Использование полисахаридов
Среди всех выпускаемых полисахаридов самая большая доля приходится на
альгинаты. Их общее производство в мире значительно превосходит выпуск других
водорослевых продуктов за исключением водорослевой муки, и составляет более 4000
т в год в США, 2000 т в Англии, 1000 т во Франции, 500 т в Японии, Канаде, Норвегии,
Испании и Аргентине. Столь высокая потребность в альгинатах объясняется тем, что
они находят самое широкое применение в целом ряде производств и отраслей
промышленности.
Основным свойством альгинатов, как указывалось выше, является способность
образовывать особо прочные коллоидные растворы, отличающиеся
кислотоустойчивостью. Растворы альгинатов безвкусны, почти без цвета и запаха. Они
не коагулируют при нагревании и сохраняют свои свойства при охлаждении, при
замораживании и последующей дефростации. Поэтому наиболее широкое применение
альгинаты находят в пищевой промышленности в качестве студнеобразующих,
желирующих, эмульгирующих, стабилизирующих и влагоудерживающих компонентов.
Добавление 0,1-0,2% альгината натрия в соусы, майонезы, кремы улучшает их
взбиваемость, однородность, устойчивость при хранении и предохраняет эти продукты
от расслаивания. Введение 0,1-0,15% альгината натрия в варенье и джемы
предохраняет их от засахаривания. Альгинаты вводятся в состав мармеладов, желе,
разнообразных заливных блюд. Их добавление в состав различных напитков
предупреждает выпадение осадка.
Сухой порошкообразный альгинат натрия используют для ускорения растворения
сухих порошкообразных и брикетированных пищевых продуктов (растворимые кофе и
чай, порошкообразное молоко, кисели и т.д.). Альгинаты применяются для
приготовления формованных продуктов - аналогов рыбного филе, фруктов и т.д.,
широко используются для приготовления гранулированных капсул, содержащих
текучие пищевые продукты. Водные растворы солей альгиновой кислоты используют
для замораживания филе мяса, рыбы и морских беспозвоночных животных. За
последние десятилетия особенно быстро росло потребление альгината для
приготовления сливочного мороженого, которому он придает нежную консистенцию и
значительно увеличивает стабильность при хранении.
Кроме пищевой промышленности альгинаты находят широкое применение в
медицине, текстильной, целлюлозно-бумажной, горнодобывающей и других отраслях
промышленности.
В фармацевтической промышленности альгиновую кислоту и ее соли применяют в
качестве склеивающих и разрыхляющих веществ при производстве таблеток, драже,
пилюль. Благодаря способности альгинатов поглощать 200-300-кратное количество
воды с образованием лишенных вкуса, цвета и запаха вязких стабильных гелей их
применяют в качестве компонентных основ для различных мазей и паст. Альгиновые
гели используют также как носители антибиотиков и других лекарственных
препаратов.
Одним из наиболее ценных и перспективных свойств растворимых альгинатов
является их способность задерживать всасывание радиоактивного стронция в
кишечнике человека, предотвращая таким образом накопление этого нуклида в
организме. Они препятствуют также накоплению солей тяжелых металлов. На основе
альгината создан перевязочный материал - альгипор. который наряду с
влагопоглощающим и ранозаживляющим свойствами оказывает четко выраженное
антисептическое воздействие. В связи с этим альгипор может применяться при лечении
открытых обширных раневых поверхностей, возникающих при ожогах и лучевых
поражениях.
В настоящее время широкое распространение получили некоторые зарубежные и
отечественные препараты из водорослей. Они обладают иммуностимулирующими и
гепатопротекторными свойствами, снижают уровень холестерина и липидов в крови,
способны стимулировать кроветворение, имеют энтеросорбирующий и
онкопрофилактический эффект. Из отечественных наиболее широкую известность
получил препарат "Кламин", вырабатываемый из липидной фракции ламинариевых
водорослей.
Широкое применение находят альгинаты в текстильной и бумажной
промышленности. В текстильной промышленности они используются для загущения
красок, а также как заменители крахмала при шлихтовании пряжи. К перспективным
направлениям использования альгинатов относится их применение при производстве
особе прочных и эластичных искусственных волокон и влагонепроницаемых тканей.
В целлюлозно-бумажной промышленности альгинаты используются для
поверхностной обработки картона и специальных сортов бумаги для перфолент, а
также бумаги с пленочным покрытием. Широкое применение альгинаты находят в
производстве ламинированных декоративных пленок для покрытия древесно-
стружечных плит.
В горнодобывающей промышленности альгинаты применяются для флотационного
обогащения руды, их также добавляют в буровые растворы для увеличения сроков
эксплуатации буров; в сталелитейной промышленности - в качестве связующей
добавки в составе формовочной земли. В химической промышленности альгинаты
используются при изготовлении различных эмульсий, полировочных жидкостей,
инсектицидов. В качестве связующей добавки они входят в состав аммиачных паст,
используемых для герметизации сварных швов при закатывании консервных банок,
являются составной частью антинакипина, связывая в паровых котлах выпадающие в
осадок соли.
В строительной индустрии добавление альгинатов в гипс, цемент, краски, пластыри,
замазки, шпаклевки и т.д. значительно облегчает работу с этими материалами,
улучшает процессы смешивания, уменьшает выделение влаги. Строительные
материалы с включением альгинатов обладают меньшей водопроницаемостью, при
этом у них уменьшается вероятность образования мелких трещин в процессе
высыхания.
Как следует из изложенного, применение альгинатов охватывает практически все
области промышленности. В то же время во многих случаях альгинаты могут быть
заменены более дешевыми альгинатсодержащими продуктами, производство которых
менее материало- и энергоемко и экологически более чистое. Одним из таких
продуктов является "Модифилан", разработанный дальневосточными специалистами.
Самое широкое применение находят и другие полисахариды (каррагинан, агар-агар,
агароид и т.д.), получаемые из водорослей.
Каррагинан используется как заменитель агар-агара и агароида в пищевой
промышленности при изготовлении желеобразных кулинарных блюд (мясных, рыбных,
сладких), мороженого, майонеза и других продуктов. Он широко применяется для
приготовления желейных покрытий, оболочек колбас и т.д. Кроме пищевой
промышленности, он используется в парфюмерии для производства кремов, зубных
паст и других аналогичных изделий. В текстильной промышленности каррагинан
наряду с альгинатами используется для шлихтования тканей. Он также входит в состав
гальванических покрытий, графитовых суспензий, керамической глазури, красителей
(для стабилизации пигментов) и т.д. Наибольший интерес представляет использование
каррагинана в медицине, поскольку он обладает противовирусным,
антикоагуляционным и противоязвенным действием. Все эти свойства у него
выражены сильнее, чем у других полисахаридов морских водорослей.
Производство каррагинана как важного сырья для медицинской, пищевой и
некоторых других отраслей промышленности развито в основном в США, Франции,
Канаде, Англии, Швеции, Норвегии, Ирландии, Португалии, Филиппинах и некоторых
других странах.
В России промышленное производство альгинатов налажено только на
Архангельском опытно-водорослевом комбинате. Выпуск пищевого альгината до
недавнего времени составлял около 35 т в год (0,6% от существовавшей потребности), а
технического - около 150 т в год (около 3% от потребности). Это производство
основано на переработке беломорского и баренцевоморского сырья, запасы которого в
настоящее время уже не удовлетворяют потребностям и восполняются частично за счет
местной марикультуры и ввоза.
На Дальнем Востоке промышленное производство альгинатов отсутствует, хотя
несколько лет назад начиналось строительство альгинатного завода в г. Партизанске
Приморского края. Общий спад экономического развития в стране не позволил в
полном объеме осуществить этот проект. В настоящее время в ряде НИИ Комрыбхоза и
Академии наук поставлено лабораторное производство альгинатов и выпускаются
небольшие партии продукции. Для получения альгинатов используется Ламинария
японская, на которую и разработана вся существующая в настоящее время нормативно-
техническая документация, и некоторые другие виды бурых водорослей.
Производство агароида в СССР было налажено в прибалтийских странах и на
Украине. Добывали его из красных водорослей Фурцелярии и Филлофоры. В связи с
почти полным отчуждением от России Балтийского и Черноморского бассейнов страна
лишилась этих источников сырья. На Дальнем Востоке и Белом море налажена
переработка Анфельции и получение из нее агар-агара. Для этих же целей в Южном
Приморье используется Грацилярия, введенная в мари-культуру. В течение ряда лет
предпринимаются попытки наладить выпуск каррагинанов из Хондруса шиповатого, но
его производство фактически отсутствует.
В Камчатском регионе проведены лишь фрагментарные исследования по
определению содержания в ламинариевых водорослях альгинатов и других
полисахаридов. В этом направлении получены обнадеживающие результаты,
свидетельствующие о достаточно высоком содержании этих веществ у некоторых их
представителей и о достаточности сырьевой базы для организации альгинатного
производства. В то же время выяснилось, что имеющиеся технологические схемы
производства альгинатов к камчатскому сырью в полном объеме не применимы и
требуют доработки, особенно на завершающих этапах процесса.
Смотрите также
