DE2637362A1 - Tierisches proteinkonzentrat und verfahren zu seiner herstellung - Google Patents

Tierisches proteinkonzentrat und verfahren zu seiner herstellung

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Bernard Plichon
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RECUPERATION DE DECHETS ANIMAU
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Description

Dipl.-fng. Heinz Bardehle
Patentanwalt
I Mönchen 22. Herrnsir. 15, Tel. 292555
• Postanschrift München 26, Postfach 4
München, den JJ, /fog,
Mein Zeichen: P 2389 Anmelder: SOCIETE imDUSTRIELLE DE RECUPERATION
DE DECHETS ANIMAUX 13» rue Florian-Laporte Lorient (Morbihan) Frankreich
Tierisches Proteinkonzentrat und Verfahren zu seiner
Herstellung
Die Erfindung betrifft als neues Produkt ein Proteinkonzentrat tierischen Ursprungs sowie ein Verfahren zu seiner Herstellung«, *
Tierische Abfälle und insbesondere das in Schlachthäusern rückgewinnbare tierische Blut fallen in extrem großen Mengen an0 Trotz seines hohen Gehaltes an Proteinen wird dieses Produkt bisher als Abfall angesehen, der beseitigt
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werden muß» Das Ablassen des Blutes in die Kanalisation ist jedoch nicht erwünscht, weil es ein Keimträger sein kann und weil es selbst ein extrem vorteilhaftes Milieu für die Entwicklung von Keimen darstellte Man muß daher häufig die Abfälle in Kläranlagen behandeln, trotz der dadurch entstehenden hohen Kosten«,
Mit Ausnahme des Blutes vom Schwein, das sehr schnell nach dem Ausbluten der geschlachteten Tiere in dem Schlachthaus für die Herstellung von Blutwurst verwendet wird, wird das Blut bisher in sehr geringer Menge verwendet mit dem Ziel, die darin enthaltenen Proteine zurückzugewinneno Diese Eückgewinnung erfolgt bisher nicht systematisch, weil es sich bei dem dabei erhaltenen entwässerten Blut um ein nichtsteriles Produkt minderer Qualität handelt, das eine beträchtliche Anzahl von pathogenen Bakterien enthalten kanne Außerdem ist die großtechnische Durchführung dieser Rückgewinnung außerordentlich kostspielig, weil das Blut von einem Großteil des darin enthaltenen Wassers befreit werden muß, bevor definitiv I5 bis 20 % Troekenmaterial zurückgewonnen werden können«. Diese Entwässerung ist um so kostspieliger, als sie bei tiefer Temperatur durchgeführt werden muß, um ein Gerinnen des Blutes zu vermeiden, bei de^ die Gefahr der starken Denaturierung der Proteine besteht. Das dabei erhaltene getrocknete (entwässerte) Blut bleibt jedoch immer noch von minderer Qualität, weil es, abgesehen davon, daß es nicht steril ist, einen geringen Nährwert und eine geringe Verdaulichkeit besitzt.
Es sei auch darauf hingewiesen, daß die Rückgewinnung des Blutes bis heute deshalb nicht weit verbreitet ist, weil sein Transport von den Schlachthäusern zu den Behandlungszentren, schwierig ist aufgrund der Tatsache, daß dieses Produkt sich schlecht hält und die Neigung hat, natürlicherweise zu koagulieren· Die Konservierung ist auch nicht erwünscht, weil sie die Entwicklung von pathogenen Bakterien erleichtert, wodurch die Qualität des Endproduktes noch
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stärker vermindert wird.
Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein Proteinkonzentrat tierischen Ursprungs (nachfolgend als tierisches Proteinkonzentrat bezeichnet) herzustellen, das insbesondere für die tierische oder menschliche Ernährung bestimmt ist und vollständig steril ist und völlig gefahrlos verwendet werden kanne Ein anderes Ziel des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, das Blut in den Anlagen zu konservieren, in denen es gewonnen wird, um dessen Transport zu den Behandlungszentren, in denen es konzentriert und gegebenenfalls getrocknet (entwässert wird), zu ermöglichen.
Das erfindungsgemäße Verfahren bietet außerdem den Vorteil, daß dadurch der Energieverbrauch in der Stufe der Entwässerung (Dehydratation) beträchtlich herabgesetzt wird, wodurch die Rentabilität der Anlage steigt. Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es auch möglich, ein Proteinkonzentrat herzustellen, das einen deutlich verbesserten Nährwert und eine deutlich bessere Verdaulichkeit aufweist.
Das erfindungsgemäße Proteinkonzentrat ist dadurch gekennzeichnet, daß es aufgebrochene (zerplatzte) rote Blutkörperchen aufweist und daß die Gesamtheit der Proteine partiell hydrolysiert ist.
Das erfindungsgemäße Konzentrat wird nach einem einen weiteren Gegenstand der Erfindung bildenden Verfahren hergestellt, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man das Blut hämolysiert und die darin enthaltenen Proteine mindestens teilweise hydrolysiert.
Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf eine bevorzugte Ausführungsform, auf die die Erfindung jedoch nicht beschränkt ist, näher erläutert.
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Um den Transport des frischen Blutes von den verschiedenen Schlachthäusern einer Eegion zu der Behandlungsfabrik zu ermöglichen, muß nach dem erfindungsgemäßen Verfahren die Eonservierung und die natürliche Koagulation des Blutes beherrscht werden, um die Mikrobenentwicklung zu vermeiden, die zur Bildung von Toxinen und damit zu einem Endprodukt mit einer geringen Zeitbeständigkeit führen kann. Außer der Beherrschung der natürlichen Koagulation durch das erfindungsgemäße Verfahren muß damit auch das Problem der Gerinnung des Blutes gelöst werden, die während der Entwässerung (Dehydratation) vollkommen vermieden werden muß. Das Problem der Gerinnung des Blutes wurde erfindungsgemäß auf originelle Weise gelöst durch eine Vorbehandlung vor der Dehydratation (Entwässerung), wodurch die Gerinnung oder thermische Koagulation vollständig unterdrückt wird.
Fach dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es möglich, das Konzentrat vor der Endstufe der Trocknung (Entwässerung) auf eine Temperatur von oberhalb 1000C zu erhitzen, wodurch beträchtliche Energiemengen eingespart werden können. Das erfindungsgemäße Verfahren umfaßt zwei Stufen, die darin bestehen, daß man nacheinander das Blut hämolysiert und anschließend die Proteine mindestens teilweise hydrolysiert.
Die Hämolyse besteht darin, daß man die roten Blutkörperchen auf irgendeine an sich "bekannte Weise, insbesondere durch eine Änderung des pH-Wertes, zum Zerplatzen (Aufbrechen) bringt. So erlaubt beispielsweise ein Basischmachen mit einem Alkali, wie z.B. Natriumhydroxid oder flüssigem oder gasför-
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migem ijnmoiiiak,deii pH-Wert auf einen Wert in der Nähe von 10 zu bringen, wodurch eine Hämolyse des Blutes hervorgerufen wird, die sich stabilisiert, wodurch verhindert wird, daß sich eine Kontamination entwickelte Diese Behandlung kann direkt an den Orten des Ausblutenlassens der Tiere durchgeführt werden und sie erlaubt somit die Lagerung und den Transport des Blutes, weil die Koagulation beherrsch* und die Kontamination gestoppt wird«.
In bestimmten Fällen, z.B. dann,wenn das frische Blut direkt ohne vorherige Hämolyse zu dem Behandlungszentrum gelangen muß, ist es zweckmäßig, es vor der Hämolyse einer Def ibri .-nierungsbehandlung zu unterwerfen, wodurch die Koagulation gestoppt und die Lagerung bei Normaltemperatur ermöglicht werden kann· Diese Defibrin ierung kann manuell oder mechanisch durchgeführt werdenο :
Es sei darauf hingewiesen, daß die Defibrin .ierung für sich allein nicht ausreicht, um eine Sterilisierung und eine Konzentrierung letztlich zu erzielen, da dieses defibri. nierte Blut noch bei einer Temperatur oberhalb 65°C koaguliert* Die auf die Hämolyse folgende Hydrolyse der Proteine ist nämlich erforderlich, um die Temperatur des Endproduktes auf mehr als 1000C erhöhen zu können, um die Sterilisierung des hydrolysierten Blutes sowie seine Konzentrierung vor dem Trocknen zu ermöglichen«, ,;
Wenn die erste Stufe des erfindungsgemäßen Verfahrens.durchgeführt wird, doh. wenn es gelungen ist, durch Basischmachen die Konservierung und die natürliche Koagulation des Blutes zu "beherrschen, muß in einer zweiten Stufe des erfindungsgemäßen Verfahrens die Gefahr der Gerinnung unterdrückt werden, um die Sterilisierung und Konzentrierung vor der Trocknung zu ermöglichen© Nach der Hämolyse können die freigesetzten Proteine der roten Blutkörperchen und die Gesamtheit der Proteine des Blutes teilweise hydrolysiert werden«. Diese Hydrolyse
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erlaubt die Unterdrückung der Gerinnung, was verständlich ist, weil sie die Größe der Proteine verminderte
Die Hydrolyse der Proteine kann auf irgendeine bekannte Weise, insbesondere durch enzymatischen Abbau (Verdauung) oder mittels Chlorwasserstoffsäure, durchgeführt werden* In dem speziellen Pail der Herstellung eines Proteinkonzentrats ist ein enzymatischer Abbau (Verdauung) durch proteolytische Enzyme bevorzugt, um das Konzentrat besser verdaulich zu machen und auf diese Weise zu einem edleren Produkt zu gelangen, wenn es für die tierische oder menschliche Ernährung verwendet wird«,
Die Wahl des Enzyms hängt natürlich von dem pH-Wert des Blutes im Augenblick der Behandlung ab» Vorteilhafte Ergebnisse werden mit Enzymen erhalten, die bei alkalischem, neutralem oder auch saurem pH-Wert aktiv sind?? Aus praktischen Gründen wird jedoch wegen der vorher durchgeführten Hämolyse durch Basischmachen vorzugsweise der pH-Wert nicht verändert und man verwendet vorzugsweise proteolytische Enzyme, die bei alkalischem pH-Wert aktiv sind. Ausgezeichnete Ergebnisse werden mit der alkalischen Protease von Bacillus subtilis erzielt*
Das auf diese Weise hämolysierte Blut, dessen Proteine mindestens zum Teil hydrolysiert sind, kann anschließend auf eine Temperatur oberhalb 100°0 erwärmt werden, ohne daß es gerinnte Daraus ergibt sich, daß ■■:~*%t- eine Sterilisierung bei einer Temperatur oberhalb 1000O durchgeführt werden kann, vm. sämtliche pathogenen Bakterien abzutöten, die sich in dem Blut entwickelt haben können« Es sei auch darauf hingewiesen, daß diese Sterilisierung den Vorteil hat, daß dadurch das für die Hydrolyse verwendete Enzym zerstört wird, " das in dem Endprodukt unerwünscht sein kanno
Die Eonzentrierung und Trocknung des Produktes kann auf jede bekannte Weise, insbesondere in einem Verdampfer mit Mehrfäch-
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effekt /und dann in einem Zerstäuber, durchgeführt werden und man kann auch, wenn man für die Hämolyse Ammoniak verwendet hat, dieses zurückgewinnen und wieder in den Kreislauf zurückführen«)
Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf ein Beispiel einer "bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, die gute Ergebnisse liefert, näher beschrieben, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein.
Beispiel
Nach dem Abtöten eines Tieres (z.B. eines Kalbes oder eines Rindes) wird das Blut in einen Behälter überführt, der nach dem Füllen manuell oder mechanisch unter Verwendung eines Metallkammes gerührt wird, dessen Umdrehungsgeschwindigkeit 180 UpIf beträgt, für einen Zeitraum von etwa 3 Minuten0 Das auf diese Weise defibrin.ierte Blut, das eine Temperatur von etwa Raumtemperatur hat, kann ohne Gefahr einer Koagulation gelagert werdeno Durch Zugabe eines Alkali-Agens während des Transports zwischen dem Schlachthaus und der Behandlungsfabrik kann es hämolysiert und gegen bakterielle Verunreinigungen konserviert werdeno
Konzentrationen an Alkali-Agens zur Erzielung einer vollständigen Hydrolyse innerhalb von 30 Minuten: 22 %iges Ammoniak 10 %
oder 10 η Natriumhydroxid 1 %
Die Zugabe des Alkali-Agens führt zu einem Anstieg des pH-Wertes bis auf 10,8 bei Verwendung von Natriumhydroxid und bis auf 10,6 bei Verwendung von Ammoniako Der eingetretene Hämolysegrad kann durch Titrierung (Messung^ des freigesetzten Hämoglobins mittels der Drabkin-Lösung bestimmt werdeno
Nach der Hämolyse mit Ammoniak ist das Blut durchsichtig und hat ein· schwarz-rote Farbe0 Durch Zugabe von Natrium*»
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hydroxid wird dagegen das Blut schwarz-rot, aber viskoser und empfindlicher für die Einwirkung von proteolytischen Enzymen'· Diese enzymatische Hydrolyse hat den Zweck, das Hämoglobin und die Plasmaproteine abzubauenf um eine vorherige unvermeidliche thermische Koagulation zu verhindern Es wurden mehrere Proteasen untersucht und es wurden dabei gute Ergebnisse erhalten, insbesondere^mit
·· Iradiase von Streptomyces fradiae
- Papain,
- alkalischer Protease von Bacillus subtilis.
Die Protease von Bacillus subtilis ergibt wegen ihrer Aktivität bei alkalischem pH-Wert und ihrer Temperaturbeständigkeit die besten Ergebnisse„
Die Minimaldosis von Protease, die bei 650C 1 Stunde lang die Koagulation des auf diese Weise bei 1000O behandelten Blutes verhindert, beträgt 0,5 %oe Die Hydrolysedauer kann herabgesetzt werden durch Einstellung des pH-Wertes während der Proteolyse oder auch durch Zugabe von Protease während der Hämolyse· Nach dieser Behandlung kann eine Neutralisation, vor dem Sterilisierungswärmeschock und der der Trocknung vorhergehenden Konzentrierung durchgeführt werden«,
Pat entansprücheι
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Claims (1)

  1. Pat β η t a η s ρ r ü c h e
    (i)t Tierisches Proteinkonzentrat, das insbesondere für die tierische oder menschliche Ernährung bestimmt ist, dadurch gekennzeichnet, daß es aufgeplatzte rote Blutkörperchen enthält und daß die Gesamtheit der Proteine teilweise hydrolysiert ist ·
    2. Proteinkonzentrat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es. steril ist.
    3. Proteinkonzentrat nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß es getrocknet ist.
    4-, Verfahren zur Herstellung eines tierischen Proteinkonzentrats, das insbesondere für die tierische oder menschliche Ernährung bestimmt ist, dadurch gekennzeichnet, daß man das Blut hämolysiert und die Proteine mindestens teilweise hydrolysiert«,
    5o Verfahren nach Anspruch 4·, dadurch gekennzeichnet, daß nach der Hydrolyse eine Sterilisierung durchgeführt wird,
    6o Verfahren nach Anspruch 4·, dadurch gekennzeichnet, daß nach der Hydrolyse eine Konzentrierung durchgeführt wird«,
    7ο Verfahren nach Anspruch 4-, dadurch gekennzeichnet, daß vor der Hämolyse eine Defibri n.ierungsbehandlung durchgeführt wirdo
    8o" ^erfahren nach Anspruch 4-, dadurch gekennzeichnet, daß die Hämolyse mit einem Alkali-Agens durchgeführt wird«,
    9V Verfahren nach einem der Ansprüche 4- bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß als Alkali-Agens flüssiges oder gasför*- miges Ammoniak verwendet wirdo
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    1O0 Verfahren nach Anspruch 4-, dadurch gekennzeichnet, daß der pH-Wert bei der Hämolyse oberhalb 10 gehalten wirdo
    11 ο Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Hydrolyse ein enzymatischer Abbau (Verdauung) mit einer Protease durchgeführt wirde
    12. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der enzymatisch^ Abbau (Verdauung) mittels alkalischer Protease von Bacillus subtilis durchgeführt wird.
    13· Verfahren nach Anspruch 4 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Hydrolyse eine Stunde lang bei einer Temperatur von 65°C und einem pH-Wert von 10,8 durchgeführt wird,
    14. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5* dadurch gekennzeichnet, daß die Sterilisierung bei einer Temperatur oberhalb 1000O durchgeführt wird.
    15o Verfahren nach Anspn.cn 4, dadurch gekennzeichnet, daß nach der Sterilisierung getrocknet wird«,
    16o Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Eonzentrieren getrocknet wirdo
    17o Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur des Konzentrats beim Beginn der Trocknung zwischen 60 und 800O liegto
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DE19762637362 1975-08-20 1976-08-19 Tierisches proteinkonzentrat und verfahren zu seiner herstellung Pending DE2637362A1 (de)

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