DE898946C

DE898946C - Verfahren zur Herstellung kuenstlicher, geformter Gebilde aus Erdnussproteinen

Info

Publication number: DE898946C
Application number: DEI3040D
Authority: DE
Inventors: Andrew Mclean
Original assignee: Imperial Chemical Industries Ltd
Current assignee: Imperial Chemical Industries Ltd
Priority date: 1938-02-16
Filing date: 1939-02-15
Publication date: 1953-12-07
Also published as: US2230624A; FR850388A; NL52770C; GB513896A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf die Extraktion von Proteinstoffen aus Erdnüssen (Arachis Hypogaea). Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf ein verbessertes Verfahren zur Extraktion von Proteinstoffen aus dem Rückstand, der verbleibt, nachdem das natürliche Öl durch Extraktion oder Auspressen aus Erdnüssen entfernt worden ist.

Es wurden an sich schon, beispielsweise in der britischen Patentschrift 467 704, Verfahren zur Herstellung von geformten Gebilden aus pflanzlichem Protein beschrieben. Bei diesen bekannten Verfahren wird das Rohmaterial, beispielsweise die Erdnüsse, zunächst einer Behandlung unterworfen, um das öl zu entfernen, und dann mit einem Lösungsmittel für das Protein extrahiert. Der nicht gelöste Rückstand wird abgeschieden und das Protein aus dem Extrakt ausgefällt, dann in einem geeigneten Lösungsmittel, beispielsweise einer wäßrigen Harnstofflösung, aufgelöst, die danach versponnen oder in anderer Weise geformt und schließlich einer Behandlung in einem Fällbad unterworfen wird.

Wenn irgendeins der bisher bekannten Verfahren für die alkalische Extraktion von in Saatmaterial enthaltenem Protein für die Behandlung von Erdnußmehl angewandt wird, so werden stark gefärbte Lösungen erhalten, aus denen das Protein nicht in dem erwünschten ungefärbten Zustand erhalten werden kann. Diese schädliche Farbe ist auf die bräunlichrote Farbe der Samenhülle der Nuß

zurückzuführen. Aus diesem Grunde konnte bisher ein Protein mit geeigneter geringer Färbung, wie es zur Herstellung von Produkten, wie Fäden und Filme, Anwendung finden kann, nur durch Behandlung von geschälten Nüssen erhalten werden, d. h. von Nüssen, bei denen die Samenhüllen mechanisch entfernt worden sind.

Ein Merkmal der Erfindung besteht nunmehr darin, daß ein Verfahren für die alkalische ίο Extraktion des Proteins aus Erdnüssen vorgeschlagen wird, mit dem das aus ungeschälten Nüssen entstehende mehlige oder flockenförmige Material verarbeitet werden kann. Das dabei erhaltene Protein weist verbesserte Eigenschaften auf, so daß es sich ganz besonders zur Herstellung von Fäden z. B. durch Naßspinnverfahren eignet. Gemäß der Erfindung wird bei der Extraktion von Protein aus gemahlenen Erdnüssen in der Weise vorgegangen, daß unter Umrühren einer wäßrigen Suspension von feinverteilten nicht geschälten Erdnüssen eine wäßrige Lösung eines alkalischen Stoffes in der Weise hinzugefügt wird, daß der p_H-Wert der Mischung 8,5 nicht überschreitet und schließlich einen Wert annimmt, der zwischen 8,0 und 8,5 liegt. Dann wird der unlösliche Anteil von der wäßrigen Lösung abgetrennt und das gelöste Protein beispielsweise durch Ansäuern der Lösung gewonnen.

Geeignete alkalische Stoffe, die gemäß der Erfindung Anwendung finden können, sind milde oder kaustische Alkalien, wie Natriumcarbonat, -hydroxyd oder Ammoniak, und stark alkalische Salze, wie Natriumsulfid.

Wenn alkalische Erden zur Einstellung des gewünschten p^-Wertes in der Mischung verwendet werden, so bleibt eine gewisse Menge des Proteins ungelöst, die in wäßrigem Natriumhydroxyd des gleichen pfj-Wertes löslich sein würde.

Da aufeinanderfolgende zu verarbeitende Mengen des Erdnußmehles unter Umständen etwas verschiedene Mengen von Alkalien benötigen, um die Alkalität der Suspension auf den gewünschten p_H-Wert zu bringen, wird zweckmäßig das Alkali in kleinen Mengen hinzugefügt, und die dabei auftretenden Änderungen in der Alkalität der Lösung werden durch einen geeigneten Indikator angezeigt, wie er bei der Titration einer undurchsichtigen Flüssigkeit üblich ist. Die folgenden Indikatoren zeigen eine Farbänderung innerhalb des p_H-Bereiches an, der gemäß der Erfindung in Frage kommt:

Neutralrot, Rot in Gelb p_H-Wert 6,8 bis 8,0

m-Nitrophenol, farblos in Gelb - 6,8 - 8,2

Phenolrot, Gelb in Rot - 6,9 - 8,4

a-Naphtholphthalein, Rosa in

Grünlichblau - 7,4 - 8,7

Kresolrot, Gelb in Rot - 7,2 - 8,8

Thymolblau, Gelb in Blau... - 8,0 - 9,6

Phenolphthalein, farblos in Rot - 8,1 - 10,0

Lackmus, Rot in Blau - 5,0 - 8,0

Es kann auch eine Mischung von Indikatoren, beispielsweise eine Mischung sogenannter Universal-

■ Indikatoren, angewandt werden, um die Änderung in der Alkalität der Lösung zu verfolgen. Es kann auch ein Indikator, wie Phenolrot oder Kresolrot, verwandt werden, um den Endzustand der Extraktion festzustellen, und zwar in "Verbindung mit einem stärker sauren Indikator, wie Lackmus oder Bromthymolblau, die bei einem p_H-Wert von 6,0 bis 7,6 von Gelb in Rot übergehen. Hierdurch wird genau angezeigt, wenn der saure Stoff in dem Nußmehl sich der Erschöpfung nähert.

Wenn die Mischung· eine genügende Zeit lang bei der gewünschten Alkalität gehalten worden ist, um eine im wesentlichen vollkommene Extraktion des löslichen Proteins bei dieser Alkalität zu bewirken, kann die Mischung absitzen gelassen oder zentrifugiert werden, um den suspendierten Anteil zu entfernen. Der unlösliche Anteil kann mit Wasser aufgerührt und nochmals zentrifugiert werden, wobei diese Waschflüssigkeiiten der Hauptlösung hinzugefügt werden. Diese Flüssigkeiten können dann geklärt werden, beispielsweise durch Behandlung in einer hochtourigen Zentrifuge. Das lösliehe Protein wird durch Ansäuern der Extraktionsflüssigkeit ausgefällt.

Das auf diese Weise isolierte Protein ist frei von irgendwelcher unerwünschten Färbung und löst sich in geeigneten Lösungsmitteln, wie konzentrierte wäßrige Harnstofflösungen, auf, um Spinnlösungen zu bilden, aus denen durch Naßspinnverfähren Gebilde hergestellt werden, die ein ausgezeichnetes Aussehen und ausgezeichnete physikalische Eigenschaften besitzen.

In den folgenden Beispielen sind einige Ausführungsformen der Erfindung angegeben, worin die Teile Gewichtsteile sind.

Beispiel 1 _10Q

200 Teile Erdnußmehl aus ungeschälten Erdnüssen werden kräftig 5 bis 10 Minuten mit 3500 Teilen Wasser von 20⁰ verrührt. Darauf werden 350 Teile einer i,2%igen Lösung von Natriumsulfid innerhalb eines Zeitraumes von 14 Minuten zugegeben. Während dieser Zugabe entsteht Schwefelwasserstoff, und die Mischung beeinflußt die Farbe von rotem Lackmus nicht wesentlich. Durch weitere Hinzufügung von Natriumsulfidlösung erfolgt jedoch ein Ansteigen des p_H-Wertes, und die Geschwindigkeit der Alkalizugabe wird daher verringert. Nach Verlauf von 30 Minuten sind 170 Teile Natriumsulfidlösung hinzugefügt worden, und der p_H-Wert der Lösung hat sich auf etwa 8,0 bis 8,5 eingestellt. Mit dem Umrühren wird eine weitere Stunde fortgefahren, wobei nach Verlauf dieser Zeit die Extraktion nahezu vollkommen durchgeführt wird. Die Mischung wird dann zentrifugiert und ergibt eine gelbgrün fluoreszierende Lösung mit einem p_H-Wert von 8,0. Dann wird Schwefeldioxyd bei Raumtemperatur unter Umrühren eingeleitet, bis der p_H-Wert auf 4,8 sinkt, wodurch ein vollkommen weißer Niederschlag von Protein entsteht. Dieser Niederschlag wird absitzen gelassen, zentrifugiert, gewaschen und getrocknet. Auf diese Weise werden 84 Teile

lufttrockenes Protein in Form eines weißen Pulvers erhalten. Das Pulver löst sich leicht in konzentrierter wäßriger Harnstofflösung auf, wobei eine fast farblose Lösung entsteht, die zu Fäden ausgezeichneter Qualität versponnen werden kann.

Beispiel 2

200 Teile Erdnußmehl von ungeschälten Nüssen werden kräftig mit 3500 Teilen Wasser von 20⁰ in der im 'Beispiel 1 angegebenen Weise verrührt. 150 Teile einer i,2°/oigen Lösung von Natriumhydroxyd in Wasser werden dann innerhalb eines Zeitraumes von 20 Minuten hinzugefügt, wobei die Mischung umgerührt wird. Am Schluß dieser Arbeitsweise besitzt die Lösung einen p_H-Wert von ungefähr 8,0 bis 8,5. Dann wird 1 Stunde lang weitergerührt. Nach der Klärung hat die Lösung einen p_H-Wert von 8,3 angenommen und ist vollkommen frei von irgendwelcher unerwünschten

so Färbung, Durch die (Lösung wird dann Schwefeldioxyd hindurchgeleitet, bis der p_H-Wert 4,5 beträgt, und der dabei entstehende weiße Niederschlag von Protein wird in der im Beispiel 1 angegebenen Weise aufgearbeitet. Das trockne, in einer Menge von 84 Gewichtsteilen erhaltene Produkt besitzt eine weiße Farbe und ergibt eine fast vollkommen farblose Lösung in konzentriertem wäßrigen Harnstoff, die beim Stehenlassen ungewöhnlich viskos wird, bevor sie gelatiniert. Die Lösung kann zu Fäden ausgezeichneter Qualitat versponnen werden.

Claims

Patentanspruch:

Verfahren zur Herstellung künstlicher, geformier Gebilde, wie Fäden oder Filme, aus Erdnußproteinen, dadurch gekennzeichnet, daß ein Erdnußprotein '.als Aufbaustoff verwendet wird, welches man aus in Wasser fein suspendierten, von ihrem ölgehalt durch Extrahieren oder Auspressen befreiten ungeschälten Erdnüssen durch so geregelten Zusatz einer verdünnten wäßrigen Lösung eines schwach oder stark alkalischen Stoffes, wie Ätznatron oder Soda, oder eines stark alkalischen Salzes, wie Natriumsulfid, unter Umrühren herausgelöst hat, daß der p_H-Wert der Suspension 8,5 nicht überschreitet und schließlich zwischen 8,0 und 8,5 liegt, worauf man das in Lösung befindliche Protein von dem ungelöst gebliebenen Rückstand abgeschieden und schließlich durch Ansäuern der Lösung gewonnen hat.

Angezogene Druckischrif ten:
Französische Patentschrift Nr. 812474;
britische Patentschrift Nr. 467 704.

@ 5647 11.53