Микроорганизмы, выделенные из различных природных жиров (стр. 12 из 21)
Рисунок 4 – Динамика изменения активной реакции среды для сред, содержащих культуры 8 и Нв
Рисунок 5 – Динамика изменения кислотности для сред, содержащих культуры 8 и Нв
Для показателя кислотности бактериальных суспензий характерно увеличение к 24 часам культивирования для сред, содержащих культуры Нв и 8, с дальнейшим уменьшением значения кислотности для среды, содержащей культуру Нв, обусловленное, возможно полным расщеплением субстрата, в качестве которого выступал нерпичий жир и расщепление образовавшихся карбоновых кислот до альдегидов, либо одноатомных спиртов. Для среды, содержащей культуру 8 наблюдалось увеличение кислотности до 48 часов культивирования, что связано с ее меньшей активностью.
Рисунок 6 – Динамика изменения оптической плотности для культур 8 и Нв
При рассмотрении динамики изменения оптической плотности можно отметить увеличение данного показателя для обеих культур, что связано с интенсивным вовлечением природных жировых веществ в клеточный метаболизм. А в дальнейшем, в связи с автолитическими процессами, наиболее важным из которых является лимитирование по субстрату, наступает так называемая фаза отмирания микроорганизмов, что влечет за собой уменьшение показаний мутности к 48 часам культивирования.
Рисунок 7 – Диаграмма зависимости протеолитической и липолитической активностей суммарного продукта жизнедеятельности микроорганизмов от продолжительности культивирования
При анализе протеолитической и липолитической активностей можно сделать вывод, что минимальной протеолитической активностью обладает суммарный продукт жизнедеятельности культуры Нв, а максимальной липолитической активностью обладает суммарный продукт жизнедеятельности культуры 8 через 24 часа культивирования. Следовательно, в подготовительных процессах выделки, а именно в обезжиривании будет использована культура 8.
3.3 Проведение процесса обезжиривания меховой овчины с применением бактериальной суспензии
Целью данного этапа эксперимента являлось изучение возможности применения микроорганизмов для проведения процесса обезжиривания меховой овчины. Основываясь на результаты скриннингового исследования, были выбраны оптимальное время культивирования (24 часа) и культура 8 в качестве продуцента суммарного продукта жизнедеятельности микроорганизмов.
Для проведения процесса обезжиривания по типовой методике необходимо наличие в рабочей ванне таких компонентов, как формальдегид – 0,5 см3/дм3, карбонат натрия – 1 г/дм3 и ПАВ – 6 г/дм3. Проведение процесса с применением микроорганизмов позволяет полностью исключить формальдегид, и карбонат натрия и ПАВ.
На первом этапе был проведен посев культуры 8 на скошенную синтетическую среду Рана, содержащую нерпичий жир в качестве источника углерода в количестве 10 кл/см3 на 500 см3. Культивирование проводили в колбах Эрленмейера объемом 250 см3 в термостате марки «ТС-80М-2» при температуре (37±0,5)˚С в течение 24 часов. После истечения заданного времени произвели смыв выросших культур со скошенной синтетической среды приготовленной жидкой средой Рана объемом 300 мл. и термостатировали, осуществляя переменное механическое воздействие на встряхивателе «ShakerType-357», с частотой колебаний 200 об/мин, амплитудой 6 по 2 ч в сутки в течение 24 часов. Через каждые 24 часа приливали по 300 мл. стерильной жидкой синтетической среды Рана и определяли перед внесением среды такие показания как оптическая плотность, рН, КОЕ, суммарный продукт жизнедеятельности микроорганизмов. Результаты представлены в таблице 6.
Таблица 6 – Влияние продолжительности культивирования на свойства бактериальной суспензии
| Показания | Продолжительность культивирования, ч | |||||||||||||||
| 0 | 24 | 48 | 72 | 96 | 120 | 144 | 168 | |||||||||
| рН | 7,92 | 7,84 | 7,78 | 7,62 | 7,60 | 7,60 | 7,57 | 7,60 | ||||||||
| Кислотность, г/дм3 | 1,40 | 1,40 | 1,50 | 1,70 | 1,70 | 1,60 | 1,60 | 1,50 | ||||||||
| Оптическая плотность D5402 | 7,50 | 7,80 | 8,50 | 8,50 | 8,10 | 7,80 | 7,30 | 6,60 | ||||||||
| КОЕ | 2,30×106 | 5,80×106 | 4,30×106 | 1,20×106 | 7,50×106 | 6,40×106 | 8,20×106 | 7,6×106 | ||||||||
| Показания | Продолжительность культивирования, ч | |||||||||||||||
| 0 | 24 | 48 | 72 | 96 | 120 | 144 | 168 | |||||||||
| Сум-ый продукт жизн-ти, г/дм3 | - | 0,03 | 0,03 | 0,01 | 0,04 | 0,05 | 0,05 | 0,05 | ||||||||
| Объем бактериальной суспензии, дм3 | 0,50 | 0,80 | 1,10 | 1,40 | 1,70 | 2,00 | 2,30 | 2,60 | ||||||||
Для проведения процесса обезжиривания в присутствии микроорганизмов маточный раствор был приготовлен в четырех вариантах: в первом случае концентрированный раствор (100%), в остальных - с разбавлением: во втором случае – 75%, в третьем случае – 50% и в четвертом случае 25% от объема рабочей ванны. Также были отобраны образцы меховой овчины, размером 10×10 см по методу асимметрической бахромы (п.2.2.18). Процесс обезжиривания меховой овчины проводили в течение 45 минут при температуре 40˚С с переменным механическим воздействием на основе бактериальной суспензии без введения СПАВ и формалина.
Для исследования процесса обезжиривания было приготовлено 5 рабочих составов, характеристика которых представлена в таблице 7. В качестве контрольного варианта процесс обезжиривания проводили по типовой методике.
Таблица 7 – Характеристика рабочих ванн
| Состав ванны | Расход бактериальной суспензии от объема рабочей ванны, % |
| Состав1 | 100 |
| Состав2 | 75 |
| Состав3 | 50 |
| Состав 4 | 25 |
| Состав 5 | Типовая методика |
До и после процесса обезжиривания были сняты такие показания, как липолитическая, протеолитическая активности, содержание жировых веществ в кожевой ткани и волосяном покрове и колористические показатели волосяного покрова.
Расчет липолитической и протеолитической активностей состава ванны 1 (100% расход бактериальной суспензии от объема рабочей ванны) проводился аналогично расчетам при изучении толерантности исследуемых культур к факторам внешней среды. Результаты расчета представлены в таблице 8.
Таблица 8 – Показания липолитической и протеолитической активностей до и после проведения процесса обезжиривания
| Показания | До обезжиривания | После обезжиривания |
| Липолитическая активность, ед./гр. | 4,316 | 2,284 |
| Протеолитическая активность, ед./гр. | 2,27 | 1,86 |
Оценку содержания жира в волосе и кожевой ткани проводили на аппарате Зайченко (п.2.2.20) и рассчитывали по формуле (8).
Пример расчета содержания жировых веществ в кожевой ткани до процесса обезжиривания по типовой методике:
m= 112,6616 г.; m1 = 112,5058 г.; m2 = 0,5684 г.
(112,6616-112,5058) ×100%
X1 = = 27,41%0,5684
Дальнейшие расчеты были проведены аналогичным образом.
Результаты определения содержания несвязанных жировых веществ представлены в таблице 9.
Таблица 9 – Содержание несвязанных жировых веществ в кожевой ткани и в волосяном покрове до и после проведения процесса обезжиривания
| Состав ванны | Топографическийучасток шкуры | Содержание жировых веществ в кожевой ткани, % | Содержание жировых веществ в волосяном покрове, % | ||
| До обезжиривания | После обезжиривания | До обезжиривания | После обезжиривания | ||
| Состав1 | Вороток | - | 19,35 | - | 9,25 |
| Полы | - | 4,46 | - | 2,64 | |
| Хребет | - | 17,96 | - | 8,21 | |
| Состав2 | Вороток | - | 21,63 | - | 10,18 |
| Полы | - | 4,53 | - | 2,83 | |
| Хребет | - | 19,32 | - | 8,76 | |
| Состав3 | Вороток | - | 22,71 | - | 11,56 |
| Полы | - | 4,67 | - | 3,17 | |
| Хребет | - | 20,27 | - | 10,50 | |
| Состав 4 | Вороток | - | 23,52 | - | 12,32 |
| Полы | - | 4,72 | - | 3,44 | |
| Хребет | - | 22,64 | - | 12,04 | |
| Состав 5 | Вороток | 27,41 | 13,83 | 15,14 | 6,14 |
| Полы | 5,10 | 4,43 | 3,10 | 1,98 | |
| Хребет | 26,41 | 13,79 | 13,17 | 5,79 | |
Результаты, приведенные в таблице 9 показывают, что все составы обладают обезжиривающим действием. При сравнении проведения процесса обезжиривания по предложенной и типовой методике видно, что составы ванн 1-4 обладают меньшим обезжиривающим действием, чем состав рабочей ванны, проведенной по типовой методике. Вероятно, это связано с тем, что в состав ванн 1-4 не входил СПАВ, присутствие которого необходимо для обезжиривания и эмульгирования природного жира, содержащегося в волосе и кожевой ткани.