正文 第二節 畜禽皮的結構及化學組成(1 / 3)

畜禽皮主要由膠原蛋白組成,其膠原蛋白的含量可達90%以上,是世界上資源量最大的可再生動物生物質資源。畜禽類動物皮的化學結構及組成因不同物種而存在較大差異,但都由蛋白、纖維成分、非纖維成分、肌肉組織、脂肪等組成;禽類動物皮質柔軟、細膩,但得到的麵積小。而畜類動物的皮因其特殊的結構,堅實、彈性好、耐用等優點得到了廣泛應用。

一、畜禽皮的基本結構

畜禽皮的縱斷麵由上至下分為表皮層、真皮層、皮下組織。

(一)表皮層

表皮層(cuticular layer)位於毛被之下,緊貼真皮之上,由不同形狀的表皮細胞組成。表皮層中形狀各異的細胞,實際上是同一類細胞新陳代謝的不同階段——分裂、繁殖、衰老及死亡所表現出來的形態變化。表皮的厚度隨動物種類及畜禽皮的部位而異。

表皮層可以進一步分為兩層,靠真皮層的為黏液層,也稱生發層,靠毛被的為角質層。角質層性質穩定,對外界各種物理、化學作用有一定的抵抗能力。盡管表皮很薄,但很重要,若表皮受到損傷,細菌就容易侵入真皮,引起掉毛和爛皮。因此在原料皮儲藏期,保護表皮是很重要的。

(二)真皮層

真皮層(hypodermal layer)是畜禽皮的主要部分,成品毛皮的性質由真皮層構造決定。真皮層的質量或厚度占畜禽皮的90%以上。真皮層又分為乳頭層和網狀層。

真皮層中有纖維成分和非纖維成分,其中的纖維成分包括膠原纖維、彈性纖維和網狀纖維;非纖維成分包括纖維間質、毛根鞘、脂腺、遊離脂肪細胞、汗腺、肌肉組織、血管、淋巴管、神經組織等。

1.纖維成分

(1)膠原纖維膠原纖維(collagen fibers)是真皮層中的主要纖維,是製作皮革時鞣製、染色、加脂的主要對象。其皮革的機械強度、延伸性、耐磨性等主要取決於真皮層中的膠原纖維的編織狀況。膠原纖維占畜禽皮全部纖維成分的95%~98%,由於在水中長期煮熬後能夠降解成一種膠狀物即明膠,所以將其稱之為膠原纖維,意思是“膠之來源”。膠原纖維是連續不斷的,許多單根纖維側向聚集,形成膠原纖維束,纖維束分而合,合而縱橫交錯,編織成一種立體網絡結構,從而構成真皮層的主體。正是由於膠原纖維束這種緊密的編織和成網,使畜禽皮具有很高的力學強度和獨特的使用性能。不同的動物皮,膠原纖維及纖維束的粗細、編織緊密程度、編織角是不同的,即使同一種動物,由於性別、年齡、飼養狀況、生活地區氣候條件不同,膠原纖維及纖維束的粗細、編織緊密度、編織角也不相同。一般食肉類動物較食草類動物的膠原纖維編織緊密。同一張動物皮的不同部位,纖維編織也有差異,這種差異有時還比較大。因此不同種類的畜禽皮韌性、柔韌度、延伸性、耐磨性、堅實性等都有所差異。

(2)彈性纖維彈性纖維(elastic fiber)在真皮中比較少,僅為皮質量的0.1%~1%。同膠原纖維相比,彈性纖維很細,但有很大的彈性,化學性質穩定,有較強的耐酸、耐堿能力。彈性纖維主要分布於毛、汗腺、脂腺和豎毛肌周圍,對真皮層起支撐作用。彈性纖維的形態與膠原纖維也不相同,它在真皮中呈枝狀分布。

(3)網狀纖維網狀纖維(reticular fibers)分布在表皮與真皮交界處,形成稠密的網膜,在膠原纖維束表麵形成一個疏鬆的網套,把纖維束套住和保護起來。一般認為網狀纖維與膠原纖維性質相似。

2.非纖維成分

(1)纖維間質纖維間質(fiber interstitial)是填充在膠原纖維間的一種膠狀物質,它由許多帶黏性的物質如清蛋白、球蛋白、類黏蛋白、糖類和水組成。動物活著的時候,纖維間質具有黏結和潤滑畜禽皮構造成分的作用。生皮幹燥後,纖維間質失去水分,把膠原纖維緊緊地結合起來,使畜禽皮變得很堅硬。纖維間質存在有礙於化工材料向皮纖維內部滲透和鬆散膠原纖維。

(2)汗腺汗腺(coil gland)由分泌部分和一個導管組成。分泌部分較大,分泌出的汗液經過導管排出於畜禽皮外。不同的動物,汗腺發達程度不同。所示為毛羊皮的汗腺形態及分布狀況。汗腺膨大的分泌部分,一般主要分布在乳頭層與網狀層交界處,並在這個層麵上占據了不少空間,使該層膠原纖維束編織不夠連續,組織構造疏鬆,形成了膠原纖維編織的薄弱環節,使之在加工中容易出現分層。

(3)脂腺和脂肪細胞是脂腺的形態。所示為脂肪細胞的形態。脂腺(adipose gland)像一個裝著許多葡萄的囊狀物,緊貼在毛囊上,較穩定地與毛囊相通。脂腺能分泌出類脂物,先儲存在脂腺體內,然後由導管流入毛囊,又順毛根滲至皮表麵,潤滑毛幹和毛皮。脂腺的發達程度也因動物種類和皮張部位而異。如綿羊皮脂腺十分發達,牛皮和山羊皮的脂腺較不發達。一般皮沿背脊部位的脂腺較其它部位發達。脂腺的形狀、大小因皮而異,有的在行囊一側,有的繞毛囊一周形成環形。脂肪細胞(adipose cell)多呈球形或橢球形,其內充滿了脂肪,多數集中分布於皮下組織中。脂肪發達的皮在真皮層中分布有遊離脂肪細胞,它們三三兩兩聚集成堆,大多數分布在乳頭層和網狀層之間,多脂皮的脂肪細胞在此處甚至能連成線、連成片。這是導致乳頭層與網狀層膠原纖維編織不連續的另一個原因。生皮幹燥時,如果溫度太高,脂腺和脂肪細胞中的油脂就會從細胞滲出,浸透皮纖維和毛被,形成油煎板,甚至會使皮纖維膠化。

(4)肌肉組織真皮層含有少量肌肉組織-豎毛肌。豎毛肌是一條狹長的平滑肌纖維束,它的一端在脂腺以下附著於毛囊,另一端終止在真皮乳頭層。當動物受到突然的刺激如驟冷或驚嚇,它們就會收縮,牽動毛囊,改變毛囊的角度,使毛豎立。

(5)血管和淋巴管血管(blood vessel)主要分布在皮下組織與真皮網狀層交界處和乳頭層與網狀層交界處以及各種腺體周圍。皮內也有豐富的淋巴管。血液和淋巴液容易腐敗並因此引起腐爛變質。

(6)毛囊表皮層沿真皮凸凹不平的表麵在有毛生長的地方陷入真皮內,形成一個管狀鞘囊,稱為毛根鞘,它與毛袋構成毛囊(folliculus pili),毛生長在其中。

看真皮層的縱切切麵,可清楚地看出真皮是由於表皮相連的乳頭層和與皮下組織相連的網狀層組成,兩層以毛根底部的毛球和汗腺分泌部所在的平麵為界。

(三)乳頭層

乳頭層(papillar layer)膠原較小,越是靠近表皮處,膠原纖維越細小,但是伸至粒麵處時,這些細小的纖維束又緊密地編織,構成非常致密的粒麵,當脫去毛被後,這層致密的粒麵就是革的最外層表麵。由於乳頭層內富含毛囊及其附屬的構件(脂腺、汗腺、豎毛肌等),使膠原纖維所占空間相對減少,編織連續性差,對於毛密度很大的原料皮尤其如此。乳頭層所占比例越大,毛越密,則畜禽皮的力學性能越差。

(四)網狀層

網狀層的膠原纖維束粗大,並緊密編織成立體網狀,所以稱網狀層(reticular layer)。在網狀層,彈性纖維及脂肪細胞少,且不含脂腺、汗腺、豎毛肌和毛囊等組織,所以纖維編織連續性好,結實,強度高,是畜禽皮的主要部分。

(五)乳頭層與網狀層交界處

乳頭層與網狀層交界處是畜禽皮膠原纖維編織的薄弱環節,分散開的毛囊、膨大的毛球、彎曲的毛根和汗腺分泌在此處,占據了較大的空間。多脂皮遊離脂肪細胞有時在此處形成堆,甚至連成片,將乳頭層、網狀層兩層隔開,使該層膠原纖維稀少且編織疏鬆。

(六)皮下組織

皮下組織(subcutaneous tissue)是由生皮表麵平行的、編織疏鬆的膠原纖維和一部分彈性纖維及大量脂肪細胞所組成。另外還有血管、淋巴管和神經組織,脂肪細胞有時形成脂肪堆。皮下組織是動物皮與動物體之間相互聯係的疏鬆組織,剝皮就是沿這層進行的。