Способ кислотного гидролиза белоксодержащего сырья

(5)и щра. ИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ПИ ОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНВЕДОМСТВО СССРГОСПАТЕНТ СССР) АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(56) Котов В.Б, Готев В.Е., Волкова М.В, Производство и применение лизина, М., ОНТИ ТИ микробиопром. 1972, с, б - 8.Леван В,А., Удровский Г,А. В кн. Микробиологический синтез, биотехнология и биоинженерия, Рига, 1980, т. 4. с. 48-50,(54)(57) 1.СПОСОБ КИСЛОТНОГО ГИДРО- ЛИЗА БЕЛОКСОДЕРЖАЩЕГО СЫРЬЯ, предусматривающий смешивание его с соИзобретение относится к промышленной микробиологии, а именно к способам получения белковых гидролизатов, используемых в качестве источников ростовых факторов при промышленном культивировании микроорганизмов. Известен способ гидролиза белоксодержащего сырья, например белково-витаминного концентрата (БВК), кератина путем их . обработки концентрированным раствором минеральной кислоты (кислотный гидролиз) или водным раствором протеолитических ферментных препаратов, например протосубтилином ГЗХ (ферментативный гидролиз),В этих способах готовят в реакторе с мешалкой водный раствор гидролизующего агента, на поверхность которого подают. белоксодержащие сырье, перемешивают смесь до образования однородной суспензии и гидролизуют белоксодержащее сырье лянои кислотои и последующии гидролиз, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью сокращения времени гидролиза; перед смешиванием к соляной кислоте добавляют 0,01-1 мас, о оксиэтилированных спиртов или алкилфенолов.2. Способ по и. 1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что в качестве белоксодержащего сырья используют белково-витаминный концентрат или хлопковый шрот.3. Способ по пп. 1 и 2, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что используют оксиэтилированные спирты или алкилфенолы, содержащие 7 - 14 моль окиси этилена на 1 моль спиртов или алкилфенолов,путем длительной выдержки в растворе гидролизующего агента.Недостатком этих способов является то, что используемое для гидролиза белоксо- а держащее сырье, например БВК, плохо в смачивается водными растворами гидроли- д зующих агентов, что приводит к увеличению р времени смешения компонентов до образования однородной суспензии к общему увеличению времени гидролиза.Наиболее близким техническим реше- О нием является способ кислотного гидролиза белоксодержащего сырья, .предусматривающий смешивание его с соляной кислотой и а последующий гидролиз.Недостатком данного способа является то, что вследствие плохой.смачиваемости белоксодержащего сырья после добавления его к соляной кислоте белоксодержащее сырье остается на поверхности кислоты вплоть до нескольких часов, увеличивая время приготовления суспензии и общее времяпроцесса получения кислотного гидролизата. Для приготовления суспензии требуется, помимо перемешивания всего объема смеси мешалкой, механическое воздействие на находящееся на поверхности кислоты белоксодержащее сь 1 рье с целью его равномерного распределения в соляной кислоте.Целью изобретения является сокращение времени гидролиза.Поставленная цель достигается тем, что в способе кислотного гидролиза белоксодержащего сырья, предусматривающем смешивание его с соляной кислотой и последующий гидролиз, перед смешиванием к соляной кислоте добавляют 0,01-1 мас.0 оксиэтилированных спиртов или алкилфеноло в.При этом возможно в качестве белоксодержащего сырья использовать - БВК или хлопковый шрот.Кроме того, используются оксиэтилированные спирты или алкилфенолы, содержащие 7 - 14 моль окиси этилена на 1 моль спиртов или алкилфеноловДобавление неионных поверхностно- активных веществ .(НПАВ) приводит к уменьшению времени смешивания белоксодержащего сырья с соляной кислотой вследствие улучшения смачивания хлопкового шрота и БВК из-за изменения баланса поверхностных сил в местах контакта частиц с соляной кислотой, Это измейение происходит как вследствие снижения поверхностного натяжения водного раствора соляной кислоты, так и вследствие адсорбции ПАВ на частицах белоксодержащего сырья.П р и м е р 1. В реакционную колбу помещают 100 мл 180 -ной соляной кислоты, К кислоте добавляют 0,05 г (концентрация 0,05 мас.0 синтанола ДС. На поверхность соляной кислоты помещают 20 г размолотого хлопкового шрота (ГОСТ 606-75) (20 мас.0 от количества соляной кислоты).Наблюдают самопроизвольное образование суспензии хлопкового шрота при его погружении в кислоту, Время смешения 30 с. Гидролиз проводят при.95 С в течение 10 ч. Содержание аминного азота в белковом гидролизате 0,760(определен медным методом). П р и м е р 2, В реакционную колбу помещают 100 мл 18%-ной соляной кислоты. К кислоте добавляют 0,05 г неонола АФ(концентрация 0,05 мас. ). На поверхность соляной кислоты помещают 20 г (20 мас,% от количества соляной кислоты) размолотого хлопкового шрота. Время самопроизвольного образования суспензии хлопкового шрота при егопогружении в кислоту 53 с, Гидролиз проводят при 95 С в течение 10 ч, Содержание5 аминного азота в белковом гидролизате0,78,П р и м е р 3. Проводят кислотный гидролиз хлопкового шрота без добавки Н ПАВпо прототипу, В реакционную колбу помещают 100 мл 1870-ной соляной кислоты.На поверхность соляной кислоты добавляют 20 г (20 мас,0 от количества солянойкислоты) размолотого хлопкового шрота.После добавки хлопкового шрота на по 15 верхность соляной кислоты самопроизвольногообразования суспензии не происходит,шрот остается на поверхности кислоты более 5 мин, При этом для образования суспензии хлопкового шрота смесь подвергали20 перемешиванию путем встряхивания реакционной колбы.Гидролиз проводят при 95 С в течение10 ч. Содержание аминного азота в белковом гидролизате 0,8%,25 П р и м е р 4. Определяют, влияние концентрации НПАВ на время смешиванияхлопкового шрота с 18%-ной соляной кислотой(25 С),В цилиндрическую пробирку диамет 30 ром 14 мм последовательно помещают по3 мл 180 -ной соляной кислоты, содержащейразличное количество НПАВ в контрольномопыте, На поверхность кислоты подают0,34 г размолотого хлопкового шрота (со 35 держание шрота в суспензии 10 мас.0 ) ивключают секундомер, Определяют времясмешивания полного погружения хлопкового шрота в объем соляной кислоты. Опытыповторяют 3-4 раза и вычисляют среднее40 время.Результать 1 определения времени смешивания хлопкового шрота с 180 -ной соляной кислотой приведены в табл.1. Добавка0,01 - 10 оксиэтилированных спиртов или45алкилфенолов уменьшает время смешивания хлопкового шрота с соляной кислотой примерно в 1,2 - 4 раза по сравнению с опытами без добавки НПАВ. П р и м е р 5. Определяют время смеши 50вания БВК (ОСТ 59-17 - 76) с 18-ной соляной кислотой при 25 С в присутствии и отсутствии НПАВ. В цилиндрическую пробирку диаметром 14 мм последовательно помещают по 3 мл 18-ной соляной кисло ты, содержащей различное количество(0,1 - 1 мас,% ) НПАВ или без НПАВ (по про- .тотипу).На поверхность кислоты подают 0,3 гБВК (содержание БВК в суспензии 10мас,) и включают секундомер, Определяют время смешивания, т.е. полного погружения БВК в обьем соляной кислоты. Опытыповторяют 3-4 раза и вычисляют среднеевремя. Результаты измерения времени погружения БВК в соляную кислоту дАны .втабл.2.Как видно, добавка 0.01-1 ооксиэтилированных спиртов или алкилфенолов уменьшает время смешения БВК с солянойкислотой примерно в 1,5-4 раза по сравнению с прототипом (без добавки НПАВ).П р и м е р б. Проводят кислотный гид.ролиз БВК, как в примерах 1 и 3. В реакционную колбу помещают 100 мл 180 -нойсоляной кислоты, К кислоте добавляют 0,1 г"одном опыте и 0,1 г (концентрация 0,1мэс. О(,) неонолэ АФв другом опыте.Контрольный опыт проводят без добавкиНПАВ. На поверхность соляной кислотыподают 20 г(20 мас.от количества солянойкислоты) БВК, Гидролиз проводят при 90 Св течение 10 ч, Качество гидролизата оценивают по количеству содержащегося в немаминного азота. С добавкой 0,1 мас.синтанола ДТколичество аминного азота со.ставляет 0,98%, с добавкой 0,1 мас,неонола АФ- 1.03 , без добавки НПАВ(по прототипу) 0,9 б,П р и м е р 7. Определяют влияние степени оксизтилирования НП на ускорениесмешивания хлопкового шрота с солянойкислотой.Опыты проводят, как в примере 4, придобавлении 0,03 г НПАВ (1 мас,о ) к 3 мл. 18 -ной соляной кислоты. На поверхностькислоты подают 0,34 г размолотого хлопкового шрота и определяют время смешивания по секундомеру. Влияние структурыНПАВ на время смешивания хлопкового шрота с соляной кислотой приведено в табл. 3,Как видно из табл. 3 (см, также табл, 2),наиболее эффективными являются оксиэтилированные НПАВ, содержащие 7-14 мольокиси этилена на 1 моль спиртов или алкилфенолов при изменении числа атомов углерода в алкильном радикале.в пределах 4 - 18.й При промышленной реализации кислотного гидролиза. время смешивания белоксодержащего сырья с соляной кислотойвозрастает до 2 - 2,5 ч, т.е, составляет уже5 20 - 25 общего времени процесса. Поэтомууменьшение времени смешивания белоксодержащего сырья с соляной кислотой ведетк существенному уменьшению общего времени процесса.10П р и м е р 8. Проводится по прототипубез НПАВ, В эмалированный реактор емкостью 30 м,снабженный гуммированной мешалкой и греющей рубашкой, загружают18 м 18-ной соляйой кислоты, На поверхз15 ность соляной кислоты через патрубок припомощи вакуума подают З,б т БВК (20 посухим веществам) при постоянно работаю-щей мешалке. Высота слоя БВК на поверхности соляной кислоты после загрузки 1,2 м.20 Перемешивание продолжают до полногосмешения БВК с соляной кислотой в течение 2 ч 20 мин. Подают пар в рубашку аппарата и проводят гидролиз при 90 ОС втечение 10 ч. В полученном гидролизате25 содержание эминного азота составляет1,02 о ,П р и м е р 9, В эмалированный реакторемкостью 30 м, снабженный гуммированной мешалкой и греющей рубашкой, загру 30 жают 18 м 18-ной соляной кислоты. Ксоляной кислоте добавляют 18 кг (0,1 мас.%)синтанола ДС. На поверхность солянойкислоты через патруб(й при помощи вакуу-ма подают 3,6 т БВК (20% по сухим вещест 35 вэм) при постоянно работающей мешалке.После окончания загрузки на поверхностисоляной кислоты слоя БВК не обнаружено,Подают пар в рубашку аппарата и проводятгидролиз при 90 С в течение 10 ч. В получен 40 ном гидролизате содержание аминного азота составляет 1,0%.Э Таким образом, добавление к солянойкислоте НПАВ позволяет уменьшить время 45 кислотного гидролиза на 20 о(с 12 до 10 ч) засчет сокращения времени смешения белоксодержащего сырья с соляной кислотой,1144379 Таблица 1 Таблица блиц ктор Т.Шарганова Корректо хред М.Моргент иль эводственно-иэдательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 Закаэ 550 ВНИИПИ Госуд Тираж ственного комитета по и 113035. Москва, Ж, Подписноеретениям и открытиям при ГКНТ СССшская наб 4/5