92 Глава вторая

Рис. 21. Зависимость прочности (усилие внедрения индентора) студня ка­пиллярной структуры от степени асимметрии дисперсных частиц

Индентор ориентирован перпендикулярно (J) и параллельно (2) направлению ориен­тации дисперсных частиц,

Рис. 22. Зависимость анизотропии механических свойств студней капилляр­ной структуры от степени асимметрии частиц дисперсной фазы

речного размера капель по мере роста степени их асимметрии. Это предположение согласуется с результатами исследования за­висимости механических свойств студней желатины от размера наполняющих их сферических капель декстрана [171].

Таким образом, уже при средней степени наполнения (объем­ная доля дисперсной фазы 50%) анизотропная структура капил­лярных студней обеспечивает заметную анизотропию механиче­ских свойств, что существенно для получения искусственных мясопродуктов. При более высоких степенях наполнения студня деформированными каплями (жидкими цилиндрами) расположен­ные между ними элементы непрерывной фазы студня представ­ляют собой макроскопические волокна. Такие студни по внеш­нему виду и консистенции хорошо имитируют мясопродукты.

Двухфазный характер жидких водных систем, содержащих практически важные белки (см. табл. 9), позволяет перерабаты­вать их в искусственные мясопродукты по различным вариантам схемы, приведенной на рис. 9 (см. стр. 58).

Так, для получения волокон или же анизотропных студней, наполненных волокнами, могут быть использованы два вида си­стем, содержащих, например, белки и кислые полисахариды. В первом случае фаза, обогащенная полисахаридом, не образует студня в условиях студнеобразования второй, белковой, фазы. Здесь можно использовать системы, содержащие белок (казеин, белок соевых бобов и др.) и гуммиарабик, так как последний не коагулирует и не образует студни, например в присутствии

Физико-химические основы переработки белка в Й1Ш ^3

солей кальция. Во втором случае, при получении белковых студ­ней, наполненных полисахаридными волокнами, можно исполь­зовать, в частности, системы, содержащие те же белки и альги-нат натрия, так как в этом случае обе фазы системы переходят в студнеобразное состояние в присутствии солей кальция, т. е. в одних и тех же условиях. Фазовые диаграммы систем казеин— альгинат натрия—вода и казеин—гуммиарабик—вода приведены па рис. 3, а и б (см. стр. 50).

Для^/ получения анизотропного студня на основе казеина ис­пользуют двухфазную систему казеин—альгинат натрия—вода, которую готовят растворением в 0,1 М растворе NaOH казеина (10%) и альгината натрия (1%). Фазы равновесного состава разделяют центрифугированием, затем повторно смешивают для получения двухфазной системы с дисперсной фазой, обогащенной альгинатом натрия. На рис. 23 показана микрофотография такой двухфазной системы с объемной долей дисперсной фазы 30% и средним размером дисперсных частиц капель 20 мкм', рН 8,0. Дисперсные частицы системы легко деформируются между пред­метным и покровным стеклами микроскопа при их относительном перемещении, вытягиваясь в тонкие нити (жидкие цилиндры) (рис. 24). После снятия напряжения дисперсные частицы мед­ленно релаксируют, принимая через 20—30 мин. сферическую форму. Если такую двухфазную систему вылить струёй в раствор хлористого кальция, перемешиваемый цилиндрическим ротором в сосуде цилиндрической формы, то струя жидкой системы пере­ходит в студнеобразное состояние в потоке и принимается (нама­тывается) на ротор. Конечный продукт представляет собой анизо­тропный студень казеината кальция, наполненный волокнами альгината кальция. Он имеет ярко выраженную волокнистую макроструктуру и при небольшой вытяжке (15—20%) легко рас­щепляется на макроскопические волокна или пучки волокон (рис. 25). Легкость расщепления студня обусловлена слабой адгезией и заметным различием модулей упругости студней альгината и казеината кальция. По макроструктуре продукт имитирует традиционные мясопродукты. Описанный процесс, оче­видно, может быть осуществлен непрерывно и не требует слож­ного оборудования. Он может быть использован для получения как объемных анизотропных студней, так и пленок, и волокон.

Аналогичным образом можно получить казеиновые волокна, с тем лишь отличием, что для получения двухфазной системы в 0,1 М растворе NaOH растворяют казеин (14%) и гуммиара­бик (4%). В качестве коагуляционной ванны используют тот же раствор хлористого кальция. В результате получают короткие тонкие волокна казеина в виде войлока, который может быть пропитан пищевым связующим и переработан в искусственные мясопродукты с помощью известных методов (см. гл. IV).