to the method of the invention.
  • the usual drying in air is eliminated, whereby the bacteria formation and fungus formation is significantly minimized, which is very advantageous for use in the food industry.
  • time is saved as a drying step is eliminated.
  • the treatment of the seaweed and preferably the washed and drained seaweed with KOH or KOH solution optionally containing KCl or KCl solution is carried out in water and preferably in fresh water. It is obvious to a person skilled in the art that, from an economic point of view, only so much water is used that the kelp is just completely covered with KOH solution or KOH solution optionally containing KCl or KCl solution. This depends, among other things, on the shape of the container in which the kelp is treated.
  • the ratio of seaweed weight in kilograms and the required volume of treatment liquid in liters is preferably between 1: 2 and 1:15.
  • Preferred is a ratio between seaweed weight in kg and volume in L of the treatment liquid of 1: 1 to 1:20, more preferably 1: 3 to 1:10, most preferably 1: 4 to 1: 8.
  • the kelp is treated in a container with already prepared aqueous KOH solution or aqueous KOH-KCl solution.
  • KOH may optionally be added as a solid along with KCl and then the concentration adjusted with water accordingly.
  • seaweed species are of commercial importance for the production of kelp products: Betaphycus gelatinum (Eucheuma gelatinae), Chondrus crispus (Irish Moss, Eucheuma cottonii (Kappaphycus aivarezii or cottoniij, Euchemua denticuiatum (Eucheuma spinosum or spinosumj, Gigartina canaliculata, Gigartina skottsbergii , Mastocarpus stellatus (Gigartina stellata), Hypnea musciformis, Sarcothalia crispata (Iridaea ciliata) and Mazzaella laminaroides (Iridaea laminaroides).
  • the fresh kelp is subjected only to a short treatment with low concentrations of KOH at low temperatures in water and preferably fresh water.
  • a very short period of treatment with low concentrations of KOH or KOH-KCl mixtures at low temperatures of preferably ⁇ 44 ° C leads to a color conversion and to a strong and unexpected lightening of the color of the seaweed.
  • the Seaweed from the same species and region may show different color and color intensity, mostly between dark green to dirty-dark-brown or dirty-dark-red.
  • the present invention converts the heterogeneous and unsightly color appearance to the homogeneous, bright, light green color.
  • the solid components of seaweed contain not only the bioactive substances but also advantageous compositions of macro minerals. This is very surprising because a person skilled in the art would not expect that 1) the composition of the macro-mineral concentrations in the kelp and in particular Kappaphycus alvarezii is favorably changed by the treatment and thus more suitable for direct application as an additive in health products, cosmetics and foodstuffs and that 2) the preferably very short treatment time under mild conditions causes the distinctive product refinement, in particular by the strong brightening and the unification of the product color of different seaweed species.
  • the processing of the seaweed of the present invention into pellets not only results in a nobler appearance of the seaweed solid constituents, but also in a more favorable mineral composition, namely a 3.79% reduction in sodium content to 0.87% dried seaweed or from 1.77 to 0.87 with respect to kelp without KOH treatment and to a reduction of the potassium to magnesium ratio from 37.44 to 12.33 with respect to dried kelp or from 25.21 to 12, 33 with respect to kelp without KOH treatment (without pretreatment).
  • proportions of sodium and potassium as well as of potassium and magnesium obtained in accordance with the invention are particularly advantageous when using the solid constituents of kelp as food additives and as feed.
  • the kelp Once the kelp has been dried, it must be lightened as before at high temperatures and with the use of bleach. Thus, the use of fresh, undried kelp is essential to the invention, because thereby the lightening of the invention with low-concentration KOH solution and at low temperatures and short treatment times is achieved and also minimizes or completely prevents the fungus formation and bacterial proliferation, resulting in the drying operations according to the State of the art can not really avoid.
  • the treatment is preferably carried out at 0, 1 wt .-% - 7.0 wt .-%, more preferably with 0.2 wt .-% - 6.0 wt .-%, more preferably with 0.3 wt .-% - 5.0 wt%, more preferably 0.3 wt% - 4.0 wt%, even more preferably 0.3 wt% - 3.0 wt%, even more preferably 0, 3% by weight - 2.0% by weight, and most preferably with 0.3% by weight - 1, 5% by weight of KOH in an aqueous solution.
  • the KOH concentration is the final concentration of the aqueous KOH solution in which the kelp is treated.
  • the KCl is used in the following amounts relative to the KOH solution: preferably 0, 1% by weight to 10% by weight, preferably 0.2% by weight 10 wt .-%, particularly preferably 0.3 wt .-% - 8 wt .-%, more preferably 0.4 wt .-% - 7 wt .-%, further preferably 0.5 wt .-% - 6 wt.
  • the concentration is 1, 0 wt .-% to 1, 5 wt .-% potassium chloride in the aqueous KOH solution.
  • the treatment of the undried seaweed is carried out in a mixture of an aqueous KCl solution and a KOH solution.
  • the molar ratio of KOH to KCl can vary between 10: 1 and 1:10, preferably between 9: 1 and 1: 9, more preferably between 8: 1 and 1: 8, further preferably between 7: 1 and 1: 7 more preferably between 6: 1 and 1: 6, more preferably between 5: 1 and 1: 5, preferably between 4: 1 and 1: 4, more preferably between 3: 1 and 1: 3, and most preferably between 2: 1 and 1: 2.
  • the ratio (volume: volume) between a KOH solution and a KCl solution of the same concentration is 1: 1.
  • working temperature as used herein in step 2) or step 2a) is meant the temperature at which the treatment of the seaweed by means of aqueous potassium hydroxide solution is optionally carried out with a KCl solution.
  • the kelp is treated at temperatures below 52 ° C.
  • the kelp is treated at temperatures below 50 ° C, more preferably at temperatures below 47 ° C, more preferably at temperatures below 45 ° C, further preferably at temperatures below 42 ° C, preferably at temperatures below 40 ° C, more preferably below 38 ° C, more preferably below 35 ° C, and most preferably at temperatures below 33 ° C.
  • treatment time is meant the time during which the kelp is treated with an aqueous potassium hydroxide solution optionally containing KCl.
  • a treatment time of 0.5 h at 48 ° C to 52 ° C or from 1 h at 46 ° C to 50 ° C or from 2h at 42 ° C to 46 ° C or 3h at 38 ° C to 42 ° C is preferred or from 4h at 34 ° C to 38 ° C or from 5h at 30 ° C to 34 ° C.
  • step 2) and step 2a) at a working temperature of (30 + 4 * X) ° C to (34 + 4 * X) ° C and a treatment time of (5 - X) hours, wherein X is 0, 1, 2, 3, 4 or 4,5.
  • a treatment duration of up to 5 hours is stated in the previous paragraph, a treatment time of 1 to 45 minutes is preferred, more preferably of 2 to 30 minutes, more preferably of 3 to 20 minutes, even more preferably from 4 to 15 minutes, and more preferably from 5 to 10 minutes.
  • the treatment temperature is preferably between 40 ° C and 50 ° C.
  • Preferred conditions for the KOH treatment are a treatment time of 1 to 45 minutes, with a KOH concentration of 0, 1 wt .-% to 3.0 wt% KOH at a temperature of 30 ° C to 50 ° C.
  • Another embodiment of the method according to the invention comprises or consists of the following steps:
  • Duration of treatment from 1 to 45 minutes
  • KOH treatment Processing the liquid ingredients into a powder by spray-drying or freeze-drying.
  • Further preferred conditions for the KOH treatment are a treatment time of 5 to 10 minutes, with a KOH concentration of 0, 1 wt .-% to 1, 5 wt .-% KOH at a temperature of 40 ° C to 50 ° C. , More preferably, the pH during the KOH treatment should be 12.0 to 12.5.
  • the low KOH or KCl concentration in conjunction with the moderate working temperatures and the short treatment times ensures that the bioactive substances are retained in the kelp.
  • the gentle treatment results in an overall higher yield of the kelp product. Specifically, the yield of kelp pellets increased by the treatment according to the method according to the invention by about 25% compared to the processing of kelp without any pretreatment (see Table 2).
  • the duration of treatment depends on several factors. It has been shown that treatment times longer than 300 minutes are associated with excessive loss of bioactive substances.
  • the kelp is not longer than 240 minutes, more preferably not longer than 180 minutes, still more preferably not longer than 120 minutes, further preferably not longer than 90 minutes, more preferably not longer than 60 minutes, further preferably not longer than 30 minutes with KOH solution , Treated KOH-KCI solution.
  • the treatment time is not longer than 15 minutes.
  • the kelp contained in a sieved container is taken out of the KOH aqueous solution or KOH / KCI aqueous solution and precipitated into solid components and liquid components, e.g. is separated by compression.
  • the separated KOH solution or the separated KOH / KCl solution can be reused several times, with the KOH concentration possibly having to be re-metered or readjusted.
  • seaweed juice liquid components of seaweed
  • the invention provides an advantageous solution for converting the waste into a high quality product.
  • the separation of the solid and liquid components (juice), as well as the further processing of the solid constituents into a free-flowing product can by known methods, such as a homogenizer in conjunction with a hydraulic or mechanical press device, such as extruder or belt press done.
  • a homogenizer in conjunction with a hydraulic or mechanical press device, such as extruder or belt press done.
  • the products thus obtained may be in the form of powders, pellets, granules or granules. If desired, the product may be further dried under an infrared device or in a drying oven to further reduce the water content.
  • the separated juice is also available for other applications, e.g. as food, cosmetics, dietary supplements and as an additive in pet food.
  • the use of the liquid portions of the kelp is, however, relatively expensive due to the high weight and the associated high transport costs.
  • the liquid content of seaweed is stable for only 1 -2 days without further preservatives. Therefore, it is practicable to further concentrate the juice or to add a preservative to the juice to make it more durable.
  • the juice obtained by the process of the invention is dried to a powder by spray-drying or freeze-drying.
  • the powder contains all bioactive substances and can be marketed as a dietary supplement in capsules, tablets, powders or granules.
  • the "juice”, "liquid fraction” or “liquid components” obtained by the process of the invention thus comprise the liquids which are pressed out of the seaweed after treating the kelp with potassium hydroxide and optionally potassium chloride or the "juice” does not have to be disposed of with it, but can be further processed as a product.
  • a high quality product is obtained from the waste water usually obtained, which has not been produced in this quality.
  • the kelp is cooked for hours at high temperatures and high KOH concentrations. After the cooking process, the highly concentrated KOH solution must be disposed of as waste product.
  • a waste product is obtained in addition to two high-quality products in the method according to the invention, the waste product is much more harmless than the waste product of the conventional process due to the very low KOH concentration.
  • a once used KOH solution can be used several times before it is disposed of. Preferred is a three times reuse. In the process of the invention, it is not necessary to dry the kelp prior to processing the solid ingredients into a free-flowing product.
  • the products usually have a residual moisture of about 25-35% after drying, as a result of which they do not stick to one another and are therefore free-flowing. This greatly simplifies handling and transport. The storage of the product also takes up much less space.
  • free-flowing means that the kelp products (eg pellets) do not form lumps and stick together and can therefore be poured.
  • Another important aspect of the process according to the invention relates to the composition of the macro-minerals in the free-flowing product.
  • Seaweed which has not been treated by the method according to the invention, has high sodium concentrations, a low magnesium content, as well as unfavorable for humans potassium: magnesium and potassium: sodium ratios.
  • the sodium concentration in the product is significantly lowered and the magnesium concentration increased and a more favorable ratio of potassium: magnesium and potassium: sodium created.
  • the products are therefore more suitable for direct use in humans and animals than dried seaweed prepared without pretreatment since it contains a high sodium content and unfavorable potassium / magnesium and potassium / sodium ratios (Table 3).
  • the sodium content in the pellet is preferably below 2% (2000 mg / 100 g), more preferably below 1.5% (1500 mg / 100 g), and most preferably below 1% (1000 mg / 100 g).
  • the weight ratio of potassium to magnesium in the pellet is preferably less than 25: 1, preferably less than 24: 1, more preferably less than 23: 1, further preferably less than 22: 1, even more preferably less than 21: 1, further preferably less than 20: 1, preferably less than 19: 1, more preferably less than 18: 1, more preferably less than 17: 1, more preferably less than 16: 1, even more preferably less than 18: 1
  • the content of sodium in the pellet is preferably less than 1.5%, more preferably less than 1%.
  • the present invention encompasses kelp products containing the inventive weight ratios of potassium to magnesium and sodium concentration.
  • kelp products containing the inventive weight ratios of potassium to magnesium and sodium concentration.
  • These are, in particular, the free flowing kelp ingredients and the free flowing kelp ingredients obtained by a process in which the kelp has been treated with an alkaline solution, preferably as disclosed in step 2) of the process described above.
  • these kelp products are obtained with the previously described potassium to magnesium ratio and the sodium content from undried kelp.
  • These seaweed products of the present invention have a potassium to magnesium weight ratio less than 25: 1 and a sodium content less than 1.5%.
  • Preferred weight ratios for the seaweed products according to the invention are disclosed in the two preceding paragraphs.
  • the flowable ingredients are kelp with a potassium to magnesium weight ratio of less than 25: 1 and a sodium content of less than 1.5% kelpaphy alvarezii kelp. It is not an object of the present invention to achieve the highest possible carrageenan content or to isolate as much carrageenan from the seaweed treated according to the invention or to produce a seaweed with the highest possible carageenan content. More importantly, the kelp treated according to the invention will continue to contain the nutrients as intact as possible, with the trace elements iodine, copper, zinc, selenium and vital vitamins A, C, E. Table 4: Valuable important nutrients in pellets from the seaweed treated according to the invention in comparison to the prior art (conventionally dried seagrass and to purified or semi-purified carrageenan / SRC)
  • Chromium (mg / 100 g) 0,07 0,23 0 **
  • the kelp ingredients, and especially the kelp solids are used as food additives, as feed and as additives for paper and board.
  • the kelp ingredients, and especially the kelp liquid components, and the spray-dried or freeze-dried kelp ingredients are used as food additives, as feed and as additives for cosmetics.
  • the present invention also encompasses the kelp products made by the present process.
  • the products thus produced have a number of advantages over untreated seaweed products.
  • the treatment achieves brightening of seaweed solids, which is important for the following applications as well as for the qualitative perception of the product.
  • an advantageous composition of macrominerals is achieved, which is absent without appropriate treatment. This is particularly important because the kelp products are intended for use in the food industry. Direct use of kelp without prior treatment does not provide these benefits.
  • the kelp is further dried after cooking with KOH.
  • Such treated seaweed no longer contains bioactive substances.
  • no separation of the liquid seaweed components by pressing takes place.
  • the kelp treated by the process according to the invention still contains all the bioactive substances which to the same extent are also present in the pressed juice.
  • the composition of the present invention positively changed the composition of the macro-minerals in the final product.
  • micro minerals refers to those minerals which are required in percentage of the human or animal body, calcium, phosphorus, sodium, magnesium, potassium and sulfur. In particular, this includes those minerals whose daily requirement is> 100 mg.
  • the process according to the invention provides a product which has the advantage over pure carrageenan, SRC as well as conventionally dried seaweed that all valuable bioactive substances, such as vitamins, minerals, carbohydrates, proteins and fats from the kelp in the finished kelp pellets and the Preserve juice.
  • the preparation of the products according to the invention is not possible with the known processes for the production of carrageenan.
  • composition of the macro-minerals in the finished products has been optimized by the method according to the invention, making them suitable for direct use in finished products, for consumption, as a dietary supplement, feed, in the pharmaceutical industry or in cosmetics.
  • the process is characterized by an increased efficiency and quality, is also inexpensive and easy to perform and allows for the first time directly from fresh seaweed to produce a high quality product, without consuming time-consuming and costly intermediate steps.
  • Fresh seaweed of the species Kappaphycus alvarezzi was taken directly from sea water, washed briefly with seawater, then completely drained and from this only wet seaweed was weighed exactly 1 kg.
  • the 1 kg of seaweed were incubated with 9 liters of 1, 5% KOH solution, 1, 5% KCl solution or a mixture of both solutions at room temperature (in Indonesia about 30 ° C) and different treatment periods.
  • the pH values of the incubation solutions were measured before, during and after the incubation.
  • the pH in the kelp tissue was determined after 30 minutes of treatment with a stick pH meter.
  • Table 1 shows that as the incubation time progressed, the pH of the KOH solution rapidly decreased and the pH of the KCI solution rapidly increased. This is an indication of the rapid exchange processes between the electrolytes in seaweed with the electrolytes in the incubation solution.
  • Fresh seaweed of the species Kappaphycus alvarezzi was taken directly from sea water, washed briefly with seawater, then completely drained and from this only wet seaweed was weighed exactly 1 kg.
  • the 1 kg of seaweed were incubated with 9 liters of 1, 5% KOH solution, 1, 5% KCl solution or mixtures of the two solutions in different ratios for 30 minutes at room temperature (in Indonesia about 30 ° C).
  • the pH values of the incubation solutions were measured after incubation.
  • the kelp was again completely drained and the only moist kelp was comminuted in a homogenizer with a sieve size of 200-500 ⁇ .
  • the homogenate was further processed in a press apparatus. From the pressing device pellets were obtained with uniform grain size and a residual moisture content of about 40 - 50%. The beige-white pellets are already pourable. If desired, the pellets can be further dried under UV lamps, in a drying oven or under sunlight. Due to the small particle size and larger surface area of the particles, a shorter drying time and a lower residual moisture content can be achieved (in comparison, the standard residual moisture in dry seaweed is 38%).
  • the pellets obtained were dried in a drying oven until only a residual moisture of 20-25% was measured in the pellets.
  • Kappaphycus contains non-soluble fibers, soluble fibers and predominantly kappa carrageenan as a biopolymer, which becomes soluble or insoluble depending on counterions and pH. Kappa carrageenan is sparingly soluble in the presence of potassium ions and more soluble in the presence of sodium ions.
  • pellets are lighter (light beige, almost white) than the pellets made from untreated seaweed (brownish).
  • Treatment with KOH solution or with mixtures of KOH-KCl solutions also gave a higher yield and a slightly higher carrageenan concentration.
  • Fresh seaweed of the species Kappaphycus alvarezzi was taken directly from sea water, washed briefly with seawater, then completely drained and from this only wet seaweed was weighed exactly 1 kg.
  • the 1 kg of kelp were incubated with 9 liters of 1, 5% KOH solution at room temperature (in Indonesia about 30 ° C) for 60 minutes.
  • the seaweed was again completely drained and the only wet seaweed was crushed in a homogenizer with a sieve size of 200-500 pm.
  • the homogenate was further processed in a press apparatus. From the pressing device pellets were obtained with uniform grain size and a residual moisture content of about 40 - 50%.
  • the resulting pellets were analyzed and the concentration of macro minerals determined.
  • Tab. 3. shows the results of the analysis of the wet pellets, which were prepared by different methods (residual moisture of 52%).
  • Magnesium is a cofactor of the enzyme Na-K-ATPase. An enzyme that regulates potassium uptake and release from the cell. Na-K-ATPase is involved in almost all important physiological processes. A magnesium deficiency in the body usually also leads to a potassium deficiency, since in magnesium deficiency potassium can no longer be absorbed by the cell. A lack of magnesium leads among other things to cardiac arrhythmia, heart muscle weakness, Fatique syndrome and muscle weakness. The treatment of seaweed with KOH solution leads to an improvement of the pellets in terms of magnesium concentration. The concentration of magnesium in the pellets pretreated with KOH was 2-fold higher than in the pellets of untreated seaweed. Influence on the ratio of potassium and magnesium concentrations
  • Potassium and magnesium are important minerals for the cardiovascular system and for the muscle activity. Potassium deficiency and magnesium deficiency usually occur together. When the two minerals are added simultaneously, attention should be paid to the weight ratio of potassium and magnesium. High potassium doses can lead to life-threatening hyperkalaemia if kidney function is impaired.
  • the daily requirement for potassium is ⁇ 2000 mg and for magnesium ⁇ 375 mg.
  • the weight ratio of the daily needs of the two minerals is thus about 5.3: 1. (Commission Directive 2008/100 / EC of 28 October 2008 amending Council Directive 90/496 / EEC on nutrition labeling of recommended daily intake, energy conversion factors and definitions).
  • the weight ratio of the concentrations of potassium and magnesium in the dried seaweed is 37: 1, in the seaweed pellets without pretreatment it is 25: 1 and 9: 1 for the seaweed pellets with the KOH treatment method.
  • dried seaweed is meant such kelp, which after being recovered from the sea, was dried only in the sun or in the drying oven, so without another step, ie only harvested, if necessary, washed, drained and then dried.
  • the seaweed pellets without pretreatment are none KOH treatment, but only as described in Example 2, mechanically processed into pellets. The processing process therefore includes harvesting, optionally washing, dripping, homogenizing and pressing. Pretreatment of seaweed thus results in a better mineral ratio in the treated product, which is more in line with the recommended RDA than the known seaweed products or "pellets" on the market following a similar process however, were prepared without pretreatment.
  • the sodium-potassium ratio of the daily intake should be less than 1: 1 if possible.
  • the sodium concentration in the pellets is lowered and the sodium-potassium ratio of the pellets is favorably influenced.
  • the pellets produced by the present process have a favorable sodium-potassium ratio between 1:10 to 1:20 (Table 3).
  • the pellets contain proteins, carbohydrates microminerals and trace elements.
  • the pellets are therefore more suitable for consumption or direct human and animal use as dried seaweed (high sodium content), semi refined carrageenan (without bioactive substances), purified carrageenan (without bioactive substances) or as the pellets without KOH or KOH / KCI pretreatment (high sodium content and unfavorable potassium Magnesium ratio).
  • a sodium-magnesium ratio of 1: 1 to 1: 2 is preferred.
  • the pellets by KOH treatment (column 3) were prepared as described above.
  • the pellets without pretreatment (column 2) were prepared as the pellets by KOH treatment but without the step of KOH treatment, i. Harvest, wash, drain, homogenize and squeeze seaweed.
  • the dried kelp (column 4) was prepared by harvesting the seaweed, washing, draining and air drying for a few days.
  • a by-product is the liquid fraction of kelp ("juice") which previously had to be disposed of, but which can now be converted into a useful product.
  • the liquid fraction was dried to a powder by the spray drying method.
  • the powder still contains all bioactive substances and can be marketed as a dietary supplement. This is just one way that To convert seaweed liquid fraction into a high quality health product.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Aufbereitung von frischem Seetang, dem aufbereiteten Seetang sowie der Verwendung der aufbereiteten Seetangbestandteile im Lebensmittelbereich, im pharmazeutischen Bereich, als Nahrungsergänzungsmittel, für Kosmetika sowie in der Viehzucht als Futtermittel und die Produkte, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt werden.

Description

Verfahren zur Aufbereitung von Seetang
Beschreibung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Aufbereitung von Seetang, welche für die direkte Anwendung im Lebensmittelbereich, als Nahrungsergänzungsmittel sowie auch in der Futtermittelindustrie geeignet sind und die Produkte, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt werden.
Als Seetang wird allgemein jede der Lebensformen am Meeresboden bezeichnet, die mehrzellige Thalli sind. Seetang findet sich z.B. unter den Grünalgen, Rotalgen und den Braunalgen. Seetang ist vergleichsweise reich an Mineralstoffen, Spurenelementen und Vitaminen. Die Spurenelemente des Meerwassers werden im Seetang akkumuliert und stehen damit in Seetang- Produkten in bioverfügbarer Form zur Verfügung. Neben Calcium, Magnesium, Eisen und Kalium enthalten sie die Spurenelemente Jod, Kupfer, Zink und Selen, daneben Mangan, Strontium, Molybdän oder Germanium. Das breite Spektrum an Vitaminen umfasst neben den Vitaminen A, C und E, Niacin und Folsäure den Vitamin B-Komplex einschließlich des sonst nur in tierischen Produkten vorkommenden Vitamins B12. Diese Komponenten sind besonders für eine gesunde Ernährung, die Immunabwehr, aber auch für Haut, Haare, Nägel und Bindegewebe von besonderer Bedeutung.
Von besonderer Bedeutung sind auch die einzigartigen Polysaccharide, die in verschiedenen Seetang-Arten, besonders Rot- und Braunalgen, vorkommen. Hierzu zählt insbesondere das Carrageen, welches bevorzugt aus Rotalgen-Arten wie Chondrus crispus, Gigartina stellata, Furcellaria, Hypnea spp., Eucheuma spinosum und Euchemia cottonii angereichert werden kann. Carrageen ist eine Sammelbezeichnung für eine Gruppe langkettiger Kohlenhydrate (Polysaccharide). Es handelt sich hierbei um lineare, anionische Hydrokolloide. In der Lebensmittelindustrie wird Carrageen als Geliermittel für Schlankheits- und Light-Produkte und in Fleischwaren, sowie als Verdickungsmittel in kalt angerührten Marmeladen, Babynahrung, Milchprodukten, Milchshakes, Eiscreme und Desserts eingesetzt. Mit Hilfe von Carrageen können auch Trübungen in Weinen beseitigt werden. Carrageen wird weiterhin auch in der Kosmetikindustrie z.B. in Zahnpasta verwendet. Auf dem Markt erhältlich sind das reine Carrageen, extrahiert aus dem Seetang (E 407) und semi-refined-carrageen (SRC; E407a). In den EU-Staaten wird nicht zwischen E407 und E407a unterschieden. In den US-Staaten sind beide Formen sowohl das reine Carrageen als auch das SRC gleichwertig.
SRC erhält man in dem der Seetang mit KOH (ca. 10%) bei hoher Temperatur (80°C - 100°C) und mehrere Stunden (> 3 Stunden) gekocht wird, um alle Stoffe außer Carrageen und Cellulose aus dem Seetang zu entfernen. Diese Methode ist sehr energieintensiv, umweltschädlich und muss aufgrund der konzentrierten Alkalilösungen mit erhöhter Vorsicht durchgeführt werden. Darüber hinaus werden durch diese Behandlung alle wertvollen bioaktiven Stoffe, wie Vitamine, Mineralien, Kohlenhydrate, Proteine und Fette zerstört, abgebaut oder aus dem Seetang herausgelöst. Das erhaltene SRC ist braun gefärbt und enthält gewöhnlich hohe Bakterien Keimzahlen bedingt durch die lange Trocknung im Freien und bei hoher Luftfeuchtigkeit. Hersteller von Seetangprodukten finden sich zumeist in tropischen Ländern. SRC ist somit nicht zum menschlichen Verzehr geeignet. Die Hersteller von Seetang-Produkten auf den Philippinen haben ein weiteres Verfahren entwickelt, mit dem sich eine höhere Qualität von Seetang-Produkten herstellen lässt, in dem sie das SRC-Verfahren modifiziert haben. Nach dem stundenlangen Kochen in der Alkalilauge wird das Produkt klein geschnitten und mit Bleichmittel gebleicht. Das gebleichte Produkt, das zum Verzehr und zur Anwendung beim Menschen zugelassen ist, wird als PNG (Philippine Natural Grade) oder auch als PES (Processed Eucheuma Seaweed) bezeichnet. Die Herstellung von PNG/PES ähnelt dem Verfahren zur Herstellung von SRC und benötigt einen hohen Energieaufwand, hohe Menge an Chemikalien (Laugen, Bleichmittel) sowie Entsorgung von Waschwasser.
Das Kochen bei hohen Temperaturen dient auch dem Zweck, das Carrageen weiter zu transformieren und damit seine gelierenden Eigenschaften zu verstärken. Während des Kochens bei hohen Temperaturen mit KOH finden prinzipiell zwei Reaktionen statt, durch die das Carrageen transformiert wird. Im ersten Schritt wird die Sulfat-Gruppe an der 6-Position der Galaktose Einheiten unter Bildung von KS04 entfernt. Im zweiten Schritt kommt es zu einer Dehydratation der desulfierten Galaktose Einheit an der 3- und 6-Position, die zu einer Reorientierung des Polymers und schlussendlich zum Ringschluss führt. Im Ergebnis handelt es sich somit um eine Desulfierung durch Ringbildung. Je mehr dieser 3,6-Anhydrogalactose Verbindungen vorliegen, desto stärker sind die gelierenden Eigenschaften des Carrageen. Daher ist für die Gewinnung von stärker gelierenden Carrageen prinzipiell eine Temperatur von 60°C oder höher notwendig, um diese chemische Transformation zu erreichen.
Beide Seetang-Produkte SRC und das reine Carrageen enthalten nur die Polymere jedoch nicht mehr die wertvollen bioaktiven Stoffe. Auch das PNG/PES enthält keine wertvollen bioaktiven Stoffe mehr. Beide Verfahren sind weiterhin darauf angewiesen, dass bei zumindest 60°C aber bevorzugterweise bei Temperaturen um 80°C und höher gekocht wird, um die Modifikation des Carrageen zu erlauben.
Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren bereitzustellen, mit dem Seetang-Produkte hergestellt werden können, in denen neben Carrageen auch die wertvollen bioaktiven Stoffe erhalten bleiben. Diese Seetang-Produkte sind aufgrund des Gehalts an bioaktiven Stoffen besser als SRC oder reines Carrageen zum direkten Einsatz zur Herstellung von Fertigprodukten, zum Verzehr, für Kosmetika, als Nahrungsergänzungsmittel oder Futtermittel geeignet. Es ist nicht Aufgabe der vorliegenden Erfindung einen möglichst hohen Carrageengehalt zu erzielen oder möglichst viel Carrageen aus dem erfindungsgemäß behandelten Seetang zu isolieren oder einen Seetang mit einem möglichst hohen Carageengehalt bzw. möglichst stark gelierendes Carrageen herzustellen.
Die Verfahren des Standes der Technik verwenden Bedingungen von 3h bis 5h bei 55°C bis 75°C mit ca. 8%iger KOH, um die Carrageenherstellung und Carrageenvernetzung zu optimieren.
Die erfindungsgemäßen Bedingungen sind davon deutlich verschieden und so gewählt, dass die bioaktiven Stoffe nicht zerstört und die Carrageen-Vernetzung nicht initiiert wird. Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass es preiswert und einfach durchzuführen ist und direkt aus frischem Seetang ein Produkt hergestellt wird, ohne aufwendige zeitraubende und kostenintensive Zwischenschritte.
Diese Aufgabe wird durch die technische Lehre der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen, der Beschreibung sowie den Beispielen angegeben.
Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst die folgenden Schritte oder besteht aus den folgenden Schritten:
1 ) Gewinnung von Seetang aus dem Meer,
2) Behandlung des ungetrockneten Seetangs mit einer wässrigen Kaliumhydroxidlösung bei einer Arbeitstemperatur unter 50°C für nicht länger als 6h,
3) Trennung des behandelten Seetangs in feste Bestandteile und flüssige
Bestandteile,
4) Verarbeitung der festen Bestandteile zu rieselfähigen Bestandteilen.
Vorzugsweise umfasst oder besteht das vorgenannte Verfahren aus einem weiteren Schritt 5):
5) Verarbeitung der flüssigen Bestandteile zu einem Pulver durch Sprühtrocknung oder Gefriertrocknung.
Eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens umfasst oder besteht aus den folgenden Schritten:
1 ) Gewinnung von Seetang aus dem Meer,
2a) Behandlung des ungetrockneten Seetangs mit einer wässrigen Kaliumhydroxidlösung bei einer Arbeitstemperatur unter 50°C für nicht länger als 6h,
2b) Abtrennung der wässrigen Kaliumhydroxidlösung,
3) Trennung des behandelten Seetangs in feste Bestandteile und flüssige Bestandteile,
4) Verarbeitung der festen Bestandteile zu rieselfähigen Bestandteilen. Optional kann auch hier der obige Schritt 5) angehängt werden.
Die Bezeichnung "wässrige Kaliumhydroxidlösung" wie hierin verwendet soll bedeuten: eine wässrige basische Lösung aus Kaliumkationen und Hydroxidanionen, wobei eine derartige basische Lösung auch noch andere Ionen wie z.B. Natriumionen, Calciumionen, Magnesiumionen und vor allem noch weitere Anionen wie beispielsweise Chloridionen, Phosphationen, Sulfationen, Nitrationen, Bromidionen, Carbonationen, Hydrogencarbonationen, lodidionen sowie andere organische oder anorganische Ionen enthalten kann. Bevorzugt ist jedoch, wenn dass in mol/L angegebene häufigste Kation das Kaliumion ist.
Ferner ist eine wässrige Kaliumhydroxidlösung erfindungsgemäß geeignet, welche Kaliumchlorid als Zusatz enthält.
Der pH-Wert der erfindungsgemäß eingesetzten wässrigen Kaliumhydroxidlösung liegt bevorzugt zwischen 10 - 14, bevorzugt zwischen 1 1 - 14, bevorzugterweise zwischen 1 1 - 13, weiter bevorzugt zwischen 1 1 ,5 - 13, noch weiter bevorzugt zwischen 1 1 ,8 und 12,7 und insbesondere bevorzugt von 12,0 - 12,5. Bevorzugt ist daher ein pH-Wert oberhalb von 10, weiter bevorzugt oberhalb von 1 1 ,0 und noch weiter bevorzugt oberhalb von 12,0.
Die Verfahren im Stand der Technik verwenden einen pH-Wert von 13 bis 14, eine Mindesttemperatur von 55°C, eine KOH-Mindestkonzentration von 6% (mindestens 6%ige KOH-Lösung) sowie eine Mindestdauer von 1 h Behandlungszeit, um die Carrageenquervernetzung zu initiieren, um die Geliereigenschaften von Carrageen zu verbessern. Die erfindungsgemäßen Bedingungen weichen deutlich von diesen Stand-der- Technik-Bedingungen ab und verwenden eine Temperatur von < 50°C, eine KOH- Konzentration von < 5% und einen pH-Wert < 13.
Der Seetang kann nach bekannten Methoden im Meer kultiviert werden und wird nach der Ernte so schnell wie möglich zur weiteren Behandlung transportiert.
Der Begriff „ungetrocknet", wie hierin verwendet, bezieht sich darauf, dass der Seetang nach der Ernte aus dem Meer keinem Trocknungsschritt unterworfen wird. Das bedeutet, dass der Wassergehalt im frisch geernteten Seetang nicht reduziert wird, z.B. durch trocknen an der Luft, im Sonnenlicht, durch Erhitzen, durch Pressen des Seetangs oder durch zu lange Lagerung des Seetangs. Frischer Seetang hat einen Wassergehalt von ca. 90 Gewichtsprozent (Gew.-%). Obwohl der Seetang im erfindungsgemäßen Verfahren so schnell wie möglich behandelt wird, kommt es naturgemäß nach dem Ernten des Seetangs aus dem Meer und durch den Transport zu Verlusten im Wassergehalt des Seetangs. Somit ist der Begriff„ungetrocknet" dahingehend definiert, dass der Seetang noch einen Wassergehalt von > 75 Gew.-% Wasser aufweist. Der Wassergehalt ist die Menge Wasser im Seetang bezogen auf dessen Masse. Ein Wassergehalt von 85% Gew-% bedeutet, dass 85% der Masse des Seetangs Wasser ist und 15% der Masse verschiedene Stoffe sind, die nicht Wasser sind. Der Wassergehalt im Seetang lässt sich durch bekannte Methoden nachweisen, wie z.B. anhand der gravimetrischen Methode.
Traditionell wird der Seetang immer einem Trocknungsschritt unterworfen und daher nicht im frischen Zustand verarbeitet. Die Behandlung des Seetangs durch Trocknung, Lagerung, Erhitzen und/oder Behandlung des Seetangs mit hochkonzentrierten Laugen und/oder bei hohen Temperaturen führt zu einem Verlust von bioaktiven Stoffen und beeinflusst die Zusammensetzung der Makromineralien im Seetang-Produkt. Zudem kann einmal getrockneter Seetang nur noch schwer und nur noch unter Verwendung von Bleichmitteln aufgehellt werden. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren wird der Seetang so frisch wie möglich schonend verarbeitet und hat so eine optimale Zusammensetzung für eine Anwendung im Lebensmittel-, Kosmetik-, Pharmazie- und Tiernahrungsbereich. Zudem findet eine unerwartete Aufhellung des erfindungsgemäß behandelten Seetangs statt, was sonst nur unter Verwendung von Bleichmitteln erreicht werden kann und daher insbesondere für die Lebensmittelindustrie und Kosmetikindustrie vorteilhafte feste Seetangbestandteile und flüssige Seetangbestandteile bereitstellt.
Vorzugsweise wird der frisch geerntete Seetang dabei direkt nach der Ernte und unbehandelt, also ohne weitere Vorbehandlung wie z.B. Pressung, Trocknung oder Zerkleinerung, nach dem erfindungsgemäßen Verfahren behandelt. Nach dem Ernten lässt man den Seetang vorzugsweise abtropfen aber nicht trocknen. Unbehandelt beschreibt in diesem Zusammenhang, dass der Seetang nach der Ernte nur noch mit Seewasser gründlich gewaschen wird, um z.B. Dreck, Sand und andere grobe Unreinheiten zu beseitigen, um anschließend direkt gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren behandelt zu werden. Die sonst übliche Trocknung an der Luft entfällt, wodurch die Bakterienbildung und Pilzbildung erheblich minimiert wird, was bei einer Verwendung im Lebensmittelbereich sehr vorteilhaft ist. Zudem wird Zeit gespart, da ein Trocknungsschritt entfällt.
Nach dem Waschen des Seetangs mit Seewasser erfolgt dann vorzugsweise nur ein Abtropfen des gewaschenen Seetangs und eine direkte Weiterverarbeitung im feuchten oder nassen Zustand. Die Behandlung des Seetangs und vorzugsweise des gewaschenen und abgetropften Seetangs mit KOH bzw. KOH-Lösung optional enthaltend KCl oder KCI-Lösung erfolgt in Wasser und vorzugsweise in Süßwasser. Einem Fachmann ist es offensichtlich, dass von einem ökonomischen Standpunkt aus gesehen, nur so viel Wasser eingesetzt wird, dass der Seetang gerade eben vollständig mit KOH-Lösung bzw. KOH-Lösung optional enthaltend KCl oder KCI-Lösung bedeckt ist. Dies hängt unter anderem von der Form des Behälters ab, in dem der Seetang behandelt wird. Der durchschnittliche Fachmann kann mit einfachen Versuchen bzw. aus Erfahrung ermitteln, wie viel KOH-Lösung bzw. KOH-Lösung optional enthaltend KCl oder KCI-Lösung erforderlich ist, um eine gewisse Menge an Seetang zu bedecken. Abhängig von der Form des Behälters beträgt das Verhältnis des Seetang-Gewichts in Kilogramm und das benötigte Volumen der Behandlungsflüssigkeit in Litern vorzugsweise zwischen 1 :2 und 1 : 15. Bevorzugt ist ein Verhältnis zwischen Seetang-Gewicht in kg und Volumen in L der Behandlungsflüssigkeit von 1 : 1 bis 1 :20, weiter bevorzugt 1 :3 - 1 : 10, besonders bevorzugt 1 :4 - 1 :8.
Dabei wird der Seetang in einem Behälter mit bereits fertiger wässriger KOH- Lösung oder wässriger KOH-KCI-Lösung behandelt. Alternativ kann KOH optional zusammen mit KCl auch als Feststoff zugegeben werden und dann die Konzentration entsprechend mit Wasser eingestellt werden.
Von kommerzieller Bedeutung für die Gewinnung von Seetang-Produkten sind unter anderem folgende Seetangarten: Betaphycus gelatinum (Eucheuma gelatinae), Chondrus crispus (Irish MossJ, Eucheuma cottonii ( Kappaphycus aivarezii oder cottoniij, Euchemua denticuiatum (Eucheuma spinosum oder spinosumj, Gigartina canaliculata, Gigartina skottsbergii, Mastocarpus stellatus (Gigartina stellata), Hypnea musciformis, Sarcothalia crispata (Iridaea ciliata) und Mazzaella laminaroides (Iridaea laminaroides).
Im Gegensatz zu den bekannten Methoden wird der frische Seetang nur einer kurzen Behandlung mit geringen Konzentrationen KOH bei niedrigen Temperaturen in Wasser und vorzugsweise Süßwasser unterzogen. Überraschenderweise hat sich gezeigt, dass bereits eine sehr kurze Zeitdauer der Behandlung mit geringen Konzentrationen KOH oder KOH-KCI-Mischungen bei niedrigen Temperaturen von vorzugsweise < 44°C, zu einer Farbumwandlung und zu einer starken und unerwarteten Aufhellung der Farbe des Seetangs führt. Der Seetang von derselben Spezies und von derselben Region kann unterschiedliche Farbe und Farbintensität, meist zwischen dunkel grün bis schmutzig-dunkel-braun oder schmutzig-dunkel-rot zeigen. Durch die vorliegende Erfindung wird die heterogene und die unschöne Farberscheinung in die homogene, helle leicht- grüne Farbe umgewandelt. Die festen Bestandteile des Seetangs enthalten neben den bioaktiven Stoffen auch vorteilhafte Zusammensetzungen der Makromineralien. Dies was sehr überraschend, weil ein Fachmann nicht erwarten würde, dass 1 .) sich die Zusammensetzung der Makromineralkonzentrationen im Seetang und insbesondere bei Kappaphycus alvarezii durch die Behandlung günstig verändert und somit für die direkte Anwendung als Zusatzstoff in Gesundheitsprodukten, Kosmetika und Nahrungsmitteln besser geeignet ist und dass 2.) die vorzugsweise sehr kurze Behandlungszeit unter milden Bedingungen die markante Produktveredelung insbesondere durch die starke Aufhellung und die Vereinheitlichung der Produktfarbe verschiedener Seetangspezies hervorruft.
Die Verarbeitung des Seetangs nach vorliegender Erfindung zu Pellets führt nicht nur zu einem edleren Aussehen der festen Bestandteile des Seetangs, sondern auch zu einer günstigeren mineralischen Zusammensetzung nämlich zu einer Reduktion des Natrium-Gehalts von 3,79% auf 0,87% in Bezug auf getrockneten Seetang oder von 1 ,77 auf 0,87 in Bezug auf Seetang ohne KOH-Behandlung sowie zu einer Reduktion des Kalium-Magnesium-Verhältnisses von 37,44 auf 12,33 in Bezug auf getrockneten Seetang oder von 25,21 auf 12,33 in Bezug auf Seetang ohne KOH-Behandlung (ohne Vorbehandlung).
Die erfindungsgemäß erhaltenen Verhältnisse von Natrium und Kalium sowie von Kalium und Magnesium sind insbesondere vorteilhaft bei der Verwendung der festen Bestandteile von Seetang als Lebensmittelzusatzstoffe sowie als Futtermittel.
Die starke Aufhellung und die Vereinheitlichung der Farbe der festen Bestandteile verschiedener Seetangarten verleihen dem Produkt ein besseres Aussehen und Image. Insbesondere für pharmazeutische, kosmetische und Lebensmittelprodukte ist dies wünschenswert, da sich sonst nach Zugabe der Seetangbestandteile zu diesen Produkten eine unerwünschte Verfärbung einstellt. Überraschend ist in diesem Zusammenhang, dass diese Entfärbung bereits nach kürzester Behandlungszeit mit KOH oder KOH-KCI-Mischungen einsetzt, bei Konzentrationen, die weit unter den üblichen Werten liegen. Dies war auch daher besonders überraschend, da bisher mehrere Stunden bei Temperaturen über 80°C gekocht werden musste und dennoch bei der Herstellung von PNG und auch bei SRC der Einsatz von Bleichmitteln notwendig war, um eine Aufhellung der Seetangbestandteile zu gewährleisten. Entscheidend ist für die erfindungsgemäße Aufhellung, dass der Seetang im frischen und nicht getrockneten Zustand verarbeitet wird. Wenn der Seetang erst einmal getrocknet wurde, dann muss er wie bisher bei hohen Temperaturen und unter Einsatz von Bleichmitteln aufgehellt werden. Somit ist die Verwendung von frischem, ungetrocknetem Seetang erfindungswesentlich, weil dadurch die erfindungsgemäße Aufhellung mit niedrigkonzentrierter KOH-Lösung und bei niedrigen Temperaturen und kurzen Behandlungszeiten erreicht wird und zudem die Pilzbildung und die Bakterienvermehrung minimiert oder vollständig vermieden wird, was sich bei den Trocknungsvorgängen gemäß dem Stand der Technik nicht wirklich vermeiden läßt.
Die Behandlung erfolgt vorzugsweise mit 0, 1 Gew.-% - 7,0 Gew.-%, bevorzugter mit 0,2 Gew.-% - 6,0 Gew.-%, noch bevorzugter mit 0,3 Gew.-% - 5,0 Gew.-%, bevorzugter mit 0,3 Gew.-% - 4,0 Gew.-%, noch bevorzugter mit 0,3 Gew.-% - 3,0 Gew.-%, noch bevorzugter mit 0,3 Gew.-% - 2,0 Gew.-%, und am bevorzugtesten mit 0,3 Gew.-% - 1 ,5 Gew.-% KOH in einer wässrigen Lösung. Bei der KOH- Konzentration handelt es sich um die endgültige Konzentration der wässrigen KOH-Lösung, in der der Seetang behandelt wird.
Wird der wässrigen KOH-Lösung noch KCl zugesetzt, dann wird das KCl bezogen auf die KOH-Lösung in den folgenden Mengen verwendet: vorzugsweise 0, 1 Gew.-% - 10 Gew.-%, bevorzugterweise 0,2 Gew.-% - 10 Gew.-%, besonders bevorzugt 0,3 Gew.-% - 8 Gew.-%, bevorzugter 0,4 Gew.-% - 7 Gew.-%, weiterhin bevorzugt 0,5 Gew.-% - 6 Gew.-%, noch bevorzugter 0,5 Gew.-% - 5 Gew.-%, bevorzugter 0,5 Gew.-% - 4 Gew.-%, noch bevorzugter 0,5 Gew.-% - 3 Gew.-% und am bevorzugtesten 0,5 Gew.-% - 2 Gew.-% KCl in der wässrigen KOH- Lösung. In einer weiteren Ausführungsform beträgt die Konzentration 1 ,0 Gew.-% bis 1 ,5 Gew.-% Kaliumchlorid in der wässrigen KOH-Lösung.
In einer bevorzugten Ausführungsform erfolgt die Behandlung des ungetrockneten Seetangs in einer Mischung aus einer wässrigen KCI-Lösung und einer KOH- Lösung. Das Molverhältnis von KOH zu KCl kann zwischen 10: 1 und 1 : 10 variieren, liegt vorzugsweise zwischen 9: 1 und 1 :9, bevorzugter zwischen 8: 1 und 1 :8, weiterhin bevorzugt zwischen 7: 1 und 1 :7, noch bevorzugter zwischen 6: 1 und 1 :6, weiterhin bevorzugt zwischen 5: 1 und 1 :5, bevorzugt zwischen 4: 1 und 1 :4, bevorzugter zwischen 3: 1 und 1 :3 und am bevorzugtesten zwischen 2: 1 und 1 :2. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform beträgt das Verhältnis (Volumen:Volumen) zwischen einer KOH-Lösung und einer KCI-Lösung gleicher Konzentration 1 : 1 .
Als "Arbeitstemperatur" wie hierin in Schritt 2) oder Schritt 2a) verwendet, wird die Temperatur bezeichnet, bei welcher die Behandlung des Seetangs mittels wässriger Kaliumhydroxidlösung optional mit einer KCI-Lösung durchgeführt wird.
Erfindungsgemäß sind keine hohen Arbeitstemperaturen notwendig sondern im Gegenteil schädlich, da bei zu hohen Temperaturen die bioaktiven Stoffen im Seetang verloren gehen. Der Seetang wird bei Temperaturen unterhalb von 52°C behandelt. Bevorzugterweise wird der Seetang bei Temperaturen unter 50°C behandelt, weiter bevorzugt bei Temperaturen unter 47°C, noch bevorzugter bei Temperaturen unter 45°C, weiterhin bevorzugt bei Temperaturen unter 42°C, bevorzugterweise bei Temperaturen unter 40°C, noch bevorzugter unter 38°C, weiterhin noch bevorzugter unter 35°C und am bevorzugtesten bei Temperaturen unter 33°C.
Als Arbeitstemperatur kann natürlich auch ein Temperaturbereich angegeben werden. Zudem gilt, je höher die Arbeitstemperatur, desto kürzer die Behandlungsdauer. Als "Behandlungsdauer", wie hierin verwendet, wird die Zeit bezeichnet, während welcher der Seetang mit einer wässrigen Kaliumhydroxidlösung optional enthaltend KCl behandelt wird. Bevorzugt ist eine Behandlungsdauer von 0,5h bei 48°C bis 52°C oder von 1 h bei 46°C bis 50°C oder von 2h bei 42°C bis 46°C oder von 3h bei 38°C bis 42°C oder von 4h bei 34°C bis 38°C oder von 5h bei 30°C bis 34°C. Besonders bevorzugt ist daher die Durchführung von Schritt 2) sowie Schritt 2a) bei einer Arbeitstemperatur von (30+4*X)°C bis (34+4*X)°C und einer Behandlungsdauer von (5 - X) Stunden, wobei X für 0, 1 , 2, 3, 4 oder 4,5 steht.
Die vorgenannte Formel soll verdeutlichen, dass mit steigender Behandlungstemperatur die Behandlungsdauer der KOH-Behandlung sinkt. Obwohl im vorherigen Absatz eine Behandlungsdauer bis zu 5 Stunden angegeben wird, ist eine Behandlungsdauer von 1 bis 45 Minuten bevorzugt, weiter bevorzugt von 2 bis 30 Minuten, weiter bevorzugt von 3 bis 20 Minuten, noch weiter bevorzugt von 4 bis 15 Minuten und insbesondere bevorzugt von 5 bis 10 Minuten.
Während der vorgenannten Behandlungsdauern in den Minutenbereichen liegt die Behandlungstemperatur vorzugsweise zwischen 40°C und 50°C.
Eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens umfasst oder besteht aus den folgenden Schritten:
1 ) Gewinnung von Seetang aus dem Meer,
2a) Behandlung des ungetrockneten Seetangs mit einer wässrigen Kaliumhydroxidlösung bei einer Arbeitstemperatur von (30+4*X)°C bis
(34+4*X)°C und einer Behandlungsdauer von (5 - X) Stunden, wobei X für O, 1 , 2, 3, 4 oder 4,5 steht,
2b) Abtrennung der wässrigen Kaliumhydroxidlösung,
3) Trennung des behandelten Seetangs in feste Bestandteile und flüssige Bestandteile,
4) Verarbeitung der festen Bestandteile zu rieselfähigen Bestandteilen, und optional
5) Verarbeitung der flüssigen Bestandteile zu einem Pulver durch Sprühtrocknung oder Gefriertrocknung.
Bevorzugte Bedingungen für die KOH-Behandlung sind eine Behandlungsdauer von 1 bis 45 Minuten, mit einer KOH-Konzentration von 0, 1 Gew.-% bis 3,0 Gew.- % KOH bei einer Temperatur von 30°C bis 50°C. Eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens umfasst oder besteht aus den folgenden Schritten:
1 ) Gewinnung von Seetang aus dem Meer,
2a) Behandlung des ungetrockneten Seetangs mit einer wässrigen Kaliumhydroxidlösung bei einer Arbeitstemperatur von 30°C bis 50°C einer KOH-Konzentration von 0, 1 - 3,0 Gew.-% und einer
Behandlungsdauer von 1 bis 45 Minuten,
2b) Abtrennung der wässrigen Kaliumhydroxidlösung,
3) Trennung des behandelten Seetangs in feste Bestandteile und flüssige Bestandteile,
4) Verarbeitung der festen Bestandteile zu rieselfähigen Bestandteilen, und optional
5) Verarbeitung der flüssigen Bestandteile zu einem Pulver durch Sprühtrocknung oder Gefriertrocknung. Weiter bevorzugte Bedingungen für die KOH-Behandlung sind eine Behandlungsdauer von 5 bis 10 Minuten, mit einer KOH-Konzentration von 0, 1 Gew.-% bis 1 ,5 Gew.-% KOH bei einer Temperatur von 40°C bis 50°C. Weiter bevorzugt sollte der pH-Wert während der KOH-Behandlung bei 12,0 bis 12,5 liegen.
Eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens umfasst oder besteht aus den folgenden Schritten:
1 ) Gewinnung von Seetang aus dem Meer,
2a) Behandlung des ungetrockneten Seetangs mit einer wässrigen Kaliumhydroxidlösung bei einer Arbeitstemperatur von 40°C bis 50°C einer KOH-Konzentration von 0, 1 - 1 ,5 Gew.-% und einer Behandlungsdauer von 5 bis 10 Minuten,
2b) Abtrennung der wässrigen Kaliumhydroxidlösung,
3) Trennung des behandelten Seetangs in feste Bestandteile und flüssige Bestandteile,
4) Verarbeitung der festen Bestandteile zu rieselfähigen Bestandteilen, und optional
5) Verarbeitung der flüssigen Bestandteile zu einem Pulver durch
Sprühtrocknung oder Gefriertrocknung.
Die geringe KOH bzw. KCl Konzentration in Verbindung mit den moderaten Arbeitstemperaturen und den kurzen Behandlungszeiten bewirkt, dass die bioaktiven Stoffe im Seetang erhalten bleiben. Gleichzeitig hat sich überraschenderweise gezeigt, dass durch die schonende Behandlung eine insgesamt höhere Ausbeute des Seetang-Produktes erhalten wird. Konkret erhöhte sich die Ausbeute an Seetang Pellets durch die Behandlung nach dem erfindungsgemäßen Verfahren um ca. 25% gegenüber der Verarbeitung von Seetang ohne jegliche Vorbehandlung (siehe Tab.2).
Die Dauer der Behandlung hängt von mehreren Faktoren ab. Es hat sich gezeigt, dass Behandlungszeiten länger als 300 Minuten mit einem zu großem Verlust an bioaktiven Stoffen verbunden sind. Bevorzugterweise wird der Seetang nicht länger als 240 Minuten, bevorzugter nicht länger als 180 Minuten noch bevorzugter nicht länger als 120 Minuten, weiterhin bevorzugt nicht länger als 90 Minuten, bevorzugter nicht länger als 60 Minuten, weiterhin bevorzugt nicht länger als 30 Minuten mit KOH-Lösung, KOH-KCI-Lösung behandelt. In einer weiteren Ausführungsform beträgt die Behandlungszeit nicht länger als 15 Minuten.
Nach der Behandlungszeit wird der in einem mit Sieb versehenen Behälter befindliche Seetang aus der wässrigen KOH-Lösung oder der wässrigen KOH/KCI-Lösung herausgenommen und in feste Bestandteile und flüssige Bestandteile z.B. durch Verpressung getrennt wird. Die abgetrennte KOH- Lösung oder die abgetrennte KOH/KCI-Lösung kann mehrmals wiederverwendet werden, wobei die KOH-Konzentration eventuell nachdosiert oder neu eingestellt werden muss.
Hervorzuheben ist, dass es nicht notwendig ist, den Seetang vor der Behandlung mit KOH-Lösung oder KOH/KCI-Lösung erst zu trocknen, zu zermahlen, zu pressen oder einer anderweitigen Behandlung bzw. Verarbeitung zu unterziehen, wie es üblicherweise der Fall ist. Neben erheblichen Zeit- und Kostenersparnissen, wird durch dieses Verfahren eine optimale Frische des Ausgangsmaterials gewährleistet. Etwaige Verluste durch vorhergehende Behandlungs-, Verarbeitungs-, Lagerungs- und/oder Trocknungsschritte entfallen komplett.
Somit wird ein Verfahren bereitgestellt, welches schon bei Raumtemperatur durchgeführt werden kann und somit äußerst energiesparend ist. Dadurch, dass nur sehr milde KOH-Bedingungen notwendig sind, werden die Kosten gesenkt, die Sicherheit der Arbeiter erhöht und kein stark alkalisches Abfallwasser erzeugt, wie es bisher der Fall ist. Weiterhin erlaubt die kurze Behandlungsdauer einen mehrfach höheren Durchsatz und erhöht damit die Wirtschaftlichkeit des gesamten Verfahrens.
Darüber hinaus wird aus den flüssigen Bestandteile des Seetangs („Seetang- Saft") ein wertvolles Produkt gewonnen, welches im Bereich Lebensmittel, Kosmetik und Pharmazie genutzt werden kann. Damit entfallen auch die Kosten für die Entsorgung des Saftes, der normalerweise verworfen wird. Somit zeigt die Erfindung eine vorteilhafte Lösung für die Umwandlung des Abfalls zu einem hochwertigen Produkt.
Die Trennung der festen und flüssigen Bestandteile (Saft), sowie die weitere Verarbeitung der festen Bestandteile zu einem rieselfähigen Produkt kann über bekannte Verfahren, wie z.B. einem Homogenisator in Verbindung mit einer hydraulischen oder mechanischen-Presse-Vorrichtung, wie z.B. Extruder oder Band-Presse, erfolgen. Die so erhaltenen Produkte können in Form von Pulver, Pellets, Granulaten oder Körnern vorliegen. Wenn erwünscht, kann das Produkt unter einer Infrarot-Vorrichtung oder im Trockenschrank weiter getrocknet werden, um den Wassergehalt weiter zu reduzieren.
Der getrennte Saft steht ebenso für weitere Anwendungen zur Verfügung, wie z.B. als Lebensmittel, Kosmetika, Nahrungsergänzungsmittel und als Zusatzstoff in Tiernahrung. Die Verwendung der flüssigen Anteile aus dem Seetang ist jedoch aufgrund des hohen Gewichtes und den damit verbundenen hohen Transportkosten relativ teuer. Weiterhin ist der Flüssiganteil des Seetangs ohne weitere Konservierungsmittel nur 1 -2 Tage haltbar. Daher ist es praktikabel den Saft weiter zu konzentrieren, oder dem Saft ein Konservierungsmittel beizumischen, um ihn haltbarer zu machen. In einer Ausführungsform wird der Saft, der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren gewonnen wird, durch Sprühtrocknung oder Gefriertrocknung zu einem Pulver getrocknet. Das Pulver enthält alle bioaktiven Stoffe und kann als Nahrungsergänzungsmittel in Kapseln, Tabletten, als Pulver oder als Granulate vermarktet werden. Der„Saft", die „Flüssigfraktion" bzw. die „flüssigen Bestandteile", die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren gewonnen werden, umfassen somit die Flüssigkeiten, die nach der Behandlung des Seetangs mit Kaliumhydroxid und optional Kaliumchlorid aus dem Seetang heraus gepresst werden. Diese Flüssigfraktion bzw. der„Saft" muss damit nicht entsorgt werden, sondern kann als Produkt weiterverarbeitet werden.
Somit ergibt sich aus dem schonenden erfindungsgemäßen Verfahren, dass aus dem üblicherweise anfallenden Abfallwasser ein hochwertiges Produkt gewonnen wird, welches in dieser Qualität bisher nicht hergestellt wurde. In den bisher bekannten Verfahren, wird der Seetang stundenlang bei hohen Temperaturen und mit hohen KOH-Konzentrationen gekocht. Nach dem Kochprozess muss die hochkonzentrierte KOH-Lösung als Abfallprodukt entsorgt werden. In dem erfindungsgemäßen Verfahren wird zwar auch ein Abfallprodukt neben zwei hochwertigen Produkten erhalten, das Abfallprodukt ist aber durch die sehr niedrige KOH-Konzentration wesentlich harmloser als das Abfallprodukt des konventionellen Prozesses. Zudem kann eine einmal verwendete KOH-Lösung noch mehrmals eingesetzt werden, bevor sie entsorgt wird. Bevorzugt ist eine dreimalige Wiederverwendung. In dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es vor der Verarbeitung der festen Bestandteile zu einem rieselfähigen Produkt nicht notwendig den Seetang zu trocknen. Nach der vorliegenden Arbeitsmethode haben die Produkte nach der Trocknung gewöhnlich eine Restfeuchte von ca. 25-35 %, wodurch sie nicht aneinander kleben bleiben und daher rieselfähig sind. Dadurch werden die Handhabung und der Transport wesentlich vereinfacht. Die Lagerung des Produktes beansprucht außerdem wesentlich weniger Raumbedarf. Rieselfähig bedeutet in diesem Zusammenhang, dass die Seetang-Produkte (z.B. Pellets) keine Klumpen bilden und aneinander kleben bleiben und daher geschüttet werden können.
Ein weiterer wichtiger Aspekt des erfindungsgemäßen Verfahrens betrifft die Zusammensetzung der Makromineralien in dem rieselfähigen Produkt. Seetang der nicht nach dem erfindungsgemäßen Verfahren behandelt wurde, weist hohe Natriumkonzentrationen, einen niedrigen Magnesiumgehalt, sowie für den Menschen ungünstige Kalium : Magnesium und Kalium : Natrium Verhältnisse auf. Durch die Behandlung des Seetangs nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wird die Natriumkonzentration in dem Produkt erheblich erniedrigt und die Magnesiumkonzentration erhöht sowie ein günstigeres Verhältnis von Kalium : Magnesium und Kalium : Natrium geschaffen. Die Produkte sind deshalb für die direkte Anwendung bei Menschen und Tieren besser geeignet als getrockneter Seetang, der ohne Vorbehandlung hergestellt wurde, da dieser einen hohen Natriumgehalt, sowie ungünstige Kalium/Magnesium und Kalium/Natrium Verhältnisse enthält (Tabelle 3).
Der Natriumgehalt im Pellet beträgt vorzugsweise unter 2% (2000 mg/100 g), noch bevorzugter unter 1 ,5 % (1500 mg/100 g) und am bevorzugtesten unter 1 % (1000 mg/100 g).
Das Gewichtsverhältnis von Kalium zu Magnesium im Pellet ist vorzugsweise kleiner als 25: 1 , vorzugsweise kleiner als 24: 1 , bevorzugter kleiner als 23: 1 , weiterhin bevorzugt unter 22: 1 , noch bevorzugter kleiner als 21 : 1 , weiterhin bevorzugt unter 20: 1 , bevorzugt unter 19: 1 , bevorzugter kleiner als 18: 1 , weiterhin bevorzugt unter 17: 1 , bevorzugterweise kleiner als 16: 1 , noch bevorzugter unter Der Gehalt an Natrium im Pellet ist vorzugsweise kleiner als 1 ,5% weiterhin bevorzugt kleiner als 1 %..
Somit umfasst die vorliegende Erfindung Seetang-Produkte, welche die erfinderischen Gewichtsverhältnisse von Kalium zu Magnesium und die Natriumkonzentration enthalten. Dies sind insbesondere die rieselfähigen Bestandteile aus Seetang und die rieselfähigen Bestandteile aus Seetang, die mit einem Verfahren gewonnen werden, in der der Seetang mit einer alkalischen Lösung behandelt wurde, vorzugsweise so wie in Schritt 2) des oben beschriebenen Verfahrens offenbart. Zudem werden diese Seetang-Produkte mit dem vorher beschriebenen Kalium zu Magnesium-Verhältnis und dem Natrium- Gehalt aus ungetrocknetem Seetang gewonnen. Diese erfindungsgemäßen Seetang-Produkte haben ein Kalium zu Magnesium Gewichtsverhältnis kleiner als 25 : 1 und ein Natriumgehalt kleiner als 1 ,5%. Bevorzugte Gewichtsverhältnisse für die erfindungsgemäßen Seetang-Produkte sind in den beiden vorherigen Absätzen offenbart. In einer bevorzugten Ausführungsform handelt es sich bei den Rieselfähigen Bestandteile aus Seetang mit einem Kalium zu Magnesium Gewichtsverhältnis kleiner als 25 : 1 und einem Natriumgehalt kleiner als 1 ,5% um Seetang der Art Kappaphycus alvarezii. Es ist nicht Aufgabe der vorliegenden Erfindung einen möglichst hohen Carrageengehalt zu erzielen oder möglichst viel Carrageen aus dem erfindungsgemäß behandelten Seetang zu isolieren oder einen Seetang mit einem möglichst hohen Carageengehait herzustellen. Viel wichtiger ist, dass der erfindungsgemäß behandelte Seetang die Nährstoffe weiterhin möglichst unversehrt enthält, wobei es sich vor allem um die Spurenelemente lod, Kupfer, Zink, Selen sowie die lebenswichtigen Vitamine A, C, E. Tabelle 4: Wertvolle wichtigen Nährstoffe in Pellets aus dem erfindungsgemäß behandelten Seetang im Vergleich zum Stand der Technik (konventionell- getrocknetem Seegras und zu gereinigtem bzw. halbgereinigtem Carrageen/SRC)
Pellets getrockneter Carrageen (1 % KOH-Lsg, Seetang (SRC, gereinigt) 30 Min)
Energie total 205,20 1 10,28 0
(kcal/100 g)
Kohlenhydrat (%) 48,43 24, 17 0
Protein (%) 6,40 0
Lipid total (%) 0,92 0
Ascorbinsäure /Vit. C 65,30 0*
(mg/100 g)
Alpha-Tocopherol/Vit. E 7,85 0*
(mg/100 g)
Zinc (mg/100 g) 1 ,31 0,49 0**
Eisen (mg/100 g) 3,51 2,79 0**
Chrom (mg/100 g) 0,07 0,23 0**
Selen (mg/100 g) 0,39 0,43 0**
Jod (ug/100 g) 775 1274 0**
* Die Bestimmung bioaktiver Stoffe wie z.B. Protein, Lipide, Vitamine in konventionell-getrocknetem Seetang ist nicht verlässlich bzw. kaum möglich, da durch die sehr unterschiedliche, natürlich-bedingte Trocknungsbedingung die bioaktiven Stoffe durch die Mikroorganismen zersetzt oder durch die Sonneneinstrahlung und Hitze degradiert werden. ** Gemäß WHO Food Addtives Series 42 haben Carrageenan (gereinigtes Carrageen und SRC) keinen nutritiven Wert.
Die Bestandteile aus Seetang und vor allem die festen Bestandteile aus Seetang finden Verwendung als Lebensmittelzusatzstoffe, als Futtermittel und als Zusatzstoffe für Papier und Pappe. Die Bestandteile aus Seetang und vor allem die flüssigen Bestandteile aus Seetang sowie die sprühgetrockneten oder gefriergetrockneten Bestandteile aus Seetang finden Verwendung als Lebensmittelzusatzstoffe, als Futtermittel und als Zusatzstoffe für Kosmetika.
Weiterhin umfasst die vorliegende Erfindung auch die Seetang-Produkte, die durch das vorliegende Verfahren hergestellt werden. Die so erzeugten Produkte weisen gegenüber unbehandelten Seetang-Produkten eine Reihe von Vorteilen auf. Durch die Behandlung wird eine Aufhellung der festen Bestandteile des Seetangs erreicht, was für die folgenden Anwendungen und auch für die qualitative Wahrnehmung des Produkts wichtig ist. In den festen Bestandteilen des Seetangs wird eine vorteilhafte Zusammensetzung der Makromineralien erreicht, die ohne eine entsprechende Behandlung nicht vorliegt. Dies ist besonders wichtig, da die Seetang-Produkte für die Anwendung in der Lebensmittelindustrie vorgesehen sind. Eine direkte Verwendung von Seetang ohne eine vorherige Behandlung bietet diese Vorteile nicht. In dem bisher bekannten Verfahren wird der Seetang nach dem Kochen mit KOH weiter getrocknet. Ein derart behandelter Seetang enthält keine bioaktiven Stoffe mehr. Bei den Verfahren gemäß dem Stand der Technik erfolgt keine Abtrennung der flüssigen Seetangbestandteile durch Pressung. Der Seetang der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren behandelt wurde, enthält noch alle bioaktiven Stoffe, die im gleichen Maße auch im gepressten Saft vorliegen. Weiterhin war es nicht bekannt, dass durch das erfindungsgemäße Verfahren, die Zusammensetzung der Makromineralien in dem Endprodukt positiv verändert werden.
Der Begriff „Makromineralien", wie hierin verwendet, bezeichnet solche Mineralstoffe, die im menschlichen oder tierischen Körper in Prozentanteilen benötigt werden und umfassen, Calcium, Phosphor, Natrium, Magnesium, Kalium und Schwefel. Insbesondere sind damit solche Mineralstoffe eingeschlossen, dessen Tagesbedarf bei > 100 mg liegt.
Somit wird durch das erfindungsgemäße Verfahren ein Produkt bereitgestellt, welches gegenüber reinem Carrageen, SRC sowie auch konventionellgetrocknetem Seetang den Vorteil hat, dass alle wertvollen bioaktiven Stoffe, wie Vitamine, Mineralien, Kohlenhydrate, Proteine und Fette aus dem Seetang in den fertigen Seetang Pellets und dem Saft erhalten bleiben. Die Herstellung der erfindungsgemäßen Produkte ist mit den bekannten Verfahren zur Gewinnung von Carrageen nicht möglich. Überraschenderweise hat sich dabei gezeigt, dass im Gegensatz zum einfachen zerkleinern und Pressen von unbehandelten Seetang, d.h. Seetang der nur kurz mit Seewasser gewaschen und abgetropft wird, durch das erfindungsgemäße Verfahren eine insgesamt um ca. 25% höhere Ausbeute der festen Bestandteile erreicht werden konnte.
Zusätzlich wurde durch das erfindungsgemäße Verfahren die Zusammensetzung der Makromineralien in den fertigen Produkten optimiert, womit diese für den direkten Einsatz in Fertigprodukten, zum Verzehr, als Nahrungsergänzungsmittel, Futtermittel, in der Pharmaindustrie oder in der Kosmetik geeignet sind. Das Verfahren zeichnet sich damit durch eine erhöhte Effizienz und Qualität aus, ist gleichzeitig preiswert und einfach durchzuführen und ermöglicht erstmalig direkt aus frischem Seetang ein qualitativ hochwertiges Produkt herzustellen, ohne aufwendige zeitraubende und kostenintensive Zwischenschritte.
Die folgenden Beispiele beschreiben bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung und sind als nicht limitierend für die Erfindung anzusehen. Für einen Fachmann gängige Alternativen und naheliegende Ausführungsformen und Abwandlungen der vorliegenden Erfindung gelten als durch die vorliegende Erfindung definiert durch die Patentansprüche abgedeckt. Beispiele
Beispiel 1
Farbaufhellung der Seetang-Produkte
Frischer Seetang der Art Kappaphycus alvarezzi wurde direkt aus Meerwasser entnommen, kurz mit Meerwasser gewaschen, daraufhin vollständig abgetropft und von diesem nur noch feuchten Seetang wurde genau 1 kg abgewogen. Die 1 kg Seetang wurden mit jeweils 9 Liter 1 ,5 % KOH-Lösung, 1 ,5 % KCI-Lösung oder einer Mischung beider Lösungen bei Raumtemperatur (in Indonesien ca. 30°C) und unterschiedlichen Behandlungsdauern inkubiert. Die pH-Werte der Inkubationslösungen wurden vor, während und nach der Inkubation gemessen. Der pH-Wert im Seetang-Gewebe wurde nach 30 Minuten Behandlungszeit mit einem stick pH-Meter bestimmt.
Tab.1 zeigt, dass die pH-Werte der KOH-Lösung mit fortschreitender Inkubationszeit rasch abnahmen und die pH-Werte der KCI-Lösung rasch zunahmen. Dies ist ein Indiz für die schnellen Austauschprozesse zwischen den Elektrolyten im Seetang mit den Elektrolyten in der Inkubationslösung.
Die pH-Messungen im Seetang zeigten, dass die pH-Werte im frischen Seetang, die in der Regel zwischen 6,8 - 7,2 liegen, sich bereits nach 30 Minuten Behandlung an die pH-Werte der Inkubationslösungen angeglichen haben.
Die pH-Werte im Seetang betrugen nach 30 Minuten Behandlungszeit pH = 12,97 (1 ,5% KOH-Lösung), pH = 12,90 (1 ,5% KOH und 1 ,5% KCl Mischlösung 50/50), pH = 12,25 (1 ,5% KOH und 1 ,5% KCl Mischlösung 20/80) und pH = 7,71 (1 ,5% KCI-Lösung).
Dieser schnelle Austauschprozess ist nur in frischem Seetang zu beobachten gewesen und ist sicherlich auf für die schnelle Entfärbung des Seetangs mitverantwortlich.
Die Farbe des Seetangs war vor der Behandlung grünlich-rot und relativ dunkel. Nach Behandlung mit KCl änderte sich die Farbe des Seetangs zu rötlich-braun. Die Behandlung des Seetangs mit KOH-Lösung oder mit Mischungen von KOH- KCI-Lösungen in unterschiedlichen Verhältnissen ergab unerwarteter Weise bereits nach 10-15 Minuten Behandlung (Tab.1 ) eine starke Aufhellung und Umwandlung der Farbe des Seetangs zu einer einheitlichen sehr hellen grünlichen Farbe unabhängig davon, ob die Ursprungfarbe dunkel rot, dunkel braun oder tief grün war.
Somit konnte bereits mit einer niedrig konzentrierten KOH/KCI-Lösung eine erhebliche Aufhellung des Seetangs erreicht werden. Eine kurze Behandlung (30 Minuten oder weniger) von Seetang mit niedriger KOH-KCI-Konzentration und bei Raumtemperatur (in Indonesien ca. 30°C) ist bereits ausreichend um eine helle Farbe von Seetang-Produkten zu erreichen. Solche Effekte konnten bisher nur dadurch erreicht werden, dass der Seetang über mehrere Stunden (> 3) bei hohen Temperaturen (> 80°C) gekocht wurde. Anschließend war dennoch der Einsatz von Bleichmitteln notwendig. Vorliegend konnte die Aufhellung sehr viel einfacher dadurch erreicht werden, dass frischer Seetang verwendet wird, welcher sich unerwarteter Weise in dieser Hinsicht völlig anders verhält, als getrockneter Seetang.
Tab. 1. Aussehen des Seetangs und pH-Werte nach unterschiedlicher
Behandlungsdauer und Behandlungsmethoden
KOH 1 ,5 % KOH 1 ,5 % - KCl 1 ,5 % KCl 1 ,5 %
Mischungsverhältnis
50:50 20:80
pH der Inkubationslösung nach
0 Min 13,34 12,60 12,70 7,10
15 Min 13,27 12,93 12,65 7,30
30 Min 13,20 12,90 12,65 7,72
60 Min 13,05 12,80 12,60 8,34 pH im 12,97 12,90 12,25 7,71
Seetang nach
30 Min. Behandlung pH-Wert im Seetang vor der
Behandlung: pH 6,8-7,2
Farbe
Farbe des Seetangs hell grünlich hell grünlich hell grünlich rot-braun ab und nach 15 Min.
Behandlung
Farbe vor der Behandlung
grün-rot oder grün braun, dunkel
Beispiel 2
Herstellung von Seetang-Pellets
Frischer Seetang der Art Kappaphycus alvarezzi wurde direkt aus Meerwasser entnommen, kurz mit Meerwasser gewaschen, daraufhin vollständig abgetropft und von diesem nur noch feuchten Seetang wurde genau 1 kg abgewogen. Die 1 kg Seetang wurden mit jeweils 9 Liter 1 ,5% KOH-Lösung, 1 ,5% KCI-Lösung oder Mischungen der beiden Lösungen in unterschiedlichen Verhältnissen 30 Minuten lang bei Raumtemperatur (in Indonesien ca. 30°C) inkubiert. Die pH-Werte der Inkubationslösungen wurden nach der Inkubation gemessen.
Nach der Inkubation wurde der Seetang erneut vollständig abgetropft und der nur noch feuchte Seetang wurde in einem Homogenisator mit einer Siebgröße von 200 - 500 μηπ zerkleinert. Das Homogenat wurde in einer Preßvorrichtung weiter verarbeitet. Aus der Preßvorrichtung wurden Pellets mit gleichförmiger Korngröße sowie einer Restfeuchtigkeit von ca. 40 - 50 % erhalten. Die beige-weißen Pellets sind bereits rieselfähig. Wenn erwünscht können die Pellets unter UV-Strahler, im Trockenschrank oder unter Sonnenlicht weiter getrocknet werden. Durch die kleine Korngröße und größere Oberfläche der Partikel kann eine kürzere Trocknungszeit und eine niedrigere Restfeuchtigkeit erreicht werden (< 25%, im Vergleich beträgt die Standard-Restfeuchtigkeit im trockenen Seetang 38 %).
Zur besseren Vergleichbarkeit wurden die erhaltenen Pellets im Trockenschrank getrocknet, bis nur noch eine Restfeuchtigkeit von 20 - 25 % in den Pellets gemessen wurde.
Aus 1 kg frischem Seetang konnten ca. 6-7 % trockene Pellets (20 - 25 % Restfeuchtegehalt) mit ca. 60 % Carrageengehalt gewonnen. Die Behandlung mit KCI-Lösung bzw. die Verarbeitung von frischem Seetang, welcher keiner Behandlung unterzogen wurde, also nur mit Seewasser gewaschen und abgetropft wurden, resultierte in einer niedrigeren Ausbeute bzw. in einer Gewinnung von Pellets mit geringerem Carrageengehalt. Die Restfeuchte in den trockenen Pellets wurde bestimmt und darauf geachtet, dass die Unterschiede in der Ausbeute nicht auf Unterschiede im Restfeuchtegehalt der Pellets zurückzuführen sind. Durch die Behandlung mit KOH konnte die Ausbeute der trockenen Pellets um ca. 25% gegenüber der Ausbeute von unbehandeltem Seegras (ohne Vorbehandlung) gesteigert werden. Die Behandlung mit einer 50:50 Mischung aus KOH und KCl resultierte immer noch in einer gesteigerten Ausbeute von knapp 18% gegenüber dem unbehandelten Seegras.
Kappaphycus enthält nichtlösliche Faserstoffe, lösliche Faserstoffe und vorwiegend Kappa-Carrageen als Biopolymer, das abhängig von Gegenionen und pH löslich oder unlöslich wird. Kappa-Carrageen ist wenig löslich in Gegenwart von Kaliumionen und eher löslich in Gegenwart von Natriumionen.
Die höhere Ausbeute durch die erfindungsgemäße Behandlung mit KOH-Lösung kann man erklären durch den Austausch von Natriumionen gegen Kaliumionen und durch die rasche pH-Veränderung im Seetang-Gewebe, wodurch die Löslichkeit der Faserstoffe und die von Carrageen verändert wird. Durch diese Veränderung der Löslichkeit wird der Anteil an unlöslichen Stoffen höher und sie werden im Gewebe festgehalten. Dadurch werden Verluste durch lösliche Stoffe bei dem Verarbeitungsprozess, die sich in den flüssigen Bestandteilen (Saft) befinden, reduziert. Der Anteil der festen Bestandteile nach dem Verarbeitungsprozess erhöht sich dadurch. Tab. 2. zeigt, dass die Behandlung von Seetang mit KOH-Lösung oder mit Mischungen aus KOH-KCI-Lösungen bei Raumtemperatur (in Indonesien ca. 30°C) zu vorteilhaften Ergebnissen im Vergleich zu der Verarbeitung von Seetang ohne Vorbehandlung führen. "Ohne Vorbehandlung" bedeutet wie hierin ausgeführt, dass derselbe Herstellungsprozeß jedoch ohne KOH-Behandlung durchgeführt wird, also Ernten, Waschen, Abtropfen, Homogenisieren und Pressen.
Solche Pellets sind heller (hell-beige, fast weiß) als die aus unbehandeltem Seetang hergestellten Pellets (bräunlich). Die Behandlung mit KOH-Lösung oder mit Mischungen aus KOH-KCI-Lösungen ergab darüber hinaus eine höhere Ausbeute und eine geringfügig höhere Carrageenkonzentration.
Tab.2. Aussehen, Ausbeute und Carrageenkonzentrationen in Pellets
KOH 1 ,5% KOH 1 ,5% : KCl 1 ,5% KCl 1 ,5% ohne
Vor-
Behdl
50:50 20:80
pH im Seetang 12,9 12,9 12,2 7,7 7, 1 nach 30 Min.
Behandlung
Aussehen hell-beige hell- beige hell-beige bräunlichbräunlich der Pellets beige
Ausbeute der 6,4% 6,0% 5,7 % 4,8% 5, 1 % trockenen Pellets
(mit 20% - 25%
Restfeuchtigkeit)
Carrageengehalt 61 ,3% 60,8% 55,7 % 58,2% im Pellet Beispiel 3
Seetang-Pellets mit bioaktiven Stoffen und vorteilhafter Zusammensetzung der Makromineralien
Frischer Seetang der Art Kappaphycus alvarezzi wurde direkt aus Meerwasser entnommen, kurz mit Meerwasser gewaschen, daraufhin vollständig abgetropft und von diesem nur noch feuchten Seetang wurde genau 1 kg abgewogen. Die 1 kg Seetang wurden mit jeweils 9 Liter 1 ,5% KOH-Lösung bei Raumtemperatur (in Indonesien ca. 30°C) für 60 Minuten inkubiert.
Nach der Inkubation wurde der Seetang erneut vollständig abgetropft und der nur noch feuchte Seetang wurde in einem Homogenisator mit einer Siebgröße von 200 - 500 pm zerkleinert. Das Homogenat wurde in einer Preßvorrichtung weiter verarbeitet. Aus der Preßvorrichtung wurden Pellets mit gleichförmiger Korngröße sowie einer Restfeuchtigkeit von ca. 40 - 50 % erhalten.
Die erhaltenen Pellets wurden analysiert und die Konzentration der Makromineralien bestimmt.
Tab. 3. zeigt die Ergebnisse der Analyse der feuchten Pellets, welche nach unterschiedlichen Methoden hergestellt wurden (Restfeuchtigkeit von 52%).
Reduktion des Natriumgehaltes
Die Behandlung des Seetangs mit KOH-Lösung oder KCI-Lösung führt zu einer drastischen Reduktion der Natriumkonzentration in behandelten Seetang-Pellets im Vergleich zu den Pellets des unbehandelten Seetangs (Tab. 3). Die Messung der Natrium-Konzentration im getrockneten Seetang ergab eine Natrium- Konzentration von 3,79 %. Dieser Wert stimmt in etwa mit den Werten in der Literatur überein (> 4% Krishnaiah et al. Asian Journal Scientific Research 1 , 166, 2008). Die niedrige Natriumkonzentration in den vorbehandelten Pellets macht diese besonders für den Einsatz im Lebensmittel- und Nahrungsergänzungsmittel-Bereich sowie auch im Tierfutter-Bereich besonders attraktiv.
Einfluss auf den Magnesiumgehalt Magnesium ist ein Cofaktor des Enzyms Na-K-ATPase. Ein Enzym, das die Kaliumaufnahme und -abgäbe aus der Zelle reguliert. Die Na-K-ATPase ist bei fast allen wichtigen physiologischen Prozessen beteiligt. Ein Magnesiummangel im Körper führt meist auch zu einem Kaliummangel, da bei Magnesiummangel Kalium nicht mehr von der Zelle aufgenommen werden kann. Ein Mangel an Magnesium führt u.a. zu Herzrhythmusstörungen, Herzmuskelschwäche, Fatique-Syndrom und Muskelschwäche. Die Behandlung des Seetangs mit KOH-Lösung führt zu einer Verbesserung der Pellets im Hinblick auf die Magnesiumkonzentration. Die Konzentration an Magnesium in den Pellets, die mit KOH vorbehandelt wurden, war um das 2-fache höher als in den Pellets des unbehandelten Seetangs. Einfluss auf das Verhältnis der Kalium und Magnesiumkonzentrationen
Kalium und Magnesium sind wichtige Mineralstoffe für das Herz-Kreislaufsystem und für die Muskeltätigkeit. Kaliummangel und Magnesiummangel treten meist gemeinsam auf. Bei gleichzeitiger Zufuhr der beiden Mineralien sollte auf das Gewichtsverhältnis von Kalium und Magnesium geachtet werden. Hohe Kaliumdosierungen können bei gestörter Nierenfunktion zu einer lebensgefährlichen Hyperkaliämie führen.
Gemäß der aktualisierten europäischen recommended daily allowances (RDAs) von 2008 beträgt der tägliche Bedarf an Kalium ~2000 mg und für Magnesium ~375 mg. Das Gewichtsverhältnis des täglichen Bedarfs der beiden Mineralien beträgt also ca. 5,3: 1 . (Richtlinie 2008/100/EG der Kommission vom 28. Oktober 2008 zur Änderung der Richtlinie 90/496/EWG des Rates über die Nährwertkennzeichnung von Lebensmitteln hinsichtlich der empfohlenen Tagesdosen, der Umrechungsfaktoren für den Energiewert und der Definitionen).
Das Gewichtsverhältnis der Konzentrationen von Kalium und Magnesium im getrockneten Seetang beträgt 37: 1 , in den Seetang-Pellets ohne Vorbehandlung beträgt er 25: 1 und 9: 1 für die Seetang-Pellets mit der KOH- Behandlungsmethode. Mit getrockneten Seetang ist solcher Seetang gemeint, welcher nachdem er aus dem Meer gewonnen wurde, nur noch in der Sonne oder im Trockenschrank getrocknet wurde, also ohne einen weiteren Arbeitsschritt, d.h. nur geerntet, ggf. gewaschen, abgetropft und dann getrocknet wird. Die Seetang-Pellets ohne Vorbehandlung (d.h. frisch aus dem Meer) werden keiner KOH-Behandlung unterzogen, sondern nur wie in Beispiel 2 beschrieben, mechanisch zu Pellets verarbeitet. Der Verarbeitungsprozess umfasst daher das Ernten, gegebenenfalls Waschen, Abtropfen, Homogenisieren und Pressen. Die Vorbehandlung des Seetangs führt somit zu einem besseren mineralischen Verhältnis in dem behandelten Produkt, welches mehr dem empfohlenen RDA- Wert entspricht, als die bekannten auf dem Markt befindlichen Seetang-Produkte bzw. Seetang-Produkte ("Pellets"), die nach ähnlichem Prozess jedoch ohne Vorbehandlung hergestellt wurden.
Das Verhältnis der Kalium- und Natriumkonzentration
Untersuchungen zeigen, dass die Häufigkeit von Bluthochdruck mit der Höhe der Natriumaufnahme übereinstimmt. Experimentelle Studien führten jedoch zu widersprüchlichen Ergebnissen. Es scheint zunehmend gesichert, dass nicht nur die Natriumaufnahme alleine die Herzkreislauferkrankungen und insbesondere Bluthochdruck verursacht, als vielmehr das Gewichtsverhältnis zwischen Natrium und Kalium in den verzehrten Lebensmitteln. So bringt ein hohes Natrium-Kalium- Verhältnis eine Blutdrucksteigerung mit sich. Dagegen fördert ein niedriges Natrium-Kalium-Verhältnis (wenig Natrium, viel Kalium) die Blutdrucksenkung.
Das Natrium-Kalium-Verhältnis der täglichen Aufnahme soll nach Möglichkeit kleiner als 1 : 1 sein. Durch die Behandlung des Seetangs nach dem vorliegenden Verfahren, wird die Natriumkonzentration in den Pellets gesenkt und das Natrium-Kalium-Verhältnis der Pellets günstig beeinflusst. Die nach dem vorliegenden Verfahren hergestellten Pellets haben ein günstiges Natrium-Kalium-Verhältnis zwischen 1 : 10 bis 1 :20 (Tab. 3.).
Als weitere wertvollen Nährstoffe enthalten die Pellets Proteine, Kohlenhydrate Mikromineralien und Spurenelemente.
Die Pellets sind deshalb besser für den Verzehr bzw. die direkte Anwendung bei Menschen und Tieren geeignet als getrockneter Seetang (hoher Natriumgehalt), semi refined carrageenan (ohne bioaktive Stoffe), purified Carrageenan (ohne bioaktive Stoffe) oder als die Pellets, die ohne KOH- bzw. KOH/KCI- Vorbehandlung hergestellt wurden (hoher Natriumgehalt und ungünstiges Kalium- Magnesium-Verhältnis). Zudem ist ein Natrium-Magnesium-Verhältnis von 1 : 1 bis 1 : 2 bevorzugt.
Tab.3. Konzentration von Natrium, Kalium, Magnesium und Calcium
in Pellets nach unterschiedlichen Behandlungen *) ohne VorbeKOH 1 ,5% getrockneter
handlung* (BehandlungsSeetang
dauer 60 Min.)*
Mineralien
Natrium 1 ,77% 0,87% 3,79%
Kalium 9,58% 9,74% 15,35%
Magnesium 0,38% 0,79% 0,41 %
Calcium 0,06% 0,06% 0, 16%
*) Pellets (Restfeuchtigkeit 52%)
Die Pellets mittels KOH-Behandlung (Spalte 3) wurden wie eingangs beschrieben hergestellt. Die Pellets ohne Vorbehandlung (Spalte 2) wurden hergestellt wie die Pellets mittels KOH-Behandlung jedoch ohne den Schritt der KOH-Behandlung, d.h. Seetang ernten, waschen, abtropfen, homogenisieren und pressen. Der getrocknete Seetang (Spalte 4) wurde hergestellt durch Ernten des Seetangs, Waschen, Abtropfen und wenige Tage an der Luft trocknen.
Flüssigfraktion des Seetang (Seetang-Saft)
Aus der Verarbeitung des frischen Seetang zu den festen Pellets gemäß der vorliegenden Erfindung entsteht als Nebenprodukt die flüssige Fraktion des Seetangs („Saft"), die bisher entsorgt werden musste, nun aber zu einem nützlichen Produkt umgewandelt werden kann.
Die Flüssigfraktion wurde durch das Sprühtrocknungsverfahren zu einem Pulver getrocknet. Das Pulver enthält noch alle bioaktiven Stoffe und kann als Nahrungsergänzungsmittel vermarktet werden. Dies ist nur eine Möglichkeit, die Seetang-Liquidfraktion zu einem hochwertigen Gesundheits-Produkt umzuwandeln.
Tab.5. Substanzen und Mineralien in sprühgetrockneter
Flüssigfraktion aus Seetang-*)
Ergebnisse Einheit
Kohlenhydrate 6,35
Protein 4,80
Fett 0,70 0
Calcium 568,85 mg/100 g
Kalium 878,50 mg/100 g
Magnesium 903,17 mg/100 g
Natrium 5790,69 mg/100 g
Eisen 3,11 mg /100 g
Zink 2,30 mg /100g
Chrom 55,0 pg/IOOg
Jod 78,70 pg/IOOg
Total Energie 50,90 Kcal /100g
entspricht 209 KJ/100g *) Durch die Sprühtrocknung wird aus 1 kg Seetang-Liquidfraktion 38 g Pulver erhalten (3,8%)

Claims

Patentansprüche
Verfahren zur Aufbereitung von Seetang, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst:
1 ) Gewinnung von Seetang aus dem Meer,
2) Behandlung des ungetrockneten Seetangs mit einer wässrigen Kaliumhydroxidlösung bei einer Arbeitstemperatur unter 50°C für nicht länger als 6h,
3) Trennung des behandelten Seetangs in feste Bestandteile und flüssige Bestandteile,
4) Verarbeitung der festen Bestandteile zu rieselfähigen Bestandteilen.
Verfahren nach dem Anspruch 1 , umfassend folgenden weiteren Schritt:
5) Verarbeitung der flüssigen Bestandteile zu einem Pulver durch Sprühtrocknung oder Gefriertrocknung.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Konzentration von Kaliumhydroxid zwischen 0, 1 Gew.-% und 5,0 Gew.-% in einer wässrigen Lösung liegt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 3, wobei die Arbeitstemperatur unter 47°C oder unter 45°C oder unter 42°C oder unter 40°C oder unter 38°C oder unter 35°C oder unter 33°C liegt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 4, wobei der Seetang nicht länger als 4h oder nicht länger als 2h mit der KOH-Lösung behandelt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 5, wobei im Schritt 2) Kaliumchlorid als Zusatz verwendet wird.
Verfahren nach Anspruch 5, wobei die Konzentration von Kaliumchlorid zwischen 0, 1 Gew.-% und 10 Gew.-% in einer wässrigen Lösung liegt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 7, wobei der Seetang 1 bis 45 Minuten mit der KOH-Lösung behandelt wird.
9. Bestandteile aus Seetang erhältlich nach einem Verfahren gemäß eines der Ansprüche 1 bis 8.
10. Bestandteile aus Seetang gemäß Anspruch 9, wobei der Seetang Kappaphycus alvarezii ist. 1 1 . Rieselfähige Bestandteile aus Seetang mit einem Kalium zu Magnesium Gewichtsverhältnis kleiner als 25 : 1 und einem Natrium zu Kalium Gewichtsverhältnis größer als 1 : 5 und Natriumgehalt kleiner als 1 ,5 Gew.%.
Rieselfähige Bestandteile gemäß Anspruch 1 1 , wobei der Seetang Kappaphycus alvarezii ist.
Bestandteile aus Seetang zur Verwendung in pharmazeutischen Produkten, als Lebensmittelzusatzstoffe, Zusatzstoffe für Kosmetika, Zusatzstoffe für Papier und Pappe oder Futtermittel, welche nach einem Verfahren gemäß eines der Ansprüche 1 bis 8 erhalten werden.
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