CC BY
45
УДК 637.623
МЕТОД МОЧЕВИНО - БИСУЛЬФИТНОЙ РАСТВОРИМОСТИ КАК НОВЫЙ СПОСОБ ОЦЕНКИ КАЧЕСТВА ШЕРСТИ
Т.Н. Пелиховская, к. с.- х. н., С.А. Бабичева, к. с. - х. н. (ГНУ СНИИЖК)
Согласно современным представлениям о структуре шерстяного волокна, оно состоит из продольно расположенных белковых (полипептидных) цепей и поперечных связей между этими цепями. Основные поперечные связи - дисульфидные (цистиновые) и водородные.
По данным П. А. Александера и Р.Ф.Хадсона, поперечные связи повышают прочность шерстяного волокна в мокром состоянии, особенно дисульфидные связи. Наличием последних объясняется полная нерастворимость шерсти в полярных растворителях и малое набухание в поперечном направлении. Так как в шерстяной промышленности имеется много технологических процессов обработки шерсти в мокром состоянии (промывка, мокрая отделка, крашение и т. д.), то этот вопрос по - прежнему актуален.
На рис.1 показана структура шерстяного волокна с двумя звеньями продольных (полипептидных) цепей и поперечные связи - водородные и дисульфидные (цистиновые). Лантиониновая связь в неповреждённом волокне отсутствует. Она образуется при мягком разрушении дисульфидной связи (цистина) щелочными солями пота или кальцинированной содой при промывке.
Т. С. Новорадовская и С.Ф. Садова особое внимание уделяют дисульфидным связям. Они установили, что в результате расщепления дисульфидных связей происходит падение прочности волокон и изменение других физико - механических и химических свойств.
На рис.1 также видно, что число водородных поперечных связей, соединяющих -ОД - NH - или - NH -ОД -, больше, чем дисульфидных связей, соединяющих - ^ -
K.Lees, F.Elsworth нашли, что только дисульфидные связи обеспечивают прочность шерсти в мокром состоянии. Кроме того, объёмность, упругость, валкоспособность шерсти зависят от количества поперечных связей. Эти учёные впервые предложили определять количество поперечных связей кератина шерсти методом мочевино -бисульфитной растворимости (МБР). K.Lees, R.Periman, F.Elsworth опубликовали полученную ими графическую гиперболическую зависимость МБР от количества лантионина в австралийской шерсти. Известно, что чем интенсивнее воздействие щёлочи на шерстяное волокно, тем больше аминокислоты цистина превращается в лантионин. Авторы, разрабатывая метод МБР, нашли, что бисульфит разрушает (растворяет) главную поперечную связь - дисульфидную, а мочевина -водородные связи. По результатам многолетних исследований, G. Satlow пришел к выводу, что метод МБР шерсти позволяет проводить «безукоризненные» количественные анализы. Ранее он исследовал
МБР шерсти различных континентов и нашёл, что достоверность данных не менее 95% получается при использовании 4 проб. В связи с этим при анализах МБР нами использовались четыре пробы.
Рисунок 1. Структурное строение шерстяного волокна.
Метод МБР широко используется для исследований во многих шерстепроизводящих и шерстеперерабатывающих странах (Австралии, Новой Зеландии, Англии, ЮАР, Германии). Австралийские овцеводы пользуются им с 1952 года для выбора племенных животных, дающих высококачественную шерсть. Так как в нашей стране метод мочевино -бисульфитной растворимости не нашёл ещё достаточного применения, то это и послужило поводом для наших исследований. Данные с использованием метода мочевино - бисульфитной растворимости шерсти для определения её качества были получены нами в 2004 - 2005 годах. Исследования проводились на мериносовой шерсти ранней и традиционной стрижки с определением мочевино - бисульфитной растворимости различных участков штапеля. Результаты испытаний приведены в таблице 1.
Таблица 1. - Показатели мочевино - бисульфитной растворимости шерсти по участкам штапеля_
Сроки хранения шерсти, мес.
Участки До 1 месяца До 8 -9 месяцев
штапеля Ранняя Традиционн Ранняя Традиционна
стрижка ая стрижка стрижка я стрижка
Целый 54,6 50,1 42,4 43,0
Верхняя 42,5 42,6 40,9 42,1
половина
Нижняя 66,2 56,5 60,9 52,7
половина
Основание 67,8 59,4 60,9 53,0
Полученные данные при хранении шерсти до 1 месяца показали, что самый высокий показатель МБР у основания штапеля шерсти, как при ранней, так и при традиционной стрижке, - 67,8% и 59,4% соответственно. Это свидетельствует о наилучшем качестве этого
участка штапеля. Самый низкий показатель МБР выявлен у верхней половины штапеля шерсти: при ранней стрижке - 42,5%, при традиционной - 42,6%. Пониженный показатель МБР также свидетельствует об ухудшении качества шерсти. После 8 месяцев хранения шерсти полученные данные показали, что также самый высокий показатель МБР у основания штапеля: 60,9% и 53,0% при ранней и традиционной стрижке соответственно, а самый низкий - у верхушки штапеля: 40,9% и 42,1%. Следовательно, в процессе роста шерсти ещё на овце происходят структурные изменения волокна, за счёт чего и изменяется показатель МБР, в зависимости от участка штапеля. Как показали исследования, наиболее подвержена повреждению верхушка штапеля шерсти.
В таблице 2 приведены результаты испытаний шерсти овец манычский меринос КПЗ им. Ленина Апанасенковского района Ставропольского края традиционной стрижки 2004 г.
Таблица 2. - Показатели качества и МБР мериносовой шерсти
Половозрастные группы Тонина, мкм Длина, мм МБР, % Прочность, сН/текс
Ярки 22,87 140 32,3 ± 0,38 5,50 ± 0,29
21,15 120 33,0 ± 0,61 4,63 ± 0,83
22,42 120 35,0 ± 0,87 8,18 ± 0,65
23,44 100 32,9 ± 0,44 6,64 ± 0,77
23,50 90 28,2 ± 0,58 7,38 ± 0,58
Среднее значение 22,68 114 32,28± 0,58 6,47± 0,62
Матки 22,80 1 0 0 36,7 ± 0,73 5,84 ± 0,64
24,19 1 1 0 36,0 ± 0,69 8,18 ± 0,93
21,89 95 32,7 ± 0,61 5,62 ± 0,82
23,44 1 2 0 25,1 ± 0,58 7,16 ± 0,54
24,08 1 2 0 29,7 ± 0,21 8,40 ± 0,39
25,45 90 34,0 ± 0,79 8,25 ± 0,61
Среднее значение 23,64 106 32,37±0,60 7,24± 0,66
Бараны 24,49 1 0 0 18,2 ± 0,67 5,48 ± 0,54
22,47 1 2 0 28,3 ± 0,49 7,38 ± 0,81
26,96 1 1 0 22,8 ± 0,51 6,50 ± 0,48
25,01 1 0 0 30,9 ± 0,73 7,52 ± 0,75
22,39 1 2 0 38,9 ± 0,38 8,25 ± 0,84
28,83 1 1 0 29,3 ± 0,65 6,35 ± 0,63
Среднее значение 25,03 110 28,07±0,57 6,91± 0,68
Показатели, приведённые в таблице 2, отражают суммарную характеристику качества шерсти, где МБР имеет существенное
значение. Анализ полученных результатов показал, что МБР шерсти зависит не только от тонины, но и от половозрастной группы животного. Так, у ярок показатель МБР (тср=32,28%) превышает МБР баранов (mCp=28,07%) соответственно на 4,21%. Так как растворимость шерсти в мочевино - бисульфитном растворе отражает структурную характеристику шерстяного волокна, то по этому показателю можно определить и степень его повреждения. Это дает нам основание полагать, что МБР позволяет определять качество шерсти и его нужно учитывать наряду с другими показателями, такими как тонина, длина, прочность и т.д.
Международная организация шерстяного текстиля (IWTO) впервые опубликовала методику определения мочевино - бисульфитной растворимости в 1966 г. под номером 11 - 62. В 1973 г. она была опубликована как стандарт вторично. Подобные стандарты были опубликованы в Германии - DJN - 54279; в США - ASTM - D1283 - 57 (1969); в Англии - BS - 3568 (1962); в Швейцарии - SNN - 95.5.8. В настоящее время для исследований отечественной шерсти на МБР мы используем проект стандартной методики IWTO DRAFT - TM - 11 - 99, которая используется и зарубежными специалистами. Так как метод мочевино - бисульфитной растворимости пока не применяется в России для определения качества шерсти и не имеет официального статуса, считаем целесообразным провести работу над стандартной методологией в этом направлении для отечественной шерсти.
