Hydrolysis of proteins in aqueous and CO2-saturated aqueous solutions at high pressures and temperatures

• Applicant: Professor Dr.-Ing. Gerd Brunner
• Subject Area: Chemical and Thermal Process Engineering
• Term: from 2002 to 2006
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5401206

Gegenstand des geplanten Forschungsvorhabens ist die Untersuchung des Reaktionsverhaltens von Proteinen in Wasser unter erhöhten Drücken und Temperaturen. Anhand von Versuchen zum Proteinabbau soll gezeigt werden, dass mit Hilfe der Temperaturbehandlung unter erhöhten Drücken ohne Zusatz von Mineralsäuren bei hohen Raum-Zeit-Ausbeuten Hydrolysate gebildet werden, die durch ihre Zusammensetzung für die Verwendung als Nahrungszusatzstoffe und für medizinische Applikationen geeignet sind. In diesem Zusammenhang ist die Gewinnung von freien Aminosäuren als Endprodukte der Eiweißhydrolyse von besonderem Interesse. Hierzu ist der Einfluss der Betriebsparameter und der Verweilzeit auf den Hydrolysegrad und die Produktbildung sowie den Abbau der freien Aminosäuren zu klären. Zusätzlich zu den Untersuchungen mit reinem Wasser als Reaktionsmedium soll durch Zugabe von Kohlendioxid bei unterschiedlichen Sättigungsgraden aufgezeigt werden, inwieweit die Absenkung des pH-Wertes in dem System Wasser/Kohlendioxid zu einer säurekatalysierten Hydrolyse der Peptidbindungen führt. Die Ergebnisse werden konventionellen Verfahren wie der enzymatischen und der mit Salzsäure durchgeführten Hydrolyse gegenübergestellt. Aufbauend auf den physikalisch-chemischen Grundlagen soll ein verfahrenstechnisches Konzept entwickelt werden, das ein nachhaltiges Verfahren zur stofflichen Verwertung von in großen Mengen anfallenden proteinreichen Abfällen ermöglicht. Dazu sollen kontinuierliche Versuche mit keratinreichen Substanzen wie Federn und Haaren im Technikumsmaßstab durchgeführt werden.

• DFG Programme: Research Grants