Способы получения ипп

локна. Образование волокна обычно заканчивается на начальном участке коагуляционной ванны. Ввиду того что диаметр струи весьма мал, процессы диффузии протекают быстро. Этому способ­ствуют высокие градиенты концентрации компонентов между струёй и ванной, нагрев и перемешивание содержимого ванны. При нейтрализации струи, образовании студня, а также за счет вынужденного синерезиса при фильерной вытяжке выделяется вода. Диффузионный перенос воды из струи прядильного раствора и волокна в коагуляционную ванну разбавляет содержимое по­следней и ведет к выравниванию осмотических свойств волокна и ванны. Значительная потеря воды волокном происходит далее за счет синерезиса студня и вынужденного синерезиса при ориента-ционной вытяжке. Поэтому если на начальном участке коагуля­ционной ванны объем студня близок к исходному объему пря­дильного раствора, то к концу коагуляционпой ванны он резко снижается за счет потери воды. В результате конечный диаметр волокон обычно в 2—4 раза ниже, чем диаметр отверстий фильеры.

Ориентационную вытяжку волокна обычно производят после коагуляционной ванны на последовательно расположенных роли­ках, вращающихся с возрастающими скоростями. Эту операцию выполняют при нагреве, что облегчает ориентацию элементов структуры студня в поле сдвига за счет увеличения их подвижно­сти. Поскольку значительная степень сшивки макромолекул и элементов структуры студня, как правило, затрудняет вытяжку волокон, их дополнительное дубление (например, алюминиевыми квасцами) производят после ориентациопной вытяжки. Повыше­ние степени ориентации структурных элементов и их взаимодей­ствие приводит к резкому повышению прочностных свойств волок­на и снижению содержания в нем воды. Последнее, однако, не всегда желательно с точки зрения состава и свойств конечного мясопродукта, и поэтому содержание воды в волокнах строго кон­тролируется.

Ориентационную вытяжку чаще осуществляют одновременно с промывкой волокон для удаления компонентов коагуляционной ванны или же с нейтрализационной обработкой волокон. В ней-трализационной ванне величина рН волокон возрастает до 5—7, т. е. обычно несколько выше ИЭТ белка, и позволяет регулировать степень набухания волокон. Готовые волокна обычно хранят в растворе Nad.

Характеристики сырья и режимы большинства стадий процес­са описаны в патентных публикациях [157, 161—165, 176—192] лишь в самом общем виде. Анализ патентной литературы дает возможность выделить следующие характерные особенности про­цесса. Прядильные растворы представляют собой 10—30%-ные растворы белка, преимущественно изолят белка соевых бобов, в 5—10%-ном растворе NaOH. Величина рН прядильного раство-

188 Глава четвертая

pa 9—13,5; вязкость 100—200 пз при 45°. Для прядения использу­ют фильеры с 5 000—20 000 отверстий диаметром 0,02—0,2 мм (чаще 0,08—0,1 мм). Коагуляционные ванны содержат 0,5—12% NaCI и 0,5—10% кислоты (уксусная, соляная, молочная, лимон­ная, фосфорная и т. д.) и имеют рН 1,0—4,0. Степень ориентаци-онной вытяжки составляет 50—400%. После нейтрализационной ванны волокна имеют рН 5,5—6,4, что соответствует рН большин­ства видов натурального мяса [193]. Сульфиты щелочных или щелочноземельных металлов добавляют на различных стадиях процесса. Волокна часто продолжительное время (неделя и более) выдерживают в коагуляционной ванне для старения. Готовые во­локна поступают в продажу в увлажненном виде (3—6%-ный раствор NaCI при 5°). Большинство связующих — растворы или эмульсии типа «масло в воде», содержащие яичный альбумин (см. ниже). Готовые продукты нарезают, высушивают, консервируют или замораживают.

Фирма «Дженерал миле» применяет для получения пучков волокон (по 96 тысяч моноволокон) 6 платино-родиевых фильер, каждая с 16000 отверстий диаметром 0,025—0,075 мм [103—105, 107, 111]. В качестве сырья используют изолят белка соевых бо­бов 95—98%-ной чистоты. 16%-ный раствор изолята соевого бел­ка в растворе NaOH с рН 12 выдерживают около 10 мин. при ком­натной температуре и прядут через фильеру в коагуляционную ванну (рН 3,5), содержащую уксусную, соляную кислоты и NaCI.

Фирма «Вортингтон фудз» использует 20%-ные прядильные растворы изолята белка бобов сои с высоким КДБ, не содержащие примесей целлюлозных волокон [121]. Фильера имеет 15000 от­верстий диаметром 0,1 мм. Коагуляционная ванна (рН 2,5) содер­жит 8% NaCI и фосфорную кислоту. После нейтрализационной ванны волокна имеют рН 5,0—6,0. Их промывают водой и нареза­ют (длина около 150 мм).

Реологические свойства прядильного раствора белка сои и во-доудерживающая способность волокон и искусственных мясопро­дуктов волокнистой структуры обсуждаются в работах [194, 195]. Хотя получение искусственных мясопродуктов волокнистой струк­туры является наиболее развитой областью производства искус­ственных продуктов питания, этот процесс явно недостаточно про­работан в научном и технологическом отношении [116]. Весьма актуальны задачи удешевления процесса, повышения биологиче­ской ценности продуктов и переработки белкового сырья высокой гетерогенности. Повысить биологическую ценность волокон мож­но, в частности, исключив применение щелочи для получения изо­лята белка сои и его прядильных растворов. В этом отношении интересны работы [124, 181, 185, 187] (см. также гл. II).

Использование белков в качестве студнеобразователей (в том числе при производстве волокон) связано с высокими требования­