Комплексные студни

Наиболее универсальный путь получения комплексных студ­ней основан на явлении образования электростатических комп­лексов между разноименно заряженными макромолекулами. Образование таких комплексов между белками и кислыми поли-сахаридами рассмотрено выше. К настоящему времени наиболее подробно исследованы свойства комплексных студней желатина— альгинат натрия и желатина—пектин [119, 120, 182, 183], пока­зано также образование комплексных студней желатина—сыво­роточный альбумин [170] и, по-видимому, также студней крах­мал—альгинат кальция [2].

В качестве примера рассмотрим свойства комплексных студ­ней, полученных на основе растворимых и нерастворимых комп­лексов желатины и альгината натрия [1, 2, 182 ]. Электростати­ческие комплексы желатины и альгината натрия образуются при низкой ионной сило в области рН от 2 до 4,5, где макроионы белка и кислого полисахарида обладают противоположными по знаку зарядами. Изменяя соотношение компонентов при данном значении рН, можно получать как растворимые, так и нераство­римые комплексы.

Нерастворимые комплексы обычно выделяются в виде дис­персных студнеобразных (в случае и жидких) частиц концент­рированной фазы (комплексного коацервата). Если концентриро­ванную фазу отделить центрифугированием от равновесной жид-

Физико-химические основы переработки белка в ЙПП 87

Рис. 19. Термомеханические кривые

l — 20%-ный студень желатины;

а — студень концентрированной фазы комплексного коацервата (рН 3,5;

желатина — 20%, альгинат — 5%);

3 — комплексный студень, полученный на основе заряженных комплексен (pit 4,20; желатина—5%, а-чьги-н;|Т—2,5%; время старении 5 су­ток) ;

4 —то же, что и S, но в 7 М растворе мочевинь/

кости и нагреть выше температуры ее плавления, то возникает макроскопический слой комплексного коацервата в виде вязкой жидкости, охлаждение которой сопровождается переходом в студ­необразное состояние. Полученные таким путем комплексные студни не синерируют и не меняют термомеханических свойств в течение длительного времени. На рис. 19 представлены термо­механические кривые студня концентрированной фазы комплекс­ного коацервата, а также студня желатины. Комплексный студень плавится при несколько более высокой (на 7—10°) температуре

и обладает меньшей податливостью.

Более разительно отличаются по свойствам от студней желатины студни, образованные растворимыми комплексами. Для их получения готовят раствор заряженных комплексов желати­на—альгинат, который лиофильно высушивают. Лиофилизирован-ный препарат быстро набухает и растворяется в воде при тем­пературе 40° и выше. При охлаждении до 30° раствор переходит в студнеобразное состояние. Свойства таких комплексных студ­ней, полученных на основе заряженных растворимых комплексов желатина—альгинат, существенно зависят от продолжительности старения (см. рис. 19). Свежеприготовленный комплексный сту­день имеет термомеханическую кривую, подобную кривой для студня желатины, и плавится при температурах 30—40°. По мере старения (термостатирование образца при 10°) термомеханиче­ская кривая приобретает S-образный характер, т. е. наблюдается переход от термообратимого студня к термонеобратимому. В отли­чие от студней желатины, в области температур 30—40° обнару­живается лишь скачкообразное возрастание податливости при сохранении упругих свойств. Плавление комплексного студня не наблюдается до 80° и выше. Такое изменение свойств комплекс­ного студня происходит через несколько часов после их получе­ния.

По мере дальнейшего старения наблюдается снижение по­датливости термонеобратимого студня. Спустя 5 суток термо-