Аннотация

Изучение свойств бактериальной суспензии и ее применение в подготовительных процессах переработки мехового сырья

Выпускная квалификационная работа (дипломная работа). ФСТД, 2006.

Объектом исследования являются природные жиры - нерпичий, свиной, шерстный; синтетический - Tanning oil G; модифицированный- сульфированный рыбий жир и микроорганизмы, выделенные из жира нерпы и шерстного жира, а также из сточных вод после проведения процесса обезжиривания, образцы меховой овчины, шкурки белки.

Цель работы — изучение морфолого-культуральных свойств микроорганизмов и исследование их деструктирующей способности.

В результате исследования изучены морфолого-культуральные свойства микроорганизмов и возможность применения микроорганизмов, способных деструктировать жировые вещества для биотехнологического процесса обезжиривания меховой овчины, шкурок белки.

Установлено, что предложенный биотехнологический способ обезжиривания обеспечивает оптимальное удаление жировых веществ с поверхности волосяного покрова и из кожевой ткани.

Разработаны маточные растворы для обезжиривания, позволяющие проводить процесс с меньшим расходом синтетических поверхностно-активных веществ, исключение из рабочего состава формальдегида и карбоната натрия.

Основные технологические показатели: исключение из сточных вод формальдегида, сокращения содержания в сточных водах синтетических поверхностно-активных веществ, сокращение расхода химматериалов.

Область применения – для дальнейшего внедрения в производство.

Экономический эффект достигается за счет сокращения расхода химматериалов и сточных вод.

Введение

В настоящее время экономическое состояние страны ставит перед легкой промышленностью много проблем, среди которых важнейшими являются процессы интенсификации производства и рост его эффективности. Основным источником повышения эффективности мехового производства является проведение исследовательских работ с целью совершенствования технологии с применением новых способов обработки и химических материалов. Интенсификация производства предполагает повышение степени механизации и автоматизации трудоемких работ. Рыночные отношения предъявляют новые требования к предприятиям легкой промышленности. Предприятия должны обеспечить экологическую безопасность окружающей среды от возможных отрицательных последствий, оставаясь кредитоспособными и иметь высокие показатели экономической эффективности производства. Все это ведет к тому, что руководители стремятся внедрять те технологии, которые дают полуфабрикат с высокими показателями качества и параметрами, соответствующими ГОСТам, выработанными с минимальными затратами труда, химматериалов и времени.

Характерной особенностью предприятий кожевенной и меховой промышленности является большое потребление воды и, следовательно, большой объем отработанных жидкостей, так называемых сточных вод, которые относятся к числу наиболее опасных для водоемов.

Содержание загрязнений в сточных водах кожевенно-меховой промышленности столь велико, что в случае поступления последних в водный объект, может вызвать необратимые процессы, включая полное разрушение сложившейся экосистемы. Поэтому проблема экономного использования воды, снижения количества сточных вод, уменьшения их загрязнения в настоящее время является одной из важных проблем.

В связи с этим целью работы являлось изучение деструкции жировых веществ микроорганизмами, выделенных из природных жиров и сточных вод, после процесса обезжиривания и разработка параметров для проведения биотехнологического обезжиривания меховых шкур.

1. Литературный обзор. Применение ферментов в кожевенной и меховой промышленности

Ферментативная обработка сырья одно из наиболее перспективных направлений совершенствования биотехнологических процессов в производстве кожи и меха. Известны работы по использованию ферментов в отмоке, золении, обезволашивании, позволяющие интенсифицировать жидкостные процессы и существенно снизить загрязненность сточных вод.

Основанием для применения ферментов при обработке шкур явились развитие ферментной промышленности и расширение выпуска различных ферментных препаратов, в том числе для меховой промышленности.

Обработка шкур с применением ферментов является более рациональной по сравнению с другими способами, обеспечивает высокое качество кожи — мягкость, легкость, пластичность, кроме того, способствует повышению производительности труда и увеличению выхода площади полуфабриката, что в целом дает значительный экономический эффект [1].

1.1 Применение ферментов в производстве кожи

В кожевенном производстве процессы с применением ферментов протекают на коллагеновых структурах уже подвергшихся изменениям в той или иной степени в результате консервирования, золения и др. процессов.

Отмока сырья с применением ферментов позволяет значительно ускорить и усовершенствовать обводнение кожевенного сырья, особенно законсервированного высушиванием. Далее, ферментативные процессы при обезволашивании кожевенного сырья, процесс мягчения целиком основан на воздействии протеолитических ферментов на дерму – коллаген. Главным вопросом в механизме ферментативного воздействия является выявление роли протеолитических ферментов на коллагеновые структуры кожного покрова различных видов животных и разных их возрастов. Исследования в этой области очень разноречивы. Например, коллаген молодых животных менее устойчив к воздействию протеолитических ферментов, чем коллаген взрослых животных. Также известно, что нативный коллаген и другие белки устойчивы к действию ферментов, а денатурированный коллаген, подвергшийся термической, механической, кислотной, щелочной, солевой обработке, гидролизуется под воздействием протеолитических ферментов [2].

Обработка свиного голья в растворах ферментов способствует освобождению его от остатков корней волоса, эпидермиса, пигмента и кожного жира, смесь которых в кожевенном производстве называется гнейстом. После мягчения гнейст легко удаляется из ткани опавшего голья при легком нажиме. Очистка голья от гнейста необходима, так как при дальнейших обработках он вызывает пятнистость и грубость лицевой поверхности кожи [3].

Были проведены многочисленные исследования, в которых предпринимались попытки использовать протеолитические ферменты. Известно, что в технологии кожи разрыхление структуры достигается сначала обработкой шкур в щелочных растворах (золение), а затем мягчением измененного коллагена протеолитическими ферментами. Мягчению подвергают уже обезволошенные шкуры, поэтому выбор ферментов не лимитируется их действием на волос или на прочность связи волоса с кожевой тканью.

Ряд исследователей считают, что свежий, незолоеный и необработанный нейтральными солями коллаген разрушается панкреатином. Так, кусок шкуры был обработан панкреатином при температуре 40⁰ С (панкреатин менялся в течение обработки много раз). Потери азота составили 27 %. Исследования проведенные на изолированных коллагеновых волокнах под контролем микроскопа в камере с подогревом, показали, что 5% раствор панкреатина при 40⁰ С в течение 5 часов вызывает растворение коллагеновых волокон. Нативные волокна коллагена сначала распадаются на элементарные волокна, вследствие растворения промежуточного вещества, а затем на отдельные отрезки, которые переходят в раствор [4].

В кожевенном производстве ферментные препараты применяются как мягчения голья, так и для обезволашивания овчины. Наибольшее преимущество ферментов проявляется при использовании их для обезволашивания. При этом устраняется широко применяемый в производстве хромовых кож намазной известково-сульфидный способ обезволашивания. Это позволяет исключить применение вредных химических материалов, повысить культуру производства и производительность труда, упростить очистку сточных вод. Кроме того, ферментная обработка повышает качество снимаемой шерсти. Основной причиной недостаточного применения ферментного метода обезволашивания является высокая стоимость выпускаемых ферментных препаратов [5].

Введение ферментной обработки для свиного сырья способствует:

- более легкому удалению щетины;

- раскрытию коллагеновых пучков и разрыхлению плотной структуры;

--> ЧИТАТЬ ПОЛНОСТЬЮ <--