автореферат диссертации по технологии материалов и изделия текстильной и легкой промышленности, 05.19.08, диссертация на тему:Оценка качества коллагенсодержащих отходов и получаемых на их основе золей коллагена

На правах рукописи

Белевцова Дарья Валерьевна

ОЦЕНКА КАЧЕСТВА КОЛЛАГЕНСОДЕРЖАЩИХ ОТХОДОВ И ПОЛУЧАЕМЫХ НА ИХ ОСНОВЕ ЗОЛЕЙ КОЛЛАГЕНА

Специальность 05.19.08 - Товароведение промышленных товаров и сырья легкой промышленности

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва 2006

Работа выполнена в ФГОУ ВПО «Московская государственная академия ветеринарной медицины и биотехнологии им. К.И.Скрябина»

Научный руководитель: доктор технических наук,

профессор Сапожникова А.И.

Официальные оппоненты: доктор технических наук,

профессор Ильин С.Н.

доктор технических наук, профессор Беседин А.Н.

Ведущая организация: ОАО «Центральный научно-

исследовательский институт кожевенно-обувной промышленности»

Защита состоится 7 декабря 2006 г. в 1500 часов на заседании диссертационного совета Д. 212.196.07 при Российской экономической академии им. Г.В. Плеханова по адресу: 115998, г. Москва, Стремянный пер., д.36, корп. 2, ауд.128, теп. 237-94-97.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Российской экономической академии им. Г.В. Плеханова

Автореферат разослан «3 » ноября 2006 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета Д. 212.196.07, доктор технических наук, профессор Л.Г.Елисеева

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Работа выполнена на кафедре и в лаборатории товароведения и технологии сырья животного происхождения МГАВМиБ в соответствии с тематическим планом научно-исследовательских работ МГАВМиБ им. К.И. Скрябина по теме «Изучить строение и свойства коллагенсодержащего сырья, модифицированных продуктов и материалов, получаемых на его основе, с целью рационального использования в ветеринарной и медицинской практике, зоотехнии, ко-жевенно-меховом производстве» (№ гос. регистрации 81045328) и на кафедре физики РЭА им. Г.В. Плеханова по гранту «Изучение архитектоники системы связей в структуре дермы, эластина и кератина и ее изменения при различных обработках» (код по ГАСНТИ 64.35.19).

Актуальность проблемы. Промышленная переработка сырья животного происхождения в кожевенно-обувном производстве, даже при использовании современных малоотходных технологий, неизбежно связана.с образованием производственных белоксодержащих отходов, в том числе и недубленых.

Ранее такие отходы чаще всего перерабатывали в гидролизаты и использовали для производства желатина, кормовых добавок, клеев, биоминеральных удобрений, строительных материалов.

В последние годы благодаря всесторонним исследованиям/направленным на изучение такой многокомпонентной и многофункциональной системы как соединительная ткань, была предложена концепция более полной и рациональной переработки коллагенсодержащих отходов.

Над решением данной проблемы активно работали известные отечественные и зарубежные ученые, в том числе И.С. Шестакова, Е.В.Минкин, О.О. Баблоян, С.А. Каспарьянц, Л.П. Истранов, И.М. Гордиенко, А.И. Сапожникова, В.И. Хачиянц, M.Chvapil, G. Reich, P.P.Fietzek, K.Kuhn, W.Friess И др.

Прогресс в данном направлении стал возможен благодаря разработке научно-обоснованных методов выделения нативного коллагена из соединительной ткани, позволяющих сохранить молекулярную структуру и биологическую активность этого белка при максимальном уровне его очистки от сопутствующих биополимеров. Все это значительно расширило возможности использования коллагенсодержащих отходов. Так, например, гольевую спилковую об-резь шкур крупного рогатого скота, как один из основных видов белоксодержащих отходов, перерабатывающие предприятия в настоящее время стали активно использовать в качестве сырья для получения растворимых форм коллагена, применяемых в ветеринарии, медицине, косметике и пищевой промышленности, что позволило создать ряд принципиально новых препаратов и биоматериалов. Из вышесказанного следует, что коллагенсодержащие отходы можно рассматривать как новый вид товара промышленного назначения. То же можно сказать и о растворимых формах коллагена, получаемых из указанных отходов.

В виду того, что коллагенсодержащие отходы и получаемый из них коллаген обладают определенными свойствами, обуславливающими их ценность как для производителей, так и для конечного потребителя, исследование этих свойств и их изменений на этапах заготовки, технологической переработки и последующего использования является весьма актуальным.

Цель и задачи исследования

Цель работы - предложить критерии оценки качества недублены* бело-

ксодержащих отходов кожевенного производства и получаемых из них золей коллагена на основе комплексного изучения их свойств.

При этом необходимо было решить следующие задачи:

- на примере гольевой спилковой обрези (ГСО) шкур крупного рогатого скота определить значения показателей, характеризующих химический состав и архитектонику белоксодержащих отходов с точки зрения целесообразности использования их как исходного сырья для получения золей коллагена;

- изучить влияние различных способов консервирования и режимов хранения на показатели теплофизических свойств ГСО;

- проанализировать влияние пероксидно-щелочных воздействий на показатели химического состава и структурной стабильности ГСО;

-предложить и обосновать новые технические решения, позволяющие эффективно перерабатывать недубленые коллагенсодержащие отходы в золь коллагена, сохраняющий свойства нативного коллагена;

-дать оценку качества исходного сырья и полученного золя коллагена по комплексу физико-химических и биологических показателей;

- предложить номенклатуру показателей качества и экспериментально установить количественные значения показателей качества, характеризующие свойства коллагенсодержащих отходов и получаемых из них золей коллагена.

Научная новизна:

- на основе комплексного изучения химического состава и его изменений под влиянием различных технологических факторов, обоснована целесообразность использования коллагенсодержащих отходов как сырья для получения золей коллагена, обладающих потребительной ценностью для предприятий фармацевтического и биотехнологического профиля;

- дана оценка теплофизических свойств коллагенсодержащих отходов, отвечающих за структурную стабильность коллагена на тканевом уровне;

- установлено влияние различных способов консервирования и режимов хранения на свойства коллагенсодержащих отходов;

- изучено влияние пероксидно-щелочной и щелочно-солевой композиций на структурную стабильность коллагенсодержащих отходов;

- разработав. и запатентован пероксидно-щелочной способ выделения коллагена из отходов животного сырья, концентрации реагентов и режимы которого позволяют получать золь коллагена, по качеству не уступающий продукту, получаемому стандартным щелочно-солевым методом;

- разработана номенклатура показателей качества и установлены их количественные значения, как для коллагенсодержащих отходов, так и для получаемых из них золей коллагена.

. Практическая значимость работы. Проведенные исследования и полученные результаты позволили:

- расширить ассортимент источников сырья, используемых для наработки растворимых форм коллагена фармацевтического, ветеринарного и косметического назначения за счет использования ГСО, занимающей значительный удельный вес в общем объеме недубленых отходов кожевенного производства; •„■••,.■

- обосновать целесообразность замены традиционного щелочно-солевого способа обработки недубленых белоксодержащих. отходов пероксидно-щелочным способом, позволяющим уменьшить концентрации используемых

реагентов, не снижая качества конечного продукта;

- разработать номенклатуру показателей качества коллагенсодержащих отходов и получаемых на их основе золей коллагена;

-разработать проект ТУ на золь коллагена, полученный пероксидно-" щелочным методом. ■ •

Апробация работы. Основные положения и результаты диссертации представлены и обсуждены на Межвузовской научно-технической конференции РосЗИТЛП «Современные проблемы текстильной и легкой промышленности», 1998 г.; XI, XII, XIII, XVI и XVIII Международных Плехановских чтениях 1998, .1999, 2000, 2003, 2005 г.г.; Международной конференции «Высокоэффективные технологии переработки отходов кожевенного производства», 2001г., Международной научно-практической и научно-методической конференции, посвященной 85-летию МГАВМиБ и 60-летию факультета ТЭС, 2004 г.; Научно-практической конференции «Актуальные вопросы товароведения, технологии и оценки качества сырья и продуктов животного происхождения», посвященной 100-летию со дня рождения профессора Б,А. Кузнецова, 2006 г.

Публикации. По результатам исследований опубликованы 14 научных статей и получен 1 патент на изобретение.

Структура и объем работы. Работа изложена на 110 страницах машинописного текста, включает 17 таблиц, 16 рисунков, состоит из введения, обзора литературы, 4 глав экспериментальной части, выводов, списка литературы, содержащего 170 источников и 3 приложений.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении дано обоснование актуальности проблемы, сформулированы цель и задачи исследования, кратко охарактеризованы научная новизна, теоретическая значимостьи практическая ценность работы. : V Глаза 1. Отходы кожевенного производства: пути использования,.и перспективы эффективной переработки

Представляет собой аналитический обзор современной отечественной и зарубежной литературы, посвященный детальной характеристике основных групп отходов кожевенного производства. Подробно описан химический состав отходов недубленых кож, их строение, архитектоника, перспективы использования и сферы практического применения коллагена как основного продукта их переработки.

Глава 2. Объекты и методы исследования .......

Представляет собой перечень и характеристику использованных в работе объектов исследования, а также методов их анализа. Объекты исследования

Перечень объектов исследования и их характеристика представлены в таблице 1.

Таблица 1 — Объекты исследования и их харадеристика ■

Объект исследования Получение

.......... 1 2

Золеная гольевая спилковая об-резь - ГС О 1 Завод кожевенных полуфабрикатов №1 ЗАО «Рус-кон» .

Замороженная золеная гольевая спилковая обрезь - ГСО II Криоконсервирование при -10°С в течение 1 недели

1 2

Обеззоленная гольевая спилковая обрезь - ГСО III Обеззоливание образцов ГСО 1 в течение 1,0-1,5 час при 25-30 С сульфатом аммония (NH3k SO4 - 2,0-2,5 % от массы голья.

Замороженная обеззоленная гольевая спилковая обрезь - ГСО IV криоконсервирование обеззоленной ГСО III при -10°С и -30 С в течение 1-й и 2-х недель, 1-ого и 3-х месяцев

Засоленная золеная гольевая спилковая обрезь - ГСО V Эбработка золеной гольевой спилковой обрези ГСО I хлоридом натрия в количестве 40% от массы сырья

Засоленная обеззоленная гольевая спилковая обрезь - ГСО VI Эбработка обеззоленой гольевой спилковой обрези ГСО III хлоридом натрия в количестве 40% от массы гырья

Коллагеновый золь ! Юлучен из образцов ГСО III щелочно-солевым (патент 203159780) и'пероксидно-щелочным (патент 2129805) способами.

В работе были использованы следующие методы:

- отбор проб, подготовку их к анализу проводили в соответствии с ГОСТ 4288-76 и ГОСТ 7269-79;

- при изучении химического состава содержание влаги, минеральных и жировых веществ определяли по традиционным методикам химического анализа; коллаген, и неколлагеновые белки колориметрическими методами, расчет содержания биополимеров проводили по уравнениям прямой и обратной связи между значениями концентрации и оптической плотности мономеров;

- изменение щелочности рабочих растворов в процессе обработки образцов ГСО пероксидно-щелочными композициями исследовали методом кислотно-основного титрования;

- содержание Н2О2 (пероксида водорода) в рабочих растворах определяли поГОСТ 177-88;

- определение рН осуществляли потенциометрическим методом;

- теплофизические параметры коллагенсодержащих материалов определяли при помощи измерительного термодеформационного комплекса;

- концентрацию и размер коллоидных частиц в золях коллагена определяли методом поточной ультрамикроскопии;

- определение степени микробной загрязненности гольевой спилковой обрези шкур крупного рогатого скота и золей коллагена методом посева на плотных питательных средах и определения КМАФАнМ;

- определение весомости свойств и отдельных показателей качества проводили экспертным методом;

, - аналитическую обработку экспериментальных данных проводили на IBM - совместимом компьютере с помощью пакета программ Microsoft Office 2000 Professional, а также Statistica 7.

Результаты исследований

Глава 3. Характеристика гольевой спипковой обрези как исходного сырья для наработки коллагена

3.1 Оценка санитарно-гигиенической безопасности ГСО по показателю микробиологической чистоты

Как показал количественный учет микроорганизмов в исследованных образцах общее микробное число составляет (6,8±0,4)-103 КОЕ/г, что отвечает требованиям СанПин 2.3.2.1078-01.

3.2 Химический состав гольевой спилковой обрези шкур крупного рогатого скота

Поскольку все свойства и, соответственно, качество любого материала предопределяются его химическим составом, на первом этапе работы исследовали основные показатели химического состава ГСО (таблица 2).

Таблица 2 - Химический состав гольевой спилковой обрези шкур крупного рогатого скота (X ± х, п=5)_

Исследуемый образец Влага, % Содержание, % от абсолютно сухого вещества

минеральные вещества жировые вещества белковые вещества

по общему азоту коллаген (по оксипролину) неколлагено- вые белки (по тирозину)

ГСО 1 74,48±1,48 3,47±0,18 3,29*0,14 91,34±0,45 89,56±0,52 1,78±0,02

ГСО III 75,23±1,56 1,20±0,06 3,12±0,13 93,45±0,47 91,48±0,58 1,96±0,03

Как видно из таблицы 2, количество белковых веществ в сухом остатке обоих образцов превалирует над остальными компонентами, причем содержание коллагена значительно превышает содержание неколлагеновых белков. Это дает основание считать эти виды отходов вполне приемлемыми в качестве сырья для производства золей коллагена.

3.3 Характеристика теплофизических свойств ГСО как исходного сырья для получения золей коллагена

На данном этапе исследований особое внимание было уделено такому комплексному показателю качества исходного сырья как его структурная стабильность. Именно от данного показателя во многом зависит выбор методических приемов физико-химического воздействия на объект исследования на отдельных стадиях технологического цикла наработки продуктов растворения коллагена.

Экспериментальные данные, характеризующие изменения теплофизических параметров структурной стабильности (температура начала гидротермического сокращения ТНгс, температура сваривания Тсв, температура текучести Тт, энергия фазового перехода) образцов золеной и обеззоленной ГСО разных

(б) ГСО разных способов консервирования, полученные при одинаковом значении внешнего механического напряжения (Р=ЗН)

. Как следует из представленных экспериментальных данных, температура начала гидротермического сокращения непосредственно зависит от вида обработки и способа консервирования исследуемого образца. Обращает на себя внимание тот факт, что термодеформационные кривые (ТДК) для образцов ГСО золеной I и засоленной золеной V в исследуемом интервале температур практически идентичны. При этом, величина Тнге для образцов I и V составляет, соответственно, 72 °С и 70 °С.

Аналогичная тенденция имеет место для значений температуры текучести: для образца 1 она "составляет 116°С и для образца V - 115°С. Выявленные различия в показателях ТНГс и Тт незначительны и находятся в пределах ошибки опыта (t$< tcr).

Вследствие того, что в результате удаления гидроксида кальция структура обеззоленных образцов становится более подвижной, значения их термодеформационных показателей также изменяются. Так, значения ТН1С и Тт для образцов ГСО обеззоленной III и засоленной обеззоленной VI снижаются на 3-4°С по сравнению с образцами ГСО I и ГСО V. Исключение составляют образцы замороженной обеззоленой ГСО IV, значения термодеформационных характеристик которых практически совпадают с подобными показателями за-

Рисунок 2 - Термодеформационные кривые образцов ГСО IV разного срока замораживания при -10° С (а) и -30° С (б) при одинаковом значении внешнего механического напряжения (Р=ЗН)

Как видно из рисунка 2, ТДК ГСО IV, замороженной при температуре -10 °С и -30 °С разных сроков хранения, имеют схожий вид. При этом показатели Тнге и Тт, а также линейных размеров для всех проанализированных образцов имеют близкие значения. Тем не менее было установлено,что длительное хранение приводит к снижению значений Т„гс и Тт на 4-5 °С и увеличению показателей линейных размеров на 3,3-12 %. Наибольшие изменения термодеформационных параметров выявлены через 3 месяца, а наименьшие - через 1 неделю хранения при указанных температурных режимах.

Также следует отметить, что линейные размеры (как сокращение, так и удлинение) образца замороженного обеззоленного IV изменяются в большей степени, чем у образца замороженного золеного II. Так, если удлинение золеного образца II при ТНГс составляет 2,5 %, а при Тт он сокращается на 55,8 %,

то у образца IV, подвергнутого замораживанию, значения данных показателей равны 12,0 и 68,3 %, соответственно.

Наблюдаемые различия моЖнб Объяснить деструюурируюЩИм воздействием низких температур на архитектонику соединительной ткани. Представленные данные свидетельствуют о том, что при отрицательных температурах на изменение структурной стабильности образцов ГСО ок азывает влияние срок хранения.

Выявленные в ходе изучения влияния различных воздействий на структурную стабильность ГСО значения показателей основных теплофизических параметров, обобщены в таблице 3.

Таблица 3 - Термодеформационные характеристики образцов ГСО при разных обработках и режимах хранения (п = 3, ср. значения)_

Анализируемый образец Температурный режим хранения, Сроки хранения, недели Энергия фазового перехода, кДж Температура сваривания, Изменение линейных размеров образцов (Д 1-10 м/ % ) при температуре*

начала гидротермического сокращения текучести

ГСО I 20-22 150 67 1,5/2,0 -33,5 / 55,8 "'

ГСО II -10 1 ... -140 56 5,5/9,2 '" -43,0 / 71,7"

2 " 133' 56 6,0/10,0 -44,5 / 74,2 "

4 130 55 6,9/11,5 -47,0 / 78,3 '

13 125 54 7,4/12,3 -47,5 / 79,2

ГСО III 20-22 "140"" 62 3,0/4,0 -33,5/64,2

ГСО IV -10 1 135' 57 5,6/9,3 -43,5 / 72,5""'

2 130 55 6,1 /10,2 -44,8 / 74,7

4 127 54 7,0/11,7 -47,2 / 78,7

13 125 53 7,6/12,7 -47,6 / 79,3

-30 1 135 57 5,6/9,3 -43,5/72,5

2 ■130" 55 "" "'6,1716,2 -44,8 / 74,7

4 127 54 ..... 7,0 /11.7 -47,2/78,7

13 125 53 7,6/12,7 -47,S ) 79,3

ГСО V 20-22 -149 65 1.7/2,8 -34,27 57,0 "Г

ГСО VI 20-22 138" 63 3,4 1 5,7 -39,3/65,5'

Примечание: *Т„ГС и Тт, а также изменение линейных размеров образцов при данных температурах указаны для внешней нагрузки, равной ЗН; ** - изменение линейных размеров, % от исходной длины образца (60 мм).

Как видно из таблицы 3, значения Т„гс и Тт образцов ГСО II и IV, подвергнутых криоконсервации, снижаются по сравнению с аналогичными показателями образца I на 10°С и 4°С, а образца V - на 8°С и 3°С, соответственно. Наибольшие изменения термодинамические параметры выявлены у образцов, подвергнутых замораживанию. Так, напримбр, значения Тнгс и Тт образцов ГСО VI и ГСО IV снижаются на 14-16 и 10-11°С соответственно по сравнению с образцами ГСО I. Также наибольшие изменения длины образцов наблюдали у ГСО VI и ГСО IV.

В связи с вышеизложенным, по нашему мнению, хранение при темпера-, турных режимах ниже -10°С нецелесообразно вследствие больших энергетических затрат.

Предлагаемые нами технологические приемы хранения производственных ' партий ГСО не следует рассматривать однозначно. В каждом конкретном случае производитель продукции из такого сырья может выбирать наиболее приемлемый для него вариант, основываясь на экономических и экологических

возможностях предприятия.

Глава 4. Влияние пероксидно-щелочных воздействий на свойства ГСО в процессе получения золей коллагена

4.1 Разработка новых технологических подходов к получению еы-сокоочищенных золей коллагена

¡Для исследования возможности замены сульфата натрия в рабочих растворах на пероксид водорода было изучено воздействие на образцы ГСО композиционных растворов, содержащих гидроксид натрия и пероксид водорода в различных концентрациях и соотношениях (таблица 4).

Таблица 4 - Состав композиционных смесей для обработки образцов ГСО

Композиционная смесь Концентрация компонентов, % Соотношение компонентов

ЫаОН н,ог

1 10 1 10+1

2 7,5 1 7,5+1

3 5 1 5+1

4 10 3 3,3+1

5 7,5 3 2,5+1

6 ......... 10 5 2+1

7 5 3 1,7+1

Й 7,6 5 1,5+1

д - 5 5 1+1

В ходе экспериментов выявлена зависимость времени обработки образцов ГСО от соотношения гидроксида натрия и пероксида водорода в композиционной смеси (рисунок 3).

48 —....... ГТ" " ' ''" ~ ~~ "

42 - —---1——---------------------

I 30 -ю

£ 24-

1+1 1,5+1 1,7+1 2+1 2,5+1 3,3+1 5+1 7,5+1 10+1 соотношение гидроксида натрия и пероксида водорода'

Рисунок 3 - Зависимость времени обработки образцов ГСО в пероксидно-щелочной композиции от соотношения основных компонентов

Так, в интервале соотношений 10+1 - 5+1 время обработки составляет 6 часов. При изменении соотношения в сторону увеличения в составе композиции пероксида водорода от 3,3+3 до 2,5+1 продолжительность обработки увеличивается в 2 раза (12 часов); от 2+1 до 1,7+1 - в 4 раза (24 часа); от 1,5+1 до 1+1 в 8 раз (48 часов).

Динамика поглощения пероксида водорода и гидроксида натрия образцами ГСО из композиционных смесей представлена в таблице 5.

Так, при использовании композиционной смеси 1 (10% гидроксида натрия и

10

1% пероксида водорода) содержащийся в ней пероксид водорода полностью поглощается сырьем уже через час после начала инкубирования. За тот же период времени образцы ГСО поглощают около 23,4% от исходного количества гидроксида натрия. Через двое суток этот показатель увеличивается всего лишь на 3%, т.е. он практически не зависит от времени обработки.

Таблица 5 - Динамика поглощения пероксида водорода и гидроксида натрия из композиционных смесей образцами ГСО_

Вариант обработки Количество поглощенного вещества, % от исходного содержания в растворе

Н2021 №ОН I НгОз N304 | Н2021 №ОН | Н2021 МаОН | Н2021 №ОН | Н2021 №ОН

Время, час

1 3 6 12 24 48

1 100 23,4 100 24,4 100 25,6 100 24,4 100 25,0 100 26,4

2 100 17,3 100 22,4 100 28,5 100 28,0 100 31,2 100 31,2

3 100 18,8 100 20,0 100 22,0 100 19,6 100 23,2 100 22,8

4 41,3 25,0 58,0 24,8 73,3 29,8 52,0 32,4 58,3 31,2 68,0 31,4

5 29,7 18,9 44,0 25,3 49,0 22,7 60,0 23,5 74,8 24,0 87,3 24,5

6 32,4 27,8 35,6 29,6 36,0 31.4 66,6 33,0 51,6 34,4 73,0 32,0

7 39,0 15,6 47,0 19,6 47,0 20,8 67,3 20,8 65,7 22,4 83,7 25,2

8 35,2 18,1 40,4 21,1 50,8 24,0 68,0 23,5 74,8 23,7 83,6 24,8

9 43,8 14,8 42,2 18,0 . 49,6 18,8 65,2 24,4 74,6 25,2 95,0 22,8

При использовании композиционной смеси 2, в которой концентрация гидроксида натрия была снижена до 7,5 %, а содержание пероксида водорода составляло также 1%, наблюдали следующую картину: пероксид водорода поглощался как при варианте 1, тогда как гидроксид натрия проникал в образцы ГСО, постепенно. За 1-е сутки обработки образцы поглотили 31,2% от исходного количества гидроксида натрия.

Следует отметить, что при обработке образцов ГСО композиционной смесью 3 наблюдается практически та же картина, что и при варианте 1. Так пероксид водорода полностью поглощается образцами уже в течение первого часа обработки. За тот же период времени образцы ГСО поглощают около 18,8% от исходного количества гидроксида натрия, причем через двое суток этот показатель увеличивается лишь на 4%, т.е. продолжительность обработки на него практически не влияет.

При применении композиционной смеси 4 (концентрации гидроксида натрия 10% и пероксида водорода 3%) количество поглощенного образцами ГСО гидроксида натрия возрастает до 30%, а пероксида водорода, составляет лишь 68%. При этом варианте обработки процесс поглощения стабилизируется через 12 часов.

При снижении концентрации гидроксида натрия до 7,5 % (композиционная смесь 5), количество поглощенного пероксида водорода возрастает до 87,3%, гидроксида натрия, наоборот, снижается до 24%. При этом процесс поглощения гидроксида натрия стабилизируется через 24 часа, а пероксида водорода продолжается в течение 48 часов обработки.

В том случае, если в обрабатывающей композиции соотношение гидроксида натрия и пероксида водорода составляет 2+1 (композиционная смесь 6), количество поглощенного образцами ГСО гидроксида натрия не превышает данный показатель в предыдущем варианте, а количество поглощенного пероксида водорода составляет 73%.

При использовании композиционной смеси 7, количество поглощенной щелочи возрастает до 25,2%, а пероксида водорода составляет 83.7%. Причем процесс поглощения гидроксида натрия стабилизируется через в часов.

При соотношении в обрабатывающей композиции гидроксида натрия и пероксида водорода 1,5+1 (композиционная смесь 8), количество поглощенных гидроксида натрия и пероксида водорода аналогично данным показателям в предыдущем варианте.

В том случае, когда соотношение в обрабатывающей композиции гидроксида натрия и пероксида водорода составляет 1-Й (вариант 9), количество поглощенного гидроксида натрия не превышает данный показатель в варианте 7, а количество поглощенного пероксида водорода постоянно увеличивается и через 48 часов составляет 95% от исходного.

В интервале соотношений 10+1 - 5+1 основной период поглощения компонентов из реакционной смеси образцами ГСО составляет 6 часов. При соотношении гидроксида натрия и пероксида водорода не более 3,3+1 и не менее 1,7+1 поглощение компонентов из реакционной смеси стабилизируется через 12 часов обработки и далее до ее окончания незначительно возрастает. В то же время, при соотношении гидроксида натрия и пероксида водорода 1+1 и 1,5+1, поглощение пероксида водорода из реакционной смеси продолжается в течение всей обработки, тогда как гидроксид натрия в небольшом количестве поглощается лишь в первые часы, после чего содержание его в образцах ГСО сохраняется примерно на одном уровне в течение всего времени опыта.

Поглощение активных компонентов из рабочих растворов оказывало выраженное влияние на свойства ГСО, которое заключалось в увеличении массы и изменении размеров образцов. В этой связи представляло интерес проанализировать степень их набухания, а также оценить сопутствующий этому явлению процесс потери белковых веществ.

Наибольший интерес для нас представляли две составляющие набухания: обводнение, определяемое по привесу белка и, собственно, набухание (увеличение толщины) (таблица 6).

Таблица 6 - Влияние композиционных смесей на показатели набухания образцов ГСО (п = 3; ср. значения)__

Композиционная смесь Состав смеси, % Набухание образцов с учетом изменения

массы, толщины,

•10"'* кг | % ■10 JM | %

Время обработки, час

NaOH н2о2 24 48 24 48 24 48 24 48

I 10,0 1,0 12,0 17,0 190 250 3,0 5,0 173 355

II 10,0 3,0 10,0 16,0 180 240 3,0 5,0 173 355

III 10,0 5,0 5,0 5,5 110 ■ 120 2,0 2,5 82 127

IV 7,5 1,0 7,0 9,0 145 160 2,5 3,0 127 173

V 7,5 3,0 3,8 4,0 60 65 1,3 1,5 18 29

VI 7,5 5,0 2,5 3,8 45 60 1,2 1,3 9 18

VII 5,0 1.0 10,0 15,0 175 230 3,0 4,5 173 309

VIII 5,0 3,0 4,7 5,0 100 110 2,0 2,0 82 82 ■

IX 5,0 5,0 3,7 3,8 55 60 1.3 1,3 18 18

Контроль 10 % NaOH + 1М > Na2S04 2,7 4,2. 45 75 1,2 1,4 9 27

Примечание: исходная масса образцов - 5-10'J кг, исходная толщина -1,1-10 м.

Значения показателей набухания образцов, приведенные в таблице 6, показывают, что максимальное набухание образцов наблюдается через 48 часов обработки. Однако следует отметить, что уже через 24 часа при большинстве вариантов образцы достигают степени набухания, достаточной для последующих обработок.

Как видно из таблицы 6, наибольшие значения показателей массы и толщины имеют образцы, обработанные в композиционной смеси I. Так, через 48 часов их масса возрастает в среднем в 2,5, а толщина - в 3,5 раза. Близкие значения имеют аналогичные показатели у образцов, помещенных в смеси 1, IV , VII. Их масса увеличивается от 160 до 240% от исходной, а толщина от 1,3 до 3,5 раз. Минимальные изменения массы и толщины, соответственно, в пределах 65% и 30%, имели образцы, помещенные в композиционные смеси V, VI и IX. Наибольшая степень набухания наблюдается у образцов, обработанных композиционными смесями, в которых соотношение щелочи и перекиси составляет не менее 3:1 (варианты I, II, IV, VII). В тех случаях, когда в композиционной смеси соотношение гидроксида натрия и пероксида водорода изменяется в сторону увеличения содержания окислителя, например, 2:1 или 3:2 или 1:1, процесс набухания значительно замедляется, образцы становятся жесткими, структура ГС.О уплотняется. Очевидно, пероксид водорода в использованных концентрациях вызывает образование множественных связей радикального типа между активными группами боковых цепей молекул коллагена. Такого рода «сшивки» при последующих обработках могут препятствовать процессу растворения коллагена.

В виду того, что разница между показателями, характеризующими степень набухания при использовании композиционных смесей I.II и VII находится в пределах ошибки опыта, целесообразно применение менее концентрированных рабочих растворов, т.к. это позволяет не только уменьшить расход реагентов, но и снизить экологическую напряженность технологического цикла.

4.2 Сравнительная оценка влияния пероксидно-щелочных и щёлоч-но-солевых композиций на структурную стабильность образцов ГСО

В данном разделе работы предпринята попытка дать теоретическое обоснование выбора химических реагентов, вызывающих напряжение и разрыв связей в гольевой спилковой обрези, при помощи установки для определения термодеформационных характеристик.

В образцах, помещенных в щелочно-солевую • и пероксидно-щелочную композиции с заранее подобранными оптимальными концентрациями компонентов, создавали внутреннее напряжение при постоянной температуре. Результаты опытов, отражающие изменение архитектоники ГСО под влиянием щелочно-солевой и пероксидно-щелочной композиций представлены на рисунке 4.

Из рисунка 4 видно, что при щелочно-солевой обработке основное воздействие на образец оказывает механическое напряжение, причем величина относительного удлинения образца прямо пропорциональна прилагаемой к нему нагрузке. Причем, чем выше Нагрузка на образец, тем быстрее происходит максимальное напряжение межмолекулярных связей. Так при 0,9 Н' длина образца максимально увеличивается через 30 часов, а при 2,4 Н - через 10 часов. Сочетание щелочно-солевой обработки с внешней нагрузкой приводит к максимальному напряжению межструктурных связей за более короткий про-

межуток времени - примерно 20 часов, тогда как в обычных условиях требуется 48 часов.

Рисунок 4 - Зависимость линейных размеров образцов ГСО от времени при щелочно-солевой (щс) и пероксидно-щелочной (г>щ) обработках при разных нагрузках (1 - 0,9; 2 -1,3; 3 - 2,4 Н)

При воздействии на образец пероксидно-щелочной композиции деформационная кривая при тех же нагрузках имеет иной характер. Длина образца сразу начинает уменьшаться, что свидетельствует не только о напряжении, но и о начале разрыва межмолекулярных связей.

Вышесказанное позволяет рассматривать пероксидно-щелочную композицию как более активную реакционную смесь. На наш взгляд, процесс разрыва связей в данном случае в большей степени обусловлен комплексным действием компонентов, входящих в состав композиции.

Анализируя вид деформационных кривых, следует отметить, что в обоих случаях примерно через 10 часов процессы стабилизируются.

Наблюдаемое на кривых плато можно рассматривать как графическое отражение равновесного процесса распада и возникновения водородных связей, что приводит к освобождению сопутствующих биополимеров и, как следствие этого, к частичной очистке фибриллярного коллагена, структура которого стабилизирована более энергоемкими связями ионной природы. Глава 5. Оценка потребительских свойств коллазоля 5.1, Оценка санитарно-гигиенической безопасности коллазоля по показателю микробиологической чистоты

Как показал количественный учет микроорганизмов в исследованных образцах КМАФАнМ составляет (5,5±0,3)*10г КОЕ/г, что отвечает требованиям СанПин 1.2.687-97, предъявляемым к косметическим товарам..

5.2 Оценка химической чистоты полученного золя коллагена Показатели химического состава можно считать определяющими при оценке качества полученных продуктов растворения коллагена. '

Основными критериями чистоты препаратов коллазоля могут служить такие показатели, как содержание основного вещества и наличие примесей. Подтверждением химической чистоты золя коллагена могут служить данные, представленные в таблице 7.

Таблица 7 - Сравнительная характеристика основных показателей химического состава коллазолей, полученных различными способами (X ± х, п=5)

Исследуемый материал Содержание, % к абсолютно сухому веществу

коллагена углеводных компонентов минеральных веществ

Золь коллагена, полученный ще-лочно-солевым способом 98,70±1,16 0,061 ±0,003 0,043*0,003

Золь коллагена, полученный пероксидно-щелочным способом 99,09±0,65 0,042±0,003 0,02410,002

Как видно из таблицы 7, разница в содержании основного компонента в препаратах коллазоля, полученных разными способами статистически недостоверна рф< tc-r), несмотря на то, что имеет место увеличение количества белка в растворе коллагена, полученного в результате пероксидно-щелочного воздействия.

При пероксидно-щелочном способе получения, благодаря более активному механизму разволокнения структуры спилковой обрези, содержание минеральных компонентов в коллазоле практически в 2 раза ниже, чем при щелоч-но-сопевом.

Содержание углеводных компонентов в готовом продукте, полученном rie-роксидно-щелочным способом, примерно на одну треть ниже, чем при использовании щелочно-солевой обработки исходного сырья.

5.4 Дисперсность и агрегативная стабильность частиц коллазоля, полученного пероксидно-щелочным методом

С учетом возможных сфер использования, такое свойство коллагеновой субстанции как агрегативная стабильность в процессе хранения является одним из важных показателей ее качества.

Для выявления отдельных частиц, находящихся в состоянии броуновского движения в дисперсионной среде, исходные растворы были подвергнуты разбавлению в 400, 200, 150 и 100 раз.

Учет количества частиц с помощью метода поточной ультрамикроскопии позволил наиболее полно выявить в анализируемых коллоидных системах частицы всех размерных фракций. Результаты опыта представлены на рисунке 5.

Проведенный через определенные сроки в течение 1 года контроль количества частиц в образцах гидрозолей, подвергнутых разбавлению, показал, что изменения не превышают ±10% от исходных показателей, и, таким образом, можно считать, что их количество остается примерно на одном уровне.

Установленный факт позволил рассчитать количество коллоидных частиц, содержащихся в 1 мл исходных гидрозолей коллагена. Для пероксидно-щелочных композиций, согласно нашим данным, оно составляет в среднем 6,0-10е, тогда как по литературным данным для щелочно-солевых - 2,'9-Ю9 частиц. .

О 50 100 150 200 250 '"300 350 400 _____время хранения, сутки

|| « "" С= 0.002%"- Ш С= 0,004% —0,006% Н С= 0.008%~|

Рисунок 5 - Изменение количества частиц при хранении растворов коллазоля разных концентраций

Приведенные выше значения свидетельствуют о том, что в 1 мл пероксид-но-щелочного коллагена содержится практически в 2 раза больше частиц коллоидной фазы, чем в щелочно-солевом. Выявленная разница указывает на то, что размеры частиц в гидрозолях коллагена, полученных разными способами, также должны отличаться.

Результаты определения средних значений радиусов коллоидных частиц золя коллагена, полученного пероксидно-щелочным способом, представлены на рисунке 6.

70

| 65

| 60

| 55

3 „

| 50

I 45

О.

° 40

%

•St X., „_«-«

tt:

50 100 150 "C=0,002% ' И I С=0.004% -

200

250

300 350 400 время хранения, сутки

-С=0.006% .....■¿■0,008%j

Рисунок 6 - Изменение средних радиусов частиц при хранении растворов коллазоля разных концентраций

Как видно из рисунка 6, значения величин радиусов частиц коллоидной фазы в разбавленных растворах коллагена при хранении в течение 1 года варьировали незначительно, в пределах 10% от исходных величин.

Поэтому можно считать, что золям коллагена, полученным пероксидно-щелочным методом присуща достаточно высокая агрегативная устойчивость в процессе хранения.

Флуктуационные изменения радиусов наблюдали лишь на первых стадиях

хранения растворов, а затем, через определенное время происходит стабилизация системы.

Следует отметить, что изменение дисперсного состава частиц (их количества и размера) является отражением процессов коагуляции и пептизации, параллельно происходящих в коллоидной фазе исследуемых растворов.

Устойчивость коллоидной фазы в гидрозолях коллагена, обеспечивается силами различной химической природы, действующими между одноименно заряженными частицами.

Расчетные значения средневзвешенного радиуса частиц коллоидной фазы исследуемых разбавленных гидрозолей разных сроков хранения представлены на рисунке 7.

и ■ ■ ■ ».

14

„ 180 365 срок хранения,сутки

;ЭС30,002% I

— Линейный (С=0,002%) 1

эс=0.004% ЕЕНЗЕЖЭ 0=0,006%

■ Линейный (С=0,006%) ——* Линейный (С=0,004%) ■

■ С=0,00а« «Линейный (С=0,006%)

Рисунок 7- Изменение средневзвешенного радиуса частиц в растворах коллазоля различных концентраций при хранении

Из рисунка 7 видно, что величина средневзвешенного радиуса частиц в большей степени зависит от разбавления исходного гидрозоля коллагена, чем от срока его хранения.

Так, в 0,002% растворе радиус частиц на 16 нм или на 30 % меньше, чем в 0,008%. Эта тенденция сохраняется во времени.

Линии тренда, построенные для каждого разбавления, свидетельствуют о том, что значения радиуса частиц в разные сроки хранения колеблются около одной средней величины, что позволяет считать коллазоль монодисперсной системой.

Рассматривая изменения количества частиц и их радиусов во времени в исследуемых растворах, можно определить определенную зависимость между этими величинами и концентрацией раствора.

Увеличение радиусов частиц сопровождается уменьшением их общего количества. Так, при увеличении концентрации растворенного коллазоля с 0,002 % до 0,004 %, количество частиц уменьшается на 25 %, а радиус их увеличивается на 20 %. При концентрации коллазоля 0,008% количество частиц уменьшается в 2 раза, а их радиус увеличивается примерно на треть по срав-

нению с соответствующими показателями в растворе с концентрацией 0,002%,

При дальнейшем увеличении концентрации установленные выше зависимости между количеством и радиусами частиц по всей вероятности будут сохраняться не в полной мере, за счет сил межмолекулярного взаимодействия электростатической и неэлектростатической природы, в том числе и из-за образования сольватной оболочки.

Рассчитанные параметры дают возможность считать белковую субстанцию коллагена агрегативно устойчивым препаратом, пригодным для изготовления различных косметических средств.

5.5 Оценка качества коллагенсодержащих отходов и получаемых из них золей коллагена

Если рассматривать сырье как товар промышленного назначения, то его можно оценивать по таким группам показателей как: назначение, сохраняемость, технологичность, экологичность, безопасность и экономичность.

Для выбора номенклатуры потребительских свойств коллагенсодержащего сырья и определения коэффициентов их весомости была разработана анкета оценки этих свойств методом ранжирования. В таблице 8 приведены обобщенный;* ранжированный ряд и рассчитанные коэффициенты весомости потребительских свойств ГСО, полученные в результате опроса группы экспертов из 5 человек.

Потребительские свойства

1 2 3 4 5 6

1-го порядка Ранг Коэффициент весомости 2-го порядка Ранг Коэффициент весомости

назначение 6 0,24 функциональное

надежность 4 0,18 сохраняемость

безопасность 6 0,28 химическая 2 0,3

биологическая 3 0,5

радиационная 1 0,2

трудоёмкость 1 0,19

материалоёмкость 4 0,37

технологичность 3 0,15 энергоёмкость 3 0,31

■ себестоимость изготовления 1 0,13

экономичность 2 0.1 цена

экологичность 1 0,05 объём отходов

В виду того, что коллагенсодержащие отходы относятся к биологическим объектам, наиболее высокую оценку получили свойства безопасности, далее в порядке убывания следуют показатели химического состава, некоторых физических свойств, сохраняемость, технологичность, экономичность и экологичность.

Проведенная экспертная оценка позволила рассчитать коэффициенты весомости для каждого свойства коллагенсодержащих отходов. Значения приведены в таблице 9.

Таблица 9 - Весомость свойств, определяющих уровень качества колла-генсодержащих отходов_ ~___

Свойство Ранг Коэффициент весомости

Степень микробиологического загрязнения 5 0,33

(Запах 3 0,2

Цвет 2 0,13

Содержание коллагена по оксипролину 4 0,27

Температура сваривания 1 0,13

Для растворимых форм кбллагена, на наш взгляд, применимы следующие группы показателей: назначения, сохраняемости, технологичности, 'эргономические, экологические, безопасности, эстетические, стандартизации и унификации, патентно-правовые и экономические.

Эксперты оценили значимость свойств золей коллагена следующим образом: на первом месте - безопасность, на втором - назначение, на .третьем -надежность, далее в порядке уменьшения значимости следуют технологичность, свойства патентно-правовые, стандартизации и унификации, экономические, экологические, эргономические и эстетические.

В таблице 10 приведены обобщенный ранжированный ряд и расчетные коэффициенты весомости потребительских свойств коллазолей, полученные в результате опроса группы экспертов из 5 человек.

Таблица 10 - Ранжирование потребительских свойств золей коллагена

Потребительские свойства

1-го порядка Ранг Коэффициент весомости 2-го порядка Ранг Коэффициент весомости

1 2 3 4 5 6

назначение , 9 " 0,17...... функциональное

эргономические 2 0,04 гигиенические

экологичность 3 0,066 объём выбросов

надежность 8 0.16 сохраняемость

безопасность 10 0,19 химическая 3 0,31

биологическая 4 0.37

радиационная 1 о!13

санитарно-гигиеническая 2 0,19

эстетические 1 0,02 цвет запах

патентно-правовые 6 0,11 патентная защита

стандартизации и унификации 5 0,1

технологичность 7 0,13 трудоёмкость 2 0,19

материалоёмкость 4 0,37

энергоёмкость 3 0,31

себестоимость изготовления 1 0,13

экономичность 4 0,07 себестоимость

Результаты расчетов коэффициентов весомости свойств, характеризующих золи коллагена, приведены в таблице 11.

Таблица 11 - Весомость свойств, определяющих уровень качества коллазолей

Свойство Ранг Коэффициент весомости

1 2 3

Степень микробиологического загрязнения 5 0,33

1 2 3

Цвет 2 0,13

Запах 1 0,7

рН раствора 3 0,2

Содержание коллагена по оксипролину 4 0,27

В таблице 12 суммированы свойства и их показатели, имеющие, на наш взгляд, важное значение при оценке качества коллагенсодержащих отходов и золей коллагена, которые были определены в ходе выполнения работы с помощью органолептического и инструментального, методов.

Таблица 12 - Показатели некоторых свойств гольевой спилковой обрези

Свойства и их показатели Значения

ГСО коллазоль

Органолептические

Цвет светло-серый прозрачный, слегка опалесцирующий

Запах слабый аммиачный легкий уксусный

Плотность, консистенция упругая вязко-текучая

Биологические

Степень микробиологического загрязнения, КОЕ/г (6,8±0,4)-10э (5,5±0,3)'102

Уимические

Содержание а.с.в.* 0,7-1,1

Содержание, % от а.с.в.:

белковых веществ 91,73±0,60

коллагена по оксипролину 90,52±0,53 99,0-99,5

некоплагеновых белков по тирозину 1,85±0,02 0,020±0,001

минеральных веществ 3,35±0,12 0,042±0,003

жировых веществ 3,20±0,13 0,024±0,002

Физико-химические

рН раствора - 3,5-4,5

Средний радиус частиц, нм - 57,3±3,2

Срок стабилизации коллоидной фазы дисперсий коллазоля, сутки - 14,0±1,5

Максимальный срок хранения, сутки - 365

Физические

Температура сваривания, иС 50,0±1,4 -

Температура начала гидротермического сокращения, С** 55,0±1,3 -

Температура текучести, иС" 120,0±2,6 -

Энергия фазового перехода, кДж 125,0±3,7 -

Примечание: * а.с.в. - абсолютно сухое вещество, ** - температура при нагрузке 3 Н.

Поскольку, при оценке уровня качества товаров принимают во внимание, как правило, не все свойства, а только наиболее существенные из них, число которых необходимо й достаточно для поставленной цели оценки уровня качества, а также в связи с тем, что для проведения испытаний требуется специальная аппаратура, некоторые свойства при экспертной оценке не рассматривали.

Результаты сравнения показателей качества золей коллагена, полученных пероксидно-щелочным способом, с базовыми, за которые были приняты требования ТУ 64-19-103-91 к золям коллагена, полученным щелочно-солевым способом (патент 2031597) представлены в таблице 13.

Таблица 13 - Сравнительная характеристика норм и показателей качества коллазолей, полученных разными способами_

Наименование показателя Характеристика и нормы для коллагенового золя, полученного способом

щелочно-солевым (патент 2031597,ТУ 64-19103-91) пероксидно-щелочным (патент 2129805)

Внешний вид, цвет Жидкость бесцветная слегка опалесцирующая, вязкая Жидкость бесцветная слегка опалесцирующая, вязкая

Подлинность Положительная реакция на коллаген Положительная реакция на коллаген

Водородный показатель (рН) 3,5-4,5 3,5-4,5

Массовая доля сухого вещества, % 0,7-1,1 0.7-1,1

Массовая доля коллагена по окси-пролину, % от сухого вещества 97,0-99,0 99,0-99,5

Общее микробное число, КОЕ/г про-1 цукта, не более 103 103

Количество дрожжевых и плесневых грибов, КОЕ/г продукта, не более 10® 102

Как видно из таблицы 13, коллагеновый золь, полученный пероксидно-щелочным способом, по качеству не уступает золю, полученному стандартным щелочно-солевым способом.

Полученные результаты могут использоваться при проведении экспертной оценки качества коллагенсодержащего сырья и золей коллагена.

Выводы

Проведенные исследования и полученные результаты позволяют сформулировать следующие выводы:

1. На основании изучения показателей химического состава гольевой .. спилковой обрези шкур крупного рогатого скота обоснована целесообразность использования данного вида недубленых отходов кожевенного производства в качестве исходного сырья для получения золей коллагена.

2. Охарактеризованы исходные теплофизические параметры структурной стабильности ГСО (температура начала гидротермического сокращения Т„гс, температура сваривания Тев, температура текучести Тт, энергия фазового перехода). Показано, что обеззоливание приводит к снижению значений основных показателей, характеризующих структурную стабильность гольевой спилковой обрези. ......

3. Исследовано влияние разных способов консервирования, сроков и режимов хранения на структурную стабильность ГСО. Показано, что консервирование золеной и обеззоленной ГСО хлоридом натрия не оказывает существенного влияния на ее теплофизические параметры, тогда как криоконсерви-рование приводит к деструкции соединительной ткани. Наибольшие изменения параметров структурной стабильности ГСО выявлены через 3 месяца, а

наименьшие - через 1 неделю после замораживания независимо от температурного режима (-10° С и -30° С).

4. Проведена сравнительная оценка влияния щелочно-солевой и перок-сидно-щелочной обработок на показатели структурной стабильности ГСО. Показана целесообразность замены сульфата натрия, сдерживающего щелочное набухание, пероксидом водорода, вызывающим более активное напряжение и разрыв связей в гольевой спилковой обрези, что обеспечивает лучшую степень очистки фибриллярного коллагена от сопутствующих биополимеров, и подготавливает его к растворению слабыми органическими кислотами.

На основании проведенных исследований разработан и запатентован новый способ получения золя коллагена (патент № 2129805).

. 5. Установлено, что значения основных показателей качества коллагеново-го золя, полученного пероксидно-щелочным методом, в частности, содержание коллагена, жировых и минеральных веществ, не ниже, а процент выхода белка и степень очистки его от сопутствующих компонентов выше, чем у полученного стандартным щелочно-солевым методом.

6.-Показано, что в процессе хранения гидрозоль коллагена, полученный пероксидно-щелочным способом, сохраняет постоянные значения показателей агрегативной устойчивости (количество и размер частиц коллоидной фазы) в течение 1 года (срок наблюдения).

7. Предложена номенклатура и рассчитаны коэффициенты весомости основных потребительских свойств коллагенсодержащих отходов и получаемых из них золей коллагена.

Список работ, опубликованных по теме диссертации:

1. Белевцова Д.В., Сапожникова А.И., Герасименко Н. К,, Ковров Г.В., Лыч-ников Д. С. Энергетические параметры архитектоники коллаген-, эластин- и кератинсодержащих тканей // Ж. «Хранение и переработка сельхозсырья». — 1999. - № 8, 0,75 п.л. (лично автором 0,25 п.л.).

2. Белевцова Д.В., Макаров-Землянский Я.Я., Лычников Д.С., Фукина О.В., Ибрагимова Е.А., Студеникин С.И., Чурсин В.И., Горбатов С. В., Баяндин В.В. Термодинамический метод оценки спектров связей в коже // Ж. «Хранение и переработка сельхозсырья». - 2000. - № 6, 0,5 п.л. (лично автором 0,15 п.л.).

3. Белевцова Д.В., Каспарьянц С.А., Сапожникова А.И. Способ получения коллазоля / Пат. 2129805 Россия. МКИ®. № 97121210/13. Заявл. 30.12.97. Опубл. 10.05.99. Бюд. № 13.

4. Белевцова Д.В., Сапожникова А.И., Лычников Д.С. Оценка качества коллагенсодержащих субстанций по термодеформации и агрегативной устойчивости. Межвузовская научн.-техн. конференция «Современные проблемы текстильной и легкой промышленности» / Тез. докладов. - М.: РосЗИТЛП. - Ч, 2. 1998, 0,1 п.л. (лично автором 0,05 п.л.).

5. Белевцова Д. В. Разработка оптимальной технологии получения продуктов растворения коллагена из отходов кожевенного производства. Межвузовская научн.-техн. конференция «Современные проблемы текстильной и легкой промышленности» / Тез. докладов. - М.: РосЗИТЛП. - Ч. 2. -1998, 0,1 п.л.

6. Белевцова Д.В. Снижение экологической напряженности производства коллагеновых растворов и улучшение их качества. XI Международные Плехановские чтения / Тез. докладов профессорско-преподавательского состава. -М.: РЭА. - 4.2. - 1998, 0,1 п.л.

7. Белевцова Д.В., Герасименко Н.И. Формирование энергетических характеристик коллагенсодержащего сырья при помощи низких температур. XI Международные Плехановские чтения / Тез. докладов профессорско-преподавательского состава. - М.: РЭА. - 4.2. - 1998, 0,1 п.л. (лично автором 0,075 п.л.).

8. Белевцова Д.В., Лычников Д.С., Сапожникова А.И., Герасименко Н.И., Веретин B.C., Шишкина И.Г. Физические методы исследования свойств кожевенных и пушно-меховых материалов. Межрегиональная научно-практическая конференция "Развитие меховой промышленности в России" / Тез. докладов. -М.: ОАО "НИИМП". Издат. дом "Меха Мира". - 1999, 0,3 п.л. (лично автором 0,1 п.л.).

9. Белевцова Д.В., Сапожникова А.И., Гошокова Б.Б., Лычников Д.С. Энергетические параметры переработки белоксодержащих отходов в растворенное состояние. XII Международные Плехановские чтения / Тез. докладов профессорско-преподавательского состава. - М.: РЭА. - Ч. 2. - 1999, 0,2 п.л. (лично автором 0,09 п.л.).

10. Белевцова Д.В., Лычников Д.С., Мещеряков А.Б., Аристовская В.В., Цветкова Л.Г. Энтропийные особенности растворения фибриллярных белков. XIII Международные Плехановские чтения / Тез. докладов профессорско-преподавательского состава. - М.: РЭА. - Ч. 2. - 2000, 0,2 п.л. (лично автором 0,1 п.л.).

11. Белевцова Д.В., Мазанов A.A. Способ получения растворов коллагена из отходов кожевенного производства. Международная конференция "Высокоэффективные технологии переработки отходов кожевенного производства". / Тез. докладов. - М.: ЦНИИКП. - 2001,0,1 п.л. (лично автором 0,08 п.л.).

12. Белевцова Д.В. Способ получения коллазоля. XVI Международные Плехановские чтения / Тез. докладов профессорско-преподавательского состава. - М.: РЭА. - 2003, 0,1 п.л.

13. Белевцова Д.В., Сапожникова А.И. Оценка качества коллагенсодержа-щих отходов и получаемых из них растворов коллагена. Научно-практическая конференция «Актуальные вопросы товароведения, технологии и оценки качества сырья и продуктов животного происхождения», посвященная 100-летию со дня рождения профессора Б.А. Кузнецова. / Тезисы докладов. - М.: МГАВМиБ. - 2004, 0,1 п.л. (лично автором 0,075 п.л.).

14. Белевцова Д.В., Мазанов A.A., Лубков Н.В., Ибрагимова H.A. Оценка свойств кожевенных материалов с помощью измерительного термодеформационного комплекса. XVIII Международные Плехановские чтения. / Тез. докладов профессорско-преподавательского состава. - М.: РЭА. - 2005, 0,1 п.л. (лично автором 0,03 п.л.).

15. Белевцова Д.В., Сапожникова А.И. Изучение возможности получения золей коллагена пероксидно-щелочным способом // Ж. «Известия ВУЗов. Серия «Химия и химическая технология». 2006. - №12 (в печати), 0,3 п.л. (лично автором 0,2 п.л.).

Сдано в производство 01.11.2006 Ризограф Тираж 100 Заказ 218

Издательско-полиграфический отдел ФГОУ ВПО МГАВМиБ им. К.И. Скрябина.

109472, Москва, ул. Академика Скрябина, 23

ВВЕДЕНИЕ.

1. ОТХОДЫ КОЖЕВЕННОГО ПРОИЗВОДСТВА: ПУТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ И ПЕРСПЕКТИВЫ ЭФФЕКТИВНОЙ ПЕРЕРАБОТКИ

1.1. Основные группы отходов и продукты их переработки.

1.2. Архитектоника фибриллярного коллагена и связи, стабилизирующие его структуру.

1.3. Молекулярное строение коллагена.

1.4. Способы получения продуктов растворения коллагена из отходов кожевенного производства.

1.5. Основные направления использования золей коллагена.

2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1. Объекты исследования.

2.2. Методы исследования.

2.2.1. Исследование показателей химического состава.

2.2.2. Определение рН золя коллагена.

2.2.3. Определение степени микробной загрязненности гольевой спилковой обрези шкур крупного рогатого скота и золей коллагена методом посева на плотных питательных средах и подсчета КМАФАнМ.

2.2.4. Определение теплофизических параметров структурной стабильности гольевой спилковой обрези шкур крупного рогатого скота.

2.2.5. Исследование агрегативной устойчивости золя коллагена методом поточной ультрамикроскопии.

2.2.6. Определение весомости свойств и отдельных показателей качества экспертным методом.

2.2.7. Статистическая обработка результатов эксперимента.

3. ХАРАКТЕРИСТИКА ГОЛЬЕВОЙ СПИЛКОВОЙ ОБРЕЗИ ШКУР КРУПНОГО РОГАТОГО СКОТА КАК ИСХОДНОГО СЫРЬЯ ДЛЯ НАРАБОТКИ ЗОЛЕЙ КОЛЛАГЕНА

3.1. Оценка санитарно-гигиенической безопасности гольевой спилковой обрези шкур крупного рогатого скота по показателю микробиологической чистоты.

3.2. Химический состав гольевой спилковой обрези шкур крупного рогатого скота.

3.3. Характеристика теплофизических свойств гольевой спилковой обрези шкур крупного рогатого скота как исходного сырья для получения золей коллагена.

4. ВЛИЯНИЕ ПЕРОКСИДНО-ЩЕЛОЧНЫХ ВОЗДЕЙСТВИЙ НА СВОЙСТВА ГОЛЬЕВОЙ СПИЛКОВОЙ ОБРЕЗИ ШКУР КРУПНОГО РОГАТОГО СКОТА В ПРОЦЕССЕ ПОЛУЧЕНИЯ ЗОЛЕЙ КОЛЛАГЕНА

4.1. Разработка новых технологических подходов к получению высокоочищенных золей коллагена.

4.2. Сравнительная оценка влияния пероксидно-щелочных и щелочно-солевых композиций на показатели структурной стабильности гольевой спилковой обрези шкур крупного рогатого скота.

5. ОЦЕНКА КАЧЕСТВА КОЛЛАЗОЛЯ

5.1. Оценка санитарно-гигиенической безопасности коллазоля по показателю микробиологической чистоты.

5.2. Оценка химической чистоты полученного золя коллагена.

5.3. Дисперсность и агрегативная стабильность частиц коллазоля, полученного пероксидно-щелочным методом.

5.4. Оценка качества коллагенсодержащих отходов и получаемых из них золей коллагена.

ВЫВОДЫ.

Актуальность проблемы. Промышленная переработка сырья животного происхождения в кожевенно-обувном производстве, даже при использовании современных малоотходных технологий, неизбежно связана с образованием производственных белоксодержащих отходов, в том числе и недубленых.

Ранее такие отходы чаще всего перерабатывали в гидролизаты и использовали для производства желатина, кормовых добавок, клеев, биоминеральных удобрений, строительных материалов.

В последние годы благодаря всесторонним исследованиям, направленным на изучение такой многокомпонентной и многофункциональной системы как соединительная ткань, была предложена концепция более полной и рациональной переработки коллагенсодержащих отходов.

Над решением данной проблемы активно работали такие известные ученые как И.С. Шестакова, Е.В.Минкин, О.О. Баблоян, С.А. Каспарьянц, Л.П. Истранов, И.М. Гордиенко, А.И. Сапожникова, В.И. Хачиянц, M.Chvapil, G. Reich, P.P.Fietzek, K.Kuhn, W.Friess и др.

Прогресс в данном направлении стал возможен благодаря разработке научно-обоснованных методов выделения нативного коллагена из соединительной ткани, позволяющих сохранить молекулярную структуру и биологическую активность этого белка при максимальном уровне его очистки от сопутствующих биополимеров. Все это значительно расширило возможности применения коллагенсодержащих отходов. Так, например, гольевую спилко-вую обрезь шкур крупного рогатого скота, как один из основных видов белоксодержащих отходов, перерабатывающие предприятия в настоящее время стали активно использовать в качестве сырья для получения растворимых форм коллагена, применяемых в ветеринарии, медицине, косметике и пищевой промышленности, что позволило создать ряд принципиально новых препаратов и биоматериалов.

Из вышесказанного следует, что коллагенсодержащие отходы стали представлять ценность как сырье для перерабатывающих предприятий, т.е. приобрели потребительную стоимость и статус промышленного товара. То же можно сказать и о растворимых формах коллагена, получаемых из указанных отходов.

Такого рода товары, несмотря на пока еще высокую стоимость, пользуются большим спросом, хотя ассортимент их невелик, а к качеству предъявляются достаточно жесткие требования.

В виду того, что коллагенсодержащие отходы и получаемый из них коллаген обладают определенными свойствами, обуславливающими их ценность, как для производителей, так и для потребителей данной товарной продукции, исследование этих свойств и их изменений на этапах заготовки, технологической переработки и последующего использования является весьма актуальным.

Цель и задачи исследования.

Цель работы - предложить критерии оценки качества недубленых бе-локсодержащих отходов кожевенного производства и получаемых из них золей коллагена на основе комплексного изучения их свойств.

При этом необходимо было решить следующие задачи:

- на примере гольевой спилковой обрези (ГСО) шкур крупного рогатого скота определить значения показателей, характеризующих химический состав и архитектонику белоксодержащих отходов с точки зрения целесообразности использования их как исходного сырья для получения золей коллагена;

- изучить влияние различных способов консервирования и режимов хранения на показатели теплофизических свойств ГСО;

- проанализировать влияние пероксидно-щелочных воздействий на показатели химического состава и структурной стабильности ГСО;

- предложить и обосновать новые технические решения, позволяющие эффективно перерабатывать недубленые коллагенсодержащие отходы в золь коллагена, сохраняющий свойства нативного коллагена;

-дать оценку качества исходного сырья и полученного коллагенового золя по комплексу физико-химических и биологических показателей;

-предложить номенклатуру показателей качества и экспериментально установить значения показателей качества, характеризующие свойства кол-лагенсодержащих отходов и получаемых из них золей коллагена.

Научная новизна:

- на основе комплексного изучения химического состава и его изменений под влиянием различных технологических факторов обоснована целесообразность использования коллагенсодержащих отходов как сырья для получения золей коллагена, обладающих потребительной ценностью для предприятий фармацевтического и биотехнологического профиля;

- дана оценка теплофизических свойств коллагенсодержащих отходов, отвечающих за структурную стабильность коллагена на тканевом уровне;

- установлено влияние различных способов консервирования и режимов хранения на свойства коллагенсодержащих отходов;

- изучено влияние пероксидно-щелочной и щелочно-солевой композиций на структурную стабильность коллагенсодержащих отходов;

- разработан и запатентован пероксидно-щелочной способ выделения коллагена из отходов животного сырья, концентрации реагентов и режимы которого позволяют получать золь коллагена, по качеству не уступающий продукту, получаемому стандартным щелочно-солевым методом;

- разработана номенклатура показателей качества и установлены их значения, как для коллагенсодержащих отходов, так и для получаемых из них золей коллагена.

Практическая значимость работы. Проведенные исследования и полученные результаты позволили:

- расширить ассортимент источников сырья, используемых для наработки растворимых форм коллагена фармацевтического, ветеринарного и косметического назначения за счет использования ГСО, занимающей значительный удельный вес в общем объеме недубленых отходов кожевенного производства;

-обосновать целесообразность замены традиционного щелочно-солевого способа получения растворимых форм коллагена пероксидно-щелочным способом, позволяющим уменьшить концентрации используемых реагентов, не снижая качества конечного продукта;

-разработать номенклатуру показателей качества коллагенсодержащих отходов и получаемых на их основе золей коллагена;

-разработать проект ТУ на золь коллагена, полученный пероксидно-щелочным методом.

Апробация работы. Основные положения и результаты диссертации представлены и обсуждены на Межвузовской научно-технической конференции РосЗИТЛП «Современные проблемы текстильной и легкой промышленности», 1998 г.; XI, XII, XIII, XVI и XVIII Международных Плехановских чтениях 1998, 1999, 2000, 2003, 2005 г.г.; Международной конференции «Высокоэффективные технологии переработки отходов кожевенного производства», 2001г., Международной научно-практической и научно-методической конференции, посвященной 85-летию МГАВМиБ и 60-летию факультета ТЭС, 2004 г.; Научно-практической конференции «Актуальные вопросы товароведения, технологии и оценки качества сырья и продуктов животного происхождения», посвященной 100-летию профессора Б.А.Кузнецова, 2006 г.

Публикации. По результатам исследований опубликованы 14 научных статей и получен 1 патент на изобретение.

Структура и объем работы. Работа изложена на 110 страницах машинописного текста, включает 17 таблиц, 16 рисунков, состоит из введения, обзора литературы, 4 глав экспериментальной части, выводов, списка литературы, содержащего 170 источников и приложений.

выводы

Проведенные исследования и полученные результаты позволяют сформулировать следующие выводы:

1. На основании изучения показателей химического состава гольевой спилковой обрези шкур крупного рогатого скота обоснована целесообразность использования данного вида недубленых отходов кожевенного производства в качестве исходного сырья для получения золей коллагена.

2. Охарактеризованы исходные теплофизические параметры структурной стабильности ГСО (температура начала гидротермического сокращения Тнгс, температура сваривания Тсв, температура текучести Тт, энергия фазового перехода). Показано, что обеззоливание приводит к снижению значений основных показателей, характеризующих структурную стабильность гольевой спилковой обрези.

3. Исследовано влияние разных способов консервирования, сроков и режимов хранения на структурную стабильность ГСО. Показано, что консервирование золеной и обеззоленной ГСО хлоридом натрия не оказывает существенного влияния на ее теплофизические параметры, тогда как крио-консервирование приводит к деструкции соединительной ткани. Наибольшие изменения параметров структурной стабильности ГСО выявлены через 3 месяца, а наименьшие - через 1 неделю после замораживания независимо от температурного режима (-10° С и -30° С).

4. Проведена сравнительная оценка влияния щелочно-солевой и перок-сидно-щелочной обработок на показатели структурной стабильности ГСО. Показана целесообразность замены сульфата натрия, сдерживающего щелочное набухание, пероксидом водорода, вызывающим более активное напряжение и разрыв связей в гольевой спилковой обрези, что обеспечивает лучшую степень очистки фибриллярного коллагена от сопутствующих биополимеров, и подготавливает его к растворению слабыми органическими кислотами.

На основании проведенных исследований разработан и запатентован новый способ получения золя коллагена (патент № 2129805).

5. Установлено, что значения основных показателей качества коллаге-нового золя, полученного пероксидно-щелочным методом, в частности, содержание коллагена, жировых и минеральных веществ, не ниже, а процент выхода белка и степень очистки его от сопутствующих компонентов выше, чем у полученного стандартным щелочно-солевым методом.

6. Показано, что в процессе хранения гидрозоль коллагена, полученный пероксидно-щелочным способом, сохраняет постоянные значения показателей агрегативной устойчивости (количество и размер частиц коллоидной фазы) в течение 1 года (срок наблюдения).

7. Предложена номенклатура и рассчитаны коэффициенты весомости основных потребительских свойств коллагенсодержащих отходов и получаемых из них золей коллагена.

1. A.C. 1622990 СССР. МКИ4 А 63 К 37/00, С 14С 1/08. Способ получения коллагенового материала // Каспарьянц С.А., Хачиянц В.И., Сапожнико-ва А.И. и др. № 4400803/13. 3аявл.30.03.88. Зарегистр. 22.09.90. Для служебн. польз.

2. Алексеев, Н.С. Теоретические основы товароведения непродовольственных товаров: Учеб. для спуд, вузов / Н.С. Алексеев, Ш.К. Ганцов, Г.И. Ку-тянин. -М.: Экономика, 1988.-295 с.

3. Андреев, С.М. Коллаген: структура и функции. Часть 1 / С.М. Андреев // Косметика и медицина. 2001. - № 3 (22). - С. 41-46.

4. Андреев, С.М. Коллаген: структура и функции. Часть 2 / С.М. Андреев // Косметика и медицина. 2001. - № 4 (23). - С. 14-23.

5. Андреев, С.М. Коллаген: структура и функции. Часть 3 / С.М. Андреев // Косметика и медицина. 2001. - № 5 (24). - С. 34-42.

6. Андрианова, Г.П. Химия и физика высокомолекулярных соединений в производстве искусственной кожи и меха / Г.П. Андрианова, Д.А. Куци-ди, И.С. Шестакова М.: Легпромиздат, 1987. - 464 с.

7. Артемов, A.B. Использование отходов кожевенного производства для шлихтования шерстяной и хлопчатобумажной пряжи / Артемов A.B., Сидорова Т.П., Зинченко Т.В. // Текстильная промышленность. -1996. -№ 3. С. 20-23.

8. Баблоян, О.О. Модификация коллагена, создание и освоение новых технологических процессов его переработки: Автореферат дис. д-ра техн. наук / 0.0. Баблоян. М. - 1984.-50 с.

9. Бекулиева, Б.М. Молекулярно-диспергированный коллаген основа защитных покрытий / Бекулиева Б.М., Алымбеков К.А. // Известия АН Кирг. ССР. Хим - техн. и биол. науки. - 1990. - № 3. - С. 46-47.

10. Белевцова Д.В. Снижение экологической напряженности производства коллагеновых растворов и улучшение их качества / Белевцова Д.В. // Тез. докладов на XI Международных Плехановских чтениях. М.: РЭА им. Г.В. Плеханова, 1998. - С. 227.

11. Белевцова Д.В. Способ получения коллазоля / Белевцова Д.В. // Тез. докладов на XVI Международных Плехановских чтениях. М.: РЭА им. Г.В. Плеханова, 2003. - С. 285.

12. Белевцова, Д.В. Формирование энергетических характеристик коллаген-содержащего сырья при помощи низких температур / Белевцова Д.В., Герасименко Н.И. // Тез. докладов на XI Международных Плехановских чтениях. М.: РЭА им. Г.В. Плеханова, 1998. - С. 228.

13. Белозёрова, О.В. Перспективы использования коллагена для изготовления одежды / Белозёрова О.В., Умарбаева Д.Э., Зарецкая Г.П. //

14. Швейная промышленность. 1994. - № 4. - С. 40.

15. Беляева, Т.А. Применение коллагенсодержащих препаратов при хирургическом лечении пародонтальных заболеваний / Беляева Т.А. // Профилактика и лечение основных и стоматологических заболеваний. -1984.-№10.-С. 113-115.

16. Бирштейн, Т.М. Конформация макромолекул / Бирштейн Т.М., Птицын О.Б.; Под ред. М.В. Волькенштейна. М.: Наука, 1964. - 348 с.

17. Бойченко, С.Ю. Опыт использования побочных продуктов и отходов кожевенного производства в Львовском производственном кожевенном объединении «Рассвет» / Бойченко С.Ю. и др. // Кожевенно-обувная промышленность. 1986. - № 2. - С. 3-8.

18. Боресков, В.Г. Перспективные технологии производства мясных изделий с использованием коллагенсодержащего сырья / Боресков В.Г., Калюзин Г.П., Ушакова И.А. // Мясная индустрия. 1997. - №8. - С.9-10.

19. Быховский, Е.Б. Рационально использовать сырье, максимально сокращать отходы / Быховский Е.Б. // Кожевенно-обувная промышленность. -1987. №7,-С. 3.

20. Головтеева, A.A. Лабораторный практикум по химии и технологии кожи и меха / A.A. Головтеева, A.C. Куциди, Л.Б. Санкин М.: Легкая и пищевая промышленность, 1982. - 312 с.

21. Гордиенко И.М. Свойства и использование модифицированных препаратов, полученных из коллагенсодержащих отходов кожевенного производства: Дис. . канд. техн. наук: 05.19.08 / И.М. Гордиенко; МВА.1. М., 1989.- 146 с.

22. ГОСТ 10444.15-94. Продукты пищевые. Методы определения количества мезофильных аэробных и факультативно-анаэробных микроорганизмов. Введен 01.01.1996. М.: Изд-во стандартов, 1994. 11с.

23. ГОСТ 177-88. Определение содержания Н202 (пероксида водорода). -М.: Изд-во стандартов, 1988. 10 с.

24. ГОСТ 4288-76. Отбор проб. М.: Изд-во стандартов, 1976. - 12 с.

25. ГОСТ 7269-79. Подготовка проб к анализу. М.: Изд-во стандартов, 1979.-5 с.

26. Государственная фармакопея СССР /11-е изд.- Вып. 1. Общие методы анализа//М.: Медицина. 1987. - 333 с.

27. Государственная фармакопея СССР / 11-е изд.- Вып. 2. Общие методы анализа. Лекарственное растительное сырье // М.: Медицина. 1990. -397 с.

28. Гурьянова, Т.И. Возможность замены казеина растворенным коллагеном в покрывном крашении кож / Гурьянова Т.И., Черных Е.В. // Коже-венно-обувная промышленность. 1999. - № 4. - С. 34-35.

29. Дерягин, Б.В. Устойчивость коллоидных систем (теоретический аспект) / Б.В. Дерягин // Успехи химии. 1979. Вып. 4. - С.675.

30. Джафаров, А.Ф. Производство желатина / А.Ф. Джафаров. М.: Агро-промиздат, 1990. - 286 с.

31. Есипова Н.Г. Условия существования и факторы стабилизации структур коллагенового типа: Автореф. дис. . канд. физ.-мат. наук / Н.Г. Есипова; Институт биофизики. Пущино, 1974. -26 с.

32. Журавский, В.А. Малоотходная технология кожевенного производства /Журавский В.А. М.: Легкомбытиздат, 1993. - 133 с.

33. Замараева, Т.В. Поперечные ковалентные связи, стабилизирующие кол-лагеновые структуры в норме и патологии / Замараева Т.В., Лебедев Д.А. // Вопросы медицинской химии. 1985. - № 1. - С. 10-23.

34. Иванова, JI.A. Коллаген в технологии лекарственных форм / JI.A. Иванова, И.А. Сыченников, Т.С. Кондратьева. М.: Медицина, 1984. - 112 с.

35. Иванова, Л.А. Получение глазных лекарственных пленок противовоспалительного действия на основе коллагена / Иванова JI.A., Орлова Т.В. // науч. труды / ВНИИ фармации. М., 1990. - Т. 28. - С. 136-140.

36. Карпухина, J1.B. Переработка отходов кожевенно-обувного производства: Справочник / Карпухина J1.B., Пономарева A.B., Чайковский Р.И. -М.: Техника, 1983. 85 с.

37. Каспарьянц, С.А. Жидкостная субстанция коллагена и перспективы ее использования / Каспарьянц С.А., Сапожникова А.И., Месропова Н.В. // I Всесоюзная конференция "Жидкофазные материалы". Иваново, 1990. -С. 160.

38. Каспарьянц, С.А. Закономерности влияния ассоциативных и комплексо-образующих свойств коллагена на его состояние и эффективное использование: Автореферат дис. . д-ра техн. наук / С.А. Каспарьянц. М., 1989. - 44 с.

39. Каспарьянц, С.А. Исследование условий получения и свойств волокнистых структур из продуктов растворения коллагенсодержащих отходов и неполноценного сырья кожевенного производства: Дис. . канд. техн. наук / С.А. Каспарьянц; М., 1975. - 191с.

40. Каспарьянц, С.А. Получение растворов коллагена I типа: Методические указания / С.А. Каспарьянц, А.И. Сапожникова, И.М. Гордиенко, Н.В. Месропова. М.: MB А, 1984. - 6 с.

41. Каспарьянц, С.А. Проблемы эффективной переработки и использования коллагенсодержащих материалов / Каспарьянц С.А. // Товароведение и технология сырья и продуктов животного происхождения: Межвед. сб. научн. трудов / MB А. М., 1997. - С. 4-6.

42. Кендрью, Дж. Структурные белки I // В кн.: Белки. T.III, ч. II "Биохимия белковых веществ" / Дж. Кендрью; Под ред. Г. Нейрата и К. Бейли. М.: Ин. лит-ра, 1959. - С. 339-453.

43. Коллагенопластика в медицине / Под ред. В.В. Козакова и И.А. Сыче-никова М.: Медицина, 1978. - 256 с.

44. Кочетков, Б. С. Новое в переработке отходов кожевенного производства / Б.С. Кочетков // Кожевенно-обувная промышленность. 1992. - № 4. - С. 25.

45. Кошелёва, О.Э. Ускоренный способ изготовления белковых оболочек / Кошелёва О.Э., Грыженкова Н.С., Черных Е.В. // Кожевенно-обувная промышленность. 1997. - № 2. - С. 32.

46. Лоу, Б. Строение и конфигурация аминокислот, пептидов и белков // В кн.: Белки. Т.Н. "Физико-химия белковых веществ" / Б. Лоу; Под ред. Г. Нейрата и К. Бейли. М.: Ин. лит-ра, 1956. - С. 5-180.

47. Лукьяновский, В.А. Коллагеновые средства для лечения ран у животных / Лукьяновский В.А., Каспарьянц С.А., Филлипов Ю.И. // Ветеринария. -1979.-№ 10. С. 83-84.

48. Лычников, Д.С. Исследование энергетических особенностей структуры коллагена методом термодеформации / Лычников Д.С., Мглинец А.И., Герасименко Н.И. и др. // Хранение и переработка сельхозсырья. 1995. - №5. - С. 22-24.

49. Лычников, Д.С. Методические указания к выполнению практикума «Термодеформационные методы определения характеристик биополимерных материалов» / Д.С. Лычников, A.B. Чернетский. М.: МИНХ им. Г. В. Плеханова, 1988. - 34 с.

50. Лычников, Д.С. Некоторые энергетические аспекты устойчивости водных солей металлов: Методические указания к изучению спецкурса "Физические методы определения качества товаров". Ч. 1 / Д.С. Лычников.- М.: МИНХ им. Г.В. Плеханова, 1986. 36 с.

51. Лычников, Д.С. Некоторые энергетические аспекты устойчивости водных солей металлов: Методические указания к изучению спецкурса "Физические методы определения качества товаров". Ч. 2 / Д.С. Лычников.- М.: МИНХ им. Г.В. Плеханова, 1986. 36 с.

52. Лычников, Д.С. Оценка термодинамических параметров сырья, полуфабриката и готовых кож из овчины методом термодеформации / Лычников Д.С., Белевцова Д.В., Фукина О.В. и др. // Konferencja "Premysl lekki chrom w skorze". - Radom, 2003.

53. Лычников, Д.С. Термомеханический метод оценки степени биодеструкции мехового полуфабриката / Лычников Д.С., Пехташева Е.Л., Ковров Г.В., Правоторова Л.Ю. // Хранение и переработка сельхозсырья. 1997. -№ 12.-С. 14-17.

54. Лычников, Д.С. Унифицированный термодеформационный метод оценки качества кож для верха обуви / Лычников Д.С., Макаров-Землянский Я.Я., Гошокова Б.Б. // Вестник С.-Петербургского Гос. университета технологии и дизайна. 1997. - № 1. - С. 127-134.

55. Мазуров, В.И. Биохимия коллагеновых белков / В.И. Мазуров М.: Медицина, 1974.-248 с.

56. Макаров-Землянский, Я.Я. Термодинамический метод оценки спектров связей в коже / Макаров-Землянский Я.Я., Лычников Д.С., Фукина О.В. и др. // Хранение и переработка сельхозсырья. 2000. - № 6. - С. 69-73.

57. Мамедова, М. Применение коллагенсодержащих препаратов в стоматологии / Мамедова М. и др. // Тез. докладов на 2-м съезде стоматологов Узбекистана. Ташкент, 1986. - С. 49-52.

58. Минкин, Е.В. Влияние предварительной обработки коллагена на его растворение. Дис. канд. техн. наук /Минкин Е.В. -М., 1964. 156 с.

59. Михайлов, А.Н. Коллаген кожного покрова и основы его переработки / А.Н. Михайлов. М.: Легкая индустрия, 1971. - 528 с.

60. Михайлов, А.Н. Химия и физика коллагена кожного покрова / А.Н. Михайлов. М.: Легкая индустрия, 1980. - 232 с.

61. Никитин, В.Н. Возрастная и эволюционная биохимия коллагеновых структур / В.Н. Никитин, Е.Э. Перский, Л.А. Утевская. Киев: Наукова думка, 1977. - 279 с.

62. Николаева, М.А. Товароведение потребительских товаров. Теоретические основы: Учебник для вузов / М.А. Николаева. М.: Норма, 1997. -283 с.

63. Павлов, С.А. Химия и физика высокомолекулярных соединений в производстве искусственной кожи, кожи и меха / С.А. Павлов, И.С. Шестако-ва, A.A. Касьянова. М.: Легкая индустрия, 1976. - 527 с. 76

64. Павлова, В.Н. Хрящ / В.Н. Павлова, Т.Н. Копьева, Л.И. Слуцкий, Г.Г. Павлов. М.: Медицина, 1988. - 320 с.

65. Павлова, М.С. Экологический аспект химической технологии кожи / М.С. Павлова. -М.: МГАЛП, 1997. 191 с.

66. Пат. 1709613 Россия. МКИ6 А 61К 38/17. Способ получения коллагена /

67. Левина О.И., Чернышева Л.З., Истранов Л.П.- № 4801871/14. Заявл. 12.04.90. Опубл. 10.-1.95.

68. Пат. 2007451 Россия. МКИ5 С 12 N 5/00. Способ получения микроносителей для культивирования клеток // Сапожникова А.И., Акопян В.Б., Каспарьянц С.А. и др. №5016591/13. Заявл. 28.12.91. Опубл. 15.02.94. Бюл. №3.

69. Пат. 2031597 Россия. МКИ6 А 231 1/10, С 09Н 1/00, С 14С 1/08. Способ получения коллагенового золя // Каспарьянц С.А., Сапожникова А.И., Месропова Н.В., Гордиенко И.М. и др. -№ 5022810/13. Заявл. 12.02.92. Опубл. 27.03.95. Бюл.№9.

70. Пат. 2129805 Россия. МКИ6 Способ получения коллазоля / Каспарьянц С.А., Сапожникова А.И., Белевцова Д.В. №97121210/13. Заявл. 30. 12.97. Опубл. 10.05.99. Бюл.№13.

71. Патон, А. Энергетика и кинетика биохимических процессов / А. Пат-тон: Пер. с англ. канд. биол. наук З.Ф. Богаутдинова. М.: Мир, 1968. - 159 с.

72. Переработка отходов кожевенной промышленности / Под ред. А.Н.Михайлова. М.: Легкая индустрия, 1976. - 208 с.

73. Плетнёв, М.Ю. Косметико-гигиенические моющие средства / М.Ю. Плетнёв. М.: Химия, 1990. - 272 с.

74. Попов, Е.М. Проблема белка. В 3 т. Т.1. Химическое строение белка / Попов Е.М., Решетов П.Д., Липкина В.М. и др. М.: Наука, 1995. - 496 с.

75. Попов, Е.М. Проблема белка. В 3 т. Т.2. Пространственное строение белка / Попов Е.М., Демин В.В., Шибанова Е.Д. М.: Наука, 1996. - 480 с.

76. Попов, Е.М. Проблема белка. В 3 т. Т.З. Структурная организация белка / Попов Е.М., Демин В.В. М.: Наука, 1997. - 604с.

77. Практикум по коллоидной химии / Под ред. И.С. Лаврова. М.: Высшая школа, 1983.-215 с.

78. Пустыльник, Я. Как можно использовать отходы кожевенного производства / Пустыльник Я. // В мире оборудования. 2002. - № 2 (19). С. 26.

79. Райх Г. Коллаген / Г. Райх. М.: Лёгкая индустрия, 1969. - 327 с.

80. Сапожникова, А.И. Биотехнологические возможности использования коллагена / Сапожникова А.И. // Тез. докладов на IV Российском национальном конгрессе "Человек и лекарство". М.: РЦ "Фармединфо", 1997. - С. 289-290.

81. Сапожникова А.И. Профилактический антиникотиновый препарат на основе коллагена / Сапожникова А.И. // Тез. докладов на III Российском национальном конгрессе "Человек и лекарство". М.: РЦ "Фармединфо", 1996.- С. 284.

82. Сапожникова, А.И. Разработка и оценка качества продукции на основе фибриллярных белков из отходов сырья животного происхождения: Автореферат дис. . д-ра техн. наук: 05.19.08 / А.И. Сапожникова; МГАВМиБ.-М., 1999.-50 с.

83. Сапожникова, А.И. Энергетические параметры архитектоники коллаген-,эластин- и кератинсодержащих тканей / Сапожникова А.И., Герасименко Н.И., Ковров Г.В., Белевцова Д.В., Лычников Д.С. // Хранение и переработка сельхозсырья. 1998. - №8. - С. 59-64.

84. Серов, В.В. Соединительная ткань / В.В. Серов, A.B. Шехтер. М.: Медицина, 1981. - 312 с.

85. Сидорова, Н.Б. Разработка новых типов текстильно-вспомогательных веществ для процессов шлихтования текстильных материалов: Автореферат дис. канд. техн. наук / Н.Б. Сидорова. М., 1997. - 16 с.

86. Ш.Слуцкий, Л.И. Молекулярная гетерогенность коллагена / Слуцкий Л.И., Симхович Б.З. // Успехи современной биологии. -1980. С. 58-73. 106

87. Стешов, Г.И. Влияние щелочно-солевых обработок на изменение структуры коллагена и его растворимость: Автореф. дис. . канд. техн. наук / Г.И. Стешов. М., 1965. - 21 с.

88. Тюганова, М.А. Материалы с пониженной воспламеняемостью на основе отходов кожевенного производства / Тюганова М.А., Зубкова Н., Белоусова Т.А., Константинова Н.И. // Текстильная химия. 1993. - № 2.-С. 118-122.

89. Уруджев, P.C. Термическая усадка коллагена / P.C. Уруджев. М.: Лёгкая индустрия, 1976. - 183 с.

90. Утилизация кожевенных отходов и эффективность их использования в народном хозяйстве // Кожевенная промышленность. Обзорная информация, вып. 2 / ЦНИИТЭИлегпром. М., 1991.

91. Уэндландт, У. Термические методы анализа / У. Уэндландт. М.: Мир, 1978.-526 с.

92. Федюкин, B.K. Основы квалиметрии. Управление качеством продукции: Учебное пособие / В.К. Федюкин. М.: Информационно-издательский дом «Филинъ», 2004. - 296 с.

93. Френкель, С.Я. Структурная механика ориентированных полимерных систем. Проблемы физико-химической механики волокнистых и пористых дисперсных систем / Френкель С.Я., Гинзбург Б.М. Рига: Зинатне.- 1967.-С. 45-80.

94. И9.Фридрихсберг, Д.А. Курс коллоидной химии: Учеб.для вузов / Д.А. Фридрихсберг 2-е изд., перераб. и доп. - Д.: Химия, 1984. - 368 с.

95. Фролов Ю.Г. Курс коллоидной химии. Поверхностные явления и дисперсные системы / Ю.Г. Фролов. М.: Химия, 1989. - 464 с.

96. Хилькин, A.M. Коллаген и его применение в медицине / A.M. Хиль-кин, А.Б. Шехтер, Л.П. Истранов, В.Л. Леменев. М.: Медицина, 1976.- 228 с.

97. Хилькин, A.M. Коллаген и его применение в медицине / A.M. Хилькин. -М., 1976.-256 с.

98. Химия и технология кожи и меха / Под ред. Страхова И.П. М.: Лег-промбытиздат, 1985. - 496 с.

99. Шамарина, Ю.С. Отделка меха коллагенсодержащими композициями: Дис. канд. техн. наук/Ю.С. Шамарина. М., 1998. - 145 с.

100. Шинода, К. Коллоидные поверхностно-активные вещества / К. Шинода, Т. Нака-гава, Б. Тамамуси, Т. Исемура. М.: Мир, 1966. - 319 с.

101. Шрагин, И.С. Переработка отходов кожевенного производства технологические и экономические аспекты проблемы / Шрагин И.С., Авидон A.M. // Кожевенно-обувная промышленность. - 1993. - №8. - С. 24-26.

102. Штельцель, Т. Производство раствора дезамидоколлагена из свиных шкур / Штельцель Т., Файгель Т., Деринг Э. // Кожевенно-обувная промышленность. 1991. - № 1. - С. 32-34.

103. Шульга, В.И. Современные колбасные оболочки "Кутизин" / Шульга

104. В.И., Конев В.Д. //Мясная индустрия. 1998. - №4. - С. 41-42.

105. Chvapil M. Industrial users of collagen / In: Biochemistry of collagen // Ed. by Ramachandran G., Reddi A. New York - London, Plenum Press. - 1976. -P. 247-269.

106. Chvapil M. Role of proteins in cosmetics / Chvapil M., Eckmoyer Z. // Int. J. Cosmet. Sei. 1985. - №2. - P. 41-49.

107. Colt Monica, Asandei N., Natvani-Nagy Gabriela. Complexe moleculare ре baza colagen si poliszaharide destinate fmisaril pielii // Piei, blan, inlocuit-1997. № 2. - P.24-33.

108. Cotte J. Le collagene et ses possibilités technologiques / Cotte J., Dumas H. // J.pharm. belg. -1991. Vol. 46, № 3. - P. 201-210.

109. Crosby N.T. Preparation et propriétés des collagens solubilises / Crosby N.T., Higgs D.C., Reed R., Stainsby C. // Revue Technique des Yndustrics du euir, 1963, №3.- P. 54-66.

110. Die biochimie des kollagens und ihre beolentung als wichtige komponente der extrazellularen matrix // Leder. 1997. -Vol. 48, № 2. - S. 34.

111. Reich G. Die Nutzung von Kollagen, ausserhalb der Lederindustrie. Teil II. Spezialle Einsatsgebiete Kollagenhochveredlung / Reich G. // Leder, 1995 Vol. 46, №2. S. 18-24,26,27.

112. Dunn M.G. Preliminary development of collagen-PLA composite for ACL reconstruction / Dunn M.G., Bellincampi L.D., Tria A.J., Zawadsky J.P. // J.Appl.Polym. Science. 1997. - Vol. 63, № 11. - P. 1423-1428.

113. Eberhardt E.S. Inductive effects on the energetic of prolil peptide bond isom-erization: Implications for collagen folding and stability / Eberhardt E.S., Panasic N., Raines P.T. // J. Amer. Chem. Soc. 1996. - Vol. 118, № 49. - P.12261-12266.

114. Feng Y. Characterization of triple helical structures of synthetic collagen analogs by reverse phase high-performance liquid chromatography / Feng Y., Taulane J.P., Goodman V. // Macromolecules. 1997. - Vol. 20, № 12. - P. 2947-2952.

115. Fietzek P.P., Kuhn K. The primary structure of collagen / In: Int. rev. of connect. tissue res. / Ed. by Hall D.A., Jacksoon D.S. // Academic Press.-New York, London. -1976. Vol. 7. - P. 1-60.

116. Fraser R.D.B., MacRae T.P., Suzuki E. The molecular and fibrilar structure of collagen / In: Biochemistry of collagen // Ed. by Ramachandran G., Reddi A. -New York London, Plenum Press. - 1976. - P. 179-206.

117. Friess W. Collagen biomaterial for drug delivery / Friess W. // Eur J Pharm Biofharm. - 1998. - Vol. 45(2). - P. 113-136.

118. Gay S. What is collagen, what is not? / Gay S., Miller E.J. // Ultrastruct. Pathol. 1983. - Vol. 4, № 5. - P. 703-707.

119. Global utilization of collagen // World Leather. 1997. - T. 10. - №5. - P. 67.

120. Guisti P. Bioartifical polymeric materials / Guisti P., Barvani N., Lazzeri L., Lelli L. //J. Macromol. Sci. A. 1994. - Vol. 31, suppl. 6-7. - P. 839-847.

121. Hickman D. Isinglass/collagen: denaturation and functionality / Hickman D., Sims T.J., Miles C.A., Baily A.J., de Mari M., Koopmans M. // J. Biotech. -2000.-№79 (3).-P. 245-247.

122. Holmgren S.K. Code for collagens stability deciphered / Holmgren S.K., Taylor K.M., Bretscher L.E., Raines P.T. // Nature. 1998. - P.666-667.

123. Jeyanthi R. Controlled release of anticancer drugs from collagenpoly (HEMA) hydrogel matrices / Jeyanthi R., Rao K., Panduranda S. // J.Cjntr / Release. -1990. Vol.13, №1.-P. 91-98.

124. Kollagen als hydroplastishes polyampholytmaterial // Leder. 1997. - Vol. 48,№2.-P. 34.

125. Lee C.H. Biomedical applications of collagen / Lee C.H., Singla A., Lee Y. IntJPharm,2001.- 221 (1-2).-P. 1-22.

126. Light N.D., Bailey AJ. Covalent crosslink in collagen / In: Fibrous proteins: scientific, industrial and medical aspects // Ed. by Parry D.A.D., Creamer L.K. New York-London. Academic Press. - 1979. - Vol. 1. - P. 151-177.

127. Marggrander K. Collagenous proteins as exipients for the improvement of the technological and sensory properties of meat productsand ready meals / Marggrander K. // Fleishwirtshaft. 1996. - Vol. 76, № 7. - P. 746-753.

128. Miller A. Molecular parking of collagen fibrils / In: Biochemistry of collagen // Ed. by Ramachandran G., Reddi A. New-York - London, Plenum Press. -1976.-P. 85-136.

129. Miller E.D. Biochemical characteristics and biological significans of the genetically distinct collagens / Miller E.D. // Mol. Cell. Biochem. 1976. - Vol. 13, №3.-P. 165-192.

130. Parry D.A.D., Craig A.C., Barnes G.R.G. Fibrillar collagen in connective tissue / In: Fibrous proteins: scientific, industrial and medical aspects // Ed. by Parry D.A.D., Creamer L.K. New York-London. Academic Press. - 1979. -v. 1.-pp. 77-88.

131. Pharris B.B. Collagen as biomaterial / Pharris B.B. // J.Amer. Leath. Chem. Ass. 1980. - Vol. 75, № 11. - P. 474-485.

132. Pinnel Sh.R., Murad S. Collagen / In: Biochemistry and physiology of the skin. Part III. Dermal macromolecules and their metabolism / Ed. by Goldsmith L.A. // Oxford Univ. Press. 1983. - Vol. 1. - P. 385-410.

133. Ramachandran G., Ramakrishan C. Molecular structure of collagen / In: Biochemistry of collagen // Ed. by Ramachandran G., Reddi A. New York -London, Plenum Press. - 1976. - P. 45-84.

134. Rao K.P. Recent develores of collagen-based materials for medical applications and drug delivery systems / Rao K.P. // J. Biomater Sei Polim Ed. -1995.-№7(7).-P. 623-645.

135. Reich G. Structur und reaktivitat des kollagens / Reich G. // Wissenschaftliche Zeitschrift der techischen hochschule "Karl Schorlemmer". Zeune-Merseburg. - 1980. - Vol. 22, № 3. - P. 372-382.

136. Rich A. The molecular structure of collagen / Rich A., Crick F.H.// J. Mol. Biol. -1961. Vol. 2, № 2. - P. 483-488.

137. Scotchford C.A. Osteoblast responses to collagen RVA bioartifical polymers in vitro: the effect of cross-linking method and collagen content / Scotchford C.A., Cascone M.G., Downs S., GuistiP. // Biomaterials. - 1998. -Vol. 19,№1-3.-P. 1-11.

138. Shirai K. Uber die struktur von schweine haut kollagen / Shirai K., Wada K. // Das Leder. 1983. - Vol. 34, № 12. - P. 197-201.

139. Sielger M. New uses of itanned hide collagen / Sielger M. // J.A.L.C.A.-1980. -Vol. 75, №11.- P. 437-438.

140. Silverstein M.E. Experimental with clinical experiment with collagen fleece as a hemostatic agent / Silverstein M.E., Chvapil M. // J. Trauma 1981. № 21.-P. 388-393.

141. Sun Shan. Zhu Hesun A study of bioelectret collagen / Sun Shan, Kou Tonghin//J. Appl. Polym. Sei. 1997. - Vol. 64, № 2. - P. 267-271.