Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ПИКЕЛЕВАНИЯ ОВЧИННО-МЕХОВОГО СЫРЬЯ

Изобретение относится к легкой промышленности и может быть использовано в меховом производстве для проведения процесса пикелевания овчинно-шубного и мехового сырья.

Известен способ пикелевания мехового сырья составом, содержащим серную или уксусную кислоту, хлорид натрия. Обработку проводят при температуре 40-50°C, продолжительности обработки 9-12 ч и жидкостном коэффициенте (ЖК) 9-11. Пикелевание проводится совместно с дублением, путем введения в раствор хромового экстракта, кальцинированной соды, гипосульфита и вспомогательного вещества ОП-10 (см. Аронина Ю.Н. и др. Технология меха. М., 1974. - 152 с.).

Недостатком известного способа является использование поваренной соли, образование большого количества сточных вод, а также дополнительные расходы на электроэнергию для поддержания необходимой температуры.

Известен способ пикелевания меховых овчин с использованием хлорида натрия (до 40 г/дм³), уксусной и серной кислот (до 3,0 и 1,5 г/дм³ соответственно) (см. Технология обработки меховых овчин. М.: ЦНИИТЭИлегпром, 1988. - 200 с.).

Недостатком известного способа является присутствие агрессивных кислот и хлорида натрия в растворе, что существенно снижает качество волосяного покрова мехового полуфабриката, а также способствует повышению токсичности сточных вод производства.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому изобретению является способ пикелевания овчинно-мехового сырья, который заключается в том, что в качестве пикельного раствора используют кисломолочную композицию, обладающую величиной титруемой кислотности не менее 300°T, концентрацией молочной кислоты не менее 25 г/дм³ или pH не более 3,5. Процесс пикелевания осуществляют окуночным способом при ЖК=7, температуре раствора 30±2°C, продолжительности 16 ч, переменном механическом воздействии, расходе хлорида натрия - 20 г/дм³ (см. патент №2306345, МПК С14С 1/08, опубл. 20.09.2007, бюл. №26).

Недостатком известного способа является окуночный способ пикелевания и применение хлорида натрия, а следовательно, сравнительно большие затраты на очистку сточных вод.

Задача, решаемая в предлагаемом изобретении, заключается в разработке технологии проведения пикелевания овчинно-мехового сырья с использованием кисломолочной композиции и продуктов растворения коллагена при исключении из рабочего состава агрессивных кислот, в частности уксусной, серной и т.д.

Техническим результатом изобретения является повышение прочности, пластичности и наполненности кожевой ткани готового мехового полуфабриката.

Технический результат достигается тем, что в способе пикелевания овчинно-мехового сырья, включающем его обработку пикельным раствором, в качестве которого используют кислотный агент в виде кисломолочной композиции, полученной культивированием кислотного симбиоза кефирных грибков на пастеризованной творожной сыворотке, обладающей величиной титруемой кислотности не ниже 300°Т, концентрацией молочной кислоты не менее 25 г/дм³, согласно изобретению в пикельный раствор вводят продукты растворения коллагена, сырье обрабатывают составом в соотношении кисломолочная композиция/продукты растворения коллагена 2:1, при этом обработку сырья, прошедшего платировку, осуществляют намазным способом с трехкратным нанесением состава щеткой и пролежкой в течение 30 мин после первого и второго нанесений, причем кисломолочная композиция обладает активной реакцией среды pH не более 3,5, а продукты растворения коллагена обладают активной реакцией среды не выше 4,0, кроме того, обработку проводят при температуре 24±2°C, после третьего нанесения состава сырье оставляют на пролежку на 24 ч с последующей платировкой.

Отличительной особенностью предлагаемого способа пикелевания овчинно-мехового сырья является применение пикельного раствора, состоящего из смеси кисломолочной композиции, обладающей высокой величиной титруемой кислотности 300°Т, и продуктов растворения коллагена, имеющих активную реакцию среды не выше 4,0, соотношение 2:1. При этом исключается внесение хлорида натрия, а обработку проводят намазным способом.

Выбор параметров проведения пикелевания обусловлен проведенными экспериментальными исследованиями, в результате которых выявлено, что оптимальное разволокнение и удаление межволоконных веществ достигается в случае, если кисломолочная композиция обладает величиной титруемой кислотности не менее 300°Т и активной реакции среды pH не более 3,5. Снижение величины титруемой кислотности до 200°Т и более не дает положительного результата в связи с недостаточным содержанием в кисломолочной композиции молочной кислоты. Повышение величины титруемой кислотности более 300°Т ведет к нажору и результатом является получение мехового полуфабриката с худшими органолептическими, прочностными показателями. Продукты растворения коллагена наносят для придания кожевой ткани эффекта наполненности и улучшения упругопластических свойств готового полуфабриката, а также для обеспечения дополнительного разволокнения структуры кожевой ткани за счет присутствия молочной кислоты в нем.

Кисломолочная композиция представляет собой симбиоз кислототолерантных микроорганизмов, а также органических кислот и ферментов, продуцируемых ими. Температура обработки должна быть 24±2°C, так как снижение ее может вызвать ингибирование метаболических процессов микроорганизмов, замедлить проникновение кислоты в структуру ткани, а повышение температуры приведет к гибели микроорганизмов, а также может вызвать сваривание кожевой ткани.

Активная реакция среды pH продуктов растворения коллагена не более 4,0, обусловленная начальным pH кисломолочной композиции, используемой в качестве кислотного агента для получения продуктов растворения коллагена, обеспечивает дополнительное введение молочной кислоты, способствующей разволокнению кожевой ткани. pH более 4,0 не позволяет достигнуть содержания молочной кислоты в продуктах растворения коллагена 25-30 г/дм³ и, соответственно, необходимого воздействия на разупорядочение структуры коллагена кожевой ткани.

Использование в предлагаемом изобретении кисломолочной композиции с величиной титруемой кислотности не менее 300°Т и активной реакции среды pH не более 3,5 и продуктов растворения коллагена с активной реакции среды pH не более 4,0 при пикелевании позволяет достичь хороших качественных показателей готового полуфабриката при исключении из рабочего состава хлорида натрия.

Трехкратное нанесение состава и пролежка в течение 30 мин после первого и второго нанесений с последующей пролежкой 24 ч обусловлена необходимостью более полного и равномерного распределения пикельного состава по всей толщине дермы, проникновения кислоты до нижних слоев. Нанесение состава на бахтармяную сторону и складывание лицом к лицу в полиэтиленовый пакет позволяет избежать колебаний влажности, а также сохранить волосяной покров чистым.

Из уровня техники, включающего поиск по патентным и научно-техническим источникам информации, заявитель не обнаружил источники, характеризующиеся признаками, тождественными всем существенным признакам заявленного способа пикелевания овчинно-мехового сырья, изложенным в формуле изобретения.

Для выполнения предлагаемого изобретения - способа пикелевания овчинно-мехового сырья были проведены полупроизводственные экспериментальные исследования, в ходе которых были определены параметры обработки, оптимальная величина титруемой кислотности, соотношение кисломолочной композиции и продуктов растворения коллагена в рабочем составе.

Кисломолочную композицию готовят на основе вторичных продуктов молочной промышленности (см. патент RU №2306345, МПК С14С 1/08; опубл. 20.09.2007 г.), а именно пастеризованной творожной сыворотки и/или обезжиренного молока с жирностью до 0,1% и 0,05%, соответственно. Культивирование согласно патенту №2306345 проводят с использованием пастеризованного обезжиренного молока при температуре 22±2°C в течение 5 суток с периодическим механическим воздействием (два раза в сутки по 15 мин). При достижении величины титруемой кислотности кисломолочной композиции 280-300°Т добавляют сыворотку творожную пастеризованную и/или обезжиренное молоко пастеризованное в суммарном количестве 100 см³ в течение 13 суток, постепенно увеличивая объем сыворотки творожной пастеризованной до полного исключения обезжиренного молока пастеризованного. По окончании культивирования проводят оценку величины титруемой кислотности, которая должна быть не менее 300°Т и активной реакции среды pH не более 3,5.

Кисломолочная композиция согласно патенту №2306345 обладает высокой титруемой кислотностью не менее 300°Т, активной реакцией среды pH не более 3,5, что должно обеспечить оптимальное разволокнение структуры кожевой ткани. Полученную кисломолочную композицию предлагается хранить при температуре 4-7°C в течение 40-60 дней. Титруемая кислотность в период хранения составляет 250-300°Т. Реактивацию кисломолочной композиции согласно патенту №2306345 следует проводить при температуре 36±2°C в течение 8 ч и двухкратном аэрировании. Доза добавляемого субстрата (пастеризованное обезжиренное молоко) составляет 30-40% от объема кисломолочной композиции.

Отличием кисломолочной композиции по предлагаемому изобретению является повышенная температура культивирования. Это связано с тем, что в состав используемой композиции входят исключительно термотолерантные микроорганизмы. Оптимальная температура для их роста составляет 36±2°C, которая позволяет сократить срок культивирования до 3 суток.

Продукты растворения коллагена получают согласно патенту (см. патент №2486258, МПК С14С 1/08, опубл. 27.06.2013, бюл. №18), по которому получение продуктов растворения коллагена осуществляют следующим образом. Отходы кожевенного производства и некондиционное кожевенное сырье подвергают процессу отмоки в течение 14 ч в чистой воде, ЖК=4,0. Процесс проводят при температуре 20-22°C, далее проводят обжорное золение длительностью 2 суток, используя зольную жидкость состава: (NH₄)₂SO₄ - 0,3%; Na₂S (60%) - 3,2%; Ca(ОН)₂(96%) - 4,6%, которую по окончании сливают, а образцы подвергают промывке в течение 24 ч (τ=8°C). После процесса обеззоливания голья при расходе (NH₄)₂SO₄ - 0,3% промывают проточной водой в течение 1 ч, затем нарубают на кусочки размером 2×2 см, полученную массу взвешивают и подвергают солевой обработке при температуре 18-20°C, ЖК=3, концентрации Na₂SO₄ 40 г/дм³ и продолжительности обработки 4 ч.

Далее образцы направляют на щелочно-солевую обработку: NaOH - 100 г/дм³ и Na₂SO₄ - 142 г/дм, ЖК=3, при температуре 18-20°C, в течение 60 ч и промывку раствором Na₂SO₄ 40 г/дм³ при ЖК=3, температуре 20-22°C в течение 4 ч при периодическом перемешивании.

Для удаления избытка щелочи проводят нейтрализацию раствором (NH₄)₂SO₄ 10% от массы сырья при ЖК=5. Нейтрализацию проводят до отсутствия розового окрашивания фенолфталеином на срезе образца. Температуру рабочего раствора необходимо поддерживать в интервале 18-20°C.

Материал тщательно промывают проточной водой до отсутствия в промывных водах сульфат-ионов (качественная проба с ВаCl₂).

Полученный готовый продукт представляет собой вязкую, гелеобразную субстанцию, которая имеет прозрачный, несколько опалесцирующий, цвет.

Предлагаемый способ пикелевания овчинно-мехового сырья осуществляют следующим образом. Растворение коллагена проводят в кисломолочной композиции с титруемой кислотностью 250-300°Т, концентрацией молочной кислоты не менее 25-30 г/дм³ и pH не более 4,0 при ЖК=1 (от исходного веса) при температуре 24±2°C и переменном механическом воздействии. Продолжительность растворения составляет 11-13 суток. При этом по окончании растворения образцы представляют собой почти прозрачные, рыхлые, набухшие кусочки дермы, легко разрушающиеся при незначительном механическом воздействии.

После набухания и растворения проводят гомогенизацию путем 2-3-кратного измельчения.

Этап диализа согласно заявленному изобретению исключают с целью получения продуктов растворения коллагена с активной реакцией среды pH не более 4,0.

Сырье после этапа обезжиривания подвергают планировке. Процесс пикелевания проводят намазным способом, нанося пикельный раствор, состоящий из кисломолочной композиции и продуктов растворения коллагена в соотношении 2:1, щеткой с натуральной щетиной трехкратно с пролежкой в течение 30 мин после первого и второго нанесений. Расход кисломолочной композиции и продуктов растворения коллагена составляет 8 см³/дм² и 4 см³/дм² соответственно, причем кисломолочная композиция обладает активной реакцией среды pH не более 3,5, а продукты растворения коллагена обладают активной реакцией среды не выше 4,0. Процесс проводят при температуре 24±2°C. После каждого нанесения сырье складывают бахтармяной стороной друг к другу и помещают в полиэтиленовый пакет. После третьего нанесения состава сырье оставляют на пролежку на 24 ч. После пролежки проводят дополнительную платировку.

Примеры реализации предлагаемого способа пикелевания овчинно-шубного сырья.

Пример 1

Меховую овчину после процесса обезжиривания подвергают платировке на мездрильной машине с тупыми ножами марки ММГ-1М. Проводят пикелевание с применением кисломолочной композиции и продуктов растворения коллагена намазным способом, трехкратно нанося состав щеткой с натуральной щетиной с пролежкой в течение 30 мин после первого и второго нанесений. Соотношение кисломолочная композиция/продукты растворения коллагена в составе 2:1. Расход кисломолочной композиции/продуктов растворения коллагена составляет соответственно 8 см³/дм² и 4 см³/дм². Температура обработки составляет 24°C. После чего складывают бахтармяной стороной друг к другу, помещают в полиэтиленовый пакет и оставляют на пролежку на 24 ч. Проводят платировку. Дубление проводят окуночным способом согласно «Технологии обработки меховых овчин» [Григорьев Б.С, Васильева А.И. Технология обработки меховых овчин М.: ЦНИИТЭИлегпром. 1988. 200 с.].

Характеристика готового полуфабриката представлена в таблице 1.

Пример 2

Шубную овчину после процесса обезжиривания подвергают платировке на мездрильной машине с тупыми ножами марки ММГ-1М. Проводят пикелевание с применением кисломолочной композиции и продуктов растворения коллагена намазным способом, трехкратно нанося состав щеткой с натуральной щетиной с пролежкой в течение 30 мин после первого и второго нанесений. Соотношение кисломолочная композиция/продукты растворения коллагена в составе 2:1. Расход кисломолочной композиции/продуктов растворения коллагена составляет соответственно 8 см³/дм² и 4 см³/дм². Температура обработки составляет 22°C. После чего складывают бахтармяной стороной друг к другу, помещают в полиэтиленовый пакет и оставляют на пролежку на 24 ч. Проводят платировку. Дубление проводят окуночным способом согласно «Технологии обработки меховых овчин» [Григорьев Б.С., Васильева А.И. Технология обработки меховых овчин М.: ЦНИИТЭИлегпром. 1988. 200 с.].

Характеристика готового полуфабриката представлена в таблице 2.

Пример 3

Меховую овчину после процесса обезжиривания подвергают платировке на мездрильной машине с тупыми ножами марки ММГ-1М. Проводят пикелевание с применением кисломолочной композиции и продуктов растворения коллагена намазным способом, трехкратно нанося состав щеткой с натуральной щетиной с пролежкой в течение 30 мин после первого и второго нанесений. Соотношение кисломолочная композиция/продукты растворения коллагена в составе 2:1. Расход кисломолочной композиции/продуктов растворения коллагена составляет соответственно 8 см³/дм² и 4 см³/дм². Температура обработки составляет 26°C. После чего складывают бахтармяной стороной друг к другу, помещают в полиэтиленовый пакет и оставляют на пролежку на 24 ч. Проводят платировку. Дубление проводят окуночным способом согласно «Технологии обработки меховых овчин» [Григорьев Б.С., Васильева А.И. Технология обработки меховых овчин М.: ЦНИИТЭИлегпром. 1988. 200 с.].

Характеристика готового полуфабриката представлена в таблице 3.

Предлагаемый способ по сравнению с прототипом (см. патент №2306345, МПК С14С 1/08, опубл. 20.09.2007, бюл. №26) позволяет достичь следующие преимущества:

- повышение качества готового полуфабриката за счет дополнительного введения в структуру кожевой ткани белковых комплексов (наполненность кожевой ткани);

- лучшая выбираемость хромового дубителя при последующем дублении;

- снижение себестоимости готового продукта за счет использования вместо органических кислот отходов молочной промышленности;

- использование продуктов переработки отходов кожевенного производства и некондиционного кожевенного сырья;

- охрана окружающей среды за счет исключения из процесса агрессивных кислот, хлорида натрия, воды и рациональное использование отходов кожевенного и молочного производств.