Многокомпонентные рассолы как дисперсные системы.

Многокомпонентные рассолы, используемые при производстве цельномышечных и реструктурированных продуктов, можно классифицировать как сложные гетерогенные дисперсные системы, состоящие из дисперсионной среды - истинного раствора, содержащего водорастворимые ингредиенты и несколько дисперсных фаз, представленных набухшими, но не растворившимися высокомолекулярными ингредиентами, причем каждый из последних может не только оказывать определенное влияние на вязкость дисперсной среды, но и способен вступать в различные синергетические либо конкурентные отношения с другими гидроколлоидами.

Устойчивость рассольной дисперсной системы может быть охарактеризована ее способностью сохранять неизменяемые во времени состав, концентрацию, распределение частиц по всему объему системы, т. е. устойчивость частиц к укрупнению и осаждению.

Согласно классическим положениям коллоидной химии, у дисперсных систем существует два вида устойчивости: кинетическая (седиментационная), характеризующая устойчивость к осаждению частиц дисперсной фазы; агрегатная (термодинамическая), т. е. устойчивость к сохранению постоянной межфазной поверхности к агрегации, а следовательно, к укрупнению и затем к осаждению частиц дисперсной фазы. Потеря агрегатной устойчивости обязательно вызывает потерю

кинетической устойчивости. Очевидно, что поведение частиц высокомолекулярных веществ в дисперсной системе зависит от степени их свободы, энергетического потенциала, способности участвовать в тепловом движении молекул, воздействия силы тяжести, а также от размера частиц и вязкости среды.

Таким образом, зная радиус либо диаметр частиц определенных высокомолекулярных соединений, можно теоретически определить уровень кинетической устойчивости многокомпонентных рассолов согласно закону Стокса, а скорость диффузии и интенсивность

«броуновского» движения частиц дисперсной фазы в рассолах рассчитать по уравнению Эйнштейна:

где D - коэффициент диффузии; кТ - энергия теплового движения; Н - вязкость дисперсной фазы; п - концентрация частиц в системе; г -радиус частиц.

Принимая во внимание фундаментальное представление о принципах воздействия на уровень устойчивости многокомпонентных дисперсных систем, регулирование уровня седиментационной (кинетической) устойчивости рассолов в производственных условиях можно осуществлять путем изменения величины вязкости, степени интенсивности и продолжительности их диспергирования, а также температуры среды.

Уравнение Стокса описывает скорость движения частицы дисперсной фазы в дисперсионной среде:

где- скорость движения частицы дисперсной фазы; г - поперечный размер (радиус частиц дисперсной фазы);- разность плотно

стей дисперсной фазы и дисперсионной среды; g - ускорение силы тяжести; Н— вязкость дисперсной среды.

Из уравнения следует, что самыми эффективными методами уменьшения скорости движения частиц являются уменьшение поперечного размера частиц либо регулирование уровня вязкости.

Изменение радиуса частиц достигается несколькими способами: использованием эффективных способов гомогенизации; уменьшением межфазного натяжения; предотвращением укрупнения частиц, т. е. снижением их

склонности к коагуляции; увеличением вязкости водной фазы либо ее регулированием.

Однако в некоторых случаях, когда увеличение вязкости невозможно из-за определенных требований (в частности, в многокомпонентных рассолах) и уменьшение частиц дисперсной фазы тоже невозможно (так как размер препаратов ВМС стандартизирован), используют способ выравнивания плотностей дисперсной фазы и дисперсионной среды.