Туда и обратно

Через мембрану происходит обмен веществ: в клетку заходят свежие элементы, а выходят продукты жизнедеятельности клетки. Есть различные механизмы транспорта веществ через мембрану, которая является в этом смысле барьером. То есть, образно говоря, клетка напоминает мыльный пузырь или воздушный шарик, окружённый мембраной. Но клетка маленькая и мембрана довольно прочная. Она состоит из липидов, т. е. жиров. Точно так же, как у коронавируса. Собственно, коронавирус и есть одна клетка, окружённая липидной мембраной.

Это универсальная биологическая конструкция. Растительная (и животная) ткань состоит из множества клеток. Если бы клетки были лишены мембран, то сок из них вытекал сам собой. Пищевикам оставалось бы просто собрать его и все. Но это не так – содержимое клетки удерживается в ней достаточно прочной липидной мембраной-барьером. Чтобы извлечь из клетки сок, необходимо разрушить мембрану. Процесс разрушения биомембраны (образование в ней крупных пор) называется плазмолизом. Существует много способов плазмолиза. Самый известный нам всем – термоплазмолиз, когда на ткань действует пар или горячая вода. Заваривание чая, шиповника, варка компота, супа – все это термоплазмолиз, на бытовом уровне. А в промышленности, например, при производстве свекловичного сахара свеклу режут на стружку и пропускают ее шнеком через горячую воду. Мембраны разрушаются, сахар переходит в воду (этот процесс называется диффузией, а сам аппарат – диффузионным). Затем диффузионный сок упаривают, из него уходит вода и сахар кристаллизуется. Есть ещё биологический плазмолиз, когда бактерии поедают мембраны. Есть криоплазмолиз, когда лед разрушает клетки. Все бы хорошо, но все эти методы или очень энергоемкие, или сложные технологически. Поэтому всегда идёт поиск новых методов. Одним из таких методов является электрообработка. Это когда растительную ткань располагают между электродами и пропускают электрический импульс или же серию импульсов. Липидная мембрана – это жир, она не пропускает ток, с электрической точки зрения она является диэлектриком, как непроводящий слой в конденсаторе. В электрическом поле во время приложения электрического импульса на мембране, как на конденсаторе, накапливается заряд, растет местное напряжение на самой мембране и в какой-то момент она пробивается, т. е. в ней возникают крупные поры, которые делают клеточную оболочку проницаемой. Этот процесс в первом приближении подобен пробою конденсатора.