Глава втораЛ

механические свойства такого комплексного студня перестают зависеть от продолжительности старения.

Термомеханические свойства комплексных студней зависят от состава заряженных растворимых комплексов. По мере увеличе­ния доли желатины и соответственно снижения заряда раство­римых комплексов податливость студней возрастает, особенно при температурах выше 40°. S-Образный характер термомеханиче­ской кривой становится менее выраженным, и она приближается к кривой, характерной для комплексных студней, образованных нейтральными нерастворимыми комплексами. Обнаружено, что в отличие от желатины лиофилизованный препарат растворимых комплексов способен образовывать студни не только в воде, но и в 7 М растворе мочевины. На термомеханических кривых комп­лексных студней, полученных в концентрированных растворах мочевины, отсутствует скачок деформации в области температур 30—40°. Поскольку в 7 М мочевине существование гидрофобных взаимодействий и водородных связей, по-видимому, исключено, предполагается участие в образовании трехмерной сетки комп­лексного студня связей электростатической природы. Возраста­ние деформации в области температур 30—40° для водных комп­лексных студней может быть объяснено разрушением связей неэлектростатической природы, аналогичных связям, ответствен­ным за образование сетки студня желатины.

Как было показано выше, растворимые заряженные комплек­сы являются полианионами и содержат желатину в количестве, меньшем эквивалентного. В воде при температуре выше 40° они существуют в растворе как относительно независимые, одноимен­но заряженные кинетические единицы. Охлаждение сопровож­дается снижением подвижности комплексов и усилением межли-гандного взаимодействия за счет связей, характерных для меж­молекулярного взаимодействия желатины. При этом образуется комплексный студень, близкий по свойствам студню желатины (свежеприготовленный комплексный студень), т. е. термообра­тимый студень. По мере старения, вследствие флуктуационного характера ионных пар, возможно возникновение новых контактов между комплексами, имеющих уже электростатическую природу. Иными словами, в процессе старения может происходить переход от слабого межлигандного взаимодействия типа желатина—жела­тина к электростатическому взаимодействию типа желатина— альгинат, т. е. переход от моноядерных комплексов к полиядер­ным. Комплексный студень становится неплавким и перестает растворяться в растворах мочевины, а введение в студень значи­тельных количеств хлористого натрия резко меняет его термоме­ханические свойства. Естественно, что чем больше доля желати­ны в комплексе, т. е. чем выше степень экранирования альгината и ниже отрицательный заряд комплекса, тем меньше возникает

Физико-химические основы переработки белка в ИПП

ионных контактов между комплексами. Поэтому по мере увели­чения доли желатины в комплексе термомеханическая кривая комплексного студня приближается к кривой, характерной для студня желатины.

Приведенные примеры показывают, что комплексные студни разительным образом отличаются как от студней отдельных ком­понентов, так и от смешанных студней. Использование комбина­ций студнеобразователей существенно расширяет возможности получения студней, отвечающих по свойствам разнообразным тре­бованиям, которые выдвигает быстро развивающееся производ­ство искусственной пищи.

АНИЗОТРОПНЫЕ СТУДНИ

Получение белковых анизотропных студней волокнистой и пористой макроструктуры получило развитие в связи с производ­ством искусственных мясопродуктов. Они производятся двумя различными методами. Во-первых, путем «мокрого» прядения бел­ковых волокон, их ориентационной вытяжки и последующего склеивания ориентированных волокон пищевым связующим с по­лучением искусственных мясопродуктов в виде студней, напол­ненных ориентированными волокнами. Во-вторых, механической обработкой грубых водных дисперсий белка при высокой темпе­ратуре и давлении с последующим резким сбросом давления и охлаждением системы для получения анизотропных студней по­ристой структуры. Такие студни хорошо имитируют мясопродук­ты по внешнему виду и консистенции. Оба типа продуктов полу­чают в основном на основе белка соевых бобов, обладающего сравнительно высокими функциональными свойствами. (Методы получения искусственных мясопродуктов будут рассмотрены в гл. IV.),

В последнее время большое внимание уделяется разработке новых методов получения анизотропных белковых продуктов. Необходимость таких исследований диктуется, во-первых, задачей переработки белкового сырья с более низкими функциональными снойствами (более гетерогенного по физико-химическим характе­ристикам белковых фракций, обладающего пониженной раствори­мостью и способностью образовывать студни), во-вторых, стрем­лением к снижению стоимости переработки и, наконец, необходи­мостью повышения пищевой ценности продукта как за счет более мягких условий процесса, так и благодаря возможности более широкого регулирования химического состава продукта. К числу таких методов относятся «сухое» прядение волокон экструзией нагретых водных концентрированных растворов дрожжевого бел­ка [184, 185], а также методы переработки двухфазных жидких систем [1, 2, 62, 71, 72], подробнее рассматриваемые ниже,