Коэффициент диффузии

Вследствие большой разницы размеров частиц веществ неорганической и белковой природы их свойства в идентичных условиях неодинаковы. Например, для ионов небольшого размера (Na+ и СГ), величина подвижности в электрическом поле определяется как отношение между скоростью движения иона и напряжением поля и находится в пределах от 410 до 9-10 м В. Для белков эта величина составляет от 0,1  10 до 1-108 м2В-1сч, поэтому белки движутся в электрическом поле гораздо медленнее, чем простые ионы Na+ и СГ. Это связано с тем, что отношение заряда к массе у белков меньше, чем в случае простых ионов [4]. Подвижность Н+ ионов в электрическом поле во много раз превышает скорость миграции ионов Na+, К+ и составляет 36,3 Ю-8 м2В-1с-1.

Коэффициент диффузии уменьшается при увеличении молекулярной массы растворенного вещества. Для белков зависимость коэффициента диффузии от молекулярной массы выражается сравнительно слабо. Например, молекулярная масса сывороточного альбумина в два раза больше, чем /0-лактоглобулина, но разница в коэффициентах диффузии этих белков составляет лишь 16%. Это объясняется наличием противодействия процессу диффузии, обусловленного внутренним трением между молекулами белка и растворителя. Сила трения зависит не только от массы, но и от величины поверхности молекулы, а следовательно, от ее радиуса. Сравнение величин молекулярных весов и размеров частиц поваренной соли (или нитрита натрия) и белков объясняет различие их коэффициентов диффузии/

Сопротивление трения, возникающее при диффузии частицы в жидкости, обусловлено вязкостью жидкости. Вязкость растворов белков значительно больше вязкости растворов неорганических веществ одинаковой концентрации. Чем больше вязкость раствора, тем меньше коэффициент диффузии его в чистом растворителе.

Структура мышечной ткани обусловливает специфический характер диффузионного процесса проникновения в нее компонентов рассола. Волокна мышц представляют собой вытянутые многоядерные клетки толщиной. Их плазматическая мембрана - сарколемма - имеет толщину. Основную часть объема мышечных клеток составляют миофибриллы, окруженные саркоплазмой.

С помощью гистологического метода установлено, что проникновение соли в мясо, погруженное в рассол, происходит в основном по рыхлой соединительной ткани. Соль постепенно заполняет пространство эндомизия миомера и окружает мышечные волокна. Одновременно ионы соли через сарколемму проникают в мышечные волокна. Перегородки миомеров задерживают распределение соли).

Проникновение соли в мясо происходит в основном двумя путями:

Современные направления

осмотически через многочисленные мембраны и перепонки, покрывающие волокна мышечной ткани и их пучки;

по системе макро- и микрокапилляров с последующим перераспределением соли и воды между этой системой и клеточными элементами ткани.

Проникновение соли вторым путем происходит в первую очередь и быстрее.

При погружении мяса в рассол, вследствие наличия в тканях полупроницаемых мембран, имеет место явление осмоса. Перемещение соли и воды происходит в результате разности концентраций их по обе стороны мембраны.

Известно, что диффузионный процесс через мембрану клетки происходит значительно медленнее вследствие высокой вязкости и плотности ее структурообразующих компонентов. Сухое вещество клеточных мембран содержит около 60% белков, 40% липидов. Большинство данных свидетельствуют о трехслойной структуре мембраны, состоящей из непрерывного углеводного и двух белковых слоев, покрывающих углеводный слой с обеих сторон.

Сложная структура мембраны, пропуская растворенные в воде низкомолекулярные вещества, не позволяет с большой скоростью диффундировать через нее крупным молекулам. При добавлении в рассол белковых веществ возникает задача введения таких компонентов в клетку мышечной ткани. Решение этой задачи представляется возможным посредством искусственного «пробивания» мембраны клетки и создании условий прохождения через нее белковых компонентов рассола.

Проникновение компонентов рассола в мясо по макро- и микрокапиллярам протекает быстрее вследствие лучшей их пропускной способности. Строение капилляров в виде разветвленной сети трубочек диаметром, превышающих размер частиц рассола, способствует более свободному проникновению через них всех компонентов рассола. Скорость и равномерность распределения рассола в системе макро- и микрокапилляров зависит от степени ее разветвленности в ткани.

Структура мышечной ткани обусловливает более быстрое продвижение ионов соли вдоль направления волокон, чем поперек. Проницаемость мышечной ткани вдоль волокон примерно на 10% выше проницаемости поперек волокон. Это свидетельствует о том, что перемещение посолочных веществ происходит преимущественно по межволо- конному пространству тканей.