2 Теоретична частина
Альгінова кислота була уперше виділена з бурих водоростей у 1881 р. Хоча її солі (альгінати) присутні в багатьох видах бурих водоростей, у промисловому виробництві екстрактів використовують лише кілька видів: у США на західному узбережжі - Масrосуstіs ругіfera, а на східному узбережжі - Lamіnarіa dіgіtata. У Європі, особливо в Англії, Франції і Норвегії, застосовують інші види морських водоростей Lamіnarіa і Аscophyllum.
Рис. 6.1 – Хімічна формула альгінової кислоти
До 1954 р. вважали, що альгіновая кислота в основному являє собою полімер ангидро-1,4-β-D-маннуроновой кислоти, хоча було відоме, що екстракти альгінатів з різних видів морських водоростей трохи відрізняються за своїми властивостями. Пізніше була встановлена присутність у полімері альгінату також L-гулуроновой кислоти; вважають, що ці розходження в альгинатах відбуваються внаслідок різних співвідношень маннуроновой і гулуроновой кислот, що містяться в різних видах водоростей і їхніх екстрактів.
Альгінова кислота нерозчинна у воді і для використання в харчовій промисловості перевагу віддають добре розчинним її солям натрію, чи калію, амонію. Найбільш широко застосовуване альгінату натрію відомо за назвою альгин. Розчинний альгинат натрію в присутності іонів кальцію переходить у нерозчинну кальцієву сіль з утворенням студеней. Препарати деяких складних ефірів альгінової кислоти, з яких найбільш важливе значення має пропиленгликольальгінат, знайшли широке застосування в харчовій промисловості як загусник у харчових продуктах з низькою величиною рН. Запропоноване також вживання амідів альгінової кислоти як стабілізаторів морозива.
Альгінати широко використовуються в харчовій промисловості як речовини, що здійснюють загуснення, суспендування, стабілізацію, емульгування, драгле утворення чи плівкоутворення без додавання продукту сторонніх присмаків. Перелік типових видів застосувань альгінатів у харчовій промисловості наводиться в табл. 6.1.
Таблиця 6.1 – Перелік шляхів застосування альгінатів у харчовій промисловості
| Продукт | Препарат | Дозува-ння, % | Спосіб застосування | Призначення |
| М’ясний соус | Пропіленгліколь-альгінат | 0,5-1 | Розчинити у воді, додати сіль, приправи і т.ін. | Утворення рівномірної густої консистенції; попередження розшарування |
| Ароматична емульсія | Теж саме | 1-3 | Розчинити у воді | Збереження стійкої емульсії |
| Десертне желе | Альгінат натрію | 0,8 | Сухе змішування із цукром, лимонною кислотою і т.ін.; розчинити у гарячій воді | Утворення прозорих міцних драглів; швидке загуснення |
| Молочні пудинги | Альгінат, розчинний у молоці | 0,8 | Сухе змішування із цукром, какао і т. ін. Розчинити у холодній воді | Швидке приготування сумішей, які додаються при додаванні холодного молока; міцні драглі за 1 год. |
| Сиропи, пюре, оздоблення для кондитерських виробів | Альгінат натрію, пропіленгліколь-альгінат | 0,1-0,5 | Розчинити у воді, додати до сиропу | Надання густої однорідної консистенції без надлишкової солодкості; відсутність маскування смаку; попередження розшарування |
| Заморожені плоди | Пропіленгліколь-альгінат | 2 | Сухе змішування із просіяним цукром та плодами | Надання однорідної консистенції; попередження розділення сиропу; рівномірна структура плодів у замороженому вигляді; яскравий колір; збереження смаку |
| Дієтичні харчові продукти | Альгінат натрію, пропіленгліколь-альгінат | 0,2-2 | Сухе змішування чи у воді; додати білок і т. ін. | Загущювач; однорідна щільна консистенція |
| Сухі суміші | Теж саме | 0,05-1 | Сухе змішування | Легке змішування, поліпшення консистенції і подовження строків зберігання готових блюд |
| Глазур | Драгле утворюючий альгін | 3-8 унц. На 100 ф. Цукру (85-245 г на 45 кг) | Розчинити у воді | Швидка садка і сушіння; не прилипає; затримує розплавлення; ніжна консистенція |
Препарати промислового виготовлення похідних альгінової кислоти не давали задовільних результатів до випуску складного пропіленгликолевого ефіру альгінової кислоти. На противагу іншим альгінатам цей препарат був стійким у кислих системах і його стали широко використовувати в таких кислих продуктах, як приправи для салатів, тістечкові меренги, пастеризовані сирні пасти і т.ін. Також його широко використовували в кислих ароматизуючих емульсіях при виробництві фруктових напоїв і в хлібопекарських виробах.
Отримання альгінатів із полісахаридів бурих водоростей
Як і полісахариди червоних водоростей, полісахариди бурих водоростей володіють біологічною активністю. Полісахариди бурих водоростей заготовляють в значних кількостях. Як було зазначено раніше, в першу чергу це альгінати, що володіють здатністю утворювати міцні драглі і поглинати значну кількість води. Їх широко застосовують в промисловості і сільському господарстві.
У основі технології отримання альгіната натрію (рис.6.1.) лежать наступні загальні операції: підготовка водоростей, лужна обробка їх
Найбільш високими функціональними властивостями володіє високомолекулярний альгінат. Сировиною для отримання високомолекулярного альгіната натрію служать бурі водорості (ламінарія японська і т.ін.) в свіжому або сушеному вигляді. Допускається використання водоростей штормових викидів і культивованих.
Рис.6.1. Технологічна схема виробництва альгіната натрію
Альгінати широко застосовують в різних галузях промисловості. Так, в харчовій промисловості їх використовують при приготуванні заливних продуктів, як засоби, гальмуючі черствінню хлібобулочних і кондитерських виробів, і т.д. У фармацевтичній промисловості альгінати використовують як склеюючи і розпушуючі речовини при виробництві пігулок, пілюль, драже і інших лікарських форм, як компоненти основ мазей і паст.
У медицині використовують альгінати як гемостатичних засобів при місцевому застосуванні. Альгінат кальцію при просоченні яким-небудь бактерицидним розчином здатний тривалий час зберігати протимікробну активність в поєднанні з вираженою кровозупиняючою дією. Альгінат натрію використовують як носія в процесі імунізації проти деяких видів вірусів.
Найважливішою властивістю альгінатів є їх здатність затримувати всмоктування радіоактивного стронцію в кишечнику людини, запобігаючи накопиченню цього радіонукліда в організмі.