2 Общее представление об альгинатных пленках

2.2 Сырье для создания альгинатных пленок

Альгинаты широко распространены в природе. Они содержатся во всех без исключения видах бурых водорослей в качестве компонента клеточных стенок и межклеточного вещества и составляют 20 - 40% от их сухого веса. Так же альгинаты могут быть синтезированы некоторыми бактериями. В современном мире для получения альгинатов на крупномасштабных производствах используют такие водоросли, как Laminaria hyperborea, Ascophyllum nodosum, Macrocystis pyrifera, Laminaria digitata, Eclonia maxima, Lami-nariajaponica, Lessonianigrescens. Отличие бактериальных альгиновых кислот от водорослевых в том, что часть их функциональных групп обычно ацетилирована В зависимости от вида водорослей, которые послужили исходным материалом для получения сополимера, свойства последнего будут различны, следовательно на данный момент промышленность обладает возможностью получения большого количества разных альгинатных материалов. Способ получения альгинатов из водорослей называется экстракция. Для его осуществления бурые водоросли предварительно обрабатывают для удаления низкомолекулярных соединений, катионов и экстрагируют раствором соды или щелочи. Готовый продукт осаждают из экстракта этиловым спиртом, подкислением или переводом в нерастворимую соль с двухвалентным катионом кальция. Очищенная альгиновая кислота – аморфный полимер. Получается в промышленности в виде порошка или крупки бесцветного или бежевого цвета. Свойства альгиновой кислоты напрямую зависят от количественного соотношений в ней мануровой и гулуроновой кислот, которое в свою очередь зависит от источника кислоты.

2.3 Структура, состав и свойства альгинатов

Биологическая функция альгината заключается в структурообразовании бурых водорослей. Он не переваривается в ЖКТ человека и не содержит в себе энергетической ценности, т.е. не может быть источником энергии. Альгинат способен к образованию гелеобразной консистенции в присутствии катионов. Механическая жесткость альгината зависит от количественного содержания в нём остатков гулуроновой кислоты, а именно, если в составе преобладает содержание компонента гулуроновой кислоты, то полимер обладает меньшей гибкостью. Более того G-блоки альгината могут участвовать в реакциях присоединения некоторых двухвалентных катионов, что свидетельствует о том, что именно эти компоненты ответственны за образование гидрогелевой консистенции. Блочный состав определяет биологическую активность и способность к комплексообразованию. Альгиновая кислота не способна растворится в водной среде, в холодной воде она набухает, но способна адсорбировать количество воды, превосходящее массу полисахарида в 300 раз. Кроме того, при понижении pH среды, т.е. при подкислении, раствор альгиновой кислоты в горячей воде превращается в гель. Альгинат разрушается под воздействием альгинат-лиаз. В результате разрушения получаются олигосахариды с ненасыщенной уроновой кислотой. Такие олигосахариды известны своей способностью стимулировать рост эндотелиальных клеток человека и секрецию цитотоксических цитокинов из макрофагов человека. Соли альгиновой кислоты, альгинаты, обладают антимикробными, противовирусными, противогрибковыми свойствами. Они же способствуют выработке в организме человека иммуноглобулинов типа А. Он отвечает за устойчивость кожных покровов и слизистых к воздействию патогенных микроорганизмов. Соли альгиновой кислоты способствуют уменьшению проявлений различных типов аллергии, быстрому заживлению ран на теле человека и язв, а также обладают гемостатическими свойствами, т.е. способствуют остановке кровотечения. Растворимые альгинаты и альгиновые кислоты образуют в растворе растворимые и нерастворимые полиэлектролитные комплексы (ПЭК) с катионными природными электролитами. Данное свойство используемся при формировании оболочек микрокапсул.

Химические свойства.

Гликозидные связи звеньев остатков уроновых кислот обладают повышенной устойчивостью к деструкции в кислой среде, что значительно затрудняет процесс гидролиза альгиновой кислоты до мономера с помощью кислот. Альгинаты довольно хорошо удерживают воду, а при нагревании – разлагаются без особых усилий.

Преимущества альгинатных упаковок для продуктов:

⁃ 100% растительный продукт- подходит не только для традиционных мясных продуктов, но также для кошерных, халяльных продуктов и вегетарианских.

Альгинаты в пищевой промышленности

Применяются в качестве студнеобразующих, желирующих, эмульсирующих, стабилизирующих и влагоудерживающих компонентов. В зависимости от продукта, в который добавляется альгинат, он может придать ему лучшую взбиваемость и однородность, либо повышает устойчивость при хранении, а также предохраняет продукты от расслаивания, от засахаривания, от выпадения осадка в различных напитках. Он также используется в качестве замутнителя в производстве безалкогольной продукции. Широкое применение альгинатов применяется в создании гранулированных капсул, содержащих текучие продукты питания. Водные растворы производных альгинатов используют для замораживания мяса или рыбы. Мороженое благодаря Альгинаты обладает сливочной нежной консистенцией.