Патент на гидролиз

Патент на гидролиз

Патент на изобретение №2458521

(51) МПК A23J1/10 (2006.01)

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ Статус: по данным на 27.08.2012 — действует Пошлина: учтена за 3 год с 08.10.2012 по 07.10.2013

(21), (22) Заявка: 2010141232/10, 07.10.2010

(24) Дата начала отсчета срока действия патента:

(22) Дата подачи заявки: 07.10.2010

(43) Дата публикации заявки: 20.04.2012

(45) Опубликовано: 20.08.2012

(56) Список документов, цитированных в отчете о

поиске: RU 2303881 C2, 10.08.2007. RU 2371998 C1, 10.11.2009. RU 2289945 C1, 27.12.2006. ТЕЛИШЕВСКАЯ Л.Я. Белковые гидролизаты. Получение, состав, применение. — М.: 2000, с.64-65, 111, 165. АНТИПОВА Л.В. и др. Перспективы применения препарата «Протопепсин» при производстве мясных продуктов // Мясная индустрия. — 2006, 6, с.35-37. КУЦАКОВАВ.Е. и др. Гидролизованная свиная шкурка для производства колбасных изделий // Пищевая промышленность. — 2008, 4. КУЦАКОВА В.Е. и др. Зависимость технологических свойств гидролизатов коллагена от концентрации катализатора // Хранение и переработка сельхозсырья. — 2009, 12, с.20-22. RU 2017471 C1, 15.08.1994. GB 937446 A, 18.09.1963.

Адрес для переписки:

191023, Санкт-Петербург, Апраксин пер., 9, кв.26, В.Е. Куцаковой

Куцакова Валентина Еремеевна (RU),

Бараненко Александр Владимирович (RU),

Фролов Сергей Владимирович (RU)

Федеральное агентство по образованию Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Санкт-Петербургский государственный университет низкотемпературных и пищевых технологий» (RU)

(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БЕЛКОВОГО ГИДРОЛИЗАТА

Изобретение относится к мясной промышленности. Осуществляют отбор сырья, в качестве которого используют свиную шкурку или спилки крупного рогатого скота. Сырье подвергают предварительному гидролизу горячей водой. Затем сырье подвергают гидролизу гидроксидом натрия с концентрацией 0,03-0,5% при температуре 95-100°C и гидромодуле 1:(2-3) в течение 3-4 часов. Декантируют жидкую фазу, отделяют жир центрифугированием. Гомогенизируют с дальнейшим соединением фугата. Продолжают гидролиз в течение 1-1,5 часа с последующей нейтрализацией соляной кислотой до pH=6,5-7,0. Сушат готовый продукт. Изобретение позволяет получить продукт, обладающий повышенными технологическими свойствами, а именно желирующими, влаго- и жироудерживающей способностями. 4 пр.

Изобретение относится к мясной промышленности, в частности касается производства белкового гидролизата коллагена как продукта пищевого назначения.

Известен способ получения белкового гидролизата из кератинсодержащего сырья, предусматривающий гидролиз сырья соляной кислотой с последующей нейтрализацией гидроксидом натрия, чистку и сушку белкового гидролизата. Перед гидролизом соляной кислотой сырье гидролизуют гидроксилом натрия при температуре 120-130°C в течение 1-2 часов. Гидроксид натрия используют концентрацией 5-15%. После предварительного гидролиза гидроксидом натрия кератиносодержащее сырье измельчают. Массовое отношение сырья к соляной кислоте составляет 1:3 /1/.

Недостатком данного способа является то, что при таких режимных параметрах конечный продукт не будет обладать требуемыми функционально-технологическими свойствами. Высокое содержание соли в готовом продукте ограничивает использование его в пищевой промышленности. Кроме того, высокие концентрации реагентов приводят к высокой стоимости конечного продукта.

Известен способ получения белкового гидролизата, который включает гидролиз сырья соляной кислотой с предварительным гидролизом гидроксидом натрия концентрацией 0,5-1,0% при температуре 90-110°C и гидромодуле 1:(1-2) в течение 4-5 часов. Далее осуществляют декантацию жидкого щелочного гидролизата, твердый мясокостный осадок гидролизуют 5-10% соляной кислотой при температуре 110-120°C и гидромодуле 1-(1:2) с последующим объединением щелочного и кислотного гидролизатов /2/.

Данный способ получения гидролизата осуществляется таким образом, что конечный продукт не обладает функционально-технологическими свойствами и может быть использован только как белковая добавка в сухих продуктах быстрого приготовления.

Известен способ приготовления белкового гидролизата из свиных шкурок с использованием препарата «Протепсин». Приготовление белкового препарата из свиной шкурки предусматривает предварительную варку в течение 4 часов с водой 1:1,5; затем ее измельчение на волчке с диаметром отверстий решетки 2-3 мм, гомогенизирование с водой при гидромодуле 1:2, прогревание смеси до 40°C и гидролиз ферментным «Протепсином» В конце смеси обрабатывают для инактивации ферментного препарата /3/.

Недостатком данного способа является то, что ферментные препараты не дают стабильности по технологическим свойствам конечного продукта. Кроме того, конечный продукт будет иметь посторонний запах и вкус.

Предлагаемое изобретение направлено на повышение технологических свойств конечного продукта, а именно повышение желирующей, влаго- и жироудерживающей способности, что обеспечивает использование в пищевой промышленности. в частности при производстве мясных продуктов, например колбас, паштетов, пельменей, блинчиков с мясной начинкой.

Цель достигается за счет того, что в способе получения белкового гидролизата, включающем отбор сырья, предварительный гидролиз горячей водой, декантацию жидкой фазы, гомогенизацию и сушку, в качестве сырья используют свиную шкуру или спилки крупного рогатого скота (КРС), после гидролиза горячей водой проводят гидролиз гидроксидом натрия концентрацией 0,03-0,5% при температуре 95-100°С и гидромодуле 1:(2-3) в течение 3-4 часов. После декантации жидкой фазы отделяют жир центрифугированием, гомогенизацию производят с дальнейшим соединением фугата и продолжают процесс. Процесс гидролиза продолжают 1-1,5 часа с последующей нейтрализацией соляной кислотой до pH=6,5-7,0.

Анализ структурного и химического состава гидролизата свиных шкурок и списка КРС свидетельствуют о том, что гидролизат этих продуктов будет обладать функционально-технологическими свойствами.

Для получения требуемых технологических свойств гидролизата коллагена следует анализировать энергию связи в структурах коллагена. Следует учесть, что коллаген свиных шкурок и спилок КРС — белок весьма специфического строения, характеризующийся некоторыми особенностями аминокислотного состава: 0,25 всех аминокислот составляет глицин, 0,25 — иминокислот (пролин и оксипролин). Белок обладает специфической для него пространственной структурой или конфигурацией. Эта специфичность проявляется в первичной, вторичной, третичной и четвертичной структуре. В первичной и четвертичной структурах коллагена отмечается сильная ковалентная связь. Вторичная и третичная структуры связаны электрическими взаимодействиями, значительно более слабыми, чем ковалентная связь. Поэтому, в присутствии гидроксида натрия, как катализатора, нарушается целостность вторичной и третичной структур, а в первичной и четвертичной структурах связи остаются неизменными, что приводит к тому, что молекулярная масса практически не меняется. При нарушении первичной и четвертичной структур молекулярная масса коллагена в гидрализате начинает уменьшаться, что связано с ухудшением функционально-технологических свойств /4/.

В предлагаемом способе концентрация гидроксида натрия 0,03-0,50% является достаточной для нарушения вторичной и третичной структуры белка, но при этом первичная и четвертичная структуры белка нарушается слабо, что, в свою очередь, обеспечивает получение технологических свойств. Как будет показано на примерах, при малой концентрации гидроксида натрия технологические свойства гидрализата — высокие, выход продукта мал, а при высоких значениях концентрации — наоборот. При концентрациях гидроксида натрия свыше 0,3% функционально-технологические свойства гидролизата существенно понижаются: упругость до 10-15 кПа, вязкость при температуре +50°C до 1,2·10 3 Па·с. Однако именно эти показатели оптимальны для использования гидролизатов в паштетах, которые должны сохранять намазывающую структуру или сырокопченых колбасах, при этом не увеличивается время сушки. При проведении гидролиза при температуре выше 100°C в течение более 4 часов нарушается четвертичная и первичная структура белка, ухудшаются функциональные свойства готового продукта. А при проведении гидролиза при температуре 95°C и времени менее 3 часов в процессе гидролиза не достаточно энергии для нарушения вторичной и третичной структуры белка.

При значении гидромодуля менее 1 проявляется большая вязкость продукта, что ведет к его подгару, а при значениях гидромодуля более 4 — концентрация гидролизата резко уменьшается, что приводит к увеличению затрат при последующем процессе сушки.

Продолжение гидролиза после гомогенизации необходимо для получения однородной структуры гидролизата. За время гидролиза 1-1,5 часа получаем продукт с требуемыми технологическими свойствами.

Завершается процесс получения белкового гидролизата нейтрализацией соляной кислотой и сушкой готового продукта.

Предлагаемый способ применим только для коллагенсодержащего сырья, в качестве которого предложены свиные шкурки и спилки КРС, а не для кератиносодержащего сырья. При другом диапазоне параметров получается продукт без соответствующих функциональных свойств. Промышленные испытания показали, что при внесении 18% сухого белкового гидролизата, полученного по данной технологии, в паштеты, блинчики, пельмени с мясной начинкой, при их хранении при температуре минус 18°C в паштетах и начинках не наблюдается кристаллообразования. Это приводит к резкому уменьшению времени замораживания и, как следствие, к снижению энергозатрат.

Примеры осуществления способа получения белкового гидролизата.

В варочный котел загружается свиная шкурка в количестве 32 кг и доливается питьевая вода в количестве 64 кг. Доводится до кипения и вносится малыми порциями 96 г (0,15%) гидроксида натрия, перемешивается и при слабом кипении процесс проходит в течение 4 часов. Затем осуществляется декантация жидкой фазы, центрифугированием отделяется жир, изымается не растворившаяся шкурка, которая и куттеруется в течение 5 минут. Вместо куттера можно использовать эмульситатор. Измельченная шкурка соединяется с раствором и процесс гидролиза продолжается еще в течение 1 часа, затем добавляется соляная кислота малыми порциями при перемешивании до достижения pH=6,5-7,0. При этом упругость геля гидролизата составит 2 кПа; прочность — 450 г/см 2 ; вязкость при температуре +50°C — 3,0-10 -3 Па·с; молекулярная масса — 700000 г/моль; влагоудерживающая способность 1:14; жироудерживающая способность 1:3; концентрация сухого компонента в гидролизате 14%.

В варочный котел загружается свиная шкурка в количестве 32 кг и доливается питьевая вода в количестве 64 кг. Доводится до кипения и вносится малыми порциями 48 г (0,075%) гидроксида натрия, перемешивается и при слабом кипении процесс проходит в течение 4 часов. Затем осуществляется декантация жидкой фазы, центрифугированием отделяют жир, изымается не растворившаяся шкурка, которая и куттеруется в течение 5 минут. Вместо куттера можно использовать эмульситатор. Измельченная шкурка соединяется с раствором и процесс гидролиза продолжается еще в течение 1 часа, затем добавляется соляная кислота малыми порциями при перемешивании до достижения pH=6,5-7,0. При этом упругость геля гидролизата составит 23 кПа; прочность — 924 г/см 2 ; вязкость при температуре +50°C — 16·10 -3 Па·с; молекулярная масса — 700000 г/моль; влагоудерживающая способность 1:10; жироудерживающая способность 1:2; концентрация сухого компонента в гидролизате 6%.

В варочный котел загружается свиная шкурка в количестве 32 кг и доливается питьевая вода в количестве 64 кг. Доводится до кипения и вносится малыми порциями 192 г (0,3%) гидроксида натрия, перемешивается и при слабом кипении процесс проходит в течение 4 часов. Затем осуществляется декантация жидкой фазы, центрифугированием отделяется жир, изымается не растворившаяся шкурка, которая и куттеруется в течение 5 минут. Вместо куттера можно использовать эмульситатор. Измельченная шкурка соединяется с раствором и процесс гидролиза продолжается еще в течение 1 часа, затем добавляется соляная кислота малыми порциями при перемешивании до достижения pH=6,5-7,0. При этом упругость геля гидролизата составит 12 кПа; прочность — 13 г/см 2 ; вязкость при температуре +50°C — 1,1·10 -3 Па·с; молекулярная масса — 4500000 г/моль; влагоудерживающая способность 1:4; жироудерживающая способность 1:1; концентрация сухого компонента в гидролизате 14,5%.

В варочный котел загружаются спилки КРС в количестве 32 кг и доливается питьевая вода в количестве 64 кг. Доводится до кипения и вносится малыми порциями 96 г (0,15%) гидроксида натрия, перемешивается и при слабом кипении процесс проходит в течение 4 часов. Затем осуществляется декантация жидкой фазы, изымаются не растворившиеся спилки КРС, которые и куттеруются в течение 5 минут (после декантации при необходимости возможно отделение жира). Вместо куттера можно использовать эмульситатор. Измельченные спилки КРС соединяются с раствором и процесс гидролиза продолжается еще в течение 1 часа, затем добавляется соляная кислота малыми порциями при перемешивании до достижения pH=6,5-7,0. При этом упругость геля гидролизата составит 35 кПа; прочность — 950 г/см 2 ; вязкость при температуре +50°C — 3,8·10 -3 Па·с молекулярная масса — 700000 г/моль; влагоудерживающая способность — 1:14; жироудерживающая способность — 1:3; концентрация сухого компонента в гидролизате — 14%.

1. Патент РФ 2206231, публ. 17.07.2001 г.

2. Патент РФ 2289945, публ. 27.12.2006 г.

3. Л.В. Антипова и др. Перспективы применения препарата «Протепсин» при производстве мясных продуктов. Мясная индустрия. 2006. — 9, с.35-37.

4. Куцакова В.Н. и др. Зависимость технологических свойств гидролизатов коллагена от концентрации катализатора. Хранение и переработка сельхозсырья. — 12. — 2009. — с.20-22.

Способ получения белкового гидролизата, включающий отбор сырья, предварительный гидролиз горячей водой, декантацию жидкой фазы, гомогенизию и сушку, отличающийся тем, что в качестве сырья используют свиную шкурку или спилки крупного рогатого скота, после гидролиза горячей водой проводят гидролиз гидроксидом натрия концентрацией 0,03-0,5% при температуре 95-100°C и гидромодуле 1:(2-3) в течение 3-4 ч, после декантации жидкой фазы проводят отделение жира центрифугированием, гомогенизацию проводят с дальнейшим соединением фугата и продолжают гидролиз в течение 1-1,5 ч с последующей нейтрализацией соляной кислотой до pH 6,5-7,0.

ru-patent.info

Способ ферментативного гидролиза крахмалсодержащего сырья

Номер патента: 10323

Скачать PDF файл.

(51) МПК (2006) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ СПОСОБ ФЕРМЕНТАТИВНОГО ГИДРОЛИЗА КРАХМАЛСОДЕРЖАЩЕГО СЫРЬЯ(71) Заявитель Республиканское унитарное предприятие Научно-практический центр Национальной академии наук Беларуси по продовольствию(72) Авторы Литвяк Владимир Владимирович Ловкис Зенон Валентинович Петюшев Николай Николаевич Яблонский Игорь Геннадьевич(73) Патентообладатель Республиканское унитарное предприятие Научно-практический центр Национальной академии наук Беларуси по продовольствию(56)62462 , 2003.867925, 1981.985025, 1982.96118329 , 1998.2132384 1, 1999.2085590 1, 1997.1180405 , 1985. Фараджева Е.Д. и др. Общая технология бродильных производств. — М. Колос, 2002. — С. 31-34.4286058, 1981.4062728, 1977.2013449 1, 1994.2113470 1, 1998.(57) Способ ферментативного гидролиза крахмалсодержащего сырья, включающий подготовку крахмалсодержащего сырья, приготовление из него суспензии, внесение в суспензию фермента и ферментативный гидролиз, отличающийся тем, что при подготовке сырье с естественной влажностью 17-20 подвергают экструзии при 40-70 и частоте вращения шнека 80-90 об/мин или к сырью с влажностью 30-60 и рН 4,5-6,0 добавляют термостабильную -амилазу из расчета 0,1-0,3 л на 1 т абсолютно сухого крахмала и подвергают экструзии при 70-90 и той же частоте вращения шнека, или сырье частично клейстеризуют и декстринизируют путем ультразвуковой обработки при частоте 15-250 кГц в течение 1-5 мин, суспензию готовят с содержанием сухих веществ 30-40 , в качестве фермента используют мультиферментные амилолитические препараты, обладающие амилазной и -амилазной или -амилазной и глюкоамилазной, или глюкоамилазной и амило-1,6-глюкозидазной активностью, а гидролиз осуществляют при 50 С и рН 4,0-5,0. Изобретение относится к пищевой промышленности и может быть использовано при получении крахмальной патоки различного углеводного состава (низкоосахаренной, карамельной, высокоосахаренной, декстринмальтозной, мальтозной), мальтозы, глюкозных сиропов, глюкозы, глюкозофруктозных сиропов, фруктозных сиропов, а также фруктозы. 10323 1 2008.02.28 Изобретение позволяет разработать высокоэффективный, экономичный способ ферментативного гидролиза крахмалсодержащего сырья. Известны способы ферментативного гидролиза крахмала, предусматривающие приготовление крахмалсодержащей суспензии, ее клейстеризацию, дозирование фермента,ферментативное разжижение и последующее ферментативное осахаривание 1. Недостатком известных способов является небольшое фермент-субстратное сродство,вследствие чего увеличивается длительность технологического процесса и требуется большое количество дорогостоящих ферментных препаратов. Известен способ разжижения крахмалсодержащего сырья, который включает приготовление крахмальной суспензии кукурузной крупки с массовой долей сухих веществ 2830 , дозирование бактериальной -амилазы (3,5 л амилазы на 1 т кукурузной крупки),проведение двухступенчатого разжижения в течение 2,5-3 часов при температуре 70-80 С 2. Недостатками известного способа являются длительность и сложность проведения процесса, значительный расход фермента. Наиболее близким к изобретению является способ ферментативного разжижения крахмалсодержащего сырья 3 — прототип, предусматривающий приготовление крахмалсодержащей суспензии, клейстеризацию, дозирование фермента и ферментативное разжижение. При этом 30-35 суспензию сырья (кукурузная мука) обрабатывают термостабильной -амилазой (2-2,5 единицы активности фермента на 1 г сухих веществ) при использовании энергии сверхвысокой частоты 700-800 Дж/см 3. Недостатками способа являются большое энергопотребление для клейстеризации крахмала, значительный расход фермента и длительность технологического процесса. Таким образом, задачей, на решение которой направлено данное изобретение, является разработка способа ферментативного гидролиза крахмалсодержащего сырья, позволяющего максимально повысить фермент-субстратное сродство, увеличить производительность,значительно сократить энергопотребление и уменьшить потребление амилолитических ферментов. Это достигается тем, что способ ферментативного гидролиза крахмалсодержащего сырья, включающий подготовку крахмалсодержащего сырья, приготовление из него суспензии, внесение в суспензию фермента и ферментативный гидролиз, отличается тем, что при подготовке сырье с естественной влажностью 17-20 подвергают экструзии при 4070 С и частоте вращения шнека 80-90 об/мин или к сырью с влажностью 30-60 и рН 4,5-6,0 добавляют термостабильную -амилазу из расчета 0,1-0,3 л на 1 т абсолютно сухого крахмала и подвергают экструзии при 70-90 С и той же частоте вращения шнека, или сырье частично клейстеризуют и декстринизируют путем ультразвуковой обработки при частоте 15-250 кГц в течение 1-5 мин, суспензию готовят с содержанием сухих веществ 30-40 , в качестве фермента используют мультиферментные амилолитические препараты, обладающие -амилазной, -амилазной или -амилазной и глюкоамилазной, или глюкоамилазной и амило-1,6-глюкозидазной активностью, а гидролиз осуществляют при 50 С и рН 4,0-5,0. Способ реализуется следующим образом. Крахмалсодержащее сырье с естественной влажностью 17-20 подвергают низкотемпературной экструзии, с частотой вращения шнека 80-90 об/мин при температуре 4070 С, без применения амилолитических ферментов или используют сырье с влажностью 30-60 и рН 4,5-6,0, подвергая его экструзионной обработке, с той же частотой вращения шнека при температуре 70-90 С одновременно с применением термостабильной амилазы в количестве 0,1-0,3 л/т абс. сух. крахмала. Это позволяет значительно сэкономить дорогостоящие разжижающие амилолитические ферментные препараты, а также 2 10323 1 2008.02.28 исключить процесс ретроградации крахмала и ресинтеза трудно-гидролизуемых сахаров(изомальтозы, изомальтотриозы, паннозы и др.). Затем готовят суспензию с содержанием сухих веществ 30-40 и осуществляют ферментативный гидролиз при температуре 50 С, рН среды 4,0-5,0, применяя осахаривающие ферментные препараты с -амилазной или глюкоамилазной или пуллуназной активностью. Экструзионную обработку можно проводить, используя любой пригодный для работы с пищевыми продуктами экструдер. Апробация проводилась на одношнековом экструдере Термопласт-3328 с диаметром шнека 36 мм. Полнота ферментативного гидролиза контролировалась визуально и общеизвестным методом йодной пробы. Массовая доля редуцирующих веществ не превышала 20 . При подготовке крахмалсодержащего сырья к ферментативному гидролизу проводят предварительную, частичную клейстеризацию и декстринизацию при помощи ультразвуковой обработки с частотой колебаний 15-250 кГц в течение 1-5 мин или с помощью кратковременной инфракрасной или униполярной электрохимической обработкой. Предварительная, частичная клейстеризация и декстринизация способствует снижению расхода амилолитических ферментных препаратов, усиливая фермент-субстратное сродство, сокращает время ферментативного разжижения и осахаривания. Для осахаривания применяли препараты с выраженной глюкоамилазной или пуллуназной активностью. При получении мальтозной патоки или мальтозы используют на стадии осахаривания препараты, имеющие -амилазную активность. Кроме того, ферментативный гидролиз проводят, применяя мультиферментные амилолитические препараты,обладающие -амилазной, -амилазной или -амилазной и глюкоамилазной, или глюкоамилазной и амило-1,6-глюкозидазной активностью. Далее приведены примеры конкретного выполнения изобретения. Пример 1 Картофельный крахмал или любое другое крахмалсодержащее сырье перед ферментативным разжижением подвергают частичной клейстеризации и декстринизации при помощи ультразвуковой обработки с частотой колебаний 15-250 кГц в течение 1-5 мин. Разжижение осуществляется при помощи ферментативных препаратов, обладающих амилазной активностью. Затем проводят ферментативное осахаривание при температуре 50 С и рН 4,0-5,0 с помощью мультиферментных амилолитических препаратов, обладающих -амилазной и -амилазной или -амилазной и глюкоамилазной или глюкоамилазной и амило-1,6-глюкозидазной (пуллуназной) активностью. Пример 2 Картофельный крахмал с естественной влажностью 17-20 или любое другое крахмалсодержащее сырье подвергают низкотемпературной экструзии на одношнековом экструдере при диаметре шнека 36 мм, частоте вращения шнека 80-90 об/мин и температуре 40-70 С. Из полученного экструдата готовят суспензию с содержанием сухих веществ 30-40 и проводят ферментативное осахаривание при температуре 50 С и рН 4,0-5,0 с помощью мультиферментных амилолитических препаратов, обладающих -амилазной и -амилазной или -амилазной и глюкоамилазной или глюкоамилазной и амило-1,6-глюкозидазной(пуллуназной) активностью. Пример 3 Картофельный крахмал или любое другое крахмалсодержащее сырье с влажностью 30-60 и рН 4,5-6 подвергают экструзионной обработке на одношнековом экструдере при диаметре шнека 36 мм, частоте вращения шнека 80-90 об/мин, температуре 70-90 С 3 10323 1 2008.02.28 одновременно с применением термостабильной -амилазы в количестве 0,1-0,3 л/т абс. сух. крахмала. Из полученного разжиженного экструдата готовят суспензию с содержанием сухих веществ 30-40 и проводят ферментативное осахаривание при температуре 50 С и рН 4,0-5,0 с помощью мультиферментных амилолитических препаратов, обладающих амилазной и -амилазной или -амилазной и глюкоамилазной или глюкоамилазной и амило-1,6-глюкозидазной (пуллуназной) активностью. Предлагаемое изобретение позволит максимально повысить фермент-субстратное сродство, увеличить производительность, значительно сократить энергопотребление и уменьшить потребление дорогостоящих амилолитических ферментов. Источники информации 1. Гулюк Н.Г., Жушман А.И., Ладур Т.А., Штыркова Е.А. Крахмал и крахмалопродукты. — М. Агропромиздат, 1985. — С. 240. 2. Губин М.Г., Гулюк Н.Г, Макарова Т.Н. Производство сладких крахмалопродуктов из крахмалосодержащего сырья в Дании. — М. ЦНИИТЭИПИЩЕПРОМ, 1977. Сер. 19. Крахмалопаточная промышленность // Обзорная информация. — Вып. 3. — С. 10-11. 3. Патент Украины 62462, МПК С 13 К 1/06 // Бюл.12. — 15.12.2003. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 4

МПК / Метки

Код ссылки

Аппарат для гидролиза растительного сырья

Номер патента: 3444

. раствора серной кислоты. На фигуре 1 показан общий вид аппарата для гидролиза растительного сырья в ЭМП СВЧ. Аппарат для гидролиза растительного сырья в ЭМП СВЧ состоит из реактора 1 для осуществления процесса гидролиза сырья в ограниченной зоне воздействия ЭМП СВЧ и расположенного между экструдером и устройством для запирания сырья на выходе камеры 2, ограждающей реактор, на которой с одной из наружных сторон установлены устройства.

Способ получения сорбента из растительного сырья

Номер патента: 6026

. результат, который может быть получен при осуществлении изобретения — устойчивость продукта в сильно кислых средах, растворителях, его высокая сорбционная способность, в связи с чем он может широко использоваться в качестве нового сорбента из рапса. Для решения поставленной задачи, согласно изобретению, в качестве исходного сырья используют рапсовый жмых, который остается после получения рапсового масла или рапс, который измельчают.

Способ получения белкового гидролизата из коллагенсодержащего сырья

Номер патента: 1704

. позволяет достичь необходимой глубины гидролиза, а при давлении выше 2,5 атм. значительно увеличиваются энергозатраты на получение белкового гидролизата при сходной глубине гидролиза. Соотношение сырья к раствору соды составляет 9,5-10, поскольку жидкостной коэффициент ме 1 1704 1 нее 9,5 приводит к недостатку гидролизующей среды, а более 10 — существенно увеличиваются энергозатраты на концентрирование белкового гидролизата выпариванием.

Способ ударно-центробежного дробления минерального сырья

Номер патента: 5166

. Сущность изобретения заключается в том, что для решения поставленной задачи в способе ударно-центробежного дробления, при котором дробимому материалу придают прямолинейное движение с помощью разгонного ротора и разрушают разогнанные куски дробимого материала путем удара об отражательную поверхность, выполненую из металла или из дробимого материала, отличием является то, что разгонному ротору придают вращение со скоростью, определяемой из.

Способ сушки сыпучего сельскохозяйственного сырья

Номер патента: 386

. нижнего датчика он подает комаНдуНа включение второго-транспортера 3, На который из бункера Ч поступает зерно, прошедшее третье ПОДСУШИВЗНИВ И ЧЗТВОТУЮ отлежку е течение 2 — 6 ч. Задвижка 6 бун. 50 зерна — Ср,сооТветствующии расходу его смеси с исходным на максимальном ушшют 3.С 25 тт.Теперь в оперативный бункер будет поступать смесь зерна с расходом СсМ 5 си др 45 т/ц, т.е. большим, чем 5 производительность питателя 11.

bypatents.com

Способ получения бензальдегида

Изобретение относится к способу получения бензальдегида — исходного продукта для производства широкого спектра лекарственных и душистых веществ, красителей, средств защиты растений. Способ включает двухстадийный гидролиз бензальхлорида или хлорсодержащих ароматических соединений, с массовой долей бензальхлорида в пределах 75-95%. На первой стадии проводят гидролиз водным раствором соляной кислоты. При этом кислотный гидролиз осуществляют при температуре 100-120 o С, атмосферном или избыточном давлении до 0,7 ати, обычно используя растворы соляной кислоты с массовой долей хлористого водорода в пределах 15-26% и массовое соотношение исходного бензальхлорида и раствора соляной кислоты в пределах 1:0,9-2,0. На второй стадии проводят гидролиз полученного на первой стадии сырца бензальдегида водным раствором карбоната натрия с массовой долей Na2CO3 в пределах 5-20% или водным раствором гидроксида натрия с массовой долей NaOH в пределах 5-18%. При этом щелочной гидролиз осуществляют при температуре 100-110 o С, атмосферном или избыточном давлении до 0,7 ати, как правило в присутствии катализатора межфазного переноса, взятого в количестве 0,02-0,5% от массы исходного бензальдегида. 10 з.п. ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к технологии получения ароматических альдегидов, а именно к способу получения бензальдегида — исходного продукта и компонента для производства широкого спектра лекарственных и душистых веществ, красителей, средств защиты растений.

Известен способ получения бензальдегида путем гидролиза бензальхлорида водой при 105-120 o С в присутствии катализатора — хлорида цинка, взятого в количестве около 1% от массы исходного бензальхлорида [Патент США 3087967, кл. 260-599, 1963]. Основным недостатком этого метода является необходимость использования бензальхлорида с высоким содержанием основного вещества.

Этим же недостатком обладает и следующий способ получения бензальдегида, основанный на водном гидролизе чистого бензальхлорида при температуре около 100 o С в присутствии 0,01-5% (лучше 0,1-1%) аминов, амидов, имидов, пиридина и сульфамида в качестве катализаторов [Патент Японии 12132, кл. 16 С 51, 1969].

Известен способ получения бензальдегида каталитическим гидролизом бензальхлорида водой при повышенной температуре (120-140 o С) в присутствии 0,005-1% дихлорида или тетрахлорида олова (SnCl2 или SnCl4) [Патент ПНР 93511, кл. С 07 С 47/55, 1977]. Данный способ позволяет использовать технический бензальхлорид с массовой долей основного вещества не менее 59,8%. Однако, низкое качество получаемого после перегонки с паром продукта (87,9 мас. % бензальдегида) определяет необходимость дополнительной очистки продукта от примесей, что снижает техническую значимость этого способа.

Указанного выше недостатка лишен способ получения бензальдегида гидролизом бензальхлорида, осуществляемым в две стадии: на первой стадии гидролизом в водной среде при 120-130 o С в присутствии хлорного железа в качестве катализатора, на второй стадии — гидролизом в щелочной среде (лучше в 3%-ном растворе карбоната натрия) при кипении [Патент ПНР 54992, кл. 12 О 8 (С 07 С), 1968] . К недостатку этого способа относится сравнительно низкий выход целевого продукта при использовании в качестве исходного сырья неочищенного (неректификованного) бензальхлорида.

Наиболее близким по технической сущности является способ получения бензальдегида путем гидролиза бензальхлорида, осуществляемого в две стадии: на первой стадии гидролиз бензальхлорида осуществляют действием водного раствора соляной кислоты (кислотный гидролиз) при температуре 90-100 o С до содержания связанного хлора не более 1,0%; на второй стадии сырец бензальдегида, полученный на первой стадии, подвергают при 50-100 o С щелочному гидролизу путем взаимодействия с водным раствором щелочного агента — уротропина или смеси формалина с водным аммиаком, после охлаждения смеси и разделения фаз бензальдегид выделяют ректификацией [Патент ЧССР 146828, кл. С 07 С 47/54, 1973]. В качестве исходного сырья по этому способу используют бензальхлорид, получаемый ректификацией неочищенной хлорированной смеси производства хлористого бензила и содержащий 96-99 мас.% основного вещества, не более 1 мас. % хлористого бензила, не более 3 мас.% бензотрихлорида и не более 0,5 мас.% орто- и пара-хлор-бензилхлоридов. К недостаткам этого способа можно отнести относительно невысокий выход целевого продукта (85,3%), недостаточно высокое содержание в нем основного вещества (98,3 мас.%) и использование в качестве исходного сырья ректификованного бензальхлорида, получение которого связано с дополнительными материальными и энергетическими затратами.

Задачами предлагаемого изобретения являются увеличение выхода и улучшение качества бензальдегида (по показателю содержание основного вещества), расширение сырьевой базы для его синтеза за счет использования более дешевых гидролизующих агентов и более доступного исходного сырья, содержащего бензальхлорид.

Поставленные задачи могут быть решены путем гидролиза неочищенного бензальхлорида или смесей хлоралкилароматических соединений (кубовых остатков производства хлористого бензила), содержащих 75-95 мас.% бензальхлорида, осуществляемого в две стадии: на первой стадии кислотным гидролизом бензальхлорида водными растворами соляной кислоты при 100-120 o С и атмосферном или избыточном давлении до 0,7 ати, на второй стадии щелочным гидролизом водными растворами карбоната натрия (массовая доля Na2C03 в пределах 5-20%) или гидроксида натрия (массовая доля NaOH в пределах 5-18%) при 100-110 o С и атмосферном или избыточном давлении до 0,7 ати в отсутствие или в присутствии катализаторов межфазного переноса, взятых в количестве 0,02-0,5% от массы исходного неочищенного бензальхлорида.

Оптимальными концентрациями хлористого водорода (НСl) в соляной кислоте на первой стадии являются концентрации в пределах 15-26 мас.%. Увеличение или снижение массовой доли НСl приводит к увеличению продолжительности гидролиза или к образованию избыточного количества соляной кислоты, что технически нецелесообразно.

Оптимальными массовыми соотношениями исходного бензальхлорида и раствора соляной кислоты при кислотном гидролизе являются соотношения 1:0,9-2,0. При иных соотношениях увеличивается продолжительность гидролиза или снижается производительность технологического оборудования (при увеличении количества соляной кислоты).

Указанные выше концентрации щелочных агентов являются оптимальными, поскольку их снижение приводит к падению производительности технологического оборудования, а увеличение концентрации щелочных агентов приводит к увеличению продолжительности гидролиза и к снижению селективности процесса.

Приведенные выше количества (0,02-0,5%) используемых на второй стадии катализаторов межфазного переноса (Кт МФП) являются оптимальными, поскольку их снижение не приводит к сокращению продолжительности щелочного гидролиза, а их увеличение технически и экономически нецелесообразно. В качестве катализаторов предлагается использовать четвертичные аммониевые соли, например, триэтилбензиламмоний хлорид, трибутиламмоний хлорид, триметилбензиламмоний хлорид, тетрабутиламмоний бромид или их смеси, поверхностно-активные вещества неионогенного типа, например, оксиэтилированные моно- и диалкилфенолы (вспомогательные вещества ОП-7 и ОП-10) или полиэтиленгликоли (ПЭГ-300, ПЭГ-400, ПЭГ-1000), или их смеси.

Предлагаемый способ иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1 (типовая методика).

В трехгорлый реактор с рабочим объемом до 900 см 3 , снабженный механической мешалкой, термометром и обратным холодильником с газоотводной трубкой, помещают 300 г кубовых остатков производства хлористого бензила с массовой долей бензальхлорида (БХ) 75,0%, хлористого бензила (ХБ) — 19,5%, бензотрихлорида (БТХ) — 3,0%, остальных примесей — 2,5% и 270 г соляной кислоты с массовой долей НС1 — 15,0%. Реакционную смесь перемешивают при температуре 100-120 o С при атмосферном или избыточном давлении до 0,7 ати в течение 6-10 часов. Образующийся в ходе реакции газообразный хлористый водород направляют на абсорбцию для получения соляной кислоты. По завершении кислотного гидролиза смесь охлаждают и на делительной воронке отделяют верхнюю органическую фазу, содержащую бензальдегид (БАД). После отделения получают 221,5 г сырца бензальдегида, который непосредственно используют на стадии щелочного гидролиза.

Одновременно получают 255 г соляной кислоты с массовой долей хлористого водорода 20,5%, которую непосредственно используют на стадии кислотного гидролиза в следующей операции синтеза, либо предварительно разбавляют водой до получения раствора с массовой долей НС1 не менее 15%.

221,5 г сырца БАД с предыдущей стадии помещают в трехгорлый реактор, снабженный термометром, механической мешалкой и обратным холодильником, прибавляют к нему 700 г водного раствора карбоната натрия с массовой долей Nа3СО3 5,0% и перемешивают смесь при 100-110 o С и атмосферном или избыточном давлении до 0,7 ати в течение 10-16 часов. По окончании реакции смесь охлаждают и отделяют органическую фазу, содержащую бензальдегид. Полученный сырец БАД перегоняют с водяным паром, а затем подвергают ректификации в вакууме. Получают 140,7 г бензальдегида с массовой долей основного вещества 98,6% и массовой долей хлорорганических примесей до 1,0%. Выход БАД составляет 94,9% от теоретического.

Синтез проводят аналогично описанному в примере 1, исходя из 300 г дистиллированных кубовых остатков производства хлористого бензила с массовой долей БХ — 95,0%, ХБ — 3,0%, БТХ — 0,8%, остальных примесей — 1,2% и 600 г соляной кислоты с массовой долей хлористого водорода — 20,0%. Кислотный гидролиз в течение 7 часов проводят при 100-110 o С и атмосферном давлении, а затем в течение еще одного часа — при 110-120 o С и избыточном давлении до 0,7 ати. После деления фаз получают 204 г сырца бензальдегида, который подвергают щелочному гидролизу при 100-103 o С действием 60 г водного раствора карбоната натрия с массовой долей Na23 — 20,0% в течение 13 часов. По завершении щелочного гидролиза сырец БАД сначала перегоняют с водяным паром, а затем в вакууме. Получают 183,3 г бензальдегида с массовой долей основного вещества 98,9%, хлорорганических примесей — 0,9%. Выход БАД составляет 97,6%.

Синтез проводят по методике примера 1, исходя из 300 г кубовых остатков производства хлористого бензила с массовой долей БХ — 84,5%, ХБ — 7,4%, БТХ — 3,1%, остальных примесей — 5,0% и 600 г соляной кислоты с массовой долей НС1 — 26,0%. Кислотный гидролиз проводят при 100-110 o С и атмосферном давлении в течение 9 часов. Получают 211,9 г сырца бензальдегида, который подвергают щелочному гидролизу при 100-105 o С действием 210 г водного раствора гидроксида натрия с масовой долей NaOH 5,0%. По завершении щелочного гидролиза сырец БАД перегоняют с водяным паром, а затем — в вакууме. Получают 156,7 г продукта с массовой долей бензальдегида 99,0%, хлорорганических примесей — 0,8%. Выход БАД составляет 93,8%.

Синтез проводят по методике примера 1, исходя из 300 г смеси хлорсодержащих ароматических соединений с массовой долей БХ — 95,0%, ХБ — 4,0%, БТХ — 0,4%, остальных примесей — 0,6% и 270 г соляной кислоты с массовой долей НС1 — 15,0%. Продолжительность кислотного гидролиза 10 часов. После охлаждения и деления фаз получают 204,2 г сырца БАД, который в течение 11 часов перемешивают при 100-105 o С с 45 г раствора едкого натра с массовой долей NaOH 18,0%. Органическую фазу отделяют, промывают водой, взятой в количестве 20-100% от объема органической фазы, и перегоняют в вакууме. Получают 171,7 г бензальдегида, содержащего 98,6 мас.% основного вещества и 1,1 мас.% хлорорганических примесей. Выход БАД 91,4%.

Другие примеры синтеза бензальдегида предложенным способом представлены ниже в таблице. Во всех случаях количество исходного неочищенного бензальхлорида или кубовых остатков производства ХБ, в том числе предварительно дистиллированных, составляло 300 г. В примерах 8, 9, 13 и 14 сырец БАД после щелочного гидролиза промывали водой в количестве 20-100% от объема органической фазы и подвергали ректификации. В остальных примерах сырец БАД сначала перегоняли с водяным паром, а затем полученный бензальдегид подвергали ректификации в вакууме. Образующуюся на первой стадии соляную кислоту при необходимости разбавляли водой до получения растворов с массовой долей HCl в пределах 15-26%. Эти растворы затем использовали в следующих синтезах. В качестве четвертичных аммониевых солей (ЧАС) в примерах 7, 11, 12 и 16 использовали триэтилбензиламмоний хлорид, трибутилбензиламмоний хлорид, триметилбензиламмоний хлорид, тетрабутиламмоний хлорид или их смеси. В примерах 9 и 13 использовали полиэтиленгликоли ПЭГ-300, ПЭГ-400, ПЭГ-1000 или их смеси. Во всех случаях получается бензальдегид, удовлетворяющий требования ТУ 2477-163-05763458-94.

Из представленных примеров следует, что предлагаемый способ позволяет увеличить выход бензальдегида на 6,1-12,5%, повысить на 0,2-0,8% массовую долю основного вещества в целевом продукте, а также использовать в процессе более доступные и дешевые по сравнению с прототипом щелочные агенты (карбонат или гидроксид натрия) и смеси хлорсодержащих ароматических соединений с массовой долей бензальхлорида в пределах 75-95%, что существенно расширяет сырьевую базу для синтеза бензальдегида.

1. Способ получения бензальдегида гидролизом бензальхлорида или смеси хлорсодержащих ароматических соединений с массовой долей бензальхлорида в пределах 75-95% в две стадии: на первой стадии проводят гидролиз водным раствором соляной кислоты при повышенной температуре (кислотный гидролиз), на второй стадии проводят гидролиз полученного на первой стадии сырца бензальдегида водным раствором щелочного агента (щелочной гидролиз) при повышенной температуре, отличающийся тем, что кислотный гидролиз осуществляют при температуре 100-120 o С при атмосферном или избыточном давлении до 0,7 ати, а щелочной гидролиз осуществляют при температуре 100-110 o С при атмосферном давлении или избыточном давлении до 0,7 ати с использованием в качестве щелочного агента водного раствора карбоната натрия с массовой долей карбоната натрия в пределах 5-20% или водного раствора гидроксида натрия с массовой долей NaOH в пределах 5-18%.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что на первой стадии используют растворы соляной кислоты с массовой долей хлористого водорода в пределах 15-26%.

3. Способ по любому из пп. 1-2, отличающийся тем, что массовое соотношение исходного бензальхлорида и раствора соляной кислоты на первой стадии находится в пределах 1: 0,9-2,0.

4. Способ по любому из пп. 1-3, отличающийся тем, что гидролиз на второй стадии осуществляют в присутствии катализатора межфазного переноса, взятого в количестве 0,02-0,5% от массы исходного бензальхлорида.

5. Способ по п. 4, отличающийся тем, что в качестве катализатора межфазного переноса используют четвертичные аммониевые соли или поверхностно-активные вещества неионогенного типа.

6. Способ по п. 5, отличающийся тем, что в качестве четвертичных аммониевых солей используют триэтилбензиламмоний хлорид, трибутилбензиламмоний хлорид, триметилбензиламмоний хлорид, тетрабутиламмоний бромид или их смеси.

7. Способ по п. 5, отличающийся тем, что в качестве поверхностно-активных веществ неионогенного типа используют оксиэтилированные моно- и диалкилфенолы, например вспомогательные вещества ОП-7, ОП-10, или полиэтиленгликоли, например ПЭГ-300, ПЭГ-400, ПЭГ-1000 или их смеси.

8. Способ по пп. 1-7, отличающийся тем, что в качестве смесей хлорсодержащих ароматических соединений с массовой долей бензальхлорида в пределах 75-95% используют неочищенные или подвергаемые предварительной дистилляции кубовые остатки производства хлористого бензила.

9. Способ по любому из пп. 1-8, отличающийся тем, что для выделения бензальдегида органическую фазу, полученную на второй стадии, подвергают сначала перегонке с водяным паром, а затем ректификации.

10. Способ по любому из пп. 1-8, отличающийся тем, что для выделения бензальдегида органическую фазу, полученную на второй стадии, промывают водой, взятой в количестве 20-100% от объема органической фазы, а затем подвергают ректификации в вакууме.

11. Способ по любому из пп. 1-10, отличающийся тем, что образующуюся на первой стадии соляную кислоту разбавляют водой до получения раствора с массовой долей хлористого водорода в пределах 15-26% и используют этот раствор на стадии кислотного гидролиза при проведении следующей операции.

www.findpatent.ru

Популярное:

  • 715 приказ Приказ Минпромторга России от 12.03.2018 N 715 "Об организации в Министерстве промышленности и торговли Российской Федерации работы по подтверждению целевого назначения ввозимых комплектующих изделий, ряда сырьевых товаров для […]
  • Приказ 111 мчс Гражданская служба в ГУ МЧС России по Ставропольскому краю Нормативные правовые и иные акты в сфере ведения государственной гражданской службы Федеральный закон «О государственной гражданской службе Российской Федерации». […]
  • 165 приказ мо рф Приказ Министра обороны РФ от 9 июля 2011 г. N 1110 "Об утверждении Положения о ежегодных денежных премиях Министра обороны Российской Федерации, присуждаемых преподавателям военных образовательных учреждений Министерства […]
  • Возврат заказного письма с уведомлением Возврат заказного письма с уведомлением Благовещенский городской суд Амурской области рассмотрел административное дело по административному исковому заявлению Управления государственного автодорожного надзора по Амурской области […]
  • Чита материнский капитал адрес Материнский капитал в Чите и Забайкальском крае В Забайкальском крае, как и в большинстве регионов страны, наряду с федеральной программой материнского капитала введена региональная. Их условия существенно отличаются — как в […]
  • 39 закон инвестор Федеральный закон от 25 февраля 1999 г. N 39-ФЗ "Об инвестиционной деятельности в Российской Федерации, осуществляемой в форме капитальных вложений" (с изменениями и дополнениями) Федеральный закон от 25 февраля 1999 г. N […]
  • Как найти нод правило Наибольший общий делитель Если натуральное число делится только на 1 и на само себя, то оно называется простым. Любое натуральное число всегда делится на 1 и на само себя. Число 2 — наименьшее простое число. Это единственное […]
  • Закон о рекламе последняя редакция комментарии Закон о рекламе последняя редакция комментарии Автострахование Жилищные споры Земельные споры Административное право Участие в долевом строительстве Семейные споры Гражданское право, ГК РФ Защита прав […]