80 Глава вторая

наполненных, смешанных или комплексных, с существенно раз­личными свойствами в зависимости от характера взаимодействия макромолекул белков в процессе студнеобразования.

Изменение объемных свойств студней при их наполнении бел­ками было изучено также на примере смешанных альгинат-крах-мальных студней и дало результаты, аналогичные полученным при наполнении белками студиец желатины [169—172 ].

В целом при отсутствии специфического взаимодействия меж­ду белком-наполнителем и студиеобразователем изменение объем­ных свойств студней под действием наполнителей описывается в терминах изменения числа узлов сетки студня. Эти изменения, однако, невелики, и свойства наполненных студней обычно не слишком отличаются от свойств кенаполненных [2, 170, 178].

Более резкие изменения при введении белков претерпевают поверхностные свойства студней. Было обнаружено, что студни желатины характеризуются аномально высокой гидрофобностью. Они очень плохо смачиваются водой и по гидрофобности превос­ходят все известные материалы [8, 9, 178]. Например, контакт­ный угол воды на поверхности 14%-ного студня желатины со­ставляет 123°, в то время как самое высокое значение контакт­ного угла на углеводородной поверхности, полученное на сколе монокристалла м-гексатриаконтана, составляет 111°. Введение в студни желатины глобулярных белков оказывает различное влия­ние на смачиваемость студней водой в зависимости от поверх­ностной активности глобулярного белка, его способности к по­верхностной денатурации и других факторов. Так, введение яич­ного альбумина несколько увеличивает гидрофобность студней, напротив, уже небольшие добавки казеина (0,5%) делают поверх­ность студня гидрофильной. Контактный угол воды на поверх­ности студня желатины, содержащего 12,7% казеина, в среде вазелинового или кукурузного масла составляет около 28°, а на поверхности студня желатины, не содержащего казеин, в этих же условиях — около 134°. Такой эффект может иметь практи­ческое значение в различных областях применения желатиновых студней. Он был, в частности, использован при получении искус­ственной зернистой икры, студнеобразные гранулы которой полу­чают введением капель нагретого раствора желатины (5—8%) содержащего 15% казеина, в охлажденное растительное масло.' Последующая обработка студнеобразных гранул (дубление, окра­шивание оболочки и т. д.) (см. гл. IV) требует предварительной отмывки их поверхности от следов масла. Эффективность процес­са вытеснения масла водой с поверхности гранул определяется поверхностными свойствами студня, масла и воды. В соответствии с этим гранулы студня желатины, содержащего казеин, в отли­чие от гранул студня желатины, легко отмываются от масла водой при перемешивании в течение 5—10 мин. Казеин может

Физико-химические основы переработки белка в Hlltl 81

быть при необходимости добавлен к другим белкам при их пере­работке в искусственную зернистую икру с целью регулирования поверхностных свойств гранул.

При исследовании наполнения студня желатины полисахари-дами, выполненном на системе желатина—декстран—вода, уста­новлено, что зависимость податливости студней желатины от концентрации л лих декстрана описывается кривой с минимумом, отмечающим переходу от однофазных студней, содержащих раствор декстрана, к студням, наполненным каплями раствора декстрана [171]. Положение этого перехода по шкале концент­раций декстрана в системе зависит от молекулярного веса послед-пего. Интересно отметить, что в присутствии небольших коли­честв декстрана, отвечающих однофазному состоянию системы желатина—декстран—вода, резко ускоряются все стадии процесса структурообразования желатины, т. е. конформационный пере­ход, образование фибриллярных агрегатов и формирование прост­ранственной сетки студня. Напротив, студни желатины, напол­ненные каплями раствора декстрана, имеют более высокую податливость, чем студень желатины, и податливость наполнен­ных студней растет с увеличением объемной доли фазы декстра­на. Податливость наполненных студней снижается по мере умень­шения размера капель декстрана при неизменной их объемной доле. Электронно-микроскопическое исследование показало, что r окрестности капель наполнителя сетка студня разорвана и ее фибриллы, примыкающие к капле, ориентированы свободными концами перпендикулярно ее поверхности. Такая ориентация, очевидно, обеспечивает минимизацию контакта фибрилл желати­ны с макромолекулами декстрана. Наличие разрывов или свобод­ных концов элементов структуры студня снижает число активных фибрилл, участвующих в процессе деформации, и, по-видимому, служит основной причиной увеличения податливости студня желатины при его наполнении каплями раствора полисахарида.

Сопоставление результатов исследования студней желатины, наполненных глобулярными белками и декстраном, показывает, что между наблюдаемыми эффектами имеется много общего. Во всех случаях влияние наполнителей на структуру и свойства студней желатины связаны с изменением эффективного числа узлов пространственной сетки студня, хотя природа этих измене­ний может быть различной.

Слабое влияние белковых наполнителей на объемные свойства студней указывает на перспективность приема наполнения студ­ней белками в плане регулирования состава искусственных про­дуктов питания. Это обеспечивает универсальность по белку спо­собов получения различных форм искусственной пищи. Путь наполнения студней белками был использован для получения. искусственной зернистой икры, зерна которой представляют собой