автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.04, диссертация на тему:РАЗРАБОТКА СПОСОБОВ И СОЗДАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ РАСТВОРЕНИЯ КОЛЛАГЕНА С ЦЕЛЬЮ ЕГО РАЦИОНАЛЬНОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ В ПРОМЫШЛЕННОСТИ

/ - 5&эо

ВСЕСОЮЗНЫЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ МЯСНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

На правах рукописи Для служебного пользования

ЭГКОоб

Голованова Прасковья Михайловна

УДК 547.962.9:637.5

РАЗРАБОТКА СПОСОБОВ И СОЗДАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ РАСТВОРЕНИЯ КОЛЛАГЕНА С ЦЕЛЬЮ ЕГО РАЦИОНАЛЬНОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ В ПРОМЫШЛЕННОСТИ

Специальность 05.18.04 - Технология мясных, молочных и рыбных продуктов

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва - 1982

Работа вцполнена во Всесоюзнім научно-исследовательском институте мясной промышленности.

Научный руководитель - кандидат технических наук, старший

научный сотрудник ЕАЕЕОЯН 0.0.

Официальные оппоненты - заслуженный деятель науки и техники РСОСР, доктор технических наук, профессор МИХАЙЛОВ А.Н.

кандидат технических наук, старший научный сотрудник ШИШКИНА H.H.

Ведущее предприятие - ШО "С оюэклейжелатинпром"

Защита состоится "_"_1982 г. в_час.

на заседании специализированного совета К.102.СТ.01 Всесоюзного научно-исследова тельского института мясной цродош-ленности.

Адрес: X09029, г.Москва, ул. Талалихина, 26, Всесоюзный научно-исследовательский институт мясной цромшленности.

С диссертацией ыожво ознакомиться в библиотеке института.

Автореферат разослан "_"_ 1982 г.

Ученый секретарь специализированного соь.-. :■. . кандидат технических над-, старший научный сотрудник Е.Т. С' -.та

ОКАЯ ХАРАХ ТЕИ'С IIНА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Планом социального развития СССР на 1931-1235 годц в па перлод до 1Э50 года предусматривается ускоренно «аучло-технлчоского прогресса, парввод оконоыакп па интенсивная путь развитая, рациональное использование производствен л ого потенциала страны« всеморлая экономия всех слдов ресурсов.

В связи с этим важное значение приобретает рациональное использование коллагене оде рка:;е го енрья мяспой прегатлгнностл, ресурсыкото-рого составляют болае 80 тыс.т в год.

Основная продуктами переработки коллагевсодорхачего сырья в мяс-по2 промдалепности являются голо тин» клзй п белковая колбасная оболочка "Белхоэяя". На разных стадиях производства колбасных оболочек отбраковывается до 10$ коллагене олерглкях отходов. Одно из наиболее перспективна* направлений ах использования - перевод в растворимое состояняе о последующим получением искусственных материалов ва пре-дораятиях, вырабатывающих белковую ободочку, что позволит расширить ассортимент выпускаемое продукция и создать безотходное производство.

Решение этой проблема связано с разработкой промышленных способов растворения зрелого коллагена, обеспвчкаашхх получение растворов, максимально приближаются по своим свойствам я растворам нативного коллагена.

Работами И.С. Пестадовой и £.5. Шшсина показана возможность растворения коллагена в уксусной кислоте в результате его двухсуточное щелочао-солевой обработки раствором едкого натра в насыщенной растворе сульфата натрия. Однако описанине в литература условия обработки не позволяя? получать высококоицентрированвнв растворы

кулярная масса к вязкость таких растворов значительно выше соответствующих показателей'нативного растворимого коллагена-проколлагева.

ферментативный способ растворения обеспечивает получение более текучих растворов с молекулярной массой я вязкостью близкой прокол-лагеау, по целенаправлешщг работ по растворению коллагена этим способом в СССР не проводилось, а имеющиеся в литературе сведения носят в основном патентный характер. Поэтому разработка способов растворения зрелого коллагенв, позволяющих получать высскоконцент-рированяыа растворы, сохраняющие в основных чертах природную организацию макромолекул коллагена, является актуальной и представляет

пригодные для производства формуемых коллагзяовнх материалов. Моле-

но только научный, но а практическая интерес.

Цель и зплпча исследования. Цель донной работы - исследование»научное обоснование и разработка технологии производства растиоров коллагена вз коллагепсодержаиих отходов мясной проийглеішосїп іермснта-тивіша к код^лцаровэнпшл сел очно—соловим (с изменением параметров обработки) способам::. Предусматривается реіение следующих основній: задач;

- определить оптимальний peaf-ш растворения коллагепсодержахого сырья, основіш в параметры которого позволяет получать растворы коллагена, максимально близкие по молекулярной массе, вязкости, температуре денатурации а химическому составу к прсколлагену;

- изучить влияние способа к параметров обработки коллагенсодерта-сего сырья на $кзико-хемичсскі:<? , структурно-механические я 0 актер jo-логические свойства получаемых растворов коллагена;

- разработать метода снижения вязкости растворов коллагена, нсзво-лішїїяє повысить концентрацию белка с 1,5-2,ttí до 5,0-6,С&, что способствует повизенив пргпзводительности и стабильности ^-ормовапия искусственных коллагеповых материалов;

- разработать промышленную технологию и норката ен о-те х ниче сі: у» документация на растворы коллагена z определить их технико-экономиче-скуїз о^ї^ктішнооть при использовании в качестве добавки в $ориуемуя коллагенову» массу при производстве Селкозкнз и основы ксідсозацай пря создания защитных покрытий на мясопродуктах а формовании искусственной оболочки для СОСИССК.

if^yvpqg нониэиа. В результате проведенной работы получеки повно научные данные о закономерностях процесса перевода зрелого коллагена в ристюрЕіое состояние. Разрлботаа [^ермонтатгпныа в кодифашраваи целочио-солосой способы раствсрсшгя коллагена. Получены раствори коллагена существенно отличажпеся от такого аироко известного производного коллагена, как яелотвн. Изучено влияние режимов предварительной обработки на вязкость, химические состав я молекулярные параметры растворов коллагена. Процесс фериелтативпого растворения ошеея с по-ыольо сзстемы уравнений, дозголивших рассчитать концентрацию фервен-тз, температуру и длительность фериентативгюй обработки. Подучены сравнительные данные о комплексе $изихо-хшических и стружтурно-ме-ханзческих свойств растворов ашгивного проколлагена (ПК) и принудительно растворенного коллагена ферментативного (ОЕК) и яэлочно-сале-вегз (ПЇК) способов растворения*

Показана перспективность использованял растворов коллагена для глдоецх а медицздсхих целей, в частности, для белкового плешсообразу-&цего состава "Поккол", применяемого для создания эаддтпю: покритий непосредственно на мясопродуктах, и прядильного раствора для формования сосисочних оболочек, в качестве добавки П разВОЛОКНШШуВ «ассу при производстве болхозина, а также для получения волокон, заиоиятаис кетгут, и препаратов медицинского коллагена для диагностических целей.

Нопазна выполненной работы подтверждена авторскіаш сшдетольствскл СССР JW 511062, 536694, 613749 И 682033,

Практическая ценность, Определены оптимальные паразотри рзстворо-шія коллагснсодерхащего сырья ферментативным к ыоди^дгарованным са-лочно-солеоым способами* Но основания полученных донних разработана технология производства OFK п ПГН. Показана практическая возможность и эффективность использования отходов коллогонсодерхгздго сырья нг.с-но8 врошсленности для производства растворов коллагепа, применяемых в качестве добавки в формуемую массу ори получения колбаспоЗ оболочки, и основы белкового аланкообразухсего состава "Поккол" в ксисози-цеи, пригодной для формования сосисочной оболочки. Освоение производства растворов в цехе коллагена на Хухскоы заводо "ЕолкоэшГ позволят рациолатьно использовать к??ею;ееся сырье в создать баэотгоднуп технологи».

Апробация. Катарлалн двоевртацаоянofl рзботн докладывались на XXI {1975 г.) в НО.(1977 г.) Европейскдх конгрессах работников НИИ мяс-ноЗ промышленности, на научной конференции молодых специалистов ВЖЕИМПа (1977 г.), на сессия Ученого совета ШШПа (1979 г.), научной конференция факультете товароведения животного сырья ИВА им. К.И.Скрябина (I9ö0 г.), па заседании хиыико-биологзческой секции Ученого совета ЕШШМПа (1978, 1979, 1980 и 1962 гг.).

Публикации. По материалам диссертация опубликовано 8 статей я получено 4 ввтороких свидетельства.

Обум работы. Диссертация состой? аз введения,, соотояния вопроса, экспериментальной части, эахлючеппя в выводов, изложенных яа 148 страницах ы&шннопвеного текста. Работа содержит 23 таблица 21 рисунок к 22 приложения. Список использованной литературы вялочает 171 наименование работ отечественных в зарубежных авторов.

ССЩЕШШЗ РАБОТЫ

Во ттеш'пкя дано оЗосиосанде актуальности теми, определена цель раЗотн и лапрзвление исследований.

В рпэдскя "Состояние вопроса" правогоп пналятачсский обзор литературных данпше, посвя^сшшх строению кодлагена п действия па него ферментов, проблем о соре во до зрелого коллеге па в ростсорсиоо СОСТОЯПДО 2 путям использования принудительно растворенного коллагена. Дана сравнительная оценка способов растворепня коллагена л свойств принудительно растворенного коллагена« определони основные этапы ксслодовадай.

р. у р с ппр г^ п.Х'У?^ о? чзотк описаны матер да ли до постановке эдссерг-мзнта, объекты .и кетоди исследования. обобщены и обсугдбны результаты исследовали3, пряведелц данные производственных испытаний и виводц.

В пг-члоу-очяп приведено акты производственных проверок н вя одре нал, норыатдвио-тохначеская дохукептация на раствори коллагена и разрезе-иле КЗ СССР иа их д с пользование, расчоти зконогглческой эффективности оргаонелия растворов коллагена, авторские свидетельства.

1 Автор зажигает:

1 - разработанный на основании экспериментальных данных &ераентатив-пыД способ растворения зрелого коллагена;

- параметры получения растворов коллагена кодд£лцпрованнцм с;елочно-солевшл способом;

- экспериментальные дшишз влпяппл способа растворения коллагена на комплекс флзвко-хкшпеекдх и структурно-механических свойств получаемых _ астворов;

- целесообразность использования отходов коолагенссдерапдего сырья ияопой промдалонностк для производства растворов коллаген л, прлгодннг в качестве исходного бкошыккера при получении принципиально новых искусственных материалов пкдевого л медедапского назначения.

ПОСТАНОВКА ЭНСПЗИМЗПТА, ОБЪЕКТЫ II МЕТОДЫ 1ГСГЕХ.0ВА1ШЛ

Объектами исследования в данной работе'слухкля натлвныЛ кислото-рэстворимый коллаген (прсколлаген), полученный нами по методу Б.П. Ореховича, и принудительно растворенный коллаген, полученлий фериентатявяш н щелочио-солевныпо методу П.С.Сестаковоа в Е.В. Мннкяна я модифицирован] шм (с изменением параметров обработки) способами растворения. В качестве исходного сырья'для выработки растворов коллагена использовали коллагеясодерхаяие отходи мясной дро-

кь^леипосгл, образ уїстеся при переработке туп уйоДшдс яивотных - ахилловы сухожилля крупного рогатого скота (KFC), периферийные участки скур НГС (добазя, лясы), а также гольевой сиклок, не пригодней для производства белкозина.

Поскольку правильный выбор способа растворения коллаген содо ржші го сирья долхеп обеспечить сохранение в растворе основних порт топкой структури коглагепо, то при виборе техпологлчоских параметров предварительных ^ориентатявиой и щ>дотированной целочио-солевсй обработок изучали показатели потерь коллагена д некодлагеновых белков, вязкость, есг. показатель, позволяла проследить за процессси раезеплоняя перас-т вор en ого коллагена и переходе^ его a растворянсв состояние, бпохдия-ческяй состав и термостойкость получаемых растворов.

На всех операциях технологического процесса получения CFK проводили микробиологические исследования.

lía основании проведенных экспериментов и регрессионного анализа вибирали оптздагьные параметру растворения коллагена Íерькзатоишаым z модаілцаровшшкм цслочно-соловда способами.

Произвело те еплул проверку получения растворов коллагена осуществляли в похо коллагена Останкинского иясоперерабагивлх^ого комбината я разрабативали технологические инструкции их производства.

Для оценки изменений, пронсзодгпх в с труктуре•коллогена в результате ^врмптатишой и озлочно-солевой обработок, проводили срашштель-ішо исследования фг.зико-хиыических и структурло-иоханических своасгв СГК, пга-15/3, ШК-І0/2 л сроколлагена. .

Czeua проведения эксперимента представлена na puo. I.

"^Tftf^i, и'релодо&пягя. При изучении биохимического состава сырья и растворов коллагена содержание общего a шядного азота, охсипроли-на, тирозина, гликозешноглиивнов и влаги определяли по общепринятым методикам; гарезиновый показатель, характеризующий степень очистки коллагена от балластных белков, как отношение содержания схсипролина к содержанию тирозина. Прл исследовании ' свойств растворов коллагена иол окулярную ішссу и изоточку определяли вискозинетрическим методой, температуру денатурации - по кривей изменения вязкости в процессе нагревания растворов. Оценку изменения тонкой структуры коллагена в результате предварительных обработок осуществляли катодами ди££ереіщи-альпого тершиеского анализа, ІН-спектроскопии с электронной мякро-скснии. Структурно-механические своЗства изучали на ротационном вискозиметре "Реотесг-Ä".

Рис. I

Схема проведения эксперимента

ОЗрзбогду экспериментальных даяшх проводили с использование:! ро-гресспошюго аналдза но ОБ." "Иакрз-К". Адекватность ігодола оценивали по рсліічяло г.оодрата мпогсстсеннсго коэ^азслта коррелята: с проверкой его достоверности по F-крзтерлю (Ря-М.а значимость уравнения реірссскп со Р-кргтсряю (Ту ).

РЕЗУЛЬТАТЫ ЛССЛЕДОБЛШЙ

Исследование прсшэсса растворения коллагснсодериицего сирьп $ериолтатявнкм способом

Зрелый волокнистый коллаген а катионом состоянья относительно устойчив к дсйствкю болькінетва протеолнткческих ферментов, расцеплять его способны только коллагенази, разрушал при отом сслрзлцэовшжие пептлдіше цепи кол.": are новіле иоле кул. ШЗор фермента s предварительную ферментативную обработку осуществляла таким образом, чтобы:

- сохранить структуру грехцсЕОчечных сплралеК;

- разругать ковалоитлые межцощше связи.

На первой ставці раіоти проводила dozck $ериеніа, пригодного длл предварительно Л обрэЗоткя колл аге'кссдерл^щего сырья прз сора воде его в раствортаоо ссстоялсе. Іля обработки использовала отечественные {срыеитц: пепсин, протосубтгліш ГЗЇ-І, пектаваморкн ITGX, об'-гелнлазу л ассергилпзпсвн орд концентраты: 1,5-Ю, от; шзеец качлпгепа.

7становлено, что в результате ферцентативноа обработки сырья про-тосубталинсм, ссктаваморкнсм к сО-олллазоіі и последувдем растворения его і 0,5 її растворе уксусной кислоты iîowio получить растворы с конце нтрацаей белка не ешзє 0,6^. Тогда как ферментативная обработка пепсином я асперталпепсписм в зависшосія от концентрация фермента к длительности обработки позволяет получать CFK с концентратаЛ белка 0,75-2,02 н выходом 50-S3Î.

Определение вязаоста растворов показало, что вязкость ЯК, солу-чоняих под воздействием пепеана я аспсргплпепсдна, в 2,0-3,5 раза ішзю вязкости СЇК, полученных под воздействием протосубтелина, сак-таваморяна и Л-акклазы, что обусловлено неволиш растворением коллагена в результате частичного расаапленяя «ениолекулярных связей после обработка отеми фераентаии.

Таким образе», в результате поиска фермента для перевода коллз-генсодоряамго сырья в растворимое состояние установлено, что £ериец-тн группы субтшшзина и нейтральные протеази плесневых грабов не пригодны для отах целей. ЦазЗолее приемлемыми ферментами, обеслочивагда-

ми растворение коллагена, яиляптся асясргилсопсіш я сессии.

В связи о тс«» что дет прсшгзлоилого выпуска асссргилпеЕслно & посдедушкх экспериментах использовали пепсіш.

Осноышмя техпологнчсскиил ааралетреіи пра растворении коллагома являются концентрация фермента, температура п длительность обработки. При этом изменения в структуро коллагена прогсходяг неаосрадст- , воппо о процессо £«рнецтативноЯ обработки. Правде всего ато относятся к растворении зрелого коллагена, которое зависит от штоясявноста іериентотишсй обработка в ухазнваот иа глубину изиенеаий структури в результате обработке.

Исследование влияния концентрация пепсияа к длительности обработки па изменение вязкости .коллагоновой массы в процессе растворения -гольевого спилка (рло, 2) показало, что практически полное растворение коллагена происходят на 5-6 сутки про концентрации фермента 1,0-1,52 от массы бежа, и вязкость стабилизируется к 12-14 сіткам.

Изучение величшш и характера потерь белков в процессе ферментативной обработки (табл. I) позволило установить, что удаление боль-сей частя нсколлагелевых белков при пятиоуточной обработке к стабилизация потерь к 14 сут., проксходяяив вслєдстввє отделения телопеп-тядов, связи о которше образована сшпохислоташ: с ароматическими боковыми цепямя, согласуется с дпшшми по спихешш вязкости в процэссо обработки (рис, 2) и свидетельствует о практически полнен расщеплении мелздолекулярных связей в структуре зрелого коллагена.

Таблица I

Влияние температури и длительности ферментативной обработки

па потери балков (концентрация пепсина 1,53 от масса белка)

Температуря обработки. Длительность обработки, сут. «Потери белков •¡от общего со-¡дерхааш} бел-1 иа, & ¡"отерз коллаге-■иа от обздго " •содержаная коллагена, % {Потери яеколлаге-¡новых белков от {общего содержания | белка, Я

27,0 2 8,63 4,22 4,31

27,0 5 15,81 10,18 5,63

28,5 5 18,77 13,20 6,37

23,2 5 24,60 16.82 7,78*

27,0 14 21,68 13,71 7,97

27,0 31 23,53 21,51 8,02

о

"Й—В—ь & ¿д

Дптмьность обработки, сут.

Ряо.к Кркш» жэнаашжя вязкости 1,74 хсшодв-новой даоса, асхучекнсл яэ гольевого с шике КГС, в завяскиостя от дитиьаоотк -одие&татпноя ооработ» < скорость двфор-

.шщн 3 о*1; {Н - 1,6; т«шер«урл

I - пепсин 0,5* к масс* Смея,

§ - п*псжн 1,0% к касс« бахм,

з - ипоаа 1,5» к массе биы,

.10 , 15 30 25 30 Дтмьность обработка, сут.

Рис, 3 Кразые кэмаяеши вяз »ост« кацдгвновсв кассы, пслтчаняев вз раэлетшх вадоа ходаагшсодср-хля»го снрья, в заадсиост» ОТ ДХХТЫЬЯОС» фврсеатетояса обработки ( скорость де$срма-

ци 3 с"1! рН -1,6: температура 27°С: гса-цюлрэдвя пегси» 1,» к нас» быка)

1 - дариа тмвшса, 3 - гольевай «шзк свиней яхури,

2 - д«ша КРС, 4 - гольвзоа спжлох Н№,

5 - сухожтва КГС.

Установлено, что возрастание потерь коллагела в особошюстп с уве-лкчепиен тсыпвратури связано с образованием низкоиолекулярпых фракций растворов коллагена в процессе ^ерыентат&шоа обработка.

Показано, что параметры фер^е нтати вно 2 обработки плакат пе только на процесс растворения, но в на основные (*дзико-хс:шчесгда показатели получаскшс растворов (табл. 2). Изменяя условия обработки можно получать Ж с вязкостью I^-ного раствора.0,7-12,0 Па.с, температурой сваривания 40-49ос и пределънш числен вязхоста 7-ЯО дл/г.

С цели» овтлмиэшша параиогров $ориеятатявно2 обработав (Xj, Xg, Х3) па первой этапе применяли с иыплекс-планирование н реализовывали схему экспергкоаталвного поиска таких значений факторов, яри когорше наяйолее важный показатель качества был бн близок к жалйенсиу уровня. На втором этапе - попользовали план Хартли для серди из II опатов, 3-х í-акторов с 0-» уровням варьирования. По акспершентальнш дан-i?tat единичных показателей качества рассчлгавалл значение обобщеиного покаэаталя качества (П^) по ^орчуле

Поб. » 1 (У? - У-

где í¿. - коэ&^ацпепт весомсстя j -показателя качества, определении:! экспортно; у? - лелсеуцй уровень показателя для проаоллагегт.

Зэвкс^эсть H0(ji от параметров ¿^рнентотивной обработки находили в ваде уравнения рёгрессги, Екешего взд

По5. = 25, OIG-G, 2ЭХГ-Т, 71Х2-0,35X-J+0,6XJ+0, ü3I9x|-0, C29XÍJ ,

где Tj - ксндеитралия £ер«ента; t*¿ - температура обработка; Xi — длительность odpaíoTiiH,

Ti (tlfví )

Резая скстсуу уравнений-~ * °> определяли оптимальные значения Xj, 2'¿> обеспечивало 1 л*^ Поб>. Для прсведонного уравнения «= O.asií «= 4,94; 7,434.

Аналзз уравнения регресса: и экссерлмеятальная проверка результатов регрессионного анализа позволила установить, что оатямалышми параметрами £ермецтатявной обработка явяяотся концентрация пепсина U,З^Й (игл I.4& от (шссы белла), температура - 26,8°С и длительность - С суток.

ю

Таблица 2

Вшвде параметров ^врментативзой обработки ва осаовале фазшыгничесаде

показателя «И' ■ • •

Для- {^Сосер-^охер- ^Содер-^одер-^регеяь-тель-.азяиэ : жаняе ¡жаяие ¡гаше ,воз чгсло воегь охся- общего ецадво-:гехсоз ¡вязкости, обра- црояша азота го , дя/г

Температура Вязкость при скоро? сваривания сгя дЦорсцки 1с-А модельных {и 20°С, Па>с;копц. ояз^оа; } Ш

I

Коаиват-|То!ЯШ-рация ¡ратура *-а1«ен- обра-

та, %

от

белка

иасещ

■»А ^^

бОТЕЯ. (

азота

1

0,5 0,5 0,5 1,0 1;о 1.0 1.5 1,5 1,5'. 1,5 1,5 1.5' С ирье

27,0 27,0 27,0 27,0 27,0 27,0 27,0 27,0 '23,5' 29,2 27,0 27,0

5 14 31 5

14

31 2

. 5 5 5

14

31

12,57 12,43 12,79 12,62 13,00 12,06 12,68 13,10 12,63 ' 12,67 12,15 12,34 12,И

16,49 16,27 16,21 16,45 16,23 15,99 16,57 16,55 15,80 15,93 15,61 16,15 16,17

0,70 0,69' 0,70 0,68 0,69 0,69 0,69 0,70 0,67 0,67 0,67 0,68 0,70

0,29 0,29 0,23 0,29. 0,29 0,29 0,29 0,29. 0,23 0,29 0,29 0,28 0,50

19,5 18,0 16,8 18,3 17,0 16,0. 18,0 16,2 16,0 7,6 17,0 16,0

47,5

46,5

43,5

48,0

45,0

49,5 ■

48,5

45,5

44,0

40,0

44,0

49,0

, 65,0 (Образец гольевого спилка КРС)

10,24 ± 6,16 * 3,23 ±

5.92 4 3,35 ±

2.93 ± 12,37 ±

4Д2.± 2,58 ± 0,76 ± 2,85 ± 2,55 ±

0,533 0,322 0,168 0,303 0,175 0,152 0,644 0,229 0,133 0,042 0,148 0,132

Содержание оксясрожва, обгэго и сиядного азота в гексоз в % к абсолютно' сухсцу веществу.

Подученный upa таких параметрах оптималышй'варионт ОГК использовала s дальнейших экспериментах.

Исследования показали, что в результата ферментативной обработка гольовой спилок КГС можно полностью перевести в растворимое состоянии. В связи с этим било пообходило проследить за процессом растворения и других видов капагенсодерхшцего сырья, яизщшс важное значение при 'прошгзленнш производство тонко- с волокна образуйте растворов, С этой дельп использовали сухожилия КШ, гольевой ссплок свиной пкурц, Епальт-коллагсн ц;ур теленка и КГС. Кривые, представленные на рис. з, свидетельствуя? о возможности перевода s раотворикое состояние всех изученных ездой коллагсіісодержаного сырья.^становлено, что дерма теленка после суточного гидролиза на Э3£ переходит в растворимое состояние; дериа и гольевой спилок КГС после 2-оуточвого гидролиза растворяются на 66$, а сухохдлия RFC о гольевой спилок свиной скури - на 5CE?, поело 5-6-суточной обработка дермы л гольевого спалко и 7-8-суточной обработка оухоїзілий также происходит полное растворіте катдагена.

Тик как использование ORÍ для пи^евих и иодишшских целей невозможно без знания его бактериологической характеристики» которая является вахішм показателем безвредности вещества для завою организма, били проведенії микробиологические исследования, показавшие, что обнаруженная в единичной количество микрофлора Su£ii(is не является противопоказанием для применения СШ.

Исследование процесса растворения коллarencoдержащего ецрья еелочно-солавын способом

В сшгзп о тем, что парснетры суздствувЕзго педочяо-солевого способа растворения эролого-коллагена не обеспочившот получение текучих концентрированных ( 3-52) растворов, пригодных в качестве основы формуемых колдагеновых материалов, било необходимо внести изменения в технологические параметры целочно-солевой обработка,'т.е. «одифлциро-вать способ подготовки сырья к растворения.

Анализ работ, выполнение под обдам руководством проф. U.C. Сеста-СОВОЙ^Ц результаты собственных Предварительных бкевериментов СО ВДЕЯ-шю код центра дай мелочи (5-203) и длительности (1-Ю суток) селочао-соласой обработки сырья на-ого растворимость, позволили выбрать для подробного изучения следуюте параметры обработки: концентрация едкого натра - ISS, концентрация сульфата'натрия -.І4Ї,-длительность 1,5-7,0 суток, растворение полуфабриката-в cueca органических кислот.

Эксперименты проводили tía гольевом с ид.•ato KFC. Для удобства обозначения вариантов обработок пришил в чясдк-те.-.в - концентрата) селоча в продоцтах, в эноиенателе - продолжительность обработал в сутках.

Исследования показали, что предварительная селочяо-солевая обработка сырья способствует разрыхлению иолекуллряой структуры коллагена, следствие!! которого является набухашю сырья и переход продуктов распада белков в селочво-соловоа раствор.

Таблица 3 □отерт белков в процессе цслочно-сол свой обработки

Влриалtu [Потери белков от¡Потеря коллагена от{Потчра лекоялагело-селочпо- ¡обаего содержания } об даго содержания {cur белков от обг:еге солевой |белка. %_{коллагена. %_|соло[гмнап белко. Й

обработки¡свгочао_}нейтрали-fсолочно-|неСтрали- !селочно-!неСтралд-!солевая (звцяя !соловая поция {солевая !задал

1 i_i_;_¡___j ' '_

10/2,0 1,36 1,19 0,29 0,16 1,07 0,90

ISA, 5 2,45- 1,87 о,6з 0,62 1,82 1,25

15/2,0 3,68 2,62 I.U 0,68 2, £77 1,94

15/2,5 4,79 2,67 1,39 0,61 3,40 Х,66

1Ц/3.0 5,67 2,91 1,90 . 0,94 3,77 1,97

15/3,5 8,12 3,18 2,44 1.03 5,63 2,15

IV4.0 8,75 3,60 3,30 1,22 5,45 2,33

15/5,0 9,47 4,08 3,78 1,46 5,69 . 2,62

15/7,0 12,86 4,54 6,34 1,61 6,52 ' 2,93

Из табл. 3 видно, что йовгашяе концентрация щелочи о 10£ до 15;' усиливает ее гкдрадяткчесхое деАствно. Dpa этом потери коллагена в перше 3 оут. относительно не ведизи в не цревышаят 3%. Однако даль* nefcsae. увеличение длительности целочяо-солевой обработки приводит I резкому росту как суммарных потерь белков, таг в потерь коллагена.

Установлено; что степень разрыхления структуры коллагена в результате целочно-солевого воздействия влияет на процесс набухания ■ оо| следующего растворения обработанного сырья в О, 5 к растворе ухоусяоа и слоты. Tate, длительность растворения саилалзсь с 6 суток в варианте 15/1,5 до I суток в варианте 15/7, в то время как в варианте 10/2 она'составляла 10 суток. j

Изучеаиэ фязико-химяческях свойств растворов коллагена (табл. 4|

Г

Таблица 4

Взияше Е&гсшо-солйвсй обработки яа оса общо Злзихо-хиютсскио сокаэателз ШК

Варианта ¡подери-{^Содержа-!хСодерха-{хСодзрніпредоль-]їоизература і Вязкость. D а•с при скорости щелочао-|П1в"ояси-{шв обіе-;нке аіод- иапхе ¡иое чяс-;сварадаяия 1 гм 2ІУС

^ево^оша |го азота |нсго азо-|гексоз|^- ¡¡¡дм^ ^црацил! кс^^шя

10/2,0 12,51 : 15,40 0,12 0,18 19,0 і 42,0 9,4¿0,55 ' 263,^15,60

15/2,0 ' 12,35 ' 14,69 ' * 0,12 0,17 17,9 41,5 7,5f0,44 I66,0±9,75

Î5/3.0 12,03 - 15,06 о,от , 0,15 13,0 40,0 ' 4,7jp,27 142,3^8,33

15/3,5 12,24 - 14,60 0,07 0,14 10,2 40,5 6, QuO, 29 I33,S¿7,94

15/7.0 12,(31 15,49 0,06 0,12 9,8 40,0 2,4¿p,I4 67,5±0,39

Сирье 12,61 16,17 0,70 0,50 .65,0 (образец гольевого спилка '

НГС)

^Содержание сшшролдна, общего и шзддого азота в гексоз приводится в % к абсо-ютно сухому веществу* ''.•*.

показало, что увеличение концентрации целочп в целочно-содовом растворе до IUS и. варьирование длительности обработки от 1,5 до 7 суток ne изменяет, существенным образом их биохимический состав п температуру сваривания, но приводит к снижении вязкости 3£-ких ППС в 2-4 раза по сравнения о вариантом IQ/2, что очень важно вря получении концентрированных растворов и дальнейшем их прпкопегши.

Для подтверждения достоверности влияния параметров с,елочно-солево2 обработки на качественные показателя, получаемых ПШ, которое нииболсо близки к проколлагену; использовали (кок я при виборо оптимальных параметров £ерментатявно2 обработки) обойденный показатель качества (Поб> Расчет показал, что наметшее значение П0^ гаеэт ПГК, полученные при концентрация селочи I££î и длительности обработки 3 суток. Это свидетельствует о том, что свойства ПГК-15/3 к^еат натаеньгее отклонение от желаемых величин, т.о. этот вариант по своим показателям яасбояее близок к прокодлагену.

Полученный оптимальный вариант ШК использовали в дальне ?j:e 2 работе.

Сравнительные исследования фл э ико-хкмичеезшх и структурно-механических свойств растворов коллагена, полученных ферментативным и мелочно-солевым способами, и проколлагона

Сопоставление свойств растворов нативного и принудительно растворенного коллагена позволяет решить вопрос о стегани изменения молекулярной структуры коллагена в процессе предварительных ферментативной и мод^игщрованяой щелочво-солевой обработок в возможности использования растворов коллагена в качестве шенхо- и волокнообразухцоП основы композиции при создании.искусственных коллагецових катериалов.

Ладные биохимического состава в молекулярных параметров, приведенные в табл. 5, показывают, что изменения в биехшдчеекш составе ПК, СПС в ПНС в основной связана о различным содержанием тирозина, ачлд-ного азота и гликоэашшоглнкавов.

Установлено, что в результате ферментативной обработка не происходят существенные изменения этих показателей, в то время как солочпосол евая обработка. приводит в практически полному раэругеяи» глшоз-аыина л дезокидированию боковых цепей коллагена, при оток, чем интенсивнее мелочно-солевая обработка, тем сильнее дезш^даропанке. .. Снижение содержания тирозина более чем в 2,5 раза связано с удалением балластных белков и повышением степени очистки коллагена, которую оценивали по тяроэиновоыу показателю. Расчеты показали, что тя-

Таблица

Вкяэшическяа состав к иаяекутіяряиб параметры продоляагеяа я растворов воллагеяа ферментативного я недто-сояевего ссособов рзствореншг'

Гексо- {Глско- !0ксс~ за |эашш ¡вроллн

■ і і

Тирозин Тароэи- Предельное і новый Ічгсло вяз-іпоказа-{костя, . . ¡теяь •

Вариант

¡азо* I

г

Аиядшй

азот

касса

Ш . т. т-іо/2

ПРЕ-І5/3 ' Сырье

12,27 16,55 15,40 15,08 16,17

0,69 0,70". 0,12 О,ОТ 0,70

0,35 0,29 0,18 0,15 0,50

0,27 0,25 0,03 0,03 о; 47

12,14 13,10 12, Я 12,24 12,61

' 0,35 0,39 0,37 ,0,25 0,80

34,8 33,е-33,8 • 49,0 15,8'

16,2±1,4Э. 15,0$,33 І9.ЙЇ.66 ■ I3.Ptt.I9

408000±3?600 <Ш000±37000. 457000±42000 355000±32800

хУ

Содермшяв..оСщего г щадного азота, гексоз, .глшоэвшша, оксапролиаа и тяроэяпа дано в % от абсолютно сухого вещества.

рознлошіо показатели ПК, СПї д ПШ-ІО/2 практически совпадав!, а у ПІК-І5/3 он дохе несколько вы^е» ,что объясняется боле о интенсивноК целочно-солсвой обработкой, в результате которой удаляется бозьаое количество лрдмссеЙ.

Сравнение молекулярных параметров уксуснокислых СЇК и ПІК показало, что с tut сопагаат с данными для Ш, что свидетельствует о тем, что молекулярные частицы коллагена в СІК п ИГО ккєйї асігічетричнуп отерх-цеподобнуп коц&орыацпю, адентячнуа коіі|орсіп:;па Ш.

Степень влияния предварительной обработки да структуру коллагена характеризует тая то язоолактрическая точка (IST) и термостабільності». Установлено, что ПЭТ для ШК находится при pH 4,Ц; CRC -6,5, а ПК --7,5. Смещение ГЭТ ШК в кислу» область связано с деза.*лиитроваш:с» бокових цепей коллагена,вследствие которого увеличивается количество карбоксильных груш.

Опроделение температуры денатурации показало, что для ШК-І5/3 она составляет 33, ПШ-Ю/2 - 35, ОГК - 33 и ПХ - 39°С. Близость температуры денатурации СГК и ПК является пряжим подтверждением того, что под действием фермента не происходит значительного разрушения с вязе л, участвующих о стабиллзпгщі спиральной структури коллагена, в то время, как мелочно-солевая обработка, в особенности с ростса ее интенсивности, более резко сшшшт торлостобильность ППС.

О различиях в структурах, получеиних из продуктов денатурации на-тивяого а принудительно растворенного коллагена г геля желатина, свидетельствует исследование процесса структурообразования, псказаісое, что'вязкость ренатурированішх растворов в 2,5-10,0 раз вісе вязкости геля желатина, что объясняется образованней коллагеноподобяоц структуры из растворов коллагена и прохоллагоас, отллчахе;оСсп о? структуры геля желатина большей упорядоченность*) я прочность» ренатурироваяных ксолагеноподобдых частиц*

Сохранение в осііовшл Чертах молекулярной структури коллагена в растворах экспериментально подтверждено также мотодамп дифференциального термического анализа и КЧ-ссектрсскошш, Установлено, что снидо-нле температуры максимума теплопэглощеная с 53(ШС) до 52 (СЕК), 46 (HFK-I0/2) и 42% ШГО-І5/35 я сокращение интервала сваривания с 12 (4К) до Э (ПГК-ІО/2) и 5°С (ШК-І5/3) в процессе нагревания лио^яль-яо-вноуаешшх препаратов коллагена, в смещение полос поглощения ДИ-групп модельных пленок с 3340 (для CFK) в высокочастотную область до 3400-3500 см~* (для ШК) свидетельствуют о более значительных изменениях молекулярной структуры ПНС по сравнению с СГК.

ЭЛСКТр0Ш10-ШЩр0СК0ПИчеСКСГ.ЕЛ ЕССЛвДОВапЕЛКЕ искусственных ндаоле-куляршпс структур, осахдантл пз растворов натавного ^принудительно растворенного коллагапа, показала'спос об пость ШК a G PK z образованию. структур, в частности, флбрплл нативяого тиса с четко выраздшоН поперечной ксчорчоииостьв с периодов 64-70 ли (рас. 4), что является до-водштйяыиа содтворвдеаием сохрансшш основных, харахтораствк-молекулярной структуры коллагена в процессе мода^лцврущвх обработок. Однако в целом, струя тури, образованные из ПГК, характеризуется ыеньггй упорядоченность», чем структуры из ПК я ÖIH. ' v

Талпи образом, в результате комплексного пзучелпл основных £изско-хпмгческиг свойств растворов цативного я принудительного раствореппо-го коллагена установлено, что Сериёататпвпая обработка визивает меньше изменения ыолекуляраой, структуры коллагена по сравнено* со ^елочио-солзвой с структурная организация СГК более блазхэ структуре IK. ' ' :

Структурпо-ыехаплчеекпо свойства являится одапцп аз основных, оп-ределяплпе поведение растворов пра создания технология получения НС-. кусствешщх коллагеносцх иаторяйлов. Результаты проводешшх па^а окс-перн^енталышх исследований позволяли найти за виски ость эЙекташшх вязкостен ПК, ОН д, ПРК различной концентрация от скорости деформации. 1!з рас, 5 видно, что зависпаоста жхду э$£еятвицшл пязяоетяия а скоростями деформации в логарифмических скалах представляют собой пороллель/шз прямые, т.о. темп разругекая структура, харсктеразуиаа угол наклона линии аффективной ' вязкости в лога ритмических скалах (Рогов Ü.A., Горбатов'A.B., 1374 г.); -явдяатся величавой посто лапой для каадого тала растворов коллагена» Для ПК он равен 0,555; СНС -0,7X5 и ПРК - 0,795. Это дою возможность сравнивать эффективную вязкость исследуемых растворов орд одинаковой скорости деформации. Па рас. 6 показано изменение эффективной вязкости ПК, ОГК, ШК-10/2 в ПРК-1&/3 в завасяяостя от концентрации балка. Аниляэ гр^лчоемх зависимостей свидетельствует о TOtiî .что с ростед концентрации происходят резкое увеличение вязкости,'которое связано о образовалиeu более прочного'структурного каркаса за счет усиливавдггося цезкол окулярного взаимодействия межау агрегатами макромолекул, а пра концентрациях для çiît ¿се 5,5t л ПЙГваше 3,5£1растворы предстагияют собой упруго-пластачпне систеаы. Установлеао, что зависимости концентраций öPK à ПГО-15/3 занишшт промежуточное положение иевду ПК к ШК-10/2»~Пра этой эффективная вязкость' 3* ФНГи ШК-15/3 в 2 раза дало вязкости ПГК-1С/2 той » концентрации.

^ЦЬ

"-Kb ІЇІІЙЙУ ' * • к -ff

Рив. 4

Фибриллы нативяого типа, выделенвне из растворов коллагена А -из ФНС; Б - из ПИЇ-І0/2; В - из ПНС-15/а

1э

!—П 1 IT—7

г і в в ¡o1 г _г

Скорость ДвфОріШЩИ, с л

№. S Зтгвоеть нмду вязкость® Ш, ГОС к ФйС к скота« ьо деформации г лог«ріфйп»сва скаддх.

I - EFK 2.0*

г - 4Ж 2,0«

4 - Z.W 5 - «Ж I 5* 6 - Щ j;«í — - В.Ш 1|м - -----'

7 - пне х;о»

з - m 1.5* 6 - ш їда 9 - ЯК 1,0*

Ряс. 6 Кривые одеаіяия мэ*ости Eñí-IQ/2 (І), ПШ-І5/3 (2), «Ж (3) к Ш (4, ) в ' з&мсюїостя от «пцгятраїзи.

Скорость двформацм I «гаергтур» 20°С, îfl - 3,3

С целы» снижения вязкости растворов коллагена изучено влияние но лих рЗ срады, темиерагуряшс и механических воздействия. Есказяло,что с переходом растворов из клело2 области {рН 3,1-3,5) в мелочную (рП 8,5-8,Э) вязкость растворов снижается в 1,2-1,3 раза.

Установлено, что «ехаяическсе взздеПетеле вызывает значитсльпоо раэругенио только слабо структурированных систем с копцептрсцпеЯ белка до Такое ге воздействию на раствори с кепцеитрациеп Солка bt^ro но сказывает су^зственного влияния на вязкость этих систем, что связано с резким увеличением ыежотруктуриого взажэдеКствкл и упругими и эластичными своЛстваяп, приобретаемыми системой холла-гсн-растворитель. Нагреванием кислых СГК и ПК! до 32°С, но кизивал пра ото« денатурации коллагена,мояно добиться сни^оиия вязкости jiiizi на I0-IE& .

Одним из наиболее приемлемых для болео концентрированных (до 5,¡&) растворов коллагена способов снижения вязксстл является уменьшение «егыолскулярного взаимодействия путем экранирования ш:ткштх груоа кодлагеновше'макромолекул полами нейтральных carien. Еило установлено, что для каждой концентрации растворов га<еется "порог чувствительности" к хлористому латрио, который доЗаьляди от 5 до 7Е& от мзеец белка, Чем Bine концентрация растворов коллагена, те« ценнее количество соли от косей белка моию в них вводить и тем нигя возможности регулирования вязкости.

Анализ полученных данных показал, что введение оптимальных добавок хлористого натрия позволяет значительно снизить вязкость исходных растворов, так добавление 4Q» хлористого натрия к массе болка снижает вязкость 32 HFK-I5/3 в 3 раза и 4$ ФРК в 2 раза.

Друга! эффективным способом сшшзнпя меямолекулярного взаимодсКот-вия явилось введение пластификаторов -веаеств, уменьгаших о££окт взаимодействия Kozay полипептаднымп цешзи коллагена.

£ля коллагена характерно сильно вирахенное не як олекулярноо взаимодействие групп -С0-УН-, которое могут преодолеть только вещества, способные к ксиилексообразованио с полярными группами структуры коллагена. Для этой цели использовали молочну» кислоту. Исследовали влияние двух концентраций иолочной кислоты: 0,03 и с величиной рН 2,05 и 0,5 м с величиной рН 2,30, а такке смеси 0,5 м молочной и 0,5 м уксусной кислот в соотнесении 1:1, 1:3, 1:9. Варьируя природу растворителя изменяли меиаолекулярное взаимодействие и изучали ого влияние на реологические характеристики растворов коллагена.

Полученные дшцше свидетельствовала о возможности снижения вязкости 2,0-4,кг ОГК, 2,о£ ПНС-Ю/2 и ПРК~Т5/3 в 1,5-2,5 раза без су-цсствемного изменения термостойкости иоделышх цленск. По оргонолеп-тичвской оценке пакболое благопраятшми явились слепки, отлитые из растворов коллагена в сыеси О,6 и кислот колочной и уксусиоП в соот-нсгенал I ;3. Дальнейшее увеличение количества вводоюЯ ыалочлоЯ кислоти хотя я спсгзло вязкость растворов коллагена, но пргвод&то к липкости пленок. Последняя обусловлена тем, что введено значительно вольете количество пластк^лкатора, которое коте г быть присоединено силами ыеккиекулярного взаимодействия, и он находится s несвязанном состояния в ысзыолбкуляраом' пространстве.

Сочетание описанных вига,двух способов снижения вязкости, представленное в табл. 6, позволяет более чем в 2 раза снизить этот показатель для концентрированных растворов коллагена.

Таблица 6

1îict0i

на вязкость концентрированных CFK в ПЩ-

Сосцесхкос влияние растворителя и_хлористого натрия

M-I5/3

Состав растворителя ! скорости деформа-

• • ^15/3 '

0,5 ¡л уксусная кислота 16?,0±Э,72 197,0±П,50 454,0±26,43

Смесь 0,5 и кислот молочной ' (Ш и уксусной <У) . , _

1:3 + $6 /ГаСХ.. • - - 228,(^X3,28

Сх:йсь Н:7 в 1:3 + 4С5? ЛаСГ 79,2±4,62 . 60,СЬЗ,50 -

Это обстоятельство предопределяет важнейшие свойства растворов коллагена и расширяет практические возможности их использования в качестве основа пленясь- и волоквообразуодах композиций для создания защитных сокрытий на мясопродуктах я формования искусственянх яоллагеяовых волокон, сосисочных и колбасных оболочек*

. Некоторые пути-практического использования растворов коллагена

В разделе описан технологический процесс получения опытных партий ФГК и ШК-Х5/3 в производственных условиях цеха коллагена Осташишо-кого мясоперерабатывающего комбината.

Сравнение фяэкко-хюшческпх показателей растворов, полученных как в лабораторных, ток и в промышленных условиях, показало, что они незначительно отличаются друг от друга. Таким образом, выработка ФРН и ПК{-15/3 в производстве иных условиях подтвердила воспро:пводккость качественных показателеА растворов коллогепа.

Растворы коллагена, сохраняющие молекулярную организации, являются новым видом продукции и суаестпснно отличаются от таких денатурированных производных коллагена, как желатин и клей. Преимущества использования растворов для создания искусственных коллагенош/х материалов наряду с высокими пленкообразующими полокнеоброз^^ми свойствами заключается в их биологической безвредности, легкой усвояемости организмом, пониженной антагенносги.

На основе 1,5-2,С# ФНС получен белковый плснкооЗразу»:у:й состав (ЕШ) "Поккол", предназначенный для нанесения зоотяых покрытий на мясопродукты с целью снижения потерь массы я сохранения исходных цвета, аромата я вкуса в процессе хранения (Лаптева Л.И., 1979 г.).

В связи с тем, что вязкость 2! СИ а ПНС-15/3 практически одинакова, были проведены опыты по получении Н1С-2 на основе ПНС-1Е/3. Установлено, что покрытие из ШС-2 также как и из ШС способствует енвже-шю потерь массы н сохранении исходных органсептических показателей в процессе хранения.

Успешное использование ПГК-15/3 в качестве основы "Поккола" дало возможность применять его в качестве вслокнообрапухадего биополимера при формовании искусственных оболочек для сосисок. Эксперименты показали, что при использование композиций на осноео 2,5-3,0® ПГО-15/3 получается оболочка с удовлетворительней фкэико-химмчееккми показателями (Кирсанова Н.В., 1961 г.).

Перспективность коллагеновых материалов обусловливает их применение не только для пищевых, но а для медицинских целиВ.

В связи с втим проведены исследования по возможности использования растворов коллагена для получения искусственных волокон, заменявших кетгут (совместно о Ленфдлиалом шкива), и в качестве диогнос-тячесхого средства при нарушениях гемостаза (совместно со 2 Х*СЛОД1 им. Н.И. Пирогова).

Сравнение волокнообразупцей способности 4,0-5,0^ растворов показало, что формование С1К отличалось от формования ПРК бользей устойчивостью и скорость» (на 15-2С?£), что повышает производительность оборудования. Максимальная фильерная вытяжка для 41К составляла 2СС-2ЫУХ, тогда как для ПЖ ее значение не превышало 10С-12С£.

В результате проведенных экспериментов установлено, что н'аалучзей волсхнообразухсей способностью обладал 5,55 С1К с использованием в качестве растворителя смеси 0,5 м кислот молочной и уксусной в соотношении 1:3.

Оценка агрегационноЯ способности СРК а ПК показала, что ШК не пригодны в качестве диагностического средства, т.к. вследствие ссхоч-но-солевой обработка.происходит удаление большей чести гликозамино-гликалов а дезамидировавие боковых цепей коллагена.

Установлено, что важная роль в стимулирования агрегация трсубоцк-тов принадлежат сохранении спиральной структуры коллагена. После тепловой денатурации (нагревание при 40% в течение 30 хин.) СГС не влиял на агрегирухцуо активность.

Исследованиям* СЙС с рН 4,0-6,0 и концентрацией белка 0,0125-0,05^ показано, что наилучшей агрегируюдой аятивносты) обладаот С1К при рН 4,9 и концентрации белка 0,(Д25^. ■

Получение растворов из всех видов коллагенеодерхадого сырья, в тем числе и из отходов завода. "Белкозкп", позволяет яе только создавать искусственные коллагеновые материалы, но и рационально использовать цмехсиеся па предприятии сырьевые ресурсы.

Введспие высококонцентрированннх ПНС-15/3 в количестве 3-12$ к сухому остатку резволокнопной массы обеспечивало получение удовлетворительно формуемых колбасных оболочек. Оямтные партии оболочек пол-ностьо отвечали требованиям действующего стандарта и прошли успешное испытание в колбасном производстве.

Расчет показал, что годовая ояояомичесяая вффектявноегь применения ШК в качество добавки в коллагеновуп масоу при формовании колбасной оболочки только по Думскому заводу "Белкозин" составляет 135,6 тыс. рубле.1.

Научные данные, полученные на основании результатов проведепиит лабораторных исследований и производственных проверок, использованн при составления нормативно-технической документация да производство растворов коллагена ферментативного в ыодд^шированного целочно-соле-вого способов рзствореная. На применение ОГО я ОГК подучено рэзреэе-аие Минздрава СССР. .

Техническое реаеняе проблемы провдааленной выработки растворов коллагена способствует соэдогшэ безотходной технология производства Е рациональному использования отходов я-мадоценного коллагенсодерхаце-го сырья мясной ирсаяанендоста для получения ряда принципиально коеих материалов пищевого в медицинского назначения. При «той использование

іїсрмептатдвпого или дедочя о-солоcoro способа производства биополимера коллагена определяется областью назначении получаемого коллпгєіюпого материала.

На "Способ производства коллзгеновш: растворов", "Способ получения кодлагепового волокна", "Ксипозицко для покрытия мясных продуктов" я "Состав для образовопяя оболочки для iuicíusc изделий" Еолучшш автсрс-кис свидетельства СССР.

ВЫВОДЫ

I. Разработан научно обоснованный ^ирионтатитшнЛ способ и кодифицирован делочно-солессй способ растворения малоценного коллагенсодер-¡идего сырья, обеспечивало полученяе текучих концентрированных (до растворов, пригодных в качество основы для производства «{ормусшлс коллагеновых мзтерзалов сддевэго и ыоднцгнского назначения.

2..Изучено действие отечественных £сруснтных препаратов протосуб-тилина, пепсина, пекташшорина, «С-аодлазы с аспергплпосспна на растворение зрелого коллагена и физико-химические свойства солучасашх растворов. Установлено, что только в результате действая пепсина и аспергялпепсияп происходит практически полное растворение коллагена.

.3. Исследовано влияние концентрации щелочи и длительности при се-лочно-солевоа обработке (JVáOH/jVa^ 50^) na растворимость кодлаген-содераэдзго сырья л фиэкхо-химическле свойства получаемых растворов. Показано, что увеличение концентрации целочл до 15$ п длительности до 3,0-3,5 суток приводит к существенному сшшэшш вязкости растворов коллагена, что позволяет яспользопэть их в качестве пленко- a во докнообра э увде го и а терзала в прсмдаленностп.

•I. С использовании^ регрессионного анализа найдены оптимальные технологические параметри ферментативной в модифицированной мелочно-солевой обработок, обеспечивающие получение в промышленных усдовлях растворов коллагена, наиболее близких но фязгсхо-хкмнческим свойствам натавяому растворимому кодлагену-прсколлагеау.

5. Проведено сравнительное исследование свойств натлвного (Ш) и принудительно растворенного коллагена (CRC в ПНО. Метода*« £ТА, -ІЯ-спектроскошш, електронної микроскопии и химического анализа показано,, что в результате предварительных обработок происходит незначительное изменение молекулярной структури коллагена, не влияющее па «то способность к саіюдроизводьпой агрегации с образованием надмолекулярних искусственных структур. Установлено, что по сравнении с ПК, ФРК по ряду физико-химических показателей (содержание амядяого азота

и гликозшлипогллканоп', пэогочке и температуро донатурадая) йлшл к структуре нативмого растворимого коллагена.

6. Разработали кетоды, снижающие вязкость нкзкоконзептраровашшх (до I?) растворов коллагена в 2,0-3,0' раза и високояевцонтрзровзяльп (до 5І) в 1,5-2,0 раза, что позволяет повысить производительность и стабильность ^орыовапля искусственных пленочных п волокнистих структур.

7. На основании результатов проведенных исследований и сироких производственных проверок разработана и утверлкана Мкіїмясшзлпроиои СССР нормативно-техническая документация па растворы ферментативного (£ЇК) и пелочно-солевого (ПЕК) способов производства.

о. Научная п практическая значимость разработок подтверждена авторские свидетельства'^ СССР Я* 5ІІС62, 535694, 513749 и 882038.

Годовая экономическая эДЕективность производства и применения ШК в качестве добавки в коллаге:юну» кассу при форловапли колбаской оболочки по данным Лудского завода "Балкозян" составляет 135,8 тыс.руб.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Горбатов В.Ь!., Бзблояя 0,0., Голованова П.Н., Лиыонов Г.Е., Боровикова О,П.. Структурно-кеханяческпе свойства продуктов растворения коллагена. - Материалы XXI Европейского конгресса работников ІІИИ мясной прсмыЕленности, Берн, 1^75, с. 173-177.

2. Баблоян С.О., Голованова В.Ц., Ан^риега В.Г., Лаптева JI.ll. Изучение растгсримости-коллагена под воздействие« ферментов. - Труды ЬНШ/Па, вілз. ХХХУ, М.,1976, с. 35-40, ■

3. Голованова П.Х, Зопох П.К., Лаптева Л.;;., Язикова Г.!!., Ануфриева В.Г. Сравнительные всследоьания некоторых физико-химических сройств продуктов растЕорения коллагена.- - Труды ЕШЗШа, вып.ХХХУ, М», 1575, С..С5-7І-

4. Голованова П.М. ,Получение форыеитативнорастворимого коллагена. -Тезиси док.;адов к конференции молодых специалистов КШШІа, К., 1977, с. 13-15.. *

о. Баблэяд 0.0., Голованова'П."., Горбатов В.М.,. Комиссарова Г.Р,,

Лаптева г,И. Влияние белковых,защитных покрытий на качество сн-. рокопченых мясопродуктов. - Материалы ХХЕ Европейского конгресса работников Ш* мясной промышленности. .'.!., 1977. .6. Голованова П.'.!,,»Кирсанова Н.В. Исследование вязкостных свойств прядильного раствора коллагена для формования съедобной сосисочной оболочки. - Тезисы докладов к конференции нолоднх специалистов 1950, е.. 51-ьз.

7. БзЭлояа 0.0., Голованова П."., Кирсанова Ei.В., Яэакова Г.М. Получение пленкообр изум;йго раствора коллагена для формования ис-кусственннх оболочек- - Мясиая индустрия СССР, , 1680, Ä 1С, с. 22-23.

8. Голованова П.Г<!., Баблоян 0.0. Исследование свойств продуктов прянудзтельного растворзшш коллагена. - Сб.ваучн,трудов КВА км. К.И.Скрябина, М., I9il, с. 33-CS.

9. А,С, К 511062. Способ производства кодлагеновых растворов./Горбатов В.М., ЕоЭлояп 0.0., Голованова П.У., Комиссарова Л.Р., 'Лас-порьяпц С.Л., Сорокин S.U., Пугач Б.М., Горн -1.Э. Б.1!.. 1976,

Я 15.

10. Л.С. J5 536694. Способ получения коллагеновего волоки а. Дрейз снеток Г.С., Роскян Г.Е., Адсксюк Л.Н., Сорокин В.Я., Пугач Б."., БаЗлояй 0.0., Кпепорьяпц С.А., Голованова П.М. (не подлежит опубликовании п открытой печати).

XI. A.C. J6 6t3749. Композиция для сокрытия мясных продуктов./БаЗгоян 0.0., Горбатов З.М., Голованова П."., Лаптева Л.И., Комиссарова Л.Р, (не подлеглт опубликовали» в открытой печати).

12. A.C. Л 882033. Состав для образования оболочкц для «ясных кэде-лдС./Баблояя 0.0., Кпрсснова H.D., Голованова П.М., Александрович И.О., Титов М.А., Панков ll.fi>., Гуль В*Б, (но подлежит опубликовании в открытой печати).

3&KG3 4

Формат 60х84/Г6 - 1,75 п.я. - 1,82 уч.-изд.л.

Механизированное множительное производство ШШа

Йрад IC0