Herstellung

Anwendungsgebiet

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Gewinnung von

Proteinzutaten aus Samen von Sonnenblumen oder Raps zum

Einsatz in Futtermitteln, technischen Hilfsstoffen oder

Lebensmitteln sowie mit dem Verfahren hergestellte

Proteinzutaten und Futtermittel, die diese Zutaten enthalten.

Stand der Technik

Vor dem Hintergrund einer zunehmenden Weltbevölkerung und knapper werdender Flächen und Ressourcen gewinnen pflanzliche Proteinpräparate für die Ernährung des Menschen, für

technische Applikationen und für den Einsatz als Tierfutter immer mehr an Bedeutung. Die mit dem weltweit steigenden

Wohlstand einhergehende zunehmende Nachfrage nach tierischen Lebensmitteln führt zu einem steigenden Bedarf an

ernährungsphysiologisch optimierten Proteinpräparaten, die vor allem von Tieren weitgehend vollständig metabolisiert und die einfach und kostengünstig bereitgestellt werden können. Hier zeigen bestehende Futtermittelzutaten zum Teil noch erhebliche Schwächen .

Futtermittel mit pflanzlichen Zutaten haben eine große

Bedeutung für die Produktion von tierischen Lebensmitteln. Sie dienen der Versorgung der Tiere mit Proteinen, Kohlenhydraten, Lipiden und Mikronährstoffen . Besonders wichtig für das

Wachstum der Tiere sind die biologische Wertigkeit und

Bioverfügbarkeit der in den Futtermitteln enthaltenen Proteine und Aminosäuren. Auch ökonomisch ist die Proteinfraktion in Futtermitteln von hoher Relevanz, da diese Fraktion einen bedeutenden Anteil der Kosten verursacht. Als pflanzliche Proteinpräparate für Tierfutter sind am Markt hauptsächlich Sojabohnen, Sojaextraktionsschrote, Sojaproteinpräparate oder Getreidemehle und Getreideproteinpräparate im Einsatz. Daneben werden Proteine aus anderen Leguminosen, wie z.B. Erbsen, Ackerbohnen und Lupinen eingesetzt, zudem werden proteinreiche Reststoffe der Lebensmittelverarbeitung wie z.B. Biertreber verfüttert.

Eine kostengünstige Quelle für Futtermittelproteine sind

Press- und Extraktionsrückstände aus der Gewinnung von

Speiseöl aus den Samen von Sonnenblumen und Raps. Diese Samen sind gekennzeichnet durch eine feste Schale mit überwiegend dunkler Pigmentierung und durch ein ölhaltiges Fruchtfleisch. Ein Schälen dieser Samen ist möglich, jedoch besonders bei Rapssamen verfahrenstechnisch sehr aufwändig. Unter Schalen werden in der vorliegenden Patentanmeldung alle Bestandteile der Samen zusammengefasst , die nicht Kotyledonen oder Keimling umfassen, so z.B. neben der Zellulose-reichen Testa auch weitere Hüllen im Samen wie z.B. das Silberhäutchen .

Sonnenblumensamen enthalten bis zu 50 Mass.-% Öl und im Mittel rund 18 Mass.-% Protein. Rapssamen enthalten bis zu 45 Mass.-% Öl und bis zu 25 Mass.-% Protein. Durch Pressen der Samen und Extrahieren des Presskuchens mit Hilfe von organischen

Lösemitteln kann der Ölgehalt im Extraktionsrückstand auf unter 3,5 Mass.-% reduziert (Soxhlet-Methode) und der

Proteingehalt je nach Rohstoff auf über 40 Mass.-% gesteigert werden. Damit bieten sich diese Rückstände als proteinreiche Zutaten für Futtermittel an.

Die bei der Ölgewinnung anfallenden Press- und Extraktions ^¬ rückstände werden schon heute in der Futtermittelindustrie eingesetzt. Jedoch ist ihr Einsatz trotz des hohen

Proteingehalts stark begrenzt. Dies wird in der Literatur unter anderem damit begründet, dass die Proteinverdaubarkeit und -Verfügbarkeit durch die hohen Prozesstemperaturen bei der Ölgewinnung und einem damit einhergehendem Verlust essentieller Aminosäuren wie Lysin, Methionin oder Cystein reduziert ist (Björck, I. & Asp, N.G. (1983). The effects of extrusion cooking onnutritional value - a literature review. Journal of Food Engineering, 2 , 281-308). Die Verdaubarkeit der Proteine von heiß behandelten Press- und Extraktionsrückständen kann dabei in Einzelfällen auf unter 40 % reduziert sein (Geoff L. Allan, Scott Parkinson, Mark A. Booth, David A.J. Stone, Stuart J. Rowland, Jane Frances, Rebecca Warner- Smith. Replacement of fish meal in diets for Australian silver perch, Bidyanus bidyanus : I. Digestibility of alternative ingredients. Aquaculture 186 _2000. 293-310.; Brett Glencross, Wayne Hawkins & John Curnow. Nutritional assessment of

Australian canola meals. I. Evaluation of canola oil

extraction method and meal processing conditions on the digestible value of canola meals fed to the red seabream

(Pagrus auratus , Paulin) . Aquaculture Research, 2004, 35, 15- 24) . Das bedeutet, dass deutlich weniger als die Hälfte der verfütterten Proteine von den Tieren metabolisiert werden können .

Weiterhin wird beschrieben, dass der Anteil störender

Begleitstoffe, vor allem der Anteil sekundärer Pflanzenstoffe wie z.B. Polyphenole, Tannine, Glucosinolate oder Phytinsäure in diesen Rückständen bis zu 10 Mass.-% betragen kann und dass diese Verbindungen die Verdaubarkeit des Futters ebenfalls beeinträchtigen. Zudem reduzieren einige sekundäre Pflanzenstoffe nicht nur die Aufnahme von Makro- und Mikronährstoffen aus dem Futtermittel sondern weisen zudem einen bitteren

Geschmack und eine adstringierende Wirkung auf. Der daraus resultierende sensorische Eindruck des Futtermittels führt bei Nutztieren und hier besonders bei Schweinen und Rindern häufig zur Ablehnung. Überdies können durch sekundäre Pflanzenstoffe aus Raps oder Sonnenblumen auch Folgeprodukte wie Eier

geschmacklich negativ beeinflusst werden. So kann zum Beispiel Sinapin, das in Rapssamen enthalten ist, beim Einsatz von Raps-Extraktionsrückständen in Futtermitteln zu einem

fischigen Aroma in Eiern von Legehennen führen. Sonnenblumen- und Rapssamen werden nach Stand der Technik mit dem Fokus auf eine hohe Ölausbeute verarbeitet. Dabei werden sie zunächst von Besatz befreit, teilweise konditioniert

(Einstellung einer definierten Temperatur und Feuchte) , dann durch Pressen mechanisch vorentölt (Restölgehalte maximal 10 Mass.-%) und anschließend der Restölgehalt mit Hexan aus den Presskuchen extrahiert. Auch eine sog. Fertigpressung bis auf Restölgehalte von ca. 5 Mass.-% ohne nachfolgende Extraktion wird durchgeführt, wobei der Restölgehalt in den Presskuchen die Lagerstabilität der Rückstände reduziert.

Nach Stand der Technik werden Sonnenblumen- und Rapssamen überwiegend ungeschält oder teilgeschält gepresst. Bei der Teilschälung verbleiben über 45 Mass.-% der in den Samen enthaltenen Schalen vor der EntÖlung im Rohstoff, was im

Mittel einem Restschalengehalt vor der Pressung von >10

Mass.-% bei Sonnenblumensamen und >8 Mass.-% bei Rapssamen entspricht. Insbesondere zur Pressung, d.h. Fertigpressung oder Vorpressung als Teilentölung, wird nach Stand der Technik ein Schalenanteil von mindestens 10 Mass.-% als notwendig erachtet, um die Drainage des Öls aus der Presse zu

erleichtern und damit die Pressgeschwindigkeit zu erhöhen. Eine hohe Geschwindigkeit der Verarbeitung ist insbesondere bei Tierfutter von großer Bedeutung, da für Tierfutter keine hohen Preise erzielt werden können, so dass ein langwieriger Pressvorgang eine profitable Verwertung der Presskuchen als Tierfutter unmöglich machen würde. Die aus nicht- oder teilgeschälten Samen gewonnenen

Presskuchen und Schrote sind nach einer schnellen und heißen Verarbeitung meist dunkel gefärbt, haben einen sehr hohen Rohfasergehalt von bis zu 44 Mass.-% und einen bitter- adstringierenden Geschmack. Sie eignen sich daher nicht zur Herstellung von hochwertigen Proteinmehlen für Applikationen außerhalb des niedrigpreisigen Tierfuttersektors und weisen eine schlechte Verdaubarkeit auf, was sich auf die Hitzeschädigung der Proteine zurückführen lässt. Sie eignen sich durch die Anwesenheit von sekundären Pflanzenstoffen nur für die Fütterung weniger Tierarten. Seit einigen Jahren gibt es auch Ansätze, um Proteine aus den Rückständen der Sonnenblumen- oder Rapsölgewinnung zu

Proteinmehlen oder -kontentraten aufzubereiten und sie somit für Lebensmittel- und hochwertige Futtermittelapplikationen nutzbar zu machen. Die Entfernung von störenden Polyphenolen, hauptsächlich Chlorogensäure, Sinapin oder Sinapinsäure, die den Geschmack von Sonnenblumen- bzw. Rapsproteinisolaten beeinträchtigen, sowie von Glucosinolaten steht dabei im

Vordergrund . Hierfür werden bislang Extraktionen mit unterschiedlichen

Lösungsmitteln, darunter auch Wasser mit unterschiedlichen pH- Werten und Mischungen aus Alkoholen und Wasser zur Entfernung der Polyphenole aus entölten Sonnenblumen- und Rapsschroten vorgeschlagen. Dabei wurden zur Entfernung der phenolischen Substanzen aus entfetteten Sonnenblumenkernen insbesondere

Butanol in unterschiedlichen Anteilen mit salzsaurem Wasser, Ethanol mit einem Anteil von 95 % (v/v) , Isopropanol (70 % v/v) und Methanol (80 % v/v) . Nachteilig bei der Extraktion mit diesen Lösemitteln ist die weitgehende Denaturierung der Proteine durch die Lösemittelbehandlung, so dass die

Proteinlöslichkeit stark herabgesetzt wird. Zudem wird die Proteinverfügbarkeit durch chemische Reaktion von Aminosäuren deutlich reduziert. Weitere Veröffentlichungen beschreiben die Herstellung von Proteinkonzentraten aus Raps- und Sonnenblumensamen. Diese Proteinkonzentrate werden durch trocken- oder nasstechnische Aufbereitung gewonnen, wobei das Protein im Rückstand

verbleibt. Der hohe Anteil an unerwünschten Begleitstoffen (sekundäre Pflanzenstoffe) und der hohe Rohfasergehalt

schränken ihre Verwendung als Futtermittel jedoch ein, so dass ein besonderer Vorteil im Vergleich zu den Sonnenblumen- und Rapsextraktionsschroten nicht erkennbar wird. Die meisten Proteinkonzentrate haben daher eine beschränkte Applikations ^¬ breite und sind nur in geringen Konzentrationen in

Futtermitteln einsetzbar.

In der EP 2 885 980 Bl wird ein Verfahren zur Gewinnung von Sonnenblumenprotein als proteinreiches Futtermittel

beschrieben. Zur Herstellung des Futtermittels werden

geschälte Sonnenblumenkerne mit einem Restschalengehalt von >5 Mass.-% eingesetzt. Es erfolgt eine Pressung der Saat auf einen Ölgehalt ^8 Mass.-% bis ^18 Mass.-% und einen

Proteingehalt von >30% bis ^45%, bezogen auf Trockenmasse. Auf den Einfluss des Restschalengehalts ^5Mass.-% auf die

Verdaubarkeit der Proteine wird nicht eingegangen. Zudem ist auch hier davon auszugehen, dass der hohe Rohfasergehalt und der hohe Chlorogensäuregehalt des Produkts dessen Akzeptanz und damit dessen Verwertbarkeit als Futtermittel stark

einschränken werden. Die EP 2 400 859 A2 beschreibt ebenso ein Verfahren zur

Herstellung von Proteinpräparaten aus geschälten

Sonnenblumenkernen mit einem Restschalengehalt -S 5 Mass.-%. Diese betrifft die Herstellung von Proteinpräparaten zum

Einsatz in Nahrungsmitteln. Aufgrund des niedrigen

Restschalengehaltes ist ein hoher Proteingehalt des entölten Produktes von über 45 Mass.-% erzielbar. Durch die niedrigen Temperaturen durch Pressung bei unter 80 °C und Desolventierung bei unter 90 °C wird mit diesem Verfahren erreicht, dass gute technofunktionelle Eigenschaften erhalten bleiben, ein

geringer Denaturierungsgrad vorliegt und damit eine sehr gute Verdaubarkeit und Bioverfügbarkeit gegeben sein sollten.

Aufgrund der niedrigen Temperaturen im Verlauf der

Verarbeitung der Sonnenblumensamen ergeben sich aber sehr lange Verweilzeiten in den einzelnen Prozessstufen und daraus resultierend sehr hohe Kosten für den gesamten Prozess. Dies schränkt die Anwendbarkeit der Präparate im Tierfutterbereich und auch im Bereich der Herstellung kostengünstiger Lebensmittel deutlich ein.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren zur Herstellung von qualitativ hochwertigen

Proteinzutaten aus Sonnenblumen- oder Rapssamen

bereitzustellen, die aufgrund von geringen Gehalten an

sekundären Pflanzenstoffen und Fasern eine gute Verdaubarkeit der Proteine aufweisen, sensorisch ansprechend sind und zudem durch ihren hohen Proteingehalt und den weitgehenden Erhalt der Proteineigenschaften ernährungsphysiologisch wertvoll und damit vielseitig in Futtermitteln einsetzbar sind.

Beschreibung der Erfindung Diese Aufgabe wird mit dem Verfahren nach Anspruch 1 gelöst. Die weiteren Ansprüche geben bevorzugte Ausführungsformen des Verfahrens, ein mit dem Verfahren herstellbare Proteinzutaten und deren bevorzugte Anwendung in Futtermitteln an. Bei dem vorliegenden Verfahren zur Gewinnung hochwertiger Proteinzutaten aus Sonnenblumen- und Rapssamen werden die Samen zunächst geschält und die Schalen, vorzugsweise durch Sieben, Sichten und Sortieren, vom Kernfleisch separiert, so dass sich ein Schalengehalt von <2,5 Mass.-%, vorteilhaft <1 Mass.-%, besonders vorteilhaft <0,25 Mass.-% ergibt.

Zur Veränderung der Proteinlöslichkeit mit dem Ziel des

Erreichens von Denaturierungseffekten im Protein ist im

Verlauf der Verarbeitungsschritte der geschälten Kerne bis zum entölten Proteinpräparat (Pressen, Extrahieren, Desolventieren und ggf. Vermählen) mindestens eine Protein-denaturierende Behandlung vorzunehmen, um eine Denaturierung der in der

Proteinzutat enthaltenen Proteine zu einem Anteil von > 40% zu erreichen. Hierunter wird entweder eine Temperatur-Zeit

Belastung verstanden, die dadurch gekennzeichnet ist, dass die Sonnenblumen- oder Rapsproteine im Verlauf der Verarbeitung für mindestens 10 Minuten, vorteilhaft für über 30 Minuten mit einer Temperatur von über 90°C, vorteilhaft über 100°C, vorteilhaft über 110°C, besonders vorteilhaft über 120 °C und unter 150 °C belastet werden. Eine andere erfindungsgemäße Protein-denaturierende Behandlung kann, auch zusätzlich zur Temperatur-Zeit Belastung, in Form einer wässrig-alkoholischen Behandlung des Proteins erfolgen bei einem Massenverhältnis aus Alkohol und Wasser zwischen 1:20 bis 20:1 und einer

Temperatur oberhalb von 40°C, besser oberhalb von 50 °C. Als Alkohol kommen vorteilhaft einwertige Alkohole wie Methanol, Ethanol, Propanol, Isopropanol oder Butanol zum Einsatz.

Mit dieser Protein-denaturierenden Behandlung nach einer weitgehenden Schälung wird sichergestellt, dass für die

Anwendung in Tierfutter nur ein sehr geringer Schalen- Faseranteil im extrahierten Presskuchen enthalten ist, andere störende Begleitstoffe reduziert wurden und gleichzeitig die Proteine aufgrund der (partiellen) Denaturierung fest in die verbleibende Kohlenhydrat-Matrix des Kerns eingebunden werden, was Proteinverluste entlang der Wertschöpfungskette des

Proteinpräparats bis zur Verfütterung deutlich reduziert.

Damit kann beispielsweise erreicht werden, dass sich die

Proteine bei der Fütterung an Fische im Gewässer nur sehr langsam aus dem Proteinpräparat auflösen und somit nur geringe Verluste über wässrige Phasen in die Umgebung auftreten.

Für die weitere Verarbeitung nach dem Schälen werden die geschälten Samen, vorzugsweise nach einer Konditionierung durch Einstellung von Temperatur und Feuchte, mittels Pressen auf einen Ölgehalt von <25 Mass.-% , vorteilhaft <15 Mass.-% besonders vorteilhaft <10 Mass.-%, aber >6 Mass.-%,

vorteilhaft >9 Mass.-%, gepresst und anschließend der durch diese mechanische Teilentölung erhaltene Presskuchen mittels Extraktionsmittel (z.B. Hexan, Ethanol, überkritisches CO ₂ , Ethylacetat oder Mischungen daraus) bis auf einen Ölgehalt (bestimmt nach der Soxhlet-Methode) von kleiner 3,5 Mass.-%, vorteilhaft kleiner 2 Mass.-% entölt. In einer bevorzugten Ausgestaltung sollte die Temperatur während der Pressung zumindest in Teilen des Produkts einen Wert von 75 °C übersteigen, vorteilhaft wird eine Temperatur von über 85 °C beim Pressen im Presskuchen erreicht, besonders vorteilhaft über 95 °C. Dies kann bspw. durch Erhitzen der

Presse, durch Vorwärmen der Kerne oder durch hohe Scherkräfte und Drücke in der Presse erreicht werden. Dies führt zu einem deutlichen Ansteigen der Entölungsgeschwindigkeit , zu einer Denaturierung der Proteine und zu einer Verfestigung der

Pressrückstände. Die bei erhöhten Temperaturen auftretende Verfestigung der Pressrückstände hat zur Folge, dass im

Verlauf des Transports der Rückstände zwischen den einzelnen Prozessstufen der EntÖlung oder in der nachfolgenden Öl- Extraktion weniger Abrieb entsteht, dadurch weniger Verluste auftreten und auch weniger Probleme bei der Aufbereitung der Miscella (Öl-Lösemittel-Mischung) entstehen, da weniger

Feinabrieb-Partikel über die Miscella vom Proteinpräparat abgetrennt werden. Somit werden durch die erfindungsgemäße Pressung die Verluste durch Abrieb reduziert und der Prozess wirtschaftlicher. Dabei wird durch entsprechend hohe

Temperaturen bspw. eine Festigkeit bzw. ein Bruchdruck in den Presskuchen erreicht, der oberhalb von 10 N/mm ² für einen runden Presskuchenstrang mit 8 mm Durchmesser liegt, gemessen mittels Texture Analyzer (TA) bei einer radialen

Druckbeanspruchung.

Nach der Extraktion der vorgepressten Ölsamen mit Lösemitteln, die direkt mit dem Presskuchen oder nach einer weitergehenden mechanischen Behandlung des Presskuchens (z.B. Vermahlung und Pelletierung) durchgeführt werden sollte, erfolgt die

vorzugsweise destillative Abtrennung des Lösemittels durch Desolventierung, vorzugsweise unter Wärmezufuhr in Form von überhitzten organischen Lösemitteln und/oder durch Einsatz von Wasserdampf. Für die Desolventierung sollte in einer

vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens eine Temperatur von >90 °C gewählt werden. Vorteilhaft wird eine Temperatur über 100 °C, besonders vorteilhaft über 120 °C und unter 150 °C in den Wärmeträgermedien eingestellt. Dabei wird eine weitere Denaturierung der Proteine erreicht, die bei über 40% liegt, vorteilhaft über 70%, besonders vorteilhaft über 90%. Die Denaturierung des Proteins wird mittels DSC- Methode bestimmt, wie z.B. in der EP 2 400 859 A2 beschrieben. Bei der Bestimmung der Denaturierung wird hierbei die DSC Peakfläche (Enthalpie) im Vergleich zur Peakfläche in

unbehandelten Samen normiert auf Proteinanteil bestimmt. Die Denaturierung dem Flächenverlust, d.h. 100% Denaturierung zeigt keine Fläche mehr.

Das hohe Maß an Denaturierung und die daraus resultierende verringerte Löslichkeit des Sonnenblumen- oder Rapsproteins lassen eine im Vergleich zu nativen Proteinen reduzierte

Bioverfügbarkeit und minderwertige Futtermitteleigenschaften erwarten, wie es von Extraktionsrückständen nach Stand der Technik bekannt ist (S. Gonzalez-Perez , 2007: Sunflower proteins: overview of their physicochemical , structural and functional properties . Journal of the Science of Food and

Agriculture 87(12); A. Moure et al . ,2006: Functionality of oilseed protein products: A review, Food Research

International, Volume 39, Issue 9) . Bei Einsatz einer

denaturierten Proteinzutat nach der erfindungsgemäßen

Behandlung zeigt sich im Tierversuch, beispielsweise beim Einsatz in der Fütterung von Forellen, aber überraschenderweise, dass trotz einer Absenkung der Proteinlöslichkeit bei pH 7 auf unter 40% und einer Denaturierung von über 60% dennoch die Proteinverdaubarkeit mit z.T. über 80% sehr viel höher ist, als die von Extraktionsrückständen nach Stand der Technik. Auch Extraktionsrückstände nach Stand der Technik haben eine geringe Löslichkeit und eine hohe Denaturierung, weisen aber stets einen Schalenanteil über 10 Mass.-% auf. Zur Bestimmung der Verdaubarkeit werden hierbei Fische mit Versuchsrationen gefüttert und der Kot durch Abstreifen gewonnen. Die Verdaubarkeiten werden nach den NRC-Empfehlungen berechnet (National Research Council. 2011. Nutrient

Requirements of Fish and Shrimp. Washington, DC : The National Academies Press, https://doi.org/10.17226/13039).

So scheint sich die Reduktion des Schalenanteils in den

Extraktionsrückständen überproportional auf die Verdaubarkeit der Proteine in Fütterungstests auszuwirken. Dabei sollte ein Schalenanteil im Rückstand nach der EntÖlung von unter 5

Mass.-% angestrebt werden, eine Reduktion auf unter 2 Mass.-%, vorteilhaft unter 0,5 Mass.-% an Schalen bringt dabei nochmals deutliche Vorteile in der Verdaubarkeit. Dieser geringe

Schalenanteil wird beim vorgeschlagenen Verfahren durch

Bereitstellen von geschälten Sonnenblumen- oder Rapssamen mit einem Schalengehalt von <2,5 Mass.-%, vorteilhaft <1 Mass.-%, besonders bevorzugt <0,25 Mass.-% für die mechanische

Teilentölung erreicht, da die Extraktionsrückstände aus Raps- oder Sonnenblumensamen nach der EntÖlung nur etwa 50% der Masse der Raps- und Sonnenblumensamen entsprechen.

Damit bietet sich der Einsatz der erfindungsgemäßen

Proteinpräparate aus Raps- oder Sonnenblumensamen als

hochwertiger Ersatz für tierische Proteine wie zum Beispiel Fischmehl, Tierkörpermehl, Blutmehl oder Federnmehl an.

Austauschraten von 35% bis vorteilhaft 60%, noch vorteilhafter bis 80%, besonders vorteilhaft bis zu 100% von tierischen Mehlen durch die erfindungsgemäße Proteinzutat erscheinen sinnvoll und möglich. Eine derartige Substitution bis hin zu einem weitgehenden Ersatz tierischer Komponenten im

Futtermittel ist sowohl aus Gründen der Nachhaltigkeit als auch wirtschaftlich von großem Vorteil. Durch das erfindungsgemäße Verfahren ist trotz der

weitgehenden Proteindenaturierung aufgrund der hohen

Temperaturen eine sehr gute Verdaubarkeit des Proteins

gewährleistet. Dies zeigt sich auch, wenn bei dem

beschriebenen Verfahren mit dem Ziel der Abtrennung

geschmacklich aktiver und teilweise antinutritiver sekundärer Pflanzenstoffe (z.B. Polyphenole) eine Behandlung mit Alkohol- Wasser-Mischungen nachgeschaltet wird. Trotz einer noch weitergehenden Denaturierung der Proteine auf über 80% durch diesen Verfahrensschritt bleibt die Verdaubarkeit nahezu unverändert. In Versuchen zeigt sich, dass diese Protein ^¬ zutaten aus Raps oder Sonnenblume eingesetzt als Futtermittel zu einer vergleichsweise hohen Gewichtszunahme der Tiere führen wie konventionelle Futtermittel mit gleichem

Proteingehalt. Es erscheint daher besonders wertvoll im Sinne guter Futtermitteleigenschaften, nach der EntÖlung eine

Alkohol-Wasser-Extraktion nachzuschalten .

Besondere Vorteile ergeben sich zudem, wenn der

Denaturierungsschritt nicht gleich zu Beginn der Behandlung, also während des Pressens erfolgt, sondern wenn zunächst eine schonende Pressung bei einer mittleren Temperatur der

Kernfraktion über der Dauer des Pressvorgangs unter 80 °C, vorteilhaft unter 70 °C durchgeführt wird, auch die Öl- Extraktion unter 80 °C erfolgt und dann eine thermische

Denaturierung durch eine hohe Temperatur beim Desolventieren >100 °C, vorteilhaft >120 °C durchgeführt wird. Es kann auch sinnvoll sein, auf den thermischen Schritt >100 °C nach der EntÖlung zu verzichten und eine erhöhte Temperatur >100 °C erst dann einzusetzen, nachdem eine Behandlung des Proteins mit einer Alkohol-Wasser-Mischung erfolgt ist. Damit kann das Protein noch wirkungsvoller denaturiert werden.

Eigenschaften Rapsprotein

Eine mit dem Verfahren hergestellte Proteinzutat aus Rapssamen weist erfindungsgemäß die folgenden Eigenschaften auf (die analytischen Methoden sind u.a. in EP 2 400 859 A2

beschrieben) :

- Hexangehalt zwischen 0,0001 und 2 Mass-% und/oder

- Alkoholgehalt zwischen 0,0001 und 2 Mass-%

- Proteingehalt >45 Mass.-% und kleiner 80 Mass.-% (bestimmt mit Dumas N*6,25)

- Fettgehalt <3,5 Mass.-% (bestimmt mit Hexan im Soxhlet)

- Proteinlöslichkeit <40 %, vorteilhaft <25 %, besonders vorteilhaft <20 % (Methode nach Morr et al . 1985 und Bestimmung des NSI)

- Schalenanteil kleiner 5 Mass.-%, vorteilhaft <2 Mass.-%, besonders vorteilhaft <0,5 Mass.-%,

- Denaturierung des Proteins: >40 %, vorteilhaft >70 %, besonders vorteilhaft >80 %, (bestimmt mittels DSC)

- Verdaubarkeit des Proteins: >60%, vorteilhaft >80%

Eigenschaften Sonnenblumenprotein

Eine mit dem Verfahren hergestellte Proteinzutat aus

Sonnenblumensamen, weist erfindungsgemäß die folgenden

Eigenschaften auf (bestimmt mit den gleichen Bestimmungs ^¬ methoden wie bei dem Rapsprotein) :

- Hexangehalt zwischen 0,0001 und 2 Mass-% und/oder

- Alkoholgehalt zwischen 0,0001 und 2 Mass-%

- Proteingehalt > 45 Mass.-% und < 80 Mass.-% (bestimmt mit

Dumas N*6,25)

- Fettgehalt <3,5 Mass.-% (Bestimmung mit Soxhlet-Methode)

- Proteinlöslichkeit <30 %, vorteilhaft <25 %, oder <20 %

- Schalenanteil kleiner 5 Mass.-%, vorteilhaft <2 Mass.-%, besonders vorteilhaft <0,5 Mass.-%,

- Denaturierung des Proteins: >40 %, vorteilhaft >70 %, besonders vorteilhaft >80 %,

- Verdaubarkeit der Proteine: >70%, vorteilhaft >85% Ein erfindungsgemäßes Proteinpräparat aus Sonnenblumen kann aufgrund der guten Verdaubarkeit in Futtermitteln in deutlich höheren Konzentrationen anstelle der tierischen Proteinquelle (z.B. (Fischmehl, Blutmehl, Federnmehl etc.) eingesetzt werden als dies mit Rückständen aus der Sonnenblumenölgewinnung nach Stand der Technik möglich ist, auch wenn noch Spuren an organischen Lösemitteln im Futtermittel nachweisbar sind.

In Fütterungsversuchen kann der Anteil des Präparates aus Sonnenblumensamen bis zu 50% der tierischen Komponenten in konventionellem Futter ersetzen, ohne deutliche Einbußen im

Tierwachstum hinnehmen zu müssen. Auch im Falle von Rapssamen ist ein vergleichsweise hoher Ersatz tierischer Komponenten möglich, hier liegt die Limitierung bei 45% im Futtermittel nach einfacher EntÖlung der Rapskomponente mittels Hexan. Nach weitergehender Behandlung mit Alkohol-Wasser-Mischungen kann der Ersatz tierischer Komponenten durch Olsamenzutaten auf bis zu 60% angehoben werden und liefert noch immer wirtschaftlich sinnvolle Wachstumsraten.

Somit ist es möglich, ein Futtermittel mit hohen

Substitutionsraten tierischer Komponenten durch die

erfindungsgemäßen Proteinpräparate bereitzustellen.

Erfindungsgemäße Futtermittel aus Rapssamen ermöglichen mehr als 30% Substitutionsraten durch die erfindungsgemäßen

Proteinzutaten aus Raps, besonders vorteilhaft mehr als 40%, besonders vorteilhaft mehr als 45%. Erfindungsgemäße

Futtermittel aus Sonnenblumensamen ermöglichen mehr als 30%

Substitutionsraten durch die erfindungsgemäßen Proteinzutaten aus Sonnenblumen, besonders vorteilhaft mehr als 40%,

besonders vorteilhaft mehr als 50%. In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung eines

erfindungsgemäßen Futtermittels für karnivore Tiere (z.B.

Lachs, Forelle) werden tierische Bestandteile zu 100% durch ein erfindungsgemäßes Präparat aus Sonnenblumensamen mit einem Schalenanteil <3,5 Mass.-% ersetzt. Dabei zeigen sich Einbußen im Tierwachstum von bis 20% und eine geringere Verdaubarkeit im Vergleich zu tierischen Proteinzutaten. Dennoch zeigt sich überraschenderweise, dass die mit diesen Futtermitteln

gefütterten Tiere trotz geringerer Körpermasse und geringerem Muskelprotein eine sehr hohe Verbraucherakzeptanz genießen. Es ist daher vorteilhaft, trotz der reduzierten Futtermittel ^¬ wertigkeit auf den Zusatz von tierischen Bestandteilen zu verzichten und die möglichen Defizite über den Einsatz spezieller Aminosäuren- oder Vitamin- und Mineralstoff- Mischungen auszugleichen und die möglichen Defizite über den Einsatz spezieller Aminosäuren- oder Vitamin- und

Mineralstoff-Mischungen auszugleichen . Für den Einsatz in Futtermitteln ist es hilfreich, die

erfindungsgemäßen Proteinzutaten mit weiteren Zutaten zu vermischen wie Vitaminen, Mineralstoffen, Aminosäuren/ und/oder Proteinen, sensorischen Zusatzstoffen (Färb- und Aromastoffe) , zootechnischen Zusatzstoffen (Enzyme,

Präbiotika, ...) , technologischen Zusatzstoffen (z.B.

Bindemittel, Säureregulatoren, ...) sowie Ölen.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung des Einsatzes der

erfindungsgemäßen Proteinzutat als Futtermittel wird die Zutat aus Sonnenblumen mit Sojaprotein gemischt für die Anwendung als Tierfutter eingesetzt. Das Protein-Mischungsverhältnis liegt dabei vorteilhaft zwischen 1:10 und 10:1, besonders vorteilhaft zwischen 30:70 und 70:30 sehr vorteilhaft bei 50:50 bezogen auf den Proteingehalt. Es zeigt sich, dass überraschenderweise bei Einsatz sowohl von Sonnenblume als auch von Soja ein gutes Wachstum erreicht werden kann, das aufgrund der beschriebenen Eigenschaften des Sonnenblumenpräparates besonders hoch ausfällt.

Ausführungsbeispiel :

Zur Herstellung einer Zutat aus Sonnenblumenkernen wurden diese bis zu einem Restschalengehalt von <1 Mass.-% geschält und nach Einstellen einer Feuchte von 5 Mass.-% in den

geschälten Sonnenblumenkerne in einer Schneckenpresse bei 95 °C auf einen Restfettgehalt von 10 Mass.-% entölt.

Anschließend erfolgten zwei unterschiedliche Schritte zur mechanischen Nachbehandlung des Presskuchens zur Verbesserung der Ölextraktion einmal durch Flockieren und einmal durch Pelletieren nach einer Vermahlung.

Es erfolgte eine Nachentölung mit Hexan auf einen

Restfettgehalt von 2 Mass.-% und Desolventierung des Hexans für 20 Minuten mit Wasserdampf, der auf eine Temperatur von 120 °C eingestellt wurde. Im Anschluss daran erfolgte eine Extraktion mit EtOH-Wasser im Mischungsverhältnis von 50-50 nach Masse für 1 Stunde. Die erneute Desolventierung des EtOH- Wasser-Gemischs erfolgte wiederum mit 120 °C heißem Wasserdampf. Anschließend wurden die Proben analysenfein vermählen. Die dabei anfallenden Zutaten hatten eine Proteinlöslichkeit von 25% und eine Denaturierung von 85 Im Folgenden erfolgte eine Mischung mit Sojaprotein im Verhältnis 20 Mass-% Sonnenblumenprotein zu 80 Mass-% Sojaprotein und ein Zusatz dieser Mischung in

Lachsfuttermittel .