Агар-агар и агароза. Строение, применение в медицине и пищевой промышленности

Скачать

Понятие и химический состав агар-агара, способы и методы его получения, их сравнительная характеристика, главные этапы, оценка преимуществ и недостатков. Особенности и направления использования агар-агара и агарозы в сферах промышленности и медицине.

Размер: 105,7 K
Тип: реферат
Категория: Химия
Скачать

Другие файлы:

Специи и приправы
В привычном понимании специи – это вкусо-ароматические добавки к пище, имеющие растительное происхождение. В действительности же специями следует счит...

Фермент глюкозооксидаза и его применение
Глюкозооксидаза в настоящее время находит широкое применение в медицине и пищевой промышленности как специфический реактив для определения глюкозы и с...

Пробиотики в пищевой промышленности и сельском хозяйстве
В книге представлены современные сведения о пробиотиках: определение, классификация, механизмы действия. В ней обобщены данные литературы, а также рез...

Получение органических кислот. Практическое значение органических кислот в пищевой промышленности
Включение в пищевой рацион плодов, богатых органическими кислотами (лимонов, клюквы, смородины, сливы, рябины), необходимых человеку. Сырье для произв...

Деятельность предприятий пищевой промышленности в РБ
Изучение структуры пищевой промышленности, характеристика ее крупнейших производств в Республике Беларусь. Анализ динамики показателей работы предприя...


Краткое сожержание материала:

Размещено на

Размещено на

Агар-агар и агароза. Строение, применение в медицине и пищевой промышленности

Введение

агар химический пищевой

Многие из нас любят мармелад, пастилу, зефир, конфеты, различные десерты, кто-то обожает холодец, рыбное заливное. Но мало кто знает, что для изготовления этих деликатесов используют «волшебный» загуститель - агар-агар.

Агар-агар или просто агар, по праву изобретения, - слово малайское. Именно на Востоке впервые заметили, что, если выварить и высушить бурые морские водоросли, получится необычное прозрачное вещество без запаха, вкуса и цвета. Если вещество снова смочить, образуется густой, плотный студень. А если в этот студень добавить сахар или какой-нибудь фруктовый сок, то получается… мармелад. По степени энергетической чистоты агар невозможно сравнить с желатином, который получают из свиной кожи, копыт и костей.

1. Состав агар-агара и агарозы

1.1 Химический состав

АГАР (агар-агар) и агароза - это полисахариды, которые содержатся в некоторых морских водорослях, а именно в анфельции, которые обитают в Белом море и Дальневосточном бассейне. Агароза входит в состав агар-агара (50-80%), молекула которого имеет сложное химическое строение. Агароза представляет собой линейный полисахарид, построенный из строго чередующихся остатков 3-О-замещенной в-D-галактопиранозы (изредка 6-О-метил-в-D-галактопиранозы) и 4-О-замещенной 3,6 - ангидро -б - L - галактопиранозы.

Агар-агар не растворим в холодной воде. Он полностью растворяется только при температурах от 95 до 100 градусов. Горячий раствор является прозрачным и ограниченно вязким. При охлаждении до температур 35-40° он становится чистым и крепким гелем, который является термообратимым. При нагревании до 85-95° он опять становится жидким раствором, снова превращающимся в гель при 35-40° градусах. Гелеобразование особенно характерно для агарозы.

По качеству агар-агар подразделяется на два сорта:

высший - цвет белый или светло-жёлтый, допускается слегка сероватый оттенок;

первый - допускается цвет, начиная от желтого, заканчивая темно-желтым.

Растения, дающие целебный студень, обогащают агар-агар витаминами, полезными макро- и микроэлементами: витаминами группы В (B1, В2, B12), витаминами А, Д и PP, I, Fe, Са, K, Zn, P, Mg.

1.2 Способ получения

Многие полезные свойства определяются особенностями сырья, из которого выделяют этот замечательный загуститель. Gracilaria, Gracilariopsis, Gelidium, Ceramium, Ahnfeltia - эти виды водорослей чаще всего используются для изготовления агар-агара. Растут они в Белом море и Тихом океане на глубине приблизительно 80 м. Данная морская трава имеет вид красочных перышек, которые напоминают метелки или папоротник.

В водорослях агар осуществляет прочное сцепление клеток друг с другом, обеспечивая целостность организма. Будучи полианионом, агар, вероятно, служит также барьером для катионов морской воды, а его высокая гидрофильность предохраняет от высыхания водоросли, обнажающиеся при отливе.

Агар извлекают из растений (гелидиум, анфельция) измельчают и кипятят в кислом водном 0,5% растворе (используется уксусной или серной кислота), чтобы обеспечить более полную экстракцию. Полученный горячий экстракт фильтруют через хлопчатобумажную ткань для удаления остатков измельченной водоросли. Профильтрованный мукоид нейтрализуют щелочью (5% раствором бикарбонатом натрия NaHCO3). Когда температура падает ниже 40°С, мукоид начинает загустевать. В результате получается неочищенный агар. Дальнейшую очистку проводят путем замораживания массы в холодильнике, ее оттаивания и потом обезвоживания. Если это проделать один-два раза, то получится бесцветный агар без запаха.

Практически все способы получения агарозы основаны на ее выделении из готовых препаратов агара ионообменной хроматографией или осаждением агаропектина в виде труднорастворимых солей.

Известен способ получения агарозы из микробиологического агара путем его модификации борогидридом натрия в водной гидроокиси натрия. Модифицированная агароза имеет пониженные точки желирования, плавления и большую степень прозрачности

Основными производителями агара и агарозы являются Япония и Испания, существенное количество производится в Аргентине, Марокко, Португалии. В странах Северной Атлантики - Испании, Португалии, Ирландии, Франции используются для получения агара природные заросли видов Gelidium. Мировое производство агар-агара превышает 4500 т/год (1980), в Японии более 2000 т/год.

2. Применение полисахаридов

2.1 Использование агар-агара и агарозы в промышленности

В настоящее время агар и агароза находят применение в биохимических исследованиях. Очищенная от заряженных примесей агароза в водной среде образует гель с большими порами, размер которых определяется ее концентрацией.

В микробиологии эти полисахариды используют для изготовления плотных и полужидких питательных сред. Для получения плотных питательных сред агар-агар добавляют в конечной концентрации от 1,5 до 3%; полужидких - 0,3-0,7% (вес/объём). Агар не расщепляется большинством микроорганизмов при культивировании. Полноценный продукт не ингибирует рост микроорганизмов и не изменяет питательную ценность сред. Неочищенный агар может привести к образованию неполноценного геля и даже ингибированию роста микроорганизмов. Поэтому для иммунологических и бактериологических целей используется вымороженный осветлённый агар ГОСТ 17206-96 высшего и первого сорта с плотностью геля не ниже 3,20 г./см?.

В фармакологии для изготовления таблеток и медленно растворимых капсул используется физическое свойство агарозы желироваться.

Агароза является основным материалом в хроматографии и используется для выделения и очистки биологических макромолекул - дорогостоящих препаратов - вакцин, гормонов, энзимов. Агар и агароза применяются при электрофорезе, иммуноэлектрофорезе и иммунодиффузии, генном картировании, выделении и изоляции фрагментов ДНК.

Новое направление использования агара и агарозы - при меристемном выращивании декоративных растений и овощей, которое быстро развивается в настоящее время.

Физические свойства этих полисахаридов находят широкое применение в пищевой промышленности. Первоначально они использовались для приготовления желе из фруктов и овощей. В настоящее время широко используются при производстве консервов как консервант. Агар зарегистрирован в качестве пищевой добавки Е406.

В кондитерской промышленности агар-агар используют при производстве мармелада, желе, при получении мясных и рыбных студней, при изготовлении мороженого, где он предотвращает образование кристалликов льда, а также при осветлении соков, при выпечке хлебо-булочных изделий для предотвращения дегидратации. Студни, приготовленные на основе агар-агара, в отличие от всех других студнеобразователей, характеризуются стекловидным изломом. Применение агар-агара в пищевой промышленности не лимитировано, а его количество, добавляемое в пищевые продукты, обусловлено рецептурами и стандартами на эти продукты.

Агар и агарозу также применяют в парфюмерии (дезодорантовые палочки, кремы от солнца, кремы для кожи, содержащие двуокись цинка или пенициллин).

2.2 Применение агар-агара и агарозы в медицине

Агар-агар и агароза широко применяется в медицине во многих странах. Если регулярно употреблять водоросли, то можно получить отличный эффект в качестве укрепляющей терапии.

Также агар применяется в качестве средства против воспалений, которое устраняет такие токсины, как триглицериды и холестирин, содержащиеся в кишечнике. Он делает более крепкими легкие и печень, а также оказывает помощь при геморрое. Его использование благотворно сказывается на состоянии ЖКТ: смягчается повышенная кислотность желудочного сока, снижается газообразование, улучшается пищеварение.

Следует отметить, что агар-агар идеально соответствует принципам здорового питания. Он не перегружает организм трудными для усвоения компонентами, способствует избавлению от лишнего холестерина и жиров.

В аптеках можно купить лекарственные препараты, которые имеют вид эмульсий или драже, включающих агар-агар. Данное целебное средство имеет небольшой слабительный эффект, при запорах его действие заключается в том, что, когда агар-агар разбухает, он весьма увеличивает свои параметры и занимает много места в кишечнике, и этим агар дает стимул его перистальтике.

По результатам исследований было выявлено, что у агар-агара есть еще одно очень полезное свойство, особенно это касается лиц женского пола. В водоросли входит фукоидан. Он смягчает течение болезни рака груди, а по последней полученной информации, водоросли даже не просто замедляют, но и полностью останавливают размножению раковых клеток.

В медицине широко используются ранозаживляющие, кровоостанавливающие, противомикробные свойства агар-агара для лечения ран и ожогов. Агар входит в состав гидрогелей, которые представляют собой густую, вязкую жидкость, которую наносят на...