Альгинат натрия

Альгинаты занимают доминирующее положение среди промышленных продуктов, получаемых из морских водорослей. Альгинат был открыт английским химиком Е.С. Станфордом (T.C.Stanford) в 1981 году, как побочной продукт при получении йода из морских водорослей.

Альгинаты занимают доминирующее положение среди промышленных продуктов, получаемых из морских водорослей. Альгинат был открыт английским химиком Е.С. Станфордом (T.C.Stanford) в 1981 году, как побочной продукт при получении йода из морских водорослей.

Альгинаты — это полимерные молекулы, состоящие из блоков маннуроновой и гулуроновой кислот и из изменяющихся цепей этих двух мономеров. Блоки полиманнуроновой кислоты придают вязкость альгинатным растворам, блоки гулуроновой кислоты ответственны за силу геля и специфическое связывание двухвалентных ионов металлов. От изменяющихся цепей зависит структура альгинатов. Состав и структура, и таким образом, свойства альгинатов являются видоспецифичными.

Альгинаты можно получать из более 300 видов бурых водорослей, они являются структурными элементами клеточных стенок. Их содержание может достигать до 40% от сухого веса. Основными источниками альгинатов являются крупные бурые водоросли — представители ламинариевых и фукусовых. Альгинаты производятся, главным образом, и Laminaria hyperborea, Macrocystis pyrifera и Ascophyllum nodosum; в меньшей степени из L.digitata, L. japonica, Ecklonia maxima, Lessonia nigrescens и видов Sargassum.

Альгинаты с высоким содержанием гулуроновой кислоты получают из Laminaria hyperborea, главным образом из стволиков. Такого типа альгинаты дают плотные гели. Очень немногие виды бурых водорослей характеризуются высоким содержанием гулуроновой кислоты и в мировом масштабе их запасы ограничены.Применение альгинатов основывается на том, что альгинаты придают структуру и вязкость жидким растворам и стабилизируют эмульсии. Альгинаты находят применение в производстве парфюмерно-косметических и фармацевтических препаратов, около 15% всего промышленного применения. Альгинаты применяются как стабилизаторы, эмульгаторы, стабилизаторы масляно-водных эмульсий, как дисперсанты и многое др.

В фармакологии в виде смеси водораствоимые и водонерастворимые альгинаты используются как связующее вещество в сухих таблетках. Альгинаты в виде волокон (смесь альгината натрия и кальция) используются для первичной обработки ран, ожогов. Альгинат кальция рекомендуется для выведения из организма радиоактивного стронция и тяжелых металлов. Связывание радионуклеидов и металлов эффективно только в том случае, когда они находятся в пищеварительной системе. Альгинат кальция используется в зубопротезной практике — при приготовлении форм.

В косметике альгинаты используются как гелеобразователи, стабилизаторы эмульсий в кремах и лосьонах; как среда для приготовлениия кремов, мазей, помад; как стабилизатор мыла, шампуней.

Пектин

Пекти́новые вещества́ или пектины— полисахариды, образованные остатками главным образом галактуроновой кислоты. Присутствуют во всех высших растениях, особенно много во фруктах и в некоторых водорослях.

Пектины, являясь структурным элементом растительных тканей, способствуют поддержанию в них тургора, повышают засухоустойчивость растений, устойчивость овощей и фруктов при хранении. В фармацевтической промышленности используются в качестве гелеобразователей, загустителей. В промышленных масштабах получают пектиновые вещества в основном из яблочных и/или цитрусовых выжимок, жома сахарной свёклы, корзинок подсолнечника.

Пектины классифицируют:

По степени метоксилирования ( т.е. отношению метоксильных групп (-OCH₃) галактуроновой кислоты ко всем кислотным остаткам в молекуле) на в ысокометоксилированные и низкометоксилированные.

По источникам получения: фруктовые; овощные; синтетические.

По агрегатному состоянию: порошкообразные;гелеобразные.

По степени комплексообразования: высокая;средняя;низкая.

По степени растворимости: растворимые (гидропектины);нерастворимые (протопектины).

Свойства.

Пектиновые вещества, полученные из различных растительных источников разнообразными методами, представляют собой порошки без запаха, слизистые на вкус от светлокремового до коричневого цвета. Цитрусовые пектины обычно светлее яблочных. Во влажной атмосфере пектины могут сорбировать до 20% воды. В избытке воды они растворяются.

Растворимость в значительной мере определяется степенью этерификации, т.е. величиной метоксильной составляющей. При повышении степени этерификации и уменьшении величины молекулы (уменьшении молекулярной массы) пектина его растворимость в воде увеличивается. Высокометoксилированные пектины более растворимы, чем пектины низкометоксилированные. Полностью лишенные метоксильных групп пектиновые кислоты не растворяются в воде даже при небольшой их молекулярной массе. В водных растворах молекула пектина имеет форму спирали.

Растворимость пектиновых веществ в значительной мере определяет их способность к экстрагированию из растительного сырья. Молекулярная масса пектина, метоксильная составляющая, а также наличие других функциональных групп в значительной степени определяют характер связи пектина с другими компонентами клеточной стенки и, как следствие, легкость или трудность извлечения пектина из сырья. Нами исследуются высокоэтерифицированные пектины, способные образовывать гели в кислой среде (рН=1-3,5) из всех гидроколлоидов, обладающих различными сгущающими и желирующими свойствами, лишь пектин обладает высокой стабильностью в кислотном спектре рН и отличной устойчивостью к нагрузкам. Текстура образуемого геля и скорость желирования тесно связаны c показателем степени этерификации(СЭ).

При снижении СЭ ВЭ пектинов для хорошего желирования требуется добавление кислоты, снижающей электростатическое отталкивание свободных карбоксильных групп пектина. Если содержание сахара остается постоянным, то гели с более низким спектром рН будут более плотными и более хрупкими.

Основным и определяющим параметром, регулирующим желирующие свойства пектинов, является высокогомогенное меж- и внутримолекулярное распределение карбоксильных групп, которое характерно в особенности для яблочных пектинов. Цитрусовые пектины, имеющие одинаковую с яблочными пектинами СЭ, обладают более высокой температурой желирования и более хрупкой текстурой в образуемых ими гелях.