DE2126542A1 - Verfahren zur Behandlung von Fisch - Google Patents

Description

Priorität» v· 4.Juni 1970 in Schweden Anm.No.x 7789/70

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Behandlung von Fisch unter Verwendung als Nahrungsmittel oder Futtermittel oder zur Verwendung als Ausgangsmaterial für die Herstellung eines geschmacksfreien und im wesentlichen geruschsfreien und entfetteten Fischproteins durch Extraktion, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es, eine Möglichkeit zu erhalten, ein Fischproteinprodukt mit heller Farbe und relativ niedrigem Fettgehalt herzustellen. Ein anderes Ziel bestand darin, ein geschmacksfreies und geruchsfreies, im wesentlichen entfettetes Fischprotein mit

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appetitanregender Farbe, d.h. mit stark verminderter Graufarbe, zu bekommen. Ein anderes Ziel bestand darin, eine Möglichkeit zu bekommen, Eingeweide, Blut und Hautpigmente aus Fischausggngsmaterial zu entfernen, da diese Stoffe eine Verfärbung des Endproduktes bedingen,

Es war bereits bekannt, Bleichmittel in der Form von Chlorverbindungen, Wasserstoffperoxyd usw., zu verwenden, um den Verfärbungsgrad in organischem Material zu vermindern. Es liegt jedoch auf der Hand, daß solche Verbindungen einen abbauenden Einfluß auf empfindliche Materialien, wie Fischprotein, haben.

Weiterhin entstand das Erfordernis, daß durch Extraktion von Fisch gewonnenes Fischprotein weitestgehend farblos sein soll, d.h. weiß oder gelb-weiß aussieht, da es sonst hell gefärbten Nährstoffen, die damit angereichert sind, eine ungüfttige Farbe verleiht.

Es wurde nun überraschenderweise gefunden, daß es möglich ist, diese Nachteile nach der vorliegenden Erfindung zu vermeiden und den oben owähnten Erfordernissen zu genügen. Das Verfahren nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß der Fisch im wesentlichen senkrecht zu seiner Längsachse in Stücke zerschnitten wird, worauf die Fischstüoke itiaem ersten Waschvorgang mit Wasser im Gegenstrom unterzogen werden, sodann die Fischstücke einem

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zweiten Waschvorgang mit Wasser unterzogen werden, welches unter Druck auf die Fischstücke gesprüht wird, nun« mehr die Fischstücke im Gleichstrom in einem direkten Dampfkocher zum Koagulieren gebracht und sodann in eine Vorrichtung zur Abtrennung "ton Gräten und anderen nicht faserartigen harten Stücken eingespeist werden, sodann das so von Gräten und anderen harten Teilen befreite Fischmaterial homogenisiert und sodann zentrifugiert wird, wobei Fett, lösliche Substanzen und Hautstücke im wesentlichen entfernt werden, worauf das Material, ggf ι nach einer weiteren Homogenisierung und Zentrifugierung, frei von Fett und anderen Geschmack und Geruch verursachenden Substanzen ist oder, ggf· nach einer teilwexsen Entwässerung, getrocknet wird.

Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung weiter erläutert, die in . .

Fig.l ein Fließbild des Verfahrens nach der Erfindung und in

Fig β2 eine geeignete Ausführungsform der Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung zeigt.

Frischer, vorzugsweise frisch gefangener Fisch wird vom Fischerboot zu einem Rohmaterialsilo bei einer Anlage überführt, wo der Fisch in einer zweckmäßig 20 # Wasser enthaltenden Umgebung, d.h. 80 # Fiscfr und 20 # Wasser,

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gelagert wird« Sodann wird der Fisch von dem Rohmaterialsilo zu einem nicht gezeigten Aufzugsbehälter transportiert, wo das Transportwasser abgetrennt wird, worauf" der Fisch mit Hilfe eines nicht gezeigten Aufzugs, der in seine⁷¹ Geschwindigkeit stufenlos variierbar ist, zu einer Schneidmaschine transportiert wird.

Die Schneidmaschine 1 besteht aus einem Förderband 2 mit zueinander parallelen Trägern 3, die senkrecht zu der Bewegungsrichtung des Förderbandes 2 angeordnet sind, wobei jeder Träger 3 wit Schlitzen versehen ist, um den Durchtritt einer Reihe von runden Hessern h zu gestatten, die am Ende des Förderbandes 2, das von dem Aufzugsbehälter weg weist, angeordnet sind.

Über dem Förderband sind geeignet schräg angeordnete Stangen fest gemacht, die den Fisch derart ausrichten, daß er parallel zu dem Träger, d.h. senkrecht zu der Be- ) wegungsrichtung des Förderbandes, liegt. Die kreisförmigen Messer k sind dabei parallel in einem Abstand voneinander auf einer sich schnell drehenden Welle angeordnet, die senkrecht zu der Bewegungsrichtung des Förderbandes 2 angeordnet ist. Wenn der Fisch die kreisförmigen Messer erreicht, wird er unter gleichzeitigem Besprühen mit Wasser zu schmalen, quer geschnitten Stücken zerschnitten, wobei die blutreichen Regionen des Fisches bloßgelegt werden.

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Der so zerschnittene Fisch wird dann zu einem Diffusionsbehälter 5 überführt, wo die Fischstücke im Gegenstrom mit Wasser gewaschen werden, wobei die Menge von Wasser zu Fisch wenigstens 1 ι 1 ist* Während dieses Waschens wird gleichzeitig gerührt und ein Luftstrom am Boden des Diffusionsbehälters eingelassen, um den Kontakt zwischen den Fischstücken und dem Wasser zu erhöhen, welches letzteres dann über einen Überlauf entfernt wird, wo es einen großen Teil des Blutes, der Darmbruchstücke und des Depotfettes mit sich führt.

Die Verweilzeit für den zerschnittenen Fisch in dem Diffusionsbehälter 5 ist dabei abhängig von der Zeit, die er zum Auslaugen des Blutes benötigt, während man gleichzeitig die Proteinfreisetzung aus der Schnittfläche in Betracht ziehen muß. Bine Verweilzeit von 60 Minuten erwies sich als geeignet, um ein gutes Auslaugen des Blutes ohne merklichen Proteinverlust zu erhalten, wobei jedoch Fließzeiten zwischen 15 und 120 Minuten den Erfordernissen genügen.

Der gewaschene Fisch wird von dem Diffusionsbehälter 5 aus zusammen mit einer bestimmten Menge Transportwasser, etwa 50 % des Gewichtes des Fisches, zu einer rotierenden Waschtrommel 6 gepumpt, Der Hauptzweck hiervon ist, dadurch wirksam den zerschnittenen Fisch von den Eingeweiden zu befreien. Die Waschtrommel besteht aus einem liegend rotierenden zylindrischen Behälter, der mit einer großen

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dreht.

Zahl in Längsrichtung sich erstreckender Öffnungsschlitze 7 und innen liegender Führungsstäbe 8 in der Form einer offenen Spirale, ausgestattet mit Trägern, versehen ist, wobei die Spiral· oder Schnecke die Fischstücke zu dem Auslaßende fördert, wenn die Trommel sich dreht. Die Trommel 6 hängt in Antriebsriemen und taucht teilweise in eine Röhre mit einem Auslaß am Beschickungsende ein, wobei die Trommel 6 sich mit einer Geschwindigkeit von 0 bis 15 U/min, zweckmäßig mit 5 bis 5 U/min,

Die Fischstücke werden in ein Ende der Waschtrommel 6 eingespeist, wo sie durdidie Träger angehoben werden und während einer gleichzeitigen intensiven Wasserbesprühung unter Druck aus Sprühdüsen 9, die entlang der Längsachse der Waschtrommel 6 angeordnet sind, zurückfallen, jtüingeweide und Blut in einer Menge entsprechend 95 $ des Gesamtgehaltes des Fisch wird dabei losgesprüht und tritt durch die in Längsrichtung sich erstreckenden Schlitze der Waschtrommel 6 in die Wanne und weiter- über einen Austrag aus, während die reinen besprühten Fischs bücke ssub dem anderen Ende der Waschtrommel transportiert werden, wo sie ausgetragen werden. Dabei werden die Fischsbückü mit Hilfe perforierter Kästen zur Entfernung des Waachwassers angehoben und zu einer Rinne transportiert, die ggf. in einem nicht gezeigten Puffarbahälfcar andät.

Für die Waschtrommel· 6 kann entweder Leitungswasser odar

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Salzwasser verwendet werden« Xm Falle, daß Salzwasser verwendet wird, können die Fischstücke am Austragende der Waschtrommel 6 noch mit Leitungswasser besprüht werden, um die Salzmenge zu vermindern und so den Ascherückstand des Endproduktes herabzusetzen«

Aus der Waschtrommel.6 bzw. dem Pufferbehälter werden die Fischstücke dann zusammen mit Leitungswasser entsprechend dem 0,5 bis 1-fachen Gewicht des Fisches in den Boden eines direkten Dampfkochers 10 transportiert. Dabei füllt die zugesetzte Wassermenge den Saum zwischen den Fischstücken und ergibt eine wirksame Wärmeverteilung zwischen Wasserdampf und Fischstücken. Der direkte Wasserdampfkocher 10 besteht aus einem vertikalen Zylinder mit einem Dampfmantel und mit einem Rührer 11 in der Form einer offenen durchbrochenen Schraube oder Spirale im Inneren. Der direkte Dampfkocher arbeitet nach dem Gleichstromprinzip, d.h., die in den Boden eingeführten Fischstücke treffen sofort mit direktem Wasserdampf zusammen, vorzugsweise in einer Menge von 20 bis 30 Gew.-^ der Fischetücke, wobei dieser Wasserdampf über die gesamte Bodenfläche derart zugesetzt wird, daß man eine unmittelbare Denaturierung der Oberfläche erhalten kann.

Durch dieses Gleichstromkoten erhält man eine unmittelbare Denaturierung der Oberfläche der Fischstücke und folglich eine Fixierung des Melaminpigmentes der Fischhaut. Die Temperatur wird allmählich innerhalb des Kochers

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gesteigert, und der vollständig koagulierte Fisch wird über einen Überlauf' aus dem mit Direktdampf arbeitenden Kocher entfernt. Temperaturfühler in dem Kocher kontrollieren die Menge an eingeführtem.Direktdampf, so daß die Endtemperatur bei etwa 92 bis 95 C liegt.

Der so behandelte Fisch fließt von dem Überlauf zu einer SpezialVorrichtung 12, die die meisten Fischgräten, Flossen, Schuppen, Kiemen, Augen und Darmteile entfernt, wenn solche überhaupt noch vorliegen, wobei die Vorrichtung 12 aus einem rotierenden Teil mit leicht geneigten Rotorblättern besteht, die eng an einer perforierten Trommel anliegend rotieren» Der weiche Teil der Fischmasse gelangt durch die Perforierung der Trommel, während die Grätenfraktion im Inneren der Trommel zurückbleibt und zu einem speziellen Auslaß befördert wird.

Mit Hilfe der Grätenentfernung, die 70 # des gesamten ) Grätengehaltes des Fisches entspricht, wird der Ascherückstand des fertigen Proteinmaterials gleichzeitig vermindert, da der Fluorgehalt weltgehend herabgesetzt wird» Dia entfernte Grätenfraktion enthält einen sehr kleinen Teil wertvollen Proteins, nachdem sie diese Art von Vorrichtung passiert hat.

Die Vorrichtung 12 zur Entfernung der Gräten ist direkt mit einem Homogenisator 13 verbunden, worin die koagulierte und passiert· Fischmasse mit Hilf· eines Rührers vom Ultra-

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turraxVw/ -Typ zerkleinert und dabei während einer Verweilzeit von 1 bis 2 Minuten intensiv behandelt w±d. Der Homogenisator 13 arbeitet mit einer Geschwindigkeit von etwa 2700 U/min, und die zu dem Homogenisator 13 zugeführte Energie liegt bei etwa 500, vorzugsweise 550 kgm/kg, Frischfisch. Die Wasaermenge in bezug zu der Menge der Trockensubstanz liegt bei etwa 5*1 in dem Homogenisator I3, das vorhandene Wasser ist jenes, welches unmittelbar vor dem Kocher und während der Koagulierung in der Form von kondensiertem Wasserdampf zugesetzt wurde, sowie jenes, das der Fisch in rohem Zustand enthält. Bei dieser Zerkleinerung wird das Melaninpigment abgegeben, und dieses wird dann in einer Zentrifuge I^ enbfernt, wo es zusammen mit der wässrigen Phase entfernt wird, die anhaftendes Wasser und Fett enthält. Da die behandelte Fischmasse mit einer Trockens^ubstanzmenge von 33 $ nach dem Zentrifugieren eine ausgesprochen faserartige Struktur besitzt, erhält man eine relatLv leichbe Zerkleinerung derselben zu feinen Teilchen, während die schwarzen Haubfragmente inIb einer ziemlich anderen Struktur bei tier Homogenisierung leicht zerkleinert werden*

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Um den Proteingehalt weiter zu erhöhen und die Helligkeit des fertigen Proteinmaterials zu verbessern, kann das Material aus der Zentrifuge 14 vorzugsweise einer weiteren Wasserextraktion und der Homogenisierung unterzogen werden. Dies erhält man dadurfc, daß ein weiterer Homogenisator 15 direkt mit dem Auslaß der Zentrifuge Ik verbunden wird, in welche« Homogenisator 14 Wasser mit einer Temperatur von etwa 90 C in einer solchen Menge _ zugesetzt wird, daß man eine wirksame Homogenisierung erhalten kann. Die zugesetzte Wassanienge ist dadurch derart, daß die Wassermenge 82 $ des Gewichtes der Masse ausmacht.

Das so weiter homogenisierte Material wird zu einer zweiten Zentrifuge 16 gepumpt, wo weiteres Melaninpigment, fett- und wasserlösliche Verbindungen zusammen mit Wasser aus dem festen Proteinmaterial entfernt werden. Das erhalt ene Proteinmaterial ist von hoher Qualität.

Diases Proteininaberial wird aus der ersten bzw. zweiton Zanfcrifuge zu einer Presse 17 befördert, wo dor Trockensubafcanzgehalt von yi bi.a 17 '& auf 4/ bis 52 # arhöhfc wird, indem man W&aativ und weitere fofcfc-- und waiäuerLöslioiio Verbindungen auapr >ß fc ■>

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den Trockensubstanzgehalt, stammt und eine sehr kleine Menge wasserlösliche Verbindungen, wie Trimethylamin, und anderer Geruch verursachender Verbindungen enthält, kann entweder in einem Trockner 18 getrocknet und dann direkt als ein Bestandteil in Nahrungsmitteln oder Futtermitteln verwendet werden, oder es kann als Ausgangsmater ι al in einem iöxtraktionsverfahren zur Herstellung hoch wertvollen, im wesentlichen fettfreien und geschmacks- und geruchsfreien Proteins guter Weißfärbung eingesetzt werden, welches als Bestandteil von Nahrungsmitteln und Futtermitteln, d.h. für den menschlichen oder tierischen Verzehr, benützt werden kann«

Die Wirkung der Homogenisierung bezüglich der Verminderung des Fettgehaltes ergibt sich aus der Tatsache, daß ein Material, das im Rohzustand 39 «έ Fett, berechnet auf den gesamten Trockensubstanzgehalt, enthielt, nach der ersten Homogenisierung und Zentrifugierung 8 ^o Fett, berechnet auf die gleiche Weise, und nach der zweiten Homogenisierung und Zentrifugierung 5 *f» Fett, berechnet auf die gleiche Weise, enthielt, während ein Material, das nur zerkleinert, gekocht und von Gräten befreit und sodann gepreßt wurde, 12 $ Fett, auf gleiche Weise berechnet, enthielt. Der Fettgehalt wurde mit Hilfe einer Chloroform-Methanolextrakt ion bestimmt.

Die .Menge wasserlösliche!' Verbindungen wurde in entsprechender Weiee bestimmt, wobei ein nach der ersten Homo-

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genisierung und Zentrifugierung erhaltenes Material 4,07 $ und ein nach der zweiten Homogenisierung und Zentrifugierung erhaltenes Material 3»5 $» berechnet auf den Gehalt der Trockensubstanz, enthielt. In einem nicht homogenisierten und nicht zentrifugieren Material, das wie oben erwähnt hergestellt wurde, betrug die Menge wasserlöslicher Verbindungen 7 bis 13 $.

Das Material aus der Waschtrommel und das Material aus W der Grätenentfernungsbehandlung» welches Gräten, Schuppen usw* enthielt, wurde geprüft, um die Menge reiner Stücke und die Menge solcher Stücke, die Darmfragmente enthalten, sowie die Menge von Darmfragmenten in der Grätenfraktion zu bestimmen, woraus die Gesamtverminderung der Darmfragmente je kg Fisch berechnet werden kann.

791 Stücke Fisch aus der Waschtrommel wurden herausgenommen und' gewogen. Das Gewicht war dabei 4702 kg. 761 Stücke entsprechend 4457 kg waren rein, während 30 Stücke entsprechend 245 g mit Darmfragmenten verunreinigt waren. Das Gewicht von Stücken, die Darmfragmente enthielten, betrug 5,2 Gew.-^, und die Stückzahl betrug 3,8 <fi. Die Zahl der Stücke Je kg Fisch, die Darmfragmente enthielten, betrug 6,4.

Die Grätenfraktion wog 191 g und enthielt 90 Stücke Darmfragmente mit einem Gewicht von 4 g. Vorausgesetzt, daß die Gräten 2,5 # des Gewichtes des gesamten Fisches ausmachen, sind I9I g Gräten, 7640 kg äquivalent. 90

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Stücke Darmfragmente je 7640 kg Fisch entsprechen 11,8 Fragmenten je kg des gesamten Fisches.

Wenn das Proteinmaterial aus der Presse für Futterzwecke verwendet werden sollte oder ggf. vor einer nachfolgenden Extraktion gelagert werden soll, ist es zweckmäßig, daß es getrocknet wird, dooh dann unter Beachtung, daß es gegen Oxydation geschützt wird.

Somit erhält man mit der vorliegenden Erfindung ein Proteinmaterial, dessen Fettgehalt und dessen Trimethylamingehalt weitgehend vermindert wurde und aua dem außerdem Melaninpigmente entfernt wurden, was ein helles und appetitliches Produkt ergibt, und außerdem wurden Spurenelemente, wie Bisen und Kupfer, ausgewaschen, so daß die Oxydation des restlichen Fettes, die durch diese Spurenelemente katalysiert wird, gehemmt wird. Dabei wurde die Bisenmenge auf etwa 100 ppm vermindert und liegt hauptsächlich als Myoglobin vor.

Das erhaltene Proteinprodukt unterscheidet sich nicht wesentlich bezüglich der Aminosäurezusammensetzung von dem Produkt nach der Fettextrakt!on gemäß einem herkömmlichen Verfahren, wo der Fisch zerkleinert, gekocht, teilweise entwässert und extrahiert wird»

Die engen an ho&b.j. reinem und verdaulichem Protein sind jedoch wesentlich höher vor und nach einer Extraktion in einem gemäß dxaaem Verfahren hergestellten Produkt Lm Ver-

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gleich mit den Produkten, die nach bisher bekannt en Methoden hergestellt wurden, und der Fettgehalt nach der Extraktion beträgt nur 0,05 $j berechnet auf den Gehalt der Trockensubstanz, im Vergleich mit 0,1 bis 0,2 # oder mehr in einem Proteinmaterial, das nach bisher bekannten Methoden hergestellt wurde. Somit wird der Fettgehalt um 50 bis 75 # in» Vergleich mit bisher bekannten Methoden nach der vorliegenden Erfindung vermindert. Außerdem wird bei der vorliegenden Erfindung der Aseherückstand um 50 $ vermindert«

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Claims (2)

Patentansprüche

1.) Verfahren zur Behandlung von Fisch zur Verwendung als Nahrungsmittel oder Futtermittel oder zur Verwendung als Ausgangsmaterial für die Herstellung eines geschmacks- und ge.ruchfreien und im wesentlichen entfetteten Fischproteins durch Extraktion, dadurch gekennzeichnet, daß man den Fisch im wesentlichen senkrecht zu seiner Längsachse in Stücke schneidet, die Fischstücke einer ersten Waschung mit Vasser im Gegenstrom und sodann einer zweiten Waschung mit Wasser, das auf die Fischstücke unter Druck aufgesprüht wird, unterzieht, sodann die Fischstücke im Gleichstrom in einem Direktdampfkocher zum Koagulieren bringt und nun zu einer Vorrichtung zur Abtrennung von Gräten und anderen nicht faserförmigen»harten Teilen befördert, darauf das so von Gräten und anderen harten Teilen befreite Fischmaterial homogenisiert und zeitrifugiert und dabei Fett, lösliche Substanzen und Hautfragmente im wesentlichen entfernt und sodann das Material, ggf. nach einer weiteren Homogenisierung und Zentrifugierung, durch Extraktion \on Fett und anderen Geschmack und Geruch verursachenden Substanzen befreit oder, ggf. nach einer TteLlentwässerung, sorgfältig trocknet.

2.) Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Schneideinrichtung (4), der der Fisch im wesentlichen senkrecht zu seiner Längs-

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richtung zerschnitten wird, einen Dii'fusionsbehälter (5) für ein Gegenstromwaschen des zerschnittenen Fisches, eine mit einer Sprüheinrichtung (9) zum Besprühen der Fischstücke mit Wasser unter hohem Druck ausgestattete sich drehende Trommel (6), einen Direktdampfkocher (ίο) zum Kochen des Fisches im Gleichstrom mit Hilfe TOn Direktdampf , eine Vorrichtung (12) zur Entfernungen Gräten, wenigstens einen Homogenisator (I3)> (15)» der mit einer Zentrifuge (l*t, 16) verbunden ist, und ggf. eine Presse

(17) zur Erhöhung des Trockensubstanzgehaltes sowie ggf einen Trockner (18).

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