Введение к работе
Актуальность темы. Шкуры сельскохозяйственных животных служат одним из основных видов сырья для производства меховых, шубных и кожевенных изделий. Спрос на натуральные меха, а также на кожу с каждым годом увеличивается. В связи с этим, большое значение приобретает задача сохранности заготовленного сырья, снижения его потерь на всех стадиях от первичной обработки до получения готовых товаров. В СССР из-за сезонности переработки скота и значительного удаления убойных пунктов от перерабатывающих предприятий необходимой операцией в первичной обработке шкур является консервирование. От того насколько своевременно и правильно проведено консервирование во многом зависит качество и ценность выпускаемых изделий.
Применяемые в настоящее время методы консервирования шкур сельскохозяйственных животных имеют ряд существенных недостатков: они длительны, трудоемки, требуют строгого соблюдения режимов хранения, некоторые связаны с использованием пищевых продуктов.
Основную часть шубно-мехового сырья консервируют хлоридом натрия, расход которого составляет 40 % от массы парных шкур. Но даже такой большой расход соли не гарантирует полную сохранность сырья, особенно в жаркое время года. Иногда на сырье возникают дополнительные пороки, которые даже внесены в ГОСТы. Кроме того, хлорид натрия стал одним из основных веществ, загрязняющих сточные воды, а очистные сооружения дороги и не всегда эффективны. Природные запасы поваренной соли имеют пределы и необходимо ее использовать экономно.
Следует учитывать тот факт, что технологический процесс переработки консервированного традиционными методами сырья начинается с доведения его до состояния, близкого к парному путем обводнения и максимально возможного удаления консервирующих реагентов. При этом материалы и труд, затраченные на консервирование, пропадают зря.
В связи с вышеизложенным, в СССР и за рубежом проводятся работы по созданию новых консервантов, в составе которых или вообще отсутствует, или имеется в значительно меньших количествах хлорид натрия.
Одним из путей предотвращения процессов автолиза и гниения в снятых шкурах является модифицирование коллагена дермы, направленное на придание ему устойчивости к действию протео-литических ферментов. Для этого целесообразно осуществлять взаимодействие, приводящее к дополнительной стабилизации коллагена на разных уровнях его структуры, создание препятствий к ассоциации молекул коллагена с активными центрами ферментов.
Реакционная способность коллагена по отношению к ряду веществ, в том числе и ферментов, обусловлена числом свободных активных группировок. В последние годы изучено комплексообразо-вание молекулярных белков с некоторыми металлами (медь, цинк, никель, кобальт, марганец). Было установлено, что с ферментами эти металлы образуют достаточно прочные комплексы, а через центральный комплексообразователь происходит фиксация фермента на коллагене. Наибольшая активность ферментов достигается при микроколичествах металлов. Наоборот, увеличение количества металла приводит к тому, что блокируются амино- и карбоксильные группы белков и контакт с ферментами затрудняется, так как он тоже связан с металлами, что приводит к существенной инактивации фермента.
Учитывая вышесказанное, а также хорошо известные антисептические свойства цинка, мы полагали, что его комплексные соли могут служить активными ингибиторами автолизных и гнилостных процессов в меховом производстве.
Цель и задачи исследований. Цель данной работы заключалась в изучении влияния на меховое сырье двуядерных аммиачных и сульфитных комплексов этилендиаминтетраацетата цинка и разработке методики консервирования сырья этими комплексонатами. В связи с этим необходимо было решить следующие задачи:
изучить обезвоживающее, антисептическое, структурирующее белки кожевой ткани шкур действие растворов этиленамин-тетраацетатоцинката различной концентрации;
отработать оптимальные режимы консервирования меховой овчины раствором цинк этилендиаминтетраацетатоцинката и провести исследования по определению эффективности нового метода по сравнению с консервированием хлоридом натрия;
исследовать возможность применения сульфитного комплекса этилендиаминтетраацетата цинка для консервирования мехового сырья сухим составом;
разработать методику получения нового консервирующего состава и способ консервирования им мехового сырья;
провести испытания новых методов консервирования сырья в производственных условиях и изучить потребительские свойства полученного полуфабриката.
Научная новизна. В процессе выполнения работы впервые были изучены антисептические свойства, обезвоживающее и стабилизирующее структуру белков кожевой ткани действие растворов цинк этилендиаминтетраацетатоцинката различной концентрации. Исследовано влияние этих растворов на химический состав сырья и свойства полуфабриката.
Для оценки структурных изменений коллагенсодержащего сырья под действием различных обработок разработан и применен метод определения содержания свободных амино- и карбоксильных групп (без предварительного разрушения образца) в кожевой ткани.
Впервые показана возможность использования двуядерного сульфитного комплекса этилендиаминтетраацетата цинка для консервирования мехового сырья сухим способом. Выбран оптимальный состав консервирующей смеси Установлено, что предложенный состав позволяет совмещать процессы консервирования и частично выделки шкур северных оленей.
Для определения качества консервирования разработан и применен экспресс-метод определения бактериальной обсемененности сырья животного происхождения.
Новизна выполненной работы подтверждается авторскими свидетельствами № 1447851 и № 1528792.
Практическая значимость. Предложен метод консервирования овчин раствором цинк этилендиаминтетраацетатоцинката, позволяющий значительно интенсифицировать процесс обработки шкур. Показано, что сырье, законсервированное новым методом, менее подвержено воздействию микроорганизмов в процессе длительного хранения, чем сырье, обработанное поваренной солью; показатели прочности полуфабриката, полученного из опытного сырья, выше, чем у контрольного.
Разработан состав на основе двуядерного сульфитного комплекса этилендиаминтетраацетата цинка (композиция КЦС-1), предназначенный для консервирования мехового сырья сухим посолом. Разработаны лабораторная методика получения композиции КЦС-1 и проект технических условий на нее. Предложенная схема консервирования-выделки шкур северных оленей полностью исключает жидкостные операции, проведение отмоки и пикелевания, в результате чего значительно сокращается технологический цикл переработки сырья, снижается расход реактивов, не происходит загрязнения окружающей среды.
Способ консервирования испытан на шкурах домашних и диких северных оленей в совхозах Тюменской области и Красноярского края.
Препарат был представлен на ВДНХ и экспонировался в павильоне «Животноводство» на выставке «Повышение качества продукции животноводства» (свидетельство ВДНХ СССР № 152, 1989 г.).
Внедрение способа консервирования-выделки осуществлено в совхозе «Байдарский» Ямало-Ненецкого округа Тюменской области.
Предложенные методики определения содержания свободных амино- и карбоксильных групп и определения бактериальной обсе-мененности сырья животного происхождения внедрены в учебный процесс, используются при выполнении учебно-исследовательских и дипломных работ студентами факультета товароведения животного сырья Московской ветеринарной академии. Первая методика включена в «Методические указания по определению показателей качества кожевенного и шубно-мехового сырья», подготовленные Советом ВАСХНИЛ по координации научно-исследовательских работ в области повышения качества продуктов животноводства.
На защиту выносятся следующие положения:
способ консервирования меховой и шубной овчины раствором цинк этилендиаминтетраацетатоцинката;
состав для консервирования мехового сырья на основе дву-ядерного сульфитного комплекса этилендиаминтетраацетата цинка;
способ консервирования-выделки шкур северных оленей композицией КЦС-1;
результаты исследований зависимости потребительских свойств мехового полуфабриката от новых способов консервирования и выделки сырья.
Апробация работы
Основные положения и результаты работы представлены и обсуждены на II и III совещаниях по химии и применению комплек-сонов и комплексонатов металлов (Москва, 1983; Челябинск, 1988), и на II Всесоюзной конференции «Пути повышения эффективности использования вторичных полимерных ресурсов» (Кишинев, 1989), а также на ежегодных научных конференциях по товароведению животного сырья МВА (1982—1989 гг.)
Публикации
По материалам исследований опубликовано 17 работ, в том числе 7 статей, 5 тезисов докладов, разработаны и внедрены в учебный процесс две методики, получено удостоверение на рационализаторское предложение. Новизна технических решений подтверждена двумя авторскими свидетельствами.
Объем диссертации
Работа изложена на 154 страницах машинописного текста, содержит 3 рисунка, 38 таблиц, состоит из введения, обзора литературы, результатов собственных исследований, выводов, списка литературы.