СРАВНИТЕЛЬНАЯ ОЦЕНКА ПОЛНОТЫ ГИДРОЛИЗА РОГОКОПЫТНОГО СЫРЬЯ В ПРИСУТСТВИИ СМЕСЕЙ ГИДРОКСИДА НАТРИЯ С ОРТОФОСФАТОМ ИЛИ СУЛЬФИТОМ НАТРИЯ Текст научной статьи по специальности «Химические науки»

УДК 637.6

СРАВНИТЕЛЬНАЯ ОЦЕНКА ПОЛНОТЫ ГИДРОЛИЗА РОГОКОПЫТНОГО СЫРЬЯ В ПРИСУТСТВИИ СМЕСЕЙ ГИДРОКСИДА НАТРИЯ С ОРТОФОСФАТОМ ИЛИ СУЛЬФИТОМ НАТРИЯ

© 2024 М. В. Сабельникова1, Е. Н. Розанова2

1 магистр 1 курса направления подготовки «Химия»

e-mail: masha. sabelnikova. 02 @ mail. ru 2кандидат химических наук, доцент кафедры химии e-mail: rozanova. lena2012 @yandex. ru

Курский государственный университет

Гидролиз белков является хорошо известным методом модификации их функциональных свойств: растворимости, вязкости, эмульгирующих и пенообразующих свойств. В процессе гидролиза белковая молекула расщепляется на фрагменты меньшего размера, при этом белок утрачивает свои свойства, но образовавшаяся гидролизованная смесь может приобрести ряд полезных свойств. Получение и изучение белковых гидролизатов кератинсодержащего сырья является актуальным направлением на данный момент.

Ключевые слова: гидролиз, белковые гидролизаты, ортофосфат натрия, сульфит натрия, рогокопытное сырье.

COMPARATIVE ASSESSMENT OF THE COMPLETENESS OF HYDROLYSIS OF RAW CATTLE IN THE PRESENCE OF MIXTURES OF SODIUM HYDROXIDE WITH SODIUM ORTHOPHOSPHATE OR SULFITE

© 2024 M. V. Sabelnikova 1, E. N. Rozanova 2

11st year master's degree in Chemistry e-mail: masha. sabelnikova. 02 @ mail. ru 2 Candidate of Chemical Sciences, Associate Professor of the Department of Chemistry

e-mail: rozanova. lena2012 @yandex. ru

Kursk State University

Hydrolysis of proteins is a well-known method of modifying their functional properties: solubility, viscosity, emulsifying and foaming properties. During hydrolysis, the protein molecule splits into smaller fragments, while the protein loses its properties, but the resulting hydrolyzed mixture can acquire a number of useful properties. Obtaining and studying protein hydrolysates of keratin-containing raw materials is an urgent area at the moment.

Keywords: hydrolysis, protein hydrolysates, sodium orthophosphate, sodium sulfite, horn raw materials.

Комплексный подход к вторичной переработке отходов предприятий, занимающихся обработкой продукции птицеводства и животноводства, необходим в плане полного использования ценного, но трудно извлекаемого белка - кератина. Известны различные способы переработки кератинсодержащих отходов, среди которых наиболее распространен гидролиз в щелочной или кислой среде с получением

гидролизатов, состоящих из различных продуктов деструкции кератина [1]. Применение гидролиза в щелочной среде дает возможность получать гидролизаты различной глубиной гидролиза конкретного вида кератинсодержащего сырья в зависимости от природы гидролизующих реагентов и условий гидролиза [2].

При проведении эксперимента необходимо было осуществить в лабораторных условиях щелочной гидролиз РКС в присутствии гидроксида натрия и его смесей с ортофосфатом натрия, сульфита натрия в исследуемых соотношениях, представленных в таблице 1.

Таблица 1

Компонентное содержание и относительные параметры составов для щелочного __гидролиза РКС_

№ состава Гидролизующий реагент Компоненты загрузки Относительные параметры составов

Жидкостной коэффициент, Ж.к., Vг.р./mpкc, мл/г Удельные соотношения

Voн-/mpкc, моль/г "Ун2О/ШРКС, моль/г

Масса гидролизу ющего реагента, mi-.р., г Масса РКС, mr^, г Массовое соотношение гидр. реагента и РКС, г/г

1 NaOH Раствор С (NaOH) = 1,05 моль/л

1.1 по 2,10 г 2,15 0,977 23,26 0,010 1,26

1.2 4,3 0,488 11,63 0,006 0,63

1.3 8,6 0,244 5,81 0,003 0,31

1.4 16,54 0,127 3,02 0,002 0,16

2 К О л £ + СП О t/3 л £ Раствор: C(Na2SOs) = 0,938 моль/л, С (NaOH) =1,049 моль/л

2.1 по 5,30 г 2,15 2,465 23,26 0,010 1,26

2.2 4,3 1,233 11,63 0,006 0,63

2.3 8,6 0,616 5,81 0,003 0,31

2.4 16,54 0,320 3,02 0,002 0,16

3 К о a £ + о Он СП Cd £ Раствор: C(NasPO4) = 0,183 моль/л, С (NaOH) =0,909 моль/л

3.1 по 8,01 г 2,15 3,726 23,26 0,010 1,26

3.2 4,3 1,863 11,63 0,006 0,63

3.3 8,6 0,931 5,81 0,003 0,31

3.4 16,54 0,484 3,02 0,002 0,16

Предварительное набухание РКС в приготовленных составах проводилось в течение 24 часов при комнатной температуре. Затем, после стадии набухания, проводился гидролиз на водяной бане при температуре 80±2°С.

Результаты по длительности гидролиза представлены в таблице 2.

Сравнительная оценка

Сабельникова М. ВРозанова Е. Н. полноты гидролиза рогокопытного сырья в присутствии смесей гидроксида натрия с ортофосфатом или сульфитом натрия

Таблица 2

Длительность полного гидролиза и средняя скорость гидролиза_

а в а т с о с

£

й и

В 2

уз и л о

и

и

Массовое соотношение гидролизующего реагента и РКС, г/г

Жидкостной коэффициент, Ж.к.,

Уг.р./Шрке, мл/г

Уон-/тркс, моль/г

Ушо/Шркс, моль/г

Время полного гидролиза, тгидр,

1.1

1.2

1.3

1.4

X О

Л

Раствор С(№ОИ) = 1,05 моль/л

0,977

0,488

0,244

0,127

23,26

11,63

5,81

3,02

0,010

0,006

0,003

0,002

1,26

0,63

0,31

0,16

40

60

120

340

2.1

2.2

2.3

2.4

И

О

а

Ъ +

СП

О

С/5

а

Раствор: С^ЗОз) = 0,938 моль/л, ОДаОИ) =1,049 моль/л

5,30:2,15 (2,465)

5,30:4,3 (1,233)

5,30:8,6 (0,616)

5,30:16,54 (0,320)

23,26

11,63

5,81

3,02

0,010

0,006

0,003

0,002

1,26

0,63

0,31

0,16

90

120

240

660

3.1

3.2

3.3

3.4

И

О

а

£ +

О

Он

СП

а

Раствор: С№эРО4) = 0,183 моль/л, С(№ОИ) =0,909 моль/л

8,01:2,15 (3,726)

8,01:4,3 (1,863)

8,01:8,6 (0,931)

8,01:16,54 (0,484)

23,26

11,63

5,81

3,02

0,010

0,006

0,003

0,002

1,26

0,63

0,31

0,16

60

100

230

840

1

2

3

Рис. 1. Зависимость длительности гидролиза от состава гидролизующей смеси

По полученным данным построили зависимости, характеризующие изменение времени полного гидролиза от: а) жидкостного коэффициента; б) количества гидроксильных групп, приходящихся на 1 г шрота РКС; в) количества моль воды, приходящихся на 1 г шрота РКС (рис. 2-4).

Рис. 2. Зависимость длительности полного гидролиза от жидкостного коэффициента

1000

х

I 800

I 600

I 400 d

Е 200

о. со

ó> Л Л oV <£> <$> с3 м О1 СУ

vOH~/mPKC, моль/г

-mNaOH:mp

КС

-mNa2S03+ NaOH:mpKC

-mNa3P04+ NaOHimpKC

Рис. 3. Зависимость длительности полного гидролиза от соотношения моль гидроксильных групп

к 1 г шрота РКС

vH20/mPKC, моль/г

mNaOH:mpKC

mNa2S03+Na ОН:тркс

mNa3P04+Na ОН:тркс

Рис. 4. Зависимость длительности полного гидролиза от соотношения моль воды к 1 г шрота РКС

Анализ рисунков 2-4 показывает, что характер зависимостей одинаков и аналогичен зависимости длительности гидролиза от массового соотношения Шгидр.реаг. :шркс.. Отсюда можно сделать вывод, что с уменьшением жидкостного коэффициента и относительных параметров составов (количества гидроксильных групп и количества моль воды, приходящихся на 1 г шрота РКС) длительность процесса гидролиза увеличивается, а глубина и полнота гидролиза, наоборот, уменьшаются.

Библиографический список

1. Clemente, A. Enzymatic protein hydrolysates in human nutrition / A. Clemente //Trends in Food Science & Technology. - 2000. - Т. 11. - №. 7. - С. 254-262.

2. Полетаев, А. Ю. Особенности переработки белкового сырья в полноценные корма для сельскохозяйственных животных / А. Ю. Полетаев, М. Г Курбанова //Техника и технология пищевых производств. - 2010. - №. 3 (18). - С. 29-34.