PL24246B1 - Sposób wytwarzania produktów organicznych zawierajacych czynny tlen i sluzacych da bielenia materialów organicznych. - Google Patents

Description

Wynalaizek niniejszy dotyczy; utleniania produktów organicznych w obecnosci ma¬ terialu enzymowego.Produkty utleniania wytworzone tym sposobem sluza do bielenia np. ciasta, ole¬ jów, tluszczów, wosków i innych produk¬ tów spozywczych.Wedlug wynalazku niniejsizego prze¬ prowadza sie utlenianie kwasów tluszczo¬ wych lub ich estrów przez zetkniecie tych zwiazków lub ich mieszanin z gazami, za¬ wierajacymi wolny tlen, w obecnosci ma¬ terialu enzymowego powodujacego katali¬ tyczne utlenienie takich mieszanin.Ilosc czynnego tlenu! w utlenionym pro¬ dukcie organicznym mozna okreslic iloscio¬ wo liczba czasteczek M nadtlenku wodoru równowazna 1000 g materialu organicznego albo liczba gramów nadtlenku wodoru równowazna 100 g materialu organicznego'* Wartosci M wyrazono w sposób wedlug przykladu pierwszego.Okazalo sie, ze im dluzej trwa trakto¬ wanie pewnych zwiazków organicznych powietrzem, tlenem lub ozonem, tym wiek¬ sza jest wartosc M otrzymanych produk¬ tów. Wartosc te mozna równiez zwiekszyc przez dodanie materialu enzymowego, O- kazalo sie, ze pewne materialy enzymowe w danych warunkach wykazuja duzy wplyw katalityczny, W celu osiagniecia jak najwiekszej ilosci czynnego tlenu w materiale utlenianym np, powietrzem, jako zródlem tlenu, nalezy material ptrzeznacizo- ny do utlenienia stale zasilac duza iloscia powietrza, tak aby stykalo sie ono w danejjftcboifce £*i0ti t mu&me w.jwieksza po¬ wierzchnia obrabianego materialu organicz¬ nego.Jako zródlo materialu enzymowego za¬ wierajacego peroksydaize,, oksydaze, kata- laze lub perhydraze mwzna stosowac ma¬ terialy rozmaite. Naprzyklad maka z ziarn soi okazala sie niedrogim i odpowiednim materialem. Mozna równiez stosowac i in¬ ne rosliny straczkowe, np. groch zólty oraz bób albo ich mieszaniny. Zamiast calych nasion albo ma$& /naziaa^slocoi^ac z powo* dzeniem ich wyciagi, ewentualnie po ich sklarowaniu. Make z bobu lub nariona na¬ lezy przygotowac tak, feizdby zachowac w nich zawartosc enzymu.W celu otrzymania wyciagu z ziarn soi ziarna te w calosci przemywa sie i moczy w nadmiarze (2 — 3-krotnej ilosci \w po¬ równaniu z iloscia ziarn) ziimnej wody, naj- lepiej wody z lodem, w ciagu 6 — 16 go¬ dzin, czasami nawet dluzej. Wymoczone ziarna rozciera -sie mialko, aby uimozliwic jak najdokladniejsze wylugowanie enzy¬ mów za pomoca wody, jednak bez zatyka¬ nia porów saczka stosowanego do obdzie¬ lania stalej pozostalosci od cieczy. Okolo 2000 czesci wagowych roztartych wymo¬ czonych ziaam zanurza sie w dkofo 65®G czescia/ck wajgorwych zimnej wytlacza ma -w odpowiednich urzadzeniach po kilku minutach moczenia, pczy czym drrymuje sie mleczoy wyciag. Okolo 20 czesci wagowych chlorku wapniowego rozpuszcza *ie w wodzie i mieszajac doda¬ je ido' maleka z ziarn soi. Po starannym wy- ameszamra pozostawia sie mieszanine w opokaja iisi przeciag kilkn godizm. Sklaro¬ wania ciecz dekaautuje sie i przesacza.Stezeaaie wyciagu mozna zmieniac, na¬ lezy tyiko dhac o< usuniecie calej ilosci ka¬ zeiny isojowej straconej] za pomoca chlorfcm wapniow»^( Lapsze wyniki otrzymuje sie stesnjac wyciagi e mozliwie duzym steze¬ niu enzymów iitlesmajjapyck.Jak zaznaczono powyzej, mozna w pro¬ cesie niniejszym stosowac nies-klarowaiiy wyciag z ziarn soi albo mleko ziarn soi; w tym przypadku pomija sie traktowanie chlorkiem wapniowym. Zastosowanie mle¬ ka utrudnia jednak wydzielenie stosunko¬ wo czystego produktu utlenienia.Bób i groch, jako zródlo enzymów utle- ftiajacych, posiadaja pewna wyzszosc wo¬ lec ziarn soi, poniewaz nie zawieraja protein i gum stanowiacych szkodliwe skladniki mleka sojowego. Dzeki temu pro¬ ces ekstrakcji jest znacznie uproszczony i otrzymuje sie bardziej stezone wyciagi.Wyciag z ziarn Jwdbu otrzymuje sie jak miej: 500 czesci wagowych ziarn bobu mo¬ czy sie okolo 16 godzin w okolo 2000 czesci wagowych zimnej wody. Wymoczony hób rozciera sie, po czym zainurza *sie ;go w wo¬ dzie pozostalej po moczeniu. "Wyciag od¬ dziela sie od miazgi przez dekantacje, sa¬ czenie lub odwirowanie.Kwasy tluszczowe albo ich estry daja sie latwo ttftlemiac za pomoca miniefjisreigp sposobu i stanowia odpowiednie srodki bielace. Olejie zwierzece lub roslinne albo tluszcze nadaja sie db tego celu. Mozna poddawac utlenieniu np. oleje z ziarn kar kaoiwych, olej z ziarn nasienia bawelny, olej kAjrytóatty, -olej makmry* »aslo, s&oalec, ttlaasacze mmd^mme lub oleje i kwasy tluszczowe albo estry zawarte wt ^spaBaflaiamych olejadk i tibszjczach. Jako materialy wyjsciowe do niniejszego pir^ cesu odpowiednie sa handiowe fatodkS kwasu olejowego. Jako znóullo tleawi moz¬ na stosowac powietrze, czysty tlen lub ozon, tlen limb ozon rozcienczony powie- irzeim, azotem lub innym obojetnym gausei* oraz takie zwiazki, jalk nt-dtLemuek wodom.Tlen wydziela fcie pod wplywem katala^f sawaHteg zwytk w pemmych zródlach zymów tttien«qacych. Zamiast pom«*c poieszaioine mieszadlem mechaBlcznym moz¬ na uedsmieczniac mie&ranie za pomoca z&m zawierajacego tlen.Utleniaraie zwiazków orgamcznych &r - 2 -zem zawierajacym wolny tlen mozna prze¬ prowadzac pod cisnieniem atmosferycz¬ nym Lub wyzszym od atmosferycznego.Stosowanie wyzszych cisnien fest rzecza korzystna, zwlaszcza przy uzyciu wiekszych stezeni tlenu.Równiez podniesienie temperatury do temperatury okolo 50°C wplywa korzyst¬ nie na utlenianie w obecnosci enzymów.Ponizsze przyklady wyjasniaja sposób wytwarzania produktów utlenienia nada¬ jacych sie do bielenia materialów organicz¬ nych.Przyklad I. Mieszaninie zlozona w przyblizeniu z 300 czesci wagowych oleja bawelnianego czesciowo uwodornionego (wykazujacego poczatkowo wartosc M równa 0^0095") oraz z zawiesiny 90 czesci wagowych maki sojowej,, zawiera japej en¬ zymy, w okolo 360 czesciach wagowych wo¬ dy poddaje sie dzialaniu gazu, zawieraja¬ cego wolny tlen, przy energicznym miesza¬ niu w ciagu okolo 4 godlzm w temperaturze 48r8° — tiOPC. Material tluszczowy oddzie¬ la sie od irmych-skladników mieszaniny przez odwirowanie lub ekstrakcje odpo¬ wiednimi rozpuszczalnikami.Próbka produktu utlenionego enzyma¬ tycznie i wydzielonego przez odwirowanie wykazywala wartosc M równa 0,16?6.Próbka produktu wydzielonego przez eks¬ trakcje etemn etylowym lub naftowym i ogrzewanie do sucha az do osiagniecia temperatury okolo 104,^C wykazywala wartosc M = 0,1503. Te róznice w warto¬ sciach M nalezy przypisac pod^wyzszonej temperaturze stosowanej do suszenia wy¬ ciagnietego produktu. Róznica jest bardzo nieznaczna i wykazuje, ze produkt utle¬ nienia enzymatycznego jest trwaly.Przyklad II. Okolo 138 czesci wago¬ wych oleju kukurydzianego miesza sie z zawiesina okolo 40 czesci wagowych maki sojowej w 200 czesciach wagowych wody.Do tej mieszaniny dodtiuje sie okolo 3 czesci wagowych 40%-owego madldedkn wodoru.Cala mieszanine poddaje «te dzialaniu <$a- za, zawierajacego wolny tlen, wciagu oko¬ lo 45 minut. Z otrzymanej mieszaniny wy¬ dziela sie nastepnie kazeine przez koagu¬ lacje albo zmniejszenie lub zupelne podbar¬ wienie jcj zdolnosci pecznienia. Dodaje sie w tym celu kilka czesci wagowych 40%- owego aldehydu mrówkowego i ogrzewa mieszanine do wrzenia. Po ostygnie¬ ciu mieszaniny wytwarzaja sie dwie warstwy. Górna warstwe usuwa sie i uwal¬ nia od zawartej w niej wody przez odwi¬ rowanie, a nastepnie wysala «ie z niej olej utleniony. Olej dekantuje sie, pozostalosc zas poddaje sie odwirowaniui wytloczeniu.Próbka otrzymanego oleju wykazywala wartosc M =" 0,1654, oo dowodzi, ze nad¬ tlenek wodoru przyspiesza utlenienie en¬ zymatyczne. Po 45-ciu minjuftach dzialania gazu zawierajacego wolny tlen otrzymuje sie wieksza wartosc M, niz po 240 minutach przewietrzania w przykladzie L W przy- kladze II okazalo -sie, ze mozna stosowac aldehyd mrówkowy jako srodek koatfullt- jacy proteiny.Korzystnie jesl stosowac majke sojowa w ilosci równej 16 — 30% ilosci elejus.Ilosc materialu enzymowege w mieszani¬ nie mozna zmieniac w szerokich Iranic&ch zalezni® od sprawnosci urzadzen stosowa¬ nych do mieszania lub przetlaczania £azów oraz stopnia utlenienia dajapetfo •sie osia¬ gnac w danych warunkach. Ilosci imych stosowanych materialów mozna równiez zmieniac w szerokich granicach.Przyklad III. Okolo 1 380 czesci wa¬ gowych oleju kukurydzianego, najlepiej rafinowanego, oraz wokolo 3000 -czesci wa¬ gowych wyciagu z ziara isoi p«ygo4ow»ae- dzialaniu tlenu w ciagu okolo 4 i pól go¬ dzin wprowadzajac do imiesizaniny mata ilosc czystego tlenu. Wytworzony material zostawia sie w spokoju przez krótki czas az do wytworzenia 2 wansfcw. W*a*»ta«e górna usuwa sie, uwaima od wody praezodwirowanie lub dekantacje i poddaje dzia¬ laniu tleou w ciagu okolo 4 godzin w; tem¬ peraturze 48° do 55°C i w obecnosci okolo 4000 czesci wagowych wyciagu ze swiezych ziam soi, przy doprowadlzaniu umiarkowa¬ nych ilosci czystego tlenu. Material tlusz¬ czowy utleniony enzymatycznie mozna wydzielic z mieszaniny w nastepujacy spo¬ sób. Mieszanine pozostawia sie w spokoju (w razie potrzeby po dodaniu malej ilosci aldehydu mrówkowego w wodnym roztwo¬ rze), aby przyspieszyc rozdzielenie sie jej na dwie warstwy. Warstwe górna oddziela sie nastepnie od warstwy dolnej i poddaje ja dzialaniu zmniejszonego cisnienia w celu usuniecia gazu (powietrza albo tlenu) roz¬ proszonego w calym materiale. Material wolny od gazu odwirowuje sie w celu wy¬ dzielenia wody z materialu olejowego i proteinowego. Olej oddziela sie od protein przez Wysolemie, a nastepnie dekantacje lub odwirowanie i wytloczenie pozostalosci w prasie hydraulicznej lub za pomoca plótna filtracyjnego.Próbka wytworzonego produktu wyka¬ zywala wartosc M = 0,50. Olej ten mozna Oczyscic przez odwirowanie, ogrzanie na lazni wodnej, a nastepnie wysuszenie w prózni. Próbka oleju oczyszczonego wyka¬ zywala wartosc M = 0,44.Przyklad IV. Okolo 500 czesci wago¬ wych wyciagu z ziarn bobu przygotowane¬ go w opisany sposób miesza sie z okolo 138 czesciami wagowymi oleju kukurydzianego i mieszanine poddaje sie dzialaniu tlenu w temperaturze 43° — 49°C w ciagu okolo 2 godzin. Podiczas drugiej godziny przepu¬ szcza sie przez emulsje czysty tlen. Dzieki temu, ze wyciag z ziarn bobu zawiera tylko nieznaczna ilosc substancji sluzowatych, w przeciwienstwie do wyciagu z ziarn soi, mieszanina pieni sie slabo. Ulatwia to znacznie wydzielenie traktowanego oleju.Po dbdaniiu bardzo malej ilosci rozcienczo¬ nego aldehydu mrówkowego ogrzewa sie cala mieszanine do wrzenia, nastepnie od¬ wirowuje, wysala olej z górnej warstwy,, wreszcie wytlacza ciecz z pozostalej mie¬ szaniny. Próbka otrzymanego w ten sposób przezroczystego oleju wykazywala wartosc M = 0,225.Przyklad V. Okolo 360 czesci wago¬ wych oleju sojowego, 360 czesci wagowych wody i 150 czesci wagowych maki sojowej miesza sie i poddaje dzialaniu tlenu. Jezeli w czasie utleniania mieszanina staje sie zbyt gesta, to dodaje sie wody. Pod koniec 4-ogodzinnego utleniania dodaje sie do mieszaniny okolo 400 czesci wagowych wo¬ dy i 30 czesci wagowych swiezej maki sojo¬ wej, aby otrzymac konsystencje gestej smietany. Utlenianie prowadzi sie dalej i utrzymuje te konsystencje dodajac od cza¬ su do czasu wody albo swiezej maki sojo¬ wej, np. co dwie godziny. Wreszcie olej sojowy klaruje sie i oczyszcza. Pod koniec 14 godzin utleniania próbka "oleju wykazy¬ wala wartosc M = 0,5074.W (powyzszych przykladach oprócz maki sojowej albo wyciagu sojowego moz¬ na do mieszaniny dodawac rozdrobnionych nasion sezamowych. Powoduje to wzrost wartosci M. Naprzyklad utlenianie miesza¬ niny zawierajacej 300 czesci wagowych tluszczu, 360 czesci wagowych wody, 150 czesci wagowych maki sojowej i 60 czesci wagowych rozdrobnionych ziarn sezamo¬ wych] dalo po 4 godzinach produkt wyka- zujacy wartosc Af w przyblizeniu o 7% wyzsza od wartosci otrzymanej bez uzycia nasion sezamowych po 7-ogodzinnym utle¬ nianiu.Przy wytwarzaniu produktów utleniania enzymatycznego zauwazono pewne cha¬ rakterystyczne wlasciwosci tych produk¬ tów. Utlenianie enzymatyczne olejów i tluszczów np. nie zmienia dostrzegalnie ich konsystencji. Gotowanie produktów utle¬ nionych enzymatycznie w wodzie w ciagu kilku godzin nie niszczy efektów utlenia¬ nia, chociaz ogrzewanie do temperatury wrzenia w ciagu dluzszego czasu wplywa — 4 —ujemnie. Ogrzewanie roztworów tluszczów, utlenionych enzymatycznie, w rozpuszczal¬ nikach organicznych, np. w eterze nafto¬ wym lub etylowym, do osiagniecia tempe¬ ratury 104°C, az do odparowania rozpu¬ szczalnika wplywa tylko nieznacznie na ich wartosc M. PL

Claims (4)

1. Zastrzezenia patentowe. 1. Sposób wytwarzania produktów or¬ ganicznych zawierajacych czynny tlen i sluzacych do bielenia materialów organicz¬ nych, znamienny tym, ze kwasy tluszczowe lub estry kwasów tluszczowych pochodza¬ ce z olejów roslinnych lub zwierzecych al¬ bo tluszczów poddaje sie dzialaniu gazów, zawierajacych wolny tlen, w obecnosci materialu enzymowego zawierajacego en¬ zymy utleniajace typu spotykanego np. w ziarnach soi, bobu lub grochu.
2. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tymj, ze material tluszczowy ót&t itnaterial enzyimowy rozprasza sie w srodowisku cieklym, najlepiej w wodzie, i otrzymana emulsje poddaje sie dzialaniu gazu zawie¬ rajacego wolny tlen, po czym material utleniony za pomoca enzymu oddziela nia od pozostalej mieszaniny.
3. 3. Sposób wedlug zastrz;. 2, znamienny tym, ze podczas dzialania tlenu do miesza¬ niny wprowadza sie ciagle nowe ilosci ma¬ terialu enzymowego w celu przyspieszenia procesu utleniania materialu tluszczowego,
4. 4. Sposób wedlug zastrz. 1 — 3, zna¬ mienny tym, ze do mieszaniny lub zawiesi¬ ny materialu tluszczowego i materialu en¬ zymowego dodaje sie niewielka ilosc nad¬ tlenku nieorganicznego oraz poddaje sie ja dzialaniu gazów zawierajacych wolny tlen. J. R. S h o r t M i 11 i n g Company. Zastepca: L Myszczynski, rzecznik patentowy, Druk L. Boguslawskiego i Skz Warszawa. PL