Иерархия регуляторных систем

Определение кислотного числа в растительном масле. Кислотное число -- количество едкого калия в миллиграммах, необходимое для нейтрализации свободных жирных кислот в 1 г жира. Около 2 (±0,01) г расплавленного на водяной бане жира растворяют в 20 мл смеси (1:1) этилового спирта с серным эфиром, добавляют 5 капель 1%-ного раствора фенолфталеина и быстро титруют 0,1 н. раствором едкого калия до появления розовой окраски, сохраняющейся в течение 1 мин.

КЧ = А * К * 5,6

где А-- расход 0,1 н. раствора едкого калия на титрование, мл; К-- поправка к титру едкого калия; 5,6 -- количество едкого калия в 1 мл 0,1 н. раствора, мг; р -- масса навески, г. Кислотное число нормируется: для жиров высшего сорта -- до 1,2; первого сорта -- до 2,2.

Определение альдегидов и кетонов в растительных маслах проводят так же, как при исследовании молочного жира.

В случае сомнения в свежести животных топленых жиров определяют перекисное число, ставят пробы на альдегиды, а также проводят реакцию с нейтральным красным.

Реакция с нейтральным красным. Индикатор изменяет окраску в зависимости от содержания низкомолекулярных кислот -- продуктов распада триглицеридов. Около 1 г жира растирают в ступке с 1 мл свежеприготовленного 0,01%-ного водного раствора нейтрального красного (реактив устойчив на протяжении всего нескольких часов). Эта реакция непригодна для жиров, подвергавшихся нейтрализации. Избыток краски смывают водой и оценивают цвет жира, сравнивая с данными, представленными в таблице.

Определение содержания поваренной соли. Процентное содержание поваренной соли определяют по способу Мора титрованием водной вытяжки масла азотнокислым серебром в присутствии индикатора -- хромовокислого калия. В колбу объемом 200--250 мл отвешивают 10 г исследуемого масла, приливают 100 мл воды и нагревают до 55--60 °С при постоянном помешивании стеклянной палочкой. Колбу охлаждают. Масло при этом всплывает на поверхность, образуя тонкую пленку. Набирают пипеткой 10 мл водной вытяжки (без масла), переносят ее в другую чистую колбочку, прибавляют 2--3 капли 10%-ного раствора хромо-кислого калия и титруют 0,1 н. раствором азотнокислого серебра до появления неисчезающей красновато-бурой окраски.

Пример. На титрование 10 мл водной вытяжки, полученной после обработки 10 г масла 100 мл дистиллированной воды, пошло 1,9 мл 0,1 н. раствора азотнокислого серебра (1 мл 0,1 н. раствора азотнокислого серебра соответствует 0,00585 г поваренной соли):

Доброкачественные жиры и масла должны отвечать физико-химическим показателям, приведенным в таблице.

Исследование перегретых жиров. При продолжительном и многократном нагревании жиров до 200--300 °С происходит снижение их биологической ценности из-за образования токсических продуктов термического окисления: низкомолекулярных жирных кислот, пере-кисных радикалов, альдегидов, термостабильных продуктов сополимеризадии. Перегретые жиры вызывали у подопытных животных торможение роста, снижение активности щелочной фосфотазы, нарушение липидного обмена, атрофию и поражение слизистой оболочки верхнего отдела тонкого кишечника и желудка, жировую инфильтрацию и дистрофические изменения в печени, канцерогенез. Жарение во фритюре широко используется на флоте при приготовлении пирожков, пончиков, картофеля и т. д. Поэтому определение количества продуктов термического окисления жиров во фритюре является важной гигиенической задачей. Исследование проводят с применением различных методик: по коэффициенту рефракции, колориметрическим и люминесцентным методами, цветной реакцией (проба с метиленовым синим).

Определение по коэффициенту рефракции. Для анализа отбирают одновременно исходный жир и тот же жир, но использовавшийся для обжаривания. Мутный жир фильтруют через крупнопористую фильтровальную бумагу. На призму рефрактометра типа ИРФ-22 стеклянной палочкой с оплавленным концом наносят 3 капли жира, который не подвергался нагреванию. Измеряют показатель преломления. Призму протирают эфиром, а затем так же рефракто-метрируют жир, использовавшийся для жаренья. Разность показателей гретого и свежего жира не должна превышать 0,0015.

Калориметрический метод. При действии спиртовых растворов щелочей на продукты термического окисления жиров образуются хинойодные соединения темного цвета. По интенсивности окраски раствора ориентировочно определяют степень термического окисления. В большую градуированную пробирку отвешивают 1 г исследуемого жира, добавляют 15 мл свежеприготовленного 1 н. раствора едкого калия в этиловом спирте, не содержащем карбонильных соединений, смешивают и переносят в кипящую водяную баню на 5 мин. Затем быстро охлаждают водой, доводят объем этиловым спиртом до 25 мл, смешивают. Раствор фильтруют через бумажный фильтр в кювету фотоэлектроколориметра (расстояние между гранями 10 мм). Оптическую плотность замеряют сравнительно с плотностью раствора 1 г исследуемого жира в 25 мл хлороформа. Содержание продуктов окисления и сополимеризации (С) в процентах рассчитывают по формуле

Люминесцентный метод основан на свойстве жиров люминесцировать в потоке ультрафиолетовых лучей с различной цветной реакцией в зависимости от степени окисления. Накопление продуктов термического окисления повышает показатель преломления жира.

В пробирку из нефлюоресцирующего стекла наливают 3--4 мл исследуемого масла, добавляют столько же дистиллированной воды и 3--4 капли 10%-ного раствора аммиака. Смесь в пробирке хорошо встряхивают и центрифугируют до ясного разделения водного и жирового слоев. Исследование проводят в затемненной комнате на темном фоне. Источник ультрафиолетовых лучей помещают на расстоянии 10 см от пробирок. При содержании окисленных веществ более 1% цвет люминесценции водного слоя будет отчетливо голубой, менее 1% (до 0,5%) -- зеленоватый с голубовато-дымчатым оттенком. У жира с количеством окисленных веществ менее 0,5% наблюдается зеленое свечение. У фритюрных смесей с гидрогени-зированными жирами такой закономерности не наблюдается.

При невозможности люминесцентного исследования качество гретого подсолнечного масла, а также фритюрных смесей можно определить путем цветной реакции.

Проба с метиленовым синим. В пробирку помещают 3 мл расплавленного на водяной бане жира, приливают 7,0 мл 2%-ного спиртового раствора едкого калия. Пробирку закрывают корковой (не резиновой) пробкой и энергично встряхивают в течение 1 мин. После разделения жидкостей верхний спирто-щелочный слой вытяжки фильтруют через бумажный фильтр в колбочку. Для проведения реакции пипеткой берут 1 мл фильтрата, помещают в пробирку и добавляют 5 капель 0,01%-ного раствора метиленового синего. Содержимое пробирки встряхивают и оставляют на 5 мин. При наличии в исследуемом фритюре менее 1% окисленных веществ цвет жидкости в пробирке становится розовым, при содержании более 1% -- желто-коричневым. При добавлении в пробирку 2 капель краски Тильманса (0,02%-ного водного раствора) в первом случае раствор синеет, а во втором становится зеленым. Сильно перегретые жиры исследуют только с помощью реакции с метиленовым синим.

9. Консервирование пищевых продуктов

Консервирование пищевых продуктов (лат. conservaге хранить, сохранять) -- обработка пищевых продуктов, предохраняющая их от порчи и обеспечивающая длительную сохранность.

При консервировании используются методы, обеспечивающие гибель микроорганизмов, либо переводящие их в состояние анабиоза. Под влиянием консервирования подавляется и деятельность ферментов микроорганизмов. Консервирование позволяет создавать запасы скоропортящихся пищевых продуктов, перемещать их на дальние расстояния вне зависимости от климатических условий и обеспечить необходимый ассортимент продуктов питания на протяжении всего года.

Технический прогресс в технологии консервирования позволил внедрить в практику методы, обеспечивающие высокую устойчивость продуктов питания при длительном хранении с сохранением их пищевых, вкусовых и биологических свойств.

Термический метод используется наиболее широко. Этот метод консервирования основан на отмирании различных видов микроорганизмов под влиянием температурного воздействия. Вегетативные формы микроорганизмов в основном инактивируются при t° 60--70° в течение 1 --10 минут, за исключением термофильных бактерий, способных выживать при t° 80°. Устойчивостью к высокой температуре отличаются споры, для инактивации которых требуется нагревание выше 100° при экспозиции от 30 минут до 2--3 часов.

Стерилизация обеспечивает освобождение консервируемого пищевого продукта от вегетативных форм микроорганизмов и от спор. При стерилизации используются режимы с t° 108--120° в течение 40-- 90 минут.

Консервирование жидких пищевых продуктов -- молока, овощных и фруктовых соков, пива -- производится пастеризацией. При этом пищевой продукт освобождается от жизнеспособных патогенных микроорганизмов кишечной группы, микобактерий туберкулеза и некоторых других микроорганизмов. Различают низкую пастеризацию, которая проводится при t° 65° в течение 20 минут, и высокую -- при t° 85--90° в течение не более 1 минуты. При этом обеспечивается достаточный эффект с минимальным изменением пищевых и вкусовых свойств пастеризуемых продуктов.

Низкая температура является лучшим консервирующим фактором, обеспечивающим сохранение скоропортящихся пищевых продуктов с наименьшими изменениями природных свойств и наименьшими потерями биологически активных компонентов пищи -- витаминов, ферментов и другого. Под действием низкой температуры (--20° и ниже) большинство микроорганизмов прекращает свое развитие, за исключением психрофилов, грнбков и плесени, которые сохраняют жизнеспособность при t° -- 20° и ниже. Низкая температура, применяемая при консервации, не убивает микроорганизмы, а только прекращает их рост. Такие патогенные микроорганизмы, как сальмонеллы и стафилококки, выживают в замороженных пищевых продуктах в течение нескольких месяцев.

Консервация низкой температурой производится путем охлаждения пищевого продукта или его замораживания. Охлаждение представляет собой воздействие низкой температуры на пищевой продукт с доведением температуры в толще его от 4 до 0°. При охлаждении пищевой продукт, не подвергаясь замораживанию, сохраняет свои пищевые, вкусовые и биологические свойства. Наиболее часто консервация охлаждением подвергается мясо. Хранение охлажденных продуктов производится в холодильных камерах при t° от 0 до 2° и относительной влажности не выше 85%. Охлажденное мясо может храниться без признаков порчи до 20 суток.

Замораживание существенно нарушает структуру клеток и тканей замораживаемых продуктов, которые после оттаивания резко отличаются от свежих продуктов (рис., а). При медленном замораживании в клетках консервируемого пищевого продукта образуются крупные кристаллы льда (рис., в, г), которые разрушают оболочки и клеточные элементы. В процессе оттаивания вода не возвращается в коллоиды и продукт подвергается дегидратации; при этом теряются белковые и другие питательные вещества. Сохранить высокое качество продуктов при оттаивании помогает способ быстрого замораживания. В этом случае образуется большое количество мелких кристаллов (рис., б); при их оттаивании вода легко возвращается в коллоиды, из которых они образовались. Быстрое замораживание дает минимальные потери витаминов и обеспечивает наименьшее развитие микроорганизмов в продуктах.

Качество замороженных продуктов зависит от способа оттаивания. Быстрое оттаивание замороженного мяса сопровождается значительными потерями питательных, экстрактивных и биологически активных веществ. Поэтому замороженное мясо следует оттаивать медленно.

Обезвоживание (сушка) -- консервирование, основанное на прекращении жизнедеятельности микроорганизмов при содержании влаги в пищевом продукте менее 15%. При консервировании сушкой микроорганизмы не погибают, а переходят в состояние анабиоза; при увлажнении продукта они вновь становятся жизнеспособными. Сушка при обычном атмосферном давлении может быть естественной и искусственной. Консервирование методам естественной сушки относятся солнечная сушка (получение сухих фруктов) и вяление (в целях длительного сохранения рыбных продуктов).

Искусственная камерная сушка может быть струйной, распылительной и пленочной. При струйном методе сушка производится в сушильных камерах, в которых пищевые продукты подвергаются непрерывному действию струи горячего воздуха, поступающего из калориферов; влага удаляется через специальные вентиляционные системы.

Распылительная сушка, используемая для обезвоживания жидких пищевых продуктов (молока, яиц, томатного сока), производится в специальной камере при t° 90--150° путем распыления жидкого продукта через форсунку в тонкую взвесь, которая под действием горячего воздуха быстро высыхает и в виде порошка оседает на дно камеры. При распылительной сушке продукт подвергается кратковременному действию высокой температуры, в связи с чем он мало изменяется и сохраняет все свои природные свойства. Получаемые таким образом сухие продукты (порошки) при добавлении воды легко восстанавливаются в исходный продукт, пригодный для употребления.

Консервация жидких продуктов может быть произведено и методом пленочной сушки посредством нанесения жидкого продукта на нагретую поверхность вращающегося барабана. Продукты, полученные методом пленочной сушки, значительно уступают продуктам, изготовленным распылительной сушкой. Так, растворимость молочного порошка от распылительной сушки достигает 97--99%, тогда как сухое молоко пленочной сушки растворяется только на 80-- 85%.

Вакуумная сушка, производимая обычно при невысокой температуре, обеспечивает полную сохранность пищевых продуктов. Одним из видов вакуумной сушки является лиофилизация. Основным принципом лиофилизации как метода консервации является обезвоживание продукта в условиях вакуума и удаление влаги непосредственно из кристаллов льда, минуя жидкую фазу. В процессе лиофилизации различают три периода. В первом периоде загруженные в сублиматор продукты подвергаются действию глубокого вакуума, при котором продукт самозамораживается и непосредственно из кристаллов льда происходит испарение влаги. В высушиваемых продуктах температура достигает --17°. Этот период длится 15--25 минут, в течение которых удаляется около 18% влаги. Во втором периоде при t° --10--20° удаляется около 80% влаги, затем плиты, на которых расположены высушиваемые продукты, нагревают. При этом продукты не размораживаются, и удаление влаги продолжается непосредственно из кристаллов льда. Сушка во втором периоде продолжается 10--20 часов в зависимости от влажности и веса продукта. В третьем периоде производится тепловая вакуумная сушка при t° 45--50° в течение 3--4 часов.

Соление и консервирование сахаром производятся на основе повышения осмотического давления. Этот метод консервирования основан на свойстве микроорганизмов сохранять жизнеспособность только при условии определенной разности осмотического давления внутри бактериальной клетки и окружающей среды (осмотическое давление в бактериальной клетке несколько выше, чем в окружающей среде). Повышение осмотического давления в пищевом продукте приводит к нарушению обмена между микробной клеткой и внешней средой, к обезвоживанию клетки, уменьшению объема протоплазмы и гибели микробной клетки. Высоким осмотическим давлением отличаются расворы поваренной соли и сахара. Так, осмотическое давление 1% раствора поваренной соли или сахара равно 6,1 атмосферы.

При консервировании солением применяются 8--12% растворы поваренной соли, что соответствует 50--73 атмосфер осмотического давления, которое обеспечивает надежный консервирующий эффект. Однако имеются микроорганизмы (Serratia salinaria), способные выдерживать высокие концентрации поваренной соли (до 15--20%). В практике используются сухой, мокрый, теплый и холодный посолы. При сухом посоле засаливаемые продукты обрабатываются сухой солью, без рассола. Мокрый, или тузлучный, посол производится путем погружения продукта в заранее приготовленный насыщенный солевой раствор. Посол замороженных продуктов называется холодным, а посол при температуре окружающего воздуха -- теплым. К. солением сопровождается некоторой потерей питательных веществ.

При консервировании сахаром обычно создается концентрация его около 60%, что соответствует 350 атмосфер осмотического давления. Столь высокое давление обеспечивает надежный консервирующий эффект -- хранение в течение длительного срока при любой температуре окружающей среды.

Маринование и квашение основаны на способности микроорганизмов развиваться вузких пределах рН. Изменение величины рН нарушает дисперсность протоплазмы микробной клетки и прекращает ее жизнедеятельность. Так, при рН ниже 4,5 прекращается жизнедеятельность гнилостных бактерий (изменение концентрации водородных ионов напрактике осуществляется методом маринования). При мариновании используются пищевые кислоты, в том числе уксусная кислота, которая в концентрации 4--6% вызывает гибель микроорганизмов, а в концентрации 1 --1,8% ослабляет жизнедеятельность микроорганизмов и переводит их в состояние анабиоза. Для повышения эффективности консервирования маринование сочетается с пастеризацией и солением. Маринованные продукты должны храниться притемпературе не выше 6°.

При квашении изменение концентрации водородных ионов сочетают со специфическим действием молочной кислоты -- сахар сбраживается в молочную кислоту. Под влиянием квашения полностью подавляется жизнедеятельность патогенной неспороносной микрофлоры и происходит инактивация яиц гельминтов.

Химические консерванты при консервировании пищевых продуктов в нашейстране применяются ограниченно; допускаются только некоторые химические вещества в количествах, не вредных для здоровья потребителей. В качестве химических консервантов используются пищевые антисептики (бензойная, сернистая и сорбиновая кислоты), антибиотики и антиокислители. Бензойная кислота в применяемых для консервации количествах безвредна, однако ее консервирующие свойства невелики. Безусловно допустимая суточная доза бензойной кислоты до 5 мг/кг и условно допустимая доза 5--10 мг/кг массы тела. В СССР бензойная кислота допускается в мармеладе, пастиле, повидле и в меланже в количестве 700 мг/кг; в презервах (кильки) и плодово-ягодных соках -- 1000 мг/кг. Сернистая кислота, сернистый ангидрид, бисульфат натрия и пиросульфатнатрия применяются для сульфитации плодов и овощей. Под влиянием сульфитации обеспечивается лучшая сохраняемость продуктов и более высокое содержание в них аскорбиновой кислоты. Сульфитированные овощи и плоды в процессе тепловой обработки подвергаются частичной десульфитации. Содержание сернистой кислоты во фруктовых соках и сухих фруктах допускается до 100 мг/кг, в томате-пюре -- до 1500 мг/кг. Сорбиновая кислота наиболее приемлема для консервирования пищевых продуктов. Она характеризуется высоким антимикробным действием и наименьшим проявлением каких-либо отрицательных действий на организм. Превращение сорбиновой кислоты в организме происходит по типу превращений ненасыщенных жирных кислот. Безусловно допустимая суточная доза сорбиновой кислоты -- до 12,5 мг/кг, условно допустимая доза -- 12,5--25 мг/кг массы тела. Сорбиновая кислота допускается в безалкогольных напитках в количестве 300--500 мг/кг, в плодово-ягодных соках и сгущенном молоке -- 1000 мг/кг, при обработке поверхности сыров -- 2000 мг/кг, а полукопченых колбас -- 5000 мг/кг. Антибиотики для целей консервации применяются в крайне ограниченном ассортименте и объеме. В пищевой промышленности допускаются только такие антибиотики, которые не применяются в медицине для лечебных целей и которые наряду с высоким антимикробным действием неустойчивы в окружающей среде и инактивируются при тепловой обработке. В виде исключения в пищевой промышленности используется биомицин -- только в виде биомицинового льда (5 г тетрациклина на 1т льда). Биомициновый лед используется при перевозке на дальние расстояния рыбы тресковых пород и мяса. Применение хлортетрациклинагидрохлорида для консервации продуктов питания в нашей стране не допускается. В СССР временно разрешено применение двух антибиотиков -- нистатина и хлортетрациклинагидрохлорида для обработки мясных туш путем орошения их растворами (хлортетрациклинагидрохлорид -- 100 мг и нистатин -- 200 мг на 1 л воды). Для обработки некоторых овощных и фруктовых продуктов применяется низин, к которому особенно чувствительны стафилококки. Низин обладает способностью снижать устойчивость спор к нагреванию, что способствует более эффективной их инактивации. Антиокислители применяются для предупреждения порчи жиров. В качестве антиокислителей жиров допущены бутилоксианизол, бутилокситолуол и додецилгаллат. В качестве антиокислителей жиров может использоваться аскорбиновая кислота и аскорбилпальмитат.

Копчение и резервирование относятся к комбинированным методам консервирования. В основе копчения лежит действие на продукт дыма, обладающего консервирующими свойствами. В коптильном дыму содержится комплекс продуктов возгонки, проявляющий антисептическое действие. Среди продуктов коптильного дыма имеются смолы и некоторые вещества, относимые к канцерогенным. В связи с канцерогенной опасностью в современных условиях дымовое копчение заменено применением коптильной жидкости, свободной от веществ, обладающих канцерогенными свойствами. Копчение включает комплекс воздействий на пищевой продукт -- соление, высушивание, нагревание. Различают горячее (t° 80--140° в течение нескольких часов) и холодное (при t° не выше 40°) копчение. Эти виды копчения применяются главным образом при консервировании рыбы. Рыба горячего копчения относится к скоропортящимся продуктам, срок ее хранения не должен превышать 72 часа. Холодному копчению подвергают предварительно засоленную рыбу.

Презервирование представляет собой комплекс воздействий, обеспечивающих сохранность продуктов в герметической таре без признаков порчи в течение нескольких месяцев. В качестве консервирующих факторов при этом используются маринование, соление и пастеризация. Хранение презервов должно производиться при t° 6--8°.

Некоторую перспективность имеет консервирование ионизирующим излучением. Этот метод всесторонне изучается во многих странах мира.

Криоконсервация

Криоконсервация (от греч. ксэпт -- холод и лат. conservo -- сохраняю) -- низкотемпературное хранение живых биологических объектов с возможностью восстановления их биологических функций после размораживания.

Эффективность и объекты криоконсервации

В настоящее время разработаны и успешно применяются в медицине, сельском хозяйстве и научном эксперименте методы криоконсервации клеточных культур, тканей (кровь,сперма), ранних (преимплантационных) эмбрионов. Изолированные органы плохо переносят криоконсервацию, методы криоконсервации целых органов не разработаны, эффективность их низкая. Случаи успешной трансплантации криоконсервированных органов редки, как правило, в таких случаях речь может идти не о восстановлении после размораживания целого органа, а о присутствии в размороженном органе отдельных областей живой ткани. Другими словами, выживает после криоконсервации не орган как единое целое, а участки ткани, которые могут после трансплантации успешно прижиться (например, при трансплантации размороженной яичниковой ткани). Случаи успешной криоконсервации теплокровных животных (в том числе человека) до сих пор не зафиксированы. В настоящее время не существует методов, обеспечивающих выживание криоконсервированных людей, иных млекопитающих животных, а также птиц.

10. Криохранилище. Температурный режим

Как правило, криоконсервацию осуществляют при температуре ?196 °C, помещая капсулы с биологическими объектами в жидкий азот. Реже пользуются более высокими температурами (от ?180 °C до ?130 °C), которые создают электрифицированные морозильные камеры, но данный температурный режим менее надежен и подходит не для всех объектов. Использование температур выше ?130 °C малоэффективно и используется редко (например, хранение на сухом льду при ?79 °C). Сохранение живых объектов при температурах около нуля градусов традиционно не относят к криоконсервации. Использование низких температур обеспечивает остановку биохимических процессов в клетках, в том числе останавливается обмен веществ и энергией с внешней средой, благодаря этому живые объекты могут сохраняться сколь угодно долго.

Криоповреждения [править]

Использование низких температур опасно для живых объектов. Живые клетки погибнут при замораживании, если не осуществить специальные защитные мероприятия. Основными повреждающими факторами при замораживании являются образование внутриклеточного льда и обезвоживание клетки. Образование внутриклеточного льда характерно для большой скорости охлаждения (более 10K/мин). Кристаллизация внутриклеточной воды приводит к увеличению внутреннего объема мембранных структур (ядро, аппарат Гольджи, митохондрии, эндоплазматическая сеть, лизосомы,цитоплазматическая мембрана и пр.) Эти структуры разрушаются. Обезвоживание клетки характерно для небольшой скорости охлаждения (менее 10K/мин). Потеря клеткой воды происходит вследствие вымораживания воды во внешней среде и повышения концентрации растворенных веществ во внешней среде. При охлаждении клетка может потерять до 80-90 % воды, при этом разрушаются гидратированные комплексы с макромолекулами, что приводит к так называемой «криоденатурации» -- потере биологическими полимерами (прежде всего белками и белковыми комплексами) третичной и четвертичной структуры, что приводит к необратимой утрате функций этих полимеров. В криобиологии повреждения, получаемые клеткой при замораживании, называют «криоповреждения».

Криопротекторы

Лишь некоторые клеточные культуры, а также бактерии могут быть эффективно криоконсервированы без предварительной подготовки. Для эффективной криоконсервации клетки замораживаемых объектов должны быть насыщены криопротекторами -- веществами, уменьшающими криоповреждения. После размораживания необходимо удалить криопротекторы из клеток.

-способ сушки влагосодержащих материалов, продуктов, культур микроорганизмов при низкой температуре (из замороженного состояния) в вакууме. Используется при хранении и консервации продуктов, пром. штаммов микроорганизмов (культура лиофилизированная), для получения сухой плазмы крови, сывороток, вакцин. Лиофилизированные материалы, культуры восстанавливают свои исходные свойства при добавлении к ним воды. (Происхождение термина связано со свойством лиофильностивысушенных таким способом материалов и культур.)

Лиофилизация

метод высушивания материала из замороженного состояния под вакуумом. В микробиологии используют для длительного хранения к-р микроорганизмов, живых вакцин, плазмы, с-ки крови и ее препаратов, образцов иссл. материала и др. Для этого к-ру микроорганизмов или др. материал суспендируют в среде, содержащей р-р сахарозы (желатины, с-ки), быстро замораживают, напр., в смеси сухого льда и этанола, и высушивают под вакуумом. В этих условиях содержащаяся в материалах свободная вода при достижении достаточного разрежения газов замерзает без образования кристалликов льда, а затем удаляется вакуумом, переходя из твердого состояния в газообразное, минуя жидкую фазу (сублимация). Температура материала в процессе Л. остается ниже температуры замерзания, вследствие чего белки не подвергаются денатурирующему действию повышенных концентраций электролитов. В таком состоянии микроорганизмы и др. материалы могут храниться долгое время, существенно не меняя своих св-в. Преимущество Л. перед высушиванием из водных р-ров или суспензий состоит также в том, что после сублимации остается сухая пористая масса, лишенная свободной воды и почти сохранившая объем и структуру исходного вещества. При добавлении воды эта масса быстро и полностью растворяется. При Л. микробиол. объектов обязательно строгое соблюдение асептических условий и техники безопасности.

11. Оптическая плотность

Оптическая плотность -- мера непрозрачности к.-л. среды (напр., бумаги, пленки, оттиска на бумаге, фотоотпечатка), равная десятичному логарифму отношения падающего на среду потока излучения к потоку, прошедшему через эту среду, или, что то же, логарифму величины, обратной коэффициенту пропускания среды ф: D = lg (l/ф).

СанПиН 1.2.1253--03 установили показатели О. п. для следующих случаев.

При печати текста на цветном, сером фоне, участках многокрасочных иллюстраций О. п. фона должна быть не более 0,3.

При печати черной краской интервал оптических плотностей элементов изображения текста и бумаги в издании должна быть не менее 0,7. Оценка соответствия этим требованиям проводится на 10 характерных страницах в каждом из трех экземпляров издания, а оценка интервала О. п. -- на двух страницах каждой тетради по специально отпечатанным контрольным плашкам. Методику оценки см. в ст. Контрольные плашки. Результат считают отрицательным для одного экземпляра издания при значении оптической плотности менее 0,7 для изданий объемом не более двух тетрадей при нарушении требований хотя бы на одной из контролируемых страниц, для изданий объемом более двух тетрадей при нарушении требований на 30% контролируемых страниц. Допускается отклонение от нормативных требований к О. п. фона не более чем на 10%. Если несоответствие норме выявлено хотя бы в одном из трех контролируемых экземпляров, то результат оценки считается отрицательным.

О. п. фона для выворотки шрифта не менее 0,4.

ОСТ 29.127--96 требует, чтобы в книжных изданиях для детей, которые печатаются черной краской, интервал О. п. печатающих элементов текста и бумаги также был не менее 0,7.

Для контроля за соблюдением этой нормы стандарт предусматривает печать на нижнем поле первых двух страниц каждой тетради издания (на лице и обороте) на расстоянии не менее 30 мм от корешкового сгиба контрольных плашек в виде круга (квадрата) диаметром (стороной) не менее 5 мм.

Консервация шкур

Существует несколько способов консервации шкур пушных зверей, применяемых в зависимости от вида зверя, дальнейших условий и продолжительности хранения его шкуры. Если пушнина предназначена для продажи, то следует придерживаться требований, предъявляемых покупателем, так как от способа консервации зависит технология дальнейшей скорняжной переработки, и несоблюдение этих требований может привести к снижению закупочной цены.

Самый распространённый способ консервирования пушных шкурок -- пресно-сухой. Этот способ требует предварительной мездровки, полной, если шкурки будут храниться долго, или частичной (только удаление кусков жира и крупных прирезей мяса) при кратковременном хранении. Он заключается в высушивании шкурок на правилках или без них. Сушить шкурки надо при температуре не выше 30-35°С в сухом помещении. Ни в коем случае нельзя производить сушку в непосредственной близости от печей или открытого огня. При повышенной температуре происходит сваривание кожи, она теряет свои свойства, становится ломкой и совершенно непригодной для дальнейшего использования. Не следует допускать и пересушивания, так как при этом происходит процесс, сходный со свариванием. Полностью высушенная шкурка должна оставаться немного гибкой, картонообразной, но не совершенно жёсткой.

Применяют много разных правилок, в том числе специальные для отдельных видов пушных зверей. Основных типов правилок четыре: клиновидные, вильчатые, раздвижные и разборные. Для правки шкурок одного вида могут применяться правилки разных типов, соответствующие размерам каждой шкурки. На разборных правилках правят шкурки, снятые чулком, на остальных -- снятые трубкой.

Клиновидные правилки изготавливают из цельных досок несмолистых деревьев. Они могут быть сплошными или с вырезами и вентиляционными отверстиями (рисунок 1). Употребление вентилируемых правилок ускоряет сушку шкурок и поэтому часто улучшает их качество, так как меньше времени остаётся для возможного разложения кожевой ткани. На вентилируемых правилках можно править и сушить шкурки со слегка влажным мехом, хотя это нежелательно, ибо шкурка может подопреть и на небольших участках плотного прилегания. Поверхность правилок тщательно остругивают и шлифуют, чтобы не оставалось заусенцев и неровностей, которые могут повредить шкурку. Некоторые авторы рекомендуют красить правилки или покрывать их олифой (Воронов, 1981). Мы считаем, что этого делать не следует. Шкурка может быть загрязнена отстающей краской, выступающей олифой.

Рисунок 1. Клиновидные правилки:

А -- стандартная; Б -- улучшенная; В -- вентилируемая

Чистое сухое дерево впитывает влагу из шкурки и способствует ускорению сушки. Зажиривание правилки при многократном употреблении можно удалить, вымыв её моющими средствами или протерев чистым бензином. Наружные размеры клиновидных правилок любой модели должны быть стандартными (таблица 1).

Таблица 1 Размеры клиновыдных правилок (см)

Шкурку надевают на правилку соответствующего размера мездрой наружу, расправляют так, чтобы она была расположена симметрично, линия хребта должна проходить посередине правилки. Следят, чтобы мех под кожей не сваливался комками. Не следует слишком растягивать шкурку, применяя правилку большего размера. Нижнюю губу закрепляют одним-двумя небольшими гвоздями, носик надевают на конец правилки или крепят, также прибивая гвоздями. В передние лапы вставляют бумажные трубочки или деревянные планки. Под них подкладывают также бумажные трубки, чтобы шкурка не подпревала в складках. Лапки расправляют, прикладывая к ним полоски папиросной бумаги или фиксируя по краям гвоздиками на планках. Шкурку задних лапок расправляют с помощью гвоздиков на правилке с брюшной стороны шкурки или приложением бумаги, удаляемой после частичного высыхания лапок до способности сохранения формы. Хвост расправляют на специальном хвостовике правилки (см. рисунок 1, Б) или на отдельной дощечке. Нижний край шкурки фиксируют в нескольких местах гвоздиками, но вбитыми не слишком часто.

Правилки со шкурками подвешивают вертикально или кладут брюшной стороной вниз на горизонтально подвешенных планках так, чтобы передние лапки свешивались, но планок должны касаться только свободные от шкурки части правилок.

Шкурки, оправляемые окончательно мездрой наружу, досушивают до готовности, а шкурки, оправляемые мехом наружу, выворачивают, немного не досушив, и досушивают на той же правилке.

Рисунок 2. А -- стандартная; Б -- Вильчатые правилки: естественная рогатка; В -- проволочная

Вильчатые стандартные правилки (рисунок 2, А) делают из несмолистой древесины, но не очень твёрдой, так как их планки должны быть достаточно гибкими. Можно использовать естественные развилки веток (рисунок 2, Б) или соответственно изогнутую упругую металлическую проволоку (рисунок 2, В). Проволочные правилки можно применять только из нержавеющей стали или крашеные. Ржавчина может серьёзно испортить шкурку. Вильчатые правилки делают пяти размеров (таблица 2). Хвост шкурки, оправляемой на вильчатой правилке, расправляют на отдельной дощечке.

Для шкур волка, росомахи, рыси, енотовидной собаки, крупной лисицы, шакала, песца применяют клиновидные и вильчатые правилки №1; корсака, мелкой лисицы, песца, зайца-русака -- №2; для зайца-беляка и толая -- №3; дикого кролика -- №4; соболя, куниц, тёмного хоря -- № 5 и 6; норок диких -- клиновидные правилки № 6, 7 и 8.

Таблица 2 Размеры вильчатых правилок (см)

Раздвижные правилки (рисунок 3) делают только трёх размеров (таблица 3). На раздвижную правилку с освобождёнными нижними концами надевают шкурку, а потом раздвигают планки, фиксируя шкурку в растянутом состоянии. В верхней части планки соединяют сбоку металлической скобкой, короткой планкой с двумя гвоздями или сверху куском стальной окантовочной полосы. Поперечная планка может быть отдельной и надеваться одновременно на два гвоздя на нижних концах боковых планок. Её можно также закрепить на одной планке и перемещать на другой. На раздвижных правилках №1 правят шкурки волка, крупной лисицы, шакала, енотовидной собаки, росомахи, крупного песца, рыси; №2 -- корсака, зайцев, выдры и мелких песца и лисицы; №3 -- кролика.

Рисунок 3. Раздвижная правилка

Вильчатые и раздвижные правилки хороши тем, что дают прекрасную возможность вентиляции и равномерной просушки шкурок. У всех правилок, как и у мездрильных досок, не должно быть нестёсанных рёбер и углов на рабочих частях.

Разборные правилки (рисунок 4) используют для правки и сушки шкурок, снятых чулком. Способы их применения подробно описаны ниже при изложении способов обработки шкурок соболя, горностая, колонка и солонгоя. Правилки с клиньями употребляют для правки только соболиных шкурок. Размеры правилок для горностая, солонгоя и колонка приведены в таблице 4. Наиболее удобной следует признать стандартную правилку, другие варианты разъёма нерациональны, и, применяя их, можно испортить шкурки.

Рисунок 4. Разборные правилки: А -- стандартная; Б и В -- с разными вариантами разъёма; Г -- с клиньями

Таблица 3 Размеры раздвижных правилок (см)

Шкуры, снятые пластом, сушат, растянув на щите, деревянной стене, заборе при помощи гвоздей или на раме при помощи верёвок, продетых в отверстия, сделанные по краям шкуры (рисунок 5). Так сушат шкуры медведей, барсуков, бобров, сурков. Шкурки кротов и водяных крыс прибивают мелкими гвоздями к специальным доскам или щитам. Шкурки сусликов сушат, растягивая на камышинках, лучинках или сразу по нескольку штук на вертикальных спицах. Для сушки бобровых шкур некоторые охотники применяют растяжку при помощи верёвок на спортивном обруче (“хула-хупе”) или кольце, согнутом из гибкой ровной ветки.

Рисунок 5. Правка шкуры барсука на щите (А) и шкуры медведя на раме (Б)

При всех способах правки следует соблюдать стандартное отношение длины шкурки к её ширине, так как в основном (кроме соболя) оно соответствует естественным пропорциям:

1,5:1 -- крот, бобр;

2:1 -- барсук;

2,5:1 -- медведь;

3:1 -- ондатра, корсак;

4:1 -- волк, росомаха, рысь (не считая длины задних лап), лисица, песец, енотовидная собака, заяц-русак;

5:1 -- волк, лисица, каменная куница, кидус, заяц-беляк;

6:1 -- выдра, лесная куница, тёмный хорь;

7:1 -- рысь (включая длину задних лап), выдра, норка, светлый хорь, солонгой, горностай, ласка;

8:1 -- норка, колонок.

Повторяющиеся при разных пропорциях названия зверей говорят о том, что допустимы разные соотношения при правке их шкурок.

Таблица 4 Размеры разборных правилок (см)

Высушенные шкурки снимают с правилок и других приспособлений для сушки и хранят в сухом прохладном или холодном помещении в недоступном для крыс и мышей месте, предварительно обтерев мездру сухой тканью от выступивших капель жира.

Сухосоленое консервирование применяется в основном для шкур домашнего скота (овечьих, козьих, шкур жеребят и телят) и сурков, а также может быть применено для любых других шкур при необходимости относительно продолжительного хранения. Этот способ требует предварительного частичного обезжиривания (удаления крупных прирезей мяса, кусков жира). Шкурки расстилают и обильно посыпают мездру поваренной солью мелкого помола, втирая её и следя за тем, чтобы не оставалось не просоленных участков. Потом шкурки откладывают на сутки на пролёжку, сложив снятые пластом мездру к мездре, а снятые трубкой -- в стопку и прикрыв мешковиной. Укладывают их на перевёрнутый таз, корыто или деревянный щит так, чтобы нижние не покрывались стекающим рассолом. Когда прекратится выделение рассола, со шкурок стряхивают остатки соли и в зависимости от способа съёмки высушивают их на правилках или растянутыми. Хранить законсервированные этим способом шкурки надо в сухих помещениях, по необходимости обрабатывая инсектицидными препаратами от моли и кожееда.

Мокросолёное консервирование применяют для шкур морского зверя, домашнего скота, иногда диких копытных. Оно может быть применено для шкур медведей, барсуков, бобров и других зверей с толстой шкурой. Этот способ требует мездрения шкур и пригоден для последующего непродолжительного хранения или длительного хранения в прохладных условиях. Он заключается в засолке сырья поваренной солью без последующей просушки. На мездру расправленных шкур наносят равномерный слой соли из расчёта 200-300 г соли на 1 кг массы шкур (Тарелкин, 1964). Засоленные шкуры складывают мездра к мездре и укладывают в штабеля для хранения.

Кислотно-солевое консервирование заключается в обработке шкур смесью из 85% поваренной соли, 7,5% алюминиевых квасцов (в основном употребляют алюмокалиевые, реже -- алюмонатриевые и алюмоаммонийные) и 7,5% хлористого аммония (нашатыря). Оно применяется в южных районах для шкур сурков, использовалось также для шкурок водяной крысы, не требует тщательного обезжиривания мездры. Заранее приготовленную смесь наносят на мездру достаточно обильно, после чего складывают шкурки на пролёжку от 1 до 3 суток в про хладном месте. Затем излишки смеси стряхивают, а шкурки подсушивают. Этот способ следует применять только по согласованию с теми, кто будет производить дальнейшую переработку пушного сырья. Необходимо тщательно соблюдать пропорции составляющих смеси, так как от этого зависит способ выделки. Раньше охотники получали готовую смесь от заготовительных организаций.

Тузлукование -- способ консервирования в насыщенном растворе поваренной соли (тузлуке) с последующим подсаливанием при укладке на хранение в штабеля без просушки. Для приготовления тузлука растворяют соль из расчёта 350 г соли на 1 л воды. Шкуры выдерживают в тузлуке от 10 до 20 ч, затем вынимают и развешивают для стекания раствора. После этого шкуры подсаливают сухой солью из расчёта 200 г соли на 1 кг массы шкур и укладывают для хранения. Требуется предварительное обезжиривание и промывка шкур в воде. Способ применим для шкур морского зверя и домашнего скота.

Консервирование пикелеванием -- прекрасный способ обработки шкурок, предназначенных для последующей домашней выделки. Хорошо обезжиренные шкурки погружают в раствор пикеля -- 20-30 г уксусной, молочной или муравьиной кислоты или их смеси и 30-40 г поваренной соли на 1 л водного раствора. Шкурки выдерживаются в пикеле до образования устойчивой “сушинки”. Определяется это так: угол сложенной вчетверо мездрой наружу шкурки сильно сжимают пальцами; если после этого на расправленной мездре остаётся и не менее полминуты сохраняется беловатый крестик, то шкурка “готова”. Затем шкурки высушивают на правилках или в растянутом состоянии. Обработанные пикелеванием шкурки могут храниться длительное время в домашних условиях.

Хорошие результаты даёт способ консервирования жирных шкурок мелкого и среднего размера порошком горчицы. Испытания его на шкурках сурков (Комарова, 1965) и ондатр (Хоробрых, 1965) показали, что этот способ позволяет долго хранить необезжиренные шкурки. Так, шкурки ондатры прекрасно сохраняются в течение недели при комнатной температуре без сушки. Высушенные законсервированные горчицей шкурки хорошо сохраняются более года. Процесс консервации заключается во втирании сухого порошка горчицы в мездру, последующей пролёжке в положении шкурок мездра к мездре от 2-3 ч до одних суток и высушивании. Затраты консерванта невелики: на одну ондатровую шкурку уходит 7-9 г порошка. Горчичный способ нельзя применять для шкурок с белым мехом (песец), так как горчица выжелтит шерсть.

Существует ещё много других способов консервации химическими веществами, применяемых для шкур отдельных видов и пород домашнего скота при дальнейшей массовой переработке, например окуночный алюминиево-солевой способ для каракулевых шкурок (Шахалин, 1958). Свежеснятые каракулевые шкурки погружают на сутки в раствор, приготовленный из расчёта 20 г алюмокалиевых квасцов и 100 г поваренной соли на 1 л воды. После этого следует пролёжка и сушка. Однако, как уже было сказано, от способа консервирования зависит технология дальнейшей переработки сырья. Поэтому применять химические способы можно только по согласованию с переработчиком и тщательно соблюдая их технологию.

Во всех районах, где зима холодная, лучше применять пресно-сухую консервацию пушнины с полной мездровкой при длительном хранении или частичной мездровкой (удалением только кусков жира и мяса с мездры) при непродолжительном хранении на холоде. Не рекомендуется замораживать свежие шкурки, так как кристаллы льда, образующиеся в толще кожи, повреждают её волокна, и прочность шкурки снижается.

Диффузия

Диффузия (лат. diffusio -- распространение, растекание, рассеивание, взаимодействие) -- процесс взаимного проникновения молекул одного вещества между молекулами другого, приводящий к самопроизвольному выравниванию их концентраций по всему занимаемому объёму[1]. В некоторых ситуациях одно из веществ уже имеет выравненную концентрацию и говорят о диффузии одного вещества в другом. При этом перенос вещества происходит из области с высокой концентрацией в область с низкой концентрацией (по градиенту концентрации).

Примером диффузии может служить перемешивание газов (например, распространение запахов) или жидкостей (если в воду капнуть чернил, то жидкость через некоторое время станет равномерно окрашенной). Другой пример связан с твёрдым телом: атомы соприкасающихся металлов перемешиваются на границе соприкосновения. Важную роль диффузия частиц играет в физике плазмы.

Обычно под диффузией понимают процессы, сопровождающиеся переносом материи, однако иногда диффузионными называют также другие процессы переноса: теплопроводность, вязкое трение и т. п.

Скорость протекания диффузии зависит от многих факторов. Так, в случае металлического стержня тепловая диффузия проходит очень быстро. Если же стержень изготовлен из синтетического материала, тепловая диффузия протекает медленно. Диффузия молекул в общем случае протекает ещё медленнее. Например, если кусочек сахара опустить на дно стакана с водой и воду не перемешивать, то пройдёт несколько недель, прежде чем раствор станет однородным. Ещё медленнее происходит диффузия одного твёрдого вещества в другое. Например, если медь покрыть золотом, то будет происходить диффузия золота в медь, но при нормальных условиях (комнатная температура и атмосферное давление) золотосодержащий слой достигнет толщины в несколько микронов только через несколько тысяч лет.

Количественно описание процессов диффузии было дано немецким физиологом А. Фиком (англ.) в 1855 г.

Размещено на Allbest.ru