Введение к работе
Актуальность темы. Среди множества объектов морского промысла важное место принадлежит водорослям, которые являются ценным сырьем для производства агара, агароида, каррагинана, фурцелларана и других полисахаридов, широко применяемых в качестве загустителей и гелеобразователей в различных отраслях пищевой промышленности, медицине и других производствах различных продуктов.
Острый дефицит известного агароносного сырья, связанный с истощением запасов и антропогенным воздействием на водную среду при возрастании потребности в загустителях и гелеобразователях, обуславливает необходимость изыскания новых видов водорослей, имеющих промысловые запасы и пригодных для их производства, но по разным причинам не используемых агаровой промышленностью.
К таким видам водорослей следует отнести водоросль хондрус арматус, которая по запасам и составу является перспективным сырьем для производства полисахарида типа каррагинана, обладающего ге-яеобразующей способностью. До настоящего времени зта водоросль расматривалась как второсортное сырье, сопутствующее анфельции и нашей промышленностью не перерабатывалась.
За рубежом производные каррагинана широко используются в качестве загустителя и студнеобразователя в различных отраслях производства. Поэтому вовлечение водоросли хондрус арматус в качестве ;ырья для получения загустителя и гелеобразователя, пригодного к использованию в пищевой промышленности и медицине, является перспективным направлением дальнейшего развития производства по переработке водорослей.
Работа выполнялась в соответствии с планами научно-исследова-гельских работ ТИНРО начиная с 1990 г. и по настоящее время,а так-
- 4 -же - по заданию ГКНТ, отдельные ее части входили в комплексную целевую программу "Восток".
Цель и задачи исследований. Целью настоящей работы является обоснование и разработка технологии получения полисахарида с регулируемыми физико-химическими свойствами из красной водоросли хонд-рус арматус.
В соответствии с поставленной целью было намечено решение следующих задач:
изучить особенности химического состава красной водоросли хондрус арматус;
исследовать химический состав и свойства каррагинана;
идентифицировать и установить структуру полисахарида водоросли хондрус арматус;
исследовать процесс модификации структуры каррагинана;
разработать технологию получения каррагинана из красной водоросли хондрус арматус.
Научная новизна. Изучены особенности химического составе красной водоросли хондрус арматус.
Методом 13С-ЯМР идентифицирован гелеобразователь водоросли хондрус арматус как каррагинан (комплекс йота- и каппа- компонентов) .
Показана возможность модификации структуры каррагинана предусматривающая повышение его гелеобразующих свойств.
Установлено влияние модификации структуры полисахаридногс комплекса на его вязкостные и гелеобразукщие свойства.
Теоретически описанный механизм модификации подтвержден данными Ш и 13С-ЯМР.
Показано, что конформация молекул полисахарида при взаимодействии с калием является условием образования прочных гелей кар-
рагинана.
Получены научные данные для разработки технологии получения каррагинана.
Практическая значимость работы. На основании полученных результатов научно-обоснована и разработана технология получения каррагинана с регулируемыми физико-химическими из красной водоросли хондрус арматус.
Разработана и утверждена нормативно-техническая документация (ТИ,ТУ) на производство каррагинанов из красной водоросли хондрус: ТУ 15-01 1662-92 "Каррагинан калия мороженый", ТУ 15-01 1661-92, извещение N1 об изменении ТУ 15-01 1661-92 "Каррагинан калия"; ТУ 15-01 1663-92, извещение N1 об изменении ТУ 15-01 1663-92 "Каррагинан кальция"; ТУ 15-01 1664^92, извещение N1 об изменении ТУ 15-01 1664-92 "Каррагинан аммония"; ТУ 8411-008-0047 2012-93 "Каррагинан пищевой"; ТИ 490-92, изменение N1 ТИ 490-92 по изготовлению каррагинана калия и каррагинана калия мороженого; ТИ 494-92, изменение N1 ТИ 494-92 по изготовлению каррагинана аммония и каррагинана кальция; ТИ 36-7-93 по изготовлению пищевого каррагинана.
В экспериментальном цехе ТИНРО на опытно-промышленной установке проведена проверка технологии получения каппа-каррагинана и составлен акт производственной проверки, утвержденный заместителем директора ТИНРО Ю.Г.Блиновым и согласованный с главным инженером АО "Лальрыба" А.Ветровым. Выработанные партии каррагинана были испытаны в Ассоциации клеточных культур (г.Санкт-Петербург) и Институте органической химии им. Н.Д.Зелинского (г.Москва). Получены положительные заключения о возможности их использования в промышленности, медицине и биотехнологии.
Каррагинан пищевой из водоросли был испытан для приготовления пищевого продукта - мармелада на каррагинане - и представлен 'на
- б -
дегустационном совещании ГПО Дальрыба 23.11.91 г. Новый гелеобра-зователь одобрен и рекомендован к внедрению на предприятиях Даль-рыбы.
Обоснованность и достоверность исследований. При проведении экспериментов использованы современные методы исследования полисахарида, проведена статистическая обработка результатов, что свидетельствует о достоверности выводов, представленных в диссертации.
Апробация работы. Результаты исследований доложены на заседаниях технико-экономической секции Ученого совета ТИНРО (1991,1992), конференции молодых ученых ТИНРО (1993), Всесоюзных совещаниях "Биологически активные вещества гидробионтов - новые лекарственные, лечебно-профилактические препараты" и "Рациональное использование биоресурсов Тихого океана "(Владивосток,1991), на 14-м международном симпозиуме по водорослям (Франция,Брест,1992).
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 9 печатных работ.
Структура и объём работы. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, экспериментальной части, выводов, списка использованной литературы и приложений. Работа изложена на 123 страницах основного текста, содержит 19 рисунков, 23 таблицы и 21 приложение. Список литературы включает 148 наименований, в том числе 72 зарубежных источника.
