Величина прилипания сгустка и тип его расслаивания с поверхностью пластины обусловлены главным образом двумя основными факторами: адгезией, т. е. прочностью прилипания сгустка к пластине, и когезией, г. е. прочностью самого сгустка.

Величина адгезии сычужного сгустка зависит от материала пласти­ны и состояния поверхности адгезии. Прилипание сычужного сгустка к различным материалам происходит различно.

Опыты показали, что ряд материалов по уменьшению прочности прилипания к ним сычужного сгустка можно расположить в следующем порядке: стекло, алюминий, платина, нержавеющая сталь, белая жесть, медь, никель. В этом ряду медь и никель занимают особое положение. Во всех случаях прочность прилипания незначительна, а характер рас­слаивания соприкасающихся поверхностей пластины и сгустка — чисто адгезионный.

Состояние поверхности оказывает значительное влияние на величину прилипания сгустка. Полировка, например, уменьшает прилипание, однако увеличение микроповерхности пластины не увеличило прилипа­ния, как это следовало ожидать, а уменьшило. Этот эффект объяс­няется усилением капиллярной конденсации в порах пластины, что приводит к ускорению процес­са синерезиса сгустка на границе раздела соприкасающихся фаз и следовательно, к ослаблению при­липания сгустка.

Наряду с перечисленными факторами адгезия сычужного сгустка определяется в значительной степени его структурно­механическими свойствами. Как правило, прочность прилипания сычужного сгустка к пластине меняется одновременно и аналогич­но с изменением его прочности.

Состояние сычужного сгустка не является устойчивым и со­провождается непрерывным изме­нением его во времени, сближением его структурных элементов, что приводит к увеличению прочности сгустка, а в дальнейшем к синерезису. Поэтому время взаимодействия сгустка с различными поверхностями существенно изменяет прочность его прилипания. Как видно из рис. 1, изменение прочности сычужного сгустка (определяемой по предельному напряжению вырывания пластины при обеспечении когезионного типа расслаивания фаз) и изменение прочности прилипания его к нержа­веющей стали представляют аналогичную картину. Разница заключается лишь в том, что прочность сычужного сгустка повышается непрерывно, а прочность прилипания увеличивается до какого-то предельного значе­ния (определяемого, очевидно ,числом активных центров на материале пластины).

С целью изучения влияния концентрации кальциевых солей на прочность прилипания сычужного сгустка, соприкасающегося с пластиной какое-то определенное время, использовались образцы молока, содержащие кальций соответственно 2,5; 6,4; 15,7 и 25,2 мг-экв/л моло­ка. Во всех случаях в молоко вносили одинаковое количество сычужного фермента. Из графика, построенного на основании полученных данных (рис. 2), видно, что с увеличением концентрации кальция прочность прилипания сгустка стремится к какому-то предельному зна­чению.

Наряду с этим, уменьше­ние концентрации кальциевых и фосфорнокислых солей и изменение белков, например в случае пастеризации молока, приводит, как известно, к ос­лаблению прочности сгустка и, как показали наши исследова­ния, к снижению прочности прилипания. Данные, выражен­ные в виде двух кривых на рис. 3, позволяют сделать вы­вод, что изменение прилипа­ния сычужного сгустка из сы­рого и пастеризованного моло­ка во времени одинаково, но прочность прилипания сычужного сгустка из сырого молока выше во всех случаях.

Уменьшение концентрации составных частей молока также ведет к ослаблению структуры сычужного сгустка и уменьшению его прилипа­ния. Из рис. 4 видно, что разбавление молока и прочность прилипания сгустка находятся в обратно пропорциональном соотношении по край­ней мере до разбавления в 1,4 раза.

При исследовании прилипания сгустка к электрически заряженным металлическим поверхностям иопользозали прибор Вейлера-Ребиндера, в котором вырываемая из сгустка пластина служила одновременно и электродом. В опыте, применяли пластины из алюминия, нержавеющей стали и платины.

В каждом определении к 200 мл цельного молока добавляли сычуж­ный фермент в количестве, обеспечивающем свертывание молока в течение 3 мин. Электрический ток пропускали спустя 30 сек. после вне­сения сычужного фермента и через 1 мин. выключали. Увеличение плотности электрического тока достигалось за счет увеличения напряже­ния на электродах. Прохождение электрического тока не изменяло времени образования сгустка.

Как видно из рис. 5 (графики построены на основании полученных данных), в области отрицательного заряда пластин прилипание сычуж­ного сгустка резко уменьшается с увеличением плотности электрического тока. Происходит адгезионное расслаивание соприкасающихся фаз, т. е. сгусток свободно отстает от (пластины, и величина предельного на­пряжения сдвига пластины характеризует величину адгезионного сцеп­ления пластины и сгустка. Для плотности тока большей 0,5 та/см² при­липание сгустка ничтожно и определяется в основном трением сопри­касающихся поверхностей пластины и сгустка.

При переходе в область положительного заряда тип расслаивания соприкасающихся фаз существенным образом зависит от материала пластины, служащей анодом. В случае электрохимически неустойчивого материала (алюминий, нержавеющая сталь) с ростом положительного заряда пластины прочность прилипания сгустка увеличивается и стано­вится больше сил когезионного сцепления структурных элементов сгуст­ка. В этом случае расслаивание происходит внутри сгустка и сила предельного напряжения сдвига пластины определяется в основном прочностью сгустка.

В случае платиновой пластины свободное расслаивание соприка­сающихся фаз происходит как в области отрицательного, так и поло­жительного заряда пластины. При этом прочность прилипания резко уменьшается с ростом плотности электрического тока, проходящего через поверхность контакта пластины и сгустка. При постоянной плотности тока величина прилипания зависит в основном от времени его прохож­дения через систему.

Сычужный фермент, добавленный к молоку, вызывает в конечном счете агрегацию белковых частиц и образование структуры сычужного сгустка молока. Способность к ориентации под действием электриче­ского поля, а также электрофоретическая подвижность белковых час­тиц в это время существенно уменьшаются. Поэтому электрический ток в момент прохождения через систему оказывает значительное влияние на величину прилипания сгустка. При этом эффект ослабления или усиления прилипания сычужного сгустка изменяется в 2—3 раза и становится тем больше, чем ближе момент прохождения электрического тока ко времени образования сгустка.

При испытании метода предотвращения прилипания сычужного сгустка к стенкам ванны, в результате сообщения им отрицательного заряда (катодная защита), в производственных условиях в качестве анода использовали обычные графитовые стержни; катодом служили стенки ванны. Графитовый стержень устанавливали над ванной и по­гружали в свертываемое молоко на глубину нескольких сантиметров, замыкая, таким образом, цепь постоянного тока.

Как показали проведенные исследования, прохождение электриче­ского тока плотностью 0,3 та/см² в течение 2—3 мин. через поверх­ность контакта стенок ванны и сычужного сгустка полностью исключало прилипание его к стенкам ванны. Контрольные ванны покрывались плотным слоем сгустка.

Испытание метода предотвращения прилипания сычужного сгустка посредством катодной зашиты на сыроизготовителе непрерывного дей­ствия показало пригодность его для промышленного использования.

ВЫВОДЫ

1. Прилипание сычужного сгустка к различным материалам неоди­наково. В наименьшей степени он прилипает к пластинам из никеля и меди.
2. Установлена зависимость прилипания сычужного сгустка от плот­ности и времени прохождения электрического тока через поверхность соприкасающихся фаз.
3. Разработан эффективный способ предотвращения прилипания сычужного сгустка к поверхности различных металлов посредством катодной защиты.