Глава 4 Магнитная обработка сырья, пищевых продуктов и воды; механизм влияния на s-элементы

Существенные различия в магнитных свойствах элементов, в частности, сравнительно низкая магниточувствительность
s-элементов, может быть использована в различных ближних и дальних практических целях, например:

- в оптимизации технологических свойств сырья под действием естественных и искусственных магнитов;

- для регулирования метеочувствительности людей с помощью специальных продуктов питания и др.

Таким образом, магнитология является важным звеном конкретной логической цепочки: медицинская элементология → нутрициологическая химия s-элементов→ магнитология → технологический уровень нутрициологии → разработка функциональных продуктов питания.

Действие магнитных полей проявляется как в большом (для живых организмов), как в среднем (в полидисперстных биологических средах), так и в малом (для ансамблей частиц) [170, 171]. В случае с отдельными молекулами, радикалами, ионами, триплетными молекулами действуют принципы спиновой химии – реакция между частицами с одним и тем же спином невозможна. Даже маленькое магнитное поле в этой ситуации способно играть роль переключателя, воздействуя на ориентацию спина и увеличивая эффективность реакции. Этот механизм может проявляться в процессах переноса электрона по цепи цитохромов и в сопряженных с ними реакциях фосфорилирования, в ферментативных реакциях, в окислительно-восстановительных реакциях с участием ионов железа и меди и т.д. [176]. В таком случае действие магнитного поля фактически сводится к изменению числа реакционноспособных состояний и соотношения маршрутов реакций [25].

Более сложны механизмы влияния магнитных полей в полидисперсных системах, которыми являются продукты питания, и они могут быть различны в зависимости от характеристики поля. Часто магнитное поле характеризуют величиной магнитной индукции, и измеряют в единицах Тесла (Тл). Для характеристики электромагнитного поля, кроме магнитной индукции, применяют с десяток других величин (частота, длительность импульса, скважность, фаза и др.) [232]. Поэтому существует большое количество разнообразных электромагнитных полей, и только при полном совпадении указанных характеристик и состава биообъекта влияние поля на физико-химические процессы в пищевых технологиях будет одинаковым.

Чувствительность биообъектов к воздействующему полю определяется, прежде всего, входящими в их состав парамагнитными (и ферромагнитными) ионами с неспаренными электронами и полярными молекулами. Парамагнетики выталкиваются в область более сильного поля. На ферромагнетики аналогично действуют очень слабые поля. Полярные молекулы во внешнем поле приобретают дополнительное смещение электронных плотностей относительно ядер и приобретают наведенный разворот диполей соответственно обратнозаряженным полюсам поля. Кроме того, у не имеющих в отсутствие внешнего магнитного поля магнитного момента диамагнетиков во внешнем поле в электронной оболочке атомов индуцируются дополнительные микроскопические круговые токи, электроны в атомах приобретают дополнительные вращательные движения [263]. Изменение спина электрона на противоположный может способствовать сдвигу равновесия в равновесной химической реакции, либо более полному прохождению необратимой реакции.

Вот еще несколько механизмов, которые в зависимости от характеристик электромагнитного поля и состава объекта могут быть в большей или меньшей степени влиятельны [146]:

- смещение прототропного равновесия таутомеров амфолитов (воды, аминокислот): молекула – катион – анион [227];

- усиление/ослабление комплексообразующих свойств аминокислот (особенно цистеина и гистидина), содержащих легкополяризуемые группы [227];

- ориентирующее действие на ароматические остатки аминокислот (например, тирозина, триптофана) и конформация содержащих их белков [176].

Таковы лишь некоторые возможные механизмы основные действия магнитной обработки на биологические системы. К вопросу, как они влияют на нутриционную ценность элементов в воде и пищевых продуктах, нам предстоит поэтапно подойти через рассмотрение общих вопросов по магнитной обработке биологических систем.