ЭлБиб

вания, выполнение экспериментальными и теоретическими методами современной компьютер

ной химии положены в основу данной роботы.

Расчетными методами исследованы семьдесят конформеров сахарозы, обоснованы воз

можные колебательные состояния молекулы, связь с кристаллической структурой и эффектами

гидратации, каналы взаимСлереходов между различными пространственными структурами.

Изучено пространственное строение мальтозы - составной части крахмала, исследованы

реологические свойства соответствующих гелей в зависимости от концентрации макромолекул

и добавок хлоридов Са“+и Zn2+. Данные ионы ослабляют структуру геля, обсуждаются причи

ны этого эффекта.

Изучено электронное строение галактуроновой кислоты и рамнозы, предложен механизм

их поликонденсации с образованием пектина. Показано, что донорами протонов в данной реак

ции могут выступать практически все гидроксильные группы мономеров. Именно поэтому мо

лекулярная организация пектина весьма многообразна как с возможного места присоединения

рамнозы к полигалактуроновой цепи, так и образования ответвлений от нее.

На основании результатов расчетов строения цепи пектина предложена модель его вто

ричной пространственной структуры в виде двойной спирали. Показано, .^то; длина шага такой

спирали составляет 5 нм и включает 30 мономерных звеньев галактуроновой кислоты, ее шири

на равна, примерно, 0.5 нм, а диаметр внутренней полости составляет 2.5 нм. .

Процесс взаимодействия воды с цепью пектина контролируется, естественно, образова

нием водородных связей. Если исходить из предложенной модели цепи пектина, то первичный

слой связанной воды занимает, примерно, от 0.4 до 0.5 нм, а диаметр внутреннего канала

уменьшается до 1:2 - 1.5 нм. В связи с этим обосновано предположение, что взаимодействие

ионов металлов с пектином включает участие молекул воды, образующих с ионом гидратную

оболочку. Можно ожйдать, исходя из этого, что с повышением энергии гидратации иона будет

увеличиваться и эффективность взаимодействия его с пектином. Такая зависимость действи

тельно имеет место; количество иона металла, которое адсорбируется пектином неплохо корре

лирует с величинами энергии гидратации Гиббса

(AG

в Дж моль *).

Мп2+> Cu2+> Zn2+> Со2+> Pb2+> Ni2+> Са2+> Mg2+> Cd2f

AG 1821

2059

2007

1964

1967

2045

1558

1883

1780,

где

AG= АН

TAS ,ДН

-соответственно, энтальпия и энтропия гидратации,

Т - температу

ра-

Методом ЕПР с помощью спинового зонда - стабильный нитроксильного радикал изу

чена динамика образования надмолекулярных структур в процессе подготовки макаронного

теста, влияние примесей воды и пектина на данный процесс. ■Так, результаты исследований

свидетельствуют, что интенсивность сигнала ЭПР стабильного нитроксильного радикала, ис

пользуемого в качестве спиновой метки, со временем существенно уменьшается, повышение

температуры образца ускоряет данный процесс. Эго явление, по - нашему мнению, связано с

радикально - цепными реакциями окисления теста кислородом воздуха. Показано, что сниже

ние содержания влаги в тесте с 35 до 30% вызывает повышение величины энергетического

барьера вращения спинового зонда примерно вдвое (от 5.7 до 9.6 кДж моль'1), что обусловлено

образованием соответствующей структуры теста. Исследовано влияние добавок пектина на

данный процесс.

Показано, что замена легкой воды (Н

О) на тяжелую (D

O) существенно влияет на ско

рость модельной реакции ионного обмена ряда ионов металлов катионитами в переменном

магнитном поле. Предлагается механизм наблюдаемого эффекта.

Развитие фундаментальных основ технологий полисахаридов Является важным для про

гнозирования качества пищевых продуктов и разработки высокоэффективных экологически

чистых и безотходных технологий их получения.

Основанием для создания новых технологий является электротехнологические процессы

с использованием мембранных систем.

Научная электрон ая библиотека ЦНСХБ