Содержание к диссертации
Введение 4
Глава 1. Обзор литературы
Коллоидно-химические свойства белков в присутствии
поверхностно-активных веществ (ПАВ) 7
Глава 2. Объекты и методы исследования 44
2.1. Материалы и объекты 44
Белок: бычий сывороточный альбумин (БСА) 44
Поверхностно-активные вещества (ПАВ) 44
2.2. Объекты исследования 45
Смеси БСА-ПАВ 45
Концентрированные эмульсии 46
2.3. Методы исследования 47
Определение реологических параметров концентрированных эмульсий 47
Определение реологических параметров межфазных 48 адсорбционных слоев
Метод Вильгельми 53
Метод эллипсометрии 55
Метод флуоресценции 56
Метод микроскопии для определения степени дисперсности эмульсий 58
Глава 3. Результаты и их обсуждение 60
Взаимодействие БСА с ПАВ в объеме водной фазы 60
Свойства межфазных адсорбционных слоев БСА с ионогенными и неионными ПАВ 76
Термодинамические параметры (поверхностное натяжение)... 76
Структурные параметры адсорбционных слоев смесей БСА с неионным ПАВ 84
Реологическое поведение на жидких границах раздела фаз.... 89
3.3. Свойства высококонцентрированных эмульсий,
стабилизированных смесями БСА с ПАВ 96
Область устойчивости эмульсий 96
Эмульгирующая способность комплексов БСА с ПАВ 96
Дисперсность эмульсий 97
Реологические свойства высококонцентрированных
эмульсий 99
Глава 4. Использование высококонцентрированных эмульсий типа
масло/вода для оптимизации технологии получения пищевых
продуктов 123
Выводы 131
Литература 132
Приложения 156
Введение к работе
Создание высококонцентрированных эмульсионных систем, необходимых для производства на их основе разнообразных пищевых продуктов, является актуальной проблемой современной коллоидной химии. Обычно для стабилизации таких эмульсий используются высокомолекулярные ПАВ - белки, в том числе альбумины, причем достаточно часто они применяются в смесях с низкомолекулярными ПАВ.
В ряду показателей, характерных и важных для высококонцентрированных эмульсий, является их -устойчивость и реологические свойства, которые определяют не только технологические параметры процессов, связанные с получением, хранением, транспортировкой и применением эмульсий, но и показатели качества эмульсионных продуктов.
В литературе способы получения высококонцентрированных эмульсий масло/вода, стабилизированных смесями альбумина с низкомолекулярными ПАВ, и их свойства представлены весьма скудно, что, видимо, связано со сложностью самой системы и обеспечения формирования факторов ее устойчивости.
Известно, что альбумин и его смеси с низкомолекулярными ПАВ обладают синергетическими свойствами и при их определенных соотношениях устойчивость разбавленных коллоидных систем возрастает. Представлялось целесообразным выяснить возможность получения в присутствии этих смесей ПАВ высококонцентрированных эмульсий, что позволило бы улучшить качество создаваемых пищевых продуктов.
Цель работы
Получение высококонцентрированных эмульсий масло/вода,
стабилизированных комплексами БСА с низкомолекулярными ПАВ различной природы, и изучение их устойчивости и реологических свойств.
Научная новизна
Впервые установлен интервал молярных соотношений альбумина и низкомолекулярного ПАВ различной природы, в котором наблюдается высокая эмульгирующая способность белка и обеспечивается устойчивость к коалесценции.
- Получены значения чисел связанных молекул ПАВ, констант связывания и
коэффициента кооперативности при комплексообразовании БСА с ионогенпыми
(ДСП, ЦТАБ, ОДМАХ и ЦПХ) и неионными (Твин-80) ПАВ.
Определены термодинамические параметры межфазных адсорбционных слоев комплексов БСА с низкомолекулярными ПАВ. Показана возможность регулирования коллоидно-химических свойств межфазных адсорбционных слоев комплексов путем варьирования концентрации компонентов в системе.
Рассчитаны значения адсорбции, толщины и коэффициента преломления межфазного адсорбционного слоя при различных молярных соотношениях [ПАВ]/[БСА] и показано, что при комплексообразовании белка и ПАВ наблюдается уменьшение этих значений.
Показано, что увеличение молярного соотношения [ПАВ]/[БСА] приводит к уменьшению прочности и упруговязких свойств межфазных адсорбционных слоев. Найдено критическое молярное соотношение компонентов, при котором упругость и вязкость межфазных слоев уменьшается на 3-4 порядка.
Показано, что комплексообразование БСА с низкомолекулярными ПАВ является фактором, регулирующим реологическое поведение высококонцентрированных эмульсий.
- Установлено, что при концентрации низкомолекулярного ПАВ выше
критического значения в системе наблюдается коалесценция эмульсии вследствие
уменьшения вязкости и изменения состава межфазньтх стабилизирующих слоев.
Практическая значимость работы
Предложены новые рецептуры эмульсий рыбьего жира, которые используются для наполнения рыбных полуфабрикатов, позволяющие повысить потребительские качества конечного продукта.
Автор защищает
Условия получения устойчивых высококонцентрированных эмульсий, стабилизированных комплексами БСА с низкомолекулярными ПАВ.
Результаты исследований объемных и поверхностных свойств смесей БСА с иоыогенными и неионными ПАВ в широком интервале их молярных соотношений.
Данные по структурным и реологическим свойствам межфазных адсорбционных слоев комплексов БСА с низкомолекулярными ПАВ на жидких границах раздела фаз.
Результаты исследований реологического поведения высококонцентрированных эмульсий, стабилизированных БСА с ПАВ, проявляющегося при различных режимах сдвигового деформирования.
Закономерности изменения реологического поведения высококонцентрированных эмульсий вследствие уменьшения вязкости и изменения состава межфазных стабилизирующих слоев.
Разработку принципов создания рецептур эмульсионных систем, используемых в пищевой промышленности.
