Способ получения белковых гелей Советский патент 1993 года по МПК A23J3/34 

Изобретение относится к способам получения белковых гелей, конкретно к получению гелей на основе альбумина и водорастворимых белков, и может найти использование в микробиологической, фармацевтической, медицинской, косметической отраслях промышленности, в частности может найти использование как основа питательных сред для выращивания микроорганизмов

Целью изобретения является получение прозрачного белкового геля, устойчивого при повышенных температурах (выше температуры коагуляции белка)

Это достигается тем. что предлагается способ получения белковых гелей на основе альбуминов, водорастворимых белков и их растворов, включающий нагревание белкрв

или их растворов до температур, близких к температуре коагуляции белка,и выдерживании их при указанной температуре. Отличающийся, согласно заявляемому изобретению, тем, что нагревание ведут в присутствии 0,1- 25% (от массы белка) моноэтаноламина, добавляемого до начала нагревания белка

Другое отличие заявляемого способа заключается в том, что нагревание ведут яичного альбумина и его водных растворов.

Еще одно отличие предлагаемого способа заключается в том, что нагревание ведут сывороточных альбуминов крови и их водных растворов.

Отличительной особенностью заявляемого способа является использование моноэтаноламина для получения прозрачных и термостабильных гелей.

а

N: Ь

С7

с

Использование моноэтаноламина в предлагаемом способе даже в малых относительно концентрациях эффективно предотвращает коагуляцию белка при нагревании, обеспечивая тем самым получение достаточно прочного для многих целей, прозрачного и гермостабильного геля. Полученные предложенным способом гели после нагревания при 100°С в течение длительного времени (3 ч и более) не изменяли своего внешнего вида и свойств.

Моноэтаноламин добавляется к белку по предложенному способу перед началом нагревания белка в количестве 0,1-25% от массы белка. Добавление моноэтанолами- на выше и ниже указанных пределов мало целесообразно.

При низких концет рациях монозганола- мииз (0.1% и ниже) получаются тли сильно опалесцмрующие и с невысокой термической стабильностью.

Использование моноэтаноламина с концентрацией выше 25% нецелесообразно из-за малой прочности образующего геля.

Исследование доступной авторам патентной и научно-технической литературы показало, что моноэтаноламин с целью получению белковых гелей в белковых системах ранее не применялся, что дает основание считать предложенный способ отвечающим критериям новизны и существенных отличий.

Пример 1, Белок яйца отделяется от желтка, освобождается от остатков скорлупы и белых пятнышек скоагулировавшего белка и интенсивно перемешивается механической мешалкой, чтобы разрушить структуру белка и получить однородный по структуре, равномерно текущий белок

К 25 г полученного указанным образом белка добавляют 0,25 г(1 % от массы раствора) моноэтаноламина - Н М-СН2-СН2-ОН и тщательно перемешивают. Сосуд, содержащий указанную смесь, устанавливают в термостате при 75°С. Одновременно рядом в термостате устанавливают сосуд с аналогично приготовленным белком, но не содержащим добавки моноэтаноламина. При выдерживании сосудов с белком при указанной температуре белок, не содержащий моноэтаноламина, скоагулировэл за 5 мин с образованием непрозрачного геля белого цвета. Белок, содержащий моноэтэнола- мин, при указанной температуре через 3 мин потерял текучесть и превратился в прозрачный слегка опалесцирующий гель. При дальнейшем выдерживании при указанной температуре в течение 0,5 ч белка опалес- ценция слабо увеличивалась но белок не

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

коагулировал и не терял прозрачности. После охлаждения белка до комнатной температуры у полученного геля были определены характеристики:

Е - начальный модуль эластичности - 2,7 -105дин /см2;

От - прочность при растяжении - 0,45 МН/м2.

Пример 2. В 25 г белка, приготовленного, как указано в примере 1, растворяют 1,25 г (5% от массы раствора) моноэтаноламина и полученный раствор выдерживается при 75°С в течение 1 ч. При выдерживании белок теряет текучесть через 3 мин, превращаясь в прозрачный гель. При дальнейшем выдерживании при указанной температуре в течение 3 ч белок не коагулировал и не терял прозрачности.

После охлаждения до комнатной температуры у полученного геля были определены

Е 2,4-105 дин/см2; От 0,42 МН/м2.

Пример 3. Аналогично примеру 2 из 25 г белка и 2,5 г (10% от массы раствора) моноэтаноламина после выдерживания белка при 75°С в течение 0,5 ч был получен прозрачный гель, имеющий характеристику

, Е 2,2-105дин/см2; от 0,38 МН/м2.

Полученный гель при выдерживании при 100°С в течение 3 ч не коагулировал и не терял прозрачности.

Пример 4. Аналогично примеру 2 из 25 г белка и 6,25 г (25% от массы раствора) моноэтаноламина после выдерживания белка при 75°С, в течение 0,5 ч был получен прозрачный гель, имеющий характеристику

Е 2,0-105 дин/см2; а, 0,35 МН/м2.

Полученный гель при выдерживании при 100°С в течение 3 ч не коагулировал и не терял прозрачности.

Пример 5. К 15,0 г яичного белка, приготовленного, как указано выше(пример1), приливают 5 мл дистиллированной воды (25% от массы смеси), перемешивают и добавляют при перемешивании 2,0 г (10% от массы раствора) моноэтаноламина.

После выдерживания при 75°С приготовленный раствор белка потерял текучесть через 5 мин и при дальнейшем выдерживании при указанной температуре превратился в прозрачный светлоокрашенный гель.

Е 1,5-105 дин/см2 От -0.33 МН/м2.

Полученный гель при выдерживании при 100°С в течение 3 ч не коагулировал и не терял прозрачности,

Пример 6. К 50,0 г сывороточного бычьего альбумина (содержание альбумина 50%) добавляют 0,05 г моноэтаноламина, что соответствует 0,1 % концентрации его в растворе альбумина, и тщательно перемешивают. Сосуд с сывороточным альбумином устанавливается в термостате при 75°С. Од- новременно в термостате устанавливается такой же сосуд с 50 г сывороточного альбумина, но не содержащего моноэтаноламина. Через 5 мин после выдерживания при 75°С альбумин, не содержащий моноэтано- ламина, скоагулировал и помутнел, потеряв прозрачность. При выдерживании при 75°С сывороточного альбумина, содержащего 0,1 % моноэтаноламина, через 3 мин появилась слабая опалесценция, и белок потерял текучесть, превратившись в гель. При дальнейшем выдерживании геля из сывороточного белка в течение 1 ч опалесценция увеличилась, но гель не потерял прозрачности. После охлаждения до комнатной темпе- ратуры у полученного геля были определены следующие характеристики Е 2,8-10 дина/см2, 0т 0.45МН/м2.

Пример 7. В 25.0 г сывороточного альбумина (содержание альбумина 50%) растворяют при перемешивании 0,25 г(1% от массы белка) моноэтаноламина и полученный раствор выдерживают при 75°С в течение 0,5 ч. После выдерживания при указанной температуре белков в течение 3 мин, белок терял текучесть, превращаясь в прозрачный гель. При дальнейшем выдерживании белка в указанных условиях в течение часа белок не коагулировал и не терял прозрачности. После охлаждения до комнатной температуры полученный прозрачный гель имел характеристики

Е 2,4 -105 дин/см2, ъ 0,4-Ю5 МН/м2.

Пример 8 Аналогично примеру 7 из 25 г сывороточного альбумина и 1,25 г (5% от массы белка) моноэтаноламина после выдерживания белка при 75°С в течение 0.5 ч был получен прозрачный гель с характери- стиками

Е 2,2

105 дин/см2.

г;т 0.35 МН/м2

Полученный гель при выдерживании его 55 при 100°С в течение 3 ч не коагулировал и не терял прозрачности

5 10 15 20 25

30 5 0

5

0

5

Пример 9. Аналогично примеру 7 из 25 г сывороточного альбумина и 2,5 г (10% от массы белка) моноэтаноламина после выдерживания белка при 75°С в течение 0.5 ч был получен прозрачный гель с характеристикой

Е-1,8-105 дин/см2; От 0.3 МН/м2.

Полученный гель при выдерживании его при 100°С в течение 3 ч не коагулировал и не терял прозрачности.

Технико-экономическая эффективность Получение прозрачного достаточно прочного и удовлетворительного по механическим свойства, термостабильности белкового геля открывает возможности использования его в различных областях применения, в частности в микробиологической промышленности как основы питательных сред для выращивания микроорганизмов; в фармацевтической промышленности для микрокапсюлирования лекарственных средств; в медицине для применения в качестве желирующих средств при лечении кожных заболеваний, в косметической промышленности как основы косметических желирующих средств.

Способ прост при технологическом осуществлении - не требует сложного оборудования.

Моноэтаноламин - доступный товарный продукт крупнотоннажного производства.

Наиболее целесообразно применение предложенного способа в фармацевтической и медицинской промышленности при приготовлении микрокапсюлированных и желирующих лекарственных средств.

Формула изобретения

1.Способ получения белковых гелей, включающий нагревание водорастворимых белков или их растворов до температуры, близкой к температуре коагуляции белка, с последующей их инкубацией при этой температуре, отличающийся тем. что,-с целью обеспечения прозрачности гелей, устойчивости их при действии повышенных температур, к исходному белку или раствору белка предварительно добавляют моноэта- ноламин в количестве 0,1-25% от массы белка и процесс ведут в его присутствии.

2.Способ по п. 1.отличающийся тем. что в качестве водорастворимого белка используют яичный альбумин.

3.Способ по п. 1.отличающийся тем, что в качестве водорастворимого белка используют сывороточный, альбумин крови.

Область использования фармацевтическая промышленность, косметическая отрасль. Изобретение относится к способам получения гелей, конкретно к получению белковых гелей на основе альбуминов и водорастворимых белков Сущность изобретения способ получения белковых гелей включает нагревание водорастворимых белков или их растворов до температуры, близкой к температуре коагуляции белка, и выдерживание их при указанной температуре причем нагревание белка или их растворов ведут в присутствии 0 1-25% (от массы белка) моноэтаноламина, добавляемого до начала нагревания белка. В качестве водорастворимых белков используют яичный альбумин и сывороточные альбумины крови и другие водорастворимые белки Предложенный способ позволяет получать прозрачные гели, устойчивые при действии повышенных температур (75-100 С) 2 з п.ф-лы СГ