Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Московская государственная академия ветеринарной медицины и биотехнологии имени К. И. Скрябина» ЛЕКЦИЯ ПО ДИСЦИПЛИНЕ «ТОВАРОВЕДЕНИЕ И ЭКСПЕРТИЗА ШЕРСТИ» для студентов очного отделения факультета Товароведения и экспертизы сырья животного происхождения Рекомендуется для подготовки по специальности «Товароведение и экспертиза товаров (в сфере производства и обращения непродовольственных товаров и сырья)» по квалификации специалиста - товаровед-эксперт автор доцент Горбачева М.В.

Тема : Химический состав шерстяного волокна и свойства кератина ЛЕКЦИЯ 4

Кератин – сложное полимерное белковое соединение, отличительной особенностью является наличие серы в белке. (C 41 H 71 O 14 N 12 S). Элементарный состав кератина углерода – до 50%, кислорода %, азота %, водорода - 6-7% серы -2-5%. Аминокислотный состав : кератин состоит из 18 аминокислот. В кератине содержатся такие аминокислоты как цистин, метионин ( серосодержащие аминокислоты ), серин, аспарагиновая кислота, аргинин и др.

В состав шерстяного волокна также входят : жиры, стиролы, продукты углеводного и белкового обмена ( гликоген, мочевая кислота, свободные аминокислоты ). Белок синтезируется из аминокислот, имеющих амфотерный характер.

Амфотерные свойства аминокислот позволяют им взаимодействовать между собой с образованием пептидных связей щелочной и кислотными группами с выделением воды. В результате образуются крупные молекулы с полипептидными связями.

Макромолекула кератина образуется большим количеством полипептидных цепочек, связь между которыми осуществляется за счет электровалентных ( солевых ), ковалентных и водородных связей, а также сил Ван - дер - Ваальса. дисульфидная связь

1. S S – дисульфидная связь 1 NH 4. CO CO NH CH CH 2 COOH H 2 N(CH 2 ) 4 CH Свободная карбоновая группа CO -----водородная связь----- NH CH CH 2 SH HS CH 2CH

Свойства кератина Физические свойства Шерстяное волокно является плохим проводником электричества и проявляет трибоэлектрические свойства, т. е. способность при трении накапливать на поверхности статические заряды. Механические свойства Шерстяное волокно под действием нагрузки растягивается, причем в соответствующих условиях его длина увеличивается в два раза и более. В обычных условиях, при o C волокно может быть растянуто не более чем на 30%. С повышением температуры и влажности воздуха растяжение возрастает и в атмосфере пара достигает 100%.

Действие воды и температуры на шерсть Практически кератин в холодной воде не растворим. Горячая вода, хотя и медленно, но растворяет шерсть с выделением сероводорода и аммиака. Интенсивный распад шерстяного волокна начинается при температуре более 100 o C, а при 200 o C наблюдается его частичное растворение. Вода оказывает влияние на изменение длины и величины поперечника. Полное удаление влаги достигается высушиванием при 105 – 110 o C. При обработке шерсти паром она теряет значительную долю прочности. Температура пара o C оказывает отрицательное действие на шерсть. Температура свыше o C разрушает шерстяное волокно. 45- минутная обработка шерсти паром снижает ее прочность на 18%, 6 - ти часовая на 23%, 60 - часовая – на 75%.

Действие на шерсть кислот Кератин более устойчив к действию кислот, чем к действию щелочей. Слабые растворы кислот 4-5% концентрации не оказывают на шерсть заметного влияния. Однако азотная кислота оказывает очень сильное воздействие на шерсть. Она вызывает пожелтение шерсти, как любого другого белка. Действие кислот на кератин проявляется в нарушении существующей в них системы водородных и солевых связей, а также в гидролизе остатков амидов дикарбоновых кислот с выделением свободного аммиака : R CONH 2 + H 2 O R COOH + NH 3

Действие щелочей Сильные щелочи даже при слабых концентрациях легко разрушают кератин, а кипячение образца шерсти в растворе NaOH приводит к его полному растворению. Воздействие щелочи на кератин вызывает разрушение дисульфидных связей. Действие ферментов на шерсть Кератины обладают большой устойчивостью к действию ферментов, так как его защищает эпикутикула ( полисахаридная пленка ). Полное разрушение протеолитическими ферментами ( кератина за ) происходит при поражении кератина гусеницами моли.

Действие светопогоды Светопогода – это естественные условия окружающей среды. Под влиянием солнечных лучей кератин подвергается фото - химической деструкции. При этом белая шерсть желтеет, снижается прочность, упругость и удлинение.

α, β, γ – кератозы – 3 фракции кератина. α – кератоза – соответствует белку микрофибрилл. Она содержит наименьшее количество серы, 60% шерстяного волокна приходится на ее долю. β – кератоза – нерастворимая часть волокна (8-10% приходится на ее долю ). Она является мембраной веретенообразных клеток. Экзо и эндокутикулой. Содержание серы выше, чем в α. γ – кератоза – матрикс или меж волокнистая субстанция. Молекула матрикса сама маленькая, но содержание серы самое большое. Это определяет свойства γ – кератозы.

МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОВРЕЖДЕНИЙ ШЕРСТИ ХИМИЧЕСКИМ ПУТЕМ Диазореакция - сводится к обработке диазореактивом шерстного волокна, чтобы определить есть ли повреждения на волокне. Диазореактив взаимодействует с тирозином коркового слоя, при этом наблюдается красное окрашивание.

Реакция Альвердена – заключается в обработке шерсти хлорной водой (H 2 O + хлорка ), при этом кератин коркового слоя превращается в хлоркератин и очень сильно увеличивается в размерах.