197590. lajstromszámú szabadalom • Eljárás zselatin előállítására kollagén tartalmú állati nyersanyagokból
Találmányunk tárgya eljárás kollagéntartalmú állati nyersanyagokból zselatin előállításra, közelebbről olyan duzzasztás és kollagén feltárás zselatin oldat nyerése céljából, amely kevés vegyszerfelhasználással jobb kihozatallal, nagyobb kötőképességű zselatint eredményez az adott nyersanyagból, mint a korábbi eljárások. A kollagéntartalmú nyersanyagokból zselatinoldatot az eredeti komplex tertier kollagén fellazításával nyerünk. Erre a célra legtöbbször az olcsó kálcium-hidroxidot használják fel. A meszes eljárás azonban a fellazításhoz hosszú időt vesz igénybe, (több napot) jelentős a fehérjeveszteség, romlik a kihozatal, továbbá az aminocsoportok részleges dezaminálása folytán a kötőképességet biztosító hidrogénkötések kialakulását potenciálisan csökkenti. A kollagén feltárási idejét törekszenek lerövidíteni egyes kombinált vegyszeres eljárások nátronlúg és elektrolitok felhasználásával, mint például az 1.384.937. sz. szovjet szabadalmi leírás, amely szervetlen sót tartalmazó NaOH-t használ és ortofoszforsavval semlegesít, de itt a sokféle és drága vegyszer felhasználása gazdaságossági problémákat vet fel, továbbá a sómentesítés nehézkes. A 2.314.128 sz. német szabadalmi leírás feltárási ideje is hosszadalmas és a vegyszerek miatt a zselatin oldat sómentesítése bonyolult technológiai problémákat okoz. A 160.370. sz. német szabadalmi leírás fotozselatin előállítási célból a csontzselatin kinyerésére ír le lúgos és savas eljárást, ahol kálcium-perklorát, majd káliumpiroszulfit oldattal kezeli a zselatinoldatot, amely drágább eljárás, mint az eljárásunkban alkalmazott vegyszerek és koncentrációk. Az 595.430. sz. svájci szabadalmi leírás gyorsabb feltárást eredményez, de az alkalmazott vegyszerek lehetőséget adnak a nem kívánatos hidrolízisre a kollagén feltárásánál és ezzel a zselatin oldat gél képzőképessége csökken. A kollagén feltárási idejét próbálják lerövidíteni egyes amerikai és kanadai eljárások, de a technológia igényesebb gyártásirányítási szempontból és az adott nyersanyagból való zselatin oldat kihozatali és kötőképességi mutatói bizonytalanok. A 4.374.063. sz. amerikai szabadalmi leírás, egy biztonságos zselatin oldat készítési módszert ír le, de a kollagén feltárása minimum 10 napot igényel, ami a technológia gazdaságosságát lerontja. A DOS 2,71 544 NSZK szabadalmi leírás a savas (híg sósavas vagy híg kénsavas) kezelést követően ammonium sót tartalmazó oldattal való kimosást javasol. Ez a kezelés csak a neutrálisra mosást könnyíti azzal a hátránynyal, hogy növeli a rendszer ásványi anyag tartalmát, ami később minőségi hátrányt jelent. A saját eljárás karbamidja más típusú vegyület és a duzzasztást gyorsítja, mint azt a későbbiekben kifejtjük, tehát szerepe is egészen más. 1 2 A 4 043 996. sz. USA szabadalmi leírás a hidrogénperoxidot használja fel a kezdeti fellazítási szakaszban. A fehérjén okozott nem kívánatos oxidáció miatt célszerűbb a hidrogénperoxid alkalmazásának korlátozása kizárólag a kifőzött oldatok mikrobiológiai károsodásának akadályozására. Az enzimes kollagénfeltárási eljárások: CH 610.346. vagy 189.521 lajstromszámú magyar szabadalom hátrányai, hogy nyersanyag felhasználási területük korlátozott, vagy például a 70474. lajstromszámú magyar szabadalom csak enyv előállítására alkalmasak. Ezzel szemben felismertük, hogy a vágóhídiakon, vagy a bőrfeldolgozás során frissen képződő nyersanyagok, mint például a szarvasmarha és sertéscsont, marha-, sertés- vagy nyúlbőr, valamint bármilyen kollagéntartalmú anyagok karbamid tartalmú, sósavas duzzasztása hatékonyabban fellazítja a kollagénkomplex hidrogénkötés rendszerét és gyors duzzadást eredményez, ami a technológiai feltárási időt nagymértékben lerövidíti. Emellett csökkenti a káros fehérjebomlási lehetőségeket, a nemkívánatos hidrolízist kiküszöböli. Felismertük továbbá, hogy a karbamid tartalmú sósavas hidrolízist követő oxidativ kezelés a kifőzött zselatin oldat minőségi követelményét előnyösen befolyásolja. A vegyszeres feltárás és közömbösítés során a lehető legolcsóbb vegyszereket alkalmazzuk a kellő hatás biztosítása mellett. A vegyszeres kollagén feltárási eljárások közül a lúgos eljárások hosszadalmasak, glutaminsav és az aszparaginsav amidjainak elbontása folytán csökkentik a potenciális hidrogén kötést létesítő csoportokat, ami a későbbi gélképződés szempontjából hátrányos. A savas eljárások hátránya a peptidkötések részleges hidrolízise, vagy a nem kellő duzzasztás, és így a kihozatal csökkentése. Felismertük, hogy a karbamid adagolásé - val a duzzasztást a másodlagos fehérje-fehérje kölcsönhatás befolyásolásával hatékonyabbá lehet tenni, azonos vagy a hagyományoshoz képest kisebb savkoncentráció mellett. Ez az eljárás csökkenti a káros peptidbontás veszélyét, anélkül, hogy a zselatin kitermelési hozamot hátrányosan befolyásolná. A fentiek alapján a találmány szerinti eljárás bármilyen kollagén tartalmú nyersanyagból alkalmas zselatin előállítására úgy, hogy — a nyersanyag kollagéntartalmának megfelelő tömegére számított 0,01—0,1 tömegig karbamidot alkalmazunk a duzzasztás gyorsítására és a zselatinoldat kitermelés hatékonyságának növelésére, — vagy bármilyen más másodlagos fehérjekötést befolyásoló vegyszert, például guanidin-hidrokloridot használunk ugyancsak a kollagéntartalomra számított 0,01—0,1 tömeg% koncentrációban. — A találmány szerint úgy járunk el, hogy a kollagéntartalmú nyersanyagot, ami lehet sertés- vagy marhabőr, nyúlbőr, lágy vá-2 197590 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
