NO770385L - Fremgangsm}te for avtoksifisering av rapsfr¦mel. - Google Patents

Description

"Fremgangsmåte for avtoksifisering

av rapsfrømel"

Oppfinnelsen vedrører en fremgangsmåte for av-toksif isering av rapsfrømel. Spesielt tilveiebringer oppfinnelsen en økonomisk prosess for avtoksifisering av rapsfrømel, slik at mer av det kan tilsettes til sammensatte for enn tidligere.

De rester som blir igjen ved produksjon av spiseoljer

har i flere tiår vært den betydeligste kilde for vegetabilsk protein for dyrefor. Imidlertid er det store variasjoner i proteininnholdet, fordøyeligheten og energiverdien i disse rester. Dampet eller ristet soyamel spiller en ledende rolle"

på forstoffsektoren på grunn av den høye kvalitet av proteinet i dette, men det stadigøkende proteinbehov i forstoffer og den forventede konkurranse for soyaprotein for fortæring av mennesker tvinger en til å anvende så meget som mulig av de andre oljefrø-rester for dyrefor. Den største interesse ligger i rapsfrømel, fordi dette inneholder protein av høy kvalitet og fordi rapsfrø oppnås i stadig•økende mengder, idet det forventede globale ut-bytte i 1980 vil være ca. 6 millioner tonn.

På basis av mengden av de betydeligste essensielle aminosyrer i rapsfrømelet kommer dette høyt på listen av oljefrø-rester hva angår proteinkvalitet. Dets lysininnhold ligger bare ubetydelig under innholdet i soyaprotein og betydelig høyere enn for andre oljefrørester, og det kommer også fordelaktig ut hva angår mengden av svovelholdige aminosyrer, idet disse har en. begrensende effekt når det gjelder soyaprotein.

Imidlertid inneholder vanlig, ubehandlet rapsfrømel visse substanser som motsetter seg eller begrenser bruken som for-komponent, idet de betydeligste av disse er tioglukosider.. Disse forbindelser blir igjen i rapsfrømelet etter at oljen er ekstrahert og hydrolyseres av vann og tioglukosidase eller andre naturlig forekommende enzymer som er til stede i melet. Under hydrolyse dannes forskjellige forbindelser med tyrotoksiske effekter fra tioglukosinolater, f.eks. isotiocyanater. Hoved-tioglukosinolatet i raps er progoitrin, og et hydrolyseprodukt av progoitrin er (S)-5-viny1-oksazolidin-2-tion, et produkt med sterk tyrotoksisk effekt.

(S)-5-vinyl-oksazolidin-2-tion og andre isotiocyanater senker derfor graden av fornyttiggjørelse i dyrekroppen. I tillegg gir de melet en skarp smak, hvilket gjør det utiltrekkende for svin og kveg.

En kjent fremgangsmåte for avtoksifisering av rapsfrømel (US-patent nr. 3.392.026) består i alt vesentlig i å oppvarme rapsfrømelet med damp for inaktivering av tioglukosidasen i melet, behandling av melet suksessivt med gassformig eller vandig

ammoniakk og aktiv damp, og endelig å tørke det under vakuum.

Det første dampetrinn i henhold til US-patentet ansees essensielt,

siden det antas at 2-hydroksy-3-butenyl-isotiocyanatet som ellers frigjøres i den enzymatiske hydrolyse, umiddelbart gjennomgår cyklisering slik at man får (S)-5-vinyl-oksazolidin-2-tion, som ikke reagerer tilstrekkelig med ammoniakk i neste trinn til å sikre adekvat avtoksifisering.

Denne avtoksifiseringsprosess omfatter tre trinn - bortsett fra tørking av det avtoksifiserte mel- og tar minst 75 minutter og muligens enda lengere tid. Denne lange behandling er skadelig for proteinkvaliteten, og i tillegg til dette er prosessen ikke særlig økonomisk og har faktisk ikke nådd praktisk anvendelse.

Ved en annen kjent fremgangsmåte for avtoksifisering av rapsfrømel (britisk patent nr. 690.597) behandles melet bare med'damp (dvs. uten tilsetning av kjemikalier) ved forhøyet temperatur, men behandlingstiden er her nødvendigvis så-lang at proteinkvaliteten igjen lider.

Foreliggende oppfinnelse vedrører en forbedring av den første av de ovenfor omtalte kjente prosesser, hvorved sistnevnte gjøres meget mer økonomisk uten at proteinkvaliteten påvirkes. Det har nå faktisk vist seg at melet kan avtoksifiseres i stor utstrekning uten at man må inaktivere tioglukosidasen før rapsfrømelet oppvarmes med et alkali, hvis melet forut for dampingen behandles ved forhøyet temperatur med en tilstrekkelig mengde alkaliske eller sure substanser som ikke er flyktige ved omgivelsestemperaturer og riok vann til å bringe melets fuktighets-innhold til 8-25% og fortrinnsvis til ca. 12-18%. I motsetning til US-patent nr. 3.392.026 er det ikke nødvendig å deaktivere enzymet tioglukosidase ved separat varmebehandling, slik at ett prosesstrinn blir overflødig. Faktisk kan melet oppvarmes direkte til behandlingstemperaturen, dvs. til 90-130°C og fortrinnsvis til 100-105°C. Naturligvis betyr ikke dette at andre behandlinger, f.eks. partiell fjerning av løsningsmiddel,,ikke kan foretas mellom ekstraktoren og avtoksifiseringsapparaturen. Ved fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen behandles melet med 1-8% og fortrinnsvis 2-4% alkalisk eller sur substans, fortrinnsvis kalsiumoksyd eller kalsiumhydroksyd, som ikke bare har den ønskelige effekt at forstoffet anrikes på kalsium, men også, og dette er enda viktigere, sikrer hurtig og effektiv avtoksifisering uten ugunstig påvirkning av proteinkvaliteten. Imidlertid er også f.eks. NH4HC03, H3P04 og Na2C03egnet.

Ubehandlet rapsfrømel inneholder normalt ca. 1,0-1,3%

(S)-5-vinyl-oksazolidin-2-tion, og således kan det tilsettes til fjærkrefor bare i begrenset mengde.

Rapsfrømel som er avtoksifisert i henhold til oppfinnelsen inneholder meget mindre av nevnte forbindelse, slik at meget mer av melet - ca. 2-3 ganger så meget — kan blandes i sammensatte for. Dette har vist seg å være resultatet av utstrakte forforsøk med vanlig rapsfrømel og rapsfrømel som er avtoksifisert ved fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen. Foringstester på grupper av dag-gamle broilere (tabell 1) viser etter 8 uker innflytelsen av rapsfrømel som er avtoksifisert med 2% Ca(0H)2(eksempel 2) og • ubehandlet rapsfrømel på den gjennomsnittlige kroppsvekt i sammenligning med et soya/mais-kontrollfor.

Foringstester på grupper av verpehøns i 59 uker (tabell 2) viser innflytelsen av rapsfrømel som er avtoksifisert med 2% Ca(OH)2(eksempel 2) og 4% Ca(OH)2(eksempel 1) og ubehandlet rapsfrømel på noen spesifikke faktorer hos verpehøns i sammenligning med et soya/mais-kontrollfor.

Oppfinnelsen skal i det følgende illustreres, men er ikke begrenset til, de følgende eksempler.

Eksempel I

20 kg rapsfrømel ble blandet ved 65°C med 4% Ca(OH)2. Denne blanding ble matet til en beholder som var utstyrt med dampkappeoppvarmning, rører og direkte damptilførsel.

Først ble en slik mengde tilsatt at melet fikk et vanninnhold på 15%, fulgt av direkte tilsetning av damp, hvilket resulterte i at melet fikk en temperatur på 100°C. Temperaturen i kappen var 105°C.

Den direkte tilførsel av damp og den indirekte oppvarmning ble uavsluttet etter 18 minutter. Rapsfrømelet som var behandlet slik, ble så avkjølt til 25°C. 60% (S)-5-vinyl-oksazolidin-2-tion var blitt spaltet.

Eksempel II

20 kg rapsfrømel ble blandet ved 65°C med 2% Ca(0H)2'. ■ Denne blanding ble matet til en beholder som var utstyrt med dampkappeoppvarmning, rører og direkte damptilførsel.

Først ble en slik mengde vann tilsatt at melet fikk et vanninnhold på 15%, fulgt av direkte tilsetning av damp, hvilket resulterte i at melet fikk en temperatur på 100°C. Temperaturen i kappen var 105°C.

Den direkte tilførsel av damp og den indirekte oppvarmning ble avsluttet etter 20 minutter. Rapsfrømelet som var behandlet slik, ble så avkjølt til 25°C. 40% (S)-5-vinyl-oksazolidin-2-tion var blitt spaltet.

Eksempel III

20 kg rapsfrømel ble blandet ved 65°C med 6% Ni^HCO^. Denne blanding ble matet til den beholder som er beskrevet i eksempel I.

Melet ble justert til et vanninnhold på 14% og, som beskrevet i eksempel I, oppvarmet direkte og indirekte med damp. I dette tilfelle nådde også melet en temperatur på 100°C. Temperaturen i kappen var igjen 105°C.

Den direkte tilførsél av damp og den indirekte oppvarmning ble avsluttet etter 20 minutter. Melet ble avkjølt til 20°C. 45% (S)-5-vinyl-oksazolidin-2-tion var spaltet.

Eksempel IV

20 kg rapsfrømel ble blandet ved 60°C med 4% Na2C03-Denne blanding ble matet til den beholder som er beskrevet i eksempel I.

Melet ble justert til et vanninnhold på 18% og, som beskrevet i eksempel I, oppvarmet direkte og indirekte med damp. I dette tilfelle nådde også melet en temperatur på 100°C.

Temperaturen i kappen var igjen 105°C

Den direkte tilførsel av damp og den indirekte oppvarmning ble avsluttet efter 30 minutter.

Melet ble avkjølt til 20°C. 60% (S)-5-vinyl-oksazolidin-2-tion var spaltet.

Eksempel V

20 kg rapsfrømel ble blandet ved 60°C med 2% H3P04(20%). Blandingen ble matet til en beholder som beskrevet i eksempel I.

Melet ble justert til et vanninnhold på 17% og, som beskrevet i eksempel I, oppvarmet direkte og indirekte med damp.

Imidlertid ble operasjonen i dette tilfelle utført ved et trykk på 0,4 atm. Melets temperatur var 105°C, mens temperaturen i kappen var 110PC.

Den direkte tilførsel av damp og den indirekte oppvarmning ble avsluttet efter 25 minutter.

Melet ble avkjølt til 20°C,. 50% (S)-5-vinyl-oksazolidin-2-tion var spaltet.

Claims (8)

1. Fremgangsmåte for avtoksifisering av rapsfrø mel, hvorved melet behandles med damp i nærvær av en alkalisk eller sur substans ved en temperatur på minst 90°G, karakterisert ved at melet, etter at det forlater ekstraktoren, blandes med 1-8 vekt% av en alkalisk eller sur substans som er ikke-flyktig ved omgivelsestemperaturer, og med nok vann til å øke vanninnholdet i melet til 8-25%, og at melet umiddelbart deretter dampes i høyst 30 minutter.

2. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at melet blandes med 2-4 vekt% av den alkaliske eller sure substans.

3. Fremgangsmåte som angitt i krav 1 eller 2, karakterisert ved at melet blandes med en fast, alkalisk substans.

4. Fremgangsmåte som angitt i krav 3, karakterisert ved at det som fast, alkalisk substans anvendes CaO eller Ca(OH) .

5. Fremgangsmåte som angitt i krav 4, karakterisert ved at det anvendes ca. 4% kalsium, ber-egnet som Ca(OH) .

6. Fremgangsmåte som angitt i hvilket som helst av kravene 1 til 5, karakterisert ved at det tilsettes en tilstrekkelig mengde vann til å øke vanninnholdet i melet til 12-18 vekt%, fortrinnsvis ca. 15 vekt%.

7. Fremgangsmåte som angitt i hvilket som helst av kravene 1 til 6, karakterisert ved at dampingen utføres ved en meltemperatur på 100-105°C.

8. Fremgangsmåte som angitt i hvilket som helst av kravene 1 til 7, karakterisert ved at melet, dampes i 15-20 minutter.