DD211337A1 - IMPROVED METHOD FOR REMOVING PHENYL ALANINE FROM PROTEIN HYDROLYSATES BY MEANS OF ACTIVE CARBON - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein verbessertes Verfahren zur Entfernung von Phenylalanin aus Proteinhydrolysaten mittels Aktivkohle in verduennter stark saurer Loesung, wodurch das Keimwachstum weitgehend verhindert wird und hochwertige, wohlschmeckende und lagerstabile phenylalaninfreie Proteinhydrolysate in hoher Ausbeute gewonnen werden.The invention relates to an improved process for the removal of phenylalanine from protein hydrolyzates by means of activated carbon in highly acidic dilute solution, whereby the growth of germs is largely prevented and high-quality, tasty and storage-stable phenylalanine-free protein hydrolysates are obtained in high yield.

Description

Verbessertes Verfahren zur Entfernung von Phenylalanin aus Prоteinhydrolysaten mittels Aktivkohle Improved process for the removal of phenylalanine from protein hydrolyzates using activated charcoal

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Die Erfindung betrifft ein verbessertes Verfahren zur Entfernung vo;n Phenylalanin aus Gemischen natürlicher Aminosäuren aus Proteinmaterial, insbesondere, jedooh nicht ausschließlich, aus Milchproteinen, durch Hydrolyse dieses Materials hergestellt, mittels Aktivkohle in wäßriger, stark saurer Lösung·The invention relates to an improved process for the removal of phenylalanine from mixtures of natural amino acids from protein material, in particular, but not exclusively, from milk proteins produced by hydrolysis of this material by means of activated carbon in aqueous, strongly acidic solution.

Das Verfahren soll die Ausbeute sowie die Qualität und den йезсЬліаок der im Handel befindlichen Hydrolysate verbessern«The process should improve the yield as well as the quality and the йезсЬліаок of the commercially available hydrolyzates «

Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions

Ea ist bekannt, daß sioh Phenylalanin durch wiederholte Aktivkohlebehandlung bei einem pH-Wert von 5,0 weitgehend aus einer wäßrigen Hydrolysatlösung entfernen läßt (I. Stokov und H, Gelpel, DD 70096).Ea is known that it sioh phenylalanine by repeated charcoal treatment at pH 5.0 can be largely removed from an aqueous hydrolyzate solution (I. Stokov and H, Gelpel, DD 70096).

Das bisher bekannte Verfahren ist jedooh mit einem erheblichen Nachteil verbunden. So ist es unter Produktionsbedingungen schwierig, das Keimwachstum während der Kohiebehändlung wirksam einzuschränken. Durch den Bakterienstoffwechsel kommt es zu einem Aminosäureverlust sowie durch die gebildeten Metaboliten zu einer Verschlechterung der Qualität und des Ge-schmacks des Hydrolysates·The hitherto known method is, however, associated with a considerable disadvantage. Thus, under production conditions, it is difficult to effectively limit the growth of germs during the cohesive treatment. The bacterial metabolism leads to an amino acid loss as well as to a deterioration of the quality and the taste of the hydrolyzate due to the metabolites formed.

Yi.Yi.

Ziel der ErfindungObject of the invention

Das Ziel der Erfindung besteht darin, ein Verfahren zu entwiokeln, das ѳэ gestattet, ein phenylalaninfreies Aminosäuregemisch, geeignet zur Behandlung der Phenylketonurie, in höherer Ausbeute und besserer Qualität hinsichtlich der Geruchsund Geschmackseigenschaften herzustellen, als es naoh den bekannten Verfahren möglioh ist.The object of the invention is to develop a method which allows ѳ e to produce a phenylalanine-free amino acid mixture suitable for the treatment of phenylketonuria in higher yield and better quality in terms of odor and taste characteristics than is possible by the known methods.

Insbesondere sollten diejenigen negativen Gesohmacksbeeinträchtigungen vermieden werden, die durch bakterielle Einwirkung auf die Hydrolysatlösungen naoh bekannten Verfahren auftreten.In particular, those negative effects on the wicking caused by bacterial action on the hydrolyzate solutions according to known processes should be avoided.

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein rationell durchzuführendes Verfahren zur Entfernung von Phenylalanin aus Gemischen natürlicher Aminosäuren, welche duroh Hydrolyse von Proteinmaterial hergestellt wurden, zu offenbaren. Es wurde gefunden, daß man die Naohteile des bekannten Verfahrens vermeiden kann, wenn man die z. B. nach dem in der Patentschrift Nr. 70096 genannten Verfahren hergestellten Hydrolysatlösungen zunächst verdünnt, wiederholt mit Aktivkohle behandelt, bis die analytieoh bestimmte Phenylalaninkonzeatra— tion unter dem zulässigen Grenzwert liegt, und anschließend entweder mit einem stark sauren Kationenaustauscher (z. B. tfofatit KPS) und anschließender Elutioc mit 2,5 N wäßriger Ammoniaklösung das Aminosäuregemisch isoliert oder nach dem in o. g. Patentschrift genannten Verfahren durch Zugabe von Kalk und Abzentrifugieren des ausgefällten Calciumsulfates eine Aminosäurelb'sung gewinnt. Die wäßrigen Amino säure lösungen werden durch Vakuumdestillation zunächst aufkonzentriert und anschließend durch ein geeignetes Verfahren das Aminosäuregemisch als Feststoff gewonnen.It is an object of the present invention to disclose a rational method of removing phenylalanine from mixtures of natural amino acids produced by the hydrolysis of proteinaceous material. It has been found that one can avoid the Naohteile the known method, if the z. For example, first dilute the hydrolyzate solutions prepared according to the process mentioned in the patent specification No. 70096, treat repeatedly with activated charcoal until the analytically determined phenylalanine concentration is below the permissible limit, and then either with a strongly acidic cation exchanger (eg tfofatit KPS ) and then Elutioc with 2.5 N aqueous ammonia solution isolated the amino acid mixture or after the in above Patent method mentioned by the addition of lime and centrifuging the precipitated calcium sulfate an Aminosäurelb'sung wins. The aqueous amino acid solutions are first concentrated by vacuum distillation and then recovered by a suitable method, the amino acid mixture as a solid.

Überraschend wurde nun gefunden, daß sich das Phenylalanin aus einer stark sauren (z. B. 2,5 N Schwefelsäure, bei pH 0 bis 3, vorzugsweise pH 0 bis 1) Hydrolysenlösung durch wiederholte Aktivkohlebehandlung entfernen läßt, ohne daß sichSurprisingly, it has now been found that the phenylalanine can be removed from a strongly acidic (eg 2.5 N sulfuric acid, at pH 0 to 3, preferably pH 0 to 1) hydrolysis solution by repeated charcoal treatment without causing any

der prozentuale essentielle Aminosäureanteil im phenylalaninfreien Aminosäuregemisoh (-Feststoff) verringerte. Die benötigte Aktivkohlemenge reduzierte sich gegenüber dem bisherigen Stand der Teohnik auf die Hälfte.the percent essential amino acid portion in the phenylalanine-free amino acid germisoh (solid) decreased. The required amount of activated carbon was reduced by half compared to the previous level of tea production.

Gleichzeitig zeigte sich, daß die u. a. duroh die Aktivkohle eingeschleppten Keime in der stark sauren verdünnten Hydrolyselösung so stark im Wachstum eingeschränkt waren, daß die Lösung auch ohne antibakterielle Zusätze (Konservierungsmittel o. ä.) oder sonstige technische Maßnahmen oder Einrichtungen während der gesamten KohlungsPeriode und einer anschließenden technologisch bedingten kurzzeitigen (1 bis 2 Tage) Zwischenlagerung unzersetzt haltbar war· Durch die Verhinderung der bakteriellen Zersetzungen und durch die modifizierte Aufarbeitung der Hydrolysenlösung wird die Ausbeute gegenüber dem bisherigen Stand der Technik um 30 H> erhöht. Die Qualität, der Geschmack und die Lagerungsstabilität des Endproduktes werden wesentlich verbessert· Durch das erfindungsgemäße Verfahren ist es möglich, neben schwefelsauren Hydrolysenlösungen auch andere saure, vorzugsweise, Jedoch nicht ausschließlich, salzsaure Hydrolysenlösungen in ökonomischer Weise in phenylalaninfreie Hydrolysate zu überführen, wenn man die Isolierung des Aminosäuregemisches mit einem stark sauren Kationenaustauscher (z. B, Wofa— tit KPS) und anschließender Elution mit 2,5 N Ammoniaklösung durchführt und die erhaltenen wäßrigen Aminosäurelösungen anschließend durch ein geeignetes Verfahren in Feststoff überführt.At the same time, it was found that the germs entrained, inter alia, by the activated carbon in the strongly acidic dilute hydrolysis solution were so severely restricted in growth that the solution was also used without antibacterial additives (preservatives or the like) or other technical measures or devices during the entire carbonation period By preventing the bacterial decomposition and by the modified workup of the hydrolysis solution, the yield is increased by 30 H> compared to the prior art. The quality, the taste and the storage stability of the final product are substantially improved. By the method according to the invention it is possible to convert not only sulfuric acid hydrolysis solutions but also other acidic, preferably, but not exclusively, hydrochloric acid hydrolysis solutions into phenylalanine-free hydrolysates in an economical manner of the amino acid mixture with a strongly acidic cation exchanger (for example, Wofatit KPS) and subsequent elution with 2.5 N ammonia solution and then converting the resulting aqueous amino acid solutions into solid by a suitable method.

Ausführungsbeispielembodiment

10 kg Casein werden mit 30 1 Wasser und 10 kg konzentrierter Schwefelsäure entsprechend dem Verfahren der Patentschrift Nr. 70096 durch 20stündiges Kochen unter Rückfluß hydrolysiert. Es entstehen 43 1 dunkelbraune, trübe Hydrolysenlösung.10 kg of casein are hydrolyzed with 30 l of water and 10 kg of concentrated sulfuric acid according to the method of the patent no. 70096 by boiling for 20 hours under reflux. This gives 43 1 dark brown, turbid hydrolysis solution.

Die so gewonnene Hydrolysenlösung wird mit 86 1 Wasser verdünnt und mit 2,4 kg Aktivkohle eine Stunde bei 100 ⁰CThe hydrolysis solution thus obtained is diluted with 86 l of water and with 2.4 kg of activated carbon for one hour at 100 ⁰ C.

gerührt, abgekühlt auf 20 ⁰C, anschließend eine weitere Stunde gerührt. Danach wird die Aktivkohle abgetrennt und mit 2,5 1 Wasser nachgewaschen. Das Filtrat (einschließlich des Waschwassers) wird noch 5mal mit je 1,2 kg Aktivkohle entsprechend vorstehender Vorschrift behandelt (halbe Menge Wasser zum Nachwasohen verwenden)· Nach jeder Kohlebehandlung (beginnend nach der 3. Kohlung) wird der PhenylalanIngehalt analytisch bestimmt. Wenn die Phenylalaninkonzentration unter dem zulässigen Grenzwert liegt, wird die Kohlebehandlung abgebrochen und aus der phenylalaninfreien Hydrolysenlösung entweder mit einem stark sauren Kationenaustauscher (s. B. Wofatit KPS) und anschließender Elution mit 2,5 N wäßriger Ammoniaklösung das Aminosäuregemisch aus der Hydrolysenlösung isoliert oder nach dem in der Patentschrift Nr. 70096 genannten Verfahren durch Zugabe von Kalk und Abzentrifugieren des ausgefällten Calciumsulfates eine Aminosäurelösung gewonnen. Die wäßrigen Aminosäurelösungen werden durch Vakuumdestillation zunächst aufkonzentriert, und anschließend wird durch ein geeignetes Verfahren das AmlDosäuregemisch als Feststoff gewonnenstirred, cooled to 20 ⁰ C, then stirred for a further hour. Thereafter, the activated carbon is separated and washed with 2.5 1 of water. The filtrate (including the wash water) is treated 5 times with 1.2 kg activated charcoal in accordance with the above procedure (half the amount of water used for Nachwasohen) · After each coal treatment (starting after the 3rd Kohlung) the PhenylalanIngehalt is determined analytically. If the phenylalanine concentration is below the permissible limit, the coal treatment is terminated and the amino acid mixture is isolated from the hydrolysis solution or from the phenylalanine-free hydrolysis solution either with a strongly acidic cation exchanger (see B. Wofatit KPS) and subsequent elution with 2.5 N aqueous ammonia solution obtained by adding lime and centrifuging off the precipitated calcium sulfate, an amino acid solution in the method mentioned in the patent No. 70096. The aqueous amino acid solutions are first concentrated by vacuum distillation, and then the AmlDosäuregemisch is recovered as a solid by a suitable method

Die Ausbeute beträgt 4 kg Aminosäuregemisch (Feststoff). The yield is 4 kg of amino acid mixture (solid).

Claims (1)

Erf indungsanspruohErfindungsanspruoh Verfahren zur Herstellung eines, hochwertigen, wohlschmeckenden und lagerungsstabilen phenylalaninfreien Aminosäuregemisches unter weitgehender Verhinderung des Keimwachsturns, gekennzeichnet dadurch, daß eine nach bekannten Verfahren aus Proteinmaterial hergestellte stark saure (pH 0 bis 3, vorzugsweise pH 0 bis 1) AminosäuregemischlösuDg durch Verdünnen mit Wasser und anschließender wiederholter Behandlung mit Aktivkohle ohne Verringerung des essentiellen Aminosäureanteils vom Phenylalanin befreit wird.A process for the preparation of a high quality, tasty and storage stable phenylalanine free amino acid mixture, while substantially preventing germ growth, characterized in that a strongly acidic (pH 0 to 3, preferably pH 0 to 1) amino acid mixture solution prepared by known methods from protein material is prepared by dilution with water followed by Repeated treatment with activated charcoal without reduction of the essential amino acid portion of the phenylalanine is freed.