Aktuell werden viele Nebenprodukte hauptsächlich für die wirtschaftlich sinnvollste Verwendung genutzt, z. B. zur Biogasgewinnung, wodurch ein großer Teil des Potenzials der Nährstoffe als Lebensmittel ungenutzt bleibt.

Mit dem Ziel, die Eiweiße aus ausgewählten Nebenprodukten besser zu verwerten, wurde in einem Pilotversuch am Danish Technological Institute, finanziert durch den dänischen Schweineabgabenfonds/Svineafgiftsfonden untersucht, inwieweit diese Eiweiße mittels enzymatischer Hydrolyse gewonnen werden können. Dabei wurde das Potenzial als zukünftiger Eiweißbestandteil für den menschlichen Verzehr untersucht.

Schweineblut

Blut besteht aus Plasma und Hämoglobin. Wenn das Plasma abzentrifugiert wird, verbleiben die roten Blutkörperchen (Hämoglobin). Hämoglobin ist an sich kein hochwertiges Produkt. Es muss behandelt werden, bevor es in Lebensmitteln verwendet werden kann, da der Gehalt an Hämeisen eine rote Farbe und einen metallischen Geschmack verursacht. Hämoglobin kann durch enzymatische Hydrolyse mit proteolytischen Enzymen wie Proteasen, Peptidasen und Glutaminasen behandelt werden.

In Abbildung 1 ist dargestellt, wie der Prozess der enzymatischen Hydrolyse im Versuch zur Aufbereitung einer Reihe von Nebenprodukten durchgeführt wurde.

Abbildung 1. Prozessskizze der enzymatischen Hydrolyse von Nebenprodukten.

Die durchgeführten Pilotversuche zeigten, dass es möglich ist, ein farbloses Eiweißhydrolysat-Pulver mit ausreichend hoher Eiweißausbeute (75 %) und akzeptabler Aminosäurezusammensetzung für die Verwendung in Lebensmitteln zu erhalten; darüber hinaus wurde eine akzeptable Entfärbung erreicht, siehe auch Abbildung 2.

Es wurde ein kleiner Anwendungsversuch mit der Zugabe von Bluteiweiß zu Frikadellen-Hackfleisch als Ersatz für Kaseinat durchgeführt. Der Versuch zeigte, dass die Zugabegrenze zwischen 1,8 % und 10 % liegt, da hohe Konzentration den Geschmack der gebratenen Frikadelle deutlich in Richtung eines bitter-scharfen Geschmacks veränderte. 

Abbildung 2. Oben: Durch enzymatische Hydrolyse hergestelltes Eiweißhydrolysat (Schweinehämoglobin). Unten: Drei Gruppen von Frikadellen, wobei 1 die Referenzgruppe ohne zugesetztes Bluteiweiß ist, 2 1,8 % Bluteiweiß enthält und 3 10 % Bluteiweiß enthält.

Andere eiweißreiche Nebenprodukte

Bei der Verarbeitung von Nebenprodukten ist es wirtschaftlich vorteilhaft, verschiedene Nebenprodukte gemeinsam zu verarbeiten; zum einen, um über ausreichende Rohstoffmengen zu verfügen, zum anderen, um die Handhabung zu vereinfachen. Daher wurden die animalischen Nebenprodukte (Nieren, Milz, Lunge und Hämoglobin) gleichzeitig verarbeitet. Sie enthalten wertvolle Eiweiße und andere essentielle Nährstoffe, die das Potenzial haben, bei der Herstellung neuer Lebensmittelzutaten und/oder Tierfutter genutzt zu werden. Die Ergebnisse der gemeinsamen enzymatischen Hydrolyse von Nieren, Milz und Lunge zeigten, dass es möglich ist, mit enzymatischer Hydrolyse akzeptable Eiweißausbeuten (76 %) zu erzielen, während die ersten Tests zeigten, dass Hämoglobin separat behandelt werden muss, um eine ausreichende Ausbeute zu erzielen.

Ausblick

Anhand von Pilotversuchen wurde gezeigt, dass die enzymatische Hydrolyse in einen Prozess zur Herstellung von (letztendlich) getrocknetem animalischem Eiweißmehl bzw. tierischem Proteinpulver mit ausgewählten Nebenprodukten als Rohstoffbasis integriert werden kann. Je nach Produktionszweck (Futtermittel/Lebensmittel) und Verfügbarkeit der Rohstoffe kann die Zusammensetzung der Ausgangsrohstoffe variiert werden. Es wird notwendig sein, den enzymatischen Prozess einschließlich des Enzymcocktails zu aktualisieren, um die Ausbeute und gegebenenfalls das Geschmacksprofil zu optimieren.