DE744976C - Verfahren zur Gewinnung eines hochprozentigen Eiweisses aus Kartoffelfruchtwasser - Google Patents

Description

• Verfahren zur Gewinnung' eines hochprozentigen Eiweißes aus Kartoffelfruchtwasser Seitdem es gelungen ist, mittels geeigneter libtrennvorrichtungen die beschleunigte Abscheidung des Kartoffelsaftes und gleichzeitig seine Gewinnung in unverdünnter bzw. nur mäßig verdünnter Form zu erreichen, sind die Voraussetzungen für eine wirtschaftliche Eiweißgewinnung gegeben.
• Es sind vor allem zwei Verfahren, die heute so weit durchgebildet sind, daß sie für die Eiweißgewinnung technische Bedeutung haben.
• Die Eiweißfällung durch Wärme, auch unter Zusatz von fällungsfördernden Stoffen, ist seit langem bekannt (vgl. u. a. ;:Der Forschungsdienst<<, Band a, Heft f i, vom i. Dezember 1936, Seite 537 bis 541). Hierbei lassen sich bestenfalls jedoch nur etwa 5oor1o der stickstoffhaltigen Bestandteile in Form eines hochprozentigen Eiweißes von etwa 7 oo/oiger Reinheit gewinnen, während der Rest der stickstoffhaltigen Substanzen und löslichen Inhaltstoffe des Fruchtwassers verlorenge`ht, da eine Eindampfung nicht mehr lohnt.
• Nach einem neuerdings vorgeschlagenen Eindaimpfverfähren werden Produkte mit nur etwa 350/0 Proteingehalt gewonnen, die aber die gesamten stickstoffhaltigen Substanzen und außerdem die übrigen Inhaltstoffe in weitgehend unveränderter Formenthalten.
• Erfindungsgemäß wurde nun die überraschende Feststellung gemacht, daß man die durch Wärmekoagulation gewinnbareEiweiß-

  menge erheblich steigern kann, %venn inan (las

  in verdünnter oder unver(liinuter Form ge--

  "onnene Fruchtwasser zunächst im Vakutlin

  l,ei möglichst niedriger Heizwandtemperatur

  bis auf einen Trockenstibstanzgehalt von etwa

  io bis 5o°/" eindickt und erst dann die Ei-

  weißstoffe durch Erwärmen, gegebenenfalls

  untür Zusatz von eiwei:fällenden Mitteln, al>z-

  scheidet. Es hat sich herausgestellt, daltA:ie.'

  gefällte Eiweißmenge UM ;o größer is

  weiter die Konzentrierung vor der @`'ä rX 1'

  1:ragulation erfolgt.

  hei einem Fruchtwasser aus älteren Kar-

  toffeln ergaben sich beispielsweise folgende

  @T-

  si erie:

  Gesamt- Gefälltes Pro- Reinheit

  1t@ protein fein vom Ge- des gefällten

  samtprotein Proteins

  4,5 2,62 38,5 70,1

  6,o 3,49 40,1 69,9

  7,0 4,36 39,i 6 7,5

  3,5 5,'3 50,0 6o,3

  I0,0 6,12 52,5 5%19

  12,0 7,71 53.6 52,9

  Z3,5 7,90 56,7 49,0

  15,0I 3,46 66,7 46,5

  2"i,0 14,70 67,7 42,2

  Im vorliegenden Fall ließen sich demnach

  durch vorangehende Konzentrierung auf

  1@=F;e vomGesamtstickstoff fast3o"/"Proteiti

  mehr ausfüllen als aus Kartoffeldünnsaft.

  In der Praxis arbeitet man vorzugsweise

  finit einer auf etwa 15 bis 2511, Trockensub-

  stanz, entsprechend etwa 1o bis 15° Be, ein-

  gedickten - Lösung, rla die Abtrennung der

  `iederschl@ibe aus konzentrierteren Lösungen

  erschwert, aber nicht unmöglich ist.

  Durch Zusatz geringer Mengen geeigneter

  eiweißfällender Stoffe bei der Wärmekoägu-

  lation kann die Ausbeute und-/oder die Rein-

  heit der Eiweillniederschläge gesteigert wer-

  (len. Beispielsweise lassen sich beim Zusatz

  von Gerbsäure ini Verhältnis zu Gesamtstick-

  stoff wie i : io Produkte mit über 7o"/"iger

  Reinheit gewinnen, ohne daß dadurch das

  Z-erliältilis von gefällter Menge Protein zti

  Gesamtprotein eine Änderung erfährt.

  Bei der Durchführung des Verfahrens er-

  gibt sich weiterhin der besondere Vorteil,

  daß die Wärmebilanz sehr viel günstiger ist

  als bei der bisher üblichen Koagulation des

  Eiweißes aus 1iartoffeldüniisaft. Das Ein-

  dampfen des Fruchtwassers auf 15 bis 23 ")°"

  Trockensubstanz führt zu Konzentraten, die

  lediglich etwa 1/.; bis 174 des Volumens von

  Kartoffeldünnsaft einnehmen. Die Eindainpf-

  arbc#it u-ird in dem obener@rälniten 1-iiidainjif-

  verfahren zur Gewinnung der übrigen Inhalt-

  stof£e sowieso aufgewendet. Die Erfindung

  stellt demnach einen 'Mittelweg zwischen den

  leiden '\-erfahren dar und besitzt gegenüber

  diesen den überraschendenVorteil derhöheren

  Ausbeute an hochprozentigem Eiweiß sowie

  der günstigeren Wärmebilanz.

  Es konnte ferner die wichtige Erkenntnis

  Wonnen werden, dali bei Durchführung der

  'ärinelcoagulatioli im p11-Bereich von 3.o bis

  .l.o die ausbeute an ausgefälltem Ei«-ei13 noch

  weiter gesteigert «-erden kann, wenn inan

  dieses durch kurzes Aufkochen oder durch

  5 bis to Minuten langes Erhitzen auf g_3 bis

  (,o- C koaguliert. Demgegenüber war nia:i

  inl Falle des Iiartoffeldiinilsaftes bisher (leg

  Ansicht, daß bei Durchführung der Wärnie-

  koagulation im sauren Gebiet infolge eintre-

  tender Hydrolvse bereits durch kurze: Auf-

  kochen des Saftes die Ausbeute an gefälltcin

  Eiweiß sinkt. Ertindungs@;emül.l wurde fest-

  gestellt, daß eine teilweise Hydrolyse erst

  unterhalb etwa pii 3,0 eintritt.

  Zu einem Fruchtwasser aus älteren Kar-

  toffeln mit einem Gehalt an Trockensubstanz

  von 16,i "/" (entsprechend etwa i o = Be) und

  einem Proteingehalt von 6,1 °/" wurden bei-

  spielsweise verschiedene Mengen Salzsäure

  bei der Wärmekoagulation liinzttgeffgt tilit

  folgendem Ergebnis:

  Gefälltes Protein Reinheit

  vom des gefällten

  Gesamtprotein Proteins

  5,5 (normal 48,2 65,5

  3,9 ,I9,0 63,0

  3,5 51,o 62,6

  3,2 54,6 64,7

  2,6 .I7,2 64,8

  Ähnliche Verhältnisse ergaben sich bei einem

  Fruchtwasser mit einem Gehalt an Trocken-

  substanz von 27,2"j, (entsprechend etwa

  13' Bc) und einem Proteingehalt von i0,6",/".

  Erfindungsgemäß kann schließlich auch so

  -,-erfahren werden, daß. \-or der Wärmekoagu-

  lation bereits eine teilweise Ausfällung und

  Abtrennung der Eiweillstoffe durch Einstel-

  lung eines geeigneten pH-Wertes im pH Be-

  reich voll 310 bis .L.o erfolgt. Auf diese '<'eise

  lassen sich 30 bis 4o"/" Protein vorwegfällen,

  die in verhältnismäßig niedriger Reinheit an-

  fallen. Aus dem Filtrat können durch Wärme-

  koagulation weitere etwa 25 bis 35 "/" 1:iweiß

  von sehr hoher Reinheit ausgefällt werden.

  Es lassen sich auf diese Weise ohne SchNvie-

  rigkeit Produkte mit 7o bis 8o"/" Protein-

  gehalt in der Trockensubstanz gewinnen.

  Eine besondere Ausführungsform des Verfahrens besteht darin,- daß man den Kartoffeldünnsaft dadurch auf die für die Koagulation erforderliche Konzentration bringt, indem ein Teil des im Verdampfer erzeugten Konzentrats, welchem durch Hitzekoagulation die Eiweißstoffe bereits entzogen sind, zurückgenommen und im Kreislauf geführt wird. Es wird dadurch eine größere Beweglichkeit in apparativer Hinsicht erzielt.
• Es zeigte sich ferner, daß durch die Rückführung von Fruchtwasserkonzentrat, dem durch Wärmekoagulation die ausfällbaren Bestandteile bereits entzogen sind, sowohl die Ausbeute an Roh- wie an Reinprotein gegenüber der aus Kartoffeldünnsaft ausfällbaren Proteinmenge erheblich gesteigert werden kann. Auch gegenüber der aus Fruchtwasser von io° B6 ausfällbaren Menge Protein erfolgt noch eine heitere Ausbeuteerhöhung, wobei die Reinheit der hierbei gewonnenen Eiweißniederschläge nicht wesentlich geringer ist als bei der Ausfällung aus Fruchtwasser von io' B6. Ausführungsbeispiel In beliebiger Weise gewonnenes, weitgehend sinkstoitfreies,verdünntes oder unverdünntes Kartoffelfruchtwasser wird zur Abtrennung von Faserteilen über ein Schüttelsieb geleitet und in einem Verdampfer im Vakuum bei einer Heizwandtemperatur von .4o bis 50° C auf etwa io bis 15' Be eingedampft. Das vorgewärmte Konzentrat wird, gegebenenfalls unter Zusatz von geringen Mengen Säure und/oder eiweißfällenden Mitteln, 5 bis io Minuten lang auf 85 bis 9o11 erhitzt, das ausgefallene Eiweiß durch Pressen oder Schleudern abgetrennt und z. B. auf dem Walzentrockner getrocknet und gemahlen. Das Filtrat wird weiter bis zur Sirupkonsistenz und einem Trockensubstanzgehalt von etwa 5o0(0 eingedampft und zusammen mit ZFrockenpülpe in bekannter Weise getrocknet. Das '\-erfahren kann auch in der Wei#e durchgeführt «-erden, daß ein Teil des von koagulierbarem Eiweiß befreiten und eingedickten Filtrates in den Prozeß zur Vermischung mit unverdünntem oder nur mäßig verdünntem Fruchtwasser zurückgeführt wird.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Gewinnung eines hochprozentigen Eiweißes aus Kartoffelfruchtwasser unter gleichzeitiger Gewinnung der übrigen Inlialtstoffe, dadurch gekennzeichnet, daß man das in unverdünnter oder verdünnter Form gewonnene Fruchtwasser im Vakuum bei möglichst niedrigen Heizwandtemperaturen bis auf einen Gehalt an Trockensubstanz von io bis 50°1o, vorzugsweise von i5 bis 2j11,'0. eindampft, die Eiweißstoffe durch Wärmekoagulation gegebenenfalls unter Zusatz von eiweißfällenden Mitteln abscheidet und das ei«-eißärniere: die gesamten übrigen Inlialtstoffe des Fruchtwassers enthaltende Filtrat, gegebenenfalls nach weiterem Eindampfen, zusammen mit Füllstoffen, beispielsweise Feucht- oder Trokkenpülpe, in bekannter Weise getrocknet.
2. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet. daß die Wärmekoagulation der Eiweißstoffe in einem pH-Bereich von 3.o bis >1.,o durchgeführt wird.
3. 3. Verfahren nach Anspruch i und dadurch gekennzeichnet, daß vor der Wärmekoagulation bereits eine teilweise Ausfällung und Abtrennung der Eiweißstoffe durch Einstellung eines geeigneten PH-Wertes im pH-Bereich von 3,0 bis ..1,o erfolgt. d.. Verfahren nach Anspruch i bis 3. dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil des eingedampften Filtrates dein Kartoffel -fruchtwasser zwecks Anreicherung unter Kreislaufführung zugesetzt wird.