DE828432C

DE828432C - Process for the production of an aqueous slurry of purified proteins

Info

Publication number: DE828432C
Application number: DEP1029A
Authority: DE
Inventors: Andrew Jamieson Baillie; Ray Campbell; Henry Taylor
Original assignee: Imperial Chemical Industries Ltd
Current assignee: Imperial Chemical Industries Ltd
Priority date: 1947-09-11
Filing date: 1948-12-24
Publication date: 1952-01-17
Also published as: CH273679A; GB635309A; FR970530A

Description

(WlGBl. S. 175)(WlGBl. P. 175)

AUSGEGEBEN AM 17. JANUAR 1952ISSUED JANUARY 17, 1952

p io2p IVc j29b Bp io2p IVc j29b B

ist in Anspruch genommenis used

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die Herstellung feuchter Präparate, wie Aufschlämmungen, Pasten, Cremen und Suspensionen, gewisser Proteine, in welchen das gereinigte Protein in ungelöstem Zustand zusammen mit einem wäßrigen Medium enthalten ist.The present invention relates to the manufacture of wet preparations such as slurries, Pastes, creams and suspensions, certain proteins in which the purified protein is contained in the undissolved state together with an aqueous medium.

Die verwendeten gereinigten Proteine sind in verdünnten Säuren und verdünnten Alkalien löslich. Sie besitzen einen im p_H-Bereich von etwa 4 bis 6 liegenden isoelektrischen Punkt, bei welchem sie praktisch unlöslich sind, und die ferner in wäßrigen Lösungen von Alkalimetallsulfiten beträchtlich löslich sind, in Wasser jedoch keine Löslichkeit aufweisen. Proteine dieser Art sind beispielsweise Kasein und viele pflanzliche Samenglobuline, wie Erdnußglobulin, Sojabohnenglobulin und Hanfsamenglobulin. Bei ihrer Reinigung ist es üblich, eine schwach alkalische Lösung herzustellen, welche das Protein und andere lösliche Materialien natürlichen Ursprungs enthalten, aus welcher das Protein bei seinem isoelektrischen Punkt durch Zugabe einer angemessenen Menge einer Säure gefällt wird, wobei die löslichen Verunreinigungen in Lösung bleiben, und die Fällung sodann mit Wasser gründlich zu waschen ist. Für industrielle Zwecke ist es oft erwünscht, das auf diese Weise gereinigte Protein während längerer Zeit in feuchtem Zustand aufzubewahren. Im feuchten Zustand ist das Protein jedoch dem Angriff durch Bakterien und andere Organismen besonders starkThe purified proteins used are soluble in dilute acids and dilute alkalis. They have a lying in the p _H range of about 4 to 6 isoelectric point at which they are substantially insoluble, and which are substantially soluble in aqueous solutions of further alkali metal sulfites, but having no solubility in water. Proteins of this type are, for example, casein and many vegetable seed globulins such as peanut globulin, soybean globulin and hemp seed globulin. In purifying them, it is customary to prepare a weakly alkaline solution containing the protein and other soluble materials of natural origin, from which the protein is precipitated at its isoelectric point by adding an appropriate amount of an acid, the soluble impurities remaining in solution, and the precipitate is then to be washed thoroughly with water. For industrial purposes it is often desirable to keep the protein purified in this way in a moist state for a long time. When it is moist, however, the protein is particularly strong against attack by bacteria and other organisms

unterworfen, welche rasch unerwünschte chemische Veränderungen im Protein hervorrufen, die schnell bis zur Fäulnis fortschreiten, so daß das feuchte Produkt rasch unbrauchbar und unansehnlich wird. Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist die Tierstellung von Präparaten der obengenannten Proteine mit verbesserten Haltbarkeitseigenschaften, insbesondere hinsichtlich der Einwirkung von Bakterie'n und anderen Organismen. Es ist bekannt, daß wäßrige Lösungen von Alkalisulfiten eine erhaltende Wirkung auf feuchte Proteine ausüben. Bei den obengenannten gereinigten Proteinen würden jedoch bei Anwendung eines Alkalisulfites ein beträchtlicher Verlust an Substanz und andere Schwierigkeiten auftreten, und zwar wegen der Löslichkeit dieser Proteine in der Alkalisulfitlösung, welche eine alkalische Reaktion aufweist. Natriumbisulfit ist ein Salz von anfänglich etwas saurer Reaktion, welches jedoch im festen Zustande unbeständig ist und sich in Natriumsulfit und Schwefeldioxyd, welches entweicht, zersetzt. Aus dem Salz hergestellte Lösungen weisen deshalb ein veränderliches p_H auf, gewöhnlich rvon etwa 5,5 bis 5,8 und können eine ausgesprochene lösende Wirkung auf das Protein ausüben oder dieses auflösen. which rapidly cause undesirable chemical changes in the protein which rapidly advance to putrefaction, so that the moist product quickly becomes unusable and unsightly. The subject of the present invention is the animal production of preparations of the abovementioned proteins with improved durability properties, in particular with regard to the action of bacteria and other organisms. It is known that aqueous solutions of alkali sulfites have a preservative effect on moist proteins. In the above-mentioned purified proteins, however, if an alkali sulfite is used, there would be considerable loss of substance and other troubles because of the solubility of these proteins in the alkali sulfite solution which has an alkaline reaction. Sodium bisulphite is a salt which initially has a somewhat acidic reaction, but which is unstable in the solid state and decomposes into sodium sulphite and sulfur dioxide, which escapes. From the salt solutions produced therefore have a variable p _H on, usually r from about 5.5 to 5.8, and can exert a marked solvent effect on the protein or dissolve this.

Es wurde gefunden, daß eine wäßrige Lösung eines Alkalisulfits oder eines Alkalibisulfits einer nicht unter etwa «/25 liegenden Normalität und eines p_H, welches praktisch auf den isoelektrischen Punkt des im besonderen verwendeten Proteins eingestellt ist, die Entwicklung von Bakterien in den obengenannten feuchten Proteinen zurückdrängt und auf diese eine starke erhaltende Wirkung ausübt, ohne die Proteine in merklichem Ausmaß zu lösen, wenn sie mit solchen Lösungen in feuchtem Zustand aufbewahrt werden.It has been found that an aqueous solution of an alkali metal sulphite or a Alkalibisulfits a non below about '/ 25 lying normality and a p _H which is practically adjusted to the isoelectric point of the protein used in particular, the development of bacteria in the abovementioned humid proteins pushes back and exerts a strong preservative effect on them without dissolving the proteins to any noticeable extent when they are kept in a moist state with such solutions.

Gemäß der vorliegenden Erfindung ist das Verfahren zur Herstellung wäßriger Massen aus gereinigten, in verdünnten Säuren und verdünnten Alkalien löslichen Proteinen, die darin in praktisch ungelöstem Zustand enthalten sind, und die einen im p_H-Bereich von 4 bis 6 liegenden isoelektrischen Punkt aufweisen, in wäßrigen Lösungen von Alkalisulfiten beträchtlich löslich und in Wasser praktisch unlöslich sind, dadurch gekennzeichnet, daß man die gereinigten Proteine in eine wäßrige Lösung eines Alkalisulfites oder eines Alkalibisulfites bringt, wobei das Salz in solcher Menge vorbanden ist, daß die Normalität der genannten Lösung nicht geringer als «/25 und deren p_H-Wert praktisch gleich dem isoelektrischen Punkt des Proteins ist.According to the present invention is the process for preparing aqueous compositions of the purified, soluble in dilute acids and dilute alkali proteins contained therein in practically undissolved state, and which have a p _H in the range 4-6 lying isoelectric point, in aqueous solutions of alkali sulfites are considerably soluble and practically insoluble in water, characterized in that the purified proteins are brought into an aqueous solution of an alkali sulfite or an alkali bisulfite, the salt being present in such an amount that the normality of the solution mentioned is not less than is "/ 25 and its _pH value _is practically equal to the isoelectric point of the protein.

Die Salzlösung wird gegebenenfalls durch Zugäbe von Säure oder Alkali auf einen pH-Wert von .4 bis 6 eingestellt.The salt solution is optionally by adding acid or alkali to a pH of .4 to 6 set.

1st für die Einstellung des p_H des Sulfits oder liisulfits eine Säure erforderlich, so verwendet man vorzugsweise Schwefeldioxyd. Die Normalität der Alkalisulfit- oder Alkalibisulfitlösung liegt vorzugsweise zwischen etwa «/12 und «/5. Bei der Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann man das feuchte gereinigte Protein, welches mit einem Teil des Wassers der mit dem Protein zu vereinigenden Flüssigkeit angefeuchtet ist, mit einer Lösung des Alkalisulfites oder Alkalibisulfites vermischen, deren p_H auf den Wert des isoelektrischen Punktes des Proteins eingestellt ist, wobei die genannte Lösung eine solche Konzentration aufweist, daß die erforderliche Normalität der Salzlösung erhalten wird, wenn das letztere durch das obengenannte Wasser aus dem feuchten Protein verdünnt wird.1st required for the adjustment of the p _H of the sulfite or liisulfits an acid, so is preferably used sulfur dioxide. The normality of the alkali sulfite or alkali bisulfite solution is preferably between about 1/12 and 1/5. In carrying out the process of the invention can damp purified protein, which is moistened with the protein to be combined liquid with a portion of the water with a solution of Alkalisulfites or Alkalibisulfites mix, the p _H adjusted to the value of the isoelectric point of the protein said solution being of such a concentration that the necessary normality of the saline solution is obtained when the latter is diluted from the moist protein by the above-mentioned water.

Bei Anwendung dieser Konzentrationen können die feuchten Präparate während längerer Zeit, z. B. ein bis meherere Wochen, aufbewahrt werden, ohne daß sie infolge der Wirksamkeit von Bakterien o. dgl. Schaden erleiden.When using these concentrations, the moist preparations can be used for long periods of time, e.g. B. one to several weeks, without being affected by the effectiveness of bacteria or the like. Suffering damage.

Die Erfindung ist im folgenden Beispiel weiter erläutert.The invention is further illustrated in the following example.

example

90,8 kg von durch Extraktion von gemahlenem Erdnußmehl mittels verdünntem Natriumhydroxyd und anschließender Fällung durch Einleiten von Schwefeldioxyd in die Lösung bis zur Erreichung des isoelektrischen Punktes von 5 erhaltenem Erdnußprotein werden zuerst durch Dekantieren gewaschen, um lösliche Verunreinigungen zu entfernen, und hierauf mit Wasser gewaschen. Die verdünnte Suspension des Proteins in Wasser wird hierauf durch Zentrifugieren oder eine ähnliche Operation eingedickt, wobei man einen 25%>igen Profeinschlamm in Wasser erhält. Diesem Proteinschlamm werden 18,16 kg einer io'/oigen Natriumsulfitlösung zugesetzt, welche durch Zugabe von schwefliger Säure auf ein p_H von 5 eingestellt worden ist. Das wasserfeuchte Protein kann unter diesen Bedingungen während einer Dauer von mehreren Wochen aufbewahrt werden, ohne daß eine Veränderung in seinem Aussehen und die Entwicklung eines schlechten Geruches eintritt. Wird das Material in Natriumhydroxydlösung gelöst, so kann man die Lösung, nachdem sie gereift ist, in einem angesäuerten Natriumsulfitbad in befriedigender Weise zu Fäden verspinnen.90.8 kg of peanut protein obtained by extraction of ground peanut flour with dilute sodium hydroxide and subsequent precipitation by introducing sulfur dioxide into the solution until the isoelectric point of 5 is reached are first washed by decanting to remove soluble impurities and then washed with water . The diluted suspension of the protein in water is then thickened by centrifugation or a similar operation, a 25% profein sludge in water being obtained. This protein mud are 18.16 kg of a io '/ o sodium sulfite solution was added, which has been adjusted by adding sulfuric acid to a p _H of 5 avg. The water-moist protein can be stored under these conditions for a period of several weeks without a change in its appearance and the development of a bad odor occurring. If the material is dissolved in sodium hydroxide solution, the solution, after it has ripened, can be spun into threads in a satisfactory manner in an acidified sodium sulfite bath.

Wird an Stelle der auf ein p_H von 5 eingestellten Natriumsulfitlösung einfach Wasser verwendet, so verdunkelt sich der Proteinschlamm innerhalb einer Woche annähernd bis zu völliger Schwärze und entwickelt einen starken Geruch von Schwefelwasserstoff, wobei das Produkt in Natriumhydroxyd eine Lösung ergibt, welche für Spinnzwecke unbrauchbar ist.If in place of the set at a p _H of 5 sodium sulfite water simply used, the protein slurry darkened within a week approximately to complete blackness and developed a strong smell of hydrogen sulfide, the product gives a solution in sodium hydroxide, which unusable for spinning purposes is.

Claims

Patent claims:

i. A process for preparing an aqueous slurry of purified, soluble in dilute acids or dilute alkali and an isoelectric point in a p _H range 4-6 comprising proteins, which, moreover, on the other hand practically are not soluble considerably in aqueous alkali sulphite solution in water, and the are particularly suitable for spinning in the dissolved state, characterized in that

that the purified proteins in an aqueous solution of alkali metal sulfate or lAlkalibisulfit
brings, the salt in the solution in such
Crowd is present that the normality of the
Saline solution not below «/ 25 and the p
is 4 to 6.

2. The method according to claim 1, characterized in that sulfur dioxide is used when an acid is required to adjust the p _H value of from 4 to 6 of solution of an alkali metal sulphite or a Alkalibisulfits.

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