Proteine - Stoffliche Nutzung nachwachsender Rohstoffe - page 102

Aufgrund der Komplexität der Chemie des Kollagens ist auch der Vorgang der Gerbung viel-
schichtig und selbst bei der überwiegend angewandten Chromgerbung nicht in allen mechanis-
tischen Details aufgeklärt [28]. Ein Grundeffekt ist jedoch die Quervernetzung der Kollagen-
fasern, bei der die Substituenten R der Aminosäuren im Kollagen die entscheidende Rolle
spielen. Bei der Chromgerbung findet eine Komplexbildungsreaktion zwischen Carboxyl-
Gruppen im Kollagen und den Chrom(III)-Salzen statt. Bei der vegetabilen Gerbung bilden
sich hingegen vorwiegend Wasserstoffbrückenbindungen zwischen phenolischen Hydroxyl-
Gruppen aus den pflanzlichen Gerbstoffen und den polaren Gruppen im Kollagen aus. Die
Aldehydgerbung schließlich nutzt meist eine Reaktion mit freien Aminogruppen des Kolla-
gens. Eine Übersicht über die involvierten funktionellen Gruppen, die Bindungstypen und die
typischen Gerbstoffe zeigt Tabelle 11, eine schematische Darstellung der Bindungsart bei der
Gerbung mit Chrom(III)-Salzen, Dialdehyden und pflanzlichen Gerbstoffen zeigt Bild 69 [9].

Tabelle 11 Funktionelle Gruppen im Kollagen, Bindungsarten und typische Gerbstoffe [9].

Funktionalität Bindungstyp Typischer Gerbstoff

Carboxylgruppen Komplexbindung Metallsalze, besonders

Chrom(III)-sulfate

Basische Gruppen Kovalente Bindungen Aldehyde, Diisocyanate

Peptidgruppen Wasserstoffbrückenbindungen Phenolische natürliche und

synthetische Gerbstoffe

Moleküloberfläche Hydrophobe Wechselwirkungen,

Van der Waals-Wechselwirkungen

Polymere, Tenside

Poren/Kapillaren „Füllstoffe“ verschiedene

Beim Leder schließen sich nach der Gerbung weitere Bearbeitungsschritte wie Färben und
Zurichten sowie diverse optionale Bearbeitungsschritte wie die Applikation eines sogenannten
„Finish“ oder Beschichtung an. Insbesondere die Aldehydgerbung ist in der Realität wesentlich
komplexer als in Bild 69 dargestellt wie Modelluntersuchungen zeigen [29]. Glutaraldehyd
kann mit freien Aminogruppen des Lysins zahlreiche verschiedene Bindungen ausbilden. Form-
aldehyd und Glutaraldehyd sowie Aluminiumsalze spielen auch bei der Vernetzung von Kolla-
gen in der Produktion nicht zum Verzehr bestimmter Wursthüllen eine Rolle.