Способ получения белкового гидролизата

 

Использование: в синтезе парфюмерно-косметических препаратов и пеномоющих средств. Сущность изобретения: способ получения белкового гидролизата из коллагенсодержащих отходов (хромовая стружка, желатин, оссеин), включающий гидролиз отхода гидроксидом натрия или кальция, отделение шлама, осаждение ионов кальция углекислым натрием, упаривание раствора, осветление пероксидом водорода в присутствии поверхностно-активных веществ - натриевых солей сульфоэфиров оксиэтилированных жирных спиртов (сульфоэтоксилатов) или 1,1-бис-β-оксиэтил)-2-гептадеценил-2-имидазолиний хлорида (имидостата), взятых в количестве 0,1-2,0 или 0,5-2,0 мас.% соответственно от количества 40%-го раствора белкового гидролизата. 2 табл.

Изобретение относится к способу получения белкового гидролизата улучшенного качества.

Наибольшее распространение в промышленности приобрел щелочной способ расщепления белков. Продукт, получаемый в результате неполного гидролиза пептидов коллагенсодержащего сырья, широко используется на практике в качестве исходного компонента композиций парфюмерно-косметических препаратов и пеномоющих средств в бытовой химии.

Водные растворы белкового гидролизата независимо от природы белка и способа расщепления получаются мутными за счет образования мелкодисперсной твердой фазы. После отделения мути фильтрацией осадок в гидролизате со временем формируется вновь, что недопустимо, исходя из требований, предъявляемых к качеству сырья для парфюмерно-косметических препаратов [1] Известен способ предотвращения выпадения осадков в растворах аминокислот добавлением формальдегида (0,05-0,5 моля на каждую аминогруппу) [2] Однако из-за жестких санитарных норм на применение формальдегида в таких концентрациях описанный способ оказывается неприемлемым.

По другому способу [3] светло-желтый прозрачный раствор белкового гидролизата получают в присутствии пероксида водорода и органических комплексонов, но при хранении и в нем появляется нерастворимый осадок.

Цель изобретения разработать усовершенствованный способ получения высококачественного белкового гидролизата, стабильного во времени.

Цель достигается в результате использования в процессе получения гидролизата поверхностно-активных веществ в количестве 0,1-2,0% от массы 40%-го раствора гидролизата. Для этого к раствору гидролизата (в виде натриевых солей олигопептидов), неосветленного или осветленного, полученного щелочным расщеплением (гидроксидом натрия или гидроксидом кальция), добавляют 0,1-2,0% натрий алкилполиэтоксисульфатов (сульфоэтоксисилатов) или 0,5-2,0% 1,1-бис-(β-оксиэтил)-2-гептадеценил-2-имидозолиний хлорида (имидостата).

Соотношение компонентов представлено в табл. 1. Массовые проценты даны в пересчете на 40%-ный раствор белкового гидролизата.

Для определения прозрачности растворов гидролизата измеряли их светопропускание на фотоэлектроколориметре ФЭК-56М в кювете толщиной 20 мм со светофильтром N 6 (560±10 мм) в процентах.

В работе использовались: Хромовая стружка 17-245-81 Оссеин обеззоленный, содержание золы 0,2-0,3% в пересчете на сухое вещество. Влажность 30-70% Желатин ГОСТ 11293-78 Строительная известь ГОСТ 9179-77 Сода кальцинированная ГОСТ 5100-85Е Пергидроль ГОСТ 177-88 Оксиэтилидендифосфоновая кислота ТУ 6-09-20-54-84 Соляная кислота ГОСТ 857-88
Сульфоэтоксисилаты ТУ 6-01-1353-88
Имидостат 6-00-0209080-34-90
Суть изобретения раскрывают нижеприведенные примеры.

Пример 1. 200 г хромовой стружки 200 г стружки (влажность 50%), 400 мл воды, 17 г строительной извести выдерживают 6 ч при 95-100^oС в стеклянном реакторе (на водяной бане) при перемешивании. После отстаивания при комнатной температуре шлам отделяют декантацией. Из раствора осаждают ионы кальция эквивалентным количеством кальцинированной соды. Осадок мела отфильтровывают, фильтрат упаривают при атмосферном давлении до содержания сухого остатка ≈40% Получают 150 г белкового гидролизата средней молекулярной массы 500 с содержанием аминного азота 0,95% pН 1,4, с прозрачностью 20% (табл. 2, пример 1).

Пример 2. 200 г хромовой стружки (влажность 50%), 400 мл воды, 10 г едкого натра выдерживают 4 ч при 95-100^oС в стеклянном реакторе (на водяной бане) при перемешивании. После отстаивания при комнатной температуре отделяют образовавшийся шлам декантацией. Раствор упаривают при атмосферном давлении до содержания сухого остатка 40% Получают 125 г белкового гидролизата со средней молекулярной массой 450, с содержанием аминного азота 1,1% рН 13, с прозрачностью 19% (табл. 2, пример 2).

Пример 3. 300 г оссеина (влажность 70%), 600 мл воды, 17 г строительной извести выдерживают в стеклянном реакторе 4 ч при 95-100^oС (на водяной бане) при перемешивании. Фильтрованием отделяют шлам при комнатной температуре. Из полученного раствора осаждают ионы кальция эквивалентным количеством кальцинированной соды. Карбонат кальция (мел) отделяют фильтрованием. Фильтрат упаривают при атмосферном давлении до содержания сухого остатка 40% Получают 150 г белкового гидролизата со средней молекулярной массой 550, с содержанием аминного азота 0,93% рН 11,5, с прозрачностью 34% (табл. 2, пример 3).

Пример 4. 300 г оссеина (влажность 70%), 600 мл воды, 10 едкого натра выдерживают 3 ч при 95-100^oС в стеклянном реакторе (на водяной бане) при перемешивании. После отделения шлама декантацией или фильтрованием раствор упаривают при атмосферном давлении до содержания сухого остатка 40% Получают 120 г белкового гидролизата со средней молекулярной массой 500, с содержанием аминного азота 0,93% рН 13, с прозрачностью 32% (табл. 2, пример 4).

Примере 5. 85 г желатина (влажность 10%), 400 мл воды, 15 г строительной извести выдерживают 3 ч при 95-100^oС в стеклянном реакторе (на водяной бане) при перемешивании. После отделения шлама фильтрованием при комнатной температуре из раствора осаждают ионы кальция эквивалентным количеством кальцинированной соды. Карбонат кальция (мел) отфильтровывают. Фильтрат упаривают при атмосферном давлении до содержания сухого остатка 40% Получают 150 г белкового гидролизата средней молекулярной массы 550, с содержанием аминного азота 0,93% рН 11,5 с прозрачностью 40% (табл. 2, пример 5).

Пример 6. 100 г желатина (влажностью 10%), 400 мл воды, 5 г едкого натра выдерживают 3 ч при 95-100^oС в стеклянном реакторе (на водяной бане) при перемешивании. После отделения шлама декантацией или фильтрованием раствор упаривают при атмосферном давлении до содержания сухого остатка 40% Получают 150 г белкового гидролизата со средней молекулярной массой 550, с содержанием аминного азота 0,93, рН 13, с прозрачностью 42% (табл. 2, пример 6).

Пример 7. В реактор при перемешивании загружают 100 г гидролизата, полученного по примеру 1, добавляют 0,2% ОЭДФ, подкисляют соляной кислотой до рН 6,0-6,5, добавляют 1% пероксида водорода, выдерживают при температуре 50-60^oС. После охлаждения замеряют прозрачность продукта, которая составляет 48% (табл. 2, пример 7).

Пример 8. Процесс проводят в условиях примера 7, но в реактор загружают 100 г гидролизата, полученного по примеру 2. Прозрачность продукта составляет 50% (табл. 2, пример 8).

Пример 9. Процесс проводят в условиях примера 7, но в реактор загружают 100 г гидролизата, полученного по примеру 3. Прозрачность продукта составляет 50% (табл. 2, пример 9).

Пример 10. Процесс проводят в условиях примера 7, но в реактор загружают 100 г гидролизата, полученного по примеру 4. Прозрачность продукта составляет 55% (табл. 2, пример 10).

Пример 11. Процесс проводят в условиях примера 7, но в реактор загружают 100 г гидролизата, полученного по примеру 5. Прозрачность продукта составляет 56% (табл. 2, пример 11).

Пример 12. Процесс проводят в условиях примера 7, но в реактор загружают 100 г гидролизата, полученного по примеру 6. Прозрачность продукта составляет 57% (табл. 2, пример 12).

Пример 13. К гидролизату, полученному по примеру 7, добавляют 0,05% сульфоэтоксилатов (в пересчете на 100%-ное вещество) и выдерживают 15 мин при перемешивании при температуре 50-60^oС. После охлаждения до комнатной температуры замеряют прозрачность, которая составляет 60% (табл. 2, пример 13).

Пример 14. Процесс проводят в условиях примера 13, но добавляют 0,1% сульфоэтоксилатов. Прозрачность продукта составляет 85% (табл. 2, пример 14).

Пример 15. Процесс проводят в условиях примера 13, но добавляют 2,0% сульфоэтоксилатов. Прозрачность продукта составляет 89% (табл. 2, пример 15).

Пример 16. Процесс проводят в условиях примера 13, но добавляют 3,0% сульфоэтоксилатов. Прозрачность продукта составляет 90% (табл. 2, пример 16).

Пример 17. К гидролизату, полученному по примеру 8, добавляют 0,05% сульфоэтоксилатов (в пересчете на 100%-ное вещество) и выдерживают 15 мин при перемешивании при температуре 50-60^oС. После охлаждения до комнатной температуры замеряют прозрачность, которая составляет 61% (табл. 2, пример 17).

Пример 18. Процесс проводят в условиях примера 17, но добавляют 0,1% сульфоэтоксилатов. Прозрачность составляет 83% (табл. 2, пример 18).

Пример 19. Процесс проводят в условиях примера 17, но добавляют 2,0% сульфоэтоксилатов. Прозрачность составляет 87% (табл. 2, пример 19).

Пример 20. Процесс проводят в условиях примера 17, но добавляют 3,0% сульфоэтоксилатов. Прозрачность составляет 87% (табл. 2, пример 20).

Пример 21. К гидролизату, полученному по примеру 9, добавляют 0,05% сульфоэтоксилатов (в пересчете на 100%-ное вещество) и выдерживают 15 мин при перемешивании при температуре 50-60^oС. После охлаждения до комнатной температуры замеряют прозрачность, которая составляет 62% (табл. 2, пример 21).

Пример 22. Процесс проводят в условиях примера 21, но добавляют 0,1% сульфоэтоксилатов. Прозрачность составляет 85% (табл. 2, пример 22).

Пример 23. Процесс проводят в условиях примера 21, но добавляют 2,0% сульфоэтоксилатов. Прозрачность составляет 89% (табл. 2, пример 23).

Пример 24. Процесс проводят в условиях примера 21, но добавляют 3,0% сульфоэтоксилатов. Прозрачность составляет 90% (табл. 2, пример 24).

Пример 25. К гидролизату, полученному по примеру 10, добавляют 0,05% сульфоэтоксилатов (в пересчете на 100%-ное вещество) и выдерживают 15 мин при перемешивании при температуре 50-60^oС. Прозрачность после охлаждения составляет 68% (табл. 2, пример 2, пример 25).

Пример 26. Процесс проводят в условиях примера 25, но добавляют 0,1% сульфоэтоксилатов. Прозрачность составляет 88% (табл. 2, пример 26).

Пример 27. Процесс проводят в условиях примера 25, но добавляют 2,0% сульфоэтоксилатов. Прозрачность составляет 91% (табл. 2, пример 27).

Пример 28. Процесс проводят в условиях примера 25, но добавляют 3,0% сульфоэтоксилатов. Прозрачность составляет 92% (табл. 2, пример 28).

Пример 29. К гидролизату, полученному по примеру 11, добавляют 0,05% сульфоэтоксилатов (в пересчете на 100%-ное вещество) и выдерживают 15 мин при перемешивании при температуре 50-60^oС. Прозрачность составляет 69% (табл. 2, пример 29).

Пример 30. Процесс проводят в условиях примера 29, но добавляют 0,1% сульфоэтоксилатов. Прозрачность составляет 86% (табл. 2, пример 30).

Пример 31. Процесс проводят в условиях примера 29, но добавляют 2,0% сульфоэтоксилатов. Прозрачность составляет 93% (табл. 2, пример 31).

Пример 32. Процесс проводят в условиях примера 29, но добавляют 3,0% сульфоэтоксисилатов. Прозрачность составляет 94% (табл. 2, пример 32).

Пример 33. К гидролизату, полученному по примеру 12, добавляют 0,05% сульфоэтоксилатов (в пересчете на 100%-ное вещество) и выдерживают 15 мин при перемешивании при температуре 50-60^oС. Прозрачность составляет 69% (табл. 2, пример 33).

Пример 34. Процесс проводят в условиях примера 33, но добавляют 0,1% сульфоэтоксилатов. Прозрачность составляет 85% (табл. 2, пример 34).

Пример 35. Процесс проводят в условиях примера 33, но добавляют 2,0% сульфоэтоксилатов. Прозрачность составляет 94% (табл. 2, пример 35).

Пример 36. Процесс проводят в условиях примера 33, но добавляют 3,0% сульфоэтоксисилатов. Прозрачность составляет 95% (табл. 2, пример 36).

Пример 37. К гидролизату, полученному по примеру 7, добавляют 0,1% имидостата (в пересчете на 100%-ное вещество) и выдерживают 15 мин при перемешивании при температуре 50-60^oС. Прозрачность составляет 59% (табл. 2, пример 37).

Пример 38. Процесс проводят в условиях примера 37, но добавляют 0,5% имидостата. Прозрачность составляет 78% (табл. 2, пример 38).

Пример 39. Процесс проводят в условиях примера 37, но добавляют 2,0% имидостата. Прозрачность составляет 85% (табл. 2, пример 39).

Пример 40. Процесс проводят в условиях примера 37, но добавляют 2,5% имидостата. Прозрачность составляет 86% (табл. 2, пример 40).

Пример 41. К гидролизату, полученному по примеру 8, добавляют 0,1% имидостата (в пересчете на 100%-ное вещество) и выдерживают 15 мин при перемешивании при температуре 50-60^oС. Прозрачность составляет 62% (табл. 2, пример 41).

Пример 42. Процесс проводят в условиях примера 41, но добавляют 0,5% имидостата. Прозрачность составляет 74% (табл. 2, пример 42).

Пример 43. Процесс проводят в условиях примера 41, но добавляют 2,0% имидостата. Прозрачность составляет 84% (табл. 2, пример 43).

Пример 44. Процесс проводят в условиях примера 41, но добавляют 2,5% имидостата. Прозрачность составляет 85% (табл. 2, пример 44).

Пример 45. К гидролизату, полученному по примеру 3, добавляют 0,1% имидостата (в пересчете на 100%-ное вещество) и выдерживают 15 мин при перемешивании при температуре 50-60^oС. Прозрачность составляет 60% (табл. 2, пример 45).

Пример 46. Процесс проводят в условиях примера 45, но добавляют 0,5% имидостата. Прозрачность составляет 80% (табл. 2, пример 46).

Пример 47. Процесс проводят в условиях примера 45, но добавляют 2,0% имидостата. Прозрачность составляет 83% (табл. 2, пример 47).

Пример 48. Процесс проводят в условиях примера 45, но добавляют 2,5% имидостата. Прозрачность составляет 83% (табл. 2, пример 48).

Пример 49. К гидролизату, полученному по примеру 10, добавляют 0,1% имидостата (в пересчете на 100%-ное вещество) и выдерживают 15 мин при перемешивании при температуре 50-60^oС. Прозрачность составляет 65% (табл. 2, пример 49).

Пример 50. Процесс проводят в условиях примера 49, но добавляют 0,5% имидостата. Прозрачность составляет 77% (табл. 2, пример 50).

Пример 51. Процесс проводят в условиях примера 49, но добавляют 2,0% имидостата. Прозрачность составляет 83% (табл. 2, пример 51).

Пример 52. Процесс проводят в условиях примера 49, но добавляют 2,5% имидостата. Прозрачность составляет 85% (табл. 2, пример 52).

Пример 53. К гидролизату, полученному по примеру 11, добавляют 0,1% имидостата (в пересчете на 100%-ное вещество) и выдерживают 15 мин при перемешивании при температуре 50-60^oС. Прозрачность составляет 64% (табл. 2, пример 53).

Пример 54. Процесс проводят в условиях примера 53, но добавляют 0,5% имидостата. Прозрачность составляет 73% (табл. 2, пример 54).

Пример 55. Процесс проводят в условиях примера 53, но добавляют 2,0% имидостата. Прозрачность составляет 85% (табл. 2, пример 55).

Пример 56. Процесс проводят в условиях примера 53, но добавляют 2,5% имидостата. Прозрачность составляет 85% (табл. 2, пример 56).

Пример 57. К гидролизату, полученному по примеру 12, добавляют 0,1% имидостата (в пересчете на 100%-ное вещество) и выдерживают 15 мин при перемешивании при температуре 50-60^oС. Прозрачность составляет 65% (табл. 2, пример 57).

Пример 58. Процесс проводят в условиях примера 57, но добавляют 0,5% имидостата. Прозрачность составляет 73% (табл. 2, пример 58).

Пример 59. Процесс проводят в условиях примера 57, но добавляют 2,0% имидостата. Прозрачность составляет 84% (табл. 2, пример 59).

Пример 60. Процесс проводят в условиях примера 57, но добавляют 2,5% имидостата. Прозрачность составляет 85% (табл. 2, пример 60).

Как видно из табл. 2, растворы белкового гидролизата с низкой прозрачностью (ниже 70%) при стоянии мутнеют, а в дальнейшем из них выпадают осадки. При добавлении 0,1-2,0% сульфоэтоксилатов или 0,5-2,0% имидостата получаются прозрачные растворы, стабильные при стоянии.

Использование ПАВ в меньших концентрациях не предотвращает образования мути и осадка, а увеличение концентраций выше указанных пределов уже не влияет на прозрачность. Об этом свидетельствуют примеры с запредельными концентрациями. ТТТ1

Формула изобретения

Способ получения белкового гидролизата из коллагенсодержащих отходов, выбранных из группы хромовая стружка, желатин, оссеин, включающий гидролиз отхода гидроксидом натрия или кальция, отделение шлама, осаждение ионов кальция углекислым натрием, упаривание раствора, осветление пероксидом водорода в присутствии оксиэтилидендифосфоновой кислоты, отличающийся тем, что, с целью повышения качества продукта, процесс гидролиза проводят в присутствии поверхностно-активных веществ, таких, как натриевые соли сульфоэфиров оксиэтилированных жирных спиртов или 1,1-бис-(β-оксиэтил)-2-гептадеценил-2-имидазолиний хлорида, взятых в количестве 0,1 2,0 или 0,5 2,0 мас. соответственно от количества 40%-ного раствора белкового гидролизата.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3