DE1807937A1

DE1807937A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Behandlung von Papayalatex und das dabei erhaltene Produkt

Info

Publication number: DE1807937A1
Application number: DE19681807937
Authority: DE
Inventors: Boudart Roger Leon
Original assignee: BOUDART ROGER LEON
Current assignee: BOUDART ROGER LEON
Priority date: 1967-11-10
Filing date: 1968-11-08
Publication date: 1969-07-03
Also published as: FR1591368A; IT1034008B; BE723613A; US3694315A; GB1196760A; MX3032E

Description

DR. MOLLER-BOR£ · DIPL-ING. GRALFa DR. MANITZ · DR. DEUFEL

8 MÖNCHEN 22, R0BERT-K0CH-8TR. 1

TELEFON 22 5110

U/H - B 624 8. NOV, 1908

Roger Leon BOUTMBS, !zelles, Belgien

Verfahren und Vorrichtung zur Behandlung von Papayalatex und das dabei erhaltene Produkt·

Priotität: Großbritannien vom lOotfovember 1967 Hr, 51 232/67

Die Erfindung "betrifft ein Verfahren zur Behandlung von Latex, der auB Papayafrliohten (Carica papaya) gewonnen ist, sur Erzielung von Papain, eine dazu geeignete Vorrichtung und dae dabei erhaltene Produkt·

Bis j et et wird der aus Papaya gewonnene Latex am Gewinnungsort, beispielsweise auf Sieben, bei umgebungstemperatur oder auch duroh örtliches Erwärmen getrocknet. Nach dem Trocknen liegt der Latex in Form von Surnern vor und wird zum Ort der Eaffinierung befördert, wo er nach verschiedenen Arbeitsweisen behandelt wird, um Papain zu erhalten. Diese Art der Aufbereitung zeigt verschiedene Nachteile, hauptsächlich denjenigen, daß,ausgehend von einer gegebenen Latexmenge dip Menge des erhaltenen Papaine ziemlich gering ist und auch

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die proteolytischa Aktivität des letzteren recht schwach isto

Ziel der Erfindung ist die Beseitigung dieser Nachteile und die Erzielung eines Verfahrens₅ das es gestattet, am Ort der Gewinnung des latax und bei einer der gegebenen Latexmenge eine Papainmenge zu erhalten, die deutlich höher ist als sie nach den Üblichen Arbeitsweise erzislbar ist? auch die Reinheit, die proteolytische Aktivität und die !löslichkeit des nach dem erfindungsgemässen Verfahren erhaltenen Papaine sind höher als diejenigen des Papains, das durch Raffinierung des Latex in Form von Körnern erhalten wird» Das erfindungsgemässe Verfahren bietet auch den Vorteil, daß es die Durchfuhrung sowohl der physikalischen Reinigung als auch der Raffinierung des frischen Latex in einer Folge von Arbeitegängen am Ort der Gewinnung des Latex gestattet, was es ermöglicht, die Zwischenstufen der bekannten Verfahren zu vermeiden, wie das Trocknen des Latex, das Mahlen und die Verflüssigung der Latexkörner, was zu einer Senkung des Selbstkostenpreises von Papain durch Einsparen von Arbeit und Transportkosten führt«.

Das Verfahren der Erfindung besteht darin, nach Gewinnung bzw. Extraktion des Latex aus den Früchten den frischen Latex au zentrifugieren und ihn von seinen natürlichen bioohemisohen und biologischen Verunreinigungen zu trennen, wobei sich der Latex in drei Phasen ergibt, einer festen Phase, die Bodensatz (culot) genannt wird, einer flüssigen Phase und einer festen,darauf schwimmenden Phase, wobei zumindest die erwähnte flüssige Phase behandelt wird, um Papain in Pulverform au erhalten·

Hach einer Variante des erflndungsgemäseen Verfahrene be-

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steht dieses darin, nach Gewinnung des Latex mindestens einen Teil der in diesem enthaltenen Flüssigkeit zu verdampfen und das erhaltene Konzentrat dann zu verstäuben und ao Papain in Pulverform bu erhaltene

Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zur Durchführung des oben erwähnten Verfahrens< >

Gemäß der Erfindung umfaßt die Vorrichtung eine Zentrifuge, welche die Trennung des frischen, aus den Papayafrlichten gewonnenen Latex von seinen natürlichen biochemischen und biologischen Verunreinigungen gestattet.

Gemäß einer andei'en Ausführungsform der Erfindung umfaßt die Vorrichtung einen Verdampfer, in den der Latex nach seiner Gewimiung bzw. Extraktion eingeführt wird sowie einen Zerstäuber, in dem c.as aus dem Verdampfer stammende Konzentrat zu Pulver getrocknet wird.

Die Erfindung betrifft, ferner, das nach dem erfindungsgeaässen Verfahren und/oder in der erfindungegemäseen Vorrichtung erhaltene Papain«

Die beigefügte Zeichnung erläutert Verfahren und Vorrichtung und zeigt als Beispiel zwei besondere AusfUhrungsformen der Vorrichtung gemäJS der Erfindung·

Fig«, 1 ist eine schematische, teilweise geschnittene Ansioht einer Vorrichtung, die zur Behandlung von Papayalatex bestimmt ist.

Figo 2 und 3 sind analoge Ansichten zu Fig. 1 und zeigen Varianten der in Fig_o 1 dargestellten Vorrichtung.

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In den verschiedenen Figuren bedeuten gleiche Bezugsssahlen identische Elementeu

Cremäß der Erfindung besteht das Verfahren sur Behandlung von Latex aua Papaya fr ücliteii (Carica papaya) sur Gewinnung von lap aiii darin, nsch Gewinnung des Latex die a en au filtrieren und mindestens sinon Teil dsr im Latex erhaltenen Fl üasigkeit au verdampfen* wobei das so erhaltene Konzentrat abgekühlt und dom κ er stäubt wird, v?aa Papa in in Pulverform mit erhöhter prcteolytischer Aktivität ergibt? das Pulver wird am Ausgang des Zerstäubers abgekühlte

r»ie Vorteile diese:·? Arbei beweise ergeben sich deutlich aus dem folgenden Beispiel..

ITach den bekannten Vorfahren ergeben 5000 kg frischer Latex nach. Trocknen bei 'JiagebungEs temp era tür oder durch örtliches Erwärmen etwa KOO kg Körner (Granulat), Nach Raffinierung der Körner erhsJt man 550 bia 600 kg reines Papain mit einer proteolytischen Aktivität von etwa 650 Yv₀P.A.-Einheiten (Wallerstein Proteolytische Aktivität), berechnet auf Trokkensubstanzo Dac. aus dem Papayalatex gewonnene raffinierte Papain stellt demnach etwa 10 bis 12 Gew«,-^ des frischen behandelten Latex dar_e

Durch das Verfalren der Erfindung erhält man einen PapainmengDf welche etwa 20 Gew_e»$ des frischen behandelten Latex darstellt, \»/obe:^;. das extraliierte Papain eine proteolytische Aktivität von etwa 800 WoPoAo-Einheiten,, berechnet auf Trockensubstanz, aufweist. Das nach dieser Arbeiteweise erhaltene Papairi kann nicht immer bei gewissen Anwendungen verwendet werden, wo ein vollständig lösliches Papain gefordert wird, das eine beschränkte Zahl von Bakterien ent-

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hält o

Gemäß der Erfindung und um einerseits eine grössere Menge an löslichem Papain au erhalten, wie sie durch. Verdampfen und Zerstäuben ersielt wird, und andererseits Papain mit oinor beschränkten Zahl von Bakterien zu erzielen, wird der Latex nach seiner Extraktion aus den Früchten so verflüssigt, daß er in flüssiger Form transportiert v/erden kann, damit man ihn den folgenden Phasen der Behandlung unterziehen kann· Der verflüssigte Latex wird zentrifugiert, um die natür- | liehen biochemischen und biologischen Verunreinigungen abzutrennen» Das Zentrifugieren trennt den Latex in drei Phasen: eine feste Phase, welche Bodensatz genannt wird, eine feste obenauf schwimmende Phase, die aus natürlichen unlöslichen Verunreinigungen besteht, und eine flüssige Phase, welche fast vollständig von diesen Verunreinigungen und unlöslichen Komponenten des Latex befreit ist«, Die flüssige Phase wird nach dem Zentrifugieren filtriert, um die letzten Bruchteile an unlöslichen Bestandteilen des Latex zu entfernen, und diese flüssige Phase wird dann zerstäubt, um Papain in Pulverform zu erhalten. Die oben erwähnte feste Phase, also der Bodensatz, wird vorteilhafterweise aufeinanderfolgenden Waschstufen, die mit einem Verkneten kombiniert sind, unterworfen, wobei diese Waschstufen mit entmineralisiertem V/asser vorgenommen werden., und dann wird zentrifugiert, und die im Verlaufe der letzteren Behandlung erhaltene flüssige Phase wird darin filtriert und dann zerstäubt, um Papain in Pulverform zu erhalten«, Das pulverförmige Papain wird am Ausgang des Zerstäubers abgekühlt und dann entweder unter Vakuum oder unter Inertgas verpackt _o

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Gemäß der Erfindung wird immer um einerseits eine grössere Menge an löslichem Papain zu erhalten als die lösliche Papainmenge, die durch Verdampfen und Zerstäuben erzielt wird,, und andererseits Papain mit einer beschränkten Anzahl an Bakterien zu erzielen, der Latex nach seiner Extraktion aus den Früchten und in frischem Zustand derart verflüssigt, daß er leicht durch Leitungen transportiert werden kann, und zentrifugiert, um seine natürlichen biochemischen und biologischen Verunreinigungen abzutrennen und ihn in drei Phasen aufzutrennen, eine flüssige Phase, eine feste Phase oder einen Bodensatz und eine feste schwimmende Phase, welche die erwähnten Verunreinigungen enthalten. Die flüssige Phase wird dann filtriert bevor sie gefriergetrocknet wird« Der Bodensata wird vortellhafterweiee derart behandelt, daß ebenfalls reines Papain extrahiert wird.

Die durch Zentrifugieren und Zerstäuben oder Gefriertrocknen erhaltene Menge an löslichem Papain ist von der Grössenordnung von 17 Gewo~$ des behandelten Latex, und die Menge an nicht-löslichem Papain liegt in der Grössenordnung von 3 Gew.-$ dieses behandelten Latex, wobei dieses Papain eine proteolytische Aktivität von grössenordnungsmässig HOO W₀P.A,-Einheiten aufweist, berechnet auf Trockensubstanz ο Die ausgezeichnete Löslichkeit des erhaltenen Papains ist auf die Beseitigung von unlöslichen Bestandteilen des Latex während des Zentrifugieren und der oben erwähnten Filtration zurückzuführen, wobei diese letzteren Stufen gleichzeitig in bemerkenswerter Weise die Verringerung der Menge an Bakterien, die im Papain enthalten sind, gestatten.

Gemäß der Erfindung umfaßt die in Fig. 1 gezeigte Vorrichtung mindestens einen Filter 1, durch welches der frische zu behandelnde Latex durch eine Speisepumpe 2 in einen Ver-

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dämpfer 3 gesaugt wird, wie beispielsweise einen Verdampfer mit hohem Wärmeübergang (hoher Wärmeübertragung), worin die zn behandelnde Flüssigkeit während einer sehr kurzen Zeit alt der Heizoberfläche in Kontakt gebracht wird. Dieser Verdampfer ist zur Behandlung von aus s er ordentlich wärmeempfindlichen Produkten, zu denen der erwähnte Latex gehört, kon-Btruiert. Nach Durchgang durch den Verdampfer 3 gelangt das erhaltene Konzentrat in einen Kühler 4 und wird durch eine Pumpe 5 zu einem Trog 6 gefördert, der gegebenenfalls mit einem Rührer 7 ausgestattet ist, und einen Zerstäuber 8 speist, beispielsweise einen Scheibenzerstäuber 9t der eine Heizbatterie 10, einen Trichter zur Ansaugung von Peinanteilen 10', einen Zyklon 11 und einen Ventilator zur Ettokführung von Peinanteilen 12 aufweist, wobei das pulverföriaige Papain aus dem Zerstäuber durch einen Schaber 13 ausgetragen und zur Einsackung über eine Auetragschleuse 14 für das Pulver und durch einen ventilierten Förderer 15 zur Abkühlung des Pulvers mit trockener Kühlluft, welche von einem Ventilator und einer Kühlluftbatterie 16 stammt _p transportiert wird»

Gemäß der Erfindung umfaßt die in Fig. 2 dargestellte Vorrichtung einen Mischer 17, in welchen zur Verflüssigung der frische Latex nach seiner Gewinnung aus den Papayafrüchten eingeführt wird. Der verflüssigte Latex wird vom Mischer 17 durch eine Pumpe 18 in eine Zentrifuge 19 gefördert, worin der Latex einerseits von seinen natürlichen biochemischen und biologischen Verunreinigungen getrennt und andererseits in drei Phasen aufgeteilt wird. Nach dem Durchtritt durch die Zentrifuge 19 wird die flüssige Phase des Latex durch eine Pumpe 20 zu einem Filter 21 oder einer Filterbatterie 21 gepumpt, und dann in einem Behälter 6, der gegebenenfalls mit einem Rührer 7 versehen ist, auf Vorrat gegeben.

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Von hier gelangt er in einen Zerstäuber 8, wie einen Scheibenzerstauber 9, der eine Heitbatterie 10, einen Abiaujgtrlohter für Feinanteile 10* _t einen Zyklon 11 und einen Rttokführventilator 12 für Peinanteile enthält. Bas pulver« fÖrmige Papain wird zu einer Absaokmaschine unter Vakuum oder Inertgas 22 gefördert, und zwar über eine Austragsschleuse 14 für Pulver und durch einen besaugten Förderar 15, um das Pulver mit trockener Kühlluft, die aus einem Ventilator oder einer Kühlluft batterie 16 stammt, abzukühlen.

Die Behandlung des Södensatses erfolgt im Mischer 17, worin er mit dem Wasohwasser versetzt wird. Nach Waschen und Verkneten des Bodensatzes im Mischer wird der Bodensatz zur Zentrifuge 19 gefördert, wonach seine flüssig· Phase auf der gleichen Weise wie oben beschrieben behandelt wird«

Die in Fig. 3 dargestellte erfindungsgemässe Vorrichtung umfaßt einen Mischer 17, in den der frische Latex zur Verflüssigung eingeführt wird. Der verflüssigte Latex wird vom Mischer durch eine Pumpe 18 in eine Zentrifuge 19 überführt, in der der Latex in drei Phasen getrennt wird, eine feste Phase, eine flüssige Phase und eine feste obenauf schwimmende Phase, welche die natürlichen biologischen und biochemischen Verunreinigungen des Latex enthalten. Die erwähnte flüssige Phase wird nach Austritt aus der Zentrifuge 19 durch eine Pumpe 20 zn einem Filter oder mehreren Filtern 21 gepumpt und dann in einem Speise trog 6, der gegebenenfalls mit einem Rührer 7 versehen 1st, auf Vorrat gelegt. Von hler gelangt der Latex zu einer Oefriertröokmmgefcpp&ratur JB, Diese Apparatur umfaßt einen Eiserzeugongaapparat 39, eine Maschine 40, in welcher die Sublimation des Im vereisten Produkt enthaltenen Else« stattfindet· und «inen Behälter 41, in dem das lyophilieierte (gefriergetrocknete)

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Produkt entweder unter Vakuum oder unter trockenem Inertgas konditioniert wird«.

Selbstverständlich können Abänderungen vorgenommen werden, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen.

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Claims

PATENTANWÄLTE DR. MÜLLSR-30ne D1PL>INS. QRALP«

I)R. MmNITZ-DR. DEUFCL 8 MÖNCHEN 22, HüBERT-KOCH-iTR I

P 18 07 937,3 telefon 225113 München, 24. 1007007

Roger Leon BOUDART · ~ " D/Sn - B 624

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^AIEEf T ATT SPRÜCHE;

1. Verfahren ζτχρ Behandlung von aus PapayafrUchten (Carica papaya) gewonnenem Latex but Herstellung von Papain, dadurch gekennzeichnet» daß man nach der Gewinnung des Latex aus den Friichten den frischen Latex zentrifugiert und von seinen natürlichen biochemischen und biologischen Verunreinigungen trennt und den Latex in drei Phasen überführt, eine feste Phase, die Bodensatz genannt wird, eine flüssige Phase und eine obenauf schwimmende feste Phase, und zumindest die flüssige Phase zur Erzielung von pulverförmig©!! Papain behandelt,

2o Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man den Latex vor dem Zentrifugieren verflüssigt,

3o Verfahren nach Anspruch 1 oder 2₉ dadurch gekennzeichnet, daß man die flüssige Phase zur Gewinnung τοη pulverförmigem Papain zerstäubt«

4· Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man die flüssige Phase zur Gewinnung von pul» verförmigem Papaln gefriertrocknet (leophylisiert)>

5· Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß man die flüssige Phase vor dem Zerstäuben filtrierte

6· Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß man die flüssige Phase vor dem Gefriertrocknen filtriert«,

7ο Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man den Bodensatz; aufeinanderfolgenden Waschungen, die mit einer Verknetung verbunden

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sind, unterwirft, nobel man die Waschungen mit demlneralisiertem Wasser durchführt, und dann but Erzielung einer neuen flüssigen Phase zentrifugiert·

8ο Verfahren naöh Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß man die neue fl Ue β ige Phase ε er stäubt oder gefriertrocknen

9« Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,

daß man die neue flüssige Phase nach dem Zentrifugleren und " vor dem Zerstäuben oder Gefriertrocknen filtriert.

10. Verfahren ssur Behandlung von Latex der aus Papayafruchten (Carloa papaya) gewonnen ist, but Herstellung von Papain, dadurch gekennzeichnet, daß man naoh Gewinnung dee Latex wenigstens einen XeIl der darin enthaltenen Flüssigkeit verdampft, und das erhaltene Konzentrat dann «ur Erzielung von pulverförmiger Papain βerstaubt.

11· Verfahren naoh Anspruch 10« dadurch gekennzeichnet, daß man den Latex vor dem Verdampfen eines Seils seiner Flüssigkeit filtriert.

12« Vorrichtung eur Durchführung des Verfahrene naoh Anspruch 1 bis 11« gekennzeichnet durch eine Zentrifuge

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zur Trennung dee friechen aus Papayafrüohten gewonnenen Latex Von seinen natürlichen biochemischen und biologischen Ve nmr e ini gungen ο

13· Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Hisoher enthält, in welchen der Latex nach der Gewinnung zur Verflüssigung eingeführt wird·

14-· Vorrichtung nach Anspruch 12 oder IJ, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Zerstäuber eur Trocknung der flüssigen Phase in Pulverform nach der Zentrifuge rung des Latex enthält«

1$· Vorrichtung nach Anspruch 14,' dadurch gekennzeichnet, daß sie mindestens einen Filter enthält, der zwischen Zentrifuge und Zerstäuber angeordnet 1st.

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 Mo 15« dadurch .gekennzeichnet, daß sie am Ausgang des Zerstäubers eine Einrichtung enthält, welche die Konditionierung des pulYerfUrmigen Papains unter Vakuum oder unter Xntergas ge- . stattet·

17· Vorrichtung nach einem der Anspräche 1£ bis 16» dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Gefriertrooknungseinrichtung enthält ο

18β Vorrichtung nach Anspruch 17t dadurch gekennzeichnet, daß sie mindestens ein Filter zwischen Zentrifuge und Gefriertrooknungseinrichtung enthält»

19· Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 10 bis 11; dadurch gekennzeichnet, daß

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sie einen Verdampfer enthält, worin der Latex naoh der Gewinnung eingeführt wird, sowie einen Zerstäuber, in den das au β dem Verdampfer kommende Konzentrat zu Pulver getrocknet wird.

20. Vorrichtung nach Anspruch I9_f dadurch gekennzeichnet, daß es mindestens ein lilter zur Eiltrierung des Latex vor seinem Durchtritt durch den Verdampfer enthält«

21· Vorrichtung nach einem der Ansprache 19 und 20, da- I durch gekennzeichnet, daß sie am Ausgang des Verdampfers einen Kühler enthält.

22ο Papain, hergestellt nach- dem Verfahren naoh Anspruch 1 bis 11 oder behandelt in der "Vorrichtung nach Anspruch 12 bis 21.

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