184483. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés tápanyagként hasznosítható anyagok biológiai hasznosíthatóságának fokozására
1 184 483 a rétegvastagság növelése fokozza a gátlóanyag bomlását, növeli az emészthetőséget, ill. a biológiai hasznosulást, míg a réteg szélessége adott rétegvastagság mellett a hatékonyság függvényében optimumgörbét mutat, más szavakkal van egy olyan adott rétegszélesség, melynél a hatás maximális, s annál nagyobb szélességű réteg mellett a mikrohullámú besugárzás hatékonysága csökken, az antinutritív anyagok mennyiségével vagy az emészthetőség mértékével kifejezve. Megállapítható, hogy a kezelt anyag akkor mutatott egyenletes denaturációt, ha olyan csatornákon haladt át a mikrohullámú csomópontok vonalán, amely csatornák keresztmetszete a A./4 x A./4 nagyságot nem haladja meg, így ezt a keresztmetszetet nem célszerű túllépni, de ezt a terjedelmet célszerű kihasználni. Az eljárás kiemelkedő előnye, hogy a hőkezelés ( = denaturáció) során a fehérjehordozó értékes anyagai, pl. a zsírsavak nem károsodnak. Szójabab kezelése során pl. az emészthetőség nyolcszoros emelkedése mellett, az elvezeti paraméterek (íz, illat stb.) jelentős javulásával egyidejűleg a kinyerhető olaj összmennyiségben, ill. a zsírsav-összetételben (C]6, C|6:1, C18, C|g:i 2,3) C20, C20;1) a kezeletlen szójababhoz képest semmiféle (kvalitatív vagy kvantitatív) eltérés nem volt kimutatható. Ugyanez vonatkozik a fehérjehordozó savas hidrolizátumának aminosav-összetételére is; megállapítottuk, hogy a mikrohullámú hőkezelés hatására az aminosavak sem károsodnak. A kezelés hatékonyságának szempontjából lényeges szempont az antinutritív anyagok szintjének csökkenése. Ez a legtöbb növény esetében, különösen azonban a szójabab és egyéb olajos magvak esetében a tripszin-inhibitor mérésével vizsgálható. Az emészthetőség változását in vitro módszerrel vizsgálhatjuk (Szabolcsi, Szörényi kis mértékben módosított eljárása, Acta Physiol. Hung. 9 293 1956, alapján). A találmány szerinti eljárással kezelhető anyagok közül elsősorban a nagyobb fehérjetartalmú növényeket, így a hüvelyes növényeket, mint pl. a babot, borsót, szóját, csillagfürtöt, bükkönyt, olajosmagvakat, mint pl. napraforgómagot, földidiót, gyapotmagot, repcemagot, de gabonaféléket is, mint pl. rizst, kukoricát, és ezek különböző termékeit említhetjük. Táplálkozási célra ezek előfőzése, ill. tartósítása biztosítható eljárásunkkal. Takarmányozási célra ezen növényi anyagok, ill. termékeik közvetlenül felhasználhatók az állattenyésztésben, pl. malac-, borjú-nevelésben. A találmány szerinti eljárásban mikrohullámú sugárforrásként több, viszonylag kis teljesítményű magnetron sorba és/vagy párhuzamos kapcsolásával és a helyesen megválasztott munkatér geometriájával biztosítjuk az optimális teljesítményt. A találmány szerinti eljárással a kezelendő anyag víztartalmát úgy állítjuk be kondicionálással, hogy az a kezelés végén további szárítást ne igényeljen. A találmány szerinti eljárással a besugárzott növényi anyag számos olyan komponense károsodik, mely a tárolásnál kedvezőtlenül hat, pl. avasodást idézhet elő. A kezelés hatására a termék tárolási ideje növelhető. A találmány szerinti eljárással szójababot kezeltünk 20 % víztartalom mellett 3 perces időtartammal. A tripszin-inhibitor tartalom a kezelés hatására gyakorlatilag zérusra csökken (legfeljebb az eredeti szint 10 %-ánál kisebb maradékszint volt mérhető). Az in vitro emészthetőség pepszin, tripszin és kimotripszin egymást követő alkalmazásával mérve több, mint négyszeresére emelkedik. Míg a kezeletlen szója fehérjeállományának mindössze 8 %-a emészthető az említett módon (összesen 150 perc inkubáció után), extrudált szójaliszt fehérjeállományának 15 %-a emésztődik meg, addig a mikrohullámú kezeléssel az emészthető fehérjemennyiség az Összfehérje 34 %-a, az adott kisérleti körülmények között. Már említettük, hogy a denaturálási folyamat hatékonysága is javul, ha még a mikrohullámú besugárzást megelőzően ízesítjük a munkatárgyat. Az ízesítő anyago(ka)t bekeveréssel adjuk a munkatárgyhoz és ezt elvégezhetjük akár a kondicionálási lépés keretében, akár azt követő lépésben. Az ízesítésnek a mikrohullámú kezelés előtti elvégzése nem csak az attól várható hatással jár, amenynyiben így javul a termék íze, hanem az ízesítést ebben a sorrendben alkalmazva, a folyamatok közötti, alábbiakban részletezett kölcsönhatások révén a várhatónál jóval nagyobb lesz mind a denaturáiás, mind az ízesítés hatékonysága. Ismeretes, hogy komplex rendszerekre (pl. vizes oldatok, poláros oldatok, biológiai rendszerek úm. sejtek, sejtszövetek, sejtrészecskék) a velük közölt mikrohullámú energia egyfelől termikus, másfelől nem termikus hatást fejt ki. Növényi anyagok denaturáíásánál (takarmányozási vagy étkezési célra) a termikus hatás jelentős szerepet tölt be, hiszen az ilyen anyagok, pl. étkezési bab, szójabab, borsó, kukorica stb. nedvességtartalma elég nagy. Kísérleteink azt mutatták, hogy szervetlen vagy szerves dipólmolekulák bevitelével a termikus hatás mellett mind fokozottabban — a dipól koncentrációjától függő mértékben - érvényesül a nem termikus hatás is. Ez megnyilvánul abban, hogy só és más, nagyobbára szerves vegyüietek (íz- és aromaanyagok) jelenlétében megfelelő hatás már alacsonyabb hőfokon is bekövetkezik, mint ugyanazon munkatárgy izesítőadalék nélküli, 12-15 % nedvességtartalom melletti mikrohullámú besugárzása esetén. A dipól-molekulák jelenlétében tapasztalatunk szerint feltehetően megnő az energiaelnyelés hatásfoka, Az energia-abszorpció növekedése a munkaiá rgy ban jelentős mértékben fokozza a mikrohullámú rendszer hatékonyságát és ennek megfelelően tovább javítja az energiamérleget. Ha eltérő típusú több dipólt (pl. sót és különböző egyéb ízesítőanyagokat) viszünk be a rendszerbe, ezek szinergetikus hatása különösen jól észlelhető, mind a munkatárgy kezelési hőfoka, mind a besugárzás időtartama csökkenthető; megfelelően növelhető tehát a szállítási 'sebesség és így a termelékenység. Az ízesítőanyagok besugárzás előtti magba juttatásának a denaturálási hatékonyság javulásán túl-2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 4
