Изучение изменения структурных элементов кожевой ткани каракуля, квашенного молочной сывороткой

АННОТАЦИЯ

Хлебное квашение и мягчение являются классическими способами выделки меховых шкур и длительное время применялись при обработке всего ассортимента мехового сырья, так как обеспечивали наиболее высокое качество кожевой ткани. Для квашения чистопородного каракуля сухосоленого консервирования практический интерес может представить испытание молочной сыворотки, полученный из отходов молочного производства, содержащей в своем составе молочную кислоту.

ABSTRACT

Bread fermentation and softening are the classic methods of making fur skins and have been used for a long time in the processing of the entire range of raw fur, as they provided the highest quality leather fabric. For fermentation of purebred karakul dry-salted canning, the test of milk whey obtained from dairy waste containing lactic acid may be of practical interest.

Ключевые слова: хлебное квашение, каракуль, молочная сыворотка, молочная кислота, отходы молочного производства.

Keywords: bread fermentation, karakul, milk whey, lactic acid, dairy waste.

Каракулевые шкурки – основная продукция каракульских овец. Красота, своеобразная форма и оригинальность завитков, их разнообразие, благородный блеск и шелковистость волосяного покрова, нарядность рисунков принесли известность каракулевым шкуркам. Каракулевые шкурки пользуются у населения большим спросом. Поэтому качеству смушковой продукции уделяется большое внимание.

При консервировании шкур каракулевой группы применяется квашение, которое представляет собой обработку мехового сырья хлебными квасами. Это один из наиболее старых методов выделки меха. Квашение обеспечивает высокую мягкость и тягучесть кожевой ткани, механическую прочность, при этом сохраняются размеры, снижаются толщина и масса шкурок, а также их растрескивание и расслаивание. Квашение придает волосяному покрову особый блеск и подчеркивает красоту естественной окраски.

При квашении происходят характерные изменения микроструктуры кожевой ткани: переплетающиеся коллагеновые пучки разделяются на более мелкие, чем при пикелевании, структурные элементы. Особенно хорошо заметно разрыхление сырья с простым строением кожевой ткани, когда пучки состоят непосредственно из фибрилл.

Длительность обработки, использование пищевых продуктов, причем нерациональное из-за неполного осахаривания крахмала, трудность регулирования процесса, дефекты квашения и отсутствие объективных методов контроля заставляют искать более рациональные, но близкие по воздействию на кожевую ткань способы обработки.

Для квашения чистопородного каракуля сухосоленого консервирования практический интерес может представить испытание молочной сыворотки, полученный из отходов молочного производства, содержащей в своем составе молочную кислоту.

Мы исследовали процесс квашения чистопородного каракуля, используя молочную сыворотку, полученную из отходов продукции молочного производства, вместо овсяной муки. В молочной сыворотке кроме молочной также из органических кислот имеется лимонная, нуклеиновая и летучие жирные кислоты: уксусная, пропионовая, масляная и муравьиная.

При квашении были применены 50 %-ные, 75 %-ные и 100 %-ные концентрации молочной сыворотки. Образцы каракулевых шкурок обрабатывали в соответствующих квасильных растворах. Одновременно было осуществлено квашение каракулевых шкурок традиционным способом, то есть ячменной мукой. Перед загрузкой шкурок контролировали кислотность растворов и добавляли поваренную соль из расчета 40 г/л. Кислотность растворов в пересчете на уксусную кислоту составила соответственно 1,5 г/л; 2,3 г/л и 4,4 г/л. Квашение проводили при температуре 35 °С. В процессе квашения контролировали степень ослабления волоса и при обнаружении добавляли поваренную соль до 60 г/л. Кислотность в процессе квашения постепенно нарастала, и на шестой день она достигла 12 г/л в пересчете на уксусную кислоту в квасильном растворе, где применяли молочную сыворотку 100 %-ной концентрации, а также 5,7 г/л и 7,3 г/л соответственно в квасильных растворах 50 %-ной и 75 %-ной концентрации молочной сыворотки.

Исследования на разных этапах проводили стандартными методами (метод потенциометрического титрования, гистологический анализ окрашенных срезов кожевой ткани).

Достоверность полученных результатов обеспечивали отбором необходимого количества параллельных измерений показателей исследуемых объектов. А также исследовали факторы, влияющие на процесс квашения. pH квасильной ванны влияет на протеолитическую активность ферментов. Оптимальное значение около pH = 7 (нейтральная или слабокислая среда). По мере накопления кислоты и снижения pH активность указанных ферментов понижается. Температура имеет решающее значение, поскольку от нее зависят и активность ферментов, и интенсивность развития микрофлоры. Оптимальной для развития молочнокислой микрофлоры является температура 37–40 °С. Повышение и понижение температуры могут создать неблагоприятные условия для накапливания в квасильном растворе молочной кислоты.

Реакция среды оказывает большое влияние на протекание процесса квашения. Недостаточная кислотность квасильного раствора вызывает недоквашенность шкур. Во избежание этого мы следили за начальной кислотностью и загружали шкуры после того, как кислотность достигла 3–5 г/л. Недостаточная кислотность усиливает мягчение и разрыхляющее действие ферментов, которые наиболее активны в слабокислой среде. Это может привести к сильной теклости волоса и порче полуфабриката.

С увеличением времени обработки изменения микроструктуры кожевой ткани усиливаются, при этом падает прочность связи волосяного покрова с дермой. Хлорид натрия предохраняет от возникновения нажора в присутствии органических кислот и на ферментативные и микробиологические процессы влияния практически не оказывает. Поэтому при квашении контролировали следующие параметры: накопление в растворе кислоты, pH, содержание хлорида натрия, температура раствора, проквашенность шкур. Конец квашения в растворе молочной сыворотки 100 %-ной концентрации определяли по достижении разрыхленности кожевой ткани и появлению незначительного ослабления волоса на паховых участках шкурок. Цвет мездряной стороны готовых шкур должен быть светлым, при складывании и нажиме на кожевой ткани появляется «сушинка».

Опыт работы последних лет по оценке проквашенности каракуля показал, что различную степень разделения коллагеновых пучков можно наблюдать под микроскопом только в шкурах с хорошо развитой коллагеновой вязью, когда вязь коллагеновых волокон более зрелая и совершенная. В таких шкурках по продольной исчерченности можно определить тонкое или грубое разделение коллагеновых пучков. В шкурах ягнят с менее развитой коллагеновой вязью степень разделения коллагеновых пучков трудно определить, так как они имеют элементарное строение.

Изменения, происходящие в результате обработки каракуля квашением, проявляются в небольшом отслаивании эпидермиса, а также частичном повреждении неороговевших волосяных луковиц и сумок, что может привести при чрезмерно резком воздействии к ослаблению волосяного покрова на шкуры.

Нами был проведен контроль проквашенности кожевой ткани шкурок молочной сывороткой. Основным критерием оценки проквашенности был принят признак разделения коллагеновых пучков по наличию продольной исчерченности в коллагеновых пучках, в наличии или отсутствии расслаивания дермы. Срезы кожевой ткани, полученные на замораживающем микротоме, окрашивали основными и кислотными красителями, обезвоживали и заключали в каплю кедрового бальзама под покровное стекло.

Воздействие процесса квашения на белково-углеводный комплекс проявляется в резком ослаблении или полном исчезновении ядерной окраски всех эпителиальных структур кожевой ткани, а также в появлении свободных полостей между коллагеновыми пучками и луковицами волос. Луковицы волос набухают, иногда повреждаются, о чем можно судить по зернам пигмента, высыпавшимся из луковицы.

О воздействии квасов на коллаген судили по появлению продольной исчерченности продольного пучка, более контрастно проявляющейся при окраске срезов кожевой ткани кислотными красителями. Как показали наблюдения под микроскопом, под действием квасов коллагеновый пучок раскрывается, что дает возможность видеть более мелкие волокна, которые четко контурированы, причем очертания крупного пучка всегда сохраняются.

Степень проквашенности кожевой ткани невыделанного каракуля определяют по степени разрыхления кожевой ткани, состоянию коллагеновых пучков, степени сохранности корней волос, степени сохранности эпидермиса.

По состоянию структуры кожевой ткани шкурки каракуля делятся на нормально проквашенные, недоквашенные и переквашенные.

Для нормально проквашенных шкурок характерны: наличие полостей между сетчатым и сосочковым слоями, а также у основания волосяных луковиц и между ними, в результате чего сосочковый слой в целом представляется разрыхленным; наличие коллагеновых пучков с признаками продольной исчерченности; набухание луковицы волос, но без повреждения; отсутствие высыпания пигмента из луковицы и нарушения оболочек волоса; наличие признаков потери связей эпидермиса с подлежащей дермой, сохраняющейся на срезе в форме отдельных лоскутиков.

Для недоквашенных шкурок характерно наличие: коллагеновых пучков без признаков открытия; луковиц волос без набухания, расположенных плотно в толще среза кожевой ткани; эпидермиса, сохраняющегося по всей длине среза. По микроскопической картине недоквашенные шкурки приближаются к сырью.

Для переквашенных шкурок характерны: сильная разрыхленность кожевой ткани, а также нарушение общей целостности среза кожевой ткани; наличие полостей, лишенных волос и повторяющих по очертаниям конфигурацию выпавшего волоса; резкое набухание оболочек у сохранившихся волос с нарушением их целостности в разных участках, в первую очередь в луковичной части волоса, при этом возможно высыпание пигмента; полное отсутствие эпидермиса или удерживание на срезе в виде деформированных лоскутков; состояние коллагеновых волокон и степень их открытия на более тонкие элементы вуалируется за счет признаков растворения коллагена.

Исследование состояния кожевой ткани шкурок каракуля после квашения по признаку бактериальной зараженности и структурной сохранности показало, что проквашенность кожевой ткани шкурок каракуля в значительной степени зависит от качественного состояния шкурок, поступающих на квашение. Отмечено, что в сильно бактериальных шкурках эффект по состоянию структур трудно определяется, так как кожевая ткань в таких шкурках плохо обводняется и разрыхляется вследствие сильных структурных повреждений в результате бактериального воздействия.

После проведенного всестороннего анализа отходов молочного производства – сыворотки установлено, что сыворотка является источником молочной кислоты и характеризуется белковым составом, проявляет свойства биоПАВ, а также выявлено разделение пучков коллагеновых волокон, близких к квасильным растворам, приготовленным из ячменной муки, выбранным для сравнения. Установлено, что продолжительность хранения молочной сыворотки при повышенной температуре больше, чем квасильного раствора, приготовленного из ячменной муки. После квашения молочной сывороткой, как и другими пикельными составами, происходят снижение прочности и увеличение удлинения кожевой ткани, что свидетельствует о разделении структуры коллагена на элементарные волокна. Дальнейшая пролежка способствует дополнительному разрыхлению кожевой ткани. Рекомендовано для каракулевых шкур сократить пролежку после квашения до 24 ч.

Список литературы:

1. Пурим Я.А. Технология выделки пушно-мехового и овчинно-шубного сырья. 2-е изд. – М. : Легкая и пищевая промышленность, 1983. 214 с.
2. Садирова С.Н., Алиева Н.И. Пути замены хлебного квашения // Техника. Технологии. Инженерия. Научный журнал. – 2017. – № 2 (4).
3. Садирова С.Н., Алиева Н.И. Экологические аспекты применения вторичного сырья молочного производства при выделки каракулевых шкур // Развитие науки и технологий. Научно-технический журнал. Бухарский инженерно технологический институт. – 2019. – № 5.
4. Страхов И.П. Химия и технология кожи и меха. 2-е изд. – М. : Легкая и пищевая промышленность, 1985. 485 с.