Различных поверхностных концентрациях

ПЛАКАТ 10

При высокой концентрации белка или в условиях интен­сивного перемешивания время формирования MAC определяется стадиями: адсорбции, изменения конформационного состояния макромолекулы и образования большого числа нековалентных межмолекулярных связей, обусловливающих прочность возни­кающих межфазных структур, причем дисперсность эмульсии обеспечивается уже на первой стадии формирования MAC.

Имея в виду две стороны процесса получения эмульсий, различают понятия «эмульгаторы» и «стабилизаторы». К первым относят вещества, способствующие образованию и стабилизации ПРФ в процессе эмульгирования (низкомолекулярные ПАВ, на­пример, лецитин), ко вторым – стабилизирующие полученные эмульсии (водорастворимые полисахариды: каррагинан, ксантан и др.). Пищевые белки, такие как казеин, желатин, обладают свойствами как эмульгаторов, так и стабилизаторов, являясь наи­более предпочтительными при производстве пищевых эмульсий.

Существующие методы оценки эмульсионных свойств бел­ков могут быть условно разделены на характеризующие их как эмульгаторы и как стабилизаторы. Первые относятся к процессам получения эмульсий; вторые характеризуют свойства белка при хранении и переработке.

Стабильность эмульсий – понятие кинетическое. С течени­ем времени ряд самопроизвольных процессов приводит к сле­дующим основным видам разрушения эмульсий: кримингу; флокуляции; коалесценции.

Скорость криминга Vs хорошо описывается уравнением Стокса для скорости движения незаряженной изолированной ка­пли в ньютоновской среде

ПЛАКАТ 11

Влияние рН на коалесценцию является одним из наиболее ценных источников информации о роли белка в стабилизации эмульсий. Можно выделить четыре основных фактора влияния рН на стабильность эмульсий:

неполная растворимость некоторых белков в изоэлектрической точке;

при pI, где электростатическое отталкивание между моле­кулами белка минимально, жесткость MAC максимальна. Это может способствовать стабилизации капель против их деформа­ции и разрушения;

поверхностный потенциал белковых пленок равен нулю при рН = pI;

при этом электростатическое отталкивание препят­ствует разрыву белковых MAC;

электростатическое отталкивание между отдельными час­тями молекулы адсорбированного белка минимально при рН = pI, что приводит к формированию более компактной конфигурации молекулы, а, следовательно, к уменьшению эффекта стерической стабилизации.

В настоящее время не существует обобщенной теории ста­бильности эмульсий, которую можно применить в практических целях. Однако эмпирическим путем выделен ряд физических факторов, влияющих на реологию и стабильность эмульсий, не­которые из которых приведены в табл. 1.

ПЛАКАТ 12

Таблица 1 – ФИЗИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ СТАБИЛЬНОСТИ ЭМУЛЬСИЙ

Факторы	Криминг	Флокуляция	Коалес­ценция	Реоло­гия
Размер капель	XXX	XX	X	X
Характер распределения капель по размерам	XXX	XXX	XXX	XXX
Разность плотностей дисперсной фазы и дисперсной среды	XXX
Вязкость:
дисперсной среды	XXX	XXX	XXX	XXX
дисперсной фазы				X
адсорбционных слоев			XXX	XX
Толщина MAC		XX	XXX	XX
Взаимодействие между каплями:
электростатическое	X	XXX	X X	X
макромолекулярное		XXX	X X	XX
Кристаллизация фаз:
масляной			XXX	XXX
водяной	X	X	XX	XX

ПЛАКАТ 12

Академиком Ребиндером установлено, что наиболее важен для сохранения стабильности получаемых эмульсий, особенно концентрированных, так называемый структурно-механический барьер, когда межфазная адсорбционная оболочка структуриру­ется, и структурная вязкость ее при малых градиентах скорости во много раз превышает вязкость дисперсионной среды.

Так как при получении пищевых эмульсий в качестве эмульгаторов чаще всего применяются высокомолекулярные ве­щества, главным образом белки, при их адсорбции вследствие избытка свободной энергии на границе раздела фаз происходят конформационные изменения макромолекул – поверхностная де­натурация, которая определяется как процесс изменений нативной структуры белка, и выражается в развертывании молекулы под влиянием действующих у поверхности раздела фаз сил.

Наличие большого количества гидрофильных и гидрофоб­ных групп в белках обусловливает ориентацию полярных групп к воде, а неполярных - к маслу (жиру), т.е. образование межфазно­го адсорбционного слоя. Эластические и механические свойства этого слоя определяют стабильность мясных эмульсий и, как следствие, качество мясных изделий.

ПЛАКАТ 13

Основной технологической характеристикой желатина яв­ляется его способность к образованию гелей. Гелеобразование желатина зависит от относительной молекулярной массы, состава и свойств жидкой среды.

Основными белками плазмы крови являются сывороточные альбумины, сывороточные глобулины и фибриноген. При гелеобразовании они играют немаловажную роль из-за структурных особенностей. Белки, содержащиеся в плазме, относятся к глобу­лярным, которые обладают свойством ограниченно обводняться без растворения. Для нативных глобулярных белков характерна способность образовывать монодисперсные водные растворы, в которых белок находится в виде частиц одинаковой молекуляр­ной массы, кратной некоторой элементарной величине (прибли­зительно 17 000). В воде полипептидные цепи глобулярных бел­ков свертываются таким образом, что гидрофобные (углеводо­родные) участки цепей, взаимно притягиваясь межмолекулярны­ми (Ван-дер-Ваальсовыми) силами, образуют внутреннее ядро глобулы. Цепь главных (пептидных) валентностей спирально располагается по поверхности; между отдельными витками цепи действуют силы водородных связей.

Сетка пептидных связей и гидрофильные боковые цепи создают обращенную в жидкую сферу гидрофильную поверх­ность глобулы шарообразной, чаще эллипсовидной, иногда па­лочковидной формы. Способность глобулярных белков к взаимо­действию с влагой определяется величиной заряда на поверхно­сти глобулы и величиной удельной поверхности белковых час­тиц, то есть степенью дисперсности. Стабильность их в растворе зависит от двух взаимосвязанных факторов: гидратации и элек­трического заряда.

Для регулирования процессов гелеобразования используют различные подходы, чаще всего связанные с применением белков или полисахаридов различной концентрации, воздействием тем­пературы и рН, введением катионов и анионов солей и др. Струк­турированные системы в получении мясных продуктов весьма перспективны для расширения ассортимента, улучшения потре­бительских свойств продуктов.