Economisch produceren van eiwitconcentraten

De processen voor de bereiding van eiwitconcentraten ontwikkeld door Hosokawa Alpine, openen nieuwe marktperspectieven en bieden mogelijkheden bij het versterken van de concurrentiepositie en het realiseren van hogere marges.

Eiwitten vormen een onmisbaar bestanddeel van zowel menselijke als dierlijke voeding. In tegenstelling tot planten, die in staat zijn zelf eiwitten aan te maken (of liever gezegd: de bouwstenen daarvan in de vorm van aminozuren), zijn mens en dier afhankelijk van zogenoemde essentiële aminozuren. De focus bij de industriële bereiding van voedingsmiddelen is daarbij gericht op plantaardige eiwitten. Dit heeft ongetwijfeld te maken met negatieve berichtgeving in de media (over BSE en diervoeders die antibiotica bevatten onder andere), maar ook met de beschikbaarheid en variëteit in bronnen voor plantaardig eiwit.

Dankzij innovaties op het gebied van de mechanische procesvoering hoort een economische productie van eiwitconcentraten afkomstig uit duurzame bronnen van plantaardig eiwit tegenwoordig tot de mogelijkheden. Zodoende kan worden voldaan aan de groeiende vraag naar eiwitconcentraten.

Afhankelijk van het te verwerken product kunnen eiwitconcentraties worden bereikt tussen 40 en 70 procent. Op die manier kunnen levensmiddelen en diervoeders snel worden afgestemd op veranderingen in de vraag. Een ander positief aspect is de minimalisering van bestanddelen zonder voedingswaarde (zoals bijvoorbeeld phytaten in sojameel). Een overzicht van plantaardige zaden die worden gebruikt als basis voor de bereiding van eiwitconcentraten is gegeven in onderstaande tabel, waarbij de deeltjesgrootte van de diverse eiwitten kan variëren van enkele micrometers tot in het nanometergebied.

Soja en raapzaad nader bekeken

Vanuit economisch motieven staat soja (in dit geval het ontvet sojameel) aan de top van de populariteitsladder. In Europa is daarnaast ook een belangrijke rol weggelegd voor ontvet raapzaadmeel. In het geval van deze oliehoudende zaden is het eiwitconcentraat het eindresultaat van het olie-extractieproces. Daarnaast worden ook koolhydraatrijke planten gebruikt voor het winnen van eiwitconcentraten, waarbij naast ecologische (genetische manipulatie) en economische (de groeiende behoefte aan eiwitbronnen) motieven ook de voedingswaarden van de koolhydraatrijke planten een rol speelt.

Eiwit-, vet- en zetmeelgehaltes

Het proteïneverschuivingsproces van Hosokawa Alpine wordt al decennialang toegepast voor de bereiding van een speciale bloem uit tarwemeel die is afgestemd op de eisen van bakkerijen. Het proces is in gebruik bij tal van grote en kleine, nationale en internationale malerijen, waarbij ze verzekerd zijn van de vereiste flexibiliteit om in te kunnen spelen op de gevarieerde eisen vanuit de markt.

Het proces van eiwitconcentratie is gebaseerd op de kennis die met het verschuivingsproces is opgedaan. De gebruiker kan daarbij kiezen uit twee verschillende procesuitvoeringen. Bij het standaardproces wordt de energetisch meest gunstige bereidingswijze voor het eiwitconcentraat toegepast voor alle hier genoemde zetmeelhoudende zaden. Wat betreft de kwaliteit van het eindproduct wordt daarbij gemikt op de minimale markteisen zoals die momenteel worden gehanteerd. Voor de beste resultaten, zowel kwalitatief als kwantitatief, biedt het 'hoge precisie' proces van Alpine evenwel de beste garanties.

Erwten als voorbeeld

De mechanische basis voor de bereiding van eiwitconcentraat is de desintegratie van het kernconglomeraat in zijn individuele componenten. Bij erwten, waar twee hoofdcomponenten worden onderscheiden die van belang zijn bij de desintegratie, gaat dit proces als volgt in zijn werk. Ervan uitgaande dat de doppen (en dus de vezels) zijn verwijderd dan resteert een product met een eiwitgehalte van 23 procent en een zetmeelgehalte van 55 procent. Dit product wordt geladen in een Zirkoplex ziftermolen van Alpine, waarna ze tot een welomschreven deeltjesgrootte worden vermalen. Daarmee is een optimale desintegratie van het kernconglomeraat (eiwit, zetmeel, enz.) verzekerd.

Na het maalproces worden de vrijgemaakte componenten gescheiden in een downstream zifter. De verschillende bestanddelen worden in de luchtstroom gescheiden op basis van hun dichtheid en afgevoerd naar het zifterwiel. Op die manier is een effectieve scheiding van de componenten mogelijk. De zifter levert twee eindproducten op, een fijne fractie met een hoog aandeel eiwit of eiwitconcentraat en een grove fractie met een hoog aandeel zetmeel en een gering eiwitresidu. Afhankelijk van de graad van desintegratie kan tot 70 procent van het eiwitgehalte in de fijne fractie worden geleid.

Naast de eiwitrijke fractie zijn er voor het zetmeelrijke deel tal van industriële toepassingen denkbaar in nieuwe en aantrekkelijke markten.

Meel en oliezaden

De winning van eiwitconcentraat uit gemalen of geëxtraheerde oliehoudende zaden vindt plaats via een soortgelijke procesvoering. Het meel (grit) - voornamelijk bestaand uit vezels en eiwitten - dat resulteert na het extractieproces wordt onderworpen aan een maalproces, gewoonlijk in combinatie met een droogtraject. De twee ruwe basiscomponenten worden op basis van hun verschillende massa weer gescheiden met behulp van een downstream luchtziftproces in een fijne en grove fractie. In het geval van sojameel kan op deze manier een eiwitconcentratie tot 70 procent worden bereikt. Kijkend naar de marktwaarde van sojameel en sojaconcentraten dan wordt duidelijk dat de marges op deze manier bijna verdubbeld kunnen worden.

Voor de afnemer is daarnaast ook de optimale verhouding van de verschillende aminozuren van belang. Deze kan worden bereikt door een mengsel van verschillende basismaterialen als uitgangspunt te nemen bij de verwerking. De mogelijkheid om een diversiteit aan basismaterialen te verwerken in een en dezelfde installatie is daarvoor een belangrijke voorwaarde. Beide door Hosokawa Alpine ontwikkelde processen, het standaard- en het hoge-precisie proces, komen op dit punt tegemoet aan de eisen van de klant.

Meer informatie

Neem voor meer informatie contact op met

Mattijs Raadsen (Food/Feed/Farma toepassingen)
m.raadsen@hmbv.hosokawa.com of

Menno Logmans (Chemicals/Metals/Minerals/overige toepassingen)
m.logmans@hmbv.hosokawa.com.