10054 (585204), страница 9
Текст из файла (страница 9)
Изменение рН рабочей жидкости проводили на цифровом иономере Анион 7000. Из данных таблицы видно, что уменьшение рН наблюдалось только для среды, содержащей культуру 8, что вероятно связано с деструкцией жира и образованием глицерина и карбоновых кислот, обуславливающих кислую реакцию среды.
О O
// //
СН2 – О – С R1 – C
\ \
R1 CH2 – OH OH
О O
// CH – OH + //
СН – О – С R2 – C
\ CH2 – OH \
R2 OH
O O
// //
CH2 – O – C R3 – C
\ \
R3 OH
В течение 48 часов вероятно происходит расщепление карбоновых кислот микроорганизмами до соответствующих альдегидов, которые окисляются до кислот или полимеризуются. В результате чего значение рН через 48 часов увеличилось для сред, содержащих культуры Н, Нв, В и 3.
O O
// //
R – C R – C
\ \
OH H
Также наблюдался устойчивый рост величины КОЕ в течение всего периода культивирования с 105 по 106 кл/см3, что указывает на достаточное количество субстрата в синтетической среде и его утилизации.
На основании проведения скриннинговых исследований можно отметить, что все исследуемые культуры осуществляют деструкцию жирового материала. Деструкция жирового материала на первом этапе возможно происходит до глицерина и карбоновых кислот, это подтверждается увеличением значений кислотности в первые часы культивирования. В результате проведения предварительного скрининга и изучения морфолого-культуральных признаков исследуемых прокариотических организмов были отобраны наиболее активные культуры для проведения дальнейших исследований. Интерес представляла культура 8, характеризующаяся максимальным ростом оптической плотности среды до 48 часов культивирования и культура Нв с наибольшим значением липолитической активности. Для выбранных культур провели скриннинговое исследование через 24ч и 48часов по которому сделали подбор оптимального времени культивирования. Результаты представлены в таблице 5 и на рисунках 4-6.
Таблица 5 – Подбор оптимального времени культивирования
| Показания | Тип культуры | |||||
| 8 | Нв | |||||
| 0ч | 24ч | 48ч | 0ч | 24ч | 48ч | |
| рН | 7,64 | 7,61 | 7,67 | 7,65 | 7,63 | 7,66 |
| Кислотность, г/дм3 | 1,30 | 1,40 | 1,70 | 1,40 | 1,60 | 1,50 |
| Оптическая плотность D5402 | 4,50 | 5,20 | 3,60 | 4,80 | 4,90 | 4,70 |
| КОЕ | 2,70×106 | 5,10×106 | 8,40×106 | 9,20×105 | 2,50×106 | 4,70×106 |
| Сум-ый продукт жизн-ти, г/дм3 | - | 0,05 | 0,03 | - | 0,03 | 0,01 |
| Протеолитическая активность, ед./гр. | - | 2,80±0,25 | 2,24±0,16 | - | 4,48±0,22 | 1,68±0,15 |
| Липолитическая активность, ед./гр. | - | 4, 53±0,21 | 1, 23±0,24 | - | 3, 47±0,18 | 1, 19±0,27 |
При анализе таблицы можно сделать вывод, что при достижении необходимого объема бактериальной суспензии значительных изменений в показаниях не происходило. Вероятно, это говорит о том, что система стабилизирована.
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 «Shaker Type-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).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
