Агар, альгинаты: строение молекул, состав, свойства, использование

Агар, агароид и другие агароподобные желируюшие ве­щества с углеводной основой, получаемые из багряных (крас­ных) морских водорослей, относятся к группе фитоколлоидов, они растворимы в горячей воде, дают коллоидные рас­творы с высокой вязкостью и образуют при охлаждении проч­ные студни даже при небольшой (1...3%) концентрации.

Агар (Е406, агар-агар) — основной желируюший агент, вырабатываемый из водорослей гелидиум (у нас — дальне­восточный агар) и грациллярия; в нашей стране — также из анфельции, распространённой в Белом море (беломорский агар).

Агар и подобные ему фитоколлоиды имеют некоторые общие химические и физико-химические свойства. Все они являются высокомолекулярными природными полимерами с углеводной полисахаридной основой. Вместе с тем они от­носятся к полиэлектролитам или высокомолекулярным элек­тролитам, каждая молекула которых имеет большое количе­ство ионогенных групп, часто с высокой плотностью заря­дов и большим электростатическим взаимодействием одно­имённых заряженных групп.

Свойства электролитов обусловлены главным образом присутствием серосодержащих групп, которые связаны с ка­тионами. Характерной особенностью багряных водорослей является их способность накапливать значительное количе­ство сульфатов полисахаридов.

Следует считать, что агар является смесью полисахари­дов агарозы и агаропектина, отличающихся по содержанию сульфатных групп и другим показателям. Природные агары различного происхождения во многих случаях значительно отличаются между собой по химическому составу, физико-химическим свойствам. Они содержат различные составные части, которые часто являются примесями (азотистые, ми­неральные вещества и др.). Могут, по-видимому, находиться в различных соотношениях такие составные компоненты, как функциональные группы углеводного характера, карбоксиль­ные, сульфогрулпы. Последние, весьма вероятно, представ­лены сульфоксильными (R-SO₃-Н) группами.

У беломорского агара было отмечено, что соотно­шение мономеров с указанными функциональными группа­ми (-СН₂ОН, -СООН, -SO₃Н) приблизительно равно 85:12:3.

Агар применяется в кондитерской промышленности при производстве зефира, пастилы, мармелада, желе, в производ­стве мороженого, мясных, рыбных студней. Его желирующая способность в 10 раз выше, чем у желатина.

Альгиновая кислота и ее соли. Молекулы этих гидроколлоидов состоят из остатков β – и D - маннуровой и α - L- гулуроновой кислот, находящихся в пиранозной форме и связанных в линейные цепи (1—>4) - гликозидными связыми.

Растворимость этих гироколлоидов в воде зависит от природы катиона в мономерных отатках.

Свободные альгиновые кислоты плохо растворимы в холодной воде, но набухая в ней, связывают 200-300- кратное количество воды, а в горячей воде и растворах щелочей - хорошо.

Натриевые и калиевые соли альгиновых кислот легко растворимы в воде с образованием высоковязких растворов.

Образование структуры геля в растворах альгинатов происходит за счет взаимодействия их молекул между собой с участием ионов кальция.

Суточная потребность альгиновых кислот и их солей составляет 35 мг на 1 кг массы тела.

Производят эти добавки из бурых морских водорослей рода Ламинария, Саргасум.

По своим технологическим функциям альгинаты являются загустителями, гелеобразователями и стабилизаторами. Гели их термостабильны и могут формироваться уже при комнатной температуре.