184483. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés tápanyagként hasznosítható anyagok biológiai hasznosíthatóságának fokozására
184 483 2 A találmány tárgya eljárás és berendezés emberi és/vagy állati tápanyagként hasznosítható növényi vagy állati eredetű anyagok biológiai hasznosíthatóságának feljavítására. Ismeretes, hogy a táplálék és takarmányfehérjék 5 biológiai hasznosulása optimális körülmények között is 50 %-nál kisebb. Ennek növelése jelentős gazdasági érdek, melynek megoldására vagy legalábbis megközelítésére sokirányú próbálkozások történtek. A módszerek döntő többsége azon a fel- 10 ismerésen alapul, hogy a denaturáció valamilyen formája növeli az egyébként nem, vagy csak igen rosszul emészthető fehérje szervezeten belüli lebontását, proteolitikus leépülését. Az emészthetőség fokozódásával — közvetve — javul a táplálék, ill. 15 takarmányfehérje biológiai hasznosulása is. Natív fehérje kevéssé vagy egyáltalán nem emészthető. A denaturációra sok lehetőség van, kémiai ill. fizikai eljárások egyaránt. A táplálékainkat általában főtt állapotban fogyasztjuk, így an- 20 nak során, víz jelenlétében a táplálékfehérje denaturálódik és ezáltal emészthetővé válik. A takarmányfehérjéknél alkalmazott hőkezelések jellege jelentős mértékben eltér ettől, hiszen nagyrészt dehidratált állapotban végzik a hőkezelést, ill. víz (vagy gőz) jelenlétére csak bizonyos technológiáknál kerül sor, mint pl. a tósztolás, extrudálás. A dehidratált állapotban végzett hőkezelés nagy részben hatástalan, s a nem kellően hidratált termék dena- 3q turációja is csak részleges. Ezzel magyarázható, hogy a hőkezelésnél jobb eredmény érhető el a takarmányfehérjék savas denaturációjával, ami a térszerkezet irreverzibilis megváltozásával jár, melynek következtében a takarmányfehérje 3F emészthetősége, s ezáltal biológiai hasznosulása javuk Étkezésre és takarmányozásra egyaránt világszerte legelterjedtebb fehérjehordozók a különböző hüvelyes, ill, olajos magvak, melyek 20-40 %-os fehérjetartalmuk folytán igen magas tápértékét képviselnek. Nem elhanyagolható az a tény sem, hogy a magas fehérjetartalom biológiai szempontból igen kedvező aminosav-összetétellel párosul. Tény azonban az is, hogy a kedvező fehérjetarta- 45 lom, ill. -összetétel jelentős mennyiségű káros, ún. antinutritív anyag jelenlétével jár együtt. A főzés, hőkezelés, savas kezelés, frakcionálás stb., vagyis az emészthetőség, ill. biológiai hasznosulás növelésére irányuló eljárások egyben az antinutritív anya- 50 gok szintjének csökkentésére is irányul, több-kevesebb sikerrel. Az ismert eljárások különbözőképpen értékelhetők, aszerint, hogy intakt, teljes magról, vagy őrleményről, extraktumról, esetleg bizonyos fehérje- 55 frakcióról van-e szó. Táplálkozási célra az extrahálatlan, intakt növényi mag (mint pl. szója, borsó, bab, lencse, rizs stb.) közvetlenül felhasználható nyersanyag. Felhasználásuk főzést követően történik, s ipari hőkezelésük 63 ún. előfőzést jelenthet, mely a felhasználó konyhai munkáját lerövidíti, leegyszerűsíti. Intakt, extrahálatlan magok takarmányozási célra is felhasználhatók, de természetesen figyelembe 1 kell venni a mag egyéb alkotórészeinek jelenlétét, jellegét, összetételét. Olajos magvak esetében elsősorban szóba jöhet az energiaforrást képező, tekintélyes mennyiségű és nagy értékű növényi olaj. A hőkezelés ebben az esetben is kettős célú: az emészthetőség növelése, ill. az antinutritív anyagok szintjének csökkentése. Alapvetően fontos azonban figyelembe venni azt, hogy a hőkezelés (vagy egyéb beavatkozás) során a fehérjék mellett jelenlevő egyéb, értékes komponensek nem károsodnak-e. A hőkezelésnek sokféle módját dolgozták ki, ill. alkalmazzák világszerte intakt magokra is, az extrahált darával nyert gazdag ipari tapasztalatokra támaszkodva (összefogl. irodalom: White et al. Poultry Sei. 46 1180- 1185, 1967). A különböző eljárások, az infrasugaras melegítés, autoklávozás, extrudálás stb. végeredményben az extrahált és hőkezelt darákéval azonos értékű termékhez vezettek, laboratóriumi méretekben egyéb módszereket is alkalmaztak hőkezelésre, mint pl. a dielektromos, ill. mikrohullámú eljárásokat. A hagyományos hőkezelési eljárások energiamérlege kedvezőtlen, hiszen a módszerek jellegéből következik, hogy jelentős hőveszteséggel kell számolni. A hőkezelés során az energiának a víz (ill. gőz) hőhatására kívülről kell a növényi magba — ill. őrlemény esetében a szemcse belsejébe — hatolnia és ehhez nyilvánvalóan az egész környezet felmelegítése szükséges. A mikrohullámú eljárásnál a helyzet alapvetően más, hiszen a sugárzás hatására csak a vízmolekulák jönnek rezgésbe, s hő ott képződik, ahol ezek a molekulák rezgésben vannak. Nedves mag esetében mikrohullámú sugárzás hatására a mag belsejében levő vízmolekulák rezgésbe jönnek, a víz a mag belsejében forr fel, s szinte höveszteség nélkül történik a hődenaturálás, vagyis az emészthetőség növelése, ill. a biológiai hasznosulás javítása. A mikrohullámú kezelést általában szárításra használják, mint énergiatakarékos eljárást, különösen egyéb módszerekkel kombinálva. A módszer azonban ismert, mint értékjavító eljárás is, pl. repcemagvak mirozináz enzirnaktivitásának csökkentésére alkalmazzák (Maheshwari et al. JAOCS 194- 199, 1980). Ismertek szójadarával végzett kísérletek is (Wing et al. Nutrition Report Internat. 4 387 — 396, 1971) melyek során magas víztartalom mellett végzett mikrohullámú besugárzással néhány perc alatt 30 perces autoklávozással egyenértékű hatást sikerült kimutatni. Egy további ismert eljárásnál (Gustafson et al. Poultry Sei. 50 358-364, 1971) laboratóriumi méretben, alacsony víztartalmú szójamagvak besugárzásával az extrahált darával azonos értékű anyagot állítottak elő. A világ nagy részét sújtó fehérjehiány mellett egyre inkább kell számolnunk energiahiánnyal is, ül. az energiaárak jelentős növekedése miatt az energiakihasználás hatásfokának kérdésével. A táplálék- és takarmányfehérjék hőkezeléséhez hagyományosan alkalmazott eljárások energiamérlege nem optimális. A gazdasági meggondolások 2
