DE673661C

DE673661C - Verfahren zur Gewinnung von Pflanzeneiweiss

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Publication number: DE673661C
Application number: DEF81056D
Authority: DE
Original assignee: GERDA NEUMANN GEB ZIMMERMANN
Current assignee: GERDA NEUMANN GEB ZIMMERMANN
Priority date: 1936-04-21
Filing date: 1936-04-21
Publication date: 1939-07-27

Description

Verfahren zur Gewinnung von Pflanzeneiweiß Es sind bereits verschiedene Verfahren bekannt, nach denen man aus dem Pflanzenmehl Pflanzeneiweiß hergestellt hat, welches aber in seinem Gehalt an Eiweiß nicht als hochprozentig angesprochen werden konnte.
Wie die praktischen Versuche gezeigt haben, bestehen bei den bekannten Verfahren Nachteile, die zum Beispiel darin bestehen, daß beim Zerstören der Farb- und Bitterstoffe diese Stoffe beim Extrahieren des Eiweißes mit in die Eiweißlösung gelangen und mit den Proteinen sich so innig verbinden, daß sie sich bei nachträglichem Ausfällen des Eiweißes nicht von diesem ohne schädigenden Einfluß trennen bzw. entfernen lassen.
Es ist auch bekannt,angefeuchtete Pflanzenkuchen mit Schwefelsäure zu behandeln und hierdurch die Bitterstoffe zu zerstören. Die praktischen Versuche haben jedoch gezeigt, daß bei Anwendung dieses Entbitterungsverfahrens große Mengen an Eiweiß gelöst, die die Farbstoffe zerstörten, und in großen Mengen dem Pflanzenmehl entzogen werden.
Es sind auch Versuche angestellt worden, bei denen die Auslaugung des Eiweißes aus dem Mehl unter Anwendung höherer Wassertemperaturen vorgenommen wurde. Auch diese Versuche sind negativ ausgefallen, denn es zeigte sich, daß der Abbau der Proteine um so schneller vor sich geht, je höher die Temperatur der Lösung liegt. Bei einer solchen Behandlung der Eiweißlösungen gelangte man, wie die Praxis zeigte, zu einem Eiweißprodukt, welches sich zufolge seines kolloidalen Charakters nur sehr schwer weiterverarbeiten läßt und kaum noch filtriert werden kann, ebenso sinkt gemäß der angestellten Versuche die Ausbeute an Eiweiß mit steigender Temperatur des verwendeten Wassers.
Bei den bisher bekannten Verfahren kam es bei der Gewinnung des Eiweißes darauf an, daß bei dem löslichen Eiweiß sämtliche für .die Verfahren in Frage kommenden Eitveißmehle einen großen Prozentsatz wasserlösliche Kohlehydrate enthalten, die beim Auslaugen mit in Lösung gehen und bei der Zerstörung der Azid-Albuminate mit dem Eiweiß ausflocken. Der Prozentgehalt an nur wasserlöslichen Kohlehydraten beträgt bei Leguminosen zum Teil bis 4o%, und es ist daher ohne Berücksichtigung dieser nachweisbaren Tatsachen nicht möglich, ein go-%-Eiweiß herzustellen.
Es ist auch ein Verfahren bekannt, bei ;welchem es bei der Eiweißextraktion darauf ankommt, die Kohlehydrate durch Vorextraktion in kaltem Wasser zu mindestens zu einem Teil durch Schlämmen mit kaltem Wasser zu beseitigen, wobei es aber bei dem bekannten Verfahren nicht unerwähnt werden darf, da.ß die Löslichkeit dieser Verunreinigungen teils in Alkohol, teils in kaltem Wasser erfolgt, das heißt also in Bädern, in welchen Eiweißstoffe nicht löslich sind.
Der Hauptgrund, weshalb bei sämtlichen Verfahren eine rationelle gleichmäßige Massenfabrikation hochprozentiger Eiweißmehle bisher nicht ereicht werden konnte, ist, wie die Praxis gezeigt hat, darauf zurückzuführen, daß fast jedes Wasser verschiedene Wasserhärten besitzt und daß die Wasserhärten bestimmende organische Bestandteile (Salze u. dgl.) die Ursache in den Schwankungen bei der Aufbereitung des Schrotes bildeten.
In Erkenntnis dieser Tatsachen hat man dann die Versuche mit höheren Wasserteint-. peraturen fortgesetzt, die aber die bereits vorerwähnten Nachteile gezeigt haben.
Um ein go-%-Eiweißprodtikt zu erreichen, ist es grundlegend technisch erforderlich, daß die wasserlöslichen Kohlehydrate vor der Verarbeitung entfernt werden, turn aus denn mit Eiweiß angereicherten Rückstand ein wirklich hochprozentiges Eiweiß unter restlicher Ausnutzung des Schrotes zu gewinnen.
Die Verwendung erhöhter "Temperatur in dem Verfahren würde auch insofern Schwierigkeiten für die Durchführung des technischen Prozesses bieten, als die .Suspension des Eiweißmehles im Wasser so stark wird, daß sich nur schwer und tu lvollstilndig eine Trennung zwischen dem unaufgeschlossenen Pflanzenmehl und Lösung erreichen läßt.
Dadurch wird aber wiederum die Gewinnung eines reinen Eiweißproduktes in Frage gestellt. Die Zeiterfordernis ist aber wiederum dann so groß, daß nicht mehr finit einer technisch wirtschaftlichen Rentabilität des Verfahrens gerechnet werden kann.
Außerdem benötigt das Eiweiß zum Obergang in Azid-Albuminate nur eine relativ kurze Zeit, und bei der Länge der Eindringung des Lösungsmittels würden dann bei erhöhten Temperaturen so weit greifende Veränderungen im Eiweißmolekül stattfinden, daß man ein Eiweißprodukt erhält, welches zum großen Teil aus abgebauten 1?iweißstoffen besteht und dementsprechend nicht mehr als vollwertiges Pflanzeneiweiß angesehen werden kann.
Die Erfindung besteht nun darin, <(aß es gelungen ist, zu einem Verfahren zu gelangen, welches im Dauerbetrieb hei größter Wirtschaftlichkeit und restloser Ausnutzung des Rohmaterials ein einwandfreies geruchloses und im Geschmack absolut reines, hochprozentiges Eiweißprodukt liefert, in dem die ursprüngliche Eiweißbeschaffenheit weitgehendst gewahrt bleibt.
Dies wird dadurch erreicht, daß zum Schlämmen des entölten Leguminosemehls enthärtetes, d. h. weiches Wasser verwendet wird, wobei als Enthärtungsmittel ein gerbsäurehaltiges Pflanzenprodukt (z. B. chemisch reines Tannin) verwendet wird, welches nicht nur den behördlichen Vorschriften des Gesundheitsamtes entspricht, sondern auch das Eiweißprodukt chemisch in keiner Weise ungünstig beeinflußt, d. h. auch dann nicht, wenn das geschlämmte, mit dem weichen Wasser behandelte Leguminosemehl bzw. das aus demselben durch Neutralisierung abgeschiedene und gewaschene Eiweiß mit Milchsäure nachbehandelt wird. Nach der Behandlung ergibt das Endprodukt ein vollwertiges, hochprozentiges, völlig geruch- und geschmackloses, leicht lösliches Eiweiß, welches genau so wie Hühnereiweiß schlagfähig ist, nachweislich aber auch viel länger haltbar ist und bleibt als natürliches Hühnereiweiß.
Die Ausübung des Verfahrens geschieht mit Hilfe einer Vorrichtung in mehreren Arbeitsgängen wie folgt.
Das Leguminosemehl, welches nach der Extraktion des Öles zurückgeblieben ist, wird mit der zehnfachen Menge Wasser i bis 2 Stunden durchgerührt, wobei die Schmutzstoffe sowie Farb-undBitterstoffe und die löslichen Kohlehydrate in Lösung gehen. Hierbei wird seitens des Erfinders darauf Wert gelegt, daß man bei diesem Reinigungsprozeß das Bad bei einer Temperatur durchführt, die bei 7 bis io° C liegt. Denn die Praxis hat gezeigt,_ daß sich das Pflanzeneiweiß sehr leicht und schnell absetzt, je kälter die Temperatur und je weicher das Wasser wird.
Dieser Vorgang wird zweimal durchgeführt.
Das ablaufende Filtrat wird in bekannter Weise dann geprüft, ob es noch eine Reaktion auf Kohlehydrate anzeigt.
In dem gewaschenen und entbitterten Produkt hat sich das Eiweiß bis auf etwa 6o °/o angereichert. Man läßt nun eine Lösung, die bis zu 2 g Mineralsäure enthält und den zehnfachen Betrag des Kilogewichtes des zurückgebliebenen Pflanzenmehls ausmacht, unter kräftigem Rühren etwa liy Stunde einwirken.
Die Löslichkeit des Pflanzenproteins in der Säure ist dann so groß, daß schon diese relativ kurze Einwirkungsdauer genügt, um technisch. genügende Mengen des Eiweißes als Azid-Albuminate in Lösung gehen zu lassen.
Man läßt das Mehl entweder absetzen oder preßt durch eine Filterpresse die Lösung ab, was noch vorteilhafter ist, da man dadurch an Zeit spart. Das nun zum erstenmal extrahierte Mehl wird dann zum zweitenmai mit der gleichen Lösung behandelt, wobei wiederum io Teile des Gesamteiweißes in Lösung gehen. Die Lösung des sogenannten zweiten Abzugs wird in der gleichen Weise wie der erste Abzug weiterbehandelt.
Weitere Abzüge zu nehmen hat sich als zwecklos gezeigt, da die technische Ausbeute zu gering und die Güte zu stark beeinflußt wird. Der Eiweißgehalt beträgt bei dem gewonnenen Produkt mindestens 9o °/o.
Die Azid-Albuminlösung wird in gewöhnlicher Weise mit Lauge neutralisiert, und man erhält ein sehr gut filtrierbares Eiweißprodukt in schweren, käsigen Flocken, welches man durch mehrmaliges Waschen dann ohne weiteres in bekannter Weise vollkommen von Säure, Lauge oder anhaftenden Salzen befreit, worauf das Eiweißprodukt, um es leicht löslich zu machen, mit Milchsäure so lange behandelt wird, bis die Flocken eine reine weiße Farbe zeigen.
Das wesentliche bei dem Verfahren ist, daß aus dem Eiweiß durch die Verwendung eines auf chemischem Wege vorher so weich wie möglich gemachten Wassers und die darauffolgende ScIllämmung und Säurebehandlung aus dem Eiweiß sämtliche Geruch- und Geschmackstoffe von der Neutralisation entfernt sind und daß durch das vorherige Ausscheiden der löslichen Kohlehydrate unbedingt ein Eiweißprodukt mit einem Reinheitsgrad von über 9o % entsteht bzw. erzielt wird.
Auch ist es wesentlich, die Einwirkungsdauer der Säurelösung gering zu halten, damit eine größere Veränderung der Eiweißkörper in ihrem Aufbau vermieden wird.
Man erhält sonst zwar ein Endprodukt mit einem verhältnismäßig großen Gehalt an Eiweiß, jedoch kann dieses dann nicht mehr als vollwertig angesehen werden. Dieser ganz wesentliche Punkt muß auf jeden Fall berücksichtigt werden, im Gegensatz zu anderen Verfahren, die bisher versuchten, in einem einzigen Arbeitsgang unter Verwendung von warmen Bädern eine große Ausbeute an Eiweiß zu erzielen, und dadurch gezwungen sind, die Säurelösungen erhebliche Zeit auf das Eiweiß wirken zu lassen,. wodurch wiederum der tiefgreifenden Zersetzung im Eiweißmolekül schwere Schädigungen im Gebrauchswert entstehen.
Abgesehen davon muß berücksichtigt werden, daß in dem verbleibenden Endprodukt, das ungefähr noch 15 Teile Eiweiß enthält, ein hochwertiges Futtermittel vorliegt, welches, da die Farb- und Bitterstoffe entfernt sind, für sich allein ohne Zusatz als Futtermittel verwendet werden kann.
Auch dieses Ergebnis der vollwertigen Ausnützung ist ein ganz wesentlicher Fortschritt gegenüber den bekannten Verfahren, bei denen durch die lange Einwirkungsdauer der Säurelösungen der Rückstand so stark angegriffen wird, daß er sich nicht mehr für andere, d. h. also insbesondere für Futterzwecke eignet.

Claims

PATUNTANSPRÜCHI; i. Verfahren zur Gewinnung von Pflanzeneiweiß aus entölten Mahlprodukten von Leguminosen, z. B. Sojabohnen, Lupinen oder Baumwollensamen, unter Anwendung einer Schlämm- und Säurebehandlung mit nachfolgender Neutralisierung zur Abscheidung des Eiweißes, dadurch gekennzeichnet, daß zum Schlämmen des entölten Leguminosemehls durch chemisch reines Tannin enthärtetes Wasser verwendet wird.
2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das durch die Neutralisierung abgeschiedene und gewaschene Eiweiß mit Milchsäure nachbehandelt wird.