[go: up one dir, main page]

RU2679884C1 - Method of obtaining keratin monoproduct (options) - Google Patents

Method of obtaining keratin monoproduct (options) Download PDF

Info

Publication number
RU2679884C1
RU2679884C1 RU2017132949A RU2017132949A RU2679884C1 RU 2679884 C1 RU2679884 C1 RU 2679884C1 RU 2017132949 A RU2017132949 A RU 2017132949A RU 2017132949 A RU2017132949 A RU 2017132949A RU 2679884 C1 RU2679884 C1 RU 2679884C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
keratin
hours
product
sodium hydroxide
monoproduct
Prior art date
Application number
RU2017132949A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Алла Ионовна Сапожникова
Екатерина Яковлевна Коншина
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "ЛАОНА ЛАБ"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "ЛАОНА ЛАБ" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "ЛАОНА ЛАБ"
Priority to RU2017132949A priority Critical patent/RU2679884C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2679884C1 publication Critical patent/RU2679884C1/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08HDERIVATIVES OF NATURAL MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08H1/00Macromolecular products derived from proteins
    • C08H1/06Macromolecular products derived from proteins derived from horn, hoofs, hair, skin or leather
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A23FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23KFODDER
    • A23K10/00Animal feeding-stuffs
    • A23K10/20Animal feeding-stuffs from material of animal origin
    • A23K10/26Animal feeding-stuffs from material of animal origin from waste material, e.g. feathers, bones or skin

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Animal Husbandry (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Physiology (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
  • Cosmetics (AREA)

Abstract

FIELD: processing and recycling of waste.SUBSTANCE: invention relates to the field of processing animal waste to obtain a keratin monoproduct intended for use in veterinary medicine, medicine, cosmetology, biotechnology, food industry, and also as a protein feed additive to the basic diet of animals and birds. In both variants of the implementation of the original keratin-containing material is soaked for 4–6 h in a solution containing 1.0–7 % hydrochloric acid and 0.1–0.3 % hydrogen peroxide when the LR liquid ratio of 12–15, followed by washing with deionized water to neutral pH values, spend from 1 to 4 consecutive processing cycles, each of which is a treatment of keratin-containing semi-finished product in a solution containing 0.05–2.5 % sodium hydroxide and 0.1–1.0 % hydrogen peroxide for 8–12 hours at a temperature of 28–32 °C at LR from 6 to 10, precipitating keratin from the reaction mixture for 0.5–1.0 h with 7–10 % hydrochloric acid and rinsing the precipitate with deionized water until neutral pH. To obtain a liquid keratin monoproduct (in the first embodiment), upon completion of the treatment cycles, the product purified from non-keratic impurities is redissolved in 0.1–1.0 % sodium hydroxide solution for 4–6 h, at occasional stirring, homogenized to a particle size of 180–220 microns and filtered, and then its pH is stabilized to 6.7–7.3 using a 0.1–1.0 % solution of sodium hydroxide and bring the dry residue to 3.0–15.0 % using the same solution, to obtain a monoproduct containing 95–98 % keratin, to which a preservative is added before packaging. To obtain the dry form of the keratin monoproduct (according to the second variant), after the completion of the treatment cycles, the sediment purified from impurities is redissolved in 0.1–1.0 % sodium hydroxide solution, keeping it for 4–6 hours at periodic stirring, a preservative is added and the resulting volume of product is poured into cuvettes to a layer thickness of 1–2 cm. Product is then lyophilized using stepwise dehydration in the range of cryoscopic temperatures from -30 to -60 °C for 24–36 h, bringing the moisture content in the product to 0.5–5.0 %, then the product is gradually heated to a temperature of up to 10–20 °C and crushed to a powder with a particle size of 1–3 mm, and then packed.EFFECT: improvement of technological processes made it possible to increase the solubility of the initial keratin-containing raw materials and increase the yield of native keratin to 95–98 wt% with a mass fraction of dry substances in monoproduct 5–15 wt%, id est ensure the achievement of the technical result – the possibility of obtaining a single product with a high environmental friendliness of its production.2 cl, 2 ex

Description

Изобретение относится к области переработки отходов животного происхождения для получения кератинового монопродукта, предназначенного для использования в ветеринарии, медицине, косметологии, биотехнологии, а также в качестве белковой кормовой добавки к основному рациону животных и птиц.The invention relates to the field of processing animal waste to produce a keratin single product intended for use in veterinary medicine, cosmetology, biotechnology, as well as a protein feed additive to the main diet of animals and birds.

Известны способы получения кератиносодержащих продуктов, например, молекулярно-растворимого кератина (РФ 2113225 А61К 35/36, 1995 г.), белковой кормовой добавки из отходов шерстяной промышленности (РФ 2105495, А23К 1/10, 1994 г.) - средства для выпрямления волос. Однако одни из предлагаемых технологий требуют применения дорогостоящих реактивов в высоких концентрациях, другие приводят к полному гидролизу кератина и, соответственно, потере биологической активности, присущей нативному кератину.Known methods for producing keratin-containing products, for example, molecularly soluble keratin (RF 2113225 A61K 35/36, 1995), protein feed additives from waste from the wool industry (RF 2105495, A23K 1/10, 1994) - hair straightening agents . However, some of the proposed technologies require the use of expensive reagents in high concentrations, while others lead to the complete hydrolysis of keratin and, accordingly, the loss of biological activity inherent in native keratin.

Наиболее близким к изобретению по обоим вариантам его осуществления является способ получения кератина (РФ 2092072, А23К 1/10, 1995 г.), который включает ряд последовательных операций, в ходе которых исходное сырье сначала обрабатывают смесью муравьиной кислоты и окислителя, а после промывки - гидроксидом натрия и окислителем к полученному полуфабрикату добавляют кислоту, полученный осадок диализуют, а затем перерастворяют в слабощелочной среде и добавляют консервант, после чего целевой продукт гомогенизируют и фильтруют. Достоинством известного способа является более совершенный метод разволокнения фибриллярной структуры кератина, облегчающий процесс последующего растворения белка. Однако из-за использования в технологическом цикле нескольких видов кислот (соляной, уксусной и муравьиной) в рабочих растворах образуется большое количество различных солей, что тормозит процесс растворения фибриллярного кератина и увеличивает количество недорастворенного кератина, и, естественно, количество отходов, что отрицательно влияет на экологию. Кроме того, с помощью осуществления известного способа практически невозможно получить монопродукт (с высоким процентом содержания кератина), который в силу своих свойств и показателей качества наиболее востребован на современном потребительском рынке.Closest to the invention in both variants of its implementation is a method for producing keratin (RF 2092072, A23K 1/10, 1995), which includes a series of sequential operations during which the feedstock is first treated with a mixture of formic acid and an oxidizing agent, and after washing, Sodium hydroxide and an oxidizing agent are added to the obtained semi-finished product, the resulting precipitate is dialyzed, then redissolved in a slightly alkaline medium and a preservative is added, after which the target product is homogenized and filtered. The advantage of this method is a more advanced method of fiberization of the fibrillar structure of keratin, facilitating the process of subsequent dissolution of the protein. However, due to the use of several types of acids (hydrochloric, acetic and formic) in the technological cycle, a large number of different salts are formed in working solutions, which inhibits the dissolution of fibrillar keratin and increases the amount of undissolved keratin, and, naturally, the amount of waste, which negatively affects ecology. In addition, using the known method, it is practically impossible to obtain a single product (with a high percentage of keratin content), which, due to its properties and quality indicators, is most in demand in the modern consumer market.

Техническим результатом, которого можно достичь по обоим вариантам осуществления изобретения, является обеспечение возможности получения монопродукта при высокой экологичности его производства.The technical result that can be achieved in both variants of the invention is the possibility of obtaining a single product with high environmental friendliness of its production.

Технический результат по первому варианту осуществления изобретения достигается тем, что в способе получения кератинового монопродукта, заключающемся в том, что исходный кератинсодержащий материал в течение 4-6 часов обрабатывают раствором, содержащим 1,0-7% соляной кислоты и 0,1-0,3% пероксида водорода при жидкостном коэффициенте (ЖК) 12-15 с последующей промывкой деионизированной водой до нейтральных значений рН, после чего проводят от 1 до 4 последовательных циклов обработки, предусматривающих воздействие на кератинсодержащий полуфабрикат в течение 8-12 час. при температуре 28-32°C раствором, содержащим 0,05-2,5% гидроксида натрия и 0,1-1,0% пероксида водорода при ЖК от 6 до 10, очистку полуфабриката путем осаждения кератина из реакционной смеси в течение 0,5-1,0 часа с помощью 7-10% соляной кислоты и промывку осажденного кератина деионизированной водой до нейтральных значений рН, по завершении циклов обработки очищенный от некератиновых примесей продукт перерастворяют в 0,1-1,0% растворе гидроксида натрия в течение 4-6 часов периодически перемешивая, гомогенизируют до размера частиц 180-220 мкм и фильтруют, а затем стабилизируют его рН до 6,7-7,3 с помощью 0,1-1,0% раствора гидроксида натрия и доводят содержание сухого остатка до 3,0-15,0% с помощью этого же раствора, получая монопродукт, содержащий 95-98% кератина, в который перед фасовкой добавляют консервант.The technical result according to the first embodiment of the invention is achieved by the fact that in the method for producing a keratin mono product, the initial keratin-containing material is treated for 4-6 hours with a solution containing 1.0-7% hydrochloric acid and 0.1-0, 3% hydrogen peroxide with a liquid coefficient (LC) of 12-15, followed by washing with deionized water to neutral pH values, after which 1 to 4 consecutive treatment cycles are carried out, which include exposure to the keratin-containing semi-finished product for 8-12 h. at a temperature of 28-32 ° C with a solution containing 0.05-2.5% sodium hydroxide and 0.1-1.0% hydrogen peroxide with an FA of 6 to 10, purification of the semi-finished product by precipitation of keratin from the reaction mixture for 0, 5-1.0 hours with 7-10% hydrochloric acid and washing the precipitated keratin with deionized water to neutral pH values; upon completion of the treatment cycles, the product purified from non-keratinic impurities is redissolved in a 0.1-1.0% sodium hydroxide solution for 4 -6 hours periodically mixing, homogenize to a particle size of 180-220 microns and filter, and then stabilize its pH to 6.7-7.3 using a 0.1-1.0% sodium hydroxide solution and adjust the solids content to 3.0-15.0% using the same solution, obtaining a single product containing 95- 98% keratin, to which a preservative is added before packaging.

Технический результат по второму варианту осуществления изобретения достигается тем, что в способе получения кератинового монопродукта, заключающемся в том, что исходный кератинсодержащий материал в течение 4-6 часов обрабатывают раствором, содержащим 1,0-7% соляной кислоты и 0,1-0,3% пероксида водорода при жидкостном коэффициенте (ЖК) 12-15 с последующей промывкой деионизированной водой до нейтральных значений рН, после чего проводят от 1 до 4 последовательных циклов обработки, предусматривающих воздействие на кератинсодержащий полуфабрикат в течение 8-12 час. при температуре 28-32°С раствором, содержащим 0,05-2,5% гидроксида натрия и 0,1-1,0% пероксида водорода при ЖК от 6 до 10, очистку полуфабриката путем осаждения кератина из реакционной смеси в течение 0,5-1,0 часа с помощью 7-10% соляной кислоты и промывку осажденного кератина деионизированной водой до нейтральных значений рН, по завершении циклов обработки очищенный от примесей продукт перерастворяют в 0,1-1,0% растворе гидроксида натрия в течение 4-6 часов с периодическим перемешиванием, получая в итоге монопродукт, содержащий 95-98% кератина, в который добавляют консервант, а полученный объем разливают в кюветы до толщины слоя 1-2 см и подвергают лиофилизации, с проведением ступенчатого обезвоживания в диапазоне криоскопических температур от -30 до - 60°С в течение 24-36 часов, доводя содержание влаги в монопродукте до 0,5 - 5,0%, после чего его постепенно нагревают до температуры до 10-20°С и измельчают до порошкообразного состояния с размером частиц 1-3 мм, после чего фасуют.The technical result according to the second embodiment of the invention is achieved by the fact that in the method for producing a keratin mono product, the initial keratin-containing material is treated for 4-6 hours with a solution containing 1.0-7% hydrochloric acid and 0.1-0, 3% hydrogen peroxide with a liquid coefficient (LC) of 12-15, followed by washing with deionized water to neutral pH values, after which 1 to 4 consecutive treatment cycles are carried out, which include exposure to the keratin-containing semi-finished product for 8-12 h. at a temperature of 28-32 ° C with a solution containing 0.05-2.5% sodium hydroxide and 0.1-1.0% hydrogen peroxide with an FA of 6 to 10, purification of the semi-finished product by precipitation of keratin from the reaction mixture for 0, 5-1.0 hours with 7-10% hydrochloric acid and washing the precipitated keratin with deionized water to neutral pH values; upon completion of the treatment cycles, the product purified from impurities is redissolved in a 0.1-1.0% sodium hydroxide solution for 4- 6 hours with periodic stirring, resulting in a single product containing 95-98% keratin, in which they preserve the preservative, and the resulting volume is poured into cuvettes to a layer thickness of 1-2 cm and subjected to lyophilization, with stepwise dehydration in the range of cryoscopic temperatures from -30 to -60 ° C for 24-36 hours, bringing the moisture content in the single product to 0 5 - 5.0%, after which it is gradually heated to a temperature of 10-20 ° C and ground to a powder state with a particle size of 1-3 mm, and then packaged.

Первый вариант позволяет получить жидкий кератиновый монопродукт, пригодный для использования в ветеринарии, медицине, фармацевтической и косметической промышленностях.The first option allows you to get a liquid keratin monoproduct, suitable for use in veterinary medicine, medicine, pharmaceutical and cosmetic industries.

Второй вариант изобретения позволяет получить сухую кератиновую моносубстанцию, пригодную для использования в качестве белковой добавки к кормам для животных и с.-х. птицы, а также в пищевой промышленности.The second embodiment of the invention allows to obtain a dry keratin monosubstance suitable for use as a protein supplement to animal feed and agricultural products. poultry, as well as in the food industry.

Оба варианта объединены единым техническим замыслом, направленным на достижение одного и того же технического результата -возможность получения кератинового монопродукта при высокой экологичности производства. Технический результат достигается с помощью использования идентичных технических средств: кислотно-пероксидной обработки, позволяющей очистить исходное кератинсодержащее сырье от некератиновых компонентов и провести его обеззараживание, а также серии пероксидно-щелочных и кислотных обработок, в ходе которых имеют место как процессы обезжиривания исходных материалов, так и процессы щадящей ступенчатой солюбилизации волокнистого кератина за счет каскадного расщепления межмолекулярных дисульфидных и пептидных связей, ответственных за четвертичную структуру этого биополимера, до состояния биоактивной субстанции, которая представляет собой монопродукт кератина с ненарушенной трехспиральной структурой молекулы.Both options are united by a single technical concept aimed at achieving the same technical result - the possibility of obtaining a keratin mono product with high environmental friendliness of production. The technical result is achieved using identical technical means: acid-peroxide treatment, which allows you to clean the original keratin-containing raw materials from non-keratin components and carry out their disinfection, as well as a series of peroxide-alkaline and acid treatments, during which both the degreasing of the starting materials take place, so and processes of gentle stepwise solubilization of fibrous keratin due to cascade cleavage of intermolecular disulfide and peptide bonds, are responsible for the quaternary structure of the biopolymer, the bioactive substance to a condition which is a keratin monoproduct undisturbed triple helix molecule structure.

В проанализированных источниках не обнаружено информации о возможности получения монопродукта при высокой экологичности его производства с помощью выбранной совокупности последовательных операций, сопровождающихся новыми температурными и временными режимами, а также выбором новых концентраций обрабатывающих ингредиентов, что позволяет сделать вывод о соответствии данного технического решения критериям охраноспособности.The analyzed sources did not find information about the possibility of obtaining a single product with high environmental friendliness of its production using the selected set of sequential operations, accompanied by new temperature and time modes, as well as the choice of new concentrations of processing ingredients, which allows us to conclude that this technical solution meets the eligibility criteria.

Способ осуществляют следующим образом.The method is as follows.

В качестве исходного сырья могут быть использованы очес овечьей шерсти, меховой очес, волос северного оленя, перо птицы, рогокопытное сырье и др. вторичные кератинсодержащие ресурсы.As the initial raw material can be used tow of sheep wool, fur tow, hair of reindeer, feather of a bird, horned hoofed raw materials and other secondary keratin-containing resources.

В зависимости от вида используемого сырья выбирают температурные и временные режимы процессов, а также исходные концентрации используемых ингредиентов (в рамках заданных диапазонов).Depending on the type of raw materials used, the temperature and time modes of the processes are selected, as well as the initial concentration of the ingredients used (within the specified ranges).

Исходный кератинсодержащий материал (сырье) замачивают в течение 4-6 часов в растворе, содержащем 1,0-7% соляной кислоты и 0,1-0,3% пероксида водорода при жидкостном коэффициенте ЖК 12-15 с последующей промывкой деионизированной водой до нейтральных значений рН. Проводят от 1 до 4 последовательных циклов обработки, каждый из которых представляет собой обработку кератинсодержащего полуфабриката в растворе, содержащем 0,05-2,5% гидроксида натрия и 0.1-1,0% пероксида водорода, в течение 8-12 час. при температуре 28-32°С при ЖК от 6 до 10, осаждение основного компонента (кератина) из реакционной смеси в течение 0,5-1,0 часа с помощью 7-10% соляной кислоты и промывку осадка деионизированной водой до нейтральных значений рН. Промывка осадка деионизированной водой до нейтральных значений рН позволяет отказаться от проведения диализа и, следовательно, повысить технологичность производства.The initial keratin-containing material (raw material) is soaked for 4-6 hours in a solution containing 1.0-7% hydrochloric acid and 0.1-0.3% hydrogen peroxide with a liquid ratio of LC 12-15, followed by washing with deionized water to neutral pH values. From 1 to 4 consecutive treatment cycles are carried out, each of which is a treatment of a keratin-containing semi-finished product in a solution containing 0.05-2.5% sodium hydroxide and 0.1-1.0% hydrogen peroxide, for 8-12 hours. at a temperature of 28-32 ° C with an FA from 6 to 10, precipitation of the main component (keratin) from the reaction mixture for 0.5-1.0 hours using 7-10% hydrochloric acid and washing the precipitate with deionized water to neutral pH values . Rinsing the precipitate with deionized water to neutral pH values eliminates the need for dialysis and, therefore, increases the manufacturability of production.

По завершении циклов обработки очищенный от некератиновых примесей продукт перерастворяют в 0,1-1,0% растворе гидроксида натрия в течение 4-6 часов периодически перемешивая, гомогенизируют до размера частиц 180-220 мкм и фильтруют, а затем стабилизируют его рН до 6,7-7,3 с помощью 0,1-1,0% раствора гидроксида натрия и доводят содержание сухого остатка до 3,0-15,0% с помощью этого же раствора. В итоге получают монопродукт, содержащий 95-98% кератина, в который перед фасовкой добавляют консервант.At the end of the treatment cycles, the product purified from non-keratinic impurities is redissolved in a 0.1-1.0% sodium hydroxide solution for 4-6 hours, stirring periodically, homogenized to a particle size of 180-220 microns and filtered, and then stabilize its pH to 6, 7-7.3 using a 0.1-1.0% sodium hydroxide solution and adjust the solids content to 3.0-15.0% using the same solution. As a result, a single product is obtained containing 95-98% keratin, into which a preservative is added before packaging.

Для получения сухой формы кератинового монопродукта по завершении циклов обработки, (включающих также, как и при получении жидкой фракции, воздействие на полуфабрикат гидроксидом натрия и перекисью водорода, очистку с помощью соляной кислоты и промывку) очищенный от примесей осадок перерастворяют в 0,1-1,0% растворе гидроксида натрия, выдерживая его в течение 4-6 часов с периодическим помешиванием, добавляют консервант и полученный объем продукта разливают в кюветы до толщины слоя 1-2 см. Затем продукт подвергают лиофилизации (сублимационной сушке), используя ступенчатое обезвоживание в диапазоне криоскопических температур от -30 до - 60°С в течение 24-36 часов, доводя содержание влаги в продукте до 0,5-5,0%.To obtain a dry form of keratin monoproduct at the end of processing cycles, (including, as in the preparation of the liquid fraction, exposure to the semifinished product with sodium hydroxide and hydrogen peroxide, purification with hydrochloric acid and washing), the precipitate purified from impurities is redissolved in 0.1-1 , A 0% solution of sodium hydroxide, keeping it for 4-6 hours with periodic stirring, add a preservative and the resulting product volume is poured into cuvettes to a layer thickness of 1-2 cm. Then the product is subjected to lyophilization (sublimation drying), using stepwise dehydration in the range of cryoscopic temperatures from -30 to -60 ° C for 24-36 hours, bringing the moisture content in the product to 0.5-5.0%.

После просушки, (которую можно осуществить с помощью, например, вакуумной сублимационной установки УВС-80М), продукт постепенно нагревают до температуры до 10-20°С и измельчают (например, с помощью шаровых мельниц) до порошкообразного состояния с размером частиц 1-3 мм, и затем фасуют.After drying (which can be done using, for example, a vacuum sublimation unit UVS-80M), the product is gradually heated to a temperature of 10-20 ° C and crushed (for example, using ball mills) to a powdery state with a particle size of 1-3 mm, and then packaged.

Пример 1 (получение кератинового монопродукта по первому варианту).Example 1 (obtaining keratin monoproduct according to the first embodiment).

1. Замачивание 1 кг исходного кератинсодержащего сырья (очеса овечьей шерсти) в рабочем растворе, содержащем 3,0% соляной кислоте и 0,2% пероксида водорода в течение 5 часов при жидкостном коэффициенте (ж.к.) 1:15 при 25°С.1. Soaking 1 kg of the initial keratin-containing raw material (tow of sheep’s wool) in a working solution containing 3.0% hydrochloric acid and 0.2% hydrogen peroxide for 5 hours at a liquid coefficient (LC) of 1:15 at 25 ° FROM.

2. Промывка деионизированной водой до нейтральных значений рН.2. Rinsing with deionized water to neutral pH values.

3. Двукратный цикл обработки кератинсодержащего полуфабриката путем воздействия на него раствором, содержащим 1,0% гидроксида натрия и 0,3% пероксида водорода при ЖК 8 в течение 9 часов при 30°С, последующее осаждение основного компонента (солюбилизированного кератина) из реакционной смеси с помощью 8% соляной кислоты в течение 0,5 часа и промывку полученного осадка деионизированной водой до нейтральных значений рН.3. A double cycle of processing a keratin-containing semi-finished product by exposing it to a solution containing 1.0% sodium hydroxide and 0.3% hydrogen peroxide at LC 8 for 9 hours at 30 ° C, followed by precipitation of the main component (solubilized keratin) from the reaction mixture using 8% hydrochloric acid for 0.5 hours and washing the precipitate with deionized water to neutral pH values.

4. Перерастворение очищенного от примесей монопродукта (97% кератина) в 0,5% растворе гидроксида натрия в течение 5 часов при периодическом перемешивании.4. Reconstitution of monoproduct purified from impurities (97% keratin) in a 0.5% sodium hydroxide solution for 5 hours with periodic stirring.

5. Гомогенизация готового монопродукта до размера частиц 200 мкм, фильтрование.5. Homogenization of the finished monoproduct to a particle size of 200 microns, filtering.

6. Доведение массовой доли сухого остатка в готовом монопродукте до 5% и стабилизация рН до 7,25 с помощью 0,5% раствора гидроксида натрия.6. Bringing the mass fraction of solids in the finished single product to 5% and stabilizing the pH to 7.25 using a 0.5% sodium hydroxide solution.

7. Добавление консерванта.7. Adding a preservative.

8. Розлив и этикетирование.8. Bottling and labeling.

Пример 2 (получение кератинового монопродукта по второму варианту).Example 2 (obtaining keratin monoproduct according to the second option).

1. Замачивание 1 кг исходного кератинсодержащего сырья (измельченного пера) в рабочем растворе, содержащем 5,0% соляной кислоты и 0,3% пероксида водорода в течение 6 часов при жидкостном коэффициенте (ж.к.) 1:12 при 25°С.1. Soaking 1 kg of the original keratin-containing raw materials (crushed feather) in a working solution containing 5.0% hydrochloric acid and 0.3% hydrogen peroxide for 6 hours at a liquid ratio (LC) of 1:12 at 25 ° C .

2. Промывка деионизированной водой до нейтральных значений рН.2. Rinsing with deionized water to neutral pH values.

3. Трехкратная обработка кератинсодержащего полуфабриката путем воздействия на него раствором, содержащим 1,5% гидроксида натрия и 0,5% пероксида водорода при ЖК 8 в течение 9 часов при 30°С, очистку основного компонента (солюбилизированного кератина) осаждение его из реакционной смеси с помощью 8% соляной кислоты в течение 0,5 часа и промывку осадка деионизированной водой до нейтральных значений рН.3. Three-time treatment of the keratin-containing semi-finished product by exposure to it with a solution containing 1.5% sodium hydroxide and 0.5% hydrogen peroxide at LC 8 for 9 hours at 30 ° C, purification of the main component (solubilized keratin), its deposition from the reaction mixture using 8% hydrochloric acid for 0.5 hours and washing the precipitate with deionized water to neutral pH values.

4. Перерастворение очищенного от примесей монопродукта (98% кератина) в 0,5% растворе гидроксида натрия в течение 5 часов при периодическом перемешивании.4. Reconstitution of the monoproduct purified from impurities (98% keratin) in a 0.5% sodium hydroxide solution for 5 hours with periodic stirring.

5. Добавление консерванта.5. Adding a preservative.

6. Розлив в кюветы с толщиной слоя 1-2 см.6. Pouring into cuvettes with a layer thickness of 1-2 cm.

7. Сублимационное высушивание в течение 30 часов до температуры -40°С в толще материала и содержания массовой доли влаги в продукте 5,0%7. Freeze-drying for 30 hours to a temperature of -40 ° C in the thickness of the material and the content of the mass fraction of moisture in the product of 5.0%

8. Повышение температуры монопродукта до 20°С.8. Raising the temperature of the single product to 20 ° C.

9. Измельчение его (на шаровой мельнице) до размера частиц 1-3 мм.9. Grinding it (in a ball mill) to a particle size of 1-3 mm.

10. Фасовка и этикетирование.10. Packing and labeling.

Таким образом, совершенствование технологических процессов позволило повысить растворимость исходного кератинсодержащего сырья и обеспечить выход нативного (биологически активного) кератина с 50-70 по известному способу до 95-98 мас. % по предлагаемому и, соответственно, массовую долю сухих веществ в монопродукте 5-15 мас. %, т.е. обеспечить возможность получения монопродукта при высокой экологичности его производства.Thus, the improvement of technological processes made it possible to increase the solubility of the initial keratin-containing raw materials and to ensure the yield of native (biologically active) keratin from 50-70 by a known method to 95-98 wt. % of the proposed and, accordingly, the mass fraction of solids in the single product of 5-15 wt. %, i.e. to provide the possibility of obtaining a single product with high environmental friendliness of its production.

Данный способ может быть использован для получения как порошкообразных, так и жидких высококачественных кератинсодержащих субстанций, предназначенных для применения в ветеринарии, медицине, косметологии, биотехнологии, кормопроизводстве и пищевой промышленности.This method can be used to obtain both powdered and liquid high-quality keratin-containing substances intended for use in veterinary medicine, medicine, cosmetology, biotechnology, feed production and the food industry.

Claims (2)

1. Способ получения кератинового монопродукта, заключающийся в том, что исходный кератинсодержащий материал в течение 4-6 часов обрабатывают раствором, содержащим 1,0-7% соляной кислоты и 0,1-0,3% пероксида водорода при жидкостном коэффициенте (ЖК) 12-15 с последующей промывкой деионизированной водой до нейтральных значений рН, после чего проводят от 1 до 4 последовательных циклов обработки, предусматривающих воздействие на кератинсодержащий полуфабрикат в течение 8-12 час при температуре 28-32°С раствором, содержащим 0,05-2,5% гидроксида натрия и 0,1-1,0% пероксида водорода при ЖК от 6 до 10, очистку полуфабриката путем осаждения кератина из реакционной смеси в течение 0,5-1,0 часа с помощью 7-10% соляной кислоты и промывку осажденного кератина деионизированной водой до нейтральных значений рН, по завершении циклов обработки очищенный от некератиновых примесей продукт перерастворяют в 0,1-1,0% растворе гидроксида натрия в течение 4-6 часов, периодически перемешивая, гомогенизируют до размера частиц 180-220 мкм и фильтруют, а затем стабилизируют его рН до 6,7-7,3 с помощью 0,1-1,0% раствора гидроксида натрия и доводят содержание сухого остатка до 3,0-15,0% с помощью этого же раствора, получая монопродукт, содержащий 95-98% кератина, в который перед фасовкой добавляют консервант.1. A method of obtaining a keratin monoproduct, which consists in the fact that the initial keratin-containing material is treated for 4-6 hours with a solution containing 1.0-7% hydrochloric acid and 0.1-0.3% hydrogen peroxide at a liquid coefficient (LC) 12-15 followed by washing with deionized water to neutral pH values, after which 1 to 4 consecutive treatment cycles are carried out, providing for exposure of the keratin-containing semi-finished product for 8-12 hours at a temperature of 28-32 ° С with a solution containing 0.05-2 5% sodium hydroxide and 0.1-1.0% p hydrogen oxide at LC from 6 to 10, purification of the semi-finished product by precipitation of keratin from the reaction mixture for 0.5-1.0 hours with 7-10% hydrochloric acid and washing of precipitated keratin with deionized water to neutral pH values, after completion of the treatment cycles The product purified from non-keratinic impurities is redissolved in a 0.1-1.0% sodium hydroxide solution for 4-6 hours, stirring periodically, homogenized to a particle size of 180-220 microns and filtered, and then stabilize its pH to 6.7-7 3 using 0.1-1.0% sodium hydroxide solution and up to lead the solids content to 3.0-15.0% using the same solution, obtaining a single product containing 95-98% keratin, to which a preservative is added before packing. 2. Способ получения кератинового монопродукта, заключающийся в том, что исходный кератинсодержащий материал в течение 4-6 часов обрабатывают раствором, содержащим 1,0-7% соляной кислоты и 0,1-0,3% пероксида водорода при жидкостном коэффициенте (ЖК) 12-15 с последующей промывкой деионизированной водой до нейтральных значений рН, после чего проводят от 1 до 4 последовательных циклов обработки, предусматривающих воздействие на кератинсодержащий полуфабрикат в течение 8-12 час при температуре 28-32°С раствором, содержащим 0,05-2,5% гидроксида натрия и 0,1-1,0% пероксида водорода при ЖК от 6 до 10, очистку полуфабриката путем осаждения кератина из реакционной смеси в течение 0,5-1,0 часа с помощью 7-10% соляной кислоты и промывку осажденного кератина деионизированной водой до нейтральных значений рН, по завершении циклов обработки очищенный от примесей продукт перерастворяют в 0,1-1,0% растворе гидроксида натрия в течение 4-6 часов с периодическим перемешиванием, получая в итоге монопродукт, содержащий 95-98% кератина, в который добавляют консервант, а полученный объем разливают в кюветы до толщины слоя 1-2 см и подвергают лиофилизации, с проведением ступенчатого обезвоживания в диапазоне криоскопических температур от -30 до - 60°C в течение 24-36 часов, доводя содержание влаги в монопродукте до 0,5-5,0%, после чего его постепенно нагревают до температуры до 10-20°C и измельчают до порошкообразного состояния с размером частиц 1-3 мм, после чего фасуют.2. A method of obtaining a keratin monoproduct, which consists in the fact that the initial keratin-containing material is treated for 4-6 hours with a solution containing 1.0-7% hydrochloric acid and 0.1-0.3% hydrogen peroxide with a liquid coefficient (LC) 12-15 followed by washing with deionized water to neutral pH values, after which 1 to 4 consecutive treatment cycles are carried out, providing for exposure of the keratin-containing semi-finished product for 8-12 hours at a temperature of 28-32 ° С with a solution containing 0.05-2 5% sodium hydroxide and 0.1-1.0% p hydrogen oxide at LC from 6 to 10, purification of the semi-finished product by precipitation of keratin from the reaction mixture for 0.5-1.0 hours with 7-10% hydrochloric acid and washing of precipitated keratin with deionized water to neutral pH values, after completion of the treatment cycles the product purified from impurities is redissolved in a 0.1-1.0% sodium hydroxide solution for 4-6 hours with periodic stirring, resulting in a single product containing 95-98% keratin, to which a preservative is added, and the resulting volume is poured into cuvettes to a layer thickness of 1-2 cm and lyophilized, with stepwise dehydration in the range of cryoscopic temperatures from -30 to - 60 ° C for 24-36 hours, bringing the moisture content in the single product to 0.5-5.0%, after which it is gradually heated to a temperature of 10 -20 ° C and crushed to a powder state with a particle size of 1-3 mm, and then packaged.
RU2017132949A 2017-09-21 2017-09-21 Method of obtaining keratin monoproduct (options) RU2679884C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017132949A RU2679884C1 (en) 2017-09-21 2017-09-21 Method of obtaining keratin monoproduct (options)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017132949A RU2679884C1 (en) 2017-09-21 2017-09-21 Method of obtaining keratin monoproduct (options)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2679884C1 true RU2679884C1 (en) 2019-02-14

Family

ID=65442596

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017132949A RU2679884C1 (en) 2017-09-21 2017-09-21 Method of obtaining keratin monoproduct (options)

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2679884C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2738455C2 (en) * 2019-05-13 2020-12-14 Общество с ограниченной ответственностью "Малое инновационное предприятие "ЭКОМ" (ООО "МИП "ЭКОМ") Method of producing keratin hydrolyzate

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2007181C1 (en) * 1991-10-01 1994-02-15 Владимир Иванович Хачиянц Process for preparing biological material for substrate of soft and solid medicinal forms and cosmetics
WO1997005885A1 (en) * 1995-08-09 1997-02-20 Vladimir Ivanovich Khachyants Method of obtaining a molecular soluble keratin 'keratan'
RU2092072C1 (en) * 1995-10-06 1997-10-10 Алла Ионовна Сапожникова Method of keratin preparing
RU2105495C1 (en) * 1994-08-16 1998-02-27 Научно-исследовательский институт заготовок и первичной обработки шерсти Method of producing protein food addition from wool industry waste
RU2229821C2 (en) * 2002-07-08 2004-06-10 Закрытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "ТЕХКОН" Method of producing protein hydrolyzate from keratin-containing raw material

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2007181C1 (en) * 1991-10-01 1994-02-15 Владимир Иванович Хачиянц Process for preparing biological material for substrate of soft and solid medicinal forms and cosmetics
RU2105495C1 (en) * 1994-08-16 1998-02-27 Научно-исследовательский институт заготовок и первичной обработки шерсти Method of producing protein food addition from wool industry waste
WO1997005885A1 (en) * 1995-08-09 1997-02-20 Vladimir Ivanovich Khachyants Method of obtaining a molecular soluble keratin 'keratan'
RU2092072C1 (en) * 1995-10-06 1997-10-10 Алла Ионовна Сапожникова Method of keratin preparing
RU2229821C2 (en) * 2002-07-08 2004-06-10 Закрытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "ТЕХКОН" Method of producing protein hydrolyzate from keratin-containing raw material

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Баранцева О.В. "Технология получения кератинсодержащей коромовой добавки и оценка ее влияния на качество шкурок норки", Диссертация на соискание ученой степени кандидата биологических наук, 2011, С.41-55. *
Сапожникова А.И. "Разработка и оценка качества продукции на основе фибриллярных белков из отходов сырья животного происхождения", Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук, 1999, С. 146-158. *
Сапожникова А.И. "Разработка и оценка качества продукции на основе фибриллярных белков из отходов сырья животного происхождения", Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук, 1999, С. 146-158. Баранцева О.В. "Технология получения кератинсодержащей коромовой добавки и оценка ее влияния на качество шкурок норки", Диссертация на соискание ученой степени кандидата биологических наук, 2011, С.41-55. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2738455C2 (en) * 2019-05-13 2020-12-14 Общество с ограниченной ответственностью "Малое инновационное предприятие "ЭКОМ" (ООО "МИП "ЭКОМ") Method of producing keratin hydrolyzate

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Alahyaribeik et al. Methods of keratin extraction from poultry feathers and their effects on antioxidant activity of extracted keratin
EP0592586B1 (en) Use of unpigmented fish skin, particularly from flat fish, as a novel industrial source of collagen, extraction method, and collagen and biomaterial thereby obtained
RU2126434C1 (en) Method of producing gelatin from collagen-containing stock
KR101603276B1 (en) The method for extraction of collagen from the jellyfish using irradiation
RU2679884C1 (en) Method of obtaining keratin monoproduct (options)
DE1806008C3 (en) Process for the production of porridges, dispersions and jellies with proteins of animal origin
RU2501812C2 (en) Method for complex processing of fish raw material for obtaining hyaluronic acid and collagen
CN104910815B (en) A kind of method that gelatin is extracted from rabbit
RU2229821C2 (en) Method of producing protein hydrolyzate from keratin-containing raw material
RU2460313C2 (en) Method for production of fodder additive with chondroprotective properties of sea hydrobionts wastes
RU2762199C1 (en) Method for obtaining elastin mono-product (options)
US20070141230A1 (en) Recovery of peptones
Nazeer et al. Porous scaffolds of gelatin from the marine gastropod Ficus variegate with commercial cross linkers for biomedical applications
RU2743860C1 (en) Method for obtaining collagen extract from broiler chicken legs
Sari Determination of nano-collagen quality from sea cucumber holothuria scabra
JP5189808B2 (en) Solubilized collagen powder and method for producing the same
RU2133097C1 (en) Method of preparing food addition "vitapeptid", food addition "vitapeptid"
RU2789341C1 (en) Method for producing collagen from the scales of the carassius carassius jacuticus carp
CN118319783B (en) Collagen freeze-dried product capable of being rapidly dissolved and preparation method and application thereof
RU2092072C1 (en) Method of keratin preparing
RU2765381C1 (en) Method for processing raw materials containing keratin into an easily digestible protein concentrate: feed additive
RU2009645C1 (en) Method of processing unconditioned eggs
RU2076610C1 (en) Method for preparing albuminous additive for feeding farm animals
US20240383966A1 (en) Method of producing collagen
RU2634620C1 (en) Method for obtaining fodder additive from starfish

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20190922

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20201005