способ получения белкового гидролизата

Формула изобретения

Способ получения белкового гидролизата, включающий промывку сырьевых отходов и щелочно-пероксидную обработку в водном растворе гидроксида натрия и пероксида водорода, отличающийся тем, что щелочно-пероксидную обработку ведут при расходе гидроксида натрия и пероксида водорода 2,0-3,0% и 1,6-1,8% от массы отходов соответственно, после чего дополнительно производят гидролиз отходов ферментным препаратом Савиназа, полученным из генетически модифицированной культуры Bacillus, в присутствии сульфата аммония при их расходе соответственно 0,2-2,0% и 1,3-1,5% от массы отходов.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к кожевенной промышленности, и может быть использовано при обработке сырьевых отходов с целью получения белкового гидролизата для применения в качестве кормовой добавки в рационе скота, в качестве удобрения, в медицине и при производстве косметических продуктов.

Известен способ получения белкового гидролизата, заключающийся в том, что гольевые отходы измельчают на мездрорезке, нагревают их до 30°С, затем ведут обработку в течение 30-40 минут при 50-55°С ферментным препаратом, полученным из культуры Acremonium chrysogenum, и в количестве 0,07-0,09% от массы отходов в присутствии 0,1-0,3% сульфата аммония (SU 1730162 А1, кл. С 14 С 1/00, 30.04.92).

Недостатком известного способа является то, что короткая продолжительность процесса, обусловленная свойствами применяемого ферментного препарата, не позволяет получать белковый гидролизат с заданной молекулярной массой, что сужает область его применения.

Наиболее близким аналогом предложенного технического решения является способ получения белкового гидролизата, заключающийся в том, что отходы кожевенного производства (консервированного или парного сырья) промывают, затем жидкость сливают и проводят щелочной гидролиз водным раствором гидроксида натрия и пероксида водорода в присутствии сульфата цинка. По окончании гидролиза раствор фильтруют, сливают и консервируют формалином. (Совершенствование технологии кожевенно-обувного производства, направленное на экономное использование трудовых и материальных ресурсов. Сборник научных трудов под ред. О.О.Баблояна, ЦНИИКП, М., 1989, с.27-32.)

Недостатком данного способа является то, что полученный таким образом гидролизат можно использовать только при производстве натуральных кож, и невозможно его использование в качестве корма для скота и удобрения, а также при производстве косметических продуктов, в связи с его низкой биологической ценностью. Это связано с тем, что при щелочно-пероксидном гидролизе идет разрушение наиболее ценных аминокислот, таких как триптофан, метионин, серин, треонин, а также возможно образование ряда токсичных побочных продуктов.

Техническим результатом изобретения является повышение качества белкового гидролизата и расширение области его применения.

Данный результат достигается тем, что в способе получения белкового гидролизата, включающем промывку сырьевых отходов и щелочно-пероксидную обработку в водном растворе гидроксида натрия и пероксида водорода, щелочно-пероксидную обработку ведут при расходе гидроксида натрия и пероксида водорода 2,0-3,0% и 1,6-1,8% от массы отходов соответственно, после чего дополнительно производят гидролиз отходов ферментным препаратом Савиназа, полученным из генетически модифицированной культуры Bacillus, в присутствии сульфата аммония при их расходе соответственно 0,2-2,0% и 1,3-1,5% от массы отходов.

Отличительной особенностью предложенного способа является то, что щелочно-пероксидная обработка сырьевых отходов в сочетании с ферментативным гидролизом при заявленных параметрах процессов позволяет получить гидролизат с высоким выходом белковых веществ, а также значительно повышает биологическую ценность и качество гидролизата.

Ферментный препарат Савиназа получают из генетически модифицированной культуры Bacillus методом глубинной ферментации. рН оптимального действия данного препарата 7,5-10,0.

Проведение щелочно-пероксидной обработки при расходе гидроксида натрия менее 2,0% и пероксида водорода менее 1,6% не позволяет достичь необходимой подготовки сырьевых отходов к ферментативному гидролизу, применение же гидроксида натрия более 3,0% и пероксида водорода более 1,8% ведет к перерасходу химических материалов.

Проведение гидролиза отходов при расходе ферментного препарата Савиназа менее 0,2% не позволяет полностью растворить сырьевые отходы.

Расход фермента более 2,0% нецелесообразен, т.к. приводит к снижению качества гидролизата и перерасходу ферментного препарата.

При расходе сульфата аммония менее 1,3% не создается оптимальных условий для ферментативного гидролиза с использованием Савиназы.

Увеличение расхода сульфата аммония более 1,5% нецелесообразно с экономической и экологической точек зрения.

Способ осуществляется следующим образом.

Сырьевые отходы взвешивают, промывают и подвергают щелочно-пероксидной обработке в водном растворе гидроксида натрия и пероксида водорода при ж.к. 0,8-1,0, температуре 28-30°С и расходе гидроксида натрия и пероксида водорода соответственно 2,0-3,0% и 1,6-1,8%, в течение 8-12 часов, после чего на отходы воздействуют ферментным препаратом Савиназа, полученным из генетически модифицированной культуры Bacillus, в присутствии сульфата аммония при их расходе соответственно 0,2-2,0% и 1,3-1,5% от массы отходов в течение 2-4 часов при температуре 50-55°С.

Конкретные примеры получения белкового гидролизата приведены ниже.

Пример 1. Отходы кожевенного сырья взвешивают, промывают и подвергают щелочно-пероксидной обработке водным раствором гидроксида натрия и пероксида водорода с расходом реагентов 2,0 и 1,6% (считая на 100%-ный) от массы сырья соответственно при ж.к. 1,0 и температуре 30°С в течение 12 часов, после чего осуществляют ферментативный гидролиз подготовленных таким образом отходов с использованием ферментного препарата Савиназа в присутствии сульфата аммония при их расходе соответственно 0,2% и 1,3% от массы отходов при температуре 55°С в течение 4 часов.

Пример 2. Отходы кожевенного сырья взвешивают, промывают и подвергают щелочно-пероксидной обработке, как в примере 1, только расход гидроксида натрия составляет 2,5%, а пероксида водорода 1,7% (считая на 100%-ный) от массы сырья, затем проводят гидролиз отходов с использованием ферментного препарата Савиназа - 1,1% и сульфата аммония - 1,4% от массы отходов.

Пример 3. Отходы кожевенного сырья взвешивают, промывают и подвергают щелочно-пероксидной обработке, как в примере 1, но расходы гидроксида натрия и пероксида водорода составляют 3,0 и 1,8% от массы сырья соответственно, после чего осуществляют ферментативный гидролиз отходов с расходом Савиназы - 2,0% и сульфата аммония - 1,5% от массы отходов.

Пример 4. Отходы кожевенного сырья обрабатывают, как в примере 1, но расходы гидроксида натрия и пероксида водорода при щелочно-пероксидной обработке составляют соответственно 1,8% и 1,4% от массы отходов, а ферментный препарат Савиназу и сульфат аммония при гидролизе используют в количествах 0,1% и 1,2% от массы отходов соответственно.

Пример 5. Отходы кожевенного сырья обрабатывают, как в примере 1, но расходы гидроксида натрия и пероксида водорода при щелочно-пероксидной обработке составляют соответственно 3,2% и 2,0% от массы отходов, а ферментный препарат Савиназу и сульфат аммония при гидролизе используют в количествах 2,2% и 1,7% от массы отходов соответственно.

Качественные показатели полученного гидролизата в сравнении с гидролизатом по прототипу приведены в таблице.

Использование предложенного способа позволяет получать готовый продукт с высоким выходом белковых веществ, а также расширить область применения белкового гидролизата.

Таблица
Показатели	Примеры					Прототип
	1	2	3	4	5
Сухой остаток, %	18,0	18,8	19,2	17,8	19,5	20,0
Массовая доля белковых веществ в гидролизате, % к сухому остатку	90,1	92,5	94,1	87,0	92,2	85,0