Белковый пенообразователь
Владельцы патента RU 2597009:
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарёва" (RU)
Изобретение относится к строительным материалам, а именно к структурообразующим модификаторам бетона - пенообразователям, и может быть использовано для производства ячеистых бетонов, в том числе пенобетонов. Белковый пенообразователь включает, мас.%: нейтрализованный 20%-ным раствором серной кислоты до рН 7-8 белковый компонент гидролизата продукта микробиологической конверсии спиртовой барды культурой гриба Geotrichum candidum штамм 3С-106, обогащенный белком микробного синтеза 0,57-1,5, стабилизирующую добавку - 20%-ный раствор сульфата железа (III) 0,3-0,6, воду - остальное. Технический результат - повышение кратности и устойчивости пены, полученной из белкового пенообразователя. 1 пр., 2 табл.
Изобретение относится к строительным материалам, а именно к структурообразующим модификаторам бетона - пенообразователям, и может быть использовано для производства ячеистых бетонов, в том числе пенобетонов. Возможно использование материала с целью получения пен низкой кратности для иных целей.
Известен пенообразователь, содержащий белковый гидролизат отходов производства антибиотиков, сульфат металла, например железа (III), и воду (RU 2162070, МПК С04В 38/10, опубл. 20.01.2001).
Недостатком известного пенообразователя является относительно небольшая устойчивость получаемой пены и большой объем неиспользуемого осадка. Выделение жидкости за 1 час составляет 25-35 мл.
Известен способ получения пенобетона с использованием пенообразователя, включающий приготовление смеси спиртовой барды с прессованными дрожжами и зерновым сырьем, гидролиз гашеной известью в течение 48-96 часов, разбавление и стабилизацию комплексообразующими солями (RU 2205162, МПК С04В 38/10, опубл. 27.05.2003).
Недостатком известного способа является большая продолжительность гидролиза.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому техническому решению является способ приготовления белкового пенообразователя путем щелочного гидролиза протеинсодержащего продукта, полученного брожением дрожжами вида Candida, нейтрализации гидролизата, введения стабилизирующей добавки, протеинсодержащий продукт получают путем добавления в сыворотку, являющуюся отходом молочной промышленности, среды, содержащей дрожжи вида Candida utilis, в соотношении 20:1 при температуре 27°С в течение 3 суток, проводят щелочной гидролиз полученного протеинсодержащего продукта при температуре 60°С в течение 120 мин, осуществляют нейтрализацию полученного гидролизата 20%-ным раствором серной кислоты до достижения рН 7,5-8,5, вводят в охлажденный до комнатной температуры нейтрализованный гидролизат стабилизирующую добавку в виде 15%-ного раствора сульфата железа (II) с последующим разбавлением водой до необходимой пенообразующей активности (RU 2495003, МПК С04В 38/10, С04В 24/14, опубл. 10.10.2013).
Недостатком известного способа является большой расход исходной культуры, относительно низкая кратность и обильный осадок, получаемый в результате фильтрования.
Технический результат заключается в повышении кратности и устойчивости пены, сокращении объемов культур, вносимых в готовом виде.
Сущность изобретения заключается в том, что белковый пенообразователь включает нейтрализованный 20%-ным раствором серной кислоты до рН 7-8 белковый компонент продукта микробиологической конверсии спиртовой барды культурой гриба Geotrichum candidum штамм 3С-106, обогащенный белком микробного синтеза, подвергнутый щелочному гидролизу, стабилизирующую добавку - 20%-ный раствор сульфата железа (III) и воду, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
| Нейтрализованный 20%-ным раствором | |
| серной кислоты до рН 7-8 белковый | |
| компонент гидролизата продукта | |
| микробиологической конверсии спиртовой | |
| барды культурой гриба Geotrichum candidum | 0,57-1,5 |
| 20%-ный раствор сульфата железа (III) | 0,3-0,6 |
| Вода | остальное |
Приготовление белкового пенообразователя осуществляют следующим образом. Культуру гриба Geotrichum candidum штамм 3С-106 вносят в биореактор без предварительной активации в соотношении 1:100-1:250. Выращивание культуры ведут в течение 5 суток при 28°С на среде, содержащей 6,4% сухих веществ, из которых 6% - спиртовая барда, 0,4% - сульфат аммония, вода - остальное. Далее продукт микробиологической конверсии спиртовой барды культурой гриба Geotrichum candidum смешивают с гидроксидом натрия, нагревают до 93°С и подвергают гидролизу в течение 2 часов при периодическом перемешивании. Полученный гидролизат охлаждают до 35°С, нейтрализуют 20%-ным раствором серной кислоты до рН 7-8, фильтруют, разбавляют до концентрации белковых веществ, равной 0,6-1,5%, и стабилизируют 20%-ным раствором сульфата железа (III), вносимым до конечной концентрации безводной соли, равной 0,3-0,6% мас.
Для приготовления белкового пенообразователя используют следующие компоненты: продукт микробиологической конверсии из спиртовой барды, подвергнутой обработке культурой гриба Geotrichum candidum штамм 3С-106 (каталоговый номер ВКПМ F220); гидроксид натрия по ГОСТ 4328-77; серная кислота по ГОСТ 2184-77; сульфат железа по ГОСТ 4148-78; вода по ГОСТ 23732-2011.
Пример.
100 мл продукта микробиологической конверсии спиртовой барды культурой гриба Geotrichum candidum смешивают с 4,0 г гидроксида натрия, нагревают до 93°С и подвергают гидролизу в течение 2 часов при периодическом перемешивании. Полученный гидролизат охлаждают до 35°С, нейтрализуют 20%-ным раствором серной кислоты до рН 7-8, фильтруют, разбавляют до концентрации белковых веществ, равной 0,6-1,5%, и стабилизируют 20%-ным раствором сульфата железа (III), вносимым до конечной концентрации безводной соли, равной 0,3-0,6% мас.
Составы белкового пенообразователя приведены в табл. 1, результаты испытаний - в табл. 2.
В полученном белковом пенообразователе определяют кратность и устойчивость пены по ГОСТ 6948-70. Кратность пены составляет 15-23, устойчивость - 13-24 ч.
По сравнению с известным решением предлагаемое позволяет создать возобновимый дешевый источник сырья с увеличенным содержанием белкового компонента, при условии сохранения необходимой кратности и увеличения стойкости получаемого на его основе пенообразователя.
Белковый пенообразователь, включающий гидролизат белоксодержащего сырья, стабилизирующую добавку и воду, отличающийся тем, что в качестве белоксодержащего сырья содержит нейтрализованный 20%-ным раствором серной кислоты до рН 7-8 белковый компонент продукта микробиологической конверсии спиртовой барды культурой гриба Geotrichum candidum штамм 3С-106, обогащенный белком микробного синтеза, в качестве стабилизирующей добавки - 20%-ный раствор сульфата железа (III), при следующем соотношении компонентов, мас.%:
| нейтрализованный 20%-ным раствором | |
| серной кислоты до рН 7-8 белковый | |
| компонент гидролизата продукта | |
| микробиологической конверсии спиртовой | |
| барды культурой гриба Geotrichum candidum | 0,57-1,5 |
| 20%-ный раствор сульфата железа (III) | 0,3-0,6 |
| вода | остальное |
