V Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2013

Объектом исследования являются технология водорослевого студня.

Цель работы - Обосновать возможность использования водорослевого геля при производстве структурированных кондитерских изделий.

Методы проведенных исследований: для достижения поставленных задач были использованы аналитико-теоретические, герменевтический, критический и эмпирический методы, а также метод теоретического моделирования.

Основные результаты: проведен анализ литературных источников по совершенствованию структурообразования гелевых систем, физико-химических свойств гелеобразующих полисахаридов морских бурых водорослей и их участие в создании пищевых систем. Разработаны условия деминерализации ламинарии японской для получения водорослевого геля, приводящие к модификации структуры и свойств альгиновой кислоты в тканях ламинарии японской, в результате которых увеличивается биологическая ценность водоросли. Экспериментально обоснованы условия формирования водорослевого студня в присутствии гидроколлоидов желатина (6%) и альгиновой кислоты (2,6 %) приводящие к образованию устойчивого студня. Установлено, что отвар мяты, смягчает органолептические показатели водорослевого студня. Разработаны рецептуры мармелада на основе ламинарии японской, в которых используются сиропы «Лимонника» и «Шиповника». По результатам исследования химического состава готового продукта и оценке независимой дегустационной комиссией, разработанный кондитерский продукт признан полностью удовлетворяющим требованиям потребителей. Разработаны проекты нормативной документации на мармелад «Ламинарька» и «Неженка».

СОДЕРЖАНИЕ

	Нормативные ссылки …………………………………………………………..	5
	Определения, обозначения, сокращения ……………………………………..	6
	Введение………………………………………………………………………..	9
1	Литературный обзор……………………………………………………………	11
1.1	Научные и практические предпосылки совершенствования технологии гелеобразных продуктов ………………………………………………………	11
1.2	Анализ физико-химических свойств гелеобразующих полисахаридов морских бурых водорослей и их участие в создании пищевых систем……………………………………………………………………………	21
1.3	Основные направления использования ламинариевых водорослей как структурообразователей ………………………………………………………	29
2	Объекты и методы исследований …………………..…………………………	35
2.1	Методологический подход к организации проведения исследований……………………………………………………………………	35
2.2	Объекты исследований ………………………………………………………..	36
2.3	Методы исследований …………………………………………………………	37
3	Результаты исследования, их анализ и обсуждение………………...	40
3.1	Исследование процесса деминерализации ламинарии японской ….	40
3.2	Исследование влияния структурообразователей на формирование водорослевого студня ………………………………………………………….	52
3.3	Разработка технологии получения кондитерских изделий на основе водорослевого студня ………………………………………………………….	62
3.4	Исследование химического состава сырья, полуфабриката и готовой продукции …………………………………………..…………………………..	65
	Заключение ……………………………………………………………………..	67
	Список использованной литературы………………………………………….	69

НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ

В настоящем отчете о НИР использованы ссылки на следующие стандарты:

1. ГОСТ 26185-84. Водоросли морские, травы морские и продукты их переработки. Методы анализа. - М.: Изд-во «Стандарт», 1984. - 53 с.

2. ГОСТ 26668 – 85. Продукты пищевые и вкусовые. Методы отбора проб для микробиологических анализов. - М.: Стандартинформ, 2005. - 6 с.

3. ГОСТ 30726 – 2001. Продукты пищевые. Методы выявления и определения количества бактерий вида Escherichia coli. - М.: Стандартинформ, 2002. - 7 с.

4. ГОСТ 31339 – 2006. Рыба, нерыбные объекты и продукты из них. Правила приемки и методы отбора проб. - М.: ФГУП «Стандартинформ», 2007. - 12 с.

5. ГОСТ Р 51446 – 99 (ИСО 7218 -96). Продукты пищевые. Общие правила микробиологических исследований. - М.: Госстандарт России, 2001. – 31 с.

6. СанПиН 2.3.2.1078-01. Гигиенические требования безопасности и пищевой ценности и пищевых продуктов. - М.: ФГУП «ИнтерСЭН», 2002. - 168 с.

ОПРЕДЕЛЕНИЯ, ОБОЗНАЧЕНИЯ, СОКРАЩЕНИЯ

В настоящем отчете о НИР применяют следующие термины с соответствующими определениями, обозначениями и сокращениями:

пищевые продукты — этопродукты в натуральном или переработанном виде, потребляемые человеком в пищу (в том числе продукты детского питания, продукты диетического питания), бутылированная питьевая вода, алкогольная продукция (в том числе пиво), безалкогольные напитки, жевательная резинка, а также продовольственное сырье, пищевые добавки и биологически активные добавки;

пищевые добавки — природные или искусственные вещества и их соединения, специально вводимые в пищевые продукты в процессе их изготовления в целях придания пищевым продуктам определенных свойств и (или) сохранения качества пищевых продуктов;

биологически активные добавки (БАД) — природные (идентичные природным) биологически активные вещества, предназначенные для употребления одновременно с пищей или введения в состав пищевых продуктов;

нутриенты - это химические вещества в составе пищевых продуктов, которые организм использует для построения, обновления своих органов и тканей, а также для получения из них энергии для выполнения работы;

биологически активные вещества(БАВ) – это вещества, поступающие с пищей (витамины, ферменты, минеральные соли, микроэлементы и другие) и осуществляющие гармоническую взаимосвязь и взаимозависимость всех физиологических и биохимических процессов в организме;

полисахариды – это сложные высокомолекулярные углеводы, молекулы которых состоят из десятков, сотен или тысяч мономеров — моносахаридов, необходимых для жизнедеятельности животных и растительных организмов. Они являются одним из основных источников энергии, образующейся в результате обмена веществ организма, принимают участие в иммунных процессах, обеспечивают сцепление клеток в тканях, являются основной массой органического вещества в биосфере;

альгинат – это полисахарид блочного строения, состоит из молекул с разной длиной цепи;

пищевая система — это система, состоящая из взаимосвязанных нутриентов, каждый из которых привносит что-то конкретное в характеристики пищевого продукта;

суспензии(позднелат. suspensio, буквально - подвешивание, от лат. suspendo - подвешиваю), дисперсные системы, состоящие из частиц твёрдого тела (дисперсной фазы), распределённых в жидкой дисперсионной среде;

структурообразователи – это пищевые вещества, используемые для создания необходимых или изменения существующих реологических свойств пищевых систем, то есть пищевые добавки, регулирующие или формирующие консистенцию пищевых продуктов;

загустители и гелеобразователи – это химические вещества, при добавлении которых в жидкую пищевую систему происходит связывание воды и повышение вязкости пищевого продукта или его гелеобразующих свойств;

эмульгаторы – это пищевые добавки, которые, обеспечивают возможность образования и сохранения однородной дисперсии двух или более несмешивающих веществ;

стабилизаторы консистенции – это пищевые вещества, которые поддерживают и сохраняют однородную смесь двух или более несмешиваемых веществ в пищевом продукте;

дисперсная система — это смесь, состоящая как минимум из двух веществ, которые совершенно или практически не смешиваются друг с другом и не реагируют друг с другом химически;

гель — это когерентная система, состоящая из двух компонентов, один из которых непрерывно простирается в растворителе;

золь – это коллоидная суспензия частиц твердого вещества в жидкости, отличающаяся от геля тем, что она остается жидкой и не твердеет;

эмульсия — это дисперсная система с жидкой дисперсионной средой и жидкой дисперсной фазой;

дисперсионная среда – это непрерывная фаза (тело), в объёме которой распределена другая (дисперсная) фаза в виде мелких твёрдых частиц, капелек жидкости или пузырьков газа;

дисперсная фаза - это совокупность мелких однородных твёрдых частиц, капелек жидкости или пузырьков газа, равномерно распределённых в окружающей (дисперсионной) среде;

предельное напряжение сдвига (ПНС) – это реологическое понятие при сдвиговых деформациях, когдапищевые массы, находясь под действием сдвигающих напряжений, обладают способностью не начинать движения до тех пор, пока приложенное напряжение меньше определенной величины, характерной для данной массы;

мармелад (франц. marmelade, от португ. marmelada — мармелад из айвы от marmelo — айва), кондитерское изделие желеобразной консистенции, которое получают увариванием смеси фруктово-ягодного пюре, сахара, патоки, агара (или пектина), пищевых кислот, ароматических и красящих веществ. Различают мармелад фруктово-ягодный и желейный;

патока — продукт, получаемый осахариванием (гидролизом) крахмала (главным образом картофельного и маисового) разбавленными кислотами с последующим фильтрованием и увариванием сиропа;

ТИНРО–центр – тихоокеанский научно-исследовательский рыбохозяйственный центр (г. Владивосток).

ВВЕДЕНИЕ

Целью государственной политики Российской Федерации в области здорового питания населения на период до 2020 г. является сохранение и укрепление здоровья населения, профилактика заболеваний, обусловленных неполноценным и несбалансированным питанием.

Создание продуктов питания нового поколения происходит в основном по двум направлениям: разработка аналогов продукции, критерием качества ко­торых являются свойства известных населению продуктов, и производство продуктов с новыми свойствами и составом.

Пищевые композиции, как правило, имеют целевую направленность в коррекции питания и включают в себя подобранные соотношения натуральных, незначительно измененных в процессе обработки пищевых продуктов; изоли­рованные объекты селективного действия, например, аминокислотные обогати­тели; наборы минеральных и балластных веществ, витаминов, полиненасыщен­ных жирных кислот и другие.

В настоящее время широкое распространение получили структурированные продукты, которые легко усваиваются и за счет возможности включения в их состав ингредиентов позволяют расширить ассортимент пищевой продукции повышенной биологической ценности.

Большинство продуктов питания высококалорийны, в связи, с чем возникает необходимость разработки продукции пониженной калорийности, которая в свою очередь не отличалась бы от традиционной по качеству и биологической ценности. Одним из путей решения этой проблемы является разработка составов кондитерской продукции с применением растительных структурообразователей, которые должны проявлять способность к гелеобразованию.

В настоящее время большой интерес представляют морские и наземные растения. Лечебные свойства растений зависят от присутствия в них так называемых действующих начал - разнообразных групп активных химических соединений.

Ламинария японская по пищевой ценности является концентратом ценнейших веществ, таких как альгиновая кислота, манит, азотсодержащие и минеральные вещества. В ее состав входят и другие биологически активные вещества – липиды, ламинарин, фукоидан, количество которых невелико, но они оказывают значительное влияние на фармакологические свойства водорослей и препаратов, выделенных из них.

Полисахариды водоросли, в частности альгинат натрия, широко применяются в промышленности как загустители, эмульгаторы и стабилизаторы, которые создают условия для связывания большого количества воды, увеличивают вязкость продукта, способствуют образованию стойких суспензий.

Сегодня одним из первостепенных направлений является разработка технологий пищевых продуктов на основе использования первоначальных свойств пищевых ресурсов.

В связи с вышесказанным целью работы является обоснование возможности использования водорослевого геля при производстве структурированных кондитерских изделий.

Для решения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

- провести анализ исследований по совершенствованию структурообразования гелевых систем, физико-химических свойств гелеобразующих полисахаридов морских бурых водорослей и их участие в создании пищевых систем;

- разработать условия процесса модификации альгинатов в структуре ламинарии японской;

- определить влияние различных гидроколлоидов на технологические характеристики пищевой системы «водорослевый гель - сахар»;

- разработать технологию мармелада на основе ламинарии японской;

- исследовать органолептические и физико-химические свойства мармелада на основе ламинарии японской.

1 ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1 Научные и практические предпосылки совершенствования технологии гелеобразных продуктов

Важнейший критерий любого решения при создании пищевых систем – это насколько качественные нутриенты содержаться в готовом пищевом продукте. Но даже после выбора условий их создания, возникает вопрос об оптимальной системе доставки нутриентов в организм, ведь их доступность имеет первостепенную важность. От правильного соотношения необходимых для нормального функционирования органов и тканей компонентов пищевых продуктов зависит, в конечном счёте, продолжительность жизни.

Изменения в современном образе жизни, все большее осознание взаимосвязи между рационом питания и здоровьем, а также новые технологии обработки привели к возрастанию спроса на готовые блюда, новинки пищевых продуктов и совершенствованию продуктов с высоким содержанием пищевых волокон и с низким содержанием жиров. Если такие продукты можно получить, используя низкокалорийные материалы, то их польза для здоровья будет очевидной. В этой ситуации будущее не за разработкой новых рецептур, а за созданием принципиально новых форм. Само время диктует необходимость создания пищевых продуктов, способных не только оказывать общее укрепляющее действие, но быстро и эффективно воздействовать на проблемные органы, в кратчайшее время проникнуть в «проблемную зону», защитить клетки и запустить восстановительные процессы [68]. Многочисленные исследования, апробации и системный подход к изучению механизмов действия продуктов питания на живой организм позволили создать продукты в гелевой форме для быстрого реагирования и купирования патологических процессов [41].

Издавна известно, что наш организм лучше всего усваивает пищу именно в форме желе (геля) [68]. Все компоненты в нем распределены равномерно, его не надо взбалтывать перед употреблением, как жидкие смеси, а также для полноценного усвоения не требуется выпивать огромное количество воды, как с сухими смесями. Желе моментально и полностью усваивается организмом, независимо от возраста и его состояния. Желе обладает удивительным свойством задерживать воду в клетках организма, что актуально для людей во время различных диет, физических и нервных нагрузок, для жителей стран с жарким климатом и пожилых [68].

Сегодня трудно представить себе рынок продуктов питания без джемов и конфитюров, желе и мармелада, пудингов и муссов, зефира и пастилы, йогуртов и мороженого, многочисленных взбитых десертов, кремов, напитков, соусов, пирогов с фруктовыми начинками и других продуктов, ставших традиционными и излюбленными, которые могут быть еще и низкокалорийными, полезными для здоровья.

В гелевых пищевых системах стадии набухания и распада отсутствуют, активные вещества уже находятся в растворенном виде, поэтому они легко всасываются и обнаруживаются в крови уже через 1-2 минуты после приема [68]. Это обеспечивает высокую начальную концентрацию действующих веществ и запуск защитных или восстановительных механизмов. Биодоступность гелевых продуктов примерно в 4 раза выше, чем твердых форм [68].

Создание гелевых пищевых систем осуществляется при помощи обширной группы пищевых ингредиентов – гидроколлоидов, добавляемые в жидкие или твердые продукты питания в процессе их изготовления с целью придания желаемой вязкости или консистенции, а также для стабилизации пищевых дисперсных систем (эмульсий, суспензий и другие) [25].

В отличие от других групп пищевых добавок, роль гидроколлоидов в пищевых системах не сводится только к выполнению технологических функций [69]. Они являются физиологически функциональными ингредиентами, которые могут понижать уровень холестерина в крови, способствовать нормальному функционированию кишечника, проявлять пробиотический эффект или другие позитивные для здоровья человека свойства [25]. Кроме того, благодаря свойствам гидроколлоидов, стало возможным создание низкокалорийных продуктов, сохраняющих органолептические характеристики традиционных аналогов.

Так как все более популярной становится точка зрения, что потребление продуктов с натуральными пищевыми волокнами является неотъемлемой частью здорового образа жизни, производители пищевых продуктов увеличивают долю природных материалов в качестве сырья для своей продукции. Выполнение такой задачи требует глубокого понимания структуры и условий, при которых гидроколлоидов будут проявлять необходимую функцию в пищевой системе. У потребителей, уделяющих большое вниманию тому, что они едят, все возрастающим спросом пользуются продукты с пониженным содержанием жиров и обогащенные натуральными волокнами [68]. Если такие продукты можно получить, используя низкокалорийные материалы, то их польза для здоровья будет очевидной. Пищевые продукты, содержащие такие ингредиенты, должны соответствовать по качеству исходному продукту, а также не обладать вредным для здоровья действием. Такая цель не может быть достигнута без научного применения загустителей, стабилизаторов и эмульгаторов, особенно «натуральных». Это приводит к использованию волокон, которые могут взаимодействовать с водой с образованием новых текстур и выполняют некоторые специфические функции, что само по себе требует использования гидроколлоидов [25, 69]. Они должны обеспечивать сохранение формы, целости и консистенции продукта при различных процессах их обработки. Этим требованиям удовлетворяет лишь крайне ограниченное число гидроколлоидов. Поэтому актуальна разработка но­вых, менее дорогих и дефицитных структурообразователей с различ­ными функциональными свойствами. В этой связи большой интерес представляют смешанные и комплексные гели [66].

Ввиду недостаточного уровня знаний в области физической химии сложных по составу и структуре дисперсных систем, по­ведение дисперсных систем в составе реальных многокомпонентных пищевых систем научно непредсказуемо. Функциональные свойства суспензий (и функциональные свойства реальных пищевых систем, в которые их вводят) в различной мере зависят от величины рН, температуры, размеров частиц, характера их поверхности, а также содержания солей, липидов и других компонентов [25, 69]. В этой связи, практическое применение суспензий в реальных многокомпонентных системах требует оценки широкого комплекса их функциональных свойств и изучения связей этих свойств с исследуемыми свойствами перерабатываемых пищевых систем и основными показателями качества готовых пищевых изделий.

Гели представляют собой многокомпонентные системы, содержащие макромолекулярные вещества и низко­молекулярную жидкость (воду) с преобладающим содержанием воды и обладающие свойствами твердых тел. Пищевые гели обычно содержат 50-90 % и более воды, а в качестве гелеобра-зователей - белки, полисахариды, их смеси или комплексы [25]. Их упругие свойства обусловлены образованием в гелях простран­ственной сетки взаимодействующих макромолекул, ассоциатов или агрегатов макромолекул-гелеобразователей [68]. Большинство пищевых продуктов представляет собой твердые тела, механи­ческие и физико-химические свойства которых обусловлены их гелеобразным состоянием. Для получения устойчивых пищевых систем применяются специальные технические средства, технологические процессы и приемы биотехнологии.

Основной прием получения большинства новых форм пищи заключается в переводе жидкой пищевой системы, содержащей один или несколько гелеобразователей, в гелеобразное состояние. Перевод в гелеобразное состояние перерабатываемой жидкой системы призван обеспечить фиксацию ее формы и сообщить ей необходимый комплекс механических и физико-химических свойств. Гелеобразное состояние разнообразных новых форм пищи обусловливает широкий набор требований к составу, механическим и физико-химическим свойствам пищевых гелей. Отсюда вытекает разнообразие требований к функциональным свойствам гидроколлоидов как гелеобразователей и функциональным свойствам пищевых гелеобразующих систем, используемых для получения пищевых продуктов. Эти требо­вания к функциональным свойствам гидроколлоидов обусловлены не­обходимостью обеспечивать не только необходимую структуру и физико-химические свойства продукта, но и его состав, соот­ветствующий медико-биологическим рекомендациям.

Многие пищевые системы представляют собой многокомпонентные и многофазные гели, наполненные газообразными, жидкими и твердыми дисперсными частицами, простран­ственный каркас которых может включать одну или несколь­ко взаимопроникающих сеток из различных гелеобразо­вателей.

Среди пищевых гелей выделяют наполненные, сме­шанные, комплексные, а также анизотропные и ксерогели [24, 54, 61]. Наполненные гели содержат другие гидроколлоиды в раст­воренном и суспензированном состоянии, а также другие пище­вые вещества. В смешанных гелях существуют две или более пространственные сетки, образованные различными гелеобразователями. Необходимым условием получения смешанных гелей является термодинамическая совместимость гелеобразователей в системе и отсутствие между ними специфического взаимодей­ствия [61]. Пространственные сетки комплексных гелей образованы продуктами взаимодействия различных гелеобразователей, на­пример комплексами белков с полисахаридами или другими пищевыми веществами [67].

Анизотропные пищевые гели характеризуются различными физико-химическими свойствами в разных направлениях. Они представляют большой интерес в связи с производством анало­гов и комбинированных пищевых продуктов. Придание анизотропии пищевым гелям обычно обеспечивается ориентацией элементов структуры гелей механическим путем или же путем получения гелей, наполненных ориентированными волокнами. Ксерогели (сухие гели) получают для продолжительного хранения пищевых продуктов [24, 54, 61, 66].

Эти группы пищевых гелей имеют большое зна­чение в связи с регулированием состава, а также физико-химических свойств (смешанные, комплексные, анизотропные и ксерогели) пищевых продуктов. Ис­следования этих гелей представляют большой интерес в связи с моделированием многокомпонентных пищевых систем и вы­яснением закономерностей изменения их функциональных свойств.

При получении новых форм пищи используют три основные процесса гелеобразования: термотропное, ионотропное и лиотропное [24, 61, 66]. Термотропные гели образуются при нагревании или охлаждении жидкой системы, содержащей один или несколько гелеобразователей (образование гелей желатины при охлаждении ее растворов) [3]. Ионотропные гели возникают при изменении ионного состава системы, обычно в результате изменения рН системы и взаимодействия гелеобразователей с ионами металлов (получение пищевых волокон методом мокрого прядения) [2, 23]. Лиотропные гели образуются в результате концентрирования жидких растворов или дисперсных систем, содержащих гелеобразователь. Процессы образования лиотропных гелей и регулирования их функцио­нальных свойств изучены меньше, чем термотропных и ионотропных гелей [24, 61, 66].

Большое значение для применения гидроколлоидов как гелеобразователей, с точки зрения технологии получения новых форм пищи, имеют условия перевода жидкой системы в гелеобразное состояние [2, 3, 23]. Эти условия должны обеспе­чивать достаточно быстрое протекание процесса гелеобразова­ния с регулируемой скоростью и не требовать сложного обору­дования. Для получения объемных (трехмерных) продуктов наиболее удобны методы термотропного гелеобразования. Ввиду относительно низких скоростей диффузии осадителей или ионов металлов в растворы пищевых макромолекулярных веществ, процессы ионотропного гелеобразования наиболее эффективны при получении одно- и двухмерных гелей-волокон и пленок.

Исходя из требований к составу пищевого продукта, стремятся к тому, чтобы гидроколлоид обеспечивал гелеобразование в присутствии белков и пищевых веществ в широком диапазоне условий, то есть, чтобы он был «универсален по составу пищевой системы» [2, 23, 66]. Это требование отвечает подходу к получению новых форм пищи как к рационально ор­ганизованной переработке пищевых веществ в продукты питания. К числу подобных гелеобразователей, «универсальных по составу систем», относится желатин, хитозан. Они об­разуют гели в широком диапазоне рН и ионной силы, в присут­ствии других пищевых веществ в растворенном, суспендирован­ном или эмульгированном состояниях [23].

Важным функциональным свойством гелеоб­разователя является концентрационная зависимость физико-химических характеристик гелей, а также ее изменение при изменении рН, содержания в системе солей и различных пище­вых веществ. Она определяет возможность регулирования физико-химических свойств гелей без существенного увели­чения расхода гелеобразователя, а также возможность регули­рования состава и биологической ценности пищевого продукта при сохранении его физико-химических свойств [2, 23, 66].

При выборе гелеобразователя стремятся к тому, что­бы его концентрация в продукте и соответственно расход были минимальными и в то же время обеспечивали необходимые физико-химические свойства продукта. Это диктуется не только экономическими соображениями, но и тем обстоятельством, что снижение концентрации гелеобразователя благоприятно для его совместимости с пищевыми веществами, другими гелеобразователями или наполнителями гелей. Исключение составляют гели белков с относительно высокой биологи­ческой ценностью, концентрация которых в продукте может превышать 10 – 15% [67].

Возможность повышения концентрации гелеобразователя с целью увеличения биологической ценности продукта ограничена повышением упругих свойств геля до определенных пределов, связанных с консистенцией готового продукта. В этой связи необходимо отметить, что зависимость модуля упругости гелей описывается теоретической зависимостью, на основании теории гелеобразования Флори-Штокмайера [66]. В сравнительно узком диапазоне концентраций модуля упругости (Е) термообратимых гелей от концентрации гелеобразователя (С) выражается степенной функцией Е=Сn, причем показатель степени уменьшается, стремясь к п≤2 по мере удаления температуры испытания от температуры плавления гелей.

Ввиду разнообразия составов и физико-химических свойств пищевых продуктов, многообразия форм пищи, их назначения, условий производства, хра­нения и тепловой обработки комплекс требований к функциональным свойствам пищевых гелей очень широк. Он включает такие характеристики, как прочность, твердость, эластичность, области температур размягчения и плавления, степень и скорость набухания, способность к синерезису и старению в различных условиях производства и хранения, способность к вынужденному синерезису и фибриллированию при деформации в усло­виях переработки и потребления, смачиваемость и адгезия, способность сорбировать и десорбировать ароматические вещества, непищевые красители, а также скорость и степень высуши­вания и регидратации, теромеханические свойства, продолжи­тельность сохранения реологических и адгезионных свойств, формы и целости в нагретом, набухшем и нагруженном состояниях, скорость перехода пищевых веществ в воду при варке и другие свойства [23, 24, 54, 61, 66, 67].

Эти свойства гелей определяют не только консистенцию, сочность, липкость и другие органолептические свойства пищевых продуктов, но также и приемы их технологической обработки, хранения и сферу при­менения [23, 66]. Они, конечно же, специфичны для тех или иных пищевых продук­тов.

Для пищевых продуктов, подвергаемых термической обработке или регидратации, важное значение имеет набухание гелей, которое протекает во времени вплоть до достижения максимальной в данных условиях степени набухания. При изменении рН, ионной силы и температуры среды ограниченное набухание гелей может пе­рейти в неограниченное набухание или растворение [23, 61, 66, 67]. Это явление обычно нежелательно при переработке и использовании белков в виде объемных изделий и волокон. Также нежелательны и чрезмерно высокие степени набухания гелей.

Для пищевых продуктов, предназначенных для продолжительного хранения в сухом виде, важным свойством является регидратация [2, 23, 66]. Ксерогели должны быстро и ограниченно набухать в воде, сохраняя форму, целость, и приобретать в набухшем состоянии необходимую консистенцию. Эти свойства очень существенны для гелей, используемых для получения аналогов и комбинированных продуктов. Интересным свойством ксерогелей является так называемая «память» гелей [66]. Это явление было открыто Арисцем и заключается в том, что степень набухания ксерогеля обратно пропорциональна концентрации геля, высушиванием ко­торого был получен ксерогель. Свойства ксерогелей чрезвы­чайно чувствительны к предыстории их получения [66].

В связи с получением новых пищевых продуктов в настоящее время возникает задача, заключающаяся в регулировании струк­туры и свойств смесей сложных дисперсных систем - традици­онных и новых [23]. Ее цель - получение про­дуктов питания, возможно более полно имитирующих тради­ционные, а затем (по мере увеличения уровня замены традици­онных пищевых систем новыми) переход к аналогам.

Сопоставление экономической эффективности применения различных функциональных пищевых добавок, является правильным лишь при получении одного и того же ви­да пищевых продуктов, с тем же уровнем замены, стоимостью традиционного сырья, выходом, потребительскими свойствами и стоимостью готового продукта.

Подобие функциональных свойств совместно перерабаты­ваемых традиционных и новых дисперсных систем необходимо в случае, если традиционные системы обладают высокими функциональными свойствами, в то время как комплементарность свойств и структуры этих систем требуется тогда, когда речь идет о традиционных системах с низкими функциональными свойствами [2, 23, 66, 67].

Когда речь идет о пищевом продукте как пред­мете производства, хранения, распределения и потребления, то возникает иная ситуация. Функциональные свойства готового пищевого продукта, то есть его товароведные или потребительские качества, включают совокупность полезных свойств: техноло­гические (его поведение при хранении и кулинарной обработке), органолептические характеристики, пищевую, биологическую ценность и стоимость. Ввиду того, что органолептические пока­затели раз­личны для отдельных групп пищевых продуктов, существенно различаются проблемы и приемы их обеспечения [66].

Добавки вкусовых, ароматических и окрашивающих ве­ществ и композиций играют существенную роль при производ­стве и сбыте многих и традиционных и новых форм пищевых про­дуктов. Особенно это относится к проблемам придания вкуса, запаха и цвета большинству аналогов пищевых продуктов. Важно разработать технологию получения необходимых компо­зиций, введения в пищевые продукты; методы контроля органолептических характеристик этих продуктов, а также воп­росы допустимости применения тех или иных вкусовых, арома­тизирующих веществ и красителей с медико-биологических позиций [4, 5, 11, 27, 31, 50, 56, 57].

Условно выделяют два аспекта проблемы придания вкуса и запаха пищевым продуктам [50]. Первый из них заключает­ся в анализе компонентов вкуса и запаха традиционного продукта, определении основных веществ, ответственных за его вкус и запах, а также получении ароматизирующих и вкусовых композиций соответствующего состава [50, 56, 57]. Это направление исследований связано с разработкой методов качественного и количественного анализа следовых количеств органических веществ в смесях сложного состава, сенсорного анализа пищевых продуктов, ароматических и вкусовых композиций, а также изучения корреляций между данными сенсорного исследования. Наибольшие успехи достигнуты в направлении газохроматографического анализа летучих компонентов пищевых продуктов и идентификации ключевых веществ, ответственных за запах.

Другой аспект проблемы заключается в изучении поведения ароматических, вкусовых и окрашивающих веществ в многокомпонентной пищевой системев процессах ее переработки в пищевой продукт, а также в условиях хранения, тепловой обработки и потребления продукта. Иначе говоря, если первый аспект проблемы состоит преимущественно в «анализе», то второй - в «синтезе» многокомпонентных пищевых систем. Последний тесно связан с функциональными свойствами пищевых систем и более сложен в научном отношении.

Прокрашиваемость продукта, элементов его структуры, рав­новесные концентрации свободных вкусовых веществ в дис­персионной среде продукта, как и упругость паров ароматиче­ских веществ над продуктом, зависят от состава, структуры, фа­зового состояния и условий получения этого продукта. Упругость паров отдельных компонентов запаха опреде­ляется сорбцией этих веществ в объеме водной и липидной фаз, на внутренних и внешних поверхностях раздела фаз, конкурент­ной сорбцией и солюбилизацией белками и полисахаридами, присутствием в продукте других ароматических летучих ве­ществ, а также химическими и физико-химическими измене­ниями, протекающими при хранении и нагревании пищевого продукта [27, 56, 66, 67]. Поэтому добавление какой-либо ароматической ком­позиции к многокомпонентной и гетеро­генной пищевой системе может сопровождаться искажением запаха этой композиции в результате различного поведения отдельных ее компонентов в этой системе.

В настоящее время эту сложную проблему решают, в ос­новном, эмпирическим путем, то есть подбором состава компози­ций и условий их введения в ту или иную пищевую систему. Этот подход, обусловленный сложностью и разнообразием пищевых систем, требует развития методов сенсорного анали­за и идентификации компонентов, влияющих на органолептические свойства продукта [66].

Преимущества природных ароматизирующих и вкусовых композиций обусловлены их применением в существенно больших количествах, чем искусственных, а также совместно с фазами-носителями (например, жирами), что снижает вероятность искажения запаха и вкуса пищевых продуктов [27, 56]. Эти возможности, в основном, обеспечиваются за счет необходимых функциональных свойств перерабатываемых пищевых систем.

Значение исследований в области химической модификации нутриентов пищевых систем, проводимых в связи с регулированием функциональных свойств, заключается в том, что они позволяют моделировать процессы химической модификации, протекающие при хране­нии, переработке и приготовлении пищевых продуктов, выяс­нить роль тех или иных компонентов сложных пищевых систем при производстве, потреблении пищи и оптимизировать про­цессы пищевой технологии [66].

Методы химической модификации нутриентов не получили пока широкого промышленного применения, несмотря на их боль­шие потенциальные возможности. Это обусловлено, прежде всего, необходимостью тщательных медико-биологи­ческих исследований модифицированных нутриентов и разработки методов контроля процессов модификации и состава получае­мых продуктов. Контроль этих процессов весьма сложен ввиду большого числа реакционно-способных функциональных групп в молекуле пищевых веществ и меньшей специфичности методов химиче­ской модификации по сравнению с ферментативной. Кроме того, большое значение могут иметь возможные примеси в пищевых добавках и используемых химических реактивах, которые могут сорбироваться и накапливаться в продуктах, а также образовывать токсичные продукты. Также возможно значитель­ное снижение биологической ценности готовых продуктов питания, так как не все образующиеся химические связи гидролизуются в желудочно-кишечном тракте и не все новые продукты модификации могут усваиваться организмом [58, 66].

К наиболее перспективной в практическом отношении группе методов регулирования функциональных свойств пищевых систем относятся физико-химические приемы. Они более просты в тех­нологическом отношении, не требуют применения непищевых веществ и позволяют эффективно варьировать широкий набор функциональных свойств. Многие из них уже освоены промыш­ленностью. Среди физико-химических приемов наибольшее значение имеют три группы методов: термоденатурация, комплексообразование с другими пищевыми вещества­ми, а также фазовое расслоение многокомпонентных пищевых систем и сопровождающие его эффекты [66].

Основной задачей пищевой промышленности является представление потребителю более широкого ассортимента разнообразных пи­щевых продуктов высокого качества, максимально сохранивших полезные свойства натуральных продуктов, пищевые вещества которых находятся в легкоусвояемой форме [58].

Помимо выполнения основных функций пищевой продукт должен дос­тавлять потребителю положительные эмоции, благодаря приятному сочета­нию вкуса, цвета, аромата. Кроме того, питание - это часть национальной культуры и традиций (58).

Гидроколлоиды морских водорослей являются незаменимыми компонентами в производстве продуктов питания, которые не только регулируют структуру продуктов, но и модифицируют их пищевую и биологическую ценность. Назначение полисахаридов определяется их физико-химическими свойствами, такими как структурный состав, катионный состав, вязкость водных растворов, прочность гелей [10].

1.2 Анализ физико-химических свойств гелеобразующих полисахаридов морских бурых водорослей и их участие в создании пищевых систем

Альгиновая кислота - это основной структурный полисахарид бурых водорослей Phaeophyta и обнаружена у всех крупных представителей этого отдела в количестве до 40 %. Например, в сухом веществе L. japonica содержится от 18,2 до 28,7 % альгиновой кислоты в зависимости от района и стадии развития водорослей. Больше всего альгиновых кислот в слоевищах двухлетней водоросли [6].

Альгиновая кислота– это линейный полисахарид, молекула которого построена из остатков -D-маннуроновой и -L-гулуроновой кислот, находящихся в пиранозной форме и связанных в линейные цепи 14-гликозидными связями. Соотношение между мономерами меняется в широких пределах в зависимости от источника получения альгината [53, 61].

Альгинаты, в зависимости от способа получения, могут быть полными - все карбоксильные группы связаны с катионами, или неполными - типа кислых солей. Оба типа альгинатов могут быть монокатионными - если в образовании альгината задействован один катион металла, или поликатионными - с несколькими катионами [6].

Полные альгинаты одновалентных катионов металлов хорошо растворимы в воде и образуют вязкие клейкие растворы. К растворимым альгинатам также относятся альгинаты магния, аммония и альгинаты моноаминов. Вообще известно до 100 видов альгинатов, но наиболее часто используемые – это альгинаты натрия, калия, аммония, а также для специального назначения альгинаты цинка, меди, натрий-кальциевые, аммонийно-кальциевые, пропиленгликоль-, этиленгликоль-альгинаты [2, 17, 23, 52]. Назначение альгината определяется его физико-химическими показателями, такими как катионный состав, структурный состав, вязкость водных растворов.

Поскольку молекула альгиновой кислоты представляет собой линейный полимер с большой молекулярной массой, его высокогидрированные растворы солей дают очень вязкие растворы при низкой концентрации. Вязкость растворов альгинатов зависит от концентрации и свойств альгината, а также определяется рядом факторов, независящих от природы полисахарида – температура, рН, ионная сила раствора, природа присутствующих солей [81, 82].

При увеличении ионной силы растворов, сильно заряженные молекулы альгината разворачиваются. Следовательно, вязкость растворов зависит от ионной силы. Добавление небольшого количества солей (концентрация в растворе не более 0,1 N) сильно влияет на вязкость – резкое снижение вязкости при начальном внесении соли. Выше этой концентрации вязкость растворов относительно независима от ионной силы. Ионная сила раствора увеличивается при увеличении концентрации полисахарида за счёт его полиионной природы. Эффект добавления солей менее выражен в сильно концентрированных растворах альгината. При концентрации альгината выше 3% относительная вязкость одинакова для водных и 0,1N растворов NaCl [42].

Для альгината натрия характерен широкий разброс значений вязкости. Высокомолекулярный альгинат характеризуется вязкостью порядка 2000 сПз при концентрации его водного раствора 1 %, в то время как низкомолекулярный даёт вязкость меньше 10 сПз при той же концентрации [29].

Вязкотекучие свойства альгината сохраняются в широком интервале температур. Вязкость растворов альгинатов уменьшается приблизительно на 2,5 % при повышении температуры на каждый градус. Эти изменения обратимы, растворы вновь приобретают начальную вязкость при охлаждении. Однако если температура растворов остаётся высокой (выше 100 ^оС) продолжительное время, то происходит прогрессивное уменьшение вязкости за счёт деполимеризации молекул. Растворы альгинатов не коагулируют при нагревании и не желируют при охлаждении [62].

При изменении рН среды от 4 до 10 вязкость растворов водорастворимых солей альгиновой кислоты изменяется незначительно. Небольшое повышение вязкости наблюдается при рН 6-8, что связано со способностью отрицательно заряженных карбоксильных групп растягивать полимерную цепь и усиливать водосвязывающую способность молекул. При значении образуется гель рН 4,5 вследствие меньшей растворимости свободной кислоты [62].

Альгинаты не растворимы в солевых растворах, но растворяются в горячих растворах сахара. Введение двухвалентных катионов в раствор альгината натрия приводит к образованию нерастворимых альгинатов, а при создании определённых условий гели [70].

Альгинат натрия при растворении в воде снижает поверхностное натяжение на границе раздела фаз, то есть проявляет свойство поверхностно активных веществ (ПАВ), что предполагает возможность его использование в качестве эмульгатора [34]. Исследование эмульгирующей способности альгината натрия показало, что наибольшей прочностью обладают межфазные слои при рН среды 5, когда создаются наиболее подходящие условия для конформационных изменений макромолекул альгината и их взаимодействия. Однако наиболее прочные адсорбционные слои получены при совместном действии эмульгаторов альгината натрия и желатина в концентрациях 0,4 и 1,6 % соответственно [59].

Альгинат натрия выполняет роль суспендирующего агента за счёт способности уменьшать скорость седиментации суспензий в следствие сгущения растворов. В других случаях суспендирующий эффект достигается за счёт отрицательного заряда молекулы и её коллоидных размеров, что даёт возможность образования защитных оболочек вокруг частиц в растворе. Эффективность использования альгината натрия как стабилизатора эмульсий в основном сводится к его загущающей способности, хотя в некоторых случаях его способность к образованию защитных оболочек тоже важна.

Альгинат совместим с большинством анионных и неионных синтетических детергентов [62].

Альгинат натрия имеет питательную ценность порядка 1,4 ккал/г. В большинстве продуктов используемые концентрации полисахарида меньше 1%, поэтому калорийность диетических продуктов на основе альгината натрия очень низкая. Благодаря своим структурообразующим и желирующим свойствам альгинат улучшает вкус продуктов с низким содержанием сахара [26].

Для придания продуктам структуры, которая соответствовала бы требуемым реологическим характеристикам и консистенции, применяют альгинат натрия - производное альгиновой кислоты. Также в пищевой технологии находят применение альгинаты калия, кальция и аммония [84].

Образование геля альгината происходит при рН ниже 4 или в присутствии ионов Са⁺². Кислотный альгинатный гель мягкий, устойчивый и тиксотропный. Кальциевый гель сильно ломкий, термонеобратимый. Прочность геля увеличивается с ростом концентрации ионов Са⁺² и при рН ниже 3,6 [77].

Гелеобразование альгинатов объясняется ассоциацией блоков, построенных из гулуроновой кислоты, с участием катиона. Для альгината кальция показано, что зоны ассоциации имеют надмолекулярную структуру типа «яичной коробки» (рисунок 1.1), где каждый катион координируется с 10 кислородными атомами четырех остатков -L-гулуроната [6, 77]. Поэтому свойства гелей в первую очередь определяются числом и протяженностью блоков полигулуроновой кислоты.

Рисунок 1.1. Модель контактных зон в альгинатных гелях [77]

Принято считать, что молодые ткани растений содержат в основном D маннуроновую кислоту, а поли-L-гулуроновая кислота образуется в процессе развития водоросли под воздействием фермента маннуронан-С₅ эпимеразы [76, 78]. Долгое время вопрос о возможности эпимеризации при С₅ атоме оставался спорным, но соответствующий фермент был обнаружен сначала в бактериях, продуцирующих альгинат, а затем и в бурых водорослях. С₅ эпимераза способна катализировать превращение остатков D маннуроновой кислоты в L гулуроновую в полиурониде, причем реакция протекает обратимо. Установлено также, что в зрелых тканях D маннуроновая кислота локализуется в основном в межклеточном пространстве, а L гулуроновая —в клеточных стенках бурых водорослей [20, 60], причем присутствуют они в виде солей, содержащих катионы К, Са, Nа, Мg и других металлов [75, 83]. Отличаются по составу альгиновых кислот и ткани отдельных частей слоевища. Органы прикрепления водорослей содержат больше L гулуроновой кислоты, чем их пластины [87]. Предполагают, что высоким содержанием гулуроновой кислоты, которая образует прочные межпространственные связи, и объясняется прочность тканей ризоидов водорослей.

Таким образом, реологические свойства геля можно изменить в желаемом направлении путем «сшивания» структуры полисахарида, например, с помощью ферментов. Поэтому для увеличения содержания в альгинатах L-гулуроновой кислоты и улучшения свойств геля используют фермент маннуронан-С₅-эпимеразу, который при рН 7 в присутствии ионов кальция преобразует D-маннуроновую кислоту в L-гулуроновую кислоту на молекулярном уровне [9].

Гидродинамический объем макромолекулы альгиновой кислоты зависит от ее состава. Наибольший объем занимают молекулы, обогащенные гулуроновой кислотой, по сравнению с альгинатами, обогащенными маннуроновой кислотой или с равным соотношением мономеров. Способность альгиновой кислоты к гелеобразованию в присутствии двухвалентных катионов металлов и биофункциональные свойства этих солей прямо зависят от соотношения уроновых кислот в цепи полимера [79]. Гель вообще не образуется, если содержание гулуроновой кислоты меньше 20-25 % [82]. Прочность геля и его относительный объем будут увеличиваться с возрастанием содержания гулуроновой кислоты. Альгинаты с низким соотношением М/Г дают твердый гель, а с высоким - более эластичный. Прочность геля линейно возрастает и с увеличением степени полимеризации полиуронида до 400-500 кДа [82].

Исследование электронной микроскопией трех процентного альгинатного геля показало, что его соединения состоят из двух или более волок в параллельной ориентации, но также наблюдается и перекрещивание волокон, и беспорядочное расположение их относительно друг друга. Расстояния между соединениями равно 10-100 нм, а максимальная ширина микрополостей в срезах геля толщиной 40 нм составляет 5-250 нм, но в среднем для большинства микрополостей – 20-80 нм [42].

Альгинатные гели устойчивы к действию как низких, так и высоких температур, что выгодно отличает их от гелей агар-агара, желатина, каррагенана и др. Они совместимы с белками (желатином) и полисахаридами (агар-агаром) [80], несовместимы со спиртами, кетонами, арабик-клейковиной [88]. При добавлении молочных продуктов в гели альгиновой кислоты значительно увеличивается их стойкость по отношению к хелатам. В гели альгината натрия из молочных продуктов можно добавлять различные пищевые добавки, при этом повышается стойкость вкуса, запаха, цвета. Такие смеси легко поддаются термической обработке в условиях высокого давления, не теряют свойств при хранении [81].

Известно несколько способов получения альгинатного геля: применение непосредственно солей кальция как неорганических, так и органических, включая альгинат кальция; сбраживание молочной кислоты; применение морской воды и друеие [80].

Непосредственное применение солей кальция заключается в обработке водного раствора альгината натрия неорганическими или органическими соединениями кальция, которые могут быть в виде растворов или твердых веществ. В качестве солей кальция применяют хлорид кальция, сульфат кальция, уксуснокислый кальций или глюконат кальция. Раствор солей кальция впрыскивают по каплям раствор альгината натрия, в результате чего образуется гель в виде шариков. По другому способу на поверхность пластиковой ленты наносят слой альгината натрия, который затем опускают в раствор соли кальция, после чего получают слой, не растворимый в воде. Если соли кальция добавлять непосредственно в раствор альгината натрия, то происходит быстрое образование геля и очень сложно получить его однородным. Однако, если использовать лимоннокислый кальций, то можно избежать этого недостатка. В этом случае можно задавать определенную форму и регулировать время получения геля [80].

Способ молочнокислого брожения при обычных условиях дает устойчивый гель. Однако из-за длительности процесса брожения этот способ требует значительного времени. Кроме того, в течение реакции повышается вязкость, поэтому с течением времени при образовании геля падает скорость реакции. С другой стороны, при этом способе происходит образование углекислого газа, снижающего прочность геля. Для осуществления данного процесса в раствор альгината натрия добавляют сахара, карбонат кальция и молочнокислые бактерии; создают необходимые температурные условия. Образующаяся в результате брожения молочная кислота вступает в реакцию с карбонатом кальция, в результате чего образуются молочнокислый кальций и углекислый газ. В начальный период реакции углекислый газ растворяется в растворе, а молочнокислый кальций реагирует с альгинатом натрия, при этом образуется гель альгината кальция. Данный способ, хотя и дает гель невысокой прочности, является одним из самых безопасных для здоровья человека [80].

Способ использования морской воды предусматривает приготовление из ламинарии водного раствора, который помещают в морскую воду. Обработка морской водой при отсутствии ветра и волн продолжается от недели до месяца, после чего получают гель высокого качества. Считается, что данная технология перспективна в отношении решения проблемы, связанной с попаданием морской воды в пищевой продукт [80].

Альгинатные растворы при повышении концентрации проявляют свойства Бингамова тела: их вязкость находится в степенной зависимости от молекулярной массы, концентрации и обратно пропорциональна температуре [34]. Увеличение молекулярной массы альгината на каждые 100 кДа вызывает возрастание вязкости в 3-4 раза в зависимости от его концентрации в растворе. Так, альгинаты с высокой молекулярной массой при снижении концентрации в растворах до 1,4 % способны создавать систему с такой же вязкостью как и альгинаты со средней молекулярной массой 100 кДа при их концентрации в растворе 2,0 % или альгинат с молекулярной массой 50 кДа при его концентрации 3 %. Поэтому при изготовлении пищевых продуктов с заданными реологическими свойствами следует регулировать количество вводимого альгината натрия в зависимости от его молекулярной массы [48, 62, 71].

Альгинат натрия является хорошим эмульгатором и стабилизатором в пищевых системах альгинат-вода-растительное масло (основа для соусов) и альгинат-вода-молоко-сахар (основа для крема, мороженого, коктейлей). Систем, содержащие альгинат-молоко-сахар и рекомендуемые к применению в качестве основы для мороженого и крема, как и водный раствор альгината натрия, обладают свойствами Бингамова тела и имеют предел текучести (предельное напряжение сдвига), который в зависимосит от концентрации альгината натрия и сахара в смеси. Введение в водно-сахаро-молочную смесь 0,3 % альгината без изменения рН среды дает такую же вязкость системы, как при использовании в качестве эмульгатора 5 % яичнoго белка. Регулирование рН среды введением лимонной кислоты показало, что понижение рН до 5,1 приводит к увеличению вязкости системы в 3,8 раза. Величина рН среды от 6,5 до 4,7 практически не оказывает влияния на стабильность эмульсий, которые не расслаиваются при хранении в течение 30 суток при температуре от минус18 до 5 ⁰С [21, 28, 48, 71].

В системе альгинат-вода-растительное масло высоковязкая, устойчивая эмульсии получается при использовании альгината натрия с молекулярной массой 50-90 кДа, необходима его концентрация в растворе 1,5-2 %. После замораживания-хранения-размораживания эмульсии сохраняют устойчивую структуру. Поэтому в соусах типа «майонез» возможна полная замена яичного порошка на 1,5-2,0 % альгината натрия и уменьшение концентрации растительного масла до 30-35 %. Эмульгирование в присутствии альгината натрия приводит к созданию устойчивой системы вода-масло, причем в зависимости от молекулярной массы полимера следует дифференцировать его концентрацию в продукте. Изменение рН среды в интервале от 6,5 до 4,7 в системе альгинат-вода-масло приводит к такому же эффекту повышения вязкости и устойчивости системы, как и в системе альгинат-молоко-сахар [21, 22, 32, 40, 48, 62, 85, 86].

1.3 Основные направления использования ламинариевых водорослей как структурообразователей

Как было показано выше, в качестве структурообразователей выделенные из водорослей альгинаты применяются только в химически чистом виде. Однако выделения из водорослей альгиновой кислоты и перевод ее в соли - сложный, трудоемкий, энергоемкий и экологически небезвредный процесс. Кроме того, при выделении альгиновой кислоты теряются другие ценные компоненты водорослей, в частности, минеральные и азотистые вещества, витамины.

В тканях водорослей альгиновые кислоты находятся в форме калиевых, натриевых или кальциевых солей, входящих в состав клеточных стенок, локализованных в межклеточных пространствах слизевых каналов. Поэтому представляется целесообразным использование в качестве структурообразователя не извлеченного альгината натрия, а морской капусты (L. japonica). Подобный подход был применен при разработке способа получения майонеза, в котором с целью повышения биологической ценности и одновременного удешевления продукта в качестве загустителя предусмотрено использование гомогенезированной морской капусты [2]. При этом в состав майонеза, помимо загустителя - морской капусты, входит эмульгатор - сухое обезжиренное молоко.

Учеными установлено, что тонко измельченная морская капуста не проявляет эмульгирующих свойств в смеси состоящей из воды и растительного масла, взятых в соотношении 1:1 независимо от ее содержания в эмульсии [2]. В тканях водоросли альгиновая кислота находятся в связанном состоянии с двух- и поливалентными металлами, преимущественно с кальцием. В связи с этим альгинаты в составе клеточных структур водоросли не обладают загущающими, вязкостными и структурообразующими свойствами. Изменить реологические свойства альгинатов в составе водоросли возможно методом их модификации и получения гелеобразного продукта содержащего компоненты ламинарии со свойствами загустителя и структурообразователя.

Ламинариевые водоросли используются в качестве источника альгинатов с целью получения из них неочищенных биогелей, что является альтернативой и позволяет решать многие проблемы связанные с комплексным использованием сырья и обеспечением населения альгинатсодержащими продуктами [35, 36].

При исследовании связующей способности тонкоизмельченной морской капусты при внесении ее в рыбный фарш было показано положительное влияние внесенной морской капусты на структурные свойства фарша из рыбы как до, так и после термической обработки. Связующая способность тонко измельченной морской капусты проявляется не только при использовании фарша из свежей рыбы, когда белковые структуры находятся в нативном состоянии. Как показывают исследования, внесение морской капусты в фарш из мороженого минтая также оказывает положительное воздействие на его структурные свойства [2].

Для определения оптимальной дозировки измельченной морской капусты ее вносили в количестве от 2,5 до 25 %. Образцы фарша с морской капустой формовали в оболочки, подвергали термической обработке при температуре 100 ^оС в течение 5 минути исследовали физическими и органолептическими методами. Установлено, что с увеличением дозировки морской капусты в образцах рыбного фарша влагоудерживающая способность возрастает, а предельное напряжение сдвига уменьшается. Существенный эффект изменения структурных свойств фарша начинает проявляться при дозировке измельченной морской капусты 5 % и продукт имеет достаточно высокие органолептические свойства [2].

Как сказано выше, морская капуста эмульгирующими свойствами не обладает, но проявляет свойства загустителя. В то же время бульоны, образующиеся при термической обработке при ферментативном гидролизе рыбного сырья, проявляют эмульгирующие свойства, хотя образующиеся эмульсии маловязкие и нестабильные. Поэтому целесообразно комбинирование двух структурообразователей белковой и полисахаридной природы с целью получения эмульсий заданных реологических характеристик. Исследовали влияние морской капусты и желатина в отдельности и при совместном введении на стабильность эмульсий типа вода-масло. Установлено, что применение в качестве эмульгатора только желатина обеспечивает невысокую стабильность эмульсиям, они расслаиваются в течение 5-12 минутдаже без центрифугирования. Эти эмульсии имеют консистенцию сливок и с увеличением содержания желатина цвет их изменяется от желтого до белого. При использовании в качестве эмульгатора только морской капусты эмульсии не образуются. Совместное введение в систему морской капусты и желатина положительно сказывается на стабильности и консистенции эмульсии, при этом отмечены следующие закономерности. Одновременное возрастание содержания желатина и морской капусты ведет к увеличению стабильности эмульсий и повышению их вязкости. Так, эмульсии с содержанием желатина 2% и морской капусты 20 % при центрифугировании вообще не расслаиваются и имеют консистенцию густой сметаны. Рост содержания желатина при одном и том же количестве морской капусты увеличивает стабильность эмульсий. Аналогичная зависимость отмечается и при возрастании доли капусты в эмульсии при неизменном содержании желатина. Введение в систему даже сравнительно небольшого количества морской капусты (10%) приводит к резкому возрастанию вязкости эмульсий. Следовательно, желатин в изучаемых дозировках и условиях получения эмульсий проявляет прежде всего свойства эмульгатора, а морская капуста - загустителя. Только их совместное введение обеспечивает высокую стабильность и желаемую консистенцию пищевых эмульсий.

Подтверждением этого вывода явились результаты исследования условий образования эмульсий, в которых водная фаза заменена рыбным бульоном, а содержание морской капусты постоянно (20 %). Установлено, что бульон является необходимым компонентом для обеспечения стабильности эмульсий. Так, если вместо бульона используют воду, то эмульсия расслаивается в течение 15-20 с после приготовления. Прослеживается взаимосвязь между содержанием сухих веществ в бульоне и стабильностью эмульсий. Последняя становится высокой (эмульсия не расслаивается после замораживания), когда содержание сухих веществ в бульоне достигает 3,4 %. По-видимому, белковые вещества, перешедшие в бульон при тепловой обработке, проявляя эмульгирующую способность, участвуют совместно с альгинатами морской капусты в стабилизации структуры эмульсий. Можно предположить, что только органические вещества бульона, обладающие эмульгирующей способностью (белки), обеспечивают стабильность эмульсий. Однако, как показывают исследования, применение одного бульона, даже концентрированного до пяти процентного содержания сухих веществ, положительного эффекта не дает, хотя тенденция повышения стабильности эмульсий с ростом содержания сухих веществ проявляется достаточно отчетливо. Установлено, что только совместное применение бульонов (или растворов желатина) и измельченной морской капусты обеспечивает устойчивость эмульсий к коалесценции и придает им желаемую вязкость, свойственную майонезам [2].

Структурные свойства эмульсий определяются прежде всего содержанием в них в качестве загустителя морской капусты. Стабильность эмульсий (% нерасслоившейся эмульсии после нагрева и центрифугирования) возрастает с ростом содержания в них морской капусты и достигает максимального значения при внесении ее в количестве 15-20 %. При содержании морской капусты в эмульсиях более 30 % ухудшается их сенсорное восприятие за счет появления зеленого цвета, специфического капустного привкуса, чрезмерной густоты, а при количестве морской капусты ниже 15 % начинает проявляться склонность эмульсий к коалесценции.

Важным технологическим фактором, влияющим на стабильность эмульсий, является температура эмульгирования. При нагревании прямо пропорционально росту температуры возрастает устойчивость эмульсий в отношении расслаивания. Уже отмечалось, что нагревание улучшает процесс диспергирования дисперсной фазы в дисперсионной среде. Кроме того, известно, что поверхностное натяжение раствора альгината натрия уменьшается с ростом температуры [19]. С повышением температуры от 80 до 100 ^оС возрастает агрегативная активность молекул, в результате происходит более мелкое и равномерное распределение частичек масла в бульоне и формирование межфазного коллоидного слоя альгината на поверхности раздела фаз. Поэтому образующиеся эмульсии имеют повышенную стабильность по сравнению с приготовленным при температурах от 20 до 60 ^оС при всех прочих равных условиях.

Известно, что не только температурой, но и соотношением водной и масляной фаз определяются структурные свойства эмульсий, содержащих эмульгатор [73]. Установлено, что эмульсии с низким содержанием масла неустойчивы в отношении расслаивания и имеют невысокие реологические показатели. С увеличением содержания масла (соответственно с уменьшением количества бульона) все исследуемые показатели качества эмульсий возрастают, достигая максимальных значений при количестве масла 45-55 %. Дальнейшее увеличение его содержания отрицательно сказывается на стабильности эмульсий. Следовательно, оптимальное содержание такого эмульгатора, как масла, в эмульсиях с морской капустой составляет 45-55 % [2].

Исследовалось влияние электролитов на стабильность и реологические свойства эмульсий, содержащих морскую капусту (20 %). В качестве электролитов применяли вещества, добавляемые обычно в пищевые продукты, в частности, поваренную соль и уксусную кислоту. Установлено, что введение поваренной соли в состав эмульсий, не оказывает значительного влияния на стабилизирующую способность морской капусты. Стабильность эмульсий и предельное напряжение сдвига не изменяются как при добавлении незначительного количества соли, так и в процессе увеличения ее дозировки до значительных величин (6 %). Что касается другого электролита - уксусной кислоты, то его влияние на реологические свойства в эмульсии более существенно, несмотря на то, что при этом стабильность системы не изменяется. Предельное напряжение сдвига и вязкость эмульсий повышаются при добавлении уксусной кислоты до 0,2 %, дальнейшее увеличение ее содержания ведет к снижению этих реологических показателей. Это связанно с тем, что концентрация уксусной кислоты 0,2 % обеспечивает рН среды 4,97, а максимальная прочность межфазного слоя для альгината натрия может быть получена при рН 5, когда имеются оптимальные условия для конформационных изменений макромолекул и их взаимодействия [2].

Таким образом, оптимальными технологическими параметрами получения пищевых эмульсий являются следующие: содержание морской капусты - 15-25 %, растительного масла 45-55% к массе эмульсий; температура эмульгирования 95-97 ^оС; рН среды около 5; содержание сухих веществ в бульоне более 3,4 %.

В соответствии с изложенной гипотезой выполнена данная работа.

2 ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1 Методологический подход к организации проведения исследований

Методологический подход к проведению исследований по разработке технологии мармеладной продукции с использованием гелеобразующих свойств альгиновой кислоты ламинарии японской включает:

- анализ исследований по совершенствованию структурообразования гелевых систем;

- анализ физико-химических свойств гелеобразующих полисахаридов морских бурых водорослей и их участие в создании пищевых систем;

- анализ гелеобразующих свойств ламинарии японской и полисахаридов водорослей;

- разработку процесса модификации альгинатов в структуре ламинарии японской;

- обоснование выбора параметров процесса деминерализации ламинарии японской;

- обоснование выбора гидроколлоида и параметров структурирования пищевой системы «водорослевый гель- сахар»;

- исследование органолептических и физико-химических свойств водорослевых студней;

- обоснование и разработка технологического регламента и рецептур мармелада на основе ламинарии япоской, провести проверку готовой продукции.

Методология подхода к проведению исследований в виде схемы представлена на рисунке 2.1.

Научно-исследовательские работы проводились в лабораториях НОУ ВПО «ИТиБ».

 

Исследование

физико-химических свойств

Разработка технической документации, внедрение результатов исследований

Исследование

органолептических свойств

Обоснование выбора коллоидов для технологии гелевых пищевых систем

Анализ исследований по совершенствованию структурообразования гелевых систем

Анализ физико-химических свойств гелеобразующих полисахаридов морских бурых водорослей и их участие в создании пищевых систем

Характеристика гелеобразующих свойств ламинарии японской

Анализ литературных источников по теме исследований

Обоснование выбора факторов для технологии гелевых пищевых систем

Исследование процесса модификации альгинатов в структуре ламинарии японской

Разработка технологии мармелада на основе ламинарии японской

 

Рисунок 2.1. Общая схема проведения исследований

2.2 Объекты исследований

Объектами исследований являлись: морская капуста воздушно-сушеная; морская капуста мороженая; морская капуста соленая; структурообразователи (альгинаты, агар, каррариган, желатин пищевой); рекуляторы рН среды (кислоты: уксусная, лимонная, молочная аскорбиновая); подсластители (сахар- песок), вкусоароматизаторы (сиропы лимонника и шиповника); полученные водорослевые студни.

Для приготовления модельных систем (МС) морскую капусту: мороженую размораживали на воздухе до температуры в центре блока 8-10 ⁰С, сушеную замачивали при соотношении водоросли и воды 1:6 при температуре 18-20 ⁰С в течении 2-4 часов, соленную вымачивали трех кратным настаиванием при соотношении водоросли и воды 1:3 по 20 минут. Затем измельчали на волчке с диаметром отверстий решетки 3 мм.

2.3 Методы исследований

Исследования химического состава (сухое вещество, минеральные вещества, белок, манит, альгиновая кислота) сырья, полуфабрикатов и готовой продукции проводили по ГОСТ 26185-84 [12] и руководству по современным методам исследований морских водорослей, трав и продуктов их переработки [39]. Отбор проб для испытаний по ГОСТ 31339 – 2006 [15].

Органолептические характеристики определяли по ГОСТ 31339 – 2006 [15] и разработанным нами балльным шкалам, которые основывались на установлении параметров комплексных показателей качества (внешний вид, консистенция, способность к формованию, вкус, запах). Обработка результатов заключалась в определении среднего арифметического каждого единичного показателя по результатам оценки образцов разными дегустаторами. Для определения значения комплексного показателя находили среднее арифметическое его единичных показателей, при этом суммарная органолептическая оценка образца находилась как среднее арифметическое суммы значений комплексных показателей.

Результаты оценки представлены в виде диаграмм или профилограмм [51].

Определение микробиологических показателей осуществляли в соответствии с ГОСТ 26668 – 85 [13], ГОСТ Р 51446 – 99 (ИСО 7218 -96) [16], ГОСТ 30726 – 2001 [14] в соответствии с установленными требованиями СанПиН 2.3.2.1078 – 01 [49].

Относительную биологическую ценность (ОБЦ) готового продукта определяли импедиметрическим методом. В качестве тест-штамма использовали культуру Tetrachimena pyriformis. Определение проводили с помощью программного обеспечения микробиологического экспресс анализатора «Бак Трак 4300».

Маточную культуру Tetrachimena pyriformis выращивали на пептонной среде, путем пересева 0,2 мл на свежую среду каждые 7– 10 дней. Для проведения анализа использовали трехсуточную (рабочую) культуру инфузорий.

Из предоставленных на исследование образцов продукции брали навеску, содержащую 2,4 мг белка в пересчете на азот, и добавляли к ней 8 мл среды для приготовления проб. Тщательно перемешивали внесенные образцы по всему объему среды.

Приготовленные среды, содержащие исследуемые образцы, разливали в ячейки модуля экспресс анализатора по 1,5 мл, инокулировали 0,1 мл рабочей суспензии тест-штамма (трехсуточная культура).

Исследования проводили не менее чем в трех повторностях для каждого образца.

Оценку результатов проводили на основании показателя времени детекции IDT (Impedance Detection Time), а также графика изменения электрохимических показателей питательных сред при росте Tetraсhymena pyriformis.

Оценка относительной биологической ценности (ОБЦ) основывается на сравнении параметров IDT в контроле (IDT₁) и опыте (IDT₂), полученных с помощью программного обеспечения экспресс анализатора.

Относительную биологическую ценность рассчитывали по формуле:

, (1)

где ОБЦ - относительная биологическая ценность,IDT₁ - значение времени детекции (времени определения импеданса) в контроле,IDT₂ - значение времени детекции (временем определения импеданса) в опыте.

Достоверность экспериментальных данных обеспечивали выполнением математической стабильности по методу Рафалес – Ламарка Э.Э. и Николаева В.Г. [47]. Цифровые величины представляют арифметические средние, надежность которых в научных экспериментах 0,9 – 0,95 (Р), в технологических 0,85 – 0,9 доверительный интервал ± 10 %.

Они рассчитываются по формуле:

, (2)

где x – простая арифметическая средняя;

- сумма всех элементов выборки;

n – количество элементов в выборке.

Коэффициент корреляции находили по формуле:

(3)

где а₁, а₂ – отклонение каждой величины в первом и втором ряду от средней арифметической.

Для обработки полученных результатов и построения графических зависимостей использовали стандартные программы Windows XP, Excel 2000.

3 РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ, ИХ АНАЛИЗ И ОБСУЖДЕНИЕ

3.1 Исследование процесса деминерализации ламинарии японской

В связи с тем, что ткани бурых водорослей отличаются высоким содержанием воды, растворимых форм белка, углеводов, минеральных веществ, которые являются субстратом для развития микроорганизмов и бактерий, после извлечения водорослей из морской воды необходи­мо в кратчайшие сроки решать вопросы их консервирования для сох­ранения нативных веществ. Растительные ткани водорослей обладают особыми биологическими, физико-химическими, структурно-механичес­кими, теплофизическими свойствами, предопределяющими поведение водорослей при консервировании. Специфические особенности водо­рослевого сырья обуславливают и особые требования к процессам его консервирования и хранения, из которых наиболее распространенными стали высушивание, замораживание и обработка химическими вещест­вами [55].

Для приготовления пищевой продукции из водорослей в России в основном используют семейство ламинариевых (Laminariaceae) – ламинарию японскую или сахаристую (морскую капусту) сырец, воздушно-сушеную, мороженную или соленую [60].

При использовании ламинарии японской для приготовления пищевой продукции очень важно, чтобы ткани водоросли не имели большой жесткости, но и в то же время обладали бы комплексом биологически активных веществ [72].

Первичная обработка водоросли для производства пищевой продукции из нее включает в себя в основном механические и гидромеханические способы обработки, такие как промывание, дефростирование, замачивание, вымачивание, сортирование, очистка, измельчение.

При гидромеханических способах первичной обработки водоросли подвергаются водному экстрагированию, сопровождающемуся диффузионными, осмотическими процессами и термомассопереносу. Под определение экстракции попадают и процессы растворения, с той лишь разницей, что при растворении твёрдое вещество может перейти в раствор полностью, а при экстракции всегда остаётся существенная часть твёрдого тела, нерастворимая в экстракте [63]. В раствор переходят водорастворимые соли и органические вещества [21, 44]. Потери органических веществ нежелательны, так как они обладают ценными физиологическими свойствами [1, 7, 21, 22, 44].

Из литературных данных известно, что при замачивании воздушно-сушеной ламинарии за счет набухания гидроколлоидов идет значительное увеличение массы (15,0-47,2 %), при этом влажность достигает до 90 % [72, 74].

Водоросль перед экстрагированием измельчают. При этом часть клеток на вновь образованной поверхности повреждается, и внутриклеточное вещество сразу переходит в экстракт [74]. Подавляющая часть клеток в куске остаётся целой, а извлекаемое вещество диффундирует через клеточные мембраны в экстракт. Пренебрегая количеством вещества, перешедшего из разрушенных клеток, можно считать, что вещество из сырья в экстрагент переносится за счёт диффузии.

Изучение литературных данных по дефростации морской капусты, позволяет сделать вывод, что данный процесс сопровождается потерей растворимых веществ. Исследования сравнения химического состава первично обработанной ламинарии и исходного сырья, проведённое под руководством д.т.н., профессора Щениковой Н.В., позволяет отметить интенсивное выделение магния, калия, железа, фосфора при одновременном возрастании азотистых и безазотистых веществ [74]. После замачивания, вымачивания и дефростации ламинарии ее ткани содержат высокие концентрации минеральных веществ, не позволяющие её дальнейшее использование без дополнительной обработки [44, 45, 74]. Поэтому в технологии производства консервов, кулинарной продукции из водоросли предусмотрена термическая обработка, обеспечивающая не только улучшение органолептических характеристик, но и повышение усвояемости готовой продукции организмом.

Согласно нормативной документации, термическую обработку ламинарии осуществляют в воде при температуре 100 С в течение 20-30 минут до готовности, 10-20 минут до полуготовности, или по 5-6 минут в два приёма при соотношении водоросли и воды 1:3 [64, 65].

Данный процесс предусматривает снижение минеральных веществ (в первую очередь йода и натрия) и приобретение органолептической, приемлемой консистенции. В водный экстракт переходит значительное количество магния, калия, железа, фосфора, йода. Исследования, проведенные ранее, показали, что высокое содержание альгиновой кислоты в водоросли (до 30 % на сухое вещество) обеспечивает большую прочность тканей и при термической обработке деструкция полосок ламинарии не наблюдается. Потери минеральных веществ и йода сокращаются. Это происходит за счёт того, что микро- и макроэлементы в основном связаны с альгиновой кислотой водоросли в прочный комплекс [38]. Йод присутствует практически полностью в связанном состоянии с аминокислотами, поэтому потери его незначительны [7, 45].

После термической обработки наблюдаются потери важных в биологическом и пищевом отношении аминокислот, таких как глютаминовая кислота, триптофан, метионин, пролин. Также необходимо отметить, что процесс термической обработки способствует разрушению серосодержащих аминокислот – цистина и пролина [72]. Учитывая вышесказанное, необходимо применять щадящие режимы термической обработки водоросли. Также не допускается совмещение процессов размораживания и варки, так как резкий перепад температур приводит к разрыву тканей водоросли, за счёт создания осмотического давления внутри тканей водоросли и биологически активные вещества с водой переходят в варочные воды. При таком режиме обработки происходит потеря до 80 % биологической и питательной ценности водоросли [8, 46].

Исследования, проводимые раннее рассматривали два фактора влияющие на экстракцию растворимых минеральных и органических веществ из ламинарии японской: соотношение водоросли и воды, продолжительность процесса варки. Но не были учтены такие факты, как влияние содержания альгиновой кислоты в водоросли и температурного режима обработки на ее консистенцию [8].

Альгиновая кислота, которая является основным структурным элементом бурых водорослей, содержит карбоксильную группу, способную образовывать межмолекулярные связи через ионы двухвалентных металлов. И в свою очередь образование межмолекулярных связей альгиновой кислоты, содержащихся в клеточной оболочке, способствует изменению консистенции водоросли [74].

Учеными ФГУП «ТИНРО-Центр» было установлено влияние сильных неорганических (соляной, серной) и органической (уксусной) кислот на размягчение тканей водоросли с целью облегчения диффузионных процессов при производстве альгинатов и биогеля из морской капусты «Ламиналь» [35, 60]. В кислой среде происходит отщепление в основном катионов кальция, структурно связанных с альгиновой кислотой, вследствие ионо­обменных реакций.

В водоросли альгиновая кислота присутствует в виде солей двухвалентных металлов, главным образом альгината кальция. После водной экстракции в тканях ламинарии остается преимущественно альгинат кальция, нерастворимый в воде [9, 75, 83]. Известно, что в кислой среде происходит отщепление катионов кальция, структурно связанных с альгиновой кислотой, вследствие ионообменных реакций [9, 75, 83]. По степени извлечения катионов кальция и их оста­точному содержанию в тканях водоросли учеными ФГУП «ТИНРО-Центр» была экспери­ментально подобрана концентрация уксусной кислоты, кото­рая позволила перевести альгинаты ламинарии японской в альгиновую кислоту в тканях водоросли без нарушения тканевого слоя [35]. Степень извлечения катионов кальция была установлена по их остаточному содержанию в тканях водоросли. Для этого было определено первоначальное содержание катионов Са⁺⁺ в образце водоросли. Экстракция была проведена настаиванием при температуре не выше 50 ⁰С, так как увеличение температурной обработки водоросли кислым раствором деполимеризует молекулу альгиновой кислоты [9, 35, 53].

Исследования ученых ФГУП «ТИНРО-Центр» показали, что повышение температуры и рН (концентрации раствора уксусной кислоты) сокращает продолжительность процесса извлечения катионов кальция из ламинарии в два раза [9, 35]. Практически полное отщепление катиона кальция от альгиновой кислоты достигается путем обработки водоросли в трех процентном растворе уксусной кислоты (рН 2) при температуре 50 ⁰С в течение 1 часа (рисунок 3.1) [9, 35].

Рисунок 3.1. Изменение содержания катионов Са⁺⁺ в водоросли в зависимости от рН экстракционной среды при температуре 50 ⁰С в течении 1 часа (1); 1,5 часов (2) и 2 часов (3)

Водоросли при первичной обработке (дефростация, отмочка, замачивание) содержат большое количество слизи, которая является хорошей средой для развития микроорганизмов, что приводит в дальнейшем к порче продукта. Процесс деминерализации разрушает углеводные вещества, входящие в состав слизи и помогает от нее избавиться [55].

Учеными ФГУП «ТИНРО-Центр» была установлена влияние уксусной кислоты на консистенцию водоросли без учета начального содержания альгиновой кислоты и условий первичной обработки водоросли [35, 45]. Ученые ФГУП «ВНИРО» разбивают процесс предварительной обработки бурых водорослей на водную экстракцию раствором лимонной кислоты при температуре 18-20 ⁰С в течение 6-12 часов и дальнейшей деминерализации трех процентным раствором соляной кислоты при температуре 20 ⁰С в течение 2 часов, что приводит к модификации структуры и свойств альгиновой кислоты в тканях водоросли [22, 30, 32, 40, 85, 86].

В работе были исследованы образцы ламинарии японской мороженной, сушеной и соленой с различными сроками хранения. Органолептические и химические показатели образцов после восстановления приведены в таблице 3.1.

Как видно из таблицы 3.1 образцы мороженой капусты имеют слабую консистенцию вследствие длительного хранения в мороженом состоянии.

Таблица 3.1 – Органолептические и химические показатели ламинарии японской

Показатели		Характеристика
		Мороженая	Сушеная	Соленая
органолептические	Внешний вид	Ровные полоски, практически одинаковой длины и ширины. Мелкие фракции (полоски) капусты встречаются редко (в среднем 15 %)	Неровные, обрывистые полоски, неодинаковой длины и ширины, края рифленые. Большие полоски составляют 30 %, мелкие в среднем 20 % и средние примерно 50 %.	Неровные, обрывистые полоски, неодинаковой длины и ширины, края рифленые. Большие полоски составляют 30 %, мелкие в среднем 20 % и средние примерно 50 %.
	Цвет	Яркий, изумрудно – зеленый	Светлый изумрудно - зеленый	От зеленого до буро - желтого
	Запах	Свойственный морской капусте	Свойственный морской капусте	Свойственный морской капусте
	Наличие слизи	Слизи много тянучей консистенции. Пены немного.	Слизи мало, не обладает свойством тянучести	Слизи мало, тянучей консистенции. Пены немного.
	Хруст	Отсутствует	Имеется выраженный	Имеется выраженный
	Целостность	Составляет в среднем 80 – 85 %	Практически вся раздроблена на мелкие, средние и большие фракции	Практически вся раздроблена на мелкие, средние и большие фракции
	Консистен-ция	При слабом механическом воздействии струк-тура нарушается, толщина слоевища распадается на фрак-ции. Наблюдается частичная деструкция полосок водоросли	При механическом воздействии структура не нарушается, толщина слоевища не распадается на фракции. Капуста более тонкая и жесткая	При механическом воздействии структура не нарушается, толщина слоевища не распадается на фракции. Капуста более тонкая и жесткая
химические	Содержание: - сухих веществ, %	6,6	18,1	29,7
	- минеральных веществ, % на сухое вещество	16,1	36,4	23,3
	- альгиновой кислоты, % на сухое вещество	12,5	28,5	25,4

В работе изучали влияние органических пищевых кислот на процесс деминерализации с целью выбора оптимального режима предварительной обработки ламинарии японской.

Контроль проводили по органолептической оценке и остаточному содержанию альгиновой кислоты, сухих и минеральных веществ. Оценку органолептических показателей продукта проводили по разработанной балльной шкале.

Процесс деминерализации восстановленных образцов водоросли производили трех процентными растворами лимонной, уксусной, молочной и аскорбиновой кислот. Использование трехпроцентной концентрации кислот основано также на том, что при снижении кислотности продукта до рН равном трем, антимикробный эффект становится максимальным [31]. Температурный режим составлял от 20 до 60 ⁰С с интервалом 10 ⁰С. Время проведения деминерализации 2 часа при соотношении водоросли и раствора кислоты 1:2, рН среды равен 3.

Выбор кислот для деминерализации основан на их свойствах. Избранные кислоты являются пищевыми и обладают антиокислительным действием, улучшают вкус готового продукта. Лимонная, молочная и аскорбиновая кислоты являются синергистами антиокислителей. Аскорбиновая кислота повышает пищевую ценность продукта.

Результаты влияния температуры процесса деминерализации на органолептические и химические показатели водоросли приведены в таблице 3.2 и на рисунке 3.2.

Из таблицы 3.2 видно, что процесс деминерализации при 40 ⁰С является наиболее оптимальным. Это подтверждает данные о том, что увеличение температурной обработки водоросли кислым раствором более 50 ⁰С деполимеризует молекулу альгиновой кислоты [33]. Образцы капусты мороженой после деминерализации приобрели приемлемую консистенцию (структура водоросли уплотнилась). Наилучшие показатели по органолептической оценке у образцов морской капусты, обработанной уксусной (образцы №2, №6, №10) и аскорбиновой (образцы №3, №7, №11) кислотами (рисунок 3.2).

Таблица 3.2 - Влияние температуры процесса деминерализации на содержание химических веществ в водоросли

Наименование образца		Температура, 0С	Содержание
			сухих веществ, %	минеральных веществ, % на сухое вещество	альгиновой кислоты, % на сухое вещество
Мороженая	№ 1 Лимонная кислота	20 30 40 50 60	6,8 6,8 7,2 7,4 7,5	14,1 14,1 14,3 14,5 14,0	10,8 10,7 11,4 11,3 11,0
	№2 Уксусная кислота	20 30 40 50 60	5,7 5,7 5,8 5,7 5,5	17,9 18,2 18,4 18,0 17,7	15,0 14,8 15,0 14,8 14,3
	№3 Аскорбиновая кислота	20 30 40 50 60	4,8 4,8 4,9 4,6 4,5	18,9 18,9 19,7 19,5 19,5	16,7 16,6 16,9 16,8 16,0
	№4 Молочная кислота	20 30 40 50 60	5,3 6,0 6,2 5,9 5,6	16,7 16,8 17,1 16,9 17,0	13,6 13,6 14,0 13,9 12,9
Сушеная	№5 Лимонная кислота	20 30 40 50 60	19,5 19,5 20,1 20,0 20,0	32,0 32,0 32,5 31,8 31,7	26,0 26,2 26,4 26,0 24,5
	№6 Уксусная кислота	20 30 40 50 60	17,0 17,0 18,1 18,0 17,5	35,5 35,9 36,4 36,4 35,8	28,0 28,0 29,0 28,0 25,0
	№7 Аскорбиновая кислота	20 30 40 50 60	18,5 19,1 20,0 17,0 17,3	28,8 28,9 31,9 31,7 31,0	23,2 23,6 26,1 26,0 22,5
	№8 Молочная кислота	20 30 40 50 60	18,9 18,7 20,6 19,5 19,6	28,9 28,9 29,5 29,0 28,8	24,5 24,5 25,3 25,0 23,0
Соленая	№9 Лимонная кислота	20 30 40 50 60	19,0 19,0 19,7 19,6 19,6	38,1 38,1 38,8 38,0 38,0	29,0 29,1 29,5 29,3 28,1
	№10 Уксусная кислота	20 30 40 50 60	17,5 17,5 18,1 18,0 18,0	44,0 39,8 44,2 44,0 44,0	32,9 33,2 34,5 33,0 31,0
	№11 Аскорбиновая кислота	20 30 40 50 60	17,0 17,1 17,5 17,6 17,3	42,6 43,1 46,1 45,9 45,9	37,5 37,8 38,5 38,1 32,5
	№12 Молочная кислота	20 30 40 50 60	16,7 16,7 17,9 17,0 17,0	37,2 37,2 37,9 37,0 37,0	27,4 27,6 28,1 27,0 26,5

Рисунок 3.2. Гистограмма органолептической оценки образцов ламинарии японской после деминерализации

В результате деминерализации произошло изменение массы образцов водоросли (рисунок 3.3).

Рисунок 3.3 - Гистограмма изменения массы образцов морской капусты после процесса деминерализации

Как видно из рисунка 3.3 наибольшим изменениям массы в сторону увеличения обладают образцы водоросли деминерализованной уксусной (образцы №2, №6, №10) и аскорбиновой (образцы №3, №7, №11) кислотами. Анализ таблиц 3.2 и рисунков 3.2, 3.3 показали, что при повышении содержание в тканях водоросли сухих веществ повышается содержание альгиновой кислоты и минеральных веществ. Из литературных данных известно, что микро- и макроэлементы в основном связаны с альгиновой кислотой водоросли в прочный комплекс - альгинаты [53] и поэтому, чем выше содержание альгиновой кислоты в водоросли, тем выше содержание минеральных веществ. Снижение минеральных веществ в мороженой водоросли объясняется, тем, что при размораживании происходит частичная экстракция минеральных веществ в дефростерные воды.

На рисунках 3.5, 3.6, 3.7, 3.8 приведены изменения физико-химических показателей в процессе деминерализации различными кислотами ламинарии японской консервированной различными способами.

Рисунок 3.5 - Изменение массы продукта в процессе деминерализации: 1 – исходный продукт; 2 –лимонной кислотой; 3 –уксусной кислотой; 4 - аскорбиновой кислотой; 5 - молочной кислотой

Рисунок 3.5 наглядно показывает, что образцы деминерализованные уксусной и аскорбиновой кислотами увеличивают выход полуфабриката и уплотняют структуру тканей за счет повышения водосвязывающей способности альгинатов.

Рисунок 3.6 - Изменение содержание сухих веществ в продукте в процессе деминерализации: 1 – исходный продукт; 2 –лимонной кислотой; 3 –уксусной кислотой; 4 - аскорбиновой кислотой; 5 - молочной кислотой

Из данных рисунка 3.6 видно, что в образцах морской капусты соленой в процессе обработки резко снижается содержание сухих веществ. Наименьшие изменения происходят в морской капусте мороженной. В морской капусте сушеной в результате деминерализации содержание сухих веществ увеличивается.

Рисунок 3.7 - Изменение содержания минеральных веществ в продукте в процессе деминерализации: 1 – исходный продукт; 2 –лимонной кислотой; 3 –уксусной кислотой; 4 - аскорбиновой кислотой; 5 - молочной кислотой

Данные, приведенные на рисунке 3.7 показывают, что в морской капусте соленой и мороженой, деминерализованной уксусной и аскорбиновой кислотами увеличивается содержание минеральных веществ, наихудшие показатели у морской капусты сушеной (содержание минеральных веществ уменьшается).

Анализ рисунка 3.8 показал, что у морской капусты мороженой деминерализованной уксусной и аскорбиновой кислотами содержание альгиновой кислоты увеличивается. Морская капуста сушеная деминерализованная уксусной кислотой имеет самый высокий показатель среди образцов сушеной капусты, но в целом показатели содержания альгиновой кислоты среди них снижаются. Морская капуста соленая, деминерализованная уксусной и аскорбиновой кислотами имеет самые высокие показатели содержания альгиновой кислоты.

Рисунок 3.8 Изменение содержания альгиновой кислоты в продукте в процессе деминерализации: 1 – исходный продукт; 2 –лимонной кислотой; 3 –уксусной кислотой; 4 - аскорбиновой кислотой; 5 - молочной кислотой

Полученные образцы ламинарии японской, деминерализованные различными органическими кислотами, были исследованы на микробиологические показатели и общую биологическую ценность. Результаты приведены в таблице 3.3.

Таблица 3.3 – Биологическая ценность и микробиологические показатели ламинарии японской, после деминерализации

Название образца		ОБЦ, %	КМАФАнМ, КОЕ/г, масса (г, мл)	БГКП (колиформы), КОЕ/г, масса (г, мл)
1	Сушеная с уксусной кислотой	78,1	1,0х102	не обнаружено
2	Сушеная с молочной кислотой	84,6	1,0х10	не обнаружено
3	Сушеная с аскорбиновой кислотой	93,3	1,0х10	не обнаружено
4	Сушеная с лимонной кислотой	86,2	1,0х10	не обнаружено
5	Соленая с уксусной кислотой	80,1	1,4х103	не обнаружено
6	Соленая с молочной кислотой	88,4	3,0х10	не обнаружено
7	Соленая с аскорбиновой кислотой	96,5	1,0х10	не обнаружено
8	Соленая с лимонной кислотой	88,7	1,0х10	не обнаружено
9	Мороженая с уксусной кислотой	69,3	1,0х10	не обнаружено
10	Мороженая с молочной кислотой	78,8	1,0х10	не обнаружено
11	Мороженая с аскорбиновой кислотой	88,4	1,0х10	не обнаружено
12	Мороженая с лимонной кислотой	80,3	3,0х10	не обнаружено

Из таблицы 3.3 видно, что наибольшим антисептическим действием обладают аскорбиновая и уксусная кислоты. Общая биологическая ценность образцов обработанных аскорбиновой кислотой самая высокая.

Анализ проведенных исследований показал, что обработка трех процентным раствором аскорбиновой кислотой в соотношении водоросль: раствор кислоты 1:2 в течение двух часов при температуре раствора 40 ⁰С является оптимальным для улучшения органолептических свойств и повышения биологической ценности ламинарии японской.

3.2 Исследование влияния структурообразователей на формирование водорослевого студня

На основе водоросли учеными ФГУП «ТИНРО-Центр» был разработан биогель из морской капусты «Ламиналь» [35], в состав которых входил альгинат натрия. Для получения биогеля были подобраны специальные условия обработки водоросли, позволявшие получить гелеобразный продукт. Это позволило максимально сохранить БАВ и активизировать функциональные свойства карбоксильной группы альгиновой кислоты. Сущность этого способа заключалась в получении продукта из водорослей путем кислотной (уксусной кислотой) и щелочной экстракций, нейтрализации кислотами и гомогенизации. На основе биогеля была получена десертная продукция по типу конфитюров [18, 37]. Технология десертной продукции отличалась тем, что процесс нейтрализации проводился кислотами, входящими в состав местных дикоросов и проваркой в сахарном сиропе в присутствии экстракта мяты.

В данной работе рассматривается возможность получения из биогеля водорослевых студней, которые можно будет использовать при производстве мармелада. В основу получения водорослевых студней была положена технология производства мармелада из пектиносодержащего сырья, которая включает варку в присутствии до 60 % сахара и патоки или структурообразователей [63].

Предварительно были подобраны пищевые добавки, которые придали букет органолептическим свойствам полученных гелей (таблица 3.4).

Таблица 3.4 - Выбор оптимальной концентрации сахара в водорослевом геле

Количество вносимых компонентов, %			Органолептические показатели
сахарного сиропа	сиропа шиповника	сиропа лимонника	Вкус	Запах
20	9	-	Сладковатый	Свойственный шиповнику
30	9	-	То же	То же
40	9	-	Сладкий	-//-
50	9	-	То же	-//-
60	9	-	Приторно сладкий	-//-
70	9	-	Сильно сладкий	-//-
20	-	8	Сладковатый	Свойственный лимоннику
30	-	8	То же	То же
40	-	8	Сладкий	-//-
50	-	8	То же	-//-
60	-	8	Приторно сладкий	-//-
70	-	8	Сильно сладкий	-//-

Для дальнейшей работы использовали водорослевый гель, который содержал 2,6 % альгиновой кислоты; 25 % сахара; 2 % лимонной кислоты; 9 или 8 % сиропа шиповника или лимонника соответственно, а также структурообразователи полисахаридной природы (каррагинан, агар, альгинат натрия), белковой природы (желатин), их композиции и внесенные в водорослевый гель катионы кальция.

Желатин растворяется в горячей воде, при охлаждении водные растворы образуют студни [3, 31]. Желатин применяют при изготовлении зельца, желе, мороженого, кремов, жевательной резинки, в кулинарии.

Каррагинаны растворяются в воде с образованием вязких растворов. Эти полисахариды несовместимы с водорастворимыми спиртами, кетонами, высокомолекулярными соединениями, макромолекулы которых катионного типа [3, 31]. Применяют в качестве загустителей и студнеобразователей.

Агар образует коллоидный раствор, который при остывании дает хороший прочный студень, обладающий стекловидным изломом [3, 31]. Агар применяют в кондитерской промышленности, при получении желе, пудингов, мясных и рыбных студней, при приготовлении мороженого, где он предотвращает образование кристаллов льда, а также при осветлении соков [3, 31].

Оценку консистенции получаемых студней проводили органолептическим путем по разработанной пяти балльной шкале.

Исследование влияния полисахаридных структурообразователей на формирование водорослевого студня

Для формирования студня водорослевый гель нагревали до температуры не выше 85-90 ⁰С, вводили подготовленный структурообразователь и тщательно перемешивали до образования однородной массы. Полученную массу разливали по формам и устанавливали температуру и время застудневания водорослевого студня.

Агар предварительно замачивали в воде при соотношении агара и воды 1: 8 в течение 2 часов, после его нагревали до температуры 85 ⁰С в течение 15 минут и добавляли к водорослевому гелю в градиенте концентраций от 1 до 6 % с шагом 1 %.

При введении агара получали мягкий студень, который не соответствовал качественным показателям разработанной нами пяти балльной шкалы. В полученной системе присутствуют следующие полисахариды: альгинаты, в основном натрия, и агар. Образование студня происходило лишь при внесении агара концентрацией 6 %, через 40 минут при достижении температуры 38 ⁰С. Консистенция полученного студня – крошкообразная. Дальнейшее понижение концентрации агара до 1 % давало мажущую консистенцию. По полученным данным построена графическая зависимость влияния концентрации агара на консистенцию водорослевого студня (рисунке 3.9).

По полученным результатам нами сделан вывод, что агар в системе с альгинатами дает слабый не устойчивый студень. Использовать данный полисахарид для получения прочного водорослевого студня не целесообразно. Поэтому нами была исследована возможность применения в данной системе каррагинана.

Аналогичных результатов достигли при исследовании влияния каррагинана (концентрацией от 2 до 6 %) на формирование студня, который приготавливали выше изложенным способом.

Каррагинан предварительно замачивали в воде при соотношении каррагинана и воды 1: 8 в течение 2 часов, после его нагревали в течение 15 минут до температуры 85 ⁰С и добавляли к водорослевому гелю в градиенте концентраций от 2 до 6 % с шагом 1 %.

Как известно, свойства студнеобразователя каррагинан проявляет за счет того, что макромолекулы этого полисахарида, растворяющиеся при повышенных температурах, во время охлаждения образуют зоны сцепления, характерные структурной сетке геля [2]. Данная система состоит из двух полисахаридов: альгинат, присутствующий в водорослевой системе, и каррагинан.

Образование студня происходило при внесении каррагинана концентрацией 5 %, через 40 минут при достижении температуры 40 ⁰С. Консистенция полученного студня крошкообразная, неплотная. Снижение или увеличение концентрации структурообразователя приводило к получению мажущей студнеобразной консистенции. По полученным данным построена графическая зависимость влияния концентрации каррагинана на водорослевый студень (рисунок 3.10).

Рисунок 3.10. Влияние концентрации каррагинана на водорослевый студень

Таким образом, при внесении различных концентраций каррагинана получали мягкий студень, не соответствующий качественным показателям продукта. Поэтому считаем, что данный структурообразователь в этой системе для получения студня также не приемлем. Далее была исследована возможность применения в данной системе альгината натрия.

Формирование студня проводили аналогичным образом. Альгинат натрия предварительно замачивали в воде при соотношении альгината натрия и воды 1: 6 в течение 2 часов, после его нагревали до температуры 85 ⁰С и добавляли к водорослевому гелю в градиенте концентраций от 5 до 8 % с шагом 1 %.

При исследовании влияния структурообразователя альгината натрия на формирование водорослевого студня получили продукт гелеобразной консистенции. Образование студня в данном случае не наблюдалось (рисунок 3.11).

Это связано с тем, что образование студня происходит при рН ниже 4 (рН среды полуфабриката 6) или в присутствии ионов кальция. Но кислотные альгинатные студни мягкие, тиксотропные, хотя и устойчивые. Кальциевый – сильно ломкий, термонеобратимый [3]. Возникла необходимость исследования влияния катионов кальция на получение кальциевого студня, а затем предотвращения его ломкости.

 

С,%

 

Рисунок 3.11. Влияние концентрации альгината натрия на консистенцию студня

Исследование влияния белкового структурообразователя на формирование водорослевого студня

Формирование водорослевого студня проводили способом, описанным выше. В качестве белкового структурообразователя использовали желатин пищевой. Желатин предварительно замачивали в воде при соотношении желатина и воды 1 : 8 в течение 2 часов, после его нагревали до температуры 85 ⁰С и добавляли к водорослевому гелю в градиенте концентраций от 1 до 12 % с шагом 1 %.

По литературным данным единой точки зрения на причину студнеобразования пока что нет [2]. При использовании желатина была получена система, состоящая из полисахарида альгината натрия, присутствующего в водорослевой системе, и белка – желатина.

С увеличением концентрации желатина от 1 до 5 % происходило постепенное формирование водорослевого студня. Концентрация желатина 6 % позволила получить плотную конденсационно-кристаллизационную структуру через 24 часа при достижении температуры 18-20 ⁰С (рисунок 3.12).

Рисунок 3.12. Влияние концентрации желатина на консистенцию водорослевого студня

Это объясняется тем, что желатин проявляет хорошую совместимость по отношению к другим гидроколлоидам и способен образовывать жесткие цепи, в результате чего водорослевый гель переходит в студень. Дальнейшее увеличение концентрации (свыше 6 %) является нецелесообразным, так как получается студень такой же консистенции, что и при использовании 6 % желатина.

Анализ экспериментальных данных показал, что данный структурообразователь в этой системе для получения водорослевого студня приемлем.

Исследование влияния композиций структурообразователей на формирование водорослевого студня

Формирование водорослевого студня и подготовку структурообразователей проводили согласно описанию, представленном выше.

При использовании совместно полисахарида каррагинана (1 % к водорослевой массе) и белкового структурообразователя желатина (от 5 до 8% к водорослевой массе) получали мажущую гелеобразную консистенцию. Студень требуемой консистенции не образовывался. Результат проведенного эксперимента подтвердил литературные данные о несовместимости каррагинанов с белками при формировании студня [2, 31]. По полученным данным построена графическая зависимость влияния концентрации желатина и каррагинана на консистенцию водорослевого студня (рисунок 3.13).

 

С,%

 

Рисунок 3.13. Влияние концентрации желатина и каррагинана на консистенцию водорослевого студня

Поэтому данная композиция структурообразователей в этой системе для получения водорослевого студня не приемлема.

Далее нами было исследовано влияние композиции: полисахарид агар (1 % к водорослевой массе) и белковый структурообразователь желатин (от 5 до 8 % к водорослевой массе). В данной системе студень не образовывался, консистенция получалась мажущая гелеобразная. Литературные данные указывают на то, что растворы агара и гели совместимы с белками [2, 31]. По полученным результатам построена графическая зависимость влияния концентрации желатина и агара на консистенцию водорослевого студня (рисунок 3.14).

Рисунок 3.14. Влияние концентрации желатина и агара на консистенцию водорослевого студня

Таким образом, применение композиций структурообразователей данных видов для формирования водорослевого студня является нецелесообразным.

Исследование влияния композиции с добавлением катионов кальция на формирование водорослевого студня

Известно, что для образования более вязких, устойчивых альгинатных гелей добавляют в пищевые системы поливалентные металлы. Механические свойства студней определяются количеством и силой связей, возникающих при образовании гелевой сетки. Соотношение электростатических сил отталкивания и притяжения между макромолекулами и степень их диссоциации зависит от катионов, с которыми связаны эти молекулы [31].

В результате взаимодействия альгинатов с ионами кальция могут формироваться гели с объемной ячеистой структурой и различными реологическими свойствами. Гелеобразование в этой системе идет интенсивно при заполнении пор ионами кальция, размер радиуса которого соответствует размеру пор в цепи макромолекулах [3].

Процесс желирования происходит в несколько этапов:

- при небольшом содержании ионов кальция происходит сближение и ориентация молекул альгината;

- при увеличении дозировки кальция происходит образование геля;

- при передозировке кальция с сохранением других условий приготовления геля неизменными происходит выпадение в осадок альгината кальция (коагуляция геля).

Для формирования студня водорослевый гель нагревали до температуры не выше 85-90 ⁰С, вводили подготовленные структурообразователь - желатин, органическую соль кальция. Полученную смесь тщательно перемешивали до образования однородной массы. Затем разливали по формам и устанавливали температуру и время застудневания водорослевого студня.

Желатин предварительно замачивали в воде при соотношении желатина и воды 1 : 8 в течение 2 часов.

Органическую соль кальция вносили в водорослевую массу в виде суспензии в количестве 1 % к водорослевой массе.

Подготовленный структурообразователь добавляли к водорослевому гелю в градиенте концентраций желатина от 2 до 8 % с шагом 1 %.

Образование плотного студня происходило при внесении желатина концентрацией 6 % через 3 часа при достижении температуры 18-20 ⁰С.

В результате эксперимента было установлено, что добавление к полученной композиции (водорослевая масса и 6 % желатина) 1 % органических солей кальция обеспечивает, в результате реакции замещения, образования в водорослевой системе альгината кальция, который поперечно сшивает альгинатные и желатиновые молекулы, что приводит к получению стойкого студня.

Альгинатные гели совместимы с белками, на что указывает полученный нами результат (рисунок 3.15). Присутствие желатина позволило предотвратить ломкость геля.

Рисунок 3.15. Влияние концентрации желатина и ионов кальция на косистенцию студня

Добавление сахара к полученной системе способствует усилению студнеобразования за счет увеличения зон соединения между мономерными звеньями цепи.

Таким образом, было исследовано влияния различных структурообразователей на формирование водорослевого студня и подобраны их оптимальные концентрации: желатин 6 %, органические соли кальция 1 %, альгиновая кислота 2,6 %.

3.3 Разработка технологии получения кондитерских изделий на основе водорослевого студня

На основе технологических экспериментов разработаны технологическая схема (рисунок 3.16) на мармелад «Ламинарька» и «Неженка».

Продукт был представлен на расширенном дегустационном совещании, на котором присутствовали внешние эксперты. По результатам дегустации продукт получил средний балл 4,42; внешний вид 5; запах 4,9; вкус 4; цвет 3,7; консистенция 4,5.

Продукт был рекомендован для производства кондитерских изделий по типу мармелада.

Описание технологической схемы

Подготовленную водоросль промывали с целью удаления слизи, механических примесей и других загрязнений на поверхности в пресной воде. После мойки давали стечь воде в течение 10-15 минут.

Промытую морскую капусту направляли на деминерализацию, которую проводили трех процентным раствором аскорбиновой кислоты, которая относится к слабым органическим кислотам и широко используется при приготовлении пищевых продуктов. Ламинарию японскую помещали в раствор аскорбиновой кислоты на 1,5 часа при температуре 50 ⁰С.

Обработанную ламинарию промывали пресной водой трехкратным настаиванием по 20 минут до достижения рН среды 6,5-7.

Для получения водорослевого геля необходимо провести разваривание водоросли в присутствии щелочи. Молекулы альгината в воде подвергаются сольватации, в связи с чем, образуются вязкие растворы. Вязкость их зависит от многих факторов, в частности от величины молекулярной массы, его степени этерификации, природы и температуры растворителя [52].

Рисунок 3.16. Технологическая схема производства кондитерских изделий из ламинарии японской

В качестве щелочииспользовали пищевую соду (натрий двууглекислый), так как она является пищевым компонентом. Измельченную водоросль помещали в воду при соотношении 1:1 и добавляли питьевую соду до рН равному 8-9. Затем экстрагировали альгиновую кислоту при температуре 85-90 ⁰С в течение 2 часов [9, 21, 35].

Как известно, увеличение рН до 7,5 приводит к сдвигу реакции обмена в сторону образования альгината натрия [9, 21, 35]. При рН равной 8,5-9,0 альгиновая кислота полностью переходит в альгинат натрия, и завершаются ионообменные реакции альгиновой кислоты в структуре тканей водоросли. Повышение температуры выше 95 ⁰С приводит к уменьшению содержания альгината натрия в готовом продукте [3].

Повышение концентрации щелочи нежелательно, так как ввиду ее избытка она остается в готовом продукте и при последующей нейтрализации кислотами образуется избыток солей, которые создают неприятные, несвойственные продукту вкус, цвет и запах.

В результате данной операции получили густую вязкую водорослевую массу, зеленоватого цвета с резко выраженным запахом щелочи. Далее водорослевую массу охлаждали до температуры 20 ⁰С, измельчали на гомогенизаторе до однородного состояния и нейтрализовали.

Нейтрализацию избытка щелочи проводили введением раствора лимонной кислоты при интенсивном перемешивании до достижения рН 7. В процессе нейтрализации вносили отвар мяты перечной, который значительно снижает запах водоросли [9, 18, 21, 35, 37].

Полученный полуфабрикат буро-зеленого цвета, с незначительным водорослевым привкусом и запахом использовали для получения студнеобразного продукта.

Внесение вкусовых компонентов предусматривает добавление сахарного сиропа, дикоросов «Лимонника» и «Шиповника» [18, 37].

Внесение структурообразователей предусматривает добавление к полученной массе раствора органической соли кальция и раствора желатина. Предварительно водорослевую массу нагревали до температуры не выше 85-90 ⁰С. В результате введения органической соли кальция в пищевую композицию, в состав которой входит альгинат натрия, в присутствии лимонной кислоты образуется органическая соль натрия, являющаяся буфером реакции альгинатов с ионами кальция [30].

Как было отмечено выше, введение катионов кальция обеспечивает, в результате реакции замещения, повышение содержания нерастворимой части альгината в форме альгината кальция, что приводит к образованию геля.

Студнеобразование происходит за счет введения структурообразователя желатина. Желатин предварительно замачивали в воде при соотношении желатина и воды 1:8 в течение 2 часов, нагревали до температуры 85 ⁰С и добавляли к водорослевому гелю. Полученную смесь тщательно перемешивали до образования однородной массы и разливали по формам.

Хранят продукцию при температуре 8-15 ⁰С, срок хранения 1 месяц.

3.4 Исследование химического состава сырья, полуфабриката и готовой продукции

Результаты исследования общего химического состава ламинарии и продуктов из нее приведены в таблице 3.5. Они показывают, что концентрация минеральных веществ в пищевых продуктах колеблется от 27,5 до 36,6 %, а альгиновой кислоты от 8,8 до 2,6 %.

Таблица 3.5 - Химический состав сырья, полуфабриката и готовой продукции

Наименование образца	Содержание, % на сухое вещество
	Сухих веществ	Минеральных веществ	Альгиновой кислоты	Йода
Водоросли	13,4	30,9	23,5	0,9
Водоросли после кислотной обработки	15,3	18,6	22,2	0,8
Водоросли после щелочной обработки	17,0	27,0	21,7	0,1
Конфитюр	42,2	27,5	8,8	0,05
Конфеты	70,3	36,6	2,6	0,01

В водоросли альгиновая кислота присутствует в виде солей двухвалентных металлов, главным образом альгината кальция. Известно, что в кислой среде происходит отщепление катионов кальция, структурно связанных с альгиновой кислотой, вследствие ионообменных реакций. Поэтому в процессе деминерализациии и промывки водоросли из нее удаляется около 10 % минеральных веществ. В связи с этим в продукте происходит увеличение концентрации органических веществ. В результате щелочной экстракции в водоросли увеличивается содержание минеральных веществ около 10 %, за счет внесения их во время технологической операции. Альгинат натрия, образовавшийся во время щелочной экстракции, обладает влагоудерживающей способностью и является структурообразователем, а введение катионов Са⁺⁺ обеспечивает, в результате реакции замещения, повышение содержания нерастворимой части альгината в форме альгината кальция, что приводит к более устойчивому студню [49].

Кислотная и щелочная экстракции позволяют сохранить йод в готовом продукте до 0,05 %. Уменьшение содержания альгиновой кислоты в мармеладе до 2,6 % происходит за счет перераспределения компонентов. После проведения щелочной экстракции йода стало 0,1 %, так как щелочь извлекает йод из водоросли и переводит его либо в экстрагент, либо растворяет. Содержание минеральных веществ уменьшается в результате того, что часть веществ переходит в экстракт.

В готовом продукте присутствует альгинат кальция. Как известно, ионы кальция участвуют в сокращении скелетной и гладкой мускулатуры, в функциональной деятельности миокарда и других физиологических процессах. Поэтому продукт можно использовать при нарушенном обмене кальция в организме.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

На основе обобщения теоретических данных было установлено, что на фоне несбалансированного питания и неблагоприятных экологических воздействий, необходимо использовать натуральное сырье, которое обогащено биологически активными добавками и может быть применено для производства лечебно-профилактических продуктов. Подобным сырьем может считаться двухгодичная ламинария японская, которая богата как минеральными, так и органическими веществами.

В пищевой промышленности для получения структурированных продуктов в основном применяются структурообразователи белковой (желатин) и полисахаридной (агар) природы. Судя по литературным данным, процесс образования студня для производства десертной продукции детально не изучен. Традиционная технология заключается в образовании студня за счет пектиновых и вносимых полисахаридных молекул. В состав бурой водоросли ламинарии японской входят альгинаты, обладающие структурообразующими свойствами, как и пектины.

Разработаны условия деминерализации ламинарии японской для получения водорослевого геля: концентрация аскорбиновой кислоты – 3 % при температуре 50 ⁰С при соотношении водоросли и раствора кислоты 1:2 в течение 1,5-2 часов. Данные условия обработки приводят к модификации структуры и свойств альгиновой кислоты в тканях ламинарии японской, в результате которых увеличивается биологическая ценность водоросли.

Экспериментально обоснованы условия формирования водорослевого студня в присутствии гидроколлоидов: концентрации 6 % желатина, 2,6 % альгиновой кислоты (в водорослевой массе) и введение 1 % органической соли кальция при температуре 80-90 ⁰С приводит к образованию устойчивого студня.

Установлено, что отвар мяты, смягчает органолептические показатели водорослевого студня.

Разработаны рецептуры мармелада на основе ламинарии японской, в которых используются сиропы «Лимонника» и «Шиповника».

Была выпущена опытная партия продукции (1 кг), которая представлялась на расширенном дегустационном совещании Института, где присутствовали внешние эксперты. Продукция получила положительную оценку дегустаторов и рекомендована в производство.

Исследования химического состава готового продукта показали, что мармелад содержат: сухих веществ – 70,3 %, в состав которых входит 36,6 % минеральных веществ; 0,01 % йода, 2,6 % альгиновой кислоты.

На основании проведенных исследований и действующей нормативной документации была составлена технологическая схема производства мармелада на основе ламинарии японской. Разработаны проекты нормативной документации на мармелад «Ламинарька» и «Неженка».

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Биологически активные вещества морских водорослей и их значение в лечебно-профилактическом питании / А.В. Подкорытова, Н.М. Аминина, Е.А.Ковалева, И.А.Кадникова, В.А. Мирошниченко // в сборнике тезисов докладов международной конференции «Технология переработки гидробионтов». – М.: изд-во ВНИРО, 1994. – С. 134-135.

2. Богданов, В.Д. Структурообразователи и рыбные композиции / В.Д. Богданов, Т.М. Сафронова. - М.: изд-во ВНИРО, 1993. - 172 с.

3. Богданов В.Д. Пищевые структурообразователи: Учебное пособие / В.Д. Богданов. – Находка: Институт технологии и бизнеса, 2000. – 96 с.

4. Болотов, В.М. Пищевые красители: классификация, свойства, анализ, применение / В.М.Болотов, А.П. Нечаев. - СПб.: ГИОРД, 2008. – 240 с.

5. Булдаков, А.С. Пищевые добавки / А.С. Булдаков. - М.: ДеЛи принт, 2003. – 436 с.

6. Взаимодействие воды с углеводами / А. Саджетт // в книге «Вода в пищевых продуктах» пер. с англ. / под ред. Р.Б. Дакуорта. – М.: Пищевая промышленность, 1980. - С. 32-44.

7. Вишневская Т.И. Комплексная технология йод- и альгинатсодержащих продуктов из бурых водорослей Дальневосточных морей / Т.И. Вишневская. - автореф. дис. на соискание степени к.т.н. – Владивосток: изд-во ТИНРО, 2003.- 24 с.

8. Влияния термической обработки ламинарии японской (Laminariajaponica) на ее химический состав / Е.А. Ковалева // в сборнике материалов IV международная научно-практическая конференция «Наука-Техника-Технология на рубеже третьего тысячелетия». – Находка, 2002. - С. 58-63.

9. Водорослевые биогели – основа для приготовления пищевых продуктов лечебно-профилактического назначения / Е.А. Ковалева, А.В. Подкорытова // Труды ВНИРО.- 2004. – Т 143. – С. 156-165.

10. Гидроколлоиды морских водорослей: применение в биотехнологии и технологии пищевых продуктов / И.А. Кадникова // «Рыбпром». - 2010. - №3. - С. 47-50.

11. Голубев, В.Н. Пищевые и биологически активные добавки: Учебник/ В.Н. Голубев, Л.В. Чичева-Филатова, Т.В. Шленская. - М.: Высшее образование, 2003. - 208 с.

12. ГОСТ 26185-84. Водоросли морские, травы морские и продукты их переработки. Методы анализа. - М.: Изд-во «Стандарт», 1984. - 53 с.

13. ГОСТ 26668 – 85. Продукты пищевые и вкусовые. Методы отбора проб для микробиологических анализов. - М.: Стандартинформ, 2005. - 6 с.

14. ГОСТ 30726 – 2001. Продукты пищевые. Методы выявления и определения количества бактерий вида Escherichia coli. - М.: Стандартинформ, 2002. - 7 с.

15. ГОСТ 31339 – 2006. Рыба, нерыбные объекты и продукты из них. Правила приемки и методы отбора проб. - М.: ФГУП «Стандартинформ», 2007. - 12 с.

16. ГОСТ Р 51446 – 99 (ИСО 7218 -96). Продукты пищевые. Общие правила микробиологических исследований. - М.: Госстандарт России, 2001. – 31 с.

17. Использование пищевых загустителей в общественном питании и пищевой промышленности / Т.М. Сафонова // Пищевая технология. - 1982. - № 1. - С. 48.

18. Использование природного сырья Приморского края в производстве десертной продукции / Е.А. Ковалева, О.В. Долгова, О.Г. Малыхина // в сборнике тезисов докладов международной научно- практической конференции «Человек – Экология - Культура на пороге XXI века» – Находка, 1999. – Ч. 2. – С. 4-6.

19. К вопросу о поверхности натяжения растворов альгината натрия / Э.А. Врищ // Исследования по технологии рыбных продуктов. - Владивосток: изд-во ТИНРО, 1977. - Вып. 7. - С. 87-89.

20. Кизеветтер, И.В. Промысловые водоросли и травы дальневосточных морей / И.В. Кизеветтер, М.В. Суховеева, Л.П. Шмелькова. - М.: Легкая и пищевая промышленность, 1981. - 112 с.

21. Ковалева, Е.А. Разработка технологии пищевых лечебно-профилактических продуктов из ламинарии японской (Laminaria japonica) / Е.А. Ковалева. - автореф. дис. на соискание степени к.т.н.- Владивосток: изд-во ТИНРО, 2000. - 24 с.

22. Комплексная переработка бурых водорослей: применение продуктов из водорослей в пищевой технологии и медицине / Л.Х. Вафина, А.В. Подкорытова // в сборнике материалов V юбилейной школы-конференции с международным участием «Высокоэффективные пищевые технологии, методы и средства для их реализации». - Москва, 2007. - С.30-32.

23. Косой В.Д. Инженерная реология биотехнологических сред / В.Д. Косой, Я.И. Виноградов, А.Д. Малышев. – Спб.: ГИОРД, 2005. – 648 с.

24. Кулезнев, В.Н. Химия и физика полимеров: учебник для вузов / В.Н. Кулезнев, В.А. Шершнев. - изд. 2-е, перераб., доп. – М.: КолосС, 2007.- 367 с.

25. Кушнир Ю. Гидроколлоиды [Электронный ресурс] : [Журнал «Ингредиенты»] / Ю. Кушнир.- Электрон.дан. - 2008. - №5 (47). – Режим доступа: URL: http://www.meatbusiness.ua/article.php?p=387&j=1.

26. Лечебно-профилактические продукты и биологически активные добавки из бурых водорослей / А.В. Подкорытова, Н.М. Аминина, В.М Соколова. // Рыбное хозяйство. - 2001. - № 1 - С. 51-52.

27. Митчелл Х. Подсластители и сахарозаменители / Х. Митчелл. - СПб.: Профессия, 2010. – 912 с.

28. Молочные продукты функционального назначения на основе биогеля из морских водорослей / Т.И. Вишневская, Н.М. Аминина, В.М. Соколова, Е.Л. Конева // Молочная промышленность. - 2009. - № 7. — С. 58-59.

29. Моравец, Г. Макромолеклы в растворе / Г. Моравец. - пер. с англ. - М.: Мир, 1967. - 398 с.

30. Некоторые закономерности взаимодействия альгиновой кислоты с катионами металлов / А.П. Пантелеева // Радиационная и химическая экология гидробионтов. - Киев: Наук. думка, 1972. - С. 112-115.

31. Нечаев, А.П. Пищевые добавки: учебник / А.П. Нечаев, А.А. Кочеткова, А.Н. Зайцев. - М.: КолосС, 2001. - 256 с.

32. Новые продукты функционального питания на основе биоактивных компонентов бурых водорослей / Л.Х. Вафина, А.В. Подкорытова // Известие ТИНРО. – Владивосток, 2009. - Т. 156. - С. 348-356.

33. О составе и физико-химических свойствах альгиновой кислоты и альгинатов из бурых водорослей / А.В. Подкорытова // Исследования по технологии рыбных продуктов. - Владивосток: ТИНРО, 1973. - Вып. 4. - С. 86-89.

34. О вязкостных и адгезионных свойствах альгината натрия / В.М. Соколова, Э.А. Врищ // в книге «Процессы управления, машины и аппараты пищевой промышленности». - Л.: ЛТИХП, 1985.- С.67-68

35. Патент Россия № 2041656 Способ получения пищевого полуфабриката из ламинариевых водорослей. А.В. Подкорытова, Е.А. Ковалева, Н.М. Аминина от 20.08.1995.

36. Патент Россия № 2385654 Способ переработки морских водорослей и функциональные продукты. А.В. Подкорытова, Л.Х. Вафина, Т.А. Игнатова от 07.05.2010.

37. Получение десертной продукции на основе ламинарии японской / Е.А. Ковалева, А.В. Югай // в сборнике тезисов докладов международной научно-практической конференции «Человек - Экология - Культура на пороге XXI века». – Находка, 2000. - Ч.1– С. 28-30.

38. Подкорытова, А.В. Морские водоросли-макрофиты и травы / А.В. Подкорытова. - М.:Изд-во ВНИРО, 2005. - 174 с.

39. Подкорытова, А.В. Руководство по современным методам исследований морских водорослей, трав и продуктов их переработки : Научно-технические и методические документы: Качество, безопасность и методы анализа продуктов из гидробионтов / А.В. Подкорытова, И.А. Кадникова. - М.: изд-во ВНИРО, 2009. - Выпуск 3. - 107 с.

40. Получение водорослевого геля и БАВ из бурых водорослей Laminariaspp. Их использование в лечебно-профилактическом питании и производстве пищевых продуктов / А.В. Подкорытова, Л.Х. Вафина, Е.А. Ковалева, В.И. Михайлов // в сборнике материалов первой международной научно-практической конференции «Повышение эффективности использования водных биологических ресурсов». - М.: изд-во ВНИРО, 2006. - С. 162 – 165.

41. Преимущество гелевой формы.- 21.04.2010.- Режим доступа: URL: http://elviraroslik.wordpress.com

42. Применение электронной микроскопии при изучении иммобилизованной воды / У.Д. Поури, М.А. Танг. // в книге «Вода в пищевых продуктах». пер. с англ. / под ред. Дакуорта Р.Б. – М.: Пищевая промышленность, 1980. - С. 202-221

43. Птичкин, И.И. Пищевые полисахариды. Структурные уровни и функциональность / И.И. Птичкин, Н.М. Птичкина. – Саратов: Саратовский государственный аграрный университет, 2005. - 164 с.

44. Пути использования водных отходов ламинарии японской / В.Ю. Сиволобова, В.В. Матюшева, Е.А. Ковалева // в сборнике материалов 44 студенческой научной конференции «Инновации молодых – развитию сельского хозяйства». - Уссурийск, 2008.– С.89-91.

45. Разработка технологии вкусовой быстрорастворимой приправы из Laminaria japonica / Е.А. Ковалева, Т.И. Вишневская, А.В. Подкорытова // Известие ТИНРО - Владивосток, 1999. - Т. 125. - С. 462-467.

46. Разработка способа щадящей термической обработки ламинарии японской / Е.А. Ковалева, Л.В. Резниченко // в сборнике материалов II региональной конференции студентов, аспирантов, молодых ученых «Проблемы экологии, безопасности жизнедеятельности и рационального природопользования Дальнего востока и стран АТР». – Владивосток, 2005. – С. 11-16.

47. Рафалес-Ламарка, Э. Э. Некоторые методы планирования и математического анализа биологических экспериментов / Э.Э. Рафалес-Ламарка, В.Г. Николаев. - Киев: Наук. думка, 1971. - 119 с.

48. Реологические свойства альгинатсодержащих пищевых систем / А.В. Подкорытова , В.М. Соколова , Т.И. Вишневская // Известия ТИНРО. – Владивосток, 1997. – Т. 120. – С. 219-225.

49. СанПиН 2.3.2.1078-01. Гигиенические требования безопасности и пищевой ценности и пищевых продуктов. - М.: ФГУП «ИнтерСЭН», 2002. - 168 с.

50. Сарафанова, Л. Применение пищевых добавок. Технические рекомендации / Л. Сарафанова. - Спб.: ГИОРД, 2005. – 200 с.

51. Сафронова, Т.М. Справочник дегустатора рыбной продукции / Т.М. Сафонова. – М.: изд-во ВНИРО, 1998. – 244 с.

52. Селективность ионного обмена / Д. Райхенберг // Ионный обмен. -М.: Мир, 1968.- С. 104-169.

53. Селективность ионообмена альгиновой кислоты и ее солей / А.В. Подкорытова // в сборнике тезисов докладов Всесоюзного совещания «Проблемы производства продукции из красных и бурых водорослей». - Владивосток, 1988.- С. 95- 97.

54. Семченко, Ю.Д. Высокомолекулярные соединения / Ю.Д. Семченко. - М.: Высшее образование, 2003.- 368 с.

55. Слуская, Т.Н. Общая характеристика гидробионтов, пути их использования / Т.Н. Слуская, Е.А. Ковалева, А.В. Югай. – Находка: ИТиБ, 2009. – 124 с.

56. Смирнов, Е.В. Пищевые ароматизаторы. Справочник / Е.В. Смирнов. - СПб.: Профессия, 2008. – 736 с.

57. Смирнов, Е.В. Пищевые красители. Справочник / Е.В. Смирнов.- СПб.: Профессия, 2009. – 325 с.

58. Современные аспекты фундаментальных и прикладных проблем питания / А.В. Васильев, Ю.П. Успенский, В.А. Тутельян, И.Ш. Якубова, А.В. Шабров, В.Г. Маймулов, В.А. Доценко // Медицинский академический журнал. -N4.- 2007. -С.125-130.

59. Стыскин, Е.Л. Практическая высокоэффективная жидкостная хроматография / Е.Л. Стыскин, Л.Б. Ициксон, Е.В. Брауде. - М.: Химия, 1986. - 288 с.

60. Суховеева, М.В. Промысловые водоросли и травы морей Дальнего Востока: биология, распространение, запасы, технология переработки / М.В. Суховеева, А.В. Подкорытова. - Владивосток: изд-во ТИНРО, 2006. - 243 с.

61. Тагер, А.А. Физико-химия полимеров / под ред. А.А. Аскадского. - 4-е изд., перераб., доп. – М.: Научный мир, 2007. – 576 с.

62. Талабаева С.В. Обоснование и разработка технологии полисахаридных гелей из морских водорослей и пищевых продуктов на их основе / С.В. Талабаева. - автореф. дис. на соискание степени к.т.н. – Владивосток: изд-во ТИНРО, 2006. - 24 с.

63. Технология пищевых производств / А.П. Нечаев, И.С. Шуб, О.М. Аношина и др.; под ред. А.П. Нечаева. – М.: КолосС, 2007. – 768 с.

64. ТИ № 81-74. Технологическая инструкция по приемке, хранению и подготовке сырья и вспомогательных материалов для производства кулинарных изделий. Введен 04.07.74. Дальрыба.

65. ТИ № 116-75 по приготовлению салатов из морской капусты мороженых. Введен 17.10.75. ТИНРО

66. Толстогузов, В.Б. Искусственные продукты питания / В.Б. Толстогузов. - М.: Наука, 1978. - 232 с

67. Толстогузов, В.Б. Новые формы белковой пищи / В.Б.Толстогузов. - М.: Агропромиздат, 1987. - 303 с.

68. Тутельян, А.В. Гелевая форма – новое качество эффективности БАД.- 2011. - Режим доступа: URL: http://www.advc-community.com/product/publications/.

69. Филипс, С.О. Справочник по гидроколлоидам / С.О. Филлипс, П.А. Вильямс и др.. - СПб.: ГИОРД , 2006. - 536 с.

70. Физико-химические свойства, физиологическая активность и применение альгинатов — полисахаридов бурых водорослей / Ю.С. Хотимченко, В.В. Ковалев, О.В. Савченко, О.А. Зиганшина // Биология моря. - 2001. - Т. 27. - № 3. - С. 151-162.

71. Функциональные продукты на основе биогеля из морских водорослей / Н.М. Аминина, В.М. Соколова, Т.И. Вишневская, Е.Л. Конева // Пиво и Напитки. - 2007.- № 3. - С. 19-21.

72. Швидкая, З.П. Технология и химия консервов из нерыбных объектов промысла Дальневосточного бассейна. / З.П. Швидкая, Ю.Г. Блинов – Владивосток: изд-во ТИНРО, 1998. – 118 с.

73. Шерман, Ф. Эмульсии. пер. с англ. / Ф. Шерман, под. ред. Абрамзона А.А. – Л.: Химия, 1972. – 448 С

74. Щеникова, Н.В. Технология кулинарной продукции из нерыбного сырья водного происхождения / Н.В. Щеникова, И.В. Кизеветтер. – М.: Агропромиздат, 1989. - 166 с.

75. Bird G.M., Haas P. On the nature of the cell wall constituents of Laminaria sp. mannuronic acid. // Biochem J. 1981. Vol.7. № 25. P. 403-410

76. Currie A.J., Tervey J.R. An enzymic method for the assay of D mannuronan-C-5-epimerase activity. // Carbohydr.Res. 1982. Vol.107. № 1. P. 165-169

77. Rees D.A. Polysaccharides gels // Chem. & Ind. 1972. Vol. 19. P. 630-635.

78. Larsen B. Biosynthesis of alginate. – In book: X Int. Seaweed Symp. – Berlin: Proc. Publ. by Walter De Gruyter, 1981. P. 7-34.

79. Naiya Z., Yanxia Z., Xiao F. Изучение состава и последовательности остатков уронатов в составе альгинатов бурых водорослей Laminaria и Sargassum из Китая. // Haiyang yu huzhao. Oceanol. et limnol. Sin. 1992. Vol.23. № 4. P. 445-453

80. Hara K. An introduction to alginic acid. // Cёkycchin Kogё. 1988. № 2. Р. 41-48

81. Hara K. Alginic acid gel. // Cёkycchin Kogё. 1988. № 10. Р. 65-72

82. Haug A. Composition and properties of alginates. // Norwegian Inst. of Seaweed Rept. 1964. № 30. P. 123

83. Haug A., Smidsröd O. Strontium, calcium and magnesium in brown algae. // Nature. 1967. Vol. 215. № 5106. P. 1167-1168

84. Parker L.T. Emulsifier, stabisers, thickeners and gelling agents – the legislation // Food Flavouruns Paci, aging and processing. 1980. Vol. 2. № 3. Р. 16.

85. Podkorytova A.V., Vafina L.H., Kovaleva E.A. & V.I.Mikhailov. 2007. Production of algal gels from the brown alga, Laminaria japonica Aresch., and their biotechnological applications/ Journal of Applied Phycology. Springer Netherlands. – Vol. 19.- № 6, Р. 827-830.

86. Podkorytova A.V., Vafina L.H., Kovaleva E.A., Mikhailov. V.I. 2009. Emulsive products for a dietary and treatment-and-prophylactic purposes from modified Laminaria /7^th Asia-Pacific Conference on Algal Biotechnology. October 12-15, Makati City, Philippines. P.43.

87. Stockton B., Evans L.V., Morris E.R., Powell D.A., Rees D.A. Alginate block structure in Laminariadigitata: Implications for holdfast attachment. // Bot. Mar. 1980. Vol. 23. P. 563—567

88. Trudso J. E. Hydrocolloids – What can they do? How are they selected? // Can. Inst. Food Sci Tecnol. J. 1988. Vol. 21. № 3. P. 229-235

 

75

 

Код для цитирования: Скопировать