Der er udført varmebehandlingsforsøg på sojabønner, rapsfrø og rapskager med 11,6 pct. fedt (tørstofbasis). Forsøgene er udført med henblik på at opnå en proteinbeskyttende effekt.

Der er udført varmebehandlingsforsøg på sojabønner, rapsfrø og rapskager med 11,6 pct. fedt (tørstofbasis). Forsøgene er udført med henblik på at opnå en proteinbeskyttende effekt. By-pass proteinmængden er bestemt ved laboratorieundersøgelser. Herudover er der analyseret for behandlingens effekt på oliekvaliteten, proteinkvaliteten samt behandlingens effekt på væksthæmmende stoffer, og de fysiske konditioner, hvorunder en termisk proteinbeskyttelse bør foretages, er belyst.

Forsøgene er udført på et lille, gasfyret tromletørringsanlæg, som var ændret på to punkter, idet tromlens længde var reduceret fra ca. 5 m til ca. 3 m, og der var anbragt et metalgitter umiddelbart foran gasflammen i ovnen. Dette gitter bevirker, at strålingsintensiteten af flammen øges.

Både ved behandling af sojabønner og rapsfrø har en ovntemperatur på 800 °C givet lavere specifikt energiforbrug end ved en ovntemperatur på 500 °C. Energiforbruget er desuden afhængig af råvarens vandindhold og den maksimale produkttemperatur. Ud fra forsøgene findes optimal behandling at kunne udføres med et energiforbrug på ca. 20 kg gas pr. ton ved behandling af sojabønner med et vandindhold på 12-13 pct., ca. 15 kg gas pr. ton ved behandling af raps med 7-8 pct. vand og ca. 15 kg gas pr. ton ved behandling af rapskager med 6-7 pct. vand. Med en oliepris på ca. kr. 3. 000,- pr. ton kan behandlingen således ske med en energiudgift på ca. kr. 50-66,- pr. ton, hvilket udgør mellem ca. 1,5 og 3,5 pct. af produkternes handelsværdi.

Indholdet af frie fedtsyrer påvirkes ikke af behandlingen, hvorimod peroxidtallet i både sojabønner og rapskager falder ved behandlingen. I rapsfrø har peroxidtallet ikke ændret sig ved behandlingen. Anisidintallet øges ved behandlingen, og denne forøgelse er størst ved behandlinger med de højeste produkttemperaturer.

Sammenfattende viser kvalitetstallene, at fedtkvaliteten forringes ved behandlinger, udtrykt ved højere oxidationstal, og at rapsfrø og rapskager forringes mere end sojabønner.

Der er store variationer ved bestemmelse af den proteinbeskyttende effekt af behandlingen. Vomnedbrydeligheden sænkes klart af behandlingen både ved behandling af sojabønner, rapsfrø og rapskager. For sojabønners vedkommende er der ikke konstateret nogen væsentlig nedgang i tarmfordøjeligheden, selv ved en behandling op til over 170 °C i udgangsstrømmen. Dette betyder, at der er opnået høj by-pass proteinmængde (maks. 56,4 pct. mod ca. 32 pct. i råvaren) ved behandling af sojabønner.

Rapsfrøene derimod viser en klar nedgang i tarmfordøjelighed ved de højeste behandlingstemperaturer. Dette har i nogle forsøg bevirket, at de behandlede produkter på trods af en lav vomnedbrydelighed vil være dårligere proteinkilder for koen end råvarerne. Ved behandling af rapsfrø er der derfor større risiko for at ødelægge proteinfordøjeligheden i tarmen ved høje temperaturer end ved behandling af sojabønner, hvilket kan forklares ved den mindre frøstorrelse. Frøene bliver hurtigere gennemvarmet.

Ved behandling af rapskager er der lige som for rapsfrøene risiko for, at tarmfordøjeligheden sænkes ved høje temperaturer. Ved behandling af rapskager er effekten af behandlingen fundet mindre end i rapsfrø, hvilket skyldes, at rapsfrøenes tarmfordøjelighed var mindre end rapskagernes.

Rapsfrø og rapskager behandles ifølge forsøgene optimalt ved en produkttemperatur på 135-150 °C, mens sojabønner bør opvarmes til højere temperaturer.

Foruden den proteinbeskyttende effekt af varmebehandlingen inaktiveres bønnernes indhold af trypsininhibitorer. Skal sojabønner toastes efter denne metode og anvendes i foder til enmavede dyr, findes en optimal behandlingstemperatur på 135-140 °C.

Sojabønner er således toastet, dels på Instituttets behandlingsanlæg og på et industrielt anlæg, og der er udført fodringsforsøg med smågrise. Disse forsøg viser, at de på dette anlæg toastede bønner ikke adskiller sig fra importerede, toastede sojabønner.

Baggrund

Varmebehandling af korn og foderstoffer foretages med forskellige formal, og med forskeliigt udstyr, afhængig af produkttype og anvendelsesområde. Varmebehandlingsprocesser har været kendt og anvendt i mange år, og der foregar til stadighed forskning omkring varmepåvirkningens biologiske effekt på korn og foderstoffer samt udvikling af udstyr til at udføre processerne med.

I sin bredeste betydning dækker begrebet varmebehandling alle processer, hvor produkter udsættes for en termisk påvirkning, hvorved der sker en fysisk, kemisk eller biologisk ændring af produktet. Således er tørringsprocesser, der udføres med tilføring af varme, også en varmebehandling. Af yderligere varmebehandlingsprocesser kan nævnes:

Sterilisering.
Forklistring af stivelse.
Toastning.
Fremstilling af by-pass protein.

Udtrykket sterilisering anvendes om den varmebehandling, der anvendes på korn, hovedsagelig til minkfoder. Her opvarmes korn til ca. 100 °C med tør varme i tromletørringsanlæg. Behandlingen medfører en betydelig reduktion af kornets kimtal. Opvarmningen er så kortvarig, at kornets protein ikke ødelægges.

Forklistring af stivelse udføres for at øge fordøjeligheden af denne i stivelsesholdige produkter som korn og majs, og især dyr med kort fordøjelsessystem har gavn af dette. Forklistring kan udføres ved kogning med damp eller ved nyere metoder som ekstrudering og mikronisering. De to sidstnævnte processer benævnes ofte som HTST-processer (High Temperature Short Time). I ekstruderen foregår både en termisk og mekanisk påvirkning af produktet, og ekstrudering muliggør fremstilling af en lang række produkter.

Mikronisatoren er i princippet et stålbånd, hvorpå råvaren ligger i et tyndt lag, mens den udsættes for en bestråling af infrarøde stråler. Bølgelængdeområdet, som anvendes, har maksimal intensitet mellem 2-3 pm, hvilket svarer til temperaturer fra ca. 700-1200 °C. Samme processer kan anvendes til at mindske indholdet af ernæringsnegative stoffer i foderstoffer, kaldet toastning. Sojabønner indeholder eksempelvis trypsininhibitorer, der - hvis ikke bønnerne toastes - virker væksthæmmende.

Varmebehandling af proteinrige råvarer med fremstilling af by-pass protein for øje er nok den temperaturmæssigt hårdeste varmebehandling.

Proteinomsætningen i drøvtyggerne s vom består dels i en mikrobiel nedbrydning til ammoniak og dels i en genanvendelse af ammoniak til opbygning af mikrobielt protein. Proteinnedbrydningen i vommen udgør for de fleste vegetabilske råvarer 40-80 pct. af det tilførte protein. Proteinomsætningen er energikrævende og opbygningskapaciteten i vommen er begrænset, således at de højtydende køer ikke får dækket proteinbehovet til mælkeproduktion. Hvis det tilførte protein beskyttes mod nedbrydning i vommen vil en større del passere direkte over i løben og dermed bedre sikre, at køernes behov tilgodeses. Industriel proteinbeskyttelse kan enten udføres med en kemisk behandling med formaldehyd eller ved en varmebehandling.

Tidligere udført arbejde med beskyttelse af protein til kvægfoder på Bioteknisk Institut er offentliggjort, bl.a. i beretning nr. 106, "Teknisk proteinbeskyttelse" (J. Møller, 1983). Teknologirådet bevilgede i 1983 økonomiske midler til gennemførelse af en undersøgelse af forholdene omkring teknisk proteinbeskyttelse af fedtholdige råvarer, med henblik på at fastlægge behandlingseffekten og behandlingens effekt pa fedtkvaliteten. Nærværende beretning beskriver resultaterne af dette forsøgsarbejde.

Reference
-	A OA C, 1980: Association of Official Analytical Chemists. 13. ed . 24.006-9. Washington.
-	Appelqvist, L.-A og Ohison, R. , 1972: Rapeseed. Elsevir Publishing Company, Amsterdam. 391 sider, ill.
-	Blaubjerg, J. og Larsen, Chr. Skov, 1980: Analysemetode for fedtharskning. Meddelelser fra Bioteknisk Institut, Afd. for Foderstofteknologi nr. 2: 39-54.
-	Bramson, 1968: Infrared Radiation. A Handbook for Applications.
-	Cerbe/Hoffmann, 1974: Einführung in die Wärmelehre, Wien, 323 sider, ill.
-	Frederiksen, J. Højland, 1966: Fordøjelighedsforsøg efter vitrometoden. Ugeskrift for landmænd 111: 63-66.
-	Jacobsen, E. E., 1976: Farvebindingsmetode til måling af foderstoffers proteinværdi. Meddelelse fra Bioteknisk Institut, Korn- og Foderstofafd. 1-2: 9-17.
-	Koch, M., 1983: Oilseed pretreatment in connection with physical refining. J. A.O.C.S., 60,2: 198-202.
-	Konzeh-Kanani, M., m. fl., 1987: A modified procedure for low temperature infrared radiation of soybeans. Lebensm.-Wiss. u -Technol. 14: 242-244.
-	Konzeh-Kanani, M., m. fl., 1982: A modified procedure for low temperature infrared radiation of soybeans. II. Inactivation of lipoxygenase and keeping quality of full-fat flour. Lebensm.-Wiss. u -Technol. 15: 139-142.
-	Mathiesen, H. P. og Møller, J., 1983: Enzymatisk in vitro opløselighed. Beretning nr. 108. 17 sider, ill. Kolding.
-	Møller, J., 1983: Teknisk proteinbeskyttelse. Beretning nr. 106. Bioteknisk Institut, Kolding. 53 sider, ill.
-	Nordisk Metodikkomite för Livsmedel nr. 73, 2. oplag, 3 sider, ill.
-	Ramussen, V. m. fl., 1984: Teknologivurdering af industriel proteinbeskyttelse. Beretning nr. 120, 48 sider, ill. Bioteknisk Institut, Kolding.
-	Sawicki, J. m. fl., 1975: The quality of rapeseed commercial licithin. Acta? I (XXV) 3-4: 323-332.

Kilde:

Beretning nr. 121, 1985. Bioteknologisk Institut, Holdbergsvej 10, 6000 Kolding. Tlf. 75520433

Termisk proteinbeskyttelse af sojabønner, rapsfrø og rapskager