СПОСОБ РАЗДЕЛЕНИЯ СТРУКТУРЫ ДЕРМЫ ОВЧИННО-МЕХОВОГО СЫРЬЯ
METHOD OF SEPARATION OF THE DERMIS STRUCTURE OF SHIPSKIN-FUR RAW MATERIAL

Предлагаемое изобретение относится к легкой промышленности и может быть использовано в меховом производстве при проведении процесса пикелевания для разделения структуры дермы овчинно-мехового сырья.
Известные способы разделения структуры дермы основаны на обработке меховых шкур в квасильных или пикельных растворах. Наиболее широко применяется пикелевание в растворах органических кислот и соли. Основная цель пикелевания - разделение плотной структуры дермы на единичные волокна за счет взаимодействия кислоты с боковыми цепями коллагена и разрушения межволоконных связей, а также разрушения белково-углеводных комплексов и извлечения мукополисахаридов и растворимых белков.
3
3
Известен окуночный способ пикелевания в баркасах при 30-40°С, жидкостном коэффициенте ЖК 9-10 с использованием хлорида натрия до 40 г/дм, уксусной и серной кислот до 3,0 и 1,5 г/дм соответственно (см. Технология обработки меховых овчин. М.: ЦНИИТЭИлегпром, 1988. - 200 с.).
3
Недостатком указанного способа с использованием известного состава является то, что воздействию кислот подвергается волосяной покров овчинно-мехового полуфабриката. Из-за действия кислот происходит изменение водородных и солевых связей в структуре кератинов, в результате ослабляется структура волоса. Кроме того, в процессе переработки образуются сточные воды, содержащие данные химические соединения и характеризующиеся высокой минерализованностью, так как средний расход хлорида натрия составляет 40 г/дм, а степень его отработки - 10%.
Известен способ обработки меховых шкур с использованием сточных вод производства хлебопекарских дрожжей с рН 4,5-5,0 и протеолитической активностью 70-90 ед./г казеина (см. Патент №2062791, МПК С14С 1/08, опубл. 27.06.1996, Бюл.№18). В связи с тем, что сточные воды производства хлебопекарских дрожжей содержат значительное количество минеральных солей, препятствующих кислотному «нажору», добавление поваренной соли в пикельный состав не требуется.
Недостатком известного способа является ухудшение прочности кожевой ткани в результате действия ферментов, поэтому необходимо контролировать ферментативную активность используемых сточных вод.
Основным недостатком вышеописанных способов является образование сильнокислых сточных вод с рН<4,5 после кислотно-солевой обработки.
3
2
Известен способ обработки меховых шкур, основанный на том, что первую стадию пикелевания проводят пикельным раствором, содержащим молочную и серную кислоты, а вторую - в присутствии ферментного препарата - эндополигалактуроназы в количестве 0,1-0,3 г/дм (см. А.С. №549474, м. Кл. С14С 1/04, опубл. 05.03.77, Бюл. №9).
Недостатком известного способа является высокая трудоемкость, значительный объем сточных вод, а использование в первой стадии серной и молочной кислот может вызвать негативные процессы в структуре волоса.
3
3
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому изобретению является способ пикелевания овчинно-мехового сырья, который проводят в растворе, в качестве которого используют кисломолочную композицию, обладающую величиной титруемой кислотности не менее 300°Т, концентрацией молочной кислоты не менее 25 г/дм и активной реакцией среды не более 3,5. Процесс проводят при температуре 30±2°С, продолжительности 16 ч, переменном механическом воздействии, ЖК 7, расходе хлорида натрия 20 г/дм (см. Патент №2306345, МПК С14С 1/08, опубл. 20.09.2007, Бюл. №26.).
Недостатком известного способа является образование сточных вод, содержащих минеральные вещества и кислоты.
Задача, решаемая в предлагаемом изобретении, заключается в разработке технологии разделения структуры дермы овчинно-мехового сырья путем проведения намазного пикелевания с использованием кисломолочных композиций при сокращенном расходе хлорида натрия без образования сточных вод.
Техническим результатом изобретения является повышение интенсивности разделения структуры дермы овчинно-мехового сырья за счет использования намазного способа пикелевания и совместного воздействия кисломолочных микроорганизмов и ферментов, продуцируемых ими, что позволяет снизить уровень техногенного воздействия на окружающую среду за счет отсутствия сточных вод.
3
3
3
2
Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в способе разделения структуры дермы овчинно-мехового сырья, заключающемся в его обработке в пикельном растворе, в качестве которого используют кисломолочную композицию, обладающую величиной титруемой кислотности не менее 300°Т, концентрацией молочной кислоты не менее 30 г/дм или рН не более 3,5, содержащую хлорид натрия в количестве 20 г/дм и начальной температуры 30°С, согласно изобретению обработку дермы овчинно-мехового сырья проводят намазным методом путем нанесения кисломолочной композиции на поверхность кожевой ткани в количестве 20-40 см/дм и последующей пролежки в течение 24 ч при температуре окружающей среды 20-25°С.
3
Отличительными признаками заявляемого способа являются наличие новых приемов разупорядочения структуры дермы меховых шкурок путем внедрения в ее структуру кисломолочных композиций намазным методом, позволяющим обеспечить оптимальное разупорядочение коллагеновой структуры дермы меховых шкурок с исключением образования агрессивных сточных вод и сокращением расхода хлорида натрия до 20 г/дм.
3
Отличительной особенностью предлагаемого способа разделения структуры дермы овчинно-мехового сырья является его биотехнологическая обработка кисломолочной композицией намазным методом, обладающей высокой величиной титруемой кислотности, позволяющей уменьшить расход хлорида натрия с 40 до 20 г/дм, без дополнительного введения минеральной и/или органической кислот. Эффект пикелевания обусловлен наличием молочной кислоты в композиции, накапливающейся в процессе вовлечения в метаболизм лактозы. В результате совместного воздействия культур микроорганизмов и молочной кислоты, содержащихся в кисломолочной композиции, происходит воздействие на коллагеновые волокна с последующим их разрыхлением и понижением величины рН водной вытяжки. Обработка намазным методом позволяет исключить образование сточных вод после технологического процесса и не допустить воздействие кислот на структуру волосяного покрова овчинно-мехового сырья.
Выбор параметров проведения разделения структуры дермы овчинно-мехового сырья путем выполнения намазного пикелевания обусловлен техническим результатом, положенным в основу разрабатываемого способа, а именно оптимальное разрыхление коллагеновых волокон дермы без образования кислотного нажора. Оптимальное разрыхление коллагеновых волокон достигается в случае, если кисломолочная композиция обладает величиной титруемой кислотности не менее 300°Т. Снижение величины титруемой кислотности до 200°Т и более требует увеличения продолжительности обработки до 48-72 ч, что может явиться причиной возникновения гнилостных процессов, неприятного запаха и ослабления связи волоса с кожевой тканью. Уменьшение расхода хлорида натрия более чем на 50% может вызвать кислотный нажор и снижение упругопластических свойств готовой овчины. Экспериментально установлено, что начальная температура кисломолочной композиции, наносимой на поверхность кожевой ткани овчинно-мехового сырья, должна быть в пределах 30±2°С, так как понижение или повышение ее может вызвать снижение метаболитических процессов микроорганизмов. Продолжительность пролежки обработанного овчинно-мехового сырья кисломолочной композицией намазным методом в течение 24 ч при температуре окружающей среды 23±2°С обеспечивает оптимальное разрыхление коллагеновых волокон и подготовку полуфабриката к дальнейшей обработке. Снижение продолжительности обработки менее 24 ч и температуры окружающей среды ниже 20°С может явиться причиной недостаточного разрыхления коллагеновых волокон, из-за снижения метаболитических процессов микроорганизмов, входящих в консорциум кисломолочной киспозиции. Тогда как увеличение времени обработки более 24 ч и температуры окружающей среды более 25°С может явиться причиной начала гнилостных процессов.
Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленного изобретения, позволил установить, что заявитель не обнаружил источник, характеризующийся признаками, тождественными всем существенным признакам заявленного способа разделения структуры дермы овчинно-мехового сырья.
Для выполнения предлагаемого изобретения - способа разделения структуры дермы овчинно-мехового сырья были проведены полупроизводственные исследования, в ходе которых были определены оптимальная величина титруемой кислотности, концентрация хлорида натрия в пикельном растворе, продолжительность пролежки после нанесения кисломолочной композиции на кожевую ткань овчинно-мехового сырья, количество наносимой композиции на кожевую ткань овчинно-мехового сырья.
3
Обработка овчинно-мехового сырья пикельным раствором на основе кисломолочных композиций способствует более тонкому диспергированию коллагеновых пучков на элементарные волокна за счет совместного воздействия микроорганизмов, присутствующих в кисломолочных композициях, а также ферментов и кислот, продуцируемых ими. Кислотный нажор кожевой ткани предотвращает хлорид натрия, расход которого составляет 20 г/дм.
3
Дополнительного введения кислот в предлагаемый пикельный раствор не требуется, т.к. кисломолочная композиция содержит комплекс кислот и ферментов в количестве, считая на молочную кислоту до 30 г/дм, достаточном для эффективного разделения структуры дермы меховых шкур.
3
3
2
Сущность предлагаемого способа разделения структуры дермы меховой овчины заключается в том, что обработку данного сырья проводят намазным способом пикелевания путем нанесения кисломолочной композиции, содержащей хлорид натрия в количестве 20 г/дм и начальной температурой 30°С, на кожевую ткань без добавления минеральных и/или органических кислот. В рассчитанный объем закваски добавляют расчетное количество хлорида натрия. Приготовленный таким образом пикельный раствор, содержащий кисломолочную композицию и хлорид натрия, наносят в количестве 20-40 см/дм и равномерно распределяют по всей площади меховой овчины, которую предварительно подвергают платировке. После обработки меховую овчину складывают пополам бахтармянной стороной друг другу и закрывают полиэтиленовой пленкой и оставляют в покое на 24 ч при температуре окружающей среды 20-25°С.
Степень разделения структуры дермы меховой овчины в процессе намазного пикелевания оценивают по снижению температуры сваривания до 42-46°С и появлению «сушинки», образующейся от нажима пальцами на сложенную вдвое кожевую ткань. После чего меховую овчину подвергают платировке на мездрильной машине с тупыми ножами для удаления с поверхности кожевой ткани следов кисломолочных композиций и увеличения выхода меховой овчины по площади.
Примеры реализации предлагаемого способа разделения структуры дермы овчинно-мехового сырья.
Пример 1
3
2
3
3
На поверхность кожевой ткани меховой овчины после обезжиривания, промывки, мездрения, отжима и платировки наносят кисломолочную композицию в количестве 20 см/дм с концентрацией кислот, считая на молочную, 30 г/дм, хлоридом натрия - 20 г/дм и начальной температурой 30°С, и равномерно распределяют ее по поверхности дермы с помощью щетки. После чего меховую овчину складывают пополам бахтармянной стороной друг другу, накрывают полиэтиленовой пленкой и оставляют в таком состоянии на 24 ч при температуре окружающей среды 20°С.
Через 12 ч пролежки проверяют температуру сваривания кожевой ткани, которая должна составлять 55°С. В случае недостижения данной температуры процесс намазного пикелевания повторяют. Для этого на кожевую ткань вновь наносят расчетное количество кисломолочной композиции с хлоридом натрия и начальной температурой 30°С и равномерно распределяют по всей поверхности дермы. После чего меховую овчину вновь складывают пополам бахтармянной стороной друг другу, накрывают полиэтиленовой пленкой и оставляют в таком состоянии на 12 ч при температуре окружающей среды 20°С.
Степень разделения структуры дермы в процессе намазного пикелевания оценивают по температуре сваривания кожевой ткани, которая в конце пролежки не превышает 47-50°С и имеет наличие эффекта "сушинки".
Пример 2
3
2
3
3
На поверхность кожевой ткани меховой овчины после обезжиривания, промывки, мездрения, отжима и платировки наносят кисломолочную композицию в количестве 40 см/дм с концентрацией кислот, считая на молочную, 30 г/дм, хлоридом натрия - 20 г/дм и начальной температурой 30°С, и равномерно распределяют ее по поверхности дермы с помощью щетки. После чего меховую овчину складывают пополам бахтармянной стороной друг другу, накрывают полиэтиленовой пленкой и оставляют в таком состоянии на 24 ч при температуре окружающей среды 22,5°С.
Через 12 ч пролежки проверяют температуру сваривания кожевой ткани, которая должна составлять 55°С. В случае недостижения данной температуры процесс намазного пикелевания повторяют. Для этого на кожевую ткань вновь наносят расчетное количество кисломолочной композиции с хлоридом натрия и начальной температурой 30°С и равномерно распределяют по всей поверхности дермы. После чего меховую овчину складывают пополам бахтармянной стороной друг другу, накрывают полиэтиленовой пленкой и оставляют в таком состоянии на 12 ч при температуре окружающей среды 22,5°С.
Степень разделения структуры дермы в процессе намазного пикелевания оценивают по температуре сваривания кожевой ткани, которая в конце пролежки не превышает 43-45°С и имеет наличие эффекта "сушинки".
Пример 3
3
2
3
3
На поверхность кожевой ткани меховой овчины после обезжиривания, промывки, мездрения, отжима и платировки наносят кисломолочную композицию в количестве 30 см /дм с концентрацией кислот, считая на молочную, 30 г/дм, хлоридом натрия - 20 г/дм и начальной температурой 30°С, и равномерно распределяют ее по поверхности дермы с помощью щетки. После чего меховую овчину складывают пополам бахтармянной стороной друг другу, накрывают полиэтиленовой пленкой и оставляют в таком состоянии на 24 ч при температуре окружающей среды 25°С.
Через 12 ч пролежки проверяют температуру сваривания кожевой ткани, которая должна составлять 55°С. В случае недостижения данной температуры процесс намазного пикелевания повторяют. Для этого на кожевую ткань вновь наносят расчетное количество кисломолочной композиции с хлоридом натрия и начальной температурой 30°С и равномерно распределяют по всей поверхности дермы. После чего меховую овчину складывают пополам бахтармянной стороной друг другу, накрывают полиэтиленовой пленкой и оставляют в таком состоянии на 12 ч при температуре окружающей среды 25°С.
Степень разделения структуры дермы в процессе намазного пикелевания оценивают по температуре сваривания кожевой ткани, которая в конце пролежки не превышает 45-47°С и имеет наличие эффекта "сушинки".
3
3
3
2
3
3
Экспериментально доказано, что предлагаемое изобретение позволяет достичь оптимальной степени разделения структуры дермы овчинно-мехового сырья, за счет обработки кожевой ткани кисломолочной композицией с концентрацией кислот, считая на молочную, 30 г/дм, хлоридом натрия - 20 г/дм и начальной температурой 30°С, при расходе 20, 30 и 40 см/дм, что подтверждается достигаемой в процессе намазного пикелевания через 24 ч пролежки при температуре окружающей среды 20-25°С температуры сваривания кожевой ткани в конце намазного пикелевания 50, 45 и 42°С, соответственно. Температура сваривания является мерой стабильности структуры коллагена и процесс сваривания как фазовый переход первого порядка, наподобие перехода из кристаллического состояния в аморфное в процессе плавления кристаллов. Поэтому, можно считать, что расход кисломолочной композиции менее 20 см/дм не обеспечивают достаточного разволокнения структуры дермы овчинно-мехового сырья.
3
3
3
3
Таким образом, использование кисломолочной композиции с концентрацией кислот, считая на молочную, 30 г/дм, хлоридом натрия - 20 г/дм и начальной температурой 30°С, которая образуется путем сбраживания жидких отходов молочного производства, позволяет достичь необходимой степени разделения дермы меховых шкур при расходе кисломолочной композиции 20-40 см/дм.
Преимущества предлагаемого способа разделения структуры дермы овчинно-мехового сырья по сравнению с прототипом (см. Патент №2306345, МПК С14С 1/08, опубл. 20.09.2007, Бюл. №26.):
- отсутствие использования воды для проведения технологического процесса;
- отсутствие образования сточных вод после выполнения технологического процесса, что позволяет снизить уровень техногенного воздействия на окружающую среду;
- снижение расхода кисломолочных композиций при выполнении технологического процесса намазным методом;
- повышение интенсивности разделения структуры дермы овчинно-мехового сырья за счет проведения технологического процесса намазным методом и совместного воздействия кисломолочных микроорганизмов, а также кислот и ферментов продуцируемых ими.