MX2008014528A - Metodo para separar proteinas de medios liquidos utilizando materiales de arcilla termicamente modificados. - Google Patents
Metodo para separar proteinas de medios liquidos utilizando materiales de arcilla termicamente modificados.Info
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Abstract
La invención se refiere a un proceso para separar proteínas de medios líquidos, en donde: se proporciona un medio líquido que contiene proteínas; el medio líquido que contiene proteínas se agota de proteínas al hacerlo entrar en contacto con un material de arcilla térmicamente tratado cuya capacidad de esponjamiento en agua después de una hora es inferior a 15 ml/2 g, y el medio líquido agotado de proteínas se separa del material de arcilla.
Description
METODO PARA SEPARAR PROTEINAS DE MEDIOS LIQUIDOS UTILIZANDO MATERIALES DE ARCILLA TERMICAMENTE MODIFICADOS
DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN La invención se refiere a un método para separar proteínas de medios líquidos. La técnica del cultivo celular permite la producción de sustancias con actividad biológica a nivel industrial. Con este tipo de procesos es posible producir, por ejemplo, enzimas para aplicaciones técnicas como, por ejemplo, para la producción de alimentos o como componente de detergentes, o también se pueden producir proteínas recombinantes para aplicaciones farmacéuticas. Las proteínas deseadas se producen de microorganismos o de células de mamíferos y a continuación se aislan del medio de cultivo o de las células. Este proceso de producción se divide en la fermentación con preparación previa del medio (upstream-processing = procesamiento corriente arriba como se conoce en inglés) y en una cadena de proceso ulterior que sirve para la elaboración de proteína pura (downstream-processing = procesamiento corriente abajo como se conoce en inglés) . Los costos para la purificación de la proteína superan frecuentemente una proporción del 80% del total de los costos de fabricación. Para la purificación se usan la mayoría de las veces métodos cromatográficos que sirven por una parte REF.: 197772
para concentrar la proteína en el flujo del proceso y por otra parte para separar proteínas extrañas y otros contaminantes como endotoxinas, virus o ADN. En el caso del uso repetido, los materiales de cromatografía deben supervisar continuamente con respecto a su capacidad de separación o una eventual contaminación microbiana durante su vida útil. Mediante el uso de materiales desechables se podrían ahorrar al menos parcialmente los costos para la validación y depuración. Para un uso exitoso, un material de cromatografía desechable deberá proporcionar un elevado rendimiento de separación que se debe poder reproducir, y requerir de un bajo gasto de inversión por unidad de uso. Deberá tener altas capacidades de enlace y una cinética de enlace rápida para las proteínas diana interesantes o los contaminantes perturbadores. Otro campo técnico en el cual las proteínas se separan en una mayor medida de los medios líquidos se refiere a la producción de bebidas como vino, cerveza o jugos de frutas transparentes. Para estabilizar y mejorar la apariencia óptica se separan las proteínas que todavía se encuentran contenidas en las bebidas. La proteínas actúan como sustancias perturbadoras que en el caso de un almacenamiento más prolongado pueden, por ejemplo, precipitarse o mediante descomposición provocar un menoscabo de la calidad del alimento. En este proceso de purificación
es necesario procesar volúmenes de líquido relativamente grandes para separar cantidades pequeñas de proteínas. La bentonitas, y en particular su componente mineral principal, la montmorillonita pueden ligar las proteínas de manera reversible. Estos minerales actúan como intercambiadores de cationes naturales y pueden adsorber proteínas a valores pH por debajo de su punto isoeléctrico. En virtud de que se extraen de fuentes naturales y de que no requieren de una preparación compleja se dispone de ellas en forma económica y en grandes cantidades. Sobre el uso de silicatos laminares para separar enzimas del jugo filtrado de remolachas azucareras homogenizadas reportan C. Buttersack, K. Nowikow, A. Schaper und K. Buchholz (Zuckerind. 119 (1994) No. 4, páginas 284-291) . Mediante la adsorción de bentonita de sodio y subsiguiente desadsorción con un regulador de pH fue posible separar enzimas en forma pura de manera sencilla. Los trabajos muestran la buena aptitud de los minerales laminares para separar y concentrar proteínas. Sin embargo, el manejo de los minerales laminados es complicado en virtud de que estos en agua conducen a un fuerte aumento de la viscosidad de la suspensión y los minerales laminares se desintegran en partículas muy pequeñas. Por lo tanto es muy difícil llevar a cabo la concentración de proteínas en la forma de que el material laminar se empaca en una columna a través de la cual
entonces se hace pasar el líquido que contiene la proteína. Sin medidas auxiliares la columna se tapa relativamente rápido en virtud de que el material laminar se esponja fuertemente. Para no obstante hacer posible la separación de enzimas en una columna, los autores proponen cargar la bentonita de sodio en un gel de alginato de calcio. La sustancia homogénea hidratada se bombea a pH = 5.0 por una columna que está llena con las perlas de la bentonita inmovilizada. Después de que la tracción no adsorbida salió de la columna se lixivia la enzima con una solución reguladora ajustada a pH = 8. Para la separación de proteínas a escala industrial es poco adecuado el uso de bentonita de sodio, la cual se fija en un alginato de calcio, como lo describen los autores, debido a los altos costos que resultan. En el documento DE 1 160 812 se describe un método para aumentar la estabilidad de la albúmina de cerveza. Para este propósito la cerveza se trata con un xerogel de ácido silícico en polvo fino considerablemente deshidratado y, por consiguiente, capaz de ser almacenado, el cual tiene una superficie interna de 200 a 400 m2/g, un volumen de poros superior a 0.6 ml/g y un diámetro de poros superior a 60 Ángstróm. Para satisfacer los requisitos de las normas de pureza en gel de sílice, se lava cuidadosamente, de manera que la proporción de sustancias solubles en agua se reduce hasta
por debajo de 1%. En el documento DE 1 717 084 A se describe un método para aumentar la estabilidad de la albúmina, para mejorar la capacidad de conservación biológica de la cerveza. Para este propósito la cerveza se trata con gel de sílice de poro amplio hasta mediano finísimamente molido, el cual se separa nuevamente de la cerveza después de un tiempo de influencia suficiente. El gel de sílice de poro amplio a mediano finísimamente molido debe tener en hasta 75 a 90% en peso un tamaño de partícula inferior a 44 µp?. En el documento DE 1 717 085 B se describe un agente de adsorción para el tratamiento de bebidas fermentadas, en particular cerveza. El agente de adsorción es a base de minerales laminares silíceos activados con ácido con reticulado capaz de esponjar. Preferiblemente se usan minerales de montmorina, por ejemplo, montmorillonita y hectorita, los cuales en el estado esponjado se someten a una activación con ácido y cuya disgregación ácida se lava y exprime conservando la estructura esponjada reticulada. El agente de adsorción tiene un volumen de poros de 0.3 a 0.8, preferiblemente 0.4 a 0.7 ml/g, determinado en una prueba que para el análisis se secó a 130 °C. La producción del agente de adsorción se lleva a cabo mediante la extracción de minerales laminares silícicos con ácido mineral en ebullición, siendo que la cantidad y concentración del ácido mineral, la
duración del calentamiento, la temperatura y la presión se eligen de manera que se ajusta el volumen de poros deseado. En el documento publicado DE-15 17 888 se describe un agente de adsorción para el tratamiento de bebidas fermentadas, en particular cerveza. Al igual que en el documento DE 1 717 085 B se usa un mineral laminar silícico disgregado con ácido, el cual tiene un volumen de poros de 0.3 a 0.8, preferiblemente 0.4 a 0.7 ml/g determinado en una prueba que para el análisis se secó a 130°C. Antes del uso el mineral laminar disgregado se seca parcialmente hasta un contenido de sólidos de hasta 80% en peso. De conformidad con una modalidad preferida del agente de adsorción se le adiciona a este una solución de silicato de potasa, de manera que posee una proporción de hidrato de ácido silícico. El agente de adsorción modificado mediante la adición del silicato de potasa se puede triturar más fácilmente y con mayor finura y como consecuencia distribuir de manera particularmente fácil en los líquidos. Mediante esto actúa en forma particularmente favorecedora en la clarificación de, por ejemplo, cerveza. En el documento DE 1 642 767 B se describe el uso de un agente de adsorción para la clarificación de bebidas fermentadas, como cerveza o vino, siendo que el agente de adsorción se produce de minerales de montmorina activados en forma acida que tras una disgregación ácida se trataron con
soluciones acuosas o ácidas de fosfatos poliméricos o ácidos polifosfóricos . Los minerales laminares muestran potencialmente una gran capacidad de enlace para albúmina y se pueden proporcionar de manera relativamente económica. Por lo tanto constituyen un medio muy atractivo para embellecer, por ejemplo, bebidas como vino o cerveza, o para separar proteínas valiosas en la producción biotecnológica . Sin embargo, al uso se oponen los problemas precedentemente expuestos. La separación de proteínas con la asistencia de minerales laminares sólo se puede llevar a cabo con mucho gasto y con el auxilio de columnas cromatográficas . Si el mineral laminar se adiciona directamente al medio acuoso a ser procesado resulta muy difícil separarlo por filtración, ya que debido a la finura de las partículas un filtro se tapona relativamente rápido. La invención tiene por objeto proporcionar un método con el cual tiene éxito una separación de proteínas de medios líquidos también en cantidades industriales, siendo que el método de ser posible se debe poder llevar a cabo de manera continua. El problema se resuelve con un método que tiene las características de la reivindicación 1. Los perfeccionamientos favorables del método de conformidad con la invención son objeto; de las reivindicaciones subordinadas.
En el método de conformidad con la invención para separar proteínas de medios líquidos se: proporciona un medio líquido que contiene proteínas , - para agotar las proteínas en el medio líquido que contiene proteínas se le hace entrar en contacto con un material de arcilla térmicamente tratado que tiene una capacidad de esponjamiento en agua inferior a 15 ml/2 g después de una hora, y - el medio líquido agotado de proteínas se separa del material de arcilla. En el método de conformidad con la invención se usa como agente de adsorción para proteínas un material de arcilla térmicamente tratado. Mediante el tratamiento térmico el material de arcilla pierde considerablemente su capacidad de esponjar. El tratamiento térmico se lleva a cabo de una manera que la capacidad de esponjamiento en agua del material de arcilla térmicamente tratado es inferior a 15 ml/2 g, preferiblemente inferior a 10 ml/2 g y por consiguiente corresponde sustancialmente al volumen de sedimento. Debido a su poca capacidad de esponjamiento, el material de arcilla se puede agregar sin problemas en mayores cantidades a un medio líquido, en particular acuoso, sin que por ello aumente, por ejemplo drásticamente la viscosidad de la suspensión. Además es posible separarlo nuevamente sin dificultades del medio
líquido con los procesos usuales como filtración o centrifugado. Las proteínas permanecen absorbidas en el material de arcilla térmicamente tratado, de manera que el medio líquido se agota de proteínas en forma correspondiente. Sorprendentemente se descubrió que mediante el tratamiento térmico se puede obtener un material de arcilla que puede ligar proteínas en cantidades tales que resulta interesante para una aplicación técnica. En el caso de los silicatos laminares la opinión reinante es que con una pérdida completa de la capacidad de esponjamiento de los materiales de arcilla se reduce fuertemente la superficie interna disponible para una adsorción, ya que las capas se unen mutuamente en forma química. Por lo tanto se espera que mediante el tratamiento térmico se reduce drásticamente la capacidad de adsorción de los materiales de arcilla. Sorprendentemente se descubrió ahora que mediante un tratamiento térmico se puede destruir la capacidad de esponjamiento de materiales de arcilla, en particular bentonitas, siendo que no obstante se conserva la alta capacidad de enlace de proteínas. Como medio líquido que contiene proteínas se usa preferiblemente un medio acuoso, como, por ejemplo, una bebida como cerveza, vino o jugos de frutas, o un medio de cultivo como se usa para procesos biotecnológicos . En medio líquido se puede librar primero de sustancias flotantes
mediante una filtración gruesa. Esto se prefiere particularmente si el material de arcilla térmicamente tratado se usa, por ejemplo, como paquete filtrante en un proceso continuo, ya que entonces es posible prolongar la vida útil del paquete filtrante o de un cartucho filtrante correspondiente. El medio líquido contiene proteínas, siendo que en sí aquí no existen limitaciones, por ejemplo en lo referente al peso molecular de las proteínas . Preferiblemente las proteínas se encuentran en forma disuelta dentro del medio líquido. Las proteínas tienen entonces una carga que permite un enlace de las proteínas al material de arcilla térmicamente tratado mediante intercambio de cationes. Por lo tanto, el medio líquido preferiblemente se ajusta a un valor pH que se encuentra por debajo del punto isoeléctrico de la proteína interesante por al menos una unidad de pH. Para este propósito es posible, adicionarle al medio líquido un regulador correspondiente. La elección del regulador adecuado la puede efectuar el experto de manera que primero se determina el punto isoeléctrico (pl) para el medio líquido que contiene proteína, y luego se selecciona un regulador cuyo intervalo regulador (o bien su valor pKs) se encuentra aproximadamente una unidad por debajo de este valor. Los reguladores adecuados son, por ejemplo, reguladores de citrato o reguladores de fosfato. La concentración del regulador se selecciona en la gama usual. Las concentraciones
adecuadas son, por ejemplo, 20 a 100 mmol, preferiblemente aproximadamente 50 mmol. El tratamiento del medio líquido que contiene proteína con el material de arcilla térmicamente tratado se lleva a cabo a una temperatura a la cual las proteínas no sufren una desnaturalización. El método se lleva a cabo preferiblemente a la temperatura ambiente o temperaturas por debajo de la temperatura ambiente, preferiblemente en un intervalo de aproximadamente 0 a 20 °C. Después de que la prueba a ser depurada opcionalmente se preparó mediante filtración, enfriamiento o adición de un regulador adecuado se adiciona el material de arcilla térmicamente tratado. La adición en sí se puede efectuar de cualquier manera a discreción. Así, el material de arcilla se puede adicionar en forma seca, por ejemplo, como polvo. Pero sin embargo también es posible suspender previamente el material de arcilla en agua o en un regulador adecuado y a continuación adicionar la suspensión al medio líquido que contiene proteína. Además también es posible utilizar el material de arcilla térmicamente tratado como fase estacionaria, por ejemplo en forma de un paquete filtrante o una columna de cromatografía, y hacer fluir el medio líquido que contiene proteína por una capa del material de arcilla térmicamente tratado. La cantidad del material de arcilla térmicamente tratado que se debe utilizar depende de
la cantidad del medio líquido que contiene proteína que se deberá purificar, así como de la concentración de las proteínas en el medio líquido. Además, el medio líquido que contiene proteína también puede contener todavía otros compuestos cargados, por ejemplo ácidos sacáricos o fosfatos, los cuales igualmente se pueden enlazar al material de arcilla térmicamente tratado. La cantidad adecuada de material de arcilla térmicamente tratado puede ser determinada por el experto en función del caso mediante una serie de pruebas correspondiente. Luego el material de arcilla térmicamente tratado se hace entrar en contacto durante algún tiempo determinado con el medio líquido que contiene proteína. Se observó que el enlace de las proteínas al material de arcilla térmicamente tratado ocurre relativamente rápido, de manera que no es necesario mantener tiempos de contacto excesivamente largos. Los tiempos de contacto adecuados dependen del tipo y cantidad de las proteínas a ser separadas así como de la cantidad del material de arcilla térmicamente tratado disponible, y pueden ser determinadas por el experto mediante una serie de pruebas correspondientes . En el caso del uso de un paquete filtrante o de una columna de cromatografía es posible supervisar, por ejemplo, el momento en que aumenta la concentración de proteína en el lixiviado. Si el material de arcilla térmicamente tratado se adiciona a un medio líquido
que contiene proteína es posible recurrir a la concentración de proteína en el sobrenadante para supervisar la cantidad de adsorción. Para finalizar se separa del material de arcilla el medio líquido agotado de proteína. Para este propósito es posible, como ya se explicó en lo precedente utilizar métodos usuales, por ejemplo, filtración o centrifugado. En el caso del uso del material de arcilla como fase estacionaria el lixiviado forzosamente no comprende material de arcilla. Entonces la características del material de arcilla térmicamente tratado se pueden controlar mediante el tratamiento térmico. En virtud de que el material de arcilla en bruto preferiblemente se obtiene de fuentes naturales y por lo tanto se pueden producir fluctuaciones en las propiedades de los diferentes materiales de arcilla, preferiblemente se procede de manera que primero se determina mediante una serie de investigaciones la temperatura óptima a la que se ajusta la baja capacidad de esponjamiento deseada para la arcilla en bruto. Para el tratamiento térmico se eligen preferiblemente temperaturas de al menos 400°C, preferiblemente al menos 450 °C, de manera particularmente preferida al menos 500°C. Sin embargo, el material de arcilla en bruto tampoco debiera sufrir una carga térmica demasiado alta ya que entonces disminuye la capacidad de adsorción para proteínas. Por lo tanto las temperaturas preferiblemente se
eligen inferiores a 1000 °C, preferiblemente inferiores a 800°C y de manera particularmente preferida por debajo de 700 °C. La duración del tratamiento de la cantidad de material de arcilla en bruto utilizada así como del tipo de horno. Para el tratamiento térmico preferiblemente se usan hornos tubulares giratorios ya que estos permiten un calentamiento uniforme del material de arcilla en bruto. La duración del tratamiento se elige preferiblemente lo más corta posible para evitar una carga térmica excesiva del material de arcilla en bruto. En una ejecución industrial del método se eligen tiempos de tratamiento de al menos 10 minutos, preferiblemente al menos 20 minutos. Para evitar una sobrecarga térmica el tiempo de tratamiento preferiblemente se elige más corto que 2 horas, de manera particularmente preferida más corto que 1 hora. El experto puede determinar fácilmente el tiempo de tratamiento adecuado extrayendo regularmente pruebas y examinándolas con respecto a su capacidad de esponjamiento durante el tratamiento térmico de la silla en bruto. Igualmente es posible recurrir a la asistencia de otros parámetros como la capacidad de intercambio de iones o el volumen de poros para supervisar el tratamiento térmico. Como material inicial para la producción del material de arcilla térmicamente tratado es posible en sí utilizar cualesquiera materiales de arcilla en bruto a
discreción que provengan de fuente naturales. De preferencia se usan materiales de arcilla en bruto que tienen una elevada capacidad de intercambio de iones y una alta capacidad de esponjamiento. Preferiblemente se usan materiales de arcilla que tienen una capacidad de intercambio de iones de al menos 10 meq/100 g, preferiblemente al menos 20 meq/100 g, de manera particularmente preferida al menos 40 meq/100 g, de manera especialmente preferida en el intervalo de 50 a 130 meq/100 g, de manera particularmente preferida en el intervalo de 70 a 120 meq/100 g. Además se usan preferiblemente materiales de arcilla que tienen una alta capacidad de esponjamiento. Preferiblemente los materiales de arcilla utilizados como material inicial tienen una capacidad de esponjamiento en agua después de 1 hora de al menos 10 ml/2 g, preferiblemente al menos 15 ml/2 g, de manera particularmente preferida al menos 20 ml/2 g, de manera particularmente preferida en el intervalo de 30 a 80 ml/2 g. Son adecuadas, por ejemplo, las bentonitas de sodio o las bentonitas de calcio. Mediante el tratamiento térmico se reduce la capacidad de esponjamiento del material de arcilla en bruto preferiblemente por al menos 5%, de manera particularmente preferida por al menos 10%, de manera más particularmente preferida por al menos 20%. Si como material de arcilla en bruto se utilizan arcillas que contienen una elevada
proporción de cationes bivalentes en las capas intermedias, por ejemplo, bentonitas de calcio, entonces estas ya muestran una menor capacidad de esponjamiento que las arcillas que contienen iones de metal alcalino en las capas intermedias, como, por ejemplo, bentonitas de sodio. Por lo tanto, si un material de arcilla en bruto contiene una elevada proporción de cationes bivalentes la capacidad de esponjamiento durante el tratamiento térmico disminuirá con menos intensidad que en el caso de materiales de arcilla en bruto que contienen una elevada proporción de cationes monovalentes, en particular iones de metal alcalino. Los materiales de arcilla en bruto utilizados para la producción de materiales de arcilla térmicamente tratados tienen preferiblemente propiedades neutrales a ligeramente básicas. Una suspensión al 2% en peso del material de arcilla en bruto en agua destilada tiene preferiblemente un valor pH en el intervalo de 6 a 11. Como materiales iniciales para la producción de los materiales de arcilla térmicamente tratados se usan preferiblemente silicatos laminares esmécticos. Entre estos se cuentan los minerales de arcilla cargados del tipo de capas 2 : 1 con una carga negativa de 0.2 a 0.6 por unidad de fórmula . La capacidad de intercambio de cationes de los materiales de arcilla en bruto utilizados como materiales
iniciales para la producción de los materiales de arcilla térmicamente tratados se puede determinar mediante el intercambio con cloruro de amonio y subsiguiente determinación de nitrógeno, y preferiblemente se encuentra en el intervalo precedentemente descrito de 10 a 130 meq/100 g. Los ejemplos de los minerales de arcilla esmécticos adecuados son bentonita, montmorillonita, beidelita, nontronita, hectorita y saponita. Otro minera de arcilla esméctico adecuado es la estevensita. Su estructura se deriva del talco, siendo que las posiciones de los iones de magnesio están sustituidas por sitios vacíos. Los materiales de arcilla en bruto utilizados para la producción del material de arcilla térmicamente tratado se pueden opcionalmente secar previamente al tratamiento térmico, preferiblemente a un contenido de humedad inferior a 20% en peso, en particular a un contenido de humedad en el intervalo de 5-15% en peso. Además, el material de arcilla en bruto se puede moler previamente al tratamiento térmico, preferiblemente a un tamaño de grano medio D50 inferior a 3 mm, de manera particularmente preferida a 1 mm, de manera especialmente preferida inferior a 0.2 mm. Una . elevada capacidad de intercambio de iones se correlaciona por lo general con una buena capacidad de enlace para proteínas. En el material de arcilla térmicamente tratado utilizado en el método de conformidad con la
invención la capacidad de intercambio de cationes preferiblemente es de 15 meq/100 g como mínimo. Preferiblemente el material de arcilla térmicamente tratado tiene una capacidad de intercambio de iones lo más alta posible. Preferiblemente el material de arcilla térmicamente tratado tiene una capacidad de intercambio de cationes de preferiblemente al menos 40 meq/100 g, de manera particularmente preferida al menos 60 meq/100 g. De manera particularmente preferida la capacidad de intercambio de cationes se encuentra en el intervalo de 65 a 130 meq/100 g. Por lo tanto es posible que además de la capacidad de esponjamiento del material de arcilla térmicamente tratado se elija la capacidad de intercambio de iones como indicador adicional para determinar la temperatura de tratamiento y la duración de tratamiento óptimas del material de arcilla en bruto. Mediante el tratamiento térmico es posible que en el material de arcilla térmicamente tratado se produzca una disminución insignificante de la capacidad de intercambio de cationes en comparación con el material inicial. La capacidad de intercambio de iones es un criterio importante para diferenciar, por ejemplo, los materiales de arcilla térmicamente tratados utilizados en el método de conformidad con la invención de los materiales de arcilla que se pueden obtener, por ejemplo, mediante la lixiviación con ácido caliente a partir de materiales de arcilla naturales. Estos
últimos no muestran capacidad para el intercambio de iones o solamente una capacidad muy baja. Las tierras decolorantes altamente preparadas que ya no se esponjan muestran típicamente una capacidad de intercambio de cationes en un intervalo inferior a 30 meq/100 g. El material de arcilla térmicamente tratado utilizado en el método de conformidad con la invención se puede producir, como se describió en lo precedente, a partir de cualesquiera materiales de arcilla, preferiblemente esmécticos. Los materiales de arcilla en bruto utilizados como materiales iniciales pueden estar presentes, por ejemplo, tanto en la forma de sodio como también en la forma de calcio o magnesio. Igualmente también es posible utilizar formas mixtas en las cuales se encuentran iones de metal alcalino monovalentes e iones de metal alcalinotérreo bivalentes como iones de capa intermedia en los materiales de arcilla en bruto. La proporción de los cationes mono y bivalentes se puede ajustar previamente al tratamiento térmico haciendo reaccionar el material de arcilla en bruto con una sal de metal alcalino correspondiente, por ejemplo, carbonato de sodio o bicarbonato de sodio. Para este propósito es posible, por ejemplo, que una bentonita de calcio de naturaleza húmeda se rocíe con una solución de sosa o se amase con un carbonato de sodio sólido. Si se debe aumentar la proporción de iones de metal alcalinotérreo
bivalentes es posible hacer reaccionar el material de arcilla en bruto con un compuesto alcalinotérreo adecuado, por ejemplo, cloruro de calcio. Preferiblemente el material de arcilla térmicamente tratado utilizado en el método de conformidad con la invención se produce de un material de arcilla en bruto que en los sitios de capa intermedia comprende al menos una proporción de iones de metal alcalinotérreo bivalentes, preferiblemente iones de calcio. En las bentonitas se observa en sí una capacidad de enlace para proteínas que es tanto más alta cuanto más alta es la proporción de iones de metal alcalino en los iones capaces de intercambio dispuestos en las capas intermedias de la bentonita. La elevada capacidad de enlace de las bentonitas de sodio se le adjudica al fuerte deslaminado que ocurre al preparar una suspensión en agua. Mediante esto aumenta considerablemente la superficie disponible para una absorción. En las bentonitas de calcio existe una cohesión más fuerte de las capas, por lo que al preparar una suspensión acuosa el deslaminado sólo ocurre en un grado menor y por consiguiente también la superficie disponible para la absorción es menor en comparación con las bentonitas de sodio. Sin embargo, en el método de conformidad con la invención se comprobó que es posible obtener una mayor
capacidad de absorción para proteínas si se parte de un material de arcilla en bruto que comprende una proporción de iones alcalinotérreos en sitios de capas intermedias. En el material de arcilla térmicamente tratado la proporción de cationes bivalentes en la capacidad de intercambio de iones es de al menos 15%, de manera particularmente preferida al menos 30%, de manera particularmente preferida al menos 70%. La proporción de los cationes bivalentes, en particular calcio y magnesio en la capacidad de intercambio de cationes la mayoría de las veces es inferior a 95%, en particular inferior a 85%. Se observó que mediante una elevada proporción de cationes bivalentes intercambiables se puede mejorar la tendencia al enlace de proteínas al material de arcilla térmicamente tratado. Sin querer estar obligados por esta teoría, los inventores suponen que los iones alcalinotérreos dispuestos en las capas intermedias ejercen una función de apoyo en el tratamiento térmico del material de arcilla en bruto, de manera que las capas del material de arcilla en bruto no se colapsan tanto como en las bentonitas de sodio puras. La proporción de los cationes bivalentes y monovalentes se puede ajustar de manera correspondiente previamente al tratamiento térmico del material de arcilla en bruto. Para este propósito este se puede hacer reaccionar, por ejemplo, con una sal de sodio adecuada, como carbonato de sodio, ya sea rociando el
material de arcilla en bruto con, por ejemplo, una solución de sosa o amasándolo con carbonato de sodio sólido. Mediante el tratamiento térmico se reduce notablemente la superficie interna del material de arcilla. El material de arcilla térmicamente tratado preferiblemente tiene una superficie específica inferior a 300 m2/g, en particular preferiblemente inferior a 200 m2/g, de manera particularmente preferida inferior a 120 m2/g. Sin embargo, para obtener una suficiente capacidad de absorción para proteínas la superficie específica tampoco se debe reducir demasiado, es decir, el material de arcilla no se debe "calcinar estéril". Preferiblemente la superficie específica del material de arcilla térmicamente tratado es de al menos 30 m2/g, de manera particularmente preferida de al menos 60 m2/g. Preferiblemente la superficie específica del material de arcilla en bruto se reduce mediante el tratamiento térmico por al menos 5%, de manera particularmente preferida al menos 10%. De conformidad con una modalidad particularmente preferida, el material de arcilla térmicamente tratado que se utiliza en el método de conformidad con la invención casi ya no tiene capacidad de esponjamiento en agua. El volumen de esponjamiento corresponde en este caso al volumen de sedimento. Incluso con
un almacenamiento más prolongado en agua no se observa un aumento del volumen de sedimento o casi ninguno. Después de un almacenamiento en agua por tres días, el material de arcilla térmicamente tratado preferiblemente tiene un volumen de sedimento inferior a 15 ml/2 g, preferiblemente inferior a 10 ml/2 g, de manera particularmente preferida inferior a 8 m2/g. Preferiblemente el material de arcilla ya no se somete a una activación adicional después del tratamiento térmico. Mediante etapas de proceso físicas como molienda o cernido se puede ajustar todavía un tamaño de grano deseado. Preferiblemente el material de arcilla térmicamente tratado se ajusta a un tamaño de grano medio D50 en el intervalo de 10 a 200 µp?. Mediante granulación también es posible producir partículas más grandes para aplicaciones especiales, por ejemplo, para aplicaciones en las que se desea poca carga de polvo o bien es posible dosificar de manera más sencilla el granulado. Sin embargo, preferiblemente el material de arcilla térmicamente tratado no se somete a una activación de la superficie mediante ácido. Para evitar una desnaturalización de las proteínas, así como para proporcionar un valor pH adecuado para una adsorción lo más eficiente posible de las proteínas en el material de arcilla térmicamente tratado, el material de arcilla se equilibra a un valor pH de aproximadamente 3.5 a
6.0 antes de la adición del medio líquido. Para este propósito es posible, por ejemplo, suspender el material de arcilla térmicamente tratado en un medio regulador adecuado o se puede ajustar un paquete filtrante o una columna cromatográfica al intervalo de pH deseado mediante el paso de un regulador adecuado. De conformidad con una forma de realización preferida el material de arcilla térmicamente tratado se usa como fase estacionaria por la cual se hace fluir el medio líquido que contiene proteína. De conformidad con una primera forma de realización, para separar las proteínas el medio líquido se conduce a través de un paquete filtrante que por lo menos está constituido en parte del material de arcilla térmicamente tratado. El paquete filtrante puede en si adoptar cualquier forma a discreción. Son adecuados, por ejemplo, los cartuchos filtrantes que se llenan con el material de arcilla. Después de que se agota la capacidad de absorción del cartucho filtrante se le puede recambiar por un cartucho nuevo. El cartucho filtrante cargado con las proteínas o bien se puede desechar o conducirlo a un tratamiento de reacondicionamiento con el cual se recuperan las proteínas absorbidas sobre el material de arcilla térmicamente tratado. De conformidad con una forma de realización preferida el paquete filtrante se produce mediante filtración
con deposición. El material de arcilla se mezcla preferiblemente con un agente auxiliar de filtración como tierra de infusorios o perlita®. Además, al material de arcilla también se puede entremezclar todavía un agente de adsorción adicional como gel de sílice o bentonita activada con ácido que no se sometió a tratamiento térmico previo. Durante la filtración el material de arcilla térmicamente tratado, junto con los agentes auxiliares de filtración y opcionalmente los agentes de adsorción adicionales forma una torta de filtración que constituye el medio con efecto filtrante para las siguientes partículas de sustancias turbias y medios auxiliares de filtración. Es preferible que previamente a la filtración directa se aplique una capa de agente auxiliar de filtración como capa primaria sobre un medio filtrante. Como medio filtrante se puede usar, por ejemplo, un tamiz con una abertura de mallas adecuadamente pequeña. Como agente auxiliar de filtración para formar una capa primaria se puede usar, por ejemplo, tierra de infusorios. Este proceso también se designa como predeposición. En la fase de filtración subsiguiente se le adiciona a la suspensión el agente auxiliar de filtración adicional, el cual de conformidad con la invención comprende el material de arcilla precedentemente descrito. Estas partículas del medio auxiliar de filtración forman junto con las partículas de sustancia turbia una torta
de filtración que se designa como capa secundaria. Mediante el uso del material de arcilla como material de filtro el método de conformidad con la invención también se puede llevar a cabo en forma continua, lo cual es favorable, por ejemplo, en particular para la clarificación de bebidas . De conformidad con otra forma de realización el método de conformidad con la invención, este se lleva a cabo en forma de una cromatografía. El material de arcilla térmicamente tratado se empaca en una columna de cromatografía, y el medio líquido del cual se deberán separar las proteínas se carga en la columna. Por la columna puede circular un medio de lixiviación, siendo que mediante efectos de adsorción resulta posible una separación de las proteínas en diferentes fracciones. Esto es particularmente interesante para la separación de proteínas que se produjeron en bioreactores . La lixiviación de las proteínas se puede efectuar de acuerdo a diferentes métodos. Por ejemplo, es posible hacer circular un gradiente de sal por la columna, de manera que las proteínas se lixivian a diferentes concentraciones de sal. Las proteínas se ligan al material de arcilla térmicamente tratado utilizado en el método de conformidad con la invención entre otras cosas mediante interacciones eléctricas y/o fuerzas van-der- aals . En el caso de la
lixiviación con un regulador con alta concentración de sal se reducen las interacciones electrostáticas entre el material de arcilla térmicamente tratado que actúa como intercambiador de cationes y la proteína. Por lo tanto la proteína se puede desprender del material de arcilla y lixiviar. De conformidad con otra forma de realización la lixiviación de las proteínas enlazadas se lleva a cabo mediante variación del valor pH. El agente de lixiviación tiene un pH diferente al del medio líquido. Por ejemplo es posible alimentar proteínas con un valor pH con el cual estas se encuentran presentes en forma cargada. El valor pH del medio líquido se ajusta preferiblemente de manera que se encuentra por debajo del punto isoeléctrico de la proteína, es decir, que la proteína tiene una carga total positiva. Mediante el efecto de intercambiador de icationes del material de arcilla térmicamente tratado se enlazan las proteínas . 0 sea que el material de arcilla térmicamente tratado utilizado en el método de conformidad con la invención actúa como material intercambiador de cationes. Si ahora el pH se eleva tanto así que se alcanza o supera el punto isoeléctrico de la proteína, entonces la proteína tiene en la mayoría de los casos una carga total negativa. Por lo tanto la proteína se vuelve a desprender del material de arcilla o respectivamente de la capa filtrante y se puede lixiviar.
Opcionalmente es posible adicionarle glicerina al agente de lixiviación. La glicerina tiene una muy alta afinidad al material de arcilla térmicamente tratado y por lo tanto puede facilitar el desprendimiento de la proteína o respectivamente los compuestos orgánicos del material de arcilla . El medio líquido comprende preferiblemente agua como disolvente. El material de arcilla utilizado en el método de conformidad con la invención se puede usar solo o también en combinación con otro agente de adsorción. El agente de adsorción adicional preferiblemente se selecciona del grupo constituido por gel de sílice, celulosa y polivinilpirrolidona . El material de arcilla térmicamente tratado y el agente de adsorción adicional preferiblemente se encuentran presentes en una proporción en peso entre 1:10 y 10:1. Sin embargo, en función de la aplicación prevista también es posible utilizar proporciones que no se encuentran dentro del intervalo indicado. En la filtración de la cerveza se usan, por ejemplo, xerogeles que tienen una gran superficie específica y un reducido contenido de agua. El contenido de agua de estos xerogeles se encuentra en el intervalo de aproximadamente 10 a 15%. Estos xerogeles se usan ante todo
en sistemas cerrados. Debido al desarrollo de polvo, en los sistemas abiertos preferiblemente se usan semihidrogeles con un contenido de agua en el intervalo de 30 a 40% en peso o hidrogeles con un contenido de agua superior a 55% en peso. Debido a su gran capacidad de absorción de agua, el material de arcilla utilizado en el método de conformidad con la invención es particularmente adecuado para la producción de mezclas con semihidrogeles o hidrogeles, siendo que la mezcla se puede entonces usar en el método de conformidad con la invención. Para la producción de este tipo de mezclas es posible, por ejemplo, preparar el material de arcilla en un mezclador intensivo para luego aplicarle la cantidad de agua correspondiente. Con la aplicación de una cantidad de agua de, por ejemplo, 50% en peso se obtiene un polvo capaz de fluir que se puede usar en el método de conformidad con la invención sólo o en mezcla con otros agentes de adsorción, en particular semihidrogeles o hidrogeles. El método de conformidad con la invención es particularmente adecuado para la filtración de bebidas, en particular cerveza. Preferiblemente la cerveza u otra bebida se trata con el material de arcilla adicionando el material de arcilla térmicamente tratado a la cerveza de manera que se obtiene una suspensión. Al material de arcilla térmicamente tratado se le puede adicionar opcionalmente gel de sílice
como agente de adsorción adicional. A continuación el material de arcilla se separa de la suspensión preferiblemente mediante una filtración por deposición/torta filtrante . En la producción de cerveza, en la cervecería se prosigue ventajosamente como sigue: sobre un tamiz de metal o una capa de filtro de celulosa primero se lleva a cabo una predeposición con tierra de infusorios. Para este propósito la tierra de infusorios se suspende en agua y la suspensión se bombea a través del tamiz de metal o respectivamente la capa del filtro, de manera que se obtiene una delgada capa de tierra de infusorios. Esta sirve para evitar un rompimiento de la mezcla de material de arcilla y tierra de infusorios. Por lo general, para la filtración de la cerveza se usan tamices con una abertura de mallas en el intervalo de aproximadamente 45 µt?. En la cerveza se mezcla el material de arcilla, opcionalmente en mezcla con tierra de infusorios, y la suspensión de cerveza que se obtiene se bombea a través del filtro cubierto con una capa de predeposición. En la capa que se forma de material de arcilla y opcionalmente tierra de infusorios se retienen entonces en forma adsorbida las sustancias turbias como proteínas o complejos de proteína-polifenol. El proceso de filtración también se denomina filtración por torta. Como campo de aplicación ejemplar adicional para el
método de conformidad con la invención, este se puede usar para la depuración de aguas residuales, en particular para separar proteínas o microorganismos . Para este propósito el agua residual se puede conducir, opcionalmente tras una depuración previa, a través de un paquete filtrante que está constituido del o contiene el material de arcilla térmicamente tratado que se utiliza en el método de conformidad con la invención. Esto permite una disminución sencilla y económica de la carga de contaminantes orgánicos del agua residual. Las aguas residuales ejemplares que se pueden depurar con el método de conformidad con la invención son las aguas residuales como se dan en los procesos de fermentación o en cervecerías. El método de conformidad con la invención se explica con más detalle mediante los ejemplos siguientes y haciendo referencia a: las figuras anexas. Muestran: Figura 1 una gráfica en la que se indica la turbiedad determinada después de la eliminación de albúmina en función de la cantidad de agente de adsorción (bentonita 1) utilizado; Figura 2 una gráfica en la que se indica la turbiedad determinada después de la eliminación de albúmina en función de la cantidad de agente de adsorción (bentonita 3) utilizado; Figura 3 una gráfica en la que se representa la
dependencia del pH en la adsorción de proteínas ejemplares en un material de arcilla térmicamente tratado; Figuras 4a-4c gráficas en las que se representan las isotermas de adsorción de diferentes proteínas ejemplares en un material de arcilla térmicamente tratado en un sistema estático, siendo que muestran: Figura 4a una isoterma de adsorción de fosfatasa alcalina en bentonita l50o (regulador de acetato 50 mM, pH 5 ; 3 h de incubación) ; Figura 4b una isoterma de adsorción de a-quimotripsina en bentonita l50o (regulador tris 50 mM, pH 8; 3 h de incubación) ; Figura 4c una isoterma de adsorción de albúmina de suero humano en bentonita l50o (regulador de citrato 50 mM, pH 4 ; 3 h de incubación) ; Figuras 5a-5c: gráficas en las que se representan las isotermas de adsorción de diferentes proteínas ejemplares en un material de arcilla térmicamente tratado en un sistema dinámico, siendo que muestran: Figura 5a: la carga de bentonita l50o (regulador de acetato 50 mM, pH 5) con fosfatasa alcalina (c0(AP) = 1 mg-ml" 1) en función de la velocidad de aplicación; Figura 5b: la carga de bentonita l50o (regulador tris 50 mM, pH 8) con a-quimotripsina (c0(CHY) = 1 mg-ml"1) en función de la velocidad de aplicación;
Figura 5c : la carga de bentonita l50o (en regulador de citrato 50 mM, pH 4) con albúmina de suero humano (c0(HSA) = 1 mg-ml"1) en función de la velocidad de aplicación. Se utilizaron los siguientes métodos de análisis: Superficie BET/volumen de poros según BJH y BET: La superficie y el volumen de poros se determinaron con un porosímetro de nitrógeno completamente automático de la Cía. Mikromeritics, tipo ASAP 2010. La prueba se enfría al alto vacío a la temperatura de nitrógeno líquido. A continuación se dosifica continuamente nitrógeno a la cámara de prueba. Mediante la detección de la cantidad adsorbida como función de la presión se determina a temperatura constante una isoterma de adsorción. Después de una compensación de la presión el gas de análisis se elimina paso a paso y se registra una isoterma de desadsorción. Para determinar la superficie específica y la porosidad de acuerdo a la teoría BET se evalúan los datos conforme a DIN 66131. El volumen de poros se determina además por los datos de medición utilizando el método BJH (E.P. Barret, L.G.Joiner, P.P. Haienda, J. Am. Chem. Soc . 73 (1951, 373) . En este método también se tienen en cuenta los efectos de la condensación capilar. Los volúmenes de poros de determinados intervalos de tamaños de poros se determinan mediante la suma
de volúmenes de poros progresivos que se obtienen por la evaluación de isotermas de adsorción según BJH. El volumen total de poros de acuerdo al método BJH se refiere a poros con un diámetro de 1.7 a 300 nm. Determinación de tamaño de partículas mediante difracción dinámica de luz (Malvern) Las mediciones se llevaron a cabo con un aparato "Mastersizer" de la Cía. Malvern Instruments Ltd., Reino Unido, de conformidad con las indicaciones del fabricante. Las mediciones se llevan a cabo al aire con la cámara de pruebas prevista ("dry powder feeder" = alimentador de polvo seco) , y se determinan los valores relacionados al volumen de poros . Contenido de agua El contenido de agua de los productos a 105 °C se determina utilizando el método DIN/ISO-787/2. Análisis elemental: Este análisis se funda en la disgregación total de los materiales de arcilla o respectivamente del producto correspondiente. Después de disolver los sólidos, los componentes individuales se analizan y cuantifican con métodos de análisis específicos convencionales como, por ejemplo, ICP. Capacidad de intercambio de iones Para determinar la capacidad de intercambio de
cationes, el material de arcilla a ser examinado se seca durante un periodo de tiempo de 2 horas a 105 °C. Después de esto el material de arcilla seco se hace reaccionar 1 hora a reflujo con un excedente de solución acuosa 2N de NH4C1. Después de un tiempo de reposo de 16 horas a la temperatura ambiente se filtra, tras lo cual la torta de filtrado se lava, se seca y se muele y se determina el contenido de NH4 en el material de arcilla mediante determinación por nitrógeno (analizador CHN "Vario EL III" de la Cía. Elementar en Hanau, Alemania) de acuerdo a las indicaciones del fabricante. La proporción y el tipo de iones metálicos intercambiados se determina en el filtrado mediante espectroscopia ICP. Determinación del volumen de sedimento Un cilindro graduado de 100 mi se llena con 100 mi de agua destilada. 2 g de la sustancia a ser medida se colocan con espátula lentamente y en porciones, cada una de aproximadamente 0.1 a 0.2 g sobre la superficie del agua. Después de haberse hundido una porción adicionada se agrega la porción siguiente. Después de haberse agregado y hundido al fondo del cilindro graduado 2 g de sustancia se le permite al cilindro reposar durante una hora a la temperatura ambiente. A continuación se lee en la graduación del cilindro graduado la altura del volumen de sedimento en ml/2 g. Para determinar el volumen de sedimento después de un
almacenamiento de 3 días en agua, la preparación de prueba se encierra con Parafilm® y se le permite reposar durante 3 días a la temperatura ambiente sin sacudidas. Después de esto se lee el volumen de sedimento en la graduación del cilindro graduado . Determinación del contenido de montmorillonita mediante la adsorción de azul de metileno El valor de azul de metileno es una medida de la superficie interna de los materiales de arcilla. a) Producción de una solución de difosfato tetrasódico 5.41 g de difosfato tetrasódico se pesan con una precisión de 0.001 g en un matraz aforado de 1000 mi, y con agitación se llena con agua destilada hasta la marca de nivel. b) Producción de una solución de azul de metileno al 0.5% En una copa de vidrio de 2000 mi se disuelven 125 g de azul de metileno en aproximadamente 1500 mi de agua destilada. La solución se decanta y se rellena con 25 1 de agua destilada. 0.5 g de bentonita de prueba húmeda con superficie interior conocida se pesan con una precisión de 0.001 g en un matraz Erlenmeyer. Se adicionan 50 mi de solución de difosfato tetrasódico y la mezcla se calienta a ebullición 5
minutos . Después del enfriamiento a la temperatura ambiente se adicionan 10 mi de H2S04 0.5 molar y se agregan 80 a 95% del consumo final esperado de la solución de azul de metileno. Con la varilla de vidrio se toma una gota de la suspensión y se pone sobre un papel filtro. Se forma una mancha azul-negra con un halo incoloro. Ahora se sigue adicionando solución de azul de metileno adicional en porciones de 1 mi y se repite la prueba de la mancha. La adición se efectúa durante tanto tiempo hasta que el halo adquiere una coloración leve azul clara, es decir que la cantidad de azul de metileno adicionada ya no es absorbida por la bentonita de prueba. c) Prueba de los materiales de arcilla La prueba del material de arcilla se lleva a cabo de la misma manera como para la bentonita de prueba. Por la cantidad de solución de azul de metileno que se consume es posible calcular la superficie interna del material de arcilla. De acuerdo a este método, 381 mg de solución de azul de metileno corresponden a un contenido de 100% de montmorillonita . Determinación del residuo de la filtración seca Aproximadamente 50 g del material de arcilla secado al aire a ser examinado se pesan sobre un tamiz que tiene la correspondiente abertura de mallas. El tamiz se conecta con
una aspiradora que succiona fuera del tamiz todas las porciones que son más finas que el tamiz mediante una rendija de succión que gira debajo del fondo del tamiz. El tamiz se tapa con una tapa de plástico y se conecta a la aspiradora. Después de 5 minutos la aspiradora se desconecta y se determina la cantidad de las porciones más burdas remanentes sobre el tamiz mediante diferencia de peso. Determinación del residuo de la filtración húmeda Primero se prepara una suspensión al 5% mezclando en agua durante 5 minutos a aproximadamente 930 rpm una cantidad correspondiente del material de arcilla a ser examinado. La suspensión se sigue agitando otros 15 minutos a aproximadamente 1865 rpm, y luego la suspensión se vierte a través de un tamiz que tiene la abertura de mallas deseada. El residuo se lava durante tanto tiempo con agua de la llave hasta que el agua de lavado escurre transparente. El tamiz con el residuo se coloca entonces durante 5 minutos en un baño ultrasónico para eliminar las fracciones finas residuales. El residuo remanente se lava brevemente con agua de la llave y opcionalmente se repite el tratamiento ultrasónico hasta que ya no pasan al agua partículas finas durante el tratamiento ultrasónico. Entonces el tamiz se seca hasta la constancia de peso. Para pesarlo, el residuo remanente en el tamiz se transfiere a un plato de porcelana pesado.
Ejemplo l: Tratamiento térmico de bentonitas Para el tratamiento térmico se usaron dos bentonitas diferentes. La bentonita 1 es una bentonita de calcio/sodio natural. La bentonita 2 se produjo mezclando bentonita 1 con 4.3% en peso de sosa, con amasado, secado y molienda subsiguiente. El residuo de cernido en seco de las bentonitas fue < 15% en peso sobre un tamiz de abertura de mallas de 45 µp? e < 7% en peso sobre un tamiz de abertura de mallas de 75 µp?. Las propiedades de las bentonitas 1 y 2 usadas como materiales iniciales se representan en la tabla 1.
Tabla 1: Propiedades de las bentonitas 1 y 2 utilizadas como materiales iniciales
Las bentonitas 1 y 2 utilizadas como material inicial se calentaron en un horno durante cada caso 1 hora a
las temperaturas indicadas en la tabla 2. Las bentonitas 1 y 2 térmicamente tratadas se retiraron del horno y se enfriaron a la temperatura ambiente al aire. Después de esto se determinó en cada caso el volumen de espon amiento para las bentonitas térmicamente tratadas. Los valores encontrados se resumen en la tabla 2.
Tabla 2: Volúmenes de esponjamiento de bentonitas térmicamente tratadas y no tratadas
Mediante el tratamiento térmico se reduce la capacidad de espon amiento de las bentonitas al aumentar la temperatura. A 500°C el volumen de esponjamiento corresponde a la densidad a granel de la bentonita en agua, es decir, al volumen de sedimento. Introduciendo las bentonitas tratadas a' estas elevadas temperaturas en líquidos acuosos o de otro tipo, entonces incluso con un almacenamiento prolongado ya no se observa un esponjamiento de las bentonitas. No es posible
observar la típica formación de gel de la bentonita. Las partículas se hunden rápidamente hasta el fondo de los recipientes . En las tablas 3a y 3b se confrontan las propiedades de una bentonita 1 sin tratar con las de una bentonita l50o térmicamente tratada a 500°C.
Tabla 3a: Propiedades físicas de bentonita 1 térmicamente tratada y sin tratar
Bentonita 1 Bentonita l50o
Superficie BET [m2/g] 80 74.5
Superficie de microporos (BJH) 18 14 [m2/g] Superficie externa (BJH) [m2/g] 61 61 Volumen de poros acumulado de acuerdo al método BJH para 0.19 0.19 poros con diámetros dé 1.7 a 300 nm (cm3/g) Diámetro promedio de poros 8.9 9.3 [4V/A] según BET Diámetro promedio de poros 11.1 11.5 [4V/A] según BJH
Tabla 3b: Residuos de cernido de la bentonita 1 térmicamente tratada y sin tratar
Además se determinó la capacidad de intercambio de cationes de las bentonitas 1 y 2 térmicamente tratadas y sin tratar. Los valores correspondientes se indican en la tabla
Tabla 4: Capacidad de intercambio de cationes de bentonitas térmicamente tratadas y sin tratar
Capacidad total Proporción de los iones de intercambio monovalentes en % de la de cationes en capacidad total de meq/100 g intercambio de cationes
Bentonita 1 70 20 Bentonita l50o 65 20 (500°C) Bentonita 2 75 100 Bentonita 2soo 75 100 (500°C)
Ejemplo 2: Eliminación de proteínas residuales de vino blanco El método de conformidad con la invención se usó para eliminar albúmina de vino blanco. Para el análisis del contenido de proteína residual se usó un método del laboratorio de vinos y asientos Dr. Karl-Heinz Nilles, Volkach, DE. Se usaron reactivo Dr. Nilles 1 (valor teórico) y reactivo Dr. Nilles 2 de acuerdo a las indicaciones y la instrucción del fabricante para determinar la capacidad de adsorción de albúmina. El método se basa en una precipitación de la proteína de vino con la asistencia de un reactivo específico de albúmina con subsiguiente medición fotométrica de turbiedad de la precipitación de proteína incolora a una longitud de onda de 623 nm. Las bentonitas 1 y 2 sin tratamiento térmico y las bentonitas l50o y 250o tratadas a 500°C se dispersaron en cada caso en agua de la llave, y la suspensión se le agregó al vino blanco. Las cantidades fueron de aproximadamente 50 g a 200 g de material de arcilla por hl de vino. Después de un periodo de influencia de 15 minutos la prueba se centrifugó para separar el material de arcilla, y el sobrenadante transparente se trasegó con pipeta. Luego el contenido de albúmina en el sobrenadante claro se determino de la manera precedentemente descrita con el reactivo de acuerdo al Dr. Nilles. Para las investigaciones se usaron los vinos siguientes:
Eschendorfer Lump 2002, Silvaner seco, viñedo Rainer Sauer, Eschendorf. Las extinciones determinadas en función de la cantidad de bentonita adicionada se indican en la tabla 5. Tabla 5: Valores de extinción en función de la cantidad de bentonita adicionada
Para representar gráficamente la albúmina residual como función de la adición de bentonita se indicó la extinción como función de la adición de bentonita. Retirada toda la albúmina residual se produce una plataforma con bajos coeficientes de extinción que corresponde a la resolución de los aparatos. La gráfica correspondiente se representa en la figura 1. La figura 1 muestra que mediante el tratamiento térmico se reduce la adsorción de albúmina del vino blanco, tanto para la bentonita 1 como también para la bentonita 2, es decir que se requieren mayores cantidades de bentonita para obtener una turbiedad equivalente al de las bentonitas 1 y 2 sin tratar. Sin embargo, para la bentonita 1 de calcio la diferencia a las cantidades de bentonita que se requieren para la misma adsorción resulta inesperadamente pequeña. Para obtener, por ejemplo, una turbiedad de 0.08, en el caso de la bentonita 1 sin tratar se requieren aproximadamente 125 g/hl, y en el caso de la bentonita l50o térmicamente tratada aproximadamente 190 g/hl. Resulta diferente con la bentonita 2 que se obtiene mediante la activación de la bentonita 1 con sosa. La bentonita 2 sin tratamiento térmico muestra una muy buena liga de prote na a consecuencia del deslaminado completo de las laminillas de bentonita. Para una turbiedad de 0.8 se requiere una cantidad de bentonita de aproximadamente 60 g/hl. Después del tratamiento térmico se
reduce drásticamente la liga de proteínas. La reducción es tan grande que la bentonita de sodio 250o térmicamente tratada enlaza notablemente más mal la proteína de vino que la bentonita 1 de calcio sin tratamiento térmico y la bentonita de calcio l50o térmicamente tratada. Para obtener una turbiedad de 0.08, en el caso de la bentonita 2500 térmicamente tratada se requiere una cantidad de aproximadamente 310 g/hl. Si se comparan las propiedades de la bentonita de calcio l50o térmicamente tratada con las propiedades de la bentonita de sodio 2 sin tratar se comprueba ciertamente que en comparación con la bentonita 2 para la bentonita 1500 tratada se requiere aproximadamente el triple de la cantidad para el tratamiento del vino. Sin embargo, si en lugar de usar un proceso por cargas se usa un tratamiento en capas o columnas filtrantes, : entonces la bentonita de calcio 1500 térmicamente tratada tiene la ventaja de que prácticamente no se esponja. Esto permite empacar columnas que contienen únicamente la bentonita térmicamente tratada. Si se compara el enlace de proteínas con respecto al enlace de proteínas por volumen de columna empacada, entonces para la bentonita de calcio l5oo térmicamente tratada resulta una capacidad de enlace por volumen sustancialmente mejor en virtud de que a consecuencia de su elevado volumen de esponjamiento sería necesario diluir la bentonita de sodio 2 aproximadamente al
1:9 con materiales porosos no activos, como por ejemplo, celulosa o gel de sílice, etc. para poder compensar el aumento de volumen en una columna empacada ocasionado por el esponjamiento de la bentonita de sodio. Ejemplo 3: Filtración de cerveza Para el examen de la capacidad de filtración de cerveza se utilizó el dispositivo de prueba "Filtercheck®" , Stabifix Brauereitechnik KG, Gráfelfing, DE. El dispositivo de prueba "Filtercheck®" se limpió y ensambló de acuerdo a las indicaciones del fabricante. A continuación el aparato se temperó mediante baño refrigerante y bomba de circulación a una temperatura de filtración de 0°C. En una botella con cierre de tipo cangrejo se temperaron a 0°C 500 mi de cerveza de la cual se había eliminado el ácido carbónico. Después de que la cerveza se enfrió a la temperatura de filtración, mediante un embudo de polvo se adicionaron 2.5 g de tierra de infusorios (Filterzel®) , John Manville, USA, comercializada en Alemania a través de Lehrmann und Voss, Hamburgo, permeabilidad (60 a 70 mDarcy) , y 50 g del agente de adsorción a ser analizado. A continuación la suspensión se homogeniza durante aproximadamente 60 segundos con un agitador magnético y luego se vuelve a enfriar a 0°C. 240 mi de la suspensión se trasegaron al
dispositivo de prueba, y este seguidamente se cerró. Debajo de la llave de descarga del dispositivo de prueba se colocó un cilindro graduado. Se abrió la llave de descarga y se le aplicó una presión de 1 bar al dispositivo de prueba. Después de que se descargaron 40 mi de cabeza de destilación el cilindro graduado se sustituyó por una botella con cierre tipo cangrejo de 180 mi, y la botella se llenó con cerveza filtrada. Se determinó tanto la cantidad de cerveza filtrada como también el tiempo que se requiere para la filtración. El volumen específico de filtrado se calculó de acuerdo a la siguiente fórmula, y se indica en hl/m2h. Fsbez = F · V ¦ (t) "1/2 V: Volumen total de filtración (mi) t: Duración de la filtración (s) F: Factor (0.346 m~2) La eliminación de albúmina de la cerveza cruda se puede seguir por la disminución de la turbiedad. La medición de la turbiedad se llevó a cabo con el fotómetro de cerveza LTP 6B de la Cía. Dr. Lange a una longitud de onda de 860 nm de acuerdo al método de luz dispersa de doble haz a 90 °C. La turbiedad se indica en unidades EBC. La escala EBC se basa en una suspensión estándar de formacina que se puede producir con una exactitud de ± 2% (DIN 38404 C2) . Este concentrado corresponde a 100 EBC. Mediante dilución con agua destilada es posible producir soluciones de contraste con
cualesquiera valores EBC a discreción. Las pruebas de filtración se llevaron a cabo con los agentes de adsorción indicados en la tabla 6: Tabla 6: Agentes de adsorción utilizados para la filtración de cerveza
Antes del uso para la filtración de cerveza la bentonita l50o se cernió a tamaños de partícula > 45 pm, ya que por experiencia se sabe que una elevada proporción de partículas finas provoca una peor permeabilidad de las capas. La prueba de bentonita l50o utilizada tenía un residuo al cernido en seco > 95% sobre un tamiz con abertura de mallas de 45 pm y < 10% sobre un tamiz de abertura de mallas de 75 µp?. El valor D50 de la prueba por una medición Malvern al aire se encontró en 60 µ?t?. Fuentes de suministro: Gel de sílice: Zeochem C 560, Zeochem AG, CH; Tierra decolorante altamente disgregada: La tierra decolorante se produjo de acuerdo a BT 1517888 B2 a partir de una ' arcilla natural que contiene el 70% de montmorillonita .
Tenía una superficie BET de 180 m2/g así como un peso a granel de 380 g/1. El volumen de poros acumulado de poros con un diámetro de 1.7 a 300 nm fue de 0.43 cm3/g. El valor pH, determinado tras la adición de 10 g de arcilla sobre 100 mi de agua destilada fue de 3. Los resultados de las pruebas de filtración se resumen en la tabla 7. Además se determinó la estabilidad no biológica de la cerveza con la asistencia de la prueba Forcier. Si la cerveza se enfría a 0°C se produce una turbiedad de frío, es decir, se precipitan una parte de las sustancias turbias, ante todo proteínas y ureas . Esta turbiedad de frío solamente es parcialmente reversible. Una precipitación de sustancias turbias también se observa a temperaturas más altas, siendo que la turbiedad se presenta tanto más rápido cuanto más elevada es la temperatura de almacenamiento. Si la turbiedad se puede observar a simple vista se alcanzó el límite de la estabilidad no biológica. En la prueba Forcier la cerveza se envejece artificialmente almacenándola a 40 °C y enfriándola a intervalos regulares a 0°C. Los resultados con respecto a esto al principio y después de dos ciclos (dos días calientes; WT) se indican en las dos últimas columnas de la tabla 7.
Tabla 7: Filtración de cerveza cruda
Los datos de la tabla 7 revelan que la mezcla de gel de sílice y material de arcilla térmicamente tratado arroja resultados similares a los de un producto comercial de 50% de gel de sílice y 50% de tierra decolorante altamente disgregado. Ejemplo 4: Análisis de bentonitas adicionales En forma análoga al ejemplo 1 se trataron una bentonita 3 y una bentonita 4 durante 1 hora a 500°C. La bentonita 4 se obtiene a partir de la bentonita 3 mediante una activación estequiométrica con sosa. La bentonita 3 es una bentonita de Ca/Na natural. Las propiedades de las bentonitas 3 y 4 se resumen en la tabla 8. Los volúmenes de esponjamiento de las bentonitas 3 y 4 sin tratamiento térmico y tratadas a
diversas temperaturas se resumen en la tabla 9.
Tabla 8: Propiedades de las bentonitas 3 y 4 utilizadas como materiales iniciales
Tabla 9: Volúmenes de esponjamiento (ml/2 g) de diversas bentonitas 3 y 4
Los datos físicos para la bentonita 3 sin tratamiento térmico así como para la bentonita 3500 tratada a
500°C se reproducen en la tabla 10, los datos para la bentonita 4 sin tratamiento térmico asi como para la bentonita 450o térmicamente tratada a 500°C se reproducen en la tabla 11.
Tabla 10: Propiedades físicas de bentonita 3 térmicamente tratada y sin tratar
Bentonita 3 Bentonita 3500 Superficie BET [m2/g] 80 74.5
Superficie de microporos [m2/g] 31 14
Superficie externa [m2/g] 49 61
Volumen de poros acumulado según BJH para poros con diámetros de 0.14 0.19 1.7 a 300 nm, [cm3/g] Diámetro promedio de los poros 7 9.3 [4V/A] según BET Diámetro promedio de los poros 10.3 11.5 [4V/A] según BJH Capacidad total de intercambio de 105 74 cationes [meq/100 g] Proporción de iones monovalentes 38% 37% en la capacidad total de intercambio de cationes [%]
Tabla 11: Propiedades físicas de bentonita 4 térmicamente tratada y sin tratar
Los datos de la bentonita 3 y 4 demuestran, como ya también se observó en las bentonitas 1 y 2 que la temperatura del tratamiento térmico se debiera ajustar dentro de lo posible en el intervalo de aproximadamente 500°C para poder reducir de la manera lo más eficiente posible la capacidad de
esponjamiento. Como ya se encontró en las bentonitas 1 y 2, también en este caso la bentonita 4 activada mediante el intercambio con iones de sodio después del tratamiento térmico muestra una superficie BET sustancialmente menor que la bentonita 4 de Na-Ca natural. Los datos son análogos en el volumen de poros acumulado. Ejemplo 5: Separación de proteínas residuales de vino blanco Las bentonitas 3 y 350o así como 4 y soo se usaron de manera análoga al ejemplo 2 para la clarificación de vino blanco. Las extinciones determinadas se reproducen en la tabla 12. Las extinciones se comparan en la tabla 2 contra la cantidad de bentonita adicionada Tabla 12: Valores de extinción en función de la cantidad de bentonita adicionada
Cant . Bentonita 3 Bentonita Bentonita 4 Bentonita (g/hl) 3500 4soo
0.250 0.250 0.188 0.240
50 0.217 0.237 0.048 0.240
75 0.163 0.204 0.014 0.230
100 0.110 0.186 0.007 0.217
125 0.071 0.157 0.005 0.189
150 0.046 0.118 0.003 0.168
175 0.029 0.094 0.002 0.154
200 0.018 0.074 0.002 0.133
La bentonita 350o de Ca-Na térmicamente tratada muestra una capacidad de enlace para proteínas sustancialmente más alta, como lo demuestra la extinción más baja del vino blanco tratada con esta bentonita en comparación con el experimento comparativo con la bentonita 450o de Na calentada. Ejemplo 6: Propiedades de enlace de proteínas ejemplares Las propiedades de adsorción para la bentonita l50o con relación a proteínas ejemplares se analizaron tanto en solución como también en columnas empacadas. Para este propósito la bentonita l50o térmicamente tratada se cernió con un tamiz de 45 m. Se ajustó un tamaño de partícula así para evitar que se taponara las fritas de la columna con el agente de adsorción de partícula fina. El material cernido mostró un residuo al cernido en seco > 95% sobre un tamiz de 45 µp? de abertura de mallas y de 10% sobre un tamiz de 75 µp? de abertura de mallas, es decir, 85% de las partículas tenían tamaños de 45 µp? - 75 µt?. El valor D50 - de la prueba de una medición Malvern al aire se encontró en 60 µp?. Para el análisis de las propiedades de adsorción de bentonita l50o térmicamente tratada se utilizaron los siguientes proteínas ejemplares: ot-quimotripsina (CHY) La a-quimotripsina (E.C. 3.4.21.1) es un enzima de
digestión que se obtiene del páncreas de reses. En enzima pertenece a las proteasas y al subgrupo de las serino-hidrolasas . El enzima tiene una masa de 25.3 kDa. El punto isoeléctrico se encuentra entre pH 8.1 y 8.6. Albúmina de suero humano (HSA) HSA es una proteína de transporte globular que sirve como portador para ácidos grasos y anfifilias de la sangre al tejido circundante. Tiene un peso total de 66.3 kDa. El punto isoeléctrico de la molécula se encuentra en pH 4.9. Fosfatasa alcalina (AP) La fosfatasa alcalina (E.C. 3.1.3.1) es una monoestearasa de ácido fosfórico no específica que se encuentra presente en todas las especies de E. coli hasta el ser humano. AP es una metaloproteína que contiene dos iones Zn2+ y uno Mg2+. La AP utilizada en los ejemplos se aisla de la mucosa del intestino de terneros. El punto isoeléctrico se encuentra en pH 6.0. El peso molecular del dimero es de 140 kDa. ß-glucanasa (BGL) La 1 , 3 -ß-glucanasa y la 1 , 4 -ß-glucanasa (E.C. 3.2.1.6) catalizan la escisión 1,3 y 1,4 hidrolítica de ß-D-glucanos. El peso molecular de la BGL-HIS es de 26.7 kDa. Su punto isoeléctrico se encuentra en pH 6.1. Para las investigaciones se utilizó bentonita 1500
térmicamente tratada. El material se ajustó mediante cernido a un tamaño de partícula > 45 um. El valor D50 - de la prueba de una medición Malvern al aire se encontró en 60 µt?. Preparación de pruebas para ensayos de adsorción en el sistema estático De las bentonitas a ser analizadas se pesan en cada caso 25.0 mg en recipientes de reacción de 50 mi. Los materiales de arcilla se suspenden en 10 mi del regulador de preparación de pruebas correspondiente y se tratan 30 minutos en el baño ultrasónico. A continuación las pruebas se sacuden durante una hora sobre una mesa vibradora a la temperatura ambiente y 100 rpm. Las pruebas se centrifugan durante 10 minutos a 4000 g y a continuación se elimina mediante pipeta el sobrenadante. El aglomerado que se obtiene se resuspende en 10 mi de ¾0 bidestilada, a continuación se sacude durante 5 minutos a 100 rpm y luego la prueba se centrifuga durante 10 minutos a 4000 g. El sobrenadante se elimina mediante pipeta y los aglomerados obtenidos se secan durante 16 horas a 60°C. Preparación de pruebas para ensayos de adsorción en el sistema dinámico 100 mg del material de arcilla bentonita l50o se suspenden en una copita de Eppendorf de 1 mi con 1 mi del regulador 50 mM correspondiente, y se introduce mediante
pipeta en una columna cerrada hacia abajo con un sello. Se monta la segunda parte final de la columna, y la columna se comunica con la instalación FPLC de manera que la fase móvil circula por ella de abajo hacia arriba. La bomba FPLC se regula para un volumen de flujo para el cual se debe determinar la capacidad del material de arcilla. El sello móvil de la columna se aprieta lentamente con fuerza durante el equilibrado con 20 mi de reguladores 50 mM, y a continuación se descarga por un cuarto de giro de rosca. Análisis de la dependencia del pH de la adsorción de proteína 25 mg del material de arcilla bentonita 1500 equilibrado como se indicó en lo precedente se transfirieron a un tubito de Falcon de 25 mi. De las proteínas ejemplares se prepararon en cada caso soluciones madre con una concentración de 2 mg/ml en H20 bidestilada. Las soluciones de proteína se diluyeron en la proporción de 1:1 con reguladores 100 mM de los valores pH 3 a 8 hasta un volumen total de 20 mi y se alimentaron a los materiales de arcilla. De las proteínas ejemplares se produjeron series estándar en reguladores 50 mM con valores pH correspondientes. Las pruebas y los estándares se incubaron durante 3 horas a 4°C y 100 rpm sobre una mesa vibradora. Después de terminada la incubación las pruebas se centrifugaron durante 10 minutos a 4000 g. La concentración de las proteínas ejemplares en los sobrenadantes de las pruebas se determinó en forma
fotométrica a 280 nm contra la serie estándar de la proteína correspondiente en el regulador respectivo. La carga de la bentonita se calcula de la diferencia de la concentración de proteína antes y después de la incubación, así como de la masa de material de arcilla y el volumen de la solución de proteína. Los resultados de la mediciones se anotan como valores medios de una doble determinación en la figura 3. En la Bentonita l50o térmicamente tratada la carga máxima tiene lugar a un valor pH que se encuentra por una o respectivamente para -quimotripsina por una media unidad por debajo del punto isoeléctrico de la proteína. Establecimiento de isotermas de adsorción de proteína Para establecer las isotermas de adsorción se analizó la dependencia de la carga equilibrada de la bentonita l50o térmicamente tratada de la concentración de la proteína ejemplar en el sobrenadante de la prueba. Las pruebas se llevaron a cabo para las proteínas individuales en cada caso a los valores pH y en los reguladores para los que se había determinado el máximo de adsorción. Para este propósito se preparó una solución madre de proteína con un contenido de proteína de 3 mg/ml en regulador 50 mM, y se diluyó con el regulador respectivo de acuerdo a la instrucción indicada en la tabla 13. Esta solución se adicionó entonces en cada caso a 25 mg de la bentonita 1500 equilibrada como se describió en lo precedente.
Tabla 13: Preparación de las soluciones de proteína
Para cada proteína ejemplar se preparó una serie estándar en regulador correspondiente. Las pruebas tratadas con la bentonita I500 y las soluciones estándar se incubaron durante 3 horas a 4°C y 100 rpm sobre una mesa vibratoria y a continuación se centrifugaron durante 10 minutos a 4000 g. La carga de la bentonita se determinó mediante cuantificación fotométrica de la proteína en el sobrenadante y resulta de la diferencia de la concentración de la proteína antes y después del tratamiento con la. bentonita ?500· Los valores de medición se representan como valores medios de una doble determinación en las figuras 4a-4c.
Determinación de las capacidades de enlace de proteina en el sistema dinámico Para analizar la carga de la bentonita l50o térmicamente modificada primero se bombearon, como se describió en lo precedente, 25 mi de una solución de la respectiva proteina en regulador 50 inM a velocidades de flujo variables a través de una columna empacada con 100 mg de la bentonita 150?· Las pruebas se llevaron a cabo en cada caso en reguladores con valores pH para los que se determinó la máxima adsorción en el sistema estático. El contenido de proteina en el circulante se determinó en forma fotométrica a 280 nm contra una serie estándar de la proteina en regulador correspondiente. Las cargas de proteina en función de las velocidades de flujo se representan en las figuras 5a-5c como valores medios de una doble determinación. En la tabla 14 se resumen los valores pH a los que se alcanza la carga máxima de la bentonita l50o térmicamente modificada para las proteínas ejemplares analizadas. Tabla 14: Valores pH para la carga máxima de la bentonita l50o térmicamente modificada con proteínas ejemplares
Proteína Valor pH de la Valor pl de carga máxima la proteína
Fosfatasa alcalina 5 6.0 Albúmina de suero humano 4 4.9 a-quimotripsina 8 8.1-8.6
Los valores anotados en la tabla 14 demuestran que para la bentonita I500 térmicamente modificada se alcanza la carga máxima a un valor pH que se encuentra aproximadamente una unidad por debajo del valor pH de la proteina ejemplar correspondiente. Interpretación de las isotermas de adsorción de proteina La capacidad máxima del material de arcilla térmicamente modificado utilizado para las proteínas individuales se puede estimar por la curva de la isoterma de adsorción en la parte de la isoterma para la cual la carga adopta un valor constante al aumentar la concentración. En la tabla 15 se indican estas capacidades estimadas. Tabla 15: Estimado de la capacidad máxima de la bentonita l50o para diferentes proteínas ejemplares
Capacidades de enlace de proteína en el sistema dinámico La bentonita l50o térmicamente modificada se empacó en columnas de cromatografía con una distribución de tamaño de grano > 45 µp? y se cargó a diferentes velocidades de flujo de 16.8 a 339.6 cm/h con diferentes proteínas ejemplares. Las cargas que se determinaron para los diferentes proteínas
ejemplares se indican en la tabla 16 para diferentes velocidades de flujo. Tabla 16: Carga de la bentonita I500 térmicamente modificada con proteínas ejemplares a diferentes velocidades de flujo
Con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención. Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.
Claims (16)
- REIVINDICACIONES Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones : 1. Método para separar proteínas de medios líquidos, caracterizado porque - se proporciona un medio líquido que contiene proteínas, - para agotar las proteínas en el medio líquido que contiene proteínas se le hace entrar en contacto con un material de arcilla térmicamente tratado que tiene una capacidad de esponjamiento en agua inferior a 15 ml/2 g después de una hora, y - el medio líquido agotado de proteínas se separa del material de arcilla.
- 2. Método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el material de arcilla térmicamente tratado se obtiene - proporcionando un material de arcilla en bruto, y - calentando : el material de arcilla en bruto por una duración de al menos 10 minutos a una temperatura de al menos 400°C.
- 3. Método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el material de arcilla térmicamente tratado tiene una capacidad de intercambio de iones de al menos 15, preferiblemente al menos 40, de manera particularmente preferida al menos 65 meq/100 g.
- 4. Método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el material de arcilla térmicamente tratado tiene una proporción de cationes bivalentes intercambiables con relación a los cationes monovalentes intercambiables de al menos 4:1.
- 5. Método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el material de arcilla térmicamente tratado tiene en la capacidad de intercambio de iones una proporción de cationes bivalentes de al menos 50%.
- 6. Método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el material de arcilla térmicamente tratado tiene una superficie específica inferior a 300 m2/g, preferiblemente inferior a 200 m2/g, de manera particularmente preferida inferior a 120 m2/g.
- 7. Método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque después de un almacenamiento en agua de 3 días el material de arcilla térmicamente tratado tiene un volumen de sedimento inferior a 15, preferiblemente inferior a 10 ml/g.
- 8. Método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el material de arcilla térmicamente tratado no se somete a una activación de la superficie mediante ácido.
- 9. Método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque antes de la carga del medio líquido el material de arcilla térmicamente tratado se equilibra a un valor pH de 3.5 a 6.0.
- 10. Método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque para la separación de las proteínas el medio líquido se conduce a través de un paquete filtrante que al menos en parte está constituido del material de arcilla térmicamente tratado.
- 11. Método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque para la separación de las proteínas el medio líquido se conduce sobre una columna de cromatografía cuyo empaque está constituido sustancialmente del material de arcilla térmicamente tratado.,
- 12. Método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque después de la separación del medio líquido purificado las proteínas ligadas al material de arcilla se lixivian con un agente de lixiviación.
- 13. Método de conformidad con la reivindicación 12, caracterizado porque el agente de lixiviación tiene un valor pH diferente que el medio líquido.
- 14. Método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el material de arcilla se usa en mezcla con un material de adsorción adicional.
- 15. Método de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado porque el material de adsorción adicional se selecciona del grupo constituido de gel de sílice, celulosa o polivinilpirrolidona.
- 16. Método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 14 ó 15, caracterizado porque el material de arcilla y el material de adsorción adicional se encuentran presentes en una relación entre 1:10 y 10:1 con relación al peso .
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