Введение 3
Глава 1. Литературный Обзор 5
1.1 Структура и свойства желатины и к-карргинана 5
1.2 Полиэлектролитные комплексы 8
Глава 2. Объекты и методы исследования 10
2.1. Методы ядерного магнитного резонанса 10
2.1.1 Измерение продольной релаксации Т1 11
2.1.2 Измерение поперечной релаксации Т2 12
2.1.3 Метод исследования трансляционной молекулярной 14
подвижности
2.2 Объекты исследования 16
2.3 Приготовление образцов 17
2.4 Используемое оборудование 17
Глава3. Экспериментальные данные 19
3.1 Гелеобразование в растворах желатины 19
3.2 Гелеобразование в растворах к-каррагинана 28
3.3 Гелеобразование в смеси растворов желатины и к-каррагинана 34
Выводы 37
Литература 38
Одной из тенденций, наметившихся в последние годы в развитии индустрии продуктов питания, является значительное расширение ассортимента искусственных форм пищевых продуктов. В первую очередь это связано с необходимостью удовлетворения потребности населения в лечебнопрофилактическом и диетическом питании. Оно включает в себя натуральные, незначительно измененные в процессе обработки пищевые продукты с добавками биологически-активных веществ направленного действия (полисахаридов, аминокислот, витаминов, жирных кислот и т. д.), которые служат хорошим средством профилактики различных хронических заболеваний. Белки и полисахариды являются основными компонентами пищи, определяющими её структуру и органолептические качества. Проблема исследования растворов белков и полисахаридов актуальна как с научной, так и с практической точки зрения, поскольку формирует научные основы рационального питания. Так, в частности, перспективными материалами являются желатина и к-каррагинан. В водных растворах макромолекулы к- каррагинана и желатины связываются друг с другом, благодаря электростатическим связям между отрицательными сульфогруппами полисахарида и положительными остатками (Lys, Hyl, His, Arg) желатины, образуя (био)полиэлектролитные комплексы (ПЭК). Структурообразующие свойства (био)ПЭК «желатина-полисахарид» демонстрируют ярко выраженный синергетический эффект по сравнению со свойствами отдельно взятых компонентов. В этой связи другое важное направление исследования (био)ПЭК «желатина-полисахарид» - разработка технологии биосовместимых и биодеградируемых средств хранения и адресной доставки лекарственных веществ в живой организм.
Очевидно, что образование ПЭК с наибольшей вероятностью происходит в низкоконцентрированных водных растворах желатины и полисахарида при их смешивании, так как предполагается, что более высокомолекулярный биополимер к-каррагинан, может связываться с несколькими макромолекулами желатины.
Целью данной работы являлось изучение динамики макромолекулярной структуры низкоконцентрированных водных растворов желатины, полисахарида к-каррагинана и их смеси с температурой методам ЯМР с ИГМП и релаксометрии.
В результате проделанной исследовательской работе по изучению процессов гелеобразования в низкоконцентрированных водных растворах желатины, к-каррагинана и их смеси были сделаны следующие выводы:
1. Образцы желатины и полисахарида к-каррагинана изначально обладали широким молекулярно-массовым распределением, что осложнило проведение и интерпретацию диффузионных и релаксационных ЯМР измерений;
2. Для 1% раствора желатины оценен размер клубка макромолекулы желатины, который составил около 400А. Оценка размера расстояния между узлами сетки, образующийся в геле, составила 750±50А. Эти значения согласуются с литературными данными.
3. Релаксационные измерения ЯМР водных растворов желатины, к-каррагинана и их смеси оказались практически не чувствительными к процессам гелеобразования в этих системах.
4. Для смеси желатины и к-каррагинана получена температурная зависимость диффузионных затуханий, которая показывает резкое изменение в поведении, в отличие от таких же диффузионных затуханий для желатины и к-каррагинана по отдельности. Зависимость среднего коэффициента самодиффузии также показывает не тривиальное поведение от температуры.
5. На данном этапе проведенных исследований мы не можем утверждать, что в смеси к-каррагинана и желатины образуются полиэлектролитные комплексы.
