RU2068866C1 - Method of preparing collagen-containing raw for gelatin producing - Google Patents

Abstract

FIELD: chemical technology, gelatin production. SUBSTANCE: method involves washing raw, alkaline-salt treatment with sodium sulfate and sodium hydroxide that is carried out simultaneously with depilation at value "Ж.К" = 0.5-1.5. Depilating agent is hydrogen peroxide taken at amount 6-8% of raw mass. Sodium sulfate is added at amount 10-15% of raw mass and sodium hydroxide is added for two stages: initially at amount 2-3% of raw mass and after 4-6 hr treatment - the remained 2-3% of raw mass. Total process duration - 20-24 hr followed by repeated washing and neutralization. Method is used in glue-gelatin industry. EFFECT: improved method of gelatin production.

Description

Предполагаемое изобретение относится к клеежелатиновой промышленности и может быть использовано при производстве желатина из обрезков шкур крупного рогатого скота и свиней. The alleged invention relates to the gelatin industry and can be used in the production of gelatin from scraps of hides of cattle and pigs.

Известен способ получения гольевого полуфабриката из обрези от контурирования шкур крупного рогатого скота, включающий промывку, золение, обезволашивание со сжиганием шерсти. Полученное голье подвергают дополнительному золению обработкой раствором гидрата окиси кальция в течение 30 45 и более суток для увеличения выхода желатина. Данный способ трудоемкий, большая продолжительность дополнительного золения требует значительных производственных площадей, расходуется большое количество воды, полуфабрикат загрязняется сульфидами, солями кальция, что ухудшает качество желатина. A known method of producing a semi-finished goblet from scraps from contouring cattle hides, including washing, gritting, dehairing with burning of wool. The obtained golie is subjected to additional soling by treatment with a solution of calcium hydroxide for 30 45 or more days to increase the yield of gelatin. This method is time-consuming, the long duration of the additional ashing requires significant production areas, a large amount of water is consumed, the semi-finished product is contaminated with sulfides, calcium salts, which affects the quality of gelatin.

Наиболее близким к предполагаемому изобретению является щелочно-солевой способ подготовки коллагенсодержащего сырья к выплавлению желатина, включающий обработку предварительно обезволошенного голья щелочно-сольевой смесью, содержащей в 1 л воды при температуре 18 20^oC 80 100 г гидроксида натрия и 100 140 г сульфата натрия безводного в течение 12 20 час. Недостатком прототипа является загрязнение полуфабриката сульфидом натрия, солями кальция, загрязнение сточных вод сульфидами, шламом, известью, выделение в атмосферу сероводорода.Closest to the proposed invention is an alkaline-salt method for preparing collagen-containing raw materials for gelatin melting, which includes treating a pre-dehydrated clay with an alkaline-salt mixture containing 1 liter of water at a temperature of 18 20 ^o C 80 100 g of sodium hydroxide and 100 140 g of anhydrous sodium sulfate within 12 to 20 hours. The disadvantage of the prototype is the contamination of the semi-finished product with sodium sulfide, calcium salts, pollution of wastewater with sulfides, sludge, lime, the release of hydrogen sulfide into the atmosphere.

Целью предполагаемого изобретения является улучшение качества желатина. The aim of the proposed invention is to improve the quality of gelatin.

Указанная цель достигается тем, что согласно способу подготовки коллагенсодержащего сырья к экстрагированию желатина, включающему промывку, отмоку в присутствии поверхностно-активного вещества (ПАВ), обезволашивание, щелочно-солевую обработку при температуре 18 20^oC и нейтрализацию, обезволашивание и щелочно-солевую обработку осуществляют совмещенно при жидкостном коэффициенте 0,5 1,5, в качестве обезволашивающего агента используют перекись водорода в количестве 6 8% от массы сырья, сульфат натрия добавляют в количестве 10 15% от массы сырья, а гидроксид натрия вводят в две стадии, сначала в количестве 2 3% от массы сырья, а через 4 6 ч обработки остальные 2 3% от массы сырья при общей продолжительности процесса 20 24 часов.This goal is achieved by the fact that according to the method of preparing collagen-containing raw materials for extraction of gelatin, which includes washing, soaking in the presence of a surfactant, dehairing, alkaline salt treatment at a temperature of 18 20 ^o C and neutralization, dehydration and alkaline salt treatment carried out simultaneously with a liquid coefficient of 0.5 to 1.5, as a dehydrating agent use hydrogen peroxide in an amount of 6 to 8% by weight of raw materials, sodium sulfate is added in an amount of 10 to 15% by weight of raw materials, and sodium hydroxide is introduced in two stages, first in an amount of 2 3% by weight of the raw material, and after 4 6 hours of processing the remaining 2 3% by weight of the raw material with a total process time of 20 24 hours.

В присутствии сульфата натрия в обезволашивающем растворе щелочное набухание полуфабриката значительно уменьшается, что облегчает доступ окислителя и переход балластных веществ в раствор. Дегидратирующий эффект проявляется при концентрации сульфата натрия 100 140 г/л, что достигается дозированием 10 15% сульфата натрия от массы сырья в зависимости от жидкостного коэффициента. Дозирование гидроксида натрия в процессе пероксидно-щелочной обработки (ПЩО) проводят в две стадии. Сначала вводят 2 - 3% щелочи для создания оптимального значения рН, при котором достигается наилучший эффект обезволашивания, вторая порция щелочи необходимая для углубления разрыхления структуры дермы и удаления балластных веществ. Сокращение расхода окислителя приводит к снижению выхода желатина, превышение расхода является экономически нецелесообразным, т. к. не способствует увеличению выхода желатина. Расход ПАВ оказывает влияние на степень чистоты желатина. При малом расходе ПАВ в голье могут находиться различные нежелательные примеси, в том числе и грязь. Увеличение расхода ПАВ отрицательно влияет на качество сточных вод. Нейтрализацию полуфабриката проводят до рН 6,0, как это принято в известных методах производства желатина, и тщательно промывают голье для удаления нейтральных солей. In the presence of sodium sulfate in the dehydration solution, the alkaline swelling of the semi-finished product is significantly reduced, which facilitates the access of the oxidizing agent and the transfer of ballast substances into the solution. The dehydrating effect is manifested when the concentration of sodium sulfate is 100 140 g / l, which is achieved by dosing 10 15% sodium sulfate by weight of the raw material, depending on the liquid coefficient. Dosing of sodium hydroxide in the process of peroxide-alkaline treatment (PSC) is carried out in two stages. First, 2–3% alkali is introduced to create the optimum pH value at which the best effect of dehairing is achieved, the second portion of alkali is necessary to deepen the loosening of the dermis structure and remove ballast substances. Reducing the consumption of oxidizing agent leads to a decrease in the yield of gelatin, excess consumption is economically impractical, because it does not increase the yield of gelatin. The consumption of surfactants affects the purity of gelatin. At a low consumption of surfactants, various undesirable impurities, including dirt, can be in the gol. Increased surfactant consumption negatively affects the quality of wastewater. The neutralization of the semi-finished product is carried out to a pH of 6.0, as is customary in the known methods for the production of gelatin, and thoroughly washed with a jaw to remove neutral salts.

Данный способ может быть реализован при помощи известного оборудования, применяемого в кожевенной промышленности, например, подвесного барабана объемом 20 30 м³. Для этого 5000 кг обрези мокросоленого метода консервирования, содержащей 44% влаги, 13% хлорида натрия, загружают в кожевенный барабан марки В3В, объемом 20,5 м³, заливают 5000 литров воды температурой 25^oC и вращают барабан в течение 4 часов с частотой вращения 4 оборота в минуту. По истечении указанного времени жидкость полностью сливают. Затем снова заливают воду в количестве 5000 литров при температуре 25^oC и добавляют 15 25 кг неионногенного ПАВ. Барабан вновь приводят во вращение в течение 8 часов с той же частотой вращения. По истечении этого времени жидкость полностью сливают, а сырье промывают при вращении барабана с проточной водой в течение 15 20 минут. По окончании промывки следует ПЩО. Для чего заливают в барабан воду в количестве 2500 литров, температурой 20^oC, загружают 700 кг сульфата натрия, вращают барабан 15 минут, затем заливают 750 кг раствора гидроксида натрия с концентрацией 200 г/л. Через 10 минут вращения барабана заливают 400 кг раствора пероксида водорода с содержанием 33% активного вещества. Барабан вращают в течение 4 6 часов до полного растворения волоса. Далее заливают 500 кг раствора гидроксида натрия концентрацией 200 г/л. Щелочная обработка продолжается 16 20 часов до достижения необходимой степени щелочного разрыхления структуры полуфабриката. Затем полуфабрикат промывают водой, нейтрализуют разбавленной минеральной кислотой до pН 6,0 и направляют на экстракцию желатина известными способами.This method can be implemented using known equipment used in the leather industry, for example, a hanging drum with a volume of 20 to 30 m ³ . To do this, 5000 kg of trimmings of the wet-salted canning method containing 44% moisture, 13% sodium chloride, is loaded into a B3B brand leather drum with a volume of 20.5 m ³ , 5000 liters of water are poured at a temperature of 25 ^o C and the drum is rotated for 4 hours with a frequency rotation of 4 revolutions per minute. After the specified time, the liquid is completely drained. Then again pour water in the amount of 5000 liters at a temperature of 25 ^o C and add 15 to 25 kg of nonionic surfactant. The drum is again rotated for 8 hours at the same speed. After this time, the liquid is completely drained, and the raw materials are washed during rotation of the drum with running water for 15 to 20 minutes. At the end of the flushing, the PSC should be followed. Why pour water into the drum in an amount of 2500 liters, a temperature of 20 ^o C, load 700 kg of sodium sulfate, rotate the drum for 15 minutes, then fill in 750 kg of sodium hydroxide solution with a concentration of 200 g / l. After 10 minutes of rotation of the drum, 400 kg of hydrogen peroxide solution with a content of 33% of the active substance is poured. The drum is rotated for 4 to 6 hours until the hair is completely dissolved. Then pour 500 kg of a solution of sodium hydroxide concentration of 200 g / L. Alkaline treatment lasts 16 to 20 hours until the necessary degree of alkaline loosening of the structure of the semi-finished product is achieved. Then the semi-finished product is washed with water, neutralized with dilute mineral acid to pH 6.0 and sent to the extraction of gelatin by known methods.

Таким образом, предполагаемый способ обладает следующими преимуществами по сравнению с прототипом. Thus, the proposed method has the following advantages compared with the prototype.

1. Отсутствует загрязнение полуфабриката сульфидом натрия, полисульфидом и другими примесями. Отсутствуют соли кальция в п/ф. 1. There is no contamination of the semi-finished product with sodium sulfide, polysulfide and other impurities. There are no calcium salts in p / f.

2. Обеспечена осветленность и стерильность п/ф. 2. Ensured clarification and sterility p / f.

3. Предлагаемый способ относительно простой благодаря совмещению процессов обезволашивания и щелочно-солевой обработки. 3. The proposed method is relatively simple due to the combination of processes of dehydration and alkaline-salt treatment.

4. Отсутствуют в сточных водах сульфиды, шлам, известь, а в окружающую атмосферу выделения сероводорода. 4. There are no sulfides, sludge, lime in the wastewater, and hydrogen sulfide emissions into the surrounding atmosphere.

Полуфабрикат, полученный вышеуказанным способом, может быть использован для получения желатина, мездрового и малярного клея, белкового гидролизата и растворов коллагена. The semi-finished product obtained by the above method can be used to obtain gelatin, glue and mask glue, protein hydrolyzate and collagen solutions.

По заказу А/O "РОС" Новосибирским филиалом Московского технологического института легкой промышленности проведены лабораторные испытания способа подготовки отрези от контурирования шкур крупного рогатого скота к экстрагированию желатина, сделан анализ полученного п/ф на содержание влаги, жировых, минеральных и белковых веществ, на выплавление желатина с определением качества последнего. By order of ROS A / O, the Novosibirsk branch of the Moscow Technological Institute of Light Industry carried out laboratory tests of a method for preparing cuts from contouring cattle hides to extracting gelatin, made an analysis of the obtained formula for moisture, fatty, mineral and protein substances for smelting gelatin with determination of the quality of the latter.

Claims (1)

Способ подготовки коллагенсодержащего сырья для получения желатина, включающий его промывку, щелочно-солевую обработку сульфатом натрия и гидроксидом натрия, повторную промывку и нейтрализацию, отличающийся тем, что щелочно-солевую обработку проводят одновременно с обезволашиванием при Ж.К. 0,5-1,5, при этом в качестве обезволашивающего агента используют перекись водорода в количестве 6-8% от массы сырья, сульфат натрия добавляют в количестве 10-15% от массы сырья, а гидроксид натрия вводят в две стадии: первоначально в количестве 2-3% от массы сырья, а через 4-6 ч обработки - остальное, при общей продолжительности процесса 20-24 ч. A method of preparing collagen-containing raw materials for producing gelatin, including rinsing, alkaline-salt treatment with sodium sulfate and sodium hydroxide, repeated washing and neutralization, characterized in that the alkaline-salt treatment is carried out simultaneously with dehydration during J.K. 0.5-1.5, while hydrogen peroxide in the amount of 6-8% by weight of raw materials is used as a dehydrating agent, sodium sulfate is added in an amount of 10-15% by weight of raw materials, and sodium hydroxide is introduced in two stages: initially the amount of 2-3% of the mass of raw materials, and after 4-6 hours of processing - the rest, with a total duration of the process of 20-24 hours