ЭлБиб

ПИВО

НАПИТКИ

•

2009

ТЕХНОЛОГИЯ

концентрацией, которая способна к об-

разованию гелей).

Те гелеобразователи, плотность за-

рядов молекул в которых увеличивает-

ся (главнымобразомне количественно,

а качественно, и многообразием реак-

ционных групп), вероятно, в большей

степени будут проявлять гелеобразую-

щие свойства.

Таким образом, характеристики

геля определяют взаимодействия ре-

акционных групп коллоидов с раство-

рителем (водой, содержащейся в мо-

лочной сыворотке) путем изменения

внутреннего состояния системы по-

средством набухания с последующим

структурированием системы. В молоч-

ной сыворотке, подвергнутой гелео-

бразованию, под действием внешних

и внутренних факторов формируется

твердая фаза с одновременным пере-

распределением влаги до установле-

ния состояния термодинамического

равновесия. Данный факт приводит

к изменению энергетического состо-

яния системы вследствие изменения

размеров частиц дисперсии, снижения

величины межфазной поверхности

раздела и увеличения сил адгезионно-

го взаимодействия между отдельными

участками молекул веществ, участву-

ющих в гелеобразовании.

Основываясь на главенствующей

роли реологических процессов, ко-

торые являются результатом воздей-

ствия внешних факторов, а также

учитывая специфику внутренних про-

цессов, протекающих при гелеобразо-

вании, предполагали, что структур-

но-механические свойства гелей тесно

связаны с процессами их структуроо-

бразования, параметрами межчастич-

ного взаимодействия, дисперсностью

частиц и концентрацией гелеобразо-

вателя. По свойствам структуры сы-

вороточные гели относят к системам,

вязкость которых при заданных пара-

метрах зависит от напряжения сдвига

или градиента скорости. В изучаемых

гелях с помощью методов физико-хи-

мической механики проводили иссле-

дования данного показателя. Значе-

ния напряжения сдвига показаны при

скорости сдвига

=9 с

–1

. На основа-

нии анализа полученных результатов

предложен возможный механизм ге-

леобразования путем оценки участия

компонентов сыворотки в исследуе-

мом процессе. Агар — классический

представитель класса загустителей,

стабилизаторов и желеобразующих

веществ. Его получают из морских

водорослей Белого моря и Тихого оке-

ана. Название этого полимера имеет

малазийское происхождение и озна-

чает «желирующий продукт питания

из водорослей». Основу агара состав-

ляет дисахарид агароза, молекула

которой построена из

-D-галактозы

и 3,6-ангидро-L-галактозы.

Свойства агара различаются в зави-

симостиот егопроисхождения.Обычно

агар состоит из смеси агароз, отличаю-

щихся по степени полимеризации; в их

состав могут входить разные металлы

(калий, натрий, кальций, магний) ипри-

соединяться по местуфункциональных

групп. Свойства агара значительно из-

меняются в зависимости от соотноше-

ния полимеров и вида металлов. Агар

незначительно растворяется в холод-

ной воде и набухает в ней, в горячейже

воде образует коллоидный раствор, при

остывании превращающийся в проч-

ный гель, обладающий стекловидным

изломом. На рисунке показано влия-

ние агара на изменение предельного

напряжения сдвига в геле из молочной

сыворотки. Повышение концентрации

агара в сыворотке приводит к увеличе-

нию прочности геля. Об этом можно

судить по значениям предельного на-

пряжения сдвига, которые фактически

имеют линейную зависимость после

увеличения концентрации агара более

1,2%. Сывороточные белки являются

дополнительным структурообразую-

щим агентом.

Проведенными исследованиями

установлено наличие нетиксотропных

свойств у сывороточно-агаровых гелей,

которые обусловлены связыванием

диполей воды реакционноспособны-

ми группами агара с образованием

сплошной структуры, в узлах которой,

вероятно, расположены поверхностно-

активные элементы рассматриваемой

дисперсной системы.

Массовую долю агара 0,8–1,2%

можно признать фактором качествен-

ного изменения свойств геля, посколь-

ку до обозначенных концентраций

увеличение прочности геля в большей

степени связано с присутствием сыво-

роточных белков (табл. 3).

Уменьшение концентрации сы-

вороточных белков связано исклю-

чительно с их сорбцией молекулами

агара, что подтверждается снижением

интенсивности светового потока при

определении массовой доли белков фо-

токолориметрическимметодом (общее

содержание азота по методу Кьельдаля

не зависит от концентрации гелеобра-

зователя).

Принципиальный интерес пред-

ставленных результатов связан с тем,

что влага, удерживаемая макромо-

лекулами агара, стремится перейти

в состояние с наименьшей энергией

путем сорбции на молекулах гелеобра-

зователя, формируя при этом остаточ-

ные напряжения в системе, которые

в дальнейшем определяют кинетиче-

ское поведение гелей при хранении.

500

400

300

200

100

0,4

0,8

1,2

1,6

2,0

2,4

2,8

Массовая доля агара, %

Предельное напряжение

сдвига, Па

––

0,6 %

—

0,7 %

––

0,8 %

—

0,9 %

Влияние агара на предельное напряжение сдвига в молочной сыворотке

с различной массовой долей сывороточных белков

Массовая доля

агара,%

Массовая доля сывороточных белков в расплаве геля,%

0,6

0,7

0,8

0,9

0,0

0,60

0,70

0,80

0,90

0,4

0,57

0,66

0,76

0,89

0,8

0,52

0,60

0,71

0,82

1,2

0,52

0,58

0,68

0,80

1,6

0,52

0,58

0,67

0,80

2,0

0,52

0,58

0,67

0,80

2,4

0,52

0,58

0,67

0,80

2,8

0,52

0,58

0,67

0,80

Таблица 3

Электронная Научная СельскоХозяйственная Библиотека