Proteiinien entsymaattinen hydrolyysi membraanireaktorilla

No Thumbnail Available
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Helsinki University of Technology | Diplomityö
Checking the digitized thesis and permission for publishing
Instructions for the author
Date
1997
Major/Subject
Biotekniikka
Mcode
Kem-70
Degree programme
Language
fi
Pages
118
Series
Abstract
Tässä työssä pyrittiin tuottamaan membraanireaktorilla heraproteiineista heraproteiinihydrolysaattia, jonka hydrolyysiasteen pitäisi olla yli 45 % ja beta-laktoglobuliinijäämän pitoisuuden kuiva-aineessa alle 0,05 µgg[-1]. Myös tuotteen kitkeryyttä piti välttää. Tällaista hydrolysaattia voitaisiin käyttää lehmänmaitoproteiiniallergiasta kärsivien lasten äidinmaitokorvikkeissa. Membraanireaktorikokeet tehtiin kahdessa vaiheessa. Ne aloitettiin panoshydrolyysinä, jonka jälkeen siirryttiin jatkuvatoimiseen vaiheeseen (membraanireaktorivaihe). Membraanireaktorikokeilla tutkittiin lämpötilan, kierrätysnopeuden, sekundäärikalvon, panoshydrolyysivaiheen pituuden, substraatin, membraanin ja käytettyjen entsyymien vaikutusta tuotteeseen sekä prosessin stabiilisuuteen. Reaktoritilavuus oli kokeiden alussa 1 dm[3]. Membraanireaktorin ultrasuodatusyksikkönä käytettiin Mini-Lab 10 -laitteistoa, jonka kalvopinta-ala on 0,0336 m[3]. Permeaattivuo ja syöttövuo (0,2 dm[3]h[-1]) pidettiin samana kokeiden ajan säätämällä painetta ultrasuodatusyksikössä. Lisäksi tutkittiin membraanireaktorin mikrobiologista stabiilisuutta ja mahdollisuutta käyttää vetyperoksidia mikrobien kasvua estävänä aineena. Toimivimmaksi osoittautui ratkaisu, jossa hydrolyysilämpötila oli 50 °C, ja kierrätysnopeus ultrasuodatusyksikössä n. 0,07 dm[3]s[-1]. Sopivaksi panoshydrolyysivaiheen kestoksi osoittautui 1 h. Toimivaksi entsyymikombinaatioksi todettiin pankreatiinin (E/S = 0,04), Flavourzymen (E/S = 0,02) ja Alcalase 0.6L:n (E/S = 0,06) yhtäaikainen käyttö. Membraanina käytettiin tällöin polyeetterisulfonikalvoa, jonka cut-off-arvo oli 5000 Da. Tärkeäksi osoittautui sekundäärikalvon luominen kalvolle ennen membraanireaktorivaiheen aloitusta. Kokeissa mikrobien kasvun todettiin olevan voimakasta membraanireaktorissa ja vetyperoksidin olevan soveltumatonta niiden kasvun estoon. Tutkimusten perusteella osoittautui teknisesti mahdolliseksi tuottaa allergeenisyydeltään alhaista heraproteiinihydrolysaattia membraanireaktorilla. Heraproteiinihydrolysaatti täytti WHO/FAO:n asettamat vaatimukset välttämättömien aminohappojen suhteen, beta-laktoglobuliinipitoisuus oli kuiva-aineessa alle 0,03 ,µgg[-1] ja kaikki peptidit olivat kooltaan alle 3600 Da.
Description
Supervisor
Markkanen, Pertti
Thesis advisor
Tossavainen, Olli
Harju, Matti
Keywords
Other note
Citation