Procedimiento para la fabricación de hidrolizados proteicos.

Procedimiento para la fabricación de hidrolizados de proteínas a partir de materias primas animales y vegetalesque contienen proteínas,

tratándose de materias primas de harina animal o trigo triturado, caracterizado por elhecho de que las materias primas en el medio acuoso se disocian en un espacio de reacción mediante un efecto detiempo de reacción y de temperatura controlado por una curva característica del sistema y por la formación de lapresión selectiva, llevándose a cabo la disociación de las moléculas de proteína en un margen de temperatura entre180°C y 220°C y con una presión entre 50 y 75 bar y tiempos de reacción de 25 a 40 min. y ajustándose la presiónselectiva de modo que esta se encuentra entre 1,1 y 10 veces la presión de vapor de la temperatura respectiva y,tras el proceso de disociación, la suspensión se divide en un sedimento que contiene los componentes insolubles delmaterial inicial, y un sobrante acuoso, en el cual se disuelven los productos de disociación de las materias primas.

Procedimiento para la fabricación de hidrolizados proteicos [0001] La invención se refiere a un procedimiento para la fabricación de hidrolizados de materias primas vegetales y animales que contienen proteínas, tratándose de materias primas de harina animal o trigo triturado.

Los productos naturales y de deshecho de animales y plantas que contienen proteínas pueden ser tratados de formas diversas para la utilización del material. Generalmente es necesario disociar, por una parte, las macromoléculas (proteínas) en aminoácidos y, por otra parte, en péptidos que constan de varios aminoácidos. Así describen la hidrólisis de la sangre, p. ej., los documentos EP-A-0 653 165 y CN 1283397A.

Es conocida la hidrólisis de proteínas, que lleva a una mezcla de aminoácidos mediante el aditivo de ácidos o bases bajo la influencia de temperatura. Tras la disociación de la proteína, la solución debe ser neutralizada. Sin embargo, con la hidrólisis ácida se destruye el aminoácido triptófano, importante e interesante económicamente.

La hidrólisis de proteínas puede realizarse también de forma enzimática con ayuda de proteasas de origen microbiano. Por lo tanto, se utilizan tanto endopeptidasas que descomponen cadenas de péptidos en fragmentos diferentes según su especificidad de hidrólisis, como también exopeptidasas que liberan aminoácidos. Se exponen métodos y procedimientos de la hidrólisis de proteínas enzimática y que depende del valor de pH, entre otros, en los documentos GB 846682, RU 2132142 y US 6, 221, 423.

Se pueden disociar también macromoléculas de materiales complejos de residuos animales y vegetales, como hidratos de carbono, grasas y proteínas, mediante influencia de presión aumentada y temperatura aumentada. Los fragmentos que se originan se hacen accesibles así a una utilización energética apoyada de forma microbiana,

p. ej., la formación de metano.

En los documentos US 6, 365, 047, ES 2162462T y DE 10117321 A1 se representa el estado de la técnica de la hidrólisis térmica de presión en cuanto a las soluciones técnicas del procedimiento.

En el documento DE 10113537 A1 se describe el tratamiento térmico de presión para la harina animal. Sobre todo bajo el aspecto de la inactivación del agente patógeno del mal de las vacas locas de harina animal infectada y picadillo de carne, actúan en el ambiente básico una presión de 2, 5 bar y una temperatura de 150 °C, al menos 15 min., sobre la suspensión de harina animal acuosa.

Según el documento EP-A-1 406 508, la harina animal se disocia a través de la hidrólisis completa de la proteína de la harina animal en aminoácidos mediante la adición de ácidos/lejías y, en su caso, el posterior tratamiento con proteasas. El proceso de disociación debe ir seguido de una neutralización. El documento EP-A-1 312 611 divulga un procedimiento para la degradación continua de proteínas por encima de 375 °C bajo una presión de, al menos, 22, 05 MPa y tiempos de reacción de 0, 001 hasta 30 segundos. El documento EP-A-1 193 223 describe el tratamiento de subproductos animales, que son masas residuales biógenas o residuos orgánicos como cadáveres de animales y similares, aplicando la solución de hidrólisis liberada con microorganismos con el objetivo de obtener biogás.

Sin embargo, todos estos procedimientos no son adecuados para fabricar hidrolizados en límites de peso molecular definidos.

La presente invención tiene el objeto de ofrecer un procedimiento, con el cual es posible fabricar hidrolizados de proteínas con límites de peso molecular definidos sin pasos del proceso enzimáticos y que regulen el valor del pH.

La solución de la tarea se realiza con las características de la reivindicación 1.

Como corresponde, el procedimiento para la fabricación de hidrolizados de proteínas de materias primas vegetales y animales que contienen proteínas, tratándose las materias primas de trigo triturado o de harina animal, está caracterizado por el hecho de que las materias primas se disocian en el medio acuoso mediante una influencia de tiempo de reacción y de temperatura controlada por medio de una curva característica del sistema y bajo un establecimiento selectivo de la presión en un espacio de reacción, llevándose a cabo la hidrólisis de las moléculas de proteínas en el margen de temperatura entre 180 °C y 220 °C y con una presión entre 50 y 75 bar y tiempos de reacción de 25 a 40 min. y ajustando la presión determinada de modo que se encuentre entre 1, 1 y 10 veces más de la presión de vapor de la temperatura respectiva y que la suspensión, tras el proceso de disociación, se descomponga en un sedimento, que contiene los componentes insolubles del material inicial y un sobrante acuoso, en el cual se disuelven los productos de disociación de las materias primas, siendo los productos de disociación hidrolizados de proteína como péptidos y aminoácidos.

Con el procedimiento según la invención se obtienen hidrolizados de proteína con un peso molecular < 20 kDa.

Se indican perfeccionamientos ventajosos en las reivindicaciones secundarias.

En una configuración de la invención se realiza la hidrólisis en reactores tubulares continuamente (Fig.1) o según el principio por lotes evitando, al mismo tiempo, los subproductos.

En otra configuración se controla el proceso de disociación mediante un análisis del tamaño de molécula de los péptidos en el sobrante acuoso.

En otra configuración del procedimiento se controla el proceso de disociación mediante investigaciones actuales (análisis) del tamaño de molécula de los péptidos en el sobrante acuoso.

En otra configuración está previsto que, antes de la entrada en el reactor, la materia prima se trabaje con agua mediante un molino coloidal con tamaño de ranura determinado y duración determinada, preferiblemente de 15 a 60 min., a una suspensión que se pueda transportar. Ventajosamente de este modo se alcanza ya una disgregación previa de las moléculas.

Puesto que el campo de temperatura de la hidrólisis se elige según la invención entre 180°C y 220°C y se ajusta una presión selectiva entre 1, 1 y 10 veces más de la presión de vapor de la temperatura respectiva, se garantiza ventajosamente un estado de la fase líquido uniforme dentro del sistema. Mediante el estado permanentemente líquido de la suspensión se garantiza su transporte continuo y sin inconvenientes.

Otra configuración prevé que las materias primas se utilizan pretratadas preferiblemente mediante pasos de extracción y de limpieza para la hidrólisis de proteínas.

Otra configuración prevé que la materia prima se cribe para el ajuste de un tamaño de grano determinado, preferiblemente < 2 mm.

En otra configuración, las concentraciones de 5 hasta 40% de cebada macerada acuosa se tratan directamente, o se elabora únicamente el sobrante tras la sedimentación de los componentes no disueltos.

Otra configuración prevé que la suspensión se introduzca mediante una bomba en el circuito. Particularmente, una bomba de impulsor es apropiada para transportar la suspensión al circuito. La bomba de proceso se conecta adaptada a la suspensión.

En otra configuración de la invención está previsto que, tras la liberación del producto de reacción, se separen los componentes sólidos de los solubles en agua.

Los productos de disociación solubles se pueden utilizar en forma líquida o seca para procedimientos químicos.

Además, sirven para ser utilizados como medios nutritivos para el cultivo de microorganismos.

El modelo de hidrólisis de las proteínas se fija, según la invención, mediante los parámetros de temperatura, presión y tiempo de reacción en un reactor. Particularmente la presión se encuentra estable por encima de la presión propia del vapor de agua, de modo que se asegura de forma continua el cumplimiento de un sistema monofásico en el transcurso de la reacción.

Sorprendentemente fue descubierto que se puede obtener una mezcla de aminoácidos y péptidos definidos de materias primas proteicas a través de la influencia de temperatura y presión ordenada y el tiempo de reacción también sin variación de pH y sin aditivo enzimático. Cumpliendo estrictamente las curvas características de sistema prefijadas (Fig. 2) se obtiene, con el procedimiento según la invención, un material adecuado como cuerpo simple para procesos y síntesis biotecnológicas y químicas.

Mediante los análisis de tamaño de molécula de los péptidos y la reutilización microbiana de los productos de disociación se controla el proceso. Mediante el uso de gas inerte se pueden excluir... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento para la fabricación de hidrolizados de proteínas a partir de materias primas animales y vegetales que contienen proteínas, tratándose de materias primas de harina animal o trigo triturado, caracterizado por el hecho de que las materias primas en el medio acuoso se disocian en un espacio de reacción mediante un efecto de tiempo de reacción y de temperatura controlado por una curva característica del sistema y por la formación de la presión selectiva, llevándose a cabo la disociación de las moléculas de proteína en un margen de temperatura entre 180°C y 220°C y con una presión entre 50 y 75 bar y tiempos de reacción de 25 a 40 min. y ajustándose la presión selectiva de modo que esta se encuentra entre 1, 1 y 10 veces la presión de vapor de la temperatura respectiva y, tras el proceso de disociación, la suspensión se divide en un sedimento que contiene los componentes insolubles del material inicial, y un sobrante acuoso, en el cual se disuelven los productos de disociación de las materias primas.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que la disociación se realiza en reactores tubulares de forma continua o según el principio por lotes.

3. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 o 2, caracterizado por el hecho de que el proceso de disociación está controlado por investigaciones actuales (análisis) del tamaño de molécula de los péptidos en el sobrante acuoso.

4. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 hasta 3, caracterizado por el hecho de que antes de la entrada en el reactor, la materia prima (cebada macerada) es transformada con agua en una suspensión que se pueda transportar mediante un molino coloidal con un tamaño de ranura determinado y una duración determinada, preferiblemente de 15 a 60 min.

5. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 hasta 4, caracterizado por el hecho de que la materia prima se criba para ajustar un tamaño de grano determinado, preferiblemente < 2 mm.

6. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 hasta 5, caracterizado por el hecho de que las concentraciones del 5 al 40% de cebada macerada acuosa se tratan directamente y/o tras la sedimentación de la cebada macerada se elabora el sobrante.

7. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 hasta 6, caracterizado por el hecho de que la suspensión se introduce en el circuito.

8. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 hasta 7, caracterizado por el hecho de que después de la liberación del producto de reacción se separan los componentes sólidos de los solubles en agua.