Способ получения поверхностно-активных веществ

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕ(НИХРЕСПУБЛИН ВС 11 2 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ЕТЕЛЬСТВУ ВТОРСКОМ(54) (57)НО-АКТИВНЫХролиз белкацилированихлорангидри выделенилич аюцелью повышв качествеиспользуюти гидролиз етельство СССР/00, опублик,атен 6 7 отше ксти ов.98. йщй Мй йй %ай ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ(71) Калининский государственный уни верситет, Всесоюзный научно-исследовательский институт синтетических волокои и Всесоюзный научно-исследовательский институт биосинтеза белковых веществ(56) 1, Авторское свидМ 104258, кл. С 07 6 71952.2. Авторское свидетельство СССР455733, кл. С 07 6 7/06, опублик,967.3. П т Англии М 1041248, кл. С О /00, опублик, 1967.4. Фр р Г. Химия и физическая химия те льных вспомогательных материал М., Гизлегпром, т. 1, 1958, с..80006481 ПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОВЕРХНОСТВЕЩЕСТВ, включающий гидвого сырья, последующее е белкового гидролизата . дами высших жирных кислотцелевого продукта, о тщ и й с я тем, что, с ения качества продукта, исходного белкового сырья биомассу микроорганизмов ведут в течение 6-16 ч, 1006481Изобретение относится к способу получения поверхностно-активных веществ, а именно к способу получения поверхностно-активных веществ типа ацилированных белков, предназначенных для использования в легкой, текстиль ной, фармацевтической, косметической и других отраслях промышленности,Известны способы получения поверхностно-активных веществ ПАВ) указанного типа, основанные на различных 10 методах гидролиза исходных белковых продуктов методом щелочного, кислотного, ферментативного гидролиза ).В качестве исходного белкового сырья при получении ПАВ используются в основ-.15 ном отходы промышленности, перерабаты- вающей животноводческую продукцию,в частности отходы скотобоен, мясокомбинатов, кожевенных заводов кожа, рога, копыта, кости, хрящи, сухожи лия, шерсть, кровь животных)1 3 - 3.Недостатками известных способов являются использование дефицитного исходного сырья, его нестандартность и неравномерность поступления на переработку в течение года и в зависимости от сезона.Наиболее близким к предлагаемому является способ получения ПАВ из белкового гидролизата, ацилированного хлорангидридами высших жирных кислот формулы,0Сп 2 п+СС Нсе35где и : 10-13,ПАВ указанного типа, выпускаемоев промышленном масштабе, имеет торговое название "ламепон". 40Известный способ включает гидролиз исходного сырья кожа, рога ипрочие отходы животноводства) прикипячении со щелочью с последующимацнлированием полученного гидролизата белковых веществ хлорангидридамивысших жирных кислот и выделениемиз реакционной массы готового продукта, Получаемое при этом ПАВ характеризуется следующими показателями:поверхностное натяжение 1-ного водного раствора (Й 10 3 Н/м ) 29,4; пенообразование ПА) 0; пеноустойчивость1 ПУ ) 0; краевой угол смачивания дляполиамидной пленки 39,3; для полиэфирной пленки 38,5 4 ). 55Недостатком известного способа является использование нестандартного,дефицитного, сезонного сырья, чтоприводит к получению продукта нестабильного качества с низкой поверхностной активностью.Цель изобретения - повышение качества продукта.Поставленная цель достигаетсяспособом получения ПАВ путем гидролиза биомассы микроорганизмов в течение 6-16 ч, последующего ацилирования белкового гидролизата хлорангидридами высших жирных кислот.В качестве исходного сырья впредлагаемом способе использованабиомасса микроорганизмов рода Сапдда, выращенных на различных питательных средах.П р и м е р 1, К 100 г биомассыдрожжей рода Сапада добавляют3,8 л воды и 100 г едкого натра,Полученную смесь кипятят в колбеКьельдаля с обратным холодильникомв течение 6 ч, После охлаждения раствора негидролизовавшийся осадок отфильтровывают, Полученный гидролизатнейтрализуют при перемешивании соляной кислотой до рН 4-5, Выпавшийосадок отфильтровывают, сушат вэксикаторе, полученные 30 г белкового продукта растворяют в смеси120 мл ацетона, 280 мл воды и 32 гедкого натра. К полученному растворупри охлаждении до 0 С приливают30 г хлорангидридов синтетическихжирных кислот фракции С- -С и одноовременно добавляют раствор 2 г едкого натра в 80 мл воды, поддерживаярН реакционной смеси около 11. Синтез ведут при перемешивании в течение 2 ч, затем в реакционную смесьдобавляют 400 мл воды и подкисляютее до. рН 1. Получают 50 г ПАВ 87)со следующими свойствами: поверхностное натяжение 1-ного водного раство-ра Й 103 Н/м ) 27,3; ПА О, ПУ О,1 краевой угол смачивания для полиамид 1 ной пленки 38,4, для полиэфирнойпленки - 37,9.П р и м е р 2. Смесь из 100 гбиомассы дрожжей рода Сапдда,3,8 л воды и 100 г соляной кислотыгидролизуют в условиях примера 1,Получают 28 г белкового продукта,который ацилируют в условиях примера 1. Получают 42 г ПАВ со следующими свойствами: поверхностное натяжение 1-ного водного раствора6 10 Н/м) 26,5; ПА О, ПУ 0; краевой угол смачивания для полиамиднойпленки 38,1, для полиэфирной пленки36,5. П р и м е р 3. Смесь из 100 г активного ила, 380 г воды и 100 г едкого натра гидролизуют в условиях примера 1. Выделенные 20 г белкового продукта растворяют и ведут ацилирование в условиях примера 1, Получают 25 г ПАВ со следующими свойствами: поверхностное натяжение 1-ного водного раствора 16 10 Н/м ) 28,4; ПА 0; ПУ О, краевой угол смачивания для полиамидной пленки 39,5, для полиэфирной пленки 38,5.П р и м е р 4. К 100 г высушенной биомассы дрожжей рода Сапдда,выращенных на питательной среде изэтанола, добавляют 3,8 л воды и100 г едкого натра. Полученную смеськипятят в колбе Кьельдаля с обратным холодильником в течение 16 чПосле охлаждения раствор фильтруютот негидролизовавшегося осадка, Полученный гидролизат нейтрализуютпри перемешивании соляной кислотойдо рН 4-5. Выпавший осадок отфильтровывают и сушат в экскаваторе. Полу- Оченные 30 г выделенного белковогопродукта растворяют в смеси 120 млацетона, 280 мл воды и 32 г едкогонатра. К полученному раствору приохлаждении до 0 С приливают 30 г 15хлорангидрида синтетических жирныхкислот фракции С -С и одновременноно добавляют раствор 24 г едкого натра в 80 мл воды, поддерживая рН реакционной смеси около 11. Синтез 2 Оведут при перемешивании в течение2 ч, затем в реакционную смесь добавляют 400 мл и подкисляют ее дорН 1. При этом получено 48 г продукта, который нейтрализован щелочьюдо рН 7 и получен ПАВ с выходом85 со следующими свойствами: поверхностное натяжение 1-ного водного раствора М 10 З Н/м) 25,8;ПА 35; краевой угол смачивания дляполиамидной пленки 35,8 для полиэфирной пленки 34,4,В табл, 1 приведен химическийсостав биомассы микроорганизмов.Молекулярная масса белков, входящих в состав биомассы микроорганизмов, составляет 80-100 тыс.Аминокислотный состав биомассЫмикроорганизмов рода Сапада БВК),выращенных на н-парафинах нефти иактивного ила приведен в табл. 2. 4 ОВ табл. 3 приведены характеристики ПАВ, полученных предлагаемым иизвестным способами. Как видно из табл. 3, поверхностно-активные свойства веществ, получаемых по предлагаемому способу, являются более высокими,. чем поверхностно-активнь 1 е свойства у ПАВ, полученных известным способом, например поверхностное натяжение 1 Ъ-ных водных растворов снижается о 29.,4 известный )до 26,8-28,4 М-ацилбелки микроорганизмов).1 Кроме того, предлагаемый способобеспечивает получение ПАВ, болеестабильного по качеству.Стабильность качества ПАВ, получаемого предлагаемым способом, обусловливается. стабильностью качестваисходного белкового продукта, аименно, биомассы микроорганизмов,выращиваемых на питательных средахпостоянного состава.В отличие от исходных белковыхпродуктов животного происхождения,неоднородных по составу и. непостоянных по свойствам, качество .которыхсильно зависит от множества факторовусловия питания и содержания животных, сезонные колебания погоды,конъюнктурные изменения в производстве и потреблении продуктов .живот:новодства, . различные усовершенствования в процессах переработкиживотного сырья и т.п. , качествоисходных белковых продуктов на основе биомассы микроорганизмов, получаемых из стабильного по свойствампо постоянной, неизменяющейся технологии получаемого сырья, характеризуется однородностью состава и постоянством свойств независимо от времени года и колебаний погоды и других факторов,Стабильность качества ПАВ, получаемого на основе стабильного посвойствам белкового сырья на основебиомассы микроорганизмов, подтверждается и практически: при полученииПАВ, исходя из разных партий биомассы микроорганизмов по одной и той жеметодике, получаются продукты, близкие по свойствамразброс в свойствах ПАВ, например, по поверхностнойактивности может составить несколькэединиц ).Аналогичным образом, также как наоснове БВК, могут быть стандартиэированы ПАВ со стабильными свойствамина основе биомасс микроорганизмов,выращенных на других питательных средах, особенно таких как метанол,этанол, метан и т.п.Кроме того,полученная по индуст-.риальной технологии из дешевого. сырьябиомасса микроорганизмов может иметьболее низкую цену, чем другие белковые продукты растительного или животного пройсхождения.Ф,09 5,е 3,5 ал Дрожжи рода Свподв,щенные на н-парафинаБВК) лутаминовая кисл ыранефти50-60 одержание в Б г/100 г белк Табли ца 1 Содержание в активном иле г/100 г активного илак Ф й Ц оо к к й х ою д а, н ч о о н о Э Э 1 1",оЭ о Цо 1 Эсй 1 й 1Ю 1 о Эо Цо Ф е й 1 Цо Э о а 1 С Ю 1 Ю ак х н э 1 1аь я дФа о о3 1 Роон Х 1 оо оннн йе 1 9 од СОЦ ОХ к э э О ч Э оеоед а п 3 2х о ц а Ф Х о н а -д о о -р; оЛ С Хкд 2хо х й Ю хо ц о М х Е Ц ю х й Э Э 1 И Р Е Ю 9 1 5 ч Д 1 О о . цоа ФЦЭ дед ц % 1Эо Бац ч 5ЦФООО аОедкой -ййооой еец,цххдОюкхКОРКО-Ц ОИОХИМ.оЕ Рю ц щсЦхх1 992 кФ 2 йтжоохыдхо й хх о э 2 Йо 1 ацдцеохо оэЭРКхй чО)ооое еокцх д.оЕЦк о а 2 о- е оРЧ О Ы О И ч Х Ца О93 эк:3 к"ххо Ехы Ццо хо й х к о оцуп ц эе х е о ООХ 2 Ц цхндххох соФкк 1 РЭЦа хххкио