способ мездрения кож и шкур

Формула изобретения

1. Способ мездрения кож и шкур путем их обработки жидкой средой, содержащей активное вещество, и последующего механического отделения подкожной соединительной ткани, отличающийся тем, что в качестве жидкой среды, содержащей активное вещество, используют раствор, содержащий по крайней мере один протеолитический фермент с выраженной эластолитической активностью, и процесс осуществляют при температуре 5 30^oС и величине pH 5 10 в течение 2 24 ч.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что используют раствор, содержащий щелочные протеазы.

3. Способ по пп.1 и 2, отличающийся тем, что используют раствор, содержащий протеазы в количестве 1000 30000 единиц по Лелейну-Фолхарду на кг кожи или шкур.

4. Способ по п.2, отличающийся тем, что используют раствор, содержащий субтилизиновые протеазы.

5. Способ по пп.1 4, отличающийся тем, что используют раствор, содержащий смачиватель.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к кожевенной промышленности, в частности к способу мездрения кож и шкур, предпочтительно свежих кож.

Известен способ мездрения кож и шкур удалением подкожной соединительной ткани и мышечной ткани на специальных мездрильных машинах [1]

Мездрение обычно осуществляют перед золением. При этом, однако, не достигают полной степени мездрения. Поэтому после золения требуется дополнительное удаление остаточной подкожной соединительной ткани, имеющейся главным образом в пашине. Это связано с дополнительными затратами на производство.

Наиболее близким изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является способ мездрения кож или шкур путем их обработки золем оксида кремния, содержащим 30 50 оксида кремния в форме неагломерированных частиц среднего диаметра 9 100 нм, с последующим механическим отделением подкожной соединительной ткани [2]

Недостатком известного способа является необходимость промывки обработанных кож и шкур перед осуществлением последующих операций в отмочнозольном процессе, что осложняет технологию. Дальнейший недостаток заключается в том, что в современных отмочно-зольных процессах используют ферменты и поэтому применение дополнительного обрабатывающего средства связано с дальнейшим осложнением технологии.

Задачей изобретения является разработка способа мездрения кож и шкур, позволяющего упростить технологию без ухудшения качества обработки.

Поставленная задача решается в способе мездрения код и шкур путем их обработки жидкой средой, содержащей активное вещество, и последующего механического отделения подкожной соединительной ткани за счет того, что в качестве жидкой среды, содержащей активное вещество, используют раствор, содержащий по крайней мере один протеолитический фермент с выраженной эластолитической активностью, и процесс осуществляют при температуре 5 - 30^oC и величине pH 5 -10 в течение 2 24 часов.

В качестве протеолитических ферментов (энзимов) (Е.С.3.4.) можно применять находившиеся широкое применение на промышленной практике системы, причем собственные эластазы входят в класс Е.С.3.4.21.36.

Особо пригодными оказались щелочные протеазы [Е.С.3.4.21. в случае необходимости и их смеси. Эти щелочные протеазы особенно отличаются тем дополнительным свойством, что по сравнению с эластином они обладают выраженной протеолитической активностью. Эластин представляет собой важный компонент подкожной соединительной ткани. В случае применяемых в рамках предлагаемого способа щелочных протеаз речь идет о протеазах, проявляющих максимум активности (в отношении тест-субстратов, таких, как, например, гемоглобин или казеин) в щелочной области, в частности при pH > 8,0, в особенности при pH 9,5 12,5. Определение эластолитической активности проводится согласно X. Бакала и др. "Biochimie" 60, с. 1205 1207, 1987.

Применяемые в рамках предлагаемого способа щелочные протеазы обычно имеют молекулярную массу 25 000 35 000, причем, однако, и протеазы другой молярной массы могут обеспечивать удовлетворительные результаты. Большинство щелочных протеаз являются стабильными в области pH 5 10 при умеренных температурах, не превышающих примерно 55 60^oC.

Пригодными являются щелочные протеазы микробиологического и другого происхождения. Особо отметить можно щелочные бактериальные протеазы [Е.С. 3.4.21.14] в частности протеазы, выделяемые из бацилл разных видов, таких, как, например B. subtilis, B.Licheniformis, B.pumilis, B.firmus, B.megaterium, B.cercus, B.amylosacchariticus, B, thermoproteolyticus, и, в частности, так называемые субтилизины (субтилизин Ново, субтилизин Карлсберг), см. Л. Кей и др. Biotechnol. Bioeng. 12, с. 213, 1970, Ullmanns Encyklopadie der technischen Chemie, 4-ое издание, том 10, с. 517 522, издательство "Ферлаг Хеми", 1975.

Технические препараты субтилизина обычно проявляют активность в диапазоне 1 6 Ансона. Кроме того, можно использовать нейтральные и щелочные грибковые протеазы [Е.С.3.4.21.15] в частности выделяемые из грибков видов Aspergillus и Streptomyces.

Пригодными являются, в частности, сериновые протеазы, такие, как, например, протеазы, выделяемые из грибков Aspergillus oryzae, A,flavus, A.sojae, A.niger, A.saitoi, A.parasiticus, а также протеазы, выделяемые из грибков Penicillium sp. как, например, P.cyaneo-fulvum, или же Streptomyces griseus, S. fradiae, S. rectus, а также Seratia marcescens, Paec. varioti, Rhizopus chinensis и Mucor pusillus.

Согласно изобретению, щелочные протеазы применяют в количествах 1 000 - 100 000 единиц по Лелейну-Фолхарду, предпочтительно 5 000 30 000 единиц по Лелейну Фолхарду (далее: "ЕЛФ") на кг кож и шкур. В зависимости от продолжительности обработки доза протеаз составляет ориентировочно 0,05 - 0,5 предпочтительно 0,1 0,15 от парного веса код и шкур, причем исходят из активности ферментов (энзима), составляющей примерно 4 000 ЕЛФ (см. ниже).

Протеолитическую эффективность ферментов (энзимов) целесообразно определяют в соответствии с так называемым методом Лелейна-Фолхарда ("Die Lohlein-Volhard"sche Methode zur Bestimmung der proteolytischen Aktivitat", Gerbereitechnisches Taschenbuch, Дрезден-Лейпциг, 1955) и указывают в "ЕЛФ" (см. выше). Под "ЕЛФ" понимают то количество фермента (энзима), переваривающее в специфических условиях данного метода 1,725 мг казеина. О дополнительном методе определения активности протеаз, в основе которого лежит метод Ансона (M.L. Anson, J.Gen. Physiol. 22, стр. 79. 1939), можно сказать следующее. Единицы называют "единицами протеиназы (гемоглобин) E_г6". Одна E_г6 соответствует тому количеству энзима, катализирующее выделение растворимых в трихлоруксусной кислоте обломков из гемоглобина, эквивалентное 1 моль тирозина, в минуту при температуре 37^oC (измерено при 280 нм). 1 мE_г6 10^-3E_г6. (См. Р.Дж. Бейнон, Дж.С. Бонд, Proteolytic Enzymes, изд. IRL Press).

При осуществлении изобретения необходимо учитывать, что температура ферментной обработки не должна превышать 30^oC. На практике работают предпочтительно в диапазоне температур 10 20^oC. Эти температуры можно беспроблемно поддерживать, так как свежие кожи попадают на стадию обработки согласно изобретению в охлажденном состоянии (их температура примерно 5^oC). Соблюдение предпочтительных температур связано с тем, что действие ферментов (энзима) направлено в большей степени на подкожную соединительную ткань, а в меньшей степени на саму кожу. Кроме того, при более низких рабочих температурах риск повреждения кожи бактериями и другими микроорганизмами меньше. Несмотря на это, в случае более длительной обработки кож или шкур рекомендуется применение общепринятого бактерицида, такого, как, например, червертичные аммониевые соли, дитиокарбаматы, тиоцианаты, производные бутадиена, производные изотиазолинона и т. д. В некоторых случаях выгодна добавка смачивателей, так как они в состоянии ускорить процесс. Их применяют в количестве 0,01 1% предпочтительно 0,05 0,3 от парного веса. Применяют, в частности, продукты на основе этоксилированных жирных спиртов, н-парафиновые сульфонаты или н-акилбензолсульфонаты.

В общем применяемые для ферментной обработки кож или шкур водные ванны составляют 100 200 от парного веса. Значение pH составляет предпочтительно 6,5-8,0.

Превосходное действие щелочных протеаз, в особенности субтилизиновых протеаз, в рамках предлагаемого способа является тем неожиданней, так как они, как известно, оказывают свое собственное действие в щелочной, в частности сильно щелочной, области pH. Невзирая на то что речь идет о щелочных протеазах, в нейтральной области до слабокислой области наблюдают очень хорошее разрушение (дезинтеграцию) подкожной соединительной ткани, за счет чего ее механическое удаление существенно облегчается. Казалось, что использование щелочных протеаз не разрешается из-за общепринятых рабочих параметров, так как в случае работы при более высоких значениях pH возникал бы частичный гидролиз жиров. Образующиеся при этом мыла могут сильно мешать дальнейшей обработке кож, например пенообразованием, в случае утилизации мездры, мясиги и обрезков шкур, идущих на варку клея, где повышенное содержание свободных жирных кислот было бы невыгодным. Кроме того, щелочность привела бы к предварительному набуханию лица кожи, приводящему к повышению его чувствительности, например по отношению к механической нагрузке во время мездрения.

Обработка согласно изобретению позволяет во многих случаях оказаться от дополнительной отмочки. Обработанные, согласно изобретению, кожи и шкуры можно тем самым подвергать дальнейшей переработке в рамках водяных работ, например их можно подавать на золение (см. Е. Пфлейдерер и Р. Рейнер в Х.Й. Рем и Г. Рид, Biotechnology, том 6b, с. 729 742, изд. VCH 1988).

Пример. Во время убоя собирают свежеснимаемые шкуры крупного рогатого скота и охлаждают примерно до 2 5^oC для кратковременного консервирования.

Охлажденные шкуры крупного рогатого скота перерабатывают следующим образом (процентные данные относятся к парному весу).

Ванна для обработки шкур

150% воды, входная температура 25 30^oC, таким образом рабочая температура 15 20^oC

0,3 протеолитического ферментного препарата на основе мутанта Bacillus subtilis, активность 4 000 единиц по Лелейну-Фолхарду

0,1 неионогенного смачивателя (жирный спирт с 13 атомами углерода и 7 - 8 углерода и 7 8 звеньями этилен-оксида), pH 6 8

30 мин движения

10 мин покоя

30 мин движения

общая продолжительность обработки 120 мин

Отпуск ванны.

Мездрение шкур на мездрильной машине.

При этом подкожную соединительную ткань можно беспроблемно и полностью удалять.