CC BY
66
УДК 675.014.04.
И. Ш. Абдуллин, Г. Н. Кулевцов, К. И. Шоркин,
Д. Е.Сладков
СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ МИКРОБИОЛОГИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ КОЖЕВЕННОГО СЫРЬЯ
Ключевые слова: плазма, анолит, бактериальная зараженность, шкуры свинины.
В работе проведено исследование влияния ННТП (неравновесной низкотемпературной плазмы) и
дезинфицирующего раствора «Анолит» на процесс обработки парных шкур. Показано что технология обработки парного сырья свиных шкур с применением низкотемпературной плазменной обработки и активированной воды «анолит», позволяет сохранить свойства парного сырья до 7 суток без бактериальной зараженности к/т.
Keywords: plasma, anolyte, bacterial contamination, pork skins.
Influence research is conducted in work (nonequilibrium low-temperature plasmas) and a disinfectant solution "Anolyte" on process of processing of pair pork skins. It is shown that technology of processing of pair raw materials of a sheepskin with application low-temperature plasma processing and the activated water "anolyte ", allows to keep properties ofpair raw materials from 4 till 7 days without bacterial contamination skin fabrics.
Введение
Изделия из кожи в последнее время становятся все более и более популярными, поэтому в настоящее время, повышенное внимание необходимо уделять проблемам повышения конкурентоспособности, экологичности продукции и качества кожевенного производства при одновременном снижении ее себестоимости [1]. Разработка технологии производства натуральной кожи по качеству не уступающей мировым аналогам является актуальной задачей [2]. Для этого необходимо разработать новый более перспективный метод первичной обработки сырья с использованием «Нейтрального анолита АНК» и неравновесной низкотемпературной плазмы (ННТП), позволяющий увеличения времени поддержания шкур в парном состоянии для формирования партии и запуска ее в технологический процесс. Исключить процесс консервирования и отмоки, что сократит производственный цикл и позволит избежать пороков возникающих при консервировании.
На сегодняшний день существует множество видов консервирующих реагентов. Это химические реагенты отечественного и зарубежного производства. В данной работе рассматривается применение активированной воды «анолит», полученной в ходе электрохимического синтеза хлорида натрия [3], а также неравновесной низкотемпературной плазмы и совместного их влияние на качество парного сырья и выделанного полуфабриката. «Анолит» представляет собой
бесцветную прозрачную жидкость с запахом хлора, содержащую высокоактивные кислородные соединения хлора, имеет широкое применение в медицине в качестве стерилизущего и дезинфицирующего вещества и имеющую низкую себестоимость.
Определено, что полуфабрикат полученный из свиного сырья с применением плазменной обработки на стадиях подготовительных процессов, приобретает новое сочетание свойств: значительно улучшаются показатели структуры кожевой ткани
при одновременном увеличении прочностных и пластических свойств [3].
Поэтому целью нашей работы является разработка технологии первичной обработки свиных парных шкур, для увеличения временного интервала от снятия шкур с животного до процесса выделки с сохранением ценных свойств парного сырья.
Объектами исследования являлись шкуры свинины (ГОСТ 28425-90 Сырье кожевенное. Технические условия).
Результаты экспериментов и их обсуждение
Основной целью данной работы является разработка технологии предконсервационной обработки парных шкур свинины.
Микробиологическое состояние образцов парных шкур свинины оценивали по:
- Показателям степени бактериальной зараженности (ГОСТ 28425-90)
- Внешнему виду (органолептический метод).
На первом этапе работы проведен анализ параметров обработки ННТП и «Нейтрального анолита АНК» на парных шкурах с целью определения режимов обработки. Из ранее проводимых работ на коже были выбраны 3 режима обработки ННТП и Анолитом. В ходе проведенных экспериментов по определению бактериальной зараженности свиного сырья был найден режим обработки ННТП( G= 0.04 г/с, и= 6.0 кВ, 1=0.6 А, t=7мин) и режим обработки Анолитом( t=60 мин).
Исследована бактериальность свиного сырья с целью определения времени сохранности к близко парному состоянию. Для исследования степени бактериальной зараженности по ГОСТ 28425-90 использовали образцы с разным сроком хранения в эксикаторе при одинаковых параметрах (Т= 25 0С, влажность= 65%).
При хранении образцов в эксикаторе получили, результаты указывающие на то, что контрольный образец в течение первых трех суток подвергается необратимым автолитическим процессам, приводящим к деструкции к/т, а при
обработке парного сырья Анолитом, ННТП срок сохранности увеличивается до 3 суток, а при обработке ННТП +Анолит срок сохранности увеличивается до 7 суток.
Проведены испытания образцов свинных шкур по физико-химические показателям качества полуфабриката выделанного при различных обработках и сроках хранения (3;7суток). В табл. 1 представлены физико-химические показатели выделанного полуфабриката полученного из парного сырья обработанного различными способами.
Таблица 1 - Физико-химические показатели качества полуфабриката полученного из парного сырья
Образ- цы Тсв, 0С Содер- жание влаги, % Предел проч- ности, МПа Относительное удлинение, %
Конт- роль 91 8,1 0,87 157,64
ННТП 96 5,6 0,63 245,38
Анолит 93 4,3 0,54 337,15
ННТП+ Анолит 98 6,9 0,96 362,46
ГОСТ 130 До16 1,0 Свыше 40
Для изучения изменений микроструктуры образцов контрольных и обработанных, были проведены исследования на конфокальном лазерном сканирующем микроскопе ОЫМРУ8 ЬБХТ-4000, увеличение в 20 кратт. Исследования проводились на образцах сырья: парного, трехсуточного и
семисуточного хранения. На рисунках представлены микрофотографии дермы трехсуточного состояния образцов свиного сырья обработанного различными способами.
Контрольный образец полуфабриката, выделанный из парного сырья, имел уплотнения в дерме, что свидетельствует о не равномерном распределении химических реагентов в толще дермы, и привело к задубу контрольного образца. В обработанных образцах таких уплотнения не наблюдалось, и структура кожевой ткани имела более упорядоченное и равномерное распределение пор.
Равномерность и упорядоченность распределения пор в объеме дермы способствует улучшению проникновения химических материалов и лучшему их взаимодействию с функциональными группами коллагена кожевой ткани, что подтверждается улучшением физико-механических свойств кожи и может привести к сокращению продолжительности последующих операций выделки кожевенного полуфабриката.
Из рис. 1 видно, что контрольный образец имеет неровную структуру, что свидетельствует о том что на образце появились необратимые последствия в ходе бактериального поражения. На остальных образцах наблюдается ровная структура, что подтверждается показателями качества готового
полуфабриката, выделанного из сырья
трехсуточного срока хранения, с различными видами обработки. Данные представлены в табл. 2.
г
Рис. 1 - Микрофотография поперечных срезов к/т свинины (3 суток): а - контрольный; б -образец обработанный раствором «Анолит»; в -образец обработанный ННТП; г - образец обработанных ННТП + «Анолит»
Таблица 2 - Физико-химические показатели выделанного полуфабриката полученного из сырья со средней степенью бактериальной зараженности (срок хранения 3 суток)
Образец Тсв, оС Содер- жание влаги, % Предел прочности , МПа Относительное удлинение, %
Конт- роль 84 11,6 0,62 60,4
ННТП 93 9,4 0,63 114,3
Анолит 90 7,8 0,45 65,7
ННТП+ Анолит 82 10,3 0,95 126,9
ГОСТ 130 До16 1,0 Свыше 40
Затем была предпринята попытка выделать кожу из сырья семисуточного срока хранения с сильной степенью бактериальной зараженности. Результаты физико-химических показателей приведены в таблице 3.
Таблица 3 - Физико-химические показатели выделанного полуфабриката из сырья с сильной степенью бактериальной зараженности. (срок хранения 7 суток)
Образец Тсв, оС Содер- жание влаги, % Предел прочно- сти, Мпа Относи- тельное удлинение, %
Конт- роль - - - -
Анолит 90 10,4 0,59 98,75
ННТП 82 8,3 0,39 55,13
ННТП+ Анолит 76 11,5 0,82 119,27
ГОСТ 130 До 16 1,0 Свыше 40
Из экспериментальных данных, полученных в ходе исследований, заметно, что при увеличении времени хранения сырья и последующей выделки снижается температура сваривания полуфабриката, что ведет к ухудшению качества.
Так же выяснено, что с увеличением времени хранения сырья, увеличивается содержание влаги в полуфабрикате, это свидетельствует о росте бактерий и разложении сырья.
Зависимость предела прочности от времени хранения сырья имеет обратный характер. Предел прочности и относительное удлинение значительно снижаются из-за процессов автолиза приводящего к частичной деструкции поперечных связей коллагена.
В ходе экспериментов разработали
технологии выделки кожи из свиного сырья парного, средней и сильной бактериальной зараженности, в зависимости от срока хранения применяются различные методы обработки, что показано на рис. 2.
Рис. 2 - Технологическая схема обработки свиного сырья различной степени бактериальной зараженности
Были выделаны образцы свиных кож из сырья с различными степенями бактериальной зараженности по технологии приведенной в табл. 4. Показатели качества полученных образцов кож близки к требованиям нормативно-технической документации, кроме температуры сваривания (табл. 3). В дальнейших работах будет предпринята попытка повышения температуры сваривания за счет применения полимерных дубителей.
Таблица 4 - Технологические параметры
выделки парного, бактериального и сильно бактериального свиного сырья
Наимено- вание операции ЖК Т, 0С Ї, ч Наименование и расход химических материалов
ННТП 0,11 и=6,0кВ; 1=0,7 А; 1=7 мин, газ-Аргон
Анолит 1 и=38В; 1=8 А; рН=7,4; Сх=0,05%
Совмест- ная обработка (А+ННТП) и=6,0кВ; 1=0,7 А; 1=7 мин; газ-Аргон и=38В; 1=8 А; рН=7,4; Сх=0,05%
Промывка 1,5 27 1 Расход воды 400%
Золение 1,5 27 24 Сульфид натрия- 3,2% Гидроксид кальция- 4,6% Сульфат аммония- 0,3% Неионогенное ПАВ- 0,5%
Дальнейшие операции по типовой методике
Заключение
Таким образом, анализируя выше приведенные данные можно сделать выводы, что применение активированной воды «Анолит»( 1= 60мин.) и ННТП обработки(в=0,04г/с, р=26,6Па, и=7,0кВ;1=0,7А, 1=7 мин) позволяет иключить бактериальное поражение парного сырья с 4 часов до 168, тем самым увеличить временной интервал от снятия шкур до процесса выделки. Так же, после длительного хранения, сырье, обработанное активированной водой «Анолит», ННТП и совместной обработкой, после выделки до полуфабриката по стандартной методике исключая процесс отмоки по показателям качества близки к требованиям нормативно технической
документации.
Разработана технология выделки свиных кож с применением активированной воды «Анолит», ННТП и совместной обработки, что позволяет увеличить временной интервал от снятия шкур с животного до процесса выделки с сохранением ценных свойств парного сырья до 168 часов.
Литература
1. Дубиновский М.З. Технология кожи /
М.З.Дубиновский, Н.М.Чистякова. -
М.:Лешромбытиздат, 1991. - 320с.
2. «Вестник казанского технологического
университета»: журн. / - КНИТУ, 2011, № 5.
3. Методические указания по применению «Нейтрального анолита АНК», для целей дезинфекции,
пред стерилизационной очистки и стерилизации Министерства здравоохранения РФ и АООТ «НПО Экран» Минздрава России, авторы: НИИД - Абрамова И.М., Дьяков В.В.,ОАО «НПО Экран» - Веденков В.Г., Бахир В.М., Сухова О.И., Паничева С.А., Москва 2007, 16с.
© И. Ш. Абдуллин - д-р техн. наук, проф., зав. каф. плазмохимических и нанотехнологий высокомолекулярных материалов КНИТУ, abdullin_i@kstu.ru; Г. Н. Кулевцов - д-р техн. наук, проф. той же кафедры; К. И. Шоркин - асп. той же кафедры, jimhyperr@mail.ru; Д. Е.Сладков - магистр КНИТУ.
