содержание   ..   140  141  142  143  144  145  146 

МЕТОДЫ ПЕРЕРАБОТКИ КЕРАТИНСОДЕРЖАЩЕГО СЫРЬЯ - ЧАСТЬ 2

Применяемые химические методы обработки заключаются в воздействии на кератинсодержащее сырье щелочей, кислот, мочевины и других реагентов. При использовании щелочных растворов обработку кератинсодержащего сырья производят при различных режимах. Так, гидролиз кератинсодержащего сырья производят 13 %-ным раствором щелочи (гидроокиси калия или натрия) в течение 4 ч при жидкостном коэффициенте 1:3 и давлении 0,2 МПа. При этом достигается высокая степень расщепления кератина с наименьшим разрушением аминокислот.

Щелочной гидролизат кератинсодержащих отходов нейтрализуют фосфорной кислотой до pH 7. Гидролизат представляет собой темно-зеленый однородный раствор со слабым аммиачным запахом. При нейтрализации соляной кислотой полученный раствор представляет собой студенистую массу светло-коричневого цвета с запахом сушеных грибов.

Плотность полученных гидролизатов составляет 1120—1140 кг/м3. Температура кипения кератинсодержащего гидролизата равна 102—103 °С, температура замерзания составляет —4,6°С. Гидролизат содержит от 71,5 до 75 % влаги и 25,0—28,5 % сухих веществ; раствор после гидролиза имеет pH 11—13. На нейтрализацию 100 см3 гидролизата до pH 6,5—7,7 расходуется от 4,5 до 5 см3 ортофосфорной кислоты (плотность 1690 кг/м3, концентрация 85%). Содержание золы составляет 6,0—6,3% массы жидкого или 24,2 — 24,8% массы сухого гидролизата, а органических веществ— 19,0—22,2 %.

В жидком гидролизате содержится от 2,0 до 2,5 % азота, от 4,5 до 5,2 % пятиокиси фосфора и от 7,9 до 8,14 % окиси калия или 6,4—6,6 % окиси натрия.

Гидролизат является ценной белковой кормовой добавкой благодаря содержанию в нем комплекса аминокислот и негидролизованного белка. Сравнительный аминокислотный состав гидролизагов и наиболее распространенных пищевых продуктов приведен в табл. 62
 

Таблица 62

Данные табл. 62 указывают, что в продуктах растительного происхождения содержание аминокислот намного ниже, чем в гидролизате.

Установлено, что радиус частицы кератинового гидролизата составляет 188,4 мкм. Следовательно, гидролизат представляет собой грубодисперсную систему.

Электрокинетический потенциал кератинового гидролизата равен 5,15 мВ и с увеличением концентрации электролитов снижается. Поверхностное натяжение растворов кератинового гидролизата снижается с ростом концентрации как до адсорбции, так и после нее. Следовательно, кератиновый гидролизат снижает поверхностное натяжение воды и является поверхностно-активным веществом.

Для характеристики кератинового гидролизата большое значение имеют реологические свойства, обусловленные внутренними структурами. Предельное напряжение на сдвиг растворов кератинового гидролизата составляет 1,71 кПа. Незначительная его величина указывает на то, что кератиновый гидрслизат является слабоструктурированной жидкостью.

При исследовании кератинового гидролизата было установлено, что он обладает хорошими эмульгирующими свойствами. Так если взять водный раствор, содержащий 16 см3 гидролизата и 24 см3 воды, то его эмульгирующее действие в 2,5 раза больше, чем 0,1 %-ного раствора мыла; эмульгирующее действие неразведенно-го кератинового гидролизата в 4,5 раза превышает эмульгирующую способность 0,1 %-ного мыльного раствора. Добавление кислоты (pH 4) к гидролизату приводит к расслоению эмульсии в течение 11 мин, а при применении щелочи расслоение наблюдается через 13 мин при pH 8. Таким образом, в кислой среде эмульгирующее действие кератинового гидролизата снижается. Молекулярная масса частиц кератинового гидролизата составляет

1,58*10^-24 кг.

Так как растворы гидролизата обладают поверхностно-активными свойствами, то их можно использовать в качестве эмульгаторов и пенообразователей.

Двухстадийный способ получения щелочного гидролизата заключается в том, что сырье подвергают набуханию в 3 %-ном растворе едкого натра при температуре 18—25 °С в течение 2—4 сут, затем нагревают до температуры 100 °С в течение 6—10 ч, нейтрализуют раствор гидролизата соляной кислотой и сушат его на распылительной сушилке или вместе со шкварой в горизонтальных вакуумных котлах.

Другой, более простой метод щелочного гидролиза кератинсодержащего сырья, разработанный ВНИИМПом, заключается в том (рис. 87), что кератинсодержащее сырье загружают в автоклав с помощью тельфера и добавляют насосом трехкратное количество 3 % -ного раствора гидроокиси натра или кали из емкости. Гидролиз проводят в течение 5—6 ч при давлении 0,2—0,3 МПа. По окончании процесса гидролизат передают в нейтрализатор, снабженный мешалкой, и обрабатывают орто-фосфорной (или соляной) кислотой, подаваемой из мерника, до достижения pH 7. Готовый продукт содержит
20—25 % сухих веществ, в том числе 15—16 % протеина. Далее гидролизат насосом перекачивают в емкость. Выход гидролизата составляет четырехкратное количество переработанного сырья. Преимущество способа по сравнению с вышеописанным заключается в том, что процесс осуществляется одностадийно (без предварительного набухания), снижается расход химических реагентов (щелочи и кислоты в 4,3 раза), сокращается продолжительность процесса и упрощается его аппаратурное оформление.

Выработка щелочного гидролизата по указанному методу применяется при производстве кормового полуфабриката— заменителя цельного молока (ЗЦМ) для молодняка сельскохозяйственных животных.

 

содержание   ..   140  141  142  143  144  145  146