CH621925A5

CH621925A5 - Process for isolating proteins from whey and protein- and starch-containing natural products

Info

Publication number: CH621925A5
Application number: CH1008475A
Authority: CH
Inventors: Hans Mueller
Original assignee: Mueller Hans Dr Ing Fa
Priority date: 1975-07-30
Filing date: 1975-07-30
Publication date: 1981-03-13
Also published as: FR2319302A1; NO143961B; GB1511975A; DK144356B; IT1064726B; FR2319302B1; NO143961C; MX3629E; NO762181L; AU1588476A; JPS5813130B2; DK144356C; AU503841B2; JPS5228954A; DE2633958C2; DK342376A; DE2633958A1; CA1058949A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Gewinnung von Proteinen aus Molke und protein- und stärkehaltigen Naturprodukten, insbesondere aus Käsereimolke und Getreide. The invention relates to a process for the production of proteins from whey and protein and starch-containing natural products, in particular from cheese whey and cereals.

Molke aus Käsereien stellt ein Weltweites Problem dar. Auf der einen Seite fällt sie als ein schlecht verwertbares Nebenprodukt bei der Käseherstellung in grossen Mengen an, auf der anderen Seite enthält sie aber so wertvolle Inhaltstoffe, dass eine Vernichtung, die teilweise immer noch erfolgt, unvereinbar mit den Problemen des Hungers auf der Welt und der Umweltbelastung ist. Whey from cheese factories poses a worldwide problem. On the one hand, it is a poorly usable by-product in cheese production in large quantities, but on the other hand it contains such valuable ingredients that destruction, which still occurs in some cases, is incompatible with the problems of world hunger and environmental pollution.

Verfahren zur Verwertung von Molke sind bekannt. Molke besteht je nach Herkunft aus ca. 4-5 % Laktose und etwa 0,7 % Protein, der Rest sind Salze und Wasser. Trockenmolke als Zusatz für Futtermittel wird durch Verdampfen und Trocknung gewonnen. Das Endprodukt besteht aus etwa 11—12% Protein, etwa 60-65 % Laktose mit Salzen. Die Herstellung ist jedoch sehr energieaufwendig und damit kostspielig. 5 Die verschiedenen Möglichkeiten der Fermentierung des Milchzuckers in der Molke werden in der FR-PS 2 049 425, der GB-PS 1 383 703, der US-PS 3 818 109 und der DE-OS 2 403 306 und DE-OS 2 410 349 beschrieben. Methods for utilizing whey are known. Depending on its origin, whey consists of approx. 4-5% lactose and approx. 0.7% protein, the rest are salts and water. Dry whey as an additive for animal feed is obtained by evaporation and drying. The end product consists of about 11-12% protein, about 60-65% lactose with salts. However, the production is very energy-intensive and therefore expensive. 5 The different ways of fermenting the milk sugar in the whey are described in French Pat. No. 2,049,425, British Pat. No. 1,383,703, US Pat. No. 3,818,109 and DE-OS 2 403 306 and DE-OS 2 410 349.

Alle diese Verfahren führen jedoch zu keinem Produkt, io das eine ausgeglichene Nahrung für Mensch und Tier darstellt. Nicht einmal die in den Produkten enthaltenen Proteine weisen ein ausgeglichenes Aminosäurespektrum auf. Am meisten geeignet erscheint — bezüglich der Aminosäurezusammenset-zung — die Trockenmolke, die ausreichende Mengen an Me-15 thionin und Lysin aufweist, jedoch durch den Überschuss an Kohlenhydraten in Form von Milchzucker nicht als vollwertige Nahrung angesehen werden kann. However, none of these processes lead to a product that is a balanced diet for humans and animals. Not even the proteins contained in the products have a balanced amino acid spectrum. With regard to the amino acid composition, dry whey appears to be the most suitable, as it contains sufficient amounts of methionine and lysine, but due to the excess of carbohydrates in the form of milk sugar it cannot be regarded as a wholesome food.

Auf Molke gezüchtete, den F.D.A.-Vorschriften entsprechende Hefen weisen ein Defizit an den genannten Aminosäu-20 ren auf und können wegen ihres hohen Salz- und Nukleinsäu-reanteils als alleinige Nahrungsmittel nicht eingesetzt werden. Der übliche Anteil in Nahrungs- und Futtermitteln beträgt zwischen 5 und 30%. Yeasts grown on whey that comply with the F.D.A. regulations have a deficit in the amino acids mentioned and cannot be used as sole foods because of their high hydrochloric and nucleic acid content. The usual proportion in food and feed is between 5 and 30%.

Eine Verbesserung der Aminosäurezusammensetzung kann 25 durch Zugabe von beispielsweise künstlich hergestelltem Me-thionin erreicht werden. Auch diese Zusammensetzungen befriedigen nicht, da auch dann nur eine Mischkomponente für Futtermittel zu erhalten ist. An improvement in the amino acid composition can be achieved by adding, for example, artificially produced methionine. These compositions are also unsatisfactory, since even then only a mixed component for animal feed can be obtained.

Mischungen aus Einzellerproteinen, Cerealien und Molke-30 pulver sind bekannt. Hiezu werden jedoch die Einzelkomponenten vorher in gewünschter Reinheit hergestellt. Die Produktion der Einzelkomponenten ist jedoch mit hohen Kosten verbunden, wobei als Hauptkosten die Eindampfung und Trocknung der Molke, Aufarbeitung der nur in relativ ver-35 dünnter Substratlösung, beispielsweise auf Melasse oder Sulfitablauge, wachsenden Hefen und deren Trocknung und die Aufbereitung der Getreide genannt seien. Mixtures of single-cell proteins, cereals and whey powder are known. For this purpose, however, the individual components are previously produced in the desired purity. However, the production of the individual components is associated with high costs, the main costs being the evaporation and drying of the whey, the processing of the substrate solution, which is only thinned in relatively diluted form, for example on molasses or sulfite waste liquor, the drying of the yeast and the processing of the cereals .

Aufgabe der Erfindung ist, ein Verfahren zur Herstellung eines ausgeglichenen Nahrungsmittels und Futtermittels, vor-40 zugsweise für die Aufzucht von Kälbern, zu schaffen. The object of the invention is to provide a method for producing a balanced food and feed, preferably for the rearing of calves.

Eine weitere Aufgabe ist die Einsparung von Trocknungskosten bei der Herstellung des Endproduktes. Another task is to save on drying costs in the manufacture of the end product.

Die erfindungsgemässe Lösung liegt in einem Verfahren zur Gewinnung von Proteinen aus Molke und protein- und 45 stärkehaltigen Naturprodukten, das dadurch gekennzeichnet ist, dass Molke mit protein- und stärkehaltigen Naturprodukten versetzt und das erhaltene Gemisch in einer ersten Stufe einer sauren und/oder enzymatischen Stärkehydrolyse unterworfen wird, worauf das unveränderte Eiweiss als erste Proteinfrak-50 tion abgetrennt und isoliert wird und die entstandenen Zucker in einer zweiten Stufe mit Mikroorganismen in Einzellerprotein umgesetzt werden und anschliessend die so erhaltene zweite Proteinfraktion eingedampft und getrocknet wird. The solution according to the invention lies in a process for the production of proteins from whey and natural products containing protein and 45 starch, which is characterized in that whey is combined with natural products containing protein and starch and the mixture obtained in a first stage of acidic and / or enzymatic starch hydrolysis is subjected, whereupon the unchanged protein is separated and isolated as the first protein fraction, and the sugars formed are reacted with microorganisms in single-cell protein in a second stage and the second protein fraction thus obtained is then evaporated and dried.

Es wurde somit ein Verfahren gefunden, wobei die aus den 55 Käsereien anfallende Molke gleichzeitig als Quellmittel für beispielsweise Cerealien dient und auch als Verdünnungsmittel bei deren Hydrolyse. Die verdünnte Molke, so wie sie aus der Käserei anfällt, wird mit Cerealien versetzt, welche in der Molke selbst zu Zucker abgebaut werden. Die zuckerhaltige 60 Molke wird dann einer Fermentierung mit Hefe unterworfen. Nach der Verhefung wird eingedampft und getrocknet. A process was thus found in which the whey obtained from the 55 cheese factories also serves as a swelling agent for cereals, for example, and also as a diluent in their hydrolysis. The diluted whey, as it comes from the cheese dairy, is mixed with cereals, which are broken down into sugar in the whey itself. The sugar-containing 60 whey is then subjected to fermentation with yeast. After the fermentation, the mixture is evaporated and dried.

Die Verhefung kann mit Torula-Hefe durchgeführt werden, welche den Milchzucker nicht angreift, so dass ein pro-teinhaltiges und laktosehaltiges Trockenprodukt anfällt. Es 65 kann aber auch mit einer Hefe gearbeitet werden, die sowohl den Zucker aus der Getreidehydrolyse als auch Milchzucker verheft, wie beispielsweise Saccharomyces fragilis. Auf diese Weise ist aller Zucker verheft. Durch die Vermeidung von zu/ The fermentation can be carried out with Torula yeast, which does not attack the milk sugar, so that a dry product containing protein and lactose is obtained. However, it is also possible to work with a yeast that can be used to both sugar from cereal hydrolysis and lactose, such as Saccharomyces fragilis. This way, all sugar is bound. By avoiding too /

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sätzlichem Prozesswasser kann das Ausmass der Produktionsanlagen beträchtlich verkleinert werden. Additional process water can significantly reduce the size of the production facilities.

Das Verfahren soll anhand der Zeichnung näher erläutert werden. The method will be explained in more detail with the aid of the drawing.

Das Schema zeigt einen Vorratsbehälter 1 für Molke. Zwischen den Leitungen 1 und 4 befindet sich eine Pumpe 3. Die beiden Behälter 5 und 5' sind gleich gebaut und ausgestattet mit einem Rührwerk 6 bzw. 6', einem Heizwassereintritt 7 bzw. 7', einem Heizwasseraustritt 8 bzw. 8', Die Anschlussstutzen sind mit einem nichtgezeigten Doppelmantel oder mit Heizschlangen verbunden. Beide Behälter 5 und 5' sind durch eine Leitung 9 miteinander verbunden. Von Behälter 5' führt eine Leitung 10 über eine Pumpe 11 und eine Verbindungsleitung 12 zum Fermenter 13. Der Fermenter 13 besteht aus einem Kessel 14, der eine Belüftungsvorrichtung 15 im unteren Teil des Kessels 14 und einen Schaumabscheider 16 im oberen Teil des Kessels 1 aufweist. Schikanen 17 und 17' sind an den Kesselwänden angebracht. Der Einlassstutzen 18 und der Auslassstutzen 19 sind für Kühlwasser vorgesehen. Zwischen dem Vorratsbehälter 1 besteht eine weitere Verbindungsleitung 20, Pumpe 21 und Leitung 22 direkt zum Fermenter 13. Im unteren Teil des Fermenters 13 befindet sich die Ernteleitung 23, in die das Regelventil 24 eingebaut ist. Der Fermenterkessel steht auf einer Druckmessdose 25, die ein Kabel 26 zur optischen Gewichtsanzeige 27 und ein weiteres Kabel 28 mit dem Regelventil 24 verbindet. Die Leitung 29 führt über ein Drosselventil 30 und die Leitung 31 auf eine Mehrstufenverdamp-feranlage 32. Der dargestellte Eindampfer besteht aus drei Stufen. Die Arbeitsweise ist bekannt. Der Brüden aus der 1. Stufe 321 geht über die Leitung 33 und heizt das Konzentrat, das über die Leitung 34 in die 2. Stufe 322 geht, auf. Das gleiche erfolgt mit dem Brüden über die Leitung 35, welche das Konzentrat, das durch die Leitung 36 zur 3. Stufe 323 des Verdampfers geleitet wird. Die Rohrleitung 37 führt zum Kondensator (nicht dargestellt). In der Konzentratleitung 38 befindet sich die Pumpe 39; die Verbindungsleitung 40 führt zum Sprühtrockner 41. Ein Behälter 42 ist mit einem Rührer 43 ausgestattet, einer Zuleitung 44 für das Substrat aus dem Fermenter und einer Ableitung 45 für die Vormischung zum Homogenisator 46 sowie dessen Ableitung 47. 48 stellt die Verpackung dar, 49 eine Mischanlage. The diagram shows a storage container 1 for whey. Between the lines 1 and 4 there is a pump 3. The two containers 5 and 5 'are of identical construction and are equipped with an agitator 6 and 6', a heating water inlet 7 and 7 ', a heating water outlet 8 and 8', respectively Connection pieces are connected with a double jacket (not shown) or with heating coils. Both containers 5 and 5 'are connected to each other by a line 9. A line 10 leads from container 5 'via a pump 11 and a connecting line 12 to the fermenter 13. The fermenter 13 consists of a boiler 14 which has a ventilation device 15 in the lower part of the boiler 14 and a foam separator 16 in the upper part of the boiler 1 . Baffles 17 and 17 'are attached to the boiler walls. The inlet connector 18 and the outlet connector 19 are provided for cooling water. Between the reservoir 1 there is a further connecting line 20, pump 21 and line 22 directly to the fermenter 13. In the lower part of the fermenter 13 is the harvesting line 23, in which the control valve 24 is installed. The fermenter boiler stands on a pressure cell 25, which connects a cable 26 to the optical weight display 27 and a further cable 28 to the control valve 24. Line 29 leads via a throttle valve 30 and line 31 to a multi-stage evaporator system 32. The evaporator shown consists of three stages. The way of working is known. The vapor from the first stage 321 goes via line 33 and heats up the concentrate, which goes via line 34 to the second stage 322. The same is done with the vapors via line 35, which is the concentrate which is passed through line 36 to the 3rd stage 323 of the evaporator. The pipeline 37 leads to the condenser (not shown). The pump 39 is located in the concentrate line 38; the connecting line 40 leads to the spray dryer 41. A container 42 is equipped with a stirrer 43, a feed line 44 for the substrate from the fermenter and a discharge line 45 for the premixing to the homogenizer 46 and its discharge line 47. 48 represents the packaging, 49 a Mixing plant.

Im Betrieb wird ein Teilstrom der Molke aus dem Behälter 1 über das Leitungstück 2 mittels der Pumpe 3 und das weitere Leitungsstück 4 in den Rührkessel 5 gefördert. Der hochtou-rige Zerkleinerungsrührer 6 vermischt das zugesetzte Getreide 50, Mehl oder Mais. Nach gleichmässiger Erwärmung des Inhaltes durch Einleiten des Heizmediums in den Anschluss 7 und Ableitung durch 8 erfolgt die erste Stufe der Enzymie-rung, die zu einer Verflüssigung der Stärke des Getreides führt. Die verflüssigte Stärke wird über die Leitung 9 in den zweiten Enzymierungsbehälter 5' gefördert, wo die verflüssigte Stärke verzuckert wird. Nach Abtrennung des verbleibenden Feststoffanteils mittels Separatoren oder Filter (nicht gezeigt), wird die Flüssigkeit über die Leitung 10 mittels Pumpe 11 über die Zuleitung 12 in einen Fermenter 13 gepumpt. Hier erfolgt unter starker Belüftung und Beteilung spezieller Hefen, wie beispielsweise Candida utilis, Candida tropicalis, Saccharomy-ces fragilis, in bekannter Weise die Umwandlung in Hefeprotein. Zur Verdünnung des enzymierten Substrates wird Molke aus dem Vorratsbehälter 1 über die Leitungsstücke 20 und 22 und Pumpe 21 in den Fermenter gefördert. Die Vermentie-rung erfolgt automatisch und wird über ein Wägesystem, bestehend aus Druckmessdose 25, Verbindungsleitung 26, Anzeige 27 und Regelventil 24, über die Leitung 28 gesteuert. Die Ernte des Hefe enthaltenden Substrates erfolgt über eine Leitung 23, das Ventil 24 und kann bei kontinuierlicher Arbeitsweise direkt einem mehrstufigen Verdampfer 23 zugeführt werden. In operation, a partial stream of the whey is conveyed from the container 1 via the line section 2 by means of the pump 3 and the further line section 4 into the stirred tank 5. The high-speed comminution stirrer 6 mixes the added grain 50, flour or corn. After uniform heating of the contents by introducing the heating medium into connection 7 and discharging through 8, the first stage of the enzymation takes place, which leads to a liquefaction of the starch of the grain. The liquefied starch is conveyed via line 9 into the second enzymatic tank 5 ', where the liquefied starch is saccharified. After the remaining solids have been separated off by means of separators or filters (not shown), the liquid is pumped via line 10 by means of pump 11 via line 12 into a fermenter 13. Here the conversion into yeast protein takes place in a known manner with vigorous aeration and the participation of special yeasts, such as, for example, Candida utilis, Candida tropicalis, Saccharomy-ces fragilis. In order to dilute the enzymed substrate, whey is conveyed from the storage container 1 via the line pieces 20 and 22 and pump 21 into the fermenter. The fermentation takes place automatically and is controlled via line 28 via a weighing system, consisting of pressure cell 25, connecting line 26, display 27 and control valve 24. The yeast-containing substrate is harvested via a line 23, the valve 24, and can be fed directly to a multi-stage evaporator 23 in the case of continuous operation.

Es kann aber auch in einem Behälter 43 über die Leitung 44 ein Teil oder die gesamte Ernte mit Öl oder flüssigem Fett über einen Homogenisator 46 emulgiert werden und anschliessend über den Einfampfer 2 geleitet werden. However, some or all of the crop with oil or liquid fat can also be emulsified in a container 43 via line 44 via a homogenizer 46 and then passed through the evaporator 2.

Der Eindampfungsgrad kann gewählt werden, das Produkt muss jedoch noch pumpfähig sein. Über eine Pumpe 39 und eine Leitung 40 wird das Konzentrat beispielsweise zu einem Sprühtrockner 41 geführt und dort getrocknet, in Säcken 48 abgepackt, eventuell in einer Mischanlage 49 mit weiteren Ingredienzien versetzt und als Fertigprodukt 51 gelagert. The degree of evaporation can be selected, but the product must still be pumpable. Via a pump 39 and a line 40, the concentrate is fed, for example, to a spray dryer 41 and dried there, packaged in bags 48, possibly mixed with further ingredients in a mixing system 49 and stored as finished product 51.

Bei dem Verfahren werden Getreideprodukte wie Rohgetreide, Mehle usw. mit der Molke vermischt, einem sauren oder enzymatischen Abbau unterworfen und anschliessend einer Verhefung der Getreidezucker (zusammen mit der Laktose der Molke), nachdem die Eiweissanteile, sei es durch Zentrifu-gation, Filtration oder Ultrafiltration, abgetrennt worden sind. In the process, cereal products such as raw cereals, flours, etc. are mixed with the whey, subjected to acidic or enzymatic degradation and then the cereal sugar (together with the lactose of the whey) is combined after the protein components, whether by centrifugation, filtration or Ultrafiltration have been separated.

Da bekanntlich die Faseranteile der Getreide eine grosse Bedeutung in der Ernährung von Menschen und Tieren darstellen und zudem wichtige Vitamine enthalten, können diese Getreide entweder in ungeschälter oder geschälter Form verwendet werden. Bei ungeschälten Getreiden, beispielsweise Mais, befinden sich die Faseranteile in der gefällten Eiweiss-produktion und bilden dort einen wichtigen Bestandteil. Since it is known that the fiber content of the grain is of great importance in the nutrition of humans and animals and also contains important vitamins, these cereals can be used either in unpeeled or peeled form. In the case of unhulled cereals, such as maize, the fiber components are in the precipitated protein production and form an important component there.

Soll hingegen auf möglichst hohe Eiweisskonzentration gearbeitet werden, werden die Getreide in Form von Mehlen verwendet. Die Getreide können vor dem Zusatz zur Molke und vor der Hydrolyse auch entfettet und entkeimt werden. Mais kann der bekannten Quellung mit Wasser unterworfen werden. Das Maisquellwasser bildet ein ausgezeichnetes Beschleunigungsmittel für die anschliessende Fermentierung. On the other hand, if you want to work on the highest possible protein concentration, the cereals are used in the form of flours. The cereals can also be degreased and sterilized before they are added to the whey and before hydrolysis. Corn can be subjected to the known swelling with water. The corn steep liquor is an excellent accelerating agent for the subsequent fermentation.

Je nach dem Gehalt an Faserbestandteilen können diese vor der eigentlichen Eiweissgewinnung durch Separierung abgetrennt und für sich aufgearbeitet werden. Solche Produkte werden dann vorzugsweise den Fertigprodukten zugemischt. Die Abtrennung kann aber auch zwischen dem eventuell 2stu-figen Amylaseabbau erfolgen. Depending on the content of fiber components, these can be separated by separation before the actual protein extraction and processed for themselves. Such products are then preferably mixed into the finished products. However, the separation can also take place between the possible 2-stage amylase degradation.

Zur schnelleren Lösung resp. Abbau der Getreide während der Hydrolyse können diese auch einer vorangehenden Temperaturbehandlung unterworfen werden. For faster solution resp. Grain degradation during hydrolysis can also be subjected to a previous temperature treatment.

Die Ausfällung der Molkeeiweisse kann bei verschiedenem pH, unter Berücksichtigung des isoelektrischen Punktes, zwecks Auftrennung in verschiedene Eiweissfraktionen erfolgen. Allgemein wird bei pH 3—5 gearbeitet, bei Verwendung von Ultrafiltration auch bei höherem pH (6-8). The whey proteins can be precipitated at different pH, taking into account the isoelectric point, for the purpose of separation into different protein fractions. In general, work is carried out at pH 3–5, when using ultrafiltration also at higher pH (6-8).

Wird das oben beschriebene Verfahren mit höherem Getreideanteil gefahren, erhält man eine Eiweissfraktion mit kleinerem Albuminanteil und damit auch mit weniger Lysin im Gesamtprotein: bei Verwendung von weniger Getreide erhält man relativ mehr Albumin in der Eiweissfraktion und demzufolge einen höheren Lysinanteil. If the process described above is carried out with a higher grain content, a protein fraction with a smaller albumin content and thus also with less lysine in the total protein is obtained: when using less grain, relatively more albumin is obtained in the protein fraction and consequently a higher lysine content.

Da solche Eiweissfraktionen als Gemisch direkt oder nach Zusatz von Hefe als Nahrungsmittel oder Futtermittel verwendet werden können, wird die gewünschte Eiweisszusammen-setzung und auch die Art der Getreidesorten vorher genau festgelegt. Since such protein fractions can be used as a mixture directly or after the addition of yeast as food or feed, the desired protein composition and also the type of cereals are precisely defined beforehand.

Die Eiweissfraktionen können als Grundlage für kohlenhydratarme Kost verwendet werden, wie beispielsweise in verbackenem Zustand als Protein-Bisquits oder als Getränkegrundlage. Durch Zusatz und Einemulgierung von Fetten und Ölen können mit diesen Grundlageprodukten Nährmittel für Menschen und Futtermittel erzeugt werden. Letztere insbesondere zur Aufzucht von Kälbern und anderem Jungvieh. The protein fractions can be used as the basis for a low-carbohydrate diet, such as in the baked state as protein biscuits or as a beverage basis. By adding and emulsifying fats and oils, these basic products can be used to produce nutrients for humans and animal feed. The latter in particular for rearing calves and other young cattle.

Die nach der Eiweissabtrennung anfallenden Zucker-Lak-toselösungen können entweder ganz oder teilweise verheft und getrocknet werden, abhängig vom gewünschten Zuckerrestgehalt. The sugar-liquor solutions obtained after protein separation can either be wholly or partially stitched and dried, depending on the desired residual sugar content.

Es ist auch möglich, die Eiweisse zusammen mit der Hefe abzutrennen, sei es durch Separierung oder Ultrafiltration. In It is also possible to separate the proteins together with the yeast, be it by separation or ultrafiltration. In

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diesem Falle resultiert eine noch eiweisshaltige Trockenhefe, die bis zu 65 % Protein enthalten kann. Bei Verwendung von Bakterien ist dieser Eiweissgehalt noch beträchtlich höher. this results in a protein-containing dry yeast, which can contain up to 65% protein. When using bacteria, this protein content is considerably higher.

Beispiel example

In einem 2000-Liter-Rührkessel, welcher mit einem hochwertigen Zerkleinerungsrührer ausgerüstet ist, werden 1250 Liter Käsemolke mit ca. 4,2 % Laktose und 0,7 % Albumingehalt eingefüllt und auf 50-60° C aufgewärmt. Nun werden 40 kg gebrochener, ungeschälter Mais und 50 kg Weizenmehl mit ca. 12% Proteingehalt eingerührt. Nach Zusatz von etwas Kalziumchlorid werden nun ca. 0,15% (auf Stärke gerechnet) einer Hochtemperatur-Alpha-Amylase zugegeben und die Temperatur auf 75-80° C gesteigert. Nach 1-2 Stunden ist der Getreideanteil praktisch in Lösung, d. h. mit Ausnahme der Getreidefasern und einem gewissen Eiweissanteil. 1250 liters of cheese whey with approx. 4.2% lactose and 0.7% albumin content are poured into a 2000-liter stirred kettle equipped with a high-quality comminution stirrer and heated to 50-60 ° C. Now 40 kg of broken, unhulled corn and 50 kg of wheat flour with about 12% protein content are stirred in. After adding a little calcium chloride, about 0.15% (calculated on starch) of a high-temperature alpha-amylase is added and the temperature is increased to 75-80 ° C. After 1-2 hours the grain portion is practically in solution, i.e. H. with the exception of the grain fibers and a certain amount of protein.

Nach dieser Zeit wird etwas Kalziumchlorid zugegeben und der pH mit Salzsäure auf 3,8 eingestellt. Die Temperatur wird auf 50-55° C gesenkt. Nun wird 0,15% (auf Stärke gerechnet) Amidoglucosidase zugegeben, etwas weiter gerührt und das Ganze 24 Stunden stehengelassen. In dieser Zeit ist die Getreidestärke so weit abgebaut, dass sie anschliessend zu Hefe fermentiert werden kann. After this time, a little calcium chloride is added and the pH is adjusted to 3.8 with hydrochloric acid. The temperature is lowered to 50-55 ° C. Now 0.15% (based on starch) amidoglucosidase is added, the mixture is stirred a little further and the whole is left to stand for 24 hours. During this time, the corn starch has been degraded to such an extent that it can then be fermented to yeast.

Nach 24 Stunden wird auf 80-90° C aufgeheizt. Die Ei-weissstoffe werden zusammen mit den Faseranteilen und dem ebenfalls gefällten Molke-Albumin abzentrifugiert. Es resultieren 17—25 kg, je nach Faseranteil und nach Trocknungsgrad, 5 Eiweissfraktion mit 60-65 % Protein. Die Aminosäurezusammensetzung zeigt ein ausgezeichnetes Spektrum, vor allem in bezug auf essentielle Aminosäuren. After 24 hours, the mixture is heated to 80-90 ° C. The egg whites are centrifuged off together with the fiber components and the whey albumin which has also been precipitated. The result is 17-25 kg, depending on the fiber content and the degree of drying, 5 protein fractions with 60-65% protein. The amino acid composition shows an excellent spectrum, especially with regard to essential amino acids.

Die zentrifugierte Flüssigkeit, welche die verzuckerte Stärke der Getreide und den Milchzucker der Molke darstellt, io wird mit einer Hefe, Candida utilis oder Saccharomyces fragi-lis, in einer Fermentieranlage verheft. The centrifuged liquid, which represents the saccharified starch of the cereals and the milk sugar of the whey, is mixed with a yeast, Candida utilis or Saccharomyces fragi-lis, in a fermentation plant.

Es muss ein Hefestamm verwendet werden, welcher sowohl Glukose als auch Maltose und Laktose verhefen kann. Die Verhefung erfolgt nach Zugabe der gekannten Mengen Amis moniumsulfat, Ammoniumphosphat und Spurenelemente. A yeast strain must be used, which can supply glucose as well as maltose and lactose. The breeding is carried out after addition of the known amounts of ammonium sulfate, ammonium phosphate and trace elements.

Es resultieren, je nach Stärkegehalt der Getreide, 50-60 kg Trockenhefe. Ein Teil dieser Trockenhefe kann dazu verwendet werden, um die Eiweissfraktion zu verbessern, wobei bei gewissên Verwendungszwecken diese Zugabe nur so hoch sein 20 darf, dass die in der Hefe vorhandenen Nukleinsäuren nicht stören. Depending on the starch content of the grain, this results in 50-60 kg of dry yeast. Part of this dry yeast can be used to improve the protein fraction, although for certain uses this addition may only be so high that the nucleic acids present in the yeast do not interfere.

Natürlich kann die Hefe vor der Zugabe zur Eiweissfraktion in bekannter Weise von Nukleinsäuren befreit werden. Of course, the yeast can be freed of nucleic acids in a known manner before being added to the protein fraction.

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1 Blatt Zeichnungen 1 sheet of drawings

Claims

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1. A process for the production of proteins from whey and natural products containing protein and starch, characterized in that whey is mixed with natural products containing protein and starch and the mixture obtained is subjected in a first stage to acidic and / or enzymatic starch hydrolysis, whereupon the unchanged protein is separated and isolated as the first protein fraction and the sugars formed are reacted with microorganisms in single-cell protein in a second stage and the second protein fraction thus obtained is then evaporated and dried.

2. The method according to claim 1, characterized in that different types of cereals are used as protein-containing and starch-containing natural products.

2nd

PATENT CLAIMS

3. The method according to claims 1 and 2, characterized in that the cereals are used in partially unshelled form.

4. The method according to claims 1 and 2, characterized in that pretreated cereals are used at elevated temperature.

5. The method according to claims 1 and 2, characterized in that cereals are used, from which the water-soluble parts are initially washed out by swelling.

6. The method according to claims 1 and 2, characterized in that sterilized cereals are used.

7. The method according to claims 1 and 2, characterized in that cereal flours are used.

8. The method according to any one of claims 1 to 7, characterized in that the protein of the first protein fraction is separated off after heat precipitation.

9. The method according to claim 1, characterized in that the protein of the first protein fraction is separated by ultrafiltration.

10. The method according to any one of claims 1 to 9, characterized in that the starch hydrolysis is followed by a partial or complete fermentation and the egg white fractions are separated and dried together with the yeast.

11. The method according to any one of claims 1 to 9, characterized in that subsequent to the starch hydrolysis, a fermentation is carried out only with glucose-assimilating yeasts which do not ferment lactose.

12. The method according to claim 1, characterized in that subsequent to the starch hydrolysis and yeast separation, the protein fraction is separated off together with the yeast in an ultrafilter.

13. Use of the first protein fraction obtained according to claim 1 as a foaming agent and additive for biscuits.