COLLAGEN-CONȚINUTUL MATERIALELOR PRIME
Vitaly I. Kiselev. Candidat la Științe Tehnice, conferențiar la Departamentul Tehnologii Alimentare, Universitatea Tehnică din Kaliningrad
Înainte de orice industrie de prelucrare, există întotdeauna sarcini de creștere a eficienței utilizării materiilor prime, reducerea deșeurilor de producție, extinderea gamei și îmbunătățirea calității produselor. În special se referă la astfel de valoroase, epuizabile, dar regenerabile, cu exploatarea corespunzătoare a materiilor prime, cum ar fi hidrobionți. Prin urmare, în viitorul apropiat, dezvoltarea specială va primi astfel de tehnologii care vor face uz maxim de materii prime naturale.
Este cunoscut faptul că la animale terestre și marine aproximativ o treime din cantitatea totală de substanțe azotate reprezintă compuși de colagen. Termenul "colagen" provine din cuvintele grecești "apel" - lipici și "genau" - dau naștere. Acest concept este asociat cu un grup larg de proteine găsite numai în regnul animal. Fibrele țesutului conjunctiv sunt formate din colagen. Principalele caracteristici ale colagenului este rezistența sa de a schimba în lungime în condiții fiziologice, inerția chimică, o anumită compoziție de aminoacizi, capacitatea de a dizolva și provoca gelatina sau adezivul prin încălzire în apă. Colagenul este întotdeauna concentrat în țesuturile conective ale animalelor marine și terestre - în piele, oase, aripioarele, piele, tendoane și alte părți și organe ale organismelor vii. Cunoscute tipuri majore de tesut conjunctiv: de țesut elastic (tendoane), tesatura îmbună strâns (piele), cartilaj (trahee), os (dentina, os), Chord țesuturilor de susținere (intestin), ale țesutului conjunctiv reticular (nervii, capilare).
Materia primă care conține colagen este în esență un țesut conjunctiv alcătuit din celule, substanță intercelulară și fibre de colagen; În plus, conține o cantitate mică de fibre de elastină și reticulină, precum și vasele de sânge care trec. Țesutul conjunctiv asigură rezistența structurilor externe și interne ale corpului animalului, este bogat în minerale valoroase, conține în cantități suficiente aminoacizi, substanțe fiziologic active.
Colagen care conține cavitatea capului materiei prime de cașalot (Fig. 1) este pusă în contact cu grăsime spermanțet utilizat pentru tratarea arsurilor, ulcerelor, boli de piele, in industria parfumurilor. O astfel de combinație unică de substanțe biologice active naturale este rară.
Cea mai comună este împărțirea materiilor prime care conțin colagen în două mari grupuri: materii prime moi - piele, tendoane; materii prime osoase - toate tipurile de oase.
Pe bază tehnologică, materiile prime care conțin colagen sunt împărțite în materii prime care conțin, împreună cu colagenul, lână, fire de păr; hock - colagen aproape pur; collagen înfundat.
Prin desemnarea materiilor prime care conțin colagen sunt împărțite în destinate producției de gelatină și clei, pentru producția de mezeluri „Belkozin“ pentru producția de clei special de condiții, pentru medicină, pentru producerea de o varietate de alimente proteice - făină, hrana pentru animale, îngrășăminte, hidrolizatele.
Colagenul, în funcție de originea sursei este împărțit în piei de colagen fibros dermice și tendoane, hialine colagen os - oseinei, colagen cartilajelor hondrinovy, colagen ihtualinovy pește vezicii - ihtiokol și colagen pește fin - ihtilepilin.
Colagenul în producția de diferite produse este expus la acizi, săruri, alcalii, apă și alte substanțe; are un minim de umflare în punctul izoelectric. O creștere accentuată a umflăturii colagenului se realizează prin adăugarea de acizi (minerali și organici) sau alcalini, care se utilizează pe scară largă în procesele tehnologice de fabricare a diferitelor produse de colagen. Umflarea colagenului este întotdeauna însoțită de o creștere a volumului și a masei. Cu cât proteina este mai hidrofilă, cu atât mai mult se umflă. În practică, se poate calcula gradul de umflare a diferitelor țesuturi conjunctive în electroliți. Figura 2 prezintă umflarea colagenului în acid, alcaline și apă.
Compoziție Masă de balenă fin (sei și fin) - 1,7% din os - 30,2%, sperma aripioarele de balene au o masă de aproximativ 2%, iar masa de sperma prime corpul balena spermanțet colagen este de aproximativ 8% din greutatea carcasei, pe care mediile despre 2,5 t.
Cel mai rațional mod de păstrare a materiilor prime care conțin colagen este înghețarea.
Din materia primă de colagen se obține o gamă foarte largă de produse alimentare, medicale de producție, tehnice și furaje: clei, gelatină, coajă, film, burete, suturi, proteze de, piele, blănuri, diverse produse alimentare. Adezivul de pește din veziculele de înot a fost utilizat pe scară largă în zorii construcției avioanelor și lipirea condițiilor speciale din pielea peștilor - în producția de kinescope pentru televizoarele color. Filmele poroase colagen și bureții din materii prime de balene cu conținut de colagen au fost testate cu succes în centrul de arsură al Institutului de Chirurgie Vișnevsky. piele de balenă a fost făcut pantofi, piei de rechini și alți pești utilizate la fabricarea diferitelor produse din piele, leii de mare și alte piei de mamifere marine utilizate pentru producerea de blană valoroase.
Resursele de materii prime de colagen industriale atât de animale terestre, cât și de hidrobionți sunt foarte mari. Cu toate acestea, resursele de animale terestre care conțin colagen au fost studiate mai atent decât materiile prime ale hidrobionților acvatici.
Tehnologia de dizolvare a colagenului
Cuvântul „tehnologie“ combină două concepte: „techne“ - arta, ambarcațiuni, echipamente și „logos“ - predarea științei, pe baza cărora se poate argumenta că tehnologia în sensul convențional înseamnă o învățătură despre căile, metodele, instrumentele și principiile de tratament materii prime, materiale, semifabricate, produse.
În prezent, produsele de dizolvare a colagenului (PRK) sunt de interes științific și practic, de la care se produc diverse produse pentru economia națională.
PRK se obține printr-o tehnologie specială: materie primă care conține colagen este măcinat până la o dimensiune a particulei de 4 mm sau mai puțin, se spală cu jet de apă, parțial degresate și apoi supus sare alcalină sau tratament enzimatic. În mod tipic, o soluție alcalină de 10-13% este utilizată într-o soluție saturată de sulfat de sodiu. Într-o astfel de soluție, bucățile de materie primă care conține colagen sunt învechite timp de 20 până la 24 de ore, după care sunt spălate cu o soluție semi-saturată de sulfat de sodiu. Neutralizarea alcalinelor rămase pe bucăți se efectuează cu acid clorhidric. Mai mult, cu apă curgătoare, colagenul umflat este spălat bine și zdrobit în particule de 1-2 mm. Dizolvarea colagenului se efectuează într-o soluție de acid organic (acetic, citric etc.) a concentrației optime, determinată anterior umflarea maximă.
Omogenizarea PRK este de obicei efectuată printr-o țesătură din nailon.
Compoziția chimică a PRK este prezentată în tabel.
Figura 3 prezintă mecanismul de acțiune al enzimei asupra colagenului, în urma căruia colagenul este împărțit în componente alfa și beta. Produsele enzimatice de dizolvare a colagenului sunt mai scumpe decât PRK, obținute prin tratarea materiilor prime care conțin colagen cu alcaline și sulfat de sodiu.
În mod tipic, PRK este păstrată la o temperatură de la + 100 ° C la minus 50 ° C și mai jos. Regimul de stocare PRK depinde de durata de ședere în camera de răcire înainte de uscare.
Această tehnologie este foarte promițătoare pentru obținerea diverselor materiale de colagen utilizate în medicină.