Спосіб одержання білкового гідролізату

Изобретение относится к кожевенному производству, в частности к технологии переработки дубленых отходов, таких как хромовая стружка, обрезь и т.д., в результате чего получают продукты для обработки кожи. Известен способ получения белковых наполнителей из отходов хромовых кож [1], заключающийся в кипячении отходов в течение 0,5 - 1ч в содовом растворе при расходе соды 3 4% от массы отходов и последующем растворении в растворе едкого натра с концентрацией 30 60г/л при температуре 30 - 50°C в течение 0,5 - 2ч. Жидкостный коэффициент 3 - 5,5. Растворитель в щелочном растворе составляет 93,5 - 99,0% от исходной массы. Содержание основного вещества в гидролизате составляет 16,6 - 18%. Однако известному способу присущи и недостатки. Для растворения кожевенных расходов требуется большой расход щелочи - 15,0 - 30,0% от общей массы отходов, при этом получается белковый гидролизат с низкой концентрацией основного вещества. Перед растворением в щелочи требуется кипячение кожевенных отходов в содовом растворе, что усложняет и удлиняет процесс получения белкового гидролизата. В основу изобретения положена задача создать способ получения белкового гидролизата, в котором осуществлялось бы разрушение межмолекулярных связей, образованных дубящими соединениями хрома с коллагеном, разрыхление волокнистой структуры и растворение белковых веществ в водном растворе щелочи, благодаря чему повысилась бы концентрация основного вещества в гидролизате, при сокращении расхода щелочи от общей массы кожевенных отходов, упрощении способа и уменьшении его продолжительности. Поставленная задача решена тем, что в способе получения белкового гидролизата, включающем обработку отходов хромовых кож, преимущественно хромовой стружки, раствором едкого натра, согласно изобретению, обработку хромовой стружки осуществляют постепенно путем ее порционного введения через каждые 10 - 20мин с выдержкой реакционной массы при температуре 60 - 100°C, при этом первую порцию хромовой стружки вводят в раствор едкого натра с концентрацией 100 - 200г/л и расходом 4,4 - 7% от общего количества хромовой стружки. Целесообразно в реакционную массу вводить не менее двух порций хромовой стружки при жидкостном коэффициенте первой порции хромовой стружки, равном 0,9 - 1. Постепенное введение хромовой стружки в раствор едкого натра, имеющий концентрацию 100 - 220г/л, при добавлении каждой последующей порции через 10 - 20мин и выдержке реакционной массы при температуре 60 - 100°C позволяет постепенно и быстро осуществить разрушение межмолекулярных связей, образованных дубящими соединениями хрома с коллагеном, разрыхление волокнистой структуры и растворение белковых веществ, при уменьшенных в 3 - 4 раза жидкостном коэффициенте и расходе едкого натра от общего количества хромовой стружки, что в свою очередь приводит к увеличению основного вещества в гидролизате в 2 - 3 раза. При увеличении температуры процесс ведут с более низкой концентрацией едкого натра, а при более низкой температуре процесс ведут с более высокой концентрацией. Снижение концентрации едкого натра ниже заявляемых пределов не обеспечит получение однородного белкового гидролизата, повышение концентрации едкого натра ведет к необоснованному расходу вещества без изменения параметров получаемого гидролизата. В предлагаемом изобретении раствор едкого натра в количестве 4,4 - 7% от общей массы хромовой стружки, введенный при жидкостном коэффициенте 0,9 - 1, воздействует на первую порцию хромовой стружки и затем этот же раствор повторно воздействует на каждую новую порцию хромовой стружки. Таким образом, происходит ударное воздействие реакционной массы на каждую последующую порцию хромовой стружки, что обеспечивает высокую концентрацию основного вещества в белковом гидролизате. При введении двух порций хромовой стружки содержание основного вещества в белковом гидролизате по сравнению с известным способом увеличивается с 16,6 до 33%, при введении трех порций содержание основного вещества равно 37,5 - 38%, при увеличении количества порций более пяти содержание основного вещества равно 39 - 41,5%. Пример. В реактор при перемешивании последовательно добавляют водный раствор едкого натра и первую порцию хромовой стружки. Смесь нагревают до температуры 60 - 100°C и выдерживают при этой температуре 10 - 20мин. Затем через каждые 10 - 20мин в реакционную смесь добавляют вторую и последующие порции хромовой стружки. После добавления последней порции реакционную массу выдерживают при температуре 60 100°C и перемешивают до полного растворения стружки и получения однородного водоразбавляемого продукта в течение 20 - 30мин. В таблице представлены параметры заявленного способа получения белкового гидролизата, известного способа, а также указано содержание основного вещества в белковом гидролизате. (Опыты 1 - 21). Как видно из таблицы, при выполнении способа с заявляемыми параметрами (опыты 1 - 8) расход едкого натрия от общего количества стружки составил 4,4 - 7%, а содержание основного вещества в белковом гидролизате равно 33,0 - 41,4%, общая продолжительность 20 - 70мин. Из опытов 4, 7 и 6, 8 видно, что при концентрации соответственно 180г/л и 220г/л нет необходимости перемешивать реакционную массу при температуре 98 - 100°C, так как содержание основного вещества в полученном однородном белковом гидролизате одинаково высокое. При получении белкового гидролизата предлагаемым способом с параметрами выполнения способа, выходящими за заявляемые пределы (опыты 9 - 11) не достигаются ожидаемые результаты. Так в опытах 9, 10, 11 получается неоднородный раствор, содержащий нерастворимую хромовую стружку, как при повышенном (4,8%) расходе едкого натра, так и при пониженном (2,0%) расходе едкого натра. В опыте 10 раствор получается однородным, но нет и количество порций хромовой стружки. необходимости увеличивать концентрацию В опытах 12 - 13 представлены параметры проведения известного способа, где видно, что при той же продолжительности процесса, что и в заявляемом способе, расход едкого натра от общего количества хромовой стружки значительно увеличен и равен 150% (по заявляемому способу - 4,4 - 7%), а содержание основного вещества в белковом гидролизате значительно ниже и равно 16,6 - 18%) по заявляемому способу - 33 - 41,4%). Согласно примеру 14, при температуре выдержки реакционной массы 55°C, которая является ниже заявляемой, раствор получается неоднороден, так как время обработки 50мин недостаточно при указанной температуре. При температуре, превышающей 100°C или температуру кипения реакционной массы процесс вести в заявляемых условиях невозможно, так как для повышения температуры и кипения реакционной массы необходимо повысить давление, т.е. обработку вести в специальном оборудовании. В примере 15 приведены результаты обработки первой порции хромовой стружки раствором едкого натра при его расходе 7% от общего количества хромовой стружки, в примере 16 соответственно при расходе 4,3%, а в примере 17 - при расходе 4,3%. Как видно из примера 16, увеличение расхода едкого натра не приводит при соблюдении условий проведения способа в заявляемых пределах к увеличению содержания основного вещества в белковом гидролизате, при этом происходит резкое разрыхление реакционной массы. При уменьшении расхода едкого натра за пределы заявляемые, содержание основного вещества определить затруднительно, так как полученный раствор неоднороден, есть частицы хромовой стружки. В примерах 18 и 19 показано влияние времени обработки каждой порции хромовой стружки. В примере 18 продолжительность обработки хромовой стружки составила 20мин., а в примере 19 - по 25мин, каждую порцию хромовой стружки. При времени обработки меньшем заявляемого раствор получается неоднородным, так как этого времени недостаточно для порционной обработки хромовой стружки. При увеличении времени обработки больше заявляемого содержание основного вещества в белковом гидролизате практически не увеличивается, поэтому и время увеличить нецелесообразно. В примерах 20 и 21 показано влияние жидкостного коэффициента на заявляемый способ получения белкового гидролизата. При жидкостном коэффициенте, равном 1,1 содержание основного вещества в белковом гидролизате уменьшается по сравнению с примером 4 при аналогичных параметрах, кроме параметра жидкостного коэффициента, поэтому нецелесообразно увеличить этот параметр. При ЖК, равном 0,8 раствор неоднороден, так как ЖК недостаточно. Предлагаемый способ по сравнению с известным способом более прост, в нем исключена операция кипячения хромовой стружки в растворе карбоната натрия, позволяет получить однородный с высоким содержанием основного вещества белковый гидролизат.