Способ обработки шерстного коллагенсодержащего сырья

СОЮЗ СОЮЕТСНИХаииисэ иРЕСПУБЛИН 6001 3(Я 1 С 09 Н 1/00 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ; . Н АВТОРСИСЭФУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЦТИЙ(56) 1. Авторское свидетельство СССР 9 499722, кл. С 09 Н 3/00, 1970.2. Вирник Д.И. и др, Производство клея и желатины. М., "Пищевая промыпленность", 1969, с, 127-141.3. Авторское свидетельство СССР В 935520, кл . С 09 Н 1/00, 1982.(54)(57) 1. СПОСОБ ОБРАБОТКИ ШЕРСТНОГО КОЛЛАГЕНСОДЕРЖАЩЕГО СЫРЬЯ,включающий промывку, измельчениесырья, первую обработку раствором ф ,ьМкидроокиси кальция, выдержку в рартворе, промывку сырья, вторую обработку раствором гидроокиси кальция, содержащим сульфит или карбонат натрия, промывку, нейтрализацию и последующую промывку, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повыщения качества сырья и получаемого из него желатина, после измельчения сырья его обрабатывают раствором гидроокиси натрия и нейтрализуют до нейтрального значения рН, а вторую обработку раствором гидро- окиси кальция проводят при содержании в последнем 20-25 г сульфита или карбоната натрия на 1 л гидро- окиси кальция. 2. Способ по и. 1, о т л и ч аю щ и й с я тем, что для обработки используют гидроокись натрия 15 16%-ной концентрации, при этом процесс ведут в течение 2-2,5 ч.1 1086001 2осйтся к техноло- Недостатком этого способа являагенсодержащега ется то, что при обработке шерстномягкого шерстно- го сырья по этому способу, например, шк к пного о- необеэволошенных лобашей выплавляе -Изобретение отнгии обработки коллсырья, в частностиго сырья (обрезки ур руРгатого скота), используемого для5производства желатина, и может бытьприменено в клеежелатиновой промышленности.Известен способ обработки мягкого коллагенсодерхсащего сырья, заключающийся в том, что исходное сырье измсльчают, выдерживают в 20 ном растворе гидроокиси натрия, содержащем 1 ч 0 г/л сульфата натрия,промывают 10 -ным раствором сульфата натрия, нейтрализуют 10-15 -нымраствором НРО, содержащим 100 г/лсульфата натрия. Далее сырье повторно обрабатывают 1,5-3,0%-ным раствором ортофосфорнойкислоты и замораживают. Обработанное сырье используютв производстве желатина 1 1,Указанный способ сложен, требуетбольшого расхода дефицитных реагентов, что отрицательно сказываетсяна экономических показателях конечного продукта.Известен способ обработки мягкого коллагенсодержащего сырья, в частности головной части шкур крупного рогатого скота (лобаши), включающий измельчение, промывку и обработку сырья (золение) раствором Са(ОН)2 в течение 50-60 сут, промывку, нейтрализацию и повторную промывку. Выплавляемость желатина по этому спосо 35 бу составляет 60-70 г/кг ч. Кратность использования оборудования зольногоотделения2 . Недостатком этого способа являют О ся большая продолжительность золения, составляющая 50-60 сут и загрязнение отработанных растворов и канагизационных труб волосом. Последнее обусловлено тем, что в процессе обработки происходит не растворение, а ослабление связи волоса с дермой.Наиболее близким к.изобретению является способ обработки шерстного коллагенсодержащего сырья, включаю щий промывку, измельчение сырья, первую обработку раствором гидроокиси кальция, выдержку в растворе, промывку сырья, вторую обработку раствором гидроокиси кальция, содержащим 55 сульфит,или карбонат натрия, промывку, нейтрализацию и последующую промывку 1 3 . мость желатина сравнительно низкаи составляет 45-55 г/кг.ч. Качествожелатина, получаемого из этого сырья.по кинемаической вязкости, прочности и температуре плавления студня ниже показателей качества желатина по ГОСТ 11293-78 "желатин пищевой (см. табл, 1). Кроме того,загрязняются канализационные трубыперастворившимся волосом, что отрицательно сказывается на охране окружающей средыЦелью изобретения является повышение качества сырья и получаемогоФиз него желатина.Поставленная цель достигаетсятем, что согласно способу обработкишерстного коллагенсодержащего сырья,включающему промывку, измельчениеисходного сырья, первую обработкураствором Са(ОН)2, выдержку в растворе, промывку сырья, вторую обработку раствором Са(ОН)2, содержащимсульфит или карбонат натрия, промывку,нейтрализацию и последующую промывку,после измельчения сырья его обрабатывают раствором гидроокиси натрияи нейтрализуют до нейтрального значения рН, а вторую обработку раствором Са(ОН)2 проводят при содержании в последнем 20-25 г сульфита иликарбоната натрия на 1 л гидроокисикальция.Кроме того, для обработки используют гидроокись натрия 15-16 -нойконцентрации, при этом процесс ведут в течение 2-2,5 ч,При обработке шерстного сырьяраствором гидроокиси натрия в структуре коллагена подавляется зарядгрупп основного характера и сохраняются заряды одного знака. Междуними возникает электростатическоеотталкивание, под влиянием которогомолекулярные цепи структуры деформируются, что ведет к разрыхлениюколлагена. Кроме того, гидроокисьнатрия растворяет большую частьмежфибриллярного вещества коллагена. В результате обработки шерстногосырья по предложенной технологиидостигают повышения качества егоподготовки к экстракции желатина,в частности достигают выплавляемост 11086001 зжелатина 80-90 г/кгфч вместо 45 -55 г/кг, ч по известному способу и60-70 г/кг ч по базовому способу.Качество полученного желатина покинематической вязкости, прочностии температуре плавления студня выше показателей качества желатина поГОСТ 11293-78 "Желатин пищевой".Способ реализован в лабораторных условиях.П р и м е р 1. Сырье (обрезкишкур крупного рогатого скота, имеющего шерстный покров, в частностилобаши), промытое от загрязнений,измельчают и обрабатывают 157-нымраствором гидроокиси натрия в тече -ние 2-2,5 ч, затем нейтрализуют,например минеральной кислотой, илипромывают водой до нейтральногозначения рН. Далее его обрабатывают 2 Е-ным раствором гидроокисикальция в течение суток, отделяютот жидкой фазы, промывают водой иповторно обрабатывают в течение5 сут в 27-ном растворе гидроокисикальция, содержащем сульфит иликарбонат натрия в количестве 2025 г/л гидроокиси кальция. Далеесырье снова промывают водой, нейтрализуют раствором минеральной кислоты и повторно промывают до рН5,4-6,0.Качество подготовки сырья определяют по выплавляемости желатина.Из полученного сырья получают желатин и определяют его физико-химические показатели,Одновременно проводят обработкусырья по известному и базовому способам и определяют те же показатели.Сравнительные результаты анализовпредставлены в табл, 1 и 2.Из табл. 1 следует, что физикохимические показатели желатина, полученного из сырья, обработанногопредлагаемым способом, выше по сравнению с качеством желатина, полученного из сырья, обработанного из-вестным способом (прототип) и способом, являющимся базовым объектом.Из табл. 2 следует, что наибольшая выплавляемость получена по предлагаемому способу и составляет 8090 г/кг ч. Кроме того, использованиепредлагаемого способа по сравнениюс базовым объектом обеспечивает повышение кратности использования оборудования зольного отделениядо 10 раз. 4П р и м е р 2. Промытое и измельченное шерстное сырье обрабатывают162-ным раствором гидроокиси натрияв течение 2-2,5 ч и нейтрализуютдо нейтрального значения рН, Затемсырье обрабатывают, как в примереОпределяют степень подготовкисырья по выплавляемости желатинаи физико-химические показатели 1 О последнего. Результаты представлены в табл. 1 и 2.П р и м е р З.Промытое и измельченное шерстное сырье обрабатывают147-ным раствором ИаОН в тенение2-2,5 ч, нейтрализуют до нейтрального значения рН и последующуюобработку проводят, как в примере .Результаты анализов представленыв табл. 3.П р и м е р 4, Промытое и измельченное шерстное сырье обрабатывают173-ным раствором МаОН в течение 22,5 ч, нейтрализуют до нейтральногозначения рН и далее обработку прово дят, как в примере 1.Результаты анализов представлены в табл. 3.Данные табл, 3 показывают, чтообработка сырья раствором гидроокиси натрия 147- и 173-ной концентрации не способствует достижению поставленной цели. Качество желатинапо кинематической вязкости, прочности и температуре плавления студня ниже, чем для сырья, обработанного предлагаемым способом. Крометого, применение 177.-ной гидроокисинатрия приводит к повышению расходащелочи на 1 т сырья и соответственно удорожанию реализации способа.Следовательно, оптимальным интервалом концентрации гидроокиси натрияявляется 15-167.Бремя обработки при указанныхконцентрациях составляет 2-2,5 ч, 45Существенность последнего показателя для достижения поставленной целиобоснована экспериментальными данными, представленными в табл. 4.Из табл. 4 видно, что обработкасырья 15-163-ным раствором гидроокиси натрия более 2,5 и менее 2,0 чне способствует достижению поставленной цели. При длительности обработки менее 2 ч качество желатинаснижается, а при обработке сырья бо.лее 2,5 ч полученный желатин по ка,честву почти не отличается от желатина, полученного из сырья, обрабоТаблица ГОСТ 11293-78 "Желатин пищевой" Базовый объект Показатели 3 фр.1 фр. 2 фр,Массовая долявлаги, % 10,3-0,6 11,610,2 12,2+0,4 Не более 16 Массовая долязолы, % 1, 28-0, 14 1,34 ФО, 18 1,40+0,36 Не более 2 Кинематическаявязкость 10%-ного раствора желатина, сСт Не менее 19.5 20,5 Ф 0,1 26,4 Ф 0,1 22,1+0,1 Прочность студня10%-ной концентрации, г Не менее 1100 118060 1260145 1160+40 Температура плавления студня 10% -ной концентрации, С 32,40,2 32,2+0,2 33,0+0,1 Не менее 32 рН 1%-ного раствора желатина 6,0 6,1 6,1 Продолжение табл. 1." Предложенный способ Показатели Прототип 1 фр, 2 фр 3 фр, 1 фр. 2 фр, 3 фр,Массовая доля вла- % 10,1+0,1 11,310,3; 12,80,6 12,4+ 0,311,3+0,5 10,7+0,2 Массовая долязолы, % 1,500,29 1,56+0,31 1,47+024 1,50+0,241,56+0,3 б 1,410,53 5танного предлагаемым способом, но время обработки увеличивается.Существенность ведения на второй стадии обработки сырья гидроокисью кальция в присутствии сульфита или карбоната натрия обоснована экспериментальными данными, представленными в табл. 5, из которой следует, что на второй стадии обработки при содержании в растворе гидроокиси кальция сульфита или карбоната натрия в количестве менее 20 и более 25 г/л не достигается повышение по 1086001 бказателей качества желатина, полученного из обработанного сырья, Оптимальным пределом содержания сульфита или карбоната натрия в растворе Са(ОИ)2 является 20-25 г/л.Геализация предлагаемого способапозволяет увеличить ресурсы коллагенсодержащего сырья, перерабатываемого на желатин.1 О Ориентировочный экономическийэффект от внедрения предлагаемогоспособа составляет 293,6 р. на 1 тжелатина.1086001 Продолжение табл. 1 прототипПредложенный способ Показатели 1 1 1 фр.фр. 1 фр. 2 фр. 31 фр 1, фр. Кинематическаявязкость 107-ного раствора желатина сСт 16,8+0,1 17,4+0,1 14,8+0,1 26,8+0,1 36,6+0,1 30,7 Ф 0,1 Прочность студня 107-ной концент 830125 850+30 695+25 1735+60 2265+140 1650+60 рации, г 29,4+0,2 29,7+0,3 28,4+0,3 33,80,3 34,8+0,2 32,8.0,1 6,2 6,1 6,1 6,2 6,1 6,1.Таблица. 2 Показатели Базовый объект Предлагаемый способПрототип Выплавляемость желатина,г/кг ч 45-55 80-90 60-70 Кратность использованияоборудования зольногоотделения 10 1 О Таблица 3 Показатели Длительность обработки,ч 2-2, 5 2-2,5 2-2,5 2-2,5 Расход МаОН на обработку 1 т сырья, кг 420 450 480 510 Кинематическая вязкость, сСт 21,1+0,2 26,6+0,1 Прочность студня, г 1270+20ф 1720+35 Температура плавления студня, Со 32,2+0,4 33,6+0,2 34,0+0,2 33,5+0,5 Температура плавления студня 107 ной концентрации,оС рН 1 Е-ногораствора желатина Концентрация ИаОН, 715 16 27,0+О, 11780+25 2617+021710+451086001 Т а блиц а 4 Показатели Длительность обработки, ч 1-1,5 2-2,5 3-3,5 1 - 1,5 2-2,5 3-3,5 Кинематическаявязкость, сСт 20,4 0,1 26,610, 1 20,6+0,1 27,0+0,1 26,610,1 26,0 Ф 0,1 1310+ЗО 1690135 1640 Ф 20 1325160 1780125 1720+40 Температура плавления студня,аС 32 э 210 ф 2 3360 э 2 33 эО+Оз 3 32 э 4+Оь 1 34 ьО+Оэ 2 33 ф 5+ОэЗ Таблица 5 Показатели 20 25 30 Массовая доля влаги,Е 11,7+0,3 12,50,7 10,3+0,4 11,410,3 Массовая доля эолы,Х Кинематическая вязкость 103-ного раствора желатина,лСт 23,4+0,1 26,80,1 27,2+0,1 19, 810,1 Прочность студня103-ной концентрации, г 1120-15 1760140 1800+20 1510+60 Температура плавления студня 107-нойконцентрации,фС 33,8+0,2 34,3+0,1 33,2+0,2 32,20,1 рН. 17-ного растворажелатина 6,2 6,2 Прочность студня, г Содержание в растворе гидроокиси кальция, г/л 1,30+0,16 1,420,8 1,370,21 1,52+0,112 1086001 Продолжение табл, 5 Содержание в растворе гидроокиси кальция, г/л Показатели КаЯОт 15 20 25 Массовая доля влаги,7 13, 2+0,4 Массовая доля золы,Е 1 ф 240 ю 12 1 е 46 00,23 1, 56 фОф 14 1,3810,28 19, б+0,1 Прочность студня107-ной концентрации, г 1170110 32 в 110 э 1 34 ъ 5+Оь 2 34 ь 5+Оь 3 33 ю 4+Оэ 1 6,2 6,2 6,1 6,1 Редактор Н.Швыдкая Заказ 2170/24 Тираж 634 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5