Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
СПОСОБ ОБРАБОТКИ КОЛЛАГЕНСОДЕРЖАЩЕГО СЫРЬЯ
СПОСОБ ОБРАБОТКИ КОЛЛАГЕНСОДЕРЖАЩЕГО СЫРЬЯ

СПОСОБ ОБРАБОТКИ КОЛЛАГЕНСОДЕРЖАЩЕГО СЫРЬЯ

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Способ касается обработки коллагенсодержащего сырья - шкур рыб. Отходы шкур рыб замораживают, измельчают и дефростируют. Затем их обезжиривают щелочно-солевым раствором, содержащим гидроокись натрия и сульфат натрия при ж. к. = 3 в течение 18 - 20 ч. Осуществляют промывку водой в течение 30 мин. Нейтрализуют в один прием раствором сульфата аммония с его концентрацией 4,5 - 5,0% от массы исходного сырья в течение 90 - 120 мин, при этом все технологические операции проводят при комнатной температуре. После этого растворяют в органической кислоте и подвергают гомогенизации. Предложенный способ позволяет упростить процесс, снижает расход реагентов, электроэнергии, длительность технологических циклов, объем и загрязненность сточных вод.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2139937
Класс(ы) патента: C14C13/00, C14C1/08, C08H1/06
Номер заявки: 98122080/12
Дата подачи заявки: 07.12.1998
Дата публикации: 20.10.1999
Заявитель(и): Восточно-Сибирский государственный технологический университет; Байкальский институт природопользования СО РАН
Автор(ы): Титов А.О.; Титов О.П.; Хантургаева В.Г.; Кожевникова Н.М.; Хантургаева Г.И.
Патентообладатель(и): Восточно-Сибирский государственный технологический университет; Байкальский институт природопользования СО РАН
Описание изобретения: Изобретение относится к кожевенной и рыбной промышленности, а именно к способам обработки коллагенсодержащего сырья шкур рыб.
Известен способ обработки коллагенсодержащего сырья путем измельчения его, обезжиривания щелочью, последующей нейтрализации минеральной кислотой и гомогенизации полученного коллагенсодержащего раствора /1/.
Известен также способ получения дисперсий коллагена, включающий измельчение коллагенсодержащего сырья, обезжиривание щелочно-солевой обработкой 5-12%-ным раствором KOH и насыщенным K2SO4, промывку, нейтрализацию раствором KHSO4 или борной кислотой, повторную промывку и гомогенизацию полученного коллагенсодержащего раствора /2/.
Недостатками известных способов являются: большой расход реагентов, большая продолжительность обработки, образование значительных объемов загрязненных стоков и невозможность получения достаточно качественного коллагенсодержащего раствора в силу специфических свойств данного вида сырья.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ обработки коллагенсодержащего сырья, заключающийся в его замораживании, измельчении, обезжиривании 5%-ным раствором NaOH, обработке в щелочно-солевой ванне (11-13% NaOH, насыщенный сульфатом натрия, ж.к.= 12), промывки раствором Na2SO4, ж.к. = 8-10, нейтрализации кислыми солями в три этапа с понижением концентрации кислоты от 15 до 0,25%, измельчении полученного коллагена, растворении его в органической кислоте и гомогенизации /3/.
Недостатками указанного способа являются значительный расход реагентов, трудоемкость и длительность процессов обезжиривания сырья и нейтрализации растворов, необходимость поддерживания температурного режима в пределах 10-16oC в течение всего технологического цикла (70-80 часов), что связано с дополнительным расходом электроэнергии; образование значительных объемов загрязненных сточных вод (ж.к. = 8-12).
Цель изобретения - упрощение процессов обезжиривания сырья и нейтрализации, снижение расхода реагентов, электроэнергии, длительности технологических циклов, объемов и загрязненности сточных вод.
Указанная цель достигается тем, что в качестве сырья используются отходы шкур рыб кожевенной и рыбной промышленности, которые обрабатываются описываемым способом, состоящим в замораживании сырья, измельчении его, обезжиривании путем обработки щелочно-солевым раствором, последующей нейтрализации, растворении в органической кислоте и гомогенизации.
Отличительными признаками способа являются: использование в качестве сырья шкур рыб, значительное сокращение продолжительности щелочно-солевой обработки, сокращение концентрации химических реагентов, отсутствие промывки раствором сульфата натрия, осуществление нейтрализации в один прием, осуществление всех технологических циклов при комнатной температуре (18-20oC).
Существенным признаком данного изобретения является то, что в качестве коллагенсодержащего сырья используют отходы шкур рыб, обезжиривание которых осуществляют щелочно- солевым раствором, содержащим 4-5% NaOH и 6-7% Na2SO4 при ж. к. = 3 и температуре 18-20oC, промывают коллаген водой в течение 30 мин, нейтрализуют сульфатом аммония в количестве 5% от массы сырья в течение 90-120 мин при 18-20oC. Все технологические циклы проводятся при комнатной температуре.
Сущность изобретения заключается в том, что по предлагаемому способу отходы шкур рыб (щуки, окуня и др.) кожевенной и рыбной промышленности замораживают с целью консервирования, что приводит к образованию кристаллов льда в структуре кожевой ткани, вследствие чего разрушаются межмолекулярные связи и облегчается дальнейшее растворение. Мороженое сырье измельчают на кусочки 20х20 мм и дефростируют водопроводной водой при 2-3-кратной ее смене при комнатной температуре (18-20oC) в течение 4 ч. Затем сырье помещают в щелочно-солевую ванну, содержащую 4-5 % NaOH и 6-7% Na2SO4, ж.к. = 3.
Обработанное сырье промывают водой в течение 30 мин, а затем нейтрализуют в течение 90 мин при комнатной температуре (18-20oC) сульфатом аммония в количестве 5% от массы исходного сырья при перемешивании. Нейтрализованный коллаген промывают водопроводной водой до полного удаления ионов SO42-. Промытый коллаген растворяют в разведенной органической кислоте (3% уксусной), ж. к. = 3. Растворение коллагена проводят в течение 20-24 ч. Гомогенизацию коллагена осуществляют через капроновую ткань. Нерастворившийся чешуйчатый покров удаляют с капроновой ткани. Гомогенизированный коллаген можно хранить при 0-5oC в течение 2-3 месяцев. Пленки, изготовленные из раствора коллагена хранятся длительное время при комнатной температуре без потери их качества и могут быть рекомендованы для использования в медицине и других отраслях народного хозяйства.
Способ обеспечивает 100%-ное растворение коллагена.
Предлагаемый способ обработки коллагенсодержащего сырья, предусматривающий использование в качестве сырья отходов шкур рыб кожевенной и рыбной промышленности, позволяет упростить процессы обезжиривания и нейтрализации сырья, снизить расход реагентов, электроэнергии, длительность технологических циклов, объемы и загрязненность сточных вод.
Предлагаемый способ исключает цикл обезжиривания щелочью, при этом более чем в 2 раза снижается концентрация щелочи, сульфата натрия и ж.к. при щелочно-солевой обработке сырья, заменяется процесс промывки коллагена сульфатом натрия на промывку водой, сокращается процесс нейтрализации коллагена с трехэтапного на один этап и его продолжительность с 20 ч до 1,5-2 ч, исключается повторное измельчение коллагена, кроме того, все технологические циклы в предлагаемом способе проводятся при комнатной температуре (18-20oC), а в прототипе - при 10-16oC, что связано с дополнительным расходом электроэнергии на понижение температуры и ее поддержания в течение длительного времени (70-80 ч).
Длительность процесса получения коллагена по предлагаемому способу снижается в 1,5 раза.
Способ осуществляется следующим образом.
Пример 1. Коллагенсодержащее сырье (отходы шкур рыб кожевенной и рыбной промышленности) подвергают замораживанию. Мороженое сырье измельчают на кусочки 20х20 мм и дефростируют при мойке водопроводной водой при 2-3-кратной ее смене в течение 4 ч при температуре воды 18-20oC. Затем кусочки сырья помещают в щелочно-солевую ванну (раствор, содержащий 5% NaOH и 7% Na2SO4, ж. к. = 3) и выдерживают в растворе при периодическом перемешивании с целью омыления и удаления липидов из сырья в течение 18-20 ч, при температуре 18-20oC. Отработанный раствор сливают и регенерируют. Полученный коллаген промывают проточной водой в течение 30 мин при температуре 18-20oC и нейтрализуют при периодическом перемешивании сульфатом аммония в количестве 5% от массы исходного коллагенсодержащего сырья в течение 90 мин при температуре 18-20oC (ж. к. = 3). Промывку коллагена осуществляют проточной водой (20-30 минут) при температуре 18-20oC до отсутствия в промывных водах ионов SO42-. Промытый коллаген растворяют в 3%-ном растворе уксусной кислоты в течение 20 ч при температуре 18-20oC, ж.к. = 3. Гомогенизацию коллагена проводят через капроновую ткань. В процессе гомогенизации нерастворившийся чешуйчатый покров удаляют с капроновой ткани. Гомогенизированный коллаген можно хранить при комнатной температуре в течение 3-4 суток, а при температуре 0-5oC в течение длительного времени (несколько месяцев).
Способ обеспечивает 100%-ное растворение коллагена. Продукты растворения коллагена, полученные по предлагаемому способу, могут найти широкое применение в народном хозяйстве, в частности, для изготовления медицинских коллагенсодержащих препаратов.
Пример 2. То же, что и по примеру 1, отличающийся тем, что щелочно-солевую обработку сырья проводят 6% NaOH и 7% Na2SO4 при ж.к.= 3. Полученный коллаген нейтрализуют сульфатом аммония в количестве 5,5% от массы сырья в течение 120 мин.
Данный способ обеспечивает 100%-ное растворение коллагена.
Пример 3. То же, что и по примеру 1, отличающийся тем, что щелочно-солевую обработку сырья проводят 4% NaOH и 6% Na2SO4. Полученный коллаген нейтрализуют сульфатом аммония в количестве 4,5% от массы сырья в течение 90 мин.
Степень извлечения коллагена составляет 98-99%. Повышение концентрации щелочи и сульфата натрия при щелочно-солевой обработке сырья нежелательно из-за необходимости увеличения концентрации нейтрализующего раствора сульфата аммония и увеличения длительности процессов нейтрализации и промывки коллагена. При снижении концентрации раствора щелочно-солевой обработки снижается выход коллагена.
Оптимальные концентрации раствора щелочно-солевой обработки сырья 4-5% NaOH и 6-7% Na2SO4, ж.к. = 3, а нейтрализующего раствора с содержанием сульфата аммония в количестве 4,5-5% от массы исходного сырья.
Таким образом, использование изобретения позволяет упростить процесс, снизить расход реагентов, электроэнергии, длительность технологических циклов, объемы и загрязненность сточных вод.
Источники информации
1. Авт. св. N 282588, кл. С 14 С 1/06, 1970.
2. Авт. св. N 171502, кл. С 14 С 1/08, 1965.
3. Авт. св. N 562574, кл. С 14 С 1/08, 1977 (прототип).
Формула изобретения: Способ обработки коллагенсодержащего сырья путем его замораживания, измельчения, дефростирования, обезжиривания щелочно-солевой обработкой, последующей промывки, нейтрализации, растворения в органической кислоте и гомогенизации полученного коллагенсодержащего раствора, отличающийся тем, что в качестве коллагенсодержащего сырья используют отходы шкур рыб, обезжиривание которых осуществляют щелочно-солевым раствором, содержащим 4 - 5% NaOH и 6 - 7% Na2SO4 при ж.к.=3 в течение 18 - 20 ч, коллаген промывают водой в течение 30 мин, а нейтрализацию ведут в один прием раствором сульфата аммония с концентрацией 4,5 - 5,0% сульфата аммония от массы исходного сырья в течение 90 - 120 мин, причем все технологические процессы проводят при комнатной температуре.