生产蛋白水解物的方法技术

本发明专利技术涉及一种生产蛋白水解物的方法，包括以下步骤：提供一水性悬液形式的蛋白源；向所提供的蛋白源悬液中加入络合剂；向所提供的蛋白源悬液中加入碱；加热所得混合物到≥60℃的温度；调节混合物的pH值至2≤pH≤8；以及过滤混合物。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种。特别地，本专利技术涉及一种生产角蛋白水解物的方法。
技术介绍
如今，由于蛋白水解物具有多种用途以及普遍良好的可用性，其被多种工业用作原材料。此处引用的一应用领域例子是化妆品(cosmetic product)或身体护理产品的生产。作为生产蛋白水解物的原材料来源，植物或动物基质被采用。在其它领域如在食品工业中相应的植物或动物加工中产出的剩余材料也是可以在这里使用的。迄今为止，仅在很少程度上用于生产水解物的蛋白是角蛋白，虽然相应的角蛋白源可大量获得。因此，例如在家禽养殖中，可以获得大量角蛋白含量非常大的羽毛。然而，水解植物来源的蛋白，或水解动物来源的胶原蛋白通常不是问题，但是将包含角蛋白的蛋白源加工成相应的水解物就相当困难了。与其他蛋白相比，这种困难尤其是由角蛋白的结构引起的，其结构与其他蛋白相比具有大量的二硫键。正是因为这些二硫键，使得角蛋白获得高强度。但是同时，在水解的过程中，这些二硫键却阻碍角蛋白的分解。为了将存在于例如羽毛、羊毛或犄角中的角蛋白提供用于进一步的加工，必须破坏蛋白支架。为了达到这一目的，例如，可以使用现有技术已知的在水溶液中水解分裂。此处，将包含角蛋白的原材料，如羊毛，置于高温(如，大约150°C)和高压(如，大约350kPa)下30到70分钟的时间。在这样的条件下，角蛋白将会变性，并且随后很容易裂解，可是，这样的反应条件导致部分氨基酸被不可逆转地破坏。但是，对于水解物的质量来说其影响是可以忍受的。此外，现有技术已知，可在强酸或强碱溶液中，大约100°C温度下加热含角蛋白的原材料。这样的处理是适用于分解原材料中包含的角蛋白的，但是，即使在这种情况下，氨基酸也被不可逆转地破坏。为了减弱这些缺陷，人们尝试将含角蛋白的材料进行酶分解。例如，EP-A-0499261描述了一种水解角蛋白的方法，其中，含角蛋白的材料首先用含有亚硫酸根离子的水溶液处理，然后在蛋白水解酶的帮助下转化成角蛋白水解物。使用含有亚硫酸根离子的溶液进行预处理，在pH值6到9，温度60到100°C中处理10分钟到4小时。随后的蛋白水解通过将经过预处理的含角蛋白的材料多阶段地加入到含酶的水解混合物中进行。所描述的方法中，缺点是以下事实:没有可以连续处理含角蛋白材料的方法。而且，酶反应需要的反应时间非常长，并且最后必须热失活使用的酶，其中溶液的温度必须加热到大约90°C。W002/36801A1公开了一种蛋白水解物，其通过连续酶解含蛋白的基质获得，其中，描述的水解是在挤出机中进行的。现有技术中已知的水解含角蛋白基质或原材料的方法具有很多的缺点，到目前为止阻碍或甚至阻止了含角蛋白原材料的大规模使用。已知的方法生产的产品因为含有毒性或潜在毒性的成分，不可用于敏感区，如化妆品或身体护理，或者由于它们加工时间长或获得的水解物缺乏均一性而不经济。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的在于提供一种改善的，特别是基于含角蛋白的蛋白源，所述含角蛋白的蛋白源能够提供蛋白水解物，尤其具有改善的界面活性的蛋白水解物。这个目标通过权利要求1的方法达到。本专利技术方法的【具体实施方式】可在从属权利要求和下面的描述中找到。因此，本专利技术提出了，包括步骤:-提供一水性悬液形式的蛋白源；-向所提供的蛋白源悬液中加入络合剂；-向所提供的蛋白源悬液中加入碱(base)；-加热所得混合物到≥60V的温度；-调节混合物的pH值至2≤pH≤8;-过滤混合物。出乎意料地发现，由此生产的蛋白水解物呈现出显著的改善的界面活性，以及负的氧化还原电位(negative redox potential)。此处,改善的界面活性特别是指,根据本专利技术生产的蛋白水解物降低了区域中的界面张力，这种界面张力至今已知仅来源于传统的Ο/ff乳化剂。根据本专利技术生产的蛋白水解物因此作为乳化剂/分散剂提供给各自的工业应用。出乎意料地发现，通过向反应混合物中加入络合剂，可以防止或至少显著地降低通过水解被裂解的二硫键的重新结合。不受理论的限制，假定加入合适的络合剂，那么，催化二硫键重新结合所需要的金属离子，如Mn2+、Fe2+或Cu2+将不再能在反应溶液中用于必要的催化。通过这个方法，明显降低甚至避免了水解的恶臭副产物的产出。根据本专利技术方法的一优选实施例，所述络合剂选自由乙二胺四乙酸(EDTA)、次氮基三乙酸(NTA)、乙二醇双(氨基乙基醚)_N，N’ -四乙酸(ethylene-glycol-bis(aminoethyl ether)-N, N’-tetraacetic acid) (EGTA)、 乙二胺二琥珀酸(EDDS)、柠檬酸、2，3-二羟基丁二酸、吡罗克酮乙醇胺、植物螯合肽(phytochelatine)、天然或合成的多肽和氨基酸、冠醚、它们的衍生物或混合物组成的组。我们发现，这些络合剂尤其适于在水解条件下，络合催化裂解了的二硫键重新结合所必须的金属离子，从而减少或避免恶臭副产物的产生。从本专利技术的意义上说，“蛋白水解物”指的是包含至少大约15wt.%多肽或寡肽的混合物，所述多肽或寡肽通过化学裂解待水解的蛋白产生。此处，所述多肽或寡肽主要具有低于水解前蛋白质分子量的分子量。通过本专利技术方法生产的蛋白水解物基本上可以由任何合适的蛋白源生产。然而，优选地，在根据本专利技术的方法中，使用包含至少角蛋白作为蛋白质的蛋白源。在根据本专利技术方法的一优选实施例背景下，获得的蛋白质水解物因此包括可由角蛋白降解获得的水解产物。然而，这并不妨碍根据本专利技术生产蛋白水解物，例如，可以使用包含多于一种类型的蛋白的蛋白源。合适的例子是，除了角蛋白外，蛋白源还包括胶原蛋白或谷蛋白，或两者。在一优选实施例中，包含蛋白的天然产品，特别是那些衍生自包含角蛋白的天然产品在本专利技术方法中充当蛋白源来使用。包含蛋白的天然产品，例如，包含植物蛋白的天然材料，如玉米、小麦、大麦、大豆，或包含动物蛋白产品的材料，如在兽体(carcass)加工过程中获得的屠宰场废料、羊毛、羽毛、毛发、蹄、角、猪鬃等是合适的。此外，海洋蛋白源，如鱼废弃物(waste)、来自甲壳类动物和海藻的废弃物可在本专利技术方法中用作原材料。本专利技术背景下，尤其适合的是羽毛，特别是鸡毛。根据本专利技术方法的另一个实施例，包含角蛋白的基质，如角、蹄、羊毛或羽毛以尺寸减小的形式用作蛋白源。合适的减小尺寸的方法有，例如切割、撕碎或磨碎。特别是使用羽毛作为包含角蛋白的蛋白源时，它们优选地以羽毛粉的形式提供。包含角蛋白的蛋白源减小尺寸的合适阶段(stage)是，例如，最长维度的尺寸为大约2厘米直至几μπι。例如，如果采用羽毛作为包含角蛋白的蛋白源，那么，这些阶段可以是这样的尺寸预减小:折断羽根，以及羽毛尺寸为大约1cm。然而，优选地，提供的包含角蛋白的蛋白源是平均粒径从10 μ m至Ij Imm的粉末。根据本专利技术方法的另一个实施例，提供的蛋白悬液的固含量(solids content)在≥15wt.%和<70wt.%之间，优选地，在≥20wt.%和<60wt.%之间，更优选地,在≥25wt.%和≤40wt.%之间。已经显示出，具备这样固含量的悬液具有良好的加工性，高产出水解物。本方法的又一个实施例中，公开了提供的悬液包含分散剂。合适的分散剂是，例如，表面活性剂如阴离子表面本文档来自技高网...

【技术保护点】
生产蛋白水解物的方法，包括以下步骤：‑提供一水性悬液形式的蛋白源；‑向所提供的蛋白源悬液中加入络合剂；‑向所提供的蛋白源悬液中加入碱；‑加热所得混合物到≥60℃的温度；‑调节获得的混合物的pH值至2≤pH≤8；‑过滤混合物。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.11.30 DE 102011055889.61.生产蛋白水解物的方法，包括以下步骤: -提供一水性悬液形式的蛋白源； -向所提供的蛋白源悬液中加入络合剂； -向所提供的蛋白源悬液中加入碱； -加热所得混合物到≥60°c的温度； -调节获得的混合物的pH值至2≤pH≤8 ; -过滤混合物。2.根据权利要求1所述的方法，其中，蛋白源悬液的固含量在≥15wt.%和≤70wt.%之间，优选地，在≥20wt.%和≤ 60wt.%之间，更优选地,在≥25wt.%和≤ 40wt.%之间。3.根据前面权利要求中任一项所述的方法，其中提供的蛋白悬液包含分散剂，优选地，包含表面活性剂。4.根据前面权利要求中任一项所述的方法，其中碱选自由碱性氢氧化物、碱土金属氢氧化物、氧化钙或它们的混合物组成的组。5.根据前面权利要求中任一项所述的方法，其中，加入的碱与获得的蛋白悬液的固含量的比率在1:3到1:7之间。6.根据前面权利要求中任一项所述的方法，其中所述络合剂选自由乙二胺四乙酸(EDTA)、次氮基三乙酸(NTA)、乙二醇双(氨基乙基醚)-N，N’-四乙酸(EGTA)、乙二胺二琥珀酸(EDDS)、柠檬酸、2，3- 二羟基丁二酸、吡罗克酮乙醇胺、植物螯合肽、天然或合成的多肽和氨基酸、冠...

【专利技术属性】
技术研发人员：G·达姆斯，A·容，
申请(专利权)人：OTC有限责任公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE