Полянская и.С. Магнитная обработка сырья, пищевых продуктов и воды; механизм влияния

Магнитная обработка пищевой промышленности может быть использована в различных ближних и дальних практических целях, например:

- в оптимизации технологических свойств сырья под действием естественных и искусственных магнитов;

- для регулирования метеочувствительности людей с помощью специальных продуктов питания и др.

Таким образом, магнитология является важным звеном конкретной логической цепочки: медицинская элементология → нутрициологическая химия s-элементов→ магнитология → технологический уровень нутрициологии → разработка функциональных продуктов питания.

Действие магнитных полей проявляется как в большом (для живых организмов), как в среднем (в полидисперстных биологических средах), так и в малом (для ансамблей частиц) [1, 2]. В случае с отдельными молекулами, радикалами, ионами, триплетными молекулами действуют принципы спиновой химии – реакция между частицами с одним и тем же спином невозможна. Даже маленькое магнитное поле в этой ситуации способно играть роль переключателя, воздействуя на ориентацию спина и увеличивая эффективность реакции. Этот механизм может проявляться в процессах переноса электрона по цепи цитохромов и в сопряженных с ними реакциях фосфорилирования, в ферментативных реакциях, в окислительно-восстановительных реакциях с участием ионов железа и меди и т.д. [3]. В таком случае действие магнитного поля фактически сводится к изменению числа реакционноспособных состояний и соотношения маршрутов реакций [4].

Более сложны механизмы влияния магнитных полей в полидисперсных системах, которыми являются продукты питания, и они могут быть различны в зависимости от характеристики поля. Часто магнитное поле характеризуют величиной магнитной индукции, и измеряют в единицах Тесла (Тл). Для характеристики электромагнитного поля, кроме магнитной индукции, применяют с десяток других величин (частота, длительность импульса, скважность, фаза и др.) [5]. Поэтому существует большое количество разнообразных электромагнитных полей, и только при полном совпадении указанных характеристик и состава биообъекта влияние поля на физико-химические процессы в пищевых технологиях будет одинаковым.

Чувствительность биообъектов к воздействующему полю определяется, прежде всего, входящими в их состав парамагнитными (и ферромагнитными) ионами с неспаренными электронами и полярными молекулами. Парамагнетики выталкиваются в область более сильного поля. На ферромагнетики аналогично действуют очень слабые поля. Полярные молекулы во внешнем поле приобретают дополнительное смещение электронных плотностей относительно ядер и приобретают наведенный разворот диполей соответственно обратнозаряженным полюсам поля. Кроме того, у не имеющих в отсутствие внешнего магнитного поля магнитного момента диамагнетиков во внешнем поле в электронной оболочке атомов индуцируются дополнительные микроскопические круговые токи, электроны в атомах приобретают дополнительные вращательные движения [6]. Изменение спина электрона на противоположный может способствовать сдвигу равновесия в равновесной химической реакции, либо более полному прохождению необратимой реакции.

Вот еще несколько механизмов, которые в зависимости от характеристик электромагнитного поля и состава объекта могут быть в большей или меньшей степени влиятельны [7]:

- смещение прототропного равновесия таутомеров амфолитов (воды, аминокислот): молекула – катион – анион;

- усиление/ослабление комплексообразующих свойств аминокислот (особенно цистеина и гистидина), содержащих легкополяризуемые группы [8];

- ориентирующее действие на ароматические остатки аминокислот (например, тирозина, триптофана) и конформация содержащих их белков [3].

Таковы лишь некоторые возможные механизмы основные действия магнитной обработки на биологические системы. К вопросу, как они влияют на нутриционную ценность элементов в воде и пищевых продуктах, нам предстоит поэтапно подойти через рассмотрение общих вопросов по магнитной обработке биологических систем.

Литература

1. Савин М.Г. Магнитное поле – это мы? // Химия и жизнь – ХХI век. – 2007, № 2. – С. 10-11.

2. Сажинов Ю.Г. Изменение активности сычужного фермента под действием пульсирующего магнитного поля. // Тез. докл. «Научные труды ЛСХИ».– Т. 36.– 1979.

3. Сажинов Ю.Г., Бовыкина В.С., Грищенкова А.Е., Сажинова Р.И. Исследование влияния магнитной обработки на активность ферментов, применяемых в сыроделии. / Отчет. – Тема 530. – Ш29-80. – Номер Государственной регистрации 01818008541.– Вологда – Молочное, 1982.– 45 с.

4. Бучаненко А.Л. Магнитные взаимодействия в химических реакциях. – В сб.: Физическая химия. Современные проблемы. / Под. ред. акад. Я.М. Колотыркина.– М.: Химия, 1980. – С. 7.

5. Сокольский Ю.М. Исцеляющий магнит.– СПб.: Полигон, 1998.–

6. Химическая энциклопедия в 5-ти томах. – М., 1990.– Т. 2. – 671 с.

7. Полянская И.С. Влияние геомагнитных излучений на физико-химические технологические процессы // Тез. докл. научно-практич. конференции в рамках III Молочного форума.– Вологда – Молочное: ИЦ ВГМХА, 2009.

8. Слесарев В.И. Химия. Основы химии живого: Учебник для вузов. – СПб: Химиздат, 2005. – 784 с.