Что называется шкурой животного?
Каков химический состав шкуры?
Какие основные белки входят в состав шкуры?
Из каких основных частей состоит шкура животного?
На какие части делится волос?
Из каких слоев состоит волос?
Какие товарные свойства меховой шкуры обусловливают кутикула, корковый слой и сердцевина?
Какие встречаются формы волос?
Как различают волосы по степени извитости? 10 На какие категории делят волос?
Как расположены волосы на шкуре?
Какое строение имеет эпидермис?
Из каких слоев состоит дерма?
Каково назначение сальных и потовых желез?
Что такое подкожно-жировой слой?
Шкурой называется наружный покров тела животного, который служит защитой организма от внешних воздействий и одновременно принимает участие в регулировании обмена веществ, тепла, а также в восприятии различных раздражений окружающей среды.
Различные участки шкур принято называть топографическими
Рисунок. Топографические участки шкуры животного
Химический состав шкуры
В состав шкуры животного входят белки, жиры, минеральные вещества, углеводы и вода.
Основу шкуры составляют белки, которые образуют волокнистые элементы шкуры. По отношению белков к различным химическим реагентам и тепловым воздействиям определяют свойства шкуры. Белки в природе представляют собой сложный класс органических соединений, образующих основу живого организма животного и растительного происхождения Белки состоят из углерода (50,6-55%), кислорода (19-24%), азота (15-19%), водорода (6,6-7,5%) и серы (0,3-2,4%). Белки являются амфотерными электролитами, способными образовывать соли как с кислотами, так и с основаниями. Они нерастворимы в органических растворителях - спирте, эфире, ацетоне и др. Конечными продуктами распада белков являются аминокислоты и в их числе большое количество гликоколя (а-аминоуксусной кислоты), имеющего структурную формулу NH2-СН2-СООН.
В шкуре животного наиболее распространенными белками являются коллаген, эластин, ретикулин, кератин. Они относятся к группе волокнистых белков. Кроме того, в шкуре имеются глобулярные и сложные белки, минеральные вещества, жиры.
Коллаген составляет основу коллагеновых волокон, из которых в основном состоит шкура животного.
Коллаген в животных организмах находится в обводненном состоянии. При нагревании в воде по достижении определенной температуры коллаген деформируется - съеживается и изгибается. Это явление носит название сваривания, а температура, при которой оно происходит, называется температурой сваривания. При действии воды при повышенной температуре коллаген переходит в раствор. Характерной особенностью полученного раствора является его способность к застудневанию при температуре 10-15°С. Студень, образующийся при температуре 10°С, называется желатином, при температуре ниже 10°С - клеем. В растворах кислот и щелочей коллаген набухает. Нейтральные соли действуют на коллаген разрыхляюще.
Эластин в шкуре содержится в небольшом количестве, устойчив к действию горячей воды и не образует клея.
Ретикулины являются основной составной частью ретикулиновых волокон. Они обладают большой устойчивостью к горячей воде и растворам кислот и щелочей.
Кератины содержатся в волосах, ногтях, роговом слое эпидермиса. Они устойчивы к растворам кислот и сравнительно мало устойчивы к действию щелочей. В отличие от коллагена кератины содержат большее количество серы. Кератины неустойчивы к действию восстановителей.
Глобулярные белки (альбумины, глобулины) находятся главным образом в межволоконном веществе, которое в процессах мехового производства удаляется. Альбумины растворимы в воде, глобулины - в растворах нейтральных солей.
Минеральные вещества в шкуре представлены хлористыми, сернокислыми и углекислыми солями натрия, калия, магния, кальция и железа.
Жиры и жироподобные вещества расположены по всей шкуре, и их количество зависит от вида животного, его возраста и условий жизни.
Строение шкуры животного
Шкура животного состоит из волосяного покрова, эпидермиса, дермы и подкожной клетчатки.
Строение волоса
При оценке качества пушно-мехового сырья наибольшее внимание уделяется волосяному покрову, который представляет собой совокупность большого количества нитевидных роговых образований (волос), имеющих различные форму, цвет и строение. Количество волос зависит от вида животного и может колебаться от 4,5 тыс. на 1 см2 (для шкурок сурка) до 22 тыс. на 1 см2 (для шкурок зайца-беляка). Волосяной покров выполняет разнообразные физиологические функции: уменьшает потери тепла телом животного, предохраняет тело от намокания, защищает его от механических воздействий и др.
Зарождение волоса происходит в слое дермы в специальном углублении, которое носит название волосяной сумки. Глубина залегания волос в волосяной сумке зависит от вида животного. По вертикали волос делится на три части: стержень (снаружи), корень (заключенный в волосяной сумке) и луковицу (утолщенная часть корня). Стержень и корень состоят из ороговевших отмерших клеток, а основная часть луковицы растущего волоса состоит из живых клеток, способных к размножению. Микроскопическое изучение строения стержня волоса показывает, что он состоит из трех слоев: чешуйчатого, или кутикулы, коркового и сердцевины.
Рисунок. Схема строения стержня волоса: 1 - кутикула, 2 - корковый слой; 3 - сердцевина.
Кутикула - это тонкая оболочка волоса, состоящая из слоя ороговевших клеток - чешуек, которые уложены одна на другую. Форма чешуек меняется по высоте волоса и в зависимости от вида животного. Различают три основных вида чешуек: кольцевидные (присущи главным образом пуховым волосам), некольцевидные и мостовидные. Кольцевидные чешуйки имеют форму неправильных колец, плотно охватывающих стержень волоса; некольцевидные располагаются в виде рыбьей чешуи на поверхности стержня; мостовидные характерны для чувствующих волос и представляют собой округлые толстые роговые пластинки, соприкасающиеся между собой, но не налегающие одна на другую. На поверхности кутикулы расположена тонкая мембрана, которая называется эпикутикулой. Состояние чешуйчатого слоя определяет такие важные свойства мехового полуфабриката, как блеск волосяного покрова и его способность свойлачиваться.
Кутикула защищает внутренние слои волоса от внешних воздействий. Между клетками чешуйчатого и следующего за ним коркового слоя лежит мембрана - субкутикула, которая до некоторой степени оказывает влияние на сминаемость волосяного покрова.
Корковый слой охватывает центральный канал, где расположена сердцевина. Он состоит из отдельных удлиненных веретенообразных клеток, расположенных вдоль оси волоса и связанных между собой межклеточным веществом. Толщина коркового слоя (в % к диаметру стержня у его основания) меняется в зависимости от вида животного:
Тюлень - 96
Выдра - 62
Норка - 50
Белка - 34
Заяц-беляк - 12
Кролик - 15-20
Северный олень - 0
От строения и состояния коркового слоя зависят прочность, упругость, растяжимость и гибкость волоса. Волос с сильно развитым корковым слоем обладает большей прочностью (у тюленя, выдры, норки), волос со слабо развитым корковым слоем имеет меньшую прочность (у кролика, северного оленя и др.). В клетках коркового слоя волоса у некоторых видов животных содержатся пигменты, которые обусловливают окраску волоса
Сердцевина волоса расположена в его центральной части. Она представляет собой рыхлую пористую ткань, состоящую из клеток, у которых оболочка и протоплазма ороговели. Внутри клеток и между ними содержатся пузырьки воздуха, наличие которых в некоторой степени обусловливает теплозащитные свойства мехового полуфабриката, так как воздух является плохим проводником тепла В клетках сердцевины находится большое количество зерен пигмента, благодаря которым волос приобретает ту или иную окраску Различают черные, коричневые и желтые пигменты. Различное соотношение пигмента в волосе образует все многообразие природной окраски пушно-мехового сырья. Наличие сильно развитой сердцевины снижает прочность и растяжимость волоса и повышает его ломкость.
Состав волосяного покрова пушно-меховых шкур
Волосяной покров пушно-меховых шкур состоит из волос, различающихся по форме, размерам, окраске и строению.
В зависимости от формы волосы делятся на конические, цилиндрические, веретеновидные и ланцетовидные. По высоте стержень делится на четыре части: кончик (характеризуется отсутствием сердцевины), гранна (наиболее широкая часть стержня), шейка и основание (часть стержня, прилегающих к эпидермису). По степени изогнутости и извитости стержня различают: прямой волос, изогнутый, изломанный, волнистый, штопорообразный, спиральный и петлистый. Извитость волоса определяет внешний вид волосяного покрова.
При оценке качества пушно-мехового сырья большое значение придается соотношению волос по размеру, форме, микроструктуре, а также по выполняемым ими функциям. У пушных зверей различают категории волос: направляющие, остевые, промежуточные, пуховые и чувствующие (вибриссы), у копытных - пуховые и остевые. Волосяной покров меховой овчины состоит преимущественно из пуховых волос.
Наиболее длинными являются направляющие волосы, они возвышаются своими концами над волосами других категорий. Остевые волосы имеют меньшую длину и большую толщину по сравнению с направляющими. Промежуточные волосы короче и тоньше остевых, но толще и длиннее пуховых. Пуховые волосы наиболее многочисленны и образуют нижний слой волосяного покрова шкур. При выделке некоторых видов сырья (выдры, морского котика, ондатры) грубые остевые и направляющие волосы могут быть удалены.
Чувствующие волосы располагаются группами в виде усов на верхней и нижней губе зверя, над глазами.
На шкуре волосы могут быть расположены поодиночке и группами (пучками). Различают простые и сложные пучки. Расположение волос на шкуре является характерным для определенных видов животных. Примером одиночного расположения волос может служить волосяной покров крота. У копытных животных волосы расположены главным образом простыми пучками.
Расположение простыми пучками характерно для некоторых грызунов (суслика, сурка). У хищных пушных зверей, а также у зайца и белки волосы в основном расположены сложными пучками.
Строение эпидермиса пушно-меховых шкур
Эпидермис представляет собой наружный слой шкуры, непосредственно расположенный под волосяным покровом. Рассматривая эпидермис под микроскопом, можно в зависимости от степени развития его обнаружить в нем от двух до шести слоев. Основные два слоя - ростковый (или мальпигиев) и наружный (или роговой) - состоят из клеток разнообразной формы Расположенные ближе к поверхности клетки эпидермиса постепенно роговеют.
Рисунок. Строение шкуры: 1 - стержень волоса, 2 - эпидермис, 3 - волосяная сумка, 4 - дерма, 5 - жировой слой, 6 - подкожная клетчатка.
Деление эпидермиса на слои является весьма условным, так как клетки, перемещаясь в эпидермисе, претерпевают различные структурные изменения и, достигнув поверхности, отпадают в виде чешуек (перхоти) Толщина слоя эпидермиса относительно толщины шкуры незначительна (около 3%). При выделке меха эпидермис сохраняется. Разрушение этого слоя приводит к нарушению прочности связи волоса с дермой.
Строение дермы
Непосредственно под эпидермисом расположен основной слой шкуры - дерма, который предохраняет тело животного от механических воздействий извне. Дерма образована сложным переплетением волокон белкового происхождения - коллагеновых, эластиновых и ретикулиновых. Основную массу (около 98%) составляют коллагеновые волокна, образующие в толще дермы пучки различной толщины и формы. Эти пучки тесно переплетаются между собой, образуя вязь, от которой зависит прочность дермы. Между волокнами дермы находится межволоконное вещество, которое принимает участие в скреплении отдельных структур дермы. Микроскопическое исследование показывает, что дерма делится на два слоя: сосочковый и сетчатый. Сосочковый, или термостатический, слой непосредственно прилегает к эпидермису. В этом слое у большинства животных находится наибольшее количество потовых и жировых желез, волосяных сумок.
Коллагеновые волокна в сосочковом слое более тонкие и менее переплетены между собой, чем в сетчатом слое. Границей сосочкового слоя является нижний уровень корней волос. В отличие от сосочкового сетчатый слой имеет равномерную вязь более мощных пучков коллагеновых волокон и поэтому является самым прочным и плотным слоем дермы. Толщина сетчатого слоя зависит от вида животного, его возраста, времени года и меняется в пределах одной и той же шкуры зависимости от участка.
Шкуры разных видов имеют специфическое строение дермы. Например, у шкурок кролика толщина дермы составляет 80%, сосочковый слой пронизан большим количеством корней волос, содержит много сальных желез, сетчатый слой имеет плотную вязь коллагеновых волокон, расположенных главным образом в горизонтальном направлении. У зайца-беляка коллагеновые волокна дермы слабо переплетены между собой и уложены параллельно поверхности шкуры От прочности дермы во многом зависит носкость изделия.
Строение подкожной клетчатки пушно-меховых шкур
Подкожная клетчатка представляет собой клетки рыхлой соединительной ткани из коллагеновых и эластиновых волокон, между которыми расположено значительное количество кровеносных сосудов и жировых включений В шкуре животного залегают потовые и сальные железы.
Потовые железы выполняют функции регулирования температуры тела и выделения продуктов обмена организма. Количество потовых желез зависит от вида животного; в шкурах овец их много, а в шкурках кролика их нет вовсе. У большинства пушных зверей потовые железы расположены только на некоторых топографических участках шкур (в паху, на лапах).
Сальные железы располагаются главным образом вокруг сумки волоса и при жизни животного выделяют жировой секрет, который смазывает поверхность эпидермиса и волоса. Количество выделенного секрета зависит от времени года: зимой оно наиболее обильно, а ближе к весне сальные железы прекращают свою деятельность и волосяной покров делается более тусклым и безжизненным
В процессах производства подкожно-жировой слой удаляется, и, следовательно, выделанная меховая шкура состоит из волосяного покрова, эпидермиса и дермы. В дальнейшем для краткости условимся, что меховой полуфабрикат состоит из волосяного покрова и кожевой ткани.