2.5 Результаты собственных исследований и их обсуждение

На первом этапе работы необходимо было получить растворы кератина из кератинсодержащих материалов.

В основу схем получения раствора кератина положен метод постадийного воздействия на волос кислотных и щелочных композиций, содержащих окислители с учетом индивидуальных особенностей строения кератинсодержащих отходов. Для этого была использована методика получения кератина, разработанная сотрудниками кафедры товароведения и технологии сырья животного происхождения имени С.А. Каспарьянца [Патент].

Согласно нашему эксперименту, для каждого вида исходного сырья перед растворением был подобран свой жидкостной коэффициент (ЖК), рассчитано время, концентрация используемых реагентов.

Следует отметить, что вид сырья, гистоструктурные особенности, обработка оказывают определенное влияние не только на время и условия его растворения, но и на процент выхода конечного продукта по сухому остатку.

Наиболее подробно процесс получения кератина из волоса кролика представлен в таблице 1.

Таблица 1 – Схема получения кератина из волоса кролика

Наименование процессов	Реактивы	Масса сырья	Параметры
Растворение 1	H2O2(1,5%) – 152мл NaOH(1,5%)- 75 г	50г (исходный волос)	ЖК-1:55 Время обработки-24ч Vраствора- 2750мл
Осаждение	HCl -100 мл	-	-
Фильтрование и промывка	H2O	49,4 г- после фильтрования и промывки	-
Растворение 2	H2O2 (1,5%) – 152мл NaOH(1,5%)- 75 г		ЖК-1:19 Время обработки-24ч Vрас-ра- 950мл
Осаждение и фильтрование	HCl -100 мл	37,4 г- после фильтрования и промывки	-
Перерастворение	0,1 Н NaOH	-
Гомогенизация	-	-	-

По данным таблицы 1 видно, что общее время обработки волоса кролика составляет 48 часов, а значение pH стало иметь нейтральную реакцию.

Таблица 2 – Схема получения кератина из волоса северного оленя

Процесс	Реактивы	Масса образца	Параметры
Растворение 1	H2O2 (1,5%) – 152мл NaOH(1,5%) - 75 г	50г-исходное сырьё	ЖК-1:50 Время обработки-24ч Vраствора- 2500мл
Осаждение	HCl -100 мл	-	-
Фильтрование (сито) и промывка	-	48,6 г- после фильтрования и промывки	-
Растворение 2	H2O2 (1 %) – 152мл NaOH (1%) - 75 г	-	ЖК-1:17 Время обработки-18ч Vрас-ра- 700мл
Осаждение и фильтрование	HCl -100 мл	34,2 г- после фильтрования и промывки	-
Перерастворение	0,1Н NaOH	-	-
Гомогенизация	-	-	-

Измельченное сырье подвергали действию 1,5% пероксидно-щелочного раствора, затем проводили нейтрализацию концентрированной соляной кислотой, с последующей промывкой холодной водой. Далее проводили повторное перерастворение в пероксидно-щелочном растворе, нейтрализацию и промывку. В заключении, весь полученный раствор нейтрализовали 0,1Н гидроксидом натрия, доводя значение рН раствора в пределах 5 – 6, после чего гомогенизировали и получали готовый продукт.

Расщепление волоса происходит в несколько стадий. При воздействии на волос пероксидно-щелочного раствора в первую очередь происходит разрушение чешуйчатого слоя, а затем кортекса. Именно эта особенность лежит в основе получения растворов кератина, в которых белок находится в виде макромолекул.

Растворение волоса кролика длилось 48 часов, а растворение волоса северного оленя – 30 часов.

Для каждого вида был определен свой жидкостной коэффициент (Ж.К.), который показывает отношение объема обрабатывающей жидкости к массе обрабатываемого сырья. Для волоса северного оленя Ж.К. составил 1:17, для волоса кролика – 1:19.

Далее нами проведено определение химического состава полученных растворов кератина.

Таблица 3 – Химический анализ раствора кератина

Кератин из волоса	Влага, %	Содержание, % от абс.сух.вещ-ва
		Жировые в-ва	Минеральные в-ва
кролика	95,2	0,41	0,34
северного оленя	94,6	0,36	0,82

Анализируя данные таблицы 3, следует отметить, что растворы кератина, полученные из различных видов кератинсодержащих отходов, довольно близки по химическому составу.

Содержание влаги в растворе кератина из волоса кролика составило 95,2%, из волоса северного оленя – 94,6% . Количество минеральных веществ во всех исследуемых образцах обнаружено менее 1 %, их влияние на качество полученного кератина весьма не значительно.

Путем математического расчета определено, что белковые вещества составили около 98%. Тем самым можно отметить , что полученные нами растворы кератина являются хорошо очищены от сопутствующих веществ белковыми продуктами.

Также для исследуемых образцов кератина был определен рН-среды. Средние результаты представлены в таблице 4.

Таблица 4 – Показатели рН раствора кератина.

Растворы кератина, полученные из:	рН
Волос северного оленя	5,23
Волоса кролика	6,72

Из результатов, представленных в таблице 4 видно, что значения рН растворов кератина, полученных из различных кератинсодержащих отходов, находится в пределах от 5,23 до 6,72, что удовлетворяет условиям, указанным в патенте «Способ получения кератина» №2092072.

Таким образом, можно отметить, что основной компонент растворов- белок, который является питательной средой для многих микроорганизмов, поэтому следующим этапом нашей работы было изучение микробиологической чистоты исследуемых образцов.

Результаты представлены на рисунках 2- 3 и в таблице 5.

Рисунок 2 - Результаты посева образцов раствора кератин, полученного из волоса кролика (разведение 1:1000) на МПА:

Рисунок 3 - Результаты посева образцов раствора кератин, полученного из волоса северного оленя (разведение 1:1000) на МПА:

Таблица 5 - Степень микробной обсемененности растворов кератина

Растворы кератина, полученные из:	Общее микробное число, КОЕ/г
Волос северного оленя	1,1*10^3
Волоса кролика	0,9*10^3

Результаты посевов показали, что в 1г продукта содержится 110³ КОЕ/г, что отвечает общепринятым требованиям к белковым растворам для косметической промышленности. СанПиН 1.2.631 – 97. «Гигиенические требования к производству и безопасности парфюмерно-косметической продукции». – М.:1997 [14]. Полученные результаты свидетельствуют о том, что готовый продукт является благоприятной питательной средой для микроогранизмов, поэтому на последнем этапе получения кератина целесообразно добавлять антисептический препарат.

Из результатов проведенных опытов следует, что полученный раствор кератина не только обладает химической чистотой, но и отвечает требованиям микробиологической безопасности, что дает основание использовать его в различных отраслях народного хозяйства.