Медицинский желатин широко применяют в фармацевтической промышленности для изготовления капсул, различных лечебных препаратов и других целей. Желатин используют как питательную среду для микроорганизмов. Клей применяют во многих областях производств, что определяется его высокой адгезионной способностью, обеспечивающей соединение поверхностей различных материалов.

Требования к сырью, материалам и качеству готовой продукции

Желатин и клей вырабатывают из твердого и мягкого коллаген содержащего сырья. Основные виды твердого костного сырья - трубчатая, лопаточная кость, ребра без позвонков, кость головы и тазового пояса, роговой стержень. К мягкому сырью относят обрезь шкур крупного рогатого скота, свиней после отделения крупона, лобаши, ручную мездру, сухожилия, коллагенсодержащие отходы кожевенного, обувного и мехового производства. Для производства костного клея используют кости всех видов скота, кроме костей, предназначенных для производства желатина и товаров широкого потребления (поделочной кости), а также шрот. Сырье, направляемое на выработку желатина и клея, должно быть без загрязнений, не иметь признаков гнилостной порчи; свиная шкура должна быть освобождена от щетины. В качестве вспомогательных материалов используют известь, соляную кислоту и оксид серы. Для отбеливания и консервирования желатиновых бульонов применяют бисульфит натрия, цинковый купорос, гидросульфит натрия, пероксид водорода и фенол. Каждая партия поступающего материала должна сопровождаться документом, удостоверяющим его качество.

Контроль производства желатина

Входящие в состав коллагенсодержащего сырья неклееобразующие белки, жиры, минеральные вещества и пиrменты затрудняют извлечение желатина и клея и негативно влияют на качество продукции. Это обстоятельство определяет мноroэтaпность технологического процесса и особенности орraнизации контроля производства желатина и клея.

Входной контроль сырья и дополнительных материалов предусматривает проверку сопроводительной документации и выборочное определение их качественных показателей на соответствие установленным требованиям. В ходе операционного контроля проверяют соблюдение регламентируемых условий и режимных параметров проведения всех стадий технологического процесса.

Прием и хранение сырья

Костное и мягкое сырье допускают на переработку с разрешения ветеринарно-санитарного надзора. Кость хранят в специальных, хорошо проветриваемых складских помещениях или под навесом с асфальтированными бетонными или другими водонепроницаемыми полами.

Мягкое сырье необходимо хранить в законсервированном виде, обработанным известковой суспензией или поваренной солью. Консервирование этого вида сырья замораживанием используют ограниченно. Принимая во внимание возможность интенсивного развития гнилостных процессов при хранении мягкого сырья, целесообразна его ускоренная переработка.

Сортировка сырья

Для определения наиболее рациональных условий переработки коллагенсодержащее сырье сортируют. При сортировке кость разделяют по прочности на твердую (решетка, цевка), среднюю (лопатки, нижняя челюсть), мягкую (таз, ребра, голова без челюстей) и роговой башмак. Отсортированную кость хранят по группам. Мягкое сырье сортируют с учетом степени свежести и способа консервирования. Сырье с признаками гнилостной порчи удаляют.

Измельчение сырья

Увеличение контактной поверхности объекта переработки способствует ускорению технологических процессов. Кость измельчают до частиц размером 15 .35 мм. При дроблении нельзя смешивать кости разного вида. Мягкое сырье перед измельчением подвергают предварительной обработке в зависимости от способа консервирования. Сырье, законсервированное поваренной солью, промывают, высушенное сырье замачивают в известковом молоке, замороженное размораживают в воде. Размер кусков после измельчения 50 .60 мм.

Обезжиривание кости

Удаление жировой фракции способствует интенсификации последующих стадий технологических процессов, повышению качества продукции, целенаправленному использованию костного жира. Обезжиривание кости проводят водой при температуре 90 .95 ºС. Продолжительность обработки 4 .6 ч. В процессе обезжиривания следят за температурой и уровнем воды в емкости. Высота слоя воды должна превышать уровень костей на 15 .20 см.

Полировка и промывка кости

При полировке с поверхности обезжиренной кости в результате трения удаляются остатки мягких тканей. Полировку проводят в специальных барабанах в проточной воде при температуре 80 .90 ºС. В конце обработки промывная вода должна быть чистой.

Калибровка и повторное дробление кости

В целях повышения выхода кости и сокращения энергозатрат на тепловую обработку полированную кость калибруют - разделяют по размерам. Кость, размеры которой превышают 25 мм, повторно дробят.

Деминерализация (мацерация) кости

Основная цель мацерации - удаление минеральных веществ. Обрабатывают кость слабым раствором соляной кислоты, под воздействием которой растворяются соли кальция, составляющие минеральную основу костной ткани. Смещение рН в кислую сторону сопровождается набуханием коллагена, что положительно влияет на гидротермические изменения этого белка при нагреве. Для мацерации используют 4 .5%-ный раствор соляной кислоты. В зависимости от вида кости и калибра продолжительность мацерации составляет 5 .10 сут при температуре 14 .16 Т. При проведении мацерации контролируют концентрацию соляной кислоты. По плотности раствора, измеряемой ареометром, титруемую кислотность выходящего раствора и температуру жидкости. Об окончании процесса СУДЯТ по концентрации выходящего из аппарата раствора соляной кислоты, которая должна соответствовать ее исходному значению. Наряду с этим оценивают деминерализованный продукт оссеин, который должен легко разрезаться ножом и не содержать твердых включений. После окончания мацерации оссеин промывают водой. Конец промывки устанавливают по кислотности промывной воды с помощью потенциометра.

Золение

Оссеин и мягкое коллагенсодержащее сырье обрабатывают гидроксидом кальция для удаления сопутствующих белков и небелковых веществ и растворения белково-мукополисахаридных комплексов, что способствует набуханию коллагена и сокращению. продолжительности процесса его превращения в глютин, а также улучшению органолептических показателей продукта. Золение про водят известковым молоком с массовой долей оксида кальция не менее 1,6 % при температуре 15 .18 ºС . Соотношение известкового молока и сырья должно быть не менее 2 : 1. В процессе золения контролируют температуру и плотность зольной жидкости, величину рН, которая должна быть не менее 11. Момент окончания золения определяет визуально – сырье приобретает белизну и набухает.

Экстракция желатина

В процессе экстракции коллаген превращается в желатин. Тепловую обработку сырья про водят при постепенном повышении температуры. Первую фракцию желатина получают при температуре экстракции 55 .60 ºС , последующие фракции извлекают при температурах 60 .65, 65 .70, 70 .75, 75 80 ºС, 80 .90 ºС; последнюю фракцию извлекают при 90 .100 ºС. Жидкостный коэффициент изменяется от 0,5 до 0,3. Общая продолжительность экстракции 24 .30 ч. При экстракции желатина осуществляют контроль за температурным режимом процесса, его продолжительностью и жидкостным коэффициентом. Готовность бульона определяют по его концентрации измеряя плотность экстрактов или массовую долю влаги.