• Гідрологія і Гідрометрія
• Господарське право
• Економіка будівництва
• Економіка природокористування
• Економічна теорія
• Земельне право
• Історія України
• Кримінально виконавче право
• Медична радіологія
• Методи аналізу
• Міжнародне приватне право
• Міжнародний маркетинг
• Основи екології
• Предмет Політологія
• Соціальне страхування
• Технічні засоби організації дорожнього руху
• Товарознавство продовольчих товарів

Електроліз розчинів та розплавів.

План.

Глюкогон

- регулює вуглеводний обмін

- стимулює розпад глікогену в печінці та м’язах до глюкози

- стимулює розпад жиру

3. Ліпоксин

- сприяє засвоєнню жира клітинами

При гіпофункції виникає цукровий діабет.

При гіперфункції виробляється багато інсуліну. Це викликає функціональні порушення у нервових клітинах. При різкому зниженні рівня цукру в крові розвивається колапс, чи гіпоглікемічна кома. У таких випадках вводять глюкозу.

1. Водоростева сировина як перспективна дієтична добавка.

2. Бурі морські водорості та продукти їх переробки.

3. Червоні морські водорості та продукти їх переробки.

4. Мікроводорості та морські трави.

5.Технологія використання водоростей та продуктів їх переробки у виробництві функціональних продуктів харчування.

Література: 1.Технологія продукції громадського харчування з використанням біологічно активних добавок [Монографія. - Київ:КНТЕУ, 2003.-526с.

2. Харчування людини і сучасне довкілля: теорія і практика [Монографія] ]/ Пересічний М.І., Корзун В.Н., Кравченко М.Ф., О.М.Григоренко. - Київ:КНТЕУ, 2003.-322с.

3.Сушанский А. Г., Лифляндский В. Г. Энциклопедия здорового питания. Том 1. Питание для здоровья. — С.-Пб.: Нева, 1999.— 799 с.

Макрофіти (водорості та морські трави) і дієтичні добавки з них набувають широкого використання у технологіях харчових продуктів. їхнє застосування обумовлено цінним хімічним складом.

Термін "харчові водорості" існує близько 20 років. У Європі водорості споживають з 40-х років XX ст., з 1974 р. питанням використання водоростей у їжу найбільше інтенсивно займався CEVA (центр з вивчення й оцінки якості водоростей у Франції). За даними ФАО/ВООЗ, щорічне споживання харчових водоростей у Європі (не враховуючи країни СНД) складає 70 т (за сухою масою) у Північній Америці - 240 т, у країнах Південно-Східної Азії - 70-90 тис. т. Продукти з водоростей використовуються як наповнювачі, загусники, стабілізатора, желюючі добавки.

Основні водорості, що мають промислове значення, - це бурі та червоні. У приморських районах ці водорості використовують як добриво і на корм худобі. Традиційно з них добувають такі важливі речовини як йод, альгінати, агар-агар, караген. Із золи добувають калійні солі, а також ацетон, оцтову кислоту, спирт.

Останніми роками зростає інтерес до водоростей як перспективних дієтичних добавок. Це обумовлено їх специфічним складом і здатністю синтезувати унікальні полісахариди, нехарактерні для наземної рослинності та різноманітні біологічно активні речовини, які корелюють імунологічні, адаптогенні та біостимулюючі функції організму людини. Однак, використання водоростей у харчуванні ускладнюється їх значною здатністю сорбувати розчинені у водному середовищі ксенобіотики, що призводить до накопичення у таломі водоростей контамінантів агропогенного походження.

У зв'язку з цим перспективним є використання як компонентів дієтичних добавок водоростей, вирощених в умовах штучного розве­дення, що дозволяє отримати сировину гарантованої якості.

Бурі морські водорості та продукти їх переробки. Ламінарія японська (морська капуста) - Laminaria japonica Aresch. Родина ламінарієвих -

Laminariaceae. Ламінарія японська росте на півдні Японського та Охотського морів, а також у Тихому океані.

У складі білкової фракції ламінарії японської виявлено 17 амінокислот, у тому числі глутамінова (1,5%), аспарагінова (1,1%), пролін і лейцин (0,6%-0,7%), інші амінокислоти містяться у межах 0,2-0,4%.

Ламінарія японська містить різноманітні мікроелементи. Особливо багато в ній брому та йоду, велика частина останнього знаходиться у вигляді йодидів та йодорганічних сполук (дийодтиразин та ін.). Крім цього, в ламінарії міститься високомолекулярний полісахарид ламінарій (до 21%), маніт (до 91%), L-фукоза (до 4%), альгінова кислота (до 25%), вітаміни - В_ь В₂та B_J2.

Лікувальні властивості морської капусти пов'язані з наявністю в ній поліцукридів, вітамінів, органічних сполук йоду; останні стимулюють функцію щитовидної залози, сприяють асиміляції білка та кращому засвоєнню фосфору, кальцію та заліза, активують ряд ферментів. Під впливом йоду знижується тонус судин та артеріальний тиск. Морська капуста зменшує вміст холестерину в крові; є відомості, що ламінарія має властивості зменшувати кількість мітозів у клітинах експериментальної пухлини. Порошок морської капусти використовують для лікування атеросклерозу, профілактики та лікування ендемічного зобу та ін. Морська капуста є джерелом мікроелементів її слід використовувати як профілактичний протикарієсний засіб.

Бурі водорості родини ламінарієвих як харчова сировина, мають фармакологічні властивості завдяки наявності фукостеринів, які входять до складу ліпідів, вільних амінокислот, низькомолекулярних фракцій альгінової кислоти (ламінаріну, який має широкий спектр лікувальної дії). У медицині використовують пластівці (слоєвище) ламінарій: японської, сахаристої, пальчасторозсіченої та ін.

Ламінарію японську традиційно використовують у харчовій промисловості для виготовлення кулінарної продукції та консервів, але у процесі попередньої технологічної обробки втрачається значна частина органічних та мінеральних речовин.

Запропонована технологія виробництва нового виду продукції "Соломка пікантна", яка дозволяє максимально зберегти біологічно активні речовини ламінарії. Нова технологія відрізняється мінімальною кількістю операцій, виключає термічну обробку і сублімаційне сушіння. "Соломка пікантна" із водоростей містить 9-10% маніту, 10-12% білка, 0,1%) йоду, 40-45% альгінової кислоти. Підрахунок амінокислотного скору показав достатньо високу біологічну цінність продукції із водних екстрактів ламінарії. Виготовлена швидкороз-чинна смакова приправа, що містить велику кількість біогенних мікроелементів (Zn, Fe, Co, Са, Mg, J), вільних амінокислот, низькомолекулярних вуглеводів. "Соломка пікантна" і швидкорозчинна смакова приправа мають гарний смак, високий вміст біологічно активних речовин і рекомендуються для застосування як лікувально-профілактичний засіб.

Розроблена технологія одержання продукту із ламінарії за типом кондитерських підварок, що виготовляються з ягід та яблук. Технологія дозволяє одержувати продукт тривалого зберігання, що являє собою подрібнену

ламінарію, уварену із цукром до концентрації 70% сухих речовин, із додаванням цитринової кислоти. У 100 г продукту міститься: білків - 0,7%, жирів - 0,2%, вуглеводів - 65,3%), йоду -0,2%; калорійність - 248 ккал.

Проведені дослідження щодо визначення можливості вико­ристання солодкого продукту із ламінарії як начинки для карамелі. Водоростевий продукт змішувався із фруктово-ягідним пюре у співвідношенні 1:1. Досліджувалася можливість застосування про­дукту із ламінарії при виробництві кондитерсько-булочних виробів. Водоростевий продукт додавався у рецептури кексів у кількості 6%.

"Еламін". З морської капусти виготовляють дієтичну добавку "Еламін", добре відому як засіб для профілактики і лікування зобу.

У сухому залишку "Еламіну" містяться біологічно активні вуглеводи (альгінати, ламінарій, фукоїдан, маніт та ін.), які складають 42-47% , макро- та мікроелементи - 35-40%, білки - 6-9%), клітковина - 5-8%), ліпіди - 1,2-2,5%), вітаміни групи В, К, біотин, нікотинова та фолієва кислоти - 0,01-0,02%.

"Еламін" містить збалансований комплекс мікро- та макроелементів в органічно зв'язаному вигляді: йод - 200-300 мг/100 г сухої речовини, калій - 5,25-6,85 г, кальцій - 1,09-2,20 г, залізо -80-120 мг. За вмістом вказаних елементів, особливо йоду. "Еламін" у декілька разів перевищує інші продукти харчування.

При застосуванні в. їжу морської капусти засвоюється лише 5-15% її поживних речовин, у той час, як при використанні "Еламіну" вони засвоюються на 90-95%, завдяки особливій технології отримання "Еламіну".

"Еламін" рекомендовано для поповнення потреби організму в мікро- та макроелементах; для виведення радіонуклідів і важких металів і блокування їх накопичення в організмі, при захворюваннях щитовидної залози, спричинених нестачею йоду, та для профілактики ендемічного зобу, при анеміях, пов'язаних із нестачею заліза, для попередження розвитку атеросклерозу; для нормалізації роботи шлунково-кишкового тракту, при хронічних запорах, ентероколітах і проктитах, при нервових перенапруженнях, для нормалізації обміну речовин в організмі. "Еламіну" характерні властивості адаптогену з регулюючою дією щитовидної залози. Виявлене при цьому зниження вироблення трийодтироніну при одночасному збільшенні тироксину зумовлює активацію тиреоїдної системи, що сприяє підсиленню мета­болічних процесів, нормалізації імунного балансу та посиленню елі­мінації патогенних комплексів екзо- та ендогенного походження [55].

Отже, дієтична добавка "Еламін" може ефективно застосовува­тися для профілактики та лікування йодозалежних станів.

Дієтичну добавку "Еламін" доцільно використовувати в енде­мічній за йодом місцевості з метою компенсації дефіциту йоду у хворих на ендемічний зоб; Використовувати в раціоні дітей, хворих на зоб, з метою усунення латентного гіпотиреозу, зменшення ауто-імунних реакцій, покращання функціонального стану та структури щитовидної залози. "Еламін" може застосовуватися для профілактики і лікування йоддефіцитних станів у дітей. Добова норма споживання концентрату "Еламін": для дітей - 0,5 г; для дорослих - 1,0 г.

Фукуси. Останніми роками зростає інтерес до бурих водоростей фукусів як до джерела біологічно активних речовин. З основних промислових видів фукоїдів отримані актвднІ елементи, які вже знайшли широке застосування при виробництві сиропів, гелів, напоїв і салатів. Промисловими видами фукоїдів є 3 види фукусів: фукус пухирчастий Fucus vesiculosus L., фукус двосторонній Fucus distichus L., фукус зубчатий Fucus serratus L.

Фукусові водорості містять велику кількість поліцукридів (альгінова кислота та її солі, фукоїдан), маніт, ліпіди, йод, мікроелементи кобальт, нікель, молібден, марганець, кальцій та ін.

Відомо, що вуглеводна частина фукусових водоростей багатокомпонентна і представлена поліцукридами, які залежно від властивостей умовно поділяють на три групи. До першої групи належать пектиноподібні (основним компонентом яких є альгінова кислота), до другої крохмалеподібні (ламінаран) до третьої групи - слизоподібні (фукоїдан). У тканинах морських водоростей поліцукриди лока­лізовані у міжклітинному просторі та клітинних стінках, є основними їхніми структурними компонентами.

Аналіз хімічного складу фукусових водоростей Білого моря показав що у складі їхніх вуглеводних компонентів переважає альгінова кислота - структурний поліцукрид, який на сьогодні має основне значення при переробці макрофітів. Вміст альгінової кислоти протягом усього літнього періоду змінюється в межах від 28 до 33% до сухої речовини.

До крохмалеподібних поліцукридів належать порівняно низько­молекулярні Р-1,3-1,6-глюкани - ламінарани, які накопичуються у рослинах у процесі їхніх росту і розвитку. Ламінарани у фукоїдах у водоростях виявлені у невеликих кількостях - від 2 до 5%.

Фукусові водорості у великих обсягах традиційно використову­вали для виробництва альгінатів, а на сьогодні інтенсивно використо­вують при виготовленні дієтичних -добавок у зв'язку з тим, що вони синтезують сульфатовані поліцукриди, які мають назву фукоїданів. Кількість фукоїдану у водоростях складає від 13,4 до 16,5% до сухої речовини. Ці біополімери представляють великий практичний інтерес, оскільки виявляють різноманітні види біологічної активності: антикоагулянтну, антивірусну, антитромбінову, протизапальну, протипухлинну, антипроліферативну, антиоксидантну та ін. Усі ці біологічні властивості фукоїданів пов'язують, головним чином, із високим вмістом сульфатних груп та їхньою здатністю вибірково реагувати з деякими білками і специфічно модифікувати клітинну поверхню. Сульфатовані поліцукриди водоростей у певних умовах експерименту пригнічують віруси. Важливо відзначити слабку специфічність фукоїдану до іонів кальцію, оскільки останні відіграють суттєву роль у життєдіяльності організму.

Бурі водорості синтезують значну кількість низькомолекулярних вуглеводів. Основний з них - це багатоатомний спирт маніт, який виконує функцію запасної речовини у синтезі структурних елементів клітинних стінок водоростей. Вміст маніту у F. vesiculosus коливається у межах від 5,7 до 9,9% до сухої речовини, у A. nodosum - від 5,1 до 7,1%.

У складі азотистих сполук (3,6-8,3%)) виявлено 18 амінокислот, із них 7 - незамінних.

Вміст йоду у водоростях - показник, який визначає цінність сировини як природного джерела цього елементу, - 0,017-0,045%).

Вміст хлорофілу у фукоїдах - близько 0,45-0,52%), каротиноїдів -0,0034-0,0083, аскорбінової кислоти - 0,079-0,103, рибофлавіну 0,00064-0,00089%.

Фукуси рекомендовано для внутрішнього застосування з метою нормалізації обміну речовин, функцій травної системи, підвищення імунітету, відновлення після хвороб і лікування антибіотиками, при захворюваннях кровотворної, нервової та серцево-судинної систем (при атеросклерозі, ішемічній хворобі серця, гіпертонії, ревматизмі), надлишковій вазі, а також для очищення організму від шлаків, токсинів, радіонуклідів та солей важких металів. Рекомендована добова доза становить 3-5 г, приймати у вигляді порошку до їжі, запиваючи водою або додавати у харчові продукти. Фукуси не рекомендуються особам з підвищеною чутливістю до йоду та гіперфункцією щитовидної залози.

Таким чином наявність цінних інгредієнтів дозволяє віднести фукоїди до рослинних гідробіонтів, які мають харчове значення, і вказує на можливість їхнього використання для збагачення продуктів харчування біологічно-активними речовинами.

Цистозіра. У Чорному морі, в межах шельфової зони України визначено 310 видів макрофітів, з яких 74 належать до бурих водоростей. Серед останніх найбільші промислові накопичення мають два види цистозіри - бородата (Cystosira barbata) та космата (Cystosira crinita Bory); їхня біомаса у ряді районів досягає 6 кг/м . Цистозіра має надзвичайно цінний хімічний склад, вміст золи у ній біля 20-30%, міститься 28 макро- та мікроелементів, у тому числі йод - 36 мг/100 г, серен - 32 мг/100 г, залізо - 8,6 мг /100 г. Загальний вміст вуглеводів у ідистозірі близько 75%о від сухої маси, з них - маніт складає 25%, альгінова кислота - 40-43%, загальна кількість полісахаридів -близько 55% від сухої речовини.

Проведені дослідження щодо обґрунтування доцільності використання чорноморських водоростей Cystoseira barbata, вирощених в умовах марікультури, у лікувально-профілактичному харчуванні та розробці технологій отримання дієтичних добавок з їх використанням.

При вивченні біохімічного складу цистозіри, що вирощувались в умовах марікультури, найбільшу увагу приділили показникам, які характеризують цю сировину як джерело харчових волокон.

Основну масу сухої речовини водоростей складають полісахариди - 65,6%. Полісахариди цистозіри містять ламінаран, альгінову кислоту, целюлозу. Крім того, у водоростях є інші полісахариди, які належать до категорії геміцелюлоз. Білок складає 9,2%), за даними ферментативного гідролізу білки водоростей стійкі до дії протеолітичних ферментів - пепсину, трипсину та хімотрипсину і тому можуть розглядатися як компоненти харчових волокон. У негідро-лізованому залишку цистозіри знайдено лігнін.

Отже, у досліджених водоростях переважають біополімери, які не руйнуються під дією ферментів шлунково-кишкового тракту, тому ця сировина за біополімерним складом належить до нативних харчових волокон.

Цистозіра має функціональні властивості, характерні для харчових волокон. Наявність альгінової кислоти обумовлює високу сорбційну активність цих водоростей відносно до іонів свинцю та стронцію. Ці дані дозволяють розглядати доцільність використання водоростей як радіопротекторів та антидотів, що виводять іони важких металів з організму людини. Встановлено, що сорбція є найбільш значною, коли розмір часток водоростей знаходиться у діапазоні 0,5-1,0 мм.

Прогнозування лікувально-профілактичної дії харчових волокон має здійснюватися з урахуванням модифікуючої дії на їх склад і функціональні властивості травних ферментів та явища десорбції, що має місце у шлунково-кишковому тракті. Результати аналізів свідчать про відсутність принципової різниці у сорбційній активності нативних і.оброблених ферментами водоростей.

Дослідження характеру десорбції холієвих кислот, іонів свинцю, фенолу свідчать, що водоростеві харчові волокна утворюють з цими речовинами досить стійкі структури, що дозволяє розглядати їх як перспективні ентеросорбенти природного походження.

З метою зниження ефективної дози прийому водоростей як компонентів їх використання у лікувально-профілактичних раціонах харчування розроблено методи активації водоростевої сировини. Для цього дослідили технологічні процеси, які використовуються у промисловості при вилученні альгінової кислоти. Для активації цистозіри запропонована демінералізація водорості розчином хлороводородної кислоти з наступним її нагріванням у водному середовищі при температурі 50°С впродовж 120 хв при гідромодулі 20. Це сприяє значному підвищенню її сорбційних характеристик. Встановлено, що такі види обробки водорості змінюють їх функціональні властивості, а саме: призводять до їх активування: вологоутримуюча здатність оброблених водоростей зростає у 1,3 раза порівняно з' нативною сировиною, сорбція іонів свинцю в 1,5 раза. Отримані дані свідчать про доцільність проведення водної обробки цистозіри, що дозволяє зменшити майже удвічі ефективну дозу водоростевих компонентів.

Вивчені властивості комбінованих добавок на основі активованих водоростей та концентрату харчових волокон. Введення останнього обґрунтовано доцільністю формування волокнистих дієтичних добавок, повноцінних за біополімерним складом, тобто таких, які поряд із біополімерами вуглеводного та білкового походження містять поліфенольну складову - лігнін. Харчові волокна зернових є практично єдиним джерелом лігніну в харчуванні, який виконує важливі фізіологічні функції, тому що значною мірою відповідає за сорбцію холієвих кислот і є онкопротектором у товстій кишці.

Завдяки кислотно-лужним властивостям нативні водорості цистозіра та дієтичні добавки на їх основі можуть виконувати в біологічних системах не тільки роль акцептора іонів важких металів, але й функціонувати як м'які регулятори величин рН різних внутрішніх середовищ.

Цистозіра містить значну кількість антиоксидантів середньої сили дії і може бути використана як потенційний засіб збільшення неспецифічної стійкості організму людини та нейтралізації дії вільних радикалів.

Альгінати. Альгінова кислота - продукт переробки морських бурих водоростей; належить до групи речовин так званого рослинного слизу. У клітинних стінках цих рослин міститься не сама кислота, а її кальцієві, магнієві та залізисті солі. Вважають, що вона є структурним полісахаридом.

Важливе значення для здатності альгінатів утворювати драглі має порядок чергування залишків уронових кислот у макромолекулі полісахариду.

Відомо, що уронові кислоти можуть розташовуватися в молекулі у вигляді блокполімерів, що складаються тільки із залишків мануронової кислоти або тільки гулуронової, або з'залиінків обох кислот, які чергуються. Велику спорідненість із кальцієм мають блок-полімери, які складаються тільки із залишків гулуронової кислоти, меншу - блокполімери із залишків манурбнової кислоти і слабку спорідненістю мають блокполімери, що скаладються з кислот, які чергуються.

Альгінат натрію з різних водоростей має неоднакове співвідношення блокполімерів які складаються із гулуронової кислоти. Альгінат натрію з фукусів містить блокполімерів із мануронової кислоти у два рази більше, ніж блокполімерів, що складаються із гулуронової кислоти. Альгінат натрію з ламінарії сахарини містить приблизно рівні кількості блокполімерів із мануронової і гулуронової кислот. В альгінаті натрію, отриманому з цистозіри, превалюють білокполімери з гулуронової кислоти. Альгінат натрію з цистозіри і ламінарії з підвищеним вмістом гулуронової кислоти має велику спорідненість з кальцієм у процесі желювання.

Увага до іонообмінних властивостей альгінової кислоти викликана здатністю зменшувати поглинання радіоактивного стронцію організмом. Альгінат із більш високим вмістом гулуронової кислоти набагато ефективніше зменшує поглинання стронцію і при цьому мало впливає на вміст кальцію в організмі.

У допустимих для людини дозах (5-10 г/добу) альгінат натрію у 2-3 рази, а альгінат кальцію - у 5-7 разів зменшують всмоктування стронцію. Альгінати не впливають на обмін біоелементів - кальцію, магнію, фосфору, міді, кобальту та цинку; не порушують обміну вітамінів, технологічно легко вводяться до складу продуктів. Крім радізахисної дії, солі альгінової кислоти нормалізують функціональну активність природних кілерів периферичної крові.

Вивчено радіозахисну ефективність альгінату натрію порівняно з пектинами. На думку дослідників, альгінат зв'язує стронцій карбоксильними групами сусідніх ланцюгів. Такий самий механізм дії і у пектинів, але у альгінатів є більша кількість карбоксильних груп, і вони більш стійкі до впливу ферментів порівняно з пектинами.

Для захисту організму від внутрішнього опромінювання стронцієм-90 при його хронічному надходженні до організму із харчовими продуктами використовують також модифікований альгінат кальцію - кальцієву сіль низькомолекулярної альгінової кислоти, збагаченої залишками гулуронової кислоти, що забезпечує більш високу селективність відносно Sr-90 порівняно з високомолекуляр-ними зразками альгінатів. Модифікований альгінат кальцію спричи­няє високу захисну дію, гальмує всмоктування із шлунково-кишко­вого тракту і знижує накопичення Sr-90 у кістковій тканині при хронічному надходженні радіонукліду (на 70-90%). Захисний ефект відносно радіоактивного стронцію протягом 1-3 місяців залишається стабільним. Застосування альгінату кальцію протягом трьох місяців не спричинило негативного впливу на стан тварин.

Широке застосування альгінату засноване на його унікальній здатності загущувати воду. Наприклад, 5 г високомолекулярного альгінату натрію перетворює 0,47 л води в драглеподібну масу. Альгінат натрію використовують при виробництві кондитерських виробів та продуктів емульсійного типу. У концентрації 0,1-0,2% альгінат натрію додають у соуси, майонези, креми тощо. У світі виробляється майже 300 найменувань продуктів на основі альгінової кислоти та її солей. На потреби харчової промисловості використовується біля 10% вироблюваних альгінатів.

Червоні морські водорості та продукти їх переробки. Червоні водорості традиційно використовують для одержання агару та агароїдів. Вони відрізняються складним набором пігментів. Поряд із хлорофілами, каротинами і ксантофілами хлоропласти червоних водоростей містять специфічні для даної групи водоростей додаткові водорозчинні пігменти: червоний і синій. Різноманітне кіль­кісне співвідношення визначає колір водоростей. З метою обґрунтування комплексної переробки морських водоростей вивчено якісний склад і загальний вміст пігментів у водоростях Gracilaria lichenoidea і Ahnfeltia tobuicbianaie. Показано, що максимальний вміст пігментів відповідає фазі активного росту водоростей. Проведені дослідження дозволяють запропонувати червоні водорості для одержання фікоеритрину, який застосовується як натуральний харчовий барвник.

Грацилярія. Червоні водорості грацилярія - джерело унікальних драглеутворюючих поліцукридів. Досліджено біохімічний склад чорноморських водоростей Gracilaria verrucosa, вирощених в умовах штучного розведення.

Основна маса сухої речовини їх таломів складається із полісахаридів - 69,7%, переважну частину яких складають легкогідролізовані полісахариди. Моносахаридний склад представлений галактозою, арабінозою, ксилозою. Серед вуглеводів виявлейо агар, флоридний крохмаль, целюлозу.

Вміст азотистих речовин у грацилярії складає 12-18%, але амінокислотний склад грацилярії представлений моноамінокислотами, стійкими до дії ферментів, тому білки грацилярії мають низьку харчову та біологічну цінність. Водорості характеризуються підвищеним вмістом мікроелементів: заліза, марганцю, міді, кобальту та інших, які виконують специфічні функції в обміні речовин і відігра­ють важливу роль у синтезі полісахаридів.

Досліджувані водорості належать до категорії харчових волокон: понад 70% речовин, які входять до складу макрофітів, складають біополімери, стійкі до дії ферментів шлунково-кишкового тракту людини. Gracilaria verrucosa зв'язує на 1 г сухої речовини: води 9,2 г, холевої кислоти 7,0 мг, фенолу 20,5 мг, іонів свинцю 31,0 мг, стронцію 28,8 мг.

Функціональні властивості грацилярії можна активувати за до­помогою обробки водою. Встановлені раціональні режими процесів активування Gracilaria verrucosa: температура - 95... 100 С, тривалість -90... 100 хвилин, гідромодуль - 20.

Сполучення активованих водоростей грацилярії з зерновими харчовими волокнами у масовому співвідношенні 1,0:6,3 зумовлює до отримання дієтичних добавок, повноцінних за біополімерним складом волокнистих компонентів, які мають високі функціональні власти­вості. Активовані водорості та дієтичні добавки з їх включенням мають структуру поверхні, кислотно-лужні та сорбційні властивості, які забезпечують їх детоксікаційну та регуляторну функції.

Карагінан. Червоні водорості містять у значних кількостях своєрідні сульфатовані полісахариди - карагінани. Виробництво карагінану в світі досягло 30 тис.т. Інтерес до цього полісахариду обумовлений його здатністю підвищувати в'язкість і утворювати гелі у водних розчинах, що забезпечує його широке використання у харчовій промисловості. У США карагінан визнаний безпечним і дозволений для використання як харчова добавка. У країнах ЄС карагінан також розглядається як безпечний і корисний. В Японії він вважається "природним продуктом" і не входить до переліку, що регламентує застосування харчових добавок. У 1984 р. Експертний комітет з харчових добавок і робоча група Комісії з харчового кодексу ВООЗ надали токсикологічний огляд по карагінанах і підтвердили, що карагінан безпечний при використанні.

У країнах СНД карагінан не виробляють у великих кількостях і практично не використовують, у той час за кордоном виробляють понад 150 карагінанвмісних продуктів, в основному молочних і кондитерських; у цілому харчова індустрія використовує 70% карагінану: він застосовується при виробництві молочних продуктів (шоколадне молоко, щербети, домашній сир, сирні пасти, напівфабрикати для сніданків, збиті вершки, дитяче харчування), м'ясних і рибних продуктів (м'ясо в желе, консерви, желейні покриття, оболонки ковбас), приправ, безалкогольних напоїв, хлібобулочних (хлібне тісто, пончики, фруктові кекси, цукрові глазурі, меренги) і кондитерських виробів.

Карагінани використовують у харчовій промисловості як геле-утворювачі та стабілізатори емульсій у системах на молоці та воді, а також для покращання властивостей інших гелів. Це можливо завдяки здатності карагінанів утворювати комплекси з іншими гідроколоїдами.

Карагінан має переваги над агаром і альгінатами в тих випадках, коли потрібна висока в'язкість, емульгування і суспензування. Достатньо навіть невеликої кількості карагінану, щоб суспензувати частки какао і запобігти розшаруванню жирів при пастеризації шоколадного молока. Для приготування шоколадного молока на холоді, а також загущення і стабілізації швидкорозчинних порошкоподібних молочних пудингів викорстовується лямбда-карагінан. Молочні про­дукти, що містять карагінан, не потребують гомогенізації при приготуванні, а наявність лямбда-карагінану надає їм структуру мусу. Карагінани мають порівняно високу температуру розрідження і завдяки цьому їх використовують для приготування фруктових кондитерських виробів при кімнатній температурі.

Широко застосовується карагінан у виробництві продуктів для дитячого і дієтичного харчування.

Завдяки своїм драглеутворюючим властивостям карагінан може бути використаний для приготування лікарської пігулкової маси. Карагінан полегшує введення лікарського препарату в водну суспензію і забезпечує його пролонговану дію. Він має антитромбозний ефект, інгібує легеневі метастази, є ентеросорбентом і може вико­ристовуватися для виведення важких металів із організму. Встанов­лена антирадіонуклідна активність карагінану, що дає змогу вико­ристовувати його як ентеросорбент.

Отже, карагінан завдяки своїм унікальним властивостям має достатньо широкий діапазон застосування у харчовій промисловості, ресторанному господарстві, медицині і цим вигідно відрізняється від інших полісахаридів морських водоростей.

Карагінан являє собою суміш хімічно зв'язаних водорозчинних сульфатованих полісахаридів, що складаються із залишків галактози і її похідних. Серед різних груп карагінанів існує різноманітність і нативний карагінан являє собою суміш структур, що мають своє призначення: каппа-, лямбда-, йот- і т.п. До цраглеутворюючих карагінанів відносять каппа- і йот- карагінани, до нежелюючих форм -лямбда. Структура і фізико-хімічні властивості карагінану залежать від методів виділення полісахариду, виду водорості, місця і умов її вирощування, біологічної фази розвитку водорості. Водні розчини каппа-карагінану створюють міцні прозорі гелі.

У 100 г продукту карагінану міститься: води -18 г; золи - 35 г; альгінату - 80 г; натрію - 107,5 мг; калію - 72 м; магнію - 500 мг; заліза - 3 мг; марганцю - 0,8 мг; кобальту - 0,5 мг; брому - 650 мг; йоду - 75 мг; хрому - 9,5 мг.

Структурні відмінності в карагінанових фракціях і їх гідродинамічні параметри відіграють визначальну роль в гелеутворюючій здатності полісахаридів. Каппа-карагінани із Gigartinaceae виявляють гарні желюючі властивості (особливо Ch.pinnulatus), у той самий час карагінани із Thicooocarpace формують дуже слабкі гелі. Концентрація іонів калію суттєво впливає на гелеутворення, причому в випадку карагінану із Thicooocarpace для отримання гелю максимальної міцності потрібно в 2 рази менше солі, ніж для карагінану із Gigartinaceae.

Мікроводорості та морські трави. Спіруліна - ефективна дієтична добавка, джерело рослинного білка зі значною кількістю незамінних амінокислот, вітамінів, мінеральних речовин. Комплексні експериментально-клінічні дослідження виявили у спіруліні високий вміст біологічно активних речовин, які застосовуються у профілактиці багатьох соматичних захворювань, інтоксикації, гіпоксії тощо. Спіруліна отримала назву через наявність у клітинній структурі двох пігментів: хлорофілу (зеленого) і фікоціаніну (синього).

За даними ВООЗ спіруліна здатна впливати майже на всі захворювання, які пов'язані з порушенням обміну речовин - від алергії до цукрового діабету. Отримують її шляхом культивування водорості у відкритих або закритих системах, які мають рН 8-11.

Спіруліна має унікальний біохімічний склад. Вона містить 60 -70% білка, тобто набагато більше, ніж будь-який інший традиційний продукт рослинного і тваринного походження. Для порівняння - у курячих яйцях міститься 47% білка, в яловичині - 18-21%о, у борошні сої - 37%. Слід підкреслити, що білок спіруліни містить усі незамінні амінокислоти. Крім того, вона містить 10-20% легкозасвоюваних цукрів, а також до 8%о жиру, який складається із найважливіших жирних кислот (лауринова, мирістинова, пальмітинова, пальміто-леїнова, пальмітоліноленова, гептадеканова, стеаринова, олеїнова, лінолева, гама-лінолева, β-лінолева, β-ліноленова). До її складу входять також пігменти (каротиноїди, хлорофіл, фікоціанін), вітаміни β-каротин, Ві2, В₅, фолієва кислота, інозитол, ніацин РР, піридоксин -В₆, токоферол - Е), макро- і мікроелементи. Кальцію у спіруліні міститься у 26 разів більше, ніж у молоці. При цьому 80% білка спіруліни належить до легкозасвоюваного, тоді як у яловичині -тільки 22%.

Спіруліну використовують з метою виведення з організму шлаків, важких металів, токсинів, радіонуклідів, підвищення опору організму до захворювань. Вона відновлює гормональний баланс, покращує діяльність нервової системи, сприяє заживлению ран, підвищує працездатність та розумову діяльність. Слід зауважити, що спіруліна стимулює утворення Т-клітин, які допомагають ослабленим після захворювань людям запобігати вторинним інфекціям. Деякі дослідники стверджують, що спіруліна може мати протиракові властивості, захищати клітинні структури від негативної дії вільних радикалів, а її сульфідно-ліцідна група згубно впливає на деякі види вірусів. Спіруліну краще вирощувати у штучно створених умовах, тобто в закритій системі, що забезпечує стабільність біохімічного складу та санітарну чистоту продукту. Некваліфіковане відкрите вирощування призводить до інфікування спіруліни іншими мікроводоростями, серед яких - токсичні для людей форми, бактерії, у тому числі патогенні. Слід зауважити, що спіруліну вирощують на мінеральному поживному середовищі, органічних сполук вона не потребує.

В Україні існує єдиний цех з виробництва спіруліни в закритому фотобіореакторі трубчатого типу на Ладижинській ДРЕС. Недоліком цього апарату є досить низька проникність світла крізь стінки скляних труб та труднощі, які виникають при вилученні кисню, який виділяється клітинами в середовище. Значні складнощі виникають при перемішуванні середовища циркуляційними насосами, які травмують клітини водоростей.

В УкрНДІспиртбіопроді протягом декількох років проводяться
роботи з вдосконалення вирощування спіруліни та пошук шляхів її
адкористання в харчовій промисловості. Ці роботи здійснюються
разом з провідними вченими Інституту мікробіології і вірусології та
Інституту гідробіології НАН України.

Для вирощування спіруліни розроблена бригінальна конструкція фотобіореактора місткістю 100 л, яка дозволяє вирощувати спіруліну у стерильних умовах, вести оптимальний масообмін, підтримувати необхідну температуру, рН, освітленість.

Метод вирощування періодичний, тобіо через 7-10 діб відбирається 70%) культуральної рідини, яка замінюється свіжим живильним розчином. Кількість синтезованої біомаси становила 2-3 г/дм³ за АСР. Вивчався її біохімічний склад. Головну увагу звертали на вміст амінокислот, вітамінів, жирних кислот, макро- та мікроелементів, а також хлорпестицидів .

Отримана у штучних умовах біомаса спіруліни є екологічно чистим рослинним продуктом, нетоксична і у своєму складі містить комплекс природних сполук високої біологічної активності: повноцінний білок - 45-70%о; вуглеводи 10—14%; ліпіди - до 5% з ненасиченими жирними кислотами, у тому числі есенційні кислоти (пальмітинова, гама-ліноленова), пігменти (фікоцианін, фікоеритрин, хлорофіл, каротиноїди), вітаміни (В₁ В₂, В₃, В₅, В₆, В₁₂, Е, РР, К, С, L); мінеральні сполуки Са, Р, Mg, Na, K, Fe, I.

МОЗ України дозволено використання сшрулши як дієтичної добавки.

Спіруліна здатна акумулювати йод та синтезувати гормональні йодовмісні сполуки. Однією із переваг йодованої спіруліни є те, що біомаса містить йод у зв'язаному з білками вигляді.

Проведений біохімічний аналіз біомаси спіруліни показав, що біомаса містить значну кількість органічно зв'язаного йоду, білка, фікоцианіну, хлорофілу.

У водяному екстракті міститься значна кількість фікоцианіну -фікобіліпротеїну - складного білка типу глобулінів. Біологічне значення цього пігменту цілком не досліджене. Дані деяких авторів свідчать, що фікоцианін сприяє зміцненню імунітету і запобігає або уповільнює розвиток злоякісних новоутворень. При цьому в екстракті практично відсутній хлорофіл, якого у вихідній біомасі міститься значна кількість. Слід зазначити, що 1 г екстракту біомаси містить добову потребу людини в йоді.

Спіруліна при курсі введення в дозі 500 мг на 1 кг маси, на моделі прискореного старіння, індуційованого випромінюванням, чинить протекторну дію на генетичний апарат клітини, має антиоксидантні та мембраностабілізуючі властивості, нормалізує структуру тканин, показники обміну речовин (ліпідного, електролітного). Іншими словами, спіруліна, позитивно впливаючи на ключові ланки механізму старіння (збільшення швидкості перекисного окиснення ліпідів, порушення клітинних мембран, ушкодження генетичного апарату клітин, зміна адаптаційно-компенсаторного механізму), сприяє уповільненню процесів старіння.

Спіруліна містить значну кількість заліза, яке легко засвоюється. Наявність у спіруліні хлорофілу та висока біодоступність сприяють стабілізації у крові гемоглобіну при анемії. Фікоцианін, що міститься в спіруліні, стимулює імунну систему, підвищує лімфа­тичну активність. Японські вчені стверджують, що щоденне вживання малих доз фікоцианіну (1,7-17 г спіруліни) збільшує функції нормаль­ного клітинного контролю, що запобігає розвитку злоякісних утворень. Вміст р-каротину у спіруліні в десять разів вищий, ніж у моркві. Жирні кислоти спіруліни представлені в основному ліноліновою та гамма-ліноліновою кислотами. Вони є попередниками простогладинів -гормонів, які контролюють та регулюють кров'яний тиск, синтез холестерину, порушення і ріст клітин.

З цією метою (лікування) спіруліну призначають у добовій дозі 1,0-1,5г протягом 3-4 тижнів, 3-4 курси на рік.

Зостера. В Україні знаходяться значні запаси морської трави - зостери (Чорне, Азовське моря, озеро Сиваш). Спеціалістами лабораторії радіаційної гігієни харчування НЦРМ АМН України проведені експериментальні дослідження, які свідчать, що за хімічним складом зостера мало відрізняється від ламінарії, а за вмістом мікроелементів не поступається їй і містить (мг/100 г.): кальцію 4240; міді 1,56; заліза 307,4; калію 696,0; магнію 829,5; марганцю 25,5; фосфору 106,3; цинку 7,6; кобальту 0,37; кадмію 0,12; йоду 102.

Зостера є джерелом одержання пектину-зостерину. За своїми фізико-хімічними властивостями цей біополімер являє собою природний поліаніон. На відміну від відомих пектинів до складу пектину-зостерину входить унікальний фермент- апіогалактуронан, що обумовлює його відносну стійкість до дії позаклітинних пектиназ. Встановлено, що зостерин посилює у 2-2,5 раза накопичення у селезінці тварин імунних клітин, що дає підставу стверджувати про імунопідсилюючі властивості пектину-зостерину. Пектин-зостерин, отриманий із Zostera marina, має виражені антимікробні, імунокорегуючі властивості, що робить його перспективним для застосування при захворюваннях органів травлення. На відміну від пектинів наземних рослин пектин-зостерин має унікальні якості: стійкість до дії кишкових пептициаз, адсорбційні властивості, що було підставою для застосування пектину-зостерину в лікувальному харчуванні хворих на хронічний гепатит. Лікування гастродуоденальних захворювань напоями із пектину-зостерину сприяло нормалізації ендоскопічних і гісто­логічних змін слизистих оболонок шлунку і дванадцятипалої кишки.

Із зостери отримують біостар, 2 г якого забезпечує добову потребу людини в йоді та інших мінеральних речовинах. У 100 г біостару міститься: кальцію 2257 мг; калію 1750 мг; натрію 1150 мг; заліза 172,5 мг; йоду 102 мг; магнію 1090 мг; фосфору 114 мг; марганцю 705 мг; кобальту 0,67 мг; кремнію 17,1 мг; срібла 28,5 мг; титану 51,3 мг; цинку 1,5 мг; алюмінію 5,7 мг; міді 0,3 мг, а також фтор та селен.

З огляду на високу поживну цінність водоростей, специфічні властивості полісахаридів актуальним є розширення асортименту виробів, що містять водорості та продукти їх переробки: порошки, екстракти, концентрати, полісахариди.

Технологія використання водоростей та продуктів їх переробки у виробництві функціональних продуктів харчування. Карагінан. Виробництво карагінану включає очищення чорноморських водоростей Phyllophora nervosa та екстрагування з них колоїдних речовин, фільтрацію, очищення, концентрацію (випаровування), осадження спиртом, сушіння, подрібнення, стандартизацію хлоридом кальцію. Карагінан марки МІОО складається із суміші двох поліоз, названих відносно іону калію к-(капа-) та λ- (лямбда-) кара-пнаном у співвідношенні (65:35 відповідно).

У дослідженнях використаний карагінан (суміш йота- і капа-карагінану), отриманий з чорноморської червоної водорості, у вигляді світло-кремового порошку з вологістю 9-12% і розміром частинок -від 0,25 до 1 мм.

Для визначення можливості використання карагінану в технологіях продуктів оздоровчого харчування досліджений його якісний склад і фізико-хімічні властивості (здатність розчинятися у воді та молоці й утворювати драглі).

Карагінан, як розчинний у воді поліцукрид, важко диспергується у ній, що обумовлено утворенням поверхневої плівки навколо кожної часточки, їхня поверхня залишається нерозчинною. Гарна дисперсія досягається при використанні холодної води з наступним розчиненням карагінану при нагріванні та додаванні цукру в суху суміш, до початку процесу диспергування.

З метою визначення раціональної концентрації карагінану необхідної для утворення міцних драглів, готували водні розчини з концентрацією поліцукриду від 1 до 10% і інтервалом 0 5% та досліджували їхню в'язкість. Ефективна в'язкість драглів при збільшенні концентрації карагінану, зростає. При концентрації 2% і значенні ефективної в'язкості 3,42-10³ Пас (t=20°C) драглі отримали найвищі сенсорні оцінки. При нижчий концентрації драглі не тримають форми і при механічному струшуванні руйнуються, при її підвищенні вони набувають гумоподібної консистенції. Набрякання карагінану при температурі 20±2°С відбувається найбільш інтенсивно у перші 12,5-10 с Протягом цього часу маса поліцукриду збільшується у 8 разів. Процес припиняється після 23,4-10³ с вистоювання протягом якого маса карагінану зростає у 9 разів (дод. З, рис 4 5)

Часткове набрякання карагінану починається при температурі 4-6°С, з її підвищенням процес прискорюється і при 36-38°С переважає розчинення карагінану. В інтервалі температур 40-50°С відбувається інтенсивне розчинення, яке завершується при 57-60°С і утворюється однорідний розчин, який при охолодженні до 34°С перетворюється на драглі. Особливою властивістю карагінану є здатність взаємодіяти з білками. Між сульфатними групами карагінану та зарядженими групами протеїнів виникає іонний зв'язок, що визначається їхньою ізоелектричною точкою. Мінімальна концентрація карагінану, що необхідна для утворення молочних драглів, складає 0,85% (при t=20±2°C, тривалість вистоювання - 60 хв). При концентрації карагінану 0,3-0,7%) утворюються в'язкі розчини із включеннями згустків драглеутворювача. При збільшенні концентрації до 2% утворюються достатньо міцні та еластичні драглі, які добре тримають форму. Температура драглеутворення молочних драглів карагінану (2%) -44-46°С, плавлення - 65-70°С, що пояснюється гістерезисом.

Набрякання карагінану у молоці (t=20±2°C) відбувається інтен­сивно у перші 1,8-10³ с, його маса збільшується у 4,76 раза, процес стабілізується після 25,2-10³ с вистоювання, протягом цього часу маса карагінану зростає у 7,45 раза (рис. 1).

Рис. 1. Динаміка набрякання та розчинення карагінану у воді та молоці залежно від температури

Примітка. Крива 1- в'язкість молочно-карагінанових драглів при t=20°C; крива 2 - при t=30°C

Рис. 2. Динаміка в 'язкості молочно-карагінанових драглів залежно від концентрації карагенану

Рис. 3. Динаміка гідратаційної здатності карагенану у воді та молоці

залежно від часу та температури

Процес починається при температурі 5°С, з її підвищенням він прискорюється і при 44-45°С починається розчинення, найбільш інтенсивне при 45-60°С, яке завершується при 63-65°С протягом 300-420 с і утворюється однорідний розчин, який при охолодженні до 44-46°С перетворюється на драглі з в'язкістю 3,11 Па-с; при зниженні температури до 28°С вона становить 3,49 Па (рис. 3.).

В інтервалі 10-50°С в'язкість молочних драглів інтенсивно знижується, при підвищенні температури починається плавлення і утворюються драглі з в'язкістю - 3,11 Па-с, при 28°С в'язкість становить 3,49 Па-с.

За визначених температур (20°С та 28°С) в'язкість 2%-их молочно-карагінанових драглів становить відповідно 3,98 Па-с та 3,49 Пас. В'язкість молочних драглів знижується зі зниженням температури і зростає при збільшенні концентрації карагінану.

Механічні властивості драглів карагінану залежать від температурного режиму. Витримування драглів протягом 2 хв при температурі на 1-1,5°С нижчій від температури драглеутворення підвищує їхню міцність на 41-44%. При повільному охолодженні міцність драглів зростає, утворюється більш розвинена просторова структура. Кип'ятіння розчинів карагінану негативно впливає на міцність драглів. Зниження температури може суттєво вагальмувати процес вологопоглинання, а підвищення – зменшити драглеутворювальну здатність за рахунок розчинення легкорозчинних фракцій поліцукриду.

Карагінан є перспективним структуроутворювачем для використання у рецептурах кремів і солодких страв, в ятсих рідкою основою є молоко. Молоко являє собою колоїдну синему, що складається з емульсії жиру і міцел білка казеїну. Використання карагінану ґрунтується на взаємодії з казеїном, з ним він формує сітчасті структури в об'ємі молока, що обумовлює різке зростання в'язкості та утворення драглів. Карагінан, на відміну від інших поліцукридів, виявляє струк-туроутворювальні властивості навіть при низьких концентраціях.

З метою розробки технологій кондитерських оздоблювальних напівфабрикатів, борошняних і солодких страв без цукру або зі зниженим його вмістом досліджено вплив карагінану на процес піноутворення у модельних композиціях на основі молока.

Піноутворювальна здатність дослідних зразків № 1 і № 2 вища за контрольний - на 18,2% і 23,7%, стійкість піни - на 31,8%) та 40,9% відповідно. Карагінан сприяє підвищенню піноутворювальної здатності та стійкості піни.

Його вплив на якісні показники емульсії оцінювали за емульгуючою ємкістю яйця і стабільністю емульсії. У зразках емульсій з 0,3% карагінану емульгуюча ємність становила 90%, з 0,5-91%, максимальний показник відповідав зразку з 0,7% карагінану - 9,25%, тобто карагінан підвищує емульгуючу ємність яйця. У дослідних зразках відмічається і підвищення загальної стабільності системи (стійкість до руйнування).

Карагінан зміцнює клейковину, час її випресовування збільшується у 4 рази. Цей вплив залишається протягом 3-х годин відлежування. Якщо час випресовування контрольного зразка знизився у 4 рази то з карагінаном - удвічі. Крім того, карагінан зменшує питому розтяжність, розріджування клейковини під впливом протеолітичних ферментів різко гальмується. Діаметри кульки клейковини та кульки тіста при відлежуванні змінюються незначно. Зміцнююча дія карагінану на клейковину при збільшенні його концентрації посилюється. Можна припустити, що механізм дії карагінану пов'язаний з наявністю у його молекулах ефірно зв'язаної сірчаної кислоти (кислий ефір), що надає їм властивостей аніоно-активних емульгаторів, які, як відомо, можуть зміцнювати клейковину. Таким чином, карагінан є перспективним регулятором реологічних властивостей клейковини і тіста.

Вершкове масло є рецептурним компонентом кондитерських оздоблювальних і борошняних напівфабрикатів, солодких страв. З метою визначення впливу карагінану на вологоутримуючу здатність вершкового масла проведені дериватографічні дослідження модельних композицій, виготовлених на основі вершкового масла "Селянського" (вологість - 72,5%>) і карагінану у концентрації від 0,5 до 2,0%). Випаровування вологи починається при 25°С, з підвищенням температури процес інтенсифікується і при досягненні 100°С у контролі вільна волога випаровується. У дослідних зразках спосте­рігається інша тенденція - з підвищенням концентрації карагінану знижуються втрати вологи. Так, у зразку з 0,5%о карагінану вони становлять 17,5%, у зразку з 2% поліцукриду - лише 2,5%).

Проте, при збільшенні концентрації карагінану підвищується в'язкість модельних композицій, з урахуванням цього показника, прийнятною є концентрація поліцукриду до 1 % від маси вершкового масла.

• Набрякання та розчинення карагінану залежить від температури і природи розчинника.

• Для кращої дисперсії карагінан слід гідратувати у холодній воді з наступним нагріванням.

• Набрякання карагінану у воді починається при 4-6°С (t=2.0±2°C) протягом 1,26·10³с процес найбільш інтенсивний, повне розчинення спостерігається при 57-60°С; при охолодженні до 34°С утворюються карагінанові драглі.

• Раціональна концентрація карагінану для утворення міцних водних драглів - 2,0%; механічні властивості їх залежать від температури: витримування біля 2 хв при температурі на 1-1,5°С нижчій за температуру драглеутворення підвищує міцність драглів на 41-44%).

• Визначені основні технологічні операції приготування кара-гінанових драглів: гідратація карагінану у воді (20-25°С) при співвідношенні 2:100 протягом 3,6-10³с, розчинення на водяній бані при температурі 80°С. За таких умов ефективна в'язкість складає 4,76-10³ Па·с. Дотримання вищезазначених параметрів дозволяє отримати карагінанові драглі високої якості.

• Набрякання карагінану в молоці починається при 5°С. Мінімальна концентрація карагінану для утворення молочних драглів -0,8%; найбільш інтенсивний процес спостерігається протягом 1,8·10³с, маса драглеутворювача зростає у 4,76 раза; набрякання припиняється після 25,2-10³с при 45°С і відбувається розчинення, якє Завершується при 63-65°С; при охолодженні розчину до 45°С починається утворення драглів.

• Карагінан є перспективним структуроутворювачем для виготовлення кондитерських оздоблювальних напівфабрикатів і солодких страв з підвищеним вмістом вологи.

• Карагінан доцільно використовувати для зміцнення клейковини тіста з композиційних борошняних сумішей, що складаються з пшеничного борошна і борошна з ГЧ-оброблених зерен із зниженим вмістом клейковини.

• Завдяки властивості карагінану, за рахунок сульфатних груп, взаємодіяти із зарядженими групами протеїнів, через виникнення іонного зв'язку, він є перспективним структуроутворювачем у рецептурах кремів і солодких страв, де рідкою основою є молоко.

• Мінімальна концентрація, необхідна для утворення молочних драглів - 0,85%), при 2% утворюються достатньо міцні та еластичні драглі з високою формоутримуючою здатністю. Часткове набрякання карагінану починається при 4-6°С. Набрякання у воді (t=20°C) найбільш інтенсивне у перші 20 хв, маса збільшується у 6, у молоці в 4,5 раза, процес припиняється після 6 год вистоювання, остаточна маса його відповідно складає 11 г і 7,5 г при початковій масі - 1 г.

• • Карагінан повністю розчиняється при 50°С у воді і 65°С у молоці протягом 5 хв., утворює однорідний розчин, який при охолодженні до 35°С (водний розчин) і до 45°С (молочний) перетворюється на драглі, що з часом зміцнюються.

• Водоростеві порошки

• У дослідженнях використані водоростеві добавки: порошок із цистозіри, із вмістом 23% альгінової кислоти, золи 23% і біостар, що містить пектин-зостерин - 21,7% (дод. З, табл. 20).

• Завдяки високому вмісту вітамінів, мінеральних речовин, полісахаридів водоростеві добавки навіть у низьких концентраціях здатні корегувати харчову цінність продуктів.

• Суттєво впливає на якість продуктів водопоглинальна здатність рецептурних компонентів, тому важливо було визначити водопоглинальну здатність порошку з цистозіри і біостару. За одну хвилину 1 г борошна поглинає 0,2 мл, цистозіри - 0,4 мл, біостару - 0,45 мл води. Вже після 1,2-10 с вистоювання маса порошків не змінюється, цього часу достатньо для їхньої гідратації. Водопоглинальна здатність порошку з цистозіри становить - 4,2±0,2 г/г, біостару - 4,7±0,3 г/г води і на 52%, 70% відповідно вище за показник пшеничного борошна, що дозволяє прогнозувати підвищення водопоглинальної здатності борошняних модулів з їхнім використанням.

• Враховуючи особливості хімічного складу водоростевих порошків, можна припустити, що вони виявлятимуть гальмуючий вплив на дифузію моноцукридів, насамперед, глюкози, що є важливим при проектуванні продуктів оздоровчого призначення, у тому числі хворих на цукровий діабет, адже для цієї категорії споживачів важливим є зниження рівня одночасного надходження глюкози у кров.

• Завдяки високому вмісту полісахаридів (альгінової кислоти і пектину-зостерину) у водоростевих добавках можна прогнозувати їхню сорбційну активність стосовно моносахаридів, зокрема глюкози. Для підтвердження гіпотези досліджена динаміка її дифузії. Як адсорбат використовували водні розчини глюкози. Рівновага між концентрацією глюкози у внутрішній та зовнішній камерах досягалася; протягом 60 хв.

• 2/3 кількості глюкози дифундує протягом 30 хв. Водоростеві порошки гальмують накопичення глюкози у діалізаті, за 3,6·10³ с її концентрація у зовнішньому розчині на 40% нижча, ніж у контрольному розчині. Порошки знижують швидкість дифузії глюкози, що дозволяє прогнозувати відповідний ефект і при вживанні продуктів, що їх містять.

Для визначення впливу водоростевих порошків на фізико-хімічні характеристики тістових моделей їх додавали у концентрації - 1-2,5% від маси борошна з інтервалом 0,5%. Водопоглинальна здатність і стійкість тіста у зразках з гідратованими порошками знаходилась на рівні контролю. У зразках з концентрацією порошків - 2,0-2,5% зростало розрідження та еластичність тіста на 10 од.пр порівняно зі зразками з негідратованими добавками. Проте зменшився час утво­рення у дослідних зразках тіста.

Вологість зразків з біостаром і цистозірою на 3,7-7% збільшилась порівняно з контролем (43,0%). Встановлено, що водоростеві порошки перед використанням у складі тіста доцільно піддавати гідратації. При концентрації водоростевих добавок понад 2,5% від маси борошна знизилась еластичність і газоутримувальна здатність тіста, погіршилися пружно-еластичні властивості. За умов внесення добавок у концентрації - 0,5-1,5% кислотність тіста знижується. Раціональна концентрація біостару і порошку з цистозіри у тісті -1,5% від маси борошна. При збільшенні концентрації добавки знижуються органолептичні показники тістових напівфабрикатів; вони набувають темного кольору, з'являється водоростевий присмак і запах.

У дослідних зразках гідратаційна здатність клейковини зменшується, що призводить до зниження розтяжності та показника ІДК. При концентрації біостару 1,5% знижується маса сирої клейковини на 8,2%, розтяжність - на 16,7%, показник-ІДК - на 13,9%, гідратаційна здатність на 11,8% порівняно з контрольним зразком.

При збільшенні концентрації добавки біостару до 2,5% відповідні показники знижуються на 11,6%, 27,8%, 17,1%, 17,7% відповідно. Клейковина повільніше за біостар поглинає воду, тому виникають сприятливі умови для її зміцнення.

• Водоростеві добавки з цистозіри та бостару відзначаються високим вмістом макро- і мікроелементів, вітамінів та розчинних полісахаридів (альгінової килоти, пектину-зостерину).

• Водоростеві добавки із цистозіри і біостару є перспективними рецептурними компонентами, які дозволять підвищити біологічну цінність продуктів оздоровчого призначення за рахунок збалансування мінерального, вітамінного і вуглеводного складу.

• Вологопоглинальна здатність водоростевих порошків за рахунок вмісту альгінату натрію і пектину-зостерину вища за пшеничне борошно на 70%, що необхідно врахувати при розробці технологій продуктів оздоровчого призначення.

• • За результатами досліджень фізико-хімічних показників тістових моделей визначено, що раціональна концентрація порошку із цистозіри та біостару становить 1-1,5% від маси борошна.

• Фукуси

• Хімічний склад фукусів зумовлює напрям і глибину змін функціонально-технологічних властивостей, що потребує наукового обґрунтування.

• Аналіз результатів дослідження хімічного складу фукусів показав, що серед вуглеводних компонентів переважає альгінова кислота (25,68%). Визначено, що фукуси містять значну кількість мінеральних речовин (біля 19%), особливо цінним є високий вміст йоду, селену (16,041 і 0,105 мг/ЮОг відповідно). Результати дослід­жень мінерального складу фукусів виявили, що вміст важких металів у досліджуваних пробах не перевищує гранично допустимих норм. Серед вітамінів та вітаміноподібних речовин високим вмістом відзначаються каротиноїди (5,17 мг/100 г) та аскорбінова кислота (71,2 мг/100г).

• Використовуючи експериментально отримані дані амінокислотного складу білків фукусів, розрахунковим методом оцінено їхню біологічну цінність.

• Шляхом зіставлення результатів із рекомендаціями ФАО/ВООЗ визначено, що у білків фукусів наявний дефіцит сірковмісних амінокислот: амінокислотний скор метіоніну та цистину становить 24,3%. Коефіцієнт утилітарності амінокислотного складу фукусів, який чисельно характеризує збалансованість незамінних амінокислот відносно еталона, досить низький (0,24). Про погану збалансованість незамінних амінокислот свідчить також високий показник "надлишковості вмісту" (28,34 г/100 г білка), що характеризує сумарну масу неутилізованих незамінних амінокислот у білках фукусів.

• Досліджено функціонально-технологічні властивості фукусів. Визначено, що фукуси мають рН водного розчину - 5,27, тобто нижче, ніж охолодженого м'яса (5,69), що може вплинути на гідрофільність білків м'яса і, як наслідок, викликати зміни функціонально-технологічних властивостей комбінованої системи. Фукуси мають більш кислу реакцію водного розчину порівняно з ламінарією, яка за існуючими даними становить рН 6,07-6,26.

Встановлено здатність фукусів зв'язувати воду при температурі 20°С залежно від часу. Максимальне значення волого-зв'язуючої здатності (3,81 г води на 1 г фукусу) досягається після 1800 с гідратації. Висока водозв'язуюча здатність фукусів пояснюється значним вмістом поліцукридів, насамперед альгінової кислоти, яка здатна поглинати велику кількість води.

Порошок ламінарії в основному набухає протягом перших 300 с, раціональна тривалість набухання становить 600±300 с Більша тривалість гідратації сухих фукусів порівняно з ламінарією пояснюється жорсткістю їхніх тканин.

Здатність фукусів зв'язувати воду незначно посилюється з підвищенням температури до 40°С і становить 3,83 г води на 1 г фукусів Встановлено здатність фукусів зв'язувати воду при температурі 20°С залежно від часу (рис. 3.6). Максимальне значення волого-зв'язуючої здатності (3,81 г води на 1 г фукусу) досягається після 1800 с гідратації. Висока водозв'язуюча здатність фукусів пояснюється значним вмістом поліцукридів, насамперед альгінової кислоти, яка здатна поглинати велику кількість води.

Порошок ламінарії в основному набухає протягом перших 300 с, раціональна тривалість набухання становить 600±300 с Більша тривалість гідратації сухих фукусів порівняно з ламінарією пояснюється жорсткістю їхніх тканин. Здатність фукусів зв'язувати воду незначно посилюється з підвищенням температури до 40°С і становить 3,83 г води на 1 г фукусів після 1800 с набухання. Подальше підвищення температури призводить до зниження вологозв'язуючою здатності фукусів, пояснюється переходом водорозчинних компонентів у воду. Так, водорозчинні поліцукриди (маніт, редукуючі речовини) найбільш повно вилучаються за температури 70±5 °С.

Жиропоглинаюча здатність фукусів становить 0,56±0,02 г жиру на 1 г фукусів. їхня низька здатність поглинати жир пояснюються тим, що хімічні речовини фукусів містять невелику кількість гідрофобних функціональних груп, які утримують і зв'язують молекули ліпідів.

Для фукусів характерні достатньо високі вологоутримуючі властивості (337±7%), що пояснюється наявністю у їхньому складі альгінатів, а також маніту, який здатний при тепловій обробці утворювати драглі.

Дослідженнями встановлено, що фукуси мають низьку жиро-утримуючу здатність (47,4±1,2%), що пояснюється низьким вмістом білків, які беруть участь в утворенні жирових емульсій та стабілізують їхні властивості.

Таким чином, фукуси характеризуються високим вмістом альгінатів, мінеральних речовин, особливо йоду, аскорбінової кислоти та каротиноїдів. Дослідження технологічних властивостей фукусів довели їхні високі вологозв'язуючу, вологоутримуючу та низьку жироутримуючу здатності.

Читайте також:

1. Агрегативна стійкість і коагуляція колоїдних розчинів
2. Визначення нормальності робочих титрованих розчинів
3. Властивості будівельних розчинів
4. До фізико-хімічних методів очищення стічних вод нале­жать: коагуляція, сорбція (абсорбція, адсорбція), мембранні методи, іонний, обмінні, електроліз, екстракція.
5. Електричні властивості колоїдних розчинів
6. Електроліз розчинів і розплавів
7. Електроліз – сукупність окисно-відновних процесів, що протікають на поверхні електродів при проходженні постійного електричного струму через розплав чи розчин електроліту.
8. Електроліз.
9. Електроліз.
10. Електроустаткування електролізних виробництв.
11. Загальна характеристика і властивості розчинів

Переглядів: 1957