Биоповреждаемость сырья животного происхождения и товаров

Реферат

по дисциплине: «Товароведение и экспертиза»

на тему: " Биоповреждаемость сырья животного происхождения и товаров"

Выполнил: студент 3 курса 1 группы ТЭС факультета Коцепуга Артемий Владимирович Научный руководитель:

К.т.н., старший преподаватель Бодрякова Н.П.

Москва 2013 г.

• Введение
• 1. Систематизация и диагностика биоповреждений непродовольственных товаров
• 2. Агенты биоповреждений. Биоповреждения, вызываемые гельминтами
• 3. Насекомые, вызывающие прижизненные пороки кожевенного сырья (оводы, отряд Diptera)
• 4. Жуки-кожееды (Dermestidae) — вредители меха и кожи
• 5. Семейство моли настоящие (Tineidae) — вредители шерсти и меха
• 6. Мыши и крысы
• Заключение
• Список литературы

Задачи по проблеме биоповреждений, поставленные перед учеными практикой народного хозяйства сегодня, и главным образом те из них, которые поставит завтрашний день, требуют конкретизации предмета исследований, сферы интересов, основных понятий, которыми необходимо оперировать при рассмотрении специальных вопросов. Термин «биоповреждения» применительно к проблеме возник одновременно с ее официальным оформлением и созданием Научного совета АН СССР, возглавившего исследовательские работы в этом направлении. Он соответствовал английскому слову biode-terioration, которое появилось для обозначения международных координирующих организаций, например The Biodeterioration Society — Международное общество по биоповреждениям.

Первоначально оба термина использовались для обозначения отрицательного влияния организмов на функциональные и структурные характеристики материалов и изделий или технического сырья. В последующие годы эта формулировка неоднократно трансформировалась, сужалась и расширялась в соответствии с пожеланиями специалистов, представляющих различных отрасли хозяйства и разные науки. В частности, на определенном этапе в это понятие стали включать и полезную деятельность организмов, направленную на разрушение и утилизацию отживших материалов и изделий. Особенно отчетливо эта тенденция стала выявляться после III Международного симпозиума по биоповреждениям, состоявшегося в 1975 г. в Кингстоне (США) с участием советских ученых. Известный ученый Ван дер Керк (1971) дает следующее определение биоповреждениям: биоповреждение — это любое нежелательное изменение в свойствах материалов, вызванное жизнедеятельностью организмов. Советский ученый Г. И. Каравайко (1976) расширил это определение и предложил называть биоразрушение более широким термином — это любое желательное и нежелательное изменение в свойствах материалов, вызванное жизнедеятельностью организмов. Оба определения не охватывают всего многообразия объектов, повреждаемых организмами.

Учитывая это, будем относить термин «биоповреждения» к ситуациям, когда живые организмы своей деятельностью и присутствием вызывают изменения (нарушения) структурных и функциональных характеристик у объектов антропогенного происхождения или природных объектов, используемых в качестве сырья.

1. Систематизация и диагностика биоповреждений непродовольственных товаров

Воздействие живых организмов на промышленное сырье, материалы и изделия может существенно изменить их потребительские свойства, снизить качество, а в ряде случаев привести к полному их разрушению.

Свойства сырья, материалов и изделий, в том числе и потребительские, могут изменяться при хранении, эксплуатации, иногда и при производстве под воздействием физико-химических, механических и биологических факторов, вызывающих соответствующие повреждения (физико-химические, механические, биологические).

Эти повреждения возникают параллельно или последовательно, усиливая друг друга.

Нет сомнений в том, что при любых нарушениях режимов хранения, тем более при аварийных ситуациях (например, подмочка), в конечном счете, преобладающим и завершающим процесс является биологическое повреждение.

Согласно нормативным документам, понятие биоповреждение определяется как повреждение материалов, сырья и изделий под воздействием биологического фактора (ГОСТ 9.102−91 ЕСЗКС. Воздействие биологических факторов на технические объекты. Термины и определения). 1]

Биологический фактор (биофактор) — это организмы или сообщества организмов, вызывающие нарушение работоспособного состояния объекта.

Однако формулировки, представленные в стандарте, не отражают еще одну сторону влияния биоповреждений промышленных товаров на одно из важнейших потребительских свойств — безопасность.

Безопасность — это отсутствие риска для жизни, здоровья и имущества потребителей при эксплуатации или потреблении товаров.

Выделяют санитарно-гигиеническую безопасность, которая означает отсутствие недопустимого риска, который может возникнуть при разного рода биоповреждениях потребительских товаров и которые, в свою очередь, могут не только привести к потере имущества, но также могут быть опасными для здоровья потребителей.

Особенно это касается, например, косметических товаров или же загрязнения товаров болезнетворными микроорганизмами.

Однако не только болезнетворные микроорганизмы могут быть опасны для здоровья потребителей. Например, на некоторых текстильных предприятиях выявлены случаи заболевания рабочих прядильно-приготовительных участков из-за выделения в воздушную среду большого количества частичек пыли с сапрофитными микроорганизмами от биозараженного хлопка.

При гигиенической оценке одежды, белья, обуви и т. д. на них определяют степень накопления микроорганизмов. Считается, что чем больше накопление микроорганизмов на белье и во внутреннем пространстве обуви (перчаточные, чулочно-носочные изделия, стельки), тем меньше их остается на поверхности кожи, так как эти изделия обладают высокой очистительной способностью. Выявлено, что обсемененность кожи при использовании одежды и белья из хлопка и вискозы в 2 — 3 раза меньше, чем при использовании белья из капрона.

Таким образом, биоповреждения тесно связаны с такими комплексными показателями качества товаров, как надежность, функциональность, эргономичность и т. д.

Объектами биоповреждения являются сооружения, изделия, материалы, сырье, которые в процессе воздействия на них живых организмов теряют свои свойства.

Агентами биоповреждений являются живые организмы, атакующие сооружения, изделия, материалы и сырье и вызывающие изменения их свойств (рис. 1).

Рис. 1. Агенты биоповреждений (биофакторы) В реальных условиях хранения и эксплуатации на непродовольственное сырье, материалы и изделия повреждающее воздействие оказывают микроорганизмы (бактерии, микроскопические грибы), насекомые (моли, жуки-кожееды, жуки-точильщики, термиты, тараканы) и млекопитающие (грызуны: крысы и мыши).

Стойкость к воздействию биологического фактора (биостойкость) — это свойство объекта сохранять значение показателей в пределах установленных нормативно-технической документацией в течение заданного времени в процессе или после воздействия биофактора. Этот термин применяется с указанием конкретного биофактора:

бактериостойкость — стойкость к воздействию бактерий;

грибостойкость — стойкость к воздействию грибов;

стойкость к повреждению термитами;

стойкость к повреждению молью;

стойкость к повреждению грызунами;

микробиологическая стойкость — устойчивость материалов при испытаниях на биостойкость в природных условиях.

Воздействие живых организмов на материалы может приводить к неблагоприятному или благоприятному для человека итогу. В первом случае речь идет о биоповреждении (англ. — biodeterioration), во втором о биоразрушении (англ. — biodegradation) материалов, отслуживших свой срок и загрязняющих окружающую среду (рис.2).

Среди биоповреждений следует отметить собственно биоповреждения материалов, которые при всем многообразии живых организмов и способов их воздействия сводятся к химическим и механическим изменениям.

Микроорганизмы в данном случае оказывают на материалы прежде всего химическое воздействие, а насекомые и животные наносят, как правило, механические повреждения.

Таким образом, собственно повреждения материалов живыми организмами можно свести к двум типам:

1) использование материала в качестве источника питания (в случае микроорганизмов речь идет об ассимиляции; в случае насекомых и грызунов говорят о «пищевых» повреждениях);

2) воздействие на материал, которое не связано с процессом питания и приводит к механическому или химическому разрушению материала (в случае микроорганизмов — это деструкция; в случае насекомых и грызунов — это «непищевые» повреждения).

Следует отметить, что из всех микроорганизмов микроскопические грибы могут способствовать и механическому разрушению материалов, которое происходит за счет разрастания гиф мицелия гриба, развивающих высокое тургорное давление.

Одним из видов вредного воздействия живых организмов (в основном микроорганизмов и растений) на сырье, материалы и изделия является обрастание поверхности. Оно может сопровождаться химическим воздействием на материал или происходить без него.

Рис. 2 Схема воздействия живых организмов на сырье, материалы и изделия Третий вид воздействия биологического фактора — биозасорение.

Биологическое засорение объекта (биозасорение) — состояние объекта, связанное с присутствием биофактора, после удаления которого восстанавливаются функциональные свойства объекта.

Таким образом, микроорганизмы, развивающиеся на материалах и субстратах, могут быть нескольких типов. Одни используют в качестве источника питания и энергии органические вещества самих материалов (ассимиляция). Другие развиваются за счет использования метаболитов первых, однако они также могут вызывать повреждение материалов продуктами своей жизнедеятельности (деструкция). И, наконец, третьи микроорганизмы развиваются на поверхности материалов только за счет пыли, минеральных и органических загрязнений, не затрагивая самого материала, и лишь вызывают его биозасорение. 3]

Повреждения, наносимые насекомыми сырью, материалам и изделиям, могут носить пищевой или непищевой характер.

В большинстве случаев пищевые повреждения наносят личинки, обитающие внутри или на поверхности материала. Если изделия имеют удобные для поселения насекомых полости и отверстия, тогда возможно только внутреннее загрязнение изделия. Если насекомые, развивающиеся в полостях материала, используют его частицы для строительной деятельности, как, например, некоторые гусеницы моли при сооружении чехлика, то сам материал уже в некоторой степени повреждается. Наиболее характерным для насекомых-вредителей является использование материалов растительного и животного происхождения в пищу, причем вредители материалов растительного происхождения более разнообразны. Синтетические материалы повреждаются насекомыми при случайных контактах.

Среди живых организмов, повреждающих материалы, грызуны занимают особое положение, так как наносимые ими повреждения носят чаще всего непищевой характер и связаны с проявлением грызущей деятельности.

В результате воздействия живых организмов на сырье, материалы и изделия в них возникают дефекты.

По степеням значимости различают дефекты критические, значительные и малозначительные.

Критические дефекты — несоответствие изделий установленным требованиям, которые могут нанести вред здоровью или имуществу потребителей или окружающей среде.

Значительные дефекты — влияют на свойства материалов, но не влияют на безопасность для потребителя или окружающей среды.

Малозначительные дефекты — не оказывают влияния на свойства изделий, в первую очередь, на назначение, надежность и безопасность. К ним, в частности, относится биозасорение.

В зависимости от наличия методов и средств обнаружения дефекты подразделяются на явные, для которых предусмотрены методы и средства обнаружения, и скрытые, для которых возможно применение специальных методов и средств обнаружения.

Для биоповреждений характерны именно скрытые дефекты, для обнаружения которых необходимо специальное оборудование.

В зависимости от наличия методов и средств устранения дефекты делят на устранимые и неустранимые.

Устранимые — дефекты, после устранения которых товар может быть использован по назначению. Такие дефекты характерны только для биозасорения.

Неустранимые — дефекты, которые невозможно или экономически невыгодно устранять. Например, при биоповреждении оптики прибор может быть восстановлен только после разборки и дополнительной шлифовки поверхности. В других случаях критические дефекты при биоповреждениях практически неустранимы.

Таким образом, при биоповреждении сырья, материалов и изделий происходит:

изменение химических свойств в результате окисления или гидролиза компонентов материала: под действием микроорганизмов изменяется кислотои щелочестойкость, устойчивость к действию окислителей, восстановителей и органических растворителей;

изменение физико-механических свойств материалов, например, потеря прочности древесины, резины, пластиков, тканей под действием микроорганизмов или продуктов их обмена веществ, набухание резины, потеря адгезии лакокрасочных покрытий;

изменение оптических свойств, например, цвета, блеска, прозрачности, преломления света;

ухудшение электрофизических свойств, например, снижение электроизоляционных свойств материалов;

изменение органолептических свойств, например, появление дурного запаха при гниении, появление слизи на твердых поверхностях;

потеря части материала вследствие его повреждения, например, грызунами или насекомыми.

2. Агенты биоповреждений. Биоповреждения, вызываемые гельминтами

биоповреждение микроорганизм насекомое грызун

Среди агентов биоповреждений довольно часто встречаются виды, ведущие паразитический образ жизни.

Особенно широко паразитизм развит у гельминтов, вредоносное действие которых на организм хозяина во всех случаях может быть сведено к двум основным проявлениям:

токсическое воздействие на организм хозяина;

механическое повреждение его органов и тканей.

К гельминтам, вызывающим прижизненные повреждения кожного покрова копытных животных, относятся некоторые представители класса круглых червей, или нематод (Nematode), принадлежащие к подотряду Filariata, роду Onchocerca.

Заболевания, вызываемые этими гельминтами, носят общее название филяриатозы.

Особенности возбудителей филяриатозов:

все они обитают в замкнутых полостях и таких тканях организма хозяина, которые не имеют контакта с внешней средой (сухожильные влагалища, суставы, дерма, брюшная полость, лимфатическая и кровеносная системы) все они нуждаются для своего развития в промежуточных хозяевах Из филяриатозов значительное распространение имеют онхоцеркоз крупного рогатого скота и лошадей и парафиляриоз лошадей.

Половозрелые самки возбудителей онхоцеркоза рождают живых личинок — микроонхоцерков, которые током лимфы и крови заносятся в кожу, где вызывают значительные патологические изменения.

В толще кожи личинки онхоцерков вызывают расширение и переполнение сосудов, набухание и пролиферацию эндотелия, образование вокруг сосудов инфильтратов Летом большое количество личинок онхоцерков скапливается под эпидермисом, а зимой — в сетчатом слое кожи, чаще в коже нижней части брюшной стенки.

Цикл развития паразитов протекает при участии промежуточного хозяина — кровососущей мошки Simulium ornatum.

В период нападения на инвазированный скот и сосания крови мошки (самки) заглатывают вместе с ней и личинок паразита, которые вначале попадают в среднюю кишку насекомого, откуда мигрируют в полость тела, а затем — в грудные мышцы насекомого, где и достигают инвазионной стадии.

После этого инвазионные личинки переходят в головку насекомого.

При укусе животного инвазированной мошкой происходит заражение его онхоцеркозом Помимо микрофилярий онхоцерков поражения шкур вызывают и др. виды нематод, в частности, из рода Stephanofilaria stiksi. Заражение происходит при участии промежуточного хозяина — мух-жигалок, Кроме микрофилярий, поражения вызывают и взрослые черви Parafilaria multipapillosa (Pilaria haemorrhagica).

Поражения являются результатом продвижения в шкуре животного взрослых червей, образующих узлы и кровоизлияния, ведущие к расчесам и образованию, струпьев.

Онхоцеркозом болеют не только домашние животные, но и люди Попав в организм дефинитивного хозяина (крупного рогатого скота), личинки онхоцерков мигрируют в излюбленные места локализации, где через 7−8 месяцев (в конце зимы или начале весны следующего года) достигают половозрелой стадии, превращаясь в раздельнополых особей.

Самки вновь рождают огромное количество личинок, цикл повторяется.

Лечение: эффективных препаратов при онхоцеркозе крупного рогатого скота еще не найдено.

Профилактика: охрана животных от нападения мошек и истребление этих кровососущих насекомых на различных стадиях их жизненного цикла (имаго, личинки).

Филяриатозы существенно снижают качество кожевенного сырья за счет поражения шкур микрофиляриями.

Поражение шкуры животного микрофиляриями органолептически обнаружить не удается, однако оно выявляется в процессе переработки кожевенного сырья в хромированный полуфабрикат и проявляется в виде узелков и дырочек на лицевой поверхности готовой кожи, превращая, таким образом, первосортное сырье в брак.

3. Насекомые, вызывающие прижизненные пороки кожевенного сырья (оводы, отряд Diptera)

Самки подкожных оводов ведут себя очень активно, подолгу целыми стаями преследуют животных, которые обращаются в паническое бегство, откладывают до 650 яиц.

Личинки, вышедшие из яиц, отложенных на волосяной покров различных частей тела, и внедрившиеся в кожу, начинают длительный путь перемещения от места проникновения к спинной части животного, так как только здесь они не подвергаются опасности быть раздавленными, когда животное ложится.

Во время миграций личинки проходят либо только по подкожной соединительной ткани, либо через мускулатуру и внутренние органы и оказываются на месте только через 3−9 месяцев.

Вокруг личинок начинается воспалительный процесс, и обычно в феврале-марте или позднее возникают желваки, представляющие собой подкожную соединительнотканную капсулу, достигающую размеров грецкого ореха, в которой находится личинка подкожного овода, которая открывается свищом, обеспечивающим личинке возможность дыхания.

Взрослые личинки выходят через отверстие свища и окукливаются в почве.

Пороки, вызываемые кровососущими насекомыми Кровососущие насекомые (слепни, мухи, комары, мошки, мокрецы, кровососки, вши, власоеды, блохи) являются промежуточными хозяевами гельминтов, переносят возбудителей различных болезней, они попадая на животных, причиняют им беспокойство, вызывают механические повреждения кожного покрова Основные пороки, вызываемые паукообразными Чесотка — повреждения кожного покрова акариформными клещами (саркоптозная, псороптозиая, хориоптозная чесотка). Встречается у овец, крупного рогатого скота, свиней, лошадей, верблюдов, северных оленей.

Клещевины — повреждения кожного покрова животных паразитоформными, главным образом пастбищными кровососами или иксодовыми клещами. Учитываются такие пороки как болячки Демодекоз-(железница)-поражение сальных желез, волосяных мешочков и корней волос мелкими клещами рода Demodex. Учитывают демодекоз как порок «болячки». 2]

4. Жуки-кожееды (Dermestidae) — вредители меха и кожи

К семейству относятся небольшие жуки с цилиндрическим или овальным телом, 5-члениковыми лапками и короткими булавовидными усиками, которые могут прятаться в глубокую щель на переднегруди.

Личинки кожеедов подвижные, с жесткими покровами, покрыты длинными торчащими волосками, часто с особенно крупным пучком волосков, образующих своеобразный «хвост» .

Кожеед меховой (Attagenus pellio) ему служат пищей волосы, перья, изделия из рога. Взрослый жук продолговатый, черный, со светлыми точками на надкрыльях и переднеспинке.

Личинки его похожи на личинок ветчинного кожееда, но без крючков на конце тела.

Кожеед музейный (Anthrenus museorum) враг зоологических коллекций и музейных экспонатов, отличается коротким округлым телом. Рисунок на надкрыльях жука образуют густо расположенные мелкие чешуйки, группирующиеся на черном фоне в три узкие желтоватые перевязи. Появление лохматой рыжей личинки этого кожееда служит серьезным сигналом того, что коллекциям угрожает опасность истребления. 2]

5. Семейство моли настоящие (Tineidae) — вредители шерсти и меха

Семейство представлено огромным числом родов и видов, распространенных по всему земному шару:

· к семейству относятся мелкие, часто невзрачные бабочки;

· часто поселяются в домах и причиняют много неприятностей человеку;

· у настоящих молей обычно сильно развиты челюстные щупики, хоботок может быть недоразвит;

· передние крылья длинные и узкие, на задних имеется широкая бахромка из волосков;

· гусеницы живут в переносных чехликах;

· многие виды настоящих молей относятся к растительноядным формам;

· есть большое количество видов, питающихся различными продуктами животного происхождения, такими как волос, мех, шерсть, перо, кожа, рог, кости, сухое мясо и др.

Гусеницы линяют 6−8 раз и после линьки надстраивают свой чехлик Характерной особенностью молей является способность переваривать кератин и другие труднорастворимые органические вещества Моль опасна в стадии вечно голодной гусеницы, она повреждает даже такие непищевые материалы как синтетические ткани, картон, полиэтилен и т. д.

Моль наносит сырью и материалам как пищевые так и непищевые повреждения (при строительстве чехликов)[2]

6. Мыши и крысы

Рис. 3 Виды биоповреждений вызываемые грызунами

Дератизация — комплекс мер по борьбе с грызунами Профилактическая:

— Лишение грызунов пищи и убежища

— Создание преград, лишающих грызунов доступа в помещения

— Применение репеллентов (цимат, оловоорганические соединения) Истребительная:

— Химический метод — использование растительных и синтетических ратицидов, отравленных пищевых приманок, ядов острого и хронического действия

— Физические методы — звуки ВЧ и ультразвук

— Механические методы — ловушки, капканы, клеи

— Биологический метод — использование микроорганизмов, патогенных для крыс и мышей (бактокумарин). [2]

Заключение

Биоповреждения возникают в результате взаимодействий материалов и изделий с компонентами биосферы. Следовательно, решение проблемы сводится к оптимизации этих отношений. Человеку нужно, чтобы создаваемые им изделия были защищены от пагубного воздействия живых организмов в течение всего срока эксплуатации, после чего их разрушение не только не возбраняется, но даже стимулируется (биоразрушениями отходов занимается новое перспективное направление науки и промышленности).

Важно отметить, что «золотой ключик» в защите от биоповреждений создать невозможно. Попробуем хотя бы в самом общем виде представить себе все ситуации, с которыми приходится иметь дело.

Нет материалов и, соответственно, изделий из них, которые не повреждались бы бактериями, грибами, лишайниками, водорослями, высшими растениями, животными (от простейших до млекопитающих). Взаимоотношения между организмами и повреждаемыми ими объектами носят сложный, мозаичный характер и к тому же постоянно усложняются. Человек непрерывно создает новые и новые материалы и изделия, насыщает ими биосферу, и все новые виды организмов приобретают биоповреждающую активность. Как все это предусмотреть, создавая новые материалы и новую технику?

Прежде всего, изучают огромный практический опыт, накопленный за многие столетия и, главным образом, в последние годы. В настоящее время мы располагаем целым арсеналом защитных средств. Вот некоторые из них.

Поскольку разработка и внедрение каждого нового средства требует огромных затрат, а окупаются они далеко не сразу, гораздо целесообразнее сосредоточивать усилия на комплексной защите от биоповреждений, объединяющей как экологические, так и технологические методы и пригодной для обслуживания широкого круга ситуаций.

Еще совсем недавно одним из главных средств отпугивания птиц от аэродромов, где происходит около 60% всех столкновений, были газовые хлопушки, имитирующие ружейный выстрел. В настоящее время здесь используется целая система предотвращения летных происшествий по вине птиц. С помощью локатора обнаруживаются и отслеживаются массовые скопления птиц. С соседних аэродромов поступают оповещения о приближении мигрирующих стай. При необходимости принимаются меры, делающие район аэродрома и его окрестности экологически непривлекательными для птиц. Наконец, при появлении птиц на взлетной полосе включаются мощные звуковые отпугивающие устройства. В результате удается улучшить статистику столкновений на 10−18%. Снижения опасности столкновения достигают внесением изменений в конструкцию двигателей, остекления и других узлов, после чего проводится специальная проверка оборудования и конструкций на «птицестойкость», и самолету выдается сертификат.

Одно из главных условий, стоящих перед разработчиками новых защитных комплексов, — экологическая безопасность. Если безопасность не гарантирована, то применение многих высокоэффективных, но токсичных для человека и окружающей среды препаратов, ограничивается или запрещается.

Первый в мире координирующий орган по проблеме биоповреждений — Научный совет РАН по биоповреждениям (создан 14 сентября 1967 г.) — занимается разработкой теоретических основ для решения этой проблемы, обобщением огромного практического опыта, накопленного учреждениями и ведомствами. Существует серия специализированных сборников-справочников «Биологические повреждения» (микроорганизмы, обрастатели, насекомые, грызуны и птицы). Начат выпуск многотомного «Каталога биоповреждений» .

1. Актуальные проблемы биологических повреждений и защиты материалов, изделий и сооружений: Сб. статей. — М.: Наука, Научный Совет по биоповреждениям АН СССР, 1989. — 256 с.

2. Сапожникова А. И. Биоповреждаемость сырья животного происхождения и товаров: курс лекций. Сапожникова А.И.-Москва: МГАВиБ им. Скрябина «http://www.myshared.ru/slide/318 646/»

3. Пехташева Е. Л. Биоповреждения и защита непродовольственных товаров: Учеб. для студ. высш. учеб. заведений/ Под ред. А. Н. Неверова. — М.: Мастерство, 2002. — 224 с.

4. Биоповреждения: учебное пособие / под ред. В. Д. Ильичева. — М.: Высшая школа, 1986.

5. Актуальные вопросы биоповреждений / под ред. Б. В. Бочарова. — М.: Наука, 1983.

6. Мудрецова-Висс К.А., Кудряшова А. А., Дедюхина В. П. Микробиология, санитария и гигиена: Учеб. для вузов. — Владивосток: Изд-во ДВГАЭУ, 1997. — 312 с.