Краткая теоретическая часть

Альгинаты – общее название альгиновой кислоты и её солей. Иначе называются полисахариды из морских водорослей. Альгинат был открыт английским химиком Е.С. Стэнфордом (T.C.Stanford) в 1981 году, как побочной продукт при получении йода из морских водорослей. Основными источниками альгинатов являются крупные бурые водоросли — представители ламинариевых и фукусовых. Альгиновая кислота представляет собой линейный анионный бинарный сополимер, который состоит из гликопиранозных остатков гексуроновой кислоты, т.е. D-маннуровой кислоты (M) и L-гулуроновой кислоты (G), которые являются составными блоками сополимера (MG). Соединение обладает выраженной жёсткостью молекулярных цепей. Преобладание остатков той или иной кислоты предопределяет прочность, растворимость в воде вещества. Применение альгинатов основывается на том, что альгинаты придают структуру (гели, волокна) и вязкость жидким растворам, а также стабилизируют эмульсии. Растворы альгинатов безвкусны, почти без цвета и запаха. Они не коагулируют при нагревании и сохраняют свои свойства при охлаждении, при замораживании и последующей дефростации. Высокое содержание остатков 3,6-ангидрогалактозы и высокая степень регулярности строения являются достаточным и необходимым условием для проявления геле образующих свойств. Большинство полисахаридов красных водорослей, из-за своих структурных особенностей не способны к гелеобразованию, однако им можно придать геле образующие свойства путем химической модификации или использовать как биологически активные вещества. Альгинаты были изучены на людях. В результате исследований не было выявлено негативного влияния альгинатов на усвоение кальция из рациона питания. По данным экспертов ФАО/ВОЗ, допустимая суточная доза потребления альгинатов составляет до 50 мг на 1 кг веса тела человека, а это существенно выше той дозы, которая может поступить в организм с пищевыми продуктами. Кроме пищевой промышленности альгинаты широко применяются в медицине, текстильной, целлюлозно-бумажной, горнодобывающей и других отраслях промышленности.

1 Мировое производство альгинатов

Основными производителями альгинатов из водорослей являются США, Норвегия, Франция, Великобритания, Япония, меньшее по объему производство находится в Чили, России, Китае и Индии. Мировое производство альгинатов составляет более 30000 т в год. Стоимость альгинатов зависит от их свойств и составляет около 5—20$ за кг. Большинство водорослей, используемых в промышленности в качестве сырья, богаты мануровой кислотой, что придает готовому продукту высокую вязкость и среднюю силу геля. Альгинаты с высоким содержанием гиалуроновой кислоты обладают высокой плотностью, однако таких продуктов на мировом рынке сравнительно мало, поскольку весьма малое количество бурых водорослей обладает достаточно большим содержанием гиалуроновой кислоты. Ради увеличения стабильности альгиновых кислот, масштабное производство прибегает к их переводу в различные солевые формы. На сегодняшний день единственным химически получаемым производным альгинатов и используемым в пищевой промышленности в качестве добавки является ПГА, то есть пропиленгликольальгинат. Он получается путем этерификации альгинатов окисью пропилена, обладает высокой растворимостью при низких значениях рН. Помимо ПГА сама альгиновая кислота и еще 4 ее соли имеют статус пищевых добавок, это альгинат натрия (Е401), альгинат калия (Е402), альгинат аммония (Е403), альгинат кальция (Е404).