Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Антимикробная активность биоцида Бакцид и его влияние на качество кожевенного сырья и хромированного полуфабриката

ВАК РФ 06.02.02, Кормление сельскохозяйственных животных и технология кормов

Автореферат диссертации по теме "Антимикробная активность биоцида Бакцид и его влияние на качество кожевенного сырья и хромированного полуфабриката"

На правах рукописи

Бодрякова Наталия Павловна

Антимикробная активность биоцида «Бакцид» и его влияние на качество кожевенного сырья и хромированного полуфабриката

06.02.02 - ветеринарная микробиология, вирусология, эпизоотология, микология с микотоксикологией и иммунология

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

2 4 май тг

Москва-2012

005044689

005044689

Работа выполнена в ФГБОУ ВПО «Московская государственная академия ветеринарной медицины и биотехнологии имени К.И. Скрябина» (ФГБОУ ВПО МГАВМиБ).

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор Сапожникова Алла Ионовна

Официальные оппоненты: доктор биологических наук, главный специалист ФГБУ «Всероссийский государственный Центр качества и стандартизации лекарственных средств для животных и кормов» Букова Наталья Константиновна; доктор технических наук, профессор кафедры товароведения ФГБОУ ВПО «Российский экономический университет имени Г.В. Плеханова» (ФГБОУ ВПО РЭУ) Пехташева Елена Леонидовна

Ведущая организация - Государственное научное учреждение «Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной ветеринарии имени Я.Р.Коваленко» (ВИЭВ).

ос

Защита состоится » Си1-0 (л^ 2012 г. в /о ч. на заседании диссертационного совета Д.220.042.01 при ФГБОУ ВПО «Московская государственная академия ветеринарной медицины и биотехнологии имени К.И. Скрябина», по адресу: 109472, г. Москва, ул. Академика Скрябина, 23. Тел. (495) 377-93-83.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО «Московская государственная академия ветеринарной медицины и биотехнологии имени К.И. Скрябина».

Автореферат разослан » 2012 года и размещен на

сайте http://www.vak.ed.gov.ru.

Ученый секретарь диссертационного совета, профессор

Грязнева Т.Н.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность. Для кожевенных предприятий крайне важно обеспечение санитарно-гигиенической безопасности шкур крупного рогатого скота, являющихся ценным сырьем для производства изделий из кож широкого ассортимента. Это свойство животного сырья можно рассматривать как одно из основных потребительских свойств, составляющих элементы его качества. Показателем санитарно-гигиенической безопасности кожевенного сырья зачастую выступает степень его биоповреждения в результате микробного загрязнения кожного покрова при жизни животного, а также после съемки шкур. Качество готовых кож определяется многими факторами, из которых можно выделить консервирование, отдельные стадии технологического процесса и применяемые при этом химические средства.

Поиском новых антисептиков для защиты кожевенного сырья и полуфабриката от микробиологического повреждения кожевенного сырья занимались многие известные ученые (Хлудеев К.Д. 1987, Каспарьянц С.А., Григанова Н.В. 1989-2006, Гордиенко И.М. 2009, Сапожникова А.И. 2002-2011, Чурсин В.И. 1998-2003, Russell А. 1977-1997).

Замена токсичных и канцерогенных химических соединений на новые биоциды, приемлемые в технологическом, экологическом и экономическом отношении, представляет собой актуальную проблему для современного кожевенного производства.

Цель работы - изучение антимикробной активности биоцида Бакцид при консервировании и на отдельных этапах кожевенного производства при переработке шкур крупного рогатого скота.

Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:

1. Выявить специфическую микрофлору и дать комплексную оценку процессов биоповреждения шкур крупного рогатого скота при автолизе и гниении.

2. Разработать метод экспресс-контроля степени биоповреждения при микробном загрязнении шкур крупного рогатого скота.

3. Определить бактерицидную концентрацию биоцида Бакцид при консервировании шкур крупного рогатого скота мокросолением.

4. Исследовать товарно-технологические свойства, степень контаминации и микроструктуру шкур крупного рогатого скота, законсервированных с использованием Бакцида, в процессе хранения.

5. Изучить влияние Бакцида на гистологическую структуру кожевенного сырья в процессе технологической переработки.

6. Исследовать свойства хромированного полуфабриката из сырья, законсервированного с применением Бакцида, и оценить его фунгицидную активность в процессе хранения полуфабриката.

7. Провести производственные испытания биоцида Бакцид в процессе выработки кожи из шкур крупного рогатого скота и дать оценку качества хромированного полуфабриката.

8. Обосновать экономическую эффективность применения биоцида Бакцид в кожевенном производстве.

Научная новизна.

1. Впервые изучена антимикоробная активность биоцида Бакцид и обоснована целесообразность его применения при консервировании и переработке шкур крупного рогатого скота.

2. Разработан объективный метод оценки обсемененности кожевенного сырья, а также хромированного полуфабриката за счет усовершенствования методики редуктазной пробы.

3. Впервые установлена количественная зависимость интенсивности окраски редуктазных проб от степени микробного загрязнения шкур КРС.

4. Модифицирована технология консервирования сырья и выделки хромированного полуфабриката за счет введения биоцида Бакцид в концентрации 0,3% .

5. Доказано, что Бакцид в концентрации 0,3% обладает не только бактерицидным, но и фунгицидным эффектом.

4

6. Показано, что использование биоцида Бакцид в концентрации 0,6% от массы сырья позволяет переработать шкуры с признаками бактериальной порчи и получить полуфабрикат, ответствующий требованиям нормативно-технической документации.

Практическая значимость работы

1. Уточнены и обоснованы максимально возможные сроки хранения не-консервированного, а также мокросоленого сырья при нарушении темпера-турно-влажностных режимов: 4 часа и 8 суток, соответственно.

2. Апробированы и рекомендованы оптимальные концентрации биоцида Бакцид (0,3% от массы сырья) при консервировании и переработке, позволяющие получить сырье и полуфабрикат, соответствующие требованием нормативно-технической документации.

3. Разработан экспресс-метод оценки степени микробного загрязнения, позволяющий контролировать качество сырья по показателю «микробиологическая обсемененпость».

4. Биоцид Бакцид апробирован в ограниченных производственных условиях МГУДТ на кафедре технологии кожи и меха; в производственных условиях на ОАО «Мясокомбинат «Филоновский», ООО «Рыбинский кожевенный завод», на заводе кожевенных полуфабрикатов №1 ЗАО «Рускон», на ЗАО «Москожкомбинат». Испытания подтверждены соответствующими актами.

5. Основные положения работы внедрены в учебный процесс и используются на кафедре товароведения и технологии сырья животного происхождения при чтении лекций и проведении лабораторно-практических занятий по дисциплинам «Товароведение и экспертиза кожевенного сыры», «Биоповреждаемость сырья животного происхождения и товаров» и «Средства и методы контроля и экспертизы качества животного сырья».

Апробация работы. Материалы работы доложены и обсуждены на:

- Международной конференции «Высокоэффективные технологии переработки отходов кожевенного производства» (ФГУП ЦНИИКП, Москва, 2001);

- V Международной научно-практической конференции «Экология и жизнь» (ГТГПУ им. В.Г. Белинского, Пенза, 2002);

- научно-практической конференции, посвященной 85-летию МГАВМиБ им. К.И. Скрябина (ФГОУ ВПО Москва, 2006);

- научно-практической конференции, посвященной 100-летию Б.А. Кузнецова (ФГОУ ВПО МГАВМиБ, Москва, 2006).

Публикации. По результатам диссертации опубликовано 13 научных работ, в т.ч. 3 - в издании, рекомендованном ВАК РФ.

Объем и структура диссертации. Материалы диссертации изложены на 175 страницах машинописного текста, в т.ч. 12 страниц приложений и включают: введение, обзор литературы, собственные исследования, обсуждение результатов, выводы, рекомендации по использованию научных выводов, список использованной литературы, состоящий из 221 наименования работ отечественных и зарубежных авторов. Материалы диссертации иллюстрированы 48 рисунками и 37 таблицами.

Основные положения и результаты, выносимые на защиту:

1. Метод экспресс-контроля степени биоповреждения кожевенного сырья при микробном загрязнении.

2. Бактерицидная активность биоцида Бакцид при консервировании шкур крупного рогатого скота.

3. Фунгицидная активность Бакцида для придания биостойкости хромированному полуфабрикату в процессе хранения.

4. Целесообразность использования биоцида Бакцид для защиты шкур крупного рогатого скота от повреждения микроорганизмами в процессе получения хромированного полуфабриката.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Работа была выполнена с 2000 по 2006 годы в ФГБОУ ВПО МГАВМиБ на базе кафедр товароведения и технологии сырья животного происхождения им. С.А. Каспарьянца, микробиологии, эпизоотологии и инфекционных болезней. Ряд экспериментов проведен на кафедре технологии кожи и меха в

МГУДТ в ограниченных производственных условиях; а также на производстве: на ОАО «Мясокомбинат «Филоновский», заводе кожевенных полуфабрикатов №1 ЗАО «Рускон», ЗАО «Москожкомбинат», ООО «Рыбинский кожевенный завод».

Объектами исследования служили: шкуры крупного рогатого скота: парные, неконсервированные, мокросоленые, после процесса отмоки; образцы голья (после золения); хромированный полуфабрикат «Вет-Блю»; образцы рабочих растворов после отмоки и золения; бактерицидный препарат «Бак-цид» ТУ 2484-010-05744685-96 (ОАО «Ивхимпром», г. Иваново). Биоцид использовали в качестве антисептика при консервировании шкур мокросолени-ем сухим посолом (расход соли 40% от массы сырья), а также стадиях технологического процесса: отмока, золение, дубление.

Исследования проводили согласно схеме эксперимента (рис. 1). Производственную переработку партий сырья КРС осуществляли согласно технологическим картам предприятий. Химический состав анализируемых образцов определяли общепринятыми методами. Содержание влаги - по ГОСТ 938.1-67. Определение содержания жировых веществ осуществляли экстрагированием жира четыреххлористым углеродом в аппарате Сокслета. Определение содержания минеральных веществ проводили путем сжигания навески. Количество гольевого вещества определяли по содержанию в образцах общего азота с последующим пересчетом на белок. Содержание окиси хрома в образцах хромированного полуфабриката определяли по ГОСТ 938.3-77. Значение рН образцов определяли потенциометрическим методом.

В работе использованы методы определения микробного загрязнения сырья животного происхождения: качественная реакция - редуктазная проба и количественный учет - спектрофотометрическое определение. Содержание микроорганизмов в сырье оценивали, определяя общее количество мезофильных аэробных и факультативно-анаэробных микроорганизмов (КМАФАнМ) в соответствии с ГОСТ 26670-91 и ГОСТ 1044.15-94. Для идентификации выросших бактерий с отдельных колоний делали мазки и красили их по Грамму. Для микро-

скопирования плесневых грибов использовали метод раздавленной капли. При

7

определении биостойкости хромированного полуфабриката готовили водную суспензию спор плесеневых грибов, проводили испытания согласно ГОСТ 15592-76 и ГОСТ 9.048-89.

Гистолого-бактериоскопический контроль образцов сырья проводили по ГОСТ 13106 - 67, структурную поврежденность выявляли по ГОСТ 28504-90. Измерение толщины пучков коллагеновых волокон, а также измерения слоев дермы осуществляли на световом бинокулярном микроскопе фирмы Leica DMLB-100S с помощью окуляр-микрометра.

Качество консервирования шкур проверяли по ГОСТ 13104-77. Массу шкур определяли по ГОСТ 13104-77, толщину - по ГОСТ 382-90. Определение площади проводили методом суммирования квадратов. Сортировку шкур проводили согласно ГОСТ 28425-91. Массу готового полуфабриката взвешиванием. Определение площади готового полуфабриката осуществляли на машине ИВА-1800. Толщину готового полуфабриката определяли по ГОСТ 938.15-70.

Физико-механические методы испытаний осуществляли по ГОСТам 938.0-75, 938.14-70, 938.12-70, 938.13-70. Испытания на растяжение проводили по ГОСТ 938.11-69 на разрывной машине РТ-250. Определение температуры сваривания проводили по ГОСТ 938.25-73.

Экспериментальные данные обрабатывали статистически с использованием компьютерной программы «Statistica 6,0».

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Разработка метода экспресс-контроля степени биоповреждения кожевенного сырья при микробном загрязнении

Биологические превращения в дерме снятой шкуры, ведущие к денатура-ционным изменениям ее белковых структур, происходят постепенно. Контролируя изменения pH среды, можно оценить влияние тканевых ферментов и микроорганизмов на деструкцию химических и структурных компонентов шкуры (рис. 2).

Рисунок 1. Схема эксперимента

Как видно из рисунка, значения водородного показателя водных вытяжек из дермы шкур КРС с увеличением времени, прошедшего с момента их съемки, смещаются в щелочную область, причем этот процесс имеет синусоидальный характер, в зависимости от того, какие продукты тканевого распада преобладали на данный момент времени. Увеличение рН среды от 7,2 и выше совпадает с процессами накопления вторичных продуктов белкового распада, а также объясняется сменой видового состава микрофлоры. Микробиологическим методом на парных шкурах были выявлены бактерии из родов Proteus, Esherichia, Staphylococcus и Bacillus, а также плесени из родов Мисог, Aspergillus и Pénicillium.

Рисунок. 2. Изменение рН неконсервированной шкуры КРС во время

пролежки

Для оценки динамики роста и развития бактерий на шкурах учитывали степень контаминации сырья через определенные промежутки времени.

а б

Рис. 3. Динамика роста микроорганизмов на неконсервнрованном (а) и мокросоленом (б) сырье при хранении в условиях повышенной температуры и влажности

Установлено (рис. 3, а), что через 2 ч после съемки шкур количество бактерий в сырье не изменяется и находится на уровне обсемененности парного сырья. Первые 4 часа бактерии размножаются с невысокой интенсивностью; после 6 часов наблюдается значительное увеличение их количества. Через 10 -12 часов интенсивность размножения микробов постепенно нарастает. При дальнейшей выдержке сырья без консервирующих веществ рост микробного загрязнения продолжается и достигает 1012 КОЕ/г. При увеличении сроков хранения мокросоленых образцов сырья в условиях повышенной температуры и влажности степень микробного загрязнения возросла доЮ8 КОЕ/г (рис. 3, б).

Гистолого-бактериоскопическим методом установлено, что бактериальное повреждение отсутствует на срезах образцов парных шкур и тех, срезы из которых были сделаны через 4 часа после съемки, а также на срезах, сделанных на 4-ые сутки хранения мокросоленой шкуры. К шкурам со слабой степенью поврежденности были отнесены образцы, взятые через 6 и 8 часов хранения неконсервированной и после 8 суток хранения мокросоленой шкуры. Средняя степень поврежденности выявлена на срезах, приготовленных из образцов консервированных шкур после 12 дней хранения. Сильная степень поврежденности и бактериальной зараженности была обнаружена на всех срезах, приготовленных после 24 часов хранения неконсервированной шкуры, и после 24 суток хранения консервированного сырья.

Фотометрия вытяжек из образцов неконсервированного и мокросоленого сырья различных сроков пролежки с помощью усовершенствованного нами экспресс-метода определения бактериальной обсемененности животного сырья по редуктазной пробе позволила выявить динамику роста и активизации жизнедеятельности микроорганизмов при нарушении режимов хранения. Наличие обратной зависимости между количеством микроорганизмов на сырье и значениями оптической плотности вытяжек из этого сырья позволило построить калибровочные графики, с помощью которых по величине оптической плотности можно определить степень их контаминации.

Результаты исследований, полученные при оценке безопасности сырья по показателю «микробиологическая обсемененность», подтвердили необходимость консервирования кожевенного сырья в течение первых 2-4 часов, а в форс-мажорных обстоятельствах, не позднее 6 ч после съемки. В противном случае возникают необратимые изменения структуры дермы, что, в свою очередь, может повлиять на потребительские свойства сырья и, соответственно, снизить качество выпускаемых готовых кож.

Перспективность применения биоцида Бакцид при консервировании шкур крупного рогатого скота

Для кожевенного производства важно, чтобы использование биоцида на этапе консервирования позволило получить сырьё, отвечающее требованиям НТД. Результаты испытания Бакцида при консервировании шкур КРС в производственных условиях ОАО «Мясокомбинат «Филоновский» представлены в таблице 1.

Таблица 1. Товарные свойства контрольной и опытной партий яловки тяжёлой до и после консервирования (х±м„ п = 10, Р<0,95)

Масса, кг Площадь, дм2 Толщина, мм

Партия 1 Партия 2 Партия 1 Партия 2 Партия 1 Партия 2

До консервирования

29,60±0,93 28,60±1,07 369,10±5,45 369,50±6,50 4,80±0,13 1 4,90±0,12

После консервирования

27,00±0,96 25,60±1,44 345,90±5,65 349,70±6,40 4,30±0,14 4,50±0,14

Примечание: Партия 1 - контрольная (стандартное мокросоление), Партия 2 - опытная (мокросоление с 0,3% Бакцида от массы сырья).

Ввиду того, что разница между партиями сырья по основным товарным свойствам масса, площадь, толщина оказалась недостоверной, партии можно считать однородными как до, так и после консервирования. Контроль качества консервирования сырья показал, что сырье из обеих партий соответствует требованиям ГОСТ 13104-77, а именно: усол составил 13%.

Результаты, в ходе которых было подтверждено, что биоцид Бакцид не

оказывает влияния на основные товарные свойства сырья, включены в акт производственных испытаний.

Антисептики, используемые для консервирования и дезинфекции сырья, не должны изменять не только товарные свойства, но и не оказывать влияния на химический состав (табл. 2) и гистологическую структуру (табл. 3) кожевенного сырья.

Таблица 2. Химический состав образцов шкур, законсервированных по стандартной и экспериментальной технологиям (п=5)

Исследуемый образец Влага, % Содержание, % от абсолютно сухого вещества

жировые вещества минеральные вещества белок

Контроль 47,8 ± 1,0 2,4 ±0,1 13,2 ±0,2 84,1 ±0,9

Опыт 45,9 ± 0,9 2,4 ±0,1 13,4 ±0,4 83,6 ± 0,9

По процентному содержанию влаги образцы удовлетворяют требованиям ГОСТ 13104-77 (46-48%), разница в остальных показателях находится в пределах ошибки.

Таблица 3. Толщина слоев дермы образцов шкур, законсервированных по стандартной и экспериментальной технологиям (п=25, Р<0,95)

Показатель Эпидермис Сосочковый Сетчатый

контроль опыт контроль опыт контроль опыт

% от толщины шкуры 1,8 1,8 19,9 19,2 78,3 79,0

Толщина слоев дермы, мкм (х±тх) 63,4+3,7 65,7±3,4 698,3±38,9 701,7 + 44,8 2747,5 ± 164,3 2894,7 + 159,5

Статистически доказанная недостоверность разннцы между показателями позволяет утверждать, что Бакцид не оказывает влияния на изменение толщины слоев шкур при консервировании.

Для изучения антимикробного действия Бакцида при консервировании шкур были созданы оптимальные условия для развития микроорганизмов в сырье (Т =22°С и 95%). Результаты представлены в таблице 4.

Как следует из представленных данных, окраска вытяжек из образцов

сырья опытной группы, законсервированных с использованием биоцида Бак-цид, оставалась близкой к окраске стерильного физиологического раствора в течение всего эксперимента. Количественное содержание микроорганизмов в контрольных образцах, законсервированных по стандартной технологии, через 2 недели хранения оказалось в 11 тыс. раз больше, чем в опытных, что свидетельствует о выраженном антимикробном эффекте Бакцида.

Таблица 4. Степень микробной обсемененности образцов шкур КРС

в зависимости от времени хранения (п=9)

Время хранения, сутки Обсемененность

Контроль Опыт

По шкале цветности КМАФАнМ, х104, КОЕ/г По шкале цветности КМАФАнМ, хЮ4, КОЕ/г

0 сине-сиреневый 1,1 сине-сиреневый 0,021

7 сине-сиреневый 34,0 сине-сиреневый 0,092

14 сиреневый 110,0 сине-сиреневый 1,2

21 розовый 2200,0 сиреневый 2,4

28 розовый с обесцв. 41000,0 сиреневый 3,6

Примечание: цвет стерильного физраствора сине-сиреневый.

Гистологическое исследование микроструктуры сырья контрольной и опытной групп после второй недели выдерживания в неблагоприятных условиях показало, что на срезах образцов контрольной группы имеется отслоение или полное отсутствие эпидермиса, а также частичное разрушение волосяных сумок, что является признаками бактериальной порчи сырья. На срезах, выполненных из образцов опытной группы, четко видна целостность эпидермиса и включений, а также волокнистых образований.

Законсервированное на ООО «Мясокомбинат «Филоновский» партии яловки были переработаны на ООО «Рыбинский кожевенный завод» с целью установления влияния Бакцида при добавлении его в консервирующую смесь на основные товарные и физико-механические свойства хромированного полуфабриката. Контроль процесса дубления показал соответствие образцов требованиям нормативной документации. В контрольной и опытной партиях

имели место одинаковые потери по массе и площади, которые составили в среднем, соответственно, 25% и 5%. Разница между средними показателями изученных физико-механических свойств не выявлена. Использование биоцида Бакцид при консервировании шкур КРС не повлияло ни на основные товарные свойства шкур, ни на качественные показатели выработанного из них хромированного полуфабриката.

Исследование влияния биоцида Бакцид на биостойкость хромированного полуфабриката в процессе хранения

Для установления фунгицидной активности биоцида Бакцид образцы полуфабриката контрольной и опытной групп, зараженные водным смывом спор плесневых грибов и хранили в условиях, благоприятных для развития плесеней (при Т= 26-29°С и \\^=90-95%) в течение месяца. При визуальной оценке на образцах контрольной группы невооружённым глазом удалось зафиксировать наличие мицелия плесневых грибов на второй неделе хранения. На образцах опытной группы рост мицелия даже после 4-х недель хранения не был обнаружен.

Согласно результатам количественного варианта редуктазной пробы, за месяц хранения степень обсеменённости необработанных образцов увеличилась в 27 тысяч раз по сравнению с исходными показателями, тогда как контаминация образцов опытной группы возросла всего в 38 раз.

При изучении влияния Бакцида на физико-механические свойства хромированного полуфабриката при хранении его в благоприятных для развития плесеней условиях было установлено, что разрывное напряжение не обработанных биоцидом образцов (контроль) после 4-х недель хранения в среднем уменьшилось на 72% в сравнении с исходными, что объясняется механическим разрушающим действием мицелия плесневых грибов на эти образцы. Если сравнивать прочность образцов, обработанных Бакцидом до и после 4-х недель хранения, то её значение к концу опыта снизилось на 16%. При этом показатель разрывного напряжения контрольных образцов ниже опытных более чем на 60%. Полученные результаты подтверждают, что дополнитель-

ная обработка биоцидом хромированного полуфабриката после процесса дубления позволяет сохранить его биостойкость не менее 1 месяца хранения в условиях повышенной температуры и влажности.

Влияние биоцида Бакцид на сохранение качества шкур крупного рогатого скота в процессе выработки хромированного полуфабриката

На заводе кожевенных полуфабрикатов №1 ЗАО «Рускон» были переработаны три партии мокросоленой бычины легкой: партия 1 - контрольная -6 тонн нормального по состоянию сырья без использования биоцида; партия 2 - опытная - 6 тонн нормального по состоянию сырья с использованием 0,3% Бакцида от массы сырья; партия 3 - опытная - 1 тонна сырья с выраженными признаками бактериальной порчи (теклость волоса, прелины) с использованием 0,6% Бакцида от массы сырья. Бакцид использовали при от-моке, золении, дублении. До запуска в переработку была проведена количественная оценка степени микробного загрязнения трех партий сырья: нормальное сырье (партии 1 и 2) содержало 6,0х105 КОЕ/г, цвет вытяжки из образцов сине-сиреневый, показатель оптической плотности 86,39%; микроби-альное (партия 3) - 4,1x107 КОЕ/г, насыщенный розово-сиреневыи цвет вытяжки, 42,27% показатель оптической плотности.

Результаты опытов по оценке микробного загрязнения партий сырья в процессе переработки представлены в таблице 5.

Таблица 5. Контаминация исследованных образцов на отдельных стадиях переработки (п=9)

Пар -тия Концентрац ия Бакцида, % КМАФАнМ, КОЕ/г (мл)

Отмока Золение Дубление

образец раствор образец раствор образец раствор

1 - 1х105 2x105 2x102 4x10' 4x10' 3x10'

2 0,3 2x104 2х10-1 1x10* 1x10' 2x10' 2x10'

3 0,6% ШО' 1х104 2x102 2x10' 2x10' ЗхЮ1

Наиболее действенным оказалось добавление биоцида на стадии отмоки. Так, значение показателя общего микробного числа (ОМЧ) для нормального сырья, обработанного Бакцидом (партия 2), оказалось в 5 раз меньше, чем

для нормального сырья, переработанного по типовой технологии и бактериального. При этом концентрация микроорганизмов в вытяжках из рабочих растворов практически во всех случаях, чем в вытяжках из сырья и полуфабриката. Удалось установить, что микроорганизмы на стадиях золения и дубления практически отсутствуют независимо от первоначального состояния сырья и концентрации биоцида. Тем не менее, следует отметить, обработка нормального сырья по экспериментальной технологии позволяет получить хромированный полуфабрикат с более высокой степенью микробной чистоты. Некоторые свойства выработанных полуфабрикатов были изучены в лаборатории завода, результаты исследований включены в акт производственных испытаний и представлены в таблице 6.

Таблица 6. Некоторые показатели химического состава и физико-механических свойств полуфабриката, выработанного на ЗАО «Рускон»

]Уа 1 (п=2)

Показатели Партия 1 Партия 2 Бакцид 0,3% Партия 3 Бакцид 0,6% Требования ТУ 17-06-150-88

Массовая доля влаги, % 64,04 63,86 62,78 55-65

Массовая доля окиси хрома, % 3,87 4,09 4,44 не менее 3

Основность на волокне, % 44,44 51,10 49,10 не более 70

Значение рН 3,45 4,00 3,45 3,6-4,0

Температура сваривания, °С 106,00 107,00 102,00 не менее 90

Усадка, % 2,68 3,10 3,50 не более 10

Следует отметить, что хромированный полуфабрикат, полученный из нестандартного сырья с применением 0,6% Бакцида, практически не уступал по качеству, полученному из нормального сырья по типовой технологии. По химическим и физико-механическим показателям полуфабрикаты, выработанные из всех трех партий сырья, соответствовали требованиям ТУ 17-06-150-88.

При переработке шкур по экспериментальной технологии, независимо от исходного микробиологического состояния сырья, на поверхности хромированного полуфабриката, были выявлены пятна различной интенсивности: от

светло-коричневых до темно-коричневых, поддающиеся механическому удалению. В этой связи на ЗАО «Москожкомбинат» были проведены испытания по отработке условий внесения Бакцида в рабочие растворы. Согласно результатам наших экспериментов, Бакцид необходимо добавлять дробно, предварительно растворив его в рабочей жидкости. При дублении во избежание появления пятен («ожогов») целесообразно добавлять Бакцид после повышения основности (после добавления соды). Использование рекомендаций позволило существенно улучшить внешний вид полученного полуфабриката, а также ликвидировать причину возникновения темных пятен.

ВЫВОДЫ

1. Специфическая микрофлора исследованных парных шкур крупного рогатого скота представлена бактериями из родов Proteus, Esherichia, Staphylococcus и Bacillus; плесневыми грибами из родов Mucor, Aspergillus и Pénicillium.

2. Модифицирован метод редуктазной пробы путем спектрофотометриче-ского анализа окрашенных проб в диапазоне ^=540-590 нм за счет снижения концентрации резазурина с 0,1 до 0,03% и его замены на более дешевый ме-тиленовый синий, также отработаны оптимальные концентрации растворов красителей, которые составляют: для сырья - 0,03, для полуфабриката -0,02%.

3. Разработан метод экспресс-контроля степени биоповреждения при микробном загрязнении шкур крупного рогатого скота, позволяющий по значению оптической плотности определить степень контаминации сырья.

4. Выявлены сроки появления выраженных структурных изменений дермы шкур крупного рогатого скота через 24 часа пролежки неконсервирован-ном состоянии и после 24 суток хранения в мокросоленом.

5. Установлено, что бактерицидная концентрация биоцида Бакцид при консервировании шкур крупного рогатого скота мокросолением составляет 0,3% от массы парного сырья.

6. Показано, что использование биоцида Бакцид при консервировании мокросолением сухим посолом шкур крупного рогатого скота позволяет получить сырье, отвечающее требованиям ГОСТ13104-77, и снизить контаминацию сырья в 11 тыс. раз. При этом хромированный полуфабрикат, выработанный из сырья, законсервированного с использованием Бакцида, удовлетворяет требованиям ТУ 17-06-150-88.

7. Установлено, что дополнительная обработка хромированного полуфабриката биоцидом Бакцид в концентрации 0,3% от его массы позволяет повысить его биостойкость к воздействию плесневых грибов и сохранить основные физико-механически свойства материала даже при нарушении режимов хранения.

8. Показано, что при переработке мокросоленого сырья без признаков микробного повреждения Бакцид следует применять в концентрации 0,3% от массы сырья только на стадиях отмоки и дубления, исключая золение.

9. Показано, что использование 0,6% Бакцида от массы сырья в отмочно-зольных операциях и при дублении, дает возможность переработать нестандартное сырье с признаками бактериальной порчи и получить хромированный полуфабрикат, не уступающий по показателям качества полуфабрикату, выработанному из благополучного сырья.

10. Установлено, что биоцид Бакцид в концентрации 0,3% обладает не только бактерицидной, как указывают разработчики, но и фунгицидной активностью.

11. Показано, что при обработке тонны сырья с признаками микробиаль-ной порчи, предприятие может получить дополнительную прибыль 20266 руб. за счет перевода хромированного полуфабриката из брака в 3 сорт, затрачивая лишь 1782 рубля на биоцид Бакцид.

ПРАКТИЧЕСКОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ НАУЧНЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ

1. Выявленная высокая антимикробная активность биоцида Бакцид при консервировании шкур КРС способствует сохранению качества сырья до

момента переработки.

2. При переработке шкур КРС в условиях кожевенных предприятий с использованием Бакцида снижается обсемененность сырья и рабочих растворов, что положительно влияет на качество вырабатываемого полуфабриката (подтверждено актами производственных испытаний).

3. Использование биоцида Бакцид при переработке сырья с признаками бактериальной порчи позволяет получить полуфабрикат, не уступающий по качеству полуфабрикату, выработанному из нормального сырья.

4. Основные результаты диссертации используются в учебном процессе в ФГБОУ ВПО МГАВМиБ на кафедре товароведения и технологии сырья животного происхождения им. С.А. Каспарьянца по дисциплинам «Товароведение и экспертиза кожевенного сырья», «Биоповреждаемость сырья животного происхождения и товаров», «Средства и методы контроля и качества и экспертизы сырья животного происхождения».

РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ИСПОЛЬЗОВАНИЮ НАУЧНЫХ ВЫВОДОВ

1. Рекомендовать предприятиям, занимающимся заготовкой, хранением и переработкой кожевенного сырья крупного рогатого скота, использовать Бакцид в качестве биоцида для защиты сырья и кожевенного полуфабриката от разрушающего действия микроорганизмов.

2. При консервировании шкур КРС рекомендуется использовать Бакцид в концентрации 0,3% от массы сырья, равномерно распределив его в консервирующей смеси.

3. При переработке микробиального сырья рекомендуется добавление Бакцида в концентрации 0,6% от массы сырья на стадиях отмоки, золения и дубления; при переработке нормального по состоянию сырья - 0,3% от массы сырья на стадиях отмоки и дубления. Подавать биоцид в рабочую жидкость следует после повышения основности.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Кутепова Н.П. Влияние различных антисептиков на кожевенное сырье в подготовительных процессах кожевенного производства // Материалы методической и научной конференции: Сб. науч. трудов. - М.: ФГОУ ВПО МГАВМиБ. - 2001. - С. 300-301.

2. Сапожникова. А.И., Кутепова Н.П. Количественная оценка бактериальной обсемененности кожевенного сырья и белоксодержащих отходов // Высокоэффективные технологии переработки отходов кожевенного производства: Сб. тезисов докладов международной конф. - М.: ФГУП ЦНИИПК. - 2001. - С. 36-37.

3. Сапожникова.А.И., Кутепова Н.П. Сравнительная оценка экспресс-методов выявления бактериальной заражённости сырья животного происхождения // «Развитие меховой промышленности России»: Сб. тез. докл. V межрегиональной науч.-практ. конф. - М.: ОАО НИИМП. - 2002. -С. 7-9.

4. Кутепова Н.П., Вальшин Н.З., Бодряков П.В. Препарат «Бакцид» как средство предотвращения биоповреждений кожевенного сырья // Экология и жизнь: Сб. матер. V международной науч.-практ. конф. - Пенза: Множительный участок ПДЗ. - 2002. - С. 356-359.

5. Оценка возможностей использования препарата «Бакцид» в условиях кожевенного производства / Сапожникова А.И., Кутепова Н.П., Гончаров А.Г. и др. // Современные проблемы биологических повреждений материалов: Сб. статей V международной науч.-практ. конф. - Пенза: ПГПУ им. В.Г. Белинского. - 2002. - С. 103-106.

6. Сапожникова А.И., Кутепова Н.П. Редуктазная проба как экспресс-метод выявления бактериального заражения сырья животного происхождения // Современные проблемы биологических повреждений материалов: Сб. статей V международной науч.-практ. конф. - Пенза: ПГПУ им. В.Г. Белинского. - 2002. - С. 134-137.

7. Кутепова Н.П., Вальшин Н.З. Поиск новых возможностей предотвращения биоповреждений пушно-мехового сырья // Развитие меховой промышленности России: Сб. тез. докл. V межрегиональной науч.-практ. конф. - М.: НИИМЕХПРОМ. - 2003. - С. 4-5.

8. Кутепова Н.П. «Бакцид» - новое средство для консервирования кожевенного сырья // Кожа и обувь. - 2005. - № 4. - С. 52-55.

9. Кутепова Н.П. Влияние условий и сроков хранения на микробиологические и структурные изменения кожевенного сырья // Актуальные вопросы товароведения сырья животного происхождения, продуктов животноводства, промышленных и продовольственных товаров: Межведомственный юбилейный сборник науч. тр. - М.: ФГОУ ВПО МГАВМиБ. - 2005. - С. 146-149.

10. Кутепова Н.П. Препарат «Бакцид» - новое биоцидное средство для кожевенной промышленности // Актуальные вопросы товароведения сырья животного происхождения, продуктов животноводства, промышленных и продовольственных товаров: Межведомственный юбилейный сб. науч. тр. -М.: ФГОУ ВПО МГАВМиБ. - 2005. - С. 142-146.

11. Кутепова Н.П. Влияние препарата «Бакцид» на сохранение качества кожевенного сырья при выработке хромированного полуфабриката из шкур крупного рогатого скота // Новые технологии и материалы легкой промышленности: Сборник статей международной науч.-практ. конф. студентов и молодых ученых. - Казань: КГТУ. - 2006. - С. 105-109.

12. Бодрякова Н.П. Исследование фунгицидной активности препарата «Бакцид» для повышения биостойкости хромированного полуфабриката, выработанного из шкур крупного рогатого скота // Ветеринарная медицина. -2011.- №2.- С. 40-43.

13. Бодрякова Н.П. Сапожникова А.И. Микробиологические и структурные изменения кожевенного сырья при нарушении режимов хранения // Ветеринарная медицина. - 2011. - № 2. - С. 43-46.

Отпечатано в ООО «Издательство Спутник+» ПД № 1 -00007 от 26.09.2000 г. Подписано в печать 11.05.2012 г. Тираж 100 экз. Усл. п.л. 1,0 Печать авторефератов (495)730-47-74,778-45-60

Текст научной работыДиссертация по сельскому хозяйству, кандидата биологических наук, Бодрякова, Наталия Павловна, Москва

61 12-3/1347

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «МОСКОВСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ ВЕТЕРИНАРНОЙ МЕДИЦИНЫ

И БИОТЕХНОЛОГИИ им. К.И. СКРЯБИНА»

На правах рукописи

Бодрякова Наталия Павловна

АНТИМИКРОБНАЯ АКТИВНОСТЬ БИОЦИДА « БАКЦИД» И ЕГО ВЛИЯНИЕ НА КАЧЕСТВО КОЖЕВЕННОГО СЫРЬЯ И ХРОМИРОВАННОГО

ПОЛУФАБРИКАТА

06.02.02 - ветеринарная микробиология, вирусология, эпизоотология, микология с микотоксикологией и иммунология

ДИССЕРТАЦИЯ

на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор Сапожникова Алла Ионовна

Москва-2012

СОДЕРЖАНИЕ

стр.

Список принятых сокращений, условных обозначений, символов, единиц и терминов...................................................................... 4

Введение............................................................................ 5

1. Обзор литературы.............................................................. 10

1.1 Проблемы микробного повреждения сырья животного происхождения и товаров............................................................................................................................10

1.2 Микрофлора кожевенного сырья и пути проникновения микроорганизмов в шкуру............................................................. 14

1.2.1 Особенности строения и химического состава шкур крупного рогатого скота............................................................................. 14

1.2.2 Пути проникновения микроорганизмов в шкуру...................... 17

1.3 Способы повышения стойкости животного сырья и готовых полуфабрикатов к действию микроорганизмов....................................... 21

1.4 Биоцидные средства для защиты животного сырья и материалов от микробного повреждения............................................................ 24

2 Собственные исследования.................................................... 30

2.1 Материалы и методы исследований......................................... 30

2.2 Результаты исследований.................................................... 44

2.2.1 Повреждения шкур крупного рогатого скота при автолизе и гниении.................................................................................... 44

2.2.2 Перспективность применения биоцида Бакцид при консервировании шкур крупного рогатого скота................................................ 70

2.2.2.1 Определение эффективной концентрации биоцида Бакцид при консервировании сырья мокросолением в лабораторных условиях.......... 70

2.2.2.2 Исследование свойств шкур крупного рогатого скота, законсервированных с использованием Бакцида....................................... 77

2.2.2.3 Влияние биоцида Бакцид на физико-химические свойства,

микробную обсемененность и микроструктуру при хранении кожевенно-

..................80

го сырья..................................................................

2.2.2.4 Влияние Бакцида на гистологическую структуру кожевенного

97

сырья в процессе технологической переработки.................................

2.2.3 Исследование товарных свойств хромированного полуфабрика- •

та, выработанного из сырья, законсервированного с применением Бакци-

....... 106

Да.............................................................................

2.2.4 Воздействие Бакцида на биостойкость хромированного полу-

109

фабриката в процессе хранения................................................

2.2.5 Целесообразность использования биоцида Бакцид для защиты шкур крупного рогатого скота от повреждения микроорганизмами в процессе получения хромированного полуфабриката..............................

3 Экономическое обоснование эффективности применения биоцида

131

Бакцид в кожевенном производстве.................................................. | ^

4 Обсуждение результатов исследований....................................

139

5 Выводы..............................................................................

6 Практическое использование научных результатов...................... 140

7 Рекомендации по использованию научных выводов..................... 141

8 Список использованной литературы.......................................... 142

„ .............. 163

Приложения.................................................................

Список принятых сокращений, условных обозначений, символов,

единиц и терминов

КРС - крупный рогатый скот

ПАВ - поверхностно-активные вещества

ОМЧ - общее микробное число

КОЕ - колоний образующих единиц

МПА - мясопептонный агар

ФГБОУ ВПО МГАВМиБ - Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Московская государственная академия ветеринарной медицины и биотехнологии им. К.И. Скрябина»

ЖК - жидкостной коэффициент

КМАФАнМ - количество мезофильных аэробных и факультативно-анаэробных микроорганизмов ПЖК - подкожно-жировая клетчатка

МГУДТ - Московский государственный университет дизайна и технологии ЧАС - четвертичные аммониевые соединения КФН - кремнефтористый натрий АДВ - активно действующее вещество

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность. В настоящее время проблемы биоповреждений весьма актуальны как в научном, так и практическом плане. Микроорганизмы присутствуют повсюду, огромное количество их видов принимают участие в процессах повреждения и деструкции сырья, материалов и изделий [112; 113]. Что касается кожевенно-меховых предприятий, очень важно своевременное проведение дезинфекционных работ по обеззараживанию неблагополучного по инфекционным болезням сырья, а также использование в технологических процессах переработки новых антисептических средств с целью обеспечения санитарно-гигиенической безопасности шкур. Это свойство животного сырья можно рассматривать как одно из основных потребительских свойств, составляющих элементы его качества. Показателем санитарно-гигиенической безопасности кожевенного сырья зачастую выступает степень его биоповреждения в результате микробного загрязнения кожного покрова при жизни животного, а также после съемки шкур [18].

1 июня 2003 г. вступил в силу Федеральный закон об основах технического регулирования в Российской Федерации, где важное внимание уделяется обеспечению безопасности, в том числе и биологической, для продукции, процессов производства, хранения, реализации, утилизации и т.д.

Данная проблема весьма актуальна не только для пользователей разного рода готовой продукции, но и сырья. В этой связи испытательным лабораториям (центрам), осуществляющим оценку соответствия сырья животного происхождения, особенно важно иметь в своем распоряжении быстрые, точные и достаточно простые методы оценки биологической безопасности анализируемых материалов [103; 155].

Шкуры крупного рогатого скота являются ценным сырьем для производства изделий из кож широкого ассортимента. Качество готовых кож определяется многими факторами, из которых можно выделить консервирование, отдельные стадии технологического процесса и

применяемые при этом химические средства. Поиском и исследованием новых биоцидных средств и химических составов для защиты кожевенного сырья и полуфабриката от микробиологического повреждения занимались многие научные деятели: К.Д. Хлудеев [178], Н.В. Григанова [5; 62-64; 6670], И.М. Гордиенко [35; 36], А.И. Сапожникова [13; 135], А. Russell [210217], В.И. Чурсин [181-185] и многие другие.

Замена токсичных и канцерогенных химических соединений на новые биоцидные препараты, приемлемые в экономическом, технологическом и экологическом отношении, представляет собой актуальную проблему для современного кожевенного производства.

Цель и задачи работы. Цель работы заключалась в изучении антибактериальной и фунгицидной активности биоцида Бакцид на отдельных этапах кожевенного производства при переработке шкур крупного рогатого скота.

Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:

1. Выявить специфическую микрофлору и дать комплексную оценку процессов биоповреждения шкур крупного рогатого скота при автолизе и гниении.

2. Разработать метод экспресс-контроля степени биоповреждения при микробном загрязнении шкур крупного рогатого скота.

3. Определить бактерицидную концентрацию биоцида Бакцид при консервировании шкур крупного рогатого скота мокросолением.

4. Исследовать товарно-технологические свойства, степень контаминации и микроструктуру шкур крупного рогатого скота, законсервированных с использованием Бакцида, в процессе хранения.

5. Изучить влияние Бакцида на гистологическую структуру кожевенного сырья в процессе технологической переработки.

6. Исследовать свойства хромированного полуфабриката из сырья, законсервированного с применением Бакцида, и оценить его фунгицидную активность в процессе хранения полуфабриката.

7. Провести производственные испытания биоцида Бакцид в процессе выработки кожи из шкур крупного рогатого скота и дать оценку качества хромированного полуфабриката.

8. Обосновать экономическую эффективность применения биоцида Бакцид в кожевенном производстве.

Научная новизна.

Впервые изучена антимикоробная активность биоцида Бакцид и обоснована целесообразность его применения при консервировании и переработке шкур крупного рогатого скота.

2. Разработан объективный метод оценки обсемененности кожевенного сырья, а также хромированного полуфабриката за счет усовершенствования методики редуктазной пробы.

3. Впервые установлена количественная зависимость интенсивности окраски редуктазных проб от степени микробного загрязнения шкур КРС.

4. Модифицирована технология консервирования сырья и выделки хромированного полуфабриката за счет введения биоцида Бакцид в концентрации 0,3% .

5. Доказано, что Бакцид в концентрации 0,3% обладает не только бактерицидным, но и фунгицидным эффектом.

6. Показано, что использование биоцида Бакцид в концентрации 0,6% от массы сырья позволяет переработать шкуры с признаками бактериальной порчи и получить полуфабрикат, ответствующий требованиям нормативно-технической документации.

Практическая значимость работы.

1. Уточнены и обоснованы максимально возможные сроки хранения неконсервированного, а также мокросоленого сырья при нарушении температурно-влажностных режимов: 4 часа и 8 суток, соответственно.

2. Апробированы и рекомендованы оптимальные концентрации биоцида Бакцид (0,3% от массы сырья) при консервировании и переработке, позволяющие получить сырье и полуфабрикат, соответствующие требованием нормативно-технической документации.

3. Разработан экспресс-метод оценки степени микробного загрязнения, позволяющий контролировать качество сырья по показателю «микробиологическая обсемененность».

4. Биоцид Бакцид апробирован в ограниченных производственных условиях МГУДТ на кафедре технологии кожи и меха; в производственных условиях на ОАО «Мясокомбинат «Филоновский», ООО «Рыбинский кожевенный завод», на заводе кожевенных полуфабрикатов №1 ЗАО «Рускон», на ЗАО «Москожкомбинат». Испытания подтверждены соответствующими актами.

5. Основные положения работы внедрены в учебный процесс и используются на кафедре товароведения и технологии сырья животного происхождения при чтении лекций и проведении лабораторно-практических занятий по дисциплинам «Товароведение и экспертиза кожевенного сырья», «Биоповреждаемость сырья животного происхождения и товаров» и «Средства и методы контроля и экспертизы качества животного сырья».

Личный вклад соискателя. Автору принадлежат организация и непосредственное осуществление исследований антимикробной активности биоцида Бакцид для сохранения качества шкур крупного рогатого скота и выработанного из них хромированного полуфабриката; отработка оптимальных концентраций Бакцида при консервировании и переработке сырья; проведение испытаний биоцида в лабораторных, ограниченных производственных и производственных условиях кожевенных предприятий; изучение влияния Бакцида на основные свойства сырья и хромированного полуфабриката; усовершенствование метода редуктазной пробы для создания экспресс метода контроля степени биоповреждения кожевенного сырья; анализ и теоретическое обобщение полученных данных.

Апробация работы. Материалы диссертации доложены и обсуждены на:

Международной конференции «Высокоэффективные технологии переработки отходов кожевенного производства», ФГУП ЦНИИКП (Москва, 2001);

- V Международной научно-практической конференции «Экология и жизнь», ПГПУ им. В.Г. Белинского (Пенза, 2002);

- научно-практической конференции, посвященной 85-летию МГАВМиБ им. К.И. Скрябина, ФГОУ ВПО МГАВМиБ, (Москва, 2006);

научно-практической конференции, посвященной 100-летию Б. А. Кузнецова, ФГОУ ВПО МГАВМиБ (Москва, 2006).

Публикации. По результатам диссертации опубликовано 13 научных работ, в т.ч. 3 - в изданиях, рекомендованных ВАК РФ.

Основные положения и результаты, выносимые на защиту:

1. Метод экспресс-контроля степени биоповреждения кожевенного сырья при микробном загрязнении.

2. Бактерицидная активность биоцида Бакцид при консервировании шкур крупного рогатого скота.

3. Фунгицидная активность Бакцида для придания биостойкости хромированному полуфабрикату в процессе хранения.

4. Целесообразность использования биоцида Бакцид для защиты шкур крупного рогатого скота от повреждения микроорганизмами в процессе получения хромированного полуфабриката.

Объем и структура диссертации. Материалы диссертации изложены на 175 страницах машинописного текста, в т.ч. 12 страниц приложений и включает введение, обзор литературы, собственные исследования, обсуждение результатов, выводы, данные о практическом использовании научных результатов, рекомендации по использованию научных выводов, список использованной литературы из 221 источника отечественных и иностранных авторов. Работа иллюстрирована 48 рисунками и содержит 37 таблиц.

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 1.1 Проблемы микробного повреждения сырья животного

происхождения и товаров

Повреждения различных материалов под действием биологических объектов широко распространены в природе и наносят ущерб, достигающий громадных размеров. На долю только микробиологических повреждений в мировом масштабе приходится 15-20 % [221].

Большое внимание проблеме биоповреждения сырья животного происхождения и готовых полуфабрикатов микроорганизмами уделено в работах Пехташевой Е.Л. [142]. Как отмечает автор, установлено заметное влияние микрофлоры на такие параметры физических свойств материалов, как толщина, плотность, пористость и гигроскопичность, в известной степени, определяющие важнейшие потребительские свойства как гигиенические. Важнейшим фактором, влияющим на стойкость материала к микробиологическим повреждениям, является их структура и химическая природа. Степень обсемененности материалов микроорганизмами, интенсивность их развития и результат разрушительного действия зависят не только от природы материалов и вида микроорганизмов, но и от условий хранения или эксплуатации: температуры, влажности, рН среды, интенсивности освещения и ряда других факторов.

При микробиологическом повреждении сырья и материалов заметно ухудшаются их физико-механические свойства, а именно, прочностные и деформационные характеристики [2; 15; 16; 90; 91; 125].

В силу своего биологического происхождения животное сырье легко подвергается повреждению микроорганизмами. После прекращения обмена веществ и газообмена в результате смерти животного в кожном покрове, как вообще в тканях, происходят сложные химические и микробиологические процессы, результатом которых являются изменение структуры и химического состава кожевой ткани вследствие автолиза и гниения [130]. После прекращения поступления кислорода и прекращения обмена веществ тканевые

ферменты (протеазы, карбогидразы, эстеразы и др.) ускоряют реакции распада. Этому же способствует то обстоятельство, что продукты распада не удаляются из тканей. В результате накопления органических кислот изменяется реакция среды, рН снижается, достигая оптимального значения для действия многих протеаз (оптимум действия катепсина при рН 4-5). Начинается быстрый распад белков (протеолиз), составляющих основу шкуры [28].

При разложении белков шкур под действием ферментов различают ке-ратолиз и гидролиз коллагена и других белков. При кератолизе ослабляется связь эпидермиса и волосяного покрова с другими структурами кожевой ткани. Он развивается более активно при повышении температуры и сдвиге реакции среды в щелочную сторону, в изгибах и складках шкур, в местах разложения пота и сальных желез. Замедляется кератолиз при быстром охлаждении шкур, снятых с животных, при кислой реакции неповрежденного и чистого эпидермиса.

Автолиз не ограничивается распадом только белков тканей - под действием ферментов разрушаются углеводы, жиры и другие органические соединения. В результате действия ферментов происходит глубокий распад тканей с образованием целого ряда конечных продуктов, изменяются химический состав и структура тканей. Изменение структуры коллагеновых образований, вызванные действием протеолитических ферментов, обнаруживаются также при гистологических исследованиях. В тканях шкур под действием ферментов, в первую очередь, разрушаются менее стойкие белки, образующие клеточные элементы слизистого слоя эп