С целью разрушения морфологических структурных элементов тканей, разложения вредных и балластных примесей и расшатывания связей между полипептидными цепями при производстве желатина и высококачественного (мездрового) клея сырье перед вываркой длительно обрабатывают щелочью.
Этот процесс носит название золки. Правильно проведенная золка с последующим удалением остатка щелочи делает возможным извлечь высококачественный продукт при температуре 60 °С.
В промышленной практике употребляют двухосновные щелочи, обычно гидроксид кальция, имеющий ряд преимуществ. Употребляя для золки суспензию извести в воде, можно поддерживать постоянную небольшую концентрацию щелочи в результате растворения взвешенного в растворе ее избытка.
Действие извести на ткани. В течение первой недели золки (при температуре не выше 20°С) преобладающее значение имеет разрушение эпидермиса, растворение промежуточного вещества и разрушение белков, связанных с коллагеном. Растворение белковых веществ увеличивает проницаемость тканей и способствует миграции щелочи внутрь сырья. С течением времени все большее значение приобретает разрыхление коллагеновых волокон. При обработке сырья, покрытого волосом, известь разрыхляет волосяные сумки, способствуя удалению волоса.
В результате разрушения альбуминов, глобулинов, муцинов, мукоидов, содержащихся в сырье, в раствор переходят продукты их распада (полипептиды, аминокислоты, амины, мочевина, аммиак и т. д.), обладающие стабилизирующим действием на суспензию извести. Но некоторые из них, например аммиак, способствуют гидролизу коллагена. В зольной жидкости могут быть большие количества аммиака вследствие развития гнилостных процессов при длительном пользовании ею.
Под действием извести жиры, содержащиеся в сырье, частью омыляются, образуя нерастворимые кальциевые мыла. Эти мыла частью уносятся зольной жидкостью, частью удаляются при последующей промывке.
Известь уменьшает прочность оболочек коллагеновых пучков и волокон и частично разрушает их. Диаметр коллагеновых пучков немного увеличивается, а межпучковые щелевидные пространства исчезают.
Действие извести на коллаген. Величина pH зольной жидкости доходит до 12,0—12,5. В этих условиях коллаген сильно набухает. При этом сырье поглощает значительное количество воды и очень разрыхляется. Такое состояние сырья называется «нажором». В случае длительного щелочного нажора вследствие необратимых изменений коллагена приобретенная сырьем степень набухания сохраняется и после его последующей нейтрализации и промывки.
Под действием извести и в результате набухания коллагена расшатываются и частично разрываются связи между полипептидными цепями в его структуре. Это ведет к снижению температуры сваривания коллагена, облегчает образование глютина и увеличивает переваримость коллагена. Все это находит отражение в росте показателя выплавляемости коллагена.
Влияние продолжительности золки на свойства коллагена дермы и выход желатина показано в табл. 71.
Наряду с этим коллаген претерпевает и более глубокие химические изменения: происходит гидролиз полипептидных цепей, отщепление аммиака от амидов (глютамина и аспарагина), почти полностью исчезает тирозин и уменьшается количество серина (обе аминокислоты содержат гидроксильную группу). Вследствие гидролиза коллагена и отщепления аммиака от амидов изоэлектрическая точка коллагена после золки сдвигается до pH 5,0—5,5. В результате всех этих изменений часть коллагена при золке теряется. Примерное представление о потерях коллагена при золке в насыщенном растворе извести дают следующие цифры:
Химическое разложение коллагена находит свое выражение в росте показателя — распада коллагена.
Таким образом, в результате золки возрастает не только величина выплавляемости, растет величина распада коллагена.
Режим и техника золки. Скорость процесса золки зависит от температуры. Но повышение температуры одновременно и в большей степени ускоряет распад коллагена.
Таким образом, повышение температуры золки приводит к излишним потерям коллагена, уменьшению выхода и снижению качества продукта, а понижение температуры замедляет процесс золки. Обычно золку проводят при температуре 12—20°С. Оптимальной следует считать температуру около 15°С.
ВНИКИМПом разработан способ определения оптимальной прозоленности сырья по величине показателя выплавляемости, который рекомендуется в зависимости от сырья доводить до 8—12%.
Процесс смены известкового молока называют перезолкой. При перезолке зольную жидкость сливают, сырье промывают,перемешивая его сжатым воздухом, а затем снова заливают свежим известковым молоком.
По способу ВНИКИМПа вначале золку ведут известью (до 14 сут), а затем 2%-ным раствором гидроксида натрия (3—5 сут) при 20 °С. Общая продолжительность процесса при этом снижается до 17—19 сут. Более быстро и равномерно протекает золка во вращающихся барабанах. При этом отпадает необходимость в перегрузочных операциях. Недостатком этого способа являются небольшой коэффициент загрузки и громоздкость аппаратуры, а также увеличенные потери коллагена.