DE1692544A1 - Process to achieve higher digestibility and reduced denaturation of precipitated proteins from thin protein solutions - Google Patents
Process to achieve higher digestibility and reduced denaturation of precipitated proteins from thin protein solutionsInfo
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DIPL-INQ. DIETER JANDER DR.-INQ. MANFRED BÖNINQDIPL-INQ. DIETER JANDER DR.-INQ. MANFRED BÖNINQ
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"Verfahren zur Erreichung höherer Verdaulichkeit und reduzierter Denaturierunff ausgefällter Proteine aus dünnen Proteinlösungen"" Process to achieve higher digestibility and reduced denaturation of precipitated proteins from thin protein solutions"
Es ist von früher bekannt, daß durch Verwendung hochmolekylärer Lignosulptu r.eKareu Proteine aus einer Reihe industrieller Abwasser, z.B. Blut und Blutwasser aus den Schlachthäusern, Blutwasser und Leimwasser aus den Fischindustrien, Molke aus den Molkereien, .abwasser., aus den Beinmehlindustrien u.s.w., die alle Proteine in verhältnismäßig kleinen Konzentrationen enthalten, ausgefällt werden können.It is known from earlier that by using high molecular weight Lignosulptu r.eKareu proteins from a range of industrial Wastewater, e.g. blood and blood water from the slaughterhouses, blood water and glue water from the fish industries, Whey from the dairies, .wastewater., From the leg meal industries etc., which contain all proteins in relatively small concentrations contain, can be precipitated.
JSs ist allgemein anerkannt, daß bei der Beurteilung desJSs is generally accepted that when assessing the
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Nahrungswertes eines Futterstoffes die Verdaulichkeit ein sehr wichtiger Faktor ist. Dies betrifft auch den Proteinteil in einer zusammengesetzten Futtermischung. Es ist deshalb von allergrößter Wichtigkeit, daß man die Verdaulichkeit der Proteinsulphonate bei Fällung und nachfolgender Behandlung nicht reduziert, da der tfert der Fällungsmethode als Herstellungsverfahren für proteinhaltige Futterstoffe von geringer Bedeutung wäre.Nutritional value of a feed material the digestibility is a very important factor. This also applies to the protein part in a compound feed mixture. It is therefore of the utmost importance to have digestibility of protein sulphonates during precipitation and subsequent treatment not reduced because of the precipitation method as a manufacturing process would be of little importance for protein-containing feed materials.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erreichung u.a. einer größeren Verdaulichkeit der ausgefällten Proteine, z.B. aus Protein-Sulphonaten.The invention relates to a method for achieving, inter alia, greater digestibility of the precipitated proteins, e.g. from protein sulphonates.
Es ist bekannt, daß wasserlösliche Proteine sich aus einer Reihe lösungen, wie z.B. Molke, Blutwasser, leimwasser, Abwasser aus der Stärkeindustrie, Fischindustrie und Schlachthäusern, mit Lignosulphonsäuren ausfällen lassen, v/eiter ist bekannt, daß die größtmögliche Fällung dadurch erreicht wird, daß man den pH auf einen ^ert von zwischen 3»5 und 5 -abhängig von den Proteintypen- justiert.It is known that water-soluble proteins consist of a Range of solutions, such as whey, blood water, glue water, wastewater from the starch industry, fish industry and slaughterhouses, precipitate with lignosulphonic acids, v / pus it is known that the greatest possible precipitation is achieved by reducing the pH to a value of between 3-5 and 5 -adjusted depending on the protein type.
Die Geschwindigkeit der ProtMenaturierung, die u.a. den allergrößten Einfluß auf die Verdaulichkeit des Proteins hat, ist jedoch in den meisten Fällen auch vom pH abhängig. Der Effekt variiert von dem einen Protein zum anderen. Gewöhnlicherweise ist es eine Zone mit maximaler Stabilität, jedoch nicht notwendigerweise beim isoelektrischen Punkt des Proteins, und die Denaturierung nimmt sowohl auf der sauren als auch auf der basischen Seite dieser Zone zu. Die Denaturierungsreaktion für Proteine hat einen Temperaturkoeffizient, derThe speed of ProtMenaturation, including the has the greatest influence on the digestibility of the protein, but in most cases it also depends on the pH. Of the Effect varies from one protein to the other. Usually it is a zone of maximum stability, however not necessarily at the isoelectric point of the protein, and denaturation increases on both the acidic and the acidic side on the basic side of this zone too. The denaturation reaction for proteins has a temperature coefficient that
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wesentlich höher ist als für irgendeinen anderen bekannten biochemischen Prozeß, variierend von zehn bis mehreren hundert.is substantially higher than for any other known biochemical process, varying from ten to several hundred.
Wenn man deshalb, nachdem die ausgefällten Proteinsulphonate aus der Restflüssigkeit durch Zentrifugierung, Filtrierung o.dgl. entfernt sind, diese trocknet, ist es natürlich anzunehmen, daß eine sehr rasche Denaturierung der Proteine vor sich geht, die in einer stark reduzierten Verdaulichkeit der betreffenden Proteine resultiert.So if you look after the precipitated protein sulphonates from the residual liquid by centrifugation, Filtration or the like. are removed, this dries up, it is naturally to assume that a very rapid denaturation of the proteins takes place, which in a greatly reduced Digestibility of the proteins in question results.
Bei der vorliegenden Erfindung wird der pH des ausgefällten proteinhalt igen Schlamms auf zwischen 6 und 9 mit z.B. NaOH oder NH.OH, abhängig von u.a. der Proteinart, justiert, bevor man den Schlamm auf eine andere Art trocknet oder behandelt. Dies resultiert in einer wesentlich reduzierten Denaturierung und einem Produkt mit viel größerer Verdaulichkeit, als wenn es auf eine konventionelle Art behandelt worden wäre. Die ausgefällten Proteine können, falls sie nach der Methode gemäß der vorliegenden Erfindung behandelt werden, ohne weiteres Anwendung bei z.B. Futter finden, bei dem ein hoher Grad von Verdaulichkeit gefordert wird. Die Methode ist nicht nur dann, wenn man die Proteine als Futter anwendet, von größter Bedeutung, sondern auch dann, wenn man wünscht, für andere Anwendungen so undenaturierte Proteine wie möglich hervorzubringen, wie z.B. dann, wenn die ausgefällten Proteine als Ausgangsmaterial für die Leimherstellung, Aminosäureherstellung u.s.w. dienen soll.In the present invention, the pH of the precipitated proteinaceous sludge is adjusted to between 6 and 9 with, for example, NaOH or NH.OH, depending on, among other things, the type of protein, adjusted, before drying or treating the mud in any other way. This results in a significantly reduced Denaturation and a product with much greater digestibility than if treated in a conventional way would have been. The precipitated proteins can, if treated according to the method according to the present invention can easily be used in e.g. feed that requires a high degree of digestibility. the Method is of the utmost importance not only when the proteins are used as food, but also when one desires to produce proteins as undenatured as possible for other applications, such as when the precipitated proteins as starting material for glue production, Amino acid production etc. should serve.
Es ist bekannt, daß auch ein Teil andere chemische Verbin-It is known that some other chemical compounds
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düngen, die für den normalen Wachstum wichtig sind und die im Abwasser zu finden sind, sich mit z.B. hochmolekylären Sulphonsäuren bei niedrigem pH ausfällen lassen. Beispiele hierfür sind die Vitamine Thiamin und Pyridoxin. Bei vorliegender Erfindung, bei der man den pH im ausgefällten Schlamm justiert, wird man auch damit rechnen können, daß diese "Blockierung·· der fällbaren wachstumsfördernden Verbindungen aufgehoben wird, so daß deren Wirkung nicht wesentlich reduziert. fertilize that are important for normal growth and that can be found in wastewater, can be precipitated with, for example, high-molecular sulphonic acids at low pH. Examples these are the vitamins thiamine and pyridoxine. In the present invention, in which the pH in the precipitated sludge adjusted, one can also expect that this "blocking ·· of the precipitable growth-promoting compounds is canceled so that their effect is not significantly reduced.
Die Justierung des pH auf zwischen 6 und 9 ist selbstverständlich auch von größter Bedeutung für andere Fällungsmittel als die hochmolekylären lignosulphonsäuren, z.B. Salze aus Aluminium, Eisen, Ammonium oder Zink, und auch dann, wenn die Proteine mit Säuren wie z.B. Schwefelsäure oder Salzsäure ausgefällt werden, und ferner bei Fällung mit z.B. polymeren Glycosidderivaten und anderen hochmolekylären Sulphonsäuren, wie z.B. Dodecylbenzensulfonsäure, sulphonierte Fettsäuren u.s.w.Adjusting the pH to between 6 and 9 is a matter of course also of great importance for other precipitants than the high molecular lignosulphonic acids, e.g. salts of aluminum, Iron, ammonium or zinc, and also when the proteins are precipitated with acids such as sulfuric acid or hydrochloric acid and also in the case of precipitation with, for example, polymeric glycoside derivatives and other high molecular sulphonic acids such as dodecylbenzenesulphonic acid, sulphonated fatty acids, etc.
Zur weiteren Erläuterung des Verfahrens gemäß der Erfindung werden nachstehende Beispiele der Ausführungsformen der Erfindung gegeben:To further explain the method according to the invention, the following examples of the embodiments of FIG Invention given:
I Blutwasser aus einer Fischmehlfabrik wurde Säure zugesetzt, um den pH auf 3»2 zu justieren. Bei Zusatz von 3 g .Ammoniumsalz νοηΛ-lignosulphonsäuren per Liter Wasser erhielt man Acid was added to blood water from a fishmeal factory to adjust the pH to 3 »2. With the addition of 3 g .Ammoniumsalz νοηΛ-lignosulphonsäuren per liter of water gave
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7 g proteinhaltige Fällung per Liter. Die Fällung wurde abzentrifugiert und der pH im Schlamm mit Ammoniak auf 9 justiert. Der proteinhaltige Schlamm wurde danach durch Zerstäubung getrocknet. (Ausgangstenperatur 800C)7 g protein-containing precipitate per liter. The precipitate was centrifuged off and the pH in the sludge was adjusted to 9 with ammonia. The proteinaceous sludge was then dried by atomization. (Starting temperature 80 0 C)
II Zum Vergleich wurde ein Produkt auf die gleiche Weise hergestellt wie oben, jedoch mit dem Unterschied, daß man den pH nicht vor dem Zerstäubungstrocknen justierte.II For comparison, a product was prepared in the same way as above, with the difference that the pH was not adjusted before spray drying.
Die Proben der oben genannten Produkte, die mit jeweils I und II bezeichnet sind, wurden auf Roh-Protein, Rein-Protein und ve& dauliches Rein-Protein analysiert. Die Verdaulichkeit wurde durch eine Standard-Laboratorium-Methode bestimmt, bei der man Pepsin zum Abbau der Proteine verwendete. Der Proteingehalt wurde durch die Mikro-Kjelldahl-Analyse bestimmt.The samples of the above products, which are denoted by I and II respectively, were analyzed dauliches on crude protein, Pure protein and ve & pure protein. Digestibility was determined by a standard laboratory method using pepsin to break down the proteins. The protein content was determined by the micro-Kjelldahl analysis.
Drei Verdaulichkeitskoeffizienten wurden auf folgende Weise berechnet:Three digestibility coefficients were determined in the following way calculated:
τ? Verdauliche Rein-Proteine _ -,nn τ? Digestible pure proteins _ -, nn
*1 m Roh-Proteine x iUU * 1 m crude proteins x iUU
ν ν Verdauliche Rein-ProteineDigestible pure proteins inninn
rZ " Rein-Proteine x υυ r Z "pure proteins x υυ
ν Verdauliche Rein-Proteine ♦ Polypeptide + freie Aminoaäu- ν Digestible pure proteins ♦ Polypeptides + free amino acids
* β ren χ * β ren χ
F- ist als der beste der genannten Verdaulichkeitskoeffizienten su "betrachten, da dieser dem 7/ert des ganzen verdaulichen Proteinmaterials entspricht, d.h. verdauliches Rein-Protein wie auch. Polypeptide und Aminosäuren. Der Inhalt von PolypeptidenF- is considered to be the best of the digestibility coefficients mentioned, as this corresponds to the value of the whole digestible protein material corresponds to, i.e. digestible pure protein as well. Polypeptides and amino acids. The content of polypeptides
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und Aminosäuren wurde als Differenz zwischen totalem Boh-Protein und totalem Rein-Protein berechnet.and amino acids was calculated as the difference between total Boh protein and total pure protein.
Die Analyse ergab folgende Resultate:The analysis gave the following results:
Roh-Proteine Rein-Proteine Vert, Rein-Protein Roh-Protein + Rein-ProteinRaw Proteins Pure Proteins Vert, Pure Protein Raw protein + pure protein
Wie daraus ersichtlich, sind sämtliche Verdauüngslcoeffizienten in dem Material, das nach dem Verfahren, das in dieser Erfindung beschrieben ist (I), behandelt wurde, wesentlich besser als die Verdauungskoeffizienten im Kontrollmaterial (II).As can be seen from this, all digestion coefficients are in the material treated by the method described in this invention (I), much better than the digestion coefficients in the control material (II).
Beispiel 2Example 2
A. Magermilch wurde Säure zugesetzt, um den pH auf 3,5 zu justieren. Bei Zusatz von 10 g Lignosulphonsäure per Liter Magermilch erhielt man eine proteinhalt ige Ausfällung. Die Ausfällung (35 g per Liter) wurde durch Sedimentation auf ca. 80 g per Liter konzentriert. Der konzentrierte Schlamm wurde nach Stehenlassen in 48 Stunden analysiert.A. Acid was added to skimmed milk to adjust the pH to 3.5. With the addition of 10 g lignosulphonic acid per liter A protein-containing precipitate was obtained from skimmed milk. the Precipitation (35 g per liter) was concentrated to about 80 g per liter by sedimentation. The concentrated mud was analyzed after standing in 48 hours.
B. Das Material wurde auf gleiche Weise wie A hergestellt, jedoch mit dem Unterschied, daß der Schlamm im Wärmeschrank (60° in 44 Stunden) unmittelbar nach der Sedimentation getrocknet wurde.B. The material was prepared in the same way as A, but with the difference that the sludge in the heating cabinet (60 ° in 44 hours) was dried immediately after the sedimentation.
109841/0370 ' Ί ' 109841/0370 ' Ί '
C. Das Material wurde auf gleiche Weise wie A hergestellt, jedoch mit dem Unterschied, daß der pH im konzentrierten Schlamm auf 7,0 mit HaOH unmittelbar nach der Sedimaitation und vor dem Stehenlassen in 48 Stunden justiert wurde.C. The material was prepared in the same way as A, except that the pH in the concentrated sludge was adjusted to 7.0 with HaOH immediately after sedimentation and before standing in 48 hours.
D. Das Material wurde auf gleiche ϊ/eise wie C hergestellt, jedoch mit dem Unterschied, .daß nach der Einstellung des pH auf 7,0 der Schlamm im "i/ärmesehrank (6O0C in 44 Stunden) getrocknet wurde.D. The material was the same ϊ / else C as produced, but with the difference, .that after adjusting the pH to 7.0, the slurry in the "i / ärmesehrank (6O 0 C in 44 hours) was dried.
E. Zur vergleichenden Beurteilung wurde unbehandelte Magermilch angewandt.E. For the comparative assessment, untreated skimmed milk was used applied.
Proben der oben genannten Produkte wurden auf Roh-Proteine, Rein-Proteine und verdauliche Hein-Proteine analysiert.Samples of the above products were tested for crude proteins, Pure proteins and digestible Hein proteins analyzed.
Die Analyse gab folgende Resultate:The analysis gave the following results:
EABCDEABCD
Roh-Protein 1,81 1,75 66,75 10,94 68,83Crude protein 1.81 1.75 66.75 10.94 68.83
Rein-Protein 1,75 1,63 65,44 10,75 67,63Pure protein 1.75 1.63 65.44 10.75 67.63
Vert.Rein-Proteln 1,69 1,56 50,19 10,69 58,31 Roh-Protein-Rein-Protein Vert.Rein-Proteln 1.69 1.56 50.19 10.69 58.31 Crude protein-pure protein
Aus den Resultaten ist folgender Schluß zu ziehen:The following conclusion can be drawn from the results:
1. Wie ersichtlich, sind die Verdauungskoeffizienten für Produkt A schlechter als für1. As can be seen, the digestion coefficients for product A are worse than for
109841/0370109841/0370
PATFMTAMWXITP I V V .fc V» H *?PATFMTAMWXITP I V V .fc V »H *?
die Kontrolle (E). Die Verdauungskoeffizienten für Produkt C, bei dem der pH auf 7,0 justiert ist, zeigen jedoch keine Reduktion im Verhältnis zu den Verdauungsko effizient en der Kontrollgruppe. Daraus ist zu schließen, daß man eine Reduktion in der Verdaulichkeit "beim. Stehenlassen bei niederem pH erwarten muß,, während Stehenlassen bei pH 7,0 die Verdaulichkeit nicht reduziert.the control (E). However, the digestion coefficients for product C, in which the pH is adjusted to 7.0, do not show any Reduction in relation to the digestive coefficients of the control group. From this it can be concluded that there is a reduction in digestibility "when left standing at low pH expect does not have to reduce digestibility while standing at pH 7.0.
2. Es ist deutlich, daß die Trocknung an sich die Verdaulichkeit reduziert, da die getrockneten-Produkte (B und D) einen schlechteren Verdauungskoeffizienten haben als die entsprechenden ungetrockneten (A und C). Die Reduktion ist jedoch deutlich größer im Produkt B als in D, was seigt, daß die Trocknung im sauren Milieu in einer Reduktion der Verdaulichkeit resultiert.2. It is clear that the drying itself reduces the digestibility, since the dried products (B and D) have one have poorer digestive coefficients than the corresponding undried ones (A and C). The reduction is however significantly larger in product B than in D, which shows that the Drying in an acidic environment results in a reduction in digestibility.
Einer wässrigen Lösung aus Blutalbumin wurde Säure zugesetzt, um den pH auf 3*5 zu justieren. Die Proteine wurden mit Lignosulphonsäure gefällt, und die Fällung auszentrifugiert. Es wurden 10 kleinere Proben der Fällung ausgenommen und der pH auf jeweils 3,5, 5, 6, 6,5, 7, 7,5, 8, 8,5, 9 und 10 justiert. Die Proben wurden getrocknet, und die Verdaulichkeit durch eine Standard-Laboratorium-Methode mit Pepsin bestimmt.Acid was added to an aqueous solution of blood albumin to adjust the pH to 3 * 5. The proteins were made with lignosulphonic acid precipitated, and the precipitate centrifuged out. 10 smaller samples of the precipitation were removed and the pH adjusted to 3.5, 5, 6, 6.5, 7, 7.5, 8, 8.5, 9 and 10 respectively. The samples were dried and the digestibility determined by a standard laboratory method using pepsin.
Wie aus der anliegenden Kurve (Anlage l) hervorgeht, erhielt
man eine maximale Verdaulichkeit bei pH 8,5 mit reduzierter Verdaulichkeit auf der sauren, als auch auf der basischen Seite
dieses pH. Durch das Justieren des pH von 3,5 auf 8,5 vor der
Trocknung erhielt man eine Erhöhung der Verdaulichkeit von 151 Jt
auf 65 #.
KOB/IBiKKAs can be seen from the curve (Appendix 1), maximum digestibility was obtained at pH 8.5 with reduced digestibility on the acidic as well as on the basic side of this pH. Adjusting the pH from 3.5 to 8.5 before drying resulted in an increase in digestibility from 151 Jt to 65 #.
KOB / IBiKK
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Claims (1)
FOR SPECIÄLPRAEPARATER
Oslo 2 / Norwegen
Harbitzallee 3VS PHARMACY LABORATORY
FOR SPECIAL PREPARATORS
Oslo 2 / Norway
Harbitzallee 3
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
NO16060465 | 1965-11-23 |
Publications (2)
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DE1692544B2 DE1692544B2 (en) | 1974-08-29 |
Family
ID=19909352
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE19661692544 Pending DE1692544A1 (en) | 1965-11-23 | 1966-11-22 | Process to achieve higher digestibility and reduced denaturation of precipitated proteins from thin protein solutions |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE1692544A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6368657B1 (en) * | 2001-08-01 | 2002-04-09 | Rigel Technology Corporation | Precipitation recovery process for food waste sludge |
-
1966
- 1966-11-22 DE DE19661692544 patent/DE1692544A1/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6368657B1 (en) * | 2001-08-01 | 2002-04-09 | Rigel Technology Corporation | Precipitation recovery process for food waste sludge |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE1692544B2 (en) | 1974-08-29 |
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