Коллагенсодержащего сировину 2

коллагенсодержащего СИРОВИНА
Віталій Іванович КИСЕЛЬОВ. кандидат технічних наук, доцент кафедри технології продуктів харчування, Калінінградський державний технічний університет

Перед будь-переробною промисловістю завжди стоять завдання підвищення ефективності використання сировини, скорочення відходів виробництва, розширення асортименту та підвищення якості продукції, що випускається. Особливо це стосується такого цінного вичерпується, але поновлюваного при правильній експлуатації сировини, як гідробіонти. Тому найближчим часом особливий розвиток отримають такі технології, які дозволять максимально використовувати природне сировину.

Відомо, що в наземних і морських тварин близько однієї третини загальної кількості азотистих речовин припадає на частку колагенових сполук. Термін "колаген" походить від грецьких слів "колла" - клей і "гена" - народжую. Це поняття пов'язують з широко поширеною групою білків, що зустрічаються тільки в тваринному світі. З колагену утворені волокна сполучної тканини. Основними ознаками колагену є його опір зміні довжини в фізіологічних умовах, хімічна інертність, особливий амінокислотний склад, здатність розчинятися і переходити в желатин або клей при нагріванні у воді. Колаген завжди зосереджується в сполучних тканинах морських і наземних тварин - в шкірі, кістках, плавниках, шкурі, сухожиллях і в інших частинах і органах тварин організмів. Відомі найважливіші види сполучної тканини: пружна тканина (сухожилля), щільно переплетена тканина (шкірний покрив), хрящова тканина (трахея), кісткова тканина (дентин, кістки), хордові опорні тканини (кишки), ретикулярна сполучна тканина (нерви, капіляри).

Коллагенсодержащего сировина являє собою в основному сполучну тканину, що складається з клітин, міжклітинної речовини і волокон коллагенового характеру; крім цього вона містить незначну кількість еластинових і ретикулінові волокон, а також проходять кровоносні судини. Сполучна тканина забезпечує міцність зовнішніх і внутрішніх структур тваринного організму, вона багата цінними мінеральними речовинами, містить в достатній кількості амінокислоти, фізіологічно активні речовини.

Коллагенсодержащего сировину головний порожнини кашалота (рис. 1.) контактує зі спермацетового жиром, використовуваним для лікування опіків, виразок, шкірних захворювань, в парфумерної промисловості. Таке унікальне поєднання природних біологічно активних речовин зустрічається досить рідко.

Найбільш поширеним є поділ коллагенсодержащего сировини на дві великі групи: м'яке сировину - шкіра, сухожилля; кісткове сировину - всі види кісток.

За технологічними ознаками коллагенсодержащего сировину поділяють на сировинне, що містить поряд з колагеном шерсть, щетину; гольевое - майже чистий колаген; задубленого колаген.

За призначенням коллагенсодержащего сировину поділяють на призначене для виробництва желатину і клею, для виробництва ковбасної оболонки "Білкозин", для виробництва клею особливих кондицій, для медицини, для виробництва різних білкових продуктів - борошна, корми, добрив, гідролізату.

Колаген в залежності від виду джерела походження поділяють на волокнистий колаген дерми шкур і сухожиль, гиаліновий колаген кісткової тканини - осеїн, хондріновий колаген хрящів, іхтуаліновий колаген риб'ячого міхура - іхтіокол і колаген плавників риб - іхтілепілін.

Колаген при виробництві різної продукції піддається впливу кислот, солей, лугів, води та інших речовин; він має в ізоелектричної точці мінімум набухання. Різке підвищення набухання колагену досягається додаванням кислот (мінеральних і органічних) або лугів, що широко використовується в технологічних процесах виготовлення різної коллагеновой продукції. Набухання колагену завжди супроводжується збільшенням обсягу і маси. Чим гідрофільних білок, тим сильніше він набухає. На практиці ступінь набухання різних сполучних тканин в електролітах можна розрахувати. На малюнку 2 показано набухання колагену в кислоті, луги і воді.

Масовий склад плавників китів (сейвалов і фінвалів) - 1,7%, кістки - 30,2%, плавники кашалота мають масу близько 2%, а маса коллагенсодержащего сировини спермацетового органу кашалота становить близько 8% від маси туші, що становить в середньому близько 2,5 т.

Найбільш раціональним способом консервування коллагенсодержащего сировини є заморожування.

З коллагенсодержащего сировини отримують досить широкий асортимент харчової, медичної, кормової і технічної продукції: клей, желатин, оболонки, плівки, губки, шовний матеріал, протези, шкіру, хутра, різні кормові продукти. Рибний клей з плавальних міхурів широко використовувався на зорі літакобудування, а клей особливих кондицій зі шкіри риб - у виробництві кінескопів для кольорових телевізорів. Колагенові пористі плівки і губки з коллагенсодержащего сировини китів успішно випробовувалися в опіковому центрі інституту хірургії імені Вишневського А.В. зі шкіри китів виготовлялася взуття, шкури акул і інших риб використовують для виготовлення різних шкіряних виробів, шкури морських левів та інших морських ссавців використовують для отримання цінного хутра.

Ресурси промислового генового сировини як наземних тварин, так і гідробіонтів дуже великі. Однак коллагенсодержащего ресурси наземних тварин вивчені більш грунтовно, ніж сировина водних гідробіонтів.

Технологія розчинення колагену
Слово "технологія" об'єднує в собі два поняття: "techne" - мистецтво, ремесло, техніка і "logos" - вчення, наука, на підставі чого можна стверджувати, що технологія в загальноприйнятому розумінні означає вчення про способи, методи, засоби та принципи переробки сировини, матеріалів, напівфабрикатів, продуктів.

В даний час науковий і практичний інтерес представляють продукти розчинення колагену (ПРК), з яких отримують різну продукцію для народного господарства.

ПРК отримують за спеціальною технологією: коллагенсодержащего сировину подрібнюють на частинки розміром 4 мм і менше, промивають проточною водою, частково знежирюють, після чого піддають лужно-сольовий або ферментативної обробці. Зазвичай використовують 10-13-відсотковий розчин лугу в насиченому розчині сірчанокислого натрію. У такому розчині шматочки коллагенсодержащего сировини витримують від 20 до 24 годин, після чого їх промивають напівнасичення розчином сірчанокислого натрію. Нейтралізацію залишилася на шматочках лугу здійснюють соляною кислотою. Далі проточною водою ретельно промивають вже набряклий колаген і подрібнюють його на частинки розміром 1-2 мм. Розчинення колагену проводять в розчині будь-якої органічної кислоти (оцтової, лимонної і т.д.) оптимальної концентрації, попередньо визначивши максимум набухання.

Гомогенізація ПРК проводиться зазвичай через капронову тканину.

Хімічний склад ПРК наведено в таблиці.

На малюнку 3 показаний механізм дії ферменту на колаген, в результаті чого колаген розділяється на альфа- і бета-компоненти. Але ферментативні продукти розчинення колагену дорожчі, ніж ПРК, одержані шляхом оброблення коллагенсодержащего сировини лугом і сірчанокислим натрієм.

Зазвичай ПРК зберігають при температурі від плюс 100С до мінус 50С і нижче. Режим зберігання ПРК залежить від тривалості їх перебування в холодильній камері перед сушінням.

Дана технологія дуже перспективна для отримання різних колагенових матеріалів, використовуваних в медицині.

Схожі статті