Unhairing animal hides using probiotic Bacteria bacillus subtilis

Authors

  • Анатолій Григорович Данилкович Kyiv National University of Technologies and Design, Str. Nemirovich-Danchenko, 2, Kyiv, Ukraine, 01011, Ukraine
  • Петро Ілліч Гвоздяк Institute of Colloid and Water Chemistry National Academy of Sciences of Ukraine 42, Vernadsky bvd, Kyiv, Ukraine, 03142, Ukraine
  • Оксана Олександрівна Романюк Kyiv National University of Technologies and Design, Str. Nemirovich-Danchenko, 2, Kyiv, Ukraine, 01011, Ukraine
  • Ольга Василівна Ковтуненко Kyiv National University of Technologies and Design, Str. Nemirovich-Danchenko, 2, Kyiv, Ukraine, 01011, Ukraine

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2013.18200

Keywords:

probiotic bacteria Bacillus subtilis, rabbit hides, soaking and liming processes

Abstract

The most efficient technology of processing natural raw materials into skin and fur is the use of enzyme products for soaking and liming processes. Therefore, the use of bacterial products, which produce enzymes of various functional effects, is considered to be very promising for the above mentioned processes.

Soaking and liming of flint-dried rabbit hides were carried out using probiotic bacreria Bacillus subtilis on 4 samples in a laboratory centrifuge at soaking temperature 36-38°С and working solution рН 6,7-7. Unhairing was made by painting method, except one sample, unhairing of which was made mechanically after having soaked the hides in solution for 36-48 hours.

Due to active action of Bacillus subtilis bacteria, the soaking process was reduced, unhairing was conducted without lime-sulfide painting paste, and the period of semi-finished product softening was decreased by 30 minutes. According to chemical analysis data, the concentration of chrome (III) oxide in spent solution is lower, and according to physical-mechanical tests of hides, the hygrothermal stability reaches its maximal value.

The obtained results prove the prospects of Bacillus subtilis bacteria use in developing effective technologies of soaking and liming processes of leather and fur production.

The technology elaborated allows combining soaking, unhairing, liming and desalting into a one-phase technological process. Advantages of this technology are 2 times faster soaking, comparing to the existing technology, with leather output increased by 20%, and reduction of chromium compounds in spent solutions by 34% that decreases the anthropogenic impact on the environment during its implementation.

Author Biographies

Анатолій Григорович Данилкович, Kyiv National University of Technologies and Design, Str. Nemirovich-Danchenko, 2, Kyiv, Ukraine, 01011

Professor

Department of Technology Leather and Fur

Петро Ілліч Гвоздяк, Institute of Colloid and Water Chemistry National Academy of Sciences of Ukraine 42, Vernadsky bvd, Kyiv, Ukraine, 03142

Professor

Department of sorbtion and biology of water cleaning

Оксана Олександрівна Романюк, Kyiv National University of Technologies and Design, Str. Nemirovich-Danchenko, 2, Kyiv, Ukraine, 01011

Associate professor

Department Technological safety and heat-mass Exchange processes

Ольга Василівна Ковтуненко, Kyiv National University of Technologies and Design, Str. Nemirovich-Danchenko, 2, Kyiv, Ukraine, 01011

Senior Research Fellow

Department of Technology Leather and Fur

References

  1. Інноваційні технології виробництва шкіряних і хутрових матеріалів та виробів [Текст] : монографія / А. Г. Данилкович, І. М. Грищенко, В. І. Ліщук та ін. ; за ред. А. Г. Данилковича. – К. : Фенікс, 2012.  344 с.
  2. Шестакова, И. С. Ферменты в кожевенном и меховом производстве [Текст] / И. С. Шестакова, Л. В. Моисеева, Т. Ф. Миронова. – М. : Легпромбытиздат, 1990. – 128 с.
  3. Чюрлис, Т. К. Химия протеолитических ферментов [Текст] / Т. К. Чюрлис, А. П. Ужкуренас. – Вильнюс, 1983. – 133 с.
  4. Verfahren zur rachen enzymatischen Enthaarung von Hänten [Текст] // Leder. –1997. – 48, № 6-7. – 145 с.
  5. Саблій, Л. А. Нова ефективна та маловідходна технологія біологічного очищення стічних вод шкіряних заводів [Текст] / Л. А. Саблій, О. М. Бунчак, П. І. Гвоздяк // Вісник КНУТД. – 2010. – № 6. – С. 77-80.
  6. Ротмистров, М. Н. Микробиология очистки воды [Текст] / М. Н. Ротмистров, П. И. Гвоздяк, С. С. Ставская. – К. : Наукова думка, 1978. – 268 с.
  7. Широбоков, В. П. Мікробна екологія людини з кольоровим атласом [Текст] : навч. посібник / В. П. Широбоков, Д. С. Яновський, Р. С. Димент. – К. : ТОВ «Червона Рута – Турс», 2009. – 312 с.
  8. Сорокулова, И. Б. Сравнительное изучение биологических свойств био-спорина и других коммерческих препаратов на основе бацилл [Текст] / И. Б. Сорокулова // Микробиологический журнал. – 1997. – Т. 69, № 6. – С. 43-49.
  9. Антагонистическая активность свежевыделенных штаммов бактерий рода Bacillus [Текст] / Л. П. Блинкова, С. А. Семенов, Л. Г. Бутова [и др.] // ЖМЭИ. – 1994. – № 5. – С. 71-72.
  10. Новые сферы применения микробных биопрепаратов для коррекции бактериоценоза организма человека [Текст] / В. В. Поспелова, Н. Г. Рахимова, М. П. Халенева [и др.] // Иммунобиол. препараты. – 1989. – С. 142-152.
  11. Buchell M. E. A phisiological model for the control of erytromycin production in batch and cyclic fed batch culture [Текст] / M. E. Buchell, J. Smith, H. C. Lynch // Microbiology. – 1997. – V. 143, № 2. – P. 475-480.
  12. Bacillus thuringiensis critic, protein toxic to coleopteran insects [Текст] : пат. 5378625 США : МПК A61K 31/00 / Donovan W. P., Rupar M. J., Slanei A. C. ; опубл. 03.01.95.
  13. Pure culture of Bacillus subtilis FERM BP-3418 [Текст] : пат. 5364738 США : МПК A01N 25/00 / Kubo Kazuhiro ; опубл. 15.11.94.
  14. Su Li. Ziran kexue ban [Текст] / Su Li, Zhang Zhihong, Xiao Xianzhi, Wang Xiaomin // J. Wuhan Univ. Natur. Sci. Ed. 1996. – V. 42, № 4. – Р. 516-518.
  15. Tsuge Kenji. Characterization of Bacillus subtilis YB8, coproducer of lipopeptides surfactin and plipastatin B1 [Текст] / Tsuge Kenji, Ano Takashi, Shoda Macoto // J. Gen. and Appl. Microbiol. – 1995. – V. 41, № 6. – P. 541-545.
  16. Данилкович, А.Г. Практикум з хімії і технології шкіри та хутра [Текст] : навч, посібник / А. Г. Данилкович. – 2-е вид., перероб. і доп. – К. : Фенікс, 2006. – 340 с.
  17. Хренников, Н. С. Химико-технологический контроль в кожевенном производстве [Текст] / Н. С. Хренников, Н. А. Крысанова. – М. : Легкая индустрия, 1967. – 333 c.
  18. Данилкович, А. Г. Технологія і матеріали виробництва шкіри [Текст] : навч, посібник / А. Г. Данилкович, О. Р. Мокроусова, О. А. Охмат ; під ред. А. Г. Данилковича. – К. : Фенікс, 2009. – 580 с.
  19. Danilkovich, A. G. (2012). The innovative technology of production of leather and fur materials and products. Kyiv, Ukraine : Phoenix.
  20. Shestakova, I. (1990). Fermenty in léather and fur production. Moscow, USSR: Legprombytizdat.
  21. Chyurlis, T. (1983). Chemistry proteolytic enzymes. Vilnius, Lithuania.
  22. Verfahren zur rachen enzymatischen Enthaarung von Hänten. Leder, 1997, 48(6-7), 145.
  23. Sabliy, L. A., Bunchak, O. M., Gvozdyak, P. I. (2010). New efficient and low-waste technology of biological wastewater treatment tanneries. Вulletin KNUTD, 6, 77-80.
  24. Rotmistrov, M., Gvozdyak, P., Stavska , S. (1978). Microbiology of water purification. Kyiv, Ukraine : Naukova dumka.
  25. Shyrobokov, V., Yanovsky, D., Diment, R. (2009). Microbial Ecology with colored atlas. Kyiv, Ukraine : LLC «Chervona ruta-Tour».
  26. Sorokulova, I. (1997). Comparative study of biological properties of bio-SB Titan and other commercial products on the basis of Bacillus. Microbiological journal, 69(6), 43-49.
  27. Blinkova, L., Semenov, S., Butova , L. (1994). Antagonistic activity of freshly isolated bacterial strains of Bacillus. ZMÈI, 5, 71-72.
  28. Pospelova, V., Rakhimov, N., Haleneva, M. (1989). New sphere applications of microbial biological products for bakteriocenoza constitution human. Immunobiol. drugs, 142-152.
  29. Buchell, M. E., Smith, J., Lynch, H. C. (1997). A phisiological model for the control of erytromycin production in batch and cyclic fed batch culture. Microbiology, 143(2), 475-480.
  30. Bacillus thuringiensis critic, protein toxic to coleopteran insects : пат. 5378625 США : МПК A61K 31/00 / Donovan W. P., Rupar M. J., Slanei A. C. ; опубл. 03.01.95.
  31. Pure culture of Bacillus subtilis FERM BP-3418 : пат. 5364738 США : МПК A01N 25/00 / Kubo Kazuhiro ; опубл. 15.11.94.
  32. Su Li, Zhang Zhihong, Xiao Xianzhi, Wang Xiaomin. (1996). Ziran kexue ban. J. Wuhan Univ. Natur. Sci. Ed., 42(4), 516-518.
  33. Tsuge Kenji, Ano Takashi, Shoda Macoto. (1995). Characterization of Bacillus subtilis YB8, coproducer of lipopeptides surfactin and plipastatin B1. J. Gen. and Appl. Microbiol, 41(6), 541-545.
  34. Danilkovich, A. G. (2006). Practicum in chemistry and technology of leather and fur. Kyiv, Ukraine : Phoenix.
  35. Khrennikov, N. S., Krysanova, N. A. (1967). Control of chemical technology in leather manufacture-production. Moscow, USSR : light industry.
  36. Danilkovich, A. G. (2009). Technology and materials for the production of leather. Kyiv, Ukraine : Phoenix.

Published

2013-10-28

How to Cite

Данилкович, А. Г., Гвоздяк, П. І., Романюк, О. О., & Ковтуненко, О. В. (2013). Unhairing animal hides using probiotic Bacteria bacillus subtilis. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 5(6(65), 43–46. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2013.18200

Issue

Section

Technology organic and inorganic substances